JP2002209254A

JP2002209254A - 無線通信システム、制御局、その制御方法、ならびに、情報記録媒体

Info

Publication number: JP2002209254A
Application number: JP2001004307A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Harada; 博司原田; Masayuki Fujise; 雅行藤瀬
Original assignee: Communications Research Laboratory
Current assignee: Communications Research Laboratory
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2002-07-26

Abstract

(57)【要約】【課題】所定の経路に沿って移動する移動端末による
通信伝送の効率を向上するのに好適な無線通信システム
等を提供する。【解決手段】無線通信システム１０１の制御局１３１
は、移動端末１７１が所定の経路に沿って移動する速度
を取得し、取得された速度により、仮想セル半径を取得
し、取得された半径により、複数の基地局１５１をグル
ープに分類し、分類されたグループのそれぞれについ
て、当該グループに含まれる基地局１５１に、同じ無線
通信の周波数を割り当てる。一方、複数の基地局１５１
のそれぞれは、制御局１３１に割り当てられた無線通信
の周波数により移動端末１７１と通信する。さらに、移
動端末１７１は、複数の基地局１５１のいずれかと、当
該基地局１５１に割り当てられた無線通信の周波数によ
り、通信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信システ
ム、制御局、その制御方法、ならびに、情報記録媒体に
関する。

【０００２】特に、所定の経路に沿って移動する移動端
末による通信伝送の効率を向上するのに好適な無線通信
システム、制御局、その制御方法、ならびに、これらを
実現するためのプログラムを記録したコンピュータ読取
可能な情報記録媒体に関する。

【０００３】

【従来の技術】近年移動端末を用いた無線移動通信が普
及しつつある。たとえば、我が国においては、携帯電話
（Personal Digital Cellular；ＰＤＣ）やＰＨＳ（Per
sonalHandyphone System）などの普及が急速に進んでい
る。

【０００４】このような無線移動通信においては、移動
端末同士の通信は、複数の基地局によって中継される。
各基地局は、たとえば道路沿いの電柱や建造物の内部、
建造物の屋上などに配置され、その基地局が担当する領
域（セルラーゾーン）内に入っている移動端末を管理す
る。

【０００５】移動端末と、これが属するセルラーゾーン
を管理する基地局と、は電波で通信し、基地局同士は、
有線（光ファイバケーブル等）もしくは無線で通信す
る。また、この際に、光ファイバ無線伝送技術（Radio
On Fiber；ＲＯＦ）を用いることができる。

【０００６】ある基地局のセルラーゾーン内の移動端末
と、別の基地局のセルラーゾーン内の移動端末と、が通
信する場合には、これら２つの基地局が互いに通信を中
継し合うこととなる。

【０００７】従来、１つの基地局において使用できる周
波数（周波数分割多重通信等の場合）や拡散符号（符号
分割多重通信等の場合）は、所定のものに決められてお
り、セルラーゾーンの半径も固定されている。

【０００８】移動端末があるセルラーゾーンから別のセ
ルラーゾーンへ移動した場合には、無線通信に使用する
周波数を切り替えるハンドオーバ（Hand Over）を行う
必要がある。

【０００９】ここで、大容量通信を行うためには、より
高い周波数を用いる必要があるが、電波の伝搬距離は周
波数の自乗に反比例して減衰していくため、基地局が送
出できる電力に所定の上限がある場合は、周波数を上げ
るとセルラーゾーンが小さくなっていく。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、より高い周波数を用いて通信を行う場合であって
も、移動端末と基地局との通信伝送を効率良く行いた
い、という要望は大きい。

【００１１】特に、高度道路交通システム（Intelligen
t Transport System；ＩＴＳ）などのように移動端末が
移動している場合に、大容量通信を可能にしたい、とい
う要望も強い。

【００１２】また、移動に伴なう通信周波数の切り替え
の回数を少なくして、効率の良い大容量通信を実現した
いという課題を解決する必要もある。

【００１３】本発明は、以上のような問題を解決するた
めになされたもので、所定の経路に沿って移動する移動
端末による通信伝送の効率を向上するのに好適な無線通
信システム、制御局、その制御方法、ならびに、これら
を実現するためのプログラムを記録したコンピュータ読
取可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示す
る。

【００１５】本発明の第１の観点に係る無線通信システ
ムは、制御局と、前記制御局に接続され、所定の経路に
沿って配置される複数の基地局と、前記所定の経路に沿
って移動し、前記複数の基地局の少なくとも１つと無線
通信する移動端末と、を備え、以下のように構成する。

【００１６】（ａ）制御局は、速度取得部と、半径取得
部と、分類部と、周波数割当部と、を備える。

【００１７】ここで、速度取得部は、移動端末が所定の
経路に沿って移動する速度を取得する。

【００１８】一方、半径取得部は、取得された速度によ
り、仮想セル半径を取得する。

【００１９】さらに、分類部は、取得された半径によ
り、複数の基地局をグループに分類する。

【００２０】そして、周波数割当部は、分類されたグル
ープのそれぞれについて、当該グループに含まれる基地
局に、同じ無線通信の周波数を割り当てる。

【００２１】（ｂ）複数の基地局のそれぞれは、基地局
通信部を備える。

【００２２】ここで、基地局通信部は、制御局に割り当
てられた無線通信の周波数により移動端末と通信する。

【００２３】（ｃ）移動端末は、移動端末通信部を備え
る。

【００２４】ここで、移動端末通信部は、複数の基地局
のいずれかと、当該基地局に割り当てられた無線通信の
周波数により、通信する。

【００２５】また、本発明の無線通信システムは、さら
に、以下のように構成することができる。

【００２６】（ｄ）移動端末は、移動速度検出部と、移
動速度送信部と、をさらに備える。

【００２７】ここで、移動速度検出部は、当該移動端末
の移動速度を検出する。

【００２８】一方、移動速度送信部は、検出された移動
速度を複数の基地局のいずれかを介して、制御局へ送信
する。

【００２９】（ｅ）制御局は、移動速度受信部をさらに
備える。

【００３０】ここで、移動速度受信部は、移動端末から
複数の基地局のいずれかを介して送信される移動速度を
受信する。

【００３１】一方、速度取得部は、受信された移動速度
を、移動端末が所定の経路に沿って移動する速度として
取得する。

【００３２】また、本発明の無線通信システムは、さら
に、以下のように構成することができる。

【００３３】（ｆ）複数の基地局のそれぞれは、電波強
度取得部と、電波強度送信部と、をさらに備える。

【００３４】ここで、電波強度取得部は、移動端末との
無線通信における電波強度を取得する。

【００３５】一方、電波強度送信部は、取得された電波
強度を制御局に送信する。

【００３６】（ｇ）制御局は、電波強度受信部をさらに
備える。

【００３７】ここで、電波強度受信部は、送信された電
波強度を受信する。

【００３８】一方、速度取得部は、受信された電波強度
の変化から、移動端末が所定の経路に沿って移動する速
度を取得する。

【００３９】また、本発明の無線通信システムにおい
て、分類されるグループのうち、隣り合うグループに含
まれる基地局に割り当てられる無線通信の周波数は、互
いに異なるように構成することができる。

【００４０】また、本発明の無線通信システムにおい
て、分類されたグループのそれぞれについて、当該グル
ープに含まれる基地局に割り当てられる同じ無線通信の
周波数は、複数であるように構成することができる。

【００４１】また、本発明の無線通信システムにおい
て、制御局と、移動端末と、は、複数の基地局のいずれ
かを介して通信し、以下のように構成することができ
る。

【００４２】すなわち、制御局は、制御局変復調部をさ
らに備える。

【００４３】ここで、制御局変復調部は、複数の基地局
に割り当てられた周波数により移動端末との通信のため
の変調および復調を行う。

【００４４】一方、移動端末は、移動端末変復調部をさ
らに備える。

【００４５】ここで、移動端末変復調部は、複数の基地
局のいずれかに割り当てられた周波数により制御局との
通信のための変調および復調を行う。

【００４６】また、本発明の無線通信システムにおい
て、制御局は、周波数割当部にかえて、符号割当部を備
えるように構成することができる。

【００４７】ここで、符号割当部は、分類されたグルー
プのそれぞれについて、当該グループに含まれる基地局
に、同じ符号分割多重通信の符号を割り当てる。

【００４８】さらに、基地局の基地局通信部は、制御局
に割り当てられた符号分割多重通信の符号により移動端
末と通信する。

【００４９】そして、移動端末の移動端末通信部は、複
数の基地局のいずれかと、当該基地局に割り当てられた
符号分割多重通信の符号により、通信する。

【００５０】また、本発明の無線通信システムにおい
て、分類されるグループのうち、隣り合うグループに含
まれる基地局に割り当てられる符号は、互いに異なるよ
うに構成することができる。

【００５１】また、本発明の無線通信システムにおい
て、分類されたグループのそれぞれについて、当該グル
ープに含まれる基地局に割り当てられる符号は、複数で
あるように構成することができる。

【００５２】また、本発明の無線通信システムにおい
て、制御局と、移動端末と、は、複数の基地局のいずれ
かを介して通信し、以下のように構成することができ
る。

【００５３】すなわち、制御局は、制御局変復調部をさ
らに備える。

【００５４】ここで、制御局変復調部は、複数の基地局
に割り当てられた符号により移動端末との通信のための
変調および復調を行う。

【００５５】一方、移動端末は、移動端末変復調部をさ
らに備える。

【００５６】ここで、移動端末変復調部は、複数の基地
局のいずれかに割り当てられた符号により制御局との通
信のための変調および復調を行う。

【００５７】また、本発明の無線通信システムにおい
て、取得される半径は、取得される速度が増加した場
合、単調非減少（正比例を含む。）するように構成する
ことができる。

【００５８】また、本発明の無線通信システムにおい
て、制御局と、複数の基地局と、は、光ケーブルにより
接続されるように構成することができる。

【００５９】また、本発明の無線通信システムにおい
て、制御局と、複数の基地局と、は、光ファイバ無線伝
送技術により通信するように構成することができる。

【００６０】また、本発明の無線通信システムにおい
て、制御局と、複数の基地局と、は、制御局を中心とす
るスター型接続により有線接続されるように構成するこ
とができる。

【００６１】また、本発明の無線通信システムにおい
て、制御局と、複数の基地局と、は、バス型接続により
有線接続されるように構成することができる。

【００６２】また、本発明の無線通信システムにおい
て、分類されたグループのそれぞれについて、移動端末
が当該グループに属する基地局のいずれかと通信可能な
領域と、移動端末が当該グループ以外のグループに属す
る基地局のいずれかと通信可能な領域と、は、重複する
ように構成することができる。

【００６３】本発明の第２の観点に係る制御局は、上記
無線通信システムの制御局である。

【００６４】本発明の第３の観点に係る制御局の制御方
法は、所定の経路に沿って配置される複数の基地局に接
続される制御局を制御し、速度取得工程と、半径取得工
程と、分類工程と、周波数割当工程と、を備えるように
構成する。

【００６５】ここで、速度取得工程では、移動端末が所
定の経路に沿って移動する速度を取得する。

【００６６】一方、半径取得工程では、取得された速度
により、仮想セル半径を取得する。

【００６７】さらに、分類工程では、取得された半径に
より、複数の基地局をグループに分類する。

【００６８】そして、周波数割当工程では、分類された
グループのそれぞれについて、当該グループに含まれる
基地局に、同じ無線通信の周波数を割り当てる。

【００６９】これにより、複数の基地局のそれぞれは、
割り当てられた周波数により移動端末と無線通信するこ
とができる。

【００７０】また、本発明の制御局の制御方法は、移動
速度受信工程をさらに備えるように構成することができ
る。

【００７１】ここで、移動速度受信工程では、移動端末
が検出して送信した当該移動端末の移動速度を、複数の
基地局のいずれかを介して受信する。

【００７２】一方、速度取得工程では、受信された移動
速度を、移動端末が所定の経路に沿って移動する速度と
して取得する。

【００７３】また、本発明の制御局の制御方法は、電波
強度受信工程をさらに備えるように構成することができ
る。

【００７４】ここで、電波強度受信工程では、複数の基
地局のそれぞれが取得して送信した移動端末との無線通
信における電波強度を、受信する。

【００７５】一方、速度取得工程では、受信された電波
強度の変化から、移動端末が所定の経路に沿って移動す
る速度を取得する。

【００７６】また、本発明の制御局の制御方法におい
て、分類されるグループのうち、隣り合うグループに含
まれる基地局に割り当てられる無線通信の周波数は、互
いに異なるように構成することができる。

【００７７】また、本発明の制御局の制御方法におい
て、分類されたグループのそれぞれについて、当該グル
ープに含まれる基地局に割り当てられる同じ無線通信の
周波数は、複数であるように構成することができる。

【００７８】また、本発明の制御局の制御方法は、制御
局変復調工程と、周波数通信工程と、をさらに備えるよ
うに構成することができる。

【００７９】ここで、制御局変復調工程では、複数の基
地局に割り当てられた周波数により移動端末との通信の
ための変調および復調を行う。

【００８０】一方、周波数通信工程では、複数の基地局
のいずれかに割り当てられた周波数により制御局との通
信のための変調および復調を行う移動端末と、複数の基
地局のいずれかを介して、通信する。

【００８１】また、本発明の制御局の制御方法におい
て、周波数割当工程にかえて、符号割当工程を備えるよ
うに構成することができる。

【００８２】ここで、符号割当工程では、分類されたグ
ループのそれぞれについて、当該グループに含まれる基
地局に、同じ符号分割多重通信の符号を割り当てる。

【００８３】これにより、基地局は、制御局に割り当て
られた符号分割多重通信の符号により移動端末と通信す
ることができる。

【００８４】一方、移動端末は、複数の基地局のいずれ
かと、当該基地局に割り当てられた符号分割多重通信の
符号により、通信することができる。

【００８５】また、本発明の制御局の制御方法におい
て、分類されるグループのうち、隣り合うグループに含
まれる基地局に割り当てられる符号は、互いに異なるよ
うに構成することができる。

【００８６】また、本発明の制御局の制御方法におい
て、分類されたグループのそれぞれについて、当該グル
ープに含まれる基地局に割り当てられる符号は、複数で
あるように構成することができる。

【００８７】また、本発明の制御局の制御方法は、制御
局変復調工程と、符号通信工程と、を備えるように構成
することができる。

【００８８】ここで、制御局変復調工程では、複数の基
地局に割り当てられた符号により移動端末との通信のた
めの変調および復調を行う。

【００８９】一方、符号通信工程では、複数の基地局の
いずれかに割り当てられた符号により制御局との通信の
ための変調および復調を行う移動端末と、複数の基地局
のいずれかを介して通信する。

【００９０】また、本発明の制御局の制御方法におい
て、取得される半径は、取得される速度が増加した場
合、単調非減少（正比例を含む。）するように構成する
ことができる。

【００９１】本発明の制御局および制御局の制御方法を
実現するプログラムをコンパクトディスク、フロッピー
ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタ
ルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリなどの情
報記録媒体に記録することができる。

【００９２】本発明の情報記録媒体に記録されたプログ
ラムを、記憶装置、計算装置、出力装置などを備える汎
用コンピュータや並列計算機などの情報処理装置で実行
することにより、上記の制御局および制御局の制御方法
を実現することができる。

【００９３】また、情報処理装置とは独立して、本発明
のプログラムを記録した情報記録媒体を配布、販売する
ことができる。

【００９４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を説明
する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのも
のであり、本願発明の範囲を制限するものではない。し
たがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要
素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用するこ
とが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲
に含まれる。

【００９５】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係る無線通信システムの概要構成を示す模
式図である。以下、本図を参照して説明する。

【００９６】無線通信システム１０１の制御局１３１
は、複数の基地局１５１と、移動端末１７１と、の通信
の媒体アクセス制御を、移動端末１７１の移動速度に応
じて変化させて制御する。特に、複数の基地局１５１
は、所定の経路（たとえば高速道路や主要幹線道路な
ど）に沿って配置されている。

【００９７】制御局１３１と複数の基地局１５１と、は
有線接続されており、移動端末１７１は、複数の基地局
１５１のいずれか少なくとも１つと無線により通信す
る。

【００９８】基地局１５１のそれぞれは、いずれもその
搬送周波数と送出出力に応じたセルラーゾーン５０３を
有している。これらのセルラーゾーン５０３により、移
動端末１７１が移動する経路が覆われている。

【００９９】図２、図３は、制御局１３１と、複数の基
地局１５１と、が接続される様子を示す説明図である。

【０１００】図２に示すように、制御局１３１と、複数
の基地局１５１と、は、光ファイバ２０１により、スタ
ー型に接続することができる。このほか、図３に示すよ
うに、制御局１３１と、複数の基地局１５１と、は、光
ファイバ２０１により、バス型に接続することができ
る。

【０１０１】制御局１３１と複数の基地局１５１との間
の各種の指令や情報の伝送が光ファイバ２０１を介して
行われるほか、移動端末１７１と他の移動端末１７１と
の通信も光ファイバ２０１を介して行われる。

【０１０２】また、制御局１３１と移動端末１７１と
が、光ファイバ２０１と基地局１５１のいずれかとを介
して、通信することも可能である。

【０１０３】この際に、通常ならば電波（電気信号）で
伝送される情報を（必要があれば複数の信号を加算する
ことによって結合した後に）光信号に単純に変調し、光
ファイバを用いて伝送した後、これらを復調してもよ
い。複数の信号が混ざり合って伝送される通常空間にか
えて、光ファイバを用いて伝送を行うことになる。これ
が、上述のＲＯＦ技術である。

【０１０４】なお、本実施形態では、周波数分割多重通
信を採用している。

【０１０５】（制御局）図４は、本実施形態の制御局１
３１の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照
して説明する。

【０１０６】まず、制御局１３１は、速度取得部４０１
と、半径取得部４０２と、分類部４０３と、周波数割当
部４０４と、を備える。

【０１０７】速度取得部４０１は、移動端末１７１が所
定の経路に沿って移動する速度を取得する。

【０１０８】速度を取得するための手法として、以下の
ようなものを採用することができる。

【０１０９】第１の手法は、以下の通りである。移動端
末１７１に移動速度を検知する機構を設ける。たとえ
ば、車載電話を移動端末１７１として利用する場合に
は、当該自動車の速度計を用いて移動速度を検知すれば
よい。このようにして検知された速度の情報を、基地局
１５１および光ファイバ２０１を介して制御局１３１に
伝送する。

【０１１０】第２の手法は、以下の通りである。移動端
末１７１から基地局１５１へ送信される電波の強度を、
各基地局１５１が制御局１３１に伝送する。この電波強
度の変化と、各基地局１５１の配置の情報と、から、速
度取得部４０１は、移動端末１７１の移動速度を得るこ
とができる。

【０１１１】次に、半径取得部４０２は、取得された速
度により、仮想セル半径を取得する。この仮想セル半径
は、従来の比較的低い周波数での通信におけるセルラー
ゾーンの半径と同様とすることができる。

【０１１２】たとえば、移動端末が仮想セルに滞在する
時間を最低１０秒間とすると、・移動端末が時速３.６ｋｍ（歩行時に相当）程度で移
動する場合は１０ｍ程度、・時速３６ｋｍ（市街地走行時に相当）程度で移動する
場合は１００ｍ程度、・時速７２ｋｍ（高速道路走行時に相当）程度で移動す
る場合は２００ｍ程度の仮想セル半径が必要である。

【０１１３】この仮想セル半径は、移動速度が速くなる
につれ増加（単調非減少、たとえば正比例）するように
設定することができる。

【０１１４】一般に、各基地局１５１のセルラーゾーン
の半径は、この仮想セル半径よりも小さい。たとえば、・基地局１５１と移動端末１７１との間の無線通信に用
いる搬送波周波数として３８ＧＨｚ帯を用い、・基地局１５１の送信電力を１０ｄＢｍ（１０ｍＷ）、・基地局１５１および移動端末１７１のアンテナ利得を
それぞれ７ｄＢ、３ｄＢ、・移動端末１７１の雑音電力を−１００ｄＢｍ（０.１
ｐＷ）とすると、移動端末１７１側で所要受信信号電力対雑音
電力比３０ｄＢを達成するためには、２０ｍのセル半径
が必要となる。

【０１１５】さらに、分類部４０３では、取得された半
径により、複数の基地局１５１をグループに分類し、分
類されたグループのそれぞれについて、当該グループに
含まれる基地局１５１に、同じ無線通信の周波数を割り
当てる。

【０１１６】すなわち、仮想セル半径を有する仮想セル
ラーゾーンを複数の基地局１５１により構成し、当該仮
想セルラーゾーン内では、周波数分割多重通信における
周波数を同一のものとすることとなる。

【０１１７】図５には、このようにして、仮想セルラー
ゾーンを構成する様子を示す。

【０１１８】図５（ａ）は、従来の無線通信方式による
セルラーゾーン５０１の半径を示すものであり、これ
は、高い搬送周波数を用いる本実施形態では、基地局１
５１における出力負担が過大となるため、実現は不可能
である。

【０１１９】図５（ｂ）は、このような広いセルラーゾ
ーンを、仮想セルラーゾーン５０２により構成するもの
である。上述のように、小さな基地局セルラーゾーン５
０３を有する基地局１５１を複数まとめて１つのグルー
プとすることにより、仮想セルラーゾーン５０２を実現
する。

【０１２０】図５（ｂ）に示す例では、仮想セルラーゾ
ーン５０２のそれぞれには、基地局１５１が３つずつ割
り当てられ、移動端末１７１との通信に用いる周波数
は、同じ仮想セルラーゾーン５０２内に含まれる基地局
１５１で共通のものとなっている。

【０１２１】また、互いに隣り合う仮想セルラーゾーン
５０２の周波数は、異なるものとする。図５（ｂ）で
は、各仮想セルラーゾーン５０２に、周波数f₁, f₂, f₃
が割り当てられている。これにより、ハンドオーバが円
滑に行えるようになる。

【０１２２】図５（ｃ）に示す例は、図５（ｂ）に示す
例よりも移動端末１７１の移動速度が遅い場合、図５
（ｄ）に示す例は、さらに移動端末１７１の移動速度が
遅い場合を示すものである。移動速度が遅くなるごとに
仮想セルラーゾーン５０２の半径が小さくなり、当該仮
想セルラーゾーン５０２を担当する基地局１５１の数も
減少していく。

【０１２３】図５（ｃ）（ｄ）では、各仮想セルラーゾ
ーン５０２に、周波数f₁, f₂, …f₉のいずれかが割り当
てられている。

【０１２４】図６は、高速道路などのように湾曲のある
経路に沿って基地局１５１が配置された場合の仮想セル
ラーゾーン５０２の様子を示す模式図である。

【０１２５】一般に、経路の曲率半径が大きいほど（湾
曲が小さいほど）移動端末１７１の移動速度は遅くなる
と考えられるため、移動経路の途中で、仮想セルラーゾ
ーン５０２を構成する基地局１５１の数や仮想セルラー
ゾーンの半径が変化している。

【０１２６】なお、図５、図６においては、理解を容易
にするため、基地局１５１は四角形で、そのセルラーゾ
ーン５０３は円で、仮想セルラーゾーン５０２は点線で
描いており、適宜符号は省略した。

【０１２７】これにより、移動端末の移動速度に応じて
セルラーゾーン半径が小さい出力しが持たない基地局を
複数集めることにより半径が大きな仮想セルラーゾーン
を構成して、効率のよい大容量通信を実現することがで
きる。

【０１２８】（第２の実施形態）上記実施形態において
は、周波数分割多重通信を採用したが、本実施形態で
は、符号分割多重通信を採用する。したがって、無線通
信に用いる搬送周波数としては各基地局１５１ごとに同
じものを用いる。

【０１２９】一方で、同じ仮想セルラーゾーン５０２内
で用いる拡散符号は同じ符号を用い、隣り合う仮想セル
ラーゾーン５０２で用いる拡散符号は異なるものとす
る。

【０１３０】これにより、周波数分割多重通信のみなら
ず、符号分割多重通信においても、上記のように仮想セ
ルラーゾーン５０２を構成して効率のよい大容量通信を
実現することができる。

【０１３１】（第３の実施形態）上記実施形態において
は、同じ仮想セルラーゾーン５０２内で共通に用いる周
波数や拡散符号（以下「周波数等」という。）は１つで
あったが、これらを複数用意することもできる。

【０１３２】すなわち、ある仮想セルラーゾーン５０２
が採用する周波数等は、これに隣り合う仮想セルラーゾ
ーン５０２が採用する周波数等のいずれとも一致しない
ようにすればよい。

【０１３３】これにより、同じ仮想セルラーゾーン５０
２内に複数の移動端末１７１が存在する場合に対応する
ことができる。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定の経路に沿って移動する移動端末による通信伝送の
効率を向上するのに好適な無線通信システム、制御局、
その制御方法、ならびに、これらを実現するためのプロ
グラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システ
ムの概要構成を示す模式図である。

【図２】本実施形態において制御局と、複数の基地局
と、がスター型接続される様子を示す説明図である。

【図３】本実施形態において制御局と、複数の基地局
と、がバス型接続される様子を示す説明図である。

【図４】本実施形態の制御局の概要構成を示す模式図で
ある。

【図５】基地局のセルラーゾーンから仮想セルラーゾー
ンを構成する様子を示す図である。

【図６】湾曲した経路に沿う基地局のセルラーゾーンか
ら仮想セルラーゾーンを構成する様子を示す図である。

【符号の説明】

１０１無線通信システム１３１制御局１５１基地局１７１移動端末２０１光ファイバ４０１速度取得部４０２半径取得部４０３分類部４０４周波数割当部５０１従来のセルラーゾーン５０２仮想セルラーゾーン５０３セルラーゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｑ 7/30 Ｆターム(参考） 5K067 AA13 BB04 CC02 CC10 DD44 DD57 EE02 EE10 EE16 EE37 EE41 EE44 FF16 HH21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御局と、前記制御局に接続され、所定の経路に沿って配置される
複数の基地局と、前記所定の経路に沿って移動し、前記複数の基地局の少
なくとも１つと無線通信する移動端末と、を備える無線通信システムであって、（ａ）前記制御局は、前記移動端末が前記所定の経路に沿って移動する速度を
取得する速度取得部と、前記取得された速度により、仮想セル半径を取得する半
径取得部と、前記取得された半径により、前記複数の基地局をグルー
プに分類する分類部と、前記分類されたグループのそれぞれについて、当該グル
ープに含まれる基地局に、同じ無線通信の周波数を割り
当てる周波数割当部と、を備え、（ｂ）前記複数の基地局のそれぞれは、前記制御局に割り当てられた無線通信の周波数により前
記移動端末と通信する基地局通信部を備え、（ｃ）前記移動端末は、前記複数の基地局のいずれかと、当該基地局に割り当て
られた無線通信の周波数により、通信する移動端末通信
部を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】請求項１に記載の無線通信システムであっ
て、（ｄ）前記移動端末は、当該移動端末の移動速度を検出する移動速度検出部と、前記検出された移動速度を前記複数の基地局のいずれか
を介して、前記制御局へ送信する移動速度送信部と、をさらに備え、（ｅ）前記制御局は、前記移動端末から前記複数の基地局のいずれかを介して
送信される移動速度を受信する移動速度受信部をさらに
備え、前記速度取得部は、前記受信された移動速度を、前記移
動端末が前記所定の経路に沿って移動する速度として取
得することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】請求項１または２に記載の無線通信システ
ムであって、（ｆ）前記複数の基地局のそれぞれは、前記移動端末と
の無線通信における電波強度を取得する電波強度取得部
と、前記取得された電波強度を前記制御局に送信する電波強
度送信部と、をさらに備え、（ｇ）前記制御局は、前記送信された電波強度を受信する電波強度受信部をさ
らに備え、前記速度取得部は、前記受信された電波強度の変化か
ら、前記移動端末が前記所定の経路に沿って移動する速
度を取得することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】前記制御局において、前記分類されるグループのうち、隣り合うグループに含
まれる基地局に割り当てられる無線通信の周波数は、互
いに異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか
１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】前記分類されたグループのそれぞれについ
て、当該グループに含まれる基地局に割り当てられる同
じ無線通信の周波数は、複数であることを特徴とする請
求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信システ
ム。
【請求項６】前記制御局と、前記移動端末と、は、前記
複数の基地局のいずれかを介して通信し、前記制御局は、前記複数の基地局に割り当てられた周波数により前記移
動端末との通信のための変調および復調を行う制御局変
復調部をさらに備え、前記移動端末は、前記複数の基地局のいずれかに割り当てられた周波数に
より前記制御局との通信のための変調および復調を行う
移動端末変復調部をさらに備えることを特徴とする請求
項１から５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】請求項１から３のいずれか１項に記載の無
線通信システムにおいて、前記制御局は、前記周波数割当部にかえて、前記分類さ
れたグループのそれぞれについて、当該グループに含ま
れる基地局に、同じ符号分割多重通信の符号を割り当て
る符号割当部を備え、前記基地局の前記基地局通信部は、前記制御局に割り当
てられた符号分割多重通信の符号により前記移動端末と
通信し、前記移動端末の前記移動端末通信部は、前記複数の基地
局のいずれかと、当該基地局に割り当てられた符号分割
多重通信の符号により、通信することを特徴とする無線
通信システム。
【請求項８】前記制御局において、前記分類されるグル
ープのうち、隣り合うグループに含まれる基地局に割り
当てられる符号は、互いに異なることを特徴とする請求
項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】前記分類されたグループのそれぞれについ
て、当該グループに含まれる基地局に割り当てられる符
号は、複数であることを特徴とする請求項７または８に
記載の無線通信システム。
【請求項１０】前記制御局と、前記移動端末と、は、前
記複数の基地局のいずれかを介して通信し、前記制御局は、前記複数の基地局に割り当てられた符号により前記移動
端末との通信のための変調および復調を行う制御局変復
調部をさらに備え、前記移動端末は、前記複数の基地局のいずれかに割り当てられた符号によ
り前記制御局との通信のための変調および復調を行う移
動端末変復調部をさらに備えることを特徴とする請求項
７から９のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１１】前記制御局において、前記取得される半径は、前記取得される速度が増加した
場合、単調非減少（正比例を含む。）することを特徴と
する請求項１から１０のいずれか１項に記載の無線通信
システム。
【請求項１２】前記制御局と、前記複数の基地局と、
は、光ケーブルにより接続されることを特徴とする請求
項１から１１のいずれか１項に記載の無線通信システ
ム。
【請求項１３】前記制御局と、前記複数の基地局と、
は、光ファイバ無線伝送技術により通信することを特徴
とする請求項１２に記載の無線通信システム。
【請求項１４】前記制御局と、前記複数の基地局と、
は、前記制御局を中心とするスター型接続により有線接続さ
れることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項
に記載の無線通信システム。
【請求項１５】前記制御局と、前記複数の基地局と、
は、バス型接続により有線接続されることを特徴とする請求
項１から１３のいずれか１項に記載の無線通信システ
ム。
【請求項１６】前記分類されたグループのそれぞれにつ
いて、前記移動端末が当該グループに属する基地局のい
ずれかと通信可能な領域と、前記移動端末が当該グルー
プ以外のグループに属する基地局のいずれかと通信可能
な領域と、は、重複することを特徴とする請求項１から
１５に記載の無線通信システム。
【請求項１７】所定の経路に沿って配置される複数の基
地局に接続される制御局であって、移動端末が前記所定の経路に沿って移動する速度を取得
する速度取得部と、前記取得された速度により、仮想セル半径を取得する半
径取得部と、前記取得された半径により、前記複数の基地局をグルー
プに分類する分類部と、前記分類されたグループのそれぞれについて、当該グル
ープに含まれる基地局に、同じ無線通信の周波数を割り
当てる周波数割当部と、を備え、前記複数の基地局のそれぞれは、前記割り当てられた周
波数により前記移動端末と無線通信することを特徴とす
る制御局。
【請求項１８】前記移動端末が検出して送信した当該移
動端末の移動速度を、前記複数の基地局のいずれかを介
して受信する移動速度受信部をさらに備え、前記速度取得部は、前記受信された移動速度を、前記移
動端末が前記所定の経路に沿って移動する速度として取
得することを特徴とする請求項１７に記載の制御局。
【請求項１９】前記複数の基地局のそれぞれが取得して
送信した前記移動端末との無線通信における電波強度を
受信する電波強度受信部をさらに備え、前記速度取得部は、前記受信された電波強度の変化か
ら、前記移動端末が前記所定の経路に沿って移動する速
度を取得することを特徴とする請求項１７に記載の制御
局。
【請求項２０】前記分類されるグループのうち、隣り合
うグループに含まれる基地局に割り当てられる無線通信
の周波数は、互いに異なることを特徴とする請求項１７
から１９のいずれか１項に記載の制御局。
【請求項２１】前記分類されたグループのそれぞれにつ
いて、当該グループに含まれる基地局に割り当てられる
同じ無線通信の周波数は、複数であることを特徴とする
請求項１７から２０のいずれか１項に記載の制御局。
【請求項２２】前記複数の基地局に割り当てられた周波
数により前記移動端末との通信のための変調および復調
を行う制御局変復調部をさらに備え、前記複数の基地局のいずれかに割り当てられた周波数に
より前記制御局との通信のための変調および復調を行う
前記移動端末と、前記複数の基地局のいずれかを介し
て、通信することを特徴とする請求項１７から２１のい
ずれか１項に記載の制御局。
【請求項２３】前記周波数割当部にかえて、前記分類されたグループのそれぞれについて、当該グル
ープに含まれる基地局に、同じ符号分割多重通信の符号
を割り当てる符号割当部を備え、前記基地局は、前記制御局に割り当てられた符号分割多
重通信の符号により前記移動端末と通信し、前記移動端末は、前記複数の基地局のいずれかと、当該
基地局に割り当てられた符号分割多重通信の符号によ
り、通信することを特徴とする請求項１７から２２のい
ずれか１項に記載の制御局。
【請求項２４】前記分類されるグループのうち、隣り合
うグループに含まれる基地局に割り当てられる符号は、
互いに異なることを特徴とする請求項２３に記載の制御
局。
【請求項２５】前記分類されたグループのそれぞれにつ
いて、当該グループに含まれる基地局に割り当てられる
符号は、複数であることを特徴とする請求項２３または
２４に記載の制御局。
【請求項２６】前記複数の基地局に割り当てられた符号
により前記移動端末との通信のための変調および復調を
行う制御局変復調部をさらに備え、前記複数の基地局のいずれかに割り当てられた符号によ
り前記制御局との通信のための変調および復調を行う移
動端末と、前記複数の基地局のいずれかを介して通信す
ることを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項
に記載の制御局。
【請求項２７】前記取得される半径は、前記取得される
速度が増加した場合、単調非減少（正比例を含む。）す
ることを特徴とする請求項１７から２６のいずれか１項
に記載の制御局。
【請求項２８】前記複数の基地局と、光ケーブルにより
接続されることを特徴とする請求項１７から２７のいず
れか１項に記載の制御局。
【請求項２９】前記複数の基地局と、光ファイバ無線伝
送技術により通信することを特徴とする請求項２８に記
載の制御局。
【請求項３０】前記複数の基地局と、前記制御局を中心
とするスター型接続により有線接続されることを特徴と
する請求項１７から２９のいずれか１項に記載の制御
局。
【請求項３１】前記複数の基地局と、バス型接続により
有線接続されることを特徴とする請求項１７から２９の
いずれか１項に記載の制御局。
【請求項３２】前記分類されたグループのそれぞれにつ
いて、前記移動端末が当該グループに属する基地局のい
ずれかと通信可能な領域と、前記移動端末が当該グルー
プ以外のグループに属する基地局のいずれかと通信可能
な領域と、は、重複することを特徴とする請求項１７か
ら３１に記載の制御局。
【請求項３３】所定の経路に沿って配置される複数の基
地局に接続される制御局の制御方法であって、移動端末が前記所定の経路に沿って移動する速度を取得
する速度取得工程と、前記取得された速度により、仮想セル半径を取得する半
径取得工程と、前記取得された半径により、前記複数の基地局をグルー
プに分類する分類工程と、前記分類されたグループのそれぞれについて、当該グル
ープに含まれる基地局に、同じ無線通信の周波数を割り
当てる周波数割当工程と、を備え、前記複数の基地局のそれぞれは、前記割り当てられた周
波数により前記移動端末と無線通信することを特徴とす
る制御局の制御方法。
【請求項３４】前記移動端末が検出して送信した当該移
動端末の移動速度を、前記複数の基地局のいずれかを介
して受信する移動速度受信工程をさらに備え、前記速度取得工程では、前記受信された移動速度を、前
記移動端末が前記所定の経路に沿って移動する速度とし
て取得することを特徴とする請求項３３に記載の制御局
の制御方法。
【請求項３５】前記複数の基地局のそれぞれが取得して
送信した前記移動端末との無線通信における電波強度を
受信する電波強度受信工程をさらに備え、前記速度取得工程では、前記受信された電波強度の変化
から、前記移動端末が前記所定の経路に沿って移動する
速度を取得することを特徴とする請求項３３に記載の制
御局の制御方法。
【請求項３６】前記分類されるグループのうち、隣り合
うグループに含まれる基地局に割り当てられる無線通信
の周波数は、互いに異なることを特徴とする請求項３３
から３５のいずれか１項に記載の制御局の制御方法。
【請求項３７】前記分類されたグループのそれぞれにつ
いて、当該グループに含まれる基地局に割り当てられる
同じ無線通信の周波数は、複数であることを特徴とする
請求項３３から３６のいずれか１項に記載の制御局の制
御方法。
【請求項３８】前記複数の基地局に割り当てられた周波
数により前記移動端末との通信のための変調および復調
を行う制御局変復調工程と、前記複数の基地局のいずれかに割り当てられた周波数に
より前記制御局との通信のための変調および復調を行う
前記移動端末と、前記複数の基地局のいずれかを介し
て、通信する周波数通信工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項３３から３７の
いずれか１項に記載の制御局の制御方法。
【請求項３９】前記周波数割当工程にかえて、前記分類されたグループのそれぞれについて、当該グル
ープに含まれる基地局に、同じ符号分割多重通信の符号
を割り当てる符号割当工程を備え、前記基地局は、前記制御局に割り当てられた符号分割多
重通信の符号により前記移動端末と通信し、前記移動端末は、前記複数の基地局のいずれかと、当該
基地局に割り当てられた符号分割多重通信の符号によ
り、通信することを特徴とする請求項３３から３８のい
ずれか１項に記載の制御局の制御方法。
【請求項４０】前記分類されるグループのうち、隣り合
うグループに含まれる基地局に割り当てられる符号は、
互いに異なることを特徴とする請求項３９に記載の制御
局の制御方法。
【請求項４１】前記分類されたグループのそれぞれにつ
いて、当該グループに含まれる基地局に割り当てられる
符号は、複数であることを特徴とする請求項３９または
４０に記載の制御局の制御方法。
【請求項４２】前記複数の基地局に割り当てられた符号
により前記移動端末との通信のための変調および復調を
行う制御局変復調工程と、前記複数の基地局のいずれかに割り当てられた符号によ
り前記制御局との通信のための変調および復調を行う移
動端末と、前記複数の基地局のいずれかを介して通信す
る符号通信工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項３９から４１の
いずれか１項に記載の制御局の制御方法。
【請求項４３】前記取得される半径は、前記取得される
速度が増加した場合、単調非減少（正比例を含む。）す
ることを特徴とする請求項３３から４２のいずれか１項
に記載の制御局の制御方法。
【請求項４４】前記分類されたグループのそれぞれにつ
いて、前記移動端末が当該グループに属する基地局のい
ずれかと通信可能な領域と、前記移動端末が当該グルー
プ以外のグループに属する基地局のいずれかと通信可能
な領域と、は、重複することを特徴とする請求項３３か
ら４３に記載の制御局の制御方法。
【請求項４５】所定の経路に沿って配置される複数の基
地局に接続されるコンピュータを、請求項１７から請求
項３２のいずれか１項に記載の制御局として機能させる
ことを特徴とするプログラムを記録したコンピュータ読
取可能な情報記録媒体。
【請求項４６】所定の経路に沿って配置される複数の基
地局に接続されるコンピュータに、請求項３３から請求
項４４のいずれか１項に記載の制御局の制御方法を実行
させることを特徴とするプログラムを記録したコンピュ
ータ読取可能な情報記録媒体。
【請求項４７】前記情報記録媒体は、コンパクトディス
ク、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディス
ク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気
テープ、または、半導体メモリであることを特徴とする
請求項４５または４６に記載の情報記録媒体。