JP2006211614A - 無線通信システムおよび基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】 同一基地局内で通話している移動機が存在した場合、基地局と交換機との間のトラフィックを軽減する。
【解決手段】 従来は移動機４が同一基地局１の通信範囲内で通話しているか、していないかにかかわらず、基地局１と交換機２との間の帯域を使用している。移動機４が同一基地局１の通信範囲内で通話している場合に、基地局１で移動機４が送信するデータを相手先移動機４へ折返し送信する。そのことにより基地局１と交換機２との間の帯域を使用することがなくなる。よって基地局１と交換機２との間のトラフィックを軽減することが可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は無線通信システムおよび基地局に関するものである。

従来の通信システムでは、同一基地局の通信範囲内で通話している複数の移動機の個別チャネルデータ（ユーザデータ）は、基地局と交換機との間でデータ導通されている。そのため従来の通信システムは、複数の移動機が同一基地局の通信範囲内で通話しているか、していないかに関わらず基地局と交換機との間の帯域を使用している。つまり、たとえ同一基地局の通信範囲内で通話している移動機が存在しても、基地局と交換機との間の帯域を使用していることになる。携帯電話システム等に代表されるディジタル移動通信網の構成例は、非特許文献１に記載がある。また、移動機との通信に障害が発生した場合に、移動機からの信号を基地局で折り返すことが、特許文献１に記載されている。
特開２００２−１７１５６９号公報 田中良一著，「やさしいディジタル移動通信」，オーム社，平成１３年５月，８５−９１頁

従来の通信システムにおいて、同一基地局の通信範囲内で通話している複数の移動機の個別チャネルデータは基地局と交換機との間でデータ導通されている。そのため複数の移動機が同一基地局の通信範囲内で通話しているか、していないかに関わらず基地局と交換機との間の帯域を使用している。よって、たとえ同一基地局の通信範囲内で通話している移動機が存在しても、基地局と交換機との間の帯域を使用してしまい常にトラフィックが高い状態となる。

同一基地局の通信範囲内でデータ導通している移動機が存在する場合、基地局と交換機との間のトラフィックを軽減することを目的とする。そして基地局と交換機との間のトラフィックを軽減することにより、交換機を介して基地局間で他サービス情報を提供することを目的とする。

本発明には以下のような特徴がある。移動機と、上記移動機と通信を行う基地局と、上記基地局と接続された交換機と、上記交換機と接続され、上記移動機の位置を上記交換機へ通知する位置情報通知装置とを備える無線通信システムにおいて、上記位置情報通知装置は、上記移動機と通信を行う相手先移動機の位置が同一の上記基地局の通信範囲内であるかを判定する判定部を備え、上記基地局は、上記判定部が、上記相手先移動機の位置が同一の上記基地局の通信範囲内であると判定した場合に、上記移動機が送信するデータを上記相手先移動機へ折り返し送信するように切換る切換部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、移動機が送信するデータを相手先移動機へ折り返し送信するように切換る切換部を備えるため、基地局と交換機との間のトラフィックを軽減することが可能である。

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。

実施の形態１．
図１は、無線通信システムのネットワーク構成を示す図である。基地局１は、交換機２に接続される。交換機２はコアネットワーク３に接続される。また交換機２は複数の基地局１を制御する。コアネットワーク３は、移動機４の位置情報を管理する位置情報管理装置５と接続される。移動機４は基地局１と無線回線により接続を行う。移動機４は、交換機２とコアネットワーク３を介して他の移動機と通信を行う。また移動機４は、交換機２とコアネットワーク３を介して他の通信装置（固定電話網や移動通信網）６と通信を行う。

各移動機４は電源投入時、および基地局１から他の基地局１へ移動した場合に、交換機２を経由しその上位装置のコアネットワーク３で移動機４の位置登録を行う。位置情報管理装置５は登録された位置情報を管理する。そのため、交換機２もしくはコアネットワーク３は、それぞれの移動機４がどの基地局１内に存在しているかを知ることが可能である。ここで、基地局１内とは、基地局１の通信範囲内を意味する。基地局１の通信範囲内とは、基地局１を介して、通信することが可能な範囲内であり、かつ、基地局１を介して通信している場合などである。よって、交換機２はその情報を基地局１に通知することが可能である。

位置情報通知装置７は、通話している移動機４が同一基地局１の通信範囲内に存在する場合に、その情報を基地局１に通知する。位置情報通知装置７は、コアネットワーク３および、位置情報管理装置５に接続されている。

図２は、基地局１のＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）と内部リソースとチャネルコーディングとに関連する構成図である。図３は基地局１でのデータを折り返す処理の流れを表したフローチャートである。図２と図３に基づき基地局１でのデータを折り返す処理を説明する。

判定ステップＳ１０１では、位置情報通知装置７は、通話している移動機４が同一基地局１の通信範囲内に存在するかを判定する。判定が同一基地局１の通信範囲内であれば、通話している移動機４が同一基地局１の通信範囲内に存在するという情報を交換機２へ送信し、位置情報受信ステップＳ１０２へ進む。

位置情報受信ステップＳ１０２では、基地局１のメッセージインターフェース部８は、位置情報通知装置７が送信した通話している移動機４が同一基地局１の通信範囲内に存在するという情報を、上位装置である交換機２を介して受信する。

リソース検出ステップＳ１０３では、位置情報受信ステップＳ１０２で情報を受信した場合、リソース検出部１０は、リソース管理部９で管理しているリソース情報から、通話している移動機４それぞれに対応するリソースを見つけ出す。

信号受信ステップＳ１０４では、対応するリソースをリソース管理部９で検出した場合、ＡＴＭ部１４は、移動機４からの信号（個別チャネルデータ、ユーザデータ）を無線部１３とチャネルコーディング部１１の転送部１７を経由して受信する。

データ作成ステップＳ１０５では、ＡＴＭ部１４は、交換機側へ送信するためのデータを作成する。

切換ステップＳ１０６では、チャネルコーディング部１１の転送部１７は、対応する切換部１２に個別チャネルデータの送信を開始する。つまり、個別チャネルデータの折り返しを開始する。

送信停止ステップＳ１０７では、通話している移動機４で導通が完了した場合、チャネルコーディング部１１の転送部１７は、ＡＴＭ部１４へのデータ送出を停止する。これにより基地局１から交換機２へのデータの送出がされなくなり、基地局１内でデータの折り返しが可能となる。

図４は、基地局１で折り返しを行う処理の、基地局１と交換機２とコアネットワーク３と移動機４と位置情報通知装置７との手順を示すシーケンス図である。

コアネットワーク３で接続されている移動機４ａと移動機４ｂとが同一基地局１の通信範囲内にいる場合、位置情報通知装置７は、位置情報メッセージを、コアネットワーク３を経由し交換機２から基地局１へ通知する。基地局１ではこのメッセージを契機に切換部１２での折り返しを開始する。そしてチャネルコーディング部１１は交換機２側との個別チャネルデータの送受信を停止する。

図５は、従来の無線通信システムのネットワーク構成を示す図である。従来の構成では、着信処理を行うために位置情報を管理する位置情報管理装置５は存在する。しかし、同一の基地局１の通信範囲内で通信している移動機４についての情報を通知するための手段は存在しない。よって各移動機４の通信の接続は、必ずコアネットワーク３にて行われている。

本実施の形態では、上述したように、位置情報通知装置７が配置されている。基地局１は、個別チャネルデータを折り返すように構成されている。ＡＴＭ部１４への個別チャネルデータの送信を停止することで、ＡＴＭ部１４でのデータ作成時間を削減することが可能となる。よって、チャネルコーディング後のデータを通話先のチャネルコーディング部１１に送信することで、処理時間の短縮が可能となる。

また、基地局１は、同一基地局１の通信範囲内で通話している２台の移動機４の個別チャネルデータを基地局１で折り返す。そのため、基地局１と交換機２（上位装置）との間のトラフィックが軽減される。よって、無線通信システムは、軽減された分のトラフィックを他のサービスに利用可能となる。例えば、無線通信システムは、交換機２を介して基地局１間で他サービス情報（広告情報）を提供することが可能となる。

さらに、交換機は、個別チャネルデータの品質をもとに、移動機との通信回線の維持と切断とを管理している場合がある。そのため基地局１の測定部１８は、個別チャネルデータの品質情報を取得する。そして基地局１の測定部１８は定期的に交換機２へ品質情報を通知することも可能である。また基地局１の測定部１８は、基地局１から交換機２への個別チャネル品質情報メッセージを定義することも可能である。ここでチャネルデータの品質とは、例えば、Ｂｌｏｃｋ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ（ＢＬＥＲ）やＦｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ（ＦＥＲ）である。

また、ここでは、位置情報管理装置５と位置情報通知装置７とを分けているが、位置情報管理装置５内に位置情報通知装置７を持たせることも可能である。図６は、位置情報管理装置５内に位置情報通知装置７を持たせた例である。

上述した実施の形態の特徴をまとめると以下のようになる。移動機と無線通信を行う基地局と、基地局を制御する交換機と、移動機の位置を管理する位置情報管理装置と、その位置情報を通知する移動機位置情報通知装置とを有し、同一の基地局にて通信を行っている移動機の情報を移動機位置情報通知装置より交換機を経由して基地局に通知し、基地局にて、該当する移動機のユーザデータを折り返す機能を備えたことを特徴とする無線通信システムである。

また、無線通信システムは、基地局において、交換機とユーザデータを送受信するＡＴＭ部と、ユーザデータを移動機と通信するための無線区間データに変換するチャネルコーディング部と、交換機からの移動機位置情報を受信するメッセージインターフェース部と、このメッセージに従い基地局内部の移動機ごとのリソース状態を検出するリソース検出部と、リソース検出部からの制御で該当する移動機のユーザデータを折り返すリソース部を備えたことを特徴とする。

さらに、無線通信システムは、該当する移動機のユーザデータを折り返しているときに、交換機を介して基地局間で情報を通知することを特徴とする。

加えて、無線通信システムは、基地局から交換機へ、ユーザデータの品質情報メッセージを定義し、基地局において、ユーザデータの品質情報を収集し、交換機へ通知する機能を有することを特徴とする。

図７は、実施の形態１における基地局の外観の一例を示す図である。
図７において、基地局１００は、システムユニット９１０、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）表示装置９０１、キーボード（Ｋ／Ｂ）９０２、マウス９０３、コンパクトディスク装置（ＣＤＤ）９０５、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７を備え、これらはケーブルで接続されている。
さらに、基地局１００は、ＦＡＸ機９３２、電話器９３１とケーブルで接続され、また、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）９４２、ゲートウェイ９４１を介してインターネット９４０に接続されている。

図８は、実施の形態１における基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。
図８において、基地局１００は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１１を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、ＣＲＴ表示装置９０１、Ｋ／Ｂ９０２、マウス９０３、ＦＤＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）９０４、磁気ディスク装置９２０、ＣＤＤ９０５、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７と接続されている。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部の一例である。
通信ボード９１５は、ＦＡＸ機９３２、電話器９３１、ＬＡＮ９４２、無線アンテナ９４３等に接続されている。
例えば、通信ボード９１５、Ｋ／Ｂ９０２、スキャナ装置９０７、ＦＤＤ９０４などは、入力部の一例である。
また、例えば、通信ボード９１５、ＣＲＴ表示装置９０１などは、出力部の一例である。

ここで、通信ボード９１５は、ＬＡＮ９４２に限らず、直接、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）に接続されていても構わない。直接、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続されている場合、基地局１００は、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続され、ゲートウェイ９４１は不用となる。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）９２１、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３は、ＣＰＵ９１１、ＯＳ９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。

上記プログラム群９２３には、上述した実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、上述した実施の形態の説明において、「〜の判定」として説明するものが、「〜ファイル」として記憶されている。
また、上述した実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータの入出力を示し、そのデータの入出力のためにデータは、磁気ディスク装置９２０、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ）、光ディスク、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のその他の記録媒体に記録される。あるいは、信号線やその他の伝送媒体により伝送される。

また、上述した実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。

また、上述した実施の形態を実施するプログラムは、また、磁気ディスク装置９２０、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ）、光ディスク、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のその他の記録媒体による記録装置を用いて記憶されても構わない。

交換機、位置情報管理装置、位置情報通信装置、無線端末についても上述した基地局と同様の構成である。

本発明による無線通信システムは、基地局と交換機との間のトラフィックを軽減させることが可能である。このことにより、トラフィックの軽減された基地局と交換機との間の回線を有効に利用することで、他のサービスを提供するなどが可能となる。よって携帯電話などの無線基地局装置および無線通信システムに利用できる。

無線通信システムのネットワーク構成を示す図である。 基地局１のＡＴＭと内部リソースとチャネルコーディングとに関連する構成図である。 基地局１でのデータを折り返す処理の流れを表したフローチャートである。 基地局１で折り返しを行う処理の、基地局１と交換機２とコアネットワーク３と移動機４と位置情報通知装置７との手順を示すシーケンス図である。 従来の無線通信システムのネットワーク構成を示す図である。 位置情報管理装置５内に位置情報通知装置７を持たせた例である。 実施の形態における基地局のハードウェア構成図の一例である。 実施の形態における基地局のハードウェア構成図の一例である。

符号の説明

１ 基地局、２ 交換機、３ コアネットワーク、４ 移動機、４ａ 移動機、４ｂ 移動機、５ 位置情報管理装置、６ 他の通信装置、７ 位置情報通知装置、８ メッセージインターフェース部、９ リソース管理部、１０ リソース検出部、１１ チャネルコーディング部、１２ 切換部、１３ 無線部、１４ ＡＴＭ部、１５ 送受信部、１６ 判定部、１７ 転送部、１８ 測定部、１００ 基地局、９０１ ＣＲＴ表示装置、９０２ Ｋ／Ｂ、９０３ マウス、９０４ ＦＤＤ、９０５ ＣＤＤ、９０６ プリンタ装置、９０７ スキャナ装置、９１０ システムユニット、９１１ ＣＰＵ、９１２ バス、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５ 通信ボード、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ ウィンドウシステム、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群、９３１ 電話器、９３２ ＦＡＸ機、９４０ インターネット、９４１ ゲートウェイ、９４２ ＬＡＮ、９４３ 無線アンテナ。

Claims (5)

1. 移動機と、上記移動機と通信を行う基地局と、上記基地局と接続された交換機と、上記交換機と接続され、上記移動機の位置を管理する位置情報管理装置とを備える無線通信システムにおいて、
   上記位置情報管理装置が管理する上記移動機の位置を上記交換機へ通知する位置情報通知装置を備え、
   上記位置情報通知装置は、上記移動機と通信を行う相手先移動機の位置が同一の上記基地局の通信範囲内であるかを判定する判定部を備え、
   上記基地局は、上記判定部が、上記相手先移動機の位置が同一の上記基地局の通信範囲内であると判定した場合に、上記移動機が送信するデータを上記相手先移動機へ折り返し送信するように切換る切換部を備えることを特徴とする無線通信システム。
2. 上記基地局は、上記移動機が送信する上記データを上記交換機と送受信する転送部を備え、
   上記転送部は、上記判定部が、上記相手先移動機の位置が同一の上記基地局の通信範囲内であると判定した場合に、上記交換機との送受信を停止することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 上記無線通信システムは、上記切換部が上記移動機からのデータを折り返し送信する場合、上記基地局間でデータ通信を行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 上記基地局は、上記移動機が送信する上記データの品質を測定し品質情報を生成する測定部を備え、
   上記基地局は、上記測定部が生成した品質情報を、上記交換機へ送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 移動機と通信を行う基地局において、
   上記移動機と通信を行う相手先移動機の位置が自己の通信範囲内であるかを判定する判定部と、
   上記判定部が、上記相手先移動機の位置が自己の通信範囲内であると判定した場合に、上記移動機が送信するデータを上記相手先移動機へ折り返し送信するように切換る切換部とを備えることを特徴とする基地局。

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