JP2006279356A - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 受信電界強度を比較する回路及び受信電界強度を伝送する回線を必要とせず、構成が簡易で低価格な無線通信システムを提供することを目的とする。
【解決手段】 中央装置と、中央装置につながる複数の基地局を介して無線通信を行う複数の移動局を有し、同一の周波数を複数の基地局で共用している無線通信システムにおいて、前記複数の基地局の各々は、任意の移動局からの信号を受信すると受信電界レベルの検出を行う受信電界レベル検出手段と、該受信電界レベル検出手段により検出した受信電界レベルに基づいて予め設定された時間分遅らせる設定を行う遅延設定メモリと、該遅延設定メモリにより前記予め設定された時間経過後、当該移動局からの信号を中央装置に送信開始する遅延回路とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、中央装置と複数の基地局と複数の移動局とより構成される無線通信システム及びその無線通信方法に関し、特に、複数の基地局エリアが重なる位置にある移動局が何れの基地局との通信確立を行うか選択する技術に関するものである。

図２は、従来の無線通信システムの一例を示す。
この図では、中央装置６と、複数の基地局２ａ、２ｂ、・・・、と、複数の無線移動局（図では端末機１のみ表示）とより構成される。
通常、任意の端末機は何れかの基地局エリアに存しており、当該基地局を介して端末機１が他の端末機若しくは上位の管理端末等との無線通信を確立する。
ここで、当該端末機１が複数の基地局エリアの重なる位置に存している場合、どの基地局を介するかを中央装置６が決定する必要がある。
例えば、端末機１からの送信信号を基地局２ａ及び基地局２ｂの各々の受信部３で受信すると、受信電界強度検出部４で受信電界強度を検出し、受信電界強度の平均値と受信データ等を中央装置６に各々伝送する。
中央装置６では、受信電界強度比較部９で中央装置６に接続されている基地局からの受信電界強度の平均値を比較し、より高い強度で着信している基地局の音声またはデータ等を基地局選択部８で選択し、出力する。
すなわち、図２の場合は、基地局２ａまたは基地局２ｂの何れかが選択される。
なお、同じ強度で着信している基地局が複数あった場合は、例えば優先順位を設けて、該優先順位に従って選択する。

上述した無線通信システムとして、例えば、県防災無線システムや市町村デジタル無線通信システム等の防災行政無線システムがあり、操作卓を有する中央装置（センタ局）と、中央装置に接続される複数の基地局と、複数の移動する無線端末局、固定設置される無線端末局より構成されている（例えば、非特許文献１参照。）。

「市町村デジタル移動通信システム ＴＹＰＥ１ 標準規格 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７９」、社団法人電波産業会。

上述した従来の無線通信システムにおいては、中央装置６が各基地局の受信電界強度の比較を行って、電界強度が強いと判定した基地局を選択しているが、中央装置に受信電界を比較を行う回路（受信電界強度比較部９）と、受信電界強度を伝送するための回線が信号線とは別に必要であるという問題点があった。
または、隣接する基地局同士が相手側の受信電界強度を受信し当該基地局と隣接基地局との受信電界強度を比較し、電界強度が電界強度が強いと判定された基地局が中央装置に対して信号を伝送する、という技術もあるが、これも隣接基地局同士で受信電界強度を比較する回路及び隣接基地局と伝送する回線が必要であるという問題点があった。

本発明は、上記従来の事情に鑑み為されたもので、受信電界強度を比較する回路及び受信電界強度を伝送する回線を必要とせず、構成が簡易で低価格な無線通信システムを提供することを目的とする。

上記従来の問題点を解決するため請求項１に記載の発明は、中央装置と、中央装置につながる複数の基地局を介して無線通信を行う複数の移動局を有し、同一の周波数を複数の基地局で共用している無線通信システムにおいて、前記複数の基地局の各々は、任意の移動局からの信号を受信すると受信電界レベルの検出を行う受信電界レベル検出手段と、該受信電界レベル検出手段により検出した受信電界レベルに基づいて予め設定された時間分遅らせる設定を行う遅延設定メモリと、該遅延設定メモリにより前記予め設定された時間経過後、当該移動局からの信号を中央装置に送信開始する遅延回路とを備えたことを特徴とする。

上記従来の問題点を解決するため請求項２に記載の発明は、中央装置と、中央装置につながる複数の基地局を介して無線通信を行う複数の移動局を有し、同一の周波数を複数の基地局で共用している無線通信システムの無線通信方法において、前記複数の基地局の各々は、任意の移動局からの信号を受信すると受信電界レベルの検出を行うステップと、該検出した受信電界レベルに基づいて予め設定された時間分遅らせて、前記移動局からの信号を中央装置に送信開始するステップとよりなることを特徴とする。

上記従来の問題点を解決するため請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の無線通信方法であって、前記検出した受信電界レベルが所定の受信電界レベルより高い場合は、所定の受信電界レベルより低い場合に比べて前記予め設定された時間が短く設定されることにより、前記中央装置は基地局を先取り優先により選択して当該移動局との通信を確立するステップよりなることを特徴とする。

例えば、無線通信システムは、アナログ或いはデジタルの移動無線システム、市町村デジタル移動通信システム、防災行政無線システムなどに適用される。

本発明によると、受信電界強度を比較する回路及び受信電界強度を伝送する回線を必要とせず、構成が簡易で低価格な無線通信システムを提供することができる。

本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す。
この図では、中央装置６と、複数の基地局２ａ、２ｂ、・・・、と、複数の無線移動局（図では端末機１のみ表示）とより構成される。
複数の基地局（２ａ、２ｂ、・・・）の各々には、端末機からの送信信号を受信する受信部３、受信した電界強度を検出する受信電界強度検出部４、受信電界強度により所定の遅延時間を設定するメモリ１０、設定された遅延時間に従って受信した信号を中央装置に送信する遅延回路５、より構成される。なお、メモリ１０については後述する。
また、これら基地局は、無線により端末機と信号を送受信する無線部（図中の受信部３を含む）、送受信アンテナ、中央装置６とのインタフェース、などを備えている。
中央装置６には、各基地局より送信された信号を検出する信号検出部７、検出した信号のうち同じ端末機１からの信号で有る場合に、最も早く受信した基地局を選択する基地局選択部８、より構成される。
また、中央装置６は、操作や指令を行うための指令台（図示せず）などを備えている。
複数の端末機１の各々は、基地局を介して他の端末機や指令台との間で無線通信を行う無線部、無線アンテナ、受令鳴動するスピーカ、各種情報を記憶するメモリ、操作部、表示部などを有している。
そして、任意の端末機１からの送信信号を基地局（２ａまたは２ｂまたは両方）の受信部３で受信すると、受信電界強度検出部４で検出した受信電界強度により、メモリ１０を参照して遅延時間を決定し、遅延回路部５で中央装置６ヘの送信開始時間を遅延させて伝送する。
中央装置６では、信号検出部７で先に検出した基地局からの信号を基地局選択部８より出力する。
なお、中央装置が各基地局より受信したタイミングが同じ場合は、無線端末により設定してある優先度の高い基地局を優先して接続する。

図４は、本発明の実施の形態に係る基地局にある端末の優先度を設定するメモリテーブル図の一例を示す。
このメモリテーブルは、それぞれの端末が当該基地局に対して何れの優先度であるかがあらかじめ記憶されており、基地局毎に各無線端末の優先度が設定されて、各々の基地局毎に備えている。
例えば、端末固有のＩＤ「１−１１１」を持つ無線端末は、当該基地局を優先度「１」に設定しており、ＩＤ「１−１１３」を持つ無線端末は当該基地局を優先度「２」に設定している。

図３は、本発明の実施の形態に係る基地局にある遅延時間を設定したメモリテーブル図の一例を示す。
このメモリテーブルは、無線端末より受信した受信電界強度と当該無線端末の設定された優先度に応じて中央装置に送信開始を行うまでの遅延時間を記憶している。
例えば、優先度「１」の無線端末からの受信信号の電界強度「高」で有る場合には遅延時間は「０ｍｓ」（すなわち、遅延無し）、優先度「１」の無線端末からの受信信号の電界強度「中」で有る場合には遅延時間は「１０ｍｓ」、優先度「２」の無線端末からの受信信号の電界強度「高」で有る場合には遅延時間は「５ｍｓ」、優先度「３」の無線端末からの受信信号の電界強度「低」で有る場合には遅延時間は「３０ｍｓ」、というように、優先度が高く電界強度が大きい程遅延時間を少なくし、優先度が低く電界強度が小さい程遅延時間を多くするように設定している。

このように本発明の実施の形態では、移動局（無線端末）からの着信があると、基地局で受信電界強度を検出し、着信から中央装置へ送出開始するまでの時間を変え、中央装置側では、先取り優先で基地局を選択するものである。
すなわち、無線端末から送信される信号に含まれる当該無線端末ＩＤにより前述した図４のメモリテーブルを参照して当該基地局の当該無線端末の優先度を検出し、検出した優先度に応じて前述の図３のメモリテーブルを参照して中央装置に信号を送信開始する遅延時間を決定する。
以下（１）〜（３）には、３段階に分けた場合の、送信開始までの時間の一例を挙げる。

（１）最優先基地局で高レベルで受信したときの遅延時間をa[ms]
２番目に優先の基地局で高レベルで受信したときの遅延時間 a+b[ms]
３番目に優先の基地局で高レベルで受信したときの遅延時間 a+2b[ms]
：
ｎ番目に優先の基地局で高いレベルで受信したときの遅延時間 a+nb[ms]

（２）最優先基地局で中レベルで受信したときの遅延時間をc[ms] (c>a+nb)
２番目に優先の基地局で中レベルで受信したときの遅延時間 c+b[ms]
：
ｎ番目に優先の基地局で中レベルで受信したときの遅延時間 c+nb[ms]

（３）最優先基地局で低レベルで受信したときの遅延時間をd[ms] (d>c+nb)
２番目に優先の基地局で低レベルで受信したときの遅延時間 d+b[ms]
：
ｎ番目に優先の基地局で低レベルで受信したときの遅延時間 d+nb[ms]

なお、受信電界強度は３段階でなくとも、任意の段階に分けることもできる。
なお、前述の図３と図４のメモリテーブルは１つの記憶手段に記憶領域を２つ設けてもよく、また、「優先度」に基づいたリンクデータとして関連付けて記憶しておくこともできる。

本発明の実施の形態によれば、中央装置と中央装置につながる複数の基地局を介して無線通信を行う移動局を有するシステムにおいて、基地局で受信電界強度に基づき、基地局で信号を受信して中央装置へ送出開始するまでに遅延時間を加え、中央装置側では、先取り優先で基地局を選択することにより、中央装置に接続する基地局を選択するための受信電界強度伝送回線を除去し、かつ基地局選択の方法を簡素化することができる。
すなわち本発明の実施の形態は、中央装置と、中央装置につながる複数の基地局を介して

無線通信を行う複数の移動局を有し、同一の周波数を複数の基地局で共用しているシステムにおいて、移動局からの信号を受信した基地局で受信電界レベルの検出を行い、検出レベルに基づいて信号を中央装置に送信開始するまでの時間を変化させ、検出レベルの高い基地局は遅延を短くし、低いレベルになるに従い、遅延時間を長くすることで、先取り優先で、受信電界レベルの高い基地局を選択して中央装置に接続する無線通信システムとすることができ、受信電界強度伝送回線と比較部を要しないシステムを構築でき、経済的である。

ここで、本発明に係る無線通信システムや中央装置や基地局や無線端末などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。
また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
例えば、音声の情報を通信するものばかりでなく、テキストや画像などの種々な情報を通信するものに適用することも可能である。

また、本発明に係る無線通信システムや中央装置や基地局や無線端末などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Read Only Memory）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

本発明の実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す。 従来の無線通信システムの一例を示す。 本発明の実施の形態に係る基地局にある遅延時間を設定したメモリテーブル図の一例を示す。 本発明の実施の形態に係る基地局にある端末の優先度を設定するメモリテーブル図の一例を示す。

符号の説明

１：無線端末（移動局）、２a、２b、・・・２ｎ：基地局、
３：受信部、４：受信電界強度検出部、５：遅延回路、６：中央装置、
７：信号検出部、８：基地局選択部、９：電界強度比較部、１０：記憶手段（メモリ）。

Claims (3)

1. 中央装置と、中央装置につながる複数の基地局を介して無線通信を行う複数の移動局を有し、同一の周波数を複数の基地局で共用している無線通信システムにおいて、
   前記複数の基地局の各々は、任意の移動局からの信号を受信すると受信電界レベルの検出を行う受信電界レベル検出手段と、
   該受信電界レベル検出手段により検出した受信電界レベルに基づいて予め設定された時間分遅らせる設定を行う遅延設定メモリと、
   該遅延設定メモリにより前記予め設定された時間経過後、当該移動局からの信号を中央装置に送信開始する遅延回路とを備えたことを特徴とする無線通信システム。
2. 中央装置と、中央装置につながる複数の基地局を介して無線通信を行う複数の移動局を有し、同一の周波数を複数の基地局で共用している無線通信システムの無線通信方法において、
   前記複数の基地局の各々は、任意の移動局からの信号を受信すると受信電界レベルの検出を行うステップと、
   該検出した受信電界レベルに基づいて予め設定された時間分遅らせて、前記移動局からの信号を中央装置に送信開始するステップとよりなることを特徴とする無線通信方法。
3. 前記検出した受信電界レベルが所定の受信電界レベルより高い場合は、所定の受信電界レベルより低い場合に比べて前記予め設定された時間が短く設定されることにより、前記中央装置は基地局を先取り優先により選択して当該移動局との通信を確立するステップよりなることを特徴とする前記請求項２に記載の無線通信方法。