JP2007088978A

JP2007088978A - 無線通信システム

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Publication number: JP2007088978A
Application number: JP2005277262A
Authority: JP
Inventors: Minoru Uchida; 実内田
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2007-04-05
Also published as: US7724695B2; US20070087750A1; CN1941986A

Abstract

【課題】
従来の無線通信システムでは、移動局で発信操作を行い、基地局が通話チャネルの空スロットがあるか無いかの検出動作を行い、基地局からの応答を待たないと相手との通信の可否が判断できず、緊急の場合等では、移動局側として不便であり、また、信頼性が損なわれ、これらの改善された無線通信システムの実現が望まれている。
【解決手段】
回線制御装置と、上記回線制御装置と結合される複数の基地局と、上記複数の基地局のそれぞれと制御チャネルおよび通信チャネルを有する無線回線で結合される複数の移動局を有し、上記複数の基地局のそれぞれは、各基地局の通信エリア内の通信チャネルの空スロットを監視する制御部を有し、上記制御部は、上記空スロットの監視情報を所定の時間間隔で上記各基地局の通信エリア内の移動局に上記制御チャネルを用いて送信するように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、デジタル移動通信システムのチャネル通知を行う無線通信システムに関するものである。

現在、実用化されているデジタル無線システムの一つとして、標準規格ARIB STD-T79（Association of Radio Industries and Businesses-T79）（例えば、非特許文献１参照）で定められている移動通信システムがある。図１１は、複数の基地局ゾーンを備えた移動通信システムを示している。図１１において、１１０１は、回線制御装置、１１０２−１、１１０２−２は、基地局、１１０３−１、１１０３−２は、基地局ゾーン、即ち、各基地局の通信エリアを示している。基地局１１０２−１は、通信エリア１１０３−１内にある複数の移動局１１０４−１、１１０４−２、・・・１１０４−Ｎと基地局間あるいは基地局を経由した移動局間あるいは移動局間直接通信の通信接続サービス、あるいは、通信エリア１１０３−１外の移動局と通信エリア１１０３−１内の移動局との通信接続サービスが行なわれるように構成されたシステムである。

基地局１１０２−２は、通信エリア１１０３−２内にある複数の移動局１１０５−１、１１０５−２、・・・１１０５−Ｎと基地局間あるいは基地局を経由した移動局間あるいは移動局間直接通信の通信接続サービス、あるいは、通信エリア１１０３−２外の移動局と通信エリア１１０３−２内の移動局との通信接続サービスが行なわれるように構成されたシステムである。ここで、移動局を総称する場合は、移動局１１０４または移動局１１０５と称する。

回線制御装置１１０１は、デジタル無線通信システムにおける基地局および複数の移動局間の通信接続およびサービスエリアの維持、管理を行ない、移動局からの発呼(call)制御あるいは通信ルートの設定を行う制御等を行う。なお、回線制御装置１１０１は、基地局１１０２−１または基地局１１０２−２と一体に構成される場合と、図１１のように場所的に離れた場所に設置される場合もある。この場合、回線制御装置１１０１と基地局１１０２−１、１１０２−２とは、有線またはマイクロ回線等の伝送路１１０６−１、１１０６−２等で接続されるのが一般的である。また、ここで説明する移動局とは、車両等に搭載された無線機、携帯無線機あるいは情報端末局等を含むものとする。また、上記例では、２つの基地局のみ示しているが、一般的には、複数の基地局と多数の移動局からなるシステムが普通であるが、説明の都合上、最も簡単な構成の図１１を用いて説明する。

また、標準規格ARIB STD-T79で定められているデジタル無線技術を用いたデジタル移動通信システムで使用が許可されている無線キャリア（carrier）周波数割当ての一例を図５に示す。図５において、上り方向、即ち、移動局→基地局の方向では、約２６２ＭＨｚ〜２６６ＭＨｚの無線キャリアｆで、２５ＫＨｚ巾で、１１２波（ｆ１、ｆ２、・・・）が認められている。また、下り方向、即ち、基地局→移動局の方向では、上り方向の２６２ＭＨｚから９ＭＨｚ離れた約２７１ＭＨｚ〜２７５ＭＨｚの無線キャリアＦで、２５ＫＨｚ巾で、１１２波（Ｆ１、Ｆ２、・・・）が認められている。従って、デジタル無線通信システムの通信においては、上り方向ｆ１、ｆ２、・・・、下り方向Ｆ１、Ｆ２、・・・の各周波数が使用される。そして、各システムは、その規模に応じて１又は複数の無線キャリアを使用することができる。更に、標準規格ARIB STD-T79では、移動局間、例えば、通信エリア１１０３の圏内に位置する移動局１１０４と通信エリア１１０３の圏外に位置する移動局とが移動局間直接通信ができるように無線キャリアＷが認められている。この無線キャリアＷも帯域幅２５ＫＨｚで、十数波（Ｗ１、Ｗ２、・・・）が認められている。そして、図１１に示される無線通信システムでは、例えば、基地局１１０２−１は、上りｆ１、下りＦ１のペアー波を使用し、基地局１１０２−２は、上りｆ３、下りＦ３のペアー波を使用して通信している。

更に、各無線キャリアは、図６に示すようにフレームに分割され、さらにフレームを４つのスロットに分けられた後、そのスロットに制御チャネルＣと通信チャネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３が割り当てられている。通信チャネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３を総称する場合は、通信チャネルＳと称する。ここで、１フレームは、例えば、４０ｍｓである。制御チャネルＣは、無線回線の接続制御を行うチャネルであり、通信チャネルＳは、通話やデータ通信を行うチャネルである。

次に、図１１で示される無線通信システムの動作を図１２に示す動作シーケンスにより説明する。図１２は、通信チャネルに空スロットがある場合の動作シーケンスを示している。なお、基地局は、空線信号を周期的に各移動局に送信し、基地局と移動局とは、同期状態にあるものとする。以下の各動作シーケンスについても同様である。ここで、移動局１１０４−１が移動局１１０４−２と通話をするために、発信操作をすると、移動局１１０４−１から発信要求が基地局１１０２−１に送信される（ステップ１２０１）。発信要求を受信した基地局１１０２−１では、通話チャネルＳの空状況を検出し、空スロットがあると、制御チャネルＣを用いて移動局１１０４−１に受付許可信号を送信し（ステップ１２０２）、同時に、空通話チャネルＳ、例えば、空通話チャネルＳ１のチャネル指定（ＣＨ指定）を移動局１１０４−１および移動局１１０４−２に行う（ステップ１２０３、１２０４）。これによって移動局１１０４−１および移動局１１０４−２は、通話チャネルＳ１に設定し、通話が行われる（ステップ１２０５、１２０６）。この状態では、通話チャネルＳ２、Ｓ３は、まだ、空いているため、他の移動局１１０４は、通話が可能である。

次に、通話チャネルに空スロットがない場合の動作シーケンスについて図１３を用いて説明する。なお、図１２と同じものには同じ符号が付されている。図１３において、移動局１１０４−１および移動局１１０４−２が通話チャネルＳ１を用いて通話するまでのステップ１２０１〜１２０６は、図１２の動作シーケンスの通りである。続いて、移動局１１０４−３が移動局１１０４−４と通話をするために、発信操作をすると、移動局１１０４−３から発信要求が基地局１１０２−１に送信される（ステップ１３０１）。発信要求を受信した基地局１１０２−１では、通話チャネルＳの空状況を検出し、空スロットがあると（Ｓ２、Ｓ３が空スロット）、制御チャネルＣを用いて移動局１１０４−３に受付許可信号を送信し（ステップ１３０２）、同時に、空通話チャネルＳ、例えば、空通話チャネルＳ２のチャネル指定（ＣＨ指定）を移動局１１０４−３および移動局１１０４−４する（ステップ１３０３、１３０４）。これによって移動局１１０４−３および移動局１１０４−４は、通話チャネルＳ２に設定し、通話が行われる（ステップ１３０５、１３０６）。

また、移動局１１０４−５が移動局１１０４−６と通信をするため、発呼操作をすると、上述と同様にスロットＳ３が空いているので、上述と同様のステップ（詳細な説明は省略する。）により、移動局１１０４−５および移動局１１０４−６は、通信チャネルＳ３に設定され、通話が行われる（ステップ１３０７、１３０８）。

更に、移動局１１０４−Ｎが、例えば、移動局１１０４−７と通話をするために、発信操作をすると、移動局１１０４−Ｎからの発信要求が基地局１１０２−１に送信される（ステップ１３０９）。発信要求を受信した基地局１１０２−１では、通話チャネルＳの空状況を検出するための動作を開始するが、この無線通信システムは、図６で示されるように通話チャネルＳは、３スロットＳ１、Ｓ２、Ｓ３が設定されており、この３スロットは、既に使用されているので、もはや移動局１１０４−Ｎには、通話チャネルＳを許可できない。従って、基地局１１０２−１は、移動局１１０４−Ｎに接続の要求拒否信号を送信する（ステップ１３１０）。

上記説明では基地局１１０２−１と基地局１１０２−１の通信エリア１１０３−１内の移動局１１０４との間の通信で説明したが、基地局１１０２−２と基地局１１０２−２の通信エリア１１０３−２内の移動局１１０５との間の通信についても同様である。

以上説明した無線通信システムでは、各基地局内で運用されている移動局から発信要求信号を基地局に送信した場合、基地局では、この発信要求信号に基づき通話チャネルの空スロット状況を検出し、空スロットがあれば、受付許可信号を送信し、空スロットが無ければ、発信要求拒否信号を移動局へ送信するものである。従って、従来の無線通信システムでは、移動局が通信をするためには、まず、移動局で発信操作を行い、基地局が通話チャネルの空スロットがあるか無いかの検出動作を行い、基地局からの応答を待たないと、相手との通信の可否が判断できない。それゆえ緊急の場合等では、移動局側として不便であり、また、信頼性が損なわれることにもなりかねず、これらの改善された無線通信システムの実現が望まれている。

特開２００３−２５０１７６号公報標準規格ARIB STD-T79：市町村デジタル移動通信システムＴＹＰＥ１、社団法人電波産業会

上述のように従来の無線通信システムでは、移動局が通信をするためには、まず、移動局で発信操作を行い、基地局が通話チャネルの空スロットがあるか無いかの検出動作を行い、基地局からの応答を待たないと、相手との通信の可否が判断できず、緊急の場合等では、移動局側として不便であり、また、信頼性が損なわれ、これらの改善された無線通信システムの実現が望まれている。

本発明の目的は、信頼性の高い、通信サービスの向上あるいは通信エリアの拡大に寄与する無線通信システムを提供することである。

本発明の他の目的は、空チャネルの有無が容易に把握できる無線通信システムを提供することである。

本発明の更に他の目的は、通話できる通信エリアを切替えることのできる無線通信システムを提供することである。

本発明の無線通信システムは、回線制御装置と、上記回線制御装置と結合される複数の基地局と、上記複数の基地局のそれぞれと制御チャネルおよび通信チャネルを有する無線回線で結合される複数の移動局を有し、上記複数の基地局のそれぞれは、各基地局の通信エリア内の通信チャネルの空スロットを監視する制御部を有し、上記制御部は、上記空スロットの監視情報を所定の時間間隔で上記各基地局の通信エリア内の移動局に上記制御チャネルを用いて送信するように構成される。

また、本発明の無線通信システムにおいて、上記複数の基地局の各々の上記制御部は、第１の記憶部を有し、上記第１の記憶部に上記基地局の通信チャネルの空スロットの監視情報を通信チャネル空スロット状況テーブルとして記憶し、上記制御部は、上記通信チャネル空スロット状況テーブルに基づいて上記空スロットの監視情報を所定の時間間隔で上記各基地局の通信エリア内の移動局に上記制御チャネルを用いて送信するように構成される。

また、本発明の無線通信システムにおいて、上記回線制御装置は、上記複数の基地局の上記通信チャネルの空スロットを監視し、上記空スロットの監視情報を所定の時間間隔で上記複数の基地局のそれぞれに送信し、上記基地局は、上記回線制御装置から送られる上記空スロットの監視情報を所定の時間間隔で上記各基地局の通信エリア内の移動局に上記制御チャネルを用いて送信するように構成される。

また、本発明の無線通信システムにおいて、上記複数の基地局の内、少なくとも２つの基地局の通信エリアが重なり、上記通信エリアが重なっている位置に上記移動局が位置する場合、上記移動局は、上記２つの基地局の通信チャネルの空スロットの監視情報に基づいて上記空スロットを有する基地局に移動局登録をするように構成される。

更にまた、本発明の無線通信システムにおいて、上記回線制御装置は、第２の記憶部を有し、上記第２の記憶部に上記移動局情報テーブルを記憶し、上記回線制御装置は、所定の時間間隔で上記移動局情報テーブルを更新するように構成される。

以上説明したように、本発明によれば、複数の基地ゾーンで構成される無線通信システムにおける所定の通信エリア内の移動局で、基地局に通話チャネルの空スロットの有無を容易に把握できる。また、移動局の操作者が通信エリアを移動するか、または、移動局が自動的に通信エリアを切替えることによって、それまで通話不可であった地点または時間が通話可能となり、極めて信頼性の高い、また、通信サービスの向上あるいは通信エリアの拡大に寄与する無線通信システムを実現することができる。

本発明の一実施例を図１、図２、図３を用いて説明する。なお、本実施例で使用される無線通信システムは、図１１で示される無線通信システムと同じであるので、詳細な説明は省略する。図１は、回線制御装置１１０１および基地局１１０２の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図１（Ａ）は、基地局１１０２を示し、基地局１１０２は、無線装置１０１、制御装置１０２を有している。無線装置１０１は、基地局１１０２からの信号を移動局１１０４に、例えば、無線キャリアＦ１で送信する送信用無線機１０３と移動局１１０４からの信号を、例えば無線キャリアｆ１で受信する受信用無線機１０４で構成されている。制御装置１０２は、制御部１０５、記憶部１０６および他装置との接続のための他装置接続部１０８を有する。図１（Ｂ）は、回線制御装置１１０１を示し、制御部１０９、記憶部１１０および他装置との接続のための他装置接続部１１１を有する。なお、基地局１１０２−１、１１０２−２は、同じような構成であるので、基地局１１０２として説明する。

図２は、移動局１１０４の概略構成を示すブロック図である。なお、移動局１１０４を示しているが、移動局１１０５についても同じであるので、移動局１１０４で説明する。図２で示す移動局１１０４は、例えば、上り方向無線キャリアｆ１および下り方向無線キャリアＦ１のペア波が用いられ、同時送受波ができる無線通信装置を示している。図２において、２０１は、基地局１０２との送受信を行うためのアンテナ、２０２は、同時送受波を行うための高速切換スイッチ、２０３は、受信部、２０４は、受信信号処理部、２０５は、スピーカ、２０６は、制御部、２０７は、記憶部、２０８は、操作表示部、２０９は、マイク、２１０は、送信信号処理部、２１１は、送信部である。

ここで、本発明の動作を図３に示す動作シーケンスに基づいて説明する。なお、各部の符号は、図１１に示す符号に対応する。図３において、移動局１１０４−１が移動局１１０４−２と通話をするために、発信操作をすると、移動局１１０４−１から発信要求が基地局１１０２−１に送信される（ステップ３０１）。発信要求を受信した基地局１１０２−１では、通話チャネルＳの空状況を検出し、空スロットがあると、制御チャネルＣを用いて移動局１１０４−１に受付許可信号を送信し（ステップ３０２）、同時に、空通話チャネルＳ、例えば、空通話チャネルＳ１のチャネル指定を移動局１１０４−１および移動局１１０４−２に通知する（ステップ３０３、３０４）。これによって移動局１１０４−１および移動局１１０４−２は、通話チャネルＳ１に設定し、通話が行われる（ステップ３０５、３０６）。この状態では、通話チャネルＳ２、Ｓ３は、まだ、空いているため、他の移動局１１０４は、通話が可能である。

ここで本発明は、この状態で基地局１１０２−１は、空通話チャネルを各移動局１１０４に通知する（ステップ３０７）。これについて更に詳細に説明する。図４は、標準規格ARIB STD-T79で定められている下り方向、即ち、基地局１１０２から移動局１１０４方向に無線キャリアＦ１で送信される制御チャネルのフォーマットを示す。図４において、Ｒは、バースト過渡応答用ガード時間、Ｐは、プリアンブル、ＣＡＣは、制御信号（ＰＣＨ、ＢＣＣＨ、ＳＣＣＨを含む）、ＰＣＨは、一斉呼出チャネル、ＢＣＣＨは、報知チャネル、ＳＣＣＨは、個別ゾーン用シグナリングチャネル、Ｅは、衝突制御ビット、ＳＷは、同期ワード、ＣＩは、キャリア情報、ＣＣは、カラーコード（干渉対策コード）、Ｉは、アイドルビットを示している。なお、各数値は、ビット数を表し、合計３２０ビットで構成されている。

而して、基地局１１０２、例えば、基地局１１０２−１の制御部１０５は、常に自局の通信エリア１１０３−１内の無線通信システムの通話状態を把握し、通話チャネルＳの空状態を把握し、表１に示すような通信チャネル空スロット状況テーブルとして記憶部１０６に記憶している。

表１は、図６に示される１フレームの通信チャネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３の空状況を示す通信チャネル空スロット状況テーブルである。このテーブルは、制御部１０５で監視され、無線通信システムの通話状態に応じて常に更新される。表１では、スロットＳ２、Ｓ３が空スロットを示している。そして、所定の周期、例えば、数十ミリ秒〜数百ミリ秒の間隔で、制御部１０５は、通信チャネル空スロット状況テーブルを参照し、その内容を上述した図４に示される下り制御チャネルの制御信号ＣＡＣを用いて全移動局１１０４に送信する（ステップ３０７）。

この信号を受信した各移動局１１０４は、受信信号処理部２０４でスロット番号Ｓ１、Ｓ２またはＳ３を検出し、記憶部２０７に記憶する。なお、操作者が通話するために、操作表示部２０８を操作することによって記憶部２０７から空スロットの状態が読み出され、操作表示部２０８に表示することができる。図３のステップ３０７では、通信チャネルＳ１が使用中であるので、通信チャネルＳ２、Ｓ３が空スロットとして操作表示部２０８に表示される。なお、移動局１１０４−１および１１０４−２は、その時点で通話中であるので、この情報は受信されないことは言うまでもない。

続いて、移動局１１０４−３が移動局１１０４−４と通話をしようとする場合、先に説明したように基地局１１０２−１では、スロットＳ２、Ｓ３が空いていることがステップ３０７で、前もって基地局１１０２−１から各移動局１１０４に通知されているので、移動局１１０４−３が現時点で通話できることが容易に分かる。従って、移動局１１０４−３が発信操作をすると、移動局１１０４−３から発信要求が基地局１１０２−１に送信される（ステップ３０８）。発信要求を受信した基地局１１０２−１では、その時点で通話チャネルＳ２、Ｓ３が空スロットであるので、制御チャネルＣを用いて移動局１１０４−３に受付許可信号を送信し（ステップ３０９）、同時に、空通話チャネルＳ２のチャネル指定（ＣＨ指定）を移動局１１０４−３および移動局１１０４−４に行う（ステップ３１０、３１１）。これによって移動局１１０４−３および移動局１１０４−４は、通話チャネルＳ２に設定し、通話が行われる（ステップ３１２、３１３）。そして、上述と同様に制御部１０５は、更新された通信チャネルの空スロット状況テーブルを参照して全移動局１１０４に空スロットの状況を送信する（ステップ３１４）。

同様に、移動局１１０４−５が移動局１１０４−６と通信しようとする場合、先に説明したと同様のステップ（詳細なステップの説明は省略する。）が実行され、移動局１１０４−５と移動局１１０４−６は、空通信チャネルＳ３に設定され、通話が行われる（ステップ３１５、３１６）。

基地局１１０２−１の制御部１０５は、通話チャネルのスロットを監視しているので、通話チャネルＳ３が使用されると、記憶部１０６に記憶されている通信チャネル空スロット状況テーブルを表２のように更新する。

表２は、スロットＳ１、Ｓ２、Ｓ３が空無しの状態を示している。従って、基地局１１０２−１の制御部１０５は、この記憶部１０６に記憶されている通信チャネル空スロット状況テーブルを参照し、スロットＳ１、Ｓ２、Ｓ３が使用中であることを図４に示される下り制御チャネルの制御信号ＣＡＣを用いて全移動局１１０４に送信する（ステップ３１７）。その結果、現在通話を行っていない移動局１１０４は、基地局１１０２−１に空スロットがないことが分かるので、図１３で示すように発呼操作をして基地局１１０２−１から要求拒否の信号を受け取る等の操作をする必要がなく、現在のシステムの通話状態が理解できるので極めて便利な無線通信システムが実現できる。

なお、回線制御装置１１０１は、基地局１１０２−１、１１０２−２を統括管理しているので、回線制御装置１１０１の記憶部１１０にも各基地局１１０２のスロットの空状況が表３に示すようなテーブルとして記憶されている。

従って、各基地局１１０２は、他の基地局の空スロットの状況を回線制御装置１１０１から入手でき、必要に応じて自局の通信エリア内の移動局に通知することもできる。これについては後述する。

図７は、本発明の他の一実施例を説明するための概略構成を示す図である。なお、各部の符号は、図１１の符号に対応する。図７に示す本発明の他の一実施例は、基地局１１０２−１の通信エリア１１０３−１内の移動局、例えば、移動局１１０４−Ｎが他の移動局、例えば、基地局１１０２−２の通信エリア１１０３−２内の移動局１１０５−１と通話しようとした場合、基地局１１０２−１の通話チャネルＳに空スロットがないことが先の実施例で説明したように明らかになっている。一方、先に説明したように回線制御装置１１０１には、基地局１１０２−２の通話チャネルＳに空スロットがあることが表３に示したように分かっている。従って、移動局１１０４−Ｎは、通信エリア１１０３−１から通信エリア１１０３−２に移動すると、基地局１１０２−２の通話チャネルＳに空があるので、基地局１１０２−２の通信エリア１１０３−２内の移動局１１０５−１と通話することが可能である。

以下この実施例についての動作を図８のフローチャートを用いて説明する。図８において、まず、移動局１１０４−Ｎは、基地局１１０２−１の通信エリア１１０３−１から基地局１１０２−２の通信エリア１１０３−２へ移動を開始し、同時に、周辺基地局の受信電界レベルを測定する（ステップ８０１）。周辺基地局の受信電界レベルの測定は、例えば、移動局１１０４−Ｎの受信部２０３の高周波増幅器（図示せず。）の利得制御電圧を制御部２０６で監視し、操作表示部２０８に表示することで測定することができる。

受信電界レベルが所定値（音声等が聞けるレベル）以上になると、基地局１１０３−２と通信ができる（ステップ８０２）ので、周波数を切替える（ステップ８０３）。即ち、基地局１１０２−１の通信エリア１１０３−１のペアー周波数ｆ１、Ｆ１から基地局１１０２−２の通信エリア１１０３−２のペアー周波数ｆ３、Ｆ３に切替える。この周波数の切替は、操作表示部２０８を操作して制御部２０６を操作し、例えば、周波数シンセサイザの発振周波数を切替えることで行うことができる。周波数切替えが完了すると、ステップ８０４に進む。

ステップ８０４では、移動先の基地局１１０２−２に移動局１１０４−Ｎの、例えば、ＩＤの登録要求を送信する。このＩＤの登録要求を基地局１１０２−２が受信すると、基地局１１０２−２は、登録完了の通知を移動局１１０４−Ｎに送信する（ステップ８０５）。なお、この基地局への移動局の登録は、基地局が複数存在する場合、移動局の移動により各基地局の移動局の登録テーブルを適宜更新し、通信エリア内の移動局の登録を行う方法は、従来から良く知られた方法であるので、詳細な説明は省略する。これによって移動局１１０４−Ｎは、基地局１１０２−２の通信エリア１１０３−２内で移動局１１０５−１と通話を行うことが可能となる。従って、移動局１１０４−Ｎは、通話操作を開始する（ステップ８０６）。なお、通話の動作シーケンスは、図３に示すものと同じであるので、詳細な説明は省略する。このように基地局の通信チャネスＳに空スロットがない場合でも他の基地局の通信チャネルに空スロットがある場合、これを各移動局が各基地局からの空スロットの通知で知ることができるので、通信エリアを移動して他の基地局の通信エリアに位置する移動局と通信することが可能となる。

次に、本発明の更に他の一実施例を図９、図１０を用いて説明する。図９は、基地局１１０２−１の通話エリア１１０３−１と基地局１１０２−２の通話エリア１１０３−２の境界付近の電界の強度分布を示している。図９において、横軸は、距離を、縦軸は、電界レベルを示す。９０１−１は、基地局１１０２−１の通話エリア１１０３−１の電界強度曲線、９０１−２は、基地局１１０２−２の通話エリア１１０３−２の電界強度曲線を示し、通信エリア１１０３−１と通信エリア１１０３−２とは、一部重なっている。この状態で、例えば、移動局１１０４−ＮがＡ地点に位置する場合には、基地局１１０２−１の通話エリア１１０３−１内にあり、基地局１１０２−１を介して通信することができる。しかしながら移動局１１０４−ＮがＢ地点あるいはＣ地点に位置する場合には、通信エリア１１０３−１と通信エリア１１０３−２とは、重なっているので、基地局１１０２−１あるいは基地局１１０２−２のいずれかの基地局を選択して通信を行うことができる。

以下この場合の動作について、図１０の動作シーケンスを用いて説明する。まず、移動局１１０４−ＮがＢ地点に位置する場合、移動局１１０４−Ｎの電源を投入する（ステップ１００１）。電源を投入すると、移動局１１０４−Ｎは、Ｂ地点の電界強度の高い方の基地局１１０２−１の電波を補足する（ステップ１００２）。この時点で、移動局１１０４−Ｎは、操作表示部２０８を操作して基地局１１０２−１に自分のＩＤを登録要求する（ステップ１００３）。この登録要求を受けた基地局１１０２−１は、回線制御装置１１０１に登録要求を送信する（ステップ１００４）。登録要求を受けた回線制御装置１１０１は、記憶部１１０に記憶されている移動局情報テーブルを更新し、移動局１１０４−Ｎを登録する（ステップ１００５）。この移動局情報テーブルの一実施例を表４に示す。

表４において、基地局１１０２−１には、移動局１１０４−１、１１０４−２、・・・が先に登録されており、このテーブルに移動局１１０４−Ｎが登録される。また、基地局１１０２−２には、移動局１１０５−１、・・・１１０５−Ｐが登録されている。

次に、回線制御装置１１０１は、登録受付通知を基地局１１０２−１に送信する（ステップ１００６）。この登録受付通知を受けた基地局１１０２−１は、登録受付通知を移動局１１０４−Ｎに送信する（ステップ１００７）。これによって移動局１１０４−Ｎは、基地局１１０２−１の傘下となる。

ステップ１００８では、周辺基地局受信電界レベル測定を行う。即ち、移動局１１０４−Ｎは、基地局１１０２−１の傘下で送受信できるに十分な電界強度が得られるかを前述と同様に測定し、正常に受信できることを確認する。

ステップ１００９では、基地局１１０２−１は、先の実施例でも説明したように常に自局の通信チャネルＳの空スロットを監視し、空スロットの情報を図３で説明したように傘下の移動局１１０４に通知している（ステップ１０１０）。従って、移動局１１０４−Ｎもこの情報を入手し、基地局１１０２−１の通信チャネルＳの空スロットの状況が確認される（ステップ１０１１）。

次に、移動局１１０４−Ｎが他の移動局と通信しようとした場合、表２に示されるように既に基地局１１０２−１の通信チャネルＳの空スロットがない場合が把握されると、移動局１１０４−Ｎは、周辺基地局の通信チャネルＳの空スロット状況を図３に示すように回線制御装置１１０１から入手できる。例えば、表３では、基地局１１０２−２に空スロットＳ２、Ｓ３が把握される。従って、周波数切替を行う（ステップ１０１２）。このステップ１０１２の周波数切替は、図９に示すＢ地点に位置していることから移動局１１０４−Ｎの操作表示部２０８を操作して制御部２０６を制御して周波数シンセサイザの発振周波数を変更し、
基地局１１０２−２の通信エリア１１０３−２のペアーの無線キャリアｆ３、Ｆ３に切替える。これによって移動局１１０４−Ｎは、基地局１１０２−２との通信が行える。

そして、移動局１１０４−Ｎは、移動局１１０４−ＮのＩＤの登録要求を基地局１１０２−２に送信する（ステップ１０１３）。この登録要求を受信した基地局１１０２−２は、更に、登録要求を回線制御装置１１０１に送信する（ステップ１０１４）。

この登録要求を受信した回線制御装置１１０１は、記憶部１１０に記憶している表４に示す移動局情報テーブルを表５のように更新し、移動局１１０４−Ｎを基地局１１０２−２の傘下に登録する。

そして、回線制御装置１１０１は、登録受付情報を基地局１１０２−２に送信する（ステップ１０１６）。この登録受付情報を受信した基地局１１０２−２は、登録受付情報を移動局１１０４−Ｎに送信する（ステップ１０１７）。これによって移動局１１０４−Ｎは、基地局１１０２−１の傘下から基地局１１０２−２の傘下に登録が移動する（ステップ１０１８）。

このように複数の通信エリアが重なっているようなＢ地点あるいはＣ地点に移動局が位置する場合には、移動局の位置を移動すること無に移動局を登録する基地局を変更するだけで容易に通信チャネルの空スロットを使用して通信ができるので極めて自由度の高い、また、通信エリアを広くできる無線通信システムを実現できる特徴がある。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された無線通信システムの実施例に限定されるものではなく、ＳＣＰＣ方式の無線通信システムあるいは上記以外の無線通信システムに広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。

本発明の一実施例の基地局、回線制御装置の概略構成のブロック図を示す。本発明の一実施例の移動局の概略構成のブロック図を示す。本発明の動作を説明するための動作シーケンスを示す図である。本発明で使用される制御チャネルの構成を示す図である。本発明で使用される無線キャリアの周波数の関係を説明するための図である。本発明で使用されるフレームの構成を説明するための図である。本発明の他の一実施例を説明するための概略構成図である。本発明の他の一実施例の動作を説明するためのフローチャートを示す。本発明の更に他の一実施例を説明するための電界強度曲線を示す図である。本発明の更に他の一実施例の動作を説明するための動作シーケンスを示す図である。従来の無線通信システムの一例を示す図である。従来の無線通信システムの動作を説明する動作シーケンスを示す図である。従来の無線通信システム他の動作を説明する動作シーケンスを示す図である。

符号の説明

１０１：無線装置、１０２：制御装置、１０３：送信用無線機、１０４：受信用無線機、１０５、１０９、２０６：制御部、１０６、１１０、２０７：記憶部、１０８、１１１：他装置接続部、２０１：アンテナ、２０２：高速切換スイッチ、２０３：受信部、２０４：受信信号処理部、２０５：スピーカ、２０８：操作表示部、２０９：マイク、２１０：送信信号処理部、２１１：送信部、９０１：電界強度曲線、１１０１：回線制御装置、１１０２：基地局、１１０３：通信エリア、１１０４、１１０５：移動局。

Claims

回線制御装置と、上記回線制御装置と結合される複数の基地局と、上記複数の基地局のそれぞれと制御チャネルおよび通信チャネルを有する無線回線で結合される複数の移動局を有し、上記複数の基地局のそれぞれは、各基地局の通信エリア内の通信チャネルの空スロットを監視する制御部を有し、上記制御部は、上記空スロットの監視情報を所定の時間間隔で上記各基地局の通信エリア内の移動局に上記制御チャネルを用いて送信することを特徴とする無線通信システム。
請求項１記載の無線通信システムにおいて、上記回線制御装置は、上記複数の基地局の上記通信チャネルの空スロットを監視し、上記空スロットの監視情報を所定の時間間隔で上記複数の基地局のそれぞれに送信し、上記基地局は、上記回線制御装置から送られる上記空スロットの監視情報を所定の時間間隔で上記各基地局の通信エリア内の移動局に上記制御チャネルを用いて送信することを特徴とする無線通信システム。
請求項１記載の無線通信システムにおいて、上記複数の基地局の内、少なくとも２つの基地局の通信エリアが重なり、上記通信エリアが重なっている位置に上記移動局が位置する場合、上記移動局は、上記２つの基地局の通信チャネルの空スロットの監視情報に基づいて上記空スロットを有する基地局に移動局登録をすることを特徴とする無線通信システム。