JP2007318295A

JP2007318295A - 無線通信システムの移動局回線接続制御方式

Info

Publication number: JP2007318295A
Application number: JP2006143979A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Azuma; 政信東
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】上り回線、下り回線の各々の品質の良い回線を選択して無線接続が可能な無線通信システムの移動局回線接続制御方式を得る。
【解決手段】複数の基地局が接続された制御局と、前記複数の基地局との間で複数の回線を使用して無線通信を行う移動局で構成される無線通信システムにおいて、前記制御局は、前記複数の回線の上り用及び下り用の空き状態の回線を示す回線空き信号を前記基地局を介して前記移動局に送出する制御局であって、これを受信した移動局は、前記空き状態の回線に従って、前記複数の基地局のうちの選択された基地局を介して、前記空き状態の回線の下り用回線または上り用回線による無線通信を確立することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムの移動局回線接続制御方式に関するものである。

図５は、従来技術による無線通信システムの構成図である（文献公知発明に係るものではない）。
図５において、１は制御局、２は複数の基地局、３は移動局で、複数の基地局２は移動局３例えば列車が移動する線路に沿って間隔をおいて配置される。複数の基地局２は制御局１に接続され、基地局２と移動局３は無線通信を行う。
移動局３はアンテナ３４と、無線部３５と、接続制御部３６’と、電話機３７と、回線空き信号検出部３８、などより構成される。

従来の通信無線システムでは、制御局１は未使用回線すべてに空線信号を出しており、移動局３から制御局１への接続は、回線空き信号検出部３８にて検出した基地局の空き回線（空きチャネル）を選択して無線回線の接続を行っている。

なお、無線通信システムに関する公知文献としては、例えば、特許文献１等が挙げられる。

特開２００１−２７８０４９号公報

前述の従来の無線通信システムでは、各基地局の上り回線と下り回線の無線回線を一対としており、各上り、下り回線のレベル変動がそのまま接続回線の品質に影響するため、無線接続しようとしても接続できなかったり、接続できた場合でも一方（上り、または、下り）方向の通話が聞き取りにくかったりして、データ伝送が正常に行えない等の問題点があった。

本発明の目的は、上り回線、下り回線の各々の品質の良い回線を選択して無線接続が可能な無線通信システムの移動局回線接続制御方式を提供することにある。

本発明は、複数の基地局が接続された制御局と、前記複数の基地局との間で複数の回線を使用して無線通信を行う移動局で構成される無線通信システムにおいて、前記制御局は、前記複数の回線の上り用及び下り用の空き状態の回線を示す回線空き信号を前記基地局を介して前記移動局に送出する制御局であって、これを受信した移動局は、前記空き状態の回線に従って、前記複数の基地局のうちの選択された基地局を介して、前記空き状態の回線の下り用回線または上り用回線による無線通信を確立することを特徴とする。

また、本発明は、上述した無線システムを列車無線システムに適用することにより、線路近傍に設置された複数の基地局と、線路上を移動する列車に搭載された移動局と、前記基地局を制御する管理センタにある制御局とより構成され、列車が線路上を移動しながら、管理センタ側や他の列車との通話やデータ送受信を行う場合に、基地局側から移動局側への下り回線と、移動局側から基地局側への上り回線とを、空線信号に基づいて各々選択して無線通信を確立することを特徴とする。

このような場合、例えば、下り回線による通話の際に上り回線の基地局をハンドオーバし、上り回線による通話の際に下り回線の基地局をハンドオーバする、といった上りと下りでそれぞれのハンドオーバを実現でき、通話の途切れが発生し難いものとすることができる。

本発明によれば、上り回線、下り回線の各々の品質の良い回線を選択して無線接続が可能な無線通信システムの移動局回線接続制御方式を得ることができる。

図１は、本発明による無線通信システムの第１実施の形態の構成図である。
図１において、１は制御局、２は基地局、３は移動局で、複数の基地局２（２１〜２ｎ）は移動局３例えば列車が移動する線路に沿って間隔をおいて配置される。
複数の基地局２は、例えば主要な駅などの管理センタに設置された制御局１に接続され、基地局２と移動局３は無線通信を行う。
移動局３はアンテナ３４と、無線部３５と、接続制御部３６と、電話機３７と、上り用の回線空き信号検出部３８１と、下り用の回線空き信号検出部３８２と、などより構成される。

制御局１は各基地局の通話チャネルの未使用回線（未使用の通話チャネル）を監視しており、空き状態である回線がある場合には、その旨を示す空線信号を各基地局２より制御チャネルにて送出している。
移動局３は、基本的には受信電界強度に基づいて回線接続を行う基地局を選択しており、通話やデータ送受信が発生する場合は、通話チャネルにより移行する。
通話チャネルの選択は、前述した空線信号のある回線（未使用回線）より選択する。すなわち、制御局１への接続は、上り用回線については回線空き信号検出部３８１にて検出した基地局の空き回線（空きチャネル）を選択し、下り用回線については回線空き信号検出部３８２にて検出した基地局の空き回線（空きチャネル）を選択して無線回線の接続を行っている。

図２は、本発明による無線通信システムのハンドオーバを説明する第１の図である。
この図２では、例えば移動局３が基地局２１から基地局２２のエリアを移動する場合を示しており、上り回線（すなわち、移動局３から基地局２へ）は基地局２１の空きチャネルを使用し、下り回線（すなわち、移動局３から基地局２へ）は基地局２２の空きチャネルを使用している場合を示す。
移動局３では、制御チャネルにて基本的には受信電界強度に基づいて基地局を選択しているが、通話やデータ送受信を行う場合に通話チャネルにより移行する必要がある。

通話チャネルの移行は、現在の制御チャネルで捉えている基地局２１、及び、次の移行先である基地局２２の通話チャネルのうちの上り用回線については回線空き信号検出部３８１にて検出した空き回線（すなわち、基地局２１または基地局２２の空きチャネル）を選択の候補とし、下り用回線については回線空き信号検出部３８２にて検出した空き回線（すなわち、基地局２１または基地局２２の空きチャネル）を選択候補とする。
そして、上り接続がされている状態にて下り回線のハンドオーバ（基地局２１の下り用空き回線から基地局２２の下り用空き回線への変更）を行い、下り接続がされている状態にて上り回線のハンドオーバ（基地局２１の上り用空き回線から基地局２２の上り用空き回線への変更）を行うことで、通話チャネルの上り用と下り用の回線を各々選択して無線回線の接続が行われる。

図３は、本発明による無線通信システムのハンドオーバを説明する第２の図である。
この図３では、例えば移動局３が基地局２２から基地局２３のエリアを移動する場合を示しており、上り回線（すなわち、移動局３から基地局２へ）は基地局２３の空きチャネルを使用し、下り回線（すなわち、移動局３から基地局２へ）は基地局２２の空きチャネルを使用している場合を示す。
ここでは、移動局３が、基地局２２から基地局２３のエリアを移動する、すなわち、ハンドオーバが行われる場合を示しており、上り用回線が使用されている状態にて下り用回線のハンドオーバ（基地局２２の下り用空き回線から基地局２３の下り用空き回線への変更）を行い、下り用回線が使用されている状態にて上り用回線のハンドオーバ（基地局２２の上り用空き回線から基地局２３の上り用空き回線への変更）を行うものである。

図４は、本発明による無線通信システムの第２実施の形態の構成図である。
図４においては、前述した図１による第１実施形態を詳細に表したものであって、制御局１は、制御部１１と、移動局在線位置記憶部１２と、基地局接続部１３−１〜１３−ｎと、より構成される。
また、移動局３はさらに、移動局情報制御部３１と、列車番号記憶部３２と、当該列車の進行方向や速度情報などが入力されるインタフェース３３と、より構成される。

制御局１は、複数の基地局２１〜２ｎの通話チャネルを管理しており、空き状態の回線については、制御チャネルによって回線空き信号を各基地局を介して移動局３側に送出している。
ここで、例えば基地局２２は、当該基地局２２および前後する基地局（基地局２１と基地局２３）の通話チャネルの空き回線の状態を回線空き信号として制御チャネルに含めて送出しており、基地局２２付近を移動する移動局３は、基地局２１〜２３間の通話チャネルの空き回線の状態を受信することができる。
また、この通話チャネルの空き状態は、下り用回線と上り用回線とに分けられており、これを判別する信号も前述の回線空き信号に付加されている。

移動局３では、インタフェース３３より当該列車の進行方向や進行速度に関する情報が入力されており、現在、制御チャネルにて捉えている基地局に対して、次の移行（ハンドオーバ）すべき基地局があらかじめ準備されている。
すなわち、例えば、前述した図３の場合では、現在基地局２２のエリアを移動中であって、移動方向は基地局２３であることが、移動局３自身は把握している。
このことは、移動局３は、基本的には受信電界強度にて基地局２を選択しているが、通話やデータ送受信の際には移動元及び移動先の基地局の空きチャネル（通話チャネルの空きチャネル）を選択するようにし、さらにその選択は、上り通信中に下り回線を変更する選択を行い、下り通信中に上り回線を変更する選択を行うことで、各通信の途切れを無くすことができる。
なお、制御局１においては、複数の移動局の運行状況を管理しており、現状、各移動局がどのエリアに存在しているかを移動局在線位置記憶部１２にて記憶している。

本実施の形態によれば、移動局は空線信号を出している回線を通して前記制御局と接続するが、その際、基地局側から移動局側への下り回線と、移動局側から基地局側への上り回線とを、空線信号に基づいて各々選択して無線通信を確立することができ、品質の良い回線を使用することが可能となる。
また、下り回線による通話の際に上り回線の基地局をハンドオーバし、上り回線による通話の際に下り回線の基地局をハンドオーバする、といった上りと下りでそれぞれのハンドオーバを実現でき、通話の途切れやデータ送受信の中断が発生し難いものとすることができる。

また本実施の形態によれば、列車無線システムに好適であり、具体的には、線路近傍に設置された複数の基地局と、線路上を移動する列車に搭載された移動局と、前記基地局を制御する管理センタにある制御局とより構成され、列車が線路上を移動しながら、管理センタ側や他の列車との通話やデータ送受信を行う場合に、基地局側から移動局側への下り回線と、移動局側から基地局側への上り回線とを、空線信号に基づいて各々選択して無線通信を確立することができるため、より品質の良い回線を選択することができ、通話やデータ送受の途切れが発生し難いものとすることができる。

また、本実施の形態によれば、複数の基地局が接続された制御局と、前記複数の基地局との間で複数の回線を使用して無線通信を行う移動局で構成される無線通信システムにおいて、前記制御局は、前記複数の回線のうち空き状態の回線がある場合にはその旨を示す回線空き信号を前記基地局を介して前記移動局に送出する制御局であって、さらに、前記空き状態の回線の下り用回線と、上り用回線とを判別する信号を前記回線空き信号に付加して送出し、これを受信した移動局は、前記判別された空き状態の回線に従って、前記複数の基地局のうちの選択された基地局を介して、前記空き状態の回線の下り用回線または上り用回線による無線通信を確立することができる。

本発明による無線通信システムの第１実施の形態の構成図。本発明による無線通信システムのハンドオーバを説明する第１の図。本発明による無線通信システムのハンドオーバを説明する第２の図。本発明による無線通信システムの第２実施の形態の構成図。従来技術による無線通信システムの構成図。

符号の説明

１：制御局、２（２１〜２ｎ）：基地局、３:移動局、３１：移動局情報制御部、３２：列車番号記憶部、３３：インタフェース、３４:アンテナ、３５：無線部、３６：接続制御部、３７：電話機、３８：回線空き信号検出部、３８１：上り用回線空き信号検出部、３８２：下り用回線空き信号検出部。

Claims

複数の基地局が接続された制御局と、前記複数の基地局との間で複数の回線を使用して無線通信を行う移動局で構成される無線通信システムにおいて、
前記制御局は、前記複数の回線の上り用及び下り用の空き状態の回線を示す回線空き信号を前記基地局を介して前記移動局に送出する制御局であって、
これを受信した移動局は、前記空き状態の回線に従って、前記複数の基地局のうちの選択された基地局を介して、前記空き状態の回線の下り用回線または上り用回線による無線通信を確立することを特徴とする無線通信システムの移動局回線接続制御方式。