JP2012213061A - 基地局、移動局、無線通信システム、並びに基地局及び移動局の制御方法 - Google Patents

基地局、移動局、無線通信システム、並びに基地局及び移動局の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】共有チャネルを介した移動局から基地局への情報の伝送効率を向上させる。
【解決手段】無線通信システム１を構成する基地局１０は、複数の移動局２０＿１〜２０＿ｎの内で自局１０へ登録される登録移動局２０＿１〜２０＿ｍ(ｍ≦ｎ)の数に応じて、各登録移動局２０＿１〜２０＿ｍによる所定種別の情報(例えば、位置情報)の送信間隔を決定する。基地局１０は、前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように、各登録移動局２０＿１〜２０＿ｍによる前記情報の送信タイミングを割り当てる。基地局１０は、前記送信間隔及び送信タイミングを、各登録移動局２０＿１〜２０＿ｍへ通知する。この時、基地局１０は、前記送信間隔を、自局１０の通信エリア１１へブロードキャストする。各登録移動局２０＿１〜２０＿ｍは、前記送信間隔及び送信タイミングに従って、前記情報を登録移動局２０＿１〜２０＿ｍ間で共有される無線チャネルへ定期的に送出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基地局、移動局、無線通信システム、並びに基地局及び移動局の制御方法に関し、特に複数の移動局間で共有される無線チャネル(以下、共有チャネルと呼称することがある)を介して、各移動局から基地局への情報伝送を行う技術に関する。
上記のような情報伝送技術の適用例として、基地局側で複数の移動局の位置情報を収集する無線通信システムが挙げられる。この無線通信システムは、各移動局の所在位置を地図上に表示して監視するといった用途に適している。
一般に、位置情報の収集は、各移動局が、ＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)から取得した位置情報を共有チャネルを介して基地局へ送信することにより行われる。
ここで、移動局間で位置情報の送信タイミングが競合してしまうのを回避するため、位置情報の伝送方式として、下記の２つの方式のいずれかが採用されることが多い。
[伝送方式１]
本方式は、大略、移動局が基地局からの要求に応じて位置情報を送信するものである。具体的には、基地局は、ポーリング信号を稼働中の全移動局に対して順次に送信し、以て位置情報を要求する。各移動局は、ポーリング信号への応答として、位置情報を基地局へ返信する。
[伝送方式２]
本方式は、大略、移動局が位置情報を基地局へ自律的に送信するものである。具体的には、移動局は、基地局で収容可能な移動局の最大数やトラフィックチャネル数等を考慮して予め設定された送信間隔及びタイムマークに従って、位置情報を基地局へ定期的に送信する。ここで、送信間隔は、移動局が位置情報を送信すべき時間間隔を意味する。また、タイムマークは、移動局毎に異なる位置情報の送信タイミングを意味し、ＵＴＣ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ＴｉｍｅＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ：世界標準時)に対するオフセット時間値又はその識別子が設定される。
特開平６−２９８９７号公報
上記の無線通信システムにおいて各移動局の所在位置を適切に監視するためには、各移動局による位置情報の送信頻度を出来るだけ高くすることが望ましい。換言すると、移動局から基地局への情報伝送の効率化が必要である。
しかしながら、上記の伝送方式１及び２には、情報の伝送効率が低いという課題があった。
具体的には、上記の伝送方式１では、基地局から各移動局へのポーリング信号が共有チャネルの帯域を圧迫する。このため、各移動局に十分な情報の送信期間が割り当てられず、情報の伝送効率が低下する(理論上、上記の伝送方式２と比して２倍の通信時間を要する)。なお、参考技術として、特許文献１には、移動局を複数のグループに分割し、基地局がグループ単位且つグループ内の移動局へ順次にポーリングを行う無線通信システムが記載されている。しかしながら、稼働中の全移動局に対して情報送信を要求する場合には、上記の伝送方式１と同様にポーリング信号が共有チャネルの帯域を圧迫し、やはり情報の伝送効率が低下してしまう。
一方、上記の伝送方式２では、送信間隔が基地局で収容可能な移動局の最大数に応じて設定される。このため、移動局の稼働状況如何によっては、情報の伝送効率が低下し得る。例えば、基地局で収容可能な移動局の最大数が"１８０台"であり、各移動局が位置情報の送信に要する時間を"１秒"と仮定する。この場合、送信間隔は"１８０秒"に設定される。しかしながら、一部の移動局が稼働する条件下では、稼働中の移動局は"１８０秒"間隔で位置情報を送信しなければならない。換言すると、共有チャネル上に何ら情報が伝送されない多くのアイドル期間が発生する虞がある。
従って、本発明は、共有チャネルを介した移動局から基地局への情報の伝送効率を向上させることを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る基地局は、複数の移動局の内で自局へ登録される１以上の登録移動局から、前記登録移動局間で共有される無線チャネルを介して、所定種別の情報を定期的に受信する基地局であり、各移動局との無線通信を行うことが可能な通信部と、前記通信部を制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記登録移動局の数に応じて、各登録移動局による前記情報の送信間隔を決定し、前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように、各登録移動局による前記情報の送信タイミングを割り当て、前記通信部に、前記送信間隔及び送信タイミングを各登録移動局へ通知させる。
好ましくは、前記制御部は、前記通信部に、前記送信間隔を自局の通信エリアへブロードキャストさせると良い。
好ましくは、前記制御部は、各登録移動局に対し、その登録時点において未割当の送信タイミングの内、最も早く到来する送信タイミングを割り当てると良い。
好ましくは、前記制御部は、自局への登録を要求された場合、その要求元の移動局に対する前記送信タイミングの割当及び通知を行うと良い。
好ましくは、前記制御部は、自局からの登録解除を要求された場合、その要求元の登録移動局に対する前記送信タイミングの割当をキャンセルすると良い。
好ましくは、前記制御部は、前記割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含めると良い。
好ましくは、前記制御部は、前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ小さい数まで増加した場合、前記送信間隔を延長し、前記通信部に、前記延長した送信間隔を各登録移動局へ再通知させると良い。
好ましくは、前記制御部は、前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ減少した場合、前記送信間隔を短縮し、前記通信部に、前記短縮した送信間隔を各登録移動局へ再通知させると良い。
好ましくは、前記基地局は、短縮された期間に対応する送信タイミングが割り当てられていた一部の登録移動局を対象として、前記送信タイミングの再割当を行い、前記再割当した送信タイミングを、前記一部の登録移動局へ再通知すると良い。
好ましくは、前記制御部は、自局に隣接して設置される他の基地局における移動局の登録状況を監視し、前記監視の結果、各登録移動局が前記他の基地局へ新たに登録されことを検知した場合、前記送信タイミングの割当をキャンセルし、当該割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含めると良い。
前記情報は、例えば、各登録移動局の位置情報である。
また、本発明の第２の態様に係る移動局は、自局を基地局へ登録すると共に、他の移動局と共有される無線チャネルを介して、所定種別の情報を前記基地局へ定期的に送信する移動局であり、前記基地局との無線通信を行う通信部と、前記通信部を制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記通信部を介して、前記基地局から、前記基地局における登録移動局の数に応じて決定された前記情報の送信間隔と、前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように割り当てられた前記情報の送信タイミングとを受信し、前記通信部に対し、前記送信間隔及び送信タイミングに従って、前記情報を前記無線チャネルへ定期的に送出するよう指示する。
好ましくは、前記制御部は、前記基地局への登録に際して、前記通信部に前記基地局へ前記送信タイミングの割当及び通知を要求させると良い。
好ましくは、前記制御部は、前記基地局からの登録解除に際して、前記通信部に前記基地局へ前記送信タイミングの割当をキャンセルするよう要求させると良い。
前記情報は、例えば、前記移動局の位置情報である。
また、本発明の第３の態様に係る無線通信システムは、複数の移動局と、前記複数の移動局の内で自局へ登録される１以上の登録移動局から、前記登録移動局間で共有される無線チャネルを介して、所定種別の情報を定期的に受信する基地局とを備える。前記基地局は、前記登録移動局の数に応じて、各登録移動局による前記情報の送信間隔を決定し、前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように、各登録移動局による前記情報の送信タイミングを割り当て、前記送信間隔及び送信タイミングを、各登録移動局へ通知する。各登録移動局は、前記送信間隔及び送信タイミングに従って、前記情報を前記無線チャネルへ定期的に送出する。
好ましくは、前記基地局は、前記送信間隔を、自局の通信エリアへブロードキャストして各登録移動局へ通知すると良い。
好ましくは、前記基地局は、各登録移動局に対し、その登録時点において未割当の送信タイミングの内、最も早く到来する送信タイミングを割り当てると良い。
好ましくは、各移動局は、前記基地局への登録に際して、前記基地局へ前記送信タイミングの割当及び通知を要求すると良い。
好ましくは、各登録移動局は、前記基地局からの登録解除に際して、前記基地局へ前記送信タイミングの割当をキャンセルするよう要求すると良い。前記基地局は、当該要求に応じて、前記送信タイミングの割当をキャンセルすると良い。
好ましくは、前記基地局は、前記割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含めると良い。
好ましくは、前記基地局は、前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ小さい数まで増加した場合、前記送信間隔を延長し、前記延長した送信間隔を、各登録移動局へ再通知すると良い。
好ましくは、前記基地局は、前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ減少した場合、前記送信間隔を短縮し、前記短縮した送信間隔を、各登録移動局へ再通知すると良い。
好ましくは、前記基地局は、短縮された期間に対応する送信タイミングが割り当てられていた一部の登録移動局を対象として、前記送信タイミングの再割当を行い、前記再割当した送信タイミングを、前記一部の登録移動局へ再通知すると良い。
好ましくは、前記基地局は、自局に隣接して設置される他の基地局における移動局の登録状況を監視し、前記監視の結果、各登録移動局が前記他の基地局へ新たに登録されことを検知した場合、前記送信タイミングの割当をキャンセルし、当該割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含めると良い。
前記情報は、例えば、各登録移動局の位置情報である。
また、本発明の第４の態様に係る基地局の制御方法は、複数の移動局の内で自局へ登録される１以上の登録移動局から、前記登録移動局間で共有される無線チャネルを介して、所定種別の情報を定期的に受信する基地局の制御方法を提供する。この制御方法は、前記登録移動局の数に応じて、各登録移動局による前記情報の送信間隔を決定し、前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように、各登録移動局による前記情報の送信タイミングを割り当て、前記送信間隔及び送信タイミングを、各登録移動局へ通知することを含む。
好ましくは、前記送信間隔を、前記基地局の通信エリアへブロードキャストして各登録移動局へ通知すると良い。
好ましくは、各登録移動局に対し、その登録時点において未割当の送信タイミングの内、最も早く到来する送信タイミングを割り当てると良い。
好ましくは、前記基地局への登録を要求された場合、その要求元の移動局に対する前記送信タイミングの割当及び通知を行うと良い。
好ましくは、前記基地局からの登録解除を要求された場合、その要求元の登録移動局に対する前記送信タイミングの割当をキャンセルすると良い。
好ましくは、前記割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含めると良い。
好ましくは、前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ小さい数まで増加した場合、前記送信間隔を延長し、前記延長した送信間隔を、各登録移動局へ再通知すると良い。
好ましくは、前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ減少した場合、前記送信間隔を短縮し、前記短縮した送信間隔を、各登録移動局へ再通知すると良い。
好ましくは、短縮された期間に対応する送信タイミングが割り当てられていた一部の登録移動局を対象として、前記送信タイミングの再割当を行い、前記再割当した送信タイミングを、前記一部の登録移動局へ再通知すると良い。
好ましくは、前記基地局に隣接して設置される他の基地局における移動局の登録状況を監視し、前記監視の結果、各登録移動局が前記他の基地局へ新たに登録されことを検知した場合、前記送信タイミングの割当をキャンセルし、当該割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含めると良い。
好ましくは、前記情報として、各登録移動局の位置情報を受信すると良い。
さらに、本発明の第５の態様に係る移動局の制御方法は、自局を基地局へ登録すると共に、他の移動局と共有される無線チャネルを介して、所定種別の情報を前記基地局へ定期的に送信する移動局の制御方法を提供する。この制御方法は、前記基地局から、前記基地局における登録移動局の数に応じて決定された前記情報の送信間隔と、前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように割り当てられた前記情報の送信タイミングとを受信し、前記送信間隔及び送信タイミングに従って、前記情報を前記無線チャネルへ定期的に送出することを含む。
好ましくは、前記基地局への登録に際して、前記基地局へ前記送信タイミングの割当及び通知を要求すると良い。
好ましくは、前記基地局からの登録解除に際して、前記基地局へ前記送信タイミングの割当をキャンセルするよう要求すると良い。
好ましくは、前記情報として、前記移動局の位置情報を送信すると良い。
本発明によれば、共有チャネルを介した移動局から基地局への情報の伝送効率を向上させることが可能である。
本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る基地局における、送信間隔の決定処理及び送信タイミングの割当処理の一例を示した図である。 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る移動局の構成例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける、基地局への移動局の登録処理及び登録解除処理の一例を示したシーケンス図である。 本発明の実施の形態１に係る基地局における、登録処理時の動作例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態１に係る基地局における、送信タイミングの割当処理の他の例を示した図である。 本発明の実施の形態１に係る基地局における、登録解除処理時の動作例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成例を示したブロック図である。
以下、本発明に係る基地局及び移動局、並びにこれらを適用する無線通信システムの実施の形態１及び２を、図１〜図９を参照して説明する。なお、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
[実施の形態１]
図１に示すように、本実施の形態に係る無線通信システム１は、基地局１０と、"ｎ台"の移動局２０＿１〜２０＿ｎ(以下、符号２０で総称することがある)とを含む。ここで、"ｎ"は、基地局１０で収容可能な移動局の最大数である。基地局１０は、移動局２０＿１〜２０＿ｎの内で自局１０へ登録された"ｍ台"(ｍ≦ｎ)の登録移動局２０＿１〜２０＿ｍから、共有チャネルを介して、例えば各登録移動局２０＿１〜２０＿ｍの位置情報を定期的に受信する。
なお、基地局１０へ登録されていない未登録移動局２０＿ｍ＋１〜２０＿ｎには、基地局１０により形成されるセル１１内に位置しているが稼働中では無い移動局、及び今後セル１１内へ進入し得る移動局が含まれる。また、基地局１０が登録移動局２０＿１〜２０＿ｍから受信する情報には、位置情報に限らず、各種の情報を用いることができる。このような情報の例としては、移動局の状態に関する情報(例えば、外部機器の接続有無)、移動局で取得されたセンシング情報(例えば、移動局周辺の温度)、移動局がタクシー等の乗客運送用車両に搭載される場合には空車状況に関する情報等が挙げられる。
動作においては、図２に示すように、基地局１０が、登録移動局の数"ｍ"に応じて、各登録移動局２０＿１〜２０＿ｍによる位置情報の送信間隔ＴＩを決定する。具体的には、基地局１０は、送信間隔ＴＩを、各登録移動局が位置情報の送信に要する時間(以下、送信単位時間と呼称することがある)の"ｍ倍"の値に設定する。なお、送信間隔ＴＩには、後述する如く所定のマージン時間を含めても良い。
また、基地局１０は、各登録移動局２０＿１〜２０＿ｍによる位置情報の送信タイミングとして、送信間隔ＴＩ内で登録移動局毎に異なるようにタイムマークＴＭ１〜ＴＭｍ(以下、符号ＴＭで総称することがある)のいずれか一つを割り当てる。
そして、基地局１０は、送信間隔ＴＩ及びタイムマークＴＭを、各登録移動局２０＿１〜２０＿ｍへ通知する。この時、基地局１０は、送信間隔ＴＩをセル１１へブロードキャストすると好適である。具体的には、基地局１０は、送信間隔ＴＩを制御チャネルへ送出する。この場合、送信間隔ＴＩを各登録移動局２０＿１〜２０＿ｍへユニキャスト或いはグループキャストするケースと比較して、制御チャネルの帯域を効率良く利用することができる。なお、制御チャネルは、共有チャネルと同一の物理チャネルに時分割でマッピングされても良いし、共有チャネルとは異なる個別の物理チャネルにマッピングされても良い。制御チャネルを共有チャネルと同一の物理チャネルにマッピングする場合、送信間隔ＴＩのグループキャストは、位置情報の伝送効率を改善させる効果にも繋がる。
一方、各登録移動局２０＿１〜２０＿ｍは、送信間隔ＴＩ及びタイムマークＴＭに従って、位置情報を共有チャネルへ定期的に送出する。
このように、本実施の形態においては、移動局から基地局への情報の送信間隔が、基地局で収容可能な移動局の最大数では無く、基地局へ登録される移動局の数(換言すると、移動局の実稼働数)に則したより短い間隔に設定される。このため、各移動局による情報の送信頻度をより高くすることができ、以て情報の伝送効率を、上記の伝送方式１及び２と比して大幅に向上させることができる。
以下、上記の動作を実現する、基地局１０及び移動局２０の具体的な構成例及び動作例を、図３〜図８を参照して詳細に説明する。
図３に示すように、基地局１０は、通信部１２と、制御部１３とを含む。
この内、通信部１２は、Ｒｘ−ＲＦ部１４と、Ｔｘ−ＲＦ部１５とを備える。Ｒｘ−ＲＦ部１４は、アンテナを介して受信した無線信号に対して増幅、復調、復号化等を含む処理を施し、これにより得たデータ信号を制御部１３へ出力する。また、Ｔｘ−ＲＦ部１５は、制御部１３から入力されるデータ信号に対して符号化、変調、増幅等を含む処理を施し、これにより得た無線信号をアンテナを介して送出する。なお、図示の例では２つのアンテナが示されているが、１つのアンテナを、共用器等を介してＲｘ−ＲＦ部１４及びＴｘ−ＲＦ部１５へ接続しても良い。
また、制御部１３は、通信部１２を制御し、以て後述する如く、移動局２０の登録(ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ)及び登録解除(ｄｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ)に関する処理、送信間隔ＴＩの決定処理、タイムマークＴＭの割当及び割当キャンセルに関する処理、並びに送信間隔ＴＩ及びタイムマークＴＭの移動局２０への通知処理を実行する。なお、無線通信システム１を上述した移動局の所在位置を地図上に表示して監視する用途に用いる場合、制御部１３は、位置情報を外部サーバへ中継する処理を実行し、以て基地局１０を中継局としても機能させる。サーバが無線通信可能なものである場合、制御部１３は、Ｔｘ−ＲＦ部１５に、位置情報をサーバへ送信させる。一方、サーバが無線通信不可能なものである場合、制御部１３は、例えばＩＰ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)通信用モジュール(図示せず)に、位置情報をサーバへ送信させる。
一方、図４に示すように、移動局２０は、通信部２１と、制御部２２と、ＧＰＳ受信機２３とを含む。
この内、通信部２１は、Ｒｘ−ＲＦ部２４と、Ｔｘ−ＲＦ部２５とを備える。Ｒｘ−ＲＦ部２４は、アンテナを介して受信した無線信号に対して増幅、復調、復号化等を含む処理を施し、これにより得たデータ信号を制御部２２へ出力する。また、Ｔｘ−ＲＦ部２５は、制御部２２から入力されるデータ信号に対して符号化、変調、増幅等を含む処理を施し、これにより得た無線信号をアンテナを介して送出する。なお、図示の例では２つのアンテナが示されているが、１つのアンテナを、共用器等を介してＲｘ−ＲＦ部２４及びＴｘ−ＲＦ部２５へ接続しても良い。
また、制御部２２は、通信部２１を制御し、以て後述する如く、基地局１０への登録及び登録解除に関する処理、並びに送信間隔ＴＩ及びタイムマークＴＭの受信処理を実行する。また、制御部２２は、タイムマークＴＭで示されるタイミングが到来すると、ＧＰＳ受信機２３から出力される位置情報をＴｘ−ＲＦ部２５へ転送し、以て位置情報を基地局１０へ送信する。制御部２２は、この送信動作を送信間隔ＴＩの周期で繰り返し行う。
なお、ＧＰＳ受信機２３には一般的なＧＰＳ受信機を用いることができるため、その詳細な説明を省略する。勿論、移動局２０は、ＧＰＳ受信機２３を用いず、種々の電波航法を用いて位置情報を取得しても良い。
次に、基地局１０及び移動局２０の動作例を、図５〜図８を参照して説明する。
図５に示すように、移動局２０は、電源ＯＮされ稼働状態になると、セルサーチを実行する(ステップＳ１)。この結果、基地局１０のセル１１が検出されると、移動局２０は、自局のＩＤ(ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)を含むタイムマーク割当要求３１を基地局１０へ自律的に送信し、以て基地局１０への登録を要求する(ステップＳ２)。なお、タイムマーク割当要求３１は、電源ＯＮ時に限らず、各種のタイミングをトリガとして送信しても良い。このようなタイミングの例としては、移動局２０へのユーザ操作に起因して発生するメッセージの送信時、セル１１への進入時等も含まれる。但し、電源ＯＮ時又はセル１１への進入時に(すなわち、基地局１０への登録に際して)タイムマーク割当要求３１を自律的に送信すれば、移動局２０による情報の送信開始時期が早まり且つユーザ操作が不要である点で好適であろう。
基地局１０は、タイムマーク割当要求３１を受信すると、図６に示す如く動作する。なお、図６の例では、基地局１０における収容可能移動局数ｎを"１８０台"、移動局２０の送信単位時間を"１秒"、送信間隔ＴＩに含めるマージン時間Ｍを"５秒"(５台分の移動局に対してタイムマークＴＭを割当可能な時間)、基地局１０の起動時における初期送信間隔ＴＩを"６０＋Ｍ秒"(計６５台の移動局に対してタイムマークＴＭを割当可能な間隔)にそれぞれ設定している。但し、これらの設定値は、説明の明確化のための一例に過ぎないことは勿論である。また、図６の例では、基地局１０が初期送信間隔ＴＩ＝"６０＋Ｍ秒"をセル１１へ既にブロードキャスト済みであるとする。
具体的には、まず基地局１０は、移動局２０からタイムマーク割当要求３１を受信すると(ステップＳ１１)、移動局２０を自局１０へ登録する(ステップＳ１２)。より詳細には、基地局１０は、登録移動局数ｍを"１"だけインクリメントする。また、図示を省略するが、基地局１０は、移動局ＩＤをメモリへ記憶する。
そして、基地局１０は、登録移動局数ｍが"６０台"(送信間隔ＴＩ内でタイムマークＴＭを割当可能な移動局数"６５台"よりも、マージン時間に相当する移動局数"５"だけ少ない台数)まで増加したか否かを判定する(ステップＳ１３)。
この結果、登録移動局数ｍ＜"６０台"が成立する場合、基地局１０は、移動局２０に対して固有のタイムマークＴＭを割り当てる(ステップＳ１４)。また、図示を省略するが、基地局１０は、割り当てたタイムマークＴＭを、移動局ＩＤと対応付けてメモリへ記憶する。
そして、基地局１０は、登録ＯＫを示し且つ割り当てたタイムマークＴＭを含む割当応答３２を、移動局２０へ送信する(図６のステップＳ１５、及び図５のステップＳ３)。
ここで、基地局１０は、図７に示す如くタイムマークＴＭを割り当てると好適である。具体的には、基地局１０が、タイムマークＴＭ３に対応する時刻ｔ０に、移動局２０からタイムマーク割当要求３１を受信し(ステップＳ３１)、且つ図７に斜線で示す如くタイムマークＴＭ１及びＴＭ３〜ＴＭ５が他の登録移動局へ既に割り当て済みであるとする。この時、基地局１０は、メモリ内のレコードを検索して未割当のタイムマークＴＭ２、ＴＭ７、ＴＭ８…を検出すると共に、これらの内で最早の時刻ｔ１に到来するタイムマークＴＭ７を抽出する(ステップＳ３２)。そして、基地局１０は、移動局２０に対して、抽出したタイムマークＴＭ７を割り当てる(ステップＳ３３)。
この場合、移動局２０は、基地局１０への登録時点から即座に情報の送信を開始することができる。なお、タイムマークＴＭは、登録移動局毎に異なりさえすれば、他のアルゴリズムに従って割り当てても良い。
一方、登録移動局数ｍ＝"６０台"が成立する場合(ステップＳ１６)、基地局１０は、送信間隔ＴＩを"１２０＋Ｍ秒"へ延長する(ステップＳ１７)。そして、基地局１０は、延長した送信間隔ＴＩを、ブロードキャストして各登録移動局へ再通知する(ステップＳ１８)。換言すると、基地局１０は、登録移動局数ｍがタイムマークＴＭを割当可能な限界数に達するより早く、送信間隔ＴＩを延長する。
これにより、電波状況の一時的な変動に因って登録移動局数ｍが急増する場合(例えば、隣接基地局とのセル境界に位置する移動局が、基地局１０へ一斉にハンドオーバして来る場合)であっても、基地局１０が送信間隔ＴＩを再通知すべきタイミングを逸してしまうのを防止できる。このため、各登録移動局は、情報伝送を滞り無く継続することができる。
そして、基地局１０は、上記のステップＳ１４へ進んで、更新後の送信間隔ＴＩ内でタイムマークＴＭを割り当てる。また、基地局１０は、上記のステップＳ１５へ進んで、割り当てたタイムマークＴＭを移動局２０へ通知する。
この後、登録移動局数ｍ＜"１２０台"が成立する間(ステップＳ１９)、基地局１０は、上記のステップＳ１４へ進んで、送信間隔ＴＩ内でタイムマークＴＭを割り当てる。また、基地局１０は、上記のステップＳ１５へ進んで、割り当てたタイムマークＴＭを各登録移動局へ通知する。
一方、登録移動局数ｍ＝"１２０台"が成立すると(ステップＳ２０)、基地局１０は、送信間隔ＴＩを"１８０秒"へ更に延長する(ステップＳ２１)。そして、基地局１０は、上記のステップＳ１８、Ｓ１４及びＳ１５を順に経由して、延長した送信間隔ＴＩをブロードキャストすると共に、割り当てたタイムマークＴＭをタイムマーク割当要求３１の送信元移動局へ通知する。
この後、登録移動局数ｍ≦"１８０台"が成立する間(ステップＳ２２)、基地局１０は、上記のステップＳ１４へ進んで、送信間隔ＴＩ内でタイムマークＴＭを割り当てる。また、基地局１０は、上記のステップＳ１５へ進んで、割り当てたタイムマークＴＭをタイムマーク割当要求３１の送信元移動局へ通知する。
なお、図示を省略するが、上記の送信単位時間＝"１秒"を前提として収容可能移動局数ｎを更に増加させる場合には、送信間隔ＴＩを、"６０秒"単位では無く、"３６００秒(６０分)"の因数となる秒(分)を単位として延長すると良い。この場合、タイムマークＴＭを重複して割り当てること無く、最大で"７２００台"の移動局を基地局１０へ登録することができる。
図５に戻って、移動局２０は、ユーザにより電源ＯＦＦ操作がなされると(ステップＳ４)、稼働を終了する前に、移動局ＩＤを含むタイムマーク削除要求３３を基地局１０へ自律的に送信し、以て基地局１０からの登録解除を要求する(ステップＳ５)。なお、タイムマーク削除要求３３は、電源ＯＦＦ時に限らず、各種のタイミングをトリガとして送信しても良い。
基地局１０は、タイムマーク削除要求３３を受信すると、図８に示す如く動作する。なお、図８の例では、図６と同様、収容可能移動局数ｎが"１８０台"、送信単位時間が"１秒"、マージン時間Ｍが"５秒"にそれぞれ設定されているとする。また、図８の例では、送信間隔ＴＩが"１８０秒"から減少していく過程を扱っている。
具体的には、まず基地局１０は、移動局２０からタイムマーク削除要求３３を受信すると(ステップＳ４１)、移動局２０を登録解除する(ステップＳ４２)。より詳細には、基地局１０は、登録移動局数ｍを"１"だけデクリメントする。
そして、基地局１０は、移動局２０に対するタイムマークＴＭの割当をキャンセルする(ステップＳ４３)。より詳細には、基地局１０は、メモリから、移動局ＩＤと、移動局ＩＤに対応付けられたタイムマークＴＭとを消去する。
ここで、基地局１０は、割当をキャンセルしたタイムマークＴＭを新たな登録移動局への割当候補とする。これにより、共有チャネル上に不要なアイドル期間が発生して情報の伝送効率が低下してしまうのを回避できる。
そして、基地局１０は、登録移動局数ｍが"１２０−Ｍ台"(送信間隔ＴＩ内でタイムマークＴＭを割当可能な移動局数"１２０台"よりも、更にマージン時間に相当する移動局数"５"だけ少ない台数)まで減少したか否かを判定する(ステップＳ４４)。
この結果、登録移動局数ｍ＞"１２０−Ｍ台"が成立する場合、基地局１０は、削除ＯＫを示す削除応答３４を、移動局２０へ送信する(図８のステップＳ４５、及び図５のステップＳ６)。
一方、登録移動局数ｍ＝"１２０−Ｍ台"が成立する場合(ステップＳ４６)、基地局１０は、送信間隔ＴＩを"１２０＋Ｍ秒"へ短縮する(ステップＳ４７)。換言すると、基地局１０は、登録移動局数ｍが減少し送信間隔ＴＩを短縮可能になっても、登録移動局数ｍが更に或る程度減少するまでは送信間隔ＴＩを短縮しない。
これにより、電波状況の一時的な変動に因って登録移動局数ｍが増減する場合(例えば、隣接基地局とのセル境界に位置する登録移動局が、基地局１０と隣接基地局の間で頻繁にハンドオーバする場合)であっても、基地局１０が、送信間隔ＴＩの短縮及び延長、並びに送信間隔ＴＩの再通知を短期間で繰り返してしまうのを防止できる。従って、基地局１０の処理負荷を低減できる。
また、タイムマークＴＭ＞"１２０＋Ｍ秒"を満たす移動局(短縮された期間にタイムマークＴＭが割り当てられていた移動局)が存在する場合、基地局１０は、その移動局に対して、短縮された送信間隔ＴＩ内でタイムマークＴＭを再度割り当て且つ再送する(ステップＳ４８)。これにより、異なる登録移動局に対して同一の送信タイミングが与えられてしまうのを防止できる。
そして、基地局１０は、短縮した送信間隔ＴＩを、ブロードキャストして各登録移動局へ再通知する(ステップＳ４９)。また、基地局１０は、上記のステップＳ４５へ進んで、削除応答３４を移動局２０へ送信する。
この後、登録移動局数ｍ＞"６０−Ｍ台"が成立する間(ステップＳ５０)、基地局１０は、上記のステップＳ４５へ進んで、削除応答３４をタイムマーク削除要求３３の送信元移動局へ送信する。
一方、登録移動局数ｍ＝"６０−Ｍ台"が成立すると(ステップＳ５１)、基地局１０は、送信間隔ＴＩを"６０＋Ｍ秒"へ更に短縮する(ステップＳ５２)。
また、タイムマークＴＭ＞"６０＋Ｍ秒"を満たす移動局が存在する場合、基地局１０は、その移動局に対して、短縮した送信間隔ＴＩ内でタイムマークＴＭを再度割り当て且つ再送する(ステップＳ５３)。そして、基地局１０は、上記のステップＳ４９へ進んで、短縮した送信間隔ＴＩをブロードキャストする。また、基地局１０は、上記のステップＳ４５へ進んで、削除応答３４をタイムマーク削除要求３３の送信元移動局へ送信する。
この後、登録移動局数ｍ≧"０台"が成立する間(ステップＳ５４)、基地局１０は、上記のステップＳ４５へ進んで、削除応答３４をタイムマーク削除要求３３の送信元移動局へ送信する。
[実施の形態２]
図９に示すように、本実施の形態に係る無線通信システム１ａは、図１に示した構成に加えて、基地局１０に隣接して他の基地局４０が設置されている点で、上記の実施の形態１と異なる。
動作において、基地局１０は、隣接基地局４０における移動局の登録状況を監視する。この登録状況の監視に際しては、一般的な手法を採用することができる。例えば、基地局１０は、登録状況に関する情報を、外部の位置管理サーバ(図示せず)から取得する。或いは、基地局１０は、登録状況に関する情報を、バックボーン回線を介して隣接基地局４０から直接取得する。なお、隣接基地局４０は、基地局１０と同様の機能を有していても良いし、既存の一般的な基地局であっても良い。
今、登録移動局２０＿１〜２０＿ｍの内、例えば登録移動局２０＿ｍが、隣接基地局４０により形成されるセル４１内へ移動し、以て隣接基地局４０へハンドオーバしたとする。監視の結果、基地局１０は、このハンドオーバを検知する。より詳細には、基地局１０は、メモリに記憶していた登録移動局２０＿ｍのＩＤを、隣接基地局４０における登録状況に関する情報中から検出すると、登録移動局２０＿ｍが隣接基地局４０へハンドオーバしたと判断する。
この時、基地局１０は、図８に示した上記のステップＳ４２〜Ｓ４４及びＳ４６〜Ｓ５４と同様の処理を実行し、以て登録移動局２０＿ｍに対するタイムマークＴＭの割当をキャンセルする。また、基地局１０は、割当をキャンセルしたタイムマークＴＭを新たな登録移動局への割当候補とする。
このように、本実施の形態においては、登録移動局が基地局の通信エリアから退出した場合であっても、共有チャネル上に不要なアイドル期間が発生して情報の伝送効率が低下してしまうのを回避できる。
なお、上記の実施の形態によって本発明は限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、当業者によって種々の変更が可能なことは明らかである。
１, １ａ 無線通信システム
１０ 基地局
１１ セル(通信エリア)
１２, ２１ 通信部
１３, ２２ 制御部
１４, ２４ Ｒｘ−ＲＦ部
１５, ２５ Ｔｘ−ＲＦ部
２０, ２０＿１〜２０＿ｍ, ２０＿ｍ＋１〜２０＿ｎ 移動局
２３ ＧＰＳ受信機
３１ タイムマーク割当要求
３２ 割当応答
３３ タイムマーク削除要求
３４ 削除応答
４０ 隣接基地局
４１ 隣接セル
ＴＩ 送信間隔
ＴＭ, ＴＭ１〜ＴＭｍ タイムマーク(送信タイミング)
Ｍ マージン時間
ｔ０, ｔ１ 時刻

Claims (41)

  1. 複数の移動局の内で自局へ登録される１以上の登録移動局から、前記登録移動局間で共有される無線チャネルを介して、所定種別の情報を定期的に受信する基地局であって、
    各移動局との無線通信を行うことが可能な通信部と、
    前記通信部を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記登録移動局の数に応じて、各登録移動局による前記情報の送信間隔を決定し、
    前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように、各登録移動局による前記情報の送信タイミングを割り当て、
    前記通信部に、前記送信間隔及び送信タイミングを各登録移動局へ通知させる、
    基地局。
  2. 請求項１において、
    前記制御部は、前記通信部に、前記送信間隔を自局の通信エリアへブロードキャストさせる、
    ことを特徴とする基地局。
  3. 請求項１又は２において、
    前記制御部は、各登録移動局に対し、その登録時点において未割当の送信タイミングの内、最も早く到来する送信タイミングを割り当てる、
    ことを特徴とする基地局。
  4. 請求項１〜３のいずれか一項において、
    前記制御部は、自局への登録を要求された場合、その要求元の移動局に対する前記送信タイミングの割当及び通知を行う、
    ことを特徴とする基地局。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項において、
    前記制御部は、自局からの登録解除を要求された場合、その要求元の登録移動局に対する前記送信タイミングの割当をキャンセルする、
    ことを特徴とする基地局。
  6. 請求項５において、
    前記制御部は、前記割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含める、
    ことを特徴とする基地局。
  7. 請求項１〜６のいずれか一項において、
    前記制御部は、
    前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ小さい数まで増加した場合、前記送信間隔を延長し、
    前記通信部に、前記延長した送信間隔を各登録移動局へ再通知させる、
    ことを特徴とする基地局。
  8. 請求項１〜７のいずれか一項において、
    前記制御部は、
    前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ減少した場合、前記送信間隔を短縮し、
    前記通信部に、前記短縮した送信間隔を各登録移動局へ再通知させる、
    ことを特徴とする基地局。
  9. 請求項８において、
    前記基地局は、
    短縮された期間に対応する送信タイミングが割り当てられていた一部の登録移動局を対象として、前記送信タイミングの再割当を行い、
    前記再割当した送信タイミングを、前記一部の登録移動局へ再通知する、
    ことを特徴とする基地局。
  10. 請求項１〜９のいずれか一項において、
    前記制御部は、
    自局に隣接して設置される他の基地局における移動局の登録状況を監視し、
    前記監視の結果、各登録移動局が前記他の基地局へ新たに登録されことを検知した場合、前記送信タイミングの割当をキャンセルし、
    当該割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含める、
    ことを特徴とする基地局。
  11. 請求項１〜１０のいずれか一項において、
    前記情報が、各登録移動局の位置情報である、
    ことを特徴とする基地局。
  12. 自局を基地局へ登録すると共に、他の移動局と共有される無線チャネルを介して、所定種別の情報を前記基地局へ定期的に送信する移動局であって、
    前記基地局との無線通信を行う通信部と、
    前記通信部を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記通信部を介して、前記基地局から、前記基地局における登録移動局の数に応じて決定された前記情報の送信間隔と、前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように割り当てられた前記情報の送信タイミングとを受信し、
    前記通信部に対し、前記送信間隔及び送信タイミングに従って、前記情報を前記無線チャネルへ定期的に送出するよう指示する、
    移動局。
  13. 請求項１２において、
    前記制御部は、前記基地局への登録に際して、前記通信部に前記基地局へ前記送信タイミングの割当及び通知を要求させる、
    ことを特徴とする移動局。
  14. 請求項１２又は１３において、
    前記制御部は、前記基地局からの登録解除に際して、前記通信部に前記基地局へ前記送信タイミングの割当をキャンセルするよう要求させる、
    ことを特徴とする移動局。
  15. 請求項１２〜１４のいずれか一項において、
    前記情報が、前記移動局の位置情報である、
    ことを特徴とする移動局。
  16. 複数の移動局と、
    前記複数の移動局の内で自局へ登録される１以上の登録移動局から、前記登録移動局間で共有される無線チャネルを介して、所定種別の情報を定期的に受信する基地局と、を備え、
    前記基地局は、
    前記登録移動局の数に応じて、各登録移動局による前記情報の送信間隔を決定し、
    前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように、各登録移動局による前記情報の送信タイミングを割り当て、
    前記送信間隔及び送信タイミングを、各登録移動局へ通知し、
    各登録移動局は、
    前記送信間隔及び送信タイミングに従って、前記情報を前記無線チャネルへ定期的に送出する、
    無線通信システム。
  17. 請求項１６において、
    前記基地局は、前記送信間隔を、自局の通信エリアへブロードキャストして各登録移動局へ通知する、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  18. 請求項１６又は１７において、
    前記基地局は、各登録移動局に対し、その登録時点において未割当の送信タイミングの内、最も早く到来する送信タイミングを割り当てる、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  19. 請求項１６〜１８のいずれか一項において、
    各移動局は、前記基地局への登録に際して、前記基地局へ前記送信タイミングの割当及び通知を要求する、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  20. 請求項１６〜１９のいずれか一項において、
    各登録移動局は、前記基地局からの登録解除に際して、前記基地局へ前記送信タイミングの割当をキャンセルするよう要求し、
    前記基地局は、当該要求に応じて、前記送信タイミングの割当をキャンセルする、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  21. 請求項２０において、
    前記基地局は、前記割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含める、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  22. 請求項１６〜２１のいずれか一項において、
    前記基地局は、
    前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ小さい数まで増加した場合、前記送信間隔を延長し、
    前記延長した送信間隔を、各登録移動局へ再通知する、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  23. 請求項１６〜２２のいずれか一項において、
    前記基地局は、
    前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ減少した場合、前記送信間隔を短縮し、
    前記短縮した送信間隔を、各登録移動局へ再通知する、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  24. 請求項２３において、
    前記基地局は、
    短縮された期間に対応する送信タイミングが割り当てられていた一部の登録移動局を対象として、前記送信タイミングの再割当を行い、
    前記再割当した送信タイミングを、前記一部の登録移動局へ再通知する、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  25. 請求項１６〜２４のいずれか一項において、
    前記基地局は、
    自局に隣接して設置される他の基地局における移動局の登録状況を監視し、
    前記監視の結果、各登録移動局が前記他の基地局へ新たに登録されことを検知した場合、前記送信タイミングの割当をキャンセルし、
    当該割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含める、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  26. 請求項１６〜２５のいずれか一項において、
    前記情報が、各登録移動局の位置情報である、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  27. 複数の移動局の内で自局へ登録される１以上の登録移動局から、前記登録移動局間で共有される無線チャネルを介して、所定種別の情報を定期的に受信する基地局の制御方法であって、
    前記登録移動局の数に応じて、各登録移動局による前記情報の送信間隔を決定し、
    前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように、各登録移動局による前記情報の送信タイミングを割り当て、
    前記送信間隔及び送信タイミングを、各登録移動局へ通知する、
    ことを含む基地局の制御方法。
  28. 請求項２７において、
    前記送信間隔を、前記基地局の通信エリアへブロードキャストして各登録移動局へ通知する、
    ことを特徴とする基地局の制御方法。
  29. 請求項２７又は２８において、
    各登録移動局に対し、その登録時点において未割当の送信タイミングの内、最も早く到来する送信タイミングを割り当てる、
    ことを特徴とする基地局の制御方法。
  30. 請求項２７〜２９のいずれか一項において、
    前記基地局への登録を要求された場合、その要求元の移動局に対する前記送信タイミングの割当及び通知を行う、
    ことを特徴とする基地局の制御方法。
  31. 請求項２７〜３０のいずれか一項において、
    前記基地局からの登録解除を要求された場合、その要求元の登録移動局に対する前記送信タイミングの割当をキャンセルする、
    ことを特徴とする基地局の制御方法。
  32. 請求項３１において、
    前記割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含める、
    ことを特徴とする基地局の制御方法。
  33. 請求項２７〜３２のいずれか一項において、
    前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ小さい数まで増加した場合、前記送信間隔を延長し、
    前記延長した送信間隔を、各登録移動局へ再通知する、
    ことを特徴とする基地局の制御方法。
  34. 請求項２７〜３３のいずれか一項において、
    前記登録移動局の数が前記送信タイミングを割り当て可能な移動局数より所定数だけ減少した場合、前記送信間隔を短縮し、
    前記短縮した送信間隔を、各登録移動局へ再通知する、
    ことを特徴とする基地局の制御方法。
  35. 請求項３４において、
    短縮された期間に対応する送信タイミングが割り当てられていた一部の登録移動局を対象として、前記送信タイミングの再割当を行い、
    前記再割当した送信タイミングを、前記一部の登録移動局へ再通知する、
    ことを特徴とする基地局の制御方法。
  36. 請求項２７〜３５のいずれか一項において、
    前記基地局に隣接して設置される他の基地局における移動局の登録状況を監視し、
    前記監視の結果、各登録移動局が前記他の基地局へ新たに登録されことを検知した場合、前記送信タイミングの割当をキャンセルし、
    当該割当をキャンセルした送信タイミングを、新たな登録移動局への割当候補に含める、
    ことを特徴とする基地局の制御方法。
  37. 請求項２７〜３６のいずれか一項において、
    前記情報として、各登録移動局の位置情報を受信する、
    ことを特徴とする基地局の制御方法。
  38. 自局を基地局へ登録すると共に、他の移動局と共有される無線チャネルを介して、所定種別の情報を前記基地局へ定期的に送信する移動局の制御方法であって、
    前記基地局から、前記基地局における登録移動局の数に応じて決定された前記情報の送信間隔と、前記送信間隔内で登録移動局毎に異なるように割り当てられた前記情報の送信タイミングとを受信し、
    前記送信間隔及び送信タイミングに従って、前記情報を前記無線チャネルへ定期的に送出する、
    ことを含む移動局の制御方法。
  39. 請求項３８において、
    前記基地局への登録に際して、前記基地局へ前記送信タイミングの割当及び通知を要求する、
    ことを特徴とする移動局の制御方法。
  40. 請求項３８又は３９において、
    前記基地局からの登録解除に際して、前記基地局へ前記送信タイミングの割当をキャンセルするよう要求する、
    ことを特徴とする移動局の制御方法。
  41. 請求項３８〜４０のいずれか一項において、
    前記情報として、前記移動局の位置情報を送信する、
    ことを特徴とする移動局の制御方法。
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