JP2013030986A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動局が基地局のエリアを跨いで移動する際に、適切な基地局を自動的に選択することができる無線通信システムを提供する。
【解決手段】移動局と、移動局と同一の送受信周波数により無線接続され移動局からの信号の受信電界強度を測定する複数の基地局と、各基地局と接続され移動局と交信する基地局を選択する回線制御装置と、回線制御装置と接続され基地局を介して移動局と交信する指令台とを備え、複数の基地局から受信電界強度値を取得し、直近に選択していた第１の基地局以外で最も受信電界強度値が大きい第２の基地局が測定した受信電界強度値が、第１の基地局が測定した受信電界強度値よりも所定の差分値以上に大きい状態が、第１の時間継続したときは第２の基地局を選択し、第２の基地局が測定した受信電界強度値が所定の差分値以上に大きい状態が、第１の時間継続しなかったときは第１の基地局を選択する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、移動局と、移動局と無線接続される複数の基地局と、複数の基地局のうち１つの基地局を介して移動局との間で通話を行う指令台とを備える無線通信システムに関し、特に、複数の基地局が移動局に対して同一の送信周波数を用いて送信を行い、また、移動局から同一の受信周波数を用いて受信を行うデジタル移動通信システムにおいて、移動局が通話しながら移動する際に、基地局を自動的に切り替えることのできるデジタル移動通信システムに関するものである。

図１に本技術分野に関する無線通信システムの概略構成例を示す。図１のシステムでは、指令台（統制卓、通信卓ともいう。）１０と、回線制御装置２０と、複数の基地局３０（１）〜３０（３）と、複数の移動局である車載機（車載無線機）４０（１）〜４０（５）及び携帯機（携帯無線機）５０（１）〜５０（５）とを備えている。指令台１０と回線制御装置２０は、有線の伝送路５により接続され、回線制御装置２０と基地局３０は、有線あるいはマイクロ回線等の伝送路４により接続されている。基地局３０と移動局は無線により接続される。
各基地局３０（１）〜３０（３）は、それぞれ、通信ゾーン（あるいは通信エリアとも言う。）１〜３を有し、同一の送信周波数（基地局から移動局への下り信号周波数：ＦＨ１）を用いて移動局に対して送信を行い、また、同一の受信周波数（移動局から基地局への上り信号周波数：ＦＬ１）を用いて移動局から受信を行うよう構成されている。

従来システムにおいては、回線制御装置２０は、指令台１０のオペレータからの指令により、基地局３０（１）〜３０（３）のいずれかを選択して指令台１０と接続する。例えば、車載機４０（１）が指令台１０のオペレータと通話しながら、通信ゾーン１から通信ゾーン２に移動する場合、指令台１０のオペレータは、車載機４０（１）の移動動作に合わせ、基地局３０（１）から基地局３０（２）に手動で切り替えていた。

下記の特許文献１には、基地局から受信する電波の受信電界強度が低下した場合、移動局側にて、無線通信を行う基地局を選択し、選択した基地局に切り替えて無線通信を行う技術が記載されている。

特開２００９−１７１４４５公報

上述した従来の無線通信システムにおいては、移動局が基地局のエリアを跨いで移動しながら指令台のオペレータと通話をするとき、指令台のオペレータが、移動局の移動動作に合せて基地局を手動で選択していたため、指令台の本来業務である音声による様々な指示/指令を移動局に対して実施するうえで妨げとなっていた。
本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたもので、移動局が基地局のエリアを跨いで移動する際に、適切な基地局を自動的に選択することができる無線通信システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための、本願発明の無線通信システムの代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
移動局と、前記移動局と無線で接続される複数の基地局と、前記複数の基地局と接続され、前記複数の基地局のうちから前記移動局と通話信号を交信する基地局を選択する基地局選択制御を行う回線制御装置と、前記回線制御装置と接続され、前記選択された基地局を介して前記移動局と通話信号を交信する指令台とを備えた無線通信システムであって、
前記複数の基地局は、それぞれ、同一の送信周波数を用いて前記移動局に通話信号を送信するととともに、同一の受信周波数を用いて前記移動局から通話信号を受信するよう構成されるとともに、前記移動局から受信した受信信号の受信電界強度を測定し、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御において、
前記複数の基地局がそれぞれ測定した前記受信電界強度値を取得する取得処理と、
前記複数の基地局のうち直近に選択していた第１の基地局以外で最も受信電界強度値が大きい第２の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第１の基地局が測定した受信電界強度値よりも、所定の差分値以上に大きい状態が、所定の第１の時間、継続したときは、前記第２の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択し、前記第２の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第１の基地局が測定した受信電界強度値よりも所定の差分値以上に大きい状態が、前記第１の時間、継続しなかったときは、前記第１の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択する第1の選択処理と、を行うことを特徴とする無線通信システム。

移動局が基地局のエリアを跨いで移動する際に、適切な基地局を自動的に選択することができる。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る指令台と回線制御装置と基地局の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る移動局の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る回線制御装置の動作を示す図である。 本発明の第１実施例に係る車載局の移動を示す図である。 本発明の第２実施例に係る車載局の移動を示す図である。 本発明の第３実施例に係る車載局の移動を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図４を用いて説明する。図１は、従来技術の説明で述べたように、本技術分野に関する無線通信システムの概略構成例であり、本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成例を示す図である。従来技術で述べた点は説明を省略する。
図１の例では、基地局３０（１）〜３０（３）は３つであるが、複数あればよく、２つあるいは４つ以上であってもよい。また、移動局は１つ以上あればよい。なお、基地局を代表する場合は基地局３０と称し、移動局を代表する場合は移動局４０と称する。
基地局３０（１）〜３０（３）のそれぞれは、送信周波数ＦＨ１（下り：基地局から移動局へ）の送信用無線機と、受信周波数ＦＬ１（上り：移動局から基地局へ）の受信用無線機とから構成される送受信用無線機１台を有するが、さらに送信周波数ＦＨ２と受信周波数ＦＬ２の送受信用無線機を有するなど、２台以上の送受信用無線機を有するように構成することもできる。このように２台以上の送受信用無線機を有するように構成すると、複数の指令台１０と複数の移動局４０の間で、同時に複数の通話が可能となるよう、通話ごとに基地局に搭載されている無線機を割当てることができる。
ここで、ＦＨ１とＦＨ２は異なる周波数であり、ＦＬ１とＦＬ２は異なる周波数であり、ＦＨ１とＦＬ１、あるいはＦＨ２とＦＬ２で、それぞれ、上りと下りの信号を１ペアとするペア波を構成する。

本実施形態の無線通信システムにおいては、音声データを伝送するチャネル１つに対して１つのキャリアを割り当てるＳＣＰＣ方式（Single Channel Per Carrier）が用いられている。ＳＣＰＣ方式のデジタル無線システムは、デジタル通信方式標準規格ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６１で規定されている。
また、本実施形態の無線通信システムにおいては、指令台１０から移動局４０への通話要求があった場合、あるいは、移動局４０から指令台１０への通話要求があった場合に、基地局３０と移動局４０との間で受信の同期をとるための同期信号とともに音声データを無線通信する非常送方式が用いられている。非常送方式においては必要時だけ電波を送信するため、電波送信時以外の停波時は、移動局４０の位置を基地局３０や指令台１０が把握することはできない。
図１の無線通信システムは、例えば消防救急用無線通信システムであり、車載機４０は消防車又は消防車に搭載された無線機であり、通信ゾーンの大きさは半径数ｋｍ〜数十ｋｍ程度である。

図２は、本発明の実施形態における指令台１０、回線制御装置２０、および基地局３０の概略構成を示すブロック図である。なお、回線制御装置２０を指令台１０に組み込むように構成することもできる。
指令台１０は、ＣＰＵ等で構成された制御部１１、記憶部１２、表示部１３、操作部１４、音声を出力するスピーカ１５、オペレータの音声が入力されるマイク１６で構成され、マイク１６とスピーカ１５を用いて基地局３０を介して移動局４０との間で、移動局４０への指令等に関する通話を行う、つまり通話信号を交信する。
図２では指令台１０は１つであるが、移動局４０との間で同時に複数の通話を行う必要がある場合は、指令台１０を複数有するように構成することができる。

回線制御装置２０は、ＣＰＵ等で構成された制御部２１および記憶部２２で構成され、指令台１０と通話する移動局４０が接続される基地局３０を自動的に選択し、また、指令台１０からの、あるいは移動局４０からの発呼(call)制御等の制御を行うものである。
移動局４０との間で同時に複数の通話を行う構成の場合は、回線制御装置２０は、複数の指令台１０のうち、どの指令台１０を用いるかについても自動的に選択する。

回線制御装置２０の記憶部２２は、各基地局３０が移動局４０から受信した電波の受信電界強度値を、各基地局３０ごとに記憶するもので、例えば所定時間内における平均値として算出された受信電界強度値を記憶する。さらに、記憶部２２は、各基地局３０の受信電界強度値を、大きい順に記憶する。
また、記憶部２２は、その時点で回線制御装置２０が選択している基地局である現基地局がどの基地局であるかを記憶するもので、例えば基地局３０の番号（つまり基地局３０識別子）を記憶する。
また、記憶部２２は、受信電界強度の閾値Ｌを記憶する。この閾値Ｌは、その時点で選択している現基地局の受信電界強度が所定の値（閾値Ｌ）以上であるか否かを判定するためのものである。
また、記憶部２２は、差分値Ｄを記憶する。この差分値Ｄは、基地局の選択切替を行う際に、切替候補である基地局の受信電界強度値が、それまで選択していた現基地局の受信電界強度値よりも所定の値（差分値Ｄ）以上であるか否かを判定するためのものである。

また、記憶部２２は、監視時間Ｔ１を記憶する。この監視時間Ｔ１は、基地局の選択切替を行う際に、切替候補である基地局の受信電界強度値が現基地局の受信電界強度値よりも大きい状態、あるいは、差分値Ｄ以上大きい状態が、所定の時間（監視時間Ｔ１）継続するか否かを監視するためのものである。
また、記憶部２２は、基地局切替最小時間Ｔ２を記憶する。この基地局切替最小時間Ｔ２は、回線制御装置２０が、基地局切替を短時間のうちに繰り返すことを回避するためのものであり、回線制御装置２０は、基地局切替を行う間隔をＴ２時間以上空けるように動作する。

閾値Ｌ、差分値Ｄ、監視時間Ｔ１、基地局切替最小時間Ｔ２は、指令台表示部１３や指令台操作部１４を用いてオペレータにより入力され、登録、更新される。閾値Ｌ、差分値Ｄ、監視時間Ｔ１、基地局切替最小時間Ｔ２の用い方については後述する。

回線制御装置２０の制御部２１は、指令台１０と通話する移動局４０が接続される基地局３０を選択する基地局選択動作を自動的に行う。制御部２１の基地局選択動作については後述する。

次に、基地局３０の構成について説明する。基地局３０は、送信用無線機３３、受信用無線機３４、ＣＰＵ等で構成された制御部３１、および記憶部３２で構成されており、制御部３１は、基地局３０の各構成部を制御する。
送信用無線機３３は、指令台１０からの通話信号を無線周波数ＦＨ１で移動局４０に送信する。また、受信用無線機３４は、移動局４０から無線周波数ＦＬ１で送られてくる通話信号を受信するとともに、移動局４０からの受信信号の受信電界強度を測定する。
制御部３１は、回線制御装置２０を介して受信した指令台１０からの通話信号を送信用無線機３３へ送信し、また、受信用無線機３４で受信した移動局４０からの通話信号を回線制御装置２０を介して指令台１０へ送信する。また、制御部３１は、受信電界強度測定を例えば一定周期で行うよう受信用無線機３４を制御し、測定した受信電界強度値を回線制御装置２０へ送信する。

次に、移動局４０の構成について図３を用いて説明する。図３は、移動局４０の概略構成を示すブロック図である。移動局４０は、車載機４０（１）・・・や、携帯機５０（１）・・・を代表する移動局であり、それらの構成はほぼ同じである。なお、図３で示す移動局４０は、上り方向無線キャリア（ＦＬ１）および下り方向無線キャリア（ＦＨ１）のペア波が用いられ、プレストークによる単信方式の無線通信装置を示しているが、同時送受波ができる複信方式の無線通信装置で構成することもできる。図３において、４３は、基地局３０との送受信を行うためのアンテナ、４４は、送受信を切替えるための切換スイッチ、４５は受信部、４６は受信信号処理部、４７はスピーカ、４１は制御部、４２は記憶部、４８は表示部、４９は操作部、５０はマイク、５１は送信信号処理部、５２は送信部である。

移動局４０において、マイク５０から入力される音声信号は、送信信号処理部５１で送信のための所定の信号処理を施した後、送信部５２に入力される。送信部５２に入力された信号は、送信のための所定の変調がなされ、所定の送信周波数ＦＬ１に変換され、切替スイッチ４４を介してアンテナ４３から出力され、基地局３０の受信用無線機３４へ送信される。

一方、基地局３０の送信用無線機３３からの無線キャリア（ＦＨ１）は、アンテナ４３で受信され、切替スイッチ４４を介して受信部４５に入力される。受信部４５に入力された信号は、高周波増幅され、所定の中間周波数に変換され、更に、復調され、受信信号処理部４６に供給される。受信信号処理部４６では、所定の信号処理がなされた後、スピーカ４７から音声信号を出力する。

次に、本実施形態に係る回線制御装置２０の動作について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る回線制御装置２０の制御部２１の動作を示す図である。この処理は、指令台１０と移動局４０との間の通話開始後に開始され、通話終了まで一定周期で、例えば４０ｍｓごとに実施される。
まず、移動局４０例えば車載局４０（１）が、指令台１０と通話するために、同期信号とともに音声データを、移動局送信部５２から移動局アンテナ４３を介して各基地局３０へ送信する。車載局４０（１）からの電波（受信信号）を受信した各基地局３０では、それぞれ、例えば一定周期で受信電界強度を測定し、伝送路４を介して回線制御装置２０へ送信する。

回線制御装置２０では、各基地局３０が測定した受信電界強度値を、伝送路４を介して各基地局３０から、例えば一定周期で受信し複数回取得する（図４のステップＳ１）。このように、回線制御装置２０では、この受信電界強度値の取得を、所定の時間をおいて複数回行う。
次に、回線制御装置２０の制御部２１は、各基地局３０から複数回取得した受信電界強度値を積算し、各基地局３０ごとに平均値を算出する（ステップＳ２）。平均値を算出する理由は、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を抑制するためである。

次に、受信電界強度値が大きい順に、各基地局３０の優先順位を設定する（ステップＳ３）。この優先順位は、各基地局３０を選択する際の優先順位である。このとき、車載局４０（１）が直近に通話していた基地局３０、つまり、それまで車載局４０（１）に接続されていた接続局である現基地局、例えば基地局３０（１）の優先順位を最も高く設定する。現基地局は、回線制御装置２０の記憶部２２に登録されている。
現基地局の優先順位を最も高くする理由は、車載局４０（１）が、前回の通話時に接続された基地局３０（１）の傘下にいる可能性が大きい、つまり、基地局３０（１）が車載局４０（１）にとって最適の基地局である可能性が大きいからである。
例えば、基地局３０（１）〜（３）の受信電界強度値が、それぞれ、−９０ｄＢｍ、−８７ｄＢｍ、−８５ｄＢｍの場合は、優先順位は、現基地局である基地局３０（１）、受信電界強度値が最大の基地局３０（３）、受信電界強度値が次に大きい基地局３０（２）の順となる。

次に、優先順位が最も大きい現基地局である基地局３０（１）からの受信電界強度値が、所定の閾値Ｌより大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。この閾値Ｌは、現基地局の受信電界強度値が閾値Ｌより大きい場合は、基地局を変更しなくても現基地局の受信電界強度値が十分であるように設定されている。閾値Ｌは、予め、回線制御装置２０の記憶部２２に記憶されている。

現基地局からの受信電界強度値が所定の閾値Ｌより大きい場合は（ステップＳ４でＹｅｓ）、基地局を変更する必要がないので、現基地局である基地局３０（１）を、引き続き車載局４０（１）の接続局として記憶部２２に登録し（ステップＳ８）、本処理を終了する。
現基地局の受信電界強度値が所定の閾値Ｌ以下の場合は（ステップＳ４でＮｏ）、現基地局以外の他の基地局のうち最も受信電界強度値の大きい基地局、例えば基地局３０（２）を、車載局４０（１）の接続局候補として選択する（ステップＳ５）。

次に、ステップＳ５で接続局候補として選択した基地局３０（２）からの受信電界強度値Ｒ２が、現基地局である基地局３０（１）からの受信電界強度値Ｒ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ６）。
好ましくは、ステップＳ６において、ステップＳ５で選択した他の基地局の受信電界強度値Ｒ２が、現基地局の受信電界強度値Ｒ１より大きい状態が、所定の監視時間Ｔ１の間、継続するか否かを判定する。監視時間Ｔ１は、予め、記憶部２２に記憶されており、例えば１秒以内に設定される。
詳しくは、Ｔ１時間の間、現基地局と他の基地局は、それぞれ、車載局４０（１）からの電波の受信電界強度を測定し、回線制御装置２０は、現基地局の受信電界強度値と他の基地局の受信電界強度値を、それぞれ複数回に亘り取得する。そして、該取得した複数回のいずれにおいても、他の基地局の受信電界強度値が、現基地局の受信電界強度値より大きいか否かを判定する。
このように、ステップＳ５で選択した他の基地局の受信電界強度値Ｒ２が、現基地局の受信電界強度値Ｒ１より大きい状態が、継続するか否かを監視する監視時間であるＴ１を用いると、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を抑制することができ、特に、隣接する通信ゾーンの境界付近において、該隣接する通信ゾーンの基地局間の切替が繰り返され、バタツキ状態になることを抑制できる。

さらに好ましくは、ステップＳ６において、ステップＳ５で選択した他の基地局の受信電界強度値Ｒ２が、現基地局の受信電界強度値Ｒ１よりも、所定の差分値Ｄ以上大きい状態が、所定のＴ１時間の間、継続するか否かを判定する。差分値Ｄは、予め、記憶部２２に記憶されている。このように差分値Ｄを用いると、受信電界強度の瞬間的な変動による影響をさらに抑制することができ、特に、隣接する通信ゾーンの境界付近において、該隣接する通信ゾーンの基地局間における切替動作が繰り返され、バタツキ状態になることを抑制できる。
なお、ステップＳ６において、上述した監視時間Ｔ１と差分値Ｄは、併用してもよいし、片方ずつ用いるようにしてもよい。

ステップＳ５で選択した他の基地局の受信電界強度値が、現基地局の受信電界強度値より大きい場合、あるいは、差分値Ｄ以上大きい場合は（ステップＳ６でＹｅｓ）、ステップＳ５で選択した他の基地局を、車載局４０（１）の接続局として選択して記憶部２２に登録し、回線制御装置２０において、該登録した基地局を指令台１０に接続し（ステップＳ７）、後述のステップＳ９へ移行する。
あるいは、ステップＳ５で選択した他の基地局の受信電界強度値が、現基地局の受信電界強度値より大きい状態、あるいは、差分値Ｄ以上大きい状態が、所定のＴ１時間の間、継続した場合は（ステップＳ６でＹｅｓ）、ステップＳ５で選択した他の基地局を、車載局４０（１）の接続局として選択して記憶部２２に登録し、回線制御装置２０において、該登録した基地局を指令台１０に接続し（ステップＳ７）、ステップＳ９へ移行する。
ステップＳ９においては、ステップＳ９における経過時間がＴ２時間となるまで待ち、Ｔ２時間となった後に、本処理を終了する。Ｔ２は、本処理における基地局切替を短時間のうちに繰り返すことを回避するための基地局切替最小時間で、例えば３０〜６０秒程度である。基地局切替を短時間のうちに繰り返すと、基地局切替に伴い回線制御装置２０等の通話信号ライン切替が必要となるので、通話中に音切れが発生するなど好ましくない。

ステップＳ５で選択した他の基地局の受信電界強度値が、現基地局の受信電界強度値より大きくない場合、あるいは、差分値Ｄ以上大きくない場合は（ステップＳ６でＮｏ）、前述したステップＳ８へ移行し、引き続き現基地局を車載局４０（１）の接続局として記憶部２２に登録し、本処理を終了する。
あるいは、ステップＳ５で選択した他の基地局の受信電界強度値が、現基地局の受信電界強度値より大きい状態、あるいは、差分値Ｄ以上大きい状態が、所定のＴ１時間の間、継続しなかった場合は（ステップＳ６でＮｏ）、前述したステップＳ８へ移行し、引き続き現基地局を車載局４０（１）の接続局として選択して記憶部２２に登録し、本処理を終了する。

なお、上述の説明では、接続局として選択できるかどうか現基地局を最優先で判断するため、ステップＳ４において現基地局の受信電界強度値が閾値Ｌより大きいか否か判定し、ステップＳ５において現基地局以外で最も受信電界強度値の大きい基地局を選択するようにしたが、現基地局も他の基地局と同等に扱うため、ステップＳ４を省略し、ステップＳ５において現基地局を含め最も受信電界強度値の大きい基地局を選択する構成とすることも可能である。

次に、本実施形態における第１実施例について、図５を用いて説明する。図５は、第１実施例に係る車載局の移動を示す図であり、車載機４０（１）が、指令台１０と通話しながら、Ｐ１１地点からＰ１３地点へ移動した場合である。図５においては、分かり易くするため、車載機４０（１）のみを表示し、他の車載機や携帯機は省略している。
Ｐ１１地点では、各基地局３０から回線制御装置２０へ通知される車載機４０（１）の上り信号（ＦＬ１）の受信電界強度の値は、基地局３０（１）からの値が最も大きいため、回線制御装置２０の基地局自動選択動作により、基地局３０（１）を選択している。

通信ゾーン１と通信ゾーン２との境界付近のＰ１２地点では、基地局３０（１）と基地局３０（２）の受信電界強度の値が共に小さいが、基地局を変更する条件に合致していない、つまり、現基地局である基地局３０（１）の受信電界強度の値が閾値Ｌよりも大きいため、回線制御装置２０の基地局自動選択動作により、基地局３０（１）を選択している。
Ｐ１３地点では、基地局３０（２）からの受信電界強度値が最も大きいが、車載機４０（１）がＰ１２地点を通過後、基地局３０（２）の通信ゾーン２内に入った頃から基地局３０（２）からの受信電界強度の値が高くなり、基地局を変更する条件に合致した時点、つまり、現基地局である基地局３０（１）の受信電界強度の値が閾値Ｌ以下となり、基地局３０（２）からの受信電界強度の値が基地局３０（１）からの受信電界強度の値よりも差分値Ｄ以上大きい状態がＴ１時間継続した時点で、回線制御装置２０の基地局自動選択動作により、基地局３０（２）に接続を変更している。

次に、第２実施例について、図６を用いて説明する。図６は、第２実施例に係る車載局の移動を示す図であり、車載機４０（１）が、指令台１０と通話しながら、Ｐ２１地点からＰ２３地点を経由してＰ２５地点へ移動した場合である。図６においても、分かり易くするため、車載機４０（１）のみを表示し、他の車載機や携帯機は省略している。

Ｐ２１地点では、各基地局３０から回線制御装置２０へ通知される車載機４０（１）の上り信号（ＦＬ１）の受信電界強度の値は、基地局３０（１）からの値が最も大きいため、回線制御装置２０の基地局自動選択動作により、基地局３０（１）を選択している。

通信ゾーン１と通信ゾーン３との境界付近のＰ２２地点では、基地局３０（１）と基地局３０（３）の受信電界強度の値が共に小さいが、基地局を変更する条件に合致していない、つまり、現基地局である基地局３０（１）の受信電界強度の値が閾値Ｌよりも大きいため、回線制御装置２０の基地局自動選択動作により、基地局３０（１）を選択している。

Ｐ２３地点では、基地局３０（３）からの受信電界強度値が最も大きいが、車載機４０（１）がＰ２２地点を通過後、基地局３０（３）の通信ゾーン３内に入った頃から基地局３０（３）からの受信電界強度の値が高くなり、基地局を変更する条件に合致した時点、つまり、現基地局である基地局３０（１）の受信電界強度の値が閾値Ｌ以下となり、基地局３０（３）からの受信電界強度の値が基地局３０（１）からの受信電界強度の値よりも差分値Ｄ以上大きい状態がＴ１時間継続した時点で、回線制御装置２０の基地局自動選択動作により、基地局３０（３）に接続を変更している。

通信ゾーン３と通信ゾーン２との境界付近のＰ２４地点では、基地局３０（３）と基地局３０（２）の受信電界強度の値が共に小さいが、基地局を変更する条件に合致していない、つまり、現基地局である基地局３０（３）の受信電界強度の値が閾値Ｌよりも大きいため、回線制御装置２０の基地局自動選択動作により、基地局３０（３）を選択している。

Ｐ２５地点では、基地局３０（２）からの受信電界強度値が最も大きいが、車載機４０（１）がＰ２４地点を通過後、基地局３０（２）の通信ゾーン２内に入った頃から基地局３０（２）からの受信電界強度の値が高くなり、基地局を変更する条件に合致した時点、つまり、現基地局である基地局３０（３）の受信電界強度の値が閾値Ｌ以下となり、基地局３０（２）からの受信電界強度の値が基地局３０（３）からの受信電界強度の値よりも差分値Ｄ以上大きい状態がＴ１時間継続した時点で、回線制御装置２０の基地局自動選択動作により、基地局３０（２）に接続を変更している。

これらの第１実施例及び第２実施例において、回線制御装置２０は、通話が終了するまで、基地局自動選択動作を繰り返して実施している。また、第１実施例のＰ１２地点において、一旦車載機４０（１）からの上り信号の送信を停止（停波）して、その後再度送信した場合、基地局３０（１）と基地局３０（２）の間で、車載機４０（１）からの上り信号の受信電界強度値にほぼ差は無いが、直前に基地局３０（１）を選択していたことから、現基地局である基地局３０（１）を優先して選択する。また、第２実施例のＰ２２地点において、一旦車載機４０（１）からの上り信号の送信を停止（停波）して、その後再度送信した場合、基地局３０（１）と基地局３０（３）の間で、車載機４０（１）からの上り信号の受信電界強度値にほぼ差は無いが、直前に基地局３０（１）を選択していたことから、現基地局である基地局３０（１）を優先して選択する。

次に、第３実施例について、図７を用いて説明する。図７は、第３実施例に係る車載局の移動を示す図であり、車載機４０（１）が、指令台１０と通話しながら、Ｐ３１地点からＰ３２地点へ移動した場合である。図７においても、分かり易くするため、車載機４０（１）のみを表示し、他の車載機や携帯機は省略している。

Ｐ３１地点では、各基地局３０から回線制御装置２０へ通知される車載機４０（１）の上り信号（ＦＬ１）の受信電界強度の値は、基地局３０（１）からの値が最も大きいため、回線制御装置２０の基地局自動選択動作により、基地局３０（１）を選択している。

通信ゾーン１と通信ゾーン２と通信ゾーン３の３ゾーンの境界付近のＰ３２地点では、基地局３０（１）〜（３）の受信電界強度の値が共に小さいが、基地局を変更する条件に合致していない、つまり、現基地局である基地局３０（１）の受信電界強度の値が閾値Ｌよりも大きいため、回線制御装置２０の基地局自動選択動作により、基地局３０（１）を選択している。

第３実施例において、車載機４０（１）が到着したＰ３２地点が、基地局３０（１）〜（３）の３基地局からほぼ等距離にあることから、車載機４０（１）の上り信号の受信電界強度値もほぼ同等となる。したがって、回線制御装置２０の基地局自動選択動作において、図４で説明した閾値Ｌ、差分値Ｄ、時間Ｔ１の少なくともいずれかを用いない場合は、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を受け、短時間のうちに目まぐるしく基地局３０（１）〜（３）の基地局切替が行われる恐れがある。
しかしながら、第３実施例を含む本実施形態においては、回線制御装置２０の基地局自動選択動作において、図４で説明した閾値Ｌ、差分値Ｄ、時間Ｔ１の少なくともいずれかを用いているので、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を抑制することができる。

本実施形態によれば、少なくとも次の（１）〜（５）の効果を得ることができる。
（１）移動局が基地局のエリアを跨いで移動する際に、適切な基地局を自動的に選択することができる。これにより、指令台において基地局選択に煩わされることなく移動局からの上り音声を常にクリアな状態で聞くことができるので、例えば、消防救急業務で運用する際に、指令台のオペレータが、音声による指令業務に集中することが可能となり安定したシステム運用を実現できる。
（２）基地局選択を行う際に、最初に（つまり優先的に）、現基地局の受信電界強度値が十分であるか否かを、閾値Ｌにより判定しているので、不必要な基地局切替を抑制できる。
（３）現基地局と他の基地局の受信電界強度値を比較する際に、それらの受信電界強度値の差である差分値Ｄを用いるので、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を抑制することができ、特に、隣接する通信ゾーンの境界付近において、該隣接する通信ゾーンの基地局間の切替が繰り返され、バタツキ状態になることを抑制できる。
（４）他の基地局の受信電界強度値が現基地局より大きい状態が、監視時間Ｔ１の間、継続するか否かを監視するので、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を抑制することができ、特に、隣接する通信ゾーンの境界付近において、該隣接する通信ゾーンの基地局間の切替が繰り返され、バタツキ状態になることを抑制できる。
（５）基地局切替を短時間のうちに繰り返すことを回避するための基地局切替最小時間Ｔ２を設定しているので、基地局切替を短時間のうちに繰り返すことを抑制できる。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
また、本発明は、本発明に係る処理を実行するシステムとしてだけでなく、装置、方法として、或いは、このような方法やシステム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把握することができる。
また、本発明は、ＣＰＵがメモリ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する構成としてもよく、また、ハードウエア回路として構成してもよい。

本明細書には、少なくとも次の発明が含まれる。
第１の発明は、
移動局と、前記移動局と無線で接続される複数の基地局と、前記複数の基地局と接続され、前記複数の基地局のうちから前記移動局と通話信号を交信する基地局を選択する基地局選択制御を行う回線制御装置と、前記回線制御装置と接続され、前記選択された基地局を介して前記移動局と通話信号を交信する指令台とを備えた無線通信システムであって、
前記複数の基地局は、それぞれ、同一の送信周波数を用いて前記移動局に通話信号を送信するととともに、同一の受信周波数を用いて前記移動局から通話信号を受信するよう構成されるとともに、前記移動局から受信した受信信号の受信電界強度を測定し、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御において、
前記複数の基地局がそれぞれ測定した前記受信電界強度値を取得する取得処理と、
前記複数の基地局のうち直近に選択していた第１の基地局以外で最も受信電界強度値が大きい第２の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第１の基地局が測定した受信電界強度値よりも、所定の差分値以上に大きい状態が、所定の第１の時間、継続したときは、前記第２の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択し、前記第２の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第１の基地局が測定した受信電界強度値よりも所定の差分値以上に大きい状態が、前記第１の時間、継続しなかったときは、前記第１の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択する第1の選択処理と、を行うことを特徴とする無線通信システム。

第２の発明は、
前記第１の発明に記載の無線通信システムであって、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御を繰り返し行うように構成され、前記基地局選択制御において基地局を切り替える場合は、該基地局切替を行う間隔を、所定の第２の時間以上とすることを特徴とする無線通信システム。

第３の発明は、
前記第１の発明又は第２の発明に記載の無線通信システムであって、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御において、
前記第１の基地局が測定した受信電界強度値が、所定の閾値より大きい場合は、前記第１の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択する第２の選択処理を行い、
前記第１の基地局が測定した受信電界強度値が所定の閾値以下の場合は、前記第１の選択処理を行うことを特徴とする無線通信システム。

１〜３・・通信ゾーン、４,５・・伝送路、１０・・指令台、１１・・指令台制御部、１２・・指令台記憶部、１３・・指令台表示部、１４・・指令台操作部、１５・・スピーカ、１６・・マイク、２０・・回線制御装置、２１・・回線制御装置制御部、２２・・回線制御装置記憶部、３０・・基地局、３１・・基地局制御部、３２・・基地局記憶部、３３・・基地局送信用無線機、３４・・基地局受信用無線機、４０・・移動局、４１・・移動局制御部、４２・・移動局記憶部、４３・・アンテナ、４４・・切換スイッチ、４５・・受信部、４６・・受信信号処理部、４７・・スピーカ、４８・・移動局表示部、４９・・移動局操作部、５０・・マイク、５１・・送信信号処理部、５２・・送信部。

Claims (3)

1. 移動局と、前記移動局と無線で接続される複数の基地局と、前記複数の基地局と接続され、前記複数の基地局のうちから前記移動局と通話信号を交信する基地局を選択する基地局選択制御を行う回線制御装置と、前記回線制御装置と接続され、前記選択された基地局を介して前記移動局と通話信号を交信する指令台とを備えた無線通信システムであって、
   前記複数の基地局は、それぞれ、同一の送信周波数を用いて前記移動局に通話信号を送信するととともに、同一の受信周波数を用いて前記移動局から通話信号を受信するよう構成されるとともに、前記移動局から受信した受信信号の受信電界強度を測定し、
   前記回線制御装置は、前記基地局選択制御において、
   前記複数の基地局がそれぞれ測定した前記受信電界強度値を取得する取得処理と、
   前記複数の基地局のうち直近に選択していた第１の基地局以外で最も受信電界強度値が大きい第２の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第１の基地局が測定した受信電界強度値よりも、所定の差分値以上に大きい状態が、所定の第１の時間、継続したときは、前記第２の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択し、前記第２の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第１の基地局が測定した受信電界強度値よりも所定の差分値以上に大きい状態が、前記第１の時間、継続しなかったときは、前記第１の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択する第１の選択処理と、を行うことを特徴とする無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムであって、
   前記回線制御装置は、前記基地局選択制御を繰り返し行うように構成され、前記基地局選択制御において基地局を切り替える場合は、該基地局切替を行う間隔を、所定の第２の時間以上とすることを特徴とする無線通信システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の無線通信システムであって、
   前記回線制御装置は、前記基地局選択制御において、
   前記第１の基地局が測定した受信電界強度値が、所定の閾値より大きい場合は、前記第１の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択する第２の選択処理を行い、
   前記第１の基地局が測定した受信電界強度値が所定の閾値以下の場合は、前記第１の選択処理を行うことを特徴とする無線通信システム。

Images