JP2019012950A

JP2019012950A - 制御装置、基地局装置、制御方法、プログラム

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Publication number: JP2019012950A
Application number: JP2017129098A
Authority: JP
Inventors: 英雄下島野; Hideo Shimoshimano; 一郎宍戸; Ichiro Shishido
Original assignee: JVCKenwood Corp
Current assignee: JVCKenwood Corp
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2019-01-24
Anticipated expiration: 2037-06-30
Also published as: US10609588B2; JP6852597B2; US20190007857A1

Abstract

【課題】端末装置の処理の複雑化を回避しながら、端末装置が通信できない状況の発生を抑制する技術を提供する。
【解決手段】制御装置１２における検出部３６は、第１基地局装置が受信した信号であって、かつ第１チャネルを使用した端末装置からの信号の品質を検出する。制御装置１２における設定部４０は、検出部３６で信号の品質低下を検出した場合に、第２基地局装置の受信チャネルを第２チャネルから前記第１チャネルに変更する。
【選択図】図５

Description

本発明は、通信技術に関し、特にチャネルを制御する制御装置、基地局装置、制御方法、プログラムに関する。

基地局と移動局の２種類の設備で構成されるデジタル無線システムには上り下りペアの無線周波数が割り当てられる。デジタル無線システムでは、上り下りのペアの無線周波数を用いて、基地局−移動局間あるいは基地局を経由した移動局間の通信を行う。移動局がプレストークにより送信状態にあり、移動局から送信された情報が基地局を介して基地局ゾーン内にいる受信状態の他の移動局に伝達される。

しかしながら、基地局が送信状態であっても、受信電界強度が復調できるレベルになく、基地局からの通信を受信できない移動局がある。このような移動局に対しても情報を送るために、基地局は、基地局からの情報を受信できない第１の移動局と該第１の移動局に近い第２の移動局とを判定する。基地局は、第２の移動局に対して一定期間自局の送信周波数を基地局の送信周波数に代えて予め決めた情報を第１の移動局に送信するよう指示する。第２の移動局は、指示を受けると、該情報を第１の移動局に送信する（例えば、特許文献１）。

特開２００６−８６９２３号公報

第２の移動局に対して、一定期間自局の送信周波数を基地局の送信周波数に代えて予め決めた情報を第１の移動局に送信させる場合、第２の移動局、つまり移動局の処理が複雑になる。また、このような複雑な処理を実行可能な移動局と、実行不可能な移動局が存在する場合、実行不可能な移動局を第２の移動局に設定できないので、処理を実行できない場合もある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、端末装置の処理の複雑化を回避しながら、端末装置が通信できない状況の発生を抑制する技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御装置は、第１基地局装置が受信した信号であって、かつ第１チャネルを使用した端末装置からの信号の品質を検出する検出部と、検出部で信号の品質低下を検出した場合に、第２基地局装置の受信チャネルを第２チャネルから第１チャネルに変更する設定部と、を備える。

本発明の別の態様は、基地局装置である。この装置は、外部から、受信チャネルを第１チャネルに変更する指示を受けつける通信部と、通信部が指示を受けつけた場合、第２チャネルで受信中の端末装置の優先度が、所定の条件を満たす場合に、受信チャネルを第２チャネルから第１チャネルに変更する制御部と、を備える。

本発明のさらに別の態様は、制御方法である。この方法は、第１基地局装置が受信した信号であって、かつ第１チャネルを使用した端末装置からの信号の品質を検出するステップと、信号の品質低下を検出した場合に、第２基地局装置の受信チャネルを第２チャネルから第１チャネルに変更するステップと、を含む。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、端末装置の処理の複雑化を回避しながら、端末装置が通信できない状況の発生を抑制できる。

実施例１に係る通信システムの構成を示す図である。図１の通信システムにおいて使用されるチャネルの配置を示す図である。図２のチャネル配置を使用した場合の処理の概要を示す図である。図１の基地局装置の構成を示す図である。図１の制御装置の構成を示す図である。図５の記憶部に記憶されるＣＨのテーブルを示す図である。図５の記憶部に記憶される基地局装置詳細情報テーブルを示す図である。図５の記憶部に記憶される端末受信履歴テーブルを示す図である。図５の制御装置による処理の概要を示す図である。図５の制御装置による続きの処理の概要を示す図である。図５の制御装置によるさらに続きの処理の概要を示す図である。図５の制御装置による処理手順を示すフローチャートである。実施例２に係る記憶部に記憶される優先度テーブルを示す図である。実施例２に係る制御装置による処理手順を示すフローチャートである。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例１は、基地局装置を介して互いに通信する複数の端末装置が含まれる通信システムに関する。本通信システムは、例えば、業務用無線システムに対応し、グループ通信を実行する。また、端末装置から基地局装置に向かう上りリンクの周波数（以下、「上り周波数」という）と、基地局装置から端末装置に向かう下りリンクの周波数（以下、「下り周波数」という）とは異なる。なお、上り周波数は、基地局装置における受信周波数に相当し、下り周波数は、基地局装置における送信周波数に相当する。複数の上り周波数と複数の下り周波数とが規定されているが、１つの上り周波数と１つの下り周波数との組合せが基地局装置に設定される。以下、この組合せを「チャネル」ということもあるが、上り周波数または下り周波数の一方を「チャネル」ということもある。なお、「チャネル」を「ＣＨ」と表記することもある。また、グループ毎にＣＨが異なる。複数の基地局装置は制御装置に接続されており、制御装置は、各基地局装置を制御するとともに、基地局装置が端末装置からの発呼情報（送信情報）を受信した場合に、当該基地局装置と同一のＣＨを使用している他の基地局装置に、受信した発呼情報を転送する。これは、複数の基地局装置をまたいで、グループ通信が実行されることに相当する。

業務用無線システムでは、グループ毎に使用するＣＨを定めておく運用が多い。そのため、基地局装置に設定されたＣＨを、他のグループで使用されているＣＨに安易に変更できない。そのため、端末装置が、所属するグループのＣＨを使用する基地局装置の通信エリア内において発呼情報を送信しながら当該通信エリア外に出た場合、当該ＣＨを使用する他の通信エリア内でなければ、発呼情報が基地局装置に受信されなくなる。これにより通信が途切れてしまう。そのため、使用可能なＣＨが設定された基地局装置の通信エリアを一時的に外れても発呼情報が途切れさせないことが望まれる。つまり、通信エリアをまたぐように端末装置が移動する場合でも音切れすることなく発呼情報の通信がなされることが望まれる。

本実施例に係る制御装置は、発呼情報を送信している端末装置が通信エリアから出ようとしていることを検出した場合に、当該通信エリアと連続した通信エリアを形成している１つ以上の他の基地局装置を探す。その際、端末装置の位置情報は使用されず、一旦設置されると容易に移動されない基地局装置の設置位置情報、通信エリアの半径が使用される。他の基地局装置が他の端末装置からの発呼情報を受信しておらず、かつ端末装置が使用しているＣＨとは別のＣＨを使用している場合、制御装置は、他の基地局装置が使用している上り周波数を、端末装置が使用しているＣＨの上り周波数に変更させる。つまり、現在または所定時間内に受信を行っていない他の基地局装置が一時的に利用される。一方、その他の基地局装置の下り周波数は切り替えられない。

図１は、実施例１に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク１０、制御装置１２、基地局装置１４と総称される第１基地局装置１４ａから第１２基地局装置１４ｌ、端末装置１６と総称される第１端末装置１６ａから第１２端末装置１６ｌを含む。業務用無線システムにおいて、基地局装置１４は、レピータとも称される。ここで、通信システム１００に含まれる基地局装置１４の数は「１２」に限定されず、端末装置１６の数は「１２」に限定されず、それらより多くてもよく、それらよりも少なくてもよい。なお実施例１において、端末装置１６にはＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）等による測位機能が搭載されていないものとするが、端末装置１６に測位機能が搭載されていてもよい。制御装置１２は、ＩＰネットワーク１０を介して複数の基地局装置１４のそれぞれに接続される。

複数の端末装置１６、複数の基地局装置１４は、前述のごとく、業務用無線システムに対応しており、各端末装置１６は、いずれかの基地局装置１４を介して、音声通信を実行する。各端末装置１６はＰＴＴ（ＰｕｓｈＴｏＴａｌｋ）ボタンを備え、ＰＴＴボタンが押し下げられた端末装置１６はユーザの音声を発呼情報として基地局装置１４に送信する。基地局装置１４は、端末装置１６からの発呼情報を受信すると、ＩＰネットワーク１０を介して制御装置１２に送信する。制御装置１２は、ＩＰネットワーク１０を介して複数の基地局装置１４に発呼情報を送信する。複数の基地局装置１４は発呼情報を送信するので、発呼情報を送信した端末装置１６以外の端末装置１６は、基地局装置１４からの発呼情報を受信する。通信システム１００では、１つ以上の端末装置１６によってグループが形成されており、グループ内での通信が可能である。このようなグループ通信では、例えば、１つの端末装置１６から基地局装置１４経由で複数の他の端末装置１６に送信するような１対多の通信が実行される。

図２は、通信システム１００において使用されるチャネルの配置を示す。基地局装置１４と端末装置１６とに共通したＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３が規定される。本図において、チャネル番号と、基地局装置１４の受信周波数および送信周波数との関係の一例が示されている。また、チャネル番号と端末装置１６の受信周波数および送信周波数との関係の一例が示されている。以下の説明では、基地局装置１４の受信周波数を上り周波数、基地局装置１４の送信周波数を下り周波数と称する。なお、上り周波数は、端末装置１６の送信周波数に該当し、下り周波数は、端末装置１６の受信周波数に該当する。ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３では、それぞれ異なった上り周波数と下り周波数とが設定される。ここでは、ＣＨ１が第１上り周波数と第１下り周波数との組合せによって規定され、ＣＨ２が第２上り周波数と第２下り周波数との組合せによって規定され、ＣＨ３が第３上り周波数と第３下り周波数との組合せによって規定されるとする。このように複数の基地局装置１４に設定可能な下り周波数と上り周波数は、複数種類規定されている。図１に戻る。

上り周波数がＣＨ１に設定されている端末装置１６が発呼した場合、上り周波数がＣＨ１に設定されている基地局装置１４のみ送受信可能である。そのため、ＣＨ２、ＣＨ３に設定されている他の基地局装置１４、端末装置１６は、ＣＨ１が通信中であっても通信可能である。ここでは、各基地局装置１４、各端末装置１６において使用されるＣＨが「ＣＨ１」、「ＣＨ２」、「ＣＨ３」のように示される。以下では、説明を明瞭にするために、１つのグループがＣＨ１を使用し、別の１つのグループがＣＨ２を使用し、さらに別の１つのグループがＣＨ３を使用するものとする。つまり、グループ毎に別のＣＨを使用するものとする。

図３は、チャネル配置を使用した場合の処理の概要を示す。各基地局装置１４は、通信可能なエリアとして通信エリア１８を形成する。具体的に説明すると、第１基地局装置１４ａは第１通信エリア１８ａを形成し、第２基地局装置１４ｂは第２通信エリア１８ｂを形成し、第３基地局装置１４ｃは第３通信エリア１８ｃを形成する。また、第１基地局装置１４ａと第３基地局装置１４ｃはＣＨ１を使用し、第２基地局装置１４ｂはＣＨ２を使用し、端末装置１６はＣＨ１を使用する。そのため、端末装置１６は、第１通信エリア１８ａと第３通信エリア１８ｃにおいて通信可能であるが、第２通信エリア１８ｂのみでカバーされるエリアにおいて通信不可能である。このような状況下において、端末装置１６が移動する場合、第１通信エリア１８ａと第３通信エリア１８ｃ内であれば問題ない。しかしながら、端末装置１６の設置状況や端末装置１６の移動経路、障害物等の影響により端末装置１６が第１通信エリア１８ａと第３通信エリア１８ｃから一時的に外れてしまうことがある。

端末装置１６は移動する際、第１通信エリア１８ａを一時的に外れる。一方、第１基地局装置１４ａの比較的近くに設置されている第２基地局装置１４ｂは、ＣＨ１を使用していないので、端末装置１６からの発呼情報を受信できない。この間、端末装置１６からの発呼情報を受信可能な基地局装置１４が存在しない状態となる。その結果、図１の制御装置１２は、端末装置１６からの発呼情報を受信できなくなり、各基地局装置１４に発呼情報を送信できなくなる。これにより発呼情報を受信している各端末装置１６において音切れが発生する。以下では、このような状況の発生を抑制するための制御装置１２の構成を説明するが、その前に基地局装置１４の構成を説明する。

図４は、基地局装置１４の構成を示す。基地局装置１４は、無線通信部５０、処理部５２、通信部５４、制御部５６、記憶部５８を含む。無線通信部５０は、業務用無線システムに対応した処理を実行することによって、端末装置１６と通信を実行する。無線通信部５０は、１つの端末装置１６からの発呼情報を受信すると、発呼情報を処理部５２に出力する。処理部５２は、発呼情報を通信部５４に出力する。処理部５２において発呼情報に対する所定の処理がなされてもよい。通信部５４は、図１のＩＰネットワーク１０に接続されており、ＩＰネットワーク１０経由で制御装置１２に発呼情報を送信する。通信部５４は、ＩＰネットワーク１０を介して制御装置１２からの発呼情報を受信すると、発呼情報を処理部５２に出力する。処理部５２は、発呼情報を無線通信部５０に出力する。無線通信部５０は、処理部５２からの発呼情報を端末装置１６に送信する。

また、通信部５４は、ＩＰネットワーク１０を介して制御装置１２から、無線通信部５０において使用すべき上り周波数と下り周波数に関する情報を受信する。これは、無線通信部５０において使用すべきＣＨに関する情報（以下、「ＣＨ情報」という）ともいえる。制御部５６は、処理部５２を介して通信部５４からＣＨ情報を記憶する。記憶部５８は、図２に示したような上り周波数と下り周波数との組合せとＣＨとの対応関係をＣＨのテーブルとして記憶する。制御部５６は、記憶部５８に記憶したＣＨのテーブルをもとに、ＣＨ情報に対応した上り周波数と下り周波数とを取得する。制御部５６は、取得した上り周波数と下り周波数とを無線通信部５０に設定する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図５は、制御装置１２の構成を示す。制御装置１２は、通信部３０、発呼情報バッファ３２、記憶部３４、検出部３６、選択部３８、設定部４０を含む。通信部３０は、図１のＩＰネットワーク１０を介して複数の基地局装置１４との通信を実行する。グループ内のいずれかの端末装置１６がＣＨ１で発呼情報を送信する。ＣＨ１に設定された１つ以上の基地局装置１４は発呼情報を受信する。各基地局装置１４は、発呼情報を受信したときの受信感度とともに発呼情報を制御装置１２に送信する。通信部３０は、各基地局装置１４から発呼情報と受信感度とを受信する。通信部３０は、受信感度が最大の基地局装置１４を選択し、選択した基地局装置１４から受信した発呼情報を、ＣＨ１に設定された複数の基地局装置１４に送信する。その際、発呼情報バッファ３２は、発呼情報を記憶する。

また、通信部３０は、基地局装置１４に発呼情報を送信するだけでなく、設定部４０から受けつけたＣＨ情報を基地局装置１４に送信する。ＣＨ情報は、設定部４０において生成される。設定部４０は、例えば、第１下り周波数と第１上り周波数との組合せであるＣＨ１を所定の基地局装置１４に設定する。また、設定部４０は、第２下り周波数と第２上り周波数との組合せであるＣＨ２を他の基地局装置１４に設定し、第３下り周波数と第３上り周波数との組合せであるＣＨ３をさらに他の基地局装置１４に設定する。その際、設定部４０は、記憶部３４に記憶されたＣＨのテーブルを参照する。

記憶部３４は、各種の情報を記憶する。図６は、記憶部３４に記憶されるＣＨのテーブルを示す。基地局装置１４、端末装置１６に対するＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３は図２と同一である。また、ＣＨ１１が第２上り周波数と第１下り周波数との組合せによって規定され、ＣＨ１２が第３上り周波数と第２下り周波数との組合せによって規定され、ＣＨ１３が第１上り周波数と第３下り周波数との組合せによって規定されるとする。さらに、ＣＨ２１が第３上り周波数と第１下り周波数との組合せによって規定され、ＣＨ２２が第１上り周波数と第２下り周波数との組合せによって規定され、ＣＨ２３が第２上り周波数と第３下り周波数との組合せによって規定されるとする。ＣＨ１１からＣＨ１３、ＣＨ２１からＣＨ２３の設定については後述する。このＣＨのテーブルは通信システム１００の記憶部５８にも記憶される。

図７は、記憶部３４に記憶される基地局装置詳細情報テーブルを示す。基地局装置詳細情報テーブルでは、各基地局装置１４に設定されているＣＨ番号、各基地局装置１４が設置されている位置の座標情報、受信半径、各基地局装置１４のＩＰアドレスが示される。この基地局装置詳細情報テーブルは、記憶部３４に予め記憶されている。図８は、記憶部３４に記憶される端末受信履歴テーブルを示す。端末受信履歴テーブルは、基地局装置１４が端末装置１６から受信した信号、例えば発呼情報を制御装置１２に送信した時間、端末装置１６からの信号を受信した基地局装置１４の番号、信号を送信した端末装置１６の番号、基地局装置１４における信号の受信感度が示される。この端末受信履歴テーブルは、通信部３０によって書き込まれる。本図に示すように、それぞれの端末装置１６には、端末装置１６を一意に識別できる端末番号（端末識別子）が付与されており、制御装置１２および基地局装置１４は、発呼情報に含まれる端末番号から、どの端末装置１６が発呼しているかを判別できる。図５に戻る。

図９は、制御装置１２による処理の概要を示す図である。本図に示す例では、まず端末装置１６が、ポイントＰ１においてＣＨ１を使用しながら、第１基地局装置１４ａに発呼情報を送信する。第１基地局装置１４ａは、受信した発呼情報を制御装置１２に送信する。端末装置１６がポイントＰ１からポイントＰ２へ移動すると、端末装置１６は第１通信エリア１８ａの境界付近に近づく。その際、図５の検出部３６は、第１基地局装置１４ａが受信した発呼情報であって、かつ第１上り周波数を使用した端末装置１６からの発呼情報の受信感度を記憶部３４から取得し、受信感度の低下を検出する。これにより、検出部３６は、第１基地局装置１４ａで受信を行っている端末装置１６が次第に第１通信エリア１８ａの外に向かっていることを検出する。これに続いて、検出部３６は、受信感度がしきい値よりも小さくなったこと、つまり品質がしきい値よりも低下したことを検出する。このように、端末装置１６の移動等に伴い、通信が困難となることが予想される端末装置１６のことを「救済対象の端末装置１６」と称することもある。

図５の選択部３８は、記憶部３４に記憶した基地局装置詳細情報テーブル内の基地局装置設置座標、受信半径、設定されているＣＨ番号を参照し、第１基地局装置１４ａ付近に設置され、かつＣＨ１以外に設定されている基地局装置１４を探索する。その際、選択部３８は、記憶部３４に記憶した端末受信履歴テーブルを参照し、現在から一定期間前にさかのぼって信号を受信していない基地局装置１４を探索する。その結果、現在設定されているＣＨで信号を受信しておらず、かつ第１上り周波数を設定可能な基地局装置１４が探索される。

ここでは、端末装置１６が現在接続されている第１基地局装置１４ａを基地局装置Ｎと呼び、探索の対象であり、チャネル設定を変更する候補となる基地局装置１４を基地局装置Ｍと呼ぶ。また、基地局装置Ｎの設置座標（緯度、経度）が（Ｘｎ，Ｙｎ）であり、受信半径がＲｎであり、基地局装置Ｍの設置座標が（緯度、経度）（Ｘｍ，Ｙｍ）であり、受信半径がＲｍであるとする。なお、ＲｎおよびＲｍの単位はｋｍであるとする。選択部３８は、例えば、基地局装置Ｎと基地局装置Ｍとの間の距離ｄを次のように導出する。

また、選択部３８は、以下の近似値によって距離ｄを導出してもよい。

ここで、αは緯度１度あたりの平均的な距離であり、例えばα＝１１１ｋｍであるとする。また、βは経度１度あたりの平均的な距離であり、例えばβ＝９１ｋｍであるとする。基地局装置Ｎと基地局装置Ｍとの間の距離ｄをもとに、選択部３８は、次のように指標Ｐを算出する。

選択部３８は、Ｐがしきい値、例えば「１．５」よりも大きい場合、その基地局装置１４を選択する。これは、複数の基地局装置Ｍのうち、通信エリア１８が基地局装置Ｎの通信エリア１８と連続する基地局装置Ｍを選択することに相当する。ここでは、このような基地局装置Ｎと基地局装置Ｍとの関係を近接という。選択部３８は選択結果を設定部４０に出力する。

例えば、図９においてＣＨ２に設定された第２基地局装置１４ｂが選択される。第２基地局装置１４ｂが他の端末装置１６からの発呼情報を受信していないので、第２基地局装置１４ｂのＣＨ設定がＣＨ２からＣＨ２２に一時的に変更される。つまり、図５の設定部４０は、選択部３８において選択した第２基地局装置１４ｂに対して、第２下り周波数を維持しながら、第２上り周波数を第１上り周波数に変更する。なお、選択部３８において選択した他の基地局装置１４がＣＨ３に設定されている場合、設定部４０は、当該他の基地局装置１４に対して、第３下り周波数を維持しながら、第３上り周波数を第１上り周波数に変更する。これは、当該他の基地局装置１４のＣＨ設定がＣＨ３からＣＨ１３に一時的に変更されることに相当する。このような基地局装置１４が複数選択された場合もそれぞれに対して同様の処理がなされる。設定部４０は、上り周波数の変更を反映させたＣＨ情報を生成する。例えば、第２基地局装置１４ｂに対して、第２下り周波数を維持しながら、第２上り周波数を第１上り周波数に変更させる場合、設定部４０は、ＣＨ２２が示されたＣＨ情報を生成する。通信部３０は、第２基地局装置１４ｂにＣＨ情報を送信する。

ここでは、制御装置１２から送信されたＣＨ情報を受信した基地局装置１４での処理を説明するために図４を使用する。図４の基地局装置１４が第２基地局装置１４ｂであるとする。なお、他の基地局装置１４であっても同様の処理が実行されればよい。無線通信部５０は、ＣＨ１を使用する端末装置１６とは異なった他の端末装置１６とＣＨ２を使用して通信可能である。無線通信部５０が受信処理を実行していない場合、通信部５４は、ＩＰネットワーク１０を介して制御装置１２からのＣＨ情報を受信する。前述のごとく、ＣＨ情報ではＣＨ２２が示されているので、通信部５４は、第２下り周波数を維持しながら、第２上り周波数を第１上り周波数に変更する指示を受けつけるといえる。通信部５４は、処理部５２を介して制御部５６にＣＨ情報を出力する。

制御部５６は、記憶部５８に記憶したＣＨのテーブルをもとに、ＣＨ情報に対応した上り周波数と下り周波数とを取得する。ここでは、第１上り周波数と第２下り周波数とを取得する。制御部５６は、取得した上り周波数と下り周波数とを無線通信部５０に設定する。制御部５６は、無線通信部５０に対して、第２下り周波数を維持しながら、第２上り周波数を第１上り周波数に変更させる。

このような基地局装置１４の処理が終了した後における制御装置１２の処理を説明する。図１０は、制御装置１２による続きの処理の概要を示す。第１基地局装置１４ａにおけるＣＨ１と第２基地局装置１４ｂにおけるＣＨ２２では、第１上り周波数が共通する。端末装置１６（救済対象の端末装置１６）がポイントＰ２からポイントＰ３に移動した場合であっても、端末装置１６から送信された発呼情報は、第２基地局装置１４ｂに受信される。第２基地局装置１４ｂは発呼情報を制御装置１２に送信する。一方、第２基地局装置１４ｂは第２下り周波数を使用するので、第２通信エリア１８ｂにおいて第２基地局装置１４ｂからの発呼情報を受信していた他の端末装置１６は、ＣＨ２を使用したまま第２基地局装置１４ｂからの発呼情報を継続して受信する。

図１１は、制御装置１２によるさらに続きの処理の概要を示す。これは、図１０に続く処理を示す。端末装置１６（救済対象の端末装置１６）がポイントＰ３からポイントＰ４に移動すると、第３通信エリア１８ｃに入る。第３通信エリア１８ｃではＣＨ１が使用されるので、端末装置１６は、第３基地局装置１４ｃに発呼情報を送信する。そのため、制御装置１２の設定部４０は、端末装置１６がＣＨ１の通信エリア１８に再び入った場合、あるいは第２基地局装置１４ｂへのＣＨ情報を送信してから一定期間経過した場合、第２基地局装置１４ｂにＣＨ２に復帰させるためのＣＨ情報を送信する。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図１２は、制御装置１２による処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０において検出部３６は、通信部３０が基地局装置Ｎより発呼情報を受信中であるか否かを判定する。受信中である場合（Ｓ１０のＹ）、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において検出部３６は、基地局装置Ｎからの受信感度がしきい値未満であるか否かを判定する。受信感度がしきい値未満でなければ（Ｓ１２のＮ）、所定の時間だけ待機した後、ステップＳ１２に戻り処理を繰り返す。検出部３６において基地局装置Ｎからの受信感度がしきい値未満であると判定した場合（Ｓ１２のＹ）、選択部３８は、基地局装置詳細情報テーブルから基地局装置ＮのＣＨ番号Ｘを特定する（Ｓ１４）。なお、ステップＳ１２においてＹと判定された救済対象の端末装置１６を端末装置Ｚ（端末番号Ｚ）とする。次に、選択部３８は、基地局装置詳細情報テーブルから基地局装置Ｎ付近で受信可能な基地局装置１４を探索する（Ｓ１６）。受信可能な基地局装置１４（基地局装置Ｍ）があり（Ｓ１８のＹ）、その基地局装置Ｍ（設定変更候補の基地局装置）が現在受信を行っていなければ（Ｓ２０のＮ）、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、設定部４０は、記憶部３４に記憶されるＣＨのテーブルを参照して、ＣＨ番号Ｘの上り周波数Ｘを特定し、受信可能基地局装置Ｍに対して、上り周波数（受信周波数）を周波数Ｘに設定する変更を指示する（Ｓ２２）。なお、ステップＳ２０における「現在受信を行っていない」は、「過去一定時間（例えば１時間）以内に端末装置１６からの受信を行っていない」としてもよい。あるいは、現在受信しておらず、かつ、過去一定時間（例えば６時間）における単位時間（例えば１時間）あたりの平均受信時間が所定値（例えば３分）以下である場合に、「現在受信を行っていない」と判定してもよい。

ステップＳ２４において検出部３６は、上り周波数が周波数Ｘである他の基地局装置１４から端末装置Ｚの発呼情報を受信し、かつ、その受信感度がしきい値以上であるか否かを判定する。その条件が成立する場合（Ｓ２４のＹ）、ステップＳ２８に進み、成立しない場合（Ｓ２４のＮ）、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６において検出部３６は、基地局装置Ｍへの上り周波数変更から一定時間が経過したか否かを判定する。一定時間が経過していなければ（Ｓ２６のＮ）、ステップＳ２４に戻る。一定時間が経過していれば（Ｓ２６のＹ）、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８において、設定部４０は、基地局装置Ｍに対して上り周波数を元の状態に戻すように指示する。通信部３０が基地局装置Ｎより発呼情報を受信中でない場合（Ｓ１０のＮ）、あるいは受信可能な基地局装置１４がない場合（Ｓ１８のＮ）、あるいは、設定変更候補の基地局装置が現在受信を行っている場合（Ｓ２０のＹ）、処理は終了される。

本実施例によれば、第１上り周波数を使用した端末装置からの信号の品質がしきい値よりも低下した場合に、第２基地局装置において、第２下り周波数を維持しながら、第２上り周波数を第１上り周波数に変更するので、端末装置からの信号を第２基地局装置に受信させることができる。また、このような処理を制御装置で実行するので、端末装置の処理の複雑化を回避しながら、端末装置が通信できない状況の発生を抑制できる。また、第２基地局装置において、第２下り周波数を維持しながら、第２上り周波数を第１上り周波数に変更するので、第２基地局装置からの信号を受信している他の端末装置での処理を継続させることができる。また、第２基地局装置からの信号を受信している他の端末装置での処理が継続されるので、他の端末装置に与える影響を低減できる。

また、複数の第２基地局装置のうち、通信エリアが第１基地局装置の通信エリアと連続する第２基地局装置を選択するので、端末装置からの発呼情報を途切れずに受信させることができる。また、複数の第２基地局装置に設定可能な第２下り周波数と第２上り周波数は、複数種類規定されているので、通信システムの構成の自由度を向上できる。また、第２上り周波数を使用した他の端末装置からの信号を非受信の第２基地局装置を処理の対象にするので、他の端末装置に対する影響を低減できる。また、端末装置が通信エリアの際で移動している場合や一旦通信エリアを出てしまった場合でも発呼情報を途切れることなく受信あるいは送信させることができる。また、使用していない上り周波数を効率的に利用できる。

（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、基地局装置を介して互いに通信する複数の端末装置が含まれる通信システムに関する。ここでも、端末装置（救済対象の端末装置）が接続している基地局装置に近接した他の基地局装置が、端末装置が使用するＣＨとは別のＣＨを使用している場合に、端末装置の上り周波数に、他の基地局装置の上り周波数を切り替えさせる。実施例１では、他の基地局装置が他の端末装置からの信号を受信していない場合に、このような切替を実行している。一方、実施例２では、他の端末装置あるいは他の端末装置が含まれるグループの優先度よりも、救済対象の端末装置あるいは救済対象の端末装置が含まれるグループの優先度の方が高い場合に、このような切替を実行する。実施例２に係る通信システム１００、基地局装置１４、制御装置１２の構成は、図１、図４、図５と同様のタイプである。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。

図１３は、実施例２に係る記憶部３４に記憶される優先度テーブルを示す。図示のごとく、端末装置１６毎の優先度が示される。例えば、優先度の値が小さいほど、優先度が高いといえる。なお、本実施例とは逆に、優先度の値が大きいほど、優先度が高くなるように設定してもよい。また、端末装置１６毎の優先度ではなく、端末装置１６が含まれるグループ毎の優先度が規定されてもよい。

図５の選択部３８は、記憶部３４に記憶した基地局装置詳細情報テーブル内の基地局装置設置座標、受信半径、設定されているＣＨ番号を参照し、第１基地局装置１４ａ付近に設置され、かつＣＨ１以外に設定されている基地局装置１４を探索する。その際、選択部３８は、記憶部３４に記憶した優先度テーブルを参照し、現在受信していない基地局装置１４に加えて、信号品質が低下した端末装置１６の優先度よりも低い優先度を持つ他の端末装置１６からの信号を受信している基地局装置１４を探索する。その結果、受信周波数を第１上り周波数に設定可能な基地局装置１４（受信周波数を変更しても大きな支障がない基地局装置１４）が探索される。これに続く、設定部４０の処理、端末装置１６の処理はこれまでと同様であるので、ここでは説明を省略する。

なお、制御装置１２の記憶部３４に優先度テーブルが記憶されておらず、基地局装置１４の記憶部５８に優先度テーブルが記憶されていてもよい。すなわち、制御装置１２が端末装置１６の優先度に基づいて、ＣＨ設定を変更する基地局装置１４を選定する代わりに、基地局装置１４が優先度に基づいた処理を行ってもよい。その場合、図５の選択部３８は、これまでと同様に、記憶部３４に記憶した基地局装置詳細情報テーブル内の基地局装置設置座標、受信半径、設定されているＣＨ番号を参照し、第１基地局装置１４ａ付近に設置され、かつＣＨ１以外に設定されている基地局装置１４を探索する。この際に、選択部３８は、基地局装置１４が現在受信中であるか否かに関わらず、探索対象とする。その結果、現在設定されているＣＨで信号を受信しているため、受信周波数を第１上り周波数に設定できない基地局装置１４も探索される。そして、通信部３０は、探索した基地局装置１４に対して、ＣＨ情報と救済対象の端末装置１６（当該端末装置）の端末番号（端末識別子）とを送信する。基地局装置１４の記憶部５８には優先度テーブルが記憶されており、通信部５４がＣＨ情報を受けつけた場合、制御部５６は、優先度テーブルを参照して、現在受信している端末装置１６の優先度と、通信部５４が受信した端末番号に対応する優先度とを特定する。そして、現在受信している他の端末装置１６の優先度よりも、当該端末装置１６の優先度が高ければ、受信周波数を救済対象の端末装置が使用している第１上り周波数に変更する。一方、制御部５６は、他の端末装置１６の優先度よりも当該端末装置１６の優先度が低ければ、ＣＨを変更しない。あるいは、制御装置１２の記憶部３４および基地局装置１４の記憶部５８の両方に、優先度テーブルを記憶させた上で、通信部３０は、探索した基地局装置１４に対して、救済対象の端末装置１６の端末番号の代わりに、当該端末装置の優先度を送信してもよい。すなわち、チャネル設定変更指示を受けつけた基地局装置１４は、受信中の端末装置１６の優先度が所定の条件を満たす場合に、チャネル設定を変更する。ここで所定の条件とは、受信中の端末装置１６の優先度が、チャネル設定変更に係る他の端末装置１６（変更後のチャネルを使用予定の端末装置１６）の優先度よりも低いという条件である。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図１４は、実施例２に係る制御装置１２による処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ５０において検出部３６は、通信部３０が基地局装置Ｎより発呼情報を受信中であるか否かを判定する。受信中である場合（Ｓ５０のＹ）、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５２において検出部３６は、基地局装置Ｎからの受信感度がしきい値未満であるか否かを判定する。受信感度がしきい値未満でなければ（Ｓ５２のＮ）、所定の時間だけ待機した後、ステップＳ５２に戻り処理を繰り返す。検出部３６において基地局装置Ｎからの受信感度がしきい値未満であると判定した場合（Ｓ５２のＹ）、選択部３８は、基地局装置詳細情報テーブルから基地局装置ＮのＣＨ番号Ｘを特定する（Ｓ５４）。なお、ステップＳ５２においてＹと判定された救済対象の端末装置１６を端末装置Ｚ（端末番号Ｚ）とする。次に、選択部３８は、基地局装置詳細情報テーブルから基地局装置Ｎ付近で受信可能な基地局装置１４を探索する（Ｓ５６）。受信可能な基地局装置１４（基地局装置Ｍ）があり（Ｓ５８のＹ）、その基地局装置Ｍ（設定変更候補の基地局装置）が現在受信を行っていなければ（Ｓ６０のＮ）、ステップＳ６４に進む。ステップＳ６４において、設定部４０は、記憶部３４に記憶されるＣＨのテーブルを参照して、ＣＨ番号Ｘの上り周波数Ｘを特定し、受信可能基地局装置Ｍに対して、上り周波数（受信周波数）を周波数Ｘに設定する変更を指示する（Ｓ６４）。現在受信を行っている場合（Ｓ６０のＹ）、ステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では、基地局装置Ｍで受信中の端末装置１６の優先度が、基地局装置Ｎで受信している端末装置１６より低いか否かを判定する。優先度が低い場合（Ｓ６２のＹ）、上述のステップＳ６４に進む。なお、ステップＳ６２における「基地局装置Ｍで受信中の端末装置１６の優先度が、基地局装置Ｎで受信している端末装置１６より低い」は、基地局装置Ｍにおいて「過去一定時間（例えば１時間）以内に受信を行った端末装置１６毎の優先度を合算し、合算値が基地局装置Ｎで受信を行っている端末装置１６の優先度より低い場合」としてもよい。なお、合算値の代わりに優先度の平均値を用いてもよい。

ステップＳ６６において検出部３６は、上り周波数が周波数Ｘである他の基地局装置１４から端末装置Ｚの発呼情報を受信し、かつ、その受信感度がしきい値以上であるか否かを判定する。その条件が成立する場合（Ｓ６６のＹ）、ステップＳ７０に進み、成立しない場合（Ｓ６６のＮ）、ステップＳ６８に進む。ステップＳ６８において検出部３６は、基地局装置Ｍへの上り周波数変更から一定時間が経過したか否かを判定する。一定時間が経過していなければ（Ｓ６８のＮ）、ステップＳ６６に戻る。一定時間が経過していれば（Ｓ６８のＹ）、ステップＳ７０に進む。ステップＳ７０において、設定部４０は、基地局装置Ｍに対して上り周波数を元の状態に戻すように指示する。通信部３０が基地局装置Ｎより発呼情報を受信中でない場合（Ｓ５０のＮ）、あるいは受信可能な基地局装置１４がない場合（Ｓ５８のＮ）、基地局装置Ｍで受信中の端末装置１６の優先度が基地局装置Ｎで受信している端末装置１６より低くない場合（Ｓ６２のＮ）、処理は終了される。

本実施例によれば、第２上り周波数を使用した他の端末装置からの信号を第２基地局装置が受信している場合、他の端末装置の優先度よりも端末装置の優先度が高ければ、第２上り周波数から第１上り周波数への変更を実行するので、変更の発生頻度を増加できる。また、変更の発生頻度が増加するので、端末装置が現在の通信エリアから出て行く場合でも、発呼情報の送信が継続する可能性を向上できる。また、基地局装置において、他の端末装置の優先度よりも端末装置の優先度が高ければ、第２下り周波数を維持しながら、第２上り周波数から第１上り周波数への変更を実行するので、基地局装置の通信状況を制御装置において管理することを不要にできる。また、基地局装置の通信状況を制御装置において管理することが不要になるので、制御装置の処理を簡易にできる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例１、２によれば、通信システム１００では、業務用無線システムが使用されている。しかしながらこれに限らず例えば、業務用無線システム以外の携帯電話等の無線通信システムが使用されてもよい。本変形例によれば、システムの自由度を向上できる。

本実施例１、２によれば、制御装置１２は、基地局装置１４とは別に構成されており、ＩＰネットワーク１０を介して基地局装置１４に接続される。しかしながらこれに限らず例えば、制御装置１２は、いずれかの基地局装置１４に含まれることによって、両者は一体的に構成されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例１、２によれば、上り周波数と下り周波数はそれぞれ３種類規定されており、端末装置１６は第１上り周波数と第１下り周波数とを使用している。しかしながらこれに限らず例えば、上り周波数と下り周波数の種類は「３」に限定されておらず、端末装置１６は別の上り周波数と下り周波数とを使用してもよい。その場合においても、制御装置１２と基地局装置１４の処理は同様に実行される。本変形例によれば、適用範囲を拡大できる。

本実施例１、２においては、チャネル毎に周波数が異なる例を用いて説明したが、これ以外のチャネルを用いてもよい。例えば、時間領域を分割した複数のチャネルを用意し、制御装置１２が救済対象の端末装置の使用するチャネルに応じて、基地局装置の使用するチャネルを変更してもよい。例えば、救済対象の端末装置のタイムスロットに合わせて、端末装置が移動する先の基地局装置のタイムスロットの設定を変更してもよい。また、周波数領域と時間領域の組合せを分割した複数のチャネルを用いて処理を行ってもよい。

本実施例１においては、救済対象の端末装置が移動する先の基地局装置の上りチャネルが未使用である場合に、その基地局装置のチャネル設定を変更している。これは、無線通信システムの限られたリソースが有効に利用されていない場合に、そのリソースを必要とする機器に合わせて、リソースの設定を変更するという概念の１つの実施形態である。

本実施例２においては、救済対象の端末装置の優先度と、救済対象の端末装置が移動する先の基地局装置を利用している端末装置の優先度とを比較し、その比較結果に応じて、基地局装置のチャネルを変更している。これは、無線通信システムの限られたリソースを優先度の高い機器に優先的に割り当てるという概念の１つの実施形態である。

１０ＩＰネットワーク、１２制御装置、１４基地局装置、１６端末装置、１８通信エリア、３０通信部、３２発呼情報バッファ、３４記憶部、３６検出部、３８選択部、４０設定部、５０無線通信部、５２処理部、５４通信部、５６制御部、５８記憶部、１００通信システム。

Claims

第１基地局装置が受信した信号であって、かつ第１チャネルを使用した端末装置からの信号の品質を検出する検出部と、
前記検出部で信号の品質低下を検出した場合に、第２基地局装置の受信チャネルを第２チャネルから前記第１チャネルに変更する設定部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
前記第１基地局装置以外の複数の基地局装置の中から、通信エリアが前記第１基地局装置の通信エリアと連続する基地局装置を前記第２基地局装置として選択する選択部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
前記第２基地局装置の受信チャネルとして設定可能な複数のチャネルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記設定部は、前記記憶部に記憶されたチャネルの中から前記第１チャネルを選択する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
前記設定部は、前記検出部で信号の品質低下を検出し、かつ前記第２基地局装置が前記第２チャネルで信号を受信していない場合に、第２基地局装置の受信チャネルを第２チャネルから前記第１チャネルに変更する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
前記設定部は、前記検出部で信号の品質低下を検出し、かつ前記第２基地局装置が前記第２チャネルを使用した他の端末装置からの信号を受信している場合に、前記他の端末装置の優先度よりも前記端末装置の優先度が高ければ、第２基地局装置の受信チャネルを第２チャネルから前記第１チャネルに変更する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
前記設定部は、前記第２基地局装置の送信チャネルを変更しない、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
外部から、受信チャネルを第１チャネルに変更する指示を受けつける通信部と、
前記通信部が指示を受けつけた場合、第２チャネルで受信中の端末装置の優先度が、所定の条件を満たす場合に、受信チャネルを前記第２チャネルから前記第１チャネルに変更する制御部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
第１基地局装置が受信した信号であって、かつ第１チャネルを使用した端末装置からの信号の品質を検出するステップと、
信号の品質低下を検出した場合に、第２基地局装置の受信チャネルを第２チャネルから前記第１チャネルに変更するステップと、
を含むことを特徴とする制御方法。
第１基地局装置が受信した信号であって、かつ第１チャネルを使用した端末装置からの信号の品質を検出するステップと、
信号の品質低下を検出した場合に、第２基地局装置の受信チャネルを第２チャネルから前記第１チャネルに変更するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。