JP3357761B2 - 移動無線通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同一周波数の電波を送
信する複数の無線基地局（以下、基地局と記す）と基地
局が持つ無線サービスエリア内を移動する移動無線局
（以下、移動局と記す）との間で無線通信を行なう移動
無線通信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、移動無線通信システムでは、移
動局とその移動局が存在する無線サービスエリアを持つ
基地局との間の通信を確保し、さらに移動局の移動に伴
い基地局を切換えつつ、複数の基地局を統制する制御局
との通信等を行なっている。このような移動無線通信シ
ステムにおいて、従来、移動局と、同一周波数の電波を
送信する複数の基地局との間で無線通信を行なう場合、
通信の瞬断が生じないようにするため、同一周波数の電
波を送信する複数の基地局の無線サービスエリアが重な
るように、複数の基地局を配置して通信を行なってい
る。

【０００３】図３に、従来の移動無線通信システムにお
ける移動局と複数の基地局の配置と無線通信の状況を説
明する図を示す。図３に示すように、複数の基地局３１
〜３４は、基地局を統制する制御局３５にそれぞれ接続
回線３７で接続され統制されており、各基地局３１〜３
４はそれぞれの出力に応じた無線サービスエリアを持っ
ている。移動局３６は、複数の基地局３１〜３４のそれ
ぞれが持つ無線サービスエリア内を移動しつつ、複数の
各基地局３１〜３４の中の１つの基地局を介して制御局
３５と無線通信を行なっている。なお、図３に示すシス
テムは、制御局３５に接続され統制される複数の基地局
３１〜３４のそれぞれから、電波を常時送信し通信回線
が構成される移動無線通信システムである。

【０００４】図３に示す移動通信システムの場合、複数
の基地局３１〜３４のそれぞれが持つ無線サービスエリ
アが一部重なるように配置されているため、無線サービ
スエリアが重なる地点において移動局３６が受信する電
波は、複数の基地局３１〜３４から送信されている複数
の電波の中の重なっている複数の電波を受信することに
なる。したがって、例えばＡ地点およびＢ地点にある２
つの基地局３３、３４からそれぞれ送信された電波が、
１つの移動局３６で受信された場合、図４に示すよう
に、検出されるＡ地点、Ｂ地点からの送信電波の受信入
力電圧分布１０１、１０２の変化は、電波の送信地点で
あるＡ地点、Ｂ地点の受信入力電圧をピーク電圧として
Ａ地点、Ｂ地点から遠くなるにつれ減衰するものとな
る。そのため、図３に示すように、１つの移動局３６
が、２つの基地局３３、３４の無線サービスエリアが重
なる地点であるＣ地点付近を移動中であった場合は、２
つの基地局３３、３４からの電波の受信入力電圧がほぼ
等しいものとなる。しかし、もし、２つの基地局３３、
３４から送信された２つの同一周波数の電波に周波数誤
差があると、図４に示すように、Ｃ地点前後で、移動局
３６の受信機の復調出力である音声帯域あるいはデータ
伝送帯域で、ビート音あるいは干渉波形等が発生するこ
とがあり、通話者あるいは通信者等にとって安定な通信
ができなくなる恐れがある。

【０００５】この問題に対する従来の対策例としては、
移動局が受信する受信入力電圧が１局だけは最も高くな
るように基地局の配置を行ない、移動局に対し遠方の基
地局からの受信入力電圧を近傍の基地局からの受信入力
電圧で抑圧し、その近傍の基地局からの受信入力電圧で
もって安定な通信が行なえるようにしている。具体的に
は、基地局間を移動する移動体における複数の基地局か
らの受信入力電圧が同等になる地域を極力少なくするた
め、複数の基地局を密に配置するようにしている。しか
しながら、前記対策では、基地局が多数必要となり、経
済的でないばかりでなく、複数の基地局からの受信入力
電圧が同等にならないようにする区間を完全にはなくす
ことができないので、ビート音あるいは干渉波形等の発
生確率を少なくするだけであって、根本的な対策とはな
っていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の移動無線通信シ
ステムにおいては、２つの基地局からの同一周波数の電
波の受信入力電圧がほぼ等しく、一方が最大であって他
方がそれに次ぐものであって、しかも、２つの基地局か
ら送信された同一周波数の電波間に周波数誤差がある
と、移動局の受信機の復調出力の音声帯域あるいはデー
タ伝送帯域で、ビート音あるいは干渉波形等が発生する
ことがあり、通話者あるいは通信者等にとって安定な無
線通信ができなくなるという問題点があった。本発明
は、前記問題点を解決するため、移動局と、移動局から
の電波を受信して受信入力電圧を検出する複数の基地局
と、複数の基地局から送信された複数の受信入力電圧情
報どうしを比較してそのうちの最大値の基地局を選択
し、選択した基地局からのみ電波を送信させる起動制御
情報を基地局へ送信する制御局とからなり、移動局にお
いて同一周波数の複数の電波を受信することによるビー
ト音あるいは干渉波形等の発生が無い移動無線通信シス
テムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】基地局に移動局からの電
波を受信して検出した受信入力電圧を示す受信入力電圧
測定値情報を送信する受信部と、前記制御局からの起動
制御情報により電波の送信を起動するように、あるいは
起動しないように制御される送信部とを有し、制御局が
前記複数の基地局から送信された複数の受信入力電圧測
定値情報どうしを比較し、それらのうちの最大値を検出
し、検出された最大値の受信入力電圧測定値情報を送信
した基地局を選択する手段を有するものであって、上記
最大値の受信入力電圧測定値情報を送信した前記基地局
のみ前記送信部が起動となるように制御する前記起動制
御情報を送信するものである。

【０００８】また、複数の移動局がそれぞれの移動局を
表す移動局情報を付加して電波を送信し、基地局が前記
複数の移動局から送信される電波のうち受信可能な移動
局からの電波を受信し、検出した受信入力電圧を示す受
信入力電圧測定値情報と、上記付加された前記移動局情
報とを送信する受信部と、前記制御局からの起動制御情
報により電波の送信を起動するように、あるいは起動し
ないように制御される送信部とを有し、制御部が前記複
数の基地局から送信された複数の移動局情報により、同
一の移動局から送信されたと判断した、前記複数の基地
局から入力した複数の受信入力電圧測定値情報どうしを
比較し、それらのうちの最大値を検出し、検出された最
大値の受信入力電圧測定値情報を送信した前記基地局
を、それぞれ前記無線電波送信を行なう移動局毎に選択
する手段とを有するものであって、上記それぞれの最大
値の受信入力電圧測定値情報を送信した各前記基地局の
み前記送信部がそれぞれ起動となるように制御する前記
起動制御情報を前記制御局が送信するものであり、ある
いは、上記それぞれの最大値の受信入力電圧測定値情報
を送信した各前記基地局は前記送信部がそれぞれ起動と
なり、他の前記複数の基地局は前記送信部が起動となら
ないように制御する前記起動制御情報を前記制御局が送
信するものである。

【０００９】

【作用】本発明の移動無線通信システムは、複数の基地
局で受信された移動局からの電波の複数の受信入力電圧
が制御局に送出されるので、制御局は、それぞれの基地
局から送信された受信入力電圧の内、最大値を比較検出
することによってその最大値が送信された基地局を特定
でき、その基地局だけから電波を送信するように制御す
るため、移動局において、複数の基地局から同時に同じ
周波数の電波が送信された場合の受信電波の干渉による
ビート音あるいは干渉波形等が発生しない無線通信を行
なうことができる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を図１、図２、図５〜図７を
使用して説明をする。図１は、本発明の移動無線通信シ
ステムにおける基地局選択を説明する図である。図１に
おいて、１〜４は複数の無線基地局（以下、基地局と記
す）、５は複数の基地局を統制する制御局、６は無線移
動局（以下、移動局と記す）、１６は、複数の基地局１
〜４と制御局５とを接続する接続回線を示す。図１に示
すように、本発明の移動無線通信システムにおいては、
複数の基地局１〜４は、それぞれの接続回線１６によっ
て複数の基地局１〜４を統制する制御局５に接続されて
おり、各基地局１〜４は送信出力に応じた無線サービス
エリアを持ち、この無線サービスエリアが一部重なるよ
うに配置されている。移動局６は、基地局１〜４の無線
サービスエリア内を移動しつつ、基地局を介して制御局
と通信を行なうが、複数の基地局１〜４の内いずれか１
つの基地局、例えばＡ地点にある基地局３が制御局５か
らの制御により選択され、基地局３から電波が送信され
ることによって、基地局３の無線サービスエリア（実線
で示す無線サービスエリア）を移動中の移動局６と基地
局３との間で通信が行なわれ、基地局３を介して移動局
６と制御局５との間の通信が確保される。他の複数の基
地局１、２、４は、制御局５からの制御により電波を送
信していない。

【００１１】図２は、本発明の移動無線通信システムに
おける複数の基地局および基地局を統制する制御局の概
略構成の一実施例を示す図で、図１に示した基地局およ
び制御局をさらに詳しく説明するものである。なお、図
２に示す矢印は、各部における信号の流れを摸式的に表
している。図２において、３、４は複数の基地局、１１
は基地局が備えるアンテナ、１２は基地局が備える受信
部、１５は基地局が備える送信部、５は複数の基地局を
統制する制御局、１７は、制御局５が備える受信入力電
圧測定値情報受信部、１８は、制御局５が備える起動制
御情報送信部、１６は、複数の基地局それぞれと制御局
５とを接続する接続回線、６は移動局を示す。まず、移
動局６から送信された電波が、複数の基地局３、４のア
ンテナ１１に伝わり、複数の基地局３、４が備える受信
部１２でもって受信入力電圧の検出が行なわれる。つい
で、複数の基地局３、４の受信部１２において、検出さ
れた受信入力電圧に基づく受信入力電圧測定値情報２０
の生成を行ない、基地局を表す基地局情報２１を付加
し、それぞれの接続回線１６を介して制御局５へ送信さ
れる。

【００１２】制御局５は、受信入力電圧測定値情報受信
部（以下、測定値受信部と記す）１７を備えており、測
定値受信部１７で、複数の基地局３、４から送られてき
た受信入力電圧測定値情報２０を受信する。複数の基地
局３、４から送信された複数の受信入力電圧測定値情報
２０の受信入力電圧の大きさを周期的に比較することに
より、その最大値を検出し、最大値とされた受信入力電
圧測定値情報２０に付加されてあった基地局情報２１に
よって、その最大値を送信した基地局を特定する。基地
局を特定の結果、特定された基地局の基地局情報２１
が、測定値受信部１７から起動制御情報送信部１８へ出
力されることによって、起動制御情報送信部１８は、複
数の基地局に対して、複数の基地局が備える送信部１５
を送信起動するか否かを制御するための起動制御情報２
２を、接続回線１６を介して送信する。

【００１３】この場合、特定された基地局の基地局情報
２１に基づき、特定された基地局に対しては送信起動す
るように制御する起動制御情報２２を送信し、その他の
特定されなかった基地局に対しては送信起動しないよう
に制御する起動制御情報２２を送信する。あるいは、特
定された基地局に対してのみ送信起動するように制御す
る起動制御情報２２を送信する。複数の基地局が、制御
局５から接続回線１６を介して起動制御情報２２を受信
した時に、例えば基地局３が送信起動するように制御す
る起動制御情報２２を受信した場合は、基地局３の送信
部１５が送信起動をし、基地局３はアンテナ１１から電
波を送信する。また、例えば基地局４が、送信起動しな
いように制御する起動制御情報２２を受信した場合は、
基地局４の送信部１５が送信起動をせず、基地局４はア
ンテナ１１から電波を送信しない。したがって、移動局
６が受信する電波は１つの基地局例えば基地局３からの
みの電波となり、干渉によるビート音あるいは干渉波形
等が発生しない。

【００１４】図５および図６は、図１に示すＡ地点およ
びＢ地点にある基地局３および基地局４間の位置座標を
横軸にとり、移動局６の移動により変化する複数の基地
局３、４からの受信入力電圧の分布と、所定の位置に存
在する移動局６からの電波強度の分布をグラフにして表
した図である。図５および図６は、Ａ地点およびＢ地点
にて最大となる曲線１０１、１０２が、それぞれの位置
の基地局から送信される電波についての受信入力電圧で
表されており、移動局位置と記された位置にて最大とな
る曲線１０３、１０４が移動局からの電波強度を表して
いる。また、２つの基地局からの受信入力電圧分布のう
ち、実線で描かれた曲線が現に電波を送信している基地
局のものであり、点線で描かれた曲線は、電波を送出し
ていない基地局が電波を送信したと仮定した場合のもの
である。

【００１５】図５に示す移動局位置における電波強度に
着目すると、移動局６は、Ｂ地点の基地局４に比べ、Ａ
地点の基地局３に近い位置にあるために、Ｂ地点の電波
強度に比べ、Ａ地点の電波強度の方が大きい。したがっ
て、上述した本発明による移動無線通信システムにおけ
る基地局選択の動作のように、制御局５で複数の基地局
３、４の受信入力電圧測定値情報２０が比較された結
果、制御局５の制御により、Ａ地点の基地局３が電波を
送信し（図５、実線の受信入力電圧分布１０１）、Ｂ地
点の基地局４は電波を送信しない（図５、点線の受信入
力電圧分布）。

【００１６】図６においては、図５の場合とは逆に、移
動局６は、Ａ地点の基地局３に比べ、Ｂ地点の基地局４
に近い位置にあるために、Ｂ地点の基地局４が電波を送
信し（図６、実線の受信入力電圧分布１０２）、Ａ地点
の基地局３は電波を送信しない（図６、点線の受信入力
電圧分布）。以上の実施例では、制御局５に接続された
複数の基地局のうち、一つの基地局からのみ、電波を送
信して移動局と制御局間の通信を確保する説明をした
が、移動局が複数存在し、これらの移動局と制御局と
が、それぞれ別個に同時に通信を確保する場合につい
て、図７を使用して説明をする。

【００１７】図７は、本発明の移動無線通信システムに
おける複数の移動局が存在する場合の基地局選択を説明
する図である。図７において、７１〜７７は基地局、７
８は制御局、７９、８０は移動局、８１は接続回線を示
す。図７においては、互いに離れた地点を移動する複数
の移動局７９、８０が、それぞれ対応する離れた地点の
基地局７２、７６と、別個に、同一周波数の電波を使用
して無線通信を行なっている。本実施例においては、同
時に同一周波数の電波が複数送信されても、それらの電
波強度が、相互に干渉しない距離だけはなれた位置での
通信であれば、ビート音あるいは干渉波形等が発生しな
いため、本発明の目的を満足するものである。

【００１８】そのため、制御局７８内には、複数の基地
局の各基地局間の相対的な位置関係の基地局位置情報を
有している。また、複数の基地局７１〜７７から制御局
７８へ送信される受信入力電圧測定値情報２０には、上
述した基地局情報２１のほかに、移動局から送信された
電波により伝達された移動局情報２３を同様に付加して
送信させる。また、制御局７８の測定値受信部（図示し
ていない）は、前述の移動局情報２３により、同一の移
動局から送信されたと判断される複数の基地局からの受
信入力電圧どうしを比較して、同一の移動局から送信さ
れたと判断される複数の基地局の範囲で最大値を送信し
てきた基地局に対して、それぞれ送信起動するように制
御する起動制御情報２２を送信する。

【００１９】本発明の移動無線通信システムにおいて
は、複数の基地局が受信した移動局の電波から受信入力
電圧を検出し、制御局にその受信入力電圧測定値情報２
０を送信することにより、制御局はその情報から送信す
る基地局を選択し、移動局は、複数基地局からの移動局
受信入力電圧が同等になり、ビート音あるいは干渉波形
等の発生をなくすことができる。また、基地局の無線機
は送信起動するように制御を受けたときのみ送信するこ
とになるため、従来のように常時送信する必要がなく、
送信動作による発熱等は最大通信時の間だけとなるの
で、放熱フィンを小型化、消費電力の減少等経済的な基
地局とすることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、移動局と、移動局から
の電波を受信して受信入力電圧を検出する複数の基地局
と、複数の基地局から送信された複数の受信入力電圧情
報どうしを比較してそのうちの最大値の基地局を選択
し、選択した基地局からのみ電波を送信させる起動制御
情報を基地局へ送信する制御局とからなり、移動局にお
いて同一周波数の複数の電波を受信することによるビー
ト音あるいは干渉波形等の発生が無い移動無線通信シス
テムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動無線通信システムにおける基地局
選択を説明する図。

【図２】本発明の移動無線通信システムにおける複数の
基地局および制御局の概略構成を示す図。

【図３】従来の移動無線通信システムにおける移動局と
複数の基地局の配置と無線通信の状況を説明する図。

【図４】図３に示すＡ地点およびＢ地点の基地局から送
信された電波の受信入力電圧の分布を示した図。

【図５】図１に示すＡ地点およびＢ地点の基地局から送
信された電波の受信入力電圧の分布と、所定の位置の移
動局からの電波強度の分布を示した図。

【図６】図１に示すＡ地点およびＢ地点の基地局から送
信された電波の受信入力電圧の分布と、所定の位置の移
動局からの電波強度の分布を示した図。

【図７】本発明の移動無線通信システムにおける複数の
移動局が存在する場合の基地局選択を説明する図。

【符号の説明】

１〜４、３１〜３４、７１〜７７…無線基地局、５、３
５、７８…制御局、６、３６、７９、８０…移動無線
局、１１…アンテナ、１２…受信部、１５…送信部、１
６、３７、８１…接続回線、１７…受信入力電圧測定値
情報受信部、１８…起動制御情報送信部。２０…受信入
力電圧測定値情報、２１…基地局情報、２２…起動制御
情報、２３…移動局情報、１０１…Ａ地点からの送信電
波の受信入力電圧分布、１０２…Ｂ地点からの送信電波
の受信入力電圧分布、１０３、１０４…移動局からの送
信電波の受信入力電圧分布。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一周波数で単一の電波のみを送信すると
   共に各々基地局情報を有する複数の無線基地局と、該複
   数の無線基地局を統制する少なくとも１つの制御局と、
   前記複数の無線基地局のうちの１つの無線基地局と無線
   通信を行なう少なくとも１つの移動無線局とからなり、
   該移動無線局の移動に伴い前記無線基地局を選択し前記
   移動無線局と前記制御局との間で通信を行なう移動無線
   通信システムにおいて、 前記移動無線局からの通信中の電波を受信し、その受信
   された電波について受信入力電圧を検出し、該検出され
   た受信入力電圧を示す受信入力電圧測定値情報を前記基
   地局情報と共に前記制御局へ送信する受信部と、前記制
   御局からの起動制御情報により電波の送信を起動するよ
   うに、あるいは起動しないように制御される送信部とを
   備える前記複数の無線基地局と、 前記複数の無線基地局から送信された複数の受信入力電
   圧測定値情報同士を比較して最大の前記受信入力電圧を
   検出した前記無線基地局を前記基地局情報から特定する
   測定値受信部と、該測定値受信部が特定した前記無線基
   地局の前記基地局情報に基づき、特定された前記無線基
   地局に対しては送信起動するように制御すると共にその
   他の特定されなかった基地局に対しては送信起動しない
   ように制御する起動制御情報を前記複数の無線基地局に
   送信する起動制御情報送信部とを備える前記制御局とを
   有し、前記移動無線局と前記制御局との通信が安定するように
   構成した ことを特徴とする移動無線通信システム。
2. 【請求項２】同一周波数で単一の電波のみを送信すると
   共に各々基地局情報を有する複数の無線基地局と、該複
   数の無線基地局を統制する少なくとも１つの制御局と、
   前記複数の無線基地局のうちの１つの無線基地局と無線
   通信を行なう複数の移動無線局とからなり、該複数の移
   動無線局の移動に伴い前記無線基地局を選択し前記移動
   無線局と前記制御局との間で通信を行なう移動無線通信
   システムにおいて、 移動無線局を表す移動局情報を付加して電波を送信する
   前記複数の移動無線局と、 前記複数の移動無線局から送信される通信中の電波のう
   ち受信可能な移動無線局からの電波を受信し、その受信
   された電波について受信入力電圧を検出し、該検出され
   た受信入力電圧を示す受信入力電圧測定値情報と、上記
   付加された前記移動局情報とを送信する受信部と、前記
   制御局からの起動制御情報により電波の送信を起動する
   ように、あるいは起動しないように制御される送信部と
   を備える前記複数の無線基地局と、 前記複数の無線基地局から送信された前記受信入力電圧
   測定値情報の内、前記移動局情報より同一の移動無線局
   から送信されたと判断される複数の前記無線基地局で検
   出した前記受信入力電圧同士を比較して最大の前記受信
   入力電圧を検出した前記無線基地局を前記基地局情報か
   ら特定する測定値受信部と、該測定値受信部が特定した
   前記無線基地局の前記基地局情報に基づき、特定された
   前記無線基地局に対しては送信起動するように制御する
   と共にその他の特定されなかった基地局に対しては送信
   起動しないように制御する起動制御情報を前記複数の無
   線基地局に送信する起動制御情報送信部とを備える前記
   制御局とを有し、前記移動無線局と前記制御局との通信が安定するように
   構成した ことを特徴とする移動無線通信システム。