JP3359261B2 - 公共業務ディジタル移動通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、公共業務ディジタ
ル移動通信等に利用されるディジタル移動通信システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報通信技術の発展は、急ピッチ
で進んでいる。その中でも、有線通信分野の、光通信技
術と並んで、無線通信分野における、移動体通信技術の
発展には目を見張るものがある。我が国の移動体通信
は、電気通信事業用と、自営通信用に大別される。前者
の主なものとして、コードレス電話、自動車電話・携帯
電話、ポケットベル、等を挙げることができる。後者と
しては、タクシー無線、ＭＣＡ陸上移動無線通信システ
ム、公共業務ディジタル移動通信システム等を挙げるこ
とができる。

【０００３】特に、この公共業務ディジタル移動通信シ
ステムは、災害時に、他のネットワークが使用不能にな
る中で、災害時情報伝送等に大きな役割を果たしてい
る。従って、このネットワークの末端に位置して、移動
局と直接無線でつながる、公共業務ディジタル移動通信
システム用基地局の、災害時運用技術は、重要な技術項
目の一つになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の公共業務ディジタル移動通信システムには、以
下のような解決すべき課題があった。移動通信システム
では、各移動局は常に基地局を介して通信を行う。基地
局は適当な距離をおいて複数配置され、各基地局は、そ
の基地局がカバーする基地局ゾーン内で通信を中継す
る。公共業務ディジタル移動通信システムでは、複数の
基地局を統括する制御局が設けられる。複数個の移動局
相互間で回線接続するときは、移動局−基地局−制御局
−基地局−移動局という経路で通信が中継される。通信
をする移動局が同一の基地局ゾーン内部に所属する場合
も異なる基地局ゾーンに所属する場合も同様の中継経路
となる。

【０００５】従って、移動通信システムの移動局は、た
とえ同一の基地局ゾーン内部にあっても直接接続されて
相互に通信を行うことはできない。上記のような、公共
業務ディジタル移動通信システムにおける機能上の制約
は、以下の理由による。つまり、サービスエリアをでき
るだけ広げるため、基地局を山の上等に設置して、無人
局構成をとっている場合が多い。そのため、基地局は故
障の少ない簡単な構成が要求されている。ところが、災
害時に基地局と制御局の間を接続する回線が断線する
と、たとえ基地局が正常に動作していてもその基地局ゾ
ーン内部に所属している移動局に災害に関する情報を提
供することができなくなるという解決すべき課題があっ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】〈構成１〉 本発明は、基地局と上位の制御局とが回線にて接続さ
れ、基地局が、自己の基地局ゾーン内の移動局と他の移
動局との間の無線通信を制御局を介して中継する公共業
務ディジタル移動通信システムにおいて、基地局と制御
局との間の回線を監視する回線監視部と、回線監視部
が、回線の異常発生を検出したとき、その回線切り換え
信号により、折り返し機能部を稼動させる回線切り換え
部と、基地局から自己の基地局ゾーン内の移動局に対し
て、災害時に発呼及び交信する通信機能部とを含み、折
り返し機能部は、回線異常時に、通信機能部から発呼要
求信号を受けると、信号を制御局へ送信せずに、無線信
号に変換して基地局ゾーン内の移動局に発信することを
特徴とする。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
について詳細に説明する。図１は具体例１による基地局
のブロック図である。図１の説明をする前に、本発明の
理解を容易にするために、図を用いて、公共業務ディジ
タル移動通信システムの概要について説明する。

【００１０】（公共業務ディジタル移動通信システムの
概要）図２は、公共業務ディジタル移動通信システムの
概念図である。図より公共業務ディジタル移動通信シス
テムは、（ａ）基本システムと、（ｂ）複数基地ゾーン
システムと、（ｃ）複数制御ゾーンシステムと、３つの
システムから構成されている。（ａ）の基本システム
は、移動局１と基地局２０から構成されている。移動局
１は、移動しながら、又は、停止した状態で、基地局２
０と交信を行う局であり、車載型移動局、可搬型移動
局、携帯型移動局等がある。

【００１１】基地局２０は、移動局との間で無線通信を
行う。同時に基地局２０は上位層の複数基地ゾーンシス
テムのいずれかの基地ゾーンに配置され、制御局と有線
回線、又は、特別の場合は無線回線を使って交信する局
である。（ｂ）の複数基地ゾーンシステムは、複数の基
本システムを平面的に接続して、サービスエリアを拡大
する時に用いる中規模システムである。複数基地ゾーン
システムは、制御局２１を備える。制御局２１は、基地
局と、上位層の複数制御ゾーンシステムに位置する指令
所２２の間にあって、移動無線回線と、地上回線の接続
制御を行う局である。

【００１２】（ｃ）の複数制御ゾーンシステムは、複数
の基本システムを平面的に接続して、サービスエリアを
拡大する時に用いる大規模システムである。複数制御ゾ
ーンシステムは、指令所２２を備える。指令所２２は、
制御局２１と無線回線又は、有線回線で接続され、制御
局２１を監視する部分である。

【００１３】次に公共業務ディジタル移動通信システム
の動作について説明する。最初に信号の流れについて図
を用いて説明する。図３は、同じ基地局ゾーン内での交
信説明図である。図において、発信先移動局１から着信
先移動局３に向けて、移動局３のＩＤ（Identification
Data）を付したデータＤ１が発信されたと仮定する。
データＤ１は、基地局２０を通って制御局２１に送られ
る。制御局２１は、このデータＤ１に付されたＩＤに基
づいて、位置登録情報１３を参照して移動局３が現在所
属している基地局ゾーンを検知する。図３で、着信先移
動局３と発信先移動局１は同一基地局ゾーンなのでデー
タＤ１は同じ経路を通って基地局２０に戻り、着信先移
動局３に着信する。

【００１４】図４は、異なる基地局ゾーンでの交信説明
図である。図において、発信先移動局２から着信先移動
局４に向けて、移動局４のＩＤを付したデータＤ２が発
信されたと仮定する。データＤ２は、基地局２０を通っ
て制御局２１に送られる。制御局２１は、このデータＤ
２に付されたＩＤに基づいて、位置登録情報１３を参照
して移動局４が現在所属している基地局ゾーンを検知す
る。制御局２１は、検知した基地局ゾーンに向けて、デ
ータＤ２の回線切り換えを実行する。図４で、着信先移
動局４と発信先移動局２は異なる基地局ゾーンなのでデ
ータＤ２は異なる経路を通って基地局２３に送信され、
着信先移動局４に着信する。

【００１５】図５は、他制御局との交信説明図である。
図において、発信先移動局５から他制御局に所属する移
動局Ｘに向けて、移動局ＸのＩＤを付したデータＤ３が
発信されたと仮定する。データＤ３は、基地局２３を通
って制御局２１に送られる。制御局２１は、このデータ
Ｄ３に付されたＩＤに基づいて、位置登録情報１３を参
照して移動局４が現在所属している基地局ゾーンの制御
局Ｚを検知する。制御局２１は、検知した制御局Ｚに向
けて、データＤ３の回線切り換えを実行する。図５で、
着信先移動局Ｘと発信先移動局５は異なる制御ゾーンな
のでデータＤ３は異なる経路を通って制御局Ｚ、基地局
Ｙを経由して移動局Ｘに着信する。ここで制御ゾーンと
は、その制御局がカバーする領域をいう。

【００１６】上記動作に必要とされる、各移動局の位置
登録は、以下のように実行される。通常状態での位置登
録は、移動局が電源を入れた時と、移動して基地局ゾー
ンを換わる時に移動局から発信される位置登録信号によ
って実行される。この位置登録信号は、ネットワークが
１個所持する、位置管理センタ３０（図２）に集中され
る。位置管理センタは、全移動局から受信した位置登録
信号に基づいて、移動局の現在地を検知する。

【００１７】もし仮に任意の基地局が災害時に、制御局
との間で回線断したと仮定する。回線断した基地局から
の位置登録信号は、位置管理センタ３０（図２）に届か
ないので、位置登録されない。従って、この基地局ゾー
ンに属する移動局はすべて交信不能になるという、解決
すべき課題が内在している。以上、公共業務ディジタル
移動通信システムの概要について説明したので、再度図
１に戻って公共業務ディジタル移動通信システム用基地
局について、実施の形態について説明する。

【００１８】〈具体例１の構成〉図１より、具体例１に
よる公共業務ディジタル移動通信システム用基地局６
は、回線監視部８と、回線切り換え部９と、折り返し機
能部１０を備える。回線監視部８は、基地局６と制御局
２１間の回線を常時監視して、回線に異常が発生した時
は、回線切り換え信号Ｓ１を回線切り換え部９に送る部
分である。

【００１９】ここで回線異常とは、回線断をさしている
が、状況によっては、例えばノイズ増大等、回線断以外
の異常をも指定することができる。回線切り換え部９
は、回線監視部８から回線切り換え信号Ｓ１を受信した
時、折り返し機能部１０を切り換えて稼働状態にする部
分である。折り返し機能部１０は、基地局６が移動局２
から受信した信号を本来ならば制御局２１に向けて発信
すべき信号を折り返して再び基地局ゾーンに発信させる
部分である。

【００２０】〈具体例１の動作〉仮に、基地局６と制御
局２１の間が回線断の時に、移動局２から移動局３に発
呼要求信号があったと仮定する。公共業務ディジタル移
動通信システムの概要の中で、既に説明したように、本
来ならば、基地局６は、この無線による発呼要求信号を
受信し、回線信号に変換して制御局２１に送る。制御局
２１で移動局３の位置を確認後、同一経路を通って基地
局６に戻り、ここで再び無線信号に変換され、基地局の
アンテナを経由して基地局ゾーンに放射される。

【００２１】この基地局ゾーンに放射された信号のＩＤ
は、同一基地局ゾーン内の移動局３を特定している。従
って、通話が実現する。これが通常の状態である。とこ
ろが仮定では、基地局６と制御局２１の間が回線断であ
り送信できない。このとき、回線監視部８は既に回線断
を検知して回線切り換え信号Ｓ１を回線切り換え部９に
送る。回線切り換え信号Ｓ１を受信した回線切り換え部
９は、折り返し機能部１０を切り換えて稼働状態にす
る。

【００２２】折り返し機能部１０が稼働すると、回線信
号に変換された発呼信号は再び無線信号に変換され、基
地局のアンテナを経由して基地局ゾーンに放射される。
この基地局ゾーンに放射された信号のＩＤは、同一基地
局ゾーン内の移動局３を特定している。従って、基地局
６と制御局２１の間が回線断の時でも移動局２と移動局
３の間で通話が実現する。

【００２３】次に、基地局６と制御局２１の間が回線断
の時に、移動局２から移動局４に発呼要求信号があった
とする。公共業務ディジタル移動通信システムの概要の
中で、既に説明したように、本来ならば、基地局６は、
この無線による発呼要求信号を受信し、回線信号に変換
して制御局２１に送る。制御局２１から基地局７を経由
して、再び無線信号に変換されて移動局４へ送信される
筈であった。ところが基地局６と制御局２１の間が回線
断であり送信できない。このとき、回線監視部８は既に
回線断を検知して回線切り換え信号Ｓ１を回線切り換え
部９に送る。

【００２４】回線切り換え信号Ｓ１を受信した回線切り
換え部９は、折り返し機能部１０を切り換えて稼働状態
にする。折り返し機能部１０が稼働すると、回線信号に
変換された発呼信号は再び無線信号に変換され、基地局
のアンテナを経由して基地局ゾーンに放射される。この
基地局ゾーンに放射された信号のＩＤは他の基地局ゾー
ン内の移動局４を特定している。従って、基地局６と制
御局２１の間が回線断の時は、移動局２と移動局４の間
では通話が実現しない。

【００２５】更に、基地局６と制御局２１の間が回線断
の時に、移動局２から他の制御局ゾーンに所属する移動
局Ｘに発呼要求信号があったとする。公共業務ディジタ
ル移動通信システムの概要の中で、既に説明したよう
に、本来ならば、基地局６は、この無線による発呼要求
信号を受信し、回線信号に変換して制御局２１に送る。
制御局２１から制御局Ｚ、基地局Ｙを経由して、再び無
線信号に変換されて移動局Ｘへ送信される筈であった。
ところが基地局６と制御局２１の間が回線断であり送信
できない。このとき、回線監視部８は既に回線断を検知
して回線切り換え信号Ｓ１を回線切り換え部９に送る。

【００２６】回線切り換え信号Ｓ１を受信した回線切り
換え部９は、折り返し機能部１０を切り換えて稼働状態
にする。折り返し機能部１０が稼働すると、回線信号に
変換された発呼信号は再び無線信号に変換され、基地局
のアンテナを経由して基地局ゾーンに放射される。この
基地局ゾーンに放射された信号のＩＤは他の基地局ゾー
ン内の移動局Ｘを特定している。従って、基地局６と制
御局２１の間が回線断の時は、移動局２と移動局Ｘの間
では通話が実現しない。

【００２７】〈具体例１の効果〉具体例１による基地局
を備えたディジタル移動通信システムは、以下の効果を
得る。 １．制御局と基地局の間が回線断の状態でも、同一基地
局ゾーン内に所属する移動局同士では交信が可能にな
る。 ２．制御局と基地局の間が回線断の状態でも、同一基地
局ゾーン内に移動してきた移動局、及び同一基地局ゾー
ンで新たに稼働した移動局とも、同一基地局ゾーン内で
交信が可能になる。

【００２８】３．以上の結果、制御局と基地局の間が回
線断の状態でも、災害救助活動等に役立てることができ
るため、公共業務移動通信システムとしての役目を果た
すことができる。 ４．さらに、制御局と基地局の間が回線断の状態では、
位置登録機能を無視することにより、上記回線監視部８
と、回線切り換え部９と、折り返し機能部１０の付加
も、比較的少ない費用で実行することができる。

【００２９】〈具体例２〉 図６は、具体例２による基地局のブロック図である。図
より、具体例２による公共業務ディジタル移動通信シス
テム用基地局６は、通信機能部２６を備える。それ以外
の部分は具体例１と同様である。具体例１との差異につ
いてのみ説明する。通信機能部２６は、基地局から、自
己の基地局ゾーン内にいる移動局に対して、発呼及び交
信する部分である。この機能を備えることにより、災害
時に基地局ゾーンに所属している特定の移動局に救援活
動を指示したり、全移動局に災害情報を一斉に知らせる
放送機能等を果たすことも可能になる。仮に、基地局６
と制御局２１の間が回線断の時に、基地局６から移動局
３に発呼要求信号があったと仮定する。

【００３０】既に説明したように、本来ならば、基地局
６は、この発呼要求信号を回線信号に変換して制御局２
１に送る。制御局２１から同一経路を通って基地局６に
戻り、ここで無線信号に変換され、基地局のアンテナを
経由して基地局ゾーンに放射される。この基地局ゾーン
に放射された信号のＩＤは同一基地局ゾーン内の移動局
３を特定している。従って、通話が実現する。これが通
常の状態である。ところが仮定では、基地局６と制御局
２１の間が回線断であり送信できない。このとき、回線
監視部８は既に回線断を検知して回線切り換え信号Ｓ１
を回線切り換え部９に送る。回線切り換え信号Ｓ１を受
信した回線切り換え部９は、折り返し機能部１０を切り
換えて稼働状態にする。

【００３１】折り返し機能部１０が稼働すると、発呼信
号は無線信号に変換され、基地局のアンテナを経由して
基地局ゾーンに放射される。この基地局ゾーンに放射さ
れた信号のＩＤは同一基地局ゾーン内の移動局３を特定
している。従って、基地局６と制御局２１の間が回線断
の時でも、基地局６と移動局３の間で通話が実現する。

【００３２】なお、具体例１具体例２とも、回線異常時
に回線監視部８が発する回線切り換え信号Ｓ１によって
回線切り換え部９が折り返し機能部１０を切り換える場
合のみ説明したが、本発明はこの例のみにとどまるもの
ではない。回線正常の状態でも回線切り換え部９が折り
返し機能部１０を切り換えることも可能である。この動
作によって本発明による公共業務ディジタル移動通信シ
ステム用基地局の機能増強を図ることが可能になる。

【００３３】〈具体例２の効果〉具体例２による基地局
を備えたディジタル移動通信システムは、具体例１に、
更に通信機能部２６を備えることにより、以下の効果を
得る。 １．制御局と基地局の間が回線断の状態でも、基地局
は、自局ゾーン内の移動局と交信が可能になる。その結
果災害時に基地局ゾーンに所属している特定の移動局に
救援活動を指示したり、全移動局に災害情報を一斉に知
らせる放送機能等を果たすことも可能になる。 ２．この通信機能部２６を回線断の状態のみならず、通
常の状態でも稼働できる機能を備えるならば、災害時に
制御局と基地局の間が回線断の状態になる前に異常事態
に対処した緊急態勢をとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】具体例１による基地局のブロック図である。

【図２】公共業務ディジタル移動通信システムの概念図
である。

【図３】同じ基地局ゾーン内での交信説明図である。

【図４】異なる基地局ゾーンでの交信説明図である。

【図５】他制御局との交信説明図である。

【図６】具体例２による基地局のブロック図である。

【符号の説明】

１〜５ 移動局 ６、７ 基地局 ８ 回線監視部 ９ 回線切り換え部 １０ 折り返し機能部 １２ 交換機 １３ 位置登録情報 ２１ 制御局 ２２ 指令所

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局と上位の制御局とが回線にて接続
   され、前記基地局が、自己の基地局ゾーン内の移動局と
   他の移動局との間の無線通信を前記制御局を介して中継
   する公共業務ディジタル移動通信システムにおいて、 前記基地局と前記制御局との間の回線を監視する回線監
   視部と、 前記回線監視部が、回線の異常発生を検出したとき、そ
   の回線切り換え信号により、折り返し機能部を稼動させ
   る回線切り換え部と、 前記基地局から自己の基地局ゾーン内の移動局に対し
   て、災害時に発呼及び交信する通信機能部とを含み、 前記折り返し機能部は、回線異常時に、前記通信機能部
   から発呼要求信号を受けると、該信号を前記制御局へ送
   信せずに、無線信号に変換して前記基地局ゾーン内の移
   動局に発信することを特徴とする公共業務ディジタル移
   動通信システム。