JP3903695B2

JP3903695B2 - マルチアプリケーション対応デジタル無線通信システム、その基地局及び移動局

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Publication number: JP3903695B2
Application number: JP2000215880A
Authority: JP
Inventors: 秀哉鈴木; 信数土居; 智昭石藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: EP1172766A1; EP1172766B1; US7233581B2; US20020006120A1; JP2002027535A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の端末を収容し、かつ、複数のアプリケーションを提供可能なマルチアプリケーション対応デジタル無線伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在のデジタル無線通信システムとして、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）やＰＨＳ（Personal Handyphone System）がある。これらはＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式を採用している。この方式は、所定のチャネルを時間軸方向にフレームと言われる時間単位に区切る。このフレームはタイムスロットと呼ばれる時間単位に分割される。各タイムスロットは該基地局のサービス範囲内の通信サービスを希望する各移動局に割り当てられる。該基地局は該各移動局とフレーム周期毎に割り当てられたタイムスロットと呼ばれる時間単位内に通信を行う。一般的にはひとつの移動局に対して、１フレーム内の１タイムスロットが割り当てられる。該基地局と該移動局間の通信サービスが継続している間は該タイムスロットが他の移動局との通信サービスのために割り当てられることは無い。これは元々、通信サービスとして、連続的なデータである音声通話をベースとして設計されたためである。音声通話に必要な伝送容量がひとつのタイムスロットで賄えるようになっている。
【０００３】
また、特開平６−２４４７９１に開示されている技術がある。この技術は、無線回線品質の低下を検出した場合には、ひとつではなく複数のタイムスロットを割当て、同一の信号を挿入して送信する方法である。受信側では同一信号を複数回受信する機会を得ることにより、データのスループットの向上を図る。
【０００４】
更にマルチメディア時代を迎え、無線通信の世界もＭＭＡＣ（Multimedia Mobile Access Communication systems）高速無線アクセスシステムのようにサービスクラスに適応した無線方式が現在検討されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記ＭＭＡＣ高速無線アクセスは、マルチアプリケーション対応の無線方式である。しかし、無線セル内にて通信を完了することが必要なアプリケーションへの取り決めが無い。例えばＥＴＣ（Electronic Toll Collection：自動料金収受システム）のように該無線セル内で課金情報のやり取りを完了するシステムがある。仮に、ＭＭＡＣ高速無線アクセスの無線方式を該無線セル内での通信完了が必要なアプリケーションに適用した場合、ＱＯＳを満足する無線回線を割当てられず、該セル内での通信完了が困難となる場合が想定される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明においては、上記ＥＴＣのように該無線セル内での通信完了が必要なアプリケーションに優先的に無線回線を割当てる手段を設ける。また、無線回線測定手段を設け、無線回線品質が悪い場合には、優先的に複数のタイムスロットを割り付け、かつ、各タイムスロットには同一内容を挿入することによりスループット向上を図る。この技術により、該アプリケーションの該無線セル内での通信不完了率低減を図る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に本発明が適用されるデジタル無線通信システムの一構成例を示す。本構成例では、移動局１０２が車両１０１に搭載されている。また、３つの基地局１０３−Ａ〜Ｃにて４つのアプリケーションを提供している。該３つの基地局１０３−Ａ〜Ｃは、それぞれ無線セル１０４−Ａ〜Ｃを構成する。該３つの基地局１０３−Ａ〜Ｃは、有線回線網１０７を介して、走行支援システムのアプリケーションセンター１０５、路面情報提供アプリケーションサーバー１０９、及び、インターネットアプリケーションサーバー１０８と接続されている。料金決済アプリケーションサーバー１０６は該基地局１０３−Ｂとだけ接続されており、該基地局の無線セル１０４−Ｂ内でのみサービスが可能である。本構成例の特徴として、複数のアプリケーションが混在していることがあげられる。これらの複数のアプリケーションに対応すデジタル無線通信システムに必要な要素として、各アプリケーションの特質を包含できるような通信チャネル割当構成を取ることが必要である。ここでは一例として、各アプリケーションを通信回線の特質で大きく４つに分ける。第１の通信回線として、ダウンリンクのみの「同報」があげられる。これは一般的には放送と同等であり、該無線セル内の全移動局に同一内容を報知するアプリケーションであり、上記路面情報提供がこれに相当する。第２の通信回線として、通話のように双方向で常に一定の伝送容量を保持する「リアルタイム」がある。これは、常に一定のタイムスロットを該当する通信に固定的に割り付け、車両制御情報の授受を行う走行支援システムに適用することが考えられる。また、第３の通信回線として、インターネットのようにオンデマンドにより要求するサーバから情報をダウンリンクにて得る「リクエスト」がある。これは、他の通信回線に比べて比較的遅延時間の許容度が大きい。従って、他の通信回線よりもタイムスロット割当て優先度を低くすることができる。最後に、該無線セル内にて通信完了が必要となる「トランザクション」がある。これは、前述のＥＴＣの様に料金所に設けられた無線セル内にて課金情報のやり取りを完了する。
【０００８】
以上に述べたマルチアプリケーション環境において、本発明における基地局と移動局との間で伝送される無線伝送信号の信号フォーマットの一実施例を図２に示す。この例では、１タイムフレームは６個のタイムスロットにて構成される。ダウンリンク２０１では最初のタイムスロットを基地局からの報知情報送信のためのＦＣＭＣ（Frame Control Message Channel）として使用する。残りの５つのタイムスロットＴＳＤ１〜ＴＳＤ５はＭＤＣ（Message Data Channel）として通信に使用する。また、アップリンク２０２では、移動局から基地局へのアクセス用に、１タイムスロットをＡＣＴＣ（Activation Channel）として割当てる。残りの５つのタイムスロットＴＳＵ１〜ＴＳＵ５はＭＤＣとして通信に使用する。
【０００９】
ＦＣＭＣ２０３は、プリアンブル（ＰＲ）、ユニークワード（ＵＷ）、制御信号（Ｃ）及び誤り検出用冗長ビット（ＣＲＣ）から構成される。また、該制御信号２０４には、基地局ＩＤ（ＢＩＤ）、アプリケーション識別子（ＡＰ１〜５）及びＭＤＣ割当て情報（ＩＤ１〜５（移動局ＩＤ）、ａｐ１〜５（アプリケーション識別子））が含まれる。
【００１０】
ＡＣＴＣ２０５は、ランプ（Ｒ）、プリアンブル（ＰＲ）、ユニークワード（ＵＷ）、制御信号（Ｃ）、データ（Ｉ）、誤り検出用冗長ビット（ＣＲＣ）、ガードタイム（Ｇ）から構成される。また、該制御信号２０６には、移動局ＩＤ（ＭＩＤ）及びアプリケーション識別子（ＡＰ）が含まれる。
【００１１】
ＭＤＣ２０７は、アップリンクの例であるが、ランプ（Ｒ）、プリアンブル（ＰＲ）、ユニークワード（ＵＷ）、制御信号（Ｃ）、データ（Ｉ）、誤り検出用冗長ビット（ＣＲＣ）、ガードタイム（Ｇ）から成る。また、該制御信号２０８には、移動局ＩＤ（ＭＩＤ）、アプリケーション識別子（ＡＰ）及び無線回線品質情報（ＱＴ）が含まれる。なお、ダウンリンクのＭＤＣ例としては、アップリンクのランプ及びガードタイムをプリアンブルパターンで埋める構成が考えられる。
【００１２】
次に、基地局及び移動局構成の一実施例を示す。始めに基地局構成について図３を用いて説明する。基地局は、送信系、受信系及び制御系とから構成される。送信系はインターフェース部（ＩＦ）３０１と、チャネルコーダー（ＣＨＣＯＤ）３０２と、デジタル変調器（ＭＯＤ）３０３と、ミキサ３０４と、電力増幅器（ＰＡ）３０５と、アンテナ共用器（ＤＵＰ）３０６とアンテナ３０７とから構成される。
【００１３】
各アプリケーションセンター３３０から、外部の有線回線網３２０を介して送られてきたデジタル信号は、インターフェース部３０１を通じて、チャネルコーダー３０２に送られる、チャネルコーダー３０２では、デジタル信号に対する誤り検出用冗長ビット及び制御部（ＣＯＮＴ）３１２から得られる制御信号の付加、さらに、多重化を行う。デジタル変調器３０３では、多重化されたデジタル信号に応じた変調信号を生成する。この変調信号は、周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）３１３から出力される送信周波数信号と、ミキサ３０４にて合成され、所定の無線送信信号に周波数変換される。この無線送信信号は、電力増幅器３０５にて所定の送信電力に増幅された後、アンテナ共用器３０６及びアンテナ３０７を介して各移動局に向けて送信される。
【００１４】
受信系は、アンテナ３０７と、アンテナ共用器３０６と、受信回路（ＲＸ）３０８と、ミキサ３０９と、デジタル復調器（ＤＥＭＯＤ）３１０と、チャネルデコーダー（ＣＨＤＥＣ）３１１と、インターフェース部３０１とから成る。
【００１５】
移動局から発せられた無線信号は、アンテナ３０７及びアンテナ共用器３０６とを介して、受信回路３０８に入力される。受信回路３０８では、該無線信号を増幅する。該増幅された無線信号は、ミキサ３０９にて、周波数シンセサイザ３１３から出力される受信周波数信号と合成され、所定の周波数の受信信号に変換される。該受信信号は、デジタル復調器３１０にて復調され、デジタル受信信号に変換される。該デジタル受信信号はチャネルデコーダー３１１にて所定のタイムスロットに分離され、各タイムスロット毎に誤り検出が行われる。各タイムスロットの制御信号は制御部３１２に送られる。また、各タイムスロットのデータは、インターフェース部３０１及び有線回線網３２０を介して、各アプリケーションセンター３３０に送出される。なお、アプリケーションセンター３３０は、必ずしも有線回線網３２０を介する必要は無く、インターフェース部３０１に直接接続されていてもよい。また、アプリケーションセンターは例えば、ワークステーションのようなサーバー形態でもよい。
【００１６】
また制御系は、チャネルコーダー３０２と、制御部３１２と、周波数シンセサイザー３１３と、チャネルデコーダー３１１とから構成される。制御部３１２は制御手段３１２−１と記憶手段３１２−２とを備える。制御部３１２は、インターフェース部３０１を介して得られたデータを、フレーム上のどのタイムスロットに割当てるかをチャネルコーダー３０２に指示する。また、制御部３１２は、デジタル受信信号を分離した各タイムスロットのデータをインターフェース部３０１及び有線回線網３２０を通じて、どのアプリケーションセンターに送付すべきかをチャネルデコーダー３１１に指示する。同時に、制御部３１２は、チャネルデコーダー３１１にて行われた誤り検出結果を得ることができる。さらに、制御部３１２は、送信及び受信周波数を決定する周波数シンセサイザー３１３に対して送信及び受信周波数を指示することができる。
【００１７】
ここで、前記制御部３１２の記憶手段３１２−２に設けられる、データベースの一例について図４を用いて説明する。図４には、アプリケーション優先度データベース４０１と、タイムスロット割り当てデータベース４０２と、待ちデータ用データベース４０３、及び、無線回線品質データベース４０４が示されている。アプリケーション優先度データベース４０１は、アプリケーション識別子と優先度の２つの項目から成る。本発明にて注目している、該無線セル内にて通信完了が必要なアプリケーションの優先度は高く設定する。タイムスロット割り当てデータベース４０２は、本発明例に合わせ５つのタイムスロットそれぞれが、移動局ＩＤ、アプリケーション識別子、及び、優先度の３つの項目から構成される。また、待ちデータ用データベース４０３は、タイムスロットに空きが無い場合に、次回以降のフレームにて送信されるべく、待機中のデータが記載されており、順番に従ってそれぞれ、優先度、移動局ＩＤ、及び、アプリケーション識別子、格納アドレスから構成される。また、無線回線品質データベース４０４は、各移動局ＩＤ及びアプリケーション毎に、優先度、ＭＤＣ受信数、エラー数、及び、エラー率から構成される。
【００１８】
次に、移動局構成について図５を用いて説明する。移動局も基地局と同様に、送信系、受信系及び制御系とから構成される。送信系は入出力部（ＨＭＩ）５０１と、アプリケーション制御部５０２と、インターフェース部（ＩＦ）５０３と、チャネルコーダー（ＣＨＣＯＤ）５０４と、デジタル変調器（ＭＯＤ）５０５と、ミキサ５０６と、電力増幅器（ＰＡ）５０７と、アンテナ共用器（ＤＵＰ）５０８とアンテナ５０９とから構成される。
【００１９】
ユーザーによって選択されたアプリケーションは入出力部５０１を通じて、アプリケーション制御部５０２に通知される。アプリケーション制御部ではユーザーによって入力された内容に応じたデータを作成し、インターフェース部５０３を介してチャネルコーダー５０４に送られる、チャネルコーダー５０４では、デジタル信号に対する誤り検出用冗長ビット及び制御部（ＣＯＮＴ）５１４から得られる制御信号の付加、及び、多重化を行う。デジタル変調器５０５では、多重化されたデジタル信号に応じた変調信号を生成する。この変調信号は、周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）５１５から出力される送信周波数信号と、ミキサ５０６にて合成されて所定の無線送信信号に周波数変換される。この無線送信信号は、電力増幅器５０７にて所定の送信電力に増幅された後、アンテナ共用器５０８及びアンテナ５０９を介して基地局に向けて送信される。
【００２０】
受信系は、アンテナ５０９と、アンテナ共用器５０８と、受信回路（ＲＸ）５１０と、ミキサ５１１と、デジタル復調器（ＤＥＭＯＤ）５１２と、チャネルデコーダー（ＣＨＤＥＣ）５１３と、インターフェース部（ＩＦ）５０３とから成る。
【００２１】
基地局から発せられた無線信号は、アンテナ５０９及びアンテナ共用器５０８とを介して、受信回路５１０に入力される。受信回路５１０では、該無線信号を増幅する。該増幅された無線信号は、ミキサ５１１にて、周波数シンセサイザ５１５から出力される受信周波数信号と合成され、所定の周波数の受信信号に変換される。該受信信号は、デジタル復調器５１２にて復調され、デジタル受信信号に変換される。該デジタル受信信号はチャネルデコーダー５１３にて所定のタイムスロットに分離され、各タイムスロット毎に誤り検出が行われる。各タイムスロットの制御信号は制御部５１４に送られる。また、各タイムスロットのデータは、インターフェース部５０３を介してアプリケーション制御部５０２に送出される。この送出されたデータの内容に応じて、アプリケーション制御部５０２から入出力部５０１に対して表示等の出力指示が行われる場合もある。
【００２２】
また制御系は、チャネルコーダー５０４と、制御部５１４と、周波数シンセサイザー５１５と、チャネルデコーダー５１３とから構成される。制御部３１２は制御手段５１４−１と記憶手段５１４−２とを備える。制御部５１４は、インターフェース部５０３を介して得られたデータを、フレーム上のどのタイムスロットに割当てるかをチャネルコーダー５０４に指示する。また、制御部５１４は、チャネルデコーダー５１３に指示し、デジタル受信信号をタイムスロット単位に分離する。各タイムスロットのデータはインターフェース部５０３を介してアプリケーション制御部５０２に送出される。同時に、制御部５１４は、チャネルデコーダー５１３にて行われた誤り検出結果を得ることができる。さらに、制御部５１４は、送信及び受信周波数を決定する周波数シンセサイザー５１５に対して送信及び受信周波数を指示することができる。
【００２３】
なお、移動局にも基地局と同様に制御部５１４における記憶手段５１４−２にタイムスロット割り当てデータベースと、待ちデータ用データベースが存在する。基本的には図４に示された基地局用データベースと同様であるが、通信相手となる基地局はひとつであるため、移動局ＩＤに相当する項目が削除された構成となる。
【００２４】
次に、図６を用いて、基地局と移動局間シーケンスの本発明における一実施例を説明する。なお、図６の右側には、基地局及び移動局間のフレーム６０１-Ｆ〜６１０-Ｆを示しており、本発明における使用タイムスロットに斜線を施してある。ＦはＦＣＭＣ、Ｄ１〜Ｄ５はＴＳＤ１〜５、ＡはＡＣＴＣ、そして、Ｕ１〜Ｕ５はＴＳＵ１〜５を示す。
【００２５】
基地局がＦＣＭＣ６０１を用いて、常に自セル内の移動局に対して報知情報を送出する。該報知情報には、基地局ＩＤ、利用可能なアプリケーション情報、及び無線回線割当て情報が含まれる。移動中の移動局は、該ＦＣＭＣ６０１を解読することにより、該基地局の無線セル内に入ったことを知る。該移動局が該基地局を通じて通信を開始したい場合には、ＡＣＴＣ６０２によって、該基地局に対して接続要求を行う。このＡＣＴＣ６０２には、該移動局ＩＤ及びアプリケーション識別子が含まれる。該基地局は、該移動局からの要求アプリケーション情報に基き、アプリケーション優先度データベース４０１より該アプリケーションの優先度情報を得る。その後、該基地局の制御手段３１２−１は、既に利用されているタイムスロット情報や、これから使用するアプリケーション情報等によって各通信に対するＭＤＣの割当てを決定する。この割り当て結果は、前記タイムスロット割り当てデータベース４０２に記載される。また、優先度情報に基づき、該当フレームにて送信できないデータは、前記待ちデータ用データベース４０３に記載され、次フレーム以降に送信される。該基地局は次フレーム先頭のＦＣＭＣ６０３を用いて、各移動局に対し、タイムスロット割付情報を報知する。この通知内容には、移動局ＩＤや、利用するアプリケーション情報、及び、使用タイムスロット情報が含まれる。該移動局はＦＣＭＣ６０３による通知内容に基き、指定されたＭＤＣ６０４にて送信を行う。これを受けて、該基地局は移動局からＭＤＣ６０４にて送られてきたデータ内容に対する返信をする。その際、該基地局は予め、ＦＣＭＣ６０５にて該移動局に対する送信タイムスロット番号を通知する。該移動局は、該基地局からのＦＣＭＣ６０５から、受信すべきＭＤＣ６０６を知る。無線回線品質が良好な場合には、通信終了まで、前記ＦＣＭＣ６０３からＭＤＣ６０６のシーケンスが繰り返される。
【００２６】
次に、無線回線品質が良好でない場合について説明する。前記優先度情報から、該通信が該基地局の無線セル内で完了する必要があるかどうかを識別する。さらに、該移動局及び該基地局には無線回線品質を測定する手段を有する。この無線回線品質測定方法としては、誤り検出結果を用いて、規定時間当たりのタイムスロットエラー率を算出することが考えられる。該移動局は該基地局からのダウンリンクの無線回線品質測定を行い、ＭＤＣを用いて結果を該基地局に通知する。また、該基地局は、該移動局からのアップリンクの無線回線品質測定を行う。これらのアップ／ダウンリンクの無線回線品質測定を行い、所定の品質を満たさない場合には、該基地局はＦＣＭＣ６０７にて該移動局に対し、アップリンクのＭＤＣを複数割当てることを通知する。この場合、割当てられた複数のＭＤＣ６０８の内容は同一であり、該基地局では該複数のＭＤＣ６０８の内ひとつでも内容が正しければＯＫとすることにより、スループットを向上させる。また、ダウンリンクに関しては、同様に該基地局より該移動局に対して、ＦＣＭＣ６０９にて該移動局に対し、ダウンリンクのＭＤＣを複数割当てることを通知する。この場合、割当てられた複数のＭＤＣ６１０の内容は同一であり、該移動局では該複数のＭＤＣ６１０の内ひとつでも内容が正しければＯＫとすることにより、スループットを向上させる。
【００２７】
次に、移動局からの接続要求時に関する、基地局単体での動作シーケンスを、図７を用いて説明する。電源投入により、基地局は動作を開始する（７０１）。該基地局は、ＡＣＴＣを受信することにより、移動局からの接続要求があるかどうかを知る（７０２）。該接続要求信号には、該移動局ＩＤ及び接続要求されるアプリケーション識別子が含まれる。該基地局は、移動局からの接続要求があった場合には、アプリケーション優先度データベース４０１より該アプリケーションの優先度情報を得た後、前記タイムスロット割り当てデータベースを参照し、次フレームにおけるＭＤＣの割当て状況、及び、空きＭＤＣ数を確認する（７０３）。例えば、この時点におけるタイムスロット割り当てデータベースの状況は図４に示された状況とする（空きＭＤＣ無し）。該移動局から要求されたＭＤＣ数以上の空きＭＤＣがあった場合には、該移動局に要求されたＭＤＣ数を割当てる（７０４）。空きＭＤＣ数が、該移動局から要求されたＭＤＣ数未満の場合には、該優先度を判定する（７０５）。次フレームに割当て予定のＭＤＣの内、該優先度より低い優先度の低いＭＤＣがある場合には、該優先度の低いＭＤＣを借用し、ＭＤＣを貸与した優先度の低いデータは基地局にて保存、及び、前記待ちデータ用データベース４０３に記載し、次フレーム以降の適当なＭＤＣにて送信する（７０６）。この場合のデータベース例は図８に示されるとおりである。図４に示されるデータベースの状況に対して、移動局ＩＤがＭＩＤ５で優先度が１の新規接続割り当て要求が発生したため、優先度の低い移動局ＩＤがＭＩＤ４のＭＤＣが借用され、該ＭＤＣデータは待ちデータ用データベース８０３に登録されている。なお、優先度の低いＭＤＣが無い場合には呼損となる（７０７）。また、呼損となった移動局は、次フレーム以降再びＡＣＴＣを用いてリトライを行うことになる。
【００２８】
次に、移動局との通信時に無線回線品質が劣化した場合の基地局単体での動作シーケンスを、図９を用いて説明する。
【００２９】
基地局は通信中のＭＤＣ内容をチェックし、移動局からの無線回線品質劣化報告がるかどうか、または、基地局にて受信されたＭＤＣが所定の無線回線品質を保っているかを確認する（９０１）。所定の品質が満たされないＭＤＣがあった場合には、該当ＭＤＣの次回スケジューリング時に、所定の同一内容送信に必要な空きＭＤＣがあるかどうかを確認する（９０２）。もし、必要な数の空きＭＤＣがあれば、ＭＤＣを追加割当てし、同一内容送信を行う（９０３）。必要な数の空きＭＤＣが確保できない場合、他の同一フレーム上にスケジューリング予定のＭＤＣとの優先度を比較する（９０４）。例えば、この時点におけるデータベースの状況は図４に示された状況とする（空きＭＤＣ無し）。優先度の低いＭＤＣがあった場合には、該優先度の低いＭＤＣを借用し、ＭＤＣを貸与した優先度の低いデータを保存、及び、前記待ちデータ用データベース４０３に記載する（９０５）。優先度の高いＭＤＣは、借用したＭＤＣと合わせて、複数のＭＤＣに同一内容を挿入して送信する（９０３）。本実施例では３つのＭＤＣで同一内容送信を行う。この場合のデータベース例は図１０に示されるとおりである。図４に示されるデータベースの状況に対して、移動局ＩＤがＭＩＤ１で優先度が１の無線回線品質が劣化したため（例えば、図４における無線回線品質劣化の目安としてエラー率０．６をしきい値とする）、優先度の低い移動局ＩＤがＭＩＤ１（ＡＰ２）とＭＩＤ４の２つのＭＤＣが借用され、該ＭＤＣデータは待ちデータ用データベースに登録されている。受信側では、受信された複数の同一内容ＭＤＣの内、誤り検出によりエラーの無いＭＤＣを採用する。また、優先度の低いＭＤＣが無い場合には、複数ＭＤＣによる同一内容送信はできない（９０７）。
【００３０】
なお、本実施例はＴＤＭＡ方式を想定しているが、ＣＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式及びＯＦＤＭ方式にも容易に適用可能である。
【００３１】
ＣＤＭＡ方式の場合には、タイムスロットにて既定されるチャネルを、コードにて既定されるチャネルとすれば良い。また、ＦＤＭＡ方式の場合には、タイムスロットにて既定されるチャネルを、周波数にて既定されるチャネルとすれば良い。ＯＦＤＭ方式の場合には、タイムスロットにて既定されるチャネルを、少数のサブキャリアにてひとつのチャネルを既定するとすれば良い。
【００３２】
上記実施例は料金収受アプリケーションがひとつの無線セルにてサービスエリアが規定された場合について説明した。次に、複数の無線セルにてサービスエリアが構成される場合についての一実施例について説明する。
【００３３】
図１１に、二つの無線セルにて料金収受アプリケーションのサービスエリアが既定される例を示した。ここでは簡単のため、他のアプリケーションサービスの記載を省略しているが、本構成でもマルチアプリケーション対応のシステムであることに変りはない。また、ここでは無線セルが二つの場合が示してあるが、３つ以上の無線セルにてサービスエリアを拡張しても容易に本発明は適用可能である。
【００３４】
図１１に示された構成例では、移動局１０２が車両１０１に搭載されている。２つの基地局１０３−Ａ〜Ｂにて料金収受アプリケーションを提供している。該２つの基地局１０３−Ａ〜Ｂは、それぞれ無線セル１０４−Ａ〜Ｂを構成する。料金決済アプリケーションサーバー１０６は、該基地局１０３−Ａ〜Ｂに接続されており、該基地局の無線セル１０４−Ａ〜Ｂ内でのみサービスが可能である。また、車両１０１は道路１１０１上を、矢印で示した方向に進行しており、前記料金収受アプリケーションの通信完了により、ゲート１１０２が開き、通行可能となる。一つの無線セルで提供されるサービスエリアが狭い場合には、前述のように複数の無線セルにて、同一アプリケーションをサービスする構成となる。
【００３５】
このように複数の無線セルにてサービスエリアを構成した場合の本発明における利点として、各無線セルにて該アプリケーションの優先度をかえることが可能となる。
【００３６】
車両の中には無線回線品質の劣化により、通信不完了のままゲート１１０２の位置まで移動してしまう場合が想定される。このゲート１１０２前での車両停止となる確率を更に低減させる手段として、該アプリケーションの優先度をゲート１１０２の近くの無線セル内で高くする方法が考えられる。図１２を用いてこの実現方法を説明する。なお、該アプリケーションは図１２においてＡＰ１として表されている。ゲート１１０２から遠い無線セル１０４−Ｂにおける基地局１０３−Ｂのアプリケーション優先度データベースにおける該アプリケーションの優先度は２である。次に、ゲート１１０２近くの無線セル１０４−Ａにおける基地局１０３−Ａのアプリケーション優先度データベースにおける該アプリケーションの優先度は１である。これにより、該アプリケーションは、無線セル１０４−Ｂ内では優先度２、また、無線セル１０４−Ａ内では優先度１として扱われる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によると、マルチアプリケーション対応無線システムにおいて、トラフィック量が大きい場合にでも、該当無線セル内で通信完了が必要な通信に無線回線を優先的に割当て、かつ、該無線回線品質が劣化した場合にも複数ＭＤＣに同一内容を挿入して送受信することにより該通信のスループットを上昇させ、該通信が該無線セル内での通信不完了率を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例であるデジタル無線通信システム構成図。
【図２】本発明の一例であるタイムフレーム/タイムスロット構成図。
【図３】本発明の一例である基地局構成の図。
【図４】本発明の一例である基地局におけるタイムスロット割り当てデータベース、待ちデータ用データベース及び無線回線品質データベースの図。
【図５】本発明の一例である移動局構成の図。
【図６】本発明の一例である基地局と移動局間の接続シーケンスを示す図。
【図７】本発明の一例である基地局における、移動局からの接続要求時シーケンスを示す図。
【図８】本発明の一例である基地局における、第２のタイムスロット割り当てデータベース及び待ちデータ用データベースの図。
【図９】本発明の一例である基地局における、無線回線品質劣化時シーケンスを示す図。
【図１０】本発明の一例である基地局における、第３のタイムスロット割り当てデータベース及び待ちデータ用データベースの図。
【図１１】本発明の一例である複数の無線セルによるデジタル無線通信システム構成図。
【図１２】本発明の一例である各基地局の他のアプリケーション優先度データベースの図。
【符号の説明】
１０１：車両、１０２：移動局、１０３−Ａ〜Ｃ：基地局、１０４−Ａ〜Ｃ：無線セル、１０５：走行支援システムアプリケーションセンター、１０６：料金決済アプリケーションサーバー、１０７、３２０：有線回線網、１０８：インターネットアプリケーションサーバー、１０９：路面情報提供アプリケーションサーバー、２０１：ダウンリンクフレーム、２０２：アップリンクフレーム、２０３：ＦＣＭＣ、２０４、２０４−１、２０４−２：ＦＣＭＣ制御信号、２０５：ＡＣＴＣ、２０６：ＡＣＴＣ制御信号、２０７：アップリンクＭＤＣ、２０８：アップリンクＭＤＣ制御信号、３０１、５０３：インターフェース部、３０２、５０４：チャネルコーダー、３０３、５０５：デジタル変調器、３０４、３０９、５０６，５１１：ミキサ、３０５、５０７：電力増幅器、３０６、５０８：アンテナ共用器、３０７、５０９：アンテナ、３０８、５１０：受信回路、３１０、４１２：デジタル復調器、３１１、５１３：チャネルデコーダー、３１２、５１４：制御部、３１２−１、５１４−１：制御手段、３１２−２、５１４−２：記憶手段、３１３、５１５：周波数シンセサイザー、３３０：アプリケーションサーバー、５０１：入出力部、５０２：アプリケーション制御部、４０１、１２０１−Ａ、１２０１−Ｂ、：アプリケーション優先度データベース、４０２、８０２、１００２：タイムスロット割り当てデータベース、４０３、８０３，１００３：待ちデータ用データベース、４０４：無線回線品質データベース、１１０１：道路、１１０２：ゲート。

Claims

基地局と複数の移動局とから成るデジタル無線通信システムにおいて、該移動局は該基地局に対して送出する無線チャネル割当要求信号の中に、無線チャネルを介して提供されるアプリケーションを表す符号を含め、
該基地局は該移動局からの該無線チャネル割当要求信号内の該アプリケーションを表す符号から、該アプリケーションの優先度を識別する手段を具備し、
該基地局は該移動局からの該無線チャネル割当要求信号に応じて、該優先度に基づき、該移動局との１つ若しくは複数の無線チャネルを割当てる手段を具備し、
前記基地局および移動局の少なくとも一方は該無線チャネルの無線回線品質測定機能を具備し、
優先度が高いアプリケーションに使用される無線チャネルにおいて、所定の無線回線品質が得られない場合には、既に割当てられた無線チャネルに、新規の無線チャネルを追加して割当て、規定時間当たり同一内容を複数回送信する手段を備え、
該基地局は対応可能なアプリケーション情報を報知する手段を備え、
特定アプリケーションのサービスエリアが２つ以上の連続した無線セルにて構成される場合において、移動局進行方向に従った無線セルの順番に応じて、該特定アプリケーションに対する無線チャネルの割当て優先度を変える手段を備えることを特徴とするマルチアプリケーション対応デジタル無線通信システム。