JP5267319B2 - 移動基地局、移動通信システムおよび移動通信方法 - Google Patents
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Description
・移動通信システムの構成
図1は、第1の実施例にかかる移動通信システムを示すブロック図である。図1に示すように、移動通信システムは、移動基地局1および移動端末2を備える。移動基地局1は、検知部3、切り替え部4、通信リソースの通知部5および通信情報の通知部6を備える。検知部3は、他セルの通信情報を検知する。切り替え部4は、検知部3により検知された他セルの通信情報に基づいて、自局が用いる通信リソースを、他セルで用いられている通信リソースと異なる通信リソースに切り替える。通信リソースの通知部5は、切り替え部4により切り替えられた通信リソースを自セル内の移動端末2へ通知する。通信情報の通知部6は、切り替え部4により切り替えられた通信リソースに関する通信情報を自セルの外にある図示しない他の基地局へ通知する。移動端末2は、切り替え部7および通信部8を備える。移動端末2において、切り替え部7は、移動基地局1から通知される通信情報(図1において、自セルの通信情報)に基づいて通信リソースを切り替える。通信部8は、移動端末2の切り替え部7により切り替えられた通信リソースを用いて移動基地局1と通信する。
図2は、第1の実施例にかかる移動通信システムにおける処理手順を示すフローチャートである。図2に示すように、移動基地局1において、まず、検知部3は、他セルの通信情報を検知する(ステップS1)。次いで、移動基地局1において、切り替え部4は、検知部3により検知された他セルの通信情報に基づいて、自局が用いる通信リソースを、他セルで用いられている通信リソースと異なる通信リソースに切り替える(ステップS2)。次いで、移動基地局1において、通信リソースの通知部5は、切り替え部4により切り替えられた通信リソースを自セル内の移動端末2へ通知する(ステップS3)。次いで、移動基地局1において、通信情報の通知部6は、切り替え部4により切り替えられた通信リソースに関する通信情報を自セルの外にある他の基地局へ通知する(ステップS4)。なお、ステップS3とステップS4の順序は、逆でもよい。
第2の実施例において、移動通信システムの構成および処理手順、移動基地局の構成、並びに移動端末の構成については、いずれも上述した第1の実施例と同様である。以下に、移動基地局の要部の構成について説明する。
図3は、通信情報の通知部の第1の例を示すブロック図である。図3に示すように、通信情報の通知部11は、アンテナの指向性の制御部12、記憶部13および自セルの通信情報の通知部14を備えている。アンテナの指向性の制御部12は、自局の周囲に指向性ビームを形成する。アンテナの指向性の制御部12は、図示しないアンテナの指向性を制御することにより、指向性ビームの方向を時間的に変化させる。アンテナの指向性の制御部12は、ハードウェアにより実現されてもよいし、プロセッサがアンテナの指向性を制御するプログラムを実行することにより実現されてもよい。記憶部13は、現在の自セルの通信情報を記憶している。自セルの通信情報の通知部14は、アンテナの指向性の制御部12により形成された指向性ビームの方向へ、記憶部13に記憶されている自セルの通信情報を送信する。通信情報には、例えば自セルで使用している通信リソースの情報が含まれている。通信情報に、自局の位置情報や優先順位の情報が含まれていてもよい。通信リソースの一例として、例えば周波数、時間または符号が挙げられる。通信情報に含まれる通信リソースの情報として、例えば周波数の情報、時間の情報および符号の情報のうちの少なくとも一つが含まれていればよい。通信情報の通知部の第1の例によれば、自セルの通信情報を指向性ビームにして送信するので、指向性ビームにしないで送信する場合と比べて、自セルの通信情報がより遠くまで到達する。従って、指向性ビームにしない場合に通信することができない距離に存在する移動基地局同士が、互いに相手の移動基地局に自セルの通信情報を通知することができる。
図4は、通信情報の通知部の第2の例を示すブロック図である。図4に示すように、通信情報の通知部21は、送信電力の制御部22、記憶部23および自セルの通信情報の通知部24を備えている。送信電力の制御部22は、時間的に送信電力を増加させる。記憶部23については、通信情報の通知部の第1の例における記憶部と同様である。自セルの通信情報の通知部24は、送信電力の制御部22により増加させられた送信電力で、記憶部23に記憶されている自セルの通信情報を送信する。通信情報の通知部の第2の例によれば、配下の移動端末との間で通信するときよりも高い送信電力で自セルの通信情報を送信するので、配下の移動端末との間で通信する場合と比べて、自セルの通信情報がより遠くまで到達する。従って、配下の移動端末との間で通信する場合に通信することができない距離に存在する移動基地局同士が、互いに相手の移動基地局に自セルの通信情報を通知することができる。
図5は、切り替え部を示すブロック図である。図4に示すように、切り替え部31は、通信情報の比較部32および決定部33を備えている。通信情報の比較部32は、検知部により検知された他セルの通信情報と自セル通信情報とを比較する。決定部33は、通信情報の比較部32から自セルの通信リソースを切り替える必要があるという結果を受け取ると、他セルで用いられている通信リソースと異なる通信リソースを自セルの通信リソースに決定する。決定部33は、決定した自セルの通信リソースを出力する。
図6は、通信情報の比較部の第1の例を示すブロック図である。図6に示すように、通信情報の比較部41は、位置情報の比較部42および通信リソースの比較部43を備えている。位置情報の比較部42は、検知部により検知された他セルの通信情報のうちの他の移動基地局の位置情報と自局の位置情報とを比較して、他の移動基地局と自局との距離を算出する。位置情報の比較部42は、他の移動基地局と自局との距離を出力する。自局の位置情報は、例えばGlobal Positioning System(GPS、全地球測位システム)や光ビーコンを用いたシステムなどから得られる。GPSの受信機は、移動基地局の基地局装置が備えていてもよいし、例えば基地局装置を積載した車両等の移動体に設けられていてもよい。通信リソースの比較部43は、他セルの通信情報のうちの他セルの通信リソースの情報と自セルの通信リソースの情報とを比較して、他セルの通信リソースと自セルの通信リソースとの差違を求める。通信リソースの比較部43は、他セルの通信リソースと自セルの通信リソースとの差違を、通信リソースの差違情報として出力する。通信情報の比較部の第1の例によれば、他の移動基地局と自局との距離に基づいて、通信リソースを制御することができる。例えば、移動基地局は、自局と他の移動基地局とが干渉を起こし得る程度に近い場合に通信リソースの切り替えを行い、干渉しない程度に離れている場合には通信リソースの切り替えを行わない、というように制御することができる。
図7は、通信情報の比較部の第2の例を示すブロック図である。図7に示すように、通信情報の比較部51は、位置情報の比較部52、優先順位の比較部53および通信リソースの比較部54を備えている。位置情報の比較部52および通信リソースの比較部54については、それぞれ通信情報の比較部の第1の例における位置情報の比較部および通信リソースの比較部と同様である。優先順位の比較部53は、検知部により検知された他セルの通信情報のうちの他の移動基地局の優先順位と自局の優先順位とを比較して、他の移動基地局と自局との優先順位の差違情報を出力する。各移動基地局の優先順位は、予め設定されていてもよい。優先順位が高い移動基地局の一例として、例えば警察車両や救急車両などの車両に基地局装置が積載された移動基地局が挙げられる。また、各移動基地局の優先順位は、移動基地局が行う通信の重要度に応じて割り当てられていてもよい。重要度の高い通信の一例として、例えば災害時の被害状況や救助の指示などの通信が挙げられる。通信情報の比較部の第2の例によれば、移動基地局に優先順位が設定されていることによって、警察車両同士や救急車両同士で通信することができるので、警察車両同士や救急車両同士での干渉を避けることができる。また、被災地などで救助作業や復旧作業に従事する車両同士で通信することができるので、救助作業や復旧作業に従事する車両同士での干渉を避けることができる。
図8は、移動基地局における処理手順の第1の例を示すフローチャートである。図8に示すように、処理が開始され、自局と他の移動基地局との間の距離が閾値以下である場合、移動基地局において、通信リソースの比較部は、検知部により検知された他セルの通信情報のうちの他セルの通信リソースと自セルの通信リソースとを比較する(ステップS11)。比較の結果、他セルの通信リソースと自セルの通信リソースとが異なる場合(ステップS12:No)、決定部は、自セルの通信リソースを現在の通信リソースに決定する(ステップS14)。この場合、自セルの通信リソースは変更されない。そして、処理を終了する。一方、他セルの通信リソースと自セルの通信リソースとが同じである場合(ステップS12:Yes)、決定部は、利用可能な通信リソース、すなわち他セルで使用されていない通信リソースの中から、自セルで用いる通信リソースを例えば無作為に選択する(ステップS13)。次いで、決定部は、選択された通信リソースを自セルの通信リソースに決定する(ステップS14)。そして、処理を終了する。
図9は、移動基地局における処理手順の第2の例を示すフローチャートである。図9に示すように、処理手順の第2の例では、ステップS21、ステップS22、ステップS24およびステップS25は、それぞれ上述した処理手順の第1の例におけるステップS11、ステップS12、ステップS13およびステップS14と同様である。ステップS22で他セルの通信リソースと自セルの通信リソースとが同じであるか否かを判定した結果、他セルの通信リソースと自セルの通信リソースとが同じである場合(ステップS22:Yes)、通信情報の比較部は、検知部で他セルの通信情報を受信した時刻と、自局が自セルの通信情報を送信した時刻とを比較する。自セルの通信情報の送信時刻が他セルの通信情報の受信時刻よりも遅くない場合(ステップS23:No)、現在の通信リソースが選択され、現在の通信リソースが自セルの通信リソースに決定されて(ステップS25)、処理が終了する。自セルの通信情報の送信時刻が他セルの通信情報の受信時刻よりも遅い場合(ステップS23:Yes)、上述した処理手順の第1の例におけるステップS13およびステップS14と同様にして、自セルで用いる通信リソースの選択および決定が行われて(ステップS24、ステップS25)、処理が終了する。なお、自セルの通信情報の送信時刻が他セルの通信情報の受信時刻よりも遅くない場合に、自セルで用いる通信リソースを切り替えるようにしてもよい。
図10は、移動基地局における処理手順の第3の例を示すフローチャートである。図10に示すように、処理手順の第3の例では、ステップS31、ステップS32、ステップS34およびステップS35は、それぞれ上述した処理手順の第1の例におけるステップS11、ステップS12、ステップS13およびステップS14と同様である。ステップS32の判定の結果、他セルの通信リソースと自セルの通信リソースとが同じである場合(ステップS32:Yes)、優先順位の比較部は、他の移動基地局の優先順位と自局の優先順位とを比較する。自局の優先順位が他の移動基地局の優先順位よりも低くない場合(ステップS33:No)、上述した処理手順の第2の例においてステップS23がNoである場合と同様の処理が行われる。自局の優先順位が他の移動基地局の優先順位よりも低い場合(ステップS33:Yes)、上述した処理手順の第2の例においてステップS23がYesである場合と同様の処理が行われる。
図11は、移動基地局における処理手順の第4の例を示すフローチャートである。図11に示すように、処理手順の第4の例では、ステップS41、ステップS42、ステップS44およびステップS45は、それぞれ上述した処理手順の第1の例におけるステップS11、ステップS12、ステップS13およびステップS14と同様である。処理手順の第4の例では、上述した処理手順の第3の例において、自局の優先順位が他の移動基地局の優先順位と同じかまたは低い場合に(ステップS43:Yes)、上述した処理手順の第2の例においてステップS23がYesである場合と同様の処理が行われる。
図12は、移動基地局における処理手順の第5の例を示すフローチャートである。図12に示すように、処理手順の第5の例では、ステップS51、ステップS52、ステップS54およびステップS55は、それぞれ上述した処理手順の第1の例におけるステップS11、ステップS12、ステップS13およびステップS14と同様である。他セルの通信リソースと自セルの通信リソースとが同じであり(ステップS52:Yes)、自局の優先順位が他の移動基地局の優先順位よりも低い場合(ステップS53:Yes)、上述した処理手順の第2の例においてステップS23がYesである場合と同様の処理が行われる。自局の優先順位が他の移動基地局の優先順位よりも低くない場合(ステップS53:No)、優先順位の比較部は、他の移動基地局の優先順位と自局の優先順位とが同じであるか否かを判定する(ステップS56)。他の移動基地局の優先順位と自局の優先順位とが同じである場合(ステップS56:Yes)、通信情報の比較部は、他セルの通信情報の受信時刻と自セルの通信情報の送信時刻とを比較する(ステップS57)。自セルの通信情報の送信時刻が他セルの通信情報の受信時刻よりも遅い場合(ステップS57:Yes)、上述した処理手順の第2の例においてステップS23がYesである場合と同様の処理が行われる。ステップS56で他の移動基地局の優先順位と自局の優先順位とが同じでない場合(ステップS56:No)、またはステップS57で自セルの通信情報の送信時刻が他セルの通信情報の受信時刻よりも遅くない場合(ステップS57:No)、上述した処理手順の第2の例においてステップS23がNoである場合と同様の処理が行われる。なお、自セルの通信情報の送信時刻が他セルの通信情報の受信時刻よりも遅くない場合に、自セルで用いる通信リソースを切り替えるようにしてもよい。
図13は、第3の実施例にかかる移動基地局を示すブロック図である。第3の実施例では、移動基地局61と移動端末とが群をなして、移動しながら通信を行う。図13に示すように、移動基地局61は、検知部62、位置情報の比較部63、通信リソースの比較部64、優先順位の比較部65、切り替え部66、自セルの通信情報の通知部67およびアンテナの指向性の制御部68を備えている。検知部62、位置情報の比較部63、通信リソースの比較部64、優先順位の比較部65、切り替え部66、自セルの通信情報の通知部67およびアンテナの指向性の制御部68については、いずれも上述した第1の実施例または第2の実施例における対応する構成と同様である。第3の実施例では、通信情報に、自局の位置情報、自セルの通信リソースの情報および自局の優先順位の情報が含まれている。
2 移動端末
3 検知部
4,7,31,66 切り替え部
5 通信リソースの通知部
6,11,21 通信情報の通知部
8 通信部
12,68 アンテナの指向性の制御部
22 送信電力の制御部
42,52,63 位置情報の比較部
Claims (7)
- 他セルの通信情報を検知する検知部と、
該検知部により検知された該他セルの通信情報に基づいて、自局が用いる通信リソースを、該他セルで用いられている通信リソースと異なる通信リソースに切り替える切り替え部と、
該切り替え部により切り替えられた該通信リソースを自セル内の移動端末へ通知する通信リソースの通知部と、
該自セル内の移動端末との間で通信するときよりも高い送信電力により、該切り替え部により切り替えられた該通信リソースに関する通信情報を該自セルの外にある他の基地局へ通知する通信情報の通知部と、
を備えることを特徴とする移動基地局。 - 前記切り替え部は、前記自セルと前記他セルとで同じ通信リソースが用いられている場合に、自局が用いる前記通信リソースを切り替えることを特徴とする請求項1に記載の移動基地局。
- 前記通信情報の通知部は、アンテナの指向性を制御してビームの向きを変えるアンテナの指向性の制御部、を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の移動基地局。
- 前記通信情報の通知部は、前記通信リソースの通知部が前記通信リソースを通知するときよりも送信電力を高くする送信電力の制御部、を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の移動基地局。
- 前記切り替え部は、自局の位置と他局の位置とを比較する位置情報の比較部を備え、該位置情報の比較部による比較結果に基づいて前記通信リソースを切り替えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の移動基地局。
- 他セルの通信情報を検知する検知部、該検知部により検知された該他セルの通信情報に基づいて、自局が用いる通信リソースを、該他セルで用いられている通信リソースと異なる通信リソースに切り替える移動基地局側の切り替え部、該移動基地局側の切り替え部により切り替えられた該通信リソースを自セル内の移動端末へ通知する通信リソースの通知部、および該自セル内の移動端末との間で通信するときよりも高い送信電力により、該移動基地局側の切り替え部により切り替えられた該通信リソースに関する通信情報を該自セルの外にある他の基地局へ通知する通信情報の通知部、を備える移動基地局と、
該移動基地局から通知された該通信情報に基づいて通信リソースを切り替える移動端末側の切り替え部、および該移動端末側の切り替え部により切り替えられた該通信リソースを用いて該移動基地局と通信する通信部、を備える移動端末と、
を備えることを特徴とする移動通信システム。 - 他セルの通信情報を検知する検知ステップと、
該検知ステップで検知された該他セルの通信情報に基づいて、自局が用いる通信リソースを、該他セルで用いられている通信リソースと異なる通信リソースに切り替える切り替えステップと、
該切り替えステップで切り替えられた該通信リソースを自セル内の移動端末へ通知する通信リソースの通知ステップと、
該自セル内の移動端末との間で通信するときよりも高い送信電力により、該切り替えステップで切り替えられた該通信リソースに関する通信情報を該自セルの外にある他の基地局へ通知する通信情報の通知ステップと、
を有することを特徴とする移動通信方法。
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