JP6102243B2 - 通信基地局、収集制御装置および通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局と端局とが無線ネットワークによって接続された通信システムにおける通信基地局、収集制御装置および通信方法に関する。

無線ネットワークで相互に接続された基地局と端局を有する通信システムにおいて、基地局から同じデータを多数の端局に送信する場合、効率性の観点から、個別にダウンリンクデータを送信するのでなく、同時に送信する同報通信が用いられる。

このとき、端局の存在する場所や状況によっては、基地局からのダウンリンクデータを端局が正常に受信できない場合がある。例えば、電波がシールドされた建物または車両の中に端局が位置する場合、端局はダウンリンクデータを受信できないことがある。基地局からのダウンリンクデータを正常に受信できなった端局は、そのデータが抜けることで、その後の端局動作に影響を受けることが考えられるため、データの抜け落ちを少なくすることが望ましい。

データの抜けに対応する一般的な技術として、ダウンリンクデータの再送を行う手法が知られている。端局は、基地局からの同報通信によるダウンリンクデータを受信する。そして、データを受信した端局は、その受信したデータに誤りや抜けを検出した場合に、基地局にそのデータの再送依頼をする。再送依頼を受けた基地局は、依頼を受けたデータを端局に送信する（例えば特許文献１参照）。

また、同報通信に関連する技術として、時分割したタイムスロットを用いて端局との通信を制御する技術が知られている。基地局は、端局に対する情報収集の要求情報と共に、収集した情報について各端局が返信するタイミングを表すタイムスロットの情報を端局へ一斉送信する。端局は、自局宛の要求情報を受け取った場合に、到来したタイムスロットの情報を基に対応するタイムスロットで収集情報を配置して送信する（例えば特許文献２参照）。

特開２００１−２８５６５号公報 特開２００７−２３５２２４号公報

データの抜けに対応するために、ダウンリンクデータの再送依頼を行う手法を用いると、再送依頼を行なう端局の数に応じて通信トラフィックが増大し、通信障害を引き起こす可能性がある。したがって、同報通信において、端局の数が多くなった場合には輻輳の影響が大きいので、上記再送依頼の仕組みを取り入れにくい。

本発明は、同報通信において、端局の数が多くなった場合であっても、輻輳を起こさずに端局動作に影響を生じさせないレベルまでダウンリンクデータを配信可能とすることを目的とする。

本発明の一つの態様では、時分割多重により通信を行なう基地局及び端局と、前記基地局に接続された収集制御装置とで構成される無線通信システムにおける収集制御装置は、前記基地局が受信した前記端局からのアップリンクデータを、前記基地局から受信する受信部と、受信した前記アップリンクデータを基に、前記アップリンクデータが所定回数受信されない前記端局の数が含まれない全端局数に対する前記端局からのアップリンクデータ受信数の割合に応じて、前記基地局が前記端局へ送信するダウンリンクデータの多重度を設定する制御部と、前記設定した多重度のダウンリンクデータを前記基地局へ送信する送信部とを有する。

端局からのアップリンクの状況を確認しながら、ダウンリンクの多重化を制御することで、全体の通信量の増加を避けることができ、輻輳を防ぎつつダウンリンクデータを端局に配信することができる。

第一の実施形態の無線通信システムの構成を示す図である。 第一の実施形態の基地局および端局の構成例を示す図である。 第一の実施形態の収集制御装置の構成例を示す図である。 第一の実施形態の基地局、端局、収集制御装置によるデータ転送のシーケンス図である。 第一の実施形態の基地局、端局によるデータ転送のタイムチャートの例である。 第一の実施形態の基地局から端局へのダウンリンクデータ送信のタイムチャートの一例を示す図である。 第一の実施形態の基地局から端局へのダウンリンクデータの受信と端局から基地局へのアップリンクデータ送信のタイムチャートの一例を示す図である。 第一の実施形態のシステム制御データのデータ内容の一例を示す図である。 第一の実施形態の制御データのデータ内容の一例を示す図である。 第一の実施形態の位置データのデータ内容の一例を示す図である。 第一の実施形態の多重度を変化させた場合の基地局のタイムチャートの実施例を示す図である。 第一の実施形態の収集制御装置のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例を示す図である。 第一の実施形態の基地局のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例を示す図である。 第一の実施形態の端局のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例を示す図である。 第二の実施形態の多重度変換テーブルの一例である。 第二の実施形態の収集制御装置のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例を示す図である。 第二の実施形態の基地局、端局のダウンリンクデータ（制御データ）の再送依頼のタイミングについて説明した図である。 第二の実施形態の再送依頼データのデータ内容の一例を示す図である。 第三の実施形態の基地局のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例を示す図である。 第三の実施形態の端局のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例を示す図である。 第四の実施形態の収集制御装置のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例を示す図である。 第五の実施形態の収集制御装置のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例を示す図である。

［第一の実施形態]
図１は、第一の実施形態の無線通信システムの構成を示す図である。本実施形態の無線通信システムは、基地局１、端局２、および収集制御装置３を含む。基地局および端局は複数あり、図１中では、基地局１（１−１〜１−２）、端局２（２−１〜２−３）で表している。本実施形態の無線通信システムにおいては、時分割多重方式でデータが伝送される。なお以下では、実施形態の無線通信システムでは、模擬戦闘訓練を行う例を用いて説明する。例えば、模擬戦闘訓練で用いられる無線通信システムにおいては、一つの基地局が同報通信した通信データを受信する端局の数が４０００以上になることもある。

基地局１は、有線回線により収集制御装置３と接続されるとともに、端局２との間で無線信号の送受信を行なう。端局２は、例えば、ユーザが携帯することができる移動端末装置であり、基地局１との間で無線信号を送受信する。また、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から送信されるＧＰＳ電波を受信して自機の位置を算出する機能を有している。収集制御装置３は、有線回線により基地局１と接続されており、基地局１を介して端局２の位置管理や通信の制御等を行う。なお、収集制御装置３は基地局１と一体化され、基地局１内部に備えることができる。

図２は、本実施形態にかかる基地局１および端局２の構成例を示す図である。

図２において、基地局１は、送受信部１１と、制御部１２と、インタフェース部（ＩＦ部）１３と、ＧＰＳ受信部１４とを有する。送受信部１１は、無線アンテナを利用して、無線信号を送受信する。送受信部１１は、後述する制御部１２の指示によりダウンリンクデータを端局２へ送信する。また、端局２から送信されるアップリンクデータを受信する。なお、送受信部１１は、一体化せずに送信部と受信部として分離して設けることもできる。

受信したアップリンクデータは、制御部１２に出力される。制御部１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを備え、基地局１内の送受信部１１、インタフェース部（ＩＦ部）１３、ＧＰＳ受信部１４等を制御する。制御部１２は、収集制御装置３から受信するダウンリンクデータを解釈し、ダウンリンクデータからタイムチャートを生成するとともに、端局２に送信するダウンリンクデータを生成する。そして、生成したタイムチャートに基づいて端局にダウンリンクデータを送信する。メモリは、揮発性メモリ、あるいは不揮発性メモリであり、制御プログラム、制御パラメータ、基地局１を識別する局番号、基地局１に対して割り当てられるタイムスロットの番号などを格納する。インタフェース部（ＩＦ部）１３は収集制御装置３と通信を行なうために用いられるものであり、光ファイバなどの有線回線により、収集制御装置３と接続されている。ＧＰＳ受信部１４は、基地局１の位置を求めるための部位であり、複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ電波を受信してＧＰＳ受信部の座標情報を生成する。また、ＧＰＳ受信部１４により算出した座標情報は、制御部１２に出力される。

図２において、端局２は、送受信部２１と、制御部２２と、ＧＰＳ受信部２３とを有する。送受信部２１は、無線アンテナを利用して、無線信号を送受信する。送受信部２１は、後述する制御部２２の指示によりアップリンクデータを基地局１へ送信する。また、基地局１から送信されるダウンリンクデータを受信する。受信したダウンリンクデータは、制御部２２に出力される。なお、端局２が有する送受信部２１は、一体化せずに送信部と受信部に分離して設けることもできる。

制御部２２は、ＣＰＵおよびメモリを備え、端局２内の送受信部２１、ＧＰＳ受信部２３等を制御する。また、ダウンリンクデータを解釈し、生成したタイムチャートに基づき通信処理を行う。さらに、ダウンリンクデータに付された一連番号に応じて、データの保存、削除等を制御する機能を有する。

ＧＰＳ受信部２３は、端局２の位置を求めるための部位であり、複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ電波を受信してＧＰＳ受信部の座標情報を生成する。また、ＧＰＳ受信部２３により生成された座標情報は、制御部２２に出力される。端局２は、さらに、電源部２７および火器インタフェース２６、接続箱２４と接続される。電源部４４は、例えばリチウムイオンバッテリを内蔵し、端局２に電力を供給する。接続箱２４には、図２に示す例においては、受光器２５および火器インタフェース２６が接続される。なお、受光器２５および火器インタフェース２６については後で説明する。

図３は、本実施形態にかかる収集制御装置３の構成例を表す図である。図３において、収集制御装置３は、データ収集処理部３１とデータ蓄積処理部３２から構成されている。データ収集処理部３１は、基地局１と接続されており、所定のタイミングで基地局１から送信されたデータを収集する。データ収集処理部３１には、インタフェース部（ＩＦ部）３１１と、アップリンクデータ受信部３１２と、データチェック部３１３と、ダウンリンクデータ送信部３１４が備えられている。インタフェース部（ＩＦ部）３１１は各基地局１と通信するために用いられるものであり、光ファイバなどの有線回線により各基地局１と接続されている。アップリンクデータ受信部３１２は、インタフェース部（ＩＦ部）３１１を介して、各基地局１によって送信されたアップリンクデータを受信する。データチェック部３１３は、アップリンクデータを解釈し、各基地局１から受信したアップリンクデータが重複するか判定する。重複する場合は、重複したデータを削除する機能を有する。ダウンリンクデータ送信部３１４は、後述するデータ蓄積処理部３２により出力されたデータをインタフェース部（ＩＦ部）３１１を介して、基地局１にダウンリンクデータとして送信する。ネットワーク制御部３１５は、ネットワーク制御部３２８を介してデータ蓄積処理部３２と接続する。

データ蓄積処理部３２は、データ収集処理部３１で集めたデータを、データベースとして蓄積するとともに、蓄積したデータから必要なデータを抽出し、抽出したデータをもとにダウンリンクデータの多重度を変更する。データ蓄積処理部３２には、データ蓄積部３２５と、受信割合算出部３２６と、多重化制御部３２７ と、ネットワーク制御部３２８と、ダウンリンクデータ生成部３２９が備えられている。データ蓄積部３２５は、基地局１から送信されるアップリンクデータを蓄積する。受信割合算出部３２６は、端局数から予測される受信データ数と実際に受信したアップリンクデータの数から受信割合を算出する機能を有する。多重化制御部３２７ は、受信割合に応じたダウンリンクデータ送信の多重度を制御する機能を有する。ダウンリンクデータ生成部３２９は、操作端末４により入力された設定データの内容を参酌する。そして、設定データの内容に基づいてダウンリンクデータを生成する。ネットワーク制御部３２８は、ネットワーク制御部３１５を介してデータ収集処理部３１と接続する。また、ネットワーク制御部３２８は、操作端末４と接続する。なお、操作端末４は、収集制御装置３に有しても良い。

図４は、図１の実施形態の無線通信システムの構成における、基地局１、端局２、収集制御装置３によるデータ転送のシーケンス図の一例である。なお、基地局１−１の無線エリア内には端局２−１が位置しており、基地局１−２の無線エリア内には、端局２−２、端局２−３が位置しているものとする。図４に示す無線通信システムでは、端局２−１は、アップリンクデータ（Ｕ１）を基地局１−１へ送信し、端局２−２、２−３は、アップリンクデータ（Ｕ２、Ｕ３）を基地局１−２へそれぞれ送信する。そして、基地局１−１、基地局１−２は、各端局から送信される情報を収集して、収集制御装置３に転送する。収集制御装置３は、データを蓄積、分析する。そして全端局数に対する端局からのアップリンクデータ受信数の割合に応じて、基地局が端局へ送信するダウンリンクデータの多重度を設定し、また変化させる。収集制御装置３によって設定された多重度に基づいて、基地局１−１は、ダウンリンクデータ（Ｄ１）を端局２−１へ送信し、基地局１−２は、ダウンリンクデータ（Ｄ２）を端局２−２、端局２−３へ送信する。そして、端局２−１、端局２−２、端局２−３は、ダウンリンクデータを受信し、受信したデータの内容に基づき動作を行う。なお、各端局は同一データを受信した場合は、重複したデータを削除する。

図５は、基地局１、端局２によるデータ転送を説明するタイムチャートの一例である。

ここでは、複数の基地局、複数の端局を備える構成についての基地局１、端局２のそれぞれの処理のシーケンスを示す。

第一の実施形態の無線通信システムにおいては、基地局１は、予め決められたタイムスロットを利用して、端局２へダウンリンクデータを送信する。基地局１から送信されるダウンリンクデータは、例えば、システム制御データａ、位置補正データｂ、制御データｃ、送信許可データｄ、受信確認データｅである。

システム制御データａは、端局２に対する指示を含み、定期的に送信される。なお、システム制御データａについては、後で詳しく説明する。位置補正データｂは、基地局１に設置したＧＰＳ基準局が受信したＧＰＳ電波に基づいて、端局２の位置情報を補正する指示を含む。この位置補正データｂにより、例えば、基地局１を基準位置とするディファレンシャルＧＰＳを実現する。なお、ＧＰＳ基準局は、必ずしも基地局1に設置しなくてもよく、収集制御装置３に設置してもよい。制御データｃについては、後で詳細に説明する。送信許可データｄは、後述する送信予約データｆを送信した端局２に対して使用可能なタイムスロット（端局スロット）を通知する情報を含む。受信確認データｅは、後述する訓練データｈを送信した端局２に対してデータを受信したことを通知する情報を含む。

端局２は、基地局１に対してアップリンクデータ（送信予約データｆ、位置データｇ、訓練データｈ）を送信する。送信予約データｆは、訓練データｈを送信するタイムスロットを予約するためのリクエストを含む。なお、送信予約データｆは、各端局に対して予め割り当てられている短いタイムスロットを利用して送信される。位置データｇは、ＧＰＳ受信部２３から得られる端局２の位置情報を含む。位置データｇは、各端局に予め割り当てられているタイムスロット（端局スロット）を利用して定期的に送信される。位置データｇについては、後で詳細に説明する。訓練データｈは、基地局１からの要求に応じて生成される情報、および、消耗等のイベントの発生を契機として、端局２が自発的に基地局１へ通知する情報を含む。なお、端局２は、訓練データｈを送信する際には、送信予約データｆを利用して基地局１に端局スロットを要求する。そして、端局２は、送信許可データｄで通知された端局スロットを使用して訓練データｈを送信する。

図６は、複数の基地局から複数の端局へのダウンリンクデータの送信を説明するタイムチャートの一例である。図６において、基地局１−１、１−２、１−３、に対して予め決められたタイムスロット（基地局スロット）が割り当てられている。そして、基地局１−１、１−２、１−３は、割り当てられた基地局スロットごとに、タイムラインをずらしてダウンリンクデータを送信する。したがって、基地局１−１は、自分の基地局スロットを利用して、端局へダウンリンクデータを送信する。そして、基地局１−２は、基地局１−１とは異なる自分の基地局スロットを利用して、端局にダウンリンクデータを送信する。さらに、基地局１−３は、基地局１−１、基地局１−２とは異なる自分の基地局スロットを利用して、端局へダウンリンクデータを送信する。

図７は、複数の端局（端局２−１、端局２−２）における基地局から端局へのダウンリンクデータの受信と、端局から基地局へのアップリンクデータ送信のタイムチャートの一例である。図７において、端局２によって受信されたダウンリンクデータは、システム制御データａ、位置補正データｂ、制御データｃ、送信許可データｄ、受信確認データｅを有する。また、端局２によって送信されたアップリンクデータは、送信予約データｆ、位置データｇ、訓練データｈを有する。

システム制御データａが、端局２−１、端局２−２によって受信されると、送信予約データｆが、各端局に対して予め割り当てられているタイムスロットを利用して基地局１へ送信される。なお、送信予約データｆは、基地局１からの要求に応じて生成される情報、および、消耗等のイベントの発生を契機とした端局２が自発的に基地局１へ通知する情報が存在する場合のみ送信される。

位置補正データｂ、制御データｃ、受信確認データｅが、端局２−１、端局２−２によって受信されると、位置補正データｂを基に補正された各端局の位置データｇが、端局２−１、端局２−２に対して予め割り当てられているタイムスロットを利用して基地局１へ送信される。送信許可データｄが、端局２−１、端局２−２によって受信された場合においては、各端局に対して送信許可データｄで指示されるタイムスロットを利用して、各端局は訓練データｈを基地局１へ送信する。

図８は、システム制御データａのデータ内容５０の一例を示す図である。図８において、データ種別ＩＤ５１として、システム制御データａの種別を識別するコードが書き込まれる。基地局スロット番号５２は、各基地局に対して割り当てられているタイムスロットを示す情報である。動作モード指示５３は、端局２の動作モードを指示する。時刻情報５４は、現在の日付および時刻を表す。

図９は、制御データｃのデータ内容６０の一例を示す図である。図９において、データ種別ＩＤ６１として、制御データｃの種別を識別するコードが書き込まれる。一連番号６２は、制御データに付された一連番号である。制御データ分類６３は、制圧指示、弾着指示、損耗指示などの端局２に対して通知すべき各種指示を含み、模擬戦闘訓練における動作の制限を指示するものである。制圧指示は、砲弾が身近に落下している状況で、機関銃や小銃で攻撃することはできない状況を指示するものであり、この指示がある状況では攻撃することができない、あるいは攻撃無効とする。また、弾着指示は、榴弾砲や迫撃砲等の砲弾の弾着を指示する情報であり、弾着点の近くでは、下記で説明する損耗や、上記で説明した制圧の原因となる。損耗指示は、例えば、人員の場合、死亡、重傷といった状態を指示する。なお、車両の場合においては、大破、中破といった破壊状態を指示する。日時時刻情報６４は、現在の日付および時刻を表す。有効期間情報６５は、制御データの有効期間を指示する。

図１０は、位置データｇのデータ内容７０の一例を示す図である。図１０において、端局ＩＤ７１は、各々の端局に与えられた個別の識別子である。Ｎ座標７２は、南北方向の座標を示す。Ｅ座標７３は、東西方向の座標を示す。Ｈ座標７４は、高度の座標を示す。端局ステータス７５は、端局の状態、位置情報の信頼性等を表す。なお、Ｎ、Ｅ、Ｈの座標は３次元的な位置を示すものなので、他の座標系を用いることも可能である。

図１１は、多重度を変化させた場合の基地局のタイムチャートの一例である。収集制御装置３は、全端局数に対する端局からのアップリンクデータ受信数の割合に応じて、基地局１から端局２へのダウンリンクデータの多重度を変化させる。つまり、同一のデータを、複数回のスロットでダウンリンクする割合を変化させる。

多重度の低い場合においては、異なるデータを多くダウンリンクすることができる。制御データｃとして、１サイクル目で、データ１、２の制御データが送信され、２サイクル目で、データ３、４の制御データが送信され、３サイクル目で、データ５、６の制御データが送信されている。

多重度を高めた場合においては、同一データを数多くダウンリンクすることとなる。制御データｃとして、１サイクル目で、データ１、２の制御データが送信され、２サイクル目で、データ１、３の制御データが送信され、３サイクル目で、データ２、４の制御データが送信されることにより、同一の制御データが複数回送信されている。なお、制御データの多重度を高めた送信方法は、この例に限定されるものでなく、第一サイクルで、データ１、２の制御データを送信し、２サイクル目で、データ１、２の制御データを送信し、３サイクル目で、データ３、４の制御データを送信するなど、各種の多重化のやり方が可能である。

図１２は、収集制御装置３のデータ送受信動作を説明するフローチャートの一例である。なお、このフローチャートでは、データの送受信に直接係わらない動作については省略されている。

ステップＳ１において、受信動作が開始される。

ステップＳ２において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、ネットワーク制御部３２８を介して、操作端末４からユーザの指示に応じた設定データを受信する。

ステップＳ３において、データ収集処理部３１は、あらかじめ定めてあるシーケンスタイムチャートを生成する。そして、データ処理部３１は、タイムチャートにしたがって、ダウンリンクデータ生成の要求をデータ蓄積部３２に出力する。

ステップＳ４において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、受信した設定データに基づいてダウンリンクデータを作成する。

ステップＳ５において、ダウンリンク送信部３１４は、ダウンリンクデータ生成部３２９で作成されたダウンリンクデータを、インタフェース部（ＩＦ部）３１１を介して基地局１に送信する。

ステップＳ６において、アップリンクデータ受信部はインタフェース部（ＩＦ部）３１１を介して基地局１からのアップリンクデータを受信する。

ステップＳ７において、データチェック部３１３は、アップリンクデータから端局２の位置データｇを抽出する。このとき、受信データの端局ＩＤ７１が参照され、各端局ごとの位置データｇを判別する。なお、受信したデータ中に同一の端局ＩＤが複数存在する場合は、そのデータは一つだけ残し、他は削除する。また、抽出された位置データｇは、端局ＩＤと対応づけてデータ蓄積部３２５に記憶される。

ステップＳ８において、受信割合算出部３２６は、全端局数に対する端局からの位置データｇの受信数（ただし、同一の端局ＩＤについては重複分を削除した受信数）の割合に応じた受信割合を算出する。

ステップＳ９において、多重化制御部３２７は、第一の閾値と受信割合を比較する。受信割合が第一の閾値未満の場合は、ステップＳ１０に移行する（ステップＳ９−ｙｅｓ）。一方、受信割合が第一の閾値未満でない場合は、ステップＳ１１に移行する（ステップＳ９−ｎｏ）。

ステップＳ１０において、多重化制御部３２７は、送信データの多重度を増大させる。そして、ステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１１において、多重化制御部３２７は、第二の閾値と受信割合を比較する。受信割合が第二の閾値以上の場合は、ステップＳ１２へ移行する（ステップＳ１１−ｙｅｓ）。一方、受信割合が第二の閾値以上でない場合は、ステップＳ１３へ移行する（ステップＳ１１−ｎｏ）。なお、第二の閾値は、第一の閾値より大きいものとする。

ステップＳ１２において、多重化制御部３２７は、送信データの多重度を縮小させる。そして、ステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、多重化制御部３２７の指示した多重度で基地局へ送信するダウンリンクデータを作成する。ステップＳ１３の処理の完了後にステップＳ５に戻る。

図１３は、基地局１のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例である。なお、このフローチャートでは、データの送受信に直接係わらない動作については省略されている。

ステップＳ１０１において、受信動作が開始される。

ステップＳ１０２において、制御部１２は、収集制御装置３より出力されたシステム制御データａを、インタフェース部（ＩＦ部）１３を介して受信する。このとき、受信データのデータ種別ＩＤ５１が参照され、システム制御データａの種別が判別される。

ステップＳ１０３において、制御部１２は、システム制御データａに設定されている基地局スロット番号５２を参照する。そして、参照したスロット番号を基に自分の基地局タイムチャートを生成する。

ステップＳ１０４において、送受信部１１は、制御部１２の指示に応じ、端局に対してシステム制御データａを送信する。

ステップＳ１０５において、送受信部１１は、端局２からの送信予約データｆを受信する。そして、その送信予約データｆを制御部１２に出力する。

ステップＳ１０６において、制御部１２は、送受信部１１からの送信予約データｆを受信したかを判別する。このとき、送信予約データｆの受信があったときはステップＳ１０７へ移行する（ステップＳ１０６−ｙｅｓ）。一方、送信予約データｆの受信がなかったときはステップＳ１０８へ移行する（ステップＳ１０６−ｎｏ）。

ステップＳ１０７において、制御部１２は、収集制御装置３に対してインタフェース部（ＩＦ部）１３を介して送信予約データｆを送信する。

ステップＳ１０８において、制御部１２は、インタフェース部（ＩＦ部）１３を介して収集制御装置３から制御データｃを受け付ける。そして、送受信部１１にそのデータを送信する指示を出す。

ステップＳ１０９において、送受信部１１は、制御部１２からの指示に応じて、端局へ制御データｃを送信する。

ステップＳ１１０において、制御部１２は、収集制御装置３からインタフェース部（ＩＦ部）１３を介して送信許可データｄを受け付ける。そして、送受信部１１にそのデータを送信する指示を出す。

ステップＳ１１１において、送受信部１１は、制御部１２からの指示に応じ、端局へ送信許可データｄを送信する。

ステップＳ１１２において、送受信部１１は、端局２から訓練データｈを受信する。そして、その訓練データｈを制御部１２に出力する。

ステップＳ１１３において、制御部１２は、インタフェース部（ＩＦ部）を介して収集制御装置３へ訓練データｈを送信する。

ステップＳ１１４において、送受信部１１は、端局へ制御データｃを送信する。

ステップＳ１１５において、送受信部１１は、端局の位置データｇを受信する。そして、その位置データｇを制御部１２に出力する。

ステップＳ１１６において、制御部１２は、位置データｇを、インタフェース部（ＩＦ部）１３を介して収集制御装置３へ送信する。

ステップＳ１１７において、制御部１２は、収集制御装置３からインタフェース部（ＩＦ部）１３を介して受信確認データｅを受信する。そして、送受信部１１にそのデータを送信する指示を出す。ステップＳ１１８において、送信部１１は、制御部１２の指示に応じ、端局へ受信確認データｅを送信する。ステップＳ１１８の処理の完了後にステップＳ１０２に戻る。

なお、ステップＳ１１５からステップＳ１１６は、端局の数に対応して複数回行われる。

図１４は、端局２のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例である。なお、このフローチャートでは、データの送受信に直接係わらない動作については省略されている。

ステップＳ２０１において、受信動作が開始される。すなわち、受信部２１および制御部２２は、無線信号の受信を開始する。

ステップＳ２０２では、制御部２２は、受信データがシステム制御データａであるか否かをチェックする。そして、受信データのデータ種別ＩＤ５１が参照され、システム制御データａが判別される。このとき、受信データがシステム制御データａであれば、ステップＳ２０３へ移行する（ステップＳ２０２−ｙｅｓ）。一方、受信データがシステム制御データａでなければ、ステップＳ２０２へ戻る（ステップＳ２０２−ｎｏ）。

ステップＳ２０３において、制御部２２は、端局タイムチャートに基づく処理を開始する。このとき、制御部２２は、受信したシステム制御データａに含まれている動作モード指示５３を参照し、システム制御データａの種別を判別する。

ステップＳ２０４において、制御部２２は、受光器２５、火器インタフェース２６から戦闘員の損耗状態等を表す端局情報の出力を受信する。このとき、戦闘員の損耗状態等を表す端局情報の変化があった場合には、ステップＳ２０５へ進む（ステップＳ２０４−ｙｅｓ）。一方、戦闘員の損耗状態等を表す端局情報の変化がない場合には、ステップＳ２０６へ進む（ステップＳ２０４−ｎｏ）。

ステップＳ２０５において、制御部２２は、送受信部２１に送信予約データｆを基地局に対して送信するように指示する。そして、送受信部２１は、送信予約データｆを基地局に送信する。

ステップＳ２０６において、送受信部２１および制御部２２は、制御データｃを受信する。このとき、受信データのデータ種別ＩＤ６１が参照され、制御データｃの種類が判別される。

ステップＳ２０７では、制御部２２は、受信データの一連番号６２を参照する。

ステップＳ２０８では、制御部２２は、受信データの一連番号６２に抜けがあるか否かを判断する。抜けがある場合は、ステップＳ２０９に進み（ステップＳ２０８−ｙｅｓ）、制御部２２は、その抜けていた一連番号６２を保存し、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２０８で受信データの一連番号６２に抜けがないと判断された場合には（ステップＳ２０８−ｎｏ）、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０では、受信データの一連番号６２に重複があるか否かを判断する。重複がある場合はステップＳ２１１に進み（ステップＳ２１０−ｙｅｓ）、制御部２２は、重複する制御データｃを削除してステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１０で重複がないと判断された場合はステップＳ２１２に進む（ステップＳ２１０−ｎｏ）。

ステップＳ２１２では、基地局送信モードに係る各種端末処理を行う。ステップＳ２１２の処理の完了後にステップＳ２０１に戻る。

なお、ステップＳ２０６からステップＳ２１１は、制御データの数に対して複数回行われる。

次に、第一の実施形態の無線通信システムを使用して実施されるシステムとして、模擬戦闘訓練を行う例について説明する。

実施形態の無線通信システムは、特に限定されるものではないが、例えば、基地局１が各端局から送信される情報（図５では、位置データｇ、訓練データｈ）を収集して、収集制御装置に転送する。収集制御装置３は、基地局１から転送されたデータを蓄積、分析する処理を実行する。

模擬戦闘訓練では、各戦闘員がそれぞれ端局２を携帯する。また、各端局２には、それぞれ、図２に示すように、受光器４２および火器インタフェース２６が接続されている。受光器２５は、戦闘員の着用するジャケットもしくはベルト等によって、所定箇所（例えば、頭部、背中、腕、脚など）に設けられる。受光器４２は擬似的な火器としてのレーザ銃から出力されるレーザ光線を検知する。受光器がレーザ光線を検知すると、制御部は、戦闘員が「撃たれた」と判断する。また、火器インタフェース２６は、レーザ銃に接続されている。そして、戦闘員がレーザ銃を使用すると、制御部は、戦闘員が火器を使用したと判断する。

端局２は、戦闘員の位置、戦闘員の損耗状態などを基地局１に通知する。例えば、戦闘員の位置は、ＧＰＳ受信部２３からの座標情報をもとに、図５に示す位置データｇを用いて基地局１に通知される。また、戦闘員の損耗状態を表す情報は、受光器２５、火器インタフェース２６からの入力信号に基づいて作成され、図５に示す訓練データｈを利用して基地局１に通知される。

基地局１は、各端局２から送信される情報を収集し、収集制御装置３に送信する。収集制御装置３は、収集した情報を整理して蓄積する。そして、収集制御装置３は、蓄積した情報に基づいて作戦、展開、戦闘状況を出力する。戦闘員は出力された結果をもとに戦闘訓練の練度の向上を図ることができる。無線通信システムが備える基地局の数は、訓練地域全体に電波が到達するように、訓練地域の広さおよび電波通達性の状況等に応じて決定される。訓練に参加する戦闘員は、例えば、数十〜数千人である。

また、訓練では、戦闘車両および屋内戦闘訓練用の建物が使用される。これらの戦闘車両および建物の中には、基地局１またはＧＰＳ衛星からの電波が届かないものもある。すなわち、これらの戦闘車両および建物は、電波シールド領域に相当する。各戦闘車両および建物には、それぞれ、中継局が設置される。また、各戦闘車両および建物に端局２を設置してもよい。この場合、端局２は、戦闘車両の位置、戦闘車両および建物の状態（正常、小破、大破など）を基地局１に通知する。これにより、模擬戦闘の状況がより精確に確認できる。

なお、この訓練システムでは、数台の基地局１に対して、数十〜数千個の端局から構成される。すなわち、１対多の無線データ通信システムが構築される。また、システム全体でリアルタイム性が要求される。このため、各基地局１から端局２へのダウンリンクデータは、基本的に、無線エリア内のすべての端局に放送される。このとき、基地局から各端局へのダウンリンクデータ（例えば、図５に示すシステム制御データａ、または制御データｃ）により、動作モードの指示、位置データｇの送信周期の指示などが通知される。また、ダウンリンクデータは、模擬砲弾の落下位置、破裂高さ等の情報も送信することができる。

端局２は、自局の位置および防御状況（装甲車の内部など）などに基づいて、当該端局を携帯している戦闘員の被害状況を判断するようにしてもよい。車両と戦闘員との模擬戦闘、あるいは戦闘員同士の模擬戦闘において、レーザ光線が使用される。このとき、例えば、端局２に接続された受光器４２にレーザ光線が入射され、戦闘員の損耗状態が変化すると、その状態変化がアップリンクデータとして基地局１に自動的に送信される。そして、収集制御装置３は、各端局からのアップリンクデータに基づいて各戦闘員の位置および状態を把握し、訓練状況を精確に認識する。

このように、端局からのアップリンクの状況を確認しながら、ダウンリンクの多重化を制御することで、全体の通信量の増加を避けることができ、輻輳を防ぎつつダウンリンクデータを配信することができる。また、端局は、受信するダウンリンクデータの抜けを減少させることができ、基地局からの動作指示に従った動作をすることができる。

ここで、端局２が、屋内、地下街等に位置する場合には、基地局１からの電波を受信することができない。そこで、実施形態の無線通信システムは、このような状況を回避するために、中継局を備えることも可能である。中継局は、基地局１と無線通信が可能であり、且つ、端局２と無線通信が可能な位置に設けられる。すなわち、中継局は、外部アンテナを介して基地局１との間で無線信号を送受信し、内部アンテナを介して端局２との間で無線信号を送受信する。
［第二の実施形態]
次に図１５及び図１６を基に第二の実施形態を説明する。上述した第一の実施形態では、所定の閾値と全端局数に対する端局からのアップリンクデータ受信数の割合とを比較し、基地局１から端局２へのダウンリンクデータの多重度を変化させた。第二の実施形態では、収集制御装置３は多重度変換テーブルを備え、多重化制御部３２７はテーブルを用いて多重度を変化できるようにしている。

図１５に多重度変換テーブル８０の一例を示す。多重度変換テーブルは、正常な位置データの受信割合と複数の設定値（設定１、設定２、設定３、設定４）とを対応付けて格納する。設定値は、多重化の状態を規定するものであり、ダウンリンクデータを送信する基地局スロットあたりの同一データを含む割合を示している。そして、多重化制御部３２７は、多重度変換テーブル８０を参照し、多重度を変化させる。例えば、設定値の中から設定１が選択された場合において、全端局数に対する端局からのアップリンクデータ受信数の割合が９５パーセントであった場合には、多重化制御部３２７は、多重度変換テーブル８０の多重化の状態１．５を参照する。そして、多重化制御部３２７は、参照された多重化の状態により、多重度を変化させる。この場合は、ダウンリンクデータを送信する基地局スロット３回の内に２回において同一のデータを送信する。なお、本実施の形態では、多重度変換テーブルは、４つの設定値を保有しているが、保有する設定値の数はそれに限られるものでない。また、テーブルに登録されている値はこの実施例の値に限られない。

なお、変換テーブルに変えて、変換式を用いることも可能である。変換式の一例を下式（１）示す。なお、Ｎは多重度パラメータであり、複数の設定値で、任意にパラメータを変更することができる。そしてこの場合において、多重化制御部３２７は、全端局数に対する端局からのアップリンクデータ受信数の割合（正常受信割合）から多重度を算出し、その算出された多重度に基づいてダウンリンクの多重化を制御する。

図１６は、第二の実施の形態における、収集制御装置３のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例である。なお、このフローチャートでは、データの送受信に直接係わらない動作については省略されている。

ステップＳ３０１において、受信動作が開始される。

ステップＳ３０２において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、ネットワーク制御部３２８を介して、操作端末４からユーザの指示に応じた設定データを受信する。

ステップＳ３０３において、データ収集処理部３１はシーケンスタイムチャート生成する。

ステップＳ３０４において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、受信した設定データに基づいてダウンリンクデータを作成する。

ステップＳ３０５において、ダウンリンク送信部３１４は、作成されたダウンリンクデータを、インタフェース部（ＩＦ部）３１１を介して基地局１に送信する。

ステップＳ３０６において、アップリンクデータ受信部はインタフェース部（ＩＦ部）３１１を介して基地局１からのアップリンクデータを受信する。

ステップＳ３０７において、データチェック部３１３は、アップリンクデータから端局２の位置データｇを抽出する。このとき、受信データの端局ＩＤ７１が参照され、各端局ごとの位置データｇを判別する。なお、同一の端局ＩＤが複数存在する場合は、そのデータは一つだけ残し、他は削除する。また、抽出された位置データｇは、端局ＩＤと対応づけてデータ蓄積部３２５に記憶される。

ステップＳ３０８において、受信割合算出部３２６は、全端局数に対する端局からの位置データｇの受信数（ただし、同一の端局ＩＤについては重複分を削除した受信数）の割合に応じた受信割合を算出する。

ステップＳ３０９において、多重化制御部３２７は、多重度変換テーブル８０を参照する。

ステップＳ３１０において、多重化制御部３２７は、参照した多重度変換テーブル８０に基づいて全端局数に対する端局からの位置データの受信数の割合に応じた多重度の状態に制御する。

ステップＳ３１１において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、多重化制御部３２７の指示した多重度で基地局へ送信するダウンリンクデータを作成する。ステップＳ３１１の処理の完了後にステップＳ３０５に戻る。

このように、収集制御装置３は多重度変換テーブルを備え、このテーブルを用いて多重度を切り換えることで、使用するネットワークの通信の通達性等を考慮して多重度の値を変更することができる。これにより、通信の通達性を考慮したきめ細かい多重度の変換が可能となる。端局は、受信するダウンリンクデータの抜けを減少させることができ、基地局からの動作指示に従った動作をすることができる。

［第三の実施形態]
次に図１７から図２０を基に第三の実施形態を説明する。第三の実施形態では、基地局は、基地局内部にダウンリンクデータを蓄積している。そして、端局がダウンリンクデータの抜けを検出した場合、通常であれば端局の状態を送信しているスロットを用いて、その抜けたデータを基地局に対して再送依頼できるようにしている。そして、再送依頼を受けた基地局は、蓄積したダウンリンクデータから再送依頼を受けたデータを読み出し、再送依頼を考慮して端局へダウンリンクデータを送信する。

図１７は、基地局１、端局２のダウンリンクデータ（制御データ）の再送依頼のタイミングについて説明する図である。端局２はダウンリンクデータ（制御データ）の抜けを検出した場合、端局２は、端局スロット（具体的には第一の実施形態において、端局２が訓練データｈを送信していたスロット）を用いて、抜けている一連番号についてのデータの再送を依頼するアップリンクデータ（再送依頼データ）を送信する。

基地局１は端局２からのアップリンクデータを受信し、基地局内部に蓄積しているダウンリンクデータから再送依頼を受けた一連番号についてのダウンリンクデータを取り出す。そして、基地局は、ダウンリンクデータの枠の空いている基地局スロットで一連番号についてのダウンリンクデータを送信する。端局２は、基地局１からのダウンリンクデータを受信し、抜けていた一連番号についてのダウンリンクデータであるか確認する。抜けていたダウンリンクデータであれば、これを適用する。

図１８は、再送依頼データのデータ内容９０の一例を示す図である。図１８において、端局ＩＤ９１としては、各端局に与えられた個別の識別子である。発生時刻９２は、端局がデータの抜けを検出した時刻である。再送データ開始番号９３は、再送を依頼する制御データｃの一連番号６２の最初の番号である。再送データ終了番号９４は、再送データを依頼する制御データｃの一連番号６２の最後の番号である。端局ステータス９５は、端局の状態、位置情報の信頼性等を表す。なお、再送依頼データのデータ内容９０において、再送データ開始番号９３および再送データ終了番号９４を有する理由として、制御データｃの一連番号６２が、例えば１−１０のように、ある範囲を有しているためである。なお、制御データｃの一連番号６２が、特定の番号のみ通知している場合は、その番号を通知すればよい。

図１９は、第三の実施の形態における、基地局１のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例である。なお、このフローチャートでは、データの送受信に直接係わらない動作については省略されている。

ステップＳ４０１において、受信動作が開始される。

ステップＳ４０２において、制御部１２は、収集制御装置３より出力されたシステム制御データａを、インタフェース部（ＩＦ部）１３を介して受信する。このとき、受信データのデータ種別ＩＤ５１が参照され、システム制御データａの種別が判別される。

ステップＳ４０３において、制御部１２は、システム制御データａに設定されている基地局スロット番号５２を参照する。そして、参照したスロット番号を基にシステム制御データを受信し、端局タイムチャートを生成する。

ステップＳ４０４において、送受信部１１は、制御部１２の指示に応じ、端局に対してシステム制御データａを送信する。

ステップＳ４０５において、送受信部１１は、端局２からの送信予約データｆを受信する。そして、その送信予約データｆを制御部１２に出力する。

ステップＳ４０６において、制御部１２は、送受信部１１からの送信予約データｆを受信したかを判別する。このとき、送信予約データｆの受信があったときはステップＳ４０７へ移行する（ステップＳ４０６−ｙｅｓ）。一方、送信予約データｆの受信がなかったときはステップＳ１０８へ移行する（ステップＳ４０６−ｎｏ）。

ステップＳ４０７において、制御部１２は、収集制御装置３に対してインタフェース部（ＩＦ部）１３を介して送信予約データｆを送信する。

ステップＳ４０８において、制御部１２は、インタフェース部（ＩＦ部）１３を介して収集制御装置３から制御データｃを受け付ける。そして、送受信部１１にそのデータを送信する指示を出す。

ステップＳ４０９において、送受信部１１は、制御部１２からの指示に応じて、端局へ制御データｃを送信する。

ステップＳ４１０において、制御部１２は、収集制御装置３からインタフェース部（ＩＦ部）１３を介して送信許可データｄを受け付ける。そして、送受信部１１にそのデータを送信する指示を出す。

ステップＳ４１１において、送受信部１１は、制御部１２からの指示に応じ、端局へ送信許可データｄを送信する。

ステップＳ４１２において、送受信部１２は、端局２からの訓練データｈあるいは、再送依頼データを受信する。そして、受信したデータを制御部１１に出力する。

ステップＳ４１３において、制御部１２は、送受信部１１からの再送依頼を受信する。このとき、再送依頼の受信があったときはステップＳ４１４へ移行する（ステップＳ４１３−ｙｅｓ）。一方で、再送依頼の受信がなかったときは、ステップＳ４１５へ移行する（ステップＳ４１３−ｎｏ）。

ステップＳ４１４において、制御部１２は、再送依頼のあった制御データｃの一連番号を記憶する。このとき、再送データ開始番号９３および、再送データ終了番号９４が参照される。そして、ステップＳ４１６に移行する。

ステップＳ４１５において、制御部１２は、インタフェース部（ＩＦ部）１３を介して収集制御装置３へ訓練データｈを送信する。

ステップＳ４１６において、制御部１２は、基地局スロットに空きを検出した場合は、ステップＳ４１７へ移行する（ステップＳ４１６−ｙｅｓ）。一方で、基地局スロットに空を検出できなかった場合は、ステップＳ４１８へ移行する（ステップＳ４１６−ｎｏ）。

ステップＳ４１７において、制御部１２は、基地局内部に蓄積してあるダウンリンクデータから再送依頼を受けた一連番号の制御データｃを読み出し、再送データとして付加する。

ステップＳ４１８において、送受信部１１は、端局へ制御データｃを送信する。

ステップＳ４１９において、送受信部１１は、端局の位置データｇを受信する。そして、その位置データｇを制御部１２に出力する。

ステップＳ４２０において、制御部１２は、位置データｇを、インタフェース部（ＩＦ部）１３を介して収集制御装置３へ送信する。

ステップＳ４２１において、制御部１２は、収集制御装置３からインタフェース部（ＩＦ部）１３を介して受信確認データｅを受信する。そして、送受信部１１にそのデータを送信する指示を出す。

ステップＳ４２２において、送信部１１は、制御部１２の指示に応じ、端局へ受信確認データｅを送信する。ステップＳ４２２の処理の完了後にステップＳ４０２に戻る。

なお、ステップＳ４１９からステップＳ４２０は、端局の数に対応して複数回行われる。

図２０は、第三の実施の形態における、端局２のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例である。なお、このフローチャートでは、データの送受信に直接係わらない動作については省略されている。

ステップＳ５０１において、受信動作が開始される。すなわち、受信部２１および制御部２２は、無線信号の受信を開始する。

ステップＳ５０２では、制御部２２は、受信データがシステム制御データａであるか否かをチェックする。そして、受信データのデータ種別ＩＤ５１が参照され、システム制御データａが判別される。このとき、受信データがシステム制御データａであれば、ステップＳ５０３へ移行する（ステップＳ５０２−ｙｅｓ）。一方、受信データがシステム制御データａでなければ、ステップＳ５０２へ戻る（ステップＳ５０２−ｎｏ）。

ステップＳ５０３において、制御部２２は、端局タイムチャートに基づく処理を開始する。このとき、制御部２２は、受信したシステム制御データａに含まれている動作モード指示５３を参照し、システム制御データａの種別を判別する。

ステップＳ５０４において、制御部２２は、受光器２５、火器インタフェース２６から戦闘員の損耗状態等を表す端局情報の出力を受信する。このとき、戦闘員の損耗状態等を表す端局情報の変化があった場合には、ステップＳ５０５へ進む（ステップＳ５０４−ｙｅｓ）。一方、戦闘員の損耗状態等を表す端局情報の変化がない場合には、ステップＳ５０６へ進む（ステップＳ５０４−ｎｏ）。

ステップＳ５０５において、制御部２２は、送受信部２１に送信予約データｆを基地局に対して送信するように指示する。そして、送受信部２１は、送信予約データｆを基地局に送信する。

ステップＳ５０６において、送受信部２１および制御部２２は、制御データｃを受信する。このとき、受信データのデータ種別ＩＤ６１が参照され、制御データｃの種類が判別される。

ステップＳ５０７では、制御部２２は、受信データの一連番号６２を確認する。

ステップＳ５０８では、制御部２２は、受信データの一連番号６２に抜けがあるか否かを判断する。抜けがある場合は、ステップＳ５０９に進み（ステップＳ５０８−ｙｅｓ）、制御部２２は、その抜けていた一連番号６２を保存し、ステップＳ５１０に進む。

ステップＳ５０８で受信データの一連番号６２に抜けがないと判断された場合には（ステップＳ５０８−ｎｏ）、ステップＳ５１０に進む。

ステップＳ５１０では、受信データの一連番号６２に重複があるか否かを判断する。重複がある場合はステップＳ５１１に進み（ステップＳ５１０−ｙｅｓ）、制御部２２は、重複する制御データｃを削除してステップＳ５１２に進む。ステップＳ５１０で重複がないと判断された場合はステップＳ５１２に進む（ステップＳ５１０−ｎｏ）。

ステップＳ５１２では、基地局送信モードに係る各種端末処理を行う。

ステップＳ５１３において、制御データｃを受信した制御部２１は、受信データの一連番号６２を参照する。そして、一連番号６２に抜けがあった場合は、制御部２２は、送受信部２１に基地局に対して再送依頼データを送信するように指示する。送受信部２１は、制御部２２の指示に応じ、基地局１へ再送依頼データの送信を行う。ステップＳ５１３の処理の完了後にステップＳ５０１に戻る。

なお、ステップＳ５０６からステップＳ５１１は、端局の数に対応して複数回行われる。

このように、特定の端局の通達状況が悪い場合には、多重度を増加させて、通信系全体のパフォーマンスを低下させるよりも、再送処理を加えた方が、全体として効率が向上する。これにより、端局は、受信するダウンリンクデータの抜けを減少させることができ、基地局からの動作指示に従った動作をすることができる。

本実施例では、基地局でダウンリンクデータを蓄積し、多重化処理を行う。このため、収集制御装置によらないで再送処理を実現できる。システムの構成をシンプルにすることができ、システムの低価格化が可能である。また、全体としてコンパクトに構成できる。さらに、収集制御装置と基地局の間のダウンリンクデータ量を削減することができるメリットがある。また、本実施例においては、基地局毎に通信している端局が異なっている場合に、各基地局で異なるダウンリンクデータを送信することが可能である。端局からの再送処理依頼の受信は各基地局で異なる場合がある。この場合、それぞれの基地局は、それぞれの端局の要求に従った異なる再送データを送信する。このように処理することで、複数基地局を利用した無線システム全体としては多くのダウンリンクデータを通信することができる。同じ時間内により多くのデータを送信でき、システムの効率を向上させることができる。

［第四の実施形態]
次に図２１を基に第四の実施形態を説明する。上述した第三の実施形態では、端局がダウンリンクデータの抜けを検出した場合、その抜けたデータの再送を基地局に対して再送依頼できるようにしたが、第四の実施形態では、端局から再送依頼を受けた基地局は、その再送依頼についてのデータを収集制御装置に転送するようにしている。なお、データ蓄積部３２５は、基地局１から送信された再送依頼データを蓄積する。また、受信割合算出部３２６は、データの内容を解釈し、データの内容によりデータを並びかえる機能を有する。多重化制御部３２７は、受信割合算出部３２６により並び替えられたデータに基づいて、制御データの再生性をする指示を出す。ダウンリンクデータ生成部３２９は、多重化制御部３２７の指示に応じて、制御データの再生成をする機能を有する。

図２１は、第四の実施の形態における、収集制御装置３のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例である。なお、このフローチャートでは、データの送受信に直接係わらない動作については省略されている。

ステップＳ６０１において、受信動作が開始される。

ステップＳ６０２において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、ネットワーク制御部３２８を介して、操作端末４からユーザの指示に応じた設定データを受信する。

ステップＳ６０３において、データ収集処理部３１はシーケンスタイムチャート生成する。そして、データ処理部３１は、タイムチャートにしたがって、ダウンリンクデータ生成の要求をデータ蓄積部３２に出力する。

ステップＳ６０４において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、受信した設定データに基づいてダウンリンクデータを作成する。

ステップＳ６０５において、ダウンリンク送信部３１４は、作成されたダウンリンクデータを、インタフェース部（ＩＦ部）３１１を介して基地局１に送信する。

ステップＳ６０６において、アップリンクデータ受信部３１２は、インタフェース部（ＩＦ部）３１１を介して基地局１から送信された再送依頼データを受信する。

ステップＳ６０７において、データチェック部３１３は、再送依頼データの重複をチェックする。このとき、再送データ開始番号９３、再送データ終了番号９４が参照される。

ステップＳ６０８において、データ蓄積部３２５は、再送依頼にあった再送依頼データを集積する。

ステップＳ６０９において、データ蓄積処理部３２は設定データを解釈する。設定データには、データの並べ替え方についての情報が含まれている。そして、データ蓄積処理部３２は、受信割合算出部３２６に対して、解釈された設定データに基づき、データ蓄積部３２５からデータを読み出し、データを並び替えるように指示を出す。端局２から再送依頼の多いデータ順にデータを並びかえる場合はステップＳ６１２に移行する（ステップＳ６０９−ｙｅｓ）。一方で、再送依頼の多いデータ順にデータを並びかえない場合には、ステップＳ６１０に移行し、各端局がデータの抜けを検出した時間が古いデータからデータを並びかえる（ステップＳ６０９−ｎｏ）。

ステップＳ６１０において、受信割合算出部３２６は、端局２から再送依頼がおこなわれたデータについて各端局がデータの抜けを検出した時間が古いデータから並びかえる。このとき、再送依頼データの発生時刻９２が参照され、時間的に古いデータが判別される。

ステップＳ６１１においてダウンリンクデータ生成部３２９は、多重化制御部３２７の指示により制御データｃの再生成をする。このとき、収集制御装置内部に蓄積してあるダウンリンクデータから再送依頼を受けた一連番号についての制御データｃを読み出し、再送データとして付加する。そして、ステップＳ６１４に移行する。

ステップＳ６１２において受信割合算出部３２６は、端局２からの再送依頼の多いデータ順にデータを並びかえる。このとき、再送データ開始番号９３、再送データ終了番号９４が参照される。

ステップＳ６１３において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、多重化制御部３２７の指示により制御データｃの再生成をする。このとき、収集制御装置内部に蓄積してあるダウンリンクデータから再送依頼を受けた一連番号についての制御データｃを読み出し、再送データとして付加する。

ステップＳ６１４において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、再送データを含むダウンリンクデータを作成する。ステップＳ６１４の処理の完了後にステップＳ６０５に戻る。

これにより、多くの端局から、さまざまな再送依頼が出ている場合は、多重度を変更することが可能である。つまり、再送依頼のデータを確認して、再送依頼の種類が多い場合は、多重度の変更をすることができる。これにより、端局は、受信するダウンリンクデータの抜けを減少させることができ、基地局からの動作指示に従った動作をすることができる。

［第五の実施形態]
次に図２２を基に第五の実施形態を説明する。第五の実施形態では、電波通達範囲の外側に端局が位置する場合や、バッテリ切れ等により、複数回に渡って基地局にアップリンクデータ、あるいは再送依頼データを送信しない端局については、アップリンクデータについての多重化変更の割合の算出時において対象外としている。

図２２は、収集制御装置３のデータ送受信動作を示すフローチャートの一例である。なお、このフローチャートでは、データの送受信に直接係わらない動作については省略されている。

ステップＳ７０１において、受信動作が開始される。

ステップＳ７０２において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、ネットワーク制御部３２８を介し、操作端末４からユーザの指示に応じた設定データを受信する。

ステップＳ７０３において、データ収集処理部３１はシーケンスタイムチャート生成する。

ステップＳ７０４において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、受信した設定データに基づいてダウンリンクデータを作成する。

ステップＳ７０５において、ダウンリンク送信部３１４は、作成されたダウンリンクデータを、インタフェース部（ＩＦ部）３１１を介して基地局１に送信する。

ステップＳ７０６において、データチェック部３１３は、アップリンクデータから端局の位置データｇを抽出する。そして、ステップＳ７０７において、位置データｇの重複チェックを行う。このとき、受信データの端局ＩＤ９１が参照され、位置データｇの重複が判別され、重複する位置データｇは削除される。

ステップＳ７０８において、データ蓄積部３２５は、位置データｇの集積をする。

ステップＳ７０９において、受信割合算出部３２６は、アップリンクデータを連続して複数回送信していない端局を抽出する。このとき、受信データの端局ＩＤ９１をもとに、アップリンクデータを送信していない端局を検出する。なお回数は任意に定めることができる。

ステップＳ７１０において、受信割合算出部３２６は、抽出した端局の数を全端局数から除外し、全端局数に対する端局からの位置データの受信数の割合を算出する。

ステップＳ７１１において、多重化制御部３２７は、多重度変換テーブル８０を参照する。

ステップＳ７１２において、多重化制御部３２７は、多重度変換テーブル８０に基づき、全端局数に対する端局からの位置データの受信数の割合に応じた多重度の状態に制御する。

ステップＳ７１３において、ダウンリンクデータ生成部３２９は、多重化制御部３２７の指示した多重度で基地局へ送信するダウンリンクデータを作成する。そして、ステップＳ７１３の処理の完了後にステップＳ７０５に戻る。

このように、複数回に渡って基地局にアップリンクデータ、あるいは再送依頼データを送信しない端局については、多重化変更の割合の算出時において対象外とする。これにより、全体の通信のレートを低下させる特定の端局による悪影響を低減することができる。

１ 基地局
２ 端局
３ 収集制御装置
４ 操作端末
１１ 送受信部
１２ 制御部
１３ ＩＦ部
１４ ＧＰＳ受信部
２１ 送受信部
２２ 制御部
２３ ＧＰＳ受信部
２４ 接続箱
２５ 受光器
２６ 火器インタフェース
２７ 電源部
３１ データ収集処理部
３２ データ蓄積処理部
５０ システム制御データのデータ内容
５１ データ種別ＩＤ
５２ 基地局スロット番号
５３ 動作モード指示
５４ 時刻情報
６０ 制御データのデータ内容
６１ データ種別ＩＤ
６２ 一連番号
６３ 制御データ分類
６４ 日時時刻情報
６５ 有効期間情報
７０ 位置データのデータ内容
７１ 端局ＩＤ
７２ Ｎ座標
７３ Ｅ座標
７４ Ｈ座標
７５ 端局ステータス
８０ 多重度変換テーブル
９０ 再送依頼データのデータ内容
９１ 端局ＩＤ
９２ 発生時刻
９３ 再送データ開始番号
９４ 再送データ終了番号
９５ 端局ステータス
３１１ ＩＦ部
３１２ アップリンクデータ受信部
３１３ データチェック部
３１４ ダウンリンクデータ送信部
３１５ ネットワーク制御部
３２５ データ蓄積部
３２６ 受信割合算出部
３２７ 多重化制御部
３２８ ネットワーク制御部
３２９ ダウンリンクデータ生成部

Claims (13)

1. 時分割多重により通信を行なう基地局及び端局と、前記基地局に接続された収集制御装置とで構成される無線通信システムにおける収集制御装置であって、
   前記基地局が受信した前記端局からのアップリンクデータを、前記基地局から受信する受信部と、
   受信した前記アップリンクデータを基に、前記アップリンクデータが所定回数受信されない前記端局の数が含まれない全端局数に対する前記端局からのアップリンクデータ受信数の割合に応じて、前記基地局が前記端局へ送信するダウンリンクデータの多重度を設定する制御部と、
   前記設定した多重度のダウンリンクデータを前記基地局へ送信する送信部と、
   を有する収集制御装置。
2. 前記アップリンクデータは、前記端局の位置を表す位置情報データであることを特徴とする請求項１記載の収集制御装置。
3. 前記送信部は、前記端局から送信された再送を依頼する前記アップリンクデータに付加されたデータの抜けを示す識別子に対応したデータを前記ダウンリンクデータで送信することを特徴とする請求項１記載の収集制御装置。
4. 前記制御部は、前記端局から送信された再送を依頼する前記アップリンクデータに付加されたデータの抜けを示す識別子に対応したデータを、前記端局が前記データの抜けを検出した時間順に並べ替え、前記送信部は、並び替えられた前記データを前記ダウンリンクデータで送信することを特徴とする請求項３記載の収集制御装置。
5. 前記制御部は、前記端局から送信された再送を依頼する前記アップリンクデータに付加されたデータの抜けを示す識別子に対応したデータを、再送依頼の多いデータ順に並べ替え、前記送信部は、並べ替えられた前記データを前記ダウンリンクデータで送信することを特徴とする請求項３記載の収集制御装置。
6. 時分割多重により通信を行なう基地局及び端局で構成される無線通信システムにおける基地局であって、
   前記端局からアップリンクデータを受信する受信部と、
   前記アップリンクデータが所定回数受信されない前記端局の数が含まれない全端局数に対する前記端局からのアップリンクデータ受信数の割合に応じて、前記基地局から前記端局へのダウンリンクデータの多重度を設定し、設定した多重度に基づいてダウンリンクデータを多重化する制御部と、
   前記制御部によって多重化されたダウンリンクデータを、前記端局へ同報送信する送信部と、
   を有する基地局。
7. 前記送信部および前記受信部は、一体化された装置であることを特徴とする請求項６記載の基地局。
8. 時分割多重により通信を行なう基地局及び端局と前記基地局に接続された収集制御装置とで構成される無線通信システムにおける通信方法であって、
   前記収集制御装置が、前記基地局が受信した前記端局からのアップリンクデータを、前記基地局から受信し、
   受信した前記アップリンクデータを基に、前記アップリンクデータが所定回数受信されない前記端局の数が含まれない全端局数に対する前記端局からのアップリンクデータ受信数の割合に応じて、前記基地局が前記端局へ送信するダウンリンクデータの多重度を収集制御装置が設定し、
   設定した多重度の前記ダウンリンクデータを前記基地局へ送信する通信方法。
9. 前記アップリンクデータは、前記端局の位置を表す位置情報データであることを特徴とする請求項８記載の通信方法。
10. 前記収集制御装置は、前記端局から送信された再送を依頼する前記アップリンクデータに付加されたデータの抜けを示す識別子に対応したデータを前記ダウンリンクデータで送信することを特徴とする請求項８記載の通信方法。
11. 前記収集制御装置は、前記端局から送信された再送を依頼する前記アップリンクデータに付加されたデータの抜けを示す識別子に対応したデータを、前記端局がデータの抜けを検出した時間順に並べ替え、並べ替えられた前記データを前記ダウンリンクデータで送信することを特徴とする請求項８記載の通信方法。
12. 前記収集制御装置は、前記端局から送信された再送を依頼する前記アップリンクデータに付加されたデータの抜けを示す識別子に対応したデータを、再送依頼の多いデータ順に並べ替え、並べ替えられた前記データを前記ダウンリンクデータで送信することを特徴とする請求項８記載の通信方法。
13. 時分割多重により通信を行なう基地局及び端局で構成される無線通信システムにおける通信方法であって、
    前記基地局が前記端局からアップリンクデータを受信し、
    前記アップリンクデータが所定回数受信されない前記端局の数が含まれない全端局数に対する前記端局からのアップリンクデータ受信数の割合に応じて、前記基地局から前記端局へのダウンリンクデータの多重度を設定し、設定した多重度に基づいてダウンリンクデータを多重化し、
    多重化されたダウンリンクデータを、前記端局へ送信する通信方法。

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