JP6244641B2 - 無線通信システム、及び、無線通信システムの通信制御方法 - Google Patents
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送話者が、基地局と有線または無線で接続した装置から、基地局を介して移動局との通信を行う場合、送話者は、通信を行う基地局を選択すれば、上記技術により構築された周辺基地局情報に基づいて、選択された基地局において運用されている周波数チャネルを特定して、移動局と通信を行うことができる。
また、SCPC(Single−Channel Per Carrier)方式では、移動局における操作者による移動局のチャネル操作または、移動局における周波数チャネルの自動選択機能によって、移動局の周波数チャネルを変更して、移動局が基地局との通信を行っている。SCPCでは、移動局において設定された周波数チャネルが、移動局の通信先の送話者や、基地局などの装置に通知されることはない。なお、SCPC方式では、周波数チャネルは上りの周波数と下りの周波数の組合せを示す。
このため、移動局との通信相手である送話者は、通信先の移動局において設定されている周波数チャネルを特定することはできない。さらに、送話者が、移動局との通信に用いる基地局を選択しても、1台の基地局において複数の周波数チャネルが運用されている場合には、特許文献1の周辺基地局情報をそのまま用いて、移動局と通信可能な周波数チャネルを特定することはできない。
したがって、送話者が、移動局と通信を行う基地局を選択し、選択された基地局において運用されている複数の周波数チャネルの中から、移動局と通信可能な周波数チャネルを特定して速やかな通信を実現する技術が求められている。
を備えることを特徴とする無線通信システムである。
本発明の無線通信システム110は、図1で示すように、少なくとも、基地局装置10と、移動局装置20とを備える。
また、基地局装置10は、少なくとも、チャネル関連情報書き込み部101を備える。
ここで、チャネル関連情報書き込み部101は、移動局装置20から同期信号を受信した際に、基地局装置10を識別する基地局識別情報と、受信した同期信号の受信周波数に対応する周波数チャネル情報と、同期信号に含まれる移動局装置20を識別可能な移動局識別情報を含むチャネル関連情報を、直接または他の装置を介して記憶部に記録する機能部である。なお、チャネル関連情報には、基地局識別情報、周波数チャネル情報、移動局識別情報以外の情報が含まれていても良い。
このチャネル関連情報書き込み部101は制御部(例えばCPU、Central Proccessing Unit)がプログラムを実行することにより、基地局装置10に構成される。
図2は、本発明の第一の実施形態による無線通信システム110の構成を示す図である。
図2で示すように、第一の実施形態による無線通信システム110は、図1で示した無線通信システム110の最小構成を示す機能に加え、送信基地局チャネル選択装置30と、エリア登録サーバ40と、ネットワークNWとを備える。なお、第一の実施形態による無線通信システム110における基地局装置10は、複数の基地局装置10a、10b、10c、・・・が存在するものとする。そして、基地局装置10a、10b、10c、・・・のそれぞれは、少なくとも、チャネル関連情報書き込み部101を備える。また、第一の実施形態による無線通信システム110における移動局装置20は、複数の移動局装置20a、20b、20c、・・・が存在してもよい。
基地局装置10のそれぞれは、図3Aで示すように、通信部100と、チャネル関連情報書き込み部101と、同期信号検出部102と、同期信号解析部103と、同期信号判別部105と、折り返し信号送信部106と、回線制御部107と、記憶部111とを備える。
ここで、通信部100は、他装置と通信を行う機能部である。
また、チャネル関連情報書き込み部101は、移動局装置20から同期信号を受信した際に、基地局装置10を識別する基地局識別情報と、受信した同期信号の受信周波数を示す周波数チャネル情報と、同期信号に含まれる移動局装置20を識別可能な移動局識別情報を含むチャネル関連情報を、直接または他の装置を介して記憶部411に記録する機能部である。
また、同期信号検出部102は、移動局装置20からの同期信号の受信を検出する機能部である。
また、同期信号解析部103は、同期信号検出部102の検出した同期信号を解析し、同期信号の受信周波数に対応する周波数チャネル情報と移動局装置20を識別する移動局識別情報とを抽出する機能部である。
また、同期信号判別部105は、音声通信またはデータ通信の少なくとも何れか一方の通信を行う際の同期信号を示す第一同期信号識別子と、基地局チャネル登録要求信号としての同期信号の第二同期信号識別子とを判別する機能部である。
また、折り返し信号送信部106は、同期信号判別部105が同期信号の同期信号識別子を音声通信またはデータ通信の少なくとも何れか一方の通信を行う際の同期信号の第一同期信号識別子と判別した場合に、折り返し信号を送信する機能部である。
また、回線制御部107は、送信基地局チャネル選択装置30からの周波数チャネル情報に基づいて、送信チャネルを選択して回線を接続する機能部である。
また、記憶部111は、基地局装置10におけるプログラムや種々のデータを記憶する記憶部である。
移動局装置20のそれぞれは、図3Bで示すように、通信部200と、登録要求信号送信部201と、周波数チャネル変更検出部202と、基地局装置変更検出部203と、時間検出部204と、移動距離検出部205と、同期信号識別子付加部206と、同期信号生成部207と音声データ通信同期信号送信部208と、記憶部211とを備える。
ここで、通信部200は、他装置と通信を行う機能部である。
また、登録要求信号送信部201は、電源を投入したとき、または周波数チャネルを変更するとき、または通信先の基地局装置を変更したとき、または同期信号を送信してから所定時間が経過したとき、または同期信号を送信してから所定距離を移動したときの、少なくとも何れか1つまたは複数のタイミングにおいて、基地局チャネル登録要求信号として同期信号を基地局装置10に送信する機能部である。
また、周波数チャネル変更検出部202は、周波数チャネルの変更を検出する機能部である。
また、基地局装置変更検出部203は、通信先の基地局装置10の変更を検出する機能部である。
また、時間検出部204は、同期信号を送信してから所定時間の経過を検出する機能部である。
また、移動距離検出部205は、同期信号を送信してからの所定距離の移動を検出する機能部である。
また、同期信号識別子付加部206は、音声通信またはデータ通信を行う際に送信する同期信号を識別する第一同期信号識別子を当該同期信号に付加し、基地局チャネル登録要求信号として送信する同期信号を識別する第二同期信号識別子を当該同期信号に付加する機能部である。
また、同期信号生成部207は、移動局装置20を識別する移動局識別情報を付加した同期信号を生成する機能部である。
また、音声データ通信同期信号送信部208は、音声通信またはデータ通信を行う際の同期信号を送信する機能部である。
また、記憶部211は、移動局装置20におけるプログラムや種々のデータを記憶する機能部である。
送信基地局チャネル選択装置30は、図3Cで示すように、通信部300と、送信基地局チャネル情報取得部301と、送信基地局チャネル情報送信部302と、記憶部311とを備える。
ここで、通信部300は、他装置と通信を行う機能部である。
また、送信基地局チャネル情報取得部301は、入力された通信先の移動局を示す通信先移動局識別情報に応じて、エリア登録サーバ40の記憶部411から、通信先移動局識別情報の移動局に対応する周波数チャネル情報と基地局識別情報を取得する機能部である。
また、送信基地局チャネル情報送信部302は、送信基地局チャネル情報取得部301の取得した周波数チャネル情報を、送信基地局チャネル情報取得部301の取得した基地局識別情報に対応する基地局装置10に出力する機能部である。
また、記憶部311は、送信基地局チャネル選択装置30におけるプログラムや種々のデータを記憶する機能部である。
エリア登録サーバ40は、図3Dで示すように、通信部400と、制御部401と、記憶部411とを備える。
ここで、通信部400は、他装置と通信を行う機能部である。
また、制御部401は、エリア登録サーバ40における種々の制御を行う機能部である。
また、記憶部411はエリア登録サーバ40における種々のデータを記憶する機能部である。
なお、基地局装置10、移動局装置20および送信基地局チャネル選択装置30が、制御部(例えばCPU、Central Proccessing Unit)等を有し、それぞれの装置と同等の機能が、それぞれの装置の制御部によるプログラムの実行により実現されても良い。
本実施形態の無線通信システム110において、基地局装置10a、10b、10cのそれぞれは複数の周波数チャネルの中から、移動局装置20毎に1つの周波数チャネルを選択して移動局装置20と通信する。このような場合に、移動局装置20a、20b、20cの各ユーザは、使用中の移動局装置20が利用可能な複数の周波数チャネルの中から1つの周波数チャネルを選択する。ユーザによる周波数チャネルの選択に応じて、同期信号識別子付加部206は、例えば、同期信号が登録要求信号であることを示す第二同期信号識別子“1”を同期信号に付加する。そして、同期信号識別子付加部206は、登録要求信号送信部201に、同期信号識別子を付加した同期信号を出力する。登録要求信号送信部201は、同期信号識別子付加部206から同期信号を入力すると、その基地局チャネル登録要求信号に対応する同期信号を同期バースト信号(SB0)として基地局装置10に送信する。
基地局装置10の同期信号検出部102は、通信部100を介して移動局装置20から同期信号を入力する。そして、同期信号検出部102は同期信号を検出する。
同期信号検出部102は、同期信号を検出すると、検出した同期信号をチャネル関連情報書き込み部101と同期信号判別部105に出力する。
チャネル関連情報書き込み部101は、同期信号検出部102から同期信号を入力すると、その同期信号の受信周波数を示す周波数チャネル情報と、基地局装置10を識別する基地局識別情報と、移動局装置20を識別する移動局識別情報を含むチャネル関連情報を、直接または他の装置を介して記憶部411に記録する。
移動局装置20aのユーザは、移動局装置20aで利用可能な複数の周波数チャネルの中から1つの周波数チャネル、例えば“周波数チャネル3”を選択する。すると、ユーザによる“周波数チャネル3”の選択により、周波数チャネル変更検出部202が、周波数チャネルの変化を検出した場合、同期信号識別子付加部206は、例えば、同期信号が登録要求信号であることを示す第二同期信号識別子“1”を同期信号に付加する。そして、同期信号識別子付加部206は、登録要求信号送信部201にその同期信号を出力する。登録要求信号送信部201は、同期信号識別子付加部206から同期信号を入力すると、その基地局チャネル登録要求信号に対応する同期信号を同期バースト信号(SB0)として基地局装置10に送信する。
基地局装置10aの同期信号検出部102は、基地局装置10aの通信部100を介して移動局装置20aから信号を入力する。そして、基地局装置10aの同期信号検出部102は同期信号を検出する。
基地局装置10aの同期信号検出部102は、同期信号を検出すると、検出した同期信号を基地局装置10aのチャネル関連情報書き込み部101と基地局装置10aの同期信号判別部105とに出力する。
基地局装置10aのチャネル関連情報書き込み部101は、基地局装置10aの同期信号検出部102から同期信号を入力すると、例えばその同期信号の受信周波数を示す周波数チャネル情報と、基地局装置10aを識別する基地局識別情報と、移動局装置20aを識別する移動局識別情報とから成るチャネル関連情報を、エリア登録サーバ40に出力する。エリア登録サーバ40が基地局装置10aからチャネル関連情報を入力すると、エリア登録サーバ40の制御部401は、図4で示したようなデータテーブルとして、入力したチャネル関連情報を記憶部411に記録する。
なお、チャネル関連情報に含まれる情報は、基地局識別情報、周波数チャネル情報、移動局識別情報に限定されるものではなく、他の情報が含まれていても良い。例えば、チャネル関連情報に、基地局識別情報、周波数チャネル情報、移動局識別情報に加えて、基地局装置10が測定した同期信号の受信電界(RSSI;Received Signal Strength Indication)を、受信電界情報として含めても良い。また、本実施形態では、エリア登録サーバ40は、基地局装置10からチャネル関連情報が入力されると、そのまま記憶部411に記録していたが、本処理に限定されるものではない。例えば、複数の基地局装置10それぞれが、同一の移動局装置20から同期信号を受信し、複数の基地局装置10それぞれが、エリア登録サーバ40にチャネル関連情報を記録するためにアクセスする場合がある。エリア登録サーバ40が、複数の基地局装置10それぞれから、所定時間間隔以内に、移動局識別情報が同一で、基地局識別情報が異なるチャネル関連情報を受信した場合には、受信電界情報が最大のチャネル関連情報のみを記録部411に記録しても良い。上記の処理により、以下に示す図6のステップS9では、送信基地局チャネル選択装置30は、受信電界が最大の基地局装置10に対応する基地局識別情報を取得する。この結果、送信基地局チャネル選択装置30は、受信電界が高い基地局装置10を介して、移動局装置20と通信を行うことができる。エリア登録サーバ40が、異なる基地局装置10から、所定時間間隔を超えて、移動局識別情報が同一のチャネル関連情報を複数受信した場合には、エリア登録サーバ40は、チャネル関連情報をそのまま記憶部411に記録する。
また、基地局装置10の同期信号判別部105は、同期信号検出部102から同期信号を入力すると、同期信号に付加されている第二同期信号識別子“1”を検出して同期信号を基地局チャネル登録要求信号であると判別する。そして、同期信号判別部105は、この判別結果を折り返し信号送信部106とチャネル関連情報書き込み部101に出力する。
折り返し信号送信部106は、同期信号判別部105から判別結果を入力すると、同期信号を基地局チャネル登録要求信号であるという判別結果に基づいて、折り返し信号を出力しない。なお、同期信号に付加されている同期信号識別子が“0”であった場合は、同期信号判別部105は音声通信またはデータ通信の少なくとも何れか一方の通信を行う際の同期信号と判別する。そして、折り返し信号送信部106は、同期信号判別部105から判別結果を入力すると、音声通信またはデータ通信の少なくとも何れか一方の通信を行う際の同期信号であるという判別結果に基づいて、折り返し信号を送信する。なお、同期信号判別部105は、同期信号識別子が“0”であった場合にのみ判別結果を出力し、折り返し信号送信部106は、同期信号判別部105から判別結果を受信した場合にのみ、折り返し信号を送信するようにしても良い。また、同期信号判別部105は、同期信号識別子が“0”であった場合には判別結果を出力せず、折り返し信号送信部106は、予め決められた時間から所定時間以内に、同期信号判別部105から判別結果を受信しない場合にのみ、折り返し信号を送信するようにしても良い。
以上のように、周波数チャネル情報と基地局識別情報と移動局識別情報を含むチャネル関連情報が記憶部411に記録される。
ここでは、図2と図3Aで示した基地局装置10と、移動局装置20と、送信基地局チャネル選択装置30と、エリア登録サーバ40とから成る本実施形態による無線通信システム110において、移動局装置20aが移動中に、送信基地局チャネル選択装置30が移動局装置20aと通信する場合を例に無線通信システム110の処理を説明する。また、基地局装置10が複数の周波数チャネルを利用可能な通信としてSCPC(Single−Channel Per Carrier)方式の通信を例に無線通信システム110の処理を説明する。なお、本発明は、SCPC通信方式において限定されるものではなく、他の通信方式でも利用できる。
次に、図5を用いて、移動局装置20aの音声通信時において、移動局装置20aが同期信号を送信し、基地局装置10aが、受信した同期信号から、周波数チャネル情報、移動局識別情報を生成する処理フローの例を説明する。
移動局装置20aが音声通信を開始する場合、プレスをON状態にすることで、図3Bに示す移動局装置20aにおける同期信号生成部207は、自装置を識別する移動局識別情報が付加された、SCPC方式の同期信号を生成する(ステップS1)。そして、同期信号生成部207は、生成した同期信号を同期信号識別子付加部206に出力する。
同期信号識別子付加部206は、同期信号生成部207から同期信号を入力すると、音声通信またはデータ通信を行う際に送信する同期信号を識別する第一同期信号識別子“0”を当該同期信号に付加し出力する(ステップS2)。同期信号を基地局チャネル登録要求信号として送信する場合には、同期信号を識別する第二同期信号識別子“1”を当該同期信号に付加する。なお、同期信号識別子には、既存の同期信号の信号フォーマットにおいて、使用していない余りビットを用いる。なお、既存のフォーマットに余りビットがない場合には、同期信号の信号フォーマットを変更しても良い。
音声データ通信同期信号送信部208は、同期信号識別子付加部206から同期信号を入力すると、入力した同期信号を同期バースト信号(SB0)として、基地局装置10aに通信部200を介して送信する(ステップS3)。
図3Aで示した同期信号解析部103は、同期信号検出部102から同期信号を入力すると、入力した同期信号を解析し、同期信号を受信した周波数チャネルに対応する周波数チャネル情報と移動局装置20aを識別する移動局識別情報とを抽出する(ステップS5)。そして、同期信号解析部103は、抽出した周波数チャネル情報と移動局識別情報をチャネル関連情報書き込み部101に出力する。
図6を用いて、はじめに、基地局装置10aが、周波数チャネル情報、移動局識別情報、基地局識別情報から生成したチャネル関連情報を、エリア登録サーバに記録する処理フローの例を説明する。次に、同じ図6を用いて、送信基地局チャネル選択装置が、エリア登録サーバから取得した周波数チャネル情報と基地局識別情報から、通信に用いる周波数チャネルと基地局を選択して、移動局と通信を行う処理フローの例を説明する。
なお、図6では、チャネル関連情報をエリア登録サーバに記録する処理フロー(ステップS6、S7、S8)と、送信基地局チャネル選択装置が、移動局と通信を行う処理フロー(ステップS9、S12)を連続した処理として説明したが、連続した処理である必要はない。両処理は独立に実行されても良い。
図3Aで示したチャネル関連情報書き込み部101は、同期信号解析部103から周波数チャネル情報と移動局識別情報とを入力すると、入力した周波数チャネル情報と移動局識別情報に、基地局装置10aを識別する基地局識別情報を付加してチャネル関連情報を生成する(ステップS6)。そして、チャネル関連情報書き込み部101は、周波数チャネル情報と基地局識別情報と移動局識別情報を含むチャネル関連情報をエリア登録サーバ40に通信部100を介して出力する(ステップS7)。例えば、チャネル関連情報書き込み部101は、移動局識別情報と基地局識別情報と周波数チャネル情報とから成るチャネル関連情報をエリア登録サーバ40に通信部100を介して出力する。
エリア登録サーバ40の制御部401は、通信部400を介して基地局装置10aからチャネル関連情報を入力すると、そのチャネル関連情報を図4で示したようにデータテーブルとして記憶部411に記録する(ステップS8)。
図5のステップS1〜図6のステップS8の処理により、チャネル関連情報が記憶部411に記録される。
送信基地局チャネル選択装置30が、通信先の移動局装置20aを示す通信先移動局識別情報を入力すると、移動局装置20aと通信するために、図3Cの送信基地局チャネル選択装置30の送信基地局チャネル情報取得部301は、通信部300を介してエリア登録サーバ40のアドレスを指定し、記憶部411から、通信先移動局識別情報が示す移動局識別情報に対応する周波数チャネル情報と基地局識別情報とから成る送信基地局チャネル情報を取得する(ステップS9)。ここで送信基地局チャネル情報取得部301の取得する送信基地局チャネル情報は、例えば図4で示したデータテーブルにおいて、通信先移動局識別情報と移動局識別情報が一致する行の基地局識別情報と周波数チャネル情報である。図3Cの送信基地局チャネル情報送信部302は、送信基地局チャネル情報取得部301から送信基地局チャネル情報を入力すると、送信基地局チャネル情報における基地局識別情報に対応する基地局装置10(10a)に通信部300を介して、送信基地局チャネル情報における周波数チャネル情報を通知する。
基地局装置10が送信基地局チャネル選択装置30から周波数チャネル情報を入力すると、図3Aで示した基地局装置10の回線制御部107は、入力した周波数チャネル情報に対応する周波数チャネルを用いて、移動局装置20aと通信する(ステップS12)。
例えば、図3Cの送信基地局チャネル情報送信部302が周波数チャネル3を基地局装置10aに通信部300を介して出力したと仮定する。基地局装置10aが通信部100を介して送信基地局チャネル選択装置30から周波数チャネル情報を入力すると、基地局装置10aの回線制御部107は、入力した周波数チャネル情報の周波数チャネルで移動局装置20aと通信する。
図5のステップS1〜ステップS5と、図6のステップS6〜ステップS12の処理により送信基地局チャネル選択装置30と移動局装置20aとが回線で接続され、通信が可能となる。
移動局装置20aが場所を移動中にも、複数の基地局装置10(10a、10b、10c)からの下りリンクの電波を受信している。そして、移動局装置20aの場所の移動により、電波の受信電界(RSSI)の中で最も強い電界を示す電波を発信する基地局装置が基地局装置10aから基地局装置10bになったと仮定する。この場合、移動局装置20aの自動チャネルサーチにより、移動局装置20aの接続先の基地局装置が基地局装置10aから基地局装置10bに変更される。基地局装置10bは、常送モードの場合、移動局装置20aに低速付随制御チャネル(SACCH;Slow Associated Control CHannel)信号を常に送信している(ステップS13a)。
図3Bで示した移動局装置20aの基地局装置変更検出部203は、通信部200を介して基地局装置10bからSACCH信号を入力すると、SACCH信号に含まれる基地局番号の情報を読み取り、通信先の基地局装置10が変更されたことを検出する(ステップS14a)。そして、基地局装置変更検出部203は、通信先の基地局装置10が変更されたことを通知する基地局変更信号を同期信号生成部207に出力する。
図3Bの同期信号生成部207は、基地局装置変更検出部203から基地局変更信号を入力すると、同期信号に移動局識別情報を付加する(ステップS15a)。そして、同期信号生成部207は、移動局識別情報を付加した同期信号をそのフォーマットを使用して同期信号識別子付加部206に出力する。
同期信号識別子付加部206は、同期信号生成部207から同期信号を入力すると、例えば、同期信号が登録要求信号であることを示す第二同期信号識別子“1”を同期信号に付加する(ステップS16)。そして、同期信号識別子付加部206は、登録要求信号送信部201にその同期信号を出力する。登録要求信号送信部201は、同期信号識別子付加部206から同期信号を入力すると、入力した基地局チャネル登録要求信号に対応する同期信号を同期バースト信号(SB0)として基地局装置10bに送信する(ステップS17)。
次に、図8を用いて、基地局装置10bが、受信した同期信号から抽出したチャネル関連情報を、エリア登録サーバ40に記録し、さらに、基地局装置10bが、同期信号に含まれる同期信号識別子に応じて、折り返し信号の送信の要否を決定する処理フローを説明する。
図3Aで示した基地局装置10bの同期信号検出部102は、通信部100を介して移動局装置20aから同期信号を受信する。そして、同期信号検出部102は同期信号を検出する。基地局装置10bの同期信号検出部102は、同期信号を検出すると、検出した同期信号を基地局装置10bのチャネル関連情報書き込み部101と同期信号判別部105とに出力する(ステップS18)。
チャネル関連情報書き込み部101は、同期信号検出部102から同期信号を入力すると、通信部100を介して、同期信号の受信周波数を示す周波数チャネル情報と、当該同期信号に含まれる移動局識別情報と、当該同期信号を受信した基地局を識別する基地局識別情報とから成るチャネル関連情報を、エリア登録サーバ40に出力する(ステップS19a)。エリア登録サーバ40が基地局装置10bからチャネル関連情報を入力すると、エリア登録サーバ40の制御部401は、図4で示したようなデータテーブルとして、入力したチャネル関連情報を記憶部411に記録する(ステップS20a)。具体的には、データテーブルにおいて、チャネル関連情報における移動局識別情報に一致する行の、周波数チャネル情報と、基地局識別情報の更新を行う。
また、基地局装置10bの同期信号判別部105は、同期信号検出部102から同期信号を入力すると、同期信号に付加されている第二同期信号識別子“1”を検出して同期信号を基地局チャネル登録要求信号であると判別する(ステップS19b)。そして、同期信号判別部105は、この判別結果を折り返し信号送信部106とチャネル関連情報書き込み部101に出力する。
図3Aの折り返し信号送信部106は、同期信号判別部105から判別結果を入力すると、同期信号を基地局チャネル登録要求信号であるという判別結果に基づいて、折り返し信号を送信しない(ステップS20b)。なお、同期信号に付加されている同期信号識別子が“0”であった場合は、同期信号判別部105は音声通信またはデータ通信の少なくとも何れか一方の通信を行う際の同期信号と判別する。そして、折り返し信号送信部106は、同期信号判別部105から判別結果を入力すると、音声通信またはデータ通信の少なくとも何れか一方の通信を行う際の同期信号であるという判別結果に基づいて、折り返し信号を出力する(ステップS20b)。
移動局装置20aの移動局装置起動検出部209は、例えば電源を投入したときの装置の所定箇所における電圧や電流をモニタするなどにより、移動局装置20aの起動を検出する(ステップS14b)。そして、移動局装置起動検出部209は、移動局装置20aに電源が投入されたことを通知する移動局装置起動信号を同期信号生成部207に出力する。
同期信号生成部207は、移動局装置起動検出部209から移動局装置起動信号を入力すると、同期信号に移動局識別情報を付加する(ステップS15b)。そして、図7と同様に、本実施形態による無線通信システム110のステップS16、S17の処理を行い、同期信号を同期バースト信号(SB0)として基地局装置10bに送信する。
移動局装置20aの周波数チャネル変更検出部202は、例えばユーザによる周波数チャネルの指定または周波数チャネルの自動サーチによる移動局装置20aの使用する周波数チャネルの変更を検出する(ステップS14c)。そして、周波数チャネル変更検出部202は、周波数チャネルが変更されたことを通知する周波数チャネル変更信号を同期信号生成部207に出力する。
図3Bの同期信号生成部207は、基地局装置変更検出部203から周波数チャネル変更信号を入力すると、同期信号に移動局識別情報を付加する(ステップS15c)。そして、図7と同様に、本実施形態による無線通信システム110のステップS16、S17の処理を行い、同期信号を同期バースト信号(SB0)として基地局装置10bに送信する。
図11は、本実施形態によるステップS13a〜S15aの処理の代わりに、ステップS14d、S15dの処理を行った時の処理フローを示す図である。ここでは、図7との差分に対応するステップS14dおよびS15dを説明する。
移動局装置20aの時間検出部204は、前回同期信号を送信したときから所定の時間が経過したことを検出する(ステップS14d)。そして、時間検出部204は、所定の時間が経過したことを通知する所定時間経過信号を同期信号生成部207に出力する。
同期信号生成部207は、時間検出部204から所定時間経過信号を入力すると、同期信号に移動局識別情報を付加する(ステップS15d)。そして、図7と同様に、本実施形態による無線通信システム110のステップS16、S17の処理を行い、同期信号を同期バースト信号(SB0)として基地局装置10bに送信する。
図12は、本実施形態によるステップS13a〜S15aの処理の代わりに、ステップS14e、S15eの処理を行った時の処理フローを示す図である。ここでは、図7との差分に対応するステップS14eおよびS15eを説明する。
移動局装置20aの移動距離検出部205は、前回同期信号を送信したときから所定の距離を移動したことを検出する(ステップS14e)。そして、移動距離検出部205は、所定の距離を移動したことを通知する所定移動距離信号を同期信号生成部207に出力する。
同期信号生成部207は、移動距離検出部205から所定移動距離信号を入力すると、同期信号に移動局識別情報を付加する(ステップS15e)。そして、図7と同様に、本実施形態による無線通信システム110のステップS16、S17の処理を行い、同期信号を同期バースト信号(SB0)として基地局装置10bに送信する。
また、基地局装置10は、移動局装置20からの基地局チャネル登録要求信号に対して折り返し通信を行わず、不要な干渉の発生を防ぐことができる。
また、SCPC方式の通信における、既存の同期信号のフォーマットをそのまま利用することができ、通信プロトコルの変更が不要である。
図13は、本発明の第二の実施形態による無線通信システム110の構成を示す図である。
また、図14Aは、図13で示した第二の実施形態による基地局装置10の各機能部を示す図である。
また、図14Bは、図13で示した第二の実施形態による回線制御装置50の各機能部を示す図である。
図13で示すように、第二の実施形態による無線通信システム110は、図1で示した第一の実施形態による無線通信システム110の基地局装置10が備える回線制御部107の代わりに、回線制御装置50を備える。
また、基地局装置10は、図14Aで示すように、第一の実施形態による基地局装置10の回線制御部107の機能を削除した構成である。
また、回線制御装置50は、図14Bで示すように、通信部500と、回線制御部501と、記憶部511とを備える。
ここで、通信部500は、他装置と通信を行う機能部である。
また、回線制御部501は、送信基地局チャネル選択装置30からの送信基地局チャネル情報に基づいて、回線を接続する機能部である。また、記憶部511は、回線制御装置50におけるプログラムや種々のデータを記憶する機能部である。
ここでは、図13と図14で示した本実施形態による無線通信システム110において、移動局装置20aが移動中に、送信基地局チャネル選択装置30が移動局装置20aと通信する場合を例に無線通信システム110の処理を説明する。また、基地局装置10が複数の周波数チャネルを利用可能な通信としてSCPC(Single−Channel Per Carrier)方式の通信を例に無線通信システム110の処理を説明する。
第一の実施形態における図5のステップS1〜S5は、第二の実施形態と同一であるため、説明を省略する。図15および図16に、第二の実施形態において、基地局装置10aが、回線制御装置50を介して、チャネル関連情報をエリア登録サーバ40に記録し、送信基地局チャネル選択装置が、エリア登録サーバ40に記録したデータベースを用いて、通信先移動局識別情報に対応する移動局と通信を行う例を説明する。第二の実施形態における図15のステップ6と同一である。
第二の実施形態では、第一の実施形態で用いた図6に示すステップS7、S8、S9、S12の処理の代わりに、図15で示すステップS21〜S26および図16に示すステップS27、S28の処理を行う。このため、本実施形態では、第一の実施形態との差分に対応するステップS21〜S28のみを説明する。
なお、図15では、チャネル関連情報をエリア登録サーバに記録する処理フロー(ステップS6、S21、S22、S23)と、送信基地局チャネル選択装置30が、移動局と通信を行う処理フローを連続した処理フロー(ステップS24、S25、S26、S27、S28)として説明したが、両処理は連続した処理である必要はない。両処理が独立に実行されても良い。
回線制御装置50がチャネル関連情報とエリア登録サーバ40のアドレス情報とを入力すると、回線制御装置50の回線制御部501は、そのアドレス情報に基づいてエリア登録サーバ40に接続し、接続したエリア登録サーバ40にチャネル関連情報を出力する(ステップS22)。
エリア登録サーバ40の制御部401は、通信部400を介して回線制御装置50からチャネル関連情報を入力すると、そのチャネル関連情報を図4で示したようにデータテーブルとして記憶部411に記録する(ステップS23)。
なお、チャネル関連情報に含まれる情報は、基地局識別情報、周波数チャネル情報、移動局識別情報に限定されるものではなく、他の情報が含まれていても良い。例えば、チャネル関連情報に、基地局装置10が測定した同期信号の受信電界(RSSI)を、受信電界情報として含めても良い。また、本実施形態では、回線制御装置50は、基地局装置10からチャネル関連情報が入力されると、そのままエリア登録サーバ40に出力していたが、本処理に限定されるものではない。例えば、複数の基地局装置10それぞれが、同一の移動局装置20から同期信号を受信する場合を想定する。このとき、回線制御装置50は、複数の基地局装置10それぞれから、所定時間間隔以内に、移動局識別情報が同一で、基地局識別情報が異なるチャネル関連情報を受信する。この場合、回線制御装置50は、受信電界情報が最大のチャネル関連情報のみを、エリア登録サーバ40に出力しても良い。上記の処理により、以下に示す図15のステップS26において、送信基地局チャネル選択装置30は、受信電界が最大の基地局装置10に対応する基地局識別情報を取得する。この結果、送信基地局チャネル選択装置30は、受信電界が高い基地局装置10を介して、移動局装置20と通信を行うことができる。なお、回線制御装置50が、異なる基地局装置10から、所定時間間隔を超えて、移動局識別情報が同一のチャネル関連情報を複数受信した場合には、回線制御装置50は、チャネル関連情報をそのままエリア登録サーバに出力する。
送信基地局チャネル選択装置30に移動局装置20aと通信するために通信先移動局識別情報が入力されると、送信基地局チャネル選択装置30の送信基地局チャネル情報取得部301は、回線制御装置50にエリア登録サーバ40のアドレス情報と、通信先移動局識別情報に対応する移動局識別情報を出力する(ステップS24)。回線制御装置50がエリア登録サーバ40のアドレス情報と移動局識別情報を入力すると、回線制御装置50の回線制御部501は、そのアドレス情報に基づいてエリア登録サーバ40に接続する(ステップS25)。そして、送信基地局チャネル情報取得部301は、回線制御装置50を介して、エリア登録サーバ40における記憶部411のデータテーブルから、入力された移動局識別情報に対応する基地局識別情報と周波数チャネル情報を取得する(ステップS26)。
ここで、送信基地局チャネル情報取得部301が送信基地局チャネル情報を回線制御装置50を介して取得する例を説明する。送信基地局チャネル情報取得部301は、エリア登録サーバ40の記憶部411において記憶されたデータテーブルにおける移動局識別情報の項目から通信先移動局識別情報に対応する“移動局装置20a”を検索し、その“移動局装置20a”に関連付けられている基地局識別情報の“基地局装置10a”とチャネル情報の“周波数チャネル3”とを読み取る。そして、送信基地局チャネル情報取得部301は、データテーブルから読み取った基地局識別情報と周波数チャネル情報とから成る送信基地局チャネル情報を送信基地局チャネル情報送信部302に出力する。
送信基地局チャネル情報送信部302は、送信基地局チャネル情報取得部301から送信基地局チャネル情報を取得すると、取得した送信基地局チャネル情報と通信先移動局識別情報を回線制御装置50に出力する(ステップS27)。回線制御装置50が送信基地局チャネル情報と通信先移動局識別情報を入力すると、回線制御装置50の回線制御部501は、入力された送信基地局チャネル情報に含まれる基地局識別情報に基づいて基地局装置10aに接続する(ステップS28)。基地局装置10aは、送信基地局チャネル情報に対応する周波数チャネル3で、通信先移動局識別情報に対応する移動局装置20aと通信を行う。したがって、通信先移動局識別情報と通信先移動局識別情報に基づいて、回線制御装置50が基地局装置10aと接続し、その基地局装置10aが移動局装置20aと周波数チャネル3で接続されることにより、送信基地局チャネル選択装置30は、移動局装置20aと通信可能となる。
なお、本実施形態による図5におけるステップS1〜ステップSS5、図15におけるステップS6とステップS21〜S26、図16におけるステップS27とS28の処理により送信基地局チャネル選択装置30と移動局装置20aとが回線で接続され、通信が可能となる。
第一の実施形態では、図8に示すステップS18、S19a、S19b、S20aおよびS20bを用いて、基地局装置10bが、チャネル関連情報をエリア登録サーバに直接記録する処理フローを説明した。本実施形態では、第一の実施形態の図8に示すS19aとS20aの処理の代わりに、図17に示すステップS29、S30およびS31の処理を行って、基地局装置10bが、回線制御装置50を介して、エリア登録サーバにチャネル関連情報を登録する。なお、本第二の実施形態における図17に示すステップS18、S19b、S20bの処理は、第一の実施形態における図8の処理と同一であるため説明を省略する。このため、第一の実施形態との差分に対応するステップS29、S30およびS31の処理のみを説明する。
チャネル関連情報書き込み部101は、同期信号検出部102から同期信号を入力すると、通信部100を介してその同期信号の受信周波数に対応する周波数チャネル情報と基地局識別情報と移動局識別情報とから成るチャネル関連情報と、接続先となるエリア登録サーバ40のアドレスとを、回線制御装置50に出力する(ステップS29)。
回線制御装置50が基地局装置10bからチャネル関連情報と、接続先となるエリア登録サーバ40のアドレスとを入力すると、回線制御装置50の回線制御部501は、そのアドレス情報に基づいてエリア登録サーバ40に接続し、接続したエリア登録サーバ40にチャネル関連情報を出力する(ステップS30)。なお、回線制御装置50が、基地局装置から、チャネル関連情報または予め決められた信号を受信した際に、接続するエリア登録サーバが予め決まっていれば、基地局装置は、エリア登録サーバのアドレスを送信しなくても良い。
エリア登録サーバ40が回線制御装置50からチャネル関連情報を入力すると、エリア登録サーバ40の制御部401は、図4で示したようなデータテーブルとして、入力したチャネル関連情報を記憶部411に記録する(ステップS31)。
なお、上述の無線通信システム110の処理フローでは、ステップS26で送信基地局チャネル選択装置30が、回線制御装置50を介して、エリア登録サーバ40から送信先の移動局に対応する基地局識別情報と周波数チャネル情報とを読み取り、送信基地局チャネル選択装置30が、改めてそれらの情報を回線制御装置50に出力するものとして説明した。しかし、送信基地局チャネル選択装置30は、接続先である移動局装置20aの移動局識別情報に対応する通信先移動局識別情報を回線制御装置50に出力する。そして、回線制御装置50の回線制御部501は、回線制御装置50に通信先移動局識別情報が入力されると、エリア登録サーバ40の記憶部411におけるデータテーブルから、通信先移動局識別情報に対応する移動局に関連付けられた基地局識別情報と周波数チャネル情報を取得し、取得した基地局識別情報と周波数チャネル情報に基づいて、送信基地局チャネル選択装置30と基地局装置10と移動局装置20aとを接続してもよい。また、回線制御装置50が内部に送信基地局チャネル選択装置30の機能を有し、回線制御装置50に通信先移動局識別情報の入力があった場合、回線制御装置50が、通信先移動識別情報の送信元の装置と、通信先移動識別情報に対応する移動局とを接続するように制御してもよい。なお、通信先移動局識別情報の送信元の装置は、基地局と無線で接続した移動局であってもよいし、回線制御装置50や基地局装置と有線で接続した装置であってもよい。
また、本発明の実施形態では、エリア登録サーバ40の記憶部411は、周波数チャネル情報と基地局識別情報と移動局識別情報の3つを含むチャネル関連情報を記録しているものとして無線通信システム110を説明した。ただし、エリア登録サーバ40の記憶部411が周波数チャネル情報と移動局識別情報の2つを含むチャネル関連情報を記録していてもよい。その場合、無線通信システム110の送信基地局チャネル選択装置30は全ての基地局装置10に周波数チャネル情報と移動局識別情報を送信し、各基地局装置10が受信した周波数チャネル情報に相当する周波数チャネルを用いて、受信した移動局識別情報に対応する移動局装置20に通信する。このとき、移動局識別情報に対応する移動局装置20と通信できる基地局装置10は1つであり、結果として送信基地局チャネル選択装置30は、接続を希望した移動局識別情報に対応する移動局装置20と通信可能となる。
20、20a、20b、20c・・・移動局装置
30・・・送信基地局チャネル選択装置
40・・・エリア登録サーバ
50・・・回線制御装置
100、200、300、400、500・・・通信部
101・・・チャネル関連情報書き込み部
102・・・同期信号検出部
103・・・同期信号解析部
105・・・同期信号判別部
106・・・折り返し信号送信部
107、501・・・回線制御部
110・・・無線通信システム
111、211、311、411、511・・・記憶部
201・・・登録要求信号送信部
202・・・周波数チャネル変更検出部
203・・・基地局装置変更検出部
204・・・時間検出部
205・・・移動距離検出部
206・・・同期信号識別子付加部
207・・・同期信号生成部
208・・・音声データ通信同期信号送信部
209・・・移動局装置起動検出部
301・・・送信基地局チャネル情報取得部
302・・・送信基地局チャネル情報送信部
401・・・制御部
NW・・・ネットワーク
Claims (7)
- 基地局装置と移動局装置とを備える無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
前記移動局装置から同期信号を受信する度に、前記同期信号の受信周波数に対応する周波数チャネル情報と、前記移動局装置を識別する移動局識別情報と、前記基地局装置を識別する基地局識別情報とを少なくとも含む複数のチャネル関連情報を、直接または他の装置を介して記憶部に記録するチャネル関連情報書き込み部と、
前記同期信号が音声通信またはデータ通信の少なくとも何れか一方の通信を行う際の同期信号であるか、基地局チャネル登録要求信号であるかを判定する同期信号判別部と、
前記同期信号が前記音声通信または前記データ通信の少なくとも何れか一方の通信を行う際の同期信号であるという判定結果を前記同期信号判別部から受けた場合に、折り返し信号を出力し、前記同期信号が前記基地局チャネル登録要求信号であるという判定結果を前記同期信号判別部から受けた場合に、折り返し信号を出力しない折り返し信号送信部と、
を備え、
前記移動局装置は、
通信先の前記基地局装置を変更した場合、前記同期信号を送信してから所定時間が経過した場合、及び、前記同期信号を送信してから所定距離を移動した場合のうちの少なくとも1つにおいて、基地局チャネル登録要求信号として前記同期信号を前記基地局装置に送信する登録要求信号送信部
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 前記登録要求信号送信部は、
前記移動局装置が、電源を投入した場合、及び、前記同期信号の受信周波数に対応する周波数チャネルを変更した場合のうちの少なくとも1つにおいて、基地局チャネル登録要求信号として前記同期信号を前記基地局装置に送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記移動局装置は、音声通信またはデータ通信の少なくとも何れか一方を行う際に送信する同期信号を識別する第一同期信号識別子を当該同期信号に付加し、基地局チャネル登録要求信号として送信する同期信号を識別する第二同期信号識別子を当該同期信号に付加する同期信号識別子付加部
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記基地局装置と前記移動局装置と送信基地局チャネル選択装置とを備える無線通信システムであって、
前記送信基地局チャネル選択装置は、
入力された通信先の移動局を示す通信先移動局識別情報に応じて、前記記憶部から、前記通信先移動局識別情報に対応する、前記周波数チャネル情報と前記基地局識別情報とを取得する送信基地局チャネル情報取得部と、
当該送信基地局チャネル情報取得部の取得した前記周波数チャネル情報を、当該送信基地局チャネル情報取得部の取得した前記基地局識別情報に対応する前記基地局装置に出力する送信基地局チャネル情報送信部と、
を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の無線通信システム。 - SCPC(Single−Channel Per Carrier)方式の通信を行い、
前記移動局装置の音声データ通信同期信号送信部は、前記同期信号としてSCPCの同期バースト信号を使用し、前記移動局識別情報を前記同期バースト信号のフォーマットを使用して送信する
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の無線通信システム。 - 基地局装置と移動局装置とを備える無線通信システムの通信制御方法であって、
前記基地局装置が、前記移動局装置から同期信号を受信する度に、前記同期信号の受信周波数に対応する周波数チャネル情報と、前記移動局装置を識別する移動局識別情報と、前記基地局装置を識別する基地局識別情報とを少なくとも含む複数のチャネル関連情報を、直接または他の装置を介して記憶部に記録することと、
前記基地局装置が、前記同期信号が音声通信またはデータ通信の少なくとも何れか一方の通信を行う際の同期信号であるか、基地局チャネル登録要求信号であるかを判定することと、
前記基地局装置が、前記同期信号が前記音声通信または前記データ通信の少なくとも何れか一方の通信を行う際の同期信号であるという判定結果を受けた場合に、折り返し信号を出力し、前記同期信号が前記基地局チャネル登録要求信号であるという判定結果を受けた場合に、折り返し信号を出力しないことと、
前記移動局装置が、通信先の前記基地局装置を変更した場合、前記同期信号を送信してから所定時間が経過した場合、及び、前記同期信号を送信してから所定距離を移動した場合のうちの少なくとも1つにおいて、基地局チャネル登録要求信号として前記同期信号を前記基地局装置に送信することと、
を含むことを特徴とする無線通信システムの通信制御方法。 - 前記移動局装置が、電源を投入した場合、及び、前記同期信号の受信周波数に対応する周波数チャネルを変更した場合のうちの少なくとも1つにおいて、基地局チャネル登録要求信号として前記同期信号を前記基地局装置に送信すること、
を含むことを特徴とする請求項6に記載の無線通信システムの通信制御方法。
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