JP7482755B2 - Mobile communication system, mobile station, and base station - Google Patents
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Description
本開示は、複局同時送信方式で無線通信を行う移動通信システム、移動局、および基地局に関する。 This disclosure relates to a mobile communication system, a mobile station, and a base station that perform wireless communication using a multiple-station simultaneous transmission method.
移動通信システムにおいて、サービスエリアは複数の基地局による無線ゾーンで構成されている。ここで、無線ゾーンとは、基地局が通信可能な範囲のことをいう。移動通信システムの通信方式としては、各無線ゾーンを独立して動作する基地局が移動局と無線通信する方式と、複数の基地局から同一周波数で同一の信号を移動局に送信する複局同時送信方式とがある。サービスエリア内において基地局が複数の移動局と同時に通信を行う同時通信量が少ない場合、またはサービスエリア内で同報通信を行うことが多い場合に複局同時送信方式が採用されることがある。複局同時送信方式は、少ない送信電力で高い周波数利用率と高いスループットとを確保し、サービスエリア全域において概ね均質な伝送品質を確保することができる。 In a mobile communication system, a service area is made up of wireless zones operated by multiple base stations. Here, a wireless zone refers to the range within which a base station can communicate. The communication methods used in a mobile communication system include a method in which a base station that operates independently in each wireless zone communicates wirelessly with a mobile station, and a multi-station simultaneous transmission method in which multiple base stations transmit the same signal at the same frequency to a mobile station. The multi-station simultaneous transmission method may be adopted when the amount of simultaneous communication in which a base station simultaneously communicates with multiple mobile stations within a service area is low, or when broadcast communication is often performed within the service area. The multi-station simultaneous transmission method ensures high frequency utilization and high throughput with low transmission power, and can ensure roughly uniform transmission quality throughout the entire service area.
従来、複局同時送信方式を採用した移動通信システムにおいて、送信ダイバーシチを行うことによって無線ゾーンの境界でも高品質の通信を確保することができるようした技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 In the past, in mobile communication systems that use a multi-station simultaneous transmission method, technology has been disclosed that uses transmission diversity to ensure high-quality communication even at the boundaries of wireless zones (see, for example, Patent Document 1).
従来、複局同時送信方式を採用した移動通信システムでは、複数の基地局から同一周波数で同一の信号を移動局に送信することを特徴としているため、サービスエリア内において基地局と対向通信することができる移動局は1つのみとなる制約があった。この制約は、元々、サービスエリア内における同時通信量が少なく、またはサービスエリア内で同報通信を行うことが多いことを理由として複局同時送信方式が採用されるという背景があったため許容されていた。 Conventionally, mobile communication systems that use simultaneous multi-station transmission are characterized by transmitting the same signal at the same frequency from multiple base stations to mobile stations, and therefore have the restriction that only one mobile station can communicate with a base station within a service area. This restriction was tolerated because the simultaneous multi-station transmission method was originally adopted because the amount of simultaneous communication within a service area was low, or because broadcast communication was often performed within a service area.
しかし近年、移動局の故障情報、位置情報、および監視情報などを移動局から基地局に送信することが増える傾向にあり、複数の移動局が基地局と同時に通信できるようにしたいという要望が増加した。複数の移動局がそれぞれ任意のタイミングで基地局にデータを送信すると、基地局では複数の移動局から送信されたデータを同時に受信する状況が生じうる。全ての移動局は同一周波数を使用しているため、基地局に対して複数の移動局が同時に通信すると互いに干渉して通信妨害となり、通信品質が劣化してしまう。 However, in recent years, there has been an increasing trend for mobile stations to transmit fault information, location information, and monitoring information to base stations, leading to an increased demand for multiple mobile stations to be able to communicate with base stations simultaneously. When multiple mobile stations each transmit data to a base station at their own timing, a situation may arise in which the base station receives data transmitted from multiple mobile stations simultaneously. Because all mobile stations use the same frequency, when multiple mobile stations communicate with a base station simultaneously, they interfere with each other, causing communications disruption and degrading communication quality.
一方、サービスエリアが広域である場合、実際には、異なる無線ゾーン内に存在する複数の移動局であって、かつ各移動局の距離が離れていれば、基地局における干渉の影響は軽微であるため、基地局に対して複数の移動局が同時に通信しても問題ない場合がある。しかし、移動局では、自身が基地局と通信すると他の移動局が行う通信に干渉するか否かを判別することができない。従って、従来では、他の移動局が基地局と通信を行っているときは自身の通信を保留せざるを得ず、基地局に対して複数の移動局が同時に通信することができないという問題があった。 On the other hand, when the service area is wide, if multiple mobile stations are actually located in different radio zones and are far apart from each other, the impact of interference at the base station is minor, so there may be no problem with multiple mobile stations communicating with the base station simultaneously. However, a mobile station cannot determine whether its own communication with the base station will interfere with the communication of other mobile stations. Therefore, in the past, a mobile station had to put its own communication on hold when another mobile station was communicating with the base station, and there was a problem that multiple mobile stations could not communicate with the base station simultaneously.
本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、複局同時送信方式を採用して構築したサービスエリア内において、基地局に対して複数の移動局が同時に通信することが可能な移動通信システム、移動局、および基地局を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve these problems, and aims to provide a mobile communication system, a mobile station, and a base station that enable multiple mobile stations to communicate simultaneously with a base station within a service area established using a multiple-station simultaneous transmission method.
上記の課題を解決するために、本開示による移動通信システムは、複数の基地局と、各基地局と複局同時送信方式で無線通信可能な複数の移動局と、各基地局と通信可能に接続された中央装置とを含む移動通信システムであって、基地局と通信中の移動局である通信中移動局は、基地局を介して中央装置に通信中移動局の位置情報を送信し、中央装置は、通信中移動局の位置情報に基づいて、通信中移動局の通信を妨害する可能性がある妨害エリアを算出し、算出した妨害エリアの情報を各基地局を介して各移動局に送信する。 In order to solve the above problems, the mobile communication system according to the present disclosure is a mobile communication system including a plurality of base stations, a plurality of mobile stations capable of wireless communication with each base station using a multiple-station simultaneous transmission method, and a central device communicatively connected to each base station, in which a communicating mobile station that is in communication with a base station transmits location information of the communicating mobile station to the central device via the base station, and the central device calculates an interference area that may interfere with the communication of the communicating mobile station based on the location information of the communicating mobile station, and transmits information on the calculated interference area to each mobile station via each base station.
本開示によれば、複局同時送信方式を採用して構築したサービスエリア内において、基地局に対して複数の移動局が同時に通信することが可能となる。 According to the present disclosure, multiple mobile stations can simultaneously communicate with a base station within a service area established using a multiple-station simultaneous transmission method.
<実施の形態1>
<構成>
図1は、実施の形態1による移動通信システムの構成の一例を示す図である。実施の形態1による移動通信システムは、複局同時送信方式を採用している。
<First embodiment>
<Configuration>
Fig. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a mobile communication system according to embodiment 1. The mobile communication system according to embodiment 1 employs a multiple station simultaneous transmission method.
図1に示すように、移動通信システムは、基地局1~5と、移動局7,9と、中央装置10と、機器11とを備えている。
As shown in FIG. 1, the mobile communication system includes base stations 1 to 5,
基地局1は無線ゾーン13を有し、基地局2は無線ゾーン14を有し、基地局3は無線ゾーン15を有し、基地局4は無線ゾーン16を有し、基地局5は無線ゾーン17を有している。サービスエリア12は、無線ゾーン13~17で構成されている。
Base station 1 has
移動局7は列車6に搭載され、移動局9は列車8に搭載されている。移動局7,9は、サービスエリア12内に存在しており、基地局1~5と無線通信可能である。ここで、基地局1~5から移動局7,9に向けて行う通信のことをダウンリンク通信といい、移動局7,9から基地局1~5に向けて行う通信のことをアップリンク通信という。
中央装置10は、基地局1~5と有線網で通信可能に接続されている。機器11は、中央装置10に通信可能に接続されており、基地局1~5および中央装置10を介して、サービスエリア12内に存在する移動局7,9との間で通話またはデータ通信を行うことが可能である。なお、図1では1つの機器11を示しているが、機器11は複数あってもよい。
The
図2は、移動局7の構成の一例を示すブロック図である。図2に示すように、移動局7は、送信部20と、受信部21と、位置検出部22と、制御部23とを備えている。なお、図2では、代表して移動局7の構成を示しているが、移動局9も同じ構成である。
Figure 2 is a block diagram showing an example of the configuration of
送信部20は、基地局1~5にアップリンク通信データを送信する。ここで、アップリンク通信データとは、移動局から基地局にアップリンク通信で送られるデータのことをいう。受信部21は、基地局1~5から送られてきたダウンリンク通信データを受信する。ここで、ダウンリンク通信データとは、基地局から移動局にダウンリンク通信で送られるデータのことをいう。
The
位置検出部22は、移動局7の位置を検出する。なお、位置検出部22は、移動局7自身が何らかの標識等から移動局7の位置を検出してもよく、移動局7の位置を測定する他の装置から、移動局7の位置の情報を取得してもよい。制御部23は、送信部20、受信部21、および位置検出部22を制御する。
The
図3は、中央装置10の構成の一例を示すブロック図である。中央装置10は、基地局1~5と機器11とを相互接続する装置であり、図3に示すように制御部24を備えている。
Figure 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the
<動作>
次に、実施の形態1による移動通信システムの動作について、図1を用いて説明する。なお、移動局7は、基地局1の無線ゾーン13内に存在しているものとする。また、移動局7は、既に基地局1と通信を開始しており、中央装置10を介して機器11と通話またはデータ通信などを行っているものとする。
<Operation>
Next, the operation of the mobile communication system according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 1. It is assumed that the
移動局7の送信部20は、位置検出部22が検出した自身の位置情報をアップリンク通信データに含めて基地局1に送信する。基地局1は、移動局7から受信したアップリンク通信データを中央装置10に送信する。
The
中央装置10の制御部24は、移動局7から送信されたアップリンク通信データに含まれている移動局7の位置情報に基づいて、移動局7以外の他の移動局が基地局1~5のいずれかとアップリンク通信をしたときに既に通信中の移動局7のアップリンク通信を妨害する可能性があるエリア18(妨害エリア)を算出する。エリア18は、サービスエリア12内の一部のエリアである。
Based on the location information of the
エリア18の算出方法はどのような方法であってもよいが、例えば、制御部24は、移動局7の位置を中心とする半径10kmの範囲をエリア18として算出してもよい。移動局7からの距離は10kmに限るものではなく、実測または公知の電波伝搬損失の近似式(例えば、Egli式)と実際の置局とから予め算出しておく。
Any method may be used to calculate
中央装置10は、制御部24が算出したエリア18の情報を、移動局7との通信に用いているダウンリンク通信データに含めて基地局1~5に送信する。サービスエリア12は、複局同時送信方式で構築されているため、基地局1~5は同一のデータを移動局に送信する。移動局9は、サービスエリア12内に存在しているため、基地局1~5のいずれかから送られたエリア18の情報を含むダウンリンク通信データを受信することが可能である。
The
移動局9の受信部21は、エリア18の情報を含むダウンリンク通信データを受信する。制御部23は、受信部21が受信したダウンリンク通信データに含まれているエリア18の情報と、位置検出部22が検出した移動局9の位置とを参照して、移動局9がエリア18内に存在しているか否かを判断する。そして、制御部23は、移動局9がエリア18内に存在していると判断した場合、基地局1~5のいずれかに対するアップリンク通信データの送信を保留する。一方、制御部23は、移動局9がサービスエリア12内におけるエリア18以外のエリア19に存在していると判断した場合、基地局1~5のいずれかに対してアップリンク通信データの送信を行う。エリア19は、移動局7以外の他の移動局が基地局1~5のいずれかとアップリンク通信をしたときに移動局7のアップリンク通信を妨害する可能性がほとんどないエリアである。
The
上記では、中央装置10が算出したエリア18の情報を移動局9に通知する場合について説明したが、エリア19の情報を移動局9に通知するようにしてもよい。また、上記では、中央装置10の制御部24がエリア18を算出する場合について説明したが、中央装置10ではエリア18を算出せず単に移動局7の位置を移動局9に通知するようにし、移動局9の制御部23が移動局7の位置に基づいてエリア18を算出するようにしてもよい。
Although the above describes a case where the
<効果>
以上のことから、実施の形態1によれば、基地局に対して新たに通信を開始しようとする移動局は、中央装置から基地局を経由して送信されたダウンリンク通信データを受信することによって、既に通信中の移動局のアップリンク通信を妨害する可能性があるか否かを判断することができる。これにより、既に通信中の移動局のアップリンク通信を妨害する可能性がないエリア内に存在する移動局は、アップリンク通信を行うことが可能となる。従って、複局同時送信方式を採用して構築したサービスエリア内において、基地局に対して複数の移動局が同時に通信することが可能となり、周波数の利用効率を高める効果が得られる。
<Effects>
From the above, according to the first embodiment, a mobile station that is about to start a new communication with a base station can determine whether or not there is a possibility of disturbing the uplink communication of a mobile station that is already communicating by receiving downlink communication data transmitted from the central device via the base station. As a result, a mobile station that is in an area where there is no possibility of disturbing the uplink communication of a mobile station that is already communicating can perform uplink communication. Therefore, in a service area established by adopting the multiple-station simultaneous transmission method, a plurality of mobile stations can simultaneously communicate with a base station, and the effect of improving the frequency utilization efficiency can be obtained.
<実施の形態2>
実施の形態1では、中央装置は、既に通信中の移動局の位置情報のみに基づいて、他の移動局が既に通信中の移動局のアップリンク通信を妨害する可能性があるエリアを算出する場合について説明した。実施の形態2では、中央装置は、基地局における受信強度を加味し、かつ既に通信中の移動局のアップリンク通信を妨害する可能性があるエリアを移動局の送信電力に応じて算出することを特徴とする。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, the central device calculates an area where another mobile station may disrupt the uplink communication of the already communicating mobile station based only on the location information of the already communicating mobile station. In the second embodiment, the central device calculates an area where another mobile station may disrupt the uplink communication of the already communicating mobile station based on the transmission power of the mobile station, taking into account the reception strength at the base station.
図4は、実施の形態2による移動通信システムの構成の一例を示す図である。実施の形態2による移動通信システムは、実施の形態1と同様、複局同時送信方式を採用したサービスエリア12を有している。移動局7,9は、サービスエリア12内に存在している。
Figure 4 is a diagram showing an example of the configuration of a mobile communication system according to embodiment 2. As in embodiment 1, the mobile communication system according to embodiment 2 has a
中央装置10は、基地局1~5と有線網で通信可能に接続されている。機器11は、中央装置10に通信可能に接続されており、基地局1~5および中央装置10を介して、サービスエリア12内に存在する移動局7,9との間で通話またはデータ通信を行うことが可能である。なお、図1では1つの機器11を示しているが、機器11は複数あってもよい。
The
図5は、移動局7の構成の一例を示すブロック図である。図5に示すように、移動局7は、送信部20が利得調整部29を有し、受信部21が利得調整部30を有することを特徴としている。その他の構成および動作は、実施の形態1と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、図5では、代表して移動局7の構成を示しているが、移動局9も同じ構成である。
Figure 5 is a block diagram showing an example of the configuration of
利得調整部29,30は、利得を調整する。利得は、例えば、定格利得と10dB低下利得との2種類がある。利得調整部29,30は、基地局から受信したダウンリンク通信データの受信強度に応じて利得を変更する。具体的には、利得調整部29,30は、既に移動局と通信中の基地局から遠方に存在する場合は定格利得を採用し、既に移動局と通信中の基地局の近傍に存在する場合は10dB低下利得を採用する。これにより、基地局1~5および移動局7,9における受信回路の飽和を避け、通信品質の劣化を防ぐことができる。
図6は、基地局1の構成の一例を示すブロック図である。図6に示すように、基地局1は、送信部31および受信部32を備えている。また、受信部32は、受信電界強度出力部33を有している。なお、図6では、代表して基地局1の構成を示しているが、基地局2~5も同じ構成である。
Figure 6 is a block diagram showing an example of the configuration of base station 1. As shown in Figure 6, base station 1 has a transmitting
送信部31は、移動局7,9にダウンリンク通信データを送信する。受信部32は、移動局7,9からアップリンク通信データを受信する。受信電界強度出力部33は、移動局7,9からアップリンク通信データを受信したときの受信電界強度を中央装置10に出力する。
The
<動作>
次に、実施の形態2による移動通信システムの動作について、図4を用いて説明する。なお、移動局7は、基地局1の無線ゾーン13内に存在しているものとする。また、移動局7は、既に基地局1と通信を開始しており、中央装置10を介して機器11と通話またはデータ通信などを行っているものとする。
<Operation>
Next, the operation of the mobile communication system according to the second embodiment will be described with reference to Fig. 4. It is assumed that the
移動局7の送信部20は、位置検出部22が検出した自身の位置情報をアップリンク通信データに含めて基地局1に送信する。基地局1は、移動局7から受信したアップリンク通信データに、当該アップリンク通信データを受信したときの受信電界強度を付加して中央装置10に送信する。
The
中央装置10の制御部24は、移動局7から送信されたアップリンク通信データに含まれている移動局7の位置情報と、基地局1の受信電界強度出力部33が出力した受信電界強度とに基づいて、移動局7以外の他の移動局が基地局1~5のいずれかとアップリンク通信をしたときに既に通信中の移動局7のアップリンク通信を妨害する可能性があるエリアを算出する。より具体的には、制御部24は、移動局7以外の他の移動局が基地局1~5のいずれかとアップリンク通信をしたときに既に通信中の移動局7のアップリンク通信を妨害する可能性があるエリアとして、新たに通信を開始しようとする移動局が定格出力でアップリンク通信を行う場合と、新たに通信を開始しようとする移動局が10dB低下させてアップリンク通信を行う場合との2通りのエリアを算出する。
Based on the location information of the
図4の例では、エリア25(妨害エリア)は、新たに通信を開始しようとする移動局が定格出力でアップリンク通信を行ったときに、既に通信中の移動局7のアップリンク通信を妨害する可能性があるエリアを示している。エリア26は、新たに通信を開始しようとする移動局が定格出力でアップリンク通信を行ったときに、既に通信中の移動局7のアップリンク通信を妨害する可能性がほとんどないエリアを示している。エリア27(妨害エリア)は、新たに通信を開始しようとする移動局が10dB低下させてアップリンク通信を行ったときに、既に通信中の移動局7のアップリンク通信を妨害する可能性があるエリアを示している。エリア28は、新たに通信を開始しようとする移動局が10dB低下させてアップリンク通信を行ったときに、既に通信中の移動局7のアップリンク通信を妨害する可能性がほとんどないエリアを示している。
In the example of FIG. 4, area 25 (interference area) indicates an area where a mobile station attempting to newly start communication may interfere with uplink communication of a
エリア25およびエリア27の算出方法はどのような方法であってもよいが、例えば、実測または公知の電波伝搬損失の近似式(例えば、Egli式)を用いて作成した式に、受信電界強度と、移動局の送信電力を入力して算出してもよい。この場合、移動局の送信電力は、アップリンク通信データに含めてもよい。エリア26,28は、サービスエリア12におけるエリア25,27以外のエリアである。
中央装置10は、制御部24が算出したエリア25,27の情報を、移動局7との通信に用いているダウンリンク通信データに含めて基地局1~5に送信する。サービスエリア12は、複局同時送信方式で構築されているため、基地局1~5は同一のデータを移動局に送信する。移動局9は、サービスエリア12内に存在しているため、基地局1~5のいずれかから送られたエリア25,27の情報を含むダウンリンク通信データを受信することが可能である。
The
移動局9の制御部23は、ダウンリンク通信データの受信強度に応じてアップリンク通信データの送信利得を決定している。そして、制御部23は、受信部21が受信したダウンリンク通信データに含まれているエリア25,27の情報と、位置検出部22が検出した移動局9の位置とを参照して、移動局9がエリア25,27内に存在しているか否かを判断する。そして、制御部23は、移動局9がエリア25,27内に存在していると判断した場合、基地局1~5のいずれかに対するアップリンク通信データの送信を保留する。一方、制御部23は、移動局9がサービスエリア12内におけるエリア25,27以外のエリア26,28に存在していると判断した場合、基地局1~5のいずれかに対してアップリンク通信データの送信を行う。
The
例えば、既に移動局7と通信中の基地局1の近傍に移動局9が存在する場合、移動局9から送信されるアップリンク通信データの送信利得は10dB低下に設定される。そして、移動局9が図4に示すエリア27内に存在する場合、基地局1~5のいずれかに対するアップリンク通信データの送信を保留する。
For example, if
例えば、図1に示すように移動局9が基地局1から遠方に存在する場合、移動局9が基地局1から受信するダウンリンク通信データの受信強度は小さいため干渉に弱い。また、実施の形態1では、新たに通信を開始しようとする移動局の送信出力を考慮しないため、中央装置10の制御部24は、新たに通信を開始しようとする移動局の送信出力が定格出力であることを前提としてエリアを算出する。従って、新たに通信を開始しようとする移動局はかなり遠方に限られる。
For example, as shown in FIG. 1, when a
一方、図4に示すように、移動局7が基地局1の近傍に存在する場合、基地局1における受信電界強度は大きいため干渉に強い。実施の形態2では、中央装置10は基地局1の受信電界強度も考慮してエリアを算出するため、実施の形態1よりも広いエリアを干渉の可能性がないエリアとして算出することができる。また、実施の形態2では、中央装置10の制御部24は、新たに通信を開始しようとする移動局の送信出力を考慮して干渉の可能性があるエリアを算出するため、送信電力を10dB低下させている移動局については、さらに広いエリアを干渉の可能性がないエリアとして算出することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the
<効果>
以上のことから、実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、基地局における受信電界強度と、移動局における送信利得とを考慮して、既に通信中の移動局のアップリンク通信を妨害する可能性があるか否かを判断することができる。従って、実施の形態1よりも広いエリアが干渉の可能性がないエリアと判断されるため、周波数の利用効率をさらに高める効果が得られる。
<Effects>
From the above, according to the second embodiment, it is possible to obtain the same effect as the first embodiment. Also, by taking into consideration the received electric field strength at the base station and the transmission gain at the mobile station, it is possible to determine whether or not there is a possibility of interfering with the uplink communication of a mobile station that is already in communication. Therefore, since a wider area than that of the first embodiment is determined as an area free from the possibility of interference, it is possible to obtain the effect of further improving the efficiency of frequency utilization.
<実施の形態3>
実施の形態1,2では、新たに通信を開始しようとする移動局が基地局と通信することができるか否かの判断を行う場合について説明した。実施の形態3では、1つのサービスエリアにおいて複数の移動局が通信を行ったとき、サービスエリア内の各基地局が受信したアップリンク通信データをどのように処理するのかについて説明する。
<Third embodiment>
In the first and second embodiments, a case where a mobile station that is about to start a new communication judges whether or not it can communicate with a base station is described. In the third embodiment, a case where a plurality of mobile stations communicate in one service area, how each base station in the service area processes the uplink communication data received will be described.
図7は、実施の形態3による移動通信システムの構成の一例を示す図である。実施の形態3による移動通信システムは、実施の形態1,2と同様、複局同時送信方式を採用したサービスエリア12を有している。移動局7,9は、サービスエリア12内に存在している。なお、移動局7は、既に基地局1と通信を開始しており、中央装置10を介して機器11と通話またはデータ通信などを行っているものとする。また、移動局9も実施の形態1または2で説明した方法で基地局との通信を開始しているものとする。
Figure 7 is a diagram showing an example of the configuration of a mobile communication system according to embodiment 3. As in embodiments 1 and 2, the mobile communication system according to embodiment 3 has a
中央装置10は、基地局1~5と有線網で通信可能に接続されている。機器11は、中央装置10に通信可能に接続されており、基地局1~5および中央装置10を介して、サービスエリア12内に存在する移動局7,9との間で通話またはデータ通信を行うことが可能である。なお、図1では1つの機器11を示しているが、機器11は複数あってもよい。
The
基地局1は移動局7から高品質のアップリンク通信データを受信し、基地局4は移動局9から高品質のアップリンク通信データを受信しているものとする。また、基地局2は移動局7から低品質のアップリンク通信データを受信し、基地局5は移動局9から低品質のアップリンク通信データを受信しているものとする。基地局3は、移動局7および移動局9のそれぞれのアップリンク通信データが干渉し、それぞれのアップリンク通信データが受信できないものとする。
Base station 1 receives high-quality uplink communication data from
従来の複局同時送信方式では、1つのサービスエリア内において基地局と通信可能な移動局は1つのみであるため、各基地局が受信したアップリンク通信データの中から、最も通信品質が良いアップリンク通信データ、すなわち、受信電界強度が強くかつ誤り訂正機能またはCRC等の誤り検出機能を用いて最も確からしいアップリンク通信データを1つだけ選択して採用すればよかった。しかし、1つのサービスエリア内に基地局と通信可能な移動局が複数存在する場合は、それぞれの移動局からのアップリンク通信データを全て採用する必要がある。一方、複数の基地局が同じアップリンク通信データを受信している場合は、重複を避けるために不要なアップリンク通信データを破棄する必要がある。 In conventional simultaneous multi-station transmission methods, since only one mobile station can communicate with a base station within one service area, it was sufficient to select and adopt from the uplink communication data received by each base station only one uplink communication data with the best communication quality, that is, the uplink communication data with the strongest received electric field strength and most likely to be used with an error correction function or an error detection function such as CRC. However, when there are multiple mobile stations within one service area that can communicate with a base station, it is necessary to adopt all of the uplink communication data from each mobile station. On the other hand, when multiple base stations are receiving the same uplink communication data, it is necessary to discard unnecessary uplink communication data to avoid duplication.
実施の形態3では、中央装置10の制御部24から各基地局1~5に対して、移動局7からのアップリンク通信データを受信する基地局群34(基地局1,2)と、移動局7以外の移動局からのアップリンク通信データを受信する可能性がある基地局群35(基地局4,5)とを通知する。基地局群34では、当該基地局群34に含まれる各基地局1,2が受信したアップリンク通信データの中から、最も確からしいデータを1つ選択して中央装置10に送信する。また、基地局群35では、当該基地局群35に含まれる各基地局4,5が受信したアップリンク通信データの中から、最も確からしいアップリンク通信データを1つ選択して中央装置10に送信する。基地局群34,35に含まれない基地局3は、受信したアップリンク通信データを中央装置10に送信しない。
In the third embodiment, the
ここで、基地局群に含まれる各基地局が受信したアップリンク通信データの中から、最も確からしいデータを1つ選択する方法について説明する。基地局は、受信したアップリンク通信データに加え、当該アップリンク通信データを受信した際の指標(電界強度、誤り訂正指標、誤り検出指標)を合わせて他の基地局に転送するが、このとき指標が最も良いデータのみを転送する。例えば、各基地局が一列に繋がっていてデータ(アップリンク通信データと、当該アップリンク通信データを受信した際の指標)をバケツリレーする場合、上流の基地局から送られてきたデータと自身のデータとを比較し、より良い方のデータを下流の基地局に転送することによって、最も確からしいアップリンク通信データを選択することができる。また、各基地局がスター型に接続されている場合、ハブの部分の装置がデータの選別機能を有することによって、最も確からしいアップリンク通信データを選択することができる。 Here, we will explain a method for selecting the most probable data from among the uplink communication data received by each base station included in the base station group. In addition to the received uplink communication data, the base station also transfers the indicators (field strength, error correction indicator, error detection indicator) at the time of receiving the uplink communication data to other base stations, but only transfers the data with the best indicator. For example, when each base station is connected in a line and data (uplink communication data and indicators at the time of receiving the uplink communication data) is bucket-brigade, the data sent from the upstream base station is compared with its own data, and the better data is transferred to the downstream base station, thereby selecting the most probable uplink communication data. Also, when each base station is connected in a star shape, the device in the hub part has a data selection function, so that the most probable uplink communication data can be selected.
なお、中央装置10の制御部24は、例えば、移動局7から高品質のアップリンク通信データを受信している基地局1から予め定められた範囲内に存在する基地局2を基地局群34として設定してもよい。基地局群35についても同様に設定してもよい。
The
実施の形態3では、中央装置10の制御部24が基地局1~5に対して基地局群34,35を通知し、基地局1~5から中央装置10への伝送過程において、基地局群ごとに最も確からしいアップリンク通信データを選択することによって、複数の移動局からそれぞれ送信されたアップリンク通信データを中央装置10の制御部24に伝送する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、中央装置10の制御部24は、基地局1~5に対して基地局群34,35を通知せず、全ての基地局1~5が受信したアップリンク通信データを中央装置10に集約してもよい。この場合、移動局7からのアップリンク通信データを受信した各基地局から伝送されたアップリンク通信データの中から最も確からしいアップリンク通信データを移動局7からのアップリンク通信データとして採用し、移動局9以外の基地局からのアップリンク通信データを受信した各基地局から伝送されたアップリンク通信データの中から最も確からしいアップリンク通信データを移動局7以外の基地局からのアップリンク通信データとして採用してもよい。
In the third embodiment, the
<効果>
以上のことから、実施の形態3によれば、1つのサービスエリア内において複数の移動局と通信中の複数の基地局を、移動局ごとに基地局群としてグルーピングする。これにより、各基地局から中央装置に伝送されるデータの重複を減らすことができる。また、複局同時送信方式を採用したサービスエリア内であっても、複数の移動局が同時にアップリンク通信データを送信することができるため、周波数の利用効率を高める効果が得られる。
<Effects>
From the above, according to the third embodiment, a plurality of base stations communicating with a plurality of mobile stations within one service area are grouped as a base station group for each mobile station. This makes it possible to reduce duplication of data transmitted from each base station to the central device. In addition, even within a service area that employs a multi-station simultaneous transmission method, a plurality of mobile stations can simultaneously transmit uplink communication data, thereby improving the efficiency of frequency utilization.
<ハードウェア構成>
実施の形態1で説明した移動局7,9における送信部20、受信部21、位置検出部22、および制御部23の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、移動局7,9は、アップリンク通信データを送信し、ダウンリンク通信データを受信し、位置を検出し、各構成要素を制御するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであってもよく、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ(CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)ともいう)であってもよい。
<Hardware Configuration>
The functions of the
処理回路が専用のハードウェアである場合、図8に示すように、処理回路36は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する送信部20、受信部21、位置検出部22、および制御部23の各機能をそれぞれ処理回路36で実現してもよく、各機能をまとめて1つの処理回路36で実現してもよい。
When the processing circuit is dedicated hardware, as shown in FIG. 8, the
処理回路36が図9に示すプロセッサ37である場合、送信部20、受信部21、位置検出部22、および制御部23の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ38に格納される。プロセッサ37は、メモリ38に記録されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、移動局7,9は、アップリンク通信データを送信するステップ、ダウンリンク通信データを受信するステップ、位置を検出するステップ、各構成要素を制御するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ38を備える。また、これらのプログラムは、送信部20、受信部21、位置検出部22、および制御部23の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリとは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、DVD(Digital Versatile Disc)等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
When the
なお、送信部20、受信部21、位置検出部22、および制御部23の各機能について、一部の機能を専用のハードウェアで実現し、他の機能をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
Note that some of the functions of the
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。 In this way, the processing circuitry can realize each of the above-mentioned functions through hardware, software, firmware, or a combination of these.
上記では、図2に示す移動局7,9のハードウェア構成について説明したが、図3に示す中央装置10、図5に示す移動局7,9、図6に示す基地局1のそれぞれのハードウェア構成についても同様である。
The above describes the hardware configuration of the
なお、本開示の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 Within the scope of this disclosure, each embodiment may be freely combined, modified, or omitted as appropriate.
1~5 基地局、6 列車、7 移動局、8 列車、9 移動局、10 中央装置、11 機器、12 サービスエリア、13~17 無線ゾーン、18,19 エリア、20 送信部、21 受信部、22 位置検出部、23 制御部、24 制御部、25~28 エリア、29,30 利得調整部、31 送信部、32 受信部、33 受信電界強度出力部、34,35 基地局群、36 処理回路、37 プロセッサ、38 メモリ。 1-5 base station, 6 train, 7 mobile station, 8 train, 9 mobile station, 10 central unit, 11 equipment, 12 service area, 13-17 radio zone, 18, 19 area, 20 transmitter, 21 receiver, 22 position detector, 23 control unit, 24 control unit, 25-28 area, 29, 30 gain adjustment unit, 31 transmitter, 32 receiver, 33 received field strength output unit, 34, 35 base station group, 36 processing circuit, 37 processor, 38 memory.
Claims (8)
前記基地局と通信中の前記移動局である通信中移動局は、前記基地局を介して前記中央装置に前記通信中移動局の位置情報を送信し、
前記中央装置は、前記通信中移動局の前記位置情報に基づいて、前記通信中移動局の通信を妨害する可能性がある妨害エリアを算出し、算出した前記妨害エリアの情報を各前記基地局を介して各前記移動局に送信する、移動通信システム。 A mobile communication system including a plurality of base stations, a plurality of mobile stations capable of wirelessly communicating with each of the base stations by a multiple-station simultaneous transmission method, and a central device communicatively connected to each of the base stations,
a communicating mobile station that is in communication with the base station transmits location information of the communicating mobile station to the central device via the base station;
A mobile communication system in which the central device calculates an interference area that has the potential to interfere with communication of the communicating mobile station based on the location information of the communicating mobile station, and transmits information about the calculated interference area to each of the mobile stations via each of the base stations.
前記中央装置は、前記位置情報および前記受信電界強度に基づいて、前記移動局が変更可能な送信電力ごとに前記妨害エリアを算出する、請求項1に記載の移動通信システム。 the base station adds a received electric field strength from the communicating mobile station to the location information and transmits the information to the central device;
The mobile communication system according to claim 1 , wherein the central device calculates the interference area for each transmission power that can be changed by the mobile station based on the location information and the received electric field strength.
前記中央装置は、各前記通信中移動局の位置情報に基づいて、一の前記通信中移動局からデータを受信する可能性がある複数の前記基地局を含む基地局群をグルーピングし、グルーピングした前記基地局群に含まれる一の前記基地局が受信した前記データを採用する、請求項1に記載の移動通信システム。 There are a plurality of communicating mobile stations,
2. The mobile communication system according to claim 1, wherein the central device groups base stations including a plurality of the base stations that may receive data from one of the communicating mobile stations based on location information of each of the communicating mobile stations, and adopts the data received by one of the base stations included in the grouped base station group.
前記基地局と通信中の前記移動局である通信中移動局は、前記基地局を介して前記中央装置に前記通信中移動局の位置情報を送信し、
前記通信中移動局の前記位置情報に基づいて前記中央装置が算出した、前記通信中移動局の通信を妨害する可能性がある妨害エリアの情報を、各前記基地局を介して前記中央装置から受信する、移動局。 A mobile station used in a mobile communication system including a plurality of base stations, a plurality of mobile stations capable of wirelessly communicating with each of the base stations by a multiple-station simultaneous transmission method, and a central device communicatively connected to each of the base stations,
a communicating mobile station that is in communication with the base station transmits location information of the communicating mobile station to the central device via the base station;
A mobile station that receives information on interference areas that may interfere with communications of the communicating mobile station from the central device via each of the base stations, the information being calculated by the central device based on the location information of the communicating mobile station.
前記基地局と通信中の前記移動局である通信中移動局から受信した前記通信中移動局の位置情報を前記中央装置に送信し、
前記通信中移動局の前記位置情報に基づいて前記中央装置が算出した、前記通信中移動局の通信を妨害する可能性がある妨害エリアの情報を、各前記移動局に送信する、基地局。 A base station used in a mobile communication system including a plurality of base stations, a plurality of mobile stations capable of wirelessly communicating with each of the base stations by a multiple-station simultaneous transmission method, and a central device communicatively connected to each of the base stations,
transmitting location information of a communicating mobile station received from the communicating mobile station, the mobile station being in communication with the base station, to the central device;
a base station that transmits to each of the communicating mobile stations information on interference areas that may interfere with communications of the communicating mobile stations, the information being calculated by the central device based on the location information of the communicating mobile stations.
前記位置情報および前記通信中移動局からの受信電界強度に基づいて前記中央装置が算出した、前記移動局が変更可能な送信電力ごとの前記妨害エリアを、各前記移動局に送信する、請求項6に記載の基地局。 adding a received electric field strength from the communicating mobile station to the location information and transmitting the information to the central device;
7. The base station according to claim 6, wherein the central device transmits to each mobile station the interference area for each transmission power that can be changed by the mobile station, the interference area being calculated by the central device based on the location information and the received electric field strength from the communicating mobile station.
各前記通信中移動局の位置情報に基づいて前記中央装置がグルーピングした、一の前記通信中移動局からデータを受信する可能性がある複数の前記基地局を含む基地局群の情報を受信し、
各基地局群に含まれる一の前記基地局が受信した前記データを前記中央装置に送信する、請求項6に記載の基地局。 There are a plurality of communicating mobile stations,
receiving information on a group of base stations, the group including a plurality of base stations which may receive data from one of the communicating mobile stations, the group being grouped by the central device based on location information of each of the communicating mobile stations;
The base station according to claim 6 , wherein one of the base stations included in each of the base station groups transmits the received data to the central device.
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