JPH0748898B2 - 無線回線のアクセス方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、制御局が分散配置された複数の基地局のいず
れかを選択し、該選択された基地局から所望の移動局へ
発呼して無線通信を行う無線回線のアクセス方式に関す
る。

［従来の技術］ 第７図は、一般に小ゾーンの無線通信を小電力で行なう
構内無線局の全体を説明する概要図である。

構内無線局は、複数の基地局1a〜1cと、複数の移動局
２、移動局２がいずれの基地局との間で無線回線を使用
しているかにより在圏ゾーンを管理する制御局３、この
制御局３に接続されたユーザのシステム４により構成さ
れている。

そして図に示すように、ある一つの移動局２と、この移
動局２の場所をエリアＢとする一つの基地局1bとの間で
は双方向で文字等のデータ通信が行なえるようになって
おり、かつ移動局２の移動により他の基地局1a,1cとも
データ通信できるようになっている。

そして、所望の移動局２へ発呼する場合、移動局２側か
ら発呼すれば移動局２の位置を基地局１に知らせること
になるため、制御局３は比較的移動局２の在圏ゾーンを
管理し易い。

一方、基地局１側からある特定の移動局２を発呼する場
合、制御局３は、この移動局２が前回通信した基地局か
ら発呼するか、あるいは過去のアクセスの履歴を記憶
し、アクセス頻度の高い基地局を選択して無線回線を接
続していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら移動局２が移動した場合に基地局１側から
移動局２を発呼する時は基地局を順次アクセスしていた
ので、以下のように他の移動局２の通信を妨害（他の移
動局のサービスが低下）してしまう問題点があった。

問題点その１）基地局の在圏ゾーンに多数の移動局があ
る場合は、他の移動局は基地局が使用中となり通信が妨
害される。

問題点その２）最適な基地局でなくどうにか通信できる
程度の場合、通信プロトコル上、リトライを繰返すた
め、長時間基地局を占有されてしまう。（通常５秒以下
のところ最大40秒使用することがある。） 本発明は上述の問題点に鑑み成されたものであり、基地
局側からある特定の移動局を発呼する場合に移動局の移
動があっても制御局における在圏ゾーンの管理が正確に
なり、他の移動局への妨害を生じることなく、この移動
局に電界的に近い基地局を優先して選択できる無線回線
のアクセス方式を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため本発明は、制御局が分散配置
された基地局のいずれかを選択し、該選択された基地局
から所望の移動局へ発呼して無線通信を行なう無線回線
のアクセス方式において、 前記制御局は、基地局と移動局との間で無線通信したと
きの当該基地局の受信レベルを少なくとも含む受信デー
タを各移動局毎に記憶するとともに、前記受信データに
基づいて各基地局に重みづけをしておき、特定の移動局
に発呼を行なう際に前記基地局の重みづけの重い基地局
を優先的に選択することを特徴としている。

また、本発明による他の無線回線のアクセス方式によれ
ば、各移動局のいずれかが、いずれの基地局との間でも
所定時間以上無線通信がないことを検出したときは、任
意基地局から順次ボーリングし、当該移動局についての
基地局における受信レベルを少なくとも含む受信データ
を得て、この新たな受信データに基づいて各基地局の重
みづけをし直すことを特徴としている。

［作用］ ある特定の移動局へのデータ送出を行なうとき、制御局
は、基地局と移動局との間で無線通信したときの当該基
地局の受信レベルを少なくとも含む受信データを各移動
局毎に記憶するとともに、前記受信データに基づいて各
基地局に重みづけをしておき、特定の移動局を呼び出す
際に、前記基地局の重みづけの重い基地局を優先的に選
択する。

選択された基地局が受信した新たな受信データによって
基地局の重みづけは更新される。

このように、制御局が選択する基地局は、基地局が受信
した受信データに基づいて重みづけされ、移動局に対し
て電界的に最も近い基地局を優先して選択し、選択され
た基地局は新たな受信データによって重みづけが更新さ
れる。電界的に最も近い基地局が優先して選択され、こ
の基地局から発呼される。

また、制御局は、ある移動局について基地局との間であ
る一定時間以上無線通信がないことを検出したとき、任
意基地局からポーリングし、当該移動局についての受信
レベルを含む受信データを得て、この新たな受信データ
に基づいて各基地局の重みづけをし直し、移動局の在圏
ゾーンを常に正確にすることができる。

これにより、基地局からある移動局に発呼する際に、移
動局に対する接続を高速かつ効率良く自動的にアクセス
することができる。

［実施例］ 第１図は、各実施例による無線回線のアクセス方式を適
用した構内無線局の構成図である。

以下本発明の第１実施例を説明する。

複数の基地局1a〜1cは、バス型のLAN（Local Area Netw
ork）４を介して制御局３に接続されている。制御局３
には、ユーザーのシステム５が接続されている。

基地局1a〜1cは、各々のエリアA,B,Cの一部を重ならせ
て配置している。図中の移動局２は、実際には多数個設
けられており、各々のエリアA,B,C内で双方向通信を行
なうことができる。

また、各基地局1a〜1cには、移動局２から送られてくる
電波の電界強度を測定する電界強度測定器（不図示）が
設けられている。この電界強度測定器によって測定され
た受信レベルは、０〜７までランク分けされ、受信レベ
ル値として後述するフォーマットのヘッダ部内に付加さ
れバス型LAN4を介し制御局３に送出される。

第２図は、制御局３の内部構成を示すブロック図であ
る。

制御局３にはバス型LAN4が接続されており、各基地局1a
〜1cとデータを双方向にやりとりする。

ユーザーシステム５がある特定の移動局２をアクセスす
るための送信要求信号（送信データを含む）を制御局３
に出力すると、この送信要求信号は制御局３内の基地局
選択手段30aに入力される。

基地局選択手段30aは、読出し手段30bによりこの送信要
求信号に含まれるこの移動局２に関する基地局1a〜1cそ
れぞれの過去の受信レベル値を統計値テーブル30e中の
特定アドレスから読出す。

送信データ編集手段30fは、後述する如く送信要求信号
のヘッダに選択する基地局Noを書き込みバス型LAN4に送
出する。

統計値編集手段30cは基地局と移動局との接続毎に受信
データに基づいて重みづけのための統計値処理を行い、
書込み手段30dを介してこの統計値を統計値テーブル30e
内の前記読出したアドレスに書き込む。

第３図は、１つの移動局２についての統計値テーブル30
eにおける記憶内容のフォーマットを示し、複数の移動
局２のうちのある移動局2aを示す移動局情報と、各基地
局情報と、各基地局1a〜1cの受信レベル値に基づいて統
計処理され重みづけられた統計値（重み）とを記憶する
部分からなっている。

受信レベル値は、それまで移動局と各移動局との間でア
クセスし、無線通信が行なわれたときの電界強度に対応
してランク分けされた値であり、統計値は、この受信レ
ベル値に重みづけを行った後の値である。統計値の初期
時は全て3.5（０〜７の中間値）にしておく。

そして、移動局情報及び基地局情報は、これら移動局、
基地局の数に変化のあった場合以外変更できないように
なっている。また、統計値は後述する如く基地局の選択
動作毎に自動的に更新されるようになっている。

次に制御局３の制御動作の内容を第４図のフローチャー
トに従い説明する。

このフローチャートは基地局１側（ユーザーシステム）
からある特定の移動局2aを発呼する場合を示している。

ユーザーシステム５側からある特定の移動局2aへの送信
要求信号が送出されると（SP1）、制御局３は、この送
信要求信号を取り込み基地局選択手段30aに一時保存し
（後述する基地局の使用権が決定するまで保存）、かつ
送信要求信号内に含まれる移動局情報を抽出して読出し
手段30bに出力する。

読出し手段30bは、第３図に示す如く移動局2aに関する
受信レベル値を含む受信データに基づいて重みづけされ
た統計値を統計値テーブル30eから読み出し（SP2）保存
し、基地局選択手段30aは、読み出された統計値に基づ
いて最も重みづけの重い基地局（第３図の状態時には基
地局1b）を選択する（SP3）。

次に送信データ編集手段30fは、第５図に示す如く送信
要求信号のヘッダ部内の基地局No部分に基地局1b選択の
旨のデータを書き込み、バス型LAN4上に基地局1bを指定
して送出する（SP4）。

ここで、基地局選択手段30aは、選択した基地局1bが使
用中であるか判断し（SP5）、使用中である場合、つま
り下記１、２の場合はSP3に戻り、読み出した統計値か
ら次に重みづけの重い基地局（第３図に示す基地局1a）
を選択する。

その１）該当する基地局が他の移動局への送信のために
使用している場合。

その２）該当する基地局が他の移動局から受信のために
使用している場合。

この後選択された基地局1bから発呼し（SP6）、基地局1
bは移動局2aと接続できたか否かバス型LAN4を介し制御
局３に受信データを含む送信結果伝文を送出する。送信
結果伝文は、具体的には前記ヘッダ中の受信データ、す
なわち受信レベル値と、通信結果（接続できたか否か）
とを付加したものである。

そしてこの送信結果伝文は、基地局選択手段30aに入力
され、無線回線の接続に成功したか否か判断され（SP
7）、接続に成功した場合には、以降の重みづけを増す
ため統計値編集手段30cにより統計値の編集が行なわれ
る（SP8）。

しかし、基地局1bから実際に無線通信を行なったものの
接続に失敗した場合には、以降の重みづけを軽くするた
め、統計値編集手段30cに対して通信接続に失敗した旨
を通知し、（SP8）統計処理をし直すとともにSP3に戻り
次に重みづけの重い基地局1aから発呼を行ない無線通信
を行なうようになっている。

そしてSP8に示す統計値編集手段10cの統計値編集の具体
的内容は、過去10回の受信レベルの平均値に今回の受信
レベル値と接続の可否とを反映させる方法により行なわ
れる。

ａ）例えば基地局1bと移動局2aとが接続されたとき、基
地局1bの受信レベル値が５で接続に成功した場合。

過去10回の受信レベルの平均値＝3.5 今回成功した受信レベル値＝５ （3.5×9/10）＋（５×1/10）＝3.65←更新する統計値
（重み） ｂ）例えば基地局1bと移動局2aとが接続されたとき、基
地局1bの受信レベル値が１で接続に失敗した場合。

過去10回の受信レベルの平均値＝3.5 今回失敗した受信レベル値＝１ （3.5×9/10）＋（０）＝3.15←更新する統計値（重
み） 注）失敗時には第２項（今回値）を０とする。これら上
記演算結果を書込み手段30dにより統計値テーブル30eに
書き込む。

したがって、基地局と移動局の接続の段階で成功あるい
は失敗してもこの結果を統計値テーブル30eに更新して
記憶させ、以後の接続毎この統計値テーブル30eを基に
電界強度の強い、すなわち受信レベルが高く、統計値と
して重みづけの重い基地局を順次選択することができ
る。

上記の統計値（重み）の更新処理では、受信レベル値の
平均と接続可否により基地局の重みづけが設定されるこ
とになる。これにより、通信成功時における受信レベル
値が過去の受信レベル値よりも大きい場合には、この基
地局の更新後の受信レベル値は記憶された過去の受信レ
ベル値の平均値よりも高くなり、統計値としては、より
重く重みづけられることになる。

また、通信成功時であっても、このときの受信レベル値
が過去の平均の受信レベル値よりも小さな場合には、更
新後のこの基地局の受信レベル値は以前の受信レベル値
よりも低くなり、統計値としては重みづけが軽くなる。

同様に、移動局に対する接続が失敗した基地局も更新後
の統計値（重み）は、以前よりも軽くなる。

このようにして、移動局に接続できたか否かの要因の他
に接続時の受信レベル値と接続可否に応じて基地局の重
みが更新されることになる。

次に統計値編集手段30cが行なう他の方法による統計値
処理を説明する。

実際に演算するには８ビット等のマイクロコンピュータ
を使用するので、過去８回の平均値に今回値を加算する
方法を用いる。

今回値を含む更新した平均値＝（過去の平均値）−（過
去の平均値）/8＋（今回値）/8 この方法によれば、第２項及び第３項はシフト演算のみ
で良く他、加減算のみであるから演算速度を速くでき
る。この方法でも、受信レベル値に基づき基地局に重み
づけがされる。

さらに他の例として、統計値処理を下記式に示す偏差に
よる方法で行なっても良い。

（ｎ＝データ個数;x＝受信レベル値） ｎを10とし、過去10回分の受信レベル値ｘは、リングカ
ウンタ、サイクリックバッファ等の記憶手段に記憶して
おき初期値を４としておく。

そして回線接続毎に上記計算式による計算を行ない今回
の受信レベル値を記憶手段に記憶するとともに最も古い
受信レベル値を捨て、常時10個の受信レベル値を記憶
し、上記演算処理を行なうようにする。この方法でも、
受信レベル値に基づき基地局の重みづけがされる。

以上説明した更新処理の各方法は、いずれも基地局の少
なくとも受信レベル値を含む受信データに基づいて基地
局に重みが付けられ、基地局選択手段30aは、統計値
（重み）を読み出すだけで、簡単に最適な基地局を優先
的に選択できるようになる。

これにより、特定の移動局に対して基地局側から発呼す
る場合、制御局３は、移動局に対し、電界的に最も近い
位置にある基地局を優先して選択するため、当該移動局
に対し高い確度で効率良く自動的にアクセスできるよう
になる。

次に本発明の第２実施例を説明する。

この実施例において第１図〜第３図及び第５図に係る構
成は同様でありこの説明は省略する。また、前記重みづ
けによる統計値の更新処理についても第１実施例同様に
行われる。

通常移動局２と基地局１との間の通信形態は必要な通信
データが発生した都度発呼するいわばコンテンション方
式となっている。

しかしながら特定の移動局2aに関し、この移動局2aある
いは基地局1a〜1cのいずれかからも発呼されず、これら
上下組間の無線回線が接続されない状態が続くと、移動
局2aが移動してどの基地局のエリア内に入っているかが
わからなくなり、制御局３におけるこの移動局2aの在圏
ゾーン管理が不適切となる。

このため本実施例において制御局３は、無線回線が接続
されない上下組については所定時間経過毎に以下の動作
で説明するポーリングを行ない統計値（重み）の更新を
行なうようにしている。

第６図は、本実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

基地局選択手段30aはある特定の移動局2aについて所定
時間、上下組いずれからも発呼が無い状態が続くことを
検知し（SP1）、この場合、基地局選択手段30内でこの
移動局2aに対する送信要求信号を生成し、かつこれを一
時保存（後述する基地局の使用権が決定するまで保存）
するとともに読出し手段30bに出力する。

以下SP2〜SP8は第４図と同様であるのでその説明を省略
する。

これにより、移動局と基地局との通信結果を反映した統
計値が所定時間毎に更新されるから移動局に対して最も
電界的に近い基地局がいずれであるかを常に制御局が把
握していることになり、移動局に対する基地局からの発
呼による無線回線接続及び制御局における在圏ゾーン管
理の正確性をさらに高めることができる。

上述の実施例では、バス型LANを用いる構成としたが
他、スター型あるいはループ型結線でかつLANを用いな
い構成としても上述した実施例と同様の効果を得ること
が出来る。

また、上述の実施例では、構内無線局で基地局が３箇所
に設けられた場合を例にして説明したが、多箇所に設け
られる分散基地局方式の移動無線通信全般において本発
明を適用できることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の無線回線アクセス方式によ
れば、基地局側からある特定の移動局に発呼を行なう際
に、制御局は過去の発呼時における接続可否および発呼
毎に更新された受信レベルを少なくとも含む受信データ
に基づいて各基地局に重みづけを行い、移動局を呼び出
す際に重みづけの重い基地局を優先して選択するので、
移動局に対して最も電界強度の基地局から優先して発呼
でき、回線接続の可能性が高く、しかも電界強度の高い
安定した通信が行える。

さらに、重みづけは、移動局と基地局とが無線回線接続
される毎に更新されるから常に移動局の在圏ゾーンを把
握できる。

また、移動局に最も近い基地局が他の移動局と通信して
いるため、接続できなかった場合でも統計的に重みづけ
され、次回の発呼時の重みづけに反映されるので、常に
最も電界強度の高い基地局から優先的に接続できる。

また基地局と移動局間で所定時間以上無線通信がない場
合にも、基地局から移動局に対しポーリングして、受信
レベルを少なくとも含む受信データに基づいて重みづけ
を更新する構成であるため、各基地局の重みづけが自動
的にし直され、移動局の在圏ゾーンを常時正確に把握で
き、基地局から移動局への接続を高確度で効率良く行え
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の各実施例に用いられる構内無線局の
構成図、第２図は、制御局の内部構成を示すブロック
図、第３図は、統計値テーブルの記憶内容のフォーマッ
ト、第４図は、第１実施例による基地局側から移動局へ
のアクセス動作を示すフローチャート、第５図は、送信
要求信号のフォーマットを示す図、第６図は、第２実施
例による基地局側から移動局へのアクセス動作を示すフ
ローチャート、第７図は、構内無線局の全体を示す概要
図である。 １……基地局、２（2a）……移動局、３……制御局、４
……バス型LAN、５……ユーザーシステム、30a……基地
局選択手段、30b……読出し手段、30c……統計値編集手
段、30d……書込み手段、30e……統計値テーブル、30f
……送信データ編集手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御局が分散配置された基地局のいずれか
   を選択し、該選択された基地局から所望の移動局へ発呼
   して無線通信を行なう無線回線のアクセス方式におい
   て、 前記制御局は、基地局と移動局との間で無線通信したと
   きの当該基地局の受信レベルを少なくとも含む受信デー
   タを各移動局毎に記憶するとともに、該受信データに基
   づいて各基地局に重みづけをしておき、特定の移動局に
   発呼を行なう際に前記基地局の重みづけの重い基地局を
   優先的に選択することを特徴とする無線回線のアクセス
   方式。
2. 【請求項２】制御局が分散配置された基地局のいずれか
   を選択し、該選択された基地局から所望の移動局へ発呼
   して無線通信を行なう無線回線のアクセス方式におい
   て、 前記制御局は、基地局と移動局との間で無線通信したと
   きの当該基地局の受信レベルを少なくとも含む受信デー
   タを各移動局毎に記憶するとともに、該受信データに基
   づいて各基地局について基地局選択の優先順位を決める
   ための重みづけをしておき、各移動局のいずれかが、い
   ずれの基地局との間でも所定時間以上無線通信がないこ
   とを検出したときは、任意基地局から順次ポーリング
   し、当該移動局についての各基地局における受信レベル
   を得て、この新たな受信データに基づいて各基地局の重
   みづけをし直すことを特徴とする無線回線のアクセス方
   式。