JPH088806A - 無線通信システム及び該システムで用いる移動通信端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スポットビームとワイドビームからなる無線
通信システムにおいて、スポットビームにてデータ伝送
中に切断が生じた場合ワイドビームに切替えることによ
り長時間の切断を防ぐ無線通信システムを提供すること
を目的とする。 【構成】 制御信号の伝送に使用されて低速無線伝送を
提供するワイドビームとデータの伝送に使用され高速無
線伝送を提供するスポットビームからなる無線通信シス
テムにおいて、無線基地局からスポットビームにてデー
タ伝送中に端末局が切断を検出するとワイドビームを用
いて無線基地局に知らせ、無線基地局はデータ伝送をワ
イドビームに切替え、端末局からの切断回復通知を受信
するとスポットビームによるデータ伝送を再開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無線通信システム、特に
複数の無線基地局から構成される移動通信システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信においては端末の移動性が向上
するという利点があり、従来より携帯型の端末に通信サ
ービスを提供する通信網としてＰＨＳ（Personal Hand
yPhone System）や、テレターミナルなどが知られてい
る。これらの通信網では、有線通信網に接続される無線
基地局が端末との間で無線通信を行うことで端末の移動
性を実現している。さらに、無線基地局の電波の到達す
る範囲が限られているため、これらのシステムでは無線
通信サービスを提供するサービスエリア内に複数の無線
基地局を設置している。この様に複数の無線ゾーンでサ
ービスエリアが形成される移動通信システムにおいて、
例えば端末が通信網からパケットデータを受信する手順
を図３１を参照して説明する。端末が無線基地局の無線
ゾーンに入って、パケットデータの受信要求を送信し、
当該データが有線通信網を通って無線基地局に到着する
のを待つ。必要なデータが無線基地局に到着すると、そ
れを無線回線にて端末が受信する。この際に端末が移動
することで、ひとつの無線基地局の無線ゾーン内でパケ
ットデータを受け取ることができなければ、他の無線ゾ
ーンで再度受信要求を送信してからデータを受け取る。
しかし、端末が移動を続けている場合には、受信要求を
送信してからデータが到着するまでの遅延が大きいと、
その無線ゾーンで再びパケットデータを受信できなくな
るという問題があった。

【０００３】また、自動車等の移動体の運行を効率的に
行うために、従来より航法援助装置が利用されている。
特に通信を利用して逐次更新された交通情報を得ること
を行う通信型の航法援助装置の場合、予め目的地を入力
しておくと、その時の交通混雑の状況などを加味して、
目的地までの最短時間経路と所要時間や渋滞情報を表示
する。運転手は指示された経路を通行することで、最短
な時間で目的地に到着することができる。この航法援助
装置を搭載した移動体から前述した無線通信を行う場合
においても、パケットデータを要求してからそのデータ
が無線気基地局に到着し、端末がそのデータを受信する
ことで通信が完了する。このため無線通信のコネクショ
ンの設定を行う際にチャネルの割り当てを行う時間が大
きかったり、あるいはデータが到着するまでの遅延が大
きいとその無線ゾーンでパケットデータを受信できなく
なるという問題があった。

【０００４】また現在多く普及している自動車電話の様
な無線通信サービスを広範なサービスエリアで提供する
ために多数の無線基地局を設置する必要があり、莫大な
設備投資が必要になる。このため現実にはサービスエリ
アは主に都市部や主要幹線道路沿いなどの範囲位置に制
限されている。さらに、前述したＰＨＳでは無線基地局
と端末間の電波の出力が自動車電話よりも低く制限され
るため、各々の無線基地局の電波の到達範囲が狭い上
に、必ずしもそれらが連続的に配置されない。この様に
従来の移動通信システムではサービスエリアの範囲位置
が制限されており、端末がそのサービスエリアの境界に
近づいたり、サービスエリアから逸脱すると無線伝送品
質が急激に悪化したり通信断となる。この様な状況にお
いてサービス利用者に対してのサービスの向上を図る方
法として、サービスエリアから端末が逸脱することを予
測する手段を端末に設け、逸脱が予測された時にはサー
ビス利用者の作業を継続するのに必要な情報を通信網よ
り受信する（このアイデアについて提案書を提出済み）
ことが考えられている。しかし、この方法においても端
末の移動速度が大きいと通信網から受信できる情報量が
限られてしまうという問題があった。

【０００５】また前述した様に、サービスエリアから端
末が逸脱することが予測された時に必要な情報を通信網
より受信することを実現するために、端末がサービスエ
リアから逸脱することを予測する予測手段が必要にな
る。この予測手段は端末に搭載することが考えられてい
るが、その予測に係わるハードウェアおよびソフトウェ
アを付加するため、端末の小型化や低コスト化が難し
い。

【０００６】また自動車電話などの移動通信システムに
おいては、無線基地局と制御信号の送受信を定期的に行
ったり、無線基地局からの電波の電界強度を測定するこ
とで、サービスエリア内にいるかどうかを検出して端末
に表示することが行われている。しかし、これらのシス
テムで音声通話を行う場合には、一つの呼で必要とされ
る通信処理機能及び情報処理機能が一定であるが、非音
声系の通信サービスにおいては、発呼をしてみないと利
用できる通信処理機能あるいは情報処理機能が利用者に
分からないという問題点があった。

【０００７】また自動車電話の様に比較的移動速度が高
い移動体への通信サービスを提供するためには、通信中
に無線回線を別の無線基地局との接続に切り換えるハン
ドオフ動作が必要である。このハンドオフ動作を実現す
るためには移動通心システム内にハンドオフの制御に係
わる機能が必要となり、システムが複雑化および高コス
ト化する要因となる。一方ＰＨＳの様に無線ゾーンを小
さくしたシステムでは、システム全体として収容できる
端末の数を増やすことができるが、端末の移動によるハ
ンドオフが急増するため、自動車などの高速な移動体で
無線ゾーンに跨った無線通信を行うには適さない。高速
な移動体での通信と収容できる端末数の増加の双方を実
現するシステムとして、図３に示す様に複数のマイクロ
セルと呼ばれる小さな無線ゾーンをマクロセルと呼ばれ
る比較的大きな無線ゾーンで覆う、階層的に無線ゾーン
を配置する方法が考えられている。この方法では、自動
車の様に高速な移動をする高速移動体での通信はマクロ
セルを提供する無線基地局で、歩行程度の移動をする低
速移動体での通信はマイクロセルを提供する無線基地局
で端末との無線接続を行う。この方法を用いることで、
制御の負荷をあまり上げずに、様々な移動速度の端末を
数多く収容することができる。しかし大きな無線ゾーン
を提供する無線基地局に接続するためには、電波の出力
を大きくする必要がある。特に小型化された端末では電
池の容量が限られるため、自動車などで高速移動してい
る時に電源の残り電力量が下がっても、大きな無線ゾー
ンを提供する無線基地局にしか接続が許されず、結局必
要な時間だけ通信が行えない場合がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の第１
の目的は、高速無線伝送において端末の情報処理に関わ
る動作の停止が起こり得る、また他の端末へ影響が及ぶ
ような長時間の切断を防ぐことを目的とする。

【０００９】第２の目的は、移動する端末がひとつの無
線ゾーン内でデータの受信ができなかった場合にも、別
の無線ゾーンで効率良くデータを受信することを目的と
する。また移動する端末がサービスエリアから逸脱する
場合に、サービス利用者の仕事を継続するのに十分なデ
ータを受信することを目的とする。

【００１０】第３の目的は、従来より知られている移動
通信網においては、サービスエリアの範囲位置が限られ
ていることから、通信開始後の移動は利用者へのサービ
スに支障をきたすことがある。本発明はこの様な場合に
おいて利用者へのサービスの向上を図ることを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本願の第１の発明の第１構成は、主に制御信号
の伝送に使用される低速無線伝送を提供するワイドビー
ム送受信装置と、該ワイドビーム送受信装置よりも高速
な伝送を提供し、主にデータの伝送に使用されるスポッ
トビーム送受信装置のうち少なくとも送信装置とを具備
した無線基地局と、該ワイドビーム送受信装置と、該ス
ポットビーム送受信装置のうち少なくとも受信装置とを
具備した一つ以上の端末局とから構成される無線通信シ
ステムにおいて、データをスポットビーム無線伝送にて
伝送中に該端末局が該伝送の切断を検出する切断検出手
段を具備し、該基地局が切断が継続している時間をカウ
ントするタイマー手段と、あらかじめ定められた時間を
越えると該端末と該基地局の間のワイドビーム無線伝送
に切替える制御手段とを具備することを特徴とする。

【００１２】そして、この第１の発明の第１構成におい
て、切断により端末の情報処理に関する動作が停止して
しまわない許容される切断継続時間として許容最大切断
時間を定義し、端末からの発呼時に、許容最大切断時間
を無線基地局に申告する手段を具備することを特徴とす
る。

【００１３】また、この第１の発明の第２構成は、主に
制御信号の伝送に使用される低速無線伝送を提供するワ
イドビーム送受信装置と、該ワイドビーム送受信装置よ
りも高速な伝送を提供し、主にデータの伝送に使用され
るスポットビーム送受信装置のうち少なくとも送信装置
とを具備した無線基地局と、該ワイドビーム送受信装置
と、該スポットビーム送受信装置のうち少なくとも受信
装置とを具備した一つ以上の端末局とから構成される無
線通信システムにおいて、データをスポットビーム無線
伝送にて伝送中に該端末局が該伝送の切断を検出する切
断検出手段と、切断により端末のアプリケーションプロ
グラムの動作に支障をきたすようであれば、該無線基地
局に対してワイドビーム無線伝送を用いて該データを伝
送するように要求する制御手段とを具備することを特徴
とする。

【００１４】更にこの第１の発明のその他の各構成は次
の通りである。

【００１５】第１または第２の構成において、主に制御
信号の伝送に使用される低速無線伝送を提供するワイド
ビーム送受信装置と、該ワイドビーム送受信装置よりも
高速な伝送を提供し、主にデータの伝送に使用されるス
ポットビーム送受信装置のうち少なくとも送信装置とを
具備した無線基地局と、該ワイドビーム送受信装置と、
該スポットビーム送受信装置のうち少なくとも受信装置
とを具備した一つ以上の端末局とから構成される無線通
信システムにおいて、ワイドビームとして光通信を、ス
ポットビームとして電波による通信を用いることを特徴
とする。

【００１６】第１または第２の構成において、主に制御
信号の伝送に使用される低速無線伝送を提供するワイド
ビーム送受信装置と、該ワイドビーム送受信装置よりも
高速な伝送を提供し、主にデータの伝送に使用されるス
ポットビーム送受信装置のうち少なくとも送信装置とを
具備した無線基地局と、該ワイドビーム送受信装置と、
該スポットビーム送受信装置のうち少なくとも受信装置
とを具備した一つ以上の端末局とから構成される無線通
信システムにおいて、ワイドビームとスポットビームに
光通信を用いることを特徴とする。

【００１７】第１または第２の構成において、主に制御
信号の伝送に使用される低速無線伝送を提供するワイド
ビーム送受信装置と、該ワイドビーム送受信装置よりも
高速な伝送を提供し、主にデータの伝送に使用されるス
ポットビーム送受信装置のうち少なくとも送信装置とを
具備した無線基地局と、該ワイドビーム送受信装置と、
該スポットビーム送受信装置のうち少なくとも受信装置
とを具備した一つ以上の端末局とから構成される無線通
信システムにおいて、ワイドビームとして電波による通
信を、スポットビームとして光通信を用いることを特徴
とする。

【００１８】第１または第２の構成において、主に制御
信号の伝送に使用される低速無線伝送を提供するワイド
ビーム送受信装置と、該ワイドビーム送受信装置よりも
高速な伝送を提供し、主にデータの伝送に使用されるス
ポットビーム送受信装置のうち少なくとも送信装置とを
具備した無線基地局と、該ワイドビーム送受信装置と、
該スポットビーム送受信装置のうち少なくとも受信装置
とを具備した一つ以上の端末局とから構成される無線通
信システムにおいて、ワイドビームとスポットビームに
電波による通信を用いることを特徴とする。

【００１９】上記第２の目的を達成するため、本願の第
２の発明の第１構成は、少なくとも１つ以上の無線基地
局と、該無線基地局と無線回線を用いての通信を行う複
数の端末とから構成される無線通信システムにおいて、
該端末がデータの送信あるいは受信をする前に予め無線
基地局に該データを送信あるいは受信する要求信号を送
信し、該要求信号に基づいて、該データの送受信をする
無線基地局および使用する通信処理資源ないしは情報処
理資源を予定する通信予定作成手段を具備することを特
徴とする。

【００２０】また、この第２の発明の第２構成は、少な
くとも１つ以上の無線基地局と、該無線基地局と無線回
線を用いての通信を行う複数の端末とから構成される無
線通信システムにおいて、移動先の目的地の情報を該端
末に入力することで該目的地までの経路情報および時間
情報が指示される航法援助装置と、該経路情報および時
間情報に基づいて、該端末がデータの送信あるいは受信
をする無線基地局および使用する通信処理資源ないしは
情報処理資源を予定する通信予定作成手段を具備するこ
とを特徴とする。

【００２１】更に、この第２の発明のその他の各構成は
次の通りである。

【００２２】少なくとも１つ以上の無線基地局と、該無
線基地局と無線回線を用いての通信を行う複数の端末と
から構成される無線通信システムにおいて、無線通信サ
ービスを提供するサービスエリアの周辺の近傍または、
該サービスエリアへサービス利用者が出入りする出入口
の近傍に設置された第一の無線基地局が、少なくとも他
のサービスエリア部分に設置された第二の無線基地局よ
よりも高速な無線通信を行うことのできる無線機を具備
することを特徴とする。

【００２３】少なくとも１つ以上の無線基地局と、該無
線基地局と無線回線を用いての通信を行う複数の端末と
から構成される無線通信システムにおいて、無線通信サ
ービスを提供するサービスエリアの周辺の近傍または、
該サービスエリアへサービス利用者が出入りする出入口
の近傍に設置された無線基地局と該端末とが無線通信を
行う時に、該無線基地局が該サービスエリアの最も外側
に配置されていることをサービス利用者に通知する通知
手段を具備することを特徴とする。

【００２４】少なくとも１つ以上の無線基地局と、該無
線基地局と無線回線を用いて通信を行う複数の端末とか
ら構成され、少なくとも２種類以上の通信処理機能ない
しは情報処理機能をサービス利用者に提供できる無線通
信システムにおいて、該無線基地局と通信を行える無線
ゾーン中で該サービス利用者が利用することのできる該
通信処理機能ないしは情報処理機能を、サービス利用者
に通知する表示手段あるいはサービス利用者からの問い
合わせに対して応答する応答手段を具備することを特徴
とする。

【００２５】複数の無線基地局と、該無線基地局と無線
通信を行える無線ゾーン内で無線回線を用いての通信を
行う複数の端末とから構成され、少なくとも２つ以上の
大きさの無線ゾーンが階層的に配置される無線通信シス
テムにおいて、電源電力量の残量が予め定められた値以
下になったことが検出された端末が送信する優先接続の
要求信号に基づき、優先的に該端末を、小さい無線ゾー
ンを提供する無線基地局と接続する優先接続制御手段を
具備することを特徴する。

【００２６】上記第３の目的を達成するため、本願の第
３の発明の第１構成は、自己位置情報を検出する手段お
よび、無線通信サービスが提供されるサービスエリアの
範囲位置情報を記憶する記憶手段とを具備することを特
徴とする。

【００２７】そして、この第３の発明の第１構成におい
て、移動通信端末が前記無線通信サービスエリから逸脱
したことを検出するサービスエリア外検出手段および、
端末の利用者に通知する手段とを具備することを特徴と
する。

【００２８】更に、この第３の発明のその他の各構成は
次の通りである。

【００２９】自己位置情報を検出する手段と、無線通信
の伝送品質を検査する手段と、無線通信を行った該位置
情報と該伝送品質の関係を記憶する記憶手段とを具備す
ることを特徴とする。

【００３０】無線通信サービスが提供されるサービスエ
リアの外に移動通信端末が出ることを予測する予測手段
と、該移動通信端末が該サービスエリアの外に出ること
が予測された時に予め定められた手順に基づいて自動的
にデータの伝送を行う伝送制御手段とを具備することを
特徴とする。

【００３１】無線通信サービスが提供されるサービスエ
リアの外に移動通信端末が出ることを予測する予測手段
と、該移動通信端末が該サービスエリアの外に出ること
が予測された時に該移動通信端末の利用者に通知する手
段と、該移動通信端末の利用者からの指示に基づきデー
タの伝送を行う伝送制御手段とを具備することを特徴と
する。

【００３２】

【作用】本願の第１発明の無線通信システムにおいて
は、高速無線伝送であるスポットビームコネクションが
切断した場合でも情報処理に関わる一部あるいはすべて
の動作を停止させることなく、安定したデータのダウン
ロードを行なうことが可能である。

【００３３】本願の第２発明の第１構成の移動通信シス
テムにおいては、移動する端末から予めデータ送受信の
要求を送出しておくことで、通信網ではデータ送受信を
予定することができる。これにより無線ゾーンでのデー
タの送受信を確実にすることができる。

【００３４】また本願の第２発明の第２構成の移動通信
システムにおいては、航法援助装置に入力する情報およ
び航法援助装置からの出力情報に基づいて、通信網では
データ送受信を予定することができる。これにより無線
ゾーンでのデータの送受信を確実にすることができる。

【００３５】また本願の第２発明の第３構成の移動通信
システムにおいては、端末が移動してサービスエリアか
ら逸脱する際に、サービス利用者の作業成果の反映また
は作業を継続するのに必要となる十分な量のデータを端
末と送受信することができる。

【００３６】また本願の第２発明の第４構成の移動通信
システムにおいては、端末がサービスエリアから逸脱す
ることによる通信の切断を予測する手段を端末に搭載す
る必要がなくなるため、端末の小型化や低コスト化を図
ることができる。

【００３７】また本願の第２発明の第５構成の移動通信
システムにおいては、サービス利用者が使える通信処理
機能ないしは情報処理機能を端末に表示したり、サービ
ス利用者からの問い合わせに対して応答することで、サ
ービス利用者に提供される通信処理機能ないしは情報処
理機能の中から必要な機能をサービス利用者が選択して
の通信を行うことが容易になる。

【００３８】また本願の第２発明の第６構成の移動通信
システムにおいては、高速移動中に電源の残り電力量が
少なくなった端末を用いて通信している場合にでも、端
末の送信電力を低く抑えることができるため、通話可能
時間を長くすることができる。

【００３９】本願の第３発明の第１構成の移動通信端末
においては、移動通信端末の位置とサービスエリアの位
置範囲との相対関係を把握することができる。

【００４０】また本願の第３の発明の第２構成の移動通
信端末においては、移動通信端末がサービスエリアから
逸脱した時に、再度サービスエリアに入るために最適な
移動方向などをサービス利用者が迅速かつ容易に把握す
ることができる。

【００４１】また本願の第３発明の第３構成の移動通信
端末においては、移動通信端末の位置とその位置で通信
を行った場合の伝送品質の関係を推測することができ
る。

【００４２】また本願の第３発明の第４構成の移動通信
端末においては、移動通信端末がサービスエリアの外に
出る前に、サービス利用者の作業の継続に必要となる情
報などをサービス利用者が意識する事なしに移動通信端
末に取り入れることができる。

【００４３】また本願の第３発明の第５構成の移動通信
端末においては、移動通信端末がサービスエリアの外に
出る前にサービス利用者にその旨通知することができ、
この時サービス利用者の作業の継続に必要となる情報な
どを利用者の指示に基づいて移動通信端末に取り入れる
ことができる。

【００４４】

【実施例】図１は本願の第１発明の無線通信システムの
一実施例を示したものである。無線基地局１０はワイド
ビーム１によりワイドビーム１内にある端末局２、端末
局３、端末局４へ制御信号の伝送を行ない、スポットビ
ーム５、スポットビーム６、スポットビーム７によりそ
れぞれ端末局２、端末局３、端末局４に対しデータ伝送
を行なう。一方端末局２、端末局３、端末局４は無線基
地局１０への制御信号とデータの伝送をワイドビーム１
により行なう。ここでワイドビーム、スポットビーム共
に光、電波のどちらを利用することも可能である。端末
がスポットビームによるデータを受信中に切断が生じた
場合、あらじめ定められた時間を待ちワイドビーム１に
よるデータ伝送に切替える。

【００４５】図２と図３はそれぞれ、ワイドビームとス
ポットビームに電波による通信を用いた場合の端末局と
無線基地局の構成の一実施例を示したものである。

【００４６】図２において、２１はスポットビーム用ア
ンテナ、２２はワイドビーム用アンテナ、２３はワイド
ビーム送受共用回路、２４はスポットビーム受信装置、
２５はワイドビーム送信装置、２６はワイドビーム受信
装置、２７は切断・切断回復検出回路、２８は制御回
路、２９は端末である。

【００４７】図３において、１１はワイドビーム用アン
テナ、１２はスポットビーム用アンテナ、１３はワイド
ビーム送受共用回路、１４はワイドビーム受信装置、１
５はワイドビーム送信装置、１６はスポットビーム送信
装置、１７は切断・切断回復通知検出回路、１８は制御
回路、１９はタイマー、１００は中央制御装置である。
中央制御装置１００はネットワークにつながっている。
ここではスポットビーム用アンテナとワイドビーム用ア
ンテナは別々に構成されているが、一つにすることも可
能である。その場合、より小型化が可能になる。

【００４８】電波は回折が起こり易く、ワイドビームと
して電波による通信を用いることにより、多少の障害物
が存在した場合でも通信することが可能であり、同じビ
ーム幅、伝送距離を得るためには光通信の方がより大き
なパワーを必要とするのでワイドビームとスポットビー
ムの両方に電波を用いることにより消費電力の低減が可
能になる。

【００４９】図４と図５はそれぞれ、ワイドビームとス
ポットビームに光通信を用いた場合の端末局と無線基地
局の構成の一実施例を示したものである。

【００５０】図４は図２において、ビーム用アンテナ２
１をスポットビーム受光器３０に、ワイドビーム用アン
テナ２２とワイドビーム送受信共用回路２３をワイドビ
ーム送受光共用回路３１に置き換えたものである。

【００５１】図５は図３において、スポットビーム用ア
ンテナ１２をスポットビーム送光器３２に、ワイドビー
ム用アンテナ１１とワイドビーム送受共用回路１３をワ
イドビーム送受光共用回路３１に置き換えたものであ
る。

【００５２】光は電波より遮蔽が簡単なため、ワイドビ
ームとして光通信を用いることにより、室内等限られた
空間での使用が容易に可能となる。また光は直進性、指
向性に優れており、さらにビーム幅を絞ることが電波よ
り簡単なため、スポットビーム化が容易に行え、スポッ
トビームの方向を自由にかつ明確に設定することが可能
である。

【００５３】図６と図７はそれぞれ、ワイドビームとし
て電波による通信を、スポットビームとして光通信を用
いた場合の端末局と無線基地局の構成の一実施例を示し
たものである。

【００５４】図６は図２において、スポットビーム用ア
ンテナ２１をスポットビーム受光器３０に置き換えたも
のである。

【００５５】図７は図３において、スポットビーム用ア
ンテナ１２をスポットビーム送光器３２に置き換えたも
のである。

【００５６】電波は回折が起こり易く、ワイドビームと
して電波による通信を用いることにより、多少の障害物
が存在した場合でも通信することが可能であり、同じビ
ーム幅、伝送距離を得るためには光通信の方がより大き
なパワーを必要とするので電波を用いることにより消費
電力の低減が可能になる。また、光は直進性、指向性に
優れており、さらにビーム幅を絞ることが電波より簡単
なため、スポットビーム化が容易に行え、スポットビー
ムの方向を自由にかつ明確に設定することが可能であ
る。

【００５７】図８と図９はそれぞれ、光を拡散させたワ
イドビームとして光通信を、スポットビームとして電波
による通信を用いた場合の端末局と無線基地局の構成の
一実施例を示したものである。

【００５８】図８は図２において、スポットビーム用ア
ンテナ２２とワイドビーム送受共用回路２３をワイドビ
ーム送受光共用回路３１に置き換えたものである。

【００５９】図９は図３において、ワイドビーム用アン
テナ１１とワイドビーム送受共用回路１３をワイドビー
ム送受光共用回路３１に置き換えたものである。

【００６０】光は電波より遮蔽が簡単なため、ワイドビ
ームとして光通信を用いることにより、室内等限られた
空間での使用が容易に可能となる。また、同じビーム
幅、伝送距離を得るためには光通信の方がより大きなパ
ワーを必要とし、スポットビームとして電波による通信
を用いることにより、消費電力の低減が可能となる。

【００６１】上記実施例で３１の送受光共用回路を送光
器、受光器に分けることも可能である。その場合、ハー
ド化が容易であるため安価に構成できる。

【００６２】図１０は無線基地局側が、データの送信を
スポットビームからワイドビームへの切替え制御を行な
う場合の動作の一実施例を示す説明図である。端末２９
はスポットビームコネクションを設定する際に、自分の
ＩＤ番号を含む制御情報を制御回路２８に渡し、ワイド
ビーム送信装置２５ワイドビーム送受共用回路２３を経
て、ワイドビーム用アンテナ２２により無線基地局に制
御信号として送信する。制御信号は無線基地局のワイド
ビーム用アンテナ１１で受信されると、ワイドビーム送
受共用回路１３、ワイドビーム受信装置１４、切断・切
断回復通知検出回路１７、制御回路１８を経て、中央制
御装置１００に達する。そして無線基地局は端末局の周
波数割当、位置登録を例えばスポットビームのポーリン
グなどを用いて行なう。これによりスポットビームコネ
クションは設定され、中央制御装置１００によりネット
ワークから送られてくる端末２９宛のデータは制御回路
１８へ渡され、スポットビーム送信装置１６、スポット
ビーム用アンテナ１２を経て端末局に送信される。端末
局はスポットビーム用アンテナ２１でこのデータを受信
し、データはスポットビーム受信装置２４、切断・切断
回復検出回路２７、制御回路２８を経て端末２９に渡さ
れる。端末局ではスポットビームを受信している間、切
断・切断回復検出回路２７で切断の検出を行なう。切断
を検出した場合、切断が制御回路２８に知らされ制御回
路２８は、最後に受けとったデータを示す情報を含む切
断通知をワイドビーム送信装置２５に送り、ワイドビー
ム送受共用回路、ワイドビーム用アンテナ２２を経て無
線基地局に対し切断通知を送出する。無線基地局ではこ
の切断通知を切断・切断回復検出回路１７で検出し、制
御回路１８に知らせる。そして制御回路１８はタイマー
１９を起動し、中央制御装置１００にスポットビームに
よるデータ送信の停止の命令を出す。制御回路１８は代
わりに周期的にスポットビームによる端末２９のＩＤ番
号を含むビーコンを送出する。端末局はスポットビーム
の受信を続けて行ないコネクションの回復を待つ。そし
て起動したタイマーがあらかじめ定められた時間に達し
た場合、制御回路１８はワイドビームによるデータ伝送
の開始の制御信号を中央制御装置１００に渡し、この制
御信号はまた、ワイドビームにより端末局へ送信され
る。端末局が制御信号を受信するとワイドビームコネク
ションは設定され、無線基地局は、ワイドビームにより
最後に端末が受けとったデータの次のデータから送信を
開始する。端末局がスポットビームによるビーコンを受
信し、切断・切断回復検出回路２７が回復を検出した場
合、切断回復が制御回路２８に知らされ、制御回路２８
はワイドビームにて最後に受けとったデータを示す信号
を含む切断回復通知をワイドビームで送出する。無線基
地局は、切断回復通知を切断・切断回復通知検出回路１
７で検出し、切断回復通知は制御回路１８に渡され制御
回路１８はビーコンの送出とワイドビームによるデータ
の送信を止め、スポットビームにより端末局が最後に受
けとったデータの次のデータから送信を再開し、端末局
はスポットビームによるデータ受信を行なう。

【００６３】上記実施例において許容最大切断時間から
微小時間引いた時間が経過する前にビーコンを受信して
切断状態から回復した場合、端末局はワイドビームによ
り切断回復の通知を行ない、無線基地局はスポットビー
ムによるデータの送信を再開する。

【００６４】上記実施例において無線基地局が切断通知
を受信した際タイマーを起動しあらかじめ定められた時
間を待つことなしに、無線基地局はスポットビームによ
るビーコンの送出と並列に、ワイドビームコネクション
を設定しワイドビームよるデータの送信を行なうことも
可能である。これによりあらかじめ定められた時間を待
つときよりも早くデータ伝送を行なうことが可能にな
る。

【００６５】また、端末２９はスポットビームコネクシ
ョンを設定する際に、自分のＩＤ番号と許容最大切断時
間を含む制御信号を無線基地局に送出し、スポットビー
ムの切断時にあらかじめ定められた時間を待つ代わり
に、許容最大切断時間から微小時間引いた時間をスポッ
トビームからワイドビームへの切替の基準とすることも
可能である。許容最大切断時間は端末のアプリケーショ
ンプログラムよって決まっている値であり、切断によっ
てアプリケーションプログラムの動作が停止してしまわ
ない、許容される切断継続時間である。端末２９はアプ
リケーションプログラムごとの許容最大切断時間をテー
ブルとして持っている。この場合、アプリケーションプ
ログラムの動作に影響を与えず、無線基地局が無線回路
の切替を行なうことが可能になる。

【００６６】図１１は端末局側が、データの送信をスポ
ットビームからワイドビームへの切替え制御を行なう場
合の動作の一実施例を示す説明図である。端末１２はス
ポットビームコネクションを設定する際に、ワイドビー
ムにより端末１２のＩＤ番号を含む制御信号を無線基地
局に送信する。無線基地局はこの制御信号を受信し、ス
ポットビームコネクションを設定した後、スポットビー
ムによるデータの送信を開始する。端末局はスポットビ
ームを受信している間切断の検出を行なう。端末局が切
断を検出した場合、端末２９は許容最大切断時間から微
小時間引いた時間を待ち、時間が経過したら最後に受け
とったデータを示す情報を含み、データの送信をスポッ
トビームからワイドビームに切替える命令を制御回路２
８に渡し、ワイドビームにより無線基地局に送出する。
無線基地局はこの命令を受信したらスポットビームによ
るデータの送信は止め代わりに周期的にビーコンの送出
を始め、最後に端末２９が受けとったデータの次のデー
タからワイドビームにて送信を開始する。端末局がビー
コンを受信し切断状態から回復した場合、上記実施例と
同様に端末２９はワイドビームにて切断回復の通知を行
ない、無線基地局はスポットビームによるデータの送信
を再開する。このように端末がデータ送信をスポットビ
ームからワイドビームへの切替え制御を行なうことによ
り、無線基地局に許容最大切断時間を通知する必要がな
く、端末自身で情報処理に関わる動作に支障をきたす場
合にのみ切替え要求をすることが可能になる。

【００６７】次に本願の第２発明の実施例を説明する。

【００６８】図１２は本願第２発明の第１構成の実施例
である。図１２に示した実施例においては、信号の送受
信を行う第１の無線ゾーンおよびそれを構成する第１の
無線基地局２０１と、データの送受信を行う第２の無線
ゾーンおよびそれを構成する第２の無線基地局２０２
と、無線基地局間を接続する有線通信網２０３と、有線
通信網に接続される通信予定作成手段２０４と、移動す
る端末２０５とから構成される。図１２を参照して実施
例の詳細な説明をする。

【００６９】端末２０５がパケットデータを送受信する
時には、最寄りの無線ゾーンの制御チャネルを用いてデ
ータの送受信を希望する場所および時間を記した要求信
号を送信する。この時にどの基地局の無線ゾーンでいつ
パケットデータを送受信するのかを、サービス利用者が
明示的に指定する情報を要求信号に記述することもでき
る。端末の最寄りの無線基地局が要求信号を受信する
と、通信予定作成手段にデータ送受信の予定の作成を依
頼する。通信予定作成手段は通信に必要となる通信処理
資源と情報処理資源の確保を行った後に受付信号を無線
基地局を介して端末に送信する。この時に通信に必要な
通信処理資源あるいは情報処理資源の確保が不可能な場
合には端末宛に受付不可信号を送信し、これを受信した
端末は再度要求信号の送信から繰り返す。端末が予定し
た無線ゾーンに移動した時にパケットデータの送受信を
行う。この様にパケットデータの送受信を予定しておく
ことによって、通信処理資源と情報処理資源の有効利用
を図ることができると共に、端末における通信処理と情
報処理の作業の効率化ができる。

【００７０】前述した要求信号の送信は呼の発生後速や
かに行われるのが望ましいため、制御チャネルは広い範
囲に渡って無線接続を行えることが必要である。一方で
要求信号の情報量はデータの情報量と比較して小さいの
で、伝送速度はデータの伝送速度と比較して低速でも良
い。このため本実施例における制御チャンネルとして、
例えば音声通話を主体としたＰＤＣ（Personal Digital
Communication）やＰＨＳなどの狭帯域移動通信網のデ
ータチャネルや共通制御チャネルを用いての実施が可能
である。

【００７１】あるいは図１３に示す様に、高速な無線伝
送を提供するスポットビームと、そのスポットビームと
比較すると低速な無線伝送をスポットビームより広範囲
に提供するワイドビームとが階層的に構成される無線通
信システムにおいて、前述した要求信号や受付信号の送
受信にはワイドビームを、パケットデータの送受信には
スポットビームを用いての実施ができる。この実施例に
おけるスポットビームは、ビーム幅を絞っているためマ
ルチパスの影響を少なくすることができ、高速な無線伝
送に適している。さらに高速な無線伝送を行うための周
波数資源を空間分割して利用できるため、周波数資源の
有効利用も図れる。また、一般的に携帯可能な小型軽量
な端末を用いてのデータの通信については、端末側で大
量なデータが発生する場合は少ないので、スポットビー
ムは無線基地局から端末への片方向の伝送のみを行う実
施でも良い。高速な無線伝送を行う場合、その送信機の
消費電力は、高速な無線伝送を行う受信機の消費電力や
低速な無線伝送を行う送信機あるいは受信機に比べると
非常に大きいので、端末を高速無線伝送については受信
のみとすることで、消費電力を抑えることができる。

【００７２】この時、無線基地局の配置のされかたや通
信網の利用のしたかに応じて、無線基地局とのデータの
送受信の適当な予定方法が異なる。例えば道路を通行す
る自動車にて移動する端末へデータを送信する場合につ
いて図１４に示す。この場合は、予めデータ送信元が送
信したデータを１つの無線基地局で端末が受信できる程
度の大きさに分割し、移動体が進行する順番に基づいて
無線基地局に送信する。無線基地局では受信したデータ
をバッファに蓄積しておく。この時に、移動体の通行が
予定される無線ゾーンを構成する複数の無線基地局に同
一のデータを重複して送信しておく実施でもよい。そし
て移動体が無線ゾーンを通過する時にバッファ内に蓄積
されたデータを無線回線を用いて受信する。また高速道
路を通行する自動車の様に、次に通過する無線ゾーンが
予め分かっている場合には、端末からのデータ受信の要
求信号を受信した無線ゾーンの後にその端末が通る無線
ゾーンを構成する無線基地局へデータを送信する実施で
も良い。この方法では通信予定作成手段で複雑な予定作
成手順を実行する必要が無いので簡単な構成にすること
ができる。

【００７３】また例えば電車あるいは乗合バス内に前述
した制御チャネルを提供し、駅売店や改札口などサービ
ス利用者が集まる場所に高速なデータ伝送を提供する無
線送信機を設置する実施ができる。この実施例において
は、車内の中吊りされる広告印刷物などを読んで、その
関連情報の提供を欲する場合には、車内で提供される比
較的低速な無線回線でデータ受信の要求信号を送信して
受信予約をしておく。この時には複数のサービス利用者
からの受信の要求信号の送信は時間的に分散されるた
め、既存のランダムアクセス方式でも実現が可能であ
る。そして、電車を降りた時に売店の近隣などに配置さ
れる高速な無線回線で新聞や雑誌のデータを受信をす
る。この際、データを各々の端末が受信するための予定
を通信予定作成手段が予め行っておく。新聞などの同じ
データの受信の要求信号が複数ある場合には、マルチキ
ャスト無線伝送にて要求のあった複数の端末宛にデータ
を送信する。これにより無線資源を有効に利用できる
上、サービス利用者にとっての待ち時間を減らすことが
できる。

【００７４】図１５は本願第２発明の第２構成の実施例
である。図１５に示した実施例においては、端末に搭載
された航法援助装置が目的地と現在地あるいは経由地な
どの情報を入力する入力手段と、端末の位置を検出する
自己位置検出手段と、道路地図情報などを蓄積している
地理情報蓄積手段と、航法援助の情報を算出する演算手
段と、サービス利用者に情報を表示する表示手段とを備
える。さらに通信型航法援助装置では、通信手段を介し
て通信網に接続されているデータベースから実時間で交
通混雑の状況などをの情報を受信することで、目的地に
到達するまでの平均的な運行速度や時間などを推測する
ことができる。図１５を参照して実施例の詳細な説明を
する。

【００７５】端末がパケットデータを送受信する時に
は、最寄りの無線ゾーンの制御チャネルを用いて、航法
援助手段から得られる端末の運行予定情報を付加した、
送受信の要求信号を送信する。端末の最寄りの無線基地
局が要求信号を受信すると、通信予定作成手段に端末の
運行予定情報を基にしてのデータ送受信の予定の作成を
依頼する。通信予定作成手段は通信に必要となる通信処
理資源と情報処理資源の確保を行った後に受付信号を無
線基地局を介して端末に送信する。通信が予定される
と、予め無線基地局と端末間の無線チャネルの確保や、
コネクション設定のためのコネクション情報を格納する
メモリ領域の確保を通信網側ノードなどが行う。この時
に無線通信の資源だけでなく、データを高速に転送する
ための有線網の通信処理資源や情報処理資源の予約も行
っておく、この時に通信に必要な通信処理資源あるいは
情報処理資源の確保が不可能な場合には端末宛に受付不
可信号を送信し、これを受信した端末は再度要求信号の
送信から繰り返す。端末が通行を予定した無線ゾーンに
移動した時にパケットデータの送受信を行う。この様に
パケットデータの送受信を予定しておくことによって、
通信処理資源と情報処理資源の有効利用を図ることがで
きると共に、端末における通信処理と情報処理の作業の
効率化ができる。

【００７６】図１５には航法援助装置が端末側に搭載さ
れる実施例を示したが、端末には目的地と現在地あるい
は経由地などの情報を入力する入力手段と、端末の位置
を検出する自己位置検出手段と、サービス利用者に情報
を表示する表示手段とを備え道路地図情報などを蓄積し
ている地理情報蓄積手段と、航法援助の情報を算出する
演算手段とからなる航法援助装置が有線通信網に接続さ
れる実施も可能である。この方法では、目的地や現在位
置の情報と端末での表示に必要な情報を前述した制御チ
ャネルを用いて通信するための通信処理資源を必要とす
るが、航法援助のための機能を端末に搭載しなくて良い
ため端末の小型化が可能であると共に、通信網に接続さ
れた航法援助装置をサービス利用者で共有しての使用が
できる。

【００７７】図１６は本願第２発明の第３構成の実施例
である。図１６に示した実施例における無線ゾーンは、
室内に配置される低速な無線伝送を提供する低速無線ゾ
ーンと、室内から廊下へ出るための扉近傍に配置される
高速な無線伝送を提供する高速無線ゾーンとからなる。
また図１７は本願第２発明の第３構成の実施例である。
図１７に示した実施例における無線ゾーンは、サービス
エリア内に配置された低速な無線伝送を提供する低速無
線ゾーンと、サービスエリアの境界とそれを貫通する道
路の交わっている所に配置される高速な無線伝送を提供
する高速無線ゾーンとからなる。図１６および図１７を
参照して実施例の詳細な説明をする。

【００７８】無線通信のサービスエリアや同一のサブネ
ットに接続される無線ゾーンのエリアの境界部分のうち
で、端末が移動することで通過する部分は、例えば屋外
では道路の部分や建物への出入口など、屋内の場合は部
屋の出入口の扉やエレベータや階段や廊下などと、実際
の運用上は限られた場所になっている。これらの部分
に、少なくとも他の無線ゾーンよりも高速な無線伝送を
行える無線機を備える無線基地局を設置することで、端
末が移動することでサービスエリアや同一のサブネット
に接続される無線ゾーンのエリアから逸脱する前に、作
業の継続や他の作業への移行のために必要になる無線通
信を高速に行うことができる。これによって限られた時
間において端末と通信網間で送受信できるデータの量を
増やすことができる。この時に端末がサービスエリアや
同一のサブネットに接続される無線ゾーンのエリアの外
で情報処理作業を行うのに必要なデータを通信網を介し
て受信できるためには、少なくとも高速な無線伝送を行
える送信機を備える無線基地局を設置すれば良い。さら
に言うと、高速な無線伝送を行える送信機と受信機の両
方を前述した無線基地局に備えると、端末側で処理中に
一時的な記憶手段に入っている情報を通信網に送信した
後、通信網より情報を端末が受信することで、最新の情
報を通信網を介して蓄積手段に格納し、その変更がなさ
れた上での情報を受信することができる。これにより、
必要な最新の変更履歴が無くなったり、コンシステンシ
のとれていない古い情報を用いての作業を行うなど、無
駄な作業を防ぐことができる。

【００７９】図１８は本願第２発明の第４構成の実施例
のサービスエリアの境界近傍の無線ゾーンの配置を、ま
た図１９は本願第４の発明の実施例の境界通知信号の内
容を表している。図１８に示した実施例においては、サ
ービスエリアの境界とそれを貫通する道路の交わってい
る所に設置される無線基地局に、当該無線基地局がサー
ビスエリアの最も外側に配置されていることをサービス
利用者に通知する通知手段を備えている。図１８および
図１９を参照して実施例の詳細な説明をする。

【００８０】前述した様に、無線通信のサービスエリア
や同一のサブネットに接続される無線ゾーンのエリアの
境界部分のうち、端末が移動することで通過する部分は
実際の運用上は限られた場所になっいる。これらの部分
には設置される無線基地局に備わる通知手段が一定時間
に、あるいは端末からデータ送受信の要求信号や位置登
録の要求など何らかの制御信号を受信した時に、当該無
線基地局がサービスエリアの境界であることを通知する
境界通知信号を送信する。境界の通知は、例えば図１９
に示す様に無線基地局からの制御信号あるいはパイロッ
ト信号中に、サービスエリアの境界であるフラグをたて
る実施も可能である。この方法では、境界を通知するた
めだけに境界通知信号を送信する必要が無いので、制御
チャネルの有効利用が図れる。また別の例として、無線
基地局から受信した基地局ＩＤによりサービスエリアの
境界であることを検出することも可能である。この方法
では、端末がサービスエリアの境界に設置される全ての
無線基地局のＩＤを格納するテーブルを持つか、サービ
スエリアの境界に設置される無線基地局にＩＤを付与す
る時のＩＤの決定に特定のアルゴリズムを用いる。

【００８１】この実施例に示す様に移動通信システムを
構成し、端末でこの境界の通知を検出する手段を付加す
ることで、端末が移動することでサービスエリアや同一
のサブネットに接続される無線ゾーンのエリアから逸脱
する前に、端末がサービスエリアの境界近傍に来たこと
を知ることができるので、この時に作業の継続や他の作
業への移行のために必要になる無線通信を行うことがで
きる。そしてこの方法では端末が自己位置を検出する手
段を搭載しなくて良いため、端末のコストの増加が抑え
られる。また端末が境界の通知を検出した場合に、その
端末を使っているサービス利用者の所有する情報、例え
ばサービス利用者の作業用データが格納されている蓄積
装置にある情報を自動的に当該無線基地局宛に通信網を
介して送信する指示信号を送信する実施も可能である。
この方法では端末から無線基地局に対して受信の要求信
号の送信があった時に、必要なデータを無線基地局がバ
ッファから取り出して無線回線にて送信すれば良く、デ
ータ受信までの遅延時間を減らすことができる。

【００８２】図２０は本願第２発明の第５構成の実施例
である。図２０に示した実施例においては、サービス利
用者に提供される通信処理機能ないしは情報処理機能の
情報を受信する受信手段２１１と、受信した情報をサー
ビス利用者に通知する表示手段２１２と、サービス利用
者の指示入力を行う入力手段２１３と、入力された指示
や受信された情報を基に端末の制御を行う制御部２１４
と、サービス利用者が入力した指示や制御部２１４から
の指示を送信する送信手段２１５とから構成される。図
２０を参照して実施例の詳細な説明をする。

【００８３】サービス利用者に提供される複数の通信処
理機能の例として、前述した様に高速な無線伝送と低速
な無線伝送が提供され、各々の無線ゾーンが異なる範囲
位置に配置される場合がある。この例では無線受信機に
て各々の無線伝送が提供されているかを常時あるいは一
定時間毎に検出し、その位置ではどの速度の無線伝送が
提供されているかを表示する。表示の例としては端末が
高速な無線伝送が行えるエリアに入る時に特定の音が鳴
る、あるいは表示が点滅する、あるいは高速な無線伝送
が行えるエリア内では表示が点灯する、あるいは表示色
が変わる、そのエリアでの伝送速度に応じて次に実行で
きる作業やコマンドの選択支メニューが増えるなどの実
施ができる。また逆に高速な無線伝送が行えないが低速
の無線伝送は行えるエリアに移ると、警告音を鳴らす、
表示色が変わる、次に実行できる作業やコマンドの選択
支メニューが減るなどの実施ができる。

【００８４】また高速な無線伝送が提供されない場合に
は、端末で情報処理を行ったデータの全体を短時間で送
信できないため、通信可能な速度に応じて通信プロトコ
ルや処理手順を、利用者からの指示あるいは自動的に変
える実施もできる。例えば高速な無線伝送ができる場合
には、端末がデータを格納する蓄積装置からデータ全体
を受信する。端末側でデータに変更を加えた都度データ
の全体を送信して、蓄積装置の情報内容を変更し、再度
そのデータを確認のために送ってもらう。高速無線伝送
ができない場合には、データの変更履歴情報のみを逐次
送受信し、一定時間毎に双方のデータの一貫性が保たれ
ていることの検査をするため全文を端末側／蓄積装置側
のどちらかに送り、検査をする。

【００８５】またＰＤＣでＦＡＸ通信やデータ通信をす
る時には、それぞれの通信種別に対応したデータ伝送プ
ロトコルが用いられている。端末ではそれらのプロトコ
ルを実行する通信処理機能をサービス利用者が各々準備
して使用するが、無線基地局ではそれらの通信処理機能
が複数備えられ、サービス利用者でそれらの通信処理機
能を共通に利用する。このためこの様な移動通信システ
ムでは端末と無線基地局間の無線資源が確保できる場合
でもこれら通信処理機能に空きが無いと通信が行えな
い。このことをサービス利用者に明示的に通知するた
め、例えばＦＡＸ用のプロトコルを実行する通信処理機
能に空きがあるかを一定時間毎に検出して端末に情報を
送信する。受信した端末ではこの通信処理機能の空きの
有無を表示することでサービス利用者に通知することが
できる。

【００８６】また図２１は本願第２発明の第５構成の実
施例である。図２１に示した実施例の端末は、サービス
利用者に提供される通信処理機能ないしは情報処理機能
の情報を受信する受信手段２１１と、サービス利用者か
らの問い合わせや指示を入力する入力手段２１３と、サ
ービス利用者からの問い合わせに対して応答する応答手
段２１６と、入力された指示や受信された情報を基に端
末の制御を行う制御部２１４と、サービス利用者が入力
した指示や制御部からの指示を送信する送信手段２１５
とから構成される。図２１を参照して実施例の詳細な説
明をする。

【００８７】サービス利用者に提供される複数の通信処
理機能や情報処理機能の例は前述した実施例の場合と同
様であるが、サービス利用者がソフトウェアなどのプロ
グラムである場合には、プログラム自信が利用ができる
通信処理機能ないしは情報処理機能を把握し、その状況
に応じた適切な通信処理機能ないしは情報処理機能を選
択して利用する動作手順をそのプログラム中に記述して
おくことができる。サービス利用者に提供される通信処
理機能や情報処理機能をプログラムが知る必要が生じる
と、プログラムは応答手段に問い合わせを行う。これに
対して応答手段はその状況でサービス利用者に提供する
ことのできる通信処理機能や情報処理機能に関する情報
を応答する。この場合、受信手段および応答手段は、サ
ービス利用者に提供される複数の通信処理機能や情報処
理機能に関する情報を定期的に、あるいは変更や変化が
生じる毎に受信してそれを記憶し、問い合わせがある時
にその情報をプログラムに対して返答する実施ができ
る。この方法ではプログラムからの問い合わせに対して
即時に情報を応答することができるという利点がある。
また、プログラムからの問い合わせが生じるとサービス
利用者に提供される複数の通信処理機能や情報処理機能
に関する情報を受信して、これを応答する実施でも良
い。この方法では予め情報を受信してそれを記憶する必
要が無いため記憶手段が必要無いことや、情報が必要な
時だけに通信を行えば良いため通信路の有効利用が図れ
るという利点がある。

【００８８】図２２は本願第２発明の第６構成の実施例
である。図２２に示した端末は無線送受信機からなる通
信手段２２１と、無線受信機などの電子回路を駆動する
電源電池２２２と、電源電池の残り電力量を検出する電
力量検出手段２２３と、これらを制御する制御手段２２
４とから構成される。また有線通信網２０３にはマクロ
セルを提供する複数の無線基地局２３１と、マイクロセ
ルを提供する複数の無線基地局２３２と、電源電池の残
り電力量の少ない端末に対して優先接続のための制御手
順を実行する優先接続制御手段２３３が接続される。マ
クロセルとマイクロセルの階層的な配置方法については
図２３に示した公知例と同じである。ここでは図２２を
参照して実施例の詳細な説明をする。

【００８９】図２３に示した様に階層的に配置された無
線ゾーンで、どちらの階層の無線ゾーンででも無線伝送
に係わる消費電力以外の条件が同じで、小さい無線ゾー
ンを提供する無線基地局間との通信の方が同じユーザー
データを送受信した場合で比較して、無線高周波出力と
通信路符号化や情報源符号化などの通信処理および情報
処理に係わる消費電力が小さくて済む時には、電源電池
の残り電力量が少ない端末に対して、その端末の移動速
度によらずに優先的に小さい無線ゾーンの提供する無線
基地局へ接続する制御を行う。このためハンドオフ時や
一定時間毎に端末に対して電源電池の残り電力量を問い
合わせ、あるいは端末から報告する。高速な移動をして
いるために大きい無線ゾーンを提供する無線基地局と接
続されている端末の電源電池の残り電力量が少ないこと
が検出されると、その報告に基づいて優先接続制御手段
が端末に小さい無線ゾーンを提供する無線基地局との接
続許可を送信する。端末は当該無線基地局との接続に切
り換えると共に高周波送信出力を下げて、電源電力の消
費を抑えることができる。この実施で端末が電源電池の
残り電力量を過小に報告するなど虚偽の報告を防ぐため
に、一度優先接続がされた端末に対して次回から通信時
の接続の優先度を下げるなどのペナルティを実行する実
施も可能である。

【００９０】図２４は本願第３発明の第１構成の実施例
である。図２４に示した実施例においては、移動通信端
末の自己位置情報を検出する位置情報検出手段３０１
と、無線通信サービスが提供されるサービスエリアの範
囲位置情報を通信網から受信する受信手段３０２と、受
信された情報を記憶する記憶手段３０３と、移動通信端
末の現在位置とサービスエリアの範囲位置との対応関係
を求める対応手段３０４と、得られた対応関係を表示す
る表示手段３０５とから構成される。図２４を参照して
実施例の詳細な説明をする。

【００９１】移動通信端末の自己位置情報を検出する手
段としては、複数のＧＰＳ衛星より受信した航法情報よ
り緯度／経度／高度を算出するＧＰＳや、赤外線や電波
を用いた無線標識信号送信局を、例えば図２５に示す通
り座標を形成する様に多数配置し、最寄りの送信局より
受信した標識信号から位置情報を得る方法などの実施が
可能である。無線標識信号送信局は交通管制システムな
どに用いる無線標識信号の送信局との共用によってコス
トが低減できる。

【００９２】一方で、無線通信サービスが提供されるサ
ービスエリアの範囲位置情報を移動通信端末が得る手段
として、ＣＤ−ＲＯＭや磁気テープなどの交換可能な記
憶媒体に予めサービスエリアの範囲位置情報を記憶して
おき、適宜媒体を選択して必要な情報を得る方法や、無
線基地局を経由して通信網に接続されるデータベースか
ら適宜無線通信を利用して近隣のサービスエリアの範囲
位置情報を受ける方法の実施が可能である。通信を利用
する場合には、移動通信端末にはサービスエリアの全て
の範囲位置情報を記憶させる必要が無いため、小型・軽
量化をすることができる。また図２４に示す様に、通信
を利用して受信手段３０２より受け取ったサービスエリ
アの範囲位置情報を一時的に記憶する記憶手段３０３を
移動通信端末に装備する実施でも良い。この場合は移動
通信端末に装備される音声などの情報を受信する受信機
とサービスエリアの範囲位置情報を受信する受信手段と
を共用させることが可能で、小容量の記憶手段を付加す
るだけで良い。

【００９３】そして対応手段が前述した位置情報検出手
段と記憶手段から得られる位置情報とサービスエリアの
範囲位置情報について例えば緯度／経度／高度などの座
標化された数値で比較してその対応関係を算出し、表示
手段が地図図面など利用者に分かりやすい形で移動通信
端末の現在位置がサービスエリアに対してどの様な位置
関係にあるかを表示する。これによって利用者は移動通
信端末がサービスエリアの境界近辺に近づいて行くこと
や、動いて行く先のサービスエリアを認識すること、ま
た予測することができる。

【００９４】また図２６に示す様にサービスエリアの範
囲位置情報を記憶する記憶手段および対応手段が通信網
に接続される実施も可能である。図２６の中に示す移動
通信端末は、高周波信号を入出力するアンテナ３１１
と、送受信共用器３１２と、無線変復調器などからなる
無線送／受信機３１３ａ，ｂと、チャネルの切り換えな
どを指示する制御部３１４と、情報源符号化や通信路符
号化を行う符号化／復号化部３１５ａ，ｂと、音声通話
のための音声入力／出力部３１６ａ，ｂと、移動通信端
末の自己位置情報を検出する位置情報検出手段３１８
と、得られた対応関係を表示する表示手段３１７とから
構成される。この場合には、位置情報検出手段３１８に
て検出された自己位置情報を無線基地局３２０を介して
対応手段３２１に送信する。他方、対応手段３２１は通
信網３２２に接続される記憶手段３２３から適宜サービ
スエリアの範囲位置情報を受信し、移動通信端末から受
け取った位置情報とからその対応関係を算出し、結果を
無線基地局を介して移動通信端末に送信する。移動通信
端末では受信した対応関係を表示手段にて利用者に分か
りやすい形で移動通信端末の現在位置がサービスエリア
に対しどの様な位置関係にあるかを表示する。この例の
移動通信端末には、従来より装備される機能に位置検出
手段と表示手段を付加するだけで良い。

【００９５】図２７は本願第３発明の第２構成の実施例
である。図２７に示した実施例においては、移動通信端
末の自己位置情報を検出する位置情報検出手段３３１
と、無線通信サービスが提供されるサービスエリアの範
囲位置情報を記憶する記憶手段３３２と、移動通信端末
の現在位置とサービスエリアの範囲位置との対応関係を
求める対応手段３３３と、移動通信端末の動方向や速度
などを検出する動き検出手段３３４と、移動通信端末が
サービスエリア外に出たことの検出とサービスエリア外
に出ることの予測を行うサービスエリア外検出手段３３
５と通知手段３３６とから構成される。図２７を参照し
て実施例の詳細な説明をする。

【００９６】前述した本願第３発明の第１構成の実施例
と同様に、位置情報検出手段から得られる移動通信端末
の位置情報と記憶手段から得られるサービスエリアの範
囲位置情報について対応手段が比較してその対応関係を
算出する。サービスエリア外検出手段はサービスエリア
と移動通信端末の位置関係から、移動通信端末がサービ
スエリア内に居ないことを認識することで、移動通信端
末がサービスエリアより逸脱したことを検出する。さら
に移動通信端末の自己位置情報だけでなく、動き検出手
段にて動く方向や速度、加速度などを検出し、これらの
情報を用いることで移動通信端末がサービスエリアから
逸脱することの予測を行ったり、移動通信端末がサービ
スエリアから逸脱した時にサービスエリアへ戻るのに適
当な方向や距離を算出することが可能になる。移動通信
端末の動き情報を検出する方法としては、移動方向につ
いては例えば地磁気センサーを用いたり、太陽光の入射
角を光センサーで検出して時間情報との組み合わせるこ
とで得られる。速さは例えば自動車のタイヤの回転など
構造物の物理的な変化により検出できる他、前述した無
線標識信号や無線基地局からの電波などのドップラー周
波数偏移を測定する方法や、光ループジャイロなどジャ
イロ技術を用いた加速度センサーで得られる加速度から
算出することもできる。そしてそれらの情報を移動通信
端末に地図図面など利用者に分かりやすい形で表示する
ことで、利用者が通信サービスが提供されるサービスエ
リアに居ないことや、サービスエリアからの逸脱の予測
などを知らせることができる。例えば移動通信端末の表
示手段に、再度通信を行うために進むべき方向を矢印で
示したり、表示している地図情報の内容の一部分の色を
変えたり表示を点滅させたり、または進行している方向
とは逆に戻る旨を音声や画像にて指示するなどの実施が
可能である。

【００９７】図２８は本願第３発明の第３構成の実施例
である。図２８に示した実施例においては、高周波信号
を入出力するアンテナ３４１と、送受信共用器３４２
と、無線変復調器などからなる無線送／受信機３４３
ａ，ｂと、無線伝送の品質を測定する伝送品質測定部３
４４と、チャネルの切り換えなどを指示す制御部３４５
と、情報源符号化や通信路符号化を行う符号化／復号化
部３４６ａ，ｂと、音声通話のための音声入力／出力部
３４７ａ，ｂと、移動通信端末の自己位置情報を検出す
る位置情報検出手段３４８と、位置情報と無線伝送の品
質との関係情報を記憶する記憶手段３４９と、記憶手段
に記憶された関係情報を表示する表示手段３５０とから
構成される。図２８を参照して実施例の詳細な説明をす
る。

【００９８】伝送品質測定部は無線通信に係わる伝送品
質として、移動通信端末と無線基地局の間で無線伝送の
ビット誤り率や、基地局から送信される電波の電界強度
などを一定時間毎あるいは一定距離移動する毎に測定す
る。他方、同じ時に位置情報検出手段は移動通信端末の
自己位置情報の検出を行う。位置情報を検出する手段は
前述したいずれの方法でも良い、ここで得られた位置情
報と無線通信に係わる伝送品質の対応関係の情報を、移
動通信端末が装備する例えば半導体メモリや磁気ディス
クなど記憶デバイスを用いた記憶手段に記憶させる。こ
の情報は移動通信端末が制御のために必要とされる任意
の時間に取り出すことができる。新しい伝送品質と位置
情報の対応関係の情報が入手されたら、古い情報を書き
換えることで、常に新しい対応関係の情報を保持する。
これによってサービスエリア内およびその近辺での、そ
の位置と無線伝送の品質との対応関係を記憶しておくこ
とができる。逆に位置情報を与えると過去の通信におけ
る伝送品質の履歴情報から、その場所での無線伝送品質
を予測してそれを地図図面など利用者に分かりやすい形
で表示することができる。これらの対応関係は移動通信
端末が一時的に記憶して、その情報を通信網を介して通
信網内あるいは通信網に接続される記憶手段に転送する
実施例も考えられる。この実施例では移動通信端末には
対応関係の情報を一時的に記憶する記憶手段が有れば良
く、移動通信端末を小型化することができる。

【００９９】図２９は本願第３発明の第４構成の実施例
である。図２９に示した実施例においては、移動通信端
末がサービスエリア外に逸脱することを予測するサービ
スエリア外予測手段３５１と、通信網から情報を受信す
る受信手段３５２と、移動通信端末がサービスエリアよ
り逸脱することが予測された際に情報を受信する手順を
記述してある受信手順記憶手段３５３と、通信網から受
信された情報を記憶する記憶手段３５３と、通信網から
受信された情報を記憶する記憶手段３５４とから構成さ
れる。図２９を参照して実施例の詳細な説明をする。

【０１００】図２９に示す移動通信端末のサービスエリ
ア外予測手段は例えば本願第３の発明の第２構成の実施
例で述べた様な自己位置情報を検出する手段およびサー
ビスエリアの範囲位置情報を記憶する手段および動き検
出手段などから成り、これらの手段を用いてサービスエ
リアと移動通信端末との位置関係を把握し、また移動す
る方向や速度などとから判断して、移動通信端末がサー
ビスエリアから出ることを予測する。移動通信端末がサ
ービスエリアより逸脱してしまうと通信網との間で情報
の送受信が行えなくなるが、この場合にサービスエリア
の外で利用者が作業を継続したり、あるいは別の作業を
するために必要となる情報について、利用者が予め必要
性の高さや使用頻度などを受信手順記憶手段に記述して
おく。移動通信端末がサービスエリアから出ることが予
測されると、移動通信端末は自動的に受信手順記憶手段
に記述された手順に基づいて必要な情報を順次通信網か
ら受信し、記憶手段に記憶させる。利用者は記憶手段に
記憶された情報を用いて作業を継続する、あるいは別の
作業に即時に移ることができる。また通信が切断されて
しまう前に通信網と移動通信端末の間で情報の送受信を
行うことで、必要な情報を紛失することを防ぐことがで
き、あるいは通信網内の情報を最新のものに更新してお
くこともできる。

【０１０１】図３０は本願第３発明の第５構成の実施例
である。図３０に示した実施例においては、高周波信号
を入出力するアンテナと、送受信共用と、無線変復調器
などからなる無線送／受信機と、無線伝送の品質を測定
する伝送品質測定部と、チャネルの切り換えなどを指示
する制御部と、情報源符号化や通信路符号化を行う符号
化／復号化部と、情報やコマンドを入力する入力部と、
受信情報などの処理を行う情報処理部と、情報を表示出
力する出力部と、移動通信端末の自己位置情報を検出す
る位置情報検出手段と、位置情報と無線伝送の品質との
関係情報を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された
関係情報より移動通信端末がサービスエリア外に逸脱す
ることを予測するサービスエリア外予測手段と、予測さ
れる状況を利用者に通知する表示手段と、通信網から受
信された情報を記憶する情報記憶手段とから構成され
る。図３０を参照して実施例の詳細な説明をする。

【０１０２】図３０に示す移動通信端末は、例えば本願
第３発明の第３構成の実施例で述べた様な自己位置情報
を検出する手段および無線伝送の品質を測定する手段お
よび位置情報と無線通信に係わる伝送品質の対応関係の
情報を記憶する記憶手段を装備し、サービスエリア外予
測手段はこれらの手段を用いて、移動通信端末が移動す
ることにより通信網の通信品質の低下や通信断が生じる
ことを事前に予測する。表示手段は利用者にその予測し
た結果として通信断の警告などを、移動通信端末に搭載
されている画像表示装置に表示したり、音声ガイダンス
などを用いて利用者に知らせ、利用者からの指示入力を
仰いで待つ。利用者はこの時にサービスエリアより外に
出ない様に移動を止めてその場所に留まることができ
る。移動を継続する場合にはサービスエリアの外で作業
を継続する、あるいは別の作業を開始するために必要な
情報を明示的に指示するコマンドを入力する。そして移
動通信端末は入力された指示に基づいて必要な情報を順
次通信網から受信し、記憶手段に記憶させる。これによ
って利用者は記憶手段に記憶された情報を用いて作業を
継続する、あるいは別の作業に即時に移ることができ
る。また通信が切断されてしまう前に通信網と移動通信
端末の間で情報の送受信を行うことで、必要な情報を紛
失することを防ぐことができ、あるいは通信網内の情報
を最新のものに更新しておくこともできる。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように、本願の第１発明に
よれば、高速無線伝送であるスポットビームコネクショ
ンが切断した場合でも情報処理に関わる一部あるいはす
べての動作を停止させることなく、安定したデータのダ
ウンロードを行なうことが可能である。

【０１０４】本願の第２発明によれば、移動する端末と
の無線通信に関して効率良くデータの送受信ができ、ま
たサービス利用者はサービスエリアからの逸脱を意識し
ないで通信を行うことができる。

【０１０５】本願の第３発明によれば、移動通信端末が
移動してサービスエリアより逸脱しても、移動通信端末
利用者は通信の再開まで情報処理などの作業を中断する
ことなく、処理を継続あるいは新しい処理へと迅速に移
行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の第１発明の無線通信システムの一実施例
を示す図である。

【図２】ワイドビームとスポットビームに電波による通
信を用いた場合の端末局の構成の一実施例を示す図であ
る。

【図３】ワイドビームとスポットビームに電波による通
信を用いた場合の無線基地局の構成の一実施例を示す図
である。

【図４】ワイドビームとスポットビームに光通信を用い
た場合の端末局の構成の一実施例を示す図である。

【図５】ワイドビームとスポットビームに光通信を用い
た場合の無線基地局の構成の一実施例を示す図である。

【図６】ワイドビームとして電波による通信を、スポッ
トビームとして光通信を用いたた場合の端末局の構成の
一実施例を示す図である。

【図７】ワイドビームとして電波による通信を、スポッ
トビームとして光通信を用いたた場合の無線基地局の構
成の一実施例を示す図である。

【図８】ワイドビームとして光通信を、スポットビーム
として電波を用いた場合の端末局の構成の一実施例を示
す図である。

【図９】ワイドビームとして光通信を、スポットビーム
として電波を用いた場合の無線基地局の構成の一実施例
を示す図である。

【図１０】無線基地局側が、データの送信をスポットビ
ームからワイドビームへの切替え制御を行なう場合の動
作の一実施例を示す図である。

【図１１】端末局側が、データの送信をスポットビーム
からワイドビームへの切替え制御を行なう場合の動作の
一実施例を示す図である

【図１２】本願第２発明の第１構成の実施例の説明図で
ある。

【図１３】本願第２発明の第１構成の第２実施例の説明
図である。

【図１４】本願第２発明の第１構成の第３実施例の説明
図である。

【図１５】本願第２発明の第２構成の実施例の説明図で
ある。

【図１６】本願第２発明の第３構成の実施例の説明図で
ある。

【図１７】本願第２発明の第３構成の第２実施例の説明
図である。

【図１８】本願第２発明の第４構成の実施例の説明図で
ある。

【図１９】図１８の実施例の境界通知信号の例を示す図
である。

【図２０】本願第２発明の第５構成の実施例を示す説明
図である。

【図２１】本願第２発明の第５構成の第２実施例を示す
説明図である。

【図２２】本願第２発明の第６構成の実施例示す説明図
である。

【図２３】マクロセルとマイクロセルの階層的な配置方
法の一例を示す図である。

【図２４】本願第３発明の第１構成の実施例を示す説明
図である。

【図２５】無線標識信号の送受局の配置例を示す図であ
る。

【図２６】本願第３発明の第１構成の第２実施例を示す
説明図である。

【図２７】本願第３発明の第２構成の実施例を示す説明
図である。

【図２８】本願第３発明の第３構成の実施例を示す説明
図である。

【図２９】本願第３発明の第４構成の実施例を示す説明
図である。

【図３０】本願第３発明の第５構成の実施例を示す説明
図である。

【図３１】パケットデータの受信手順の例を示す図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神竹 孝至 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主に制御信号の伝送に使用される低速無
   線伝送を提供するワイドビーム送受信装置と、該ワイド
   ビーム送受信装置よりも高速な伝送を提供し、主にデー
   タの伝送に使用されるスポットビーム送受信装置のうち
   少なくとも送信装置とを具備した無線基地局と、該ワイ
   ドビーム送受信装置と、該スポットビーム送受信装置の
   うち少なくとも受信装置とを具備した一つ以上の端末局
   とから構成される無線通信システムにおいて、データを
   スポットビーム無線伝送にて伝送中に該端末局が該伝送
   の切断を検出する切断検出手段を具備し、該基地局が切
   断が継続している時間をカウントするタイマー手段と、
   あらかじめ定められた時間を越えると該端末と該基地局
   の間のワイドビーム無線伝送に切替える制御手段とを具
   備することを特徴とした無線通信システム。
2. 【請求項２】 主に制御信号の伝送に使用される低速無
   線伝送を提供するワイドビーム送受信装置と、該ワイド
   ビーム送受信装置よりも高速な伝送を提供し、主にデー
   タの伝送に使用されるスポットビーム送受信装置のうち
   少なくとも送信装置とを具備した無線基地局と、該ワイ
   ドビーム送受信装置と、該スポットビーム送受信装置の
   うち少なくとも受信装置とを具備した一つ以上の端末局
   とから構成される無線通信システムにおいて、データを
   スポットビーム無線伝送にて伝送中に該端末局が該伝送
   の切断を検出する切断検出手段と、切断により端末のア
   プリケーションプログラムの動作に支障をきたすようで
   あれば、該無線基地局に対してワイドビーム無線伝送を
   用いて該データを伝送するように要求する制御手段とを
   具備することを特徴とした無線通信システム。
3. 【請求項３】 少なくとも１つ以上の無線基地局と、該
   無線基地局と無線回線を用いての通信を行う複数の端末
   とから構成される無線通信システムにおいて、 該端末がデータの送信あるいは受信をする前に予め無線
   基地局に該データを送信あるいは受信する要求信号を送
   信し、該要求信号に基づいて、該データの送受信をする
   無線基地局および使用する通信処理資源ないしは情報処
   理資源を予定する通信予定作成手段を具備することを特
   徴とする無線通信システム。
4. 【請求項４】 少なくとも１つ以上の無線基地局と、該
   無線基地局と無線回線を用いての通信を行う複数の端末
   とから構成される無線通信システムにおいて、 移動先の目的地の情報を該端末に入力することで該目的
   地までの経路および時間情報が指示される航法援助装置
   と、該経路情報および時間情報に基づいて該端末がデー
   タの送信あるいは受信をする無線基地局および使用する
   通信処理資源ないしは情報処理資源を予定する通信予定
   作成手段を具備することを特徴とする無線通信システ
   ム。
5. 【請求項５】 自己位置情報を検出する手段および、無
   線通信サービスが提供されるサービスエリアの範囲位置
   情報を記憶する記憶手段とを具備することを特徴とする
   移動通信端末。
6. 【請求項６】 移動通信端末が前記無線通信サービスエ
   リアから逸脱したことを検出するサービスエリア外検出
   手段および、再度該サービスエリアに入るために該移動
   通信端末が移動すべき方向を該移動通信端末の利用者に
   通知する手段とを具備することを特徴とした請求項５に
   記載の移動通信端末。