JPH1169411A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動局と基地局間の無線回線を大型車両が遮
断することにより生じるシャドウイングのため、次の基
地局エリアに十分に近づく前に通話中チャネル切り替え
動作を開始するという不必要な処理を増大するのを防止
する。 【解決手段】 移動局１０２Ａは基地局１０１Ａより次
エリアのハンドオーバー開始位置１０４Ａの情報を無線
回線を通じて取得し、受信されたＧＰＳ信号１０３から
得られる自局位置とを比較し、所定の範囲内に入った場
合には、ハンドオーバーを開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システムに
関し、特に移動局の位置及び移動方向情報を用いて通話
中チャネル切り替えを行う方法及び大型車両等によるシ
ャドウイング回避技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動局が通話中にある基地局のエ
リアから他の基地局のエリアに移行した場合に、移行先
エリアにて使用しているチャネルに切り替えて通話を継
続させる。これは通話中チャネル切り替えと呼ばれ、
「自動車電話」電子通信学会編、ｐｐ．１９７−２０
０，１９８５年に記載されている。

【０００３】これによれば、移動局と通信中の基地局は
その通話チャネル受信レベルを監視し、そのレベルが規
定値以下に低下すると移動局が自エリアから外へ移動し
つつあると判定する。基地局はその通話チャネルのレベ
ル劣化を無線回線制御局に通知する。制御局はその基地
局の周辺基地局に対して通話チャネル受信レベルの監視
を指示する。周辺基地局は該通話チャネルの受信レベル
測定結果を無線回線制御局に報告する。無線回線制御局
では周辺基地局からの報告を受けて、最も受信レベルの
高い基地局のエリアに移動局が移行していると判断し、
チャネル切り替え処理に入る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在、無線通信を利用
したより高度な交通システムが検討されている。しかし
ながら、無線通信を利用する分野の拡大により利用可能
な周波数が制限される結果、現在の自動車電話システム
で利用されている周波数帯域よりも高い周波数帯域を利
用せざるを得なくなる。また、基地局の配置は、立地条
件等の関係から現在のセルよりも小さなセルを数多く配
置する形態になるものと予想される。

【０００５】このような状況下で、従来システムにおけ
るチャネル切り替え方法は通話中チャネルの受信レベル
によって通信中の基地局エリアからの移行を推定するた
め、その伝搬状況の影響を受け易い。特に、伝送周波数
帯域が高くなるとその直進性が強まるため、基地局と交
信中の普通車が大型車両と前後または並走した場合に、
移動局と基地局間の無線回線を大型車両が遮断すること
によるシャドウイングの影響が長く続くことも想定され
る。そのため、次の基地局エリアに近づいていないにも
関わらず、通話中チャネル切り替え動作を開始すること
が想定され、無線システム内で不必要な切り替え処理を
増大させるおそれがある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、通話中チャネルの受信レベルではなく、移動局の位
置情報と予め地理的に設定される位置との比較により次
の基地局への切り替え動作を開始する。また、複数の位
置から同一情報を送信することにより、サイトダイバー
シチ効果によって大型車両によるシャドウイングの確率
を低減することにより達成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１に本発明における無線システ
ムの一実施例を示す。移動局１０２Ａは基地局１０１Ａ
より次エリアのハンドオーバー開始位置１０４Ａの情報
を無線回線を通じて取得する一方、定期的にＧＰＳ受信
信号１０３により自局位置情報を得る。移動局１０２Ａ
はＧＰＳからの自局位置情報と次エリアのハンドオーバ
ー開始位置１０４Ａとを比較する。もし、自局位置情報
と次エリアのハンドオーバー開始位置１０４Ａが所定の
範囲内に入った場合には、移動局１０２Ａは次エリアと
の境界に自局が位置していると認識して、自局位置情報
と共にハンドオーバー開始信号を基地局１０１Ａに通知
する。

【０００８】基地局１０１Ａは前記信号を管理局１００
に伝達する。管理局１００では前記信号を受けて、次エ
リアの基地局１０１Ｂに移動局１０２Ａと該基地局１０
１Ａ間にて使用している無線チャネルの周波数またはタ
イムスロット等の特定可能なパラメータ、移動局１０２
ＡのＩＤおよびハンドオーバー指令を送出する。次エリ
アの基地局１０１Ｂは前記チャネル情報から、該無線チ
ャネルが現在使用中かどうかを判別し、もし、使用中で
あったならば該無線チャネルにて接続中の無線回線を他
の使用していないチャネルに移行する。

【０００９】他の使用していないチャネルに移行する場
合においては、移行先の基地局１０１Ｂでは、チャネル
決定に先立ち、移動局１０２Ａが更に次に移行すると想
定される基地局の空きチャネル情報を管理局１００を介
して取得することにより、次々エリアで空きチャネルと
なっているチャネルを優先的に設定する。

【００１０】管理局１００からの指令を受けて、次エリ
アの基地局１０１Ｂは使用する無線チャネルを決定し、
指定された無線チャネルにて移動局１０２Ａの送信信号
を傍受および同期を取る。次エリアの基地局１０１Ｂは
同期確立後、同期確立信号および該移動局１０２Ａの送
信信号を復調した内容を該管理局１００に送出開始す
る。管理局１００は次エリアの基地局１０１Ｂからの同
期確立信号を受けて、ハンドオーバー準備完了と見な
し、次エリアの基地局１０１Ｂに対して基地局切り替え
時刻を通知する。また、管理局１００は基地局１０１Ａ
に対して基地局切り替え時刻および次エリアの基地局１
０１ＢのＩＤを通知する。基地局１０１Ａは管理局１０
０からの情報を移動局１０２Ａに通知する。基地局切り
替え時刻時には、基地局１０１Ａは移動局１０２Ａとの
無線回線を開放するとともに、次エリアの基地局１０１
Ｂは移動局１０２Ａに対する送信を開始する。移動局１
０２Ａは次エリアの基地局１０１ＢのＩＤを認識し、通
信を継続する。管理局１００は有線回線の接続先を基地
局１０１Ａから次エリアの基地局１０１Ｂに切り替え
る。

【００１１】以上により、移動局１０２Ａは基地局１０
１Ａから次エリアの基地局１０１Ｂへの基地局切り替え
を完了する。

【００１２】チャネル切り替えに関して、移動局１０２
Ａが継続して移動していくと、通話中チャネル切り替え
を繰り返すことになる。従って、空きチャネルの無い基
地局に移動局１０２Ａが通話中チャネル切り替えを試み
る可能性がある。この場合には無線回線用の無線チャネ
ルが割り当て不能であるため、強制切断となる。これを
回避するためには、予め移動局１０２Ａの移動により将
来チャネル切り替え先となることが予測される基地局に
対しては、基地局１０１Ａ間で使用中の無線チャネルを
予約しておくことにより強制切断の確率を低減すること
ができる。もし、将来移行予定の基地局の無線チャネル
に空きが無い場合には早めに移動局１０２Ａに対して警
告を発することができる。

【００１３】このように将来的に移行する予定の基地局
を推定するためには移動局１０２Ａの現在位置、移動速
度および移動方向情報が必要である。これは例えば移動
局１０２Ａにて受信されたＧＰＳ受信信号から算出可能
である。ＧＰＳ受信信号からは位置および時間情報が抽
出できる。従って、位置および時間情報の履歴から移動
局１０２Ａの移動速度および移動方向が推定可能であ
る。

【００１４】なお、ハンドオーバー開始位置情報は無線
回線接続中の基地局からでなくＣＤ−ＲＯＭ等の情報記
憶媒体から得ても良い。

【００１５】次に、図２を用いて大型車両１０２Ｂ等に
よるシャドウイングにより移動局１０２Ａと基地局１０
１Ａとの間の無線回線が遮断された場合について説明す
る。この場合には移動局１０２Ａにおいて基地局１０１
Ａからの送信信号の受信レベルが著しく低下する。この
シャドウイングによる無線回線遮断状態が続いた場合に
は移動局１０２Ａは一定周期にてＧＰＳ信号を受信し、
自らの位置と次エリアのハンドオーバー開始位置とを比
較する。もし、移動局１０２Ａの位置と次エリアのハン
ドオーバー開始位置が所定の範囲に入った場合には次エ
リアの基地局１０１Ｂの報知チャネルを探索開始する。
次エリアの基地局１０１Ｂからの報知チャネルはサイト
ダイバーシチ効果により受信が期待できる。移動局１０
２Ａが次エリア内の基地局の報知チャネルを検出した場
合には、一連の手続きを経て次エリアの基地局１０１Ｂ
に移行し、無線回線接続を行う。

【００１６】しかし、報知チャネルが検出されない場合
も想定される。例えば、移動局１０２Ａと次エリアの基
地局１０１Ｂとの間にも大型車両が存在し、シャドウイ
ングの影響による無線回線の遮断が起きている場合であ
る。この場合には移動局１０２Ａは不特定の基地局の報
知を探索し、検出可能となるまで継続することとなる。

【００１７】上述の様に、移動局１０２Ａはシャドウイ
ングの影響により現エリアおよび次エリアの基地局それ
ぞれの間にシャドウイングの影響が起こる場合がある。
この確率を低減させる方法の一つとして各エリア毎に等
レベルの基地局を設置することが考えられる。例えば図
３に示す様に道路の両サイドに基地局を設置する。各基
地局は等レベルであるため移動局１０２Ａはどちらの基
地局と無線回線接続を行っても同じとなる。この様に一
つのエリア内に複数の等レベルの基地局を設置すること
により大型車両によるシャドウイング発生範囲を低減す
ることができ、無線回線の遮断確率を低減することも可
能である。これは必ずしも送受信機を搭載した基地局を
複数設置する必要はなく、図４の様に基地局１０１Ａ−
１に基地局を設置し、アンテナ１０５Ａおよび１０５Ｂ
を地理的に離れた位置に設置しても良い。また、各位置
からの送信は同一タイミング又は異なるタイミングにす
ることも考えられる。

【００１８】次に図５〜７を用いて移動局、基地局およ
び管理局の一構成例について説明する。

【００１９】図５を用いて移動局の一構成例について説
明する。移動局はＧＰＳ受信機５０３によりアンテナ５
０２を介してＧＰＳ受信信号５０１−１〜４を一定時間
間隔にて受信し、現在位置を得る。この現在位置情報を
制御部５０４に送出する。また、移動局は無線機５０６
にてアンテナ５０７を介して基地局からのハンドオーバ
ー位置情報５０８を受信し、制御部５０４を介してメモ
リ５０５に記憶する。移動局は現在の位置情報と基地局
から得られたハンドオーバー位置情報を制御部５０４に
て比較し、所定の範囲となった場合にハンドオーバーを
起動する。この起動情報は制御部５０４より無線機５０
６を用いてアンテナ５０７より接続中の基地局に対して
送出される。

【００２０】次に図６を用いて基地局の一構成例につい
て説明する。基地局には他基地局とのエリア境界情報を
メモリ６０５に蓄積しており、制御部６０４を介して、
無線機６０３からアンテナ６０２を通じて移動局に通知
される。移動局からのハンドオーバー起動情報をアンテ
ナ６０２、無線機６０３を通じて受信した場合、該情報
を制御部６０４およびインターフェース部６０６を介し
て管理局と接続されるネットワークに送出する。

【００２１】図７を用いて管理局の一構成例について説
明する。ハンドオーバー起動情報がネットワーク、イン
ターフェース部７０１を通じて制御部７０２に通知され
る。管理局ではハンドオーバー起動情報を基に、移動局
が次に移行する基地局に対して制御部７０２からインタ
ーフェース部７０１およびネットワークを通じてハンド
オーバー起動情報を伝達する。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、ＧＰＳ信号を受信する
ことによって移動局の位置情報を管理局が推定すること
ができる。これにより移動局が大型車両等の影になった
場合にも、適当な位置にて通話中チャネル切り替え動作
を開始することができ、無線システム内に不必要な処理
を低減させる効果がある。

【００２３】また、事前に移動局が使用しているチャネ
ルの周波数及び時間タイミングを移行先基地局が知るこ
とによって、無線回線を２重化し、スムーズに通話中チ
ャネル切り替えを行うことができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における無線システム構成図の一例を示
す図。

【図２】移動局と基地局間に大型車両が位置する場合の
一例を示す図。

【図３】本発明における等レベルの複数の基地局を有す
る無線システムの一例を示す図。

【図４】本発明における等レベルの複数の基地局を有す
る無線システムのさらなる一例を示す図。

【図５】本発明における移動局の一構成例を示す図。

【図６】本発明における基地局の一構成例を示す図。

【図７】本発明における管理局の一構成例を示す図。

【符号の説明】

１００：管理局、１０１：基地局、１０２Ａ：移動局、
１０２Ｂ：大型車両、１０３：ＧＰＳ信号、１０４：ハ
ンドオーバー開始位置、１０５：アンテナ、５０１：Ｇ
ＰＳ信号、５０２：アンテナ、５０３：ＧＰＳ受信器、
５０４：制御部、５０５：メモリ、５０６：無線機、５
０７：アンテナ、５０８：無線送受信信号、６０１：無
線送受信信号、６０２：アンテナ、６０３：無線機、６
０４：制御部、６０５：メモリ、６０６：インターフェ
ース部、７０１：インターフェース部、７０２：制御
部、７０３：メモリ、７０４：インターフェース部。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自局の位置検出手段と無線通信手段を有す
   る移動局と、上記移動局との無線通信手段を有する複数
   の基地局と、上記複数の基地局と通信手段を有する管理
   局とを有する無線通信システムにおいて、 上記移動局は上記基地局から他の基地局へのハンドオー
   バー位置情報を得、上記移動局が上記位置検出手段によ
   って得られた自局の位置情報と上記ハンドオーバー位置
   情報とを比較し、他の基地局へのハンドオーバー開始を
   上記基地局を介して上記管理局に通知することを特徴と
   する無線通信システム。
2. 【請求項２】上記移動局は上記基地局から上記他の基地
   局へのハンドオーバー位置情報を在圏エリア内の基地局
   より無線回線を通じて得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。
3. 【請求項３】上記移動局は情報記憶媒体により上記ハン
   ドオーバー位置情報を得ることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の無線通信システム。
4. 【請求項４】各基地局と通信手段を有する上記管理局
   は、上記移動局から上記移動局が無線回線接続中の上記
   基地局を介してハンドオーバー開始を通知されると上記
   移動局の移行先である上記他の基地局に対して、上記移
   動局と上記基地局間の無線回線チャネル情報を通知し、
   上記他の基地局では通知された該無線回線チャネルを該
   移動局との通信用に確保することを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれか記載の無線通信システム。
5. 【請求項５】上記移動局は自局の位置及び時間情報を得
   る手段を有し、上記移動局の位置及び時間情報の過去の
   履歴から上記移動局の移動速度及び移動方向を算出する
   手段を有し、上記移動局の位置、移動速度及び移動方向
   情報を上記移動局から上記移動局が無線回線接続中の上
   記基地局を介して上記管理局に通知し、上記管理局は上
   記推定された上記移動局の位置、移動速度及び移動方向
   から将来的に上記移動局が移行すると推測される将来的
   な移行先予定基地局に対して上記移動局と上記基地局間
   の無線回線チャネル情報を通知し、上記将来的な移行先
   予定基地局において通知された上記無線回線チャネルを
   上記移動局との通信用に予約することを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれかに記載の無線通信システム。
6. 【請求項６】上記他の基地局では通知された無線回線チ
   ャネルが使用中の場合には無線回線チャネルを他の使用
   していない無線回線チャネルに移行させるが、その際に
   他の基地局の次に移行すると推測される基地局の空きチ
   ャネルを優先的に使用することを特徴とする請求項１乃
   至５のいずれかに記載の無線通信システム。
7. 【請求項７】上記基地局は位置的に離れた２つ以上のア
   ンテナを有し、各アンテナから同一内容を移動局に対し
   て送信することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか
   に記載の無線通信システム。
8. 【請求項８】各アンテナから同一内容を該移動局に対し
   て同一時間タイミングにて送信することを特徴とする請
   求項７の無線通信システム。
9. 【請求項９】各アンテナから同一内容を該移動局に対し
   て異なる時間タイミングにて送信することを特徴とする
   請求項７の無線通信システム。
10. 【請求項１０】基地局は位置的に離れた２つ以上の送受
    信機から構成され、各送受信機から同一内容を該移動局
    に対して送信することを特徴とする請求項１乃至６のい
    ずれかに記載の無線通信システム。
11. 【請求項１１】各送受信機から同一内容を移動局に対し
    て同一時間タイミングにて送信することを特徴とする請
    求項１０の無線通信システム。
12. 【請求項１２】各送受信機から同一内容を移動局に対し
    て異なる時間タイミングにて送信することを特徴とする
    請求項１０の無線通信システム。