WO2005071987A1 - 無線通信システム - Google Patents

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WO2005071987A1
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transmission
mobile radio
cpu
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Inventor
Hirotaka Fukutsuka
Hiroshi Kondo
Shinichi Ogo
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access
    • H04W74/04Scheduled access
    • H04W74/06Scheduled access using polling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/30Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system including a base station and a mobile wireless station, and more particularly to a wireless communication system in which a plurality of base stations are installed to expand a service area.
  • a mobile radio station in a wireless communication system, a plurality of base stations have been installed to expand a service area, and a mobile radio station has the same frequency for transmission to a base station in all mobile radio stations and base stations.
  • a mobile radio station can call and communicate with a base station within the area of any base station (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 JP-A-2000-13844
  • a mobile radio station can call and communicate with a base station within the area of any base station. Even if the condition worsens and there is a nearby base station that can communicate, the destination base station is not automatically switched, and to communicate with a nearby base station, the connection with the communicating base station is disconnected. Then you have to make a connection to the new base station.
  • the present invention has been made to solve the conventional problem, and when the communication state with a base station in communication deteriorates, the communication destination is automatically changed to a base station with a better communication state. It is an object of the present invention to provide a radio communication system capable of maintaining a good communication state even when switching and mobile radio stations move within a service area.
  • a wireless communication system of the present invention is connected to a plurality of mobile radio station devices, a plurality of base station devices, and the plurality of base station devices, and transmits a voice signal from the mobile radio station device to the plurality of mobile radio station devices.
  • a base station controller that performs control to output to all of the base station apparatuses, wherein the plurality of base station apparatuses use the different transmission frequency and reception frequency to perform the mobile communication.
  • a wireless communication system for performing communication with a wireless station device wherein the base station device transmits a data signal indicating transmission permission when transmission from the mobile wireless station device can be accepted, When the transmission of the mobile radio station device cannot be accepted, the mobile radio station device transmits a data signal indicating transmission prohibition, and the mobile radio station device monitors a reception state of radio waves from the base station device during communication. When the reception state becomes worse than the preset state, the base station apparatus other than the communicating base station apparatus transmits a data signal indicating that the radio wave reception state is good and indicating that the transmission is permitted.
  • the base station apparatus has a configuration for switching the communication destination.
  • the base station apparatus includes: a reception signal output unit that demodulates a received radio wave and outputs a reception signal; a separation unit that separates the reception signal into a voice signal and a data signal; Conversion means for converting the data into data, a synthesizing means for generating an instructed data signal and synthesizing with the audio signal, a transmitting means for modulating the signal synthesized by the synthesizing means and transmitting it as radio waves,
  • a reception signal output unit that demodulates a received radio wave and outputs a reception signal
  • a separation unit that separates the reception signal into a voice signal and a data signal
  • Conversion means for converting the data into data
  • a synthesizing means for generating an instructed data signal and synthesizing with the audio signal
  • a transmitting means for modulating the signal synthesized by the synthesizing means and transmitting it as radio waves
  • the mobile radio station apparatus demodulates a received radio wave and outputs a received signal; and an electric field intensity detector for detecting an electric field intensity of the received signal.
  • Output means separation means for separating the received signal into an audio signal and a data signal, conversion means for converting the data signal into data, audio signal input means for inputting the audio signal, and Synthesizing means for synthesizing the generated data signal with a voice signal input from the voice input means, transmitting means for modulating the signal synthesized by the synthesizing means and transmitting it as radio waves, and communicating with the base station apparatus Monitoring the electric field strength of the received signal, and when the electric field strength becomes lower than a preset value, detects the electric field strength of the received signal of the base station apparatus other than the base station apparatus in communication and detects the electric field strength. Receiving the radio waves from the base station device in the order of the strongest electric field strength, wherein the data signal indicates transmission permission.
  • the base station apparatus has a configuration including control means for controlling the switching of the transmission destination.
  • the mobile radio station device searches for a base station that has a strong electric field strength and can accept transmission by the received radio wave, and automatically switches the transmission destination to the corresponding base station device, thereby changing the communication destination base station.
  • the device will be switched.
  • the mobile radio station device when the reception condition of radio waves from a communicating base station device deteriorates, the mobile radio station device transmits a communication destination to a base station device having good reception conditions and capable of accepting transmission. Since the switching is performed, a good communication state can be maintained even when the mobile radio station device moves within the service area.
  • FIG. 1 is a block diagram of a base station and a mobile radio station of a radio communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a base station control device of the wireless communication system according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of a mobile radio station in the radio communication system according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of mobile radio station transmission in a radio communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a state when a mobile radio station of the radio communication system according to one embodiment of the present invention moves.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a base station switching operation by the mobile radio station in the radio communication system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a base station and a mobile radio station of a radio communication system according to an embodiment of the present invention.
  • base station 1 includes a receiving antenna 101 that receives a radio wave from mobile radio station 2, and a receiving circuit 102 that demodulates a radio wave received by receiving antenna 101 and outputs a received signal. And a voice filter circuit 103 that filters a received signal output by the receiving circuit 102 to extract a voice signal and outputs the voice signal to a base station control device described later, and filters a received signal output by the receiving circuit 102 to perform DTMF (Dual Tone Multi-Frequency) D TMF filter circuit 104 for extracting signals, DTMF conversion circuit 105 for converting DTMF signals extracted by DTMF filter circuit 104 to data, and DTMF generation circuit for generating DTMF signals from input data cards 106, an adder 107 that combines the voice signal input from the base station controller with the DTMF signal generated by the DTMF generation circuit 106, and a transmission circuit that modulates the signal synthesized by the adder 107 and outputs a transmission radio wave.
  • DTMF Dual Tone Multi-Fre
  • Mobile radio station 2 includes a receiving antenna 201 for receiving radio waves from base station 1, a receiving circuit 202 for demodulating radio waves received by receiving antenna 201 and outputting a received signal, and a receiving circuit 202.
  • An audio filter circuit 203 that filters out a received signal to be output to extract an audio signal and outputs it to an audio output unit such as an earphone (not shown), and a DTMF filter circuit 204 that extracts a DTMF signal by filtering the received signal output from the receiving circuit 202.
  • a DTMF conversion circuit 205 that converts the DTMF signal extracted by the DT MF filter circuit 204 into data, a DTMF generation circuit 206 that generates a DTMF signal from the input data, and an audio input unit such as a microphone (not shown) are output.
  • An adder 207 for synthesizing the audio signal and the DTMF signal generated by the DTMF generation circuit 206, a transmission circuit 208 for modulating the signal synthesized by the adder 207 and outputting a transmission radio wave,
  • a transmitting antenna 209 that sends a transmission radio wave signal circuit 208 outputs, by controlling the respective circuits and a CPU210 to perform the operation as a wireless mobile station.
  • FIG. 2 is a diagram showing a base station controller 3 that controls a plurality of base stations 1 to expand a service area.
  • the base station control device 3 transmits a control signal to each of the base stations la-lc and controls the respective base stations la-lc to transmit a voice signal from the mobile radio station 2.
  • CPU 301 that controls transmission to base station la-lc and voice signals from each base station la-lc are input, and
  • C An audio matrix switcher 302 that mixes and switches the input audio signal under the control of the PU 301 and outputs the signal to each base station la-lc.
  • each base station la-lc is assigned a different frequency for transmission and reception to and from mobile radio station 2 by each base station la-lc. Radio waves are transmitted at a preset period for a preset period of time even when no audio signal is transmitted from the mobile radio station 2!
  • base station la is assigned a frequency of f 11 for transmission and f 12 for reception
  • base station lb is assigned a frequency of f 21 for transmission and f 22 for reception
  • the station lc is assigned the frequency f 31 for transmission and f 32 for reception.
  • the mobile radio station 2 stores the transmission and reception frequencies of each base station la-lc as a pair, and as long as no voice signal is received from the base station 1, each mobile station 2
  • the radio waves of la-lc transmission frequency (the transmission frequency from base station 1 to mobile radio station 2, fl l, f21, f31) are sequentially received, the electric field strengths are compared, and the radio waves from each base station la-lc are received.
  • the order of the electric field strength is stored, and the receiving circuit 202 is set so as to receive the radio wave of the base station having the strongest electric field strength.
  • a transmission request is made, a transmission request is made at the reception frequency of the base station 1 having the strongest electric field strength (the transmission frequency from the mobile radio station 2 to the base station 1).
  • the CPU 110 of each base station la-lc controls the transmission circuit 108, and uses the transmission frequencies f11, f21, and f31 to set a predetermined cycle. To transmit radio waves for a preset time.
  • the CPU 210 of the mobile radio station 2 controls the receiving circuit 202 to cause the base station la-lc to receive the radio wave of the transmission frequency f11-f31 at a preset cycle, and to control the electric field of the received radio wave. Intensities are detected, and the detected transmission radio waves of each base station la-lc are ranked in order of electric field strength and stored in a built-in RAM (Random Access Memory), and the strongest electric field strength is stored.
  • the receiving circuit 202 is controlled so as to receive the radio wave of the base station.
  • the base station lb and the base station lc which are closest to the base station la and have the highest electric field strength of the radio wave from the base station la.
  • the distance increases in the order of, and the electric field intensity also decreases.
  • the CPU 210 of the mobile radio station 2a controls the receiving circuit 202 to receive the frequency f11 of the radio wave of the base station la, and this state is next changed to the radio wave of each base station la-lc. It is maintained until the electric field strength is ranked. It is assumed that the position of the mobile radio station 2b is in the same state as that of the mobile radio station 2a.
  • the CPU 210 of the mobile radio station 2a rewriting the order of the electric field strength based on the electric field strength of the radio wave from the base station la-lc at the current position, as shown in FIG.
  • the transmission button not shown
  • the signal is combined with the audio signal output by the unit, and a signal combined by the transmitting circuit 208 at the frequency f12 is transmitted.
  • the receiving circuit 102 detects that the radio wave from the mobile radio station 2a has been received, and outputs a received signal obtained by demodulating the received radio wave to the voice filter circuit 103 and the DTMF filter circuit 104.
  • the audio filter circuit 103 also extracts an audio signal from the input signal power and outputs it to the base station control device 3.
  • the DTMF filter circuit 104 extracts a DTMF signal from the input signal signal and outputs it to the DTMF conversion circuit 105.
  • the DTMF conversion circuit 105 detects a DTMF signal from the input signal and detects the detected DTMF signal.
  • the MF signal is converted into data and notified to the CPU 110.
  • CPU 110 determines the data notified from DTMF conversion circuit 105, and if the notified data indicates "mobile radio station transmission", transmits a transmission request to base station controller 3. .
  • the CPU 301 of the base station controller 3 determines whether the transmission request can be accepted, and if the transmission request can be accepted, the base station la A transmission permission is transmitted to the base stations lb and lc, and a transmission start is transmitted to the base stations lb and lc, and the audio matrix switcher 302 converts the input audio signal from the base station la to the audio signal output to all the base stations la-lc. Set to connect.
  • the CPU 110 of the base station la causes the DTMF generator 106 to generate a DTMF signal indicating “transmission prohibited”, and the adder 107 causes the base station controller 3
  • the signal is combined with the output audio signal, and the transmission circuit 108 transmits the signal combined at the transmission frequency fl 2 of the base station lb.
  • the CPU 110 When each of the CPUs 110 of the base stations lb and lc receives the start of transmission from the base station controller 3, the CPU 110 causes the DTMF generation circuit 106 to generate a DTMF signal indicating “transmission allowed”, and the adder 107 The signal is synthesized with the audio signal from the base station lb output from the control device 3, and the transmission circuit 108 starts transmission with radio waves of the respective transmission frequencies f22 and f32.
  • the receiving circuit 202 of the mobile radio station 2a detects that a radio wave from the base station la has been received, and outputs a received signal obtained by demodulating the received radio wave to the voice filter circuit 203 and the DTMF filter circuit 204.
  • the audio filter circuit 203 extracts an audio signal from the input signal power and outputs it to the audio output unit.
  • the DTMF filter circuit 204 extracts a DTMF signal from the input signal and outputs it to the DTMF conversion circuit 205.
  • the DTMF conversion circuit 205 detects a DTMF signal from the input signal, and detects the detected DTMF signal.
  • the MF signal is converted into data and notified to the CPU 210.
  • CPU 210 determines the data notified from DTMF conversion circuit 205, and if the notified data indicates "transmission prohibited", receives "mobile radio station transmission" transmitted by itself. Judgment has been made and transmission is continued.
  • the receiving circuit 202 of the mobile radio station 2b detects that a radio wave from the base station lb has been received, and sends a received signal obtained by demodulating the received radio wave to the audio filter circuit 203 and the DTMF filter circuit 204. Output.
  • the audio filter circuit 203 also extracts an audio signal from the input signal power and outputs it to the audio output unit.
  • the DTMF filter circuit 204 extracts a DTMF signal from the input signal and outputs it to the DTMF conversion circuit 205.
  • the DTMF conversion circuit 205 detects a DTMF signal from the input signal, and detects the detected DTMF signal.
  • the MF signal is converted into data and notified to the CPU 210.
  • CPU 210 determines the data notified from DTMF conversion circuit 205, and outputs the notified data. If the data indicates “transmission prohibited”, “mobile mobile station transmission” is not transmitted even if the transmission button is pressed. As a result, simultaneous connections to the same base station can be eliminated.
  • the DTMF signal extracted from the received radio waves indicates "transmission allowed”, and CPU 210 presses the transmission button to depress the transmission button.
  • “transmit mobile radio station” is transmitted.
  • the CPU 110 of the base station 1 that has received the “mobile radio station transmission” transmits a transmission request to the base station controller 3 in the same manner as the above-described base station la.
  • the CPU 301 of the base station control device 3 that has received the transmission request transmits a transmission permission to the base station 1 and transmits a voice matrix if the transmission request can be accepted, as in the case described above.
  • Switcher 302 is set so that the input audio signal from base station la and the input audio from base station 1 that transmitted the transmission request are mixed and connected to the audio signal output to all base stations la-lc I do.
  • the CPU 110 of the base station 1 Upon receiving the transmission permission from the base station control device 3, the CPU 110 of the base station 1 combines the DTMF signal indicating "transmission prohibited" with the audio signal, and transmits the combined signal.
  • the CPU 210 of the mobile radio station 2a performing the transmission periodically causes the receiving circuit 202 to notify the electric field strength of the received radio wave, and the electric field strength of the received radio wave becomes lower than a preset value.
  • the receiving circuit 202 is controlled to transmit the base stations lb and lc other than the communicating base station la. Radio waves of frequencies f21 and f31 are received, and the electric field strength of the received radio waves is detected.
  • the CPU 210 controls the receiving circuit 202 so as to receive the radio wave of the transmission frequency f21 of the base station having the highest detected electric field strength, the base station lb in FIG. 5, and the DTMF conversion circuit 205 It judges whether the data of the received DTMF signal of the radio wave from the base station lb notified from is “transmission permission”.
  • the CPU 210 controls the transmission circuit 208 to stop the transmission to the base station la as shown in FIG. "Transfer A DTMF signal indicating "mobile radio station transmission” is generated, combined with the audio signal output from the audio input unit by the adder 207, and the transmission circuit 208 transmits the synthesized signal at the reception frequency fl2 of the base station lb.
  • the CPU 110 of the base station lb that has received the “mobile radio station transmission” transmits a transmission request to the base station controller 3 in the same manner as the above-described base station la.
  • the CPU 301 of the base station control device 3 that has received the transmission request transmits a transmission permission to the base station lb if the transmission request can be accepted, as in the above-described case, and performs a voice matrix.
  • the switcher 302 is set so that the input audio signal from the base station lb is mixed with the audio signal being transmitted, if any, and connected to the audio signal output to all the base stations la-lc.
  • the CPU 110 of the base station lb that has received the transmission permission from the base station control device 3 combines the DTMF signal indicating "transmission prohibited" with the voice signal, and transmits the combined signal.
  • the CPU 110 of the base station la detects that the reception circuit 102 cannot receive radio waves, it transmits a transmission end to the base station control device 3 and transmits a DTMF signal indicating "transmission permission”. Combine with the audio signal and transmit the combined signal.
  • the CPU 301 of the base station control device 3 judges whether there is any other base station that is transmitting, and if there is no other base station that is transmitting, transmits the audio matrix switcher 302 to the audio signal. Set to no output state and send end of transmission to all base stations la-lc
  • the CPU 110 of the base station la-lc which has received the transmission end from the base station control device 3, stops the transmission of the radio wave by the transmission circuit 108, and transmits the radio wave for a preset period at a preset cycle. Is transmitted.
  • the CPU 301 sets the audio matrix switcher 302 so as not to output the input audio signal of the base station la that transmitted the transmission end.
  • the CPU 210 of the mobile radio station 2a transmits the data from the base station in order of the electric field strength.
  • the DTMF signal of the radio wave from the base station lb is determined if the data of the DTMF signal of the transmission radio signal is "transmission permitted” and there is a base station transmitting the DTMF signal of "transmission permitted”.
  • the communication destination is switched from the base station la in the same manner as when the signal data is "transmission permitted", and if there is no base station transmitting the DTMF signal of "transmission permitted", communication with the base station la is continued. .
  • mobile radio station 2 during communication monitors the electric field strength of the radio wave from base station 1 receiving the signal, and this electric field strength is set lower than a preset value. If the DTMF signal of the base station 1 is not transmitting, the DTMF signal data of the radio wave from the base station 1 transmitting the strongest electric field of the received radio wave is determined from among the base stations 1 other than the base station that is not communicating. Since the communication destination has been switched to the base station 1 indicating "transmission permission", even if the mobile radio station 2 moves within the service area, it is possible to maintain a good communication state without interference.
  • mobile radio station 2 searches for a base station having a strong electric field strength and indicating that the data of the DTMF signal indicates "transmission permitted" by the received radio wave, and then transmits the transmission destination to the corresponding base station apparatus. Since the switching is performed, noise due to the switching can be reduced.
  • the switching process is performed. Processing noise can be prevented from being output to the audio output unit.
  • the wireless communication system according to the present invention has the effect of maintaining a good communication state even when a mobile wireless station moves within a service area, and a plurality of base stations are installed. This is useful as a wireless communication system or the like in which the service area is expanded.

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Abstract

 移動無線局がサービスエリア内を移動しても通信状態を良好に保つことのできる無線通信システムを提供する。  送信中の移動無線局2のCPU210は、周期的に受信回路202により受信電波の電界強度を通知させ、受信電波の電界強度が予め設定された値より低くなった場合、通信中の基地局1との距離が遠くなったと判断し、受信回路202を制御して、通信中の基地局1以外の基地局1の送信周波数の電波を受信させ、受信した電波の電界強度を検出させ、一番電界強度の強い基地局1の電波を受信させ、この電波のDTMF信号のデータが「送信許可」であれば、この基地局1へ通信先を切り替え、「送信禁止」であれば、電界強度の強い順に電波を受信し、DTMF信号のデータが「送信許可」である基地局1に通信先を切り替えるようにする。

Description

明 細 書
無線通信システム
技術分野
[0001] 本発明は、基地局と移動無線局とを備えた無線通信システムに関し、特に、基地局 を複数設置してサービスエリアを拡大した無線通信システムに関するものである。 背景技術
[0002] 従来、無線通信システムにおいて基地局を複数設置してサービスエリアを拡大する ことが行われており、移動無線局力 基地局への送信の周波数を全ての移動無線局 及び基地局で同一とし、どの基地局のエリア内でも移動無線局から基地局に発呼し て通信できるようになって 、る(例えば特許文献 1参照)。
特許文献 1:特開 2000— 13844号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] しかしながら、このような従来の無線通信システムにおいては、どの基地局のエリア 内でも移動無線局から基地局に発呼して通信できるものの、通信中に基地局から離 れてしまうと受信状態が悪くなり、近くに通信可能な基地局があっても、自動で通信 先基地局を切替えることは行われず、近くの基地局と通信するには、通信中の基地 局との接続を切断して新しい基地局への接続を行わなければならな力つた。
[0004] 本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、通信中の基地局との通 信状態が悪くなつたとき、より通信状態の良い基地局へ自動的に通信先を切り替え、 移動無線局がサービスエリア内を移動しても通信状態を良好に保つことのできる無 線通信システムを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明の無線通信システムは、複数の移動無線局装置と、複数の基地局装置と、 前記複数の基地局装置と接続され、前記移動無線局装置からの音声信号を前記複 数の基地局装置の全てに出力する制御を行う基地局制御装置とを備え、前記複数 の基地局装置が、それぞれ異なる送信周波数及び受信周波数を使って、前記移動 無線局装置との間で通信を行う無線通信システムであって、前記基地局装置は、前 記移動無線局装置からの送信を受け付けることができるときは送信許可を示すデー タ信号を送信し、前記移動無線局装置力 の送信を受け付けることができないときは 送信禁止を示すデータ信号を送信し、前記移動無線局装置は、通信中の前記基地 局装置からの電波の受信状態を監視し、この受信状態が予め設定された状態より悪 くなつたとき、前記通信中の基地局装置以外の基地局装置で、電波の受信状態が良 ぐかつ前記送信許可を示すデータ信号を送信している前記基地局装置に通信先 を切り替える構成を有して 、る。
[0006] この構成により、移動無線局装置により、通信中の基地局装置からの電波の受信 状態が悪くなると、電波の受信状態が良ぐかつ移動無線局装置力 の送信を受け 付け可能な基地局装置へ自動的に通信先が切り替えられることとなる。
[0007] ここで、前記基地局装置は、受信した電波を復調して受信信号を出力する受信信 号出力手段と、前記受信信号を音声信号とデータ信号に分離する分離手段と、前記 データ信号をデータに変換する変換手段と、指示されたデータ信号を生成して前記 音声信号と合成する合成手段と、前記合成手段で合成した信号を変調して電波とし て送信する送信手段と、前記移動無線局装置力 の送信を受け付けることができると きは送信許可を示すデータ信号を送信し、前記移動無線局装置からの送信を受け 付けることができないときは送信禁止を示すデータ信号を送信するように制御する制 御手段とを有し、前記移動無線局装置は、受信した電波を復調して受信信号を出力 する受信信号出力手段と、前記受信信号の電界強度を検出する電界強度検出手段 と、前記受信信号を音声信号とデータ信号に分離する分離手段と、前記データ信号 をデータに変換する変換手段と、前記音声信号を入力する音声信号入力手段と、前 記データに基づいて生成されたデータ信号を前記音声入力手段から入力される音 声信号と合成する合成手段と、前記合成手段で合成した信号を変調して電波として 送信する送信手段と、前記基地局装置と通信中に前記受信信号の電界強度を監視 し、この電界強度が予め設定された値より低くなつたとき、前記通信中の基地局装置 以外の基地局装置の前記受信信号の電界強度を検出し、検出した電界強度の強い 順に前記基地局装置からの電波を受信し、前記データ信号が送信許可を示すもの であれば、この基地局装置に送信先を切り替える制御を行う制御手段とを有する構 成とした。
[0008] この構成により、移動無線局装置は、受信電波により電界強度の強ぐかつ送信を 受け付け可能な基地局を探し、該当する基地局装置へ自動的に送信先を切り替え て通信先基地局装置を切り替えることとなる。
発明の効果
[0009] 本発明によれば、移動無線局装置が、通信中の基地局装置からの電波の受信状 態が悪くなると、受信状態の良い、かつ送信を受け付け可能な基地局装置に通信先 を切り替えているので、移動無線局装置がサービスエリア内を移動しても通信状態を 良好に保つことができる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]図 1は、本発明の一実施の形態の無線通信システムの基地局及び移動無線局 のブロック図である。
[図 2]図 2は、本発明の一実施の形態の無線通信システムの基地局制御装置のプロ ック図である。
[図 3]図 3は、本発明の一実施の形態の無線通信システムの移動無線局の動作を説 明する図である。
[図 4]図 4は、本発明の一実施の形態の無線通信システムの移動無線局力もの送信 の動作を説明する図である。
[図 5]図 5は、本発明の一実施の形態の無線通信システムの移動無線局が移動した ときの状態を説明する図である。
[図 6]図 6は、本発明の一実施の形態の無線通信システムの移動無線局による基地 局の切り替え動作を説明する図である。
符号の説明
[0011] 1、 la— lc 基地局
101 受信アンテナ
102 受信回路
103 音声フィルタ回路 104 DTMFフィノレタ回路
105 DTMF変換回路
106 DTMF生成回路
107 加算器
108 送信回路
109 送信アンテナ
110 CPU
2、 2a、 2b 移動無線局
201 受信アンテナ
202 受信回路
203 音声フィルタ回路
204 DTMFフイノレタ回路
205 DTMF変換回路
206 DTMF生成回路
207 加算器
208 送信回路
209 送信アンテナ
210 CPU
3 基地局制御装置
301 CPU
302 音声マトリクススィッチヤー
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明の実施の形態の無線通信システムについて、図面を用いて説明する
[0013] 図 1は本発明の一実施の形態の無線通信システムの基地局及び移動無線局を示 す図である。
[0014] 図 1において、基地局 1は、移動無線局 2からの電波を受信する受信アンテナ 101 と、受信アンテナ 101で受信した電波を復調して受信信号を出力する受信回路 102 と、受信回路 102の出力する受信信号をフィルタリングして音声信号を取り出し後述 の基地局制御装置に出力する音声フィルタ回路 103と、受信回路 102の出力する受 信信号をフィルタリングして DTMF (Dual Tone Multi-Frequency)信号を取り出す D TMFフィルタ回路 104と、 DTMFフィルタ回路 104で取り出した DTMF信号をデー タに変換する DTMF変換回路 105と、入力されたデータカゝら DTMF信号を生成す る DTMF生成回路 106と、基地局制御装置から入力される音声信号と DTMF生成 回路 106が生成した DTMF信号とを合成する加算器 107と、加算器 107で合成した 信号を変調して送信電波を出力する送信回路 108と、送信回路 108が出力する送 信電波を送信する送信アンテナ 109と、基地局制御装置の制御信号によりこれら各 回路を制御して基地局としての動作を行わせる CPU (Central Processing Unit) 110 とを備えている。
[0015] 移動無線局 2は、基地局 1からの電波を受信する受信アンテナ 201と、受信アンテ ナ 201で受信した電波を復調して受信信号を出力する受信回路 202と、受信回路 2 02の出力する受信信号をフィルタリングして音声信号を取り出し図示しないイヤホン などの音声出力部へ出力する音声フィルタ回路 203と、受信回路 202の出力する受 信信号をフィルタリングして DTMF信号を取り出す DTMFフィルタ回路 204と、 DT MFフィルタ回路 204で取り出した DTMF信号をデータに変換する DTMF変換回路 205と、入力されたデータから DTMF信号を生成する DTMF生成回路 206と、図示 しないマイクなどの音声入力部が出力する音声信号と DTMF生成回路 206が生成 した DTMF信号とを合成する加算器 207と、加算器 207で合成した信号を変調して 送信電波を出力する送信回路 208と、送信回路 208が出力する送信電波を送信す る送信アンテナ 209と、これら各回路を制御して無線移動局としての動作を行わせる CPU210とを備えている。
[0016] 図 2は、複数の基地局 1を制御してサービスエリアを拡大する基地局制御装置 3を 示す図である。
[0017] 図 2に示すように、基地局制御装置 3は、各基地局 la— lcに制御信号を送信して 各基地局 la— lcを制御しながら移動無線局 2からの音声信号を各基地局 la— lc へ送信する制御を行う CPU301と、各基地局 la— lcからの音声信号を入力され、 C PU301の制御により入力された音声信号をミキシングしたりスイッチングしたりして各 基地局 la— lcに出力する音声マトリクススィッチヤー 302とを備えている。
[0018] このような無線通信システムにおいて、各基地局 la— lcは、移動無線局 2との間の 送信と受信にそれぞれ 1つずつの周波数が、各基地局 la— lcで異ならせて割り当 てられており、移動無線局 2からの音声信号の送信が無い間も、予め設定された周 期で予め設定された時間だけ電波を送信するようになって!/、る。
[0019] 例えば、基地局 laは、送信用に f 11、受信用に f 12という周波数が割り当てられ、 基地局 lbは、送信用に f 21、受信用に f 22という周波数が割り当てられ、基地局 lcは 、送信用に f 31、受信用に f 32という周波数が割り当てられる。
[0020] そして、移動無線局 2は、各基地局 la— lcの送信用及び受信用周波数を対で記 憶しており、基地局 1からの音声信号の受信が無い間は、各基地局 la— lcの送信 周波数 (基地局 1から移動無線局 2への送信周波数、 fl l、 f21、 f31)の電波を順次 受信し、その電界強度を比較し、各基地局 la— lcからの電波の電界強度の順位を 記憶するとともに、電界強度の一番強い基地局の電波を受信するように受信回路 20 2を設定するようになっている。また、送信要求時には電界強度の一番強い基地局 1 の受信周波数 (移動無線局 2から基地局 1への送信周波数)により送信要求を行うよ うになつている。
[0021] 具体的には、各基地局 la— lcの CPU110は、送信回路 108を制御して、それぞ れの送信周波数である f 11、 f21、 f 31を使って、予め設定された周期で、予め設定さ れた時間だけ電波を送信させる。
[0022] 移動無線局 2の CPU210は、受信回路 202を制御して、予め設定された周期で、 各基地局 la— lcの送信周波数 f 11一 f31の電波を受信させ、受信した電波の電界 強度を検出させ、検出された各基地局 la— lcの送信電波を電界強度の強い順に順 位付けして内蔵の RAM (Random Access Memory)に記憶しておくとともに、電界強 度の一番強 、基地局の電波を受信するように受信回路 202を制御しておく。
[0023] 例えば、図 3のような場合、移動無線局 2aの位置では、基地局 laに最も近くて電界 強度も基地局 laからの電波の電界強度が最も強ぐ基地局 lb、基地局 lcの順に距 離が遠くなり、電界強度も弱くなつている。 [0024] このため、移動無線局 2aの CPU210は、受信回路 202を、基地局 laの電波の周 波数 f 11を受信するように制御し、この状態は次に各基地局 la— lcの電波の電界強 度を順位付けするまで保たれる。移動無線局 2bの位置の場合も、移動無線局 2aと 同様の状態であるとする。
[0025] そして、このようにして、現在位置の基地局 la— lcからの電波の電界強度により、 電界強度の順位を書き替えている移動無線局 2aの CPU210が、図 3の位置のとき に、図示しない送信ボタンが押下されたことを検知すると、図 4に示すように、記憶し ている基地局 la— lcからの電波の電界強度の順位を参照し、最も電界強度が強い 電波の周波数 f 11と対になる、移動無線局 2aから基地局 laへの送信用周波数 f 12 を読み出し、 DTMF生成回路 206に「移動無線局送信」を示す DTMF信号を生成 させ、加算器 207で音声入力部が出力する音声信号と合成し、送信回路 208により 周波数 f 12で合成した信号を送信させる。
[0026] 基地局 laでは、受信回路 102が移動無線局 2aからの電波を受信したことを検知し 、受信した電波を復調した受信信号を音声フィルタ回路 103及び DTMFフィルタ回 路 104に出力する。
[0027] 音声フィルタ回路 103は、入力された信号力も音声信号を取り出して基地局制御 装置 3に出力する。 DTMFフィルタ回路 104は、入力された信号カゝら DTMF信号を 取り出して DTMF変換回路 105に出力する。
[0028] DTMF変換回路 105は、入力された信号から DTMF信号を検知し、検知した DT
MF信号をデータに変換して CPU110に通知する。
[0029] CPU110は、 DTMF変換回路 105から通知されたデータを判定し、通知されたデ ータが「移動無線局送信」を示すものであると、基地局制御装置 3に送信要求を送信 する。
[0030] 基地局制御装置 3の CPU301は、基地局 laから送信要求を受信すると、送信要求 を受け入れることができる状態かを判定し、送信要求を受け入れることができる状態 であれば、基地局 laに送信許可を送信するとともに、基地局 lb, lcには、送信開始 を送信し、音声マトリクススィッチヤー 302を基地局 laからの入力音声信号を全ての 基地局 la— lcへの音声信号出力へ接続するように設定する。 [0031] 基地局 laの CPU110は、基地局制御装置 3から送信許可を受信すると、 DTMF 生成回路 106に「送信禁止」を示す DTMF信号を生成させ、加算器 107で基地局制 御装置 3が出力する音声信号と合成し、送信回路 108により基地局 lbの送信用の周 波数 fl 2で合成した信号を送信させる。
[0032] 基地局 lb, lcの各 CPU110は、基地局制御装置 3から送信開始を受信すると、 D TMF生成回路 106に「送信許可」を示す DTMF信号を生成させ、加算器 107で基 地局制御装置 3から出力される基地局 lbからの音声信号と合成し、送信回路 108に より各送信周波数 f22, f32の電波で送信開始する。
[0033] 移動無線局 2aの受信回路 202は、基地局 laからの電波を受信したことを検知し、 受信した電波を復調した受信信号を音声フィルタ回路 203及び DTMFフィルタ回路 204に出力する。
[0034] 音声フィルタ回路 203は、入力された信号力も音声信号を取り出して音声出力部に 出力する。 DTMFフィルタ回路 204は、入力された信号から DTMF信号を取り出し て DTMF変換回路 205に出力する。
[0035] DTMF変換回路 205は、入力された信号から DTMF信号を検知し、検知した DT
MF信号をデータに変換して CPU210に通知する。
[0036] CPU210は、 DTMF変換回路 205から通知されたデータを判定し、通知されたデ ータが「送信禁止」を示すものであると、自分の送信した「移動無線局送信」が受け入 れられたと判断し、送信を続ける。
[0037] また、移動無線局 2bの受信回路 202は、基地局 lbからの電波を受信したことを検 知し、受信した電波を復調した受信信号を音声フィルタ回路 203及び DTMFフィル タ回路 204に出力する。
[0038] 音声フィルタ回路 203は、入力された信号力も音声信号を取り出して音声出力部に 出力する。 DTMFフィルタ回路 204は、入力された信号から DTMF信号を取り出し て DTMF変換回路 205に出力する。
[0039] DTMF変換回路 205は、入力された信号から DTMF信号を検知し、検知した DT
MF信号をデータに変換して CPU210に通知する。
[0040] CPU210は、 DTMF変換回路 205から通知されたデータを判定し、通知されたデ ータが「送信禁止」を示すものであると、送信ボタンが押下されたことを検知しても「移 動無線局送信」を送信しないようにする。これにより、同じ基地局への同時接続をなく すことができる。
[0041] また、基地局 lb, lcからの電波を受信した移動無線局 2では、受信した電波から取 り出した DTMF信号が「送信許可」を示すものとなり、 CPU210は、送信ボタンが押 下されたことを検知すると「移動無線局送信」を送信する。
[0042] この「移動無線局送信」を受信した基地局 1の CPU110は、上述の基地局 laと同 様に、基地局制御装置 3に送信要求を送信する。
[0043] この送信要求を受信した基地局制御装置 3の CPU301は、上述の場合と同様に、 送信要求を受け入れることができる状態であれば、基地局 1に送信許可を送信すると ともに、音声マトリクススィッチヤー 302を、基地局 laからの入力音声信号と送信要求 を送信してきた基地局 1からの入力音声とをミキシングして全ての基地局 la— lcへ の音声信号出力へ接続するように設定する。
[0044] 基地局制御装置 3から送信許可を受信した基地局 1の CPU110は、「送信禁止」を 示す DTMF信号を音声信号と合成し、合成した信号を送信する。
[0045] このようにして、異なる基地局を介しての複数の移動無線局の同時通話が可能とな る。
[0046] また、送信を行っている移動無線局 2aの CPU210は、周期的に受信回路 202によ り受信電波の電界強度を通知させ、受信電波の電界強度が予め設定された値より低 くなつた場合、図 5に示すように、通信中の基地局 laとの距離が遠くなつたと判断し、 受信回路 202を制御して、通信中の基地局 la以外の基地局 lb、 lcの送信周波数 f 21、 f31の電波を受信させ、受信した電波の電界強度を検出させる。
[0047] そして、 CPU210は、検出した電界強度が一番強い基地局、図 5の場合基地局 lb 、の送信周波数 f21の電波を受信するように受信回路 202を制御し、 DTMF変換回 路 205から通知される受信した基地局 lbからの電波の DTMF信号のデータが「送 信許可」であるか判定する。
[0048] DTMF信号のデータが「送信許可」であれば、 CPU210は、図 6に示すように、送 信回路 208を制御して、基地局 laへの送信を止めさせ、 DTMF生成回路 206に「移 動無線局送信」を示す DTMF信号を生成させ、加算器 207で音声入力部が出力す る音声信号と合成し、送信回路 208により基地局 lbの受信周波数 fl2で合成した信 号を送信させる。
[0049] この「移動無線局送信」を受信した基地局 lbの CPU110は、上述の基地局 laと同 様に、基地局制御装置 3に送信要求を送信する。
[0050] この送信要求を受信した基地局制御装置 3の CPU301は、上述の場合と同様に、 送信要求を受け入れることができる状態であれば、基地局 lbに送信許可を送信する とともに、音声マトリクススィッチヤー 302を、基地局 lbからの入力音声信号を送信中 の音声信号があればその音声信号とミキシングして、全ての基地局 la— lcへの音声 信号出力へ接続するように設定する。
[0051] 基地局制御装置 3からの送信許可を受信した基地局 lbの CPU110は、「送信禁止 」を示す DTMF信号を音声信号と合成し、合成した信号を送信する。
[0052] 一方、基地局 laの CPU110は、受信回路 102により電波の受信ができなくなった ことを検出すると、基地局制御装置 3に送信終了を送信するとともに、「送信許可」を 示す DTMF信号を音声信号と合成し、合成した信号を送信する。
[0053] この送信終了を受信した基地局制御装置 3の CPU301は、他に送信中の基地局 が無いか判定し、他に送信中の基地局が無ければ、音声マトリクススィッチヤー 302 を音声信号出力無しの状態に設定し、全ての基地局 la— lcに送信終了を送信する
[0054] 基地局制御装置 3から送信終了を受信した基地局 la— lcの CPU110は、送信回 路 108による電波の送信を停止し、予め設定された周期で、予め設定された時間だ け電波を送信させる動作をする。
[0055] 他に送信中の基地局が有れば、 CPU301は、送信終了を送信してきた基地局 la 力もの入力音声信号を出力しな 、ように音声マトリクススィッチヤー 302を設定する。
[0056] また、移動無線局 2aの CPU210は、電界強度が一番強い基地局 lbからの電波の DTMF信号のデータが「送信禁止」であると、電界強度が強 ヽ順に基地局の送信し て ヽる電波の DTMF信号のデータが「送信許可」であるか判定し、「送信許可」の D TMF信号を送信している基地局が有れば、上述の基地局 lbからの電波の DTMF 信号のデータが「送信許可」である場合と同様にして通信先を基地局 laから切り替え 、「送信許可」の DTMF信号を送信している基地局が無ければ、基地局 laとの通信 を続ける。
[0057] このように本実施の形態においては、通信中の移動無線局 2が、受信している基地 局 1からの電波の電界強度を監視し、この電界強度が予め設定された値より低くなつ た場合、通信中以外の基地局 1の中から、受信した電波の電界強度が一番強い電 波を送信している基地局 1からの電波の DTMF信号のデータを判定し、データが「 送信許可」を示すものである基地局 1に通信先を切り替えているので、移動無線局 2 がサービスエリア内を移動しても混信することなく通信状態を良好に保つことができる
[0058] また、移動無線局 2は、受信電波により、電界強度の強い、かつ DTMF信号のデ ータが「送信許可」を示す基地局を探し、その後、該当する基地局装置に送信先を 切り替えているので、切り替えによる雑音を減少させることができる。
[0059] なお、本実施の形態において、移動無線局 2が、ミュート回路を設けるなどして、切 り替え処理中に受信した音声を音声出力部へ出力しな 、ようにすれば、切り替え処 理時の雑音を音声出力部へ出力しないようにすることができる。
産業上の利用可能性
[0060] 以上のように、本発明に係る無線通信システムは、移動無線局がサービスエリア内 を移動しても通信状態を良好に保つことができるという効果を有し、基地局を複数設 置してサービスエリアを拡大した無線通信システム等として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の移動無線局装置と、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置と接続さ れ、前記移動無線局装置からの音声信号を前記複数の基地局装置の全てに出力す る制御を行う基地局制御装置とを備え、
前記複数の基地局装置が、それぞれ異なる送信周波数及び受信周波数を使って 、前記移動無線局装置との間で通信を行う無線通信システムであって、
前記基地局装置は、前記移動無線局装置からの送信を受け付けることができるとき は送信許可を示すデータ信号を送信し、前記移動無線局装置からの送信を受け付 けることができないときは送信禁止を示すデータ信号を送信し、
前記移動無線局装置は、通信中の前記基地局装置からの電波の受信状態を監視 し、この受信状態が予め設定された状態より悪くなつたとき、前記通信中の基地局装 置以外の基地局装置で、電波の受信状態が良ぐかつ前記送信許可を示すデータ 信号を送信している前記基地局装置に通信先を切り替えることを特徴とする無線通 信システム。
[2] 前記基地局装置は、受信した電波を復調して受信信号を出力する受信信号出力手 段と、前記受信信号を音声信号とデータ信号に分離する分離手段と、前記データ信 号をデータに変換する変換手段と、指示されたデータ信号を生成して前記音声信号 と合成する合成手段と、前記合成手段で合成した信号を変調して電波として送信す る送信手段と、前記移動無線局装置力 の送信を受け付けることができるときは送信 許可を示すデータ信号を送信し、前記移動無線局装置からの送信を受け付けること ができな!/ヽときは送信禁止を示すデータ信号を送信するように制御する制御手段と を有し、
前記移動無線局装置は、受信した電波を復調して受信信号を出力する受信信号 出力手段と、前記受信信号の電界強度を検出する電界強度検出手段と、前記受信 信号を音声信号とデータ信号に分離する分離手段と、前記データ信号をデータに変 換する変換手段と、前記音声信号を入力する音声信号入力手段と、前記データに基 づいて生成されたデータ信号を前記音声入力手段から入力される音声信号と合成 する合成手段と、前記合成手段で合成した信号を変調して電波として送信する送信 手段と、前記基地局装置と通信中に前記受信信号の電界強度を監視し、この電界 強度が予め設定された値より低くなつたとき、前記通信中の基地局装置以外の基地 局装置の前記受信信号の電界強度を検出し、検出した電界強度の強い順に前記基 地局装置からの電波を受信し、前記データ信号が送信許可を示すものであれば、こ の基地局装置に送信先を切り替える制御を行う制御手段とを有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。
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