説明

無線通信システム

【課題】移動局が基地局のエリアを跨いで移動する際に、適切な基地局を自動的に選択することができる無線通信システムを提供する。
【解決手段】移動局と、移動局と同一の送受信周波数により無線接続され移動局からの信号の受信電界強度を測定する複数の基地局と、各基地局と接続され移動局と交信する基地局を選択する回線制御装置と、回線制御装置と接続され基地局を介して移動局と交信する指令台とを備え、複数の基地局から受信電界強度値を取得し、直近に選択していた第1の基地局以外で最も受信電界強度値が大きい第2の基地局が測定した受信電界強度値が、第1の基地局が測定した受信電界強度値よりも所定の差分値以上に大きい状態が、第1の時間継続したときは第2の基地局を選択し、第2の基地局が測定した受信電界強度値が所定の差分値以上に大きい状態が、第1の時間継続しなかったときは第1の基地局を選択する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動局と、移動局と無線接続される複数の基地局と、複数の基地局のうち1つの基地局を介して移動局との間で通話を行う指令台とを備える無線通信システムに関し、特に、複数の基地局が移動局に対して同一の送信周波数を用いて送信を行い、また、移動局から同一の受信周波数を用いて受信を行うデジタル移動通信システムにおいて、移動局が通話しながら移動する際に、基地局を自動的に切り替えることのできるデジタル移動通信システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
図1に本技術分野に関する無線通信システムの概略構成例を示す。図1のシステムでは、指令台(統制卓、通信卓ともいう。)10と、回線制御装置20と、複数の基地局30(1)〜30(3)と、複数の移動局である車載機(車載無線機)40(1)〜40(5)及び携帯機(携帯無線機)50(1)〜50(5)とを備えている。指令台10と回線制御装置20は、有線の伝送路5により接続され、回線制御装置20と基地局30は、有線あるいはマイクロ回線等の伝送路4により接続されている。基地局30と移動局は無線により接続される。
各基地局30(1)〜30(3)は、それぞれ、通信ゾーン(あるいは通信エリアとも言う。)1〜3を有し、同一の送信周波数(基地局から移動局への下り信号周波数:FH1)を用いて移動局に対して送信を行い、また、同一の受信周波数(移動局から基地局への上り信号周波数:FL1)を用いて移動局から受信を行うよう構成されている。
【0003】
従来システムにおいては、回線制御装置20は、指令台10のオペレータからの指令により、基地局30(1)〜30(3)のいずれかを選択して指令台10と接続する。例えば、車載機40(1)が指令台10のオペレータと通話しながら、通信ゾーン1から通信ゾーン2に移動する場合、指令台10のオペレータは、車載機40(1)の移動動作に合わせ、基地局30(1)から基地局30(2)に手動で切り替えていた。
【0004】
下記の特許文献1には、基地局から受信する電波の受信電界強度が低下した場合、移動局側にて、無線通信を行う基地局を選択し、選択した基地局に切り替えて無線通信を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−171445公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した従来の無線通信システムにおいては、移動局が基地局のエリアを跨いで移動しながら指令台のオペレータと通話をするとき、指令台のオペレータが、移動局の移動動作に合せて基地局を手動で選択していたため、指令台の本来業務である音声による様々な指示/指令を移動局に対して実施するうえで妨げとなっていた。
本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたもので、移動局が基地局のエリアを跨いで移動する際に、適切な基地局を自動的に選択することが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】
【0007】
上記課題を解決するための、本願発明の無線通信システムの代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
移動局と、前記移動局と無線で接続される複数の基地局と、前記複数の基地局と接続され、前記複数の基地局のうちから前記移動局と通話信号を交信する基地局を選択する基地局選択制御を行う回線制御装置と、前記回線制御装置と接続され、前記選択された基地局を介して前記移動局と通話信号を交信する指令台とを備えた無線通信システムであって、
前記複数の基地局は、それぞれ、同一の送信周波数を用いて前記移動局に通話信号を送信するととともに、同一の受信周波数を用いて前記移動局から通話信号を受信するよう構成されるとともに、前記移動局から受信した受信信号の受信電界強度を測定し、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御において、
前記複数の基地局がそれぞれ測定した前記受信電界強度値を取得する取得処理と、
前記複数の基地局のうち直近に選択していた第1の基地局以外で最も受信電界強度値が大きい第2の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第1の基地局が測定した受信電界強度値よりも、所定の差分値以上に大きい状態が、所定の第1の時間、継続したときは、前記第2の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択し、前記第2の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第1の基地局が測定した受信電界強度値よりも所定の差分値以上に大きい状態が、前記第1の時間、継続しなかったときは、前記第1の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択する第1の選択処理と、を行うことを特徴とする無線通信システム。
【発明の効果】
【0008】
移動局が基地局のエリアを跨いで移動する際に、適切な基地局を自動的に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成例を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る指令台と回線制御装置と基地局の構成を示す図である。
【図3】本発明の実施形態に係る移動局の構成を示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係る回線制御装置の動作を示す図である。
【図5】本発明の第1実施例に係る車載局の移動を示す図である。
【図6】本発明の第2実施例に係る車載局の移動を示す図である。
【図7】本発明の第3実施例に係る車載局の移動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について図1〜図4を用いて説明する。図1は、従来技術の説明で述べたように、本技術分野に関する無線通信システムの概略構成例であり、本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成例を示す図である。従来技術で述べた点は説明を省略する。
図1の例では、基地局30(1)〜30(3)は3つであるが、複数あればよく、2つあるいは4つ以上であってもよい。また、移動局は1つ以上あればよい。なお、基地局を代表する場合は基地局30と称し、移動局を代表する場合は移動局40と称する。
基地局30(1)〜30(3)のそれぞれは、送信周波数FH1(下り:基地局から移動局へ)の送信用無線機と、受信周波数FL1(上り:移動局から基地局へ)の受信用無線機とから構成される送受信用無線機1台を有するが、さらに送信周波数FH2と受信周波数FL2の送受信用無線機を有するなど、2台以上の送受信用無線機を有するように構成することもできる。このように2台以上の送受信用無線機を有するように構成すると、複数の指令台10と複数の移動局40の間で、同時に複数の通話が可能となるよう、通話ごとに基地局に搭載されている無線機を割当てることができる。
ここで、FH1とFH2は異なる周波数であり、FL1とFL2は異なる周波数であり、FH1とFL1、あるいはFH2とFL2で、それぞれ、上りと下りの信号を1ペアとするペア波を構成する。
【0011】
本実施形態の無線通信システムにおいては、音声データを伝送するチャネル1つに対して1つのキャリアを割り当てるSCPC方式(Single Channel Per Carrier)が用いられている。SCPC方式のデジタル無線システムは、デジタル通信方式標準規格ARIB STD−T61で規定されている。
また、本実施形態の無線通信システムにおいては、指令台10から移動局40への通話要求があった場合、あるいは、移動局40から指令台10への通話要求があった場合に、基地局30と移動局40との間で受信の同期をとるための同期信号とともに音声データを無線通信する非常送方式が用いられている。非常送方式においては必要時だけ電波を送信するため、電波送信時以外の停波時は、移動局40の位置を基地局30や指令台10が把握することはできない。
図1の無線通信システムは、例えば消防救急用無線通信システムであり、車載機40は消防車又は消防車に搭載された無線機であり、通信ゾーンの大きさは半径数km〜数十km程度である。
【0012】
図2は、本発明の実施形態における指令台10、回線制御装置20、および基地局30の概略構成を示すブロック図である。なお、回線制御装置20を指令台10に組み込むように構成することもできる。
指令台10は、CPU等で構成された制御部11、記憶部12、表示部13、操作部14、音声を出力するスピーカ15、オペレータの音声が入力されるマイク16で構成され、マイク16とスピーカ15を用いて基地局30を介して移動局40との間で、移動局40への指令等に関する通話を行う、つまり通話信号を交信する。
図2では指令台10は1つであるが、移動局40との間で同時に複数の通話を行う必要がある場合は、指令台10を複数有するように構成することができる。
【0013】
回線制御装置20は、CPU等で構成された制御部21および記憶部22で構成され、指令台10と通話する移動局40が接続される基地局30を自動的に選択し、また、指令台10からの、あるいは移動局40からの発呼(call)制御等の制御を行うものである。
移動局40との間で同時に複数の通話を行う構成の場合は、回線制御装置20は、複数の指令台10のうち、どの指令台10を用いるかについても自動的に選択する。
【0014】
回線制御装置20の記憶部22は、各基地局30が移動局40から受信した電波の受信電界強度値を、各基地局30ごとに記憶するもので、例えば所定時間内における平均値として算出された受信電界強度値を記憶する。さらに、記憶部22は、各基地局30の受信電界強度値を、大きい順に記憶する。
また、記憶部22は、その時点で回線制御装置20が選択している基地局である現基地局がどの基地局であるかを記憶するもので、例えば基地局30の番号(つまり基地局30識別子)を記憶する。
また、記憶部22は、受信電界強度の閾値Lを記憶する。この閾値Lは、その時点で選択している現基地局の受信電界強度が所定の値(閾値L)以上であるか否かを判定するためのものである。
また、記憶部22は、差分値Dを記憶する。この差分値Dは、基地局の選択切替を行う際に、切替候補である基地局の受信電界強度値が、それまで選択していた現基地局の受信電界強度値よりも所定の値(差分値D)以上であるか否かを判定するためのものである。
【0015】
また、記憶部22は、監視時間T1を記憶する。この監視時間T1は、基地局の選択切替を行う際に、切替候補である基地局の受信電界強度値が現基地局の受信電界強度値よりも大きい状態、あるいは、差分値D以上大きい状態が、所定の時間(監視時間T1)継続するか否かを監視するためのものである。
また、記憶部22は、基地局切替最小時間T2を記憶する。この基地局切替最小時間T2は、回線制御装置20が、基地局切替を短時間のうちに繰り返すことを回避するためのものであり、回線制御装置20は、基地局切替を行う間隔をT2時間以上空けるように動作する。
【0016】
閾値L、差分値D、監視時間T1、基地局切替最小時間T2は、指令台表示部13や指令台操作部14を用いてオペレータにより入力され、登録、更新される。閾値L、差分値D、監視時間T1、基地局切替最小時間T2の用い方については後述する。
【0017】
回線制御装置20の制御部21は、指令台10と通話する移動局40が接続される基地局30を選択する基地局選択動作を自動的に行う。制御部21の基地局選択動作については後述する。
【0018】
次に、基地局30の構成について説明する。基地局30は、送信用無線機33、受信用無線機34、CPU等で構成された制御部31、および記憶部32で構成されており、制御部31は、基地局30の各構成部を制御する。
送信用無線機33は、指令台10からの通話信号を無線周波数FH1で移動局40に送信する。また、受信用無線機34は、移動局40から無線周波数FL1で送られてくる通話信号を受信するとともに、移動局40からの受信信号の受信電界強度を測定する。
制御部31は、回線制御装置20を介して受信した指令台10からの通話信号を送信用無線機33へ送信し、また、受信用無線機34で受信した移動局40からの通話信号を回線制御装置20を介して指令台10へ送信する。また、制御部31は、受信電界強度測定を例えば一定周期で行うよう受信用無線機34を制御し、測定した受信電界強度値を回線制御装置20へ送信する。
【0019】
次に、移動局40の構成について図3を用いて説明する。図3は、移動局40の概略構成を示すブロック図である。移動局40は、車載機40(1)・・・や、携帯機50(1)・・・を代表する移動局であり、それらの構成はほぼ同じである。なお、図3で示す移動局40は、上り方向無線キャリア(FL1)および下り方向無線キャリア(FH1)のペア波が用いられ、プレストークによる単信方式の無線通信装置を示しているが、同時送受波ができる複信方式の無線通信装置で構成することもできる。図3において、43は、基地局30との送受信を行うためのアンテナ、44は、送受信を切替えるための切換スイッチ、45は受信部、46は受信信号処理部、47はスピーカ、41は制御部、42は記憶部、48は表示部、49は操作部、50はマイク、51は送信信号処理部、52は送信部である。
【0020】
移動局40において、マイク50から入力される音声信号は、送信信号処理部51で送信のための所定の信号処理を施した後、送信部52に入力される。送信部52に入力された信号は、送信のための所定の変調がなされ、所定の送信周波数FL1に変換され、切替スイッチ44を介してアンテナ43から出力され、基地局30の受信用無線機34へ送信される。
【0021】
一方、基地局30の送信用無線機33からの無線キャリア(FH1)は、アンテナ43で受信され、切替スイッチ44を介して受信部45に入力される。受信部45に入力された信号は、高周波増幅され、所定の中間周波数に変換され、更に、復調され、受信信号処理部46に供給される。受信信号処理部46では、所定の信号処理がなされた後、スピーカ47から音声信号を出力する。
【0022】
次に、本実施形態に係る回線制御装置20の動作について、図4を用いて説明する。図4は、本実施形態に係る回線制御装置20の制御部21の動作を示す図である。この処理は、指令台10と移動局40との間の通話開始後に開始され、通話終了まで一定周期で、例えば40msごとに実施される。
まず、移動局40例えば車載局40(1)が、指令台10と通話するために、同期信号とともに音声データを、移動局送信部52から移動局アンテナ43を介して各基地局30へ送信する。車載局40(1)からの電波(受信信号)を受信した各基地局30では、それぞれ、例えば一定周期で受信電界強度を測定し、伝送路4を介して回線制御装置20へ送信する。
【0023】
回線制御装置20では、各基地局30が測定した受信電界強度値を、伝送路4を介して各基地局30から、例えば一定周期で受信し複数回取得する(図4のステップS1)。このように、回線制御装置20では、この受信電界強度値の取得を、所定の時間をおいて複数回行う。
次に、回線制御装置20の制御部21は、各基地局30から複数回取得した受信電界強度値を積算し、各基地局30ごとに平均値を算出する(ステップS2)。平均値を算出する理由は、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を抑制するためである。
【0024】
次に、受信電界強度値が大きい順に、各基地局30の優先順位を設定する(ステップS3)。この優先順位は、各基地局30を選択する際の優先順位である。このとき、車載局40(1)が直近に通話していた基地局30、つまり、それまで車載局40(1)に接続されていた接続局である現基地局、例えば基地局30(1)の優先順位を最も高く設定する。現基地局は、回線制御装置20の記憶部22に登録されている。
現基地局の優先順位を最も高くする理由は、車載局40(1)が、前回の通話時に接続された基地局30(1)の傘下にいる可能性が大きい、つまり、基地局30(1)が車載局40(1)にとって最適の基地局である可能性が大きいからである。
例えば、基地局30(1)〜(3)の受信電界強度値が、それぞれ、−90dBm、−87dBm、−85dBmの場合は、優先順位は、現基地局である基地局30(1)、受信電界強度値が最大の基地局30(3)、受信電界強度値が次に大きい基地局30(2)の順となる。
【0025】
次に、優先順位が最も大きい現基地局である基地局30(1)からの受信電界強度値が、所定の閾値Lより大きいか否かを判定する(ステップS4)。この閾値Lは、現基地局の受信電界強度値が閾値Lより大きい場合は、基地局を変更しなくても現基地局の受信電界強度値が十分であるように設定されている。閾値Lは、予め、回線制御装置20の記憶部22に記憶されている。
【0026】
現基地局からの受信電界強度値が所定の閾値Lより大きい場合は(ステップS4でYes)、基地局を変更する必要がないので、現基地局である基地局30(1)を、引き続き車載局40(1)の接続局として記憶部22に登録し(ステップS8)、本処理を終了する。
現基地局の受信電界強度値が所定の閾値L以下の場合は(ステップS4でNo)、現基地局以外の他の基地局のうち最も受信電界強度値の大きい基地局、例えば基地局30(2)を、車載局40(1)の接続局候補として選択する(ステップS5)。
【0027】
次に、ステップS5で接続局候補として選択した基地局30(2)からの受信電界強度値R2が、現基地局である基地局30(1)からの受信電界強度値R1より大きいか否かを判定する(ステップS6)。
好ましくは、ステップS6において、ステップS5で選択した他の基地局の受信電界強度値R2が、現基地局の受信電界強度値R1より大きい状態が、所定の監視時間T1の間、継続するか否かを判定する。監視時間T1は、予め、記憶部22に記憶されており、例えば1秒以内に設定される。
詳しくは、T1時間の間、現基地局と他の基地局は、それぞれ、車載局40(1)からの電波の受信電界強度を測定し、回線制御装置20は、現基地局の受信電界強度値と他の基地局の受信電界強度値を、それぞれ複数回に亘り取得する。そして、該取得した複数回のいずれにおいても、他の基地局の受信電界強度値が、現基地局の受信電界強度値より大きいか否かを判定する。
このように、ステップS5で選択した他の基地局の受信電界強度値R2が、現基地局の受信電界強度値R1より大きい状態が、継続するか否かを監視する監視時間であるT1を用いると、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を抑制することができ、特に、隣接する通信ゾーンの境界付近において、該隣接する通信ゾーンの基地局間の切替が繰り返され、バタツキ状態になることを抑制できる。
【0028】
さらに好ましくは、ステップS6において、ステップS5で選択した他の基地局の受信電界強度値R2が、現基地局の受信電界強度値R1よりも、所定の差分値D以上大きい状態が、所定のT1時間の間、継続するか否かを判定する。差分値Dは、予め、記憶部22に記憶されている。このように差分値Dを用いると、受信電界強度の瞬間的な変動による影響をさらに抑制することができ、特に、隣接する通信ゾーンの境界付近において、該隣接する通信ゾーンの基地局間における切替動作が繰り返され、バタツキ状態になることを抑制できる。
なお、ステップS6において、上述した監視時間T1と差分値Dは、併用してもよいし、片方ずつ用いるようにしてもよい。
【0029】
ステップS5で選択した他の基地局の受信電界強度値が、現基地局の受信電界強度値より大きい場合、あるいは、差分値D以上大きい場合は(ステップS6でYes)、ステップS5で選択した他の基地局を、車載局40(1)の接続局として選択して記憶部22に登録し、回線制御装置20において、該登録した基地局を指令台10に接続し(ステップS7)、後述のステップS9へ移行する。
あるいは、ステップS5で選択した他の基地局の受信電界強度値が、現基地局の受信電界強度値より大きい状態、あるいは、差分値D以上大きい状態が、所定のT1時間の間、継続した場合は(ステップS6でYes)、ステップS5で選択した他の基地局を、車載局40(1)の接続局として選択して記憶部22に登録し、回線制御装置20において、該登録した基地局を指令台10に接続し(ステップS7)、ステップS9へ移行する。
ステップS9においては、ステップS9における経過時間がT2時間となるまで待ち、T2時間となった後に、本処理を終了する。T2は、本処理における基地局切替を短時間のうちに繰り返すことを回避するための基地局切替最小時間で、例えば30〜60秒程度である。基地局切替を短時間のうちに繰り返すと、基地局切替に伴い回線制御装置20等の通話信号ライン切替が必要となるので、通話中に音切れが発生するなど好ましくない。
【0030】
ステップS5で選択した他の基地局の受信電界強度値が、現基地局の受信電界強度値より大きくない場合、あるいは、差分値D以上大きくない場合は(ステップS6でNo)、前述したステップS8へ移行し、引き続き現基地局を車載局40(1)の接続局として記憶部22に登録し、本処理を終了する。
あるいは、ステップS5で選択した他の基地局の受信電界強度値が、現基地局の受信電界強度値より大きい状態、あるいは、差分値D以上大きい状態が、所定のT1時間の間、継続しなかった場合は(ステップS6でNo)、前述したステップS8へ移行し、引き続き現基地局を車載局40(1)の接続局として選択して記憶部22に登録し、本処理を終了する。
【0031】
なお、上述の説明では、接続局として選択できるかどうか現基地局を最優先で判断するため、ステップS4において現基地局の受信電界強度値が閾値Lより大きいか否か判定し、ステップS5において現基地局以外で最も受信電界強度値の大きい基地局を選択するようにしたが、現基地局も他の基地局と同等に扱うため、ステップS4を省略し、ステップS5において現基地局を含め最も受信電界強度値の大きい基地局を選択する構成とすることも可能である。
【0032】
次に、本実施形態における第1実施例について、図5を用いて説明する。図5は、第1実施例に係る車載局の移動を示す図であり、車載機40(1)が、指令台10と通話しながら、P11地点からP13地点へ移動した場合である。図5においては、分かり易くするため、車載機40(1)のみを表示し、他の車載機や携帯機は省略している。
P11地点では、各基地局30から回線制御装置20へ通知される車載機40(1)の上り信号(FL1)の受信電界強度の値は、基地局30(1)からの値が最も大きいため、回線制御装置20の基地局自動選択動作により、基地局30(1)を選択している。
【0033】
通信ゾーン1と通信ゾーン2との境界付近のP12地点では、基地局30(1)と基地局30(2)の受信電界強度の値が共に小さいが、基地局を変更する条件に合致していない、つまり、現基地局である基地局30(1)の受信電界強度の値が閾値Lよりも大きいため、回線制御装置20の基地局自動選択動作により、基地局30(1)を選択している。
P13地点では、基地局30(2)からの受信電界強度値が最も大きいが、車載機40(1)がP12地点を通過後、基地局30(2)の通信ゾーン2内に入った頃から基地局30(2)からの受信電界強度の値が高くなり、基地局を変更する条件に合致した時点、つまり、現基地局である基地局30(1)の受信電界強度の値が閾値L以下となり、基地局30(2)からの受信電界強度の値が基地局30(1)からの受信電界強度の値よりも差分値D以上大きい状態がT1時間継続した時点で、回線制御装置20の基地局自動選択動作により、基地局30(2)に接続を変更している。
【0034】
次に、第2実施例について、図6を用いて説明する。図6は、第2実施例に係る車載局の移動を示す図であり、車載機40(1)が、指令台10と通話しながら、P21地点からP23地点を経由してP25地点へ移動した場合である。図6においても、分かり易くするため、車載機40(1)のみを表示し、他の車載機や携帯機は省略している。
【0035】
P21地点では、各基地局30から回線制御装置20へ通知される車載機40(1)の上り信号(FL1)の受信電界強度の値は、基地局30(1)からの値が最も大きいため、回線制御装置20の基地局自動選択動作により、基地局30(1)を選択している。
【0036】
通信ゾーン1と通信ゾーン3との境界付近のP22地点では、基地局30(1)と基地局30(3)の受信電界強度の値が共に小さいが、基地局を変更する条件に合致していない、つまり、現基地局である基地局30(1)の受信電界強度の値が閾値Lよりも大きいため、回線制御装置20の基地局自動選択動作により、基地局30(1)を選択している。
【0037】
P23地点では、基地局30(3)からの受信電界強度値が最も大きいが、車載機40(1)がP22地点を通過後、基地局30(3)の通信ゾーン3内に入った頃から基地局30(3)からの受信電界強度の値が高くなり、基地局を変更する条件に合致した時点、つまり、現基地局である基地局30(1)の受信電界強度の値が閾値L以下となり、基地局30(3)からの受信電界強度の値が基地局30(1)からの受信電界強度の値よりも差分値D以上大きい状態がT1時間継続した時点で、回線制御装置20の基地局自動選択動作により、基地局30(3)に接続を変更している。
【0038】
通信ゾーン3と通信ゾーン2との境界付近のP24地点では、基地局30(3)と基地局30(2)の受信電界強度の値が共に小さいが、基地局を変更する条件に合致していない、つまり、現基地局である基地局30(3)の受信電界強度の値が閾値Lよりも大きいため、回線制御装置20の基地局自動選択動作により、基地局30(3)を選択している。
【0039】
P25地点では、基地局30(2)からの受信電界強度値が最も大きいが、車載機40(1)がP24地点を通過後、基地局30(2)の通信ゾーン2内に入った頃から基地局30(2)からの受信電界強度の値が高くなり、基地局を変更する条件に合致した時点、つまり、現基地局である基地局30(3)の受信電界強度の値が閾値L以下となり、基地局30(2)からの受信電界強度の値が基地局30(3)からの受信電界強度の値よりも差分値D以上大きい状態がT1時間継続した時点で、回線制御装置20の基地局自動選択動作により、基地局30(2)に接続を変更している。
【0040】
これらの第1実施例及び第2実施例において、回線制御装置20は、通話が終了するまで、基地局自動選択動作を繰り返して実施している。また、第1実施例のP12地点において、一旦車載機40(1)からの上り信号の送信を停止(停波)して、その後再度送信した場合、基地局30(1)と基地局30(2)の間で、車載機40(1)からの上り信号の受信電界強度値にほぼ差は無いが、直前に基地局30(1)を選択していたことから、現基地局である基地局30(1)を優先して選択する。また、第2実施例のP22地点において、一旦車載機40(1)からの上り信号の送信を停止(停波)して、その後再度送信した場合、基地局30(1)と基地局30(3)の間で、車載機40(1)からの上り信号の受信電界強度値にほぼ差は無いが、直前に基地局30(1)を選択していたことから、現基地局である基地局30(1)を優先して選択する。
【0041】
次に、第3実施例について、図7を用いて説明する。図7は、第3実施例に係る車載局の移動を示す図であり、車載機40(1)が、指令台10と通話しながら、P31地点からP32地点へ移動した場合である。図7においても、分かり易くするため、車載機40(1)のみを表示し、他の車載機や携帯機は省略している。
【0042】
P31地点では、各基地局30から回線制御装置20へ通知される車載機40(1)の上り信号(FL1)の受信電界強度の値は、基地局30(1)からの値が最も大きいため、回線制御装置20の基地局自動選択動作により、基地局30(1)を選択している。
【0043】
通信ゾーン1と通信ゾーン2と通信ゾーン3の3ゾーンの境界付近のP32地点では、基地局30(1)〜(3)の受信電界強度の値が共に小さいが、基地局を変更する条件に合致していない、つまり、現基地局である基地局30(1)の受信電界強度の値が閾値Lよりも大きいため、回線制御装置20の基地局自動選択動作により、基地局30(1)を選択している。
【0044】
第3実施例において、車載機40(1)が到着したP32地点が、基地局30(1)〜(3)の3基地局からほぼ等距離にあることから、車載機40(1)の上り信号の受信電界強度値もほぼ同等となる。したがって、回線制御装置20の基地局自動選択動作において、図4で説明した閾値L、差分値D、時間T1の少なくともいずれかを用いない場合は、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を受け、短時間のうちに目まぐるしく基地局30(1)〜(3)の基地局切替が行われる恐れがある。
しかしながら、第3実施例を含む本実施形態においては、回線制御装置20の基地局自動選択動作において、図4で説明した閾値L、差分値D、時間T1の少なくともいずれかを用いているので、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を抑制することができる。
【0045】
本実施形態によれば、少なくとも次の(1)〜(5)の効果を得ることができる。
(1)移動局が基地局のエリアを跨いで移動する際に、適切な基地局を自動的に選択することができる。これにより、指令台において基地局選択に煩わされることなく移動局からの上り音声を常にクリアな状態で聞くことができるので、例えば、消防救急業務で運用する際に、指令台のオペレータが、音声による指令業務に集中することが可能となり安定したシステム運用を実現できる。
(2)基地局選択を行う際に、最初に(つまり優先的に)、現基地局の受信電界強度値が十分であるか否かを、閾値Lにより判定しているので、不必要な基地局切替を抑制できる。
(3)現基地局と他の基地局の受信電界強度値を比較する際に、それらの受信電界強度値の差である差分値Dを用いるので、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を抑制することができ、特に、隣接する通信ゾーンの境界付近において、該隣接する通信ゾーンの基地局間の切替が繰り返され、バタツキ状態になることを抑制できる。
(4)他の基地局の受信電界強度値が現基地局より大きい状態が、監視時間T1の間、継続するか否かを監視するので、受信電界強度の瞬間的な変動による影響を抑制することができ、特に、隣接する通信ゾーンの境界付近において、該隣接する通信ゾーンの基地局間の切替が繰り返され、バタツキ状態になることを抑制できる。
(5)基地局切替を短時間のうちに繰り返すことを回避するための基地局切替最小時間T2を設定しているので、基地局切替を短時間のうちに繰り返すことを抑制できる。
【0046】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
また、本発明は、本発明に係る処理を実行するシステムとしてだけでなく、装置、方法として、或いは、このような方法やシステムを実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして把握することができる。
また、本発明は、CPUがメモリに格納された制御プログラムを実行することにより制御する構成としてもよく、また、ハードウエア回路として構成してもよい。
【0047】
本明細書には、少なくとも次の発明が含まれる。
第1の発明は、
移動局と、前記移動局と無線で接続される複数の基地局と、前記複数の基地局と接続され、前記複数の基地局のうちから前記移動局と通話信号を交信する基地局を選択する基地局選択制御を行う回線制御装置と、前記回線制御装置と接続され、前記選択された基地局を介して前記移動局と通話信号を交信する指令台とを備えた無線通信システムであって、
前記複数の基地局は、それぞれ、同一の送信周波数を用いて前記移動局に通話信号を送信するととともに、同一の受信周波数を用いて前記移動局から通話信号を受信するよう構成されるとともに、前記移動局から受信した受信信号の受信電界強度を測定し、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御において、
前記複数の基地局がそれぞれ測定した前記受信電界強度値を取得する取得処理と、
前記複数の基地局のうち直近に選択していた第1の基地局以外で最も受信電界強度値が大きい第2の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第1の基地局が測定した受信電界強度値よりも、所定の差分値以上に大きい状態が、所定の第1の時間、継続したときは、前記第2の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択し、前記第2の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第1の基地局が測定した受信電界強度値よりも所定の差分値以上に大きい状態が、前記第1の時間、継続しなかったときは、前記第1の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択する第1の選択処理と、を行うことを特徴とする無線通信システム。
【0048】
第2の発明は、
前記第1の発明に記載の無線通信システムであって、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御を繰り返し行うように構成され、前記基地局選択制御において基地局を切り替える場合は、該基地局切替を行う間隔を、所定の第2の時間以上とすることを特徴とする無線通信システム。
【0049】
第3の発明は、
前記第1の発明又は第2の発明に記載の無線通信システムであって、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御において、
前記第1の基地局が測定した受信電界強度値が、所定の閾値より大きい場合は、前記第1の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択する第2の選択処理を行い、
前記第1の基地局が測定した受信電界強度値が所定の閾値以下の場合は、前記第1の選択処理を行うことを特徴とする無線通信システム。
【符号の説明】
【0050】
1〜3・・通信ゾーン、4,5・・伝送路、10・・指令台、11・・指令台制御部、12・・指令台記憶部、13・・指令台表示部、14・・指令台操作部、15・・スピーカ、16・・マイク、20・・回線制御装置、21・・回線制御装置制御部、22・・回線制御装置記憶部、30・・基地局、31・・基地局制御部、32・・基地局記憶部、33・・基地局送信用無線機、34・・基地局受信用無線機、40・・移動局、41・・移動局制御部、42・・移動局記憶部、43・・アンテナ、44・・切換スイッチ、45・・受信部、46・・受信信号処理部、47・・スピーカ、48・・移動局表示部、49・・移動局操作部、50・・マイク、51・・送信信号処理部、52・・送信部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動局と、前記移動局と無線で接続される複数の基地局と、前記複数の基地局と接続され、前記複数の基地局のうちから前記移動局と通話信号を交信する基地局を選択する基地局選択制御を行う回線制御装置と、前記回線制御装置と接続され、前記選択された基地局を介して前記移動局と通話信号を交信する指令台とを備えた無線通信システムであって、
前記複数の基地局は、それぞれ、同一の送信周波数を用いて前記移動局に通話信号を送信するととともに、同一の受信周波数を用いて前記移動局から通話信号を受信するよう構成されるとともに、前記移動局から受信した受信信号の受信電界強度を測定し、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御において、
前記複数の基地局がそれぞれ測定した前記受信電界強度値を取得する取得処理と、
前記複数の基地局のうち直近に選択していた第1の基地局以外で最も受信電界強度値が大きい第2の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第1の基地局が測定した受信電界強度値よりも、所定の差分値以上に大きい状態が、所定の第1の時間、継続したときは、前記第2の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択し、前記第2の基地局が測定した受信電界強度値が、前記第1の基地局が測定した受信電界強度値よりも所定の差分値以上に大きい状態が、前記第1の時間、継続しなかったときは、前記第1の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択する第1の選択処理と、を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項2】
請求項1に記載の無線通信システムであって、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御を繰り返し行うように構成され、前記基地局選択制御において基地局を切り替える場合は、該基地局切替を行う間隔を、所定の第2の時間以上とすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の無線通信システムであって、
前記回線制御装置は、前記基地局選択制御において、
前記第1の基地局が測定した受信電界強度値が、所定の閾値より大きい場合は、前記第1の基地局を、前記移動局と通話信号を交信する基地局として選択する第2の選択処理を行い、
前記第1の基地局が測定した受信電界強度値が所定の閾値以下の場合は、前記第1の選択処理を行うことを特徴とする無線通信システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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