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技術 移動体通信の中継局選択方式

出願人 沖電気工業株式会社
発明者 飯田道夫乙川誠
出願日 1992年3月23日 (27年5ヶ月経過) 出願番号 1992-064617
公開日 1995年7月28日 (24年1ヶ月経過) 公開番号 1995-193858
状態 未査定
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード 立上げ状態 伝送用信号線 要素信号 受信ランプ 受信信号線 電界情報 電界信号 制御卓
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年7月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

目的

最適中継局を人間によらずに瞬時に選択できる、しかもそのような選択方式通信品質に対する制約を与えることがないようにする。

構成

各中継局10a、10b、…の受信部11a、11b、…は、移動体からの無線信号受信レベルを表す電界検出信号を発生する。電界信号合成部13a、13b、…は、移動体から基地局20への伝送信号の前に発生された電界検出信号の情報を付与した合成信号を基地局に出力する。基地局においては、電界情報検出部42a、42b、…が各中継局からの合成信号から電界情報を取り出す。そして、選択制御部44が、最も大きい電界情報を判別してその電界情報に係る中継局と基地局との通信路切替え制御して確立させる。

概要

背景

動体との通信品質に対する要求がかなり厳しい単一無線ステムがある。例えば、消防車基地局(消防指令所)との間の通信において、火災発生場所を正確に伝えられない場合には火災が小さいうちに鎮火活動を開始できない恐れがあり、そのため、通信品質に対する要求が厳しい。そこで、移動体に対して、地形に関係なく確実に通信できるように、移動体の行動範囲カバーする複数の中継局を設けたものがあり、このような移動体通信システムにおいては、基地局が通信に介在する中継局を決定することを要する。

図2は、従来の中継局選択方式の説明図である。図2において、基地局1は複数の中継局2a、2b、…、2nと有線で接続されており、1以上の中継局が移動体3からの電波捕捉できるようになされている。中継局の選択時においては、移動体3からの電波を捕捉した中継局は全て受信信号線(4a、4b、…、4nの1以上)を介して基地局1に受信信号を送信し、基地局1にいる者が通信路選択部5を操作しながらこれら受信信号の明瞭性を、音声出力聴取したり受信ランプ点灯輝度目視したりして主観評価し、その評価結果に応じて通信路選択部5を操作して通信に介在する中継局を最終的に決定する。

このような選択方式としているのは、自動車電話システムとは異なり、基地局1には通信に係る人間が必ず居ることに基づいている。

概要

最適中継局を人間によらずに瞬時に選択できる、しかもそのような選択方式が通信品質に対する制約を与えることがないようにする。

各中継局10a、10b、…の受信部11a、11b、…は、移動体からの無線信号受信レベルを表す電界検出信号を発生する。電界信号合成部13a、13b、…は、移動体から基地局20への伝送信号の前に発生された電界検出信号の情報を付与した合成信号を基地局に出力する。基地局においては、電界情報検出部42a、42b、…が各中継局からの合成信号から電界情報を取り出す。そして、選択制御部44が、最も大きい電界情報を判別してその電界情報に係る中継局と基地局との通信路を切替え制御して確立させる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

基地局と移動体との通信に介在する中継局を複数の中継局の中から決定する移動体通信の中継局選択方式において、各中継局に、移動体からの無線信号受信レベルを表す電界情報を発生する電界情報発生手段と、移動体から基地局への伝送信号の前に発生された電界情報を付与した合成信号を基地局に出力する電界情報合成手段とを設け、基地局に、各中継局からの合成信号から電界情報を取り出す電界情報検出手段と、最も大きい電界情報を判別して基地局と中継局との通信路切替え制御する選択制御手段とを設けたことを特徴とする移動体通信の中継局選択方式。

技術分野

0001

本発明は、基地局と、移動体行動範囲カバーする複数の中継局とを有する単一無線ステムにおいて、通信に介在する中継局を選択する移動体通信の中継局選択方式に関する。

背景技術

0002

移動体との通信品質に対する要求がかなり厳しい単一無線システムがある。例えば、消防車と基地局(消防指令所)との間の通信において、火災発生場所を正確に伝えられない場合には火災が小さいうちに鎮火活動を開始できない恐れがあり、そのため、通信品質に対する要求が厳しい。そこで、移動体に対して、地形に関係なく確実に通信できるように、移動体の行動範囲をカバーする複数の中継局を設けたものがあり、このような移動体通信システムにおいては、基地局が通信に介在する中継局を決定することを要する。

0003

図2は、従来の中継局選択方式の説明図である。図2において、基地局1は複数の中継局2a、2b、…、2nと有線で接続されており、1以上の中継局が移動体3からの電波捕捉できるようになされている。中継局の選択時においては、移動体3からの電波を捕捉した中継局は全て受信信号線(4a、4b、…、4nの1以上)を介して基地局1に受信信号を送信し、基地局1にいる者が通信路選択部5を操作しながらこれら受信信号の明瞭性を、音声出力聴取したり受信ランプ点灯輝度目視したりして主観評価し、その評価結果に応じて通信路選択部5を操作して通信に介在する中継局を最終的に決定する。

0004

このような選択方式としているのは、自動車電話システムとは異なり、基地局1には通信に係る人間が必ず居ることに基づいている。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来の中継局選択方式では、通信時間が短い通信の場合に、最適中継局を探索している状態で通信が終了する恐れがあり、すなわち、通信品質が悪い状態で通信が終了してしまう恐れがある。

0006

そこで、移動体3からの電波の中継局による受信レベル情報電界検出信号)を、中継局が伝送チャンネル音声帯域外の帯域に挿入して基地局1に送信し、基地局1が受信レベルの大きい中継局を自動的に選択する中継局選択方式も既に提案されている(例えば、特開昭62−221230号公報)。

0007

しかしながら、この選択方式の場合には、伝送チャンネルの帯域を、伝送しようとする本来の信号に全て割り当てていないので、S/N比が最も良好な中継局を選択したとしても、その分通信品質が低下することを避けることができない。受信レベル情報の伝送用信号線を本来の伝送信号の伝送用信号線と別個に設ければ、このような不都合を解決できるが、中継局と基地局との距離は実際上大きいものであり、信号線の敷設量が多くなるという別個の問題が生じる。

0008

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、最適中継局を人間を介さずに瞬時に選択することができる、しかもそのような選択方式が通信品質に対する制約を与えることがない移動体通信の中継局選択方式を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0009

かかる課題を解決するため、本発明においては、基地局と移動体との通信に介在する中継局を複数の中継局の中から決定する移動体通信の中継局選択方式において、以下の各手段を設けた。

0010

すなわち、各中継局に、移動体からの無線信号の受信レベルを表す電界情報を発生する電界情報発生手段と、移動体から基地局への伝送信号の前に発生された電界情報を付与した合成信号を基地局に出力する電界情報合成手段とを設けた。また、基地局に、各中継局からの合成信号から電界情報を取り出す電界情報検出手段と、最も大きい電界情報を判別して基地局と中継局との通信路を切替え制御する選択制御手段とを設けた。

0011

本発明において、各中継局の電界情報発生手段は、移動体からの無線信号の受信レベルを表す電界情報を発生し、電界情報合成手段は、移動体から基地局への伝送信号の前に発生された電界情報を付与した合成信号を基地局に出力する。基地局においては、電界情報検出手段が各中継局からの合成信号から電界情報を取り出し、選択制御手段が、最も大きい電界情報を判別してその電界情報に係る中継局と基地局との通信路を切替え制御して確立させる。

0012

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述する。ここで、図1はこの実施例システムの全体構成を示すブロック図である。

0013

図1において、この実施例の無線通信システムも、図示しない移動体との通信を行なう各中継局10a、10b、…と基地局20とが有線で接続されており、移動体と基地局20との通信にいずれかの中継局が介在するものである。

0014

この実施例の場合、各中継局10a、10b、…はそれぞれ、受信部11a、11b、…と、送信部12a、12b、…とを備えており、さらに電界信号合成部13a、13b、…を備えている。

0015

各受信部11a、11b、…は、図示は省略するが従来と同様な詳細構成を有し、図示しないアンテナが捕捉した受信信号を復調処理して得た基地局20への伝送信号(音声信号又はデータ信号)S1a、S1b、…と、到来電波電界強度(受信レベル)を表す電界検出信号S2a、S2b、…と、受信信号があるか否かを表す着信信号S3a、S3b、…とを電界信号合成部13a、13b、…に与える。なお、受信部11a、11b、…は自動利得制御(AGC回路を内蔵しており、利得制御用コントロール信号を電界検出信号S2a、S2b、…として出力する。

0016

各電界信号合成部13a、13b、…は、後述する図3に示す詳細構成を有するものであり、入力された各種信号S1a、S1b、…、S2a、S2b、…、S3a、S3b、…に基づいて、電界信号S2a、S2b、…の情報を基地局20への伝送信号S1a、S1b、…の前に合成した合成信号S4a、S4b、…を形成し、この合成信号S4a、S4b、…を基地局20に有線回線を介して送出する。

0017

各送信部12a、12b、…はそれぞれ、図示は省略するが従来と同様な詳細構成を有し、基地局20から与えられたプレストーク信号(PTT信号)S5a、S5b、…によって立ち上げられるものであり、この立上げ状態で基地局20から与えられた移動体への伝送信号S6a、S6b、…を変調したり電力増幅したりして図示しないアンテナから放射させるものである。

0018

図3は、上述した電界信号合成部13(13a、13b、…)の詳細構成を示すブロック図、図4はそのタイミングチャートである。

0019

電界信号合成部13は、音声遅延部30、データ復調器31、フレーム同期信号検出部32、電界信号生成部33、データ変調器34、切替えスイッチ35及びアナログデジタル変換部36から構成されている。

0020

音声遅延部30は、受信部11(11a、11b、…)から入力された基地局20への伝送信号S1(S1a、S1b、…)を所定時間Tだけ遅延させるものであり、遅延された伝送信号を切替えスイッチ35の一方の入力端子に与える。なお、切替えスイッチ35のこの入力端子が選択される場合は、後述するように伝送信号S1が音声信号であるときだけなので、この遅延部30は音声信号だけを遅延させているということができる。また、遅延時間Tは、当該電界信号合成部13からの出力信号S4(S4a、S4b、…)における電界情報の挿入時間に選定されている。

0021

データ復調器31は受信部11から与えられた基地局20への伝送信号S1をデータ復調し、フレーム同期信号検出部32はその復調データにおけるフレーム同期信号を検出し、復調データと共にフレーム同期信号のタイミング情報を電界信号生成部33に与える。従って、伝送信号S1が音声信号の場合には、フレーム同期信号検出部32から電界信号生成部33には無意味な情報が与えられ、電界信号生成部33は伝送信号S1が音声信号かデータ信号かを判別することができる。

0022

電界信号生成部33には、さらに、アナログ/デジタル変換部36によってデジタル信号に変換された電界検出信号S2(S2a、S2b、…)と、着信信号S3(S3a、S3b、…)とが与えられる。

0023

電界信号生成部33は、伝送信号S1が音声信号の場合とデータ信号の場合とで異なる処理を実行する。

0024

伝送信号S1が音声信号の場合には、電界信号生成部33は、着信信号S3が有意となったときから電界信号データをデータ変調器34に出力すると共に、この出力期間Tの間だけ切替えスイッチ35をデータ変調器34に繋がる入力端子に接続させ、その後、切替えスイッチ35を音声遅延部30に繋がる入力端子に接続させるスイッチ制御信号を切替えスイッチ35に与える。なお、データ変調器34は、与えられた電界信号データをデータ変調して切替えスイッチ35に与える。

0025

従って、図4(A1)のように、当該電界信号合成部13に、音声信号でなる伝送信号S1が入力された場合には、この入力時点から電界情報が始まり、その後入力された伝送信号(音声信号)が続く図4(A2)に示す合成信号S4が当該電界信号合成部13から出力される。

0026

伝送信号S1がデータ信号の場合には、電界信号生成部33は、フレーム同期信号を検出したときから電界信号データをデータ変調器34に出力し、その後続けてフレーム同期信号から始まる復調データをデータ変調器34に出力すると共に、このデータ変調器34にデータを出力している期間中切替えスイッチ35をデータ変調器34に繋がる入力端子に接続させるスイッチ制御信号を切替えスイッチ35に与える。なお、データ変調器34は、与えられた電界信号データ及び復調データをデータ変調して切替えスイッチ35に与える。

0027

従って、図4(B1)のように、当該電界信号合成部13に、データ信号でなる伝送信号S1が入力された場合には、電界情報が最初にあって入力された伝送信号(データ信号)がその後に続く図4(B2)に示す合成信号S4が当該電界信号合成部13から出力される。

0028

次に、図1に戻って、基地局20を説明する。基地局20は、大きくは、伝送制御部21と制御卓22とからなる。図5は、伝送制御部21のタイミングチャートである。

0029

伝送制御部21は、各中継局10a、10b、…に個別に対応した構成部分として、音声遅延部40a、40b、…と、音声スイッチ41a、41b、…と、電界信号検出部42a、42b、…と、送信制御部43a、43b、…とを有すると共に、各中継局10a、10b、…に共通の構成部分として選択制御部44及び切替回路部45を有する。

0030

各音声遅延部40a、40b、…は、中継局10a、10b、…から与えられた合成信号S4a、S4b、…を遅延するものであり、データ変調されている合成信号部分(電界情報及びデータ信号)に対しては短い遅延時間T1で遅延し、音声信号に対してはそれより長い遅延時間T2で遅延して遅延信号S7a、S7b、…を音声スイッチ41a、41b、…に与える。

0031

従って、図5(A1)に示すような音声信号を含む合成信号S4a、S4b、…が与えられた場合には、音声遅延部40a、40b、…からは、図5(A2)に示すような電界情報と音声信号とが時間軸上で確実に分離された遅延信号S7a、S7b、…が出力される。図5(B1)に示すようなデータ信号を含む合成信号S4a、S4b、…が与えられた場合には、音声遅延部40a、40b、…からは、図5(B2)に示すような合成信号S4a、S4b、…が所定時間T1だけ遅延された、すなわち電界情報とデータ信号とが時間軸上で連続する遅延信号S7a、S7b、…が出力される。

0032

各音声スイッチ41a、41b、…は、電界信号検出部42a、42b、…から与えられたスイッチング制御信号に応じてオンオフ動作するものであり、このオンオフ動作を通じて、合成信号S4a、S4b、…に音声信号が含まれている場合に遅延信号S7a、S7b、…から音声信号だけを通過させて切替回路部45に与えるものである。

0033

各電界信号検出部42a、42b、…には、中継局10a、10b、…からの合成信号S4a、S4b、…が入力される。各電界信号検出部42a、42b、…は、合成信号S4a、S4b、…から電界情報を分離した後それをデータ復調して当初の電界検出信号(デジタル信号)に戻して選択制御部44に与える。

0034

また、各電界信号検出部42a、42b、…は、音声スイッチ41a、41b、…に与えるスイッチング制御信号を発生する。入力された合成信号S4a、S4b、…が音声信号を含む場合には、図5(A3)に示すように、合成信号S4a、S4b、…が与えられ始めた時点から、遅延信号S7a、S7b、…における音声信号が始まる時点までの間だけオフ開放)状態を指示するスイッチング制御信号を発生する。従って、この場合には、図5(A4)に示すように、音声信号だけが音声スイッチ41a、41b、…を通過する。他方、入力された合成信号S4a、S4b、…がデータ信号を含む場合には、図5(B3)に示すように、合成信号S4a、S4b、…が与えられ始めた時点から、遅延信号S7a、S7b、…におけるデータ信号が終了する時点までの間だけオフ(開放)状態を指示するスイッチング制御信号を発生する。従って、この場合には、図5(B4)に示すように、合成信号S4a、S4b、…の要素信号は音声スイッチ41a、41b、…を一切通過することができない。

0035

なお、合成信号S4a、S4b、…自体は、音声信号を含む場合及びデータ信号を含む場合共に切替回路部45に直接入力される。図5(B5)は、データ信号を含む合成信号S4a、S4b、…が切替回路部45に入力されるタイミングを示している。

0036

選択制御部44は、全ての電界信号検出部42a、42b、…から与えられた電界検出信号の中の最大のものを判別して、それに対応する中継局を、基地局20と移動体との通信に介在する中継局と決定して選択情報を切替回路部45に与える。

0037

制御卓22は、スピーカ50、マイクロフォン51、PTTスイッチ52及びデータ通信装置53からなる。

0038

切替回路部45は、受信系の切替え構成と送信系の切替え構成とからなり(増幅器等は備えている)、与えられた選択情報に基づいて通信路の切替えを実行する。

0039

切替回路部45は、与えられた選択情報が指示する中継局に対応する音声スイッチ44(44a、44b、…のいずれか)から音声信号がある場合には、これをスピーカ50に与えると共に、直接与えられた合成信号S4のデータ通信装置53への出力を阻止する。他方、切替回路部45は、与えられた選択情報が指示する中継局に対応する音声スイッチ44(44a、44b、…のいずれか)から音声信号がない場合には、スピーカ50への出力を阻止すると共に、直接与えられた合成信号(データ信号を含む)S4をデータ通信装置53へ出力する。

0040

なお、データ信号を含む合成信号S4の場合、データ通信装置53に電界情報も与えられるが、データ通信装置53ではフレーム同期信号を検出してその後を有効なデータと認識して処理するので問題となることはない。電界情報を含めたままデータ通信装置53に信号を与えることは、伝送制御部21にデータ信号と電界情報とを分離する構成が必要でなくなるという利点を有する。

0041

また、切替回路部45は、マイクロフォン51からの音声信号やデータ通信装置53からのデータ信号、及び、PTTスイッチ52又はデータ通信装置53からのプレストーク信号(PTT信号)を、選択制御部44から与えられた選択情報が指示する中継局に対応する送信制御部43(43a、43b、…のいずれか)に与える。このような伝送信号(音声信号又はデータ信号)及びプレストーク信号がこの送信制御部43による送信制御を受けて、選択された中継局10(10a、10b、…のいずれか)に出力される。

0042

従って、上記実施例によれば、電界検出信号に基づいて最適中継局を決定するようにしたので、瞬時に最適中継局を決定でき、通信時間が短い通信であっても大半の時間を良好な通信品質によって通信することができる。

0043

かくするにつき、電界情報を時間軸上で伝送信号に合成して中継局から基地局に与えるようにしたので、電界情報に伝送信号以外の帯域を割り当てることが不要であって、伝送信号に十分な帯域を割り当てることができ、この点からも通信品質を高めることができる。

0044

なお、上記実施例は、音声信号及びデータ信号の両者を伝送信号とできるシステムに本発明を適用したものを示したが、いずれかの種類だけを伝送信号とするシステムに対しても本発明を適用することができる。

発明の効果

0045

以上のように、本発明によれば、移動体からの伝送信号の受信レベルを表す電界情報を伝送信号の時間軸上の前に付加して基地局に伝送し、基地局は電界情報が最も大きい中継局を移動体との通信に介在する中継局と決定するようにしたので、瞬時に最適中継局を決定できて通信が良好な状態で行なうことができると共に、中継局及び基地局間の伝送信号の伝送帯域が電界信号によって制限されることがなく、通信品質を従来より高めることができる。

図面の簡単な説明

0046

図1実施例の全体構成を示すブロック図である。
図2従来の中継局選択方式の説明図である。
図3実施例の電界信号合成部の詳細構成を示すブロック図である。
図4実施例の電界信号合成部の各部タイミングチャートである。
図5実施例の基地局の伝送信号制御部の各部タイミングチャートである。

--

0047

10a、10b、…中継局、
13a、13b、…電界信号合成部、
20基地局、
42a、42b、… 電界信号検出部、
44選択制御部、
45切替回路部。

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