図面 (/)

技術 基地局、中継局および無線通信システム

出願人 京セラ株式会社
発明者 小西友明
出願日 2013年12月16日 (5年7ヶ月経過) 出願番号 2013-259242
公開日 2015年6月22日 (4年1ヶ月経過) 公開番号 2015-115932
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム 無線中継システム
主要キーワード アイドルメッセージ レピータ装置 無線中継機 レピータ 収容数 接続先候補 所定日数 回線コスト
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(2015年6月22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)

課題

中継局接続先基地局を選択する際に、通信品質の低下を抑えながらリソース不足を回避することが可能な基地局、中継局および通信ステムを提供する。

解決手段

本発明にかかる無線通信システム100の構成は、基地局110と、無線端末102と、これらに無線接続する中継局120とからなる無線通信システム100において、基地局110は少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を中継局120に送信するリソース情報送信部114を備え、中継局120は、複数の基地局からリソース情報を取得して、トラフィック所定値以下の基地局110を接続先として判定する接続先判定部128を備えることを特徴とする。

概要

背景

PHS(Personal Handy phone System)に代表される無線通信システムでは、同時双方向通信を実現するため、通信経路時間軸区分けし交互に送信と受信とを行うTDD(Time Division Duplex:時分割多重複信)と、その送受信時間(フレーム)を複数のタイムスロット時分割したTDMA(Time Division Multiple Access:時分割多元接続)とを組み合わせたTDMA/TDD方式が採用されている。現在、このTDMA/TDD方式において、サービスエリア拡大のためRBS(Radio Bypass System:無線エントランスシステム)が導入されている。

RBSは、レピータとも称される無線中継機一種によって、他の周辺基地局無線を介して通信を行い、通信エリア構築するものである。すなわち、RBSは、回線が敷設できないエリア回線コストを抑えるなどの理由により回線を引いていないエリアにおいて、回線の代わりに無線によって中継を行うことができるシステムである。

しかし、RBSは、接続先基地局と接続元中継局とは無線によって接続されるため、接続先の基地局の無線リソースが減少する。中継局は接続先の基地局を選択する際に、基地局の受信レベルが高いものを優先的に選択するため、接続した基地局のトラフィックが高い場合、無線端末が接続するための無線リソースが不足するおそれがある。無線リソース不足となると、接続先の基地局において一般のユーザが利用できない場合や、中継局が最適な基地局に接続できなくなり、通信品質が低下するおそれがある。

かかる問題に対し、特許文献1には、トラフィック増大時には通話チャネル中継数の増大を図ることができるレピータ装置が記載されている。特許文献1では、通話チャネルの個数に基づき、ダイバーシチ中継から非ダイバーシチ中継切り替えることで中継通話チャネルの個数増大に対処できるとしている。

概要

中継局が接続先の基地局を選択する際に、通信品質の低下を抑えながらリソース不足を回避することが可能な基地局、中継局および通信システムを提供する。本発明にかかる無線通信システム100の構成は、基地局110と、無線端末102と、これらに無線接続する中継局120とからなる無線通信システム100において、基地局110は少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を中継局120に送信するリソース情報送信部114を備え、中継局120は、複数の基地局からリソース情報を取得して、トラフィックが所定値以下の基地局110を接続先として判定する接続先判定部128を備えることを特徴とする。

目的

本発明では、このような課題に鑑み、中継局が接続先の基地局を選択する際に、通信品質の低下を抑えながらリソース不足を回避することが可能な基地局、中継局および通信システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

基地局と、無線端末と、これらに無線接続する中継局とからなる無線通信システムにおいて、前記基地局は少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を前記中継局に送信するリソース情報送信部を備え、前記中継局は、複数の基地局から前記リソース情報を取得して、トラフィック所定値以下の基地局を接続先として判定する接続先判定部を備えることを特徴とする無線通信システム。

請求項2

前記中継局の接続先判定部は、さらに前記基地局から受信する信号の遅延が所定値以内である場合に接続先として判定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。

請求項3

前記中継局の接続先判定部は、さらに前記基地局が送信する制御信号から該基地局の種別を判断し、該基地局が複数の無線通信部を備える高度化基地局であるか、またはマイクロセルに対してカバーエリアが広いマクロセルの基地局でない場合に接続先として判定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。

請求項4

基地局および無線端末に無線接続する中継局において、複数の基地局から少なくともトラフィック情報を取得して、トラフィックが所定値以下の基地局を接続先として判定する接続先判定部を備えることを特徴とする中継局。

請求項5

中継局を介して無線端末に無線接続する基地局において、少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を前記中継局に送信するリソース情報送信部を備えることを特徴とする基地局。

技術分野

0001

本発明は、基地局と無線端末とこれらに無線接続する無線通信システムに関する。

背景技術

0002

PHS(Personal Handy phone System)に代表される無線通信システムでは、同時双方向通信を実現するため、通信経路時間軸区分けし交互に送信と受信とを行うTDD(Time Division Duplex:時分割多重複信)と、その送受信時間(フレーム)を複数のタイムスロット時分割したTDMA(Time Division Multiple Access:時分割多元接続)とを組み合わせたTDMA/TDD方式が採用されている。現在、このTDMA/TDD方式において、サービスエリア拡大のためRBS(Radio Bypass System:無線エントランスシステム)が導入されている。

0003

RBSは、レピータとも称される無線中継機一種によって、他の周辺基地局無線を介して通信を行い、通信エリア構築するものである。すなわち、RBSは、回線が敷設できないエリア回線コストを抑えるなどの理由により回線を引いていないエリアにおいて、回線の代わりに無線によって中継を行うことができるシステムである。

0004

しかし、RBSは、接続先の基地局と接続元中継局とは無線によって接続されるため、接続先の基地局の無線リソースが減少する。中継局は接続先の基地局を選択する際に、基地局の受信レベルが高いものを優先的に選択するため、接続した基地局のトラフィックが高い場合、無線端末が接続するための無線リソースが不足するおそれがある。無線リソース不足となると、接続先の基地局において一般のユーザが利用できない場合や、中継局が最適な基地局に接続できなくなり、通信品質が低下するおそれがある。

0005

かかる問題に対し、特許文献1には、トラフィック増大時には通話チャネル中継数の増大を図ることができるレピータ装置が記載されている。特許文献1では、通話チャネルの個数に基づき、ダイバーシチ中継から非ダイバーシチ中継切り替えることで中継通話チャネルの個数増大に対処できるとしている。

先行技術

0006

特開2010−062988号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかし、特許文献1に記載の技術では、通話チャネルが増大することに伴い、一部または全てのレピータ部が非ダイバーシチ中継に切り替えられるため、通信品質が低下するおそれがある。

0008

本発明では、このような課題に鑑み、中継局が接続先の基地局を選択する際に、通信品質の低下を抑えながらリソース不足を回避することが可能な基地局、中継局および通信システムを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0009

本発明にかかる無線通信システムの代表的な構成は、基地局と、無線端末と、これらに無線接続する中継局とからなる無線通信システムにおいて、基地局は少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を中継局に送信するリソース情報送信部を備え、中継局は、複数の基地局からリソース情報を取得して、トラフィックが所定値以下の基地局を接続先として判定する接続先判定部を備えることを特徴とする。

0010

上記の中継局の接続先判定部は、さらに基地局から受信する信号の遅延が所定値以内である場合に接続先として判定するとよい。

0011

上記の中継局の接続先判定部は、さらに基地局が送信する制御信号から基地局の種別を判断し、基地局が複数の無線通信部を備える高度化基地局であるか、またはマイクロセルに対してカバーエリアが広いマクロセルの基地局でない場合に接続先として判定するとよい。

0012

本発明にかかる中継局の代表的な構成は、基地局および無線端末に無線接続する中継局において、複数の基地局から少なくともトラフィック情報を取得して、トラフィックが所定値以下の基地局を接続先として判定する接続先判定部を備えることを特徴とする。

0013

本発明にかかる基地局の代表的な構成は、中継局を介して無線端末に無線接続する基地局において、少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を中継局に送信するリソース情報送信部を備えることを特徴とする。

発明の効果

0014

本発明によれば、中継局が接続先の基地局を選択する際に、通信品質の低下を抑えながらリソース不足を回避することが可能な基地局、中継局および通信システムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0015

基地局および中継局を含む無線通信システムを説明する図である。
基地局および中継局の構成を例示する機能ブロック図である。
基地局のトラフィック情報を収容する方法を示す図である。
基地局のトラフィック情報を収容する他の方法を示す図である。
中継局による接続先の基地局選択方法フローチャートである。

実施例

0016

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

0017

図1は基地局および中継局を含む無線通信システムを説明する図である。図1に示すように、無線通信システム100は、基地局110と、無線端末102と、これらに無線接続する中継局120とを含んで構成されている。

0018

無線端末102は、PHSに代表される同時双方向通信が可能なTDMA/TDD方式を採用している端末である。基地局110は、中継局120と無線によって通信を行い、有線回線によって、ネットワーク104に接続されている。

0019

中継局120は、都市部の周辺において基地局が存在するエリアに設置された中継局120であって、無線によって無線端末102および基地局110と通信を行っている。無線端末102は、中継局120を介して基地局110に接続されている。すなわち、中継局120は、無線によって通信を中継することで通信エリアを構築している。

0020

図2は基地局および中継局の構成を例示する機能ブロック図である。図2に示すように、基地局110は、基地局制御部112、リソース情報送信部114、通信部116および送受信部118、122を備えている。基地局制御部112は、中央処理装置(CPU)を含む半導体集積回路により基地局110全体を管理および制御する。通信部116は、有線回線によってネットワーク104(図1参照)と接続している。送受信部118、122は、それぞれ通信アンテナ118a、122aを介して無線端末102もしくは中継局120と無線通信を行っている。

0021

基地局110は、送受信部を2つ以上備える高度化基地局である。高度化基地局は、送受信部と同数の複数の無線通信部(高周波回路)を備えていて、無線端末の収容数が多く、また高速適応変調によってパケット通信が高速であったり通信エリアが広いなど、従来に比べて性能の高い基地局である。リソース情報送信部114は、少なくとも自局のトラフィック情報を含むリソース情報を中継局に送信する。トラフィック情報とは、基地局110が収容した端末の数や通話時間などを元に所定日数分のトラフィックが計算された情報である。また、リソース情報には、基地局110の位置情報なども含まれる。

0022

中継局120は、中継局制御部124、周辺基地局サーチ処理部126、接続先判定部128、端末部132および基地局部134を備えている。中継局制御部124は、中央処理装置(CPU)を含む半導体集積回路により中継局120全体を管理および制御する。端末部132は、通信アンテナ132aを介して基地局110と通信を行う。また、基地局110から上述したリソース情報を受信する。基地局部134は、通信アンテナ134aを介して無線端末102と通信を行う。周辺基地局サーチ処理部126は、周辺基地局110のIDおよび受信レベルを取得する。

0023

接続先判定部128は、基地局110を含む複数の基地局からリソース情報を取得して、トラフィックの値から接続する基地局110を判断する。接続先判定部128は、受信する信号の遅延の値や基地局110の送信する制御信号を元に接続する基地局110を判断する。

0024

図3は基地局のトラフィック情報を収容する方法を示す図である。図3は、1スーパーフレーム(1.2秒)の間に8回送信されるPCHがアイドルメッセージを送信するとき(アイドルPCH)を利用してトラフィック情報を送信する。PCH(Paging Channel:呼出チャネル)はCCH(Control Channel:制御チャネル)の一種であり、基地局110からカバーエリア内にある無線端末に着信通知する際に使用されるチャネルである。PCHは常に使用されているわけではなく、着信がないときはデータ領域を0(ゼロ)で埋められたアイドルPCHが送信される。図3に示す例では、アイドルPCHに基地局110のトラフィック情報を収容して送信している。そのため、実質的に使用されていなかったアイドルPCHを有効活用することができる。

0025

図3では3オクテット(3バイト)のトラフィック情報を収容しているが、これは一例にすぎず、空き領域に応じて収容するトラフィック情報のデータ量を変更してよい。また、トラフィック情報を収容可能なアイドルメッセージを有する他のCCHを使用してもよい。例えば端末と通話接続するSCCH(Signaling Control Channel:個別セル用チャネル)のアイドルメッセージを用いてもよい。

0026

図4は基地局のトラフィック情報を収容する他の方法を示す図である。図4に示す例では、1スーパーフレーム(1.2秒)のうち何も送信されないCCHのタイムスロットにおいて、新しいデータ種別のCCHにトラフィック情報を収容して送信する。この場合には、トラフィック情報のデータ量を自由に変更することができ、位置情報などのリソース情報も同時に収容することができる。その際には図4で示すように、中継局120がどのような情報が含まれているかをデータ種別によって判断可能にする。なお、図4で示すフォーマットは一例にすぎず、収容されるトラフィック情報の数やデータ構造などは適宜変更してよい。

0027

図5は中継局による接続先の基地局選択方法のフローチャートである。図5に示すように、中継局120は、接続先判定部128が周辺基地局110の中から、高度化基地局であるか、もしくはマイクロセルに対してカバーエリアが広いマクロセルでない基地局を制御信号によって抽出する(ステップS202)。そして、周辺基地局サーチ処理部126は、上述した方法によって接続先の候補として判定された周辺基地局110を受信レベルが高い順に順位付けする(ステップS204)。

0028

次に、接続先判定部128は、順位の高い基地局110のトラフィック情報を取得する(ステップS206)。接続先判定部128は、対象とした基地局110からトラフィック情報の報知がない場合(ステップS208のNO)、次の接続対象基地局があるか調べる(ステップS216)。

0029

ステップS216の処理に進み、次の順位に当たる接続対象基地局がある場合(ステップS216YES)、接続先判定部128は、次の接続対象基地局からトラフィック情報を取得する処理を行う(ステップS206)。次の接続対象基地局がない場合(ステップS216のNO)、すなわち全ての接続対象基地局においてトラフィック情報の報知がない場合には、優先順位が最も高い基地局を接続先として選択する(ステップS218)。

0030

基地局110からトラフィック情報の報知がある場合(ステップS208のYES)、接続先判定部128は、トラフィックが所定値以上であるかを確認する(ステップS210)。トラフィックが所定値以上の場合(ステップ210のYES)、接続先判定部128は、ステップS216へ進んで上述した処理を行う。すなわち、トラフィックが高い基地局110には接続せず、トラフィックが低い基地局110を接続先候補とする。

0031

一方、接続先候補の基地局110のトラフィックが所定値以下である場合(ステップS210のNO)、接続先判定部128は基地局110から受信する信号の受信タイミングの遅延の値を調べる(ステップS212)。受信タイミングの遅延が所定値以上の場合(ステップS212のYES)、接続先判定部128は、ステップS216へ進んで上述した処理を行う。遅延が大きいことは、距離が遠いことを意味する。基地局110と中継局120との間で遅延が大きい場合、中継局120と無線端末102の間の距離が遠くなると、結果的に基地局110と無線端末102との間での遅延が許容量を超えてしまう。そのため遅延が大きな基地局110には接続せず、遅延が小さな基地局110を接続先候補とする。

0032

そこで、基地局110から受信する信号の受信タイミングの遅延が所定値以下(所定値以内)である場合(ステップS212のNO)、接続先判定部128は、当該基地局110を接続先として選択し(ステップS214)、処理を終了する。

0033

上記の構成によれば、中継局120はマクロセル基地局に接続しない。カバーエリアの広いマクロセル基地局は、通信が集中することで通信に不具合が発生するおそれがある。そのため、マクロセル基地局を接続先から除外することで、通信品質の低下を防ぐことができる。また、基地局110のような高度化基地局を接続先として選択することで、通信品質を安定させることができる。

0034

また、中継局120は基地局110のトラフィック情報を元に、トラフィックの低い基地局110を接続先として選択する。そのため、基地局110におけるトラフィックの偏りを防ぐとともに、基地局110の無線リソースの不足を防ぐことができるため、通信品質の低下を防ぐことができる。

0035

さらに、中継局120は、受信する信号の遅延が少ない基地局110を接続先として選択するため、トラフィックの低い基地局110の中でもさらに安定した通信が可能な基地局110と接続することができる。そのため、通信品質の低下を防ぐことができる。

0036

また、中継局120は、全ての条件を満たす基地局110がない場合には、周辺基地局の中から優先順位の最も高い基地局に接続する。したがって、中継局120は、その時点で最も好適な基地局110を接続先として選択することを可能にしている。

0037

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

0038

本発明は、基地局と無線端末とこれらに無線接続する無線通信システムに利用することができる。

0039

100…無線通信システム、102…無線端末、104…ネットワーク、110…基地局、112…基地局制御部、114…リソース情報送信部、116…通信部、118…送受信部、118a、122a、132a、134a…通信アンテナ、120…中継局、122…送受信部、124…中継局制御部、126…周辺基地局サーチ処理部、128…接続先判定部、132…端末部、134…基地局部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ