(57)【要約】【課題】従来の無線通信システムでは占有無線帯域幅の利用効率が十分でない問題があった。【解決手段】本発明の無線通信装置は、第１の通信経路と、第２の通信経路と、第１の通信経路及び第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える制御部１１と、を有し、制御部１１は、経路開設指示が与えられていない通常状態においては、第１の通信経路と第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、第１の通信経路及び第２の通信経路に前記無線通信を実行させ、経路開設指示を検出したことに応じて、第１の通信経路と第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して通常状態で行われていた無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に一方の通信経路とは異なる変調方式による無線通信を指示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の変復調器と第１の増幅器とを備え、他の無線通信装置との間で無線通信を行う第１の通信経路と、
第２の変復調器と第２の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の通信経路と、
前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記経路開設指示が与えられていない通常状態においては、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路に前記無線通信を実行させ、
前記経路開設指示を検出したことに応じて、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記通常状態で行われていた前記無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に前記一方の通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する無線通信装置。
【請求項２】
第３の変復調器と第３の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第３の通信経路を更に備え、
前記制御部は、
前記経路開設指示を検出したことに応じて、前記第１の通信経路、前記第２の通信経路及び前記第３の通信経路から選択した２つの通信経路を含む通常通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記無線通信の回線速度を維持し、前記通常通信経路に含まれなかった通信経路に前記通常通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記通常状態において前記第２の通信経路を停止させる請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線通信装置は、前記経路開設指示が与えられた場合、前記他の無線通信装置に前記経路開設指示を与え、
前記制御部は、当該経路開設指示に応じて前記他の無線通信装置が出力する指示に基づき前記無線通信に用いる前記占有帯域幅と変調方式とを切り替える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
第１の変復調器と第１の増幅器とを備え、他の無線通信装置との間で無線通信を行う第１の通信経路と、
第２の変復調器と第２の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の通信経路と、
前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える制御部と、を有する無線通信装置の制御方法であって、
前記制御部によって、
前記経路開設指示が与えられていない通常状態においては、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路に前記無線通信を実行させ、
前記経路開設指示を検出したことに応じて、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記通常状態で行われていた前記無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に前記一方の通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する無線通信装置の制御方法。
【請求項６】
前記無線通信装置は、第３の変復調器と第３の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第３の通信経路を更に備え、
前記制御部によって、
前記経路開設指示を検出したことに応じて、前記第１の通信経路、前記第２の通信経路及び前記第３の通信経路から選択した２つの通信経路を含む通常通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記無線通信の回線速度を維持し、前記通常通信経路に含まれなかった通信経路に前記通常通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する請求項５に記載の無線通信装置の制御方法。
【請求項７】
前記制御部によって、前記通常状態において前記第２の通信経路を停止させる請求項５又は６に記載の無線通信装置の制御方法。
【請求項８】
前記経路開設指示が与えられた場合、前記無線通信装置から前記他の無線通信装置に前記経路開設指示を与え、
前記制御部によって、当該経路開設指示に応じて前記他の無線通信装置が出力する指示に基づき前記無線通信に用いる前記占有帯域幅と変調方式とを切り替える請求項５乃至７のいずれか１項に記載の無線通信装置の制御方法。
【請求項９】
第１の変復調器と第１の増幅器とを備え、他の無線通信装置との間で無線通信を行う第１の通信経路と、
第２の変復調器と第２の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の通信経路と、
プログラムを実行し、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える演算部と、を有する無線通信装置において実行される通信制御プログラムであって、
前記通信制御プログラムは、
前記経路開設指示が与えられていない通常状態においては、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路に前記無線通信を実行させ、
前記経路開設指示を検出したことに応じて、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記通常状態で行われていた前記無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に前記一方の通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する通信制御プログラム。
【請求項１０】
第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、を有する無線通信システムであって、
前記第１の無線通信装置と、前記第２の無線通信装置とは、それぞれ、
第１の変復調器と第１の増幅器とを備え、他の無線通信装置との間で無線通信を行う第１の通信経路と、
第２の変復調器と第２の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の通信経路と、
前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記経路開設指示が与えられていない通常状態においては、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路に前記無線通信を実行させ、
前記経路開設指示を検出したことに応じて、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記通常状態で行われていた前記無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に前記一方の通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線通信装置の制御方法及び通信制御プログラムに関し、特に、通信状況に応じて変調方式を切り替える無線通信装置、無線通信装置の制御方法及び通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話システム等の無線通信を用いた移動体通信では、移動端末と通信を行う無線基地局と局舎との間、或いは、無線基地局と他の無線基地局との間の通信に無線通信を用いる。このような無線基地局と局舎との間、或いは、無線基地局と他の無線基地局との間の通信をバックホール通信と称し、無線信号を用いてこの通信を行うことをバックホール無線通信と称す。
【０００３】
バックホール無線通信は、一般的に、１つの無線区間に１つの占有無線帯域を確保し、無線通信路の変化に適応した変調方式のシングルキャリヤで運用される。また、この移動体通信は現在では緊急連絡システムとして非常用通信としても利用されている。この非常用通信は、優先度が高い通信でるため、例えば、特許文献１に示されるように、個別の占有無線帯域を確保するように運用される。また、特許文献２、３では、緊急呼を受信した場合に、通常呼に利用されている通信路を他の基地局に切り替え、通信路の移動により空いた帯域を利用して緊急呼の通信を行う例が開示されている。
【０００４】
また、移動体通信では、故障やメンテナンスなどを考慮し、現在使用中の変復調器と送受信電力増幅器の１組と、予備として待機中の変復調器と送受信電力増幅装置の１組を実装している、いわゆる１＋１構成を採用することも多い。
【０００５】
ここで、適応変調機能は、無線通信路の変化に適応した変調多数値へ変更する機能である。変更の判定情報としては回線品質情報が主に採用されており例えばＣＮＲ（Carrier Noise Ratio）、ＲＳＬ（Received Signal Level）、或いはＢＥＲ（Bit Error Rate）等が用いられている。ここで通常の適応変調機能の目的は回線品質の保持である。特許文献４、５では、変調方式を切り替える適応変調機能を有する無線通信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１３９３８号公報
【特許文献２】特開平１１−１７８０７３号公報
【特許文献３】特開平１１−９８５５４号公報
【特許文献４】国際公開第２００７／０２９４０６号
【特許文献５】特表２００５−５１４８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、移動体通信では、通信事業者に割り当てられている占有無線帯域は限られている。そのため、通信事業者においては、占有無線帯域の利用効率の向上が求められている。しかしながら、特許文献１〜５に記載の技術では、緊急呼に関する通信路を別途確保する、或いは、緊急呼を受信した場合に通常呼の通信路を退避させるための冗長回線を確保する必要があり、占有無線帯域の利用効率を向上させることができない問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、通信事業者に割り当てられている占有無線帯域の利用効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる無線通信装置の一態様は、第１の変復調器と第１の増幅器とを備え、他の無線通信装置との間で無線通信を行う第１の通信経路と、第２の変復調器と第２の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の通信経路と、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える制御部と、を有し、前記制御部は、前記経路開設指示が与えられていない通常状態においては、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路に前記無線通信を実行させ、前記経路開設指示を検出したことに応じて、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記通常状態で行われていた前記無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に前記一方の通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する。
【００１０】
本発明にかかる無線通信装置の制御方法の一態様は、第１の変復調器と第１の増幅器とを備え、他の無線通信装置との間で無線通信を行う第１の通信経路と、第２の変復調器と第２の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の通信経路と、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える制御部と、を有する無線通信装置の制御方法であって、前記制御部によって、前記経路開設指示が与えられていない通常状態においては、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路に前記無線通信を実行させ、前記経路開設指示を検出したことに応じて、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記通常状態で行われていた前記無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に前記一方の通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する。
【００１１】
本発明にかかる通信制御プログラムの一態様は、第１の変復調器と第１の増幅器とを備え、他の無線通信装置との間で無線通信を行う第１の通信経路と、第２の変復調器と第２の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の通信経路と、プログラムを実行し、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える演算部と、を有する無線通信装置において実行される通信制御プログラムであって、前記通信制御プログラムは、前記経路開設指示が与えられていない通常状態においては、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路に前記無線通信を実行させ、前記経路開設指示を検出したことに応じて、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記通常状態で行われていた前記無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に前記一方の通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する。
【００１２】
本発明にかかる無線通信システムの一態様は、第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、を有する無線通信システムであって、前記第１の無線通信装置と、前記第２の無線通信装置とは、それぞれ、第１の変復調器と第１の増幅器とを備え、他の無線通信装置との間で無線通信を行う第１の通信経路と、第２の変復調器と第２の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の通信経路と、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える制御部と、を有し、前記制御部は、前記経路開設指示が与えられていない通常状態においては、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路に前記無線通信を実行させ、前記経路開設指示を検出したことに応じて、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記通常状態で行われていた前記無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に前記一方の通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる無線通信装置、無線通信装置の制御方法、通信制御プログラム及び無線通信システムによれば、通信事業者に割り当てられている占有無線帯域の利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１にかかる無線通信システムの概略を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかる無線通信装置における変調多数値と通信速度との関係を示す表である。
【図３】実施の形態１にかかる無線通信システムにおける通常呼による通信路が確立されている状態で緊急呼が生じた場合の回線切り替え手順を説明する図である。
【図４】実施の形態１にかかる無線通信システムにおける非常用通信回線の開設手順を示すシーケンス図である。
【図５】実施の形態１にかかる無線通信システムにおける変調多値数切替処理の詳細な処理手順を示すシーケンス図である。
【図６】実施の形態１にかかる無線通信システムにおける変調帯域切替処理の詳細な処理手順を示すシーケンス図である。
【図７】実施の形態２にかかる無線通信システムの概略を示すブロック図である。
【図８】実施の形態２にかかる無線通信装置における変調多数値と通信速度との関係を示す表である。
【図９】実施の形態２にかかる無線通信システムにおける通常呼による通信路が確立されている状態で緊急呼が生じた場合の回線切り替え手順を説明する図である。
【図１０】実施の形態３にかかる無線通信システムの概略を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態３にかかる無線通信システムにおける通常呼による通信路が確立されている状態で緊急呼が生じた場合の回線切り替え手順を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１
以下では、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。まず、図１に実施の形態１にかかる無線通信装置１０、２０を有する無線通信システム１のブロック図を示す。図１に示すように、無線通信システム１は、無線通信装置１０、２０のそれぞれに設けられたアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２を介して無線通信を行う。この無線通信は、例えば、バックホール無線通信である。
【００１６】
無線通信装置１０、２０は、適応変調機能を有するものとする。ここで、例えば、特許文献４に記載されたように、無線通信では変調方式に関して、例えば、１つのキャリヤを用いて１つのデータの送受信を行うＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）のような変調方式をシングルキャリヤ変調方式と称し、１組の複数のキャリヤを用いて同時に複数のデータを送信するＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）のような変調方式をマルチキャリヤ変調方式と称することがある。しかし、以下の説明では、占有無線帯域を１つの変調方式の変調波で占有している状態をシングルキャリヤ、占有無線帯域を複数の変調方式の変調波で占有している状態をマルチキャリヤと称す。
【００１７】
また、無線通信装置１０は、携帯通信端末と通信を行う基地局として機能する。無線通信装置２０は、無線通信装置１０との間でバックホール無線通信を行う局舎として機能する。なお、図１では無線通信装置１０、２０のいずれにおいても、バックホール無線通信に必要な機能ブロックのみを示し、他の機能のための機能ブロックの記載は省略した。
【００１８】
無線通信装置１０は、基地局バックホール無線通信装置１１、制御部１２を有する。基地局バックホール無線通信装置１１は、アンテナＡＮＴ１を介して制御部１２から出力される送信データを無線信号として出力すると共に、アンテナＡＮＴ１を介して受信した受信信号から受信データを復号して制御部１２に出力する。制御部１２は、送信データ及び受信データに応じて基地局バックホール無線通信装置１１の変調方式及び占有無線帯域幅等を制御する。
【００１９】
基地局バックホール無線通信装置１１は、回線切り替えスイッチ１５、第１の変復調器（例えば、変復調器１６）、第１の増幅器（例えば、電力増幅器１７）、第２の変復調器（例えば、変復調器１８）、第２の増幅器（例えば、電力増幅器１９）を有する。実施の形態１では、変復調器１６及び電力増幅器１７により第１の通信経路を構成する。第１の通信経路は、例えば、無線通信装置２０等の他の無線通信装置との間で無線通信を行う。また、実施の形態１では、変復調器１８及び電力増幅器１９により第２の通信経路を構成する。第２の通信経路は、例えば、無線通信装置２０等の他の無線通信装置との間で無線通信を行う。
【００２０】
変復調器１６、１８は、実質的に同じ機能を有する。変復調器１６、１８は、制御部１２からの指示に基づき変調方式を切り替える。例えば、変復調器１６、１８は、変調多数値がＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、５１２ＱＡＭ、１０２４ＱＡＭ、２０４８ＱＡＭになる変調方式を扱うことが可能であり、制御部１２からの指示に基づきこれらの変調方式のいずれか１つを選択して送信データを変調する。また、変復調器１６、１８は、変調に用いるローカル信号の周波数を切り替えて無線信号の変調帯域を切り替えて無線信号の占有帯域幅を切り替える。例えば、変復調器１６、１８は、占有帯域幅を５６ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、１６ＭＨｚに切り替えることができる。
【００２１】
電力増幅器１７、１９は、実質的に同じ機能を有する。電力増幅器１７、１９は、変復調器１６、１８で処理された信号の電力を増幅してアンテナＡＮＴ１を駆動すると共にアンテナＡＮＴ１を介して受信した受信信号の電力を増幅して変復調器１６、１８に出力する。また、電力増幅器１７、１９は、変復調器の変調多数値或いは変調帯域毎にレベルダイヤを切り替える。このレベルダイヤを切り替える際には、変調多数値或いは変調帯域が変復調器と電力増幅器との間で異なる時間帯が必ず発生するため、変調多数値或いは変調帯域を切り替えの手順には考慮しなければならない点がある。変調多数値或いは変調帯域の切り替え手順の詳細は後述する。
【００２２】
回線切り替えスイッチ１５は、制御部１２からの指示に応じて、第１の通信経路と第２の通信経路とに送信データを振り分ける。また、詳しくは後述するが、無線通信装置１０では、変調帯域の切り替え処理において回線が一時的に切断される期間がある。そのため、回線切り替えスイッチ１５は運用中の回線に対し「回線輻輳回避のため回線切り替え中」である旨のアナウンス等を送信する機能を有する。
【００２３】
制御部１２は、第１の通信経路及び第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える。より具体的には、制御部１２は、経路開設指示（例えば、緊急呼）が与えられていない通常状態においては、第１の通信経路と第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、第１の通信経路及び第２の通信経路に無線通信を実行させる。実施の形態１では、通常状態においては、無線通信装置１０は、第１の通信経路を動作させると共に第２の通信経路を停止させて、１つの変調方式の無線信号により占有無線帯域の全部を利用するシングルキャリヤで無線通信を行う。
【００２４】
また、制御部１２は、経路開設指示（例えば、緊急呼）を検出したことに応じて、第１の通信経路と第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して通常状態で行われていた無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に一方の通信経路とは異なる変調方式による無線通信を指示する。実施の形態１では、無線通信装置１０は、新たに経路を開設する場合、第１の通信経路に加えて第２の通信経路を動作させる。そして、無線通信装置１０は、第１の通信経路の変調方式及び占有帯域幅を変更することで空いた帯域幅で第２の通信経路による通信を行う。
【００２５】
制御部１２は、処理部１３、基地局バックホール制御部１４を有する。処理部１３は、通常呼、或いは、緊急呼等の外部から入力される入力信号Ｓｉｎに応じて基地局バックホール制御部１４に基地局バックホール無線通信装置１１を制御のための指示を与えると共に、送信データを出力する。また、処理部１３は、基地局バックホール無線通信装置１１を介して入力される受信データに応じて基地局バックホール制御部１４に基地局バックホール無線通信装置１１を制御するための指示を与えると共に携帯端末側に伝達する送信データを生成する。
【００２６】
無線通信装置２０は、局舎バックホール無線通信装置２１、制御部２２を有する。局舎バックホール無線通信装置２１は、回線切り替えスイッチ２５、第１の変復調器（例えば、変復調器２６）、第１の増幅器（例えば、電力増幅器２７）、第２の変復調器（例えば、変復調器２８）、第２の増幅器（例えば、電力増幅器２９）を有する。制御部２２は、処理部２３、局舎バックホール制御部２４を有する。
【００２７】
回線切り替えスイッチ２５、変復調器２６、電力増幅器２７、変復調器２８、電力増幅器２９、処理部２３、局舎バックホール制御部２４は、回線切り替えスイッチ１５、変復調器１６、電力増幅器１７、変復調器１８、電力増幅器１９処理部１３、基地局バックホール制御部１４と実質的に同じものであるためここでは説明を省略する。なお、実施の形態１では、無線通信装置２０は、通常呼、或いは、緊急呼を無線通信装置１０との間の通信により検出する。
【００２８】
上記説明のように、実施の形態１にかかる無線通信装置１０、２０は、それぞれ第１の通信経路及び第２の通信経路を有し、緊急呼があった場合に第２の通信経路を動作させる。そこで、以下の説明では、第２の通信経路に属する変復調器１８、電力増幅器１９、変復調器２８、電力増幅器２９をそれぞれ、予備変復調器１８、予備電力増幅器１９、予備変復調器２８、予備電力増幅器２９と称す
【００２９】
また、実施の形態１にかかる無線通信装置１０、２０は、適応変調機能を有する。そこで、無線通信装置１０、２０において用いられる変調多数値と占有無線帯域幅との関係を図２に示す。
【００３０】
図２に示す例では、変調多数値の欄に記載された値は下に行くほど多数値が大きくなる。図２に示すように、通信速度は、占有無線帯域幅が同じであれば、変調多数値が大きくなるほど高くなる。また、通信速度は、変調多数値が同じであれば、占有無線帯域幅が大きくなるほど高くなる。
【００３１】
実施の形態１にかかる無線通信システム１では、通常呼による通信が確立されている状態で緊急呼があった場合には、通常呼で使われている通信路の変調多数値と占有無線帯域幅とを変更し、空いた帯域幅で緊急呼の通信路を確保する。例えば、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、通常呼の通信路が占有無線帯域幅が５６ＭＨｚ、変調方式が３２ＱＡＭ、通信速度が１９６Ｍｂｐｓで確立されている状態で緊急呼が生じた場合、通常呼の通信路を、占有無線帯域幅を４０ＭＨｚ、変調方式を１２８ＱＡＭ、通信速度を１９６Ｍｐｂｓに変更する。そして、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、緊急呼の通信路を、占有無線帯域幅を１６ＭＨｚ、変調方式を３２ＱＡＭ、通信速度を４９Ｍｂｐｓで確立する。
【００３２】
そこで、実施の形態１にかかる無線通信システム１において通常呼による通信路が確立されている状態で緊急呼が生じた場合の回線切り替え手順を図３に示し、当該回線切り替え手順について説明する。
【００３３】
図３に示すように、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、通常呼の通信路（例えば、バックホール通信）が確立されている通常使用状態では、割り当てられている占有無線帯域の全体を利用して、１つの変調方式の無線信号を利用するシングルキャリヤの通信が行われている。
【００３４】
そして、実施の形態１にかかる無線通信装置１０にて緊急呼が検出された場合、無線通信システム１は第１の回線切替処理を実施する。この第１の回線切替処理では、バックホール回線の変調方式を３２ＱＡＭから１２８ＱＡＭに切り替える。これにより、バックホール回線の回線速度は、１９６Ｍｂｐｓから２７４Ｍｂｐｓに上昇する。
【００３５】
続いて、実施の形態１にかかる無線通信システム１は、第２の回線切替処理を実施する。この第２の回線切替処理では、無線通信システム１はバックホール通信の占有無線帯域幅を５６ＭＨｚから４０ＭＨｚに切り替える。これにより、バックホール通信の通信速度は、２７４Ｍｂｐｓから１９６Ｍｂｐｓに戻る。この第２の回線切替処理により、占有無線帯域に１６ＭＨｚの空き帯域が生じる。
【００３６】
続いて、実施の形態１にかかる無線通信システム１は、第２の回線切替処理で空き帯域となった帯域に緊急呼の通信路（例えば、非常用通信）を確立する。この非常用通信は、占有無線帯域幅が１６ＭＨｚ、変調方式が３２ＱＡＭ、通信速度が４９ＭＨｚで確立される。
【００３７】
以上のように、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、割り当てられた占有無線帯域の制限の範囲内で、バックホール通信の通信速度を維持しながら、緊急呼が発生した場合にのみ非常用通信を確立することができる。
【００３８】
ここで、図３に示した手順で非常用通信を確立するための無線通信装置１０と無線通信装置２０との間の処理について更に詳細に説明する。そこで、図４に実施の形態１にかかる無線通信システム１における非常用通信回線の開設手順を示すシーケンス図を示す。
【００３９】
図４に示すように、実施の形態１にかかる無線通信システム１は、通常呼による通信を行っている状態で基地局側の制御部１２で緊急呼が検出された場合、当該緊急呼を基地局側の制御部１２から局舎側の制御部２２に通知する。これにより、無線通信装置２０の制御部２２は、非常用回線の設置処理を開始する。無線通信装置２０の制御部２２は、非常用回線の設置処理の開始したことに応じて、まず、変調多数値変更処理を実施する。変調多数値切り替え処理では、まず、無線通信装置２０の制御部２２は、変調多数値変更通知を局舎バックホール無線通信装置２１に与える。また、無線通信装置２０の制御部２２は、局舎バックホール無線通信装置２１を介して無線通信装置１０の制御部１２に変調多数値変更通知を通知する。そして、制御部１２は、基地局バックホール無線通信装置１１に変調多数値変更指示を与える。これにより、局舎バックホール無線通信装置２１の変復調器２６及び基地局バックホール無線通信装置１１の変復調器１６は、対応する制御部からの指示に応じて変調多数値の切り替え処理を実施する。そして、変調多数値の切り替え処理が完了すると、無線通信装置１０は、基地局バックホール無線通信装置１１を介して、変調多数値変更完了通知を無線通信装置２０の制御部２２に通知する。
【００４０】
続いて、無線通信装置２０の制御部２２は、変調帯域の切り替え処理を開始する。変調帯域切り替え処理では、まず、無線通信装置２０の制御部２２は、変調帯域変更通知を局舎バックホール無線通信装置２１に与える。また、無線通信装置２０の制御部２２は、局舎バックホール無線通信装置２１を介して無線通信装置１０の制御部１２に変調帯域変更通知を通知する。そして、制御部１２は、基地局バックホール無線通信装置１１に変調帯域変更指示を与える。これにより、局舎バックホール無線通信装置２１と基地局バックホール無線通信装置１１とは、回線を切断する。なお、回線切断状態の期間は、回線切り替えスイッチ１５が伝送処理中のバックホール通信に対して回線輻輳回避のため回線切り替え中である旨のアナウンスを相手側の無線通信装置に通知する。
【００４１】
その後、変復調器２６及び変復調器１６は、対応する制御部からの指示に応じて変調帯域の切り替え処理を実施する。そして、変調帯域の切り替え処理が完了すると、基地局バックホール無線通信装置１１と局舎バックホール無線通信装置２１は回線を復旧させる。また、無線通信装置１０は、基地局バックホール無線通信装置１１を介して、変調帯域変更完了通知を無線通信装置２０の制御部２２に通知する。なお、変調帯域が変更された後に無線通信装置１０と無線通信装置２０とは、適応変調機能を用いて変調方式を変更して通信速度を元の通信速度に戻す。
【００４２】
続いて、無線通信装置２０の制御部２２は、局舎バックホール無線通信装置２１に予備機器起動指示を与える。これにより、局舎バックホール無線通信装置２１の予備変復調器２８及び予備電力増幅器２９が起動する。また、無線通信装置２０の制御部２２は、局舎バックホール無線通信装置２１を介して無線通信装置１０の制御部１２に基地局側の予備機器起動指示を通知する。制御部１２は、基地局バックホール無線通信装置１１に基地局予備機器起動指示を与える。これにより、基地局バックホール無線通信装置１１の予備変復調器１８及び予備電力増幅器１９が起動する。そして、無線通信装置１０の予備変復調器１８及び電力増幅器１９と、無線通信装置２０の予備変復調器２８及び予備電力増幅器２９との間で非常用無線通信路が構築される。これにより、無線通信システム１では、通常呼が利用するバックホール通信と、緊急呼が利用する非常用通信と、が確立される。なお、無線通信システム１では、制御部１２の指示に基づき回線切り替えスイッチ１５が緊急呼を変復調器１８に振り分けることで、非常用通信路を介して緊急呼が無線通信装置２０に伝達される。
【００４３】
ここで、変調多数値の切り替え処理と、変調帯域の切り替え処理と、については増幅器の設定を切り替えるタイミングが重要になる。そこで、変調多数値切り替え処理と変調帯域切り替え処理とについて更に詳細に説明する。
【００４４】
まず、図５に実施の形態１にかかる無線通信システムにおける変調多値数切り替え処理の詳細な処理手順を示すシーケンス図を示す。
【００４５】
図５に示すように、無線通信システム１では、非常用回線の設置処理が開始されたことに応じて、無線通信装置２０の制御部２２が基地局の送信側変調多数値変更指示を局舎バックホール無線通信装置２１に出力する。そして、局舎バックホール無線通信装置２１は、受信した基地局の送信側変調多数値変更指示に応じて送信変調多数値変更通知を無線通信装置１０の基地局バックホール無線通信装置１１に通知する。
【００４６】
これにより、基地局バックホール無線通信装置１１では、電力増幅器１７の送信電力増幅器のレベルダイヤを変更後の変調多数値に応じた値に変更する。そして、電力増幅器１７はレベルダイヤの変更が完了したことに応じて送信器設定完了通知を局舎バックホール無線通信装置２１に通知する。局舎バックホール無線通信装置２１は、受信した送信器設定完了通知に応じて電力増幅器２７の送信電力増幅器のレベルダイヤを変更後の変調多数値に応じて変更する。局舎バックホール無線通信装置２１の送信電力増幅器のレベルダイヤの変更が完了したことに応じて、変調多数値切替タイミング通知を基地局バックホール無線通信装置１１に通知する。
【００４７】
基地局バックホール無線通信装置１１は、変調多数値切替タイミング通知に応じて変復調器１６の変調器の変調多数値を送信変調多数値変更通知により通知された変調多数値に変更する。この変調多数値の変更は通信状態に関わらず強制的に行われるものである。また、局舎バックホール無線通信装置２１は、変調多数値切替タイミング通知を出力した後に、自身の変復調器２６の復調器の変調多数値を変更する。このように、基地局バックホール無線通信装置１１の変復調器１６の変調器の変調多数値の変更処理と、局舎バックホール無線通信装置２１の変復調器２６の復調器の変調多数値の変更処理と、を行うことで、基地局（例えば、無線通信装置１０）の送信側変調多数値の変更処理が実施される。そして、無線通信装置１０から無線通信装置２０に向かう通信経路の変調多数値の変更が完了すると局舎バックホール無線通信装置２１は、制御部２２に基地局の送信側変調多数値の変更が完了したことを通知する。
【００４８】
続いて、無線通信装置２０の制御部２２は、無線通信装置１０の制御部１２に基地局の受信側変調多数値変更通知を出力する。制御部１２は、基地局受信側変調多数値変更通知に応じて、基地局バックホール無線通信装置１１の変復調器１６に受信側変調多数値を強制的に切り替えるように指示する。基地局バックホール無線通信装置１１は、当該指示に基づき受信変調多数値変更通知を局舎バックホール無線通信装置２１に通知する。
【００４９】
局舎バックホール無線通信装置２１は、受信変調多数値変更通知に応じて電力増幅器２７の受信電力増幅器のレベルダイヤを変更後の変調多数値に応じて変更する。そして、局舎バックホール無線通信装置２１は、電力増幅器２７の受信電力増幅器のレベルダイヤの変更が完了したことに応じて送信器設定完了通知を基地局バックホール無線通信装置１１に通知する。基地局バックホール無線通信装置１１は、受信した送信器設定完了通知に応じて、電力増幅器１７の受信電力増幅器のレベルダイヤを変更後の変数多数値に応じて変更する。その後、基地局バックホール無線通信装置１１は、電力増幅器１７の受信電力増幅器のレベルダイヤの変更が完了したことに応じて変調多数値切替タイミング通知を局舎バックホール無線通信装置２１に通知する。
【００５０】
そして、この通知に応じて局舎バックホール無線通信装置２１の変復調器２６の変調器の変調多数値が変更される。また、基地局バックホール無線通信装置１１は、変調多数値切替タイミング通知を局舎バックホール無線通信装置２１に通知した後に、変復調器１６の変調器の変調多数値を変更する。このように、基地局バックホール無線通信装置１１の変復調器１６の復調器の変調多数値の変更処理と、局舎バックホール無線通信装置２１の変復調器２６の変調器の変調多数値の変更処理と、を行うことで、基地局（例えば、無線通信装置１０）の受信側変調多数値の変更処理が実施される。そして、無線通信装置２０から無線通信装置１０に向かう通信経路の変調多数値の変更が完了すると局舎バックホール無線通信装置２１は、制御部２２に基地局の受信側変調多数値の変更が完了したことを通知する。
【００５１】
ここで、変調多数値切り替え処理における電力増幅器のレベルダイヤの設定について補足的な説明をする。実施の形態１にかかる無線通信システム１では、上記説明のように、変調方式の切り替え処理を行う際に電力増幅器１７等の増幅器のレベルダイヤを調節する。これは、変調波毎に歪みが発生する信号レベルが異なるためである。例えば、電力増幅器が３２ＱＡＭのレベルダイヤになっている状態で１２８ＱＡＭの変調波を入力すると、特に送信側電力増幅器で歪みによりエラーが発生してしまう。従って、変調多数値を上げる場合には、歪みによるエラーの発生を抑制するためには、送信側電力増幅器のレベルダイヤを変復調器の変調多数値よりも先に切り替える必要がある。
【００５２】
逆に、多値数を下げる場合は、電力増幅器の特に受信側電力増幅器のＡＧＣ（Auto Gain Control）で追従可能な例えば１００ｄＢ／ｓｅｃ（decibel per Second）のＲＳＬ劣化に追従して変調多数値を次々に切り替える必要がある。電力増幅器が１２８ＱＡＭの変調方式に対応したレベルダイヤになっている状態で３２ＱＡＭの変調波を入力しても、特に受信側電力増幅器で歪みは発生しないため、電力増幅器のレベルダイヤよりも先に変復調器の変調多数値を切り替えても問題がない。
【００５３】
次いで、図６に実施の形態１にかかる無線通信システムにおける変調帯域切り替え処理の詳細な処理手順を示すシーケンス図を示す。
【００５４】
図６に示すように、無線通信システム１では、変調帯域を変更する場合、まず、無線通信装置２０の制御部２２が局舎バックホール無線通信装置２１に基地局送信側変調帯域変更指示を与える。局舎バックホール無線通信装置２１は、基地局送信側変調帯域変更指示に応じて変復調器２６の復調器の変調帯域の設定を完了させる。これにより、無線通信装置１０において送信に用いる変調帯域と無線通信装置２０において受信に用いる変調帯域とがずれるため無線通信装置１０から無線通信装置２０への通信回線が切断される。
【００５５】
続いて、無線通信装置２０の局舎バックホール無線通信装置２１は、無線通信装置１０の基地局バックホール無線通信装置１１に基地局変調帯域変更指示を送信する。そして、基地局バックホール無線通信装置１１は、受信した変調帯域変更指示に応じて変復調器１６の変調器の変調帯域を変更する。この変復調器１６の変調器の変調帯域の設定変更が完了したことに応じて無線通信装置１０と無線通信装置２０は同期処理を行い、局舎バックホール無線通信装置２１側で同期処理が完了すると基地局の送信側回線が復旧する。
【００５６】
続いて、局舎バックホール無線通信装置２１は、基地局送信電力設定通知を出力すると共に、基地局送信側変調帯域変更完了通知を制御部２２に通知する。これにより、基地局バックホール無線通信装置１１では、電力増幅器１７の送信電力増幅器のレベルダイヤを変更後の変調帯域に応じて設定する。また、制御部２２は、無線通信装置２０から無線通信装置１０への通信経路の変調帯域の変更処理を開始する。
【００５７】
無線通信システム１では、無線通信装置２０から無線通信装置１０への通信経路の変調帯域の変更処理を開始すると、まず、無線通信装置２０の制御部２２から無線通信装置１０の制御部１２に基地局受信側変調帯域変更指示を与える。制御部１２は、受信した基地局受信側変調帯域変更指示に応じて、基地局バックホール無線通信装置１１に受信側の変調帯域を変更することを指示する。基地局バックホール無線通信装置１１は、当該指示を受けて変復調器１６の復調器の変調帯域を変更する。これより、無線通信装置１０において受信に用いる変調帯域と無線通信装置２０において送信に用いる変調帯域とがずれるため無線通信装置２０から無線通信装置１０への通信回線が切断される。
【００５８】
続いて、無線通信装置１０の基地局バックホール無線通信装置１１は、無線通信装置２０の局舎バックホール無線通信装置２１に局舎変調帯域変更指示を送信する。そして、局舎バックホール無線通信装置２１は、受信した変調帯域変更指示に応じて変復調器２６の変調器の変調帯域を変更する。この変復調器２６の変調器の変調帯域の設定変更が完了したことに応じて無線通信装置２０と無線通信装置１０は同期処理を行い、基地局バックホール無線通信装置１１側で同期処理が完了すると基地局の受信側回線が復旧する。
【００５９】
続いて、基地局バックホール無線通信装置１１は、局舎送信電力設定通知を出力する。そして、局舎バックホール無線通信装置２１が、局舎送信電力設定通知に応じて電力増幅器２７の送信電力増幅器のレベルダイヤの変更を実施する。局舎バックホール無線通信装置２１は、電力増幅器１７の送信電力増幅器のレベルダイヤの変更が完了すると、基地局受信側変調帯域変更完了通知を制御部２２に通知する。これにより、変調帯域切り替え処理が完了する。
【００６０】
ここで、変調帯域の切り替えに伴う増幅器のレベルダイヤの設定について補足的な説明を行う。電力増幅器は、変調帯域毎に個別のレベルダイヤを持っているため、変復調器の変調帯域の切り替えに合わせて、レベルダイヤも切り替える必要がある。このとき、電力増幅器と変復調器で変調帯域が異なる時間が必ず発生するため、切り替え手順を考慮する必要がある。
【００６１】
例として、変調帯域を広げる場合を考える。電力増幅器１７が４０ＭＨｚのレベルダイヤになっている状態で５６ＭＨｚの変調波を入力すると、特に送信側電力増幅器で歪みによりエラーが発生してしまう。従って、送受信電力増幅器のレベルダイヤを変復調器の変調帯域よりも先に切り替える必要がある。
【００６２】
逆に、変調帯域を狭くする場合は、１００ｄＢ／ｓｅｃのＲＳＬ劣化に追従して変調帯域を次々に切り替える必要がある。電力増幅器のレベルダイヤが５６ＭＨｚになっている状態で４０ＭＨｚの変調波を入力しても歪みは発生しないため、電力増幅器よりも先に変復調器の変調方式を切り替えても問題がない。
【００６３】
図５及び図６を用いて説明したように、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、受信側無線通信装置から送信側無線通信装置に対して変調多数値或いは変調帯域を変更する制御を行う。これは、適応変調機能を持った無線通信装置の制御機能を利用しているためである。一方、変調方式の切り替え処理が、伝播路が劣悪な場合に変調多数値を下げて伝送エラーの発生確率を下げる目的で用いられる場合は、受信側の回線品質情報を元に変調多数値が切り替えられるため、受信側から送信側に対して変調多数値の変更を指示する。
【００６４】
上記において説明したように、実施の形態１にかかる無線通信システム１において用いられる制御方法は、第１の変復調器と第１の増幅器とを備え、他の無線通信装置との間で無線通信を行う第１の通信経路と、第２の変復調器と第２の増幅器とを備え、前記他の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の通信経路と、第１の通信経路及び第２の通信経路が無線通信に用いる占有帯域幅と変調方式とを外部から与えられる経路開設指示に基づき切り替える制御部と、を有する無線通信装置の制御方法である。また、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、制御部によって、経路開設指示（例えば、緊急呼）が与えられていない通常状態においては、第１の通信経路と第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、第１の通信経路及び第２の通信経路に無線通信を実行させる。また、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、制御部によって、経路開設指示を検出したことに応じて、第１の通信経路と第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して通常状態で行われていた無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に一方の通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する。
【００６５】
また、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、制御部１２及び制御部２２をコンピュータ等の演算装置で実現し、制御部１２及び制御部２２において通信制御プログラムを実行する形態とすることもできる。この場合、通信制御プログラムは、経路開設指示（例えば、緊急呼）が与えられていない通常状態においては、第１の通信経路と第２の通信経路とに対して１つの変調方式を設定して、第１の通信経路及び第２の通信経路に無線通信を実行させる。また、通信制御プログラムは、制御部によって、経路開設指示を検出したことに応じて、第１の通信経路と第２の通信経路とのうち一方の通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して通常状態で行われていた無線通信の回線速度を維持し、他方の通信経路に一方の通信経路とは異なる変調方式による前記無線通信を指示する。
【００６６】
上記説明より、実施の形態１にかかる無線通信装置１０、２０を含む無線通信システム１は、通常状態において割り当てられた占有無線帯域を１つの変調方式の無線信号で占有するシングルキャリヤで運用し、緊急呼が検出された場合には、割り当てられた占有無線帯域を２つの変調方式の無線信号で共有するマルチキャリヤで運用することができる。また、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、無線帯域の運用をシングルキャリヤからマルチキャリヤに切り替えた場合においても、シングルキャリヤで運用していた通信路の通信速度を維持することができる。このような運用が可能になることにより、割り当てられた占有無線帯域の一部を無駄にすることなく効率的な無線帯域の運用が可能になる。より具体的には、実施の形態１にかかる無線通信システム１を用いることで、網輻輳の回避と、非常用通信路の安定的な確保とを両立することができる。
【００６７】
この効果について更に詳細に説明する。携帯電話等の無線通信システムでは、通常、バックホール通信路をシングルキャリヤで運用する。このとき、バックホール通信路の伝送容量を超えると網輻輳の問題が生じる。この網輻輳が生じる原因は、バックホール無線通信路は、発呼率や待ち行列理論等に基づき、携帯電話などの移動端末と基地局間或いは子局と基地局間で無線通話チャネルの全てが利用される状態を想定した回線設計が必ずしもされていないためである。例えば、固定電話の場合、実際の発呼率（使用率）は１％程度であることが知られており、そのような回線に、１００％の使用率を想定した伝送路を構築、維持することは事業者にとって過剰投資となってしまい現実的でない。このような事情を考慮して、通常、バックホール通信路は、２〜３％の使用率を想定して構築される。従って、通信が集中等の原因により、バックホール通信路の想定を超えた通信が発生することがあり、このような想定を超えた通信が発生すると網輻輳の問題が発生する。
【００６８】
また、無線通信では、伝搬路の状況の変化に対応する必要があるため、無線通信装置に適応変調機能を実装する。例えば、伝搬路の状況は、雨天時には悪化して通信速度が低下し、晴天時には良好な状態となり通信速度が向上する。そこで、無線通信では、適応変調機能を実装することで、雨天時には変調多数値を下げて伝送エラー発生確率を下げて通信品質を確保し、晴天時には変調多数値を上げて一定の伝送エラー率を確保しながら通信速度を高める等の運用を行う。
【００６９】
また、通信事業者は、災害が発生したような場合には非常用通信路を確実に確保しなければならない事情がある。この非常用通信路は、通常利用されるバックホール通信の状態に関わらず確実に確保しなければならないため、例えば、特許文献１〜５に記載の技術では、割り当てられた占有無線帯域幅の一部を常に非常用通信路のために利用していた。そのため、従来は、適応変調機能を無線通信装置に実装していたとしても、利用頻度が非常に低い非常用通信路に割り当てられた占有無線帯域幅の一部を使わなければならず、割り当てられた占有無線帯域幅を十分に効率的に利用することができない問題があった。
【００７０】
しかしながら、実施の形態１にかかる無線通信システム１によれば、通常状態では、割り当てられた占有無線帯域幅の全てをシングルキャリヤで運用して高い通信速度を確保指ながら、緊急呼が検出された場合のみ割り当てられた占有無線帯域幅をマルチキャリヤで運用することができる。また、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、シングルキャリヤからマルチキャリヤに運用方法を切り替えた場合であっても適応変調機能及び変調帯域の変更手段を利用して、通常呼が利用するバックホール通信路の通信速度を維持することができる。これにより、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、緊急呼が検出された場合には確実に非常用通信路を確保しながら、通常状態では、割り当てられた占有無線帯域幅の全体を利用して高い伝送容量を実現して網輻輳が発生する可能性を低減することができる。
【００７１】
また、実施の形態１にかかる無線通信システム１では、バックホール通信の占有無線帯域を狭くする場合に、変調多数値を上げて回線速度を上昇させた後に変調帯域を狭くする。これにより、実施の形態１にかかる無線通信システム１は、変調帯域の切り替え処理中に通常呼の過剰なトラフィックにより網輻輳が発生することを防止することができる。
【００７２】
更に、実施の形態１にかかる無線通信システム１を用いることで、冗長な通信路を確保する必要がないため、伝送容量に対する設備投資を抑制することができる。
【００７３】
実施の形態２
実施の形態１では、通常状態にいては割り当てられた占有無線帯域をシングルキャリヤで運用し、緊急呼が検出された場合にマルチキャリヤに切り替える方法について説明した。実施の形態２では、通常状態と緊急呼が検出された非常状態との両方で割り当てられた占有無線帯域をマルチキャリヤで運用する方法について説明する。そこで、図７に実施の形態２にかかる無線通信システム２のブロック図を示す。なお、実施の形態２の説明において、実施の形態１と同じ構成要素或いは同等の構成要素については実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００７４】
図７に示すように、実施の形態２にかかる無線通信システム２は、実施の形態１の無線通信装置１０及び無線通信装置２０に代えて、無線通信装置３０及び無線通信装置４０を有する。また、無線通信装置３０は、実施の形態１の基地局バックホール無線通信装置１１に代えて、基地局バックホール無線通信装置３１を有する。無線通信装置４０は、実施の形態１の局舎バックホール無線通信装置２１に代えて、局舎バックホール無線通信装置４１を有する。
【００７５】
基地局バックホール無線通信装置３１は、実施の形態１の変復調器１８及び電力増幅器１９に代えて、変復調器３２及び電力増幅器３３を有する。この変復調器３２及び電力増幅器３３は、基地局側の第２の変復調器及び第２の増幅器として機能するものである。また、局舎バックホール無線通信装置４１は、実施の形態１の変復調器２８及び電力増幅器２９に代えて、変復調器４２及び電力増幅器４３を有する。変復調器４２及び電力増幅器４３は、局舎側の第２の変復調器及び第２の増幅器として機能するものである。
【００７６】
実施の形態２にかかる無線通信システム２では、通常状態において、変復調器３２、電力増幅器３３、変復調器４２及び電力増幅器４３を動作させる。これにより、無線通信システム２では、通常状態と非常状態のいずれの状態においても、第１の通信経路と第２の通信経路とによるマルチキャリヤ通信を実現する。
【００７７】
ここで、実施の形態２にかかる無線通信装置における変調多数値と通信速度との関係を示す表を図８に示す。図８に示すように、実施の形態２にかかる無線通信装置では、利用する占有無線帯域幅が実施の形態１とは異なるものの、占有無線帯域幅及び変調多数値と、通信速度との関係は実施の形態１と同じである。
【００７８】
続いて、実施の形態２にかかる無線通信システム２の回線切り替え手順について説明する。そこで、図９に実施の形態２にかかる無線通信システム２における通常呼による通信路が確立されている状態で緊急呼が生じた場合の回線切り替え手順を説明する図を示す。
【００７９】
図９に示すように、実施の形態２にかかる無線通信システム２では、通常呼の通信路（例えば、バックホール通信）が確立されている通常使用状態では、割り当てられている占有無線帯域の全体を２つのバックホール通信が利用している状態となる。図９では、２つのバックホール通信を区別するために、バックホール通信Ａ、Ｂと記載した。図９に示す例では、バックホール通信Ａ、Ｂがいずれも同じ占有無線帯域幅、変調方式及び通信速度となっているが、２つのバックホール通信が異なる通信経路により確立されているため、これらの通信に用いられるキャリヤは互いに独立しているため、マルチキャリヤ通信と考えることができる。
【００８０】
そして、実施の形態２にかかる無線通信装置３０にて緊急呼が検出された場合、無線通信システム２は第１の回線切替処理を実施する。この第１の回線切替処理では、バックホール通信Ａの変調方式を３２ＱＡＭから１２８ＱＡＭに切り替える。これにより、バックホール回線Ａの回線速度は、９８Ｍｂｐｓから１９６Ｍｂｐｓに上昇する。
【００８１】
続いて、実施の形態２にかかる無線通信システム２は、第２の回線切替処理を実施する。この第２の回線切替処理では、無線通信システム２はバックホール通信Ｂの通信を停止する。この第２の回線切替処理により、占有無線帯域に２８ＭＨｚの空き帯域が生じる。
【００８２】
続いて、実施の形態２にかかる無線通信システム２は、第２の回線切替処理で空き帯域となった帯域に緊急呼の通信路（例えば、非常用通信）を確立する。この非常用通信は、占有無線帯域幅が２８ＭＨｚ、変調方式が３２ＱＡＭ、通信速度が９８ＭＨｚで確立される。
【００８３】
実施の形態２にかかる無線通信システム２では、図９で示した回線切り替え処理を実施の形態１の図４〜図６で説明した手順に沿って実施する。
【００８４】
以上のように、実施の形態２にかかる無線通信システム２では、実施の形態１にかかる無線通信システム１と同様に、割り当てられた占有無線帯域の制限の範囲内で、バックホール通信の通信速度を維持しながら、緊急呼が発生した場合にのみ非常用通信を確立することができる。なお、バックホール通信Ａ、Ｂの占有無線帯域の分割方法は、上記実施の形態２の説明のように、占有無線帯域を等分する例に限られず、例えば、４０ＭＨｚと１６ＭＨｚとに分ける等、任意に設定できる。
【００８５】
実施の形態３
実施の形態３では、実施の形態２と同様に、通常状態と緊急呼が検出された非常状態との両方で割り当てられた占有無線帯域をマルチキャリヤで運用する方法について説明する。なお、実施の形態３では、占有無線帯域を３つのキャリヤを用いたマルチキャリヤで運用する。そこで、図１０に実施の形態３にかかる無線通信システム３のブロック図を示す。なお、実施の形態３の説明において、実施の形態１、２と同じ構成要素或いは同等の構成要素については実施の形態１、２と同じ符号を付して説明を省略する。
【００８６】
図１０に示すように、実施の形態３にかかる無線通信システム３は、実施の形態１の無線通信装置１０及び無線通信装置２０に代えて、無線通信装置５０及び無線通信装置６０を有する。また、無線通信装置５０は、実施の形態１の基地局バックホール無線通信装置１１に代えて、基地局バックホール無線通信装置５１を有する。無線通信装置６０は、実施の形態１の局舎バックホール無線通信装置６１に代えて、局舎バックホール無線通信装置６１を有する。
【００８７】
基地局バックホール無線通信装置５１は、実施の形態１の基地局バックホール無線通信装置１１に第３の変復調器（例えば、変復調器３２）及び第３の増幅器（例えば、電力増幅器３３）を追加したものである。実施の形態３では、変復調器１６及び電力増幅器１７により第１の通信経路を構成し、変復調器１８及び電力増幅器１９により第２の通信経路を構成し、変復調器３２及び電力増幅器３３により第３の通信経路を構成する。また、局舎バックホール無線通信装置６１は、実施の形態１の局舎バックホール無線通信装置２１に第３の変復調器（例えば、変復調器４２）及び第３の増幅器（例えば、電力増幅器４３）を追加したものである。実施の形態３では、変復調器２６及び電力増幅器２７により第１の通信経路を構成し、変復調器２８及び電力増幅器２９により第２の通信経路を構成し、変復調器４２及び電力増幅器４３により第３の通信経路を構成する。
【００８８】
また、実施の形態３では、制御部１２及び制御部２２は、経路開設指示（例えば、緊急呼）を検出したことに応じて、第１の通信経路、第２の通信経路及び第３の通信経路から選択した２つの通信経路を含む通常通信経路の変調方式及び占有帯域幅の少なくとも一方を変更して前記無線通信の回線速度を維持し、通常通信経路に含まれなかった通信経路に通常通信経路とは異なる変調方式による無線通信を指示する。
【００８９】
より具体的には、実施の形態３にかかる無線通信システム３では、通常状態において、第１の通信経路と第３の通信経路とによるマルチキャリヤ通信を確立する。一方、実施の形態３にかかる無線通信システム３では、非常状態においては、第１、第３の通信経路で通常呼が利用するバックホール通信を確立し、第２の通信経路で非常用通信を確立する。
【００９０】
なお、実施の形態３にかかる無線通信装置における変調多数値と通信速度との関係は、図８に示したものであるため、ここでは説明を省略する。
【００９１】
続いて、実施の形態３にかかる無線通信システム３の回線切り替え手順について説明する。そこで、図１１に実施の形態３にかかる無線通信システム３における通常呼による通信路が確立されている状態で緊急呼が生じた場合の回線切り替え手順を説明する図を示す。
【００９２】
図１１に示すように、実施の形態３にかかる無線通信システム３では、通常呼の通信路（例えば、バックホール通信）が確立されている通常使用状態では、割り当てられている占有無線帯域の全体を２つのバックホール通信が利用している状態となる。図１１では、２つのバックホール通信を区別するために、バックホール通信Ａ、Ｂと記載した。図１１に示す例では、バックホール通信Ａ、Ｂがいずれも同じ占有無線帯域幅、変調方式及び通信速度となっているが、２つのバックホール通信が異なる通信経路により確立されているため、これらの通信に用いられるキャリヤは互いに独立しているため、マルチキャリヤ通信と考えることができる。
【００９３】
そして、実施の形態３にかかる無線通信装置３０にて緊急呼が検出された場合、無線通信システム３は第１の回線切替処理を実施する。この第１の回線切替処理では、バックホール通信Ａの変調方式を３２ＱＡＭから１２８ＱＡＭに切り替える。これにより、バックホール回線Ａの回線速度は、９８Ｍｂｐｓから１９６Ｍｂｐｓに上昇する。
【００９４】
続いて、実施の形態３にかかる無線通信システム３は、第２の回線切替処理を実施する。この第２の回線切替処理では、無線通信システム３はバックホール通信Ｂの通信を停止する。この第２の回線切替処理により、占有無線帯域に２８ＭＨｚの空き帯域が生じる。
【００９５】
続いて、実施の形態３にかかる無線通信システム３は、第３の回線切替処理を実施する。この第３の回線切替処理では、無線通信システム３は、占有無線帯域を１４ＭＨｚ、変調方式を１２８ＱＡＭとしてバックホール通信Ｂを確立する。このバックホール通信Ｂの通信速度は６８Ｍｂｐｓである。また、第３の回線切替処理では、バックホール通信Ｂの占有無線帯域を狭くしたことで空いた帯域に非常用通信を確立する。この非常用通信は、占有無線帯域幅が１４ＭＨｚ、変調方式が３２ＱＡＭであり、通信速度は４９Ｍｂｐｓである。
【００９６】
続いて、実施の形態２にかかる無線通信システム２は、第２の回線切替処理で変調方式を強制的に切り替えたバックホール通信Ａの変調方式を更に変更して、バックホール通信Ａとバックホール通信Ｂの通信速度の合計が通常状態とほぼ同一とする。
【００９７】
実施の形態２にかかる無線通信システム２では、図９で示した回線切り替え処理を実施の形態１の図４〜図６で説明した手順に沿って実施する。
【００９８】
以上のように、実施の形態３にかかる無線通信システム３では、実施の形態１にかかる無線通信システム１と同様に、割り当てられた占有無線帯域の制限の範囲内で、バックホール通信の通信速度を維持しながら、緊急呼が発生した場合にのみ非常用通信を確立することができる。なお、バックホール通信Ａ、Ｂの占有無線帯域の分割方法は、上記実施の形態２の説明のように、占有無線帯域を等分する例に限られず、例えば、４０ＭＨｚと１６ＭＨｚとに分ける等、任意に設定できる。
【００９９】
また、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１００】
１〜３  無線通信システム
１０、２０、３０、４０、５０、６０  無線通信装置
１１、２１、３１、４１、５１、６１  基地局バックホール無線通信装置
１２、２２  制御部
１３、２３  処理部
１４、２４  基地局バックホール制御部
１５、２５  回線切り替えスイッチ
１６、１８、２６、２８、３２、４２  変復調器
１７、１９、２７、２９、３３、４３  電力増幅器
ＡＮＴ１、ＡＮＴ２  アンテナ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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