(57)【要約】  端末が移動し、接続する基地局を変更しながら通信する無線通信システムにおいて、接続する基地局の変更による通信性能の劣化を低減する無線通信システムを提供する。少なくとも複数の基地局との通信が可能で、かつ、ある定められた範囲内を移動する端末と、端末の動作制御を行う制御装置と、制御装置と端末の間の信号の送受信を無線通信で行うための複数の基地局と、複数の基地局と端末との間の無線通信を制御する無線通信制御装置とから構成される無線通信システムで、端末と基地局との間の無線通信の動作を、端末の位置によって変更すること、とする。
2013190672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムであって、
所定の範囲内を移動しながら通信が可能な端末と、
前記端末の動作制御を行う制御装置と、
前記制御装置と前記端末の間の信号の送受信を無線通信で行うための複数の基地局と、
前記複数の基地局と前記端末との間の無線通信を制御する無線通信制御装置とを備え、
前記端末は、少なくとも前記複数の基地局との通信が可能であり、且つ、前記端末の位置によって、当該端末と前記複数の基地局との間の前記無線通信の動作を変更する
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、
前記無線通信の動作の変更は、前記端末と無線通信を行う前記基地局の数の変更である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記端末が移動する前記所定の範囲をカバーする無線通信エリアが、単数の前記基地局と前記端末が通信を行う第１エリアと、複数の前記基地局と前記端末が通信を行う第２エリアとから構成され、
前記端末が前記第１エリアから前記第２エリアに向けて移動する場合、前記端末が前記第２エリアに移動する前に、前記無線通信制御装置が前記複数の基地局と前記端末の接続が確立されるように、当該接続を指示する信号を前記端末に送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムであって、
前記無線通信制御装置は、前記接続を指示する信号により、前記端末が接続を行う前記基地局の使用周波数を前記端末に通知する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記端末が移動する前記所定の範囲をカバーする無線通信エリアが、単数の前記基地局と前記端末が通信を行う第１エリアと、複数の前記基地局と前記端末が通信を行う第２エリアとから構成され、
前記端末が前記第２エリアから前記第１エリアに向けて移動する場合、
前記第１エリアに移動した後に、前記無線通信制御装置が、前記端末の単数の前記基地局との通信に必要となる機能以外の機能の動作を停止するように指示する信号を送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記端末が移動する前記所定の範囲をカバーする無線通信エリアが、単数の前記基地局と前記端末が通信を行う第１エリアと、複数の前記基地局と前記端末が通信を行う第２エリアとから構成され、
前記端末が前記第１エリアにいる場合と、前記第２エリアにいる場合に、前記基地局の無線通信の動作を変更する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項６に記載の無線通信システムであって、
前記基地局は、前記端末からメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レベルの肯定応答が返信されない場合に、前記基地局の動作として、前記第１エリアでは再送を行い、前記基地局の無線通信の動作として、前記第２エリアでは再送を行わない
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記制御装置は、前記無線通信制御装置に、前記端末の位置に関する情報を伝送する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記端末が前記複数の基地局と通信を行う場合、少なくとも１つの前記基地局からの信号を正しく受信できた場合には、前記端末は、肯定応答を前記制御装置または前記無線通信制御装置に返信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記制御装置は、前記制御装置から前記端末にむけて送信される信号の許容遅延時間を判断し、前記許容遅延時間をもとに信号を送信する順番の制御を行う
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記無線通信制御装置は、前記制御装置から前記端末にむけて送信される信号の許容遅延時間を判断し、前記許容遅延時間をもとに信号を送信する順番の制御を行う
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
所定の範囲を移動する端末と基地局との間で無線通信を行う無線通信方法であって、
前記端末は、少なくとも複数の基地局との無線通信が可能であり、前記複数の基地局と前記端末との間の無線通信を制御することにより、前記端末の動作制御を行う制御装置と、前記端末の間の信号の送受信を行い、且つ、前記端末の位置によって、前記端末と前記複数の基地局との間の前記無線通信の動作を変更する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の無線通信方法であって、
前記無線通信の動作の変更は、前記端末と無線通信を行う前記基地局の数の変更である
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１４】
複数の基地局と、所定の範囲を移動し、前記複数の基地局と通信が可能な端末との間の無線通信を制御する無線通信制御装置であって、
前記複数の基地局と接続されるインタフェース部と、
前記端末と前記複数の基地局との無線通信を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記端末の位置に基づき、前記端末と前記複数の基地局との間の前記無線通信の動作を指示する動作指示信号を作成し、前記インタフェース部を介して、作成した前記動作指示信号を前記複数の基地局に送信することにより、前記端末の位置によって、前記端末と前記複数の基地局との間の前記無線通信の動作を変更する
ことを特徴とする無線通信制御装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の無線通信制御装置であって、
前記制御部は、前記端末の動作制御を行う制御装置から、前記複数の基地局を介して、前記端末に向けて送信される信号の許容遅延時間を判断し、前記許容遅延時間をもとに前記信号を送信する順番の制御を行う
ことを特徴とする無線通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末と複数の基地局との間で通信を行う無線通信システムにおける無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
１つの基地局でカバーできない範囲の移動をする移動端末との通信に対しては、移動端末の移動に応じて接続する基地局を変更する必要がある。基地局の変更には様々な方法があるが、特許文献１では、エレベータ昇降路の最上部とかご上部、ならびにエレベータの昇降路の最下部とかご下部に設置された２組の無線通信装置対において、かご位置に応じた通信波の受信電力レベルの特性が、２組の無線通信装置対で交差するかごの位置を閾値として、かご位置情報と閾値との比較により、２組の無線通信装置対における受信データの切り換えを行う方法が開示されている。【０００３】
また、特許文献２では、ソフトウェア無線機を用いた異なる無線通信システム間の通信切り替え方法が開示されている。特許文献２では、ソフトウェア無線機は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を備えている。一方のＣＰＵ及びプログラマブル電子素子群が無線通信を行いながら通信状態値を測定し、その値が第一の閾値よりも悪化した場合には、他のＣＰＵ、及びプログラマブル電子素子群に現在の無線通信システムとは異なる無線通信にシステムに係るプログラムを書き込み、次の候補となる無線通信システムを探索し、候補が見つかるとその状態で待機する。さらに通信状態値が第２の閾値よりも悪化した場合に、次の候補となる無線通信システムを構成しているＣＰＵ及びプログラマブル電子素子群に現在の無線通信システムを切り替える、という方法が開示されている。【０００４】
更に、特許文献３では、無線通信システムの通信方法において、データを送る送信局とデータを受信するノード間の無線環境がよくない場合に、傍受局がデータを再送し、再送制御による遅延時間の増大を抑制し、伝送誤りを低減する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１９７６０公報
【特許文献２】特開２００６−１７３６６５公報
【特許文献３】特開２００８−２２７６４２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、端末の移動にともなう２組の無線システムの切り替えに、移動端末の位置を用いた切り替え方法が開示されている。また、特許文献２では複数のＣＰＵやＦＰＧＡを搭載しシームレスに高速切り替えを行う方法について開示されている。特許文献３では、基地局以外の傍受局を利用する再送制御方法が開示されている。【０００７】
高性能な無線通信システムを提供するためには、端末が接続する基地局の変更が発生する場合も、パケット誤り率等を、システムが必要とする値以下になるように、システムを動作させることが必要である。また低コストの無線通信システムを提供するためには１つの基地局がカバーできる通信範囲を広くし、端末の移動範囲を少ない数の基地局でカバーできるようにする必要がある。【０００８】
本発明の目的は、上記の課題を解決し、端末が移動し、接続する基地局を変更しながら通信する無線通信システムにおいて、接続する基地局の変更による通信性能の劣化を低減できる無線通信システム、方法、及び装置の提供することにある。【０００９】
また、本発明の他の目的は、複数の基地局を端末の移動範囲にあわせて設置する場合に、１つの基地局がカバーできる通信範囲を広くできる無線通信システム、方法、及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明においては、無線通信システムであって、
所定の範囲内を移動しながら通信が可能な端末と、端末の動作制御を行う制御装置と、制御装置と端末の間の信号の送受信を無線通信で行うための複数の基地局と、複数の基地局と端末との間の無線通信を制御する無線通信制御装置とを備え、端末は、少なくとも複数の基地局との通信が可能であり、且つ端末の位置によって、当該端末と複数の基地局との間の無線通信の動作を変更する構成の無線通信システムを提供する。【００１１】
また、上記の目的を達成するため、本発明においては、所定の範囲を移動する端末と基地局との間で無線通信を行う無線通信方法であって、端末は、少なくとも複数の基地局との無線通信が可能であり、複数の基地局と端末との間の無線通信を制御することにより、端末の動作制御を行う制御装置と端末との間の信号の送受信を行い、且つ端末の位置によって、端末と複数の基地局との間の無線通信の動作を変更する無線通信方法を提供する。【００１２】
更に、上記の目的を達成するため、本発明においては、複数の基地局と、所定の範囲を移動し、複数の基地局と通信が可能な端末との間の無線通信を制御する無線通信制御装置であって、複数の基地局と接続されるインタフェース部と、端末と複数の基地局との無線通信を制御する制御部とを備え、制御部は、端末の位置に基づき、端末と複数の基地局との間の無線通信の動作を指示する動作指示信号を作成し、インタフェース部を介して、作成した前記動作指示信号を複数の基地局に送信することにより、端末の位置によって、端末と複数の基地局との間の無線通信の動作を変更する構成の無線通信制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、所定の範囲を移動する端末の位置に応じて、所望の性能が得られるように端末と基地局との間の無線通信の動作を変更するため、高信頼の無線通信システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る無線通信システムの一構成を示す図である。
【図２】実施例１における無線通信システムの動作シーケンスを示す図である
【図３Ａ】実施例1における制御装置の一構成を示す図である。
【図３Ｂ】実施例1における制御装置の一構成を示す図である。
【図４】実施例1における動作番号テーブルの一例を示す図である。
【図５】実施例１における送信信号制御部の一構成を示す図である。
【図６】実施例１における無線通信制御装置の一構成を示す図である。
【図７】実施例１における時刻と端末の位置の関係を示すテーブルの一例を示す図である。
【図８】実施例１における制御表の一例を示す図である。
【図９】実施例１における動作決定部の動作のフローチャートの一例を示す図である。
【図１０】実施例１における基地局の一構成を示す図である。
【図１１】実施例１における端末の一構成を示す図である。
【図１２】実施例１における無線通信管理部の動作のフローチャートの一例を示す図である。
【図１３】実施例２における送信信号制御部の一構成を示す図である。
【図１４】実施例２における信号種別判定部の動作のフローチャートの一例を示す図である。
【図１５】実施例３における無線通信制御装置の一構成を示す図である。
【図１６】実施例４における無線通信制御装置の一構成を示す図である。
【図１７】実施例４における性能管理テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。本発明の種々の実施例を説明するに先立ち、本発明の好適な態様の詳細を例示すれば、基地局Ａと基地局Ｂとを含んで構成した無線通信システムにおいて、端末は基地局Ａのカバーエリアから、基地局Ｂのカバーエリアの間を移動しながら制御装置と通信する場合、その移動範囲を、基地局Ａまたは基地局Ｂとの通信のみで、パケット誤り率などの所望の性能が得られる範囲、基地局Ａと基地局Ｂの両方との通信によって所望の性能が得られる範囲とから構成し、基地局Ａのカバーエリアから基地局Ｂのカバーエリアに向って移動する場合に、基地局Ａとの通信のみで所望の性能が得られる範囲では、端末は基地局Ａのみと通信し、基地局ＡならびにＢの両方との通信で所望の性能が得られる範囲では、端末は基地局Ａ、ならびに基地局Ｂの両方と通信し、また、基地局Ｂのみとの通信で所望の性能が得られる範囲では、基地局Ｂのみと通信するように、その動作を変更する。この動作の変更は、端末の位置によって決定される。以下、各種の実施例を詳述する。
【実施例１】
【００１６】
図１に実施例１における無線通信システムの一構成を示す。無線通信システムは、端末７、端末７の制御を行う制御装置１、制御装置１が端末７へ送信する、端末の動作制御のための信号などを無線通信するための複数の基地局３〜６、複数の基地局と端末の間の無線通信を制御する無線通信制御装置２から構成さる。この端末７は、ある定められた範囲内を移動し、複数の基地局３〜６との通信が可能に構成される。本実施例では、端末７の構成例として、２つの基地局との無線通信ができるように、１つの基地局との通信が可能な無線送受信部を二組実装した場合について説明する。なお、以下の説明においては、端末７の移動制御を行う制御装置１と、複数の基地局と端末の間の無線通信を制御する無線通信制御装置２とは、独立した構成要素として説明するが、端末の移動制御と無線通信制御の両方の機能を備えた１つの制御装置として構成することも可能である。【００１７】
本実施例では、制御装置１によって、端末７の移動が管理されている。この端末７は基地局Ａがカバーする通信範囲から基地局Ｂのカバーする通信範囲へ、次は基地局Ｃがカバーする通信範囲へ、さらに基地局Ｄがカバーする通信範囲に向けて、決められたルートに従って移動を行うものとする。【００１８】
本実施例においては、端末７の移動する範囲を、単数の基地局との通信で所望の特性、例えば、所望のパケット誤り率が得られる範囲（第１エリアと称する場合がある）と、複数の基地局との通信により所望のパケット誤り率が得られる範囲（第２エリアと称する場合がある）とから構成し、端末７がいる位置によって、１つの基地局と通信を行う、または、複数の基地局と通信を行うというように、無線通信の動作を変更する。【００１９】
図２を用いて、端末７が移動を行う場合の、無線通信の動作のシーケンスの一例を説明する。本実施例では、トランスポート層の仕様としてＴＣＰ(Transmission Congrol Protocol)を前提として説明するが、トランスポート層の仕様はこの仕様に限ったものではない。図２において、無線通信の動作として、同図中の２本の点線で区分けされた、基地局Ａと無線通信、基地局Ａ及び基地局Ｂと無線通信、及び基地局Ｂと無線通信する場合が例示されている。無線通信の動作としては、移動する端末７が、単一の基地局、２個の基地局と無線通信する場合に限らず、３個以上の基地局と無線通信する場合もある。【００２０】
図２の動作シーケンスに示すように、端末の移動制御を行う制御装置１は、端末の位置情報１０１を、無線通信を制御する無線通信制御装置２に定期的に送信する。制御装置１から送信されたデータ信号１０２は、無線通信制御装置２経由で、基地局Ａ３で無線信号に変換され、端末７に送られる。そして、後で図面を用いて詳述する、端末７に設けられた無線送受信部Ａ８で受信され、端末７に設けられた無線通信管理部１０に伝送される。図２では、無線通信管理部１０に信号が伝送される例が示されているが、受信された信号は、その内容に応じて端末７内に設けられた、後で図面を用いて説明する各機能ブロックにそれぞれ伝送される。【００２１】
端末７に設けられた無線送受信部Ａ８で信号が受信されたとき、メディアアクセス制御（Media Access Control:ＭＡＣ）レベルでその信号が正しく受信されたか、もしくは正しく受信されなかったかは、無線送受信部Ａ８で判断される。無線送受信部Ａ８で、ＭＡＣレベルで正しく受信されたと判断されたら、上位層に信号を伝達し、上位層でも正しく受信されたと判断されたら、無線通信管理部１０がＴＣＰレベルの肯定応答（Acknowledgement:ＡＣＫ））１０３を制御装置１に返送する。なお、無線送受信部は無線フロントエンド部、ベースバンド部、ＭＡＣ部から構成される。【００２２】
端末の移動に伴い、基地局Ａ３との通信のみでは、所望のパケット誤り率が得られなくなる位置に端末が近づいたとき、無線通信制御装置２が、端末７の無線送受信部Ａ８経由で、端末の無線通信管理部１０に、無線送受信部Ｂ９に基地局Ｂ４との接続の開始を指示する信号１０４を送信する。無線通信管理部１０は、その信号に対する応答信号１０５を送信し、無線通信管理部１０は無線送受信部Ｂ９に対して、基地局Ｂ４との接続の開始の指示１０６を行う。無線送受信部Ｂ９は、基地局Ｂ４との接続１０７を行い、接続完了後、基地局Ｂ４経由で無線通信制御装置２に接続完了通知１０８を送信する。ここまでの動作を、端末７が、基地局Ａ３並びに基地局Ｂ４の両方と通信することによって、所望のパケット誤り率が得られる範囲内に移動するまでに終了するように、無線通信制御装置２は基地局Ｂ４との接続処理の開始を指示する信号１０４を送信する。【００２３】
端末７が、基地局Ａ３ならびに基地局Ｂ４の両方との通信で所望の性能が得られる範囲に位置する場合は、制御装置１から送られたデータ信号は、無線通信制御装置２によって基地局Ａ３、基地局Ｂ４の双方から送信されるように処理され１１７、それぞれデータ信号１０９，１１０として、無線送受信部Ａ８、無線送受信部Ｂ９で受信される。受信した信号が正しく受信されれば、無線通信管理部１０に正しく受信されたことが伝達され、無線通信管理部はＡＣＫ１１１，１１２を制御装置１に返信する。【００２４】
端末の移動にともない、端末が基地局Ｂ４のみとの通信で所望のパケット誤り率が得られる範囲内に移動したら、無線通信制御装置２から基地局Ｂ経由で、端末７の無線送受信部Ａ８の電源をオフにすることを指示する信号１１３を送信する。無線通信管理部１０はＡＣＫ１１４を無線通信制御装置２に送信する。また基地局Ａ３は端末７との通信が一定時間発生しない場合、端末７との接続を切断１１９する設定とする。【００２５】
端末７が基地局Ｂ４のみとの通信で所望のパケット誤り率が得られる範囲内に位置する間は、制御装置１と端末７は基地局Ｂ４経由でデータ信号１１５とＡＣＫ１１６のやりとりを行う。【００２６】
図２に示した動作シーケンスでは、端末７が信号を正しく受信でき、ＡＣＫを返信する例を示している。また、図２に示した動作シーケンスでは、端末７が基地局Ｂ４のみとの通信で所望のパケット誤り率が得られる範囲に移動したら、無線通信制御装置２から端末７の無線送受信部Ａ８の電源オフを指示する信号１１３を送信する構成となっているが、この動作をせず、無線送受信部Ａ８の電源をオンにしたままの状態にしておいても良く、端末７が移動して、次に基地局Ｂ４と基地局Ｃ５の両方との通信が必要になったときは、無線送受信部Ａ８は基地局Ｃ５と通信するように設定すればよい。【００２７】
次に本実施例の無線通信システムの各構成装置の詳細を説明する。以下では、本実施例の各構成装置の動作に関連する機能ブロックについて説明するが、これ以外の機能ブロックが構成要素として追加されてもよい。例えば、他の装置との間で情報をやり取りするための外部インタフェースなども、必要に応じて設けても良い。【００２８】
図３Ａに、制御装置１の一機能構成例を示し、図３Ｂに、制御装置１のハードウェア構成の一例を示す。図３Ａの機能構成図に示すように、制御装置１は、端末の動作の制御を行う動作制御部２０と、端末の移動を制御する移動制御部２１と、有線インタフェース（ＩＦ）２２、バス２３から構成する。また、図３Ｂのハードウェア構成の一例に示すように、制御装置１は、通常のコンピュータ構成で実現可能であり、上述した有線インタフェース２２、バス２３に加え、処理部である中央処理部（Central Processing Unit：ＣＰＵ）２０１、記憶部であるメモリ２０２、更には、必要に応じて入出力部２０３を備えることも可能である。ＣＰＵ２０１は、上述した動作制御部２０と移動制御部２１を実現するための動作制御プログラム、移動制御プログラムを実行する。これらの各種のプログラムは、動作番号テーブルを含め、メモリ２０２等に記憶され、必要に応じてＣＰＵ２０１で実行されることにより、以下説明する各種の機能を実現する。【００２９】
動作制御部２０は、動作決定部２４、動作番号テーブル保持部２５、信号作成部２６、送信信号制御部２７から構成する。動作制御部２０の中の動作決定部２４が、端末７に実施させる動作を決定し、その動作に対応する動作番号を、動作番号テーブル保持部２５に保持されている動作番号テーブル２５０から選択する。これら動作制御部２０内の動作番号テーブル保持部２５以外の各機能ブロックは、上述した動作制御プログラムの実行により実現可能である。動作番テーブル保持部２５が保持する動作番号テーブルはメモリ２０２に記憶されている。【００３０】
図４に、この動作番号テーブルの一例を示す。同図に示すように、動作番号テーブル２５０は、動作番号２５１、端末にさせる動作２５２が記載されている。また、その他に、他の動作と関連する可能性２５３についての情報などもテーブルに記載しても良い。図４において動作番号１〜４に対応する動作は、少なくとも１つの他の動作と関連する可能性がある動作である。例えば、工場内で用いられる搬送車に対する動作として、搬送車を所定の位置まで移動させて停止させる、また、扉を閉めてから移動を開始させる、というように、他の動作と関連した動作であり、動作の順番が逆になっては所望の動作にならないものが１〜４の動作である。これらを、他の動作と関連する可能性あり、として示している。【００３１】
一方、動作番号０の初期状態に戻る、また、動作番号５の荷台の積載量を報告、動作番号６の荷台内の温度の報告は、他の動作と関連せず、それだけで動作が完結するものである。これらを、他の動作と関連する可能性なしとして示している。【００３２】
本実施例の無線通信システムでは、この動作番号テーブル２５０を少なくとも制御装置１と、端末７とが共有して保持し、この動作番号２５１をやりとりすることで端末７の動作を制御する構成としている。【００３３】
動作制御部２０内の動作決定部２４が端末７にさせる動作を決定し、動作番号テーブル２５の中で、その動作に対応する番号を選択し、その番号を信号作成部２６に伝達する。信号作成部２６では、その信号を端末７に伝送するための信号を作成する。その信号は、送信信号制御部２７、有線インタフェース２２を経て無線通信制御装置２、基地局を経て端末７に伝送される。本実施例では、信号はパケット転送されるものとする。【００３４】
図３Ａの制御装置１内の移動制御部２１は、端末７の移動に関する制御を行う。上述した通り、この移動制御部２１の機能は、ＣＰＵ２０１によるプログラム実行により実現可能である。移動決定部２８が端末７の移動速度や移動方向、または時刻ｔにおける端末の位置、またはある時間を基準としたＴ秒後の位置を決定する。前述の端末の移動に関する情報は、位置情報信号作成・送信部２９に伝達され、無線通信制御装置２に伝送する位置情報として信号が作成され、送信される。なお、本実施例の制御装置１では、動作制御部２０と移動制御部２１が制御装置１に格納されているが、動作制御部２０と移動制御部２１は、例えば２つのコンピュータ等、別々の装置として存在しても良い。【００３５】
次に、図５を用いて、制御装置１の動作制御部２０内の送信信号制御部２７の一構成の詳細を説明する。送信信号制御部２７は、応答信号収集部２７１、再送判断部２７２、出力指定部２７３、信号保持部２７４から構成する。信号保持部２７４は送信予定信号の保持部２７５、既送信信号の保持部２７６から構成する。この信号保持部２７４は、CPU２０１内のバッファで構成可能であり、また、メモリ２０２内の所定の記憶領域で構成することも可能である。【００３６】
応答信号収集部２７１は、端末７からの応答信号を受信し、その結果を保持する。再送判断部２７２は、応答信号収集部２７１にアクセスし、結果が正しく受信されたか、もしくは正しく受信されずに再送が必要かを判断し、判断結果を出力指定部２７３に伝達する。【００３７】
信号保持部２７４には、信号作成部２６から伝送され、これから送信する信号を保持する送信予定信号の保持部２７５と、既に送信した信号を保持する既送信信号の保持部２７６がある。端末７から一定時間内にＡＣＫが返信されていれば、出力指定部２７３は、送信予定信号の保持部２７５に保持されているデータを読み出して送信する。また端末７から一定時間内にＡＣＫが返信されていなければ、端末７で正しく信号が受信されなかったと判断し、既送信信号の保持部２７６に保持されているデータを読み出し、再送を行う。一定時間内にＡＣＫが返信されれば既送信信号を保持する必要がなくなるため、送信予定信号を送信したあと、その情報を既送信信号の保持部２７６に書き込む。また、送信予定信号の保持部２７５には、信号作成部２６からの次の送信予定の信号を書き込む。【００３８】
また以上説明した本実施例の制御装置１では、送信信号制御部２７に信号保持部２７４を設け、ＣＰＵ２０１内部のバッファ等を用いると説明したが、有線インタフェース２２にあるバッファを信号保持部２７４として用い、出力指定部２７３が有線インタフェース２２のバッファに出力の指定を行う構成としても良い。【００３９】
続いて、図６〜図９を用いて、本実施例における、端末と複数の基地局との間の無線通信の動作を制御する無線通信制御装置２の一機能構成を説明する。無線通信制御装置２は、制御装置１側の有線インタフェース３０と、基地局側の有線インタフェース３１とバス３２、並びに接続制御部３３とから構成する。なお、無線通信制御装置２は、上述した制御装置１同様、以下で詳述する接続制御部３３をプログラム処理で実現する等、ＣＰＵやメモリを備える通常のコンピュータで構成できるので、ここではハードウェア構成の説明は省略する。【００４０】
接続制御部３３は、複数の基地局３〜６と、端末７に設けられた複数の無線送受信部８、９等の間の接続を制御する。図６に示すように、接続制御部３３は、位置算出部３４と動作決定部３５、制御表保持部３６、動作指示信号作成部３７とから構成する。【００４１】
位置算出部３４は制御装置１からの位置情報をもとに時刻ｔにおける端末７の位置を算出する。制御装置１から送信された位置情報が時刻ｔにおける端末７の位置であればその情報を用い、また端末７の移動速度や移動方向、またはある時間を基準としたＴ秒後の位置の情報であれば、それらの情報を用いて時刻ｔにおける端末の位置を算出し、例えば、図７のに示すような時刻３４１と端末の位置３４２の関係を示すテーブル３４０を位置算出部３４内のメモリに保持する。動作決定部３５は、無線通信制御装置、基地局ならびに端末の無線送受信部の動作を決定し管理する。動作指示信号作成部３７は、動作決定部３５の決定に従い、動作指示信号を作成し、所定の装置に送信する。【００４２】
メモリ等に保持される制御表保持部３６は、図８に示す制御表３６０を保持する。制御表３６０は、端末の位置３６１と、それに対する動作区分３６２、すなわち基地局と無線送受信部の１組で通信するか、それとも基地局と無線送受信部の複数組で通信するかの区分、接続する組み合わせ３６３として、どの基地局とどの無線送受信部を接続させるか、を示した表である。【００４３】
本実施例では、端末７の移動範囲において、端末７の位置によって、１つの基地局との通信で所望のパケット誤り率が得られる範囲、ならびに複数の基地局との通信で所望のパケット誤り率が得られる範囲を、実測、またはシミュレーションなどにより求めておき、その結果を制御表３６０として制御表保持部３６に保持している。【００４４】
接続制御部３３の動作決定部３５は、位置算出部３４、ならびに制御表保持部３６に定期的にアクセスすることで、位置算出部３４から時刻ｔにおける端末７の位置を読み出し、制御表保持部３６の制御表を参照し、どの基地局と端末のどの無線送受信部を接続するかを決定する。それをもとに、制御装置１から送られてきた信号を、どの有線ＩＦ３１のバッファに格納するか決める。【００４５】
本実施例の無線通信システムでは、動作決定部３５は、端末７に基地局との接続の開始の指示や、通信相手となる基地局が使用する無線周波数の指示、無線送受信部８、９の電源オフの指示、などの端末と複数の基地局との間の無線通信に関する動作の決定を行う。【００４６】
また、本実施例の無線通信システムでは、複数の基地局３〜６が端末７と通信する場合に、それらの基地局が、少なくとも隣接する基地局とは互いに異なる周波数を使用して通信を行うように構成する。そのため、無線通信制御装置２が送信する、基地局との接続処理の開始を指示する信号を用いて、端末７に基地局が使用する周波数を通知するように構成してもよい。【００４７】
更に本実施例では、基地局との接続の開始の指示を受けて、端末７の無線送受信部８、９が基地局との接続処理を開始する。無線送受信部８、９は、接続相手となる基地局が使用している周波数がわからない場合は、基地局からの接続応答の信号を受信するまで、基地局が使用する可能性のある周波数を順番に切り替えながら、接続要求の信号を送信する必要があるが、本実施例のように、接続する基地局が使用する周波数があらかじめ通知されれば、端末７はその周波数でのみ接続要求の信号を送信すればよいため、接続に要する時間を短時間化することが可能となる。【００４８】
また更に、他の構成例として、端末の複数の無線送受信部ならびに、複数の無線送受信部と通信する複数の基地局が同期を取る構成とし、それぞれの基地局が端末の無線送受信部と通信する時間を区切って、基地局と端末の間の通信を行うような構成としてもよい。この場合は、端末には、接続する基地局と通信できるタイミングを通知すれば良い。【００４９】
更にまた、本実施例では、無線通信制御装置、基地局ならびに端末に対する動作の決定や、動作を指示する信号の作成部を、１つの動作決定部３５並びに１つの動作指示信号作成部３７として示しているが、複数のコンピュータを使用して、装置ごとに個別に動作決定部と動作指示信号作成部を設ける構成としても良い。【００５０】
次に、図９に無線通信制御装置２の動作決定部３５の動作フローチャートを示す。動作決定部３５は、上述したように位置算出部３４、制御表保持部３６に定期的にアクセスし、現在、端末と通信している基地局が単数か？（３５０）を判断する。接続している基地局が単数であれば、次に、端末への他の基地局との接続の開始の指示信号の送信は、次々回以降の送信タイミングで間に合うか？（３５１）を判断する。判断結果がイエスであれば、そのままの動作を継続（３５５）し、ノーであれば、端末に、所定の基地局との接続の開始を指示する信号を作成し送信する（３５２）。また、現在、端末と通信している基地局は単数か？（３５０）に対する判断結果がノーの場合、次に、次の送信タイミング時の端末の位置は、単数の基地地局との通信となる範囲内になっているか？（３５３）を判断する。判断結果がイエスであれば、端末に基地局との通信が不要となる無線送受信部の電源オフを指示する信号を作成し送信（３５４）する。判断結果がノーであれば、そのまま動作を継続（３５５）する。【００５１】
これ以外にも、動作決定部は、有線インタフェース３０経由で受信した制御装置からの端末宛の信号を、所定の有線インタフェース３１内のバッファに保持する指示も行う。本実施例では、上述のように所定の有線インタフェースのバッファにのみ信号を伝送するようにしているが、全ての優先インタフェース３１のバッファに保持させ、所定の有線インタフェース３１からのみ、その信号を基地局に伝送するようにしても良いことは言うまでもない。【００５２】
次に、図１０を用いて、基地局Ａ３の構成を説明する。なお、その他の基地局である基地局Ｂ４、基地局Ｃ５、基地局Ｄ６も基地局Ａ３と同様の構成を備える。基地局Ａ３は、有線インタフェース４００と、基地局無線送受信部４０１、バス４０２、アンテナ４０３、基地局動作制御部４０４とから構成する。有線インタフェース４００は、無線通信制御装置２と信号をやり取りする。また、基地局無線送受信部４０１は、アンテナ４０３経由で、端末と無線通信を行う。有線インタフェース４００で受信したデジタル信号は、基地局無線送受信部で無線信号に変換される。また、アンテナ４０３経由で受信した無線信号は、基地局無線送受信部４０１でデジタル信号に変換される。基地局無線送受信部４０１は、高周波フロントエンド部、ベースバンド部、並びにＭＡＣ部から構成する。基地局動作制御部は、例えば、基地局と端末との間に、一定の時間、通信が発生しない場合には、端末との接続を切るようにするなど、基地局の動作を制御するものであり、制御装置１のハードウェア構成同様、ＣＰＵとメモリ等で構成可能であることはいうまでもないので、ここでは説明を省略する。【００５３】
次に、図１１を用いて、本実施例の無線通信システムにおける端末の一構成を説明する。端末７は複数のアンテナ７００、７０１、複数の無線送受信部７０２、７０３、無線通信管理部７０４、通信品質管理部７０５、動作応答部７０６、バス７０７とから構成する。複数の無線送受信部７０２、７０３、及び無線通信管理部７０４は、図２に示した無線送受信部Ａ８、Ｂ９、無線通信管理部１０に対応する。バス７０７に接続された、無線通信管理部７０４、通信品質管理部７０５、動作応答部７０６の各機能ブロックは、上述した制御装置１同様、ＣＰＵとメモリ等で構成可能である。なお、本実施例では、端末に２つのアンテナを設けているが、複数の基地局との通信に対して、アンテナを共用できる場合は、アンテナの数は単数でも良い。【００５４】
端末の動作応答部７０６は、図４に示した動作番号テーブルと同じ動作番号テーブルを動作応答部７０６内に保持し、制御装置１からの信号によって伝達された動作番号に従って、端末７の動作を行う。例えば、制御装置１から送られた信号が動作番号５である場合、制御装置１に荷台の積載量を報告する、という動作を行う。【００５５】
通信品質管理部７０５は、無線送受信部８、９と基地局３〜６との間の無線通信品質、例えば、受信電力などを収集し、管理、保持を行う。受信電力の情報は、どの無線送受信部とどの基地局の間の信号の受信電力の値であるかということと、その信号を受信した時刻、または、端末自らが、端末の位置を把握できる場合、その信号を受信したときの端末の位置とを組み合わせて、情報を保持する。【００５６】
収集・保持した情報は、基地局や無線送受信部の故障の判断や、無線通信制御装置２の制御表保持部３６に格納された制御表３６０を更新する場合などに用いることができる。故障の判断や制御表更新のための情報を別の方法で取得する、またその他の用途に対しても、端末側で、端末と基地局間の無線通信品質を収集する必要がなければ、通信品質管理部７０５は必ずしも設けなくても良い。【００５７】
無線通信管理部７０４は、基地局と端末の無線送受信部の間の無線通信を管理する。例えば、図２の指示１０５に示したように、無線送受信部へ基地局との接続の開始を指示する。無線送受信部Ａ７０２、無線送受信部Ｂ７０３は、無線通信管理部７０４からの指示を受けて基地局との接続を行う。また、無線通信管理部７０４は、接続完了後に無線通信制御装置２に対して接続完了通知１０８の送信、また、無線通信制御装置２からの指示に従って基地局との接続の開始の指示１０６や、電源オフ１１８を行う。【００５８】
無線送受信部７０２、７０３は、無線フロントエンド部、ベースバンド部、ＭＡＣ部から構成されている。【００５９】
本実施例では、無線送受信部のそれぞれのＭＡＣ部で、基地局経由で届いた信号が正しく受信できたかを判断し、その結果を無線通信管理部７０４に伝達する。本実施例では、端末７の位置によっては、複数の無線送受信部で同じ内容の信号を受信する場合もあるため、無線通信管理７０４は、複数の無線送受信部での受信結果を統合的に判断することによって、制御装置にＡＣＫを送信する。【００６０】
以下、本実施例の無線通信システムにおける、端末の無線送受信部Ａ７０２、Ｂ７０３、並びに端末の無線通信管理部７０４でのＡＣＫの返送方法について説明する。【００６１】
本実施例では、制御装置１から送られる信号は、ＴＣＰレベルでシーケンス番号が付けられて送信される。また無線通信制御装置２が基地局３〜６に信号を伝送するときに、それが単数の基地局から送られる信号であるか、また複数の基地局から送られる信号であるかの情報をＩＰヘッダに付加して基地局に送る構成とする。また基地局３〜６は、この情報を読み取ることにより、１つの基地局だけから信号が送信されているのか、複数の基地局から送られているかが判断できる構成とする。【００６２】
単数の基地局と単数の無線送受信部が通信をしている場合、言い換えるなら端末が第１エリアに存在している場合、基地局と端末との間の無線通信の動作について説明する。基地局からの信号を無線送受信部が正しく信号を受信できたら、無線送受信部はＭＡＣレベルでのＡＣＫを返送する。基地局は、一定時間ＡＣＫを受信できない場合は、端末で正しく受信できなかったと判断し、再送を行う。【００６３】
無線送受信部は正しく信号が受信できた場合、無線通信管理部に正しく信号が受信できたことを通知し、無線通信管理部は、制御装置にＡＣＫを返送する。無線送受信部は正しく受信できなかった信号は破棄する構成としても良い。【００６４】
次に複数の基地局と複数の無線送受信部が通信をしている場合、言い換えるなら端末が第２エリアに存在している場合の基地局と端末との間の無線通信の動作について説明する。基地局は、複数の基地局から同じ信号が送信されている場合は、ＭＡＣレベルでのＡＣＫ信号を一定時間受信しなくても、再送を行わないように構成する。【００６５】
端末は、あるシーケンス番号の信号に対して、ＭＡＣレベルで正しく送信できたことを通知する信号を、複数の無線送受信部のうちの１つからでも受信できたら、制御装置に対してはＡＣＫを返送する。【００６６】
図１２に、上記で説明した端末７の無線通信管理部７０４による、無線通信の動作のフローチャートを示す。本実施例では、端末が、図８に示す制御表３６０の動作区分３６２が「１組で通信」に該当する場合であっても、また「複数組で通信」に該当する場合であっても、無線通信管理部７０４は、無線送受信部から正しく受信したことを通知する信号を、少なくとも１つは受信したか？を判断し（８０１）、イエスであれば、制御装置へＡＣＫを送信する（８０２）、ノーであれば、制御装置へＡＣＫを送信しない（８０３）。【００６７】
このような構成とすることで、たとえば２つの無線送受信部で同じシーケンス番号の信号を受信し、一方の無線送受信部では正しく受信でき、また他の無線送受信部では正しく受信できなかった場合でも、端末７としては制御装置１からの信号を正しく受信できたことになるため、ＡＣＫを制御装置１に返送することができる。【００６８】
本実施例において、端末から制御装置に送るＡＣＫに、シーケンス番号の情報も付加して送るようにしてもよい。制御装置が、図４に示した信号の中で、他の動作と関連する可能性があり、その順番が重要なものを連続して送る場合に、その動作の順序にあわせてシーケンス番号が付加されるように信号を作成し、端末側でＡＣＫを返すときに、連続した信号の途中がロスした場合には、連続して届いた信号までのシーケンス番号の情報を付加してＡＣＫを返送すれば、制御装置はロスした信号から再度信号を送りなおすことができるため、端末に動作させる順番を維持することができる。【００６９】
また、上記の実施例では、無線通信管理部は一定時間の間、無線送受信部から、正しく受信したことを通知する信号を受信しなかった場合に、無線送受信部が正しく受信できなかったと判断しているが、無線送受信部から明示的に正しく受信できなかったことを通知する信号を送信するようにしても良い。【００７０】
更に、他の構成例として、無線通信管理部はあるシーケンス番号の信号に対して、無線送受信部から正しく受信できたことを通知する信号を受信したら、それ以降に他の無線送受信部から送られてくる同じシーケンス番号に対して、正しく受信できたことを通知する信号は破棄するように構成しても良い。【００７１】
以上述べたように、実施例１の無線通信システムでは、端末の移動範囲を、１つの基地局との通信でも所望のパケット誤り率が得られる範囲（第１エリア）と、複数の基地局との通信することで所望の誤り率が達成できる範囲（第２エリア）とから構成し、第１エリアでは１つの基地局と端末が通信をし、第２エリアでは、複数の基地局と端末が通信をするように動作を変更する。また、動作の変更は端末の位置で決め、第１エリアから第２エリアに動く時には、端末が第２エリアに移動した時にはすでに複数の基地局との通信ができるように、端末の位置情報をもとに、事前に基地局の接続を行うように構成する。このため、端末が移動しても、その位置に適した端末と基地局との通信を行うことができるため、所望のパケット誤り率となる無線システムを提供することができる。【００７２】
また、１つの基地局との通信で所望のパケット誤り率が得られるように基地局を設置する場合に比べて、本実施例のように、第１エリアと第２エリアの２種類の通信範囲を設ける構成とすることで、１つの基地局がカバーできる範囲を大きくすることができる。１つの基地局がカバーできる範囲を大きくすることで、端末の移動範囲に対して必要となる基地局の数を少なくすることができるため、低コストな無線通信システムを提供することができる。【００７３】
更に、所定のパケット誤り率にするために、端末が複数の基地局と通信する場合、端末が、１つの基地局からの信号は正しく受信でき、他の基地局からの信号は正しく受信できないということが発生する場合があるが、その場合でも本実施例で示した構成とすることで、制御装置は、端末が正しく信号を受信できたかどうかを判断することができる。
【実施例２】
【００７４】
続いて、図１３、１４を用いて実施例２の無線通信システムを説明する。実施例２では、許容遅延時間が異なる信号が送信される場合の送信制御に関する無線通信方法を説明する。実施例２では、制御装置１の動作制御部２０の送信信号制御部２７の構成要素として、図１３に示すように、図５に示した再送判断部２７２に代え、信号種別判定部２７７が設けられている。信号種別判定部２７７は、制御装置から送信される信号に対する許容遅延時間など判断し、送信する順番を決定する。信号種別判定部２７７には、動作決定部２４から、端末に送信する動作番号とその許容遅延時間が送信される。【００７５】
信号種別判定部２７７は、図１４に示す動作フローチャートに従って、次にどの信号を送信するかを決定し、その結果を出力指定部２７３に伝達する。【００７６】
すなわち、信号種別判定部２７７は、応答信号収集部にアクセスし、一定時間内にＡＣＫが返されたか？（２８１）を判断する。その結果がイエスであれば、次に送信予定の信号を送信することを決定する（２８６）。また、結果がノーであれば、次に送信予定の信号の許容遅延時間は、再送が必要な信号の許容遅延時間よりも短いか？（２８２）を判断し、ノーであれば、再送が必要な信号を送信する（２８５）。またイエスであれば、再送が必要な信号を再送した後に、次の送信予定の信号を送信しても許容遅延時間に間に合うか？（２８３）を判断し、イエスであれば再送が必要な信号を再送し（２８５）、ノーであれば、次に送信予定の信号を送信後、再送が必要な信号を再送する（２８４）。【００７７】
実施例２の無線通信システムにおいては、このような動作を行うことで、許容遅延時間のことなる信号がある場合にも、状況に応じて送信する順番を制御することにより、パケットエラーを低減することができる。
【実施例３】
【００７８】
これまでに説明した実施例１、実施例２では、端末からの応答信号を制御装置１が受信するように構成したシステムについて説明したが、実施例３では無線通信システムの無線通信制御装置２で応答信号を受信する実施例について説明する。【００７９】
図１５に、実施例３における無線通信制御装置２の構成を示す。実施例１、２では、送信信号制御部２７を制御装置１内に設けたが、実施例３では、送信信号制御部３７０を無線通信制御装置２の中に設けている。実施例３では、端末の無線通信管理部７０４からの応答信号を無線通信制御装置２の応答信号収集部３７１に収集する。再送判断部３７２は定期的に応答信号収集部３７１にアクセスし、ＡＣＫが受信されていれば、正しく送信できたことを制御装置の動作決定部に通知する。【００８０】
また一定時間内にＡＣＫが受信されていなければ、出力指定部３７３で既送信信号の保持部３７６へアクセスし、信号を再送する。同じ信号に対して、一定時間内、再送を繰り返してもＡＣＫが受信されない場合は、再送判断部３７２は制御装置の動作決定部に、端末に正しく信号伝送ができなかったこと通知する。すなわち、本実施例では、制御装置１は、送信信号を無線通信制御装置２に伝送し、無線通信制御装置２から正しく送信できたこと、または正しく送信できなかったことが通知される構成となっている。【００８１】
実施例３においては、このような構成とすることで、制御装置にＡＣＫを送信する場合に比べて、制御装置に対する負荷を減らすことができる。
【実施例４】
【００８２】
これまで述べた実施例では、無線通信制御装置２が保持する制御表はオフラインで作成したものを保持している例について述べた。実施例４では、無線通信を行いながら、制御表を更新する実施例について説明する。本発明の無線通信システムでは、所望の性能が得られるように、端末７は、１つの基地局または複数の基地局と通信を行うが、実施例４では、周辺環境の変化により、最初に設定した基地局と端末の通信では所望の性能が得られない場合に、制御表の更新を行う。【００８３】
実施例４では、実施例３と同様に、端末からの応答信号は、無線通信制御装置２で収集する。図１６に示すように、本実施例では、応答信号収集部３７１に、性能判定部３８０、性能管理表保持部３８１、制御表更新決定部３８２を設ける。【００８４】
性能判定部３８０は、応答信号を収集し、その結果から所望の性能が達成できているかどうかを判断し、結果を性能管理表保持部３８１に通知する。性能管理表保持部３８１は、図１７に示すように、端末の位置３９１と、その位置における応答信号の結果から、所望の性能が達成できているか、または未達成か３９２を示す性能管理テーブル３９０を作成し、それを保持する。制御表更新決定部３８２は、性能管理表保持部３８１に定期的にアクセスし、未達成となる箇所が発生したら、制御表の更新を決定し、未達成となる箇所を、接続制御部３３にある、制御表管理部３８３に伝達する。制御表管理部３８３は、性能未達成の箇所に対する現在の制御内容を参照し、どのように更新するかを決定し、その結果に基づき制御表保持部３６に保持されている制御表を書き換える。例えば、図１７に示すようにに端末の位置が３５ｍから４０ｍの間にあるときに所望の性能が達成できない場合は、制御表３６０で端末の位置が０から３５ｍの間は、基地局Ａと無線送受信部Ａの１組で通信し、端末の位置が３５から８０ｍの間は、基地局Ａと無線送受信部Ａ並びに基地局Ｂと無線送受信部Ｂの２組で通信するように制御表を更新する。【００８５】
このような構成とすることにより、伝搬環境が変わった場合でも、所望の性能が達成できるように、無線通信システムの動作を変更することができる。【００８６】
本実施例では、制御表更新決定部３８２が性能管理表保持部３８１に定期的にアクセスする構成としたが、性能管理表保持部３８１が、性能管理表に未達成となる箇所が生じたときに、制御表管理部３８３に更新する指示を出すように構成しても良い。【００８７】
また、図８に示す制御表では、基地局と無線送受信部の通信が1組か、2組となっているが、端末が３つ以上の基地局と無線通信できる機能を有する場合は、無線通信の動作の変更として、今まで２つの基地局と通信していた範囲を３つの基地局と通信させるような変更でも良い。また、基地局の送信電力を変更できれば、送信電力を変更するような変更でもよい。【００８８】
本実施例で示した制御表の更新方法は一例であり、その他の更新方法として、例えば、端末に設けた通信品質管理部７０５で、端末の位置、もしくは、信号を受信したときの時間と、そのときに通信を行った無線送受信部での受信結果を、無線送受信部ごとに管理し、その結果を制御表管理部に送るような構成としてもよい。信号を受信した時間に対する受信結果が送信された場合は、その時間から端末の位置を算出することで、所望の性能が未達成となる端末の位置を判断し、それをもとに制御表を更新する構成とすれば良い。【００８９】
以上、図面を用いて本発明の種々の実施例を説明したが、これらの図に示された構成やフローチャートなどは、あくまで一例であり、これ以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明を適宜変更しても本発明の効果を得られることは明らかである。【００９０】
また、本実施例では無線通信制御装置が、時刻ｔにおける端末の位置をもとに、すなわち時間を基準にして端末の位置を把握し、無線通信システムの動作を制御しているが、端末に、端末の位置を把握する機能が搭載されいてる場合は、無線通信制御装置が端末に対して、所定の位置に来たら、所定の動作をするように指示する、例えば、位置Ａになったら基地局との接続を開始する、位置Ｂになったら無線送受信部の電源をオフにする、と指示する信号を出すようにしても良い。【００９１】
また、端末の移動の制御を、制御装置ではなく端末が行う場合は、端末から無線通信制御装置に、端末の移動に関する情報を通知するように構成しても良い。【００９２】
更に、本発明の無線通信システムの端末は、２つ以上の基地局と通信できるように構成されていればよく、実施例１では、１つの基地局と通信する能力を有する無線送受信部を、２組設ける構成とし、またそれぞれの無線送受信部を無線フロントエンド部、ベースバンド部、ＭＡＣ部から構成したが、これは実施の形態の一例である。本発明の趣旨である複数の基地局と通信できる端末の構成であれば、実施例１に示した構成に限らないことは言うまでもない。【００９３】
また、実施例１では、無線送受信部を２組設けたため、基地局と通信しない場合は１組の無線送受信部の電源をオフにする例を示したが、実施例１とは異なる実施の形態であっても、端末の位置に応じて、基地局との通信に必要となる機能以外の機能の動作を停止するような端末の構成としても良い。【００９４】
また通信エリアも端末が、１つの基地局と通信するエリア、２つの基地局と通信するエリア、３つの基地局と通信するエリア、というように、複数基地局と通信を行うエリアをさらに細かく分けても良い。【００９５】
なお、上述した各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、CPUで実現するプログラムを作成することによりソフトウェアで実現する場合を中心に説明したが、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。【００９６】
以上詳述した本発明によれば、所定の範囲を移動する端末の位置に応じて、所望の性能が得られるように端末と基地局との間の無線通信の動作を変更するため、高信頼の無線通信システムを提供することが可能となる。【００９７】
また、本発明の好適な態様によれば、端末を複数の基地局との通信が可能な端末とすることで、複数の基地局と通信することで所望の性能を得る通信範囲を設けることができるため、１つの基地局との通信で所望の性能を得るように基地局配置を行う場合に比べて、基地局配置の間隔を広くすることができるので、１つの基地局のカバー範囲を大きくすることができ、低コストの無線システムを提供することが可能となる。【００９８】
更に、本発明の好適は態様によれば、端末の位置によっては複数の基地局と通信を行うことで、移動しながらでも高信頼性を保つ無線システムを提供することが可能となる。【００９９】
なお、本明細書に開示された本願発明は、請求の範囲に記載した無線通信システム、無線通信方法、及び無線通信制御装置の発明に限定されることなく、その他、種々の発明を含んでいる。その一例である端末装置の発明は下記の通りである。【０１００】
所定の範囲を移動して、複数の基地局と無線通信を行う端末装置であって、アンテナと、複数の基地局との通信が可能な無線送受信部と、前記アンテナを介した前記複数の基地局との通信が可能な無線送受信部による無線送受信を管理する無線通信管理部とを備え、前記無線通信管理部は、当該端末の位置に応じて、前記複数の基地局の１つ、或いは複数と無線通信を行うよう前記複数の基地局との通信が可能な無線送受信部を管理し、前記複数の基地局との通信が可能な無線送受信部により複数の前記基地局と通信を行う場合、少なくとも１つの前記基地局からの信号を正しく受信できた場合、肯定応答を返信する
ことを特徴とする端末装置。
【符号の説明】
【０１０１】
１：制御装置
２：無線通信制御装置
３，４，５，６：基地局
７：端末
８，９：無線送受信部
１０：無線通信管理部
２０：動作制御部
２１：移動制御部
２２、３０、３１、４００：有線インタフェース
２３、３２、４０２、７０７：バス
２４：動作決定部
２５：動作番号テーブル保持部
２６：信号作成部
２７：送信信号制御部
２８：移動決定部
２９：位置情報信号作成・送信部 
２７１：応答信号収集部
２７２：再送判断部
２７３：出力指定部
２７４：信号保持部
２７５：送信予定信号の保持部
２７６：既送信信号の保持部 
３３：接続制御部
３４：位置算出部
３５：動作決定部
３６：制御表保持部
３７：動作指示信号作成部 
４０１：基地局無線送受信部
４０３、７００、７０１：アンテナ
７０２、７０３：無線送受信部
７０４：無線通信管理部
７０５：通信品質管理部
７０６：動作応答部。
【図１】
2013190672.tif 000003
【図２】
2013190672.tif 000004
【図３Ａ】
2013190672.tif 000005
【図３Ｂ】
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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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【図１２】
2013190672.tif 000015
【図１３】
2013190672.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年11月5日(2015.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムであって、
所定の範囲内を移動が可能な端末と、
前記端末の動作制御を行う制御装置と、
前記制御装置と前記端末の間の信号の送受信を無線通信で行うための複数の基地局と、
前記複数の基地局と前記端末との間の無線通信を制御する無線通信制御装置とを備え、
前記無線通信制御装置は、
前記所定の範囲を第１エリアと第２エリアの２つに区分し、前記所定の範囲内における前記端末の位置と、前記端末が単数の前記基地局とデータ送受信を行う前記第１エリアと、前記端末が複数の前記基地局とデータ送受信を行う前記第２エリアと、の対応を管理する制御表を備え、
前記制御装置から受信する前記端末の位置情報と前記制御表とを参照して、前記端末が前記第１エリアから前記第２エリアに向けて移動する場合、前記端末が前記第１エリアに位置する間に前記第２エリアの未接続の基地局との接続開始を前記端末に指示し、
前記端末は、
前記無線通信制御装置から前記指示を受信すると、前記端末が前記第１エリアに位置する間に前記第２エリアの未接続の基地局との接続を確立する、
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、
前記無線通信制御装置は、前記接続を指示する信号により、前記端末が接続を行う前記基地局の使用周波数を前記端末に通知する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記端末が前記第２エリアから前記第１エリアに向けて移動する場合、
前記第１エリアに移動した後に、前記無線通信制御装置が、前記端末の単数の前記基地局との通信に必要となる機能以外の機能の動作を停止するように指示する信号を送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記端末が前記第１エリアにいる場合と、前記第２エリアにいる場合に、前記基地局の無線通信の動作を変更する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信システムであって、
前記基地局は、前記端末からメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レベルの肯定応答が返信されない場合に、前記基地局の動作として、前記第１エリアでは再送を行い、前記基地局の無線通信の動作として、前記第２エリアでは再送を行わない
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記端末が前記複数の基地局とデータ送受信を行う場合、少なくとも１つの前記基地局からの信号を正しく受信できた場合には、前記端末は、肯定応答を前記制御装置または前記無線通信制御装置に返信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記制御装置は、前記制御装置から前記端末にむけて送信される信号の許容遅延時間を判断し、前記許容遅延時間をもとに信号を送信する順番の制御を行う
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記無線通信制御装置は、前記制御装置から前記端末にむけて送信される信号の許容遅延時間を判断し、前記許容遅延時間をもとに信号を送信する順番の制御を行う
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
無線通信方法であって、
所定の範囲内を移動が可能な端末と、
前記端末の動作制御を行う制御装置と、
前記制御装置と前記端末の間の信号の送受信を無線通信で行うための複数の基地局と、
前記複数の基地局と前記端末との間の無線通信を制御する無線通信制御装置とを用い、
前記無線通信制御装置は、
前記所定の範囲を第１エリアと第２エリアの２つに区分し、前記所定の範囲内における前記端末の位置と、前記端末が単数の前記基地局とデータ送受信を行う前記第１エリアと、前記端末が複数の前記基地局とデータ送受信を行う前記第２エリアと、の対応を管理する制御表を用い、
前記制御装置から受信する前記端末の位置情報と前記制御表とを参照して、前記端末が前記第１エリアから前記第２エリアに向けて移動する場合、前記端末が前記第１エリアに位置する間に前記第２エリアの未接続の基地局との接続開始を前記端末に指示し、
前記端末は、
前記無線通信制御装置から前記指示を受信すると、前記端末が前記第１エリアに位置する間に前記第２エリアの未接続の基地局との接続を確立する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
複数の基地局と、所定の範囲を移動し、前記複数の基地局と通信が可能な端末との間の無線通信を制御する無線通信制御装置であって、
前記複数の基地局と接続されるインタフェース部と、
前記端末と前記複数の基地局との無線通信を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記所定の範囲を第１エリアと第２エリアの２つに区分し、前記所定の範囲内における前記端末の位置と、前記端末が単数の前記基地局とデータ送受信を行う前記第１エリアと、前記端末が複数の前記基地局とデータ送受信を行う前記第２エリアと、の対応を管理する制御表を保持し、
受信する前記端末の位置情報と前記制御表とを参照して、前記端末が前記第１エリアから前記第２エリアに向けて移動する場合、前記端末が前記第１エリアに位置する間に前記第２エリアの未接続の基地局との接続開始を、前記インタフェース部を介して前記端末に指示する
ことを特徴とする無線通信制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線通信制御装置であって、
前記制御部は、前記端末の動作制御を行う制御装置から、前記複数の基地局を介して、前記端末に向けて送信される信号の許容遅延時間を判断し、前記許容遅延時間をもとに前記信号を送信する順番の制御を行う
ことを特徴とする無線通信制御装置。
【国際調査報告】
2013190672.tif 000021
2013190672.tif 000022
2013190672.tif 000023
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