(57)【要約】【課題】通信サービス区域毎に高品質な回線を優先的に選択して無線通信に使用し、常に良好な通話やデータ伝送を行う。【解決手段】基地局２による通信サービス区域毎の各回線チャネルの優劣順位を予め移動局３のテーブル３８に設定しておき、電話機３０からの発信接続があると、回線選択機能３６が、テーブル３８を参照して、当該移動局３が現在位置している通信サービス区域について最も優れた回線チャネルを選定し、当該回線チャネルを無線通信に使用する回線チャネルとして通話制御部３４に選択させる。これに応じて通信制御部３４は当該回線チャネルを使用して無線機３３により基地局２と無線接続させ、移動局電話機３０を基地局２０及び制御局１を介して公衆回線網４に接続する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局が基地局の通信サービス区域を移動して、各区域毎にそれぞれの基地局と無線通信を行う無線通信システムにおいて、
基地局と移動局との間の無線通信には使用可能な複数の回線が割り当てられており、
移動局は、通信サービス区域毎に回線接続品質の優劣順序を管理し、基地局との無線接続に際して当該基地局の通信サービス区域で品質が優秀な回線を優先して使用することを特徴とする無線通信システムの移動局回線接続制御方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動局と基地局との間の無線接続に複数の回線の内から選択した回線を使用する無線通信システムの移動局回線接続制御方式に関し、例えば、列車内の設置された電話機を路線の区域毎に設置された基地局と無線接続する無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動局を基地局に無線接続して行う無線通信システムは、携帯電話システムをはじめとして種々な用途で実用されている。
その一つの例として、列車内の設置された電話機を公衆回線網に接続する列車電話システムがある。
【０００３】
列車電話システムでは、路線を或る範囲で区切った区域毎に制御局に接続された基地局を配置し、列車には車両内に設置した電話機と当該電話機に接続された移動局装置とを設け、移動局装置と基地局との間の無線通信により、電話機からの通話やデータ伝送を制御局を介して公衆回線網へ接続する。すなわち、走行中の列車にあっても、基地局の通信サービス区域間で接続が受け渡されることにより、車両の電話機と公衆回線網との接続が維持される。
【０００４】
このような無線通信システムでは、基地局と移動局との無線通信に複数の接続を収容するため、基地局と移動局との無線通信に複数の回線チャネルが設けられている。
したがって、回線チャネルを選択制御することにより、車両に設置された複数の電話機から同一の基地局を介した同時通信も可能となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、或る回線チャネルを使用して基地局と移動局との間の無線通信を行う場合、無線区間のレベル変動があるとそのまま接続回線の品質に影響し、接続しようとしても接続できなかったり、接続できた場合でも通話が聞き取りにくかったり、データ伝送が正常に行えない等の問題が発生する。
【０００６】
また、基地局や移動局の構成によっては回線チャネル毎のハードウエア（通信処理ボードなど）を備えている場合もあり、このような場合には、移動局と或る基地局との関係では或る回線チャネルは常に品質が悪いと言った事態が生してしまい、その時に使用された回線チャネルが悪い場合には上記のような問題が必ず生じてしまう。これは経年変化によるハードウエアの劣化にも起因しているため、装置の保守作業をかなりの頻度で行えばよいが、基地局は広範囲にわたって多数設置されているので現実的ではない。例えば、列車電話システムでは線路に沿って多数の基地局が設置されているが、これら基地局の保守点検を頻繁に行うことは不可能に近いと言える。
【０００７】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたもので、基地局と移動局との間の無線通信で使用する回線チャネルを適宜切り替えることにより、高品質な通信を実現することを目的としている。
なお、本発明の更なる目的は以下に説明するところにより明らかである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る移動局回線接続制御方式は、移動局が基地局の通信サービス区域を移動して、各区域毎にそれぞれの基地局と無線通信を行う無線通信システムにおいて、基地局と移動局との間の無線通信には使用可能な複数の回線が割り当てられており、移動局は、通信サービス区域毎に回線接続品質の優劣順序を管理し、基地局との無線接続に際して当該基地局の通信サービス区域で品質が優秀な回線を優先して使用することを特徴とする。
【０００９】
したがって、基地局Ａの通信サービス区域では回線チャネルＡを使用し、基地局Ｂの通信サービス区域に移動した時には回線チャネルＢを使用するといったように、移動局が基地局の通信サービス区域毎に品質がより良好な回線を選択して使用するため、高品質な通信を実現することができる。
【００１０】
ここで、通信サービス区域毎の回線接続品質の優劣順序は、予め計測したデータを移動局に記憶させて設定するようにしてもよく、また、移動局に回線接続品質の優劣を判定する機能をもたせ、使用されることにより移動局が回線接続品質の優劣順序データを自ら形成して管理するようにしてもよい。なお、優劣順序データは同じ通信サービス区域について幾度も計測した値に基づいて形成する方が信頼性が高いので、移動局は計測結果を統計的に判定して回線接続品質の優劣を判定するのが好ましい。
【００１１】
回線接続品質の優劣は、無線接続中のノイズを検出して判定するなど公知の種々な方法を採用して判定すればよく、また、このような方法に基づいてその都度に品質が良好な回線を自動的に選択して無線接続するようにしている場合には、無線接続に使用された回数に基づいて回線間の優劣を判定してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
図１には本発明の一実施例に係る無線通信システムを示してある。
同図中の１は制御局、２は基地局、３は移動局であり、制御局１に接続された複数の基地局２（Ａ〜Ｎ）がそれぞれ無線通信サービス区域を形成している。すなわち、移動局３は各無線通信サービス区域を形成しているいずれかの基地局２と無線接続可能であり、移動局３は基地局２と無線接続することにより制御局１を介して公衆回線網４と接続されて、他の移動局、固定電話機、パーソナルコンピュータなどと通話通信やデータ伝送を行うことができる。
なお、基地局２と移動局３との間の無線区間には通信に使用できる回線チャネルが複数設定されている。
【００１３】
本例の移動局３は、移動局本体３１と、移動局本体３１に接続された複数の電話機３０とを有しており、各電話機３１は移動局本体３０を介して基地局２に無線接続される。
なお、本例は後述するように列車電話システムを想定したシステムであることから、移動局本体３１と複数の電話機３０とを別体として複数の電話機３０が移動局本体３１を共用する構成としているが、例えば携帯電話機や無線通信機能を有したノート型パーソナルコンピュータのように、移動局本体３１と電話機３０とを一体化した構成としてもよい。
【００１４】
移動局本体３１は、アンテナ３２、無線機３３、通話制御部３４、回線制御部３５を有しており、いずれかの電話機３０から発信接続がなされると、回線接続制御部３５の制御下で、通話制御部３４が複数割り当てられている回線チャネルの内から通信に使用する回線チャネルを選択し、無線機３３、アンテナ３２を介して現在の通信サービス区域の基地局２と無線接続し、制御局１を経由して公衆回線網４に接続する。
なお、同図中の２０は基地局２のアンテナである。
【００１５】
回線接続制御部３５は、特に、通話制御部３４に使用すべき回線チャネルを指示する回線選択機能３６、通信サービス区域毎に複数ある回線チャネルについて品質の優劣を判定する統計機能３７、判定された通信サービス区域毎の回線チャネルの優劣順位を保持するテーブル３８を有している。
【００１６】
回線選択機能３６は、通話制御部３４に使用すべき回線チャネルを指示する機能の他に、移動局３が現在位置している通信サービス区域を検出する機能、使用している回線チャネルの通信品質を検出する機能、テーブル３８を参照する機能を有しており、これら機能により下記のような処理を行う。
なお、移動局がどこの通信サービス区域に存しているかは、例えば、列車などの備えられたＧＰＳ装置から得られる位置情報と通信サービス区域の設定地図とに基づいて割り出したり、移動局３０と基地局３０とのシステム情報通信により得られる基地局の識別情報から割り出すなどして判定することができる。
【００１７】
統計機能３７は、回線選択機能３６により通信サービス区域毎に検出された回線チャネル毎の通信品質に基づいて、通信サービス区域毎に割り当てられている回線チャネル間の優劣順位を形成する機能を有しており、形成した通信サービス区域毎の回線チャネル間の優劣順位をテーブル３８に格納する。
【００１８】
本例の無線通信システムは、例えば、図２及び図３に示すような列車電話システムに適用される。すなわち、列車Ｔには車内に設置された電話機３０と移動局本体３１が設けられ、電話機３０は移動局本体３１と基地局２との無線接続及び制御局１を介して公衆回線網４と接続できるようになっている。また、列車Ｔの線路に沿って基地局２が配置されて、これら基地局２がそれぞれ線路に沿って通信サービス区域を形成しており、走行する列車Ｔの移動局３はこれら通信サービス区域（すなわち、基地局）を切替えながら無線通信を行う。
なお、本発明はこのような列車電話システムに限らず、種々な移動体無線通信システムに適用できることは言うまでもない。
【００１９】
次に、本例に係る無線通信システムの処理動作を説明する。
まず、テーブル３８に通信サービス区域毎の回線チャネルの優劣順位を格納するための準備的な処理を、実際に列車Ｔを運行させて電話機３０が一般に使用される状態で行う。
なお、本例では、移動局本体３１が実際の使用によってテーブル３８に格納する優劣順位を作成するが、予め別の手段によって計測した通信サービス区域毎の回線チャネルの優劣順位をテーブル３８に書き込んで回線選択に使用するようにしてもよく、このようにすれば統計機能３７を省略することができる。
【００２０】
本例の準備的処理は、回線チャネルの優劣順位を統計をとって作成するために、列車Ｔを或る程度の回数運行させて、電話機３０による通信を繰り返し行わせることにより行う。
準備的処理において、電話機３０からの発信接続があると、通信制御部３４は回線チャネルをランダムに選択して無線機３３により現在位置している通信サービス区域の基地局２と無線接続させる。そして、この接続処理において、回線選択機能３６が当該通信サービス区域で通信に使用された回線チャネルの通信品質を検出し、この検出結果を統計機能３７がテーブル３８を利用して管理する。
【００２１】
このような準備的処理を繰り返し行うことにより、統計機能３７には通信サービス区域毎に各回線チャネルの通信品質が蓄積され、準備的処理を所定の回数行ったところで、統計機能３７は、各回線チャネルの通信品質の平均値をとるなどして、通信サービス区域毎に回線チャネル間の優劣順位を作成してテーブル３８に格納する。
このような準備的処理を終了すると、本格運用がなされ、テーブル３８に格納した優劣順位情報を参照した回線チャネルの選択処理が下記のようになされる。
【００２２】
なお、上記準備的処理において、通信制御部３４はランダムではなくその時に通信品質のよい回線チャネルから優先的に選択するようにしてもよく、この場合には、統計機能３７は、通信サービス区域毎の各回線チャネルの使用回数に基づいて優劣順位を作成することもできる。
また、下記に説明する本格運用に並行して上記のような準備的処理を継続し、テーブル３８の優劣順位情報を随時更新するようにしてもよく、このようにすれば、気象や周辺環境に影響され易い無線通信品質をより統計的に優れた方法で評価して、テーブル３８に格納することができる。
【００２３】
本格運用では、電話機３０からの発信接続があると、回線選択機能３６が、テーブル３８を参照して、当該移動局３が現在位置している通信サービス区域について最も優れた回線チャネルを選定し、当該回線チャネルを無線通信に使用する回線チャネルとして通話制御部３４に選択させる。これに応じて、通信制御部３４は選定された回線チャネルを用いて無線機３３により現在位置している通信サービス区域の基地局２と無線接続させ、電話機３０を公衆回線網４に接続させる。
例えば、或る基地局２との無線区間に４つの回線チャネルａ、ｂ、ｃ、ｄが設定されていて、これら回線チャネルの優劣順位が高位からａ、ｂ、ｃ、ｄの順である場合には、最高位の回線チャネルａが選定されて無線通信に使用される。また、最高位の回線チャネルａが使用中である場合には、次に優れた回線チャネルｂが選定されて無線通信に使用される。
【００２４】
したがって、通信サービス区域毎に優秀な回線チャネルが選択されて無線通信に使用されるため、良くつながる回線チャネルを使用して高品質な通信が実現される。
換言すれば、劣悪な回線チャネルは使用されないこととなるが、例えば基地局においてハードウエアが劣化してしまった回線チャネルは使用されないことにもなり、基地局の保守点検作業を高頻度に行わずとも、総じて高品質な無線通信を実現することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、通信サービス区域毎に高品質な回線を優先的に選択して無線通信に使用するため、常に良好な通話やデータ伝送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る無線通信システムの構成図である。
【図２】本発明の一実施例を適用した列車電話システムの一例を説明する図である。
【図３】本発明の一実施例を適用した列車電話システムの一例を説明する図である。
【符号の説明】
１：制御局、  ２：基地局、
３：移動局、  ４：公衆回線網、
３０：電話機、  ３１：移動局本体、
２０、３２：アンテナ、  ３３：無線機、
３４：通話制御部、  ３５：回線制御部、
３６：回線選択機能、  ３７：統計機能、
３８：テーブル、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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