(57)【要約】【課題】通信中の移動局の移動に伴って次の集中制御局に切替接続する場合でも、移動局の切替接続に要する処理を軽減させ、通信環境の安定を図る。【解決手段】移動通信システムは、集中制御局２ａ、２ｂと、この集中制御局２ａ、２ｂに接続された複数の無線基地局５ａ…５ａ、５ｂ…５ｂとを有する。この移動通信システムでは、複数の基地局１ａ、１ｂの隣接する２つの集中制御局２ａ、２ｂの一方とその他方との間で互いに音声又はデータの送受信タイミングを同期させる基地局間同期方法が採用される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集中制御局及び集中制御局に接続された複数の無線基地局を有し且つ所定間隔で配置された複数の基地局と移動局との間でその移動局が移動しながら音声又はデータを無線通信する段階と、
前記移動局と前記複数の基地局との間で前記音声又はデータが無線通信されるときに前記複数の基地局における前記集中制御局の内の隣接する２つの集中制御局の一方とその他方との間で互いに前記音声又はデータの送受信タイミングを同期させる段階とを有することを特徴とする移動通信用の基地局間同期方法。
【請求項２】
前記音声又はデータの送受信タイミングを同期させる段階は、前記隣接する２つの集中制御局の内の一方を基準集中制御基地局とし、前記隣接する２つの集中制御局の内の他方を被同期集中制御局としたとき、前記基準集中制御局からの前記音声又はデータの送信信号を基準にして前記被同期集中制御局で前記送受信タイミングを抽出及び生成する段階を有する請求項１記載の移動通信用の基地局間同期方法。
【請求項３】
前記送受信タイミングを抽出及び生成する段階は、前記基準集中制御局からの前記音声又はデータの送信信号そのものを用いて前記送受信タイミングを抽出及び生成するものである請求項２記載の移動通信用の基地局間同期方法。
【請求項４】
前記送受信タイミングを抽出及び生成する段階は、前記基準集中制御局に接続された前記無線基地局からの送信信号を前記被同期集中制御局に接続された前記無線基地局で受信する段階と、ここでの送信信号から前記基準集中制御局の送受信タイミングを抽出しその送受信タイミングに同期させて送受信を行う段階とを有する請求項２記載の移動通信用の基地局間同期方法。
【請求項５】
前記基準集中制御局に接続された無線基地局からの送信信号を受信する段階は、前記被同期集中制御局に接続された無線基地局の内の前記集中制御局の無線基地局に隣接して設置された無線基地局で行うものである請求項４記載の移動通信用の基地局間同期方法。
【請求項６】
移動局と所定間隔で配置された複数の基地局との間で前記移動局の移動時に音声又はデータを無線通信する移動通信システムであって、
前記複数の基地局のそれぞれは、集中制御局と、この集中制御局に接続された複数の無線基地局と、前記移動局と前記複数の基地局との間で前記音声又はデータが無線通信されるときに前記複数の基地局における集中制御局の内の隣接する２つの集中制御局の一方とその他方との間で互いに前記音声又はデータの送受信タイミングを同期させる基地局間同期手段とを有することを特徴とする移動通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信用の基地局間同期方法および移動通信システムに係わり、特に集中制御局の基地局間同期の確立に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信では、人が携帯したり車輌等に搭載された移動局と所定の間隔で設置された複数の基地局との間で音声や各種情報（データ）を無線通信によりやり取りする。この種のシステムとしては、例えば携帯電話、ＰＨＳ、道路上に設置した基地局（ビーコン）から移動局（車輌に搭載のカーナビ）へ道路交通情報等を送るＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：道路交通情報通信システム）等が既に実用化されている。
【０００３】
このような移動通信システムでは、移動局との間で無線通信を行う基地局として、送受信機能、変復調機能等の基地局機能を個々の基地局が装備している構成のほか、集中制御局及びこれに接続された複数の無線基地局を適用し、集中制御局が基地局機能の内の変復調機能等を、各無線基地局が基地局機能の内の送受信機能のみをそれぞれ分担して装備する構成が知られている。この例を図４に示す。
【０００４】
図４に示す移動通信システムは、移動局１００と、この移動局１００との間で音声又は各種データを無線通信する基地局１０１（図中の例では基地局１０１ａ、１０１ｂ）とを備える。
【０００５】
各基地局１０１ａ、１０１ｂは、集中制御局１０２ａ、１０２ｂと、この集中制御局１０２ａ、１０２ｂに所定の伝送路１０３ａ、１０３ｂを介して接続された無線基地局群１０４ａ、１０４ｂとで構成される。この内、無線基地局群１０４ａ、１０４ｂは、複数の無線基地局１０５ａ…１０５ａ、１０５ｂ…１０５ｂでなり、これらが移動局との無線通信を行うのに必要な間隔で配置されている。
【０００６】
こういった構成により、通信中の移動局１００が移動に伴い現在通信している基地局１０２ａから次に通信しようとする基地局１０２ｂに対し所定の切替接続（ハンドオーバ）が行われ、これにより連続した通信が可能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の基地局構成の移動通信システムでは、基地局内では無線基地局同士は互いに同一の集中制御局に接続されているために同期がとれている反面、基地局同士では集中制御局が異なるために無線基地局間の同期はとれていない場合が想定される。この理由は、異なる基地局の集中制御局を互いにネットワーク等の伝送路で接続し互いの同期を確立しようとすると、集中制御局間のネットワーク経路差による遅延等の誤差の影響を受けやすく、またネットワーク構築のための通信設備も高価になりやすい等の問題があるためである。
【０００８】
上記のように複数の集中制御局同士が非同期の場合、ハンドオーバを行う際、移動局ではその通信を維持するため、次に通信しようとする集中制御局側の無線基地局に対して再接続するための処理を行う必要がある。この場合の切替接続用の再接続処理は、異なる集中制御局に接続されている無線基地局から送信される送信信号が互いに同期がとれていないため、その分の同期確立処理が必要となる分、一般に煩雑で時間も長くなる。このため、複数の集中制御局に亘り切替接続が必要になった場合には迅速な切替接続処理が難しくなる。これは、特に移動局が高速移動する場合に大きな問題であった。
【０００９】
本発明は、このような従来の事情を背景になされたもので、通信中の移動局の移動に伴って次の集中制御局側の無線基地局に切替接続する場合でも、移動局の切替接続に要する接続処理を軽減させ、安定した通信環境を提供することを第１の目的とする。
【００１０】
本発明は、より経済的かつ容易に複数の集中制御局の基地局間同期を確立する方法を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明は、集中制御局の基地局間同期の確立に関し、隣接した集中制御局の基地局間同期の確立方法として、集中制御局に接続される無線基地局からの送信信号を利用して集中制御局間の基地局間同期を確立する方法に着目して完成されたものである。
【００１２】
すなわち、請求項１記載の発明は、集中制御局及び集中制御局に接続された複数の無線基地局とを有し且つ所定間隔で配置された複数の基地局と、移動局との間でその移動局が移動しながら音声又はデータを無線通信する段階と、
前記移動局と前記複数の基地局との間で前記音声又はデータが無線通信されるときに前記複数の基地局における前記集中制御局の内の隣接する２つの集中制御局の一方とその他方との間で互いに前記音声又はデータの送受信タイミングを同期させる段階とを有することを特徴とする。
【００１３】
ここでの「音声又はデータ」は、特に種類等が限定されるものではなく、例えば音声による通話、位置・交通情報、予約情報（ホテル予約、チケット予約など）、リアルタイム情報（各種ニュース、天気予報など）、エンターテイメント情報（グルメ情報、プレイスポット情報、音楽配信、行楽情報、イベント情報、電子商取引（ＥＣ）情報など）等も例示できる。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、移動通信における集中制御局の内の隣接する２つの集中制御局の同期確立方法に関して、一方の集中制御局を基準にして他方の同期を確立でき、移動局は容易に且つ迅速に切替接続を行うことが可能となる。また、隣接する集中制御局の基地局間同期の確立を図ることが可能となるため移動局との通信が複数の集中制御局を亘るものとなった場合でも、移動局の切替接続処理の煩雑さを軽減させることが可能となる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の基地局間同期方法において、前記データの送受信タイミングを同期させる段階は、前記隣接する２つの集中制御局の内の一方を基準集中制御局とし、、前記隣接する２つの集中制御局の内の他方を被同期集中制御局としたとき、前記基準集中制御局からの前記音声又はデータの送信信号を基準にして前記被同期集中制御局で前記送受信タイミングを抽出及び生成する段階を有することを特徴とする。
【００１６】
この場合、同期タイミングを抽出及び生成する基準集中制御局からの送信信号は、少なくとも同期タイミングを抽出及び生成できるものであればよく、例えば通常の通信に用いている信号であっても、同期をとるための特別の信号であっても、いずれでも適用可能である。
【００１７】
請求項２記載の発明においても、上記と同様に、移動局との通信が複数の集中制御局を亘るものとなった場合でも、移動局の切替接続処理の煩雑さを軽減させ、隣接する集中制御局の基地局間同期の確立を図ることが可能となる。
【００１８】
さらに、請求項３記載の発明では、請求項２記載の基地局間同期方法において、前記送受信タイミングを抽出及び生成する段階は、前記基準集中制御局からの前記音声又はデータの送信信号そのものを用いて前記送受信タイミングを抽出及び生成するものであることを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、同期タイミングの抽出及び生成は、基準となる集中制御局（基準集中制御局）に接続された無線基地局の送信信号から抽出及び生成できる。ここで同期タイミングを抽出及び生成する基準集中制御局からの送信信号は、同期タイミングを抽出及び生成できればよく、通常の通信に用いている信号であっても、同期をとるための特別の信号であっても、特に特定されるものではない。
【００２０】
また、請求項４記載の発明は、請求項２記載の基地局間同期方法において、前記送受信タイミングを抽出及び生成する段階は、前記基準集中制御局に接続された前記無線基地局からの送信信号を前記被同期集中制御局に接続された前記無線基地局で受信する段階と、ここでの送信信号から前記基準集中制御局の送受信タイミングを抽出しその送受信タイミングに同期させて送受信を行う段階とを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、隣接する集中制御局間での同期確立方法は、基準集中制御局に同期する集中制御局（被同期集中制御局）に接続する無線基地局が、隣接して設置されている基準集中制御局に接続する無線基地局からの送信信号を受信した信号を元にしており、これらの無線基地局間における同期誤差は、接続している集中制御局は異なるが最小限に抑えられる。
【００２２】
また、請求項５記載の発明では、請求項４記載の基地局間同期方法において、前記基準集中制御局に接続された無線基地局からの送信信号を受信する段階は、前記被同期集中制御局に接続された前記複数の無線基地局の内の前記基準集中制御局の無線基地局に隣接して設置された無線基地局で行うものであることを特徴とする。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、隣接する集中制御局間での同期確立方法は、基準集中制御基地局に同期する集中制御局（被同期集中制御局）に接続する無線基地局に、隣接して設置される基準集中制御局の無線基地局からの送信信号を、その無線基地局に隣接して設置されている被同期集中制御局に接続する無線基地局で受信した信号を元にしており、これらの無線基地局間における同期誤差は、接続している集中制御局は異なるが最小限に抑えられる。
【００２４】
また、無線基地局の受信機能は、別の集中制御局に接続している無線基地局からの送信信号を受信できればよく、また基準集中制御局に接続されている無線基地局に隣接する無線基地局のみに装備すればよいため、経済的かつ容易にシステム構築ができる。
【００２５】
本発明の別の側面では、移動局と所定の間隔で配置された複数の基地局との間で移動しながら音声又はデータを無線通信する移動通信システムであって、前記複数の基地局のそれぞれは、集中制御局と、この集中制御局に接続された複数の無線基地局と、前記移動局と前記複数の基地局との間で前記データが無線通信されるときに前記複数の基地局における集中制御局の内の隣接する２つの集中制御局の一方とその他方との間で互いに前記音声又はデータの送受信タイミングを同期させる基地局間同期手段とを有する移動通信システムを提供する。
【００２６】
以上、本発明によれば、基地局間同期方法により集中制御局の同期を確立することにより、例えば移動中の移動局が複数の無線基地局を次々に切り替えて通信を継続していく場合において、隣接した異なる集中制御局に接続している無線基地局へ切替接続する場合においても効率よく且つ迅速なハンドオーバを可能とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る移動通信用の基地局間同期方法および移動通信システムを図１〜図３に基づいて具体的に説明する。
【００２８】
図１に示す本実施形態に係る移動通信システムは、移動中の移動局１０と、この移動局１０との間で音声又は各種データを無線通信する基地局１（図中の例では隣接する２つの基地局１ａ、１ｂ）とを備える。
【００２９】
移動局１０は、例えば携帯電話のような無線装置に組み込まれたり、その無線装置に周辺機器として接続するものであったり、あるいは無線部を含む独立の専用装置等で構成されたりするものである。この移動局１０の構成例を図２中に示す。
【００３０】
図２に示す例では、この移動局１０は、その制御中枢を担うコントローラ等の制御部１１と、この制御部１１による制御のもとで動作する各部、すなわち基地局１との間の無線通信を双方向で行うための通信アンテナ１２ａを有する無線部１２や、基地局１からの情報やその他装置１０内の制御部１１等に予め登録された情報等を表示するデータ表示部（液晶装置等）１３や、操作者からの各種設定等を受け付けるデータ入力部１４を含む構成となっている。なお、移動局１０の構成は、これに限らず、基地局１との間でデータの無線通信が可能な構成であれば、いずれのものでも適用可能である。
【００３１】
基地局１ａ、１ｂは、図１に示す例では、集中制御局２ａ、２ｂと、この集中制御局２ａ、２ｂに有線の伝送路３ａ、３ｂを介して接続された無線基地局群４ａ、４ｂとで構成されている。
【００３２】
この内、無線基地局群４ａ、４ｂは、複数の無線基地局５ａ…５ａ、５ｂ…５ｂでなり、これらが所定の間隔で（例えば数１０〜数１００ｍ）で配置されている。これらの無線基地局５ａ…５ａ及び５ｂ…５ｂは、図２中の例に示すように、移動局１０との間で無線通信を行うための通信アンテナ２１ａを有する送受信系（送信増幅回路、受信増幅回路等を含む）２１を含む。
【００３３】
送受信系２１では、集中制御局２ａ、２ｂから伝送路３ａ、３ｂを介して送られてくる音声又は各種データの変調信号を増幅等してアンテナ２１ａから送信すると共に、移動局１０からの音声又は各種データの無線信号をアンテナ２１ａで受信し、その受信信号を増幅等して伝送路３ａ、３ｂを介して集中制御局２ａ、２ｂに送るようになっている。
【００３４】
また、上記の無線基地局群４ａ、４ｂでは、集中制御局２ａ、２ｂ間で互いに隣接する２つの無線基地局５ａ、５ｂの内の少なくとも一方（図中の例では移動局１０が次に通信しようとする基地局１ｂ側の無線基地局５ｂ）に、その他方（図中の例では移動局１０が現在通信中の基地局１ａ側の無線基地局５ａ）からの送信信号を受信する基地局間信号受信機能２２が搭載されている。
【００３５】
この基地局間信号受信機能２２は、例えば送受信系２１内に一体に又は別途に構成され、移動局１０が現在通信中の基地局１ａ側の無線基地局５ａからの所定の送信信号を受信し、これを伝送路３ｂを介して集中制御局２ｂに供給可能となっている。ここでの所定の送信信号は、例えば通信で用いる信号であるが、これに限らず、同期をとるための特定の信号であっても構わない。
【００３６】
集中制御局２ａ、２ｂは、例えば図２中の例に示すように、データ入出力系２３、変復調系２４、および送受信タイミング同期制御系２５を含む。
【００３７】
データ入出力系２３は、図示しない外部のシステム（ホストコンピュータ等の制御装置、通信装置を含む）から送られてくる音声又は各種データを入力すると共に、各無線基地局５ａ、５ｂから伝送路３ａ、３ｂを介して送られてくる移動局１０からの音声又は各種データを図示しない外部のシステム側に出力する。
【００３８】
変復調系２４は、所定の変調回路、復調回路等を含むもので、データ入出力系２３から入力される音声又は各種データを所定周波数の搬送波信号で変調し、その変調信号を各無線基地局５ａ、５ｂに送ると共に、その各無線基地局５ａ、５ｂから送られてくる移動局１０からの送信信号を音声又は各種データに復調し、これをデータ入出力系２３に送出する。
【００３９】
送受信タイミング同期制御系２５は、図２中の例に示すように、機能上、送受信タイミング抽出部２６、および動作タイミング生成部２７を備える。
【００４０】
送受信タイミング抽出部２６は、無線基地局５ｂの基地局間信号受信機能２２で受信された隣接の無線基地局５ａからの送信信号に基づいて、隣接する集中制御局２ａの送受信タイミングを抽出し、これを動作タイミング生成部２７に供給する。
【００４１】
動作タイミング生成部２７は、送受信タイミング抽出部２６からの送受信タイミングに同期した自局内の動作タイミングを生成し、この動作タイミングに応じた制御信号を集中制御局２ｂ内の各部に送る。
【００４２】
次に、本実施形態の全体動作を説明する。なお、図１および図２中の例では、説明の便宜上、隣接する２つの基地局１ａ、１ｂにおいて、同期の基準とすべき側の集中制御局２ａを基準集中制御局とし、その基準に合わせて同期をとるべき側の集中制御局２ｂを被同期集中制御局とする。
【００４３】
まず、図１に示すように移動局１０が移動しながら、現在通信中の基準集中制御局２ａから次に通信すべき被同期集中制御局２ｂに対し、切替接続する場合を考える。
【００４４】
この切替接続に際し、基準集中制御局２ａ側の無線基地局群４ａの中で被同期集中制御局２ｂ側に隣接して設置された無線基地局５ａから、被同期集中制御局２ｂ側の無線基地局群４ｂの中で基準集中制御局２ａ側に隣接して設置された無線基地局５ｂに所定の送信信号が送られる。この送信信号は、無線基地局５ｂの基地局間信号受信機能２２にて受信され、伝送路３ｂを介して被同期集中制御局２ｂに伝送される。
【００４５】
そして、被同期集中制御局２ｂの送受信タイミング同期制御系２５内の各部２６、２７により、伝送されてきた送信信号から基準集中制御局の送受信タイミングが抽出され、これに同期した自局の動作タイミングが生成される。これにより、被同期集中制御局２ｂは、生成された動作タイミングに従って動作可能となり、その結果、基準集中制御局２ａと被同期集中制御局２ｂとの間で基地局間同期が確立される。
【００４６】
従って、移動局１０の移動により現在通信中の基準集中制御局２ａ側の無線基地局５ａから被同期集中制御局２ｂ側の無線基地局５ｂにハンドオーバする場合、移動局１０側では基地局間同期が非同期の場合と比べて同期確立処理が必要でなくなる分、切替接続のための処理を軽減でき、これにより、高速の切替接続することが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態による基地局間同期方法を用いれば、ある集中制御局を基準として、その集中制御局に隣接する集中制御局を基地局間同期させ、これと同様に順次集中制御局間を同期させていくことにより、一定の範囲内にある集中制御局間の同期を確立させることが可能である。この例を図３に示す。
【００４８】
図３に示す例では、移動局１０が次に通信すべき基地局１ｂが移動局１０が現在通信中の基地局１ａとの間で基地局間同期を確立させ、次いで基地局１ｃがその基地局１ｂと、さらにその基地局１ｃが基地局１ｄと、それぞれ隣接する基地局間同士で基地局間同期を確立させることで一定の範囲内にある集中制御局の同期が確立する。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、隣接する集中制御局の基地局間同期を経済的且つ容易に確立できる。また、隣接する集中制御局の基地局間同期が確立することにより、移動局は集中制御局を越えてハンドオーバしていくときでも、次の集中制御局への接続のための接続処理を最小限に抑えられ、効率的かつ高速なハンドオーバが可能となる。
【００５０】
また、本発明では、以下のような利点がある。
【００５１】
１）隣接する集中制御局を一方の集中制御局を基準にして他方の集中制御局の基地局間同期を確立するため、同期する側の集中制御局に接続する無線基地局に、基準の集中制御局に接続する無線基地局からの送信信号を受信する機能を持たせる以外に特別な装置や機能が不要なため、経済的かつ容易に基地局間同期を確立することができる。
【００５２】
２）基準となる集中制御局の送信信号の受信機能は、被同期集中制御局に接続する無線基地局のうちの１台のみに装備すればよく、経済的かつ容易に基地局間同期のシステムが構築できる。
【００５３】
３）隣接する集中制御局が基地局間同期を確立するのに特別な信号を用いる必要はなく、通常行われる通信の信号でも可能なため、経済的かつ容易に基地局間同期のシステムが構築できる。
【００５４】
４）隣接する集中制御局の基地局間同期が確立できるため、移動局は複数の集中制御局を越えて次々に切替接続して通信を継続するような場合でも、同じ集中制御局に接続している無線基地局間でのハンドオーバと同様に効率的かつ高速な切替接続を可能とさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動通信システムの概要を示す図。
【図２】移動通信システムの全体構成を示す概略ブロック図。
【図３】一定の範囲内にある集中制御局間の同期を確立する例を説明する図。
【図４】従来の移動通信システムの概要を示す概要図。
【符号の説明】
１、１ａ〜１ｄ  基地局
２ａ〜２ｄ  集中制御局
３ａ〜３ｄ  伝送路
４ａ〜４ｄ  無線基地局群
５ａ〜５ｄ  無線基地局
１０  移動局
１１  制御部（移動局）
１２  無線部（移動局）
１２ａ  通信アンテナ（移動局）
１３  データ表示部
１４  データ入力部
２１  送受信系
２１ａ  通信アンテナ（無線基地局）
２２  基地局間信号受信機能
２３  データ入出力系
２４  変復調系
２５  送受信タイミング同期制御系
２６  送受信タイミング抽出部
２７  動作タイミング生成部
１０１、１０１ａ〜１０１ｂ  基地局
１０２ａ〜１０２ｂ  集中制御局
１０３ａ〜１０３ｂ  伝送路
１０４ａ〜１０４ｂ  無線基地局群
１０５ａ〜１０５ｂ  無線基地局
１００  移動局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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