(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて、移動局間直接通信モードで通話を行う移動局は通信用周波数が一波のみであるので、通話エリア内で他の組が通話を行う場合にお互いに影響を受ける。【解決手段】上記の際に、通話開始時に受信した移動局はＲＳＳＩで検出したＲＳＳＩレベル及びＧＰＳによる進行方向と進行速度から相手移動局との距離を判断してその距離に応じた出力で送信を行う。以降の通話は、受信側の移動局が相手移動局から送られてくる距離データを基準としてＧＰＳの情報からお互いの距離を算出して送信出力を制御することにより通話エリアを適切なものにでき、他の移動局への影響を抑えることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と複数の移動局を含む無線通信システムにおいて、前記複数の移動局の各々に、受信電界強度レベルを算出する手段と、該受信電界強度レベルより自局から相手移動局までの距離を算出する手段と、自局の位置情報を検知する位置検出手段と、受信電界強度レベルより算出した自局から相手移動局までの距離を相手局の位置情報及び自局の位置情報により補正を行う距離補正手段と、該算出した距離に応じて自局の送信電力を制御する制御手段とを具備し、移動局同士が基地局を介さず通信を行う移動局間直接通信で通信中に、送信出力を制御することで最適な通話エリアを維持することを特徴とした無線通信システム。
【請求項２】
基地局と複数の移動局を含む無線通信システムにおいて、前記複数の移動局の各々に、自局の位置情報を検知する位置検出手段と、該検知した自局の位置情報と通信中の相手移動局の位置情報とから自局と相手移動局までの距離を算出する手段と、該算出した自局から相手局までの距離に応じて自局の送信電力を制御する制御手段とを具備し、移動局同士が基地局を介さず通信を行う移動局間直接通信で通信中に、送信出力を制御することで最適な通話エリアを維持することを特徴とした無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基地局と複数の移動局を含む従来の無線通信システム（例えば、ＡＲＩＢ　ＳＴＤ−Ｔ６１標準規格準拠、平成１１年５月２７日電波産業会発行）における２つの通信方式の運用形態について図５を用いて説明する。
【０００３】
第１の通信方式は、基地局無線装置５５及び複数の移動局で構成される形態で、１つの基地局無線装置５５でカバーされたエリア５４において、基地局無線装置５５を介して複数の移動局と基地局無線装置５５で通信する基地局通信方式である。この通信方式では、基地局無線装置５５に上り下りペアの無線キャリアが割り当てられており、移動局の送信波を上り波ｆ２、基地局無線装置５５の送信波を下り波ｆ１とし、基地局無線装置５５−移動局、あるいは基地局無線装置５５を経由して移動局同士の通信を行う。以下、基地局通信方式で通信を行う形態を基地局通信モードとする。
【０００４】
第２の通信方式は、移動局同士が基地局無線装置５５を経由せずにｆ３を使って直接通信を行う方式で、移動局間直接通信方式と呼ばれる。移動局間直接通信キャリアｆ３は一波単信のキャリアである。移動局間直接通信方式は、主に基地局エリア５４外の移動局５３が通信を行う場合に用いられる。以下、移動局間直接通信方式で通信を行う形態を移動局間直接通信モードとする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術による本無線通信システムの運用形態では、移動局間直接通信モードで通話中の一組の移動局があった場合に、その送信電力が届く範囲に別の移動局が入ってしまいその状態で通話を行おうとすると、移動局間直接通信波は一波であるので先に通話を行っていた移動局の組と後から通話を行おうとする移動局の組との周波数が一致してしまい、お互いの通話に影響が出てしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
基地局と複数の移動局を含む無線通信システムにおいて、前記複数の移動局の各々に、受信電界強度レベル（以下　ＲＳＳＩレベルとする）を算出する手段と、該ＲＳＳＩレベルより自局から相手移動局までの距離を算出する手段と、自局の位置情報を検知する位置検出手段と、ＲＳＳＩレベルより算出した自局から相手移動局までの距離を相手局の位置情報及び自局の位置情報により補正を行う距離補正手段と、該算出した距離に応じて自局の送信電力を制御する制御手段とを具備し、移動局同士が基地局を介さず通信を行う移動局間直接通信で通信中に、送信出力を制御することで最適な通話エリアを維持し、通信を行っている他移動局の組の通話に影響を与えないようにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態例を２つ示す。第１の実施形態は、ＲＳＳＩレベルとＧＰＳの位置情報を用いて移動局間の距離を算出し、送信出力を制御する形態である。これについて、図１、図２、図３及び図４を用いて説明する。図１は、図５で説明した無線通信システムの移動局間直接通信モードを示したものである。図１に示す無線通信システムにおいて、移動局２と移動局３が移動局間直接通信モードで通信を行うものとし、先ず移動局３から移動局２に対し通信を開始する。移動局２と移動局３は周期的にＧＰＳより緯度、経度の位置情報（以下、ＧＰＳ情報とする）を取得しているものとする。
【０００８】
通信中の送信出力制御は次の３通りで行う。▲１▼：移動局３が移動局２に対し送信を開始するときの送信出力制御、▲２▼：▲１▼の送信が終了した後の移動局２が移動局３に対し送信を行うときの送信出力制御、▲３▼：▲２▼の送信終了以降の移動局２及び移動局３の送信出力制御である。
【０００９】
この３つの制御の流れについて図２を用いて説明を行う。
▲１▼：第１の制御２１である移動局３の送信開始時の送信出力制御について説明を行う。第１の制御２１では、移動局３が移動局２に対して通信を開始する場合、移動局３は予め設定されている標準出力（例えば、送信電力レベル　２Ｗ）で送信するように制御を行う。移動局３が移動局２に対し送信を行っているとき、ＧＰＳより得られる移動局３のＧＰＳ情報も同時に送信している。移動局２は通信中に周期的に送られてくる移動局３のＧＰＳ情報を記録媒体に格納しているものとする。また、自局のＧＰＳ情報も記録媒体に格納しているものとする。
【００１０】
▲２▼：第２の制御２２である、▲１▼の送信が終了した後の移動局２が移動局３に対し送信を行うときの送信出力制御について説明を行う。移動局２は移動局３から送信された電波の受信電力レベルから、ＲＳＳＩを通すことによりＲＳＳＩレベルを検出する。
ＲＳＳＩレベルは、一定時間（例えば、１２０ｍｓ）の平均ＲＳＳＩレベルを検出するものとする。ここで予め各移動局には、図３に示すようなＲＳＳＩレベルに対応する自局から相手局までの大まかな距離をテーブルとして持っている（図３はテーブルの一例を示している）。ＲＳＳＩレベルと移動局間の距離の関係は、例えば都市部と郊外部など環境条件が違うと反射等により必ずしも同じになるとは限らないため、これを考慮し、移動局間の距離にはある程度範囲を持たせている。移動局２は、移動局３の送信が終了した時点のＲＳＳＩレベルから、図３を用いることで移動局３までの距離を推定する。この距離を（イ）とする。この距離（イ）から、図３を参照することで送信出力を決定し、移動局２がハンドマイクのプレススイッチを押したときに先ほど決定した送信出力になるように制御を行う。しかし、移動局３からの送信が終了しＲＳＳＩレベルから移動局間の距離（イ）を算出しても、移動局２及び移動局３は移動局であるから、移動局２が移動局３に送信を行うまでの間及び、移動局２が移動局３に送信を行っている間に両移動局とも移動する可能性があり、結果として移動局間の距離（イ）が変わっている可能性がある。この問題を解決するために、移動局３より送られてきたＧＰＳ情報と移動局２のＧＰＳ情報を用いてＲＳＳＩレベルより推定した距離（イ）の補正を行う。この距離補正を行うタイミングとしては、移動局２のハンドマイクのプレススイッチが押された後に周期的に行うことになる。このため、プレススイッチが押された瞬間はＲＳＳＩレベルから推定した距離（イ）に応じた送信出力で制御することになるが、補正距離（二）算出後は、この補正距離（二）に合った送信出力になるように制御を行う。次に、距離補正の方法について説明する。まず、距離補正を行うために各移動局がどのくらい移動したのかを計算する。周期的にＧＰＳから取得している移動局２の位置情報から、移動局２の進行方向及び進行速度を求め、移動局３の送信が終了してから移動局２がハンドマイクのプレススイッチを押すまでの間及び、移動局２が移動局３に送信を行っている間、移動局２の移動距離（ロ）を周期的に算出する。また移動局３の距離については、移動局３が送信しているときに移動局２が受信していた移動局３のＧＰＳ情報を用いることで、進行方向及び進行速度を求め、移動局３の送信が終了してから移動局２がハンドマイクのプレススイッチを押すまでの間及び、移動局２が移動局３に送信を行っている間、移動局３の移動距離（ハ）を周期的に推定する。この移動局２の移動距離（ロ）、移動局３の移動距離（ハ）及びＲＳＳＩレベルより推定した移動局間の距離（イ）より、周期的に補正距離（二）を算出する。このようにして、移動局３からの送信が終了してから、移動局２が送信を行うまでの移動局間の距離の補正及び、移動局２が移動局３に対して送信を行っている間の移動局間の距離補正を行うことで送信出力の制御を行い、常に移動局間の距離に応じた最適なエリアになるように制御を行う。ここで送信出力の制御は、移動局間の距離に応じた送信出力になるように、図４の無線機の構成図に示すように、送信部の数段のアッテネータのＯＮ／ＯＦＦを制御部からの信号で制御することによって行っている。移動局２が移動局３に対し送信を行っている場合は、移動局２は周期的に得られる移動局間の距離（二）及び、移動局２のＧＰＳ情報も電波に乗せ送信を行っているものとする。
【００１１】
▲３▼：第３の制御２３である、▲２▼の送信終了以降の移動局２及び移動局３の送信出力制御について、▲２▼の送信終了後、移動局３が移動局２に対して送信を行う場合について説明する。移動局３は、移動局２より周期的に送られてくるＧＰＳ情報と移動局間の距離（二）を記憶媒体内に格納しているものとする。▲２▼の送信終了後、移動局３が移動局２に対し送信を行う場合にも、▲２▼で述べた問題がでてくる。これを解決するため、移動局３は移動局２から送られてきた最新の補正を行った移動局間の距離（二）と周期的に送られてきた移動局２のＧＰＳ情報及び、移動局３がＧＰＳより周期的に取得している移動局３のＧＰＳ情報を用いて、▲２▼の場合と同様に距離の補正を行い、移動局間の距離に応じた送信出力で送信するように制御を行う。移動局３が移動局２に対して送信を行っている場合は、移動局間の距離及び、移動局３のＧＰＳ情報も同時に移動局２に送信している。
【００１２】
この３つの制御により、移動局間直接通信モードで通信している移動局の組が複数あった場合でも、各移動局の組の通信エリアを最適にしているため、お互いの通信を妨げることが減少する。
【００１３】
第２の実施の形態はＧＰＳの位置情報のみを用いて、移動局間の距離を算出し、送信出力を制御する形態である。これについて、図１、図３、図４及び図６を用いて説明を行う。図１は、図５で説明した無線通信システムの移動局間直接通信モードを示した図である。図１に示す無線通信システムにおいて、移動局２と移動局３が移動局間直接通信モードで通信を行うものとし、先ず移動局３が移動局２に対し通信を開始する。移動局２と移動局３は周期的にＧＰＳより緯度、経度情報（以下、ＧＰＳ情報とする）を取得しているものとする。
【００１４】
通信中の送信出力制御は次の３通りで行う。▲１▼：移動局３が移動局２に対し送信を開始するときの送信出力制御、▲２▼：▲１▼の送信終了後の移動局２が移動局３に対して送信を行う場合の送信出力制御、▲３▼：▲２▼以降の移動局２と移動局３の送信出力制御である。
【００１５】
この３つの制御について図６を用いて説明を行う。
▲１▼：第１の制御６１である移動局３の送信開始時の送信出力制御について説明を行う。第１の制御６１では、移動局３が移動局２に対して通信を開始する場合、移動局３は予め設定されている標準出力（例えば、送信電力レベル　２Ｗ）で送信するように制御を行う。移動局３が移動局２に対し送信を行っているとき、ＧＰＳより得られる移動局３のＧＰＳ情報も同時に送信している。移動局２は通信中に周期的に送られてくる移動局３のＧＰＳ情報を記憶媒体に格納しているものとする。また、自局のＧＰＳ情報も記憶媒体に格納しているものとする。
【００１６】
▲２▼：第２の制御６２である、▲１▼の送信が終了した後の移動局２が移動局３に対して送信を行う場合の送信出力制御について図６を用いて説明を行う。移動局３が移動局２に対し送信終了後、移動局２が移動局３に対して送信を行う場合について説明する。移動局３の送信終了後、移動局２は移動局３より周期的に送られてきたＧＰＳ情報と自局のＧＰＳ情報より移動局間の距離（ホ）を算出する。この移動局間距離と図３のテーブルを参照することで送信出力を決定し、移動局２がハンドマイクのプレススイッチを押したときに先ほど決定した送信出力になるように制御を行う。しかし、移動局３からの送信が終了し、ＧＰＳ情報から移動局間の距離（ホ）を算出しても、移動局２及び移動局３は移動局であるから、移動局２が移動局３に送信を行うまでの間及び、移動局２が移動局３に送信を行っている間に両移動局とも移動する可能性があり、結果として移動局間の距離（ホ）が変わっている可能性がある。この問題を解決するために、移動局３より送られてきたＧＰＳ情報と移動局２のＧＰＳ情報を用いて、移動局３の送信が終了した後に算出した移動局間の距離の補正を行う。
この距離補正を行うタイミングとしては、移動局２のハンドマイクのプレススイッチが押された後に周期的に行うことになる。このため、プレススイッチが押された瞬間は、移動局３の送信が終了した後に算出した移動局間の距離に応じた送信出力で制御することになるが、補正距離（ヘ）算出後は、この補正距離（ヘ）に合った送信出力になるように制御を行う。次に距離補正の方法について説明する。
まず、距離補正を行うために各移動局がどのくらい移動したのかを計算する。周期的にＧＰＳから取得している移動局２のＧＰＳ情報から、移動局２の進行方向及び、進行速度を求め、移動局３の送信が終了してから移動局２がハンドマイクのプレススイッチを押すまでの間及び、移動局２が移動局３に送信を行っている間、移動局２の移動距離（ト）を周期的に算出する。また移動局３の距離については、移動局３が送信しているときに移動局２が受信していた移動局３のＧＰＳ情報を用いることで、進行方向及び、進行速度を求め、移動局３の送信が終了してから移動局２がハンドマイクのプレススイッチを押すまでの間及び、移動局２が移動局３に送信を行っている間、移動局３の移動距離（チ）を周期的に推定する。この移動局２の移動距離（ト）、移動局３の移動距離（チ）及び、移動局３の送信終了後に算出した移動局間の距離（ホ）より周期的に補正距離（ヘ）を算出する。このようにして、移動局３からの送信が終了してから、移動局２が送信を行うまでの移動局間の距離の補正及び、移動局２が移動局３に対して送信を行っている間の移動局間の距離の補正を行うことで送信出力の制御を行い、常に移動局間の距離に応じた最適なエリアになるように制御を行う。ここで送信出力の制御は、移動局間の距離に応じた送信出力になるように、図４の無線機の構成図に示すように、送信部の数段のアッテネータのＯＮ／ＯＦＦを制御部からの信号で制御することによって行っている。移動局２が移動局３に対し送信を行っている場合は、移動局２は移動局間の距離（ヘ）及び、移動局２のＧＰＳ情報も電波に乗せ送信を行っているものとする。
【００１７】
▲３▼：第３の制御６３である、▲２▼の送信終了以降の移動局２及び移動局３の送信出力制御について、▲２▼の送信終了後、移動局３が移動局２に対して送信を行う場合について説明する。移動局３は、移動局２より周期的に送られてくるＧＰＳ情報と移動局間の距離（ヘ）を記憶媒体内に格納しているものとする。▲２▼の送信終了後、移動局３が移動局２に対し送信を行う場合にも、▲２▼で述べた問題がでてくる。これを解決するため、移動局３は移動局２より送られてきた最新の補正を行った移動局間の距離（ヘ）と周期的に送られてきた移動局２のＧＰＳ情報及び、移動局３がＧＰＳより周期的に取得している移動局３のＧＰＳ情報を用いて、▲２▼の場合と同様に距離の補正を行い、移動局間の距離に応じた送信出力で送信するように制御を行う。移動局３が移動局２に対して送信を行っている場合は、移動局間の距離及び、移動局３のＧＰＳ情報も同時に移動局２に送信している。
【００１８】
この３つの制御により、移動局間直接通信モードで通信している移動局の組が複数あった場合でも、各移動局の組の通信エリアを最適にしているため、お互いの通信を妨げることが減少する。
【００１９】
【発明の効果】
以上により、無線通信システムにおいて、移動局２と移動局３が移動局間直接通信モードで通話する場合に、移動局同士が受信電力レベルより相手移動局までの距離を判断して、その距離に応じた送信出力となるように制御を行うことにより、移動局間直接通信エリアの範囲は最適なものとなる。これにより、周りの移動局間直接通信モードで通話を行う移動局への影響が最小限に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１及び第２の実施形態の一例を説明する図
【図２】本発明の第１の実施形態の流れを説明する図
【図３】ＲＳＳＩレベル、移動局間の距離、送信出力及び受信電力レベルの関係の一例を示す図
【図４】無線機の構成を説明する図
【図５】本発明及び従来例の無線通信システムを説明する図
【図６】本発明の第２の実施形態の流れを説明する図
【符号の説明】
１：移動局間直接通信エリア
２、３、４及び５：移動局間直接通信モードで通信を行う移動局
５４：基地局エリア　　　５５：基地局無線装置
５１、５２及び５３：移動局　　　５６：ＧＰＳ衛星
【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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