(57)【要約】【課題】  移動局装置におけるデータ送信待ち時間を短くすることができる無線通信システムを提供する。【解決手段】  基地局装置２への「送信問い合わせ」を行う期間である「通常状態」の期間内を複数のブロック時間帯に分割し、送信待ちの回数の多い順に時間的に早いブロック時間帯を割り当て、移動局装置１が自己の送信待ち回数をカウントして記憶しており、その送信待ち回数に対応したブロック時間帯のタイミングで「送信問い合わせ」を行うものであり、長く待たされている移動局装置１が優先して「送信問い合わせ」を行うことができる無線通信システムである。【選択図】        図３
2012195848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局装置から送信問い合わせを行う期間内に、基地局装置が送信問い合わせを受け付けると、当該送信問い合わせを行った移動局装置にデータ送信を許可する無線通信システムであって、
前記移動局装置は、送信問い合わせを行ったものの、データ送信が許可されず送信待ちとなった送信待ちの回数をカウントして記憶しており、送信待ちの回数が多い場合に前記送信問い合わせの期間内で早いタイミングで送信問い合わせを行い、送信待ちの回数が少ない場合に前記送信問い合わせの期間内で遅いタイミングで送信問い合わせを行うことを特徴と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、デジタル無線方式の無線通信システムに係り、特に、移動局装置のデータ送信待ちの時間を短くする無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来のデジタル無線方式の無線通信システムとして、ＳＣＰＣ（Single Channel Per Carrier）方式の無線通信システムがある。
ＳＣＰＣ方式のデジタル無線通信システムは、音声や文字などのデータを伝送する各チャネルのそれぞれに１つのキャリアを割り当てる一波単信方式である。
ＳＣＰＣ方式のデジタル無線通信システムは、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ６１  狭帯域デジタル通信方式［ＳＣＰＣ／ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）］に示されている。
【０００３】
ＳＣＰＣ方式の無線通信システムでは、基地局装置は送信と受信を同時に行うことができるが、移動局装置は原価低減のため、送信と受信を同時に行うことができない。つまり、移動局装置が送信を行っている間は、基地局装置からのデータを受信できないものである。
【０００４】
従って、基地局装置に対して、複数の移動局装置が同時にデータ送信を行うと、送信データの衝突（送信衝突）が起こり、互いに干渉してしまい、基地局装置でデータを受信できないことになる。
【０００５】
上記送信衝突を解決するために、移動局装置から基地局装置に送信問い合わせを行い、基地局装置から当該移動局装置に許可信号が送信された場合に、移動局装置がデータ送信を行って、データ送信終了に対して基地局装置がデータ送信ＡＣＫを返信する通信方式が提案されている。
この通信方式では、基地局装置の許可を受けた移動局装置だけがデータ送信を行うので、送信衝突が起こらないことになる。
【０００６】
しかしながら、上記提案方式では、送信問い合わせを行った際に、別の移動局装置がデータ送信中であると、データ送信を行うことができず、データ送信を待たされることがあった。
【０００７】
［従来の問い合わせ：図５］
そこで、図５に示すように、「通常状態」の期間で送信問い合わせを受け付けて、受け付けた移動局にデータ送信の許可期間でデータ送信を受け付ける方式がある。図５は、従来の送信問い合わせのタイミングチャート（１）を示す図である。
図５では、「通常状態」の期間で、移動局１からの送信問い合わせを基地局が受信すると、基地局は、報知情報による常時報知により「移動局１許可状態」の期間に移行し、移動局１からのデータ送信（１）を受信し、受信完了するとデータ送信ＡＣＫを返信する。
【０００８】
移動局１は、「移動局１許可状態」の期間であれば、送信問い合わせを行うことなく、データ送信（２）を行うことができ、データ送信が完了すれば、送信完了を基地局に送信すると、基地局は「移動局１許可状態」の終了させ、「通常状態」の期間に移行する。
【０００９】
移動局２は、「移動局１許可状態」の期間は、送信問い合わせが受け付けられないから無駄な問い合わせを行うことがなく、「通常状態」となって、送信問い合わせを行えば、基地局はそれを受信して常時報知し、「移動局２許可状態」の期間に移行することになる。
【００１０】
［上記問い合わせの問題点：図６］
しかしながら、上記問い合わせ方式では、図６に示す問題がある。図６は、従来の送信問い合わせのタイミングチャート（２）を示す図である。
図６において、「移動局１許可状態」の期間後に、移動局２が送信問い合わせを行ったものの、その問い合わせの前に移動局３が先に送信問い合わせを行ってしまうと、移動局２の送信問い合わせは受け付けられず、更に、「移動局３許可状態」の期間後の「通常状態」の期間においても、移動局１が先に送信問い合わせを行ってしまうと、移動局２の送信問い合わせは基地局で受け付けられず、移動局２の送信は長時間待たされることになっていた。
【００１１】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００９−１７１４４５号公報「基地局切替装置」（株式会社日立国際電気）［特許文献１］がある。
特許文献１には、ＳＣＰＣ方式のデジタル無線通信システムにおいて、無線通信を行っている基地局装置の受信電界強度が低下した際に、移動局装置側にて同じデジタル無線通信システムを用いて無線通信を行う基地局装置を選択させ、通信効率を向上させることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１７１４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来の無線通信システムにおける送信問い合わせの方式では、「通常状態」における送信問い合わせのタイミングが遅いと、データを送信できる機会が訪れず、移動局でデータの送信待ちが長時間になることがあるという問題点があった。
【００１４】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、移動局装置におけるデータ送信待ち時間を短くすることができる無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、複数の移動局装置から送信問い合わせを行う期間内に、基地局装置が送信問い合わせを受け付けると、当該送信問い合わせを行った移動局装置にデータ送信を許可する無線通信システムであって、移動局装置が、送信問い合わせを行ったものの、データ送信が許可されず送信待ちとなった送信待ちの回数をカウントして記憶しており、送信待ちの回数が多い場合に送信問い合わせの期間内で早いタイミングで送信問い合わせを行い、送信待ちの回数が少ない場合に送信問い合わせの期間内で遅いタイミングで送信問い合わせを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の移動局装置から送信問い合わせを行う期間内に、基地局装置が送信問い合わせを受け付けると、当該送信問い合わせを行った移動局装置にデータ送信を許可する無線通信システムであって、移動局装置が、送信問い合わせを行ったものの、データ送信が許可されず送信待ちとなった送信待ちの回数をカウントして記憶しており、送信待ちの回数が多い場合に送信問い合わせの期間内で早いタイミングで送信問い合わせを行い、送信待ちの回数が少ない場合に送信問い合わせの期間内で遅いタイミングで送信問い合わせを行う無線通信システムとしているので、送信問い合わせの期間内で、送信待ちの回数が多い移動局装置が早いタイミングで送信問い合わせを行い、送信待ちの回数が少ない移動局装置が遅いタイミングで送信問い合わせを行うため、送信待ち回数の多い移動局装置の送信問い合わせが基地局装置に優先して受け付けられ、移動局装置間の公平性を確保でき、結果的に各移動局装置におけるデータ送信待ち時間を短縮できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成ブロック図である。
【図２】移動局装置の構成ブロック図である。
【図３】実施の形態に係る送信問い合わせのタイミングチャートである。
【図４】移動局装置における処理のフローチャートである。
【図５】従来の送信問い合わせのタイミングチャート（１）を示す図である。
【図６】従来の送信問い合わせのタイミングチャート（２）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、移動局装置からの送信問い合わせを行う「通常状態」の期間内で、送信待ちの回数が多い移動局装置が早いタイミングで送信問い合わせを行い、送信待ちの回数が少ない移動局装置が遅いタイミングで送信問い合わせを行うようにしているので、送信待ち回数の多い移動局装置の送信問い合わせが基地局装置に採用されて当該移動局装置からのデータ送信を許可する状態に移行でき、移動局装置におけるデータ送信待ち時間を短縮できるものである。
【００１９】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、送信問い合わせが基地局装置で採用されない場合に、移動局装置が送信待ちの回数をインクリメントし、次の送信問い合わせでは前回より時間的に早いタイミングで問い合わせを行うようにしているので、移動局装置間の公平性を確保でき、結果的に各移動局装置におけるデータ送信待ち時間を短縮できるものである。
【００２０】
［無線通信システム：図１］
本発明の実施の形態に係る無線通信システムについて図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成ブロック図である。
本発明の実施の形態に係る無線通信システム（本無線通信システム）は、図１に示すように、移動局装置１と、基地局装置２とから基本的に構成されている。
移動局装置１と基地局装置２との間は、ＳＣＰＣ無線方式によってデータ通信が行われる。
【００２１】
［本無線通信システムの各部］
本無線通信システムの各部について具体的に説明する。
［基地局装置２］
基地局装置２は、移動局装置１と無線通信を行う一方、有線接続するセンター装置とのデータの送受信を行う。
【００２２】
［移動局装置１：図２］
移動局装置１について図２を参照しながら説明する。図２は、移動局装置の構成ブロック図である。
移動局装置１は、図２に示すように、アンテナ１１と、送受信部１２と、制御部１３と、記憶部１４と、表示部１５と、操作部１６とから基本的に構成されている。
【００２３】
アンテナ１１は、基地局装置２との間で、ＳＣＰＣ無線方式の電波を送受信する。
送受信部１２は、アンテナ１１から入力された信号を受信して制御部１３に出力し、制御部１３からの信号を送信してアンテナ１１に出力する。
【００２４】
制御部１３は、記憶部１４に記憶されている送信待ちの回数に従い、「通常状態」の期間における問い合わせタイミングで「送信問い合わせ」信号を送受信部１２に出力する。
具体的には、記憶部１４に送信待ちの回数に応じた「送信問い合わせ」を行うためのタイミングの情報が記憶されており、制御部１３は、現在の送信待ちの回数に対応したタイミング情報を読み込み、当該タイミングで「送信問い合わせ」を行う。
尚、基地局装置２から「通常状態」の前に「基準信号」が挿入されて配信される場合には、当該基準信号を基に「送信問い合わせ」の送信タイミングをとるようにしてもよい。
【００２５】
また、制御部１３は、基地局装置２からの「移動局許可」を受信し、当該移動局装置の「送信問い合わせ」が採用されたか否かを判定し、採用された場合には、データを送信して送信待ちの回数をリセットし、採用されなかった場合には、送信待ちの回数に「１」を加算（インクリメント）して記憶部１４に記憶する。つまり、制御部１３は、送信待ちの回数をカウントするカウンタを備えている。
また、制御部１３は、操作部１６からの操作を受け付け、表示部１５に必要な情報を表示出力する。
【００２６】
記憶部１４は、制御部１３でカウントされた送信待ちの回数を記憶し、更に、送信待ちの回数に対応した「送信問い合わせ」を行うタイミングの情報を記憶している。
表示部１５は、制御部１３からの指示で移動局装置１における必要な情報を表示する。
操作部１６は、オペレータが必要な操作を行い、制御部１３に指示を入力する。
【００２７】
［送信問い合わせタイミング：図３］
次に、本無線通信システムにおける送信問い合わせのタイミングについて図３を参照しながら説明する。図３は、実施の形態に係る送信問い合わせのタイミングチャートである。
本無線通信システムにおける送信問い合わせのタイミングは、図３に示すように、「通常状態」の時間を複数のブロックの時間帯に分割し、移動局装置（端末）１の待たされた回数の多い順に時間的に早いブロック時間帯を割り当て、送信待ちの回数に応じた時間帯で端末が「送信問い合わせ」を行うようにしたものである。
【００２８】
具体的には、図３に示すように、「通常状態」の時間内の最初のブロック時間帯を、送信をｎ回超越して待っている端末用の「送信問い合わせ」の時間帯とし、「通常状態」の時間内の最初から２番目のブロック時間帯を、送信をｎ回待たされている端末用の「送信問い合わせ」の時間帯とし、・・・、「通常状態」の時間内の最後から２番目のブロック時間帯を、送信を１回待たされている端末用の「送信問い合わせ」の時間帯とし、「通常状態」の時間内の最後のブロック時間帯を、送信を初めて行う端末用の「送信問い合わせ」の時間帯とする。
【００２９】
各移動局装置１は、基地局装置２に対する問い合わせ回数（送信の待ち回数）をカウントして記憶しており、「送信問い合わせ」が基地局装置２に受け付けられてデータ送信を行うと、そのカウント数をリセットする。
また、移動局装置１は、記憶したカウント数に対応した「送信問い合わせ」のタイミングの情報を記憶しており、「通常状態」となると、記憶するカウント数に対応したタイミングにて問い合わせを行う。
【００３０】
また、移動局装置１は、「通常状態」の前に基地局装置２から「基準信号」が送信されるので、その基準信号をトリガーとして時間をカウントし、送信の待ち回数のカウント数に対応するタイミング時間（送信問い合わせのタイミング）となると、「送信問い合わせ」を行う。
「基準信号」は、基地局装置２からエリア内の全ての移動局装置１に配信される。
【００３１】
つまり、記憶部１４には、送信待ち回数ｎのとき時間ｔ１、送信待ち回数ｎ−１のとき時間ｔ２、・・・、送信待ち回数ｉのとき時間ｔｉ、・・・、送信待ち回数１のとき時間ｔｎ−１、送信待ち回数０のとき時間ｔｎが記憶されており、移動局装置１における現在の送信待ちのカウント数に対応する時間を読み込み、当該時間のタイミングで基地局装置２に問い合わせを行うものである。尚、ｔ１＜ｔ２＜ｔｉ＜ｔｎ−１＜ｔｎの関係にあり、「通常状態」の期間内で、ｔ１が最も短く、ｔｎが最も長い時間となっている。
【００３２】
ここでは、送信待ち回数に対して一つの時間を設定したが、例えば、送信待ち回数ｎのときに時間ｔ１-1、ｔ１-2、ｔ１-3のように３つの時間（ｔ１-1＜ｔ１-2＜ｔ１-3）を設定することも可能である。このように、送信待ち回数に対して複数の時間を設定可能とするのは、後述するように、同じ回数待たされた端末同士の送信問い合わせの衝突を回避するためである。
【００３３】
尚、移動局装置１が精度の高い時計を内蔵していれば、基地局装置２から「基準信号」が送信されなくても、送信待ちの回数に対応するタイミングで「送信問い合わせ」を行うことができる。内蔵時計の代わりに、ＧＰＳ（Global Positioning System）機器を搭載し、衛星から電波時刻を受信して、送信問い合わせのタイミングに用いることも可能である。
【００３４】
また、「通常状態」の時間内を分割したブロック時間帯内で、同じ回数待たされた端末同士で問い合わせが衝突することを回避するために、当該ブロック時間帯内を更に細分化したブロック時間帯（小ブロック時間帯）に分割し、移動局装置（端末）の識別番号（ＩＤ）の順位、発生させた乱数等によって小ブロック時間帯を割り当てて、送信問い合わせを行うようにする。
これにより、同じ回数待たされた端末同士が送信問い合わせで衝突することを回避できる。
【００３５】
そして、「通常状態」の期間内で、最初に「送信問い合わせ」を送信した移動局装置１の「送信問い合わせ」が基地局装置２に受信され、その移動局装置１に対して「移動局許可状態」となる。
「通常状態」で、移動局装置１から「送信問い合わせ」が送信されなければ、図３に示した「通常状態」を繰り返す。この場合、「通常状態」の前に「基準信号」を挿入するようにしてもよい。
【００３６】
［移動局装置の処理：図４］
次に、移動局装置１における処理フローについて図４を参照しながら説明する。図４は、移動局装置における処理のフローチャートである。
移動局装置１の制御部１３は、「基準信号」を受信したか否かを判定する（Ｓ１）。「基準信号」を受信していなければ（Ｎｏの場合）、判定処理Ｓ１を繰り返す。
【００３７】
「基準信号」を受信した場合（Ｙｅｓの場合）、記憶部１４に記憶されている「送信を待たされている回数（送信待ち回数）」を読み込み（Ｓ２）、当該「送信を待たされている回数」に応じた時間帯で送信問い合わせを行う（Ｓ３）。
【００３８】
次に、移動局装置１の制御部１３は、「送信問い合わせ」が基地局装置２で受信され、基地局装置２が当該移動局装置１に対して「移動局許可状態」にしたか否かを判定する（Ｓ４）。つまり、送信問い合わせが成功したか否かが判定される。
【００３９】
送信問い合わせに失敗した場合（Ｎｏの場合）、送信を待たされている回数に「１」を加算（インクリメント）し（Ｓ５）、処理Ｓ１に戻る。
送信問い合わせに成功した場合（Ｙｅｓの場合）、データ送信処理を行い（Ｓ６）、処理を終了する。データ送信処理が完了すると、送信を待たされている回数をリセットする。
【００４０】
［実施の形態の効果］
本無線通信システムによれば、基地局装置２への「送信問い合わせ」を行う期間である「通常状態」の期間内を複数のブロック時間帯に分割し、送信待ちの回数の多い順に時間的に早いブロック時間帯を割り当て、移動局装置１が自己の送信待ち回数に対応したブロック時間帯のタイミングで「送信問い合わせ」を行うようにしているので、長く待たされている移動局装置１が優先して「送信問い合わせ」を行うことができ、移動局装置間の公平性を確保でき、結果的に各移動局装置におけるデータ送信待ち時間を短くすることができる効果がある。
【００４１】
また、本無線通信システムによれば、「送信問い合わせ」が基地局装置２で採用されない場合に、移動局装置１は自己の送信待ち回数を「＋１」することで、次の「送信問い合わせ」では時間的に早いブロック時間帯で問い合わせが可能となるため、移動局装置におけるデータ送信待ち時間を短くすることができる効果がある。
【００４２】
また、本無線通信システムによれば、同じ送信待ち回数の移動局装置同士であっても、同じブロック時間帯内で、乱数又は移動局の識別番号等によって優先順位を変えるようにしているので、同じブロック時間帯内での「送信問い合わせ」の衝突を回避できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、移動局装置におけるデータ送信待ち時間を短くすることができる無線通信システムに好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１...移動局装置、  ２...基地局装置、  １１...アンテナ、  １２...送受信部、  １３...制御部、  １４...記憶部、  １５...表示部、  １６...操作部
【図１】
2012195848.tif 000003
【図２】
2012195848.tif 000004
【図３】
2012195848.tif 000005
【図４】
2012195848.tif 000006
【図５】
2012195848.tif 000007
【図６】
2012195848.tif 000008