(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局とＭＣＡ方式の通信を行う複数の基地局無線装置と、前記複数の基地局無線装置間を接続制御する回線制御装置とを含み、前記移動局間で通信時限のある通信を行うМＣＡ方式の無線通信システムであって、
前記複数の基地局無線装置は、制御チャネルと複数の通信チャネルを収容すると共に、前記制御チャネルも通信に割り当て可能であり、
前記通信チャネルを利用した通信時に設定される第１の通信時限より、前記制御チャネルを利用した通信時に設定される第２の通信時限を短くしたものであり、
前記回線制御装置は、前記移動局間の呼毎に通信開始時に、前記第１及び第２の通信時限に対応するタイマを動作させ、各タイマのタイムアップ信号に基づいて前記移動局間の通信時限を管理するものであり、
前記制御チャネルへの割り当ては、前記通信チャネルに空きがないときに行われるものであり、
前記割り当て後、前記通信チャネルに空きが生じたときは、直ちにチャネルの切替えが行われる無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＣＡ（Multi Channel Access）方式の無線通信システムに関し、特に、無線通信システムにおける通信時限の管理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＣＡ通信システムは、ＭＣＡ制御局（中継局）、基地局（指令局）と、移動局から構成される業務用無線システムであり、１システムには、基地局及び移動局間の接続制御に利用される１制御チャネルと、通信に利用される複数の通信チャネルが割当てられる。ＭＣＡ無線通信システムは、特定サービスエリア内で周波数の共同利用されるシステムであるので、通信時間に制限が設けられ、設定された時限で強制的に終了する。
【０００３】
ＭＣＡ通信システムは、基地局と移動局との間の通信を行うものであるが、互いに接続された複数の基地局を介して、あるいは単一の基地局を介して、移動局間の通信を行うことも可能である。図７に、そのような無線通信システムの概略構成を示す。
【０００４】
複数の基地局無線装置（図では例示的に２つのみ示す。）１０１、１０２は、回線制御装置１００と接続され、移動局（図では例示的に２つのみ示す。）３０１、３０２と図示しないＭＣＡ制御局（中継局）を介してＭＣＡ通信をおこなうものである。基地局無線装置１０１、１０２は、それぞれ複数のチャネル２０１〜２０４、２０５〜２０８を収容し、そのうち、チャネル２０１は、基地局無線装置１０１の制御チャネル、チャネル２０５は、基地局無線装置１０２の制御チャネルとして利用される。そして、チャネル２０２〜２０４及びチャネル２０６〜２０８は、それぞれ基地局無線装置１０１及び１０２の通信チャネルとして利用される。図では通信チャネルの数を例示的に３としたが、３に限らず、通常はさらに多くの通信チャネルが収容される。
【０００５】
基地局無線装置１０１のゾーンに存在するの移動局３０１が、基地局無線装置１０２のゾーンに存在する移動局３０２と通信を開始する場合、移動局３０１は、制御チャネル２０１を使って基地局無線装置１０１及び回線制御装置１００に対して移動局３０２との間に通信路の開設を要求する制御メッセージを送信する。回線制御装置１００は、移動局３０１から移動局３０２への通信路を開設するため、基地局無線装置１０１と基地局無線装置１０２の間を接続し、それぞれの基地局無線装置にてそれぞれの移動局との間の通信用のチャネルを確保するように基地局無線装置１０１と基地局無線装置１０２に対して指示を行う。
【０００６】
基地局無線装置１０１は、移動局３０１に対して、例えば空いている通信チャネル２０２を通信用チャネルとして使用するように制御チャネル２０１にて指示を行う。一方、基地局無線装置１０２は、移動局３０２に対して、例えば空いている通信チャネル２０６を通信用チャネルとして使用するように制御チャネル２０５にて指示を行う。これにより、移動局３０１は使用する無線チャネルとして２０２に遷移し、移動局３０２は使用する無線チャネルとして２０６に遷移する。したがって、移動局３０１から通信チャネル２０２、基地局無線装置１０１、回線制御装置１００、基地局無線装置１０２、通信チャネル２０６、移動局３０２という通信路が開設される。
【０００７】
回線制御装置１００は、通信路の開設と同時に通信時限の管理を開始し、移動局３０１と３０２が、予め設定された時間、通信を継続したときには、強制的に通信を終了させる。一般には、複数の移動局間の通信が同時に行われるので、この通信時限の管理は、移動局間の呼毎に行われる。
【０００８】
以上のような無線通信システムにおいて、移動局３０１と３０２が通信を行なうには、基地局無線装置１０１、１０２の両方で通信チャネルを確保する必要があるため、トラフィックの増大したときはつながりにくくなる。一方、ＭＣＡ通信システムにおいて、トラフィックの増大して通信チャネルの使用数が最大に達したときの輻輳状態を回避するために、制御チャネルを通信チャネルとして割り当てるシステムも提案されている。したがって、図７のシステムにおいても、制御チャネルを通信チャネルに割り当てることにより、上記問題を回避することが考えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、制御チャネルを通信チャネルとして割り当てる場合には、システム制御不能の期間を減らすために、制御チャネル利用の通信時限を短く設定する必要がある。ところが、図７の回線制御装置は、基地局無線装置がどのチャネルを利用しているか把握できないため、通信呼の強制終了処理を適格に行うことができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するもので、通信時限の異なるチャネル利用のシステムにおいても、通信時限満了による通信終了処理を確実に行なう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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動局とＭＣＡ方式の通信を行う複数の基地局無線装置と、前記複数の基地局無線装置間を接続制御する回線制御装置とを含み、前記移動局間で通信時限のある通信を行うМＣＡ方式の無線通信システムであって、前記複数の基地局無線装置は、制御チャネルと複数の通信チャネルを収容すると共に、前記制御チャネルも通信に割り当て可能であり、前記通信チャネルを利用した通信時に設定される第１の通信時限より、前記制御チャネルを利用した通信時に設定される第２の通信時限を短くしたものであり、前記回線制御装置は、前記移動局間の呼毎に通信開始時に、前記第１及び第２の通信時限に対応するタイマを動作させ、各タイマのタイムアップ信号に基づいて前記移動局間の通信時限を管理するものであり、前記制御チャネルへの割り当ては、前記通信チャネルに空きがないときに行われるものであり、前記割り当て後、前記通信チャネルに空きが生じたときは、直ちにチャネルの切替えが行われるものである。以上により、通信時限が異なる制御チャネルを切り替えながら通信に利用する場合でも、そのチャネルにあった通信時限にて通信を管理することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面を参照して説明する。図１は、本発明の無線通信システムの概略構成を示す図であり、図７のシステムと同様、基地局無線装置を介して移動局間の通信を行うものである。基地局無線装置１１、１２は、図７の基地局無線装置１０１、１０２に対応し、回線制御装置１０は、図７の回線制御装置１００に対応する。
【００１７】
基地局無線装置（図では例示的に２つのみ示す。）１１、１２は、それぞれ複数のチャネル２１〜２４、２５〜２８を収容し、そのうち、チャネル２２〜２４及びチャネル２６〜２８は、それぞれ基地局無線装置１１及び１２の通信チャネルとして利用される。チャネル２１及び２５は、通常は基地局無線装置１１及び基地局無線装置１２の制御チャネルとして利用されるが、場合によって、通信チャネルとして利用される。この点が、図７の基地局無線装置１０１、１０２と異なる。チャネル２１及び２５が通信チャネルとして利用される場合、その通信時限は、チャネル２２〜２４及びチャネル２６〜２８を用いる場合の通信時限より短く設定される。
【００１８】
回線制御装置１０は、図７の回線制御装置１００と同様、移動局３０１から移動局３０２への通信路を開設する際に、基地局無線装置１１と基地局無線装置１２の間を接続し、それぞれの基地局無線装置にてそれぞれの移動局との間の通信用のチャネルを確保するように基地局無線装置１１と基地局無線装置１２に対して指示を行う。しかし、後述するように、通信時限の管理機能及び通信終了処理機能が異なる。
【００１９】
回線制御装置１０から通信用のチャネル確保の指示があると、基地局無線装置１１、１２は、チャネル２２〜２４及びチャネル２６〜２８が空いているかを調べ、空いていたらそのチャネルを通信チャネルとして使用するように移動局３０１、３０２に対して、制御チャネル２１、２５にて指示を行う。一方、空きがない場合は、チャネル２１、２５を通信チャネルとして使用するように指示する。この場合、必ずしも常に制御チャネルを使用する必要はなく、一方の基地局無線装置１１又は１２が通信チャネルを確保できたときに、チャネル２１又は２５を使用するようにしてもよい。
【００２０】
以上のようにして、移動局３０１と３０２間に通信路が確保されると、回線制御装置１０は、呼毎に設けられる通信チャネル用通信時限タイマと制御チャネル用通信時限タイマを動作させ、通信時限の管理をおこなう。そして、タイマによって所定の時間継続して通信中の呼を終了させる。通信時限の管理及び通信中の呼の終了処理は、例えば回線制御装置１０内に設けたプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより行なう。
【００２１】
図２に、時限管理の概略フローを示す。時限管理のため、回線制御装置１０は、移動体３０１と３０２間に通信路を開設すると、内部の記憶装置（図示せず）に設けた、図３に示すような時限管理用テーブルに、開設した呼に対応するエントリを作成する。そして、制御チャネル通信時限満了フラグ及び通信チャネル通信時限満了フラグもクリアにした上で通信時限管理のためのタイマの値を初期値に設定する。この初期値は、通信チャネル用の初期値が制御チャネル用初期値より大きく設定される。
【００２２】
図２のフローは、単位時間経過毎に起動される処理を示すもので、まず、ステップ３１ではタイマが更新される。タイマの更新処理は、すべてのエントリのタイマの値を所定値減算することによって行なわれる。次いで、ステップ３２で、タイマ値がゼロになったか否かをすべてのエントリについてチェックする。ゼロのエントリがある場合は、ステップ３３で、対応する通信呼が通信中か否かを判断する。図３の例では、第２番目のエントリの制御チャネルのタイマ値がゼロなので、対応する移動局３１１と３１２と通信を行っている基地局無線装置が制御チャネルを利用して通信を行っているか否かを判断する。なお、タイマ値は、一旦ゼロになったものは、それ以上減算されない。また、ステップ３２の判断は、すでにゼロのエントリを除いて処理すると、処理負担が軽減する。
【００２３】
ステップ３３でＹＥＳと判断されたときは、ステップ３４で対応する通信呼の終了の指示を、対応する基地局無線装置に対して行なう。そして、該当するエントリを消去する。一方、ステップ３３でＮＯと判断されたときは、ステップ３５で、対応するエントリの満了フラグをセットして時限管理処理を終了する。また、ステップ３２でタイマ値がゼロとなったエントリがない場合も、時限管理処理を終了する。
【００２４】
図１の通信システムでは、移動体と複数の基地局無線装置間の通信に用いるチャネルの切替えが通信中に行なわれる場合がある。例えば、移動体が移動して、基地局無線装置１１のゾーンから基地局無線装置１２のゾーンに移動する場合、制御チャネルを利用して通信中に、通信チャネルに空きがでて、その通信チャネルに移行する場合である。その際の、回線制御装置１０の処理フローを図４に示す。
【００２５】
チャネルの切替えが行なわれる場合、その前に、時限管理用テーブルを読出し（ステップ４１）、該当する通信呼のエントリのフラグをチェックする（ステップ４２）。フラグがセットされていないときは、チャネルの切替えの指示を行ない（ステップ４４）、フラグがセットされているときは、該当する通信呼を終了させる（ステップ４３）。
【００２６】
続いて、具体例を用いて、本通信システムの動作を説明する。図５は、通信路設定時に基地局無線装置１１においてチャネル２２〜２４がすべて使用中で通信に割り当てられなかったため、移動局３０１に対して通信用にチャネル２１を割り当てた場合を示す。この場合は移動局３０１からチャネル２１、基地局無線装置１１、回線制御装置１０、基地局無線装置１２、チャネル２６、移動局３０２という通信路が開設されることになる。この場合においては、図２の制御チャネル用タイマがタイムアップすると、ステップ３３で、基地局無線装置１１側において制御チャネルを使った通信であることを回線制御装置１０が知っているので、通信時限満了として当該呼を終了させる。
【００２７】
図６は、移動局３０１及び３０２が共に通信用のチャネルに割り当てられた状態で、移動局３０１が移動し、基地局無線装置１１のエリアから基地局無線装置１２のエリアに移動し（ハンドオフ）、新たに基地局無線装置１２において移動局３０１の通信用に無線チャネルを確保する場合を示す。基地局無線装置１２は、通信チャネルであるチャネル２６〜２８に移動体３０１を割り当てようとするが、空きがないとすると、チャネル２５に割り当てる。その場合、チャネル切替えが行なわれるわけであるので、図４のフローのステップ４２で、時限管理テーブルの制御用フラグのセットの有無を判断する。そのとき既に制御チャネル用フラグはセットされている場合は、チャネル２５を利用した通信は継続させずに該当する呼を終了させる。フラグがセットされていない場合は、チャネル２５を利用した通信が行なわれ、制御チャネル用タイマがタイムアップするまで継続可能である。
【００２８】
なお、以上の説明では、基地局無線装置の数が２であり移動局のハンドオフがその２つの基地局無線装置間でチャネル切替えした例で説明したが、基地局無線装置数によらず同様に実施可能である。また無線チャネル数も２１〜２８の構成で説明したがこれもこの数によらず実施可能である。またチャネル切替えが１回の例で説明したが、通信中に何回発生してもこの管理方法にて実施が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、通信時限の異なる通信チャネル用と制御チャネル用のタイマと通信時限満了フラグを呼毎に設けることにより、どのようなチャネル切替えが発生しても通信時限満了による通信終了処理を簡易に確実に行なうことができる。、
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線通信システムの概略構成を示す図
【図２】回線制御装置の時限管理の概略フローを示す図
【図３】時限管理用テーブルの一例を示す図
【図４】回線制御装置のチャネル切替え時の処理の概略フローを示す図
【図５】具体的な接続例
【図６】他の具体的な接続例
【図７】従来の無線通信システムの概略構成を示す図
【符号の説明】
１０、１００・・・回線制御装置
１１、１２、１０１、１０２・・・基地局無線装置
２０１〜２０８、２１〜２８・・・チャネル
３０１、３０２・・・移動局
【図１】
0004306954.tif 000002
【図２】
0004306954.tif 000003
【図３】
0004306954.tif 000004
【図４】
0004306954.tif 000005
【図５】
0004306954.tif 000006
【図６】
0004306954.tif 000007
【図７】
0004306954.tif 000008