(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信トラヒックを交換するコアネットワークと、該コアネットワークに接続され且つ位置が固定された固定無線基地局と、前記コアネットワークに無線で接続され且つ位置が移動可能な移動無線基地局とを有する移動通信ネットワークシステムにおいて、
前記コアネットワークに接続された基地局制御局を更に有し、
前記基地局制御局は、
前記無線基地局毎にその位置情報を蓄積し、前記移動無線基地局が他の無線基地局の近傍に位置するか否かを判定する位置特定手段と、
前記無線基地局毎に割当又は非割当の通信チャネルの識別情報を蓄積し、前記移動無線基地局の通信チャネルと、近傍に位置する前記他の無線基地局の通信チャネルとが一致するか否かを判定し、前記移動無線基地局について、非割当の通信チャネルの中から前記他の無線基地局の通信チャネルと一致しない通信チャネルを選択する通信チャネル管理手段と、
前記通信チャネル管理手段によって選択された通信チャネルの識別情報を、前記移動無線基地局へ送信する通信チャネル割当手段と
を有することを特徴とする移動可能な無線基地局を含む移動通信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記基地局制御局について、
前記通信チャネル管理手段は、前記固定無線基地局について、非割当の通信チャネルの中から前記移動無線基地局の通信チャネルと一致しない通信チャネルを選択し、
前記通信チャネル割当手段は、前記通信チャネル管理手段によって選択された通信チャネルの識別情報を、前記固定無線基地局へ送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の移動通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記基地局制御局の通信チャネル割当手段は、前記固定無線基地局の通信チャネル群と前記移動無線基地局の通信チャネル群とを一時に再配置することを特徴とする請求項２に記載の移動通信ネットワークシステム。
【請求項４】
通信トラヒックを交換するコアネットワークと、該コアネットワークに接続され且つ位置が固定された固定無線基地局と、前記コアネットワークに無線で接続され且つ位置が移動可能な移動無線基地局とを有する移動通信ネットワークシステムにおける、前記コアネットワークに接続された基地局制御局において、
前記無線基地局毎にその位置情報を蓄積し、前記移動無線基地局が他の無線基地局の近傍に位置するか否かを判定する位置特定手段と、
前記無線基地局毎に割当又は非割当の通信チャネルの識別情報を蓄積し、前記移動無線基地局の通信チャネルと、近傍に位置する前記他の無線基地局の通信チャネルとが一致するか否かを判定し、前記移動無線基地局について、非割当の通信チャネルの中から前記他の無線基地局の通信チャネルと一致しない通信チャネルを選択する通信チャネル管理手段と、
前記通信チャネル管理手段によって選択された通信チャネルの識別情報を、前記移動無線基地局へ送信する通信チャネル割当手段と
を有することを特徴とする基地局制御局。
【請求項５】
前記通信チャネル管理手段は、前記固定無線基地局について、非割当の通信チャネルの中から前記移動無線基地局の通信チャネルと一致しない通信チャネルを選択し、
前記通信チャネル割当手段は、前記通信チャネル管理手段によって選択された通信チャネルの識別情報を、前記固定無線基地局へ送信する
ことを特徴とする請求項４に記載の基地局制御局。
【請求項６】
前記通信チャネル割当手段は、前記固定無線基地局の通信チャネル群と前記移動無線基地局の通信チャネル群とを一時に再配置することを特徴とする請求項５に記載の基地局制御局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動可能な無線基地局を含む移動通信ネットワークシステム及び基地局制御局に関する。
【０００２】
移動無線基地局を含む移動通信ネットワークシステムとしては、例えば、旅客機や船舶などの運行中における「移動する特定空間」を提供するものがある。この「移動する特定空間」としては、運行中に無線基地局との距離が携帯電話等の移動通信サービスを利用できないほど離れてしまう場合と、地上に設置した無線基地局を通じて移動通信サービスを享受できる場合とがある。後者の場合としては、例えば、船舶の接岸時や旅客機の離着陸時である。この「移動する特定空間」に安定して移動通信サービスを提供するためには、無線基地局を旅客機や船舶などの内部に設置することが有効である。しかし、この場合、既設の無線基地局との通信チャネル（特徴的には無線周波数）の相互干渉について十分検討しておく必要がある。本発明は、こうした移動媒体中に設置した無線基地局と既設の無線基地局間の通信チャネル干渉を回避し、移動媒体内部およびその近傍の移動局に対して移動通信サービスを提供することに注目している。
【０００３】
【従来の技術】
図１は、従来の移動通信システムの構成図である。従来、無線基地局は、図１に示すように、固定設置して利用するのが主な形態であった。
【０００４】
図１によれば、無線基地局１が管轄する無線制御ゾーン１’には、移動局４が存在する。移動局４は、通信チャネルＦ１を用いて無線基地局１と通信している。また、無線基地局２が管轄する無線制御ゾーン２’には、移動局５が存在する。移動局５は、通信チャネルＦ２を用いて無線基地局２と通信している。更に、無線基地局１と隣接しない遠方に設置された無線基地局３は、無線基地局１と同一の通信チャネルＦ１が割り当てられているが、電波の干渉を受けることはない。無線基地局３が管轄する無線制御ゾーン３’には、移動局６が存在する。該移動局６は、その通信チャネルＦ１を用いて無線基地局３と通信している。
【０００５】
図１に示すように、従来の移動通信システムでは、無線基地局同士が隣接して配置される場合、それぞれのゾーンが管轄する無線制御ゾーンに対して、異なる通信チャネルを割り当てることにより通信チャネル干渉を回避する。また、同一の通信チャネルを異なる無線基地局に割り当てる場合、双方の無線基地局がやり取りする電波が相互に干渉し合わないように、間隔を離して配置することにより、通信チャネル干渉を回避する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の移動通信システムでは、無線基地局は、陸上の地理的に固定された位置に設置される。そのため、旅客機や船舶等の移動媒体のユーザは、こうした固定無線基地局から遠ざかると、移動局と固定無線基地局間での送受信が不可能となるという問題があった。こうした固定無線基地局から離れた地理的領域で移動通信サービスを提供する場合には、移動体衛星通信が用いられることが多い。
【０００７】
通常、移動体衛星通信システムによれば、移動局が専用端末であるため、携帯電話端末と比較して高価であり、更に大型であり携帯性に優れない、という欠点があった。従って、ユーザからは、市販の携帯電話機による通信を強く要望されていた。
【０００８】
市販の携帯電話機を利用するには、移動媒体に基地局（以下「移動無線基地局」という）を設置して、移動無線基地局と地上ネットワークとを接続すれば、旅客機や船舶等の移動媒体内でも、携帯電話の利用を実現することは可能である。
【０００９】
しかしながら、移動媒体に設置した無線基地局が管轄する無線制御ゾーン自体が移動するため、同一チャネルを使用する移動無線基地局の無線制御ゾーンと、固定無線基地局の無線制御ゾーンとが重複し、同一チャネルによる干渉が発生する場合がある。このため、移動媒体に無線基地局を設置するには、通信チャネルの特別な制御が必要であった。
【００１０】
特開平１１−２３４７３６「移動通信システム、移動基地局、及びその制御方法」は、移動無線基地局に割り当てる通信チャネルを、移動無線基地局が存在している固定無線基地局から一部の通信チャネル獲得して利用するものである。この発明によれば、移動無線基地局が、固定無線基地局の管轄する無線制御ゾーン間を移動する際に、移動先の固定無線基地局における通信トラフィック量の増加に対し、移動無線基地局が、固定無線基地局の通信チャネルから獲得できる通信チャネル数が減少する。そのため、移動無線基地局配下で通信する移動局は、固定無線制御ゾーンをまたいで通信を継続できないという問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、前述の問題点を踏まえ、移動先にある固定無線基地局又は移動無線基地局が使用中の通信チャネルとは異なる通信チャネルに、移動無線基地局の通信チャネルを切り替えることにより、通信チャネル干渉を回避して、移動体通信サービスの利用を可能とする移動通信システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明が対象とする移動通信ネットワークシステムは、通信トラヒックを交換するコアネットワークと、該コアネットワークに接続され且つ位置が固定された固定無線基地局と、コアネットワークに無線で接続され且つ位置が移動可能な移動無線基地局とを有する。
【００１３】
本発明の移動通信ネットワークシステムによれば、コアネットワークに接続された基地局制御局を更に有し、基地局制御局は、
無線基地局毎にその位置情報を蓄積し、移動無線基地局が他の無線基地局の近傍に位置するか否かを判定する位置特定手段と、
無線基地局毎に割当又は非割当の通信チャネルの識別情報を蓄積し、移動無線基地局の通信チャネルと、近傍に位置する他の無線基地局の通信チャネルとが一致するか否かを判定し、移動無線基地局について、非割当の通信チャネルの中から他の無線基地局の通信チャネルと一致しない通信チャネルを選択する通信チャネル管理手段と、
通信チャネル管理手段によって選択された通信チャネルの識別情報を、移動無線基地局へ送信する通信チャネル割当手段を含む基地局制御局と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の実施形態によれば、基地局制御局について、
通信チャネル管理手段は、固定無線基地局について、非割当の通信チャネルの中から移動無線基地局の通信チャネルと一致しない通信チャネルを選択し、
通信チャネル割当手段は、通信チャネル管理手段によって選択された通信チャネルの識別情報を、固定無線基地局へ送信することも好ましい。
【００１５】
本発明の他の実施形態によれば、基地局制御局の通信チャネル割当手段は、固定無線基地局の通信チャネル群と移動無線基地局の通信チャネル群とを一時に再配置することも好ましい。
【００１６】
また、本発明が対象とする基地局制御局は、通信トラヒックを交換するコアネットワークと、該コアネットワークに接続され且つ位置が固定された固定無線基地局と、コアネットワークに無線で接続され且つ位置が移動可能な移動無線基地局とを有する移動通信ネットワークシステムにおける、コアネットワークに接続された基地局制御局である。
【００１７】
本発明の基地局制御局によれば、
無線基地局毎にその位置情報を蓄積し、移動無線基地局が他の無線基地局の近傍に位置するか否かを判定する位置特定手段と、
無線基地局毎に割当又は非割当の通信チャネルの識別情報を蓄積し、移動無線基地局の通信チャネルと、近傍に位置する他の無線基地局の通信チャネルとが一致するか否かを判定し、移動無線基地局について、非割当の通信チャネルの中から他の無線基地局の通信チャネルと一致しない通信チャネルを選択する通信チャネル管理手段と、
通信チャネル管理手段によって選択された通信チャネルの識別情報を、移動無線基地局へ送信する通信チャネル割当手段と
を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の他の実施形態によれば、通信チャネル管理手段は、固定無線基地局について、非割当の通信チャネルの中から移動無線基地局の通信チャネルと一致しない通信チャネルを選択し、
通信チャネル割当手段は、通信チャネル管理手段によって選択された通信チャネルの識別情報を、固定無線基地局へ送信する
ことも好ましい。
【００１９】
本発明の他の実施形態によれば、通信チャネル割当手段は、固定無線基地局の通信チャネル群と移動無線基地局の通信チャネル群とを一時に再配置することも好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明による移動通信システムの構成図である。図２によれば、移動無線基地局７が、船である移動媒体に設置されている。移動無線基地局７は、コアネットワーク１１と無線で接続され、基地局制御局８と通信する。また、移動無線基地局７が管轄する無線制御ゾーン７’には、移動局１０が存在する。図２によれば、移動無線基地局７は、通信チャネルＦ３を用いて移動局１０と通信している。
【００２１】
例えば、前述した図２について、新たに移動局１３の通信要求が発生したとする。このとき、移動無線基地局７は、基地局制御局８に対して、新たな通信チャネルの割当要求をする。これに対し、基地局制御局８は、割り当てられていない使用可能な通信チャネルＦ５を、移動無線基地局７に割り当てる。これにより、移動無線基地局７は、通信チャネルＦ５を用いて移動局１３と通信することが可能となる。また、移動無線基地局が管轄する無線制御ゾーンに、Ｍ（＞Ｎ）台の移動局が存在するとする。Ｎ台の移動局は、無線制御ゾーンに割り当てられるＮ回線の通信チャネルを用いて通信している。このとき、他の移動局から通信要求が発生した際に、通信チャネルが存在しない場合、移動無線基地局７は、新たに使用可能な通信チャネルを割り当てるために、基地局制御局８へ通信チャネル割当要求を送信する。
【００２２】
図３は、移動無線基地局７と固定無線基地局９との無線制御ゾーンの干渉を示す説明図である。
【００２３】
図３によれば、移動無線基地局７が、固定無線基地局９が管轄する無線制御ゾーン９’に向かって遠方から進行している。固定無線基地局９が管轄する無線制御ゾーン９’には移動局１２が存在し、該移動局１２は、通信チャネルＦ３を用いて固定無線基地局９と通信している。また、移動無線基地局７が管轄する移動する無線制御ゾーン７’には移動局１０が存在し、該移動局１０も、同一の通信チャネルＦ３を用いて移動無線基地局７と通信している。従って、移動無線基地局７の無線制御ゾーン７’と固定無線基地局９の無線制御ゾーン９’とが同一の通信チャネルＦ３を用いているので、干渉が生じることとなる。
【００２４】
図４は、本発明による移動無線基地局７と基地局制御局８との間での通信チャネル割当の変更を示す説明図である。
【００２５】
基地局制御局８は、移動無線基地局７の位置情報を常時収集しており、当該移動無線基地局７の位置に隣接する無線基地局があるか否かを判定する。もし、隣接する無線基地局として固定無線基地局９が存在すると判定されたとき、移動無線基地局７と固定無線基地局９とが使用している通信チャネルが重複しないことを判定する。もし、両者が通信チャネルＦ３を用いている場合、移動無線基地局７が使用している通信チャネルを、固定無線基地局９が使用していない他の通信チャネルＦ４に変更することを判定する。基地局制御局８は、その通信チャネル情報を移動無線基地局７へ送信する。
【００２６】
図５は、本発明による基地局制御局８の機能構成図である。
【００２７】
図５によれば、基地局制御局８は、通信チャネル管理部８１と、通信チャネル割当部８２と、位置特定部８３とを有する。
【００２８】
位置特定部８３は、隣接基地局判定部８３１と、位置データベース８３２とを有する。位置特定部８３は、コアネットワーク１１を介して移動無線基地局７から位置情報を受信し、その位置情報を位置データベース８３２に登録する。更に、隣接基地局判定部８３１は、位置データベース８３２を用いて、その位置情報に近傍となる隣接基地局があるか否かを判定する。
【００２９】
通信チャネル管理部８１は、通信チャネル判定部８１１と、通信チャネルデータベース８１２とを有する。通信チャネル判定部８１１は、位置特定部８３から隣接基地局が存在するとの通知を受けたとき、通信チャネルデータベース８１２を用いて、隣接基地局の通信チャネルと当該移動無線基地局の通信チャネルとが重複するか否かを判定する。通信チャネルデータベース８１２は、無線基地局毎に、現在利用されている通信チャネルの識別情報を蓄積したものである。
【００３０】
通信チャネル割当部８２は、通信チャネル判定部８１１から通信チャネルが重複するとの通知を受けたとき、通信チャネルを変更するべき情報を、コアネットワーク１１を介して移動無線基地局７へ送信する。それに伴って、変更された通信チャネルの識別情報を、通信チャネル管理部８１の通信チャネルデータベース８１２に記録する。
【００３１】
図６は、本発明によるフローチャートである。
【００３２】
移動無線基地局７は、常時、通信エリア内に存在する移動局１１との間の通信品質を測定している。移動無線基地局７の通信チャネルと、他の固定無線基地局又は移動無線基地局の通信チャネルとが干渉すると、その通信品質は劣化することになる。また、移動無線基地局７は、現在位置をも測定する。移動無線基地局７は、通信品質情報及び現在位置情報と、当該移動無線基地局の識別情報とを、コアネットワークを介して基地局制御局８へ送信する。
【００３３】
基地局制御局８は、移動無線基地局７から通信品質情報及び現在位置情報を受信する。基地局制御局８の位置特定部８３は、位置データベース８３２の現在位置情報を更新し、当該移動無線基地局７に隣接する固定又は移動無線基地局があるか否かを判定する。もし、隣接する固定又は移動無線基地局が存在しなければ、通信チャネルを変更しない。一方、隣接する固定又は移動無線基地局が存在するならば、その旨を通信チャネル管理部８１へ通知する。
【００３４】
通信チャネル管理部８１は、位置特定部８３において隣接する無線基地局が存在すると判定された際に、当該移動無線基地局７と隣接する無線基地局との通信チャネルが一致するか否かを判定する。もし、一致する通信チャネルが存在しなければ、通信チャネルを変更しない。一方、一致する通信チャネルが存在するならば、その旨を通信チャネル割当部８２へ通知する。
【００３５】
通信チャネル割当部８２は、通信チャネル管理部８１において一致する通信チャネルが存在すると判定された際に、未だ割り当てられていない通信チャネル群情報の中から、一致しない通信チャネルを選択する。選択された通信チャネルは、通信チャネル管理部８１に記憶され、その通信チャネル情報が移動無線基地局７へ送信される。
【００３６】
移動無線基地局７は、基地局制御局８から通信チャネル情報を受信した際、当該通信チャネルへの切り替えを行う。これにより、移動無線基地局７の通信チャネルと隣接する他の無線基地局の通信チャネルとが干渉することを回避することができる。
【００３７】
尚、図６では、移動無線基地局７の通信チャネルを変更する場合について説明したが、隣接する他の無線基地局の通信チャネルを変更するものであってもよい。もちろん、この他の無線基地局が固定無線基地局であってもよい。
【００３８】
従って、移動通信ネットワークシステム内に存在する全て固定及び移動無線基地局について、通信チャネルを一時に再配置することもできる。これにより、システム全体の通信チャネルの使用効率を高めることが可能となる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の移動通信ネットワークシステム及び基地局制御局によれば、移動無線基地局の通信チャネルと、該移動無線基地局の移動先にある固定又は移動無線基地局の通信チャネルとが互いに異なるように、当該移動無線基地局の通信チャネルを切り替えることにより、通信チャネル干渉を回避することができる。
【００４０】
無線基地局と移動局間が遠方になるために市販の携帯電話等のサービスを利用できなかった旅客機や船舶等のユーザにとっては、市販の携帯電話機による通信が可能となり利便性が向上するという利点がある。一方、事業者にとっては、ユーザが定常的に存在する地域に経済的にエリア拡大できるという利点がある。
【００４１】
さらに、従来、船舶や旅客機には公衆電話機が設置されていたが、ユーザがこの公衆電話機を使用するには設置場所までの移動が伴う必要があったが、これら市販の携帯電話機は小型化が実現したことにより、現在では日常携行品になっていて、ユーザは座席に居ながらにして市販の携帯電話機で通信できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の移動通信システムの構成図である。
【図２】本発明による移動通信システムの構成図である。
【図３】本発明による移動無線基地局と固定無線基地局とのゾーン干渉を示す説明図である。
【図４】本発明による移動無線基地局と基地局制御局との間での通信チャネル割り当て方法の説明図である。
【図５】本発明による基地局制御局の機能構成図である。
【図６】本発明によるフローチャートである。
【符号の説明】
１、２、３、９  固定無線基地局
１’、２’、３’  無線制御ゾーン
４、５、６、１０、１２、１３  移動局
７  移動無線基地局
８  基地局制御局
８１  通信チャネル管理部
８１１  通信チャネル判定部
８１２  通信チャネルデータベース
８２  通信チャネル割当部
８３  位置特定部
８３１  隣接基地局判定部
８３２  位置データベース
１１  コアネットワーク
【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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