JP5241534B2

JP5241534B2 - 移動無線システム

Info

Publication number: JP5241534B2
Application number: JP2009009464A
Authority: JP
Inventors: 順二須貝
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2029-01-20
Also published as: JP2010171474A

Description

本発明は、移動局無線装置を備える移動無線システムに関する。

従来の移動無線システムとして、例えば複数の基地局無線装置と移動局無線装置間で通信を行う無線システムや、基地局無線装置を介在して、複数の移動局無線装置間で通信を行うシステムが知られている。そのような移動無線システムにおいて、移動局無線装置は、異常終話など通信異常が発生した時点での位置情報を蓄積し、次回の通信アクセス時に、蓄積された位置情報を基地局無線装置に送信していた。そして、基地局無線装置に収集された位置情報に基づいて、通信エリア内のサービス品質の確認や通信状態の悪い不感地帯の調査を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−３３６５６４号公報

しかし、特許文献１では、基地局無線装置に収集される情報が移動局無線装置の位置情報のみであり、無線回線の品質などに関する情報が不十分であるため、通信異常発生の条件が特定できなかった。また、通信異常発生の頻度が高くなると、基地局無線装置に送信する位置情報量が多くなり、通常の通信の開始に時間がかかってしまうなどの問題があった。さらに、通信異常発生時の位置情報を蓄積するためのメモリや、位置情報の表示のためのＣＤ−ＲＯＭなどが必要となり、移動局無線装置側のシステムが大掛かりになるといった問題もあった。

本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、通信エリア内での通信異常発生の条件を特定することが可能な移動無線システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明による移動無線システムは、移動局無線装置を備える移動無線システムであって、移動局無線装置は、通信チャネルのみによって、移動局無線装置の位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を通信データ情報とともに送信することを特徴とする。

本発明によると、移動局無線装置を備える移動無線システムであって、移動局無線装置は、通信チャネルのみによって、移動局無線装置の位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を通信データ情報とともに送信するため、通信エリア内での通信異常発生の条件を特定することが可能となる。

本発明の実施形態による移動無線システムの構成図である。本発明の実施形態による移動局無線装置のブロック図である。本発明の実施形態による基地局無線装置および制御装置のブロック図である。本発明の実施形態１による無線フレームフォーマットを示す図である。本発明の実施形態１による各装置間における情報伝送のフローチャートである。本発明の実施形態１による制御チャネルのデータフォーマットを示す図である。本発明の実施形態１による制御装置で蓄積される情報を示す図である。本発明の実施形態２による通信チャネルのデータフォーマットを示す図である。

本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。

〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態による移動無線システムの構成図である。図１に示すように、移動局無線装置１１ａ、１１ｂは、携帯型の無線機であり、通信可能エリア１５内で基地局無線装置１２と無線通信を行い、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）衛星１４から自局の位置情報の取得が可能である。基地局無線装置１２は、ビルの屋上や山上に固定設置されている。制御装置１３は、基地局無線装置１２に接続されており、基地局無線装置１２の通信管理や監視制御を行ったり、基地局無線装置１２を介して移動局無線装置１１ａおよび１１ｂから送信されてきたＧＰＳ衛星１４による位置情報の収集、蓄積、解析を行っている。

図２は、本発明の実施形態による移動局無線装置１１ａ、１１ｂのブロック図である。図２に示すように、ＣＰＵ２１は、移動局無線装置１１ａ、１１ｂの制御処理を行っている。表示操作部２２は移動局無線装置１１ａ、１１ｂの状態を表示したり、通信などのデータ設定を行うために設置され、外部Ｉ／Ｆ部２３は他の外部装置と接続するためのインターフェースであり、メモリ部２４は各種の情報を記憶している。マイク部２６から入力された音声信号は一方の音声増幅部２５にて増幅され、他方の音声増幅部２８にて増幅された音声信号はスピーカー部２７により鳴動される。音声符号化復号化部２９は、マイク部２６から入力されて音声増幅部２５にて増幅された音声信号を無線区間を介して基地局無線装置１２に伝送させるためにデジタル変換したり、無線区間を介して基地局無線装置１２から伝送されたデジタルデータを音声増幅部２８を経てスピーカー部２７から音声として鳴動させるために変換したりする。

送信信号処理部３０は、音声符号化復号化部２９にてデジタルデータ化されたデータを無線区間伝送用に変更し、変更されたデータは無線送信部３１を介してアンテナ４０から電波として無線区間に伝送される。アンテナ分配器３２は、送信信号と受信信号とを分けており、周波数生成部３３は、送信周波数や受信周波数を生成している。無線受信部３４は、無線区間から伝送されてきた電波をアンテナ４０によって受信した後に受信信号処理部３５に送信し、受信信号処理部３５では、受信したデータをデジタルデータに変換している。受信品質検出部３６は、受信信号処理部３５にて変換されたデジタルデータ（受信データ）の誤り率（ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ：ＢＥＲ）の検出を行う。また、受信入力電圧検出部３７は、無線受信部３４にて受信した電波の受信入力電圧の測定を行う。ＧＰＳ受信機３９は、ＧＰＳアンテナ３８によってＧＰＳ衛星１４から受信した電波を位置情報に変換した後にＣＰＵ２１に通知する。

図３は、本発明の実施形態による基地局無線装置１２および制御装置１３のブロック図である。図３に示すように、基地局無線装置１２は無線部４１および制御部４２を備え、制御装置１３は位置情報蓄積解析部４３を備えている。無線部４１は、移動局無線装置１１ａ、１１ｂとの間で無線による送受信を行い、制御部４２は、無線部４１の監視制御および呼接続処理を行っている。位置情報蓄積解析部４３は、基地局無線装置１２によって移動局無線装置１１ａ、１１ｂから受信した位置情報の蓄積および解析を行っている。

図４は、本発明の実施形態１による無線フレームフォーマットを示す図である。図４に示すように、無線フレームフォーマットは、移動局無線装置１１ａ、１１ｂと基地局無線装置１２との間の通信に用いられる制御チャネル（制御ＣＨ）と呼ばれるスロットと、移動局無線装置１１ａ、１１ｂ間の音声通信またはデータ通信に用いられる通信チャネル（通信ＣＨ）と呼ばれるスロットとから構成される。また、１つの制御ＣＨと３つの通信ＣＨとから１フレームを構成している。

次に、移動局無線装置１１ａと基地局無線装置１２との間における通信動作について説明する。例として、移動局無線装置１１ａは基地局無線装置１２の通信可能エリア１５内に存在し、移動局無線装置１１ａが通信を行うために基地局無線装置１２に対して呼接続を行う場合について説明する。

図５は、本発明の実施形態１による各装置間における情報伝送のフローチャートである。図５に示すように、移動局無線装置１１ａは、基地局無線装置１２の通信可能エリア１５内に入ると、ＧＰＳ衛星１４から位置情報を取得するとともに、基地局無線装置１２からの受信入力電圧（電界）および受信ＢＥＲ（受信品質）の測定を行う（ステップＳ９０）。測定後、例えば、移動局無線装置１１ａが通信エリア１５内に入ったことを位置登録メッセージ（制御情報）として基地局無線装置１２に通知すると判断した場合において（ステップＳ９１）、呼接続メッセージとともにステップＳ９０にて取得したデータを基地局無線装置１２に送信して通知する（ステップＳ９２）。具体的には、図６に示す制御チャネルのデータフォーマットにて、呼接続メッセージ６１とともに、ステップＳ９０にて予め取得した位置情報（緯度、経度、高さ、方向、速度、ＧＰＳ情報品質値）６２、受信入力電圧値６３、受信ＢＥＲ情報６４を通知する。すなわち、移動局無線装置１１ａ、１１ｂは、制御チャネルによって、移動局無線装置１１ａ、１１ｂの位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を制御情報とともに送信する。

基地局無線装置１２は、移動局無線装置１１ａから送信された位置登録メッセージを受信することによって、移動局無線装置１１ａが基地局無線装置１２の通信可能エリア１５に入ってきた、すなわち、基地局無線装置１２のサービスに参加してきたことを認識した後（ステップＳ９３）、移動局無線装置１１ａに対してサービスを提供することを通知する。すなわち、基地局無線装置１２は、移動局無線装置１１ａ、１１ｂから受信した制御チャネルから、位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を抽出する。

移動局無線装置１１ａは、基地局無線装置１２からサービス提供の通知を受信すると（ステップＳ９５）、以後の制御動作を続けて行う。また、基地局無線装置１２が移動局無線装置１１ａから受信した情報は、制御装置１３に送信される。そして、制御装置１３の位置情報蓄積解析部４３には、図７に示すような、受信日時、ＧＰＳ情報（緯度、経度、ＧＰＳ受信品質値）、移動局側受信入力電圧、移動局側受信ＢＥＲ情報、基地局側受信入力電圧、基地局側受信ＢＥＲ情報、移動局番号が蓄積される（ステップＳ９４）。すなわち、制御装置１３は、基地局無線装置１２によって抽出された位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を蓄積して解析する。

このように、位置情報蓄積解析部４３では、複数の移動局無線装置１１によって、基地局１２のサービスエリア（通信可能エリア１５）内のあらゆる場所における受信入力電圧、受信ＢＥＲ情報などの情報が蓄積される。そして、位置情報蓄積解析部４３は、これらの情報に基づいてサービスエリアマップを作成することが可能となる。

なお、移動局無線装置１１は、位置登録メッセージの通知時のみならず、他の通信の接続要求時などにおいても図６に示すような情報を送信してもよい。

以上のことから、基地局無線装置のサービスエリア（通信エリア）内での通信異常発生の条件を特定することが可能となり、移動局無線装置のユーザに対するサービス品質を向上させることができる。また、基地局無線装置のサービスエリア内にてビルなどの建物が設置されるなど、サービスエリアに影響を与え得る状況になった場合において、これらの状況と制御装置に蓄積されたデータとを比較することによって、原因を容易に把握することが可能となる。

〈実施形態２〉
実施形態１では、移動局無線装置と基地局無線装置との間における制御情報の通信を制御チャネル（ＣＨ）を用いて行っていたが、本実施形態２では、通信チャネルを用いて通信を行うことを特徴とする。すなわち、本実施形態２による無線システムにおける移動局無線装置は、通信チャネルによって、移動局無線装置の位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を通信データ情報とともに送信することを特徴としている。また、基地局無線装置は、移動局無線装置から受信した通信チャネルから、位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を抽出する。さらに、制御装置は、基地局無線装置によって抽出された位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を蓄積して解析する。その他の構成および動作は、実施形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図８は、本発明の実施形態２による通信チャネルのデータフォーマットを示す図である。図８に示すように、通信チャネルは、容量を圧縮することにより空き領域を増やしている。この空き領域にＧＰＳ位置情報、受信入力電圧（電界）情報、回線品質情報を格納することによって、音声通信とともに送信することができる。

また基地局無線装置のみならず、移動局無線装置も、他の移動局無線装置から受信した通信チャネルから、位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を抽出できるため、移動局無線装置間の相互で相手の受信状態を把握することが可能となる。

以上のことから、基地局無線装置１２における位置情報などの収集頻度が高くなり、より詳細なデータを収集することが可能となる。また、通信チャネルを用いているため、移動局無線装置間の相互で相手の受信状態を把握することができるため、通信品質が悪い場合には原因を容易に把握することができる。さらに、基地局無線装置のサービスエリア内にてビルなどの建物が設置されるなど、サービスエリアに影響を与え得る状況になった場合において、これらの状況と制御装置に蓄積されたデータとを比較することによって、原因を容易に把握することが可能となる。

１１ａ移動局無線装置、１１ｂ移動局無線装置、１２基地局無線装置、１３制御装置、１４ＧＰＳ衛星、１５通信可能エリア、２１ＣＰＵ、２２表示操作部、２３外部Ｉ／Ｆ部、２４メモリ部、２５音声増幅部、２６マイク部、２７スピーカー部、２８音声増幅部、２９音声符号化復号化部、３０送信信号処理部、３１無線送信部、３２アンテナ分配器、３３周波数生成部、３４無線受信部、３５受信信号処理部、３６受信品質検出部、３７受信入力電圧検出部、３８ＧＰＳアンテナ、３９ＧＰＳ受信機、４０アンテナ、４１無線部、４２制御部、４３位置情報蓄積解析部。

Claims

移動局無線装置を備える移動無線システムであって、
前記移動局無線装置は、通信チャネルのみによって、前記移動局無線装置の位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を通信データ情報とともに送信することを特徴とする、移動無線システム。
前記移動局無線装置から受信した前記通信チャネルから、前記位置情報、前記受信入力情報、および前記受信品質情報を抽出する基地局無線装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の移動無線システム。
前記基地局無線装置によって抽出された前記位置情報、前記受信入力情報、および前記受信品質情報を蓄積して解析する制御装置をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の移動無線システム。
前記移動局無線装置から受信した前記通信チャネルから、前記位置情報、前記受信入力情報、および前記受信品質情報を抽出する、前記移動局無線装置とは異なる移動局無線装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の移動無線システム。
移動局無線装置を備える移動無線システムであって、
前記移動局無線装置は、通信チャネルによって、前記移動局無線装置の位置情報、受信入力情報、および受信品質情報を通信データ情報とともに送信し、
前記移動局無線装置から受信した前記通信チャネルから、前記位置情報、前記受信入力情報、および前記受信品質情報を抽出する、前記移動局無線装置とは異なる移動局無線装置をさらに備えることを特徴とする、移動無線システム。