特許 6180217 無線通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6180217

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 56/00 20090101AFI20170807BHJP

【ＦＩ】

   H04W56/00 130

【請求項の数】7

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-153313(P2013-153313)

(22)【出願日】2013年7月24日

(65)【公開番号】特開2015-26881(P2015-26881A)

(43)【公開日】2015年2月5日

【審査請求日】2016年3月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001122

【氏名又は名称】株式会社日立国際電気

(74)【代理人】

【識別番号】100116687

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 爾

(74)【代理人】

【識別番号】100098132

【弁理士】

【氏名又は名称】守山 辰雄

(74)【代理人】

【識別番号】100098383

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 純子

(72)【発明者】

【氏名】松田 裕一

(72)【発明者】

【氏名】木場 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】間瀬 敦

【審査官】 伊東 和重

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−０５２１３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の基地局に対して重複せずに送信タイミングが規定され、各基地局が自己の送信タイミングで当該送信タイミングを示す情報を含む信号を端末局へ送信する無線通信システムであって、
前記端末局は、
前記規定の内容を示す情報を記憶する記憶手段と、
前記基地局から送信される信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された信号に含まれる前記送信タイミングを示す情報と前記記憶手段に記憶された前記規定の内容を示す情報とに基づいて、前記受信手段により受信された信号に対応する基地局の送信タイミングを特定し、同期捕捉対象の基地局の送信タイミングで同期を取れた場合に、当該基地局の送信タイミングに同期した受信タイミングで前記受信手段により信号を受信させるように、当該基地局を同期捕捉する同期手段と、を備えた、
ことを特徴とする無線通信システム。

【請求項2】

前記各基地局は、それぞれ、上位装置と通信可能か否かの情報を含めた報知情報を、自己の送信タイミングで送信し、
前記端末局は、前記各基地局を介した通信の状態を示す基地局状態を管理しており、前記基地局状態は、前記各基地局からの前記報知情報の取得結果に基づいて更新され、
前記同期手段は、少なくとも前記基地局状態に基づいて、前記端末局の通信相手に適した相手基地局を選択し、同期捕捉中の基地局が当該相手基地局とは異なる場合に、当該相手基地局を同期捕捉対象として同期捕捉をやり直す、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項3】

前記端末局は、前記受信手段により受信された信号の受信レベルを検出する検出手段を備え、
前記同期手段は、同期捕捉中の基地局の送信タイミングに同期した受信タイミングで検出された受信レベルが閾値より小さくなったことに応じて、他の基地局の送信タイミングに同期した受信タイミングでも信号を受信して前記検出手段により前記各基地局の受信レベルを検出し、前記各基地局の受信レベルに基づいて、受信レベルが良化する他の基地局を前記端末局の通信相手に適した相手基地局として選択し、当該相手基地局を同期捕捉対象として同期捕捉をやり直す、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記各基地局に対し、それぞれ、第１の送信タイミングと、当該第１の送信タイミングより短い周期の第２の送信タイミングとが規定され、
前記検出手段は、前記各基地局のそれぞれに対して規定された前記第２の送信タイミングに同期して受信された各信号に基づいて、前記各基地局の受信レベルを検出し、
前記各基地局は、それぞれ、上位装置と通信可能か否かの情報を含めた報知情報を、前記第１の送信タイミングで送信し、
前記端末局は、前記各基地局を介した通信の状態を示す基地局状態を管理しており、前記基地局状態は、前記各基地局からの前記報知情報の取得結果に基づいて更新され、
前記同期手段は、前記選択した相手基地局に対して規定された前記第１の送信タイミングで同期を取れなかった場合に、前記基地局状態及び前記受信レベルに基づいて相手基地局を選択し直し、再選択後の相手基地局を同期捕捉対象として同期捕捉をやり直す、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記基地局状態は、前記選択した相手基地局を同期捕捉対象とした同期捕捉の開始時に初期化され、同期捕捉する処理の実行中に送信タイミングが到来した基地局からの前記運用情報の受信結果に基づいて更新される、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記端末局は、前記基地局の優先度を示す情報を保持しており、
前記同期手段は、前記相手基地局の選択を、前記優先度を示す情報を加味して行う、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項7】

前記端末局は、同期捕捉中の基地局の送信タイミング以外のタイミングで、当該基地局へ信号を送信する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の基地局を有する無線通信システムに関するものであり、特に、端末局における基地局サーチ機能に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の基地局を有する無線通信システムでは、端末局の機能として、それぞれの基地局についてＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；受信信号強度）の測定を行う機能を備えていることが多い。この機能は、基地局サーチや基地局スキャン等と呼ばれ、より電波の強い基地局を探すことで良い通信環境を確保することや、予め決めておいた接続の優先度の高い基地局と通信するためにその基地局を探す目的などで使用される。

【0003】

基地局サーチは、測定したＲＳＳＩとその信号がどの基地局からのものであるかを認識する必要がある。一般的に、基地局のサービスエリア（通信可能エリア）である基地局ゾーンが重複している場合、基地局の送信周波数が同一であると同一は干渉があるため、それらの基地局には異なる周波数が割り当てられる。この場合における基地局サーチは、それぞれの基地局の送信周波数でＲＳＳＩ測定をすることで、どの基地局からの信号が強いか判定できる。

【0004】

また、周波数の有効利用のために、同一周波数の基地局同士で通信エリアが重複している無線通信システムも存在する。この場合、基地局からの信号に基地局番号等の識別情報を含めて送信し、端末局側で受信した信号の識別情報を確認することで、どちらの基地局からの信号かを判断可能にしている。しかしながら、ＲＳＳＩ測定の結果に関しては、どちらの基地局からの信号の強さであるかは不確定であるため、同一周波数の基地局同士の基地局サーチは困難である。

【0005】

一定数の周波数を多数の利用者が共同で利用することで周波数の利用効率を高めた無線通通信システムとして、ＭＣＡ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）方式の無線システムがある。ＭＣＡ無線システムでは、割り当てられた周波数を、音声通話やデータ通信を行うための通信用チャネルと、接続要求や通信用チャネルの指定などを行うための制御用チャネルに割り振って使用する。

【0006】

このようなＭＣＡ無線システムに関し、これまでに種々の発明が提案されている。
例えば、特許文献１には、通常時には独立して動作する複数の系のシステムを緊急時に有効利用することができるようにした無線通信システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−３０１３２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

無線方式がＳＣＰＣ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｅｒ Ｃａｒｒｉｅｒ）方式であるＭＣＡ無線システムとして、周波数の有効利用のために、１つの周波数だけを制御チャネルとして各基地局に共通に割り当てる方式が検討されている。
ここで、各基地局に対して同一周波数を割り当てる場合には、複数の基地局の通信エリアが重複する範囲に端末局が存在する場合に同一波干渉が懸念されるため、その対策が必要となる。

【0009】

この対策の一例として、複数の基地局に対して重複せずに送信タイミングを規定しておき、各基地局が自己の送信タイミングでのみ信号を送信する手法が考えられる。これに合わせ、端末局側には、通信相手となる基地局の送信タイミングに同期して受信処理を行えるような仕組みを設ける必要がある。

【0010】

本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、複数の基地局に対して重複せずに送信タイミングが規定され、各基地局が自己の送信タイミングで信号を端末局へ送信する無線通信システムにおいて、端末局が通信相手となる基地局の送信タイミングに同期して受信処理を行える仕組みを提案することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明では、上記の目的を達成するために、無線通信システムを以下のような構成とした。
（１） 複数の基地局に対して重複せずに送信タイミングが規定され、各基地局が自己の送信タイミングで当該送信タイミングを示す情報を含む信号を端末局へ送信する無線通信システムであって、前記端末局は、前記規定の内容を示す情報を記憶する記憶手段と、前記基地局から送信される信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された信号に含まれる前記送信タイミングを示す情報と前記記憶手段に記憶された前記規定の内容を示す情報とに基づいて、前記受信手段により受信された信号の送信タイミングを特定し、当該特定した送信タイミングに同期した受信タイミングで前記受信手段により信号を受信させる同期手段と、を備えた、ことを特徴とする。
これにより、端末局は、通信相手となる基地局の送信タイミングに同期して受信処理を行うことができる。

【0012】

（２） 上記（１）の無線通信システムにおいて、前記各基地局は、それぞれ、当該基地局の通信の動作状態を示す情報を前記信号に含めて送信し、前記受信手段は、前記特定した送信タイミングに同期した受信タイミング以外でも信号を受信し、前記同期手段は、前記受信手段により受信された信号に含まれる前記動作状態を示す情報に基づいて、前記特定した送信タイミング以外の送信タイミングに同期した受信タイミングで前記受信手段により信号を受信させるように切り替える第１の切替機能を有する、ことを特徴とする。
これにより、端末局は、通信の動作状態が良好な基地局を新たな通信相手として、同期の切り替えを行うことができる。

【0013】

（３） 上記（１）又は（２）の無線通信システムにおいて、前記受信手段は、前記特定した送信タイミングに同期した受信タイミング以外でも信号を受信し、前記端末局は、前記受信手段により受信された信号の受信レベルを検出する検出手段を備え、前記同期手段は、前記検出手段により前記特定した送信タイミングに同期した受信タイミングで検出された受信レベルが閾値より小さくなったことに応じて、受信レベルが良化する他の送信タイミングに同期した受信タイミングで前記受信手段により信号を受信させるように切り替える第２の切替機能を有する、ことを特徴とする。
これにより、端末局は、受信レベルの低下に応じて、受信レベルが良化する基地局を新たな通信相手として、同期の切り替えを行うことができる。

【0014】

（４） 上記（３）の無線通信システムにおいて、前記各基地局に対し、それぞれ、第１の送信タイミングと、当該第１の送信タイミングより短い周期の第２の送信タイミングとが規定され、前記第２の切替機能は、前記第２の送信タイミングで送信された信号の受信レベルに基づいて、前記同期の切り替えを行い、当該切り替えに失敗した場合に、前記第１の送信タイミングで送信された信号に含まれる前記動作状態を示す情報に基づいて、前記同期の切替を行う、ことを特徴とする。
これにより、端末局は、新たな通信相手の基地局を選んで同期する処理に要する時間の短縮を図ることができる。

【0015】

（５） 上記（４）の無線通信システムにおいて、前記第２の切替機能は、前記第２の送信タイミングで送信された信号の受信レベルに基づく前記同期の切り替えにおいて、当該切り替えまでに到来した前記第１の送信タイミングで送信された信号に含まれる前記動作状態を示す情報を取得し、当該切り替えに失敗した場合に、残余の前記第１の送信タイミングで送信される信号に含まれる前記動作状態を示す情報を取得する、ことを特徴とする。
これにより、端末局は、各基地局の通信の動作状態を効率良く収集することができる。

【0016】

（６） 上記（２）〜（５）の無線通信システムにおいて、前記端末局は、前記基地局の優先度を示す情報を保持しており、前記同期手段は、前記同期の切り替えを、前記優先度を示す情報を加味して行う、ことを特徴とする。
これにより、端末局は、新たな通信相手の基地局を選んで同期する処理に、基地局の優先度を反映させることができる。

【0017】

（７） 上記（１）〜（６）の無線通信システムにおいて、前記端末局は、前記同期している送信タイミング以外のタイミングで、前記基地局へ信号を送信する、ことを特徴とする。
これにより、端末局から基地局への信号の送信を、当該基地局に適したタイミングで行うことができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、端末局は、通信相手となる基地局の送信タイミングに同期して受信処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】ＭＣＡ無線システムのシステム構成の例を示す図である。

【図2】ＭＣＡ無線システムの通信手順の例を示す図である。

【図3】スーパーフレーム及びサブフレームのフレーム構成の例を示す図である。

【図4】スーパーフレームにおける全基地局の送信タイミングの例を示す図である。

【図5】スーパーフレームにおける１つの基地局に着目した送信時間の例を示す図である。

【図6】移動局が有する受信装置部分の機能ブロックの例を示す図である。

【図7】フレーム番号管理の処理フローの例を示す図である。

【図8】基地局情報の管理テーブルの例を示す図である。

【図9】同期捕捉処理の処理フローの例を示す図である。

【図10】最適基地局算出条件の例を示す図である。

【図11】基地局捕捉処理の処理フローの例を示す図である。

【図12】基地局切替処理の処理フローの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
以下では、第１〜第１０の１０個の基地局が共通の制御用チャネルを用いて制御信号を送信するＭＣＡ無線システムを例に説明する。まず、本例のＭＣＡ無線システムの基本的な構成や動作を図１、図２を参照して説明する。

【0021】

図１に示すように、一実施形態としてのＭＣＡ無線システムは、通信卓１０１と回線制御装置１０２を備えた制御局１０３があり、制御局１０３の回線制御装置１０２には基地局１０４及び基地局１０５が通信可能に接続されている。なお、上記のように、本実施形態では第１〜第１０の１０個の基地局を備えているが、図１は図面の簡略のため、２つの基地局１０４、１０５のみを図示している。

【0022】

基地局１０４及び基地局１０５は、それぞれ基地局ゾーン（通信可能エリア）１０６，１０７を有しており、これらの基地局ゾーン１０６，１０７がそれぞれの基地局１０４，１０５のサービスエリアとなる。各基地局の基地局ゾーンの全てを合わせたものがこのＭＣＡ無線システムのサービスエリアとなる。
また、複数の移動局１０８〜１１２があり、移動局１０８，１０９，１１０は基地局１０４のサービスエリア（基地局ゾーン１０６）に、移動局１１１，１１２は基地局１０５のサービスエリア（基地局ゾーン１０７）に位置しており、基地局１０４，１０５のそれぞれと無線により通信を行う。これら移動局１０８〜１１２は、携帯無線機や車載無線機等の移動可能な端末局であるが、固定的に設置された端末局を用いてもよい。

【0023】

本システムでは無線方式としてＳＣＰＣを採用し、複数のチャネル（上下ペア波）が利用可能である。図１には使用状況の一例として、制御用チャネルにＣＨ１（上り周波数：ｆ１、下り周波数：ｆ２）、通信用チャネルにＣＨ２（上り周波数：ｆ３、下り周波数：ｆ４）及びＣＨ３（上り周波数：ｆ５、下り周波数：ｆ６）が割り当てられた例を示している。つまり、各基地局は制御用チャネルＣＨ１を共用して使用し、通信卓１０１と移動局１０８〜１１２との間や移動局１０８〜１１２間の通信（音声通話やデータ通信など）には他の通信用チャネルＣＨ２、ＣＨ３等を割り当てて使用する。

【0024】

図２には、ＭＣＡ無線システムの通信手順の例を示す。
ここでは、２つの移動局１０８，１０９間の通信を例に説明する。
まず、移動局１０８，１０９は、通信を行っていない時は制御用チャネルで待ち受ける。移動局１０８が発呼すると、移動局１０８は、制御用チャネルにて基地局１０４に通信開始要求を送信する。基地局１０４は、移動局１０８からの通信開始要求を受信すると、回線制御装置１０２に移動局１０８からの通信開始要求を通知する。回線制御装置１０２は、通信相手（本例では移動局１０９）がビジー状態である等の通信不可能状態でなければ、空いている通信用チャネルを割り当てて、通信開始と使用する通信用チャネルを通信相手に通知するよう基地局１０４に指示を出す。回線制御装置１０２からの指示を受けた基地局１０４は、移動局１０８とその通信相手である移動局１０９に対して、通信開始と使用する通信用チャネルを通知する。通信開始と使用する通信用チャネルの通知を受けた移動局１０８，１０９は、指示に従ってチャネル設定を指定された通信用チャネルに変更し、通信を開始する。

【0025】

以上のように、本例のＭＣＡ無線システムでは、接続要求など制御系のやり取り（制御信号の送信）は制御用チャネルで行い、通信開始要求に対しては回線制御装置にて空いている通信用チャネルを逐次その通信に割り当てていくことで、システムに割り当てられた一定数の周波数（チャネル）を効率的に利用している。

【0026】

次に、本システムにおける制御用チャネルの使用方法の詳細について説明する。ここで、本明細書では、フレーム長４０ｍｓの無線フレームを複数まとめたものをサブフレームと呼び、更にサブフレームを複数まとめたものをスーパーフレームと呼ぶこととする。また、各基地局はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機を備え、ＧＰＳ受信機から出力される時刻情報及び基準信号（例えば、時刻情報が１秒を刻むタイミングを示す１秒周期の矩形波信号である１ＰＰＳ信号）に基づいて、各基地局が共通のタイミング周期を持つように同期を取っているものとする。

【0027】

図３には、スーパーフレーム及びサブフレームのフレーム構成の例を示してある。
同図の例では、スーパーフレーム内の各サブフレームは、第１の基地局に対応するサブフレームから第１０の基地局に対応するサブフレームへと順番に並んでいる。また、サブフレームは３０個の無線フレーム（４０ｍｓ）により構成され、スーパーフレームは３００個の無線フレーム（４０ｍｓ）により構成されている。スーパーフレーム内の各無線フレームには識別情報として０〜２９９のフレーム番号を付してあり、フレーム番号０〜２９の無線フレームが第１の基地局に対応するサブフレームに属し、フレーム番号３０〜５９の無線フレームが第２の基地局に対応するサブフレームに属し、・・・、フレーム番号２７０〜２９９の無線フレームが第１０の基地局に対応するサブフレームに属する。

【0028】

サブフレームは３０個の無線フレームで構成されるので、４０ｍｓ×３０フレーム＝１２００ｍｓ（＝１．２秒）の送信時間を有することになる。また、スーパーフレームは３００個の無線フレームで構成されるので、４０ｍｓ×３００フレーム＝１２０００ｍｓ（＝１２秒）の送信時間を有することになる。このような構成とすれば、スーパーフレームは１２秒で完結するため、例えば、毎分０秒、１２秒、２４秒、３６秒、４８秒というように区切りの良い時間単位でスーパーフレームが開始するように基準点を設定することができ、各基地局が共通のタイミングで動作するように同期を取りやすくなる。つまり、各基地局がＧＰＳ受信機から出力される基準信号だけでなく、時刻情報を用いて同期を取ることにより、より高精度な基地局間タイミング同期が可能になる。

【0029】

サブフレームは、１０フレームの占有区間と、これに続く２０フレームの共用区間に分かれる。すなわち、占有区間は４０ｍｓ×１０フレーム＝４００ｍｓの送信時間を有し、共用区間は４０ｍｓ×２０フレーム＝８００ｍｓの送信時間を有する。
占有区間は、対象の基地局が占有する区間であり、共用区間に比べて長いので比較的容量が大きい情報の送信も可能となる。
共用区間は、全ての基地局が共用する区間であり、全基地局を対象にして順番に２フレームずつ割り当てられる。この割り当ては占有区間対象の基地局の次の基地局から順番に行われ、最後に占有区間対象の基地局の割り当てとなる。
例えば、第１の基地局を占有区間対象の基地局としたサブフレームでは、まず、第１の基地局に１０フレームを割り当て、その後、第２の基地局から第１０の基地局へと順番に２フレームずつ割り当て、最後に第１の基地局に２フレーム割り当てるフレーム構成となる。

【0030】

図３の例では、サブフレーム内の占有区間に割り当てられた１０フレームのうち、最初の３フレームを同期バースト（ＳＢ）に用い、残りの７フレームを通信情報用チャネル（ＳＣ）に用いる構成となっている。この通信情報用チャネルには、報知情報や通信接続のための接続情報が含まれる。通信情報用チャネルの送信期間は、場合によって一部または全部が空線（送信なし）であってもよい。
また、サブフレーム内の共用区間で各基地局に割り当てられた２フレームのうち、先頭の１フレームを同期バースト（ＳＢ）に用い、次の１フレームを同期バースト又は通信情報用チャネル（ＳＢ／ＳＣ）に用いる構成となっている。

【0031】

図４には、スーパーフレームにおける全基地局の送信タイミングの例を示してある。
同図によれば、第１の基地局から第１０の基地局の順に送信時間の割り当てが循環して行われる。また、送信時間の割り当てが一巡する間において、１つの基地局に対してのみ長い送信時間（１０フレーム）が割り当てられ、他の基地局に対しては短い送信時間（２フレームずつ）が割り当てられる。また、送信時間の割り当てが一巡する毎に長い送信時間の割り当て基地局が順番にシフト（変更）され、１つのスーパーフレームが終了するまでに長い送信時間の割り当てが各基地局に対して１回ずつ行なわれる。すなわち、１つのスーパーフレームにより、全ての基地局に長い送信時間が１回ずつ与えられる一連の周期が完結する。
一方、無線フレームに着目すれば、各々の無線フレームは何れかの基地局に専用的に割り当てられるため、信号の同時送信による衝突が回避される。また、全ての無線フレームが必ず何れかの基地局に割り当てられるため、１つの制御用チャネルを無駄なく利用することができる。

【0032】

このように、各基地局が共通のタイミング周期を持つように同期を取り、互いの基地局で送信が衝突しないように（送信時間が重複しないように）送信タイミングを割り振る（各基地局が自身の送信タイミングを予め保持する）ことで、複数の基地局が共通の制御用チャネル（例えば１チャネル）を用いる場合でも、各基地局から送信される信号が衝突することを回避でき、これに起因する同一波干渉を防ぐことが可能となる。
また、長い送信時間と短い送信時間を用意し、送信時間の割り当てが一巡する間において、いずれかの基地局は長い送信時間である第１の信号の送信タイミングを有し、他の基地局は短い送信時間である第２の送信タイミングを有するので、比較的大きい容量の情報を送信する必要がある基地局は第１の送信タイミングを得た際に当該情報の送信を行うことができる。
また、送信時間の割り当てが一巡する毎に、長い送信時間の割り当て基地局が順番にシフト（変更）されるので、特定の基地局に長い送信時間の割り当てが占有されることはなく、各基地局は比較的大きい容量の情報を送信する機会を得ることができる。

【0033】

図５には、スーパーフレームにおける１つの基地局に着目した送信時間の例を示してある。
同図では第１の基地局に着目しており、スーパーフレーム内の先頭１０フレーム（フレーム番号０〜９）が占有区間であり、この占有区間はスーパーフレーム毎に１度の周期で回ってくる。これに対し、共用区間（占有区間以外）においては、占有区間の直後に１８フレームの送信無し区間を置いた後に２フレーム分の送信時間があり、その後は２８フレーム周期で（２６フレームの送信なし区間を置いて）２フレーム分の送信時間が回ってくる。

【0034】

すなわち、各基地局には１０フレーム分の長い送信時間は比較的長い周期（３００フレーム周期）で割り当てられ、２フレーム分の短い送信時間は比較的短い周期（ほぼ２８フレーム周期）で割り当てられる。
長い送信時間は、次の割り当てまでの間隔が長いので、比較的即時性を必要としない情報（例えば、報知情報）を載せた信号の送信に用いるようにする。また、基地局から信号を受信する移動局側では、長い送信時間の同期バーストを利用して同期処理を行うことで同期をとりやすくなる。ただし、移動局は短い送信時間における同期バーストで同期を確立してもよい。また、呼接続情報がある場合にその信号の送信に用いるようにしてもよく、即時性が要求される情報を載せた信号の送信に用いることを禁止するものではない。
短い送信時間は、次の割り当てまでの間隔が短いので、呼接続情報等の即時性が要求される情報を載せた信号の送信に用いるようにする。また、情報が無い場合は空線（或いは同期バースト）等を送信する。また、短い送信時間の同期バースト信号は、移動局が基地局との同期を維持するための信号としても利用できる。

【0035】

このように、スーパーフレーム内で各基地局に割り当てる送信時間として、長い送信時間と短い送信時間の２種類を用意したので、報知情報のような急を要しない情報やデータ量が多い情報は比較的長い周期で割り当てられる長い送信時間を用いて送信し、接続要求のような早く通知したい情報は比較的短い周期で割り当てられる短い送信時間を用いて全ての基地局から送信するといったように、送信する情報の特性（役割や即時性やデータ量等）に応じて長い送信時間又は短い送信時間を選んで情報の送信を行うことができる。このため、各基地局が共通の制御用チャネルで制御信号を送信する必要がある環境であっても、ユーザにとって使い勝手の良いＭＣＡ無線システムを提供することが可能となる。

【0036】

なお、図３〜図５を参照して説明したフレーム構成は例示に過ぎず、スーパーフレーム内のサブフレーム数や無線フレーム数、無線フレーム長、各送信時間で送信する情報などは、ＭＣＡ無線システムを動作させる環境（例えば、チャネル数、割り当て周波数の帯域幅や基地局数）等の要因に応じて決定すればよい。また、１つのサブフレーム内で複数の基地局に長い送信時間を割り当てる構成としてもよい。また、本例のように送信時間を割り当てる基地局の順序を常に一定とするのではなく、送信時間の割り当てが一巡する毎に異なる順序で各基地局に送信時間を割り当てるように構成してもよい。

【0037】

次に、上記のＭＣＡ無線システムにおける移動局について説明する。
本システムの移動局は、基地局捕捉処理や基地局切替処理を有する。
基地局捕捉処理は、移動局の装置の起動時に、任意の基地局に対して同期を試み、いずれかの基地局と同期を取れた場合に、当該基地局が運用に最も適した基地局（以下、最適基地局）であれば当該基地局を通信相手としてそのまま同期捕捉し、最適基地局でなければ同期捕捉の対象（通信相手）を最適基地局に切り替える処理である。
基地局切替処理は、同期捕捉中の基地局が最適基地局でなくなったことが判明した場合（受信レベルが低下した場合）に、最適基地局を選択し直して、同期捕捉の対象を当該選択後の最適基地局に切り替える処理である。

【0038】

基地局と同期を取れたとは、当該基地局の送信タイミングに移動局の受信タイミングを合わせることができたことを意味する。基地局と同期を取れたか否かは、当該基地局から有意なデータ（誤りが無い又は誤り率が所定値未満のデータ）を受信できたか否かで判断できる。
また、基地局を同期捕捉するとは、当該基地局との同期を維持し続け、当該基地局の送信タイミングに同期した受信タイミングで信号を受信すること、すなわち、スーパーフレーム内の各無線フレームのうち当該基地局に送信時間が割り当てられた無線フレームの受信を行うことを意味する。

【0039】

ここで、本システムの各基地局は、互いに重複しないように規定された送信タイミングに基づいて、自局（基地局）の送信タイミングで信号の送信を行い、このとき、当該信号にその送信タイミングを示す情報を含めることとする。本例では、送信タイミングを示す情報として、スーパーフレーム内の各無線フレームを一意に識別する識別情報であるフレーム番号を用い、各無線フレームにそのフレーム番号を格納して送信するが、当該手法に限定するものではなく、信号の送信タイミングを特定可能な情報を移動局側に伝達できればよい。
また、本システムの各基地局は、長い送信時間が割り当てられた送信タイミングにおいて、先頭の数フレームを同期バーストに用い、残りのフレームを通信情報用チャネルに用い、通信情報用チャネルにて、自局の基地局状態（後述する）の情報を含めた報知情報を送信するものとする。

【0040】

移動局は、スーパーフレーム内の各無線フレームのフレーム番号と、当該フレーム番号を割り当てられた基地局を一意に識別する基地局番号との対応関係を示す情報を記憶しており、いずれかの基地局と同期を取れた場合に、当該基地局からの信号に含まれるフレーム番号を上記の対応関係に照らすことで、当該信号の送信タイミング（スーパーフレーム内の位置づけ）を特定する。
これにより、移動局は、どの基地局と同期を取れたか、及び、当該基地局による信号の送信タイミング（スーパーフレーム内の各無線フレームのうちの当該基地局に送信時間が割り当てられた無線フレーム）を特定でき、当該基地局を同期捕捉すること（当該基地局の送信タイミングに同期した受信タイミングで信号を受信すること）ができる。

【0041】

また、移動局は、同期捕捉中の基地局に対して信号（例えば、通信接続要求のための発呼信号）を送信する場合には、当該基地局の送信タイミング以外のタイミング、すなわち、当該基地局に送信時間が割り当てられた無線フレーム（及びその前後１フレーム）以外の無線フレームで、信号の送信を行う。

【0042】

図６には、移動局が有する受信装置部分の機能ブロックの例を示してある。
本例の移動局は、アンテナ２０１、受信復調部２０２、デコード部２０３、制御部２０４、ＲＳＳＩ検出部２０５を有する。

【0043】

アンテナ２０１は、基地局から送信される信号（本例では、制御用チャネルの信号）を受信する。
受信復調部２０２は、アンテナ２０１により受信された信号を復号する。
デコード部２０３は、受信復調部２０２により復号されたデータを各情報要素に分解し、受信データとして制御部２０４へ出力する。
ＲＳＳＩ検出部２０５は、受信復調部２０２からＲＳＳＩ測定用の情報を受けてＲＳＳＩを測定し、測定結果のＲＳＳＩの値を制御部２０４へ出力する。ＲＳＳＩは、基地局から送信された信号の受信レベルを表す指標である。

【0044】

制御部２０４は、フレーム番号管理部２０６、ＲＳＳＩ判定部２０７、第１記憶部２０８、第２記憶部２０９、最適基地局算出処理部２１０、基地局捕捉／切替処理部２１１を有する。また、基地局捕捉／切替処理部２１１は、同期捕捉処理部２１２を有する。

【0045】

デコード部２０３からの受信データは、フレーム番号管理部２０６と基地局捕捉／切替処理部２１１へ出力される。また、ＲＳＳＩ検出部２０５からのＲＳＳＩの値は、ＲＳＳＩ判定部２０７へ出力される。

【0046】

フレーム番号管理部２０６は、フレーム番号を内部的に管理し、ＲＳＳＩ判定部２０７へ出力する。また、フレーム番号管理部２０６は、デコード部２０３からの受信データの無線フレームに含まれるフレーム番号に基づいて、内部のフレーム番号をＭＣＡ無線システム（システム内の各基地局）に同期させる。

【0047】

第１記憶部２０８は、システム内の各基地局に対して重複せずに規定された送信タイミングを示す情報（スーパーフレーム内の各無線フレームのフレーム番号と基地局番号との対応関係を示す情報）を記憶する。

【0048】

ＲＳＳＩ判定部２０７は、フレーム番号管理部２０６から出力されるフレーム番号と、第１記憶部２０８に記憶されている情報とに基づいて、デコード部２０３から出力された受信データのフレーム番号に対応する基地局番号（受信データの送信元の基地局の基地局番号）を特定し、ＲＳＳＩ検出部２０５で測定されたＲＳＳＩの値を前記特定した基地局番号とともに、基地局サーチ用の情報として第２記憶部２０９へ出力する。

【0049】

第２記憶部２０９は、ＲＳＳＩ判定部２０７から出力されたＲＳＳＩの値と基地局番号とを対応付けて記憶する。また、第２記憶部２０９は、同期捕捉処理部２１２（基地局捕捉／切替処理部２１１）から出力される基地局状態の情報なども、基地局番号に対応付けて記憶する。すなわち、第２記憶部２０９では、基地局毎に、ＲＳＳＩの値や基地局状態の情報などを管理する。

【0050】

最適基地局算出処理部２１０は、第２記憶部２０９に記憶されている情報（基地局毎のＲＳＳＩの値や基地局状態の情報など）に基づいて、自己（当該移動局）の通信相手として運用するに最も適していると推定される最適基地局を算出（選択）する。

【0051】

基地局捕捉／切替処理部２１１は、最適基地局算出処理部２１０による最適基地局の選択結果に基づいて、同期捕捉処理部２１２を用いて、基地局捕捉処理や基地局切替処理を行う。基地局捕捉処理や基地局切替処理では、同期捕捉対象の基地局を指定して同期捕捉処理部２１２を呼び出す。

【0052】

同期捕捉処理部２１２は、基地局捕捉／切替処理部２１１から呼び出され、その際に指定された同期捕捉対象の基地局との同期を試みる。また、各基地局からの受信データ（本例では、長い送信時間で送信される報知情報）に含まれる基地局状態の情報の取得を行い、その結果を第２記憶部２０９に出力して記憶させる。

【0053】

図７には、フレーム番号管理部２０６におけるフレーム番号管理の処理フローの例を示してある。このフレーム番号管理処理は、無線フレームの周期で繰り返し実行される。また、デコード部２０３におけるデコード処理や、ＲＳＳＩ検出部２０５におけるＲＳＳＩ検出処理なども、この周期で実行される。

【0054】

フレーム番号管理処理では、まず、受信データに誤りが無いか判定する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１にて受信データに誤りが無いと判定された場合（当該受信データの誤り率が所定値未満の場合を含む）は、当該受信データの無線フレームに含まれるフレーム番号を取得し、当該取得したフレーム番号で内部のフレーム番号を更新する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１１にて受信データに誤りが有ると判定された場合（当該受信データの誤り率が所定値以上のほか、受信データが得られない場合を含む）は、内部のフレーム番号をインクリメント（１つ加算）する（ステップＳ１３）。

【0055】

すなわち、受信データに誤りが無い場合には、内部のフレーム番号を当該受信データの無線フレームに含まれるフレーム番号に更新することで、内部のフレーム番号をシステム（各基地局）に同期させる。また、受信データに誤りが有る場合には、内部のフレーム番号を１つ進めることで、内部のフレーム番号をシステム（各基地局）に同期させた状態に維持する。

【0056】

ここで、第１記憶部２０８にはスーパーフレーム内の各無線フレームのフレーム番号と基地局番号との対応関係を示す情報が格納されており、内部のフレーム番号に対応する基地局番号を第１記憶部２０８に照らして特定することで、その時点の送信タイミングが割り当てられた基地局（つまり、送信元の基地局）を特定できる。

【0057】

これにより、ＲＳＳＩ判定部２０７は、ＲＳＳＩ検出部２０５により無線フレームの周期で検出された各ＲＳＳＩ（受信レベル）について、ＲＳＳＩと基地局との対応を特定できる。例えば、内部のフレーム番号が“５９”の場合に検出されたＲＳＳＩの値は、フレーム番号“５９”は第２の基地局に割り当てられているので、第２の基地局についてのものであることが分かる。このとき、第２の基地局からの信号を受信できず、受信データが得られない場合（受信データの無線フレームからフレーム番号を抽出できない場合）でも、フレーム番号を内部で管理しているため、第２の基地局のＲＳＳＩの値は無しと判断できる。

【0058】

図８には、第２記憶部２０９が保持する基地局情報の管理テーブルの例を示してある。
本例の管理テーブルには、基地局毎に、「基地局番号」、「ＲＳＳＩ」、「基地局状態」、「優先度」などの情報が格納されている。

【0059】

ここで、管理テーブルの「基地局状態」は、基地局の通信の動作状態を示すものであり、同図の例では、“通常運用”、“非常運用”、“受信不可”、“不明”のいずれかが格納されている。
“通常運用”は、基地局が上位装置（回線制御装置や通信卓など）を介して他の基地局と通信可能な状態であることを示す。この基地局のサービスエリアに存する移動局は、同サービスエリアに存する他の移動局との通信を行えるだけでなく、当該基地局が上位装置を介して通信可能な他の基地局のサービスエリアに存する他の移動局との通信も行える。
“非常運用”は、基地局が上位装置と通信できず、他の基地局と通信不能な状態であることを示す。この基地局のサービスエリアに存する移動局は、同サービスエリアに存する他の移動局との通信を行えるが、他の基地局のサービスエリアに存する他の移動局とは通信を行えない。
“受信不可”は、基地局との同期が取れず、当該基地局から基地局状態の情報を含む信号を受信できないことを示す。
“不明”は、基地局から未だ基地局状態の情報を含む信号が送信されておらず、基地局状態が分からないことを示す。
なお、上記の基地局状態は一例であり、例えば、グループ通信の実施中を示す状態や、発呼の禁止中を示す状態など、該当基地局を介した通信の動作が如何なる状態にあるかを示す種々の状態を用いることができる。

【0060】

また、管理テーブルの「優先度」は、当該移動局が通信相手とする基地局を選択する際の優先度を示すものであり、同図の例では、“ホーム（最優先）”、“非優先”、“通常”のいずれかが格納されている。
“ホーム（最優先）”は、最も優先度が高い基地局であること、すなわち、最優先で通信相手に選択する基地局であることを示す。なお、“ホーム（最優先）”に設定される基地局は最大１つであり、“ホーム（最優先）”
を全く設定しなくてもよい。
“非優先”は、最も優先度が低い基地局であること、すなわち、基本的に通信相手に選択せず、他の選択の余地が無い場合に選択する基地局であることを示す。これは、特定の基地局を多数の移動局が同期捕捉することによって輻輳が発生することを避けるために、できるだけ当該移動局で同期捕捉しない基地局を指定するものである。なお、複数の基地局に対して“非優先”を設定してもよく、“非優先”を全く設定しなくてもよい。
“通常”は、優先度が中間程度の基地局であることを示す。
本例では、“ホーム（最優先）”は当該移動局のユーザにより設定され、“非優先”はシステム管理者により設定される。
なお、上記の優先度は一例であり、数値的に優先度を表現してもよい。また、上記のように３段階の優先度ではなく、２段階の優先度や４段階以上の優先度を用いてもよい。

【0061】

図９には、同期捕捉処理部２１２による同期捕捉処理の処理フローの例を示してある。
この同期捕捉処理は、基地局捕捉／切替処理部２１１による基地局捕捉処理や基地局切替処理において実行される。なお、基地局捕捉処理では、任意の基地局を同期捕捉対象に指定して同期捕捉処理を実行し、同期を取れた基地局が最適基地局でない場合に、最適基地局を同期捕捉対象に指定して同期捕捉処理を実行し直す。また、基地局切替処理では、ＲＳＳＩ（受信レベル）が良好な基地局を同期捕捉対象に指定して同期捕捉処理を実行し、同期を取れた基地局が最適基地局でない場合に、最適基地局を同期捕捉対象に指定して同期捕捉処理を実行し直す。
ここで、各基地局は、上位装置やシステム管理者等により、自局の基地局状態として“通常運用”又は“非常運用”が設定されており、自局に割り当てられた長い送信時間において、同期バーストに後続する通信情報用チャネルにて、基地局状態の情報を含めた報知情報を送信するものとする。

【0062】

同期捕捉処理が開始すると、処理開始からの経過時間Ｔｉｍ１の計測に用いるタイマーをリセットし、経過時間Ｔｉｍ１の計測を始める（ステップＳ２１）。
次に、デコード部２０３からの受信データに基づいて、基地局同期捕捉及びフレーム番号取得を行い、これらが成功したか否かを判定する（ステップＳ２２）。
ここで、基地局同期捕捉では、任意の基地局に対して同期を試みる。すなわち、任意の基地局に割り当てられた長い送信時間で送信される同期バーストに基づく同期処理を行い、その結果、いずれかの基地局と同期を取れた時点で成功となる。また、フレーム番号取得は、フレーム番号管理部２０６において、受信データからフレーム番号を取得できた場合に成功となる。

【0063】

ステップＳ２２において、基地局同期捕捉及びフレーム番号取得に成功したと判定された場合は、経過時間Ｔｉｍ１を取得する（ステップＳ２３）。
そして、同期を取れた基地局から遡って送信順がｎ個前までの基地局（同期に失敗した基地局）を特定し、これら基地局の基地局状態を“受信不可”として第２記憶部２０９の管理テーブルに登録（更新）する（ステップＳ２４）。
ここで、基地局状態を“受信不可”とする基地局（同期に失敗した基地局）の個数であるｎは、経過時間Ｔｉｍ１から算出できる。すなわち、経過時間Ｔｉｍ１を、スーパーフレーム内における長い送信時間の間隔で除算することで算出できる。例えば、フレーム番号
“０”から同期捕捉処理を開始し、フレーム番号 “６２”で同期を取れた場合（第３の基地局と同期を取れた場合）には、その前に同期を取る機会があった（長い送信時間が割り当てられた）第１の基地局と第２の基地局は同期に失敗しているため、これらの基地局状態を“受信不可”とする。
また、同期を取れた基地局については、同期バーストに続く通信情報用チャネル内の報知情報から基地局状態（“通常運用”又は“非常運用”）を取得して、第２記憶部２０９の管理テーブルに登録（更新）する（ステップＳ２５）。

【0064】

その後、同期を取れた基地局が同期捕捉対象であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。この判定は、フレーム番号管理部２０６において受信データから取得したフレーム番号に対応する基地局番号を第１記憶部２０８に照らして特定し、当該特定した基地局番号を同期捕捉対象の基地局の基地局番号と比べることで判定できる。
ステップＳ２６において、同期を取れた基地局が同期捕捉対象でないと判定された場合は、ステップＳ２２に戻る。
ステップＳ２６において、同期を取れた基地局が同期捕捉対象であると判定された場合は、同期捕捉処理の成功とし（ステップＳ２７）、処理を終了する。

【0065】

また、ステップＳ２２において、基地局同期捕捉及びフレーム番号取得に失敗したと判定された場合は、経過時間Ｔｉｍ１を参照して処理開始から１スーパーフレーム時間（本例では、４０ｍｓ×３００フレーム＝１２０００ｍｓ（＝１２秒））が経過したか否かを判定する（ステップＳ２８）。
ステップＳ２８において、１スーパーフレーム時間を経過していないと判定された場合は、ステップＳ２２に戻る。
ステップＳ２８において、１スーパーフレーム時間を経過したと判定された場合は、全ての基地局の基地局状態を“受信不可”として第２記憶部２０９の管理テーブルに登録（更新）し（ステップＳ２９）、同期捕捉処理の失敗とし（ステップＳ３０）、処理を終了する。

【0066】

以上のような処理により、同期捕捉処理を行いながら、その処理中に長い送信時間の割り当てが巡ってきた基地局（同期を取る機会があった基地局）の基地局状態を取得することができる。このため、基地局状態の取得を効率的に行うことができる。

【0067】

図１０には、最適基地局算出処理部２１０により最適基地局を算出（選択）する際に使用する最適基地局算出条件の例を示してある。
ここでは、基地局捕捉方法として、「優先」、「自動」、「固定」の３つの方法を有する場合を例に説明する。なお、第２記憶部２０９が保持する基地局情報の管理テーブルにおける優先度が“ホーム（最優先）”の基地局を「ホーム基地局」と呼び、“非優先”
の基地局を「非優先基地局」と呼ぶ。

【0068】

「優先」は、ホーム基地局を優先して同期捕捉し、その基地局のＲＳＳＩ（受信レベル）が低下した場合に、ＲＳＳＩが良化する最適基地局を選択して同期捕捉の対象に切り替える。
「自動」は、ＲＳＳＩが最も良好な基地局を同期捕捉し、その基地局のＲＳＳＩが低下した場合に、ＲＳＳＩが良化する最適基地局を選択して同期捕捉の対象に切り替える。
「固定」は、ホーム基地局のみを同期捕捉し、その基地局のＲＳＳＩが低下しても同期捕捉を維持し続ける。

【0069】

図１０の最適基地局算出条件は、「優先」と「自動」の基地局捕捉方法における最適基地局の選択において使用される。本例では、「優先」と「自動」のいずれを適用するかは、管理テーブルの優先度に“ホーム（最優先）”を設定するか否かで変更できるようにしてある。すなわち、“ホーム（最優先）”を設定された基地局があれば「優先」が適用され、“ホーム（最優先）”を設定された基地局がなければ「自動」が適用される。

【0070】

図１０の最適基地局算出条件について具体的に説明する。
基地局状態が“通常運用”又は“不明”の基地局が存在する場合について説明する。
基地局状態が“通常運用”又は“不明”の基地局の中に、優先度が“ホーム（最優先）”の基地局が存在する場合には、当該基地局を最適基地局に選択する。
また、基地局状態が“通常運用”又は“不明”の基地局の中に、優先度が“ホーム（最優先）”の基地局が存在せず、優先度が“通常”の基地局が存在する場合には、その内でＲＳＳＩが最も高い基地局を最適基地局に選択する。
また、基地局状態が“通常運用”又は“不明”の基地局の中に、優先度が“ホーム（最優先）”又は“通常”の基地局が存在せず、優先度が“非優先”の基地局が存在する場合には、その基地局を最適基地局に選択する。なお、優先度が“非優先”の基地局が複数存在する場合には、その内でＲＳＳＩが最も高い基地局を最適基地局に選択すればよい。

【0071】

次に、基地局状態が“通常運用”又は“不明”の基地局が存在しない場合（“非常運用”又は“受信不可”の基地局のみの場合）について説明する。
基地局状態が“非常運用”の基地局が存在する場合において、その中に、優先度が“ホーム（最優先）”の基地局が存在する場合には、当該基地局を最適基地局に選択する。
また、基地局状態が“非常運用”の基地局が存在する場合において、その中に、優先度が“ホーム（最優先）”の基地局が存在せず、優先度が“通常”の基地局が存在する場合には、その内でＲＳＳＩが最も高い基地局を最適基地局に選択する。
また、基地局状態が“非常運用”の基地局が存在する場合において、その中に、優先度が“ホーム（最優先）”又は“通常”の基地局が存在せず、優先度が“非優先”の基地局が存在する場合には、その基地局を最適基地局に選択する。なお、優先度が“非優先”の基地局が複数存在する場合には、その内でＲＳＳＩが最も高い基地局を最適基地局に選択すればよい。
また、基地局状態が“非常運用”の基地局が存在しない場合（“受信不可”の基地局のみの場合）は、最適基地局に該当する基地局が存在しないと判断する。

【0072】

図４に示した基地局情報の管理テーブルを元に、図６の最適基地局算出条件で最適基地局を選択する場合を例に説明する。
図４の例では、基地局状態が“通常運用”又は“不明”の基地局が存在するが、その中には、優先度が“ホーム（最優先）”の基地局が存在せず、優先度が“通常”の基地局が存在するので、その内でＲＳＳＩが最も高い基地局が最適基地局に選択されることになる。基地局状態が“通常運用”又は“不明”で優先度が“通常”の基地局のうち、ＲＳＳＩが最も高いのは、第３の基地局（基地局番号が“３”の基地局）であるため、この基地局が最適基地局として選択される。

【0073】

図１１には、基地局捕捉／切替処理部２１１による基地局捕捉処理の処理フローの例を示してある。基地局捕捉処理は、移動局の装置の起動時に実行される。なお、基地局捕捉処理を開始する際に、基地局情報の管理テーブル（第２記憶部２０９）のＲＳＳＩは全て空に、基地局状態は全て“不明”に初期化される。

【0074】

基地局捕捉処理では、まず、任意の基地局を同期捕捉対象に指定して同期捕捉処理部２１２に同期捕捉処理を実行させ（ステップＳ４１）、同期捕捉処理に成功したか否かを判定する（ステップＳ４２）。

【0075】

ステップＳ４２において同期捕捉処理に失敗したと判定された場合は、基地局捕捉処理の失敗とし（ステップＳ４８）、処理を終了する。
ステップＳ４２において同期捕捉処理に成功したと判定された場合は、全ての基地局のＲＳＳＩを取得して、基地局情報の管理テーブル（第２記憶部２０９）に登録する（ステップＳ４３）。ここで、全ての基地局のＲＳＳＩの取得は、同期捕捉処理において同期を取れた任意の基地局に割り当てられた長い送信時間（同期を取る際に使用された数フレーム分の同期バーストが含まれる長い送信時間）に後続する一連の短い送信時間（全ての基地局に対して順に割り当てられた短い送信時間）で各基地局から順に送信される信号を用いて実施される。

【0076】

その後、最適基地局算出処理部２１０に最適基地局を選択させ（ステップＳ４４）、最適基地局が存在するか否か（最適基地局を選択できたか否か）を判定する（ステップＳ４５）。この時点における基地局情報の管理テーブルは、同期捕捉処理（ステップＳ４１）の開始から終了までに長い送信時間の割り当てが到来した基地局の基地局状態のみが更新され、他の基地局の基地局状態は“不明”のままであり、管理テーブルが不完全の状態で最適基地局の選択が行われる。

【0077】

ステップＳ４５において最適基地局が存在しないと判定された場合は、基地局捕捉処理の失敗とし（ステップＳ４８）、処理を終了する。
ステップＳ４５において最適基地局が存在すると判定された場合は、現時点で同期捕捉している基地局が最適基地局と一致するか否かを判定する（ステップＳ４６）。

【0078】

ステップＳ４６において同期捕捉している基地局が最適基地局と一致すると判定された場合は、基地局捕捉処理の成功とし（ステップＳ４７）、処理を終了する。
ステップＳ４６において同期捕捉している基地局が最適基地局と一致しないと判定された場合は、最適基地局を同期捕捉対象に指定して同期捕捉処理部２１２に同期捕捉処理を再び実行させ（ステップＳ４９）、ステップＳ４４に戻る。

【0079】

ここで、２度目の同期捕捉処理（ステップＳ４９）では最適基地局を同期捕捉対象に指定するが、同期捕捉対象に指定した最適基地局が同期捕捉処理の後も最適基地局であるとは限らない。これは、最適基地局の選択は各基地局のＲＳＳＩや基地局状態などに基づいて行われるが、基地局状態の取得が完了していない不完全な段階で最適基地局の選択が行われると、最適基地局を同期捕捉対象に指定した同期捕捉処理において新たに取得した他の基地局の基地局状態によっては、同期捕捉対象に指定したものとは異なる基地局が最適基地局となることがあるためである。このため、基地局捕捉処理では、同期捕捉処理の後も最適基地局となる基地局と同期を取れるまで、最適基地局の選択や同期捕捉処理を繰り返すようにしている。

【0080】

図１２には、基地局捕捉／切替処理部２１１による基地局切替処理の処理フローの例を示してある。基地局切替処理は、同期捕捉中の基地局のＲＳＳＩが閾値未満に低下し、最適基地局でなくなったことが判明した場合に実行される。なお、基地局切替処理を開始する際に、基地局情報の管理テーブル（第２記憶部２０９）のＲＳＳＩは全て空に、基地局状態は全て“不明”に初期化される。

【0081】

基地局切替処理では、まず、全ての基地局のＲＳＳＩを取得して、基地局情報の管理テーブル（第２記憶部２０９）に登録する（ステップＳ６１）。ここで、全ての基地局のＲＳＳＩの取得は、基地局切替処理の開始後に最初に出現する一連の短い送信時間（全ての基地局に対して順に割り当てられた短い送信時間）で各基地局から順に送信される信号を用いて実施される。
その後、最適基地局算出処理部２１０に最適基地局を選択させ（ステップＳ６２）、最適基地局が存在するか否か（最適基地局を選択できたか否か）を判定する（ステップＳ６３）。この時点における基地局情報の管理テーブルは、全ての基地局の基地局状態は“不明”のままであり、基地局状態を考慮せずに最適基地局の選択が行われる。

【0082】

ステップＳ６３において最適基地局が存在しないと判定された場合は、基地局捕捉処理の失敗とし（ステップＳ６８）、処理を終了する。
ステップＳ６３において最適基地局が存在すると判定された場合は、最適基地局に長い送信時間が割り当てられたタイミング、すなわち、最適基地局と同期が取れるタイミングまで待機し（ステップＳ６４）、最適基地局を同期捕捉対象に指定して同期捕捉処理部２１２に同期捕捉処理を実行させ（ステップＳ６５）、最適基地局に対する同期捕捉に成功したか否かを判定する（ステップＳ６６）。

【0083】

ステップＳ６６において最適基地局に対する同期捕捉に成功したと判定された場合は、基地局切替処理の成功とし（ステップＳ６７）、処理を終了する。
ステップＳ６６において最適基地局に対する同期捕捉に失敗したと判定された場合は、基地局捕捉処理（図１１の処理フロー参照）のステップＳ４４に進み、最適基地局の選択や同期捕捉処理を繰り返す。

【0084】

ここで、基地局切替処理では、ステップＳ６２で最適基地局を選択した後、最適基地局を同期捕捉対象に指定した同期捕捉処理（ステップＳ６５）を直ちに実行するのではなく、最適基地局と同期が取れるタイミングまで待機する処理（ステップＳ６４）を設けることで、同期外れとなる時間を短縮し、当該移動局が発着信できない時間を短くしている。例えば、第１の基地局（基地局番号が“１”の基地局）を同期捕捉している状態で第３の基地局（基地局番号が“３”の基地局）に同期捕捉の対象を切り替える場合には、フレーム番号が“５９”のタイミングまでは第１の基地局に対する同期捕捉を継続し、フレーム番号が“６０”
のタイミングで同期捕捉処理を実行する。これにより、同期捕捉に２００ｍｓを要する場合には、発着信できない時間も２００ｍｓ程度となる。

【0085】

以上のように、本例の移動局は、装置の起動時に、まず、任意の基地局との同期を試み、いずれかの基地局と同期を取れた場合には、当該基地局から送信される信号に含まれるフレーム番号に基づいて、内部で管理するフレーム番号をシステム（各基地局）に同期させるようにした。また、移動局に、スーパーフレーム内の各無線フレームのフレーム番号と基地局番号との対応関係を示す情報（第１記憶部２０８の情報）を持たせることで、各基地局からの信号の送信タイミング（フレーム番号）を特定できるようにした。
これにより、本例の移動局は、同期を取れた基地局からその後に送信される信号の送信タイミングを把握でき、これを利用して、当該送信タイミングに同期した受信タイミングで受信処理を行うようにした。

【0086】

また、本例の移動局は、各基地局からの信号の送信タイミングを把握しているため、受信した信号を復号することなく当該信号がいずれの基地局のものかを特定でき、当該信号から検出した受信レベルを送信元の基地局と対応付けることができる。また、信号の復号を行わずに受信レベルと基地局との対応付けを行え、受信レベルの収集のために他の基地局と同期を取り直す必要が無いため、受信レベルの収集を短時間で終えることができる。また、いずれかの基地局との同期を維持した状態で、全ての基地局の受信レベルを常に監視して収集することができる。

【0087】

また、本例の移動局は、いずれかの基地局と同期を取る際に基地局状態の取得も行い、装置の起動後に最初に基地局と同期を取れた後に、それまでに取得した基地局状態及び全ての基地局の受信レベルに基づいて最適基地局を選択し、同期を取れた基地局が最適基地局でない場合には、最適基地局との同期に切り替えるようにした。また、最適基地局との同期に切り替える過程で他の基地局と同期を取る機会がある場合には、当該他の基地局と一時的に同期を取って基地局状態を取得するようにした。すなわち、最初に同期を取れた基地局による信号の送信タイミングに同期した受信タイミング以外でも信号を受信できるようにして、他の基地局の基地局状態を取得するようにした。
そして、最適基地局と同期を取れた後に、再度、それまでに取得した基地局状態及び全ての基地局の受信レベルに基づいて最適基地局を選択し、同期を取れた基地局が最適基地局（再選択後のもの）でない場合には、他の基地局の基地局状態を取得しつつ最適基地局との同期に切り替える処理を、同期を取れた基地局が最適基地局（再選択後のもの）となるまで繰り返すようにした。
これにより、基地局状態の取得や最適基地局の絞り込みを効率的に行うことができ、装置の起動後に最適基地局と同期を取るまでに要する時間を短縮することができる。

【0088】

また、本例の移動局は、最適基地局を同期捕捉した後に、当該基地局の受信レベルが閾値より小さい値に低下した場合に、全ての基地局の受信レベルに基づいて（基地局状態を考慮せずに）、受信レベルが良化する他の基地局（例えば、受信レベルが最も高い他の基地局）を最適基地局に選択し、最適基地局との同期を取れるタイミングまで待機した後に、最適基地局との同期を試みるようにした。
そして、受信レベルに基づいて選択した最適基地局と同期を取れなかった場合に、それまでに取得した基地局状態及び全ての基地局の受信レベルに基づいて最適基地局を選択し、同期を取れた基地局が最適基地局（再選択後のもの）でない場合には、他の基地局の基地局状態を取得しつつ最適基地局との同期に切り替える処理を、同期を取れた基地局が最適基地局（再選択後のもの）となるまで繰り返すようにした。
これにより、基地局状態の取得や最適基地局の絞り込みを効率的に行うことができ、受信レベルの低下後に最適基地局と同期を取るまでに要する時間を短縮することができる。また、受信レベルに基づいて選択した最適基地局と同期を取れた場合には、移動局が発着信できない時間を極めて短くすることができる。

【0089】

また、目的の基地局（例えば、最適基地局）に対して同期を試みる過程で他の基地局の基地局状態を取得できるため、通常運用の基地局のみの場合は１スーパーフレーム以内に運用に最適な基地局との同期が取れ、最も悪いケースでも２スーパーフレーム以内に最適な基地局と同期を取ることができる。
また、基地局サーチにおいては妨害波の問題があり、従来は、受信レベルのみでは妨害波と希望波の判別が難しく、信号の中身まで確認する必要があるため、判別に時間が掛かっていたが、本発明では、基地局サーチ結果の基地局毎の受信レベルを比較することで、通常は基地局毎にばらつくはずである受信レベルが多くの基地局でほぼ同じレベルの場合、その周波数において妨害波が存在する可能性があると容易に判定することができる。

【0090】

ここで、本例では、本発明に係る記憶手段の機能を第１記憶部２０８により実現し、本発明に係る受信手段の機能をアンテナ２０１，受信復調部２０２，デコード部２０３等により実現し、本発明に係る同期手段の機能を第２記憶部２０９，最適基地局算出処理部２１０，基地局捕捉／切替処理部２１１等により実現している。また、本発明に係る第１の切替機能を基地局捕捉処理により実現し、本発明に係る第２の切替機能を基地局切替処理により実現している。

【0091】

なお、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。

【0092】

例えば、上記のようなスーパーフレームを用いる方式の場合には、端末局は受信した信号のフレーム番号を特定しなければ、当該基地局による信号の送信タイミングを特定できないが、各基地局に単一の送信時間を順に割り当てる方式の場合には、端末局は受信した信号の送信元の基地局を特定できれば、当該基地局の信号の送信タイミングを特定できるので、基地局から送信された信号の送信タイミングを示す情報として、フレーム番号ではなく基地局番号を用いるようにしてもよい。すなわち、各基地局は、自局（基地局）の送信タイミングで送信する信号に基地局番号を含め、端末局は、受信した信号に含まれる基地局番号に基づいて、当該信号の送信タイミングを特定し、当該送信タイミングに同期した受信タイミングで信号の受信処理を行えばよい。

【産業上の利用可能性】

【0093】

本発明は、複数の基地局が共通のチャネルで信号を送信する種々の形式の無線通信システムに適用することができ、特に、ＭＣＡ無線システムに好適である。

【符号の説明】

【0094】

１０１：通信卓、 １０２：回線制御装置、 １０３：制御局、 １０４，１０５：基地局、 １０６，１０７：基地局ゾーン、 １０８〜１１２：移動局、
２０１：アンテナ、 ２０２：受信復調部、 ２０３：デコード部、 ２０４：制御部、 ２０５：ＲＳＳＩ検出部、 ２０６：フレーム番号管理部、 ２０７：ＲＳＳＩ判定部、 ２０８：第１記憶部、 ２０９：第２記憶部、 ２１０：最適基地局算出処理部、 ２１１：基地局捕捉／切替処理部、 ２１２：同期捕捉処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】