特許 7402133 基地局装置、無線通信システム及び無線通信方法

(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】

(24)【登録日】2023-12-12

(45)【発行日】2023-12-20

(54)【発明の名称】基地局装置、無線通信システム及び無線通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/04 20090101AFI20231213BHJP

   H04W 92/20 20090101ALI20231213BHJP

   H04W 88/08 20090101ALI20231213BHJP

   H04W 76/10 20180101ALI20231213BHJP

【ＦＩ】

H04W24/04

H04W92/20

H04W88/08

H04W76/10

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020125243

(22)【出願日】2020-07-22

(65)【公開番号】P2022021581

(43)【公開日】2022-02-03

【審査請求日】2023-02-24

(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】100093104

【弁理士】

【氏名又は名称】船津 暢宏

(72)【発明者】

【氏名】合田 すみれ

(72)【発明者】

【氏名】近藤 雅俊

【審査官】石原 由晴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０３４５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９１１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｗ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回線制御装置に接続すると共に移動局と無線通信を行う基地局装置であって、
自局を含む複数の基地局装置についてマスタとなる順位情報を記憶し、前記回線制御装置との通信が不能となった場合に、前記順位情報に基づいて、自局がマスタ又はスレーブのいずれとなるかを判断し、前記自局がマスタとなり、他局がスレーブとなった場合に、前記複数の基地局装置を統合して基地局折り返し通信を行う基地局折り返しグループを形成するマスタ／スレーブ判定部と、
前記自局がマスタとなった場合に、前記基地局折り返しグループにおける基地局折り返し通信の呼制御を行う簡易呼制御部とを備えたことを特徴とする基地局装置。

【請求項2】

マスタ／スレーブ判定部は、回線制御装置との通信が不能となった場合に、順位情報に基づいて他の基地局装置と通信を行って、動作中の基地局装置の中で、自局が最高順位である場合にマスタとなって基地局折り返しグループを生成し、自局よりも下位の基地局装置をスレーブとして前記基地局折り返しグループに参加させることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。

【請求項3】

自局がマスタである基地局装置のマスタ／スレーブ判定部は、順位情報に含まれる他局の基地局装置に定期的に基地局折り返し情報を通知し、応答があった基地局装置を基地局折り返しグループに参加させることを特徴とする請求項１又は２記載の基地局装置。

【請求項4】

簡易呼制御部は、移動局から呼接続要求を受信した場合、自局がマスタであれば、通信確立の可否を自ら判断し、自局がスレーブであれば、マスタの基地局にその旨通知することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の基地局装置。

【請求項5】

回線制御装置と、請求項１乃至４のいずれか記載の基地局装置を複数備えたことを特徴とする無線通信システム。

【請求項6】

請求項５の無線通信システムにおける無線通信方法であって、複数の基地局装置が、それぞれ、回線制御装置との通信が不能となった場合に、マスタとなる順位情報に基づいてマスタ又はスレーブのいずれになるかを判断し、前記複数の基地局装置の内、前記順位情報における順位が最高の基地局装置がマスタとなり、他の基地局装置がスレーブとなって、前記複数の基地局装置が統合されて基地局折り返し通信を行うことを特徴とする無線通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信システムに係り、特に回線制御装置に障害が発生した場合に、安定した基地局折り返し通信を実現することができる基地局装置、無線通信システム及び無線通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

［先行技術の説明：図１１］
無線通信システムには、業務用無線システムとして用いられるものがある。業務用無線とは、自営陸上移動通信の総称で、公共業務から民間業務に至るまで幅広い業種で活用されているシステムであり、主に音声、データの無線通信に利用される。

【0003】

業務用無線システムの概略構成例について図１１を用いて説明する。図１１は、業務用無線システムの概略構成例を示す説明図である。
図１１に示すように、業務用無線システムは、指令台１と、回線制御装置２と、複数の基地局３０と、複数の移動局４と、ネットワーク５とを備えている。

【0004】

指令台１は、業務用無線システムの全移動局４を対象とした一斉指令や、移動局４間の通話への割込みなど業務運用において特に重要となる指令業務を円滑に行うための機能を有する。

【0005】

回線制御装置２は、業務用無線システムの中核装置であり、指令台１、基地局３０、移動局４からの要求に応じて音声・データ転送のための通信路を確立する回線制御機能を有する。
基地局３０は、回線制御装置２とネットワーク５によって有線接続され、移動局４間および移動局４と指令台１間の無線通信の中継機能を有する。

【0006】

移動局４は、主に陸上を移動して基地局３０や、他の移動局４等との無線通信を行う。
ネットワーク５は、回線制御装置２と基地局３０とを接続する有線ネットワークである。従来、ネットワーク５としては、アナログ回線やデジタル回線が利用されてきたが、近年ではＩＰ (Internet Protocol)を用いたネットワークが広く用いられるようになっている。

【0007】

［従来の基地局折り返し通信：図１２］
上述したように、業務用無線システムの適用分野は様々であり、分野によってシステム障害時の運用に対する考え方も異なる。例えば、防災無線システムでは、地震などの災害が発生した場合でも、重要な通信インフラとして可能な限り通信サービスを継続することが求められる。

【0008】

そのため、防災無線システムでは、回線制御装置２が停止した場合、又は回線制御装置との通信が遮断された場合には、基地局３０が折り返し通信を行って、各基地局のエリアに在圏する（各基地局のエリア内に存在する）移動局４同士で通信を行うことが可能である。

【0009】

従来の基地局折り返し通信時の状態について図１２を用いて説明する。図１２は、従来の基地局折り返し通信時の状態を示す説明図である。
図１２に示す例では、回線制御装置２とネットワーク５の間、及び各基地局３０とネットワーク５との間に障害が発生している。
この状態では、各基地局３０が、回線制御装置２を介さずに、当該基地局のエリアにいる移動局４同士の通信を実現する。
図１２の例では、例えば、基地局Ａのエリアにいる移動局ａは、移動局ｂとは通信可能となるが、別の基地局Ｂ～Ｇのエリアにいる移動局ｃ～ｉとは通信することはできない。

【0010】

［異なる基地局のエリアに在圏する移動局の通信］
上述した従来の基地局折り返し通信では異なる基地局のエリアに在圏する移動局４同士は通信を行うことができず、不便であった。
そのため、基地局３０が縮退運用の専用ポートを有し、折り返し通信で移動局４から応答がなかった場合、専用ポートを介して他の基地局へ呼設定電文を送信する技術がある（特許文献１）。

【0011】

［グループコントロール基地局］
また、従来、トラフィック増加に対応するために、制御チャネルを送受信するマスター基地局と、制御チャネルを受信しないスレーブ基地局とを接続したグループコントロール無線基地局があった（特許文献２）。

【0012】

［関連技術］
業務用無線システムに関する従来技術としては、特許６５０３２５９号公報「無線通信システム（特許文献１）、特開２００７－２００２６号公報「グループコントロール無線基地局およびそのチャネル割当方法」（特許文献２）がある。
特許文献１には、上述した異なる基地局のエリアにいる移動局同士の通信を可能にする無線通信システムが記載されている。
また、特許文献２には、マスター基地局とスレーブ基地局の負荷が概ね均等となるように割り当てるグループコントロール無線基地局が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【文献】特許６５０３２５９号公報

【文献】特開２００７－２００２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

しかしながら、従来の無線通信システムでは、障害発生により基地局折り返し通信を行う場合には、異なる基地局のエリアに在圏する移動局同士は通信できず、不便であるという問題点があった。

【0015】

また、特許文献１に記載した無線通信システムでは、移動局から呼設定要求を受信した基地局が、他の基地局へ同一電文を分配する制御を行うだけであるため、複数の基地局から同一基地局に対して同時に呼設定要求が発生した場合には、競合時の排他制御が行われず、運用が不安定になるという問題点があった。

【0016】

尚、特許文献１及び特許文献２には、予め順位を共有する複数の基地局がグループを形成し、縮退運用時に、グループ内の基地局が自律的にマスタ／スレーブを決定して、競合することなく異なる基地局のエリアにいる移動局同士の通信を可能とすることは記載されていない。

【0017】

本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、回線制御装置との通信ができない縮退運用時に、異なる基地局のエリアにいる移動局同士の通信を可能とし、競合を防いで安定した運用を可能とすることができる基地局装置、無線通信システム及び無線通信方法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】

【0018】

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、回線制御装置に接続すると共に移動局と無線通信を行う基地局装置であって、自局を含む複数の基地局装置についてマスタとなる順位情報を記憶し、回線制御装置との通信が不能となった場合に、順位情報に基づいて、自局がマスタ又はスレーブのいずれとなるかを判断し、自局がマスタとなり、他局がスレーブとなった場合に、複数の基地局装置を統合して基地局折り返し通信を行う基地局折り返しグループを形成するマスタ／スレーブ判定部と、自局がマスタとなった場合に、基地局折り返しグループにおける基地局折り返し通信の呼制御を行う簡易呼制御部とを備えたことを特徴としている。

【0019】

また、本発明は、上記基地局装置において、マスタ／スレーブ判定部は、回線制御装置との通信が不能となった場合に、順位情報に基づいて他の基地局装置と通信を行って、動作中の基地局装置の中で、自局が最高順位である場合にマスタとなって基地局折り返しグループを生成し、自局よりも下位の基地局装置をスレーブとして基地局折り返しグループに参加させることを特徴としている。

【0020】

また、本発明は、上記基地局装置において、自局がマスタである基地局装置のマスタ／スレーブ判定部は、順位情報に含まれる他局の基地局装置に定期的に基地局折り返し情報を通知し、応答があった基地局装置を基地局折り返しグループに参加させることを特徴としている。

【0021】

また、本発明は、上記基地局装置において、簡易呼制御部は、移動局から呼接続要求を受信した場合、自局がマスタであれば、通信確立の可否を自ら判断し、自局がスレーブであれば、マスタの基地局にその旨通知することを特徴としている。

【0022】

また、本発明は、無線通信システムにおいて、回線制御装置と、上記いずれか記載の基地局装置を複数備えたことを特徴としている。

【0023】

また、本発明は、上記無線通信システムにおける無線通信方法であって、複数の基地局装置が、それぞれ、回線制御装置との通信が不能となった場合に、マスタとなる順位情報に基づいてマスタ又はスレーブのいずれになるかを判断し、複数の基地局装置の内、順位情報における順位が最高の基地局装置がマスタとなり、他の基地局装置がスレーブとなって、複数の基地局装置が統合されて基地局折り返し通信を行うことを特徴としている。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、回線制御装置に接続すると共に移動局と無線通信を行う基地局装置であって、自局を含む複数の基地局装置についてマスタとなる順位情報を記憶し、回線制御装置との通信が不能となった場合に、順位情報に基づいて、自局がマスタ又はスレーブのいずれとなるかを判断し、自局がマスタとなり、他局がスレーブとなった場合に、複数の基地局装置を統合して基地局折り返し通信を行う基地局折り返しグループを形成するマスタ／スレーブ判定部と、自局がマスタとなった場合に、基地局折り返しグループにおける基地局折り返し通信の呼制御を行う簡易呼制御部とを備えた基地局装置としているので、回線制御装置との通信ができない場合に、自律的にマスタ又はスレーブとなって、基地局折り返しグループでの基地局折り返し通信を実現することができ、自局内だけでなく、基地局折り返しグループに含まれる別の基地局装置のエリアにいる移動局との通信を可能とし、また、マスタに呼制御を集約することで、競合時の排他制御を行って、安定した運用を行うことができる効果がある。

【0025】

また、本発明によれば、自局がマスタである基地局装置のマスタ／スレーブ判定部は、順位情報に含まれる他局の基地局装置に定期的に基地局折り返し情報を通知し、応答があった基地局装置を基地局折り返しグループに参加させる上記基地局装置としているので、順位情報に含まれる他局の状態を監視し、最新の状態に基づいて基地局折り返しグループを生成して、グループ内での基地局折り返し通信を実現できる効果がある。

【0026】

また、本発明によれば、回線制御装置と、上記いずれか記載の基地局装置を複数備えた無線通信システムとしているので、回線制御装置との通信ができない場合に、複数の基地局装置がそれぞれ、自律的にマスタ又はスレーブとなって、基地局折り返しグループでの基地局折り返し通信を実現することができ、基地局折り返しグループに含まれる複数の基地局装置のエリアにいる移動局との通信を可能とし、また、マスタに呼制御を集約することで、競合時の排他制御を行って、安定した通信を行うことができる効果がある。

【0027】

また、本発明によれば、上記無線通信システムにおいて、複数の基地局装置が、それぞれ、回線制御装置との通信が不能となった場合に、マスタとなる順位情報に基づいてマスタ又はスレーブのいずれになるかを判断し、複数の基地局装置の内、順位情報における順位が最高の基地局装置がマスタとなり、他の基地局装置がスレーブとなって、複数の基地局装置が統合されて基地局折り返し通信を行う無線通信方法としているので、自局内だけでなく、基地局折り返しグループに含まれる別の基地局装置のエリアにいる移動局との通信を可能とすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本無線通信システムの動作の概要を示す説明図である。

【図2】本基地局装置の概略構成を示す説明図である。

【図3】マスタ／スレーブ決定時のシーケンス例を示す説明図である。

【図4】グループ形成中のシーケンスを示す説明図である。

【図5】マスタ基地局傘下の移動局から呼接続要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。

【図6】スレーブ基地局傘下の移動局から呼接続要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。

【図7】マスタ基地局傘下の移動局から送信権要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。

【図8】スレーブ基地局傘下の移動局から送信権要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。

【図9】通信確立後に呼接続要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。

【図10】通信確立中に呼接続要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。

【図11】業務用無線システムの概略構成例を示す説明図である。

【図12】従来の基地局折り返し通信時の状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

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基地局装置（本基地局装置）は、回線制御装置との通信が不能となった場合に基地局折り返し通話を行うものであり、自局を含む複数の基地局装置から成るグループが予め設定され、グループ内でマスタとなる順位情報を記憶しており、回線接続装置との回線接続に障害が発生した際に、順位情報に基づいて他の基地局装置と送受信を行い、グループ内の動作可能な（障害状態になっていない）基地局装置の中で自己が最高順位であればマスタとして動作し、最高順位でない場合にはスレーブとして動作し、マスタとなった場合には、グループ内の基地局装置を統合して基地局折り返しグループを生成して、当該グループ内の基地局折り返し通話の呼制御を行い、スレーブとなった場合にはマスタの制御に従うことにより、グループ内で異なる基地局のエリアに在圏する移動局間の通信を可能とし、更にマスタに呼制御を集約することで、競合時の排他制御を行って、安定した運用を可能とするものである。

【0030】

また、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、複数の本基地局装置を備えたシステムであり、本発明の実施の形態に係る無線通信方法（本方法）は、本無線通信システムで実現される無線通信方法である。

【0031】

[本無線システムの概要：図１]
本基地局の具体的な構成について説明する前に、本無線通信システムの動作の概要について図１を用いて説明する。図１は、本無線通信システムの動作の概要を示す説明図である。
図１に示すように、本無線通信システムは、図１１，１２に示した従来の無線通信システムと同様に、指令台１と、回線制御装置２と、複数の基地局３（基地局Ａ～Ｇ）と、複数の移動局４（移動局ａ～ｉ）とを備えている。

【0032】

基地局３は本基地局装置で構成され、回線接続装置や回線接続装置に接続する回線に障害が発生して、回線制御装置との通信が切断されて、基地局折り返し通信を行う場合（縮退運用時）の動作が従来とは異なっている。
具体的には、縮退運用時において、基地局３が自局だけで基地局折り返し通信を行うのではなく、複数の基地局３を含む基地局折り返しグループを生成して、その中での通信を可能とするものである。つまり、同一グループ内であれば、異なる基地局３のエリアにいる移動局４同士でも通信が可能となるものである。

【0033】

図１の例では、基地局Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが基地局折り返しグループ１（グループ１）を形成し、基地局Ｆ，Ｇが基地局折り返しグループ２（グループ２）を形成し、各グループ内での通信を行う。

【0034】

更に、本無線通信システムでは、各グループにおいて、呼制御を行うマスタと、マスタの指示に従って動作するスレーブとを決定し、マスタが一元的に呼制御を行うことにより、衝突が発生しないようにしている。
そして、本無線通信システムでは、基地局折り返し通信を開始する際に、各基地局３が、記憶された順位情報に基づいて、互いに送受信を行って、自己がマスタ又はスレーブのいずれとして動作するかを自律的に決定して、安定した基地局グループ内通話を実現するものである。

【0035】

図１の例では、グループ１では、基地局Ａがマスタで、基地局Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅがスレーブとして動作している。
また、グループ２では、基地局Ｆがマスタ、基地局Ｇがスレーブとして動作している。
マスタ／スレーブを決定する動作については後述する。

【0036】

[本基地局装置の概略構成：図２]
次に、本基地局装置の概略構成について図２を用いて説明する。図２は、本基地局装置の概略構成を示す説明図である。
図２に示すように、本基地局装置（本基地局）３は、有線ネットワークＩＦ部３１と、ベースバンド処理部３２と、無線部３３と、制御部３４とを基本的に備えている。

【0037】

有線ネットワークＩＦ部３１は、ネットワーク５に接続して、回線制御装置２との送受信を行う。
ベースバンド処理部３２は、送信信号の符号化、受信信号の復号化等のベースバンド信号処理を行う。
無線部３３は、送信信号の変調及びアップコンバート、受信信号のダウンコンバート及び復調等を行う。

【0038】

制御部３４は、基地局３における通信の制御を行うものであり、従来と同様に、回線制御装置２と移動局４との間、及び移動局４間の中継動作を制御する。基地局３と移動局４との間の通信は、ARIB_STD_T79で規定された無線通信となっている。
更に、本基地局装置３の制御部３４は、基地局折り返し通信を行う際に動作する機能部として、マスタ／スレーブ判定部３５と、簡易呼制御部３６とを備えている。

【0039】

マスタ／スレーブ判定部３５は、基地局折り返し通信を行う際に、自局がマスタとして動作するか、スレーブとして動作するかを決定するものである。
マスタ／スレーブ判定部３５は、障害発生時に同じ基地局折り返しグループとなる複数の基地局３の情報（ＩＤ等）と、各基地局３の順位を対応付けて記憶したグループ順位情報（順位情報と称することもある）を予め備えている。
グループ順位情報は、複数の基地局３が基地局折り返しグループを形成する際にマスタとなる順位を規定する情報である。

【0040】

つまり、同一の基地局折り返しグループに所属することになる複数の基地局３は、共通のグループ順位情報を記憶しており、各基地局３は、それぞれ、回線制御装置２との通信が遮断されたことによる縮退運用時にどの基地局３とグループを形成可能なのか、またそれらの基地局３（自局を含む）の順位を認識しているものである。

【0041】

そして、縮退運用時には、複数の基地局３が、グループ順位情報に基づいてグループ内の基地局３同士で通信を行って、自律的にマスタ／スレーブを決定し、マスタが基地局折り返しグループを生成して、グループ内の基地局３のエリアに在圏する移動局４間の通信を可能とする。
マスタ／スレーブを決定する処理については後述する。
尚、障害発生等で基地局折り返しグループに参加できない基地局があっても、グループ順位情報の登録は維持される。

【0042】

簡易呼制御部３６は、基地局折り返し通信における呼制御を行い、マスタとして動作する際に、複数の基地局３を統合した基地局折り返しグループ全体の呼制御を行うものである。
簡易呼制御部３６は、基地局折り返し通信行う際に、マスタ／スレーブ判定部３５によって、基地局折り返し動作モードとしてマスタモード又はスレーブモードが設定され、マスタモードが設定された場合にグループ全体の呼制御動作を行う。動作モードがスレーブモードであれば、簡易呼制御部３６は、制御をマスタ基地局に委託し、マスタ基地局の指示に従って動作を行う。

【0043】

これにより、本無線通信システムでは、基地局折り返し通信時には、グループ内の基地局３のエリアに在圏する移動局４からの呼接続要求を全てマスタに集約して、マスタの基地局３の簡易制御部３６の制御によって、呼の形成／解放、送信権の排他制御などを行う。
簡易呼制御部３６を用いた処理については後述する。

【0044】

[マスタ／スレーブ決定時のシーケンス例：図３]
次に、マスタ／スレーブ決定時のシーケンス例について図３を用いて説明する。図３は、マスタ／スレーブ決定時のシーケンス例を示す説明図である。
尚、ここでは、図１に示した無線通信システムにおいて、回線制御装置２との通信が不能になった場合のグループ１における動作を例として説明する。

【0045】

グループ１のグループ順位情報には、基地局Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが属し、それらの順位が、基地局Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞Ｅ（基地局Ａが最上位で、基地局Ｅが最下位）であることが規定されているものとする。そして、各基地局３はグループ１のグループ順位情報を予め記憶している。
また、このシーケンスは、各基地局３のマスタ／スレーブ判定部３５の制御によって行われるものである。

【0046】

図３に示すように、回線制御装置２で障害が発生し（Ｓ１）、更に基地局Ａ、基地局Ｂでも障害が発生したとする（Ｓ２，Ｓ３）。
基地局Ｃ，Ｄ，Ｅは、回線制御装置２との通信が遮断されたことで、障害発生を検知して（Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）、マスタ／スレーブ決定処理を開始する。

【0047】

基地局Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ独立してマスタ／スレーブ決定処理を行うが、ここでは説明を容易にするため、まず基地局Ｃの動作について説明する。
障害発生を検知すると、基地局Ｃは、予め記憶しているグループ順位情報を参照して、自局よりも順位の高い基地局３があるかどうかを判断し、最上位の基地局に対して障害情報（障害を検出した旨を示す情報）を通知する。
この場合、基地局Ｃは、まず、最上位の基地局Ａに障害情報を通知して（Ｓ７）、応答を待ち受ける（Ｓ８）。

【0048】

しかし、基地局Ａは障害発生中であるため、応答待ち時間がタイムアウトすると（Ｓ９）、基地局Ｃは、グループ順位情報を参照して、次に順位の高い基地局Ｂに障害情報を通知して（Ｓ１０）、応答を待ち受け（Ｓ１１）、タイムアウトを検出する（Ｓ１２）。

【0049】

基地局Ｃは、グループ順位情報を参照して、自局が最上位となったことを認識すると、簡易呼制御部３６に、基地局折り返し動作モードとして「マスタ」を設定する。マスタモードが設定された簡易呼制御部３６は、呼制御処理を開始する。

【0050】

同様に、基地局Ｄは、グループ順位情報を参照して、最上位の基地局Ａから障害情報を通知して、応答を待ち受けるが、基地局Ａ、Ｂではタイムアウトとなる（Ｓ１４～Ｓ１９）。
そして、基地局Ｄが基地局Ｃに障害情報を通知すると（Ｓ２０）、基地局Ｃは、障害情報を受信して応答を送信し、基地局Ｄは応答を受信する（Ｓ２１）。

【0051】

更に、基地局Ｃは自局より下位の基地局Ｄを認識して、自局をマスタ、基地局Ｄをスレーブとする基地局折り返しグループを生成し（Ｓ２２）、基地局折り返しグループの情報（基地局折り返し情報）を基地局Ｄに送信する（Ｓ２３）。
基地局Ｄは、基地局折り返し情報を受信すると、マスタである基地局Ｃに応答を送信し（Ｓ２４）、自局の簡易呼制御部３６に基地局折り返し動作モードとして「スレーブ」を設定する（Ｓ２５）。スレーブモードが設定された簡易呼制御部３６は、マスタ基地局の制御に基づいて動作を行う。

【0052】

同様に、基地局Ｅも最上位の基地局Ａから障害情報を通知するが、基地局Ａ、Ｂからの応答待ち受けはタイムアウトとなり（Ｓ２８、Ｓ３１）、基地局Ｃに障害情報を通知すると（Ｓ３２）、基地局Ｃからの応答を受信する（Ｓ３３）。

【0053】

基地局Ｃは、既に生成している基地局折り返しグループにスレーブとして基地局Ｅを追加して（Ｓ３４）、スレーブとして参加させる旨を示す基地局折り返し情報を基地局Ｅに送信する（Ｓ３５）。
基地局Ｅはこれを受信すると応答を送信して（Ｓ３６）、簡易呼制御部３６に基地局折り返し動作モードとして「スレーブ」を設定する（Ｓ３７）。
このようにして、本基地局装置においてマスタ／スレーブが決定され、複数の基地局装置３を統合したグループ内での基地局折り返し通信が行われるものである。

【0054】

つまり、各基地局３におけるマスタ／スレーブ決定処理の動作は以下のようになる。
各基地局３は、グループ順位情報に基づいて、まず、自局より順位の高い基地局３があるかを判定する。自局より順位が高い基地局３がある場合、その中で最上位の基地局３へ自局の障害情報を通知して、応答を待つ。
応答がない場合には、当該基地局３を障害中と認識して順位判定対象から外し、次の順位の基地局３に障害情報を通知する。

【0055】

この処理を、障害情報に応答があるまで、若しくは自局が最も上位となるまで繰り返し、障害情報に応答があった場合には、基地局折り返し情報に基づいて自局の状態をスレーブに設定し、自局が最上位となった場合には、自局の状態をマスタに設定する。

【0056】

これにより、本無線通信システムでは、回線制御装置２との通信に障害が発生した場合には、予め設定された複数の基地局から成るグループにおいて、正常に動作している基地局３の中で最上位のものがマスタとなり、それ以外はスレーブとなって、自律的に基地局折り返しグループを生成して、グループ内での基地局折り返し通信が行われるものである。

【0057】

[グループ形成中のシーケンス：図４]
次に、グループ形成中のシーケンスについて図４を用いて説明する。図４は、グループ形成中のシーケンスを示す説明図である。尚、図４は、図３において形成されたグループでの処理を示している。

【0058】

図４に示すように、マスタとなった基地局Ｃは、予めグループ順位情報に登録されている全ての基地局（ここでは基地局Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ）に、自局がマスタとして基地局折り返し通信を行っていることを、基地局折り返し情報を用いて定期的に通知する（Ｓ４１～Ｓ４４）。これは、システムの状態を監視するヘルスチェックの役割を担っている。

【0059】

正常に動作している基地局Ｄ及び基地局Ｅは、それぞれ基地局折り返し情報に対して応答を送信する（Ｓ４５，Ｓ４６）。
障害中の基地局は応答しないが、例えば、基地局Ｂの障害が復旧して（Ｓ４７）、基地局折り返し情報を受信した場合には、それに対して応答を送信する（Ｓ４８）。

【0060】

マスタである基地局Ｃは、基地局Ｂからの応答を受信すると、基地局Ｂをスレーブとしてグループに追加する（Ｓ４９）と共に、基地局Ｂに、スレーブとしてグループ参加させる旨を示す基地局折り返し情報を送信する（Ｓ５０）。
基地局Ｂは、基地局Ｃからの基地局折り返し情報を受信すると、応答して（Ｓ５１）、自局の簡易呼制御部３６に基地局動作モードとして「スレーブ」を設定する（Ｓ５２）。
尚、この時点でマスタは基地局Ｃであるが、グループ順位情報の順位に基づいて、マスタを基地局Ｃから上位の基地局Ｂに変更することも可能である。その際には、各基地局に対してマスタ基地局がどの基地局からどの基地局に変更となるかを適切に送信する必要がある。

【0061】

また、基地局Ｃは、ヘルスチェックのループ処理の基地局折り返し情報に対して、一定時間内に応答がない基地局があった場合、当該基地局をグループから排除する。これは、当該基地局を現在運用中の基地局折り返し通信のグループから外して呼制御の対象としないということであり、予め登録されているグループ順位情報から排除するものではない。

【0062】

更に、各スレーブ基地局は、マスタ基地局から一定時間以上基地局折り返し情報を受信しない場合、マスタ基地局を障害中であると判断して、自局の簡易呼制御部３６に設定されているスレーブモードを解除する。
そして、再び図３に示したマスタ／スレーブ決定処理を行って、自律的に新たなマスタ及びスレーブを決定して、新たなグループにおいて基地局折り返し通信を行う。
このように、本無線通信システムの基地局折り返しグループは、その時の状態に応じて動的に生成されるものである。

【0063】

[基地局折り返し通信の制御]
次に、図３，４のシーケンスで形成されたグループにおいて、基地局折り返し通信が行われる際の各種制御について説明する。基地局折り返し通信の制御は、各基地局３の簡易呼制御部３６によって行われ、特にマスタとなった基地局３の簡易制御部３６では、グループ全体の呼制御を行うものである。

【0064】

[呼接続要求時のシーケンス（マスタ基地局傘下から）：図５]
まず、呼接続要求時のシーケンスについて図５を用いて説明する。図５は、マスタ基地局傘下の移動局から呼接続要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。
ここでは、基地局Ａがマスタ、基地局Ｂ，Ｃがスレーブとして動作しており、基地局Ａのエリアに移動局ａ、移動局ｂが在圏し、基地局Ｂのエリアに移動局ｃが在圏し、基地局Ｃのエリアに移動局ｄが在圏しているものとする。

【0065】

マスタ基地局である基地局Ａの簡易呼制御部３６は、傘下にある移動局ａから呼接続要求を受信すると（Ｓ６１）、移動局ａに呼設定受付を送信して（Ｓ６２）、通信確立可能であるか否かを自局で判定し、可能であれば、基地局Ｂ，基地局Ｃに呼設定を通知し（Ｓ６３，Ｓ６５）、基地局Ｂ，Ｃはそれぞれ呼設定受付を応答する（Ｓ６４，Ｓ６６）。

【0066】

そして、基地局Ａは、自局の傘下にある移動局ａ，ｂにグループ呼設定を通知し（Ｓ６７，Ｓ６８）、基地局Ｂは移動局ｃにグループ呼設定を通知し（Ｓ６９）、基地局Ｃは移動局ｄにグループ呼設定を通知して（Ｓ７０）、通信が確立される。
これにより、移動局ａ，ｂ，ｃ，ｄの間でのグループ通話が可能となる。

【0067】

[呼接続要求時のシーケンス（スレーブ基地局傘下から）：図６]
次に、スレーブ基地局傘下の移動局から呼接続要求があった場合のシーケンスについて図６を用いて説明する。図６は、スレーブ基地局傘下の移動局から呼接続要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。
図６に示すように、スレーブである基地局Ｂの傘下である移動局ｃから基地局Ｂに呼接続要求があると（Ｓ７１）、基地局Ｂは自局で通信確立可能か否かの判断はせず、マスタである基地局Ａに呼設定を通知して（Ｓ７２）、通信確立の判定を依頼し、移動局ｃに呼設定受付を送信する（Ｓ７３）。

【0068】

マスタである基地局Ａは、通信確立の可否を判定し、可であれば、要求元のスレーブ基地局である基地局Ｂに呼設定受付を送信し（Ｓ７４）、要求元以外の基地局Ｃに呼設定を送信する（Ｓ７５）。
呼設定を受信した基地局Ｃは、呼設定受付を応答し（Ｓ７６）、各基地局Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれ傘下の移動局にグループ呼設定を通知して（Ｓ７７～Ｓ８０）、通信が確立され、移動局ａ，ｂ，ｃ，ｄの間でグループ通話が可能となる。

【0069】

[送信権要求時のシーケンス（マスタ基地局傘下から）：図７]
次に、マスタ基地局傘下の移動局から送信権要求があった場合のシーケンスについて図７を用いて説明する。図７は、マスタ基地局傘下の移動局から送信権要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。
図７に示すように、マスタ基地局である基地局Ａの傘下にある移動局ａでプレスオンがなされて送信権が要求される（Ｓ８１）と、基地局Ａと移動局ａとの間で応答確認等のやり取りが行われ（Ｓ８２～Ｓ８４）、基地局Ａは、送信権付与の可否を自局で判断する（Ｓ８５）。

【0070】

そして、送信権付与が可であれば、基地局Ａは、送信権表示により、スレーブである基地局Ｂ，Ｃに自局が送信権を獲得した旨の情報を通知する（Ｓ８６，Ｓ８７）。
これにより、移動局ａからの送話が行われ（Ｓ８８）、送話音声は基地局Ａから移動局a及びｂへ（Ｓ９２、Ｓ９３）、また、基地局Ａから、基地局Ｂを介して移動局ｃへ（Ｓ９０）、基地局Ｃを介して移動局ｄへ送信される（Ｓ９１）。

【0071】

そして、移動局ａでプレスオフされて送信開放が基地局Ａに送信されると（Ｓ９４）、基地局Ａは、送信権解放を基地局Ｂ，Ｃに送信し（Ｓ９５，Ｓ９６）、移動局ａ，ｂに送信権解放を通知する（Ｓ９７，Ｓ９８）。
また、基地局Ｂは移動局ｃに送信権解放を通知し（Ｓ９５）、基地局Ｃは移動局ｄに送信権解放を通知する（Ｓ１００）。
このようにして、マスタ基地局傘下からの送信権要求が行われる。

【0072】

[送信権要求時のシーケンス（スレーブ傘下から）：図８]
次に、スレーブ基地局傘下の移動局から送信権要求があった場合のシーケンスについて図８を用いて説明する。図８は、スレーブ基地局傘下の移動局から送信権要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。
図８に示すように、スレーブである基地局Ｂの傘下である移動局ｃでプレスオンがあって、基地局Ｂに送信権要求が送信されると（Ｓ１０１）、基地局Ｂは移動局ｃとの間で所定のやり取りを行って（Ｓ１０２～Ｓ１０４）、マスタである基地局Ａに送信権要求を送信して、送信権付与の判定を依頼する（Ｓ１０５）。

【0073】

基地局Ａは、送信権付与の可否を判断し（Ｓ１０６）、可であれば、要求元の基地局Ｂに送信権受付を通知し（Ｓ１０７）、要求元以外のスレーブ基地局（基地局Ｃ）に送信権を取得した基地局（基地局Ｂ）の情報を含む送信権表示を通知する（Ｓ１０８）。
これにより、移動局ｃからの送話が行われ（Ｓ１０９）、基地局Ｂから基地局Ａを介して移動局ａ，ｂに（Ｓ１１１）、基地局Ｂから基地局Ｃを介して移動局ｄに送話音声が送信される（Ｓ１１０）。

【0074】

そして、移動局ｃでプレスオフされて送信権解放が基地局Ｂに通知されると（Ｓ１１２）、スレーブである基地局Ｂは、マスタである基地局Ａに送信権解放を通知し（Ｓ１１３）、基地局Ａが基地局Ｃに送信権解放を通知して（Ｓ１１４）、各基地局Ａ，Ｂ，Ｃから移動局ａ，ｂ，ｃ，ｄに送信権解放が通知される（Ｓ１１５～Ｓ１１８）。
このようにして、スレーブ基地局傘下からの送信権要求が行われる。

【0075】

[通信確立後の呼接続要求：図９]
次に、通信確立後の呼接続要求について図９を用いて説明する。図９は、通信確立後に呼接続要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。
図９の例では、マスタの基地局Ａからスレーブの基地局Ｂに呼設定受付がなされて、スレーブの基地局Ｂに呼設定が通知され（Ｓ１２１）、基地局Ｂが通信が確立されたことを認識した後、傘下の移動局ｃから呼設定要求を受信すると（Ｓ１２２）、基地局Ｂは、直ちに移動局ｃに解放完了を送信して（Ｓ１２３）、要求を拒否する。

【0076】

また、マスタである基地局Ａは、既に先着の呼設定要求を受け付けているので、傘下の移動局ａから呼設定要求を受信すると（Ｓ１２４）、解放完了を通知する（Ｓ１２５）。
このようにして、本無線通信システムでは、先着の呼設定要求を優先しており、競合を制御することができるものである。

【0077】

［通信確立中の呼接続要求：図１０］
次に、通信確立を行っている際に呼接続要求があった場合の動作について図１０を用いて説明する。図１０は、通信確立中に呼接続要求があった場合のシーケンスを示す説明図である。
図１０の例では、スレーブの基地局Ｂの傘下から呼接続要求があり、基地局Ｂから呼設定が基地局Ａに通知された（Ｓ１３１）後、傘下の移動局ａ及び基地局Ｃから呼接続要求があると（Ｓ１３２，Ｓ１３３）、基地局Ａは、先着の基地局Ｂに呼設定受付を通知して（Ｓ１３４）呼接続要求を受け付けると共に、移動局ａと基地局Ｃに解放完了を通知して（Ｓ１３５，Ｓ１６７）、要求を拒否する。
このようにして通信確立中に接続要求があった場合の処理が行われるものである。

【0078】

［実施の形態の効果］
本基地局装置によれば、自局を含む複数の基地局装置３から成るグループが予め設定され、グループ内でマスタとなる順位情報を記憶しており、回線接続装置２との回線接続に障害が発生した際に、順位情報に基づいて他の基地局装置３と送受信を行い、グループ内の動作可能な（障害状態になっていない）基地局装置３の中で自己が最高順位であればマスタとして動作し、最高順位でない場合にはスレーブとして動作し、マスタとなった場合には、グループ内の基地局装置を統合して基地局折り返しグループを生成して、当該グループ内の基地局折り返し通話の呼制御を行い、スレーブとなった場合にはマスタの制御に従うことにより、グループ内の基地局折り返し通信で異なる基地局のエリアに在圏する移動局間の通信を可能とし、更にマスタに呼制御を集約することで、競合時の排他制御を行って、安定した運用を行うことができる効果がある。

【0079】

また、本無線通信システム及び本無線通信方法によれば、本基地局装置を複数備え、各基地局装置が、回線接続装置２との回線接続に障害が発生した際に、順位情報に基づいて他の基地局装置３と送受信を行い、グループ内の動作可能な（障害状態になっていない）基地局装置３の中で自己が最高順位であればマスタとして動作し、最高順位でない場合にはスレーブとして動作し、マスタとなった場合には、グループ内の基地局装置を統合して基地局折り返しグループを生成して、当該グループ内の基地局折り返し通話の呼制御を行い、スレーブとなった場合にはマスタの制御に従うようにしているので、グループ内の基地局折り返し通信で異なる基地局のエリアに在圏する移動局間の通信を可能とすることができる効果がある。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明は、回線制御装置との通信ができない縮退運用時に、異なる基地局のエリアにいる移動局同士の通信を可能とし、競合を防いで安定した運用を可能とする基地局装置、無線通信システム及び無線通信方法に適している。

【符号の説明】

【0081】

１…指令台、 ２…回線制御装置、 ３，３０…基地局、 ４…移動局， ３１…有線ネットワークＩＦ部、 ３２…ベースバンド処理部、 ３３…無線部、 ３４…制御部、 ３５…マスタ／スレーブ判定部、 ３６…簡易呼制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】