JP6087664B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、ＭＣＡ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）方式の無線通信システムに関するものであり、特に、制御用チャネルの使用方法に関する。

ＭＣＡ方式の無線通信システム（以下、ＭＣＡ無線システム）は、一定数の周波数を多数の利用者が共同で利用する方式のシステムであり、周波数の利用効率が高い。
ＭＣＡ無線システムは、例えば、回線制御装置や制御卓などで構成される制御局、一つ或いは複数の基地局、及び複数の端末局で構成される。なお、端末局は、携帯無線機や車載無線機等の移動可能な無線端末（移動局）に限られず、固定的に設置された無線端末であってもよい。

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。

特開２００８−３０１３２７号公報

ここで、無線方式としてＳＣＰＣ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｅｒ Ｃａｒｒｉｅｒ）方式が従来から存在する。例えば無線方式をＳＣＰＣ方式としたＭＣＡ無線システムを考えた場合、移動局が基地局と同期を取るためや通信確立のために使用する制御用チャネルを通話用チャネルとは別に設けることが考えられる。そして、システム上複数の基地局が存在する場合、特に複数の基地局間の通信エリアが被っているエリアが存在する場合は、同一波干渉を防ぐために複数の基地局で別の周波数（チャネル）の制御用チャネルを割り当てなければならなくなってしまう。
しかしながら、システムに割り当てられた周波数帯から得られる限りある数のチャネルのうち、制御用チャネルを１つ増やすということは通信用チャネルを１つ減らすということであり、システムの通話可能数や使い勝手を犠牲にすることとなってしまう。

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、複数の基地局が共通のチャネルで信号を送信する無線通信システムにおいて、基地局エリアが重複している場合においても同一波干渉を防ぐことができ、且つチャネル資源を有効に活用できるようにすることを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するために、複数の基地局が共通のチャネルで信号を送信する無線通信システムにおいて、以下のような構成とした。
すなわち、本発明に係る無線通信システムは、複数の基地局はタイミング同期をとり、各基地局間の信号の送信が衝突しないように各基地局に対して信号の周期的な送信タイミングを予め設定しておき、各基地局は自局の送信タイミングで信号を送信する。ここで、各基地局が送信する信号には、第１の信号と、第１の信号より送信時間が短い第２の信号があり、各基地局の送信タイミングが一巡する間において、いずれかの基地局は第１の信号の送信タイミングを有し、他の基地局は第２の送信タイミングを有することとする。

このように、各基地局がタイミング同期をとり、互いの基地局で送信が衝突しないように送信タイミングを割り振ることで、複数の基地局が共通の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、送信時間が異なる第１の信号と第２の信号を用意し、各基地局の送信タイミングが一巡する間において、いずれかの基地局は第１の信号の送信タイミングを有し、他の基地局は第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。
これにより、複数の基地局が共通のチャネルで信号を送信する必要がある環境でありながら、ユーザにとって使い勝手の良い無線通信システムを提供することができる。

更に、本発明に係る無線通信システムでは、各基地局の送信タイミングが一巡する毎に、第１の信号の送信タイミングを有する基地局が順番に変更されることとする。
これにより、特定の基地局に第１の信号の送信タイミング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。

また、本発明に係る無線通信システムでは、各基地局における第２の信号の送信タイミングの周期は第１の信号の送信タイミングの周期より短いこととする。
これにより、各基地局は即時性を求められる情報を送信する機会を速やかにえることができる。また、各基地局の基地局ゾーン内に存在する移動局は、第１の信号に基づいてタイミング同期をとりつつ、次の第１の信号が得られるまでは、その間に複数回送信される第２の信号に基づいてタイミング同期の維持を図ることができる。

また、本発明に係る無線通信システムでは、各基地局はＧＰＳ受信部を備え、ＧＰＳ受信部から出力される基準信号と時刻情報とに基づいて信号を送信することとする。
これにより、各基地局は共通のタイミング周期を持つように同期をとることができ、同期ずれに起因して各基地局による信号の送信が重複することの回避を図ることが可能となる。

また、本発明に係る無線通信システムでは、全ての基地局に第１の信号の送信タイミングが１回ずつ与えられる一連の周期は、基準信号と同期するタイミングから開始されることとする。
これにより、一連の周期の開始を基準信号と同期させるだけで各基地局のタイミングを合わせるができ、各基地局のタイミング同期をとり易い。

また、本発明は、上記のような無線通信システムを構成する基地局として把握することもできる。
すなわち、本発明に係る基地局は、他の基地局とタイミング同期をとり、他の基地局との間で信号の送信が衝突しないように自局に対して予め設定された信号の周期的な送信タイミングの情報を保持し、自局の送信タイミングで信号を送信する。ここで、送信する信号には、第１の信号と、第１の信号より送信時間が短い第２の信号があり、各基地局の送信タイミングが一巡する間において、第１の信号の送信タイミング又は前記第２の送信タイミングのいずれかを有することとする。

本発明によれば、複数の基地局が共通のチャネルで信号を送信する無線通信システムにおいて、基地局エリアが重複している場合においても同一波干渉を防ぐことができ、且つチャネル資源を有効に活用することが可能となる。

ＭＣＡ無線システムのシステム構成の例を示す図である。 ＭＣＡ無線システムの通信手順の例を示す図である。 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。 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。 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。 基地局のタイミング同期に関わる主要な機能部の構成の例を示す図である。 時刻情報及び１ＰＰＳ信号と各フレームのタイミングとの関係の例を示す図である。

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。なお、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。

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から構成される制御局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、上述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。

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、その基地局ゾーン１０６，１０７がそれぞれの基地局１０４，１０５のサービスエリアとなる。基地局ゾーン１０６，１０７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、端末局の一種である複数の移動局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）におり、基地局１０４，１０５のそれぞれと無線により通信を行う。

また、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）が利用可能であり、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、複数の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や移動局１０８〜１１２間の通信には他の通信用チャネルＣＨ２、ＣＨ３等を割り当てて使用する。

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。

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。

次に、本システムにおける制御用チャネルの送信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とっているものとする（詳細については後述する）。

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のフレーム番号が付してあり、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。

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、各基地局でのタイミング同期をとりやすくなる。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とることにより、より高精度な基地局間タイミング同期が可能になる。

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。

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。なお、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、また、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。

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の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つの制御チャネルを無駄なく利用することができる。

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とり、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。

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。

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。

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あるいは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。

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。

次に、各基地局でタイミング同期をとる方法について説明する。
各基地局が共通のタイミングでスーパーフレームを扱えるようにタイミング同期をとる同期方法としては、ＧＰＳを用いる方法がある。すなわち、各基地局にＧＰＳ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に基づいて、各フレーム（スーパーフレーム、サブフレーム、無線フレーム）のタイミングを生成（或いは再生）する。基準信号としては、例えば、１ＰＰＳ（Ｐｕｌｓｅ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）信号が用いられる。１ＰＰＳ信号は、時刻情報の秒が０秒となるタイミング（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。

図６には、基地局（上述した第１〜第１０の基地局）のタイミング同期に関わる主要な機能部の構成の例を示してある。
同図の基地局２０１は、メモリ２０２、ＧＰＳ受信機２０３、タイミング制御部２０４、無線通信部２０５を備えている。
メモリ２０２には、スーパーフレーム内で自局（基地局２０１）に割り当てられた送信時間（タイミング）を示すフレーム割当情報（例えば、フレーム番号）が記憶保持されている。
ＧＰＳ受信機２０２は、時刻情報及び１ＰＰＳ信号を生成してタイミング制御部２０３に出力する。

タイミング制御部２０３は、ＧＰＳ受信機２０２から出力された時刻情報及び１ＰＰＳに基づき、所定タイミング（例えば、毎分０秒）を基準点として、スーパーフレームや無線フレームの開始タイミングを示すタイミング信号を生成（或いは再生）して無線通信部２０４に出力する。なお、スーパーフレームの開始タイミングが特定できれば各サブフレームの開始タイミングも特定できるので、サブフレームのタイミング信号の生成を省略しているが、サブフレームについてもタイミング信号を生成する構成としてもよい。

無線通信部２０４は、タイミング制御部２０３から出力されたタイミング信号とメモリ２０２に記憶されたフレーム割当情報に基づき、自局（基地局２０１）に送信時間が割り当てられたタイミングで、各種の情報を載せた信号を無線により送信する。具体的には、例えば、各無線フレームは４０ｍｓであり、スーパーフレームの開始タイミングとフレーム番号０の無線フレームの開始タイミングとが一致するので、これを利用してフレーム番号の無線フレームの開始タイミングを特定し、自局（基地局２０１）に割り当てられた送信時間に対応するフレーム番号の無線フレームを用いて無線送信を行うようにする。

図７には、時刻情報及び１ＰＰＳ信号と各フレームのタイミングとの関係の例を示してある。
同図によれば、時刻情報の秒が切り替わるタイミングと１ＰＰＳ信号のパルスの立ち上がりタイミングとが一致していることがわかる。そこで、時刻情報及び１ＰＰＳ信号により特定される毎分０秒を基準点として、当該基準点から始まる１２秒周期のスーパーフレームの開始タイミング（毎分０秒、１２秒、２４秒、３６秒、４８秒）を特定する。そして、フレーム番号０の無線フレームの開始タイミングをスーパーフレームの開始タイミングに一致させて、４０ｍｓ周期の無線フレームの開始タイミングを特定する。また、フレーム番号０の無線フレームから３０個単位で無線フレームをカウントすることで、１．２秒周期のサブフレームの開始タイミングを特定する。

このように、各々の基地局は自身のＧＰＳ受信機から与えられる時刻情報及び基準信号に基づいて各フレームのタイミングを特定できるので、全ての基地局が共通のタイミング周期を持つように同期をとることができ、同期ずれに起因して各基地局による信号の送信が重複することの回避を図ることが可能となる。また、スーパーフレームの開始タイミングを１ＰＰＳ信号に同期させるので、各基地局のタイミング同期をとり易い。
なお、１ＰＰＳ信号以外を基準信号として用いてもよく、秒を刻むタイミングを正確に特定可能な信号であれば、各基地局のタイミング同期をとり易い。

以上のように、本例では、複数の基地局が１つのチャネルを共有して制御信号を送信するＭＣＡ無線システムにおいて、複数の基地局はタイミング同期をとり、各基地局間の信号の送信が衝突しないように各基地局に対して信号の周期的な送信タイミングを予め設定しておき、各基地局は自局の送信タイミングで前記信号を送信するものであり、各基地局が送信する信号には、第１の信号（占有区間の１０フレーム）と、第１の信号より送信時間が短い第２の信号（共用区間の各２フレーム）があり、各基地局の送信タイミングが一巡する間において、いずれかの基地局は第１の信号の送信タイミングを有し、他の基地局は第２の送信タイミングを有する構成とした。
これにより、基地局エリアが重複している場合においても同一波干渉を防ぐことができ、且つ使い勝手の良いシステムを提供することが可能となる。

また、複数のチャネルを利用するＭＣＡ無線システムにおいて、制御用チャネルを１チャネルのみで同一波干渉を発生させない別方法として、複数の基地局からの信号の送信を定期的ではなく必要なときのみ行う非常送運用を行うことも考えられる。しかしながら、基地局が非常送の場合、移動局側の携帯機においてバッテリーで動作時間を延ばすためのセービング機能が使えなくなってしまう。ここで、セービング機能とは、基地局から定期的に（ある一定間隔で）送信される必要な情報を受け、それ以外の時間はスリープ状態（受信動作も停止して必要最低限の機能のみ動作する状態）として消費電力を抑える機能である。もし基地局が非常送とすれば、移動局では基地局がいつ送信しているか分からないため、受信動作を停止することができずにスリープ状態に入ることができない。
しかし、本例では、複数の基地局は周期的に制御信号を送信するので、移動局はセービング機能を搭載することができる。

さらに、移動局が基地局と同期を確立するためには、基地局が制御信号（同期バースト）をある程度の時間連続して送信することが好ましく、第１〜第１０基地局のすべての基地局が長い送信時間である第１の信号を順に送信することも考えられる。しかし、そうすると各基地局の送信タイミングの間隔が長くなってしまうため、呼接続要求があった場合に通信を確立するまでの時間が長くなってしまう。本例では、スーパーフレームにおける各サブフレームである基地局が送信時間の長い第１の信号を送信し、他の基地局は送信時間の短い第２の信号を送信するので、呼接続にかかる時間を長くすることなく、移動局が基地局との同期を確実に確立することができる。

ここで、以上の説明では、複数の基地局が１つの制御チャネルを共有して制御信号を送信するＭＣＡ無線システムの例を示したが、複数の基地局が複数の制御チャネルを共有して制御信号を送信する構成としてもよい。
この場合には、複数の基地局を制御チャネル数と同数のグループに分類し、グループ単位で１つの制御チャネルを共有して制御信号を送信するように構成すればよい。ここで、隣接する基地局同士が異なるグループに属するようにグループ分けすれば、制御信号の衝突の回避（同一波干渉の防止）に効果的である。

ここで、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。

例えば、制御局（回線制御装置）と、１つ以上の基地局と、１つ以上の移動局から構成され、１つの制御用のチャネルと複数の通信用のチャネルを有する無線通信システムで、通信を行う際はまず制御用のチャネルを使用して通信の要求を出し、制御局から割り当てられた通信用のチャネルを使用して通信を行う無線通信システムによる制御用チャネル使用方法において、各基地局は、システムを構成する全基地局で共通のタイミング周期を生成（又は再生）する手段を有し、そのタイミング周期において各基地局の送信が衝突せず且つ各基地局に順番に回るように各基地局の制御用チャネルの送信タイミングを予め規定しておき、各基地局は規定された送信タイミングで間欠的に信号を送信することを特徴とする制御用チャネル使用方法として把握することができる。

また、例えば、上記の制御用チャネル使用方法において、各基地局に割り当てる送信タイミングは送信時間が長いものと短いものの２種類で構成されることを特徴とする制御用チャネル使用方法として把握することもできる。
また、例えば、上記の制御用チャネル使用方法において、長い送信時間を有する送信タイミングは長い周期で、短い送信時間を有する送信タイミングは短い周期で各基地局に割り当たるように送信タイミングを規定することを特徴とする制御用チャネル使用方法として把握することもできる。
また、例えば、上記の制御用チャネル使用方法を適用した無線通信システムやその基地局として把握することもできる。

また、上述した実施形態では、スーパーフレームを構成する各サブフレームにおいて一つの基地局が第１の信号を送信するようにしたが、複数の基地局が第１の信号を送信してもよい。つまり、各基地局の送信タイミングが一巡する一つのサブフレームにおいて、少なくとも一つの基地局が第１の信号を送信し、他の基地局が第２の信号を送信すればよく、これによっても上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
さらに、上述した実施形態では、無線方式としてＳＣＰＣを採用したＭＣＡ無線システムを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、他の無線方式にも適用できることは言うまでもなく、複数の基地局が共通のチャネルで信号を送信する無線通信システムに適用することができる。

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。

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：基地局、 ２０２：メモリ、 ２０３：ＧＰＳ受信機、 ２０４：タイミング制御部、 ２０５：無線通信部

Claims (5)

1. 複数の基地局が共通のチャネルで信号を送信する無線通信システムにおいて、
   複数の基地局はタイミング同期をとり、
   各基地局間の前記信号の送信が衝突しないように各基地局に対して前記信号の周期的な送信タイミングを予め設定しておき、
   各基地局は自局の送信タイミングで前記信号を送信するものであり、
   前記信号には、第１の信号と、前記第１の信号より送信時間が短い第２の信号があり、
   各基地局の送信タイミングが一巡する間において、いずれかの基地局は前記第１の信号の送信タイミングを有し、他の基地局は前記第２の信号の送信タイミングを有し、
   各基地局における前記第２の信号の送信タイミングの周期は前記第１の信号の送信タイミングの周期より短い、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
   各基地局の送信タイミングが一巡する毎に、前記第１の信号の送信タイミングを有する基地局が順番に変更される、
   ことを特徴とする無線通信システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
   各基地局はＧＰＳ受信部を備え、ＧＰＳ受信部から出力される基準信号と時刻情報とに基づいて前記信号を送信する、
   ことを特徴とする無線通信システム。
4. 請求項３に記載の無線通信システムにおいて、
   全ての基地局に前記第１の信号の送信タイミングが１回ずつ与えられる一連の周期は、前記基準信号と同期するタイミングから開始される、
   ことを特徴とする無線通信システム。
5. 複数の基地局が共通のチャネルで信号を送信する無線通信システムを構成する基地局において、
   他の基地局とタイミング同期をとり、
   他の基地局との間で前記信号の送信が衝突しないように自局に対して予め設定された前記信号の周期的な送信タイミングの情報を保持し、
   自局の送信タイミングで前記信号を送信するものであり、
   前記信号には、第１の信号と、前記第１の信号より送信時間が短い第２の信号があり、
   各基地局の送信タイミングが一巡する間において、前記第１の信号の送信タイミング又は前記第２の信号の送信タイミングのいずれかを有し、
   各基地局における前記第２の信号の送信タイミングの周期は前記第１の信号の送信タイミングの周期より短い、
   ことを特徴とする基地局。

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