이동 통신 시스템 및 통신 제어 방법

이동 통신 시스템 및 통신 제어 방법{MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND COMMUNICATION CONTROL METHOD FOR THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예에서의 이동 통신 시스템의 개요를 나타내는 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예에서의 이동 통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도.

도 3은 이동 통신 시스템 내의 이동 유닛에 탑재되는 무선 단말 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도.

도 4는 제1 실시예에서의 이동 통신 시스템의 고정 무선 기지국 간을 이동 유닛이 이동할 때에 구축되는 통신가능한 범위, 즉 가상적인 셀을 나타내는 개략도.

도 5는 제1 실시예에서의 이동 유닛 상의 선단 무선 장치와 후단 무선 장치가 링크 상태 및 비링크 상태로 교대로 설정될 때에 이동 유닛 상에 구축되는 통신가능한 범위를 예시적으로 나타내는 도면.

도 6은 이동 유닛에 탑재된 선단 무선 장치와 후단 무선 장치를 사용하여, 고정 무선 기지국의 셀들 간에서 통신 불가능한 구간을 제거함으로써 연속 셀 상태의 이미지를 나타내는 개략도.

도 7은 제2 실시예에서의 이동 통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도.

도 8은 제3 실시예에서의 이동 통신 시스템의 구성을 나타내는 개략도.

도 9는 제4 실시예에서의 이동 유닛의 구성과, 이동 유닛의 중심 위치에 무선 장치를 부가적으로 배치했을 때의 이동 유닛의 동작을 개략적으로 나타내는 도면.

도 10은 제4 실시예에서의 이동 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면.

도 11은 제5 실시예에서의 이동 유닛이 이간된 위치에 배치된 2개의 고정 무선 기지국(1-1, 1-2)과 링크를 확립한 상태를 개략적으로 나타내는 도면.

도 12는 제5 실시예에서의 이동 통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도.

도 13은 제5 실시예에서의 이동 유닛의 대역 변화를 나타내는 개략도.

도 14는 고정 무선 기지국이 서로 약간 떨어져 있을 때의 이동 유닛의 대역 변화를 예시적으로 나타내는 도면.

도 15는 고정 무선 기지국 간의 거리를 길게 했을 때의 이동 유닛의 대역 변화를 나타내는 개략도.

도 16은 종래의 이동 통신 시스템에서 이동 유닛에 탑재된 무선 장치의 동작을 나타내는 도면.

도 17은 고정 무선 기지국에 의해 구축되는 셀을 서로 중첩한 종래의 이동 통신 시스템에서 이동 유닛에 탑재된 무선 장치의 동작을 나타내는 개략도.

도 18은 고정 무선 기지국의 셀들로부터 셀을 솎아내는 종래의 이동 통신 시스템에서 이동 유닛에 탑재된 무선 장치의 동작을 나타내는 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1-1 ∼N고정 무선 기지국

2 : 이동 유닛

10 : 선단(先端) 무선 장치

1Oa : 제어부

1Ob : 무선부

1Oc : 통신 처리부

10d : NW 인터페이스

1Oe : 안테나

11 : 후단(後端) 무선 장치

12 : 중심 무선 장치

20 : 통신 제어 장치

21 : 통신 경로 선택부

22 : 통신 처리부

23 : 전파 제어부

24 : 위치 정보 계측부

25 : 위치 정보 저장부

26 : 위치 정보 검색부

27 : 통과 시간 산출부

28 : 통신 데이터 배분부

30 : 내부 통신 유닛

40 : 이동 무선 유닛

본 발명은 셀과 연관된 고정 기지국으로부터 미리 정해진 전파 도달 범위을 각각 규정하는 셀들을 포함하는 이동 통신 시스템 및 이 시스템에서 사용하는 통신 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 고속으로 이동하는 열차 등의 이동 유닛 또는 모듈에 적합한 이동 통신 시스템 및 이 시스템에서 사용하는 통신 제어 방법에 관한 것이다.

통신사업자는, 무선 통신을 사용하는 이동 통신 단말 장치의 보급을 도모하기 위해서, 단말 장치의 영역을 확대하고자 노력하고 있다. 최근, 이 영역은 옥내에 한하지 않고, 지하철과 터널 내의 장소 등의 구간을 포함하도록 확대되고 있다. 이동중인 열차 내에서 통신 단말을 사용할 수 있고, 현재는 일본 고속 철도 또는 신칸센 열차 등의 고속의 이동 유닛에서도 통신 단말 장치를 사용할 수 있다. 따라서, 많은 사람들이 이동중인 열차 내에서 이러한 통신 단말을 사용하는 것이 예상된다. 이를 위해, 이동중인 열차 내에서 통신 단말을 사용하는 네트워크 비지니스가 개발되고 있다. 현재, 고속으로 이동중인 차내의 단말이 연속해서 통신처에 통신 회선을 유지시킬 수 있는 시스템의 개발이 요구되고 있다.

예를 들면, 본 명세서 이전에 출원된 일본국 특개평11-298967호 공보에는, 공중 통신 회선 및/또는 전용 통신 회선에 접속되어, 차량 외부에 배치된 차량 외부형 무선 기지국과 통신할 수 있는 무선 이동국과, 이 이동국 및 차량 내의 무선 단말 장치와 통신하는 차량 내부형 무선 기지국을 설치하여, 차량으로부터 차량 외부형 기지국으로 신호를 전송하는 기술이 개시되어 있다.

또한, 일본국 특개평09-327057호 공보에서는, 마이크로셀(micro-cell) 시스템용 이동 단말 장치(PS)를 사용하여 주행중인 열차 내에서 통신을 가능하게 하기 위해서, 이동 단말과 통신하는 마이크로셀 시스템용의 복수의 내부 무선국(CS)을 열차 내에 배치하여, 열차 외부에 배치된 무선 기지국(BS)을 내부 무선국(CS)에 접속할 수 있는 이동 통신 시스템을 제안하고 있다.

일본국 특개평10-164640호 공보에는, 이동 유닛 내의 이동 단말과 통신하는 통신 장치를, 이동 유닛의 선단 부분과 후단 부분에 배열하는 이동 통신 시스템이 개시되어 있다. 이동 유닛이 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때, 그 이동 유닛의 선단과 후단에 있는 통신 장치는 외부의 고정 기지국에 대하여 전환 동작을 실시하여 각각의 통신 장치가 고정 기지국과의 링크를 확립하는 링크 상태를 계속해서 유지한다.

종래의 고정 무선 기지국이 구축하는 셀 구성에서는, 이동 무선 장치와 고정 무선 기지국 간의 통신 회선을 연속해서 사용하기 위해서 셀들이 서로 인접하거나 또는 서로 중첩된다.

예를 들면, 도 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 고정 무선 기지국 A와 링 크 상태, 즉 기지국 A와 통신할 수 있는 상태에 있는 이동 무선 장치(100)가 진행 방향으로 기지국 A에 의해 구축된 셀 외부의 위치로 이동하면, 이동 무선 장치(100)는 기지국 A에 대하여 비링크 또는 절단 상태, 즉 이동 무선 장치(100)는 기지국 A와 통신할 수 없는 상태로 된다. 즉, 이동 무선 장치(100)와 기지국 A 간의 링크가 절단되어 통신이 불가능하게 된다. 이러한 상황에서 이동 무선 장치(100)의 통신을 계속해서 유지하기 위해서, 상기 시스템은 도 17에 나타낸 바와 같이 기지국 A의 셀 a를 고정 무선 기지국 B에 의해 구축된 셀 b에 접촉하거나 또는 셀 a를 셀 b와 중첩시키도록 구성된다. 이러한 구성에 의해, 이동 무선 장치(100)와 무선 기지국 A 간의 링크가 해제되고, 상기한 상황에서 이동 무선 장치(100)와 무선 기지국 B 간에 새로운 링크가 준비된다. 그 결과, 이동 무선 장치(100)가 사용하는 통신 회선의 접속 상태가 유지된다.

그러나, 종래의 셀 구성을 나타내는 도 17로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 고정 무선 기지국의 전파 수신가능 범위의 크기와, 기지국 간의 거리를 고려하여, 셀(a, b)을 서로 근접시키거나 또는 서로 중첩시킨다. 즉, 고정 무선 기지국만으로 셀을 구성한다. 이 경우 기지국의 수를 줄이기 위해서는, 도 18에 나타내는 바와 같이 셀(a, b)이 서로 분리되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 일본국 특개평11-298967호 및 특개평09-327057호 공보에 따르면, 셀(a, b)이 서로 분리되어 있으면, 고정 무선 기지국과 이동 무선 장치 간에 통신이 불가능한 통신 불가능 구간이 셀 a와 셀 b 사이에 생긴다. 그 결과, 이동 무선 장치(100)는 연속해서 통신을 행할 수 없게 된다.

일본국 특개평10-164640호 공보에 개시된 기술에서는, 도 18에 나타내는 바와 같이 셀(a, b)이 서로 분리되어 있는 경우에도, 제1 및 제2 이동 통신 유닛이 교대로 고정 무선 기지국과 링크되어 연속해서 통신을 실시하는 것이 가능하다고 생각된다. 그러나, 도 1 내지 도 5에 시사되어 있는 바와 같이, 상기 기술은 셀이 서로 중첩될 때에, 제1 및 제2 이동 통신 유닛이 교대로 링크 상태로 설정되는, 즉 어느 하나가 연속해서 통신을 행하는 통신가능한 상태에 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 상기 이동 통신 유닛 중 어느 하나가 링크 상태로 되면, 전환부는 하나의 통신 유닛만을 링크 상태에 있도록 다른 하나의 링크 상태를 비링크 상태로 해제한다. 이것은, 전환부의 제어 처리를 복잡하게 하여, 이동 통신 유닛 내의 링크 상태를 확립하는 전환 동작이 지연될 우려가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 고정 무선 기지국에 의해 구성되는 셀들이 서로 분리되어 있는 경우에도, 이동 통신 유닛에 대한 셀 간의 전환 동작을 간결하게 실시하여, 연속해서 통신을 행하는 이동 통신 시스템 및 이 시스템에서 사용하는 통신 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따르면, 미리 정해진 전파 도달 범위를 구축하고, 상기 전파 도달 범위 내의 무선 장치와 링크 상태를 확립하여, 상기 무선 장치와 무선 통신을 실시하는 복수의 고정 무선 기지국; 및 상기 무선 장치의 적어도 2개의 모듈이 상기 기지국 중의 어느 하나의 전파 도달 범위 내에 위치하도록 탑재되고, 상기 무선 장치를 제어하는 통신 제어 유닛을 포함하는 이동 유닛을 포함하는 이동 통신 시스템이 제공된다. 상기 기지국은 상기 기지국이 구축하는 전파 도달 범위가 서로 중첩되지 않는 위치에 배치된다. 상기 통신 제어 유닛은 상기 이동 유닛 내의 복수의 이동 단말과, 상기 이동 유닛의 선단부에 탑재되어 하나의 상기 기지국과 링크 상태로 링크된 선단 무선 장치 및 상기 이동 유닛의 후단부에 탑재되어 하나의 상기 기지국과 링크 상태로 링크된 후단 무선 장치로부터 선택된 적어도 하나의 무선 장치 간의 통신망을 확립하는 무선 장치 접속 모듈을 포함한다. 상기 무선 장치 접속 모듈은 상기 선단 무선 장치와 제1 고정 무선 기지국의 링크 상태가 한번 해제되고, 그 후에 상기 선단 무선 장치와 제2 고정 무선 기지국의 링크 상태가 확립된 경우의 발생 시, 상기 선단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립한다. 상기 무선 장치 접속 모듈은 상기 후단 무선 장치와 제1 고정 무선 기지국의 링크 상태가 한번 해제되고, 그 후에 상기 후단 무선 장치와 제2 고정 무선 기지국의 링크 상태가 확립된 경우의 발생 시, 상기 후단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립한다.

이동 통신 시스템에서, 상기 통신 제어 유닛은 상기 선단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파 레벨값과 상기 후단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파 레벨값을 비교하는 전파 제어 모듈을 포함한다. 상기 무선 장치 접속 모듈은 상기 이동 유닛 내의 이동 단말과, 상기 전파 제어 모듈에 의한 비교 결과로서 결정된 전파 레벨값이 높은 하나의 상기 무선 장치 간의 통신망을 확립한다.

이동 통신 시스템에서, 상기 전파 제어 모듈은 상기 선단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파가 상기 선단 무선 장치로부터 송신되었을 때, 또는 상기 후단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파가 상기 후단 무선 장치로부터 송신되었을 때, 상기 전파의 전파 레벨값을 서로 비교하고, 상기 이동 유닛 내의 상기 이동 단말과, 상기 전파 제어 모듈에 의한 비교 결과로서 결정된 전파 레벨값이 높은 하나의 상기 무선 장치 간의 통신망을 확립한다.

이동 통신 시스템에서, 상기 선단 무선 장치는 상기 선단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파의 레벨값을 측정하고, 상기 후단 무선 장치는 상기 후단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신하는 전파의 레벨값을 측정한다. 상기 전파 제어 모듈은, 상기 각 무선 장치에 의한 측정 결과값이 송신되었을 때에, 상기 값을 서로 비교하고, 그 후 상기 이동 유닛 내의 상기 이동 단말과, 상기 전파 제어 모듈에 의한 비교 결과로서 결정된 전파 레벨값이 높은 하나의 상기 무선 장치 간의 통신망을 확립한다.

이동 통신 시스템에서, 상기 통신 제어 유닛은, 이동중인 상기 이동 유닛의 중심 위치를 측정하는 위치 정보 측정 모듈; 상기 고정 무선 기지국의 설치 위치를 각각 저장하는 위치 정보 저장 모듈; 및 상기 위치 정보 측정 모듈에 의해 측정된 상기 이동 유닛의 중심 위치에 따라 상기 중심 위치에 가장 연관된 하나의 상기 기지국의 설치 위치를 상기 위치 정보 저장 모듈로부터 검색하는 위치 정보 검색 모듈을 포함한다. 상기 무선 장치 접속 모듈은 상기 위치 정보 검색 모듈에 의해 검색된 상기 기지국의 설치 위치가 상기 이동 유닛의 전방 방향에 있다고 판정한 경우에, 상기 선단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립한다. 상기 무선 장치 접속 모듈은 상기 위치 정보 검색 모듈에 의해 검색된 상기 기지국의 설치 위치가 상기 이동 유닛의 후방 방향에 있다고 판정한 경우에, 상기 후단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립한다.

이동 통신 시스템에서, 상기 통신 제어 유닛은, 상기 선단 무선 장치가 상기 기지국에 의해 구축되는 전파 도달 범위로 들어갈 때부터 상기 이동 유닛의 중심 위치에 배치된 중심 무선 장치가 상기 전파 도달 범위로 들어갈 때까지의 진입 시간과, 상기 선단 무선 장치가 상기 기지국에 의해 구축되는 전파 도달 범위를 나갈 때부터 상기 중심 무선 장치가 상기 전파 도달 범위를 나갈 때까지의 진출 시간을 구하는 통과 시간 산출 모듈을 포함한다. 상기 무선 장치 접속 모듈은, 상기 통과 시간 산출 모듈에 의해 구해진 진입 시간에 기초하여, 상기 중심 무선 장치가 상기 전파 도달 범위로 들어갈 때부터 상기 후단 무선 장치가 상기 전파 도달 범위로 들어갈 때까지의 시간을 예측하여 상기 후단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립한다. 상기 무선 장치 접속 모듈은, 상기 통과 시간 산출 모듈에 의해 구해진 진출 시간에 기초하여, 상기 중심 무선 장치가 전파 도달 범위를 나갈 때부터 상기 후단 무선 장치가 상기 전파 도달 범위를 나갈 때까지의 시간을 예측하여 상기 선단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립한다.

이동 통신 시스템에서, 상기 무선 장치 접속 모듈은, 상기 후단 무선 장치가 제1 기지국과 링크 상태에 있고, 상기 선단 무선 장치가 제2 기지국과 링크 상태에 있을 경우에, 상기 후단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망 및 상기 선단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립한다.

이동 통신 시스템에서, 상기 통신 제어 유닛은, 상기 무선 장치 접속 모듈이 상기 후단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망 및 상기 선단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립했을 때, 상기 선단 무선 장치 또는 상기 후단 무선 장치에 대하여 데이터를 송신할 것인지의 여부를 결정하는 검사를 행하고, 상기 검사 결과로서 결정된 상기 선단 또는 후단 무선 장치에 대하여 데이터 패킷를 송신하는 통신 데이터 배분 모듈을 포함한다.

본 발명에 따르면, 미리 정해진 전파 도달 범위를 구축하고, 상기 전파 도달 범위 내의 무선 장치와 링크 상태를 확립하여, 상기 무선 장치와 무선 통신을 실시하는 복수의 고정 무선 기지국 및 상기 무선 장치의 적어도 2개의 모듈이 상기 기지국 중의 어느 하나의 전파 도달 범위 내에 위치하도록 탑재되고, 상기 무선 장치를 제어하는 통신 제어 유닛을 포함하는 이동 유닛을 포함하며, 상기 통신 제어 유닛이 상기 이동 유닛 내의 복수의 이동 단말과, 상기 이동 유닛의 선단부에 탑재되어 하나의 상기 기지국과 링크 상태로 링크된 선단 무선 장치 및 상기 이동 유닛의 후단부에 탑재되어 하나의 상기 기지국과 링크 상태로 링크된 후단 무선 장치로부터 선택된 적어도 하나의 무선 장치 간의 통신망을 확립하는 무선 장치 접속 모듈을 포함하는 이동 통신 시스템에서 사용하는 통신 제어 방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 선단 무선 장치와 제1 고정 무선 기지국의 링크 상태가 한번 해제되고, 그 후에 상기 선단 무선 장치와 제2 고정 무선 기지국의 링크 상태가 확립된 경우의 발생을 상기 무선 장치 접속 모듈이 감지했을 때, 상기 무선 장치 접속 모듈에 의해, 상기 선단 무선 장치를 선택하여, 상기 선단 무선 장치와 상기 이동 단말 간 의 통신망을 확립하는 단계; 및 상기 후단 무선 장치와 상기 제1 고정 무선 기지국의 링크 상태가 한번 해제되고, 그 후에 상기 후단 무선 장치와 제2 고정 무선 기지국의 링크 상태가 확립된 경우의 발생을 상기 무선 장치 접속 모듈이 감지했을 때에, 상기 무선 장치 접속 모듈에 의해, 상기 후단 무선 장치를 선택하여, 상기 후단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립하는 단계를 포함한다.

통신 제어 방법에서, 상기 통신 제어 유닛은 상기 선단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파 레벨값과 상기 후단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파 레벨값을 비교하는 전파 제어 모듈을 더 포함한다. 상기 방법은, 상기 선단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파 레벨값과, 상기 후단 무선 장치에 의해 상기 고정 무선 기지국로부터 수신되는 전파 레벨값을 상기 전파 제어 모듈에 의해 비교하는 단계; 및 상기 무선 장치 접속 모듈에 의해, 상기 이동 유닛 내에 존재하는 이동 단말과, 상기 전파 제어 모듈에 의한 비교 결과로서 결정된 전파 레벨값이 높은 하나의 상기 무선 장치 간의 통신망을 확립하는 단계를 더 포함한다.

통신 제어 방법은, 상기 선단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파가 상기 선단 무선 장치로부터 송신되었을 때, 또는 상기 후단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파가 상기 후단 무선 장치로부터 송신되었을 때에, 상기 전파 제어 모듈에 의해 상기 전파의 전파 레벨값을 서로 비교하는 단계; 및 상기 무선 장치에 의해, 상기 이동 유닛 내의 상기 이동 단말과, 상기 전파 제어 모듈에 의한 비교 결과로서 결정된 전파 레벨값이 높은 하나의 상기 무선 장 치 간의 통신망을 확립하는 단계를 더 포함한다.

통신 제어 방법은, 상기 선단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파의 레벨값을 측정하고, 그 레벨값을 상기 전파 제어 모듈로 송신하는 단계; 상기 후단 무선 장치에 의해 상기 기지국으로부터 수신되는 전파의 레벨값을 측정하고, 그 레벨값을 상기 전파 제어 모듈로 송신하는 단계; 상기 각 무선 장치에 의한 측정 결과값이 송신되었을 때에, 상기 전파 제어 모듈에 의해 상기 값을 서로 비교하는 단계; 및 상기 무선 장치 접속 모듈에 의해, 상기 이동 유닛 내의 상기 이동 단말과, 상기 전파 제어 모듈에 의한 비교 결과로서 결정된 전파 레벨값이 높은 하나의 상기 무선 장치 간의 통신망을 확립하는 단계를 더 포함한다.

통신 제어 방법에서, 상기 통신 제어 유닛은, 이동중인 상기 이동 유닛의 중심 위치를 측정하는 위치 정보 측정 모듈, 상기 고정 무선 기지국의 설치 위치를 각각 저장하는 위치 정보 저장 모듈, 및 상기 위치 정보 측정 모듈에 의해 측정된 상기 이동 유닛의 중심 위치에 따라 상기 중심 위치에 가장 연관된 하나의 상기 기지국의 설치 위치를 상기 위치 정보 저장 모듈로부터 검색하는 위치 정보 검색 모듈을 더 포함한다. 상기 방법은, 상기 위치 정보 측정 모듈에 의해, 이동중인 상기 이동 유닛의 중심 위치를 측정하고, 상기 중심 위치를 상기 위치 정보 검색 모듈로 송신하는 단계; 상기 위치 정보 검색 모듈에 의해, 상기 위치 정보 측정 모듈에 의해 측정된 상기 이동 유닛의 중심 위치에 따라 상기 중심 위치에 가장 연관되는 하나의 상기 기지국의 설치 위치를 상기 위치 정보 저장 모듈로부터 검색하고, 상기 설치 위치를 상기 무선 장치 접속 모듈로 전달하는 단계; 및 상기 무선 장치 접속 모듈에 의해, 상기 위치 정보 검색 모듈에 의해 검색된 상기 기지국의 설치 위치가 상기 이동 유닛의 전방 방향에 있다고 판정한 경우에 상기 선단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립하고, 상기 위치 정보 검색 모듈에 의해 검색된 상기 기지국의 설치 위치가 상기 이동 유닛의 후방 방향에 있다고 판정한 경우에 상기 후단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립하는 단계를 더 포함한다.

통신 제어 방법에서, 상기 통신 제어 유닛은, 상기 선단 무선 장치가 상기 기지국에 의해 구축되는 전파 도달 범위로 들어갈 때부터 상기 이동 유닛의 중심 위치에 배치된 중심 무선 장치가 상기 전파 도달 범위로 들어갈 때까지의 진입 시간과, 상기 선단 무선 장치가 상기 기지국에 의해 구축되는 전파 도달 범위를 나갈 때부터 상기 중심 무선 장치가 상기 전파 도달 범위를 나갈 때까지의 진출 시간을 구하는 통과 시간 산출 모듈을 더 포함한다. 상기 방법은, 상기 통과 시간 산출 모듈에 의해, 상기 선단 무선 장치가 상기 기지국에 의해 구축되는 전파 도달 범위로 들어갈 때부터 상기 이동 유닛의 중심 위치에 배치된 중심 무선 장치가 상기 전파 도달 범위로 들어갈 때까지의 진입 시간을 구하고, 상기 진입 시간을 상기 무선 장치 접속 모듈로 송신하는 단계; 상기 통과 시간 산출 모듈에 의해 구해진 진입 시간에 기초하여, 상기 중심 무선 장치가 상기 전파 도달 범위로 들어갈 때부터 상기 후단 무선 장치가 상기 전파 도달 범위로 들어갈 때까지의 시간을 예측하여, 상기 무선 장치 접속 모듈에 의해 상기 후단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립하는 단계; 상기 통과 시간 산출 모듈에 의해, 상기 선단 무선 장치가 상 기 기지국에 의해 구축되는 전파 도달 범위를 나갈 때부터 상기 중심 무선 장치가 상기 전파 도달 범위를 나갈 때까지의 진출 시간을 구하고, 상기 진출 시간을 상기 무선 장치 접속 모듈로 송신하는 단계; 및 상기 통과 시간 산출 모듈에 의해 구해진 진출 시간에 기초하여, 상기 중심 무선 장치가 상기 고정 무선 기지국에 의해 구축되는 전파 도달 범위를 나갈 때부터 상기 후단 무선 장치가 상기 전파 도달 범위를 나갈 때까지의 시간을 예측하여, 상기 무선 장치 접속 모듈에 의해 상기 선단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립하는 단계를 더 포함한다.

통신 제어 방법은, 상기 후단 무선 장치가 제1 기지국과 링크 상태에 있고, 상기 선단 무선 장치가 제2 기지국과 링크 상태에 있을 경우에, 상기 무선 장치 접속 모듈에 의해 상기 후단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망 및 상기 선단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립하는 단계를 더 포함한다.

통신 제어 방법에서, 상기 통신 제어 유닛은, 상기 선단 무선 장치 또는 상기 후단 무선 장치에 대하여 데이터를 송신할 것인지의 여부를 결정하는 검사를 행하고, 상기 검사 결과로서 결정된 상기 선단 또는 후단 무선 장치에 대하여 데이터 패킷를 송신하는 통신 데이터 배분 모듈을 더 포함한다. 상기 방법은, 상기 무선 장치 접속 모듈이 상기 후단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망 및 상기 선단 무선 장치와 상기 이동 단말 간의 통신망을 확립했을 때, 상기 통신 데이터 배분 모듈에 의해 상기 선단 무선 장치 또는 상기 후단 무선 장치에 대하여 데이터를 송신할 것인지의 여부를 결정하는 검사를 행하고, 상기 검사 결과로서 결정된 상기 선단 또는 후단 무선 장치에 대하여 데이터 패킷를 송신하는 단계를 더 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예의 이동 통신 시스템 에 대하여 설명한다.

(제1 실시예)

우선, 도 1을 참조하여 제1 실시예에서의 이동 통신 시스템의 구성에 대하여 설명한다.

이동 통신 시스템은 고정 무선 기지국(1-1~1-N)(N은 1보다 큰 정수)과 이동 유닛(2)을 포함한다. 이동 유닛(2)은 고정 무선 기지국(1-1~1-N)과 무선 통신을 실시하기 위한 무선 장치(10, 11)를 포함한다.

기지국(1-1~1-N)은, 특정 전파 도달 범위로서 각 셀을 구축하고, 그 셀 내에 존재하는 이동 유닛(2)의 무선 장치(10, 11)와 신호를 통신한다. 이동 유닛(2)이 하나의 기지국(1-1~1-N)에 의해 구축되는 셀 내의 위치로 이동하면, 무선 장치(10, 11)와 적절한 기지국(1-1~1-N) 간에 링크를 설정하여, 통신을 실시한다.

이동 유닛(2)은, 예를 들면 열차 등과 같이 미리 정해진 길이를 갖는 이동 유닛이며, 기지국(1-1~1-N)의 셀 간을 이동한다. 본 실시예에서는, 이동 유닛(2)의 선단부에 무선 장치, 즉 선단 무선 장치(10)가 배치되고, 이동 유닛(2)의 후단부에 무선 장치, 즉 후단 무선 장치(11)가 배치되어, 기지국(1-1~1-N)과 데이터를 통신한다. 선단 및 후단 무선 장치(10, 11)가 교대로 하나의 기지국(1-1~1-N)과 링크를 확립함으로써 연속적으로 통신을 실시할 수 있게 된다. 이하, 도 2를 참조하면서 이동 유닛(2)의 구성에 관하여 상세하게 설명한다.

무선 장치(10, 11)는 이동 유닛 내의 통신망을 제어하는 통신 제어 장치(20) 에 접속된다. 이동 유닛(2)의 열차의 각 차량은 내부 통신 유닛(30)을 포함한다. 통신 제어 장치(20)가 하나의 무선 장치(10, 11)를 선택하면, 선택된 무선 장치는 내부 통신 유닛(30)을 통하여 차량 내에 배치된 이동 무선 유닛(40)과 통신을 실시한다. 내부 통신 유닛(30)은 이동 유닛(2) 내의 이동 무선 유닛(40)과 통신망을 확립하는 장치이다.

본 실시예의 이동 통신 시스템에서는, 무선 장치(10, 11)와 내부 통신 유닛(30)을 통하여 기지국(1-1~1-N)과 이동 무선 유닛(40) 사이에 통신망을 확립한다.

제1 실시예의 통신 제어 장치(20)는 통신 경로 선택부(21)와 통신 처리부(22)를 포함하고, 내부 통신 유닛(30)과 선단 무선 장치(10) 또는 후단 무선 장치(11) 간의 통신망을 제어한다. 이하, 제1 실시예의 통신 제어 장치(20)의 기능에 대하여 설명한다.

통신 경로 선택부(21)는 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속 또는 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 선택하여, 이동 유닛(2)으로 통신망을 전환한다. 선단 무선 장치(10) 또는 후단 무선 장치(11)가 기지국(1-1~1-N)으로부터 분리되거나 또는 접속되었을 때에, 무선 장치(10 또는 11)는 이 상태를 통신 경로 선택부(21)에 통지한다. 그리고, 통신 경로 선택부(21)는 상술한 바와 같이 전환 동작을 달성한다.

통신 처리부(22)는 통신 경로 선택부(21)에 의해 선택되어 설정된 통신망을 이동 유닛(2)의 각 차량의 내부 통신 유닛(30)에 접속시킨다. 그 결과, 통신 처리부(22)는 내부 통신 유닛(30)을 통하여 각 차량의 이동 무선 유닛(40)으로부터 선 단 무선 장치(10) 까지의 통신망 또는 이동 무선 유닛(40)과 후단 무선 장치(11) 간의 통신망을 구축한다.

다음에, 도 3을 참조하여 선단 무선 장치(10)와 후단 무선 장치(11)의 내부 구성에 대하여 설명한다.

무선 장치(1O, 11) 각각은 제어부(10a), 무선부(10b), 통신 처리부(10c), 네트워크 인터페이스(NW I/F)부(1Od) 및 안테나(1Oe)를 포함한다. 무선 장치(10 또는 11)가 통신 제어 장치(20)에 접속되면, 이동 유닛(2) 내에서 네트워크가 구축된다. 이하, 무선 장치(10, 11)의 구성 요소의 기능에 대하여 설명한다.

제어부(10a)는 무선 유닛 내부의 전체 동작을 제어한다.

무선부(10b)는 외부에 설치되어 있는 기지국(1-1~1-N)으로부터의 데이터 신호를 안테나(1Oe)를 통하여 통신 처리부(1Oc)로 송신한다. 또한, 무선부(10b)는 통신 처리부(1Oc)로부터 송신된 데이터 신호를 안테나(1Oe)를 통하여 연관된 기지국으로 송신한다.

통신 처리부(10c)는 기지국의 데이터 신호를 무선부(10b)로부터 NW I/F부(10d)를 통하여 통신 제어 장치(20)로 송신한다. 또한, 통신 처리부(10c)는 데이터 신호를 통신 제어 장치(20)로부터 NW I/F부(1Od)를 통하여 무선부(1Ob)로 송신한다.

NW I/F부(10d)는 데이터 신호를 통신 처리부(10c)로부터 통신 제어 장치(20)로 송신한다. 또한, NW I/F부(10d)는 데이터 신호를 통신 제어 장치(20)로부터 통신 처리부(1Oc)로 송신한다.

제1 실시예는 이동 유닛(2)의 선단부에서의 선단 무선 장치(10)와 이동 유닛(2)의 후단부에서의 후단 무선 장치(11)를 포함하지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않는다. 무선 장치(10, 11)를 적어도 이동 유닛의 선단부와 후단부에 각각 배치한 이동 유닛(2)을 구성하는 것도 가능하다.

(이동 유닛 내의 무선 유닛과 고정 무선 기지국의 동작)

다음에, 도 2 및 도 4를 참조하여 무선 장치(10, 11)와 고정 무선 기지국(1-1~1-N)의 처리 동작에 대하여 설명한다.

우선, 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 이동 유닛(2) 상의 무선 장치(10)가 제1 기지국(1-1)에 의해 구축된 셀 내로 들어가면, 무선 장치(10)는 기지국(1-1)과 링크된다. 통신 제어 장치(20)의 통신 경로 선택부(21)는 선단 무선 장치(10)를 통신 처리부(22)에 접속시켜, 이동 유닛(2) 내에서 선단 무선 장치(10)와 기지국(1-1) 간에 링크 상태를 설정한다. 그 결과, 이동 유닛(2) 내의 이동 무선 유닛(40)은 선단 무선 장치(10)에 접속된 열차 내의 내부 통신 유닛(30)을 통하여 기지국(1-1)과 데이터 통신을 행한다.

다음에, 이동 유닛(2)이 이동하여, 후단 무선 장치(11)가 기지국(1-1)에 의해 구축되는 셀 내로 들어가면, 후단 무선 장치(11)는 기지국(1-1)에 대하여 링크 상태로 설정된다. 따라서, 무선 장치(10, 11)가 기지국(1-1)과 링크된다. 통신 제어 장치(20)의 통신 경로 선택부(21)는 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 링크 상태를 선택하고, 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 링크 상태는 선택하지 않는다. 이것은 이동 유닛(2) 내에서 무선 장치(11)과 기지국(1-1) 간의 링크 상태만을 형성한다. 따라서, 이동 유닛(2) 내의 이동 무선 유닛(40)은 후단 무선 장치(11)에 접속된 열차 내의 내부 통신 유닛(30)을 통하여 기지국(1-1)과 데이터 통신을 실시할 수 있게 된다.

그 후, 이동 유닛(2)이 더욱 이동하여, 이동 유닛(2) 상의 선단 무선 장치(10)와 링크 상태에 있는 기지국(1-1)의 셀을 나간다. 통신 제어 장치(20)의 통신 경로 선택부(21)는 선단 무선 장치(10)가 기지국(1-1)의 셀을 나간 것을 감지한다. 선택부(21)는 선단 무선 장치(10)가 제2 기지국(1-2)에 의해 구축되는 셀 내로 들어가는 것을 인식하고, 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속 전환을 준비한다. 이동 유닛(2)이 진행 방향으로 이행하여, 이동 유닛(2)의 선단 무선 장치(10)가 제2 기지국(1-2)의 셀 내로 들어가면, 선단 무선 장치(10)는 제2 기지국(1-2)과 링크된다. 이 상황에서, 통신 제어 장치(20)의 통신 경로 선택부(21)는 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 링크 상태로부터 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 링크 상태로 선택을 전환하여, 선단 무선 장치(10)와 제2 기지국(1-2) 간의 링크 상태만을 설정한다. 이에 따라, 이동 유닛(2) 내의 이동 무선 유닛(40)은 선단 무선 장치(10)와 접속된 열차 내의 내부 통신 유닛(30)을 통하여 제2 기지국(1-2)과 데이터 통신을 실시할 수 있게 된다.

이동 유닛(2)이 이동하여, 그 위의 후단 무선 장치(11)가 후단 무선 장치(11)와 링크된 제1 기지국(1-1)의 셀 내를 나간다. 이 때, 통신 제어 장치(20)의 통신 경로 선택부(21)는 무선 장치(10)가 제1 기지국(1-1)의 셀 밖으로 나간 상태를 검출한다. 선택부(21)는 무선 장치(10)가 대략 제2 기지국(1-2)의 셀로 들어가는 것을 인식하여, 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속 전환을 준비하게 한다. 이동 유닛(2)이 더욱 이동하여, 그 위의 후단 무선 장치(11)가 제2 기지국(1-2)의 셀 내로 들어가면, 후단 무선 장치(11)는 제2 기지국(1-2)과 링크 상태로 설정된다. 이 경우, 무선 장치(10, 11)는 제2 기지국(1-2)과 링크된다. 통신 제어 장치(20)의 통신 경로 선택부(21)는 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속으로부터 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속으로의 전환 동작을 실시한다. 이에 따라, 후단 무선 장치(11)와 제2 기지국(1-2) 간의 링크 상태만을 확립시킨다. 따라서, 이동 유닛(2) 내의 이동 무선 유닛(40)은 후단 무선 장치(11)와 접속된 열차 내의 내부 통신 유닛(30)을 통하여 제2 기지국(1-2)과 데이터 통신을 실시할 수 있게 된다.

상기와 같이, 통신 경로 선택부(21)는 기지국과 링크된 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속과, 기지국과 링크된 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 교대로 선택한다. 이에 따라, 이동 유닛(2) 내의 이동 무선유닛(40)이 적절한 기지국과 데이터 통신을 행할 수 있게 된다.

도 5에 나타내는 바와 같이 고정 무선 기지국(1-1~1-N)이 서로 분리된 셀을 구축하는 경우에도, 이동 유닛(2) 상의 링크 상태의 무선 장치(10, 11)를 통신 경로 선택부(21)가 교대로 선택함으로써(①→②, ②→①), 이동 유닛(2)과 기지국(1-1~1-N) 간의 통신가능한 범위를, 선단 무선 장치(10)와 후단 무선 장치(11) 간의 길이만큼 확장시킬 수 있다. 따라서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 기지국의 셀들 사이에 발생하는 불감 구간(기지국과 이동 무선 유닛(40) 사이에 링크를 확립할 수 없는 구간)을 이동 유닛(2)에 구축되는 가상적인 셀에 의해 보충할 수 있게 되고, 가상적인 셀은 이동 유닛(2)의 길이, 특히 무선 장치(10, 11) 사이의 길이를 갖는다. 따라서, 기지국(1-1~1-N) 사이의 간격을 길게 해서, 기지국(1-1~1-N)의 수를 이롭게 줄일 수 있게 된다. 선단 무선 장치(10) 또는 후단 무선 장치(11)가 링크 상태로 설정되거나 또는 링크 상태가 해제된 경우, 무선 장치(10 또는 11)는 이동 유닛(2) 내의 통신 제어 장치(20)의 통신 경로 선택부(21)에 그 상태를 통지한다. 이에 따라, 통신 경로 선택부(21)는 무선 장치(10 또는 11)의 링크 상태를 쉽게 인식하여, 링크 상태의 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속과, 링크 상태의 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 전환하는 처리를 신속하게 실시할 수 있게 된다.

(제2 실시예)

다음에, 본 발명에 따른 제2 실시예에 대하여 설명한다.

제2 실시예는 이하와 같은 점에서 상기 제1 실시예와 다르다. 무선 장치(10)와 하나의 기지국(1-1~1-N) 간의 링크 상태, 또는 무선 장치(11)와 하나의 기지국(1-1~1-N) 간의 링크 상태를 설정하는 동작에서, 무선 장치(10)와 링크된 기지국(1-1~1-N)으로부터 무선 장치(10)에 의해 수신되는 전파 레벨이 무선 장치(11)와 링크된 기지국으로부터 무선 장치(11)에 의해 수신되는 전파 레벨과 비교된다. 그 결과, 시스템은 전파 레벨이 높은 무선 장치(10 또는 11)에 대하여 이동 유닛(2) 내에서 링크 상태를 설정한다. 이하, 도 7을 참조하면서, 제2 실시예에서의 이동 통신 시스템에 대하여 설명한다.

제2 실시예에서, 선단 무선 장치(10)와 후단 무선 장치(11)에 접속된 통신 제어 장치(20)는 선단 무선 장치(10)에 의해 기지국으로부터 수신되는 전파 레벨과, 후단 무선 장치(11)에 의해 기지국으로부터 수신되는 전파 레벨을 제어하는 전파 제어부(23)를 포함한다. 제어부(23)는 전파 레벨값을 서로 비교하여 전파 레벨이 높은 무선 장치(10 또는 11)의 링크를 확립한다.

전파 제어부(23)는 상기한 바와 같이 무선 장치(10, 11) 간의 전파 레벨을 비교하여 전파 레벨이 높은 무선 장치(10 또는 11)의 링크 상태를 설정한다. 따라서, 이동 유닛(2) 내의 이동 무선 유닛(40)은 통신 상태가 보다 좋은 무선 장치(10 또는 11)와 접속된 열차 내의 내부 통신 유닛(30)을 통하여 연관된 기지국과 데이터 통신을 실시할 수 있다.

또한, 제2 실시예에서는, 선단 또는 후단 무선 장치(10 또는 11)에 의해 기지국으로부터 수신된 전파가 통신 제어 장치(20)에 송신되었을 때, 통신 제어 장치(20)의 전파 제어부(23)는 전파 레벨값을 비교하여, 전파 레벨값이 높은 무선 장치(10 또는 11)의 링크 상태를 확립할 수도 있다. 또한, 무선 장치(10, 11)는 기지국으로부터 각각 수신된 전파 레벨을 측정하여, 그 측정 결과를 통신 제어 장치(20)에 송신할 수도 있다. 통신 제어 장치(20)에 의해 수신된 결과값을 사용하여, 전파 제어부(23)는 전파 레벨값이 높은 무선 장치(10 또는 11)의 링크 상태를 설정하도록 검사를 행한다.

(제3 실시예)

다음에, 본 발명에 따른 제3 실시예에 대하여 설명한다.

제3 실시예는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 이동 상태의 이동 유닛(2)의 현재 위치(중심 위치)를 계측하는 위치 정보 계측부(24), 고정 무선 기지국(1-1~1-N)(N은 1보다 큰 정수)의 설치 위치를 저장하는 위치 정보 저장부(25), 및 이동 유닛(2)에 가장 가까운 하나의 기지국(1-1~1-N)의 설치 위치를 검색하는 위치 정보 검색부(26)를 제1 실시예에 추가적으로 배치하여 구현된다. 이동 통신 시스템의 구성에서는, 위치 정보 검색부(26)에 의해 이동 유닛(2)에 가장 가깝다고 결정된 기지국과 이동 유닛(2) 간의 링크 상태를 확립하기 위해서, 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속, 또는 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 선택적으로 전환한다. 이하, 제3 실시예의 특징이 되는 기능에 대하여 설명한다.

위치 정보 계측부(24)는 GPS(Global Positioning System) 기능을 사용해서 이동 유닛(2)의 현재 위치를 구한다. 위치 정보 계측부(24)는 이동 유닛(2)의 위치 정보를 계측하기 위해서 이동 유닛(2)의 중심 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이것은 이렇게 측정된 위치의 정밀도를 향상시킨다.

위치 정보 저장부(25)는 이동 유닛(2)이 이동하는 라인을 따라 설치되어 있는 고정 무선 기지국(1-1~1-N)의 설치 위치를 미리 저장한다.

위치 정보 검색부(26)는 위치 정보 계측부(24)에 의해 구해진 이동 유닛(2)의 위치 정보에 따라 위치 정보 저장부(25)를 통한 검색을 수행하여, 위치 정보에 가장 연관된 하나의 기지국의 설치 위치를 취득한다. 위치 정보 검색부(26)는 기 지국의 설치 위치를 경로 선택부(21)에 전달한다. 위치 정보 검색부(26)로부터의 설치 위치를 이용하여, 경로 선택부(21)는 이동 유닛(2)과 그 설치 위치에 있는 기지국 간의 링크 상태 또는 링크를 설정하도록 전환 동작을 행한다.

기지국의 설치 위치가 이동 유닛(2)의 전방 방향에 있다고 통신 경로 선택부(21)가 판정한 경우, 선단 무선 장치(10)가 기지국에 가장 가깝다. 따라서, 통신 경로 선택부(21)는 기지국과 링크된 무선 장치(10)를 통신 처리부(22)에 접속하는 전환 동작을 수행한다. 기지국의 설치 위치가 이동 유닛(2)의 후방 방향에 있다고 통신 경로 선택부(21)가 판정한 경우, 후단 무선 장치(11)가 기지국에 가장 가까운 것으로 한다. 이에 따라, 통신 경로 선택부(21)는 기지국과 링크된 무선 장치(11)를 통신 처리부(22)에 접속하는 전환 동작을 수행한다.

위치 정보 계측부(24)에 의해 구해진 위치 정보에 따라서, 이동 유닛(2)의 현재 위치에 가장 가까운 기지국의 설치 위치가 얻어진다. 따라서, 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속 또는 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 전환 동작에 의해 선택할 수 있어, 이동 유닛(2)과 이 이동 유닛(2)의 현재 위치에 가장 가까운 기지국과 링크 상태를 확립할 수 있게 된다. 따라서, 이동 유닛(2) 내의 이동 무선 유닛(40)은 통신 상태가 보다 양호한 선단 무선 장치(10) 또는 후단 무선 장치(11)에 접속된 열차 내의 내부 통신 유닛(30)을 통하여 기지국과 데이터 통신을 실시할 수 있다.

(제4 실시예)

다음에, 본 발명에 따른 제4 실시예의 이동 통신 시스템에 대하여 설명한다.

제4 실시예의 이동 통신 시스템은 도 9에 나타내는 바와 같이 이동 유닛(2)의 중심 위치에서의 무선 장치(중심 무선 장치)(12)를 포함한다. 이 구성에서는, 이동 유닛(2) 상의 선단 무선 장치(10)가 고정 무선 기지국에 의해 구축되는 셀 내로 들어갈 때의 시간과, 무선 장치(10)가 기지국의 셀에서 나갈 때의 시간 뿐만 아니라, 이동 유닛(2) 상의 중심 무선 장치(12)가 무선 기지국의 셀 내로 들어갈 때의 시간과 중심 무선 장치(12)가 기지국의 셀에서 나갈 때의 시간을 구한다. 무선 장치(10, 12) 사이의 각 시간 간격(△t1, △t1')에 따라서, 시스템은 이동 유닛(2)의 후단 무선 장치(11)가 무선 기지국의 셀 내로 들어갈 때의 시간(△t2)과, 무선 장치(11)가 셀에서 나갈 때의 시간(△t2')을 예측한다. 예측된 시간값을 이용하여, 시스템은 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속, 또는 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 선택적으로 전환 처리한다. 이하, 도 10을 참조하면서, 제4 실시예의 구성에 대하여 설명한다.

제4 실시예의 이동 통신 시스템에서, 통신 제어 장치(20)는 통과 시간 산출부(27)를 포함한다. 통과 시간 산출부(27)는 우선 선단 무선 장치(10)가 기지국의 셀 내로 들어갈 때의 시간값과 무선 장치(10)가 셀에서 나갈 때의 시간값과, 중심 무선 장치(12)가 셀 내로 들어갈 때의 시간값과 중심 무선 장치(12)가 셀에서 나갈 때의 시간값을 획득한다. 이 시간값을 이용하여, 통과 시간 산출부(27)는 무선 장치(10, 12)의 통과 시간값(△t1, △t1')을 구한다. 이 통과 시간값에 따라서, 통과 시간 산출부(27)는 후단 무선 장치(11)가 셀 내로 들어갈 때의 시간(△t2)과 무선 장치(11)가 셀에서 나갈 때의 시간(△t2')을 산출한다. 중심 무선 장치(12)가 셀 내로 들어갈 때부터 중심 무선 장치가 셀에서 나갈 때까지의 시간값(△t2)에 기초하여, 통과 시간 산출부(27)는 전환 요구를 경로 선택부(21)에 발행하여, 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속과, 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 전환하는 처리를 실시한다. 중심 무선 장치(12)가 셀에서 나갈 때부터 후단 무선 장치(11)가 셀 내로 들어갈 때까지의 시간값(△t2')에 따라서, 통과 시간 산출부(27)는 전환 요구를 경로 선택부(21)로 송신하여, 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속과, 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 전환하는 처리를 수행한다.

중심 무선 장치(12)가 선단 무선 장치(10)와 후단 무선 장치(11) 사이의 중심 위치에 있기 때문에, 선단 무선 장치(10)와 중심 무선 장치(12) 간의 거리(r1)는 중심 무선 장치(12)와 후단 무선 장치(11) 간의 거리(r2)와 실질적으로 같다(r1=r2). 이동 유닛(2)이 일정한 속도로 이동한다고 가정하면, 선단 무선 장치(10)가 셀 내로 들어갈 때부터 중심 무선 장치(12)가 셀 내로 들어갈 때까지의 시간(△t1)은 중심 무선 장치(12)가 셀 내로 들어갈 때부터 후단 무선 장치(11)가 셀 내로 들어갈 때까지의 시간(△t2)과 거의 같다. 따라서, 시스템은 △t2=△t1이라고 가정할 수 있다. 마찬가지로, 중심 무선 장치(12)가 셀에서 나갈 때부터 후단 무선 장치(11)가 셀에서 나갈 때까지의 시간(△t2')은 선단 무선 장치(10)가 셀에서 나갈 때부터 중심 무선 장치(12)가 셀에서 나갈 때까지의 시간(△t1')과 실질적으로 같다. 따라서, 시스템은 △t2'=△t1'이라고 가정할 수 있다. 상기 설명에서는, 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속, 또는 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 전환하는 처리를 수행하지만, 중심 무선 장치(12)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 추가할 수도 있다. 이 경우, 3개의 무선 장치(10∼12) 사이에서 링크 상태가 전환된다.

(제5 실시예)

다음에, 본 발명에 따른 제5 실시예에 대하여 설명한다.

도 11로부터 알 수 있는 바와 같이, 제5 실시예에서의 이동 통신 시스템에서는, 서로 분리된 2개의 고정 무선 기지국(1-1, 1-2)에 대하여 링크 상태가 설정된 경우에, 기지국(1-1, 1-2)의 링크 상태를 유지함으로써 기지국(1-1, 1-2)의 대역을 확보할 수 있다. 이하, 도 12을 참조하면서, 제5 실시예의 동작에 대하여 설명한다.

본 실시예에서는, 예를 들면 도 11에 나타내는 바와 같이 후단 무선 장치(11)가 제1 기지국(1-1)에 속하고, 선단 무선 장치(10)가 제2 기지국(1-2)에 속하는 경우에, 도 12에 나타내는 통신 제어 장치(20)의 통신 경로 선택부(21)는 후단 무선 장치(11)와 통신 처리부(22) 간의 접속과, 선단 무선 장치(10)와 통신 처리부(22) 간의 접속을 선택적으로 확립한다. 이에 따라, 각 무선 장치(10, 11)와 기지국 간의 통신망을 각각 설정할 수 있다. 도 13으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이동 유닛(2) 상의 무선 장치(10, 11)가 각각 다른 고정 무선 기지국에 속하는 경우에, 이동 유닛(2)은 통상의 대역보다 2배 넓은 대역을 확보할 수 있다. 도 13은 이동 유닛(2)의 선단 위치(선단 무선 장치(10)의 위치)의 대역 변화를 나타내는 그래프를 그 저부에 도시하고 있다.

제5 실시예에서는, 후단 무선 장치(11)와 통신 경로 선택부(21) 간의 접속과, 선단 무선 장치(10)와 통신 경로 선택부(21) 간의 접속을 모두 확립한다. 따라서, 통신 제어 장치(20)는 무선 장치(10 또는 11)를 데이터의 목적지로서 결정하는 통신 데이터 배분부(28)를 포함한다. 통신 데이터 배분부(28)는 데이터의 목적지로서 결정된 무선 장치(10 또는 11)에 대하여 데이터 패킷을 송신하도록 통신 경로 선택부(21)에 지시한다. 통신 데이터 배분부(28)로부터의 지시에 따라, 경로 선택부(21)는 무선 장치(10 또는 11)에 대한 통신 경로를 선택하여, 데이터 패킷을 송출한다.

도 11로부터 알 수 있는 바와 같이, 이동 유닛(2) 상의 무선 장치(10, 11) 간의 거리(R2)를 연장 및/또는 기지국(1-1)의 셀과 기지국(1-2)의 셀 사이의 거리(R1)를 단축시킴으로써, 제5 실시예의 이동 통신 시스템은 무선 장치(10, 11)에 대하여 설정된 링크 상태를 유지하는 시간을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 도 14에 나타내는 바와 같이 기지국의 설치 위치 사이의 간격을 짧게 하면, 기지국의 셀 간의 거리(R1)가 짧아지게 된다. 그 결과, 무선 장치(10, 11)에 대하여 확립된 링크 상태를 유지하는 시간이 길어진다. 이동 유닛(2)에서, 무선 장치(10, 11)의 링크 상태는 R2-R1로 표현되는 대역 구간에 대하여 확보된다. 기지국의 셀 간의 간격(R1)이 이동 유닛(2) 상의 무선 장치(10, 11) 간의 거리(R2)와 실질적으로 같을 때에, 무선 장치(10, 11)가 2개의 기지국에 각각 속하는 범위는 나타나지 않고, 즉 도 15에 나타내는 바와 같이 R2-R1=0이다. 따라서, 이동 유닛(2)은 하나의 무선 대역만을 사용할 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예들만 설명했지만, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 예를 들면, 이동 통신 시스템의 실시예에서의 이동 유닛(2)에 확립된 통신망은 한정되지 않는다. 즉, 유선과 무선망이 사용될 수도 있다. 이동 유닛(2) 내의 통신망은 무선과 유선 통신 경로의 조합으로 구축될 수 있다.

본 발명에 따르면, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 이동 통신 시스템 및 통신 제어 방법에서는, 이동 유닛의 선단부에 탑재되고, 고정 무선 기지국과 링크되는 선단 무선 장치 또는 이동 유닛의 후단부에 탑재되고, 고정 무선 기지국과 링크되는 후단 무선 장치가 선택된다. 이렇게 선택된 무선 장치는 이동 유닛 내의 복수의 이동 단말에 접속되어 통신망을 구축한다. 따라서, 기지국에 의해 구축된 셀이 서로 분리된 경우에도, 셀 간의 전환 동작을 신속하게 실시함으로써 연속적으로 통신을 행할 수 있다. 따라서, 시스템 내에 설치된 고정 무선 기지국의 수를 줄일 수 있게 된다.

특정 실시예를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것이 아니라 이하의 특허청구범위에 의해서만 한정된다. 본 발명은, 본 발명의 범주 및 사상을 일탈하지 않고서, 당 분야의 숙련자가 실시예를 변경 또는 변형할 수 있음은 명백하다.