JPH0787009A

JPH0787009A - 無線通信機

Info

Publication number: JPH0787009A
Application number: JP5230169A
Authority: JP
Inventors: Kikuo Kawasaki; 紀久雄川崎
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1993-09-16
Filing date: 1993-09-16
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】無線回線ルートを安定に確立し得るように
し、確立されたら容易には中断されないようにする。【構成】端子Ｔｘに与えられる送信データを、変調器
３において発振回路６から与えられる一定の周波数で変
調し、電力増幅器２にて増幅した後アンテナ１を介して
送信する一方、アンテナ１からの受信信号は高周波増幅
器４で増幅したのち、検波器５にて所望のデータとして
取り出すようにした無線機において、送信パワーおよび
受信感度の少なくとも一方を制御可能とし、無線回線ル
ートの確立時にはこれらを通常時よりは下げて行なうよ
うにする。また、回線ルートが確立されたら、受信側か
らダミーデータを送ってその維持を図るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば複数の無線チ
ャンネルの中から空いているものを選択して通信を行な
う、いわゆるマルチチャネルアクセス（ＭＣＡとも略称
する）方式を用いた無線通信機、特に低速データ伝送用
特定小電力無線設備向けに規定されている規約、例えば
ＲＣＲＳＴＤ−１７の規定にもとづき無線通信を行な
うような場合に用いて好適な無線通信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のＲＣＲＳＴＤ−１７の規定よれ
ば、概略的に以下のように構成されている。１）回線確立のための通信とデータ伝送の通信とに違い
はなく、特に区別していない。２）無線通信機では内部にそのデータを解釈する機能は
持たずに外部に接続された装置で判断し、その結果とし
て、外部装置から送信データを受けて、通信回線を確立
するように働き出す。

【０００３】図７に一般的な無線システムの階層構造例
を示す。ここで、無線機は低速データ伝送用の特定小電
力無線を行なうものとし、その詳細はＲＣＲＳＴＤ−
１７に規定されているものと同様とする。また、この無
線機ではＭＣＡ方式を使用しており、使用可能な無線チ
ャンネル（ｃｈ）は制御用として１ｃｈ、データ伝送用
に９ｃｈ持っており、複数の無線機がこの９ｃｈの内の
空いているチャンネルを見つけてデータを伝送するよう
にしている。なお、図７のＭは主局、Ｔ１〜Ｔ３は中継
局、Ｓ１１〜Ｓ１Ｎ，Ｓ２１〜Ｓ２Ｎ，Ｓ３１〜Ｓ３Ｎ
は子局をそれぞれ示す。

【０００４】この無線機はそれぞれ、無線を利用してデ
ータを送・受信するための外部装置を持っており、実際
には外部装置として必要な機能を無線を媒体としてデー
タ伝送することになる。図７に示すシステムは、広い範
囲に無線機が散在しているケースであり、１つの無線機
がデータを送れる距離は標準的には１００ｍ程度であ
る。また、無線機がビル内や地下街に置かれていれば、
伝送可能な距離は当然のことながら短くなる。

【０００５】したがって、図７では直接データ伝送出来
ない数１００ｍの範囲に散在していると考えて良い。こ
の距離では、主局からすべての子局に対し直接は通信が
できない。このため、主局は中継局とまず通信すること
になるので、中継局は子局としての機能とともに、その
下にある子局からのデータを集めたり、主局からのデー
タを子局に伝送する機能を有している。このことから、
主局〜中継局間の通信では、中継局と子局のデータをま
とめて扱うようにしている。なお、このようなシステム
では、子局の下にさらに孫局を設けて階層を増やすよう
にしても良いものである。

【０００６】ところで、このようなシステムには、以下
のような無線システムに特有な問題がある。（１）無線機の階層システムを構築しても、周囲のノイ
ズやアンテナ付近の環境の変化、例えばビルができたり
アンテナの位置が変化したりで通信可能な距離が変化
し、それまでは通信できていたものが急に通信出来ない
状態となる。

【０００７】（２）最初に子局数が決まり、かつ無線機
の据え付け場所も明確に分かっていれば、それぞれの無
線機にアドレスを定め、例えば図７のような無線システ
ムを決めることができ、通信では相手アドレス（例え
ば、図７の子局番号など）を指定して通信することがで
きる。

【０００８】しかし、子局の取り外し、または子局の増
設が生じたときには、自動的に無線システムを再構築す
ることが必要である。こうしないと、子局の増減に伴う
システムのメンテナンス作業が増大し、無線機の使い勝
手を著しく低下させることになるからである。このよう
に、通信不可能になったり、取り外されたり、新設され
たときにいかなる無線システムを再構築するかが問題と
なる。

【０００９】すなわち、無線機が取り外されたのであれ
ば、主局または中継局からも子局の通信を対象外として
外せば、システムの動作には支障はない。また、子局が
通信不可能になったり、新設されたり、または機能を回
復して子局が通信を再開したいのであれば、子局が所定
の時間の間確認した上で、通信相手を見つけ出すための
呼び掛け通信を開始すれば良い。相手となる子局や中継
局がその呼び掛け通信をキャッチしたら、その無線シス
テムに追加すれば良く、このような無線システムの実現
は特に難しいものではなく、容易に構築可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】つまり、主局，中継
局，子局と多数の無線機を介して特定の無線回線ルート
を作り出すシステムにおいて、無線機の周囲の状況また
は無線機の移動，周囲ノイズの影響等があっても無線通
信機能はそのままであるため、予め定めた無線回線ルー
トが維持できなくなるという問題がある。また、無線通
信の単信方式では一方の無線機が送信すると、受信した
装置（無線機はその一部を構成している）ではその受信
したデータを解釈し、必要な送信データを準備し、それ
から通信回線を確立するためのキャリアセンスを開始す
ることになる。

【００１１】ＭＣＡシステムでは、複数の通信バンドの
うち空いているものを多数の無線機が見つけだし、その
空きバンドを用いて通信するため、先に行なっていた一
連の通信の間に、他の無線機がそのバンドを獲得する
と、通信が中断し結果的に通信失敗となるケースが生じ
る、という問題もある。したがって、この発明の課題は
無線回線ルートを安定に確立し得るようにし、確立され
た通信が中断しないようにすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第１の発明では、所定の指令を発しデータを収
集する主局と複数の子局、または主局と複数の子局間に
子局と同等の機能を有し主局と子局間の通信を中継する
中継局を介在させて無線通信を行なう無線通信機におい
て、前記主局，子局または中継局の全部またはその一部
に、回線確立のための通信モードと、その回線を用いた
データ伝送モードとに分け、その各モードごとに、受信
感度の設定，無線機出力の設定の少なくとも一方を実行
する機能を持たせたことを特徴としている。この第１の
発明においては、前記回線確立のための通信モード時に
は、受信感度および無線機出力の少なくとも一方を除々
に上昇させることができ、または、回線確立のための通
信モードと、その回線を用いたデータ伝送モードの制御
用端子を設け、この制御用端子を介して外部から制御可
能にすることができる。

【００１３】第２の発明では、所定の指令を発しデータ
を収集する主局と複数の子局、または主局と複数の子局
間に子局と同等の機能を有し主局と子局間の通信を中継
する中継局を介在させてマルチチャンネルアクセス方式
で無線通信を行なう無線通信機において、前記無線通信
機の受信側にはデータを受信してその内容を解読する機
能を持たせる一方、送信側には通信の終了を示す情報を
付与して送信する機能を持たせておき、受信側がデータ
を受信して通信の終了を示す情報を検知したときは、そ
れまでに使用されていた周波数チャンネルのキャリアセ
ンスを開始し、それが空き周波数チャンネルならばダミ
ーデータを送信して回線を保持するようにしたことを特
徴としている。

【００１４】

【作用】（イ）無線回線ルートを確立するときは無線機
の性能レベルを低下させる。（ロ）ダミーデータを送信することにより、通信制御の
中断機関中に他の無線機に回線を取られないようにす
る。などの機能を持たせて融通性を高め確実な通信を可能に
する。

【００１５】

【実施例】この発明では、呼び掛け通信によって無線ネ
ットワークを確立，構築することを想定している。この
ため、１度作り上げたシステムはなるべく維持できるも
のとしたいので、ここでは以下のようにする。（イ）呼び掛け通信にもとづき通信回線を確立する時の
通信においては、通常のデータ伝送時よりもレベルを下
げた状態で交信し、回線を確立した後では正常なレベル
で通信する。

【００１６】（ロ）上記レベル差が周囲ノイズの変化、
または無線機の使用環境の変化分を吸収する。つまり、
周囲状況が変化しても通信機能を維持できることにな
る。（ハ）また、呼び掛け通信など回線確立の際に徐々に通
信能力（受信感度，送信パワーなど）を高めて行けば、
図７に示すように複数の通信システムが有る場合には、
最も近い、つまり最も通信し易い形態で通信システム中
に組み込むことが可能になる。

【００１７】上記のような機能を具体化するための実施
例を図１に示す。これは、図７の如き無線システムで用
いられる無線機の内部構成例である。図１の無線機はア
ンテナ１，電力増幅器２，変調器３，高周波増幅器４，
検波器５および発振回路６などから構成される。Ｔｘは
データ送信端子、Ｒｘはデータ受信端子を示している。

【００１８】すなわち、端子Ｔｘに与えられる送信デー
タＤｔは、変調器３において発振回路６から与えられる
一定の周波数で変調され、電力増幅器２で増幅された後
アンテナ１から電波信号として送信される。一方、アン
テナ１から受信される信号は高周波増幅器４で増幅され
た後、検波器５にて所望の受信データＤｒが取り出さ
れ、端子Ｒｘに現れる。かかる構成は無線機としては一
般的であるが、ここではさらにこのような構成に加え、
電力増幅器２および高周波増幅器４の制御を図２の如く
行なうようにしている。

【００１９】図２では電力増幅器２および高周波増幅器
４に対し、の如き信号を与えて送信パワー，受信ゲイ
ン等の通信機能を通常のレベルからのようなレベル
に下げるようにしている。つまり、送信出力を変えるに
は電力増幅器２のパワーを変え、受信感度を変えるには
高周波増幅器４のゲインを変えるようにする。また、こ
のような制御は送信パワー，受信ゲインの両方ではな
く、送信パワー，受信ゲインの少なくとも一方で行なう
ようにしても良いものである。なお、通信機能を下げた
状態から通常の状態に戻すに当たっては、一気に戻して
も良く除々にもどすようにしても良い。

【００２０】図３に以上のような制御端子付き無線モジ
ュールの例を示す。すなわち、無線機または無線モジュ
ール１０が回線確立のための状態にあるのか、データ伝
送状態にあるのかを示す端子を持っていれば、その端子
を利用して上記のような制御を外部から行なうことがで
きるが、実際にはこのような端子を持っていないのが普
通なので、ここでは図３のように積極的に端子Ｔｃを設
け、この端子Ｔｃに与える信号を変えることにより、外
部から回線確立のための状態にしたり、データ伝送状態
にしたりできるようにしている。なお、以上ではＭＣＡ
システムに適用する場合について説明したが、以上のよ
うな構成はＭＣＡシステムに限らないことはいうまでも
ない。

【００２１】図４はこの発明の他の実施例を示す構成
図、図５はその動作を説明するためのフローチャートで
ある。これは、発呼側となる無線機Ａがキャリアセンス
して制御信号を送信し、相手の被呼側となる無線機Ｂが
制御信号を送り返して通信を終了した後の制御を行なう
ときの動作を説明するもので、発呼側，被呼側とも図４
の如く構成される。以下、図４の動作について専ら図５
を参照して説明する。

【００２２】すなわち、発呼側となる無線機では外部装
置２０からの送信信号Ｄｔをオアゲート１３，変調器
３，電力増幅器２およびアンテナ１を介し電波信号とし
て送出する。被呼側も同じ構成であるので、送信信号Ｄ
ｔは受信信号Ｄｒとして被呼側の処理装置（ＣＰＵ）１
１で受信される（ステップＳ１）。ここに、被呼側のＣ
ＰＵ１１では送られて来た送信信号Ｄｔを分析し、その
終了を検出し易くするため、例えば送信信号Ｄｔの中
に、ＥＯＴのような終了を示す特別な信号を持たせてお
くものとする。なお、場合によっては終了直前の状態か
ら検知するようにすることもできる。

【００２３】ＣＰＵ１１が信号の終了を検知すると（ス
テップＳ２）、その時点でそれまで使用していた無線チ
ャンネルのキャリアセンスを行ない（ステップＳ３）、
その無線チャンネルが空きかどうかを判断した後（ステ
ップＳ４）、ダミーデータを送信する（ステップＳ
５）。なお、ステップＳ２で通信終了でない場合はステ
ップＳ８へ進んで、受信モードが継続される。また、長
期にわたってキャリアセンスが不成立の場合は、そのル
ートを打ち切るようにすることが望ましい。

【００２４】その後は、送信信号Ｄｔがあるかどうかを
判断し（ステップＳ６）、無ければダミーデータＤｔ’
を送信し、あればダミーデータＤｔ’の送信を停止して
本来の送信データを送信する（ステップＳ７）。当然で
あるが、ダミーデータＤｔ’を受けた発呼側ではこれを
無視する機能を持っているものとする。また、送信信号
Ｄｔの送信が不要であれば、外部装置からＣＰＵにその
状況を通知して、ダミーデータＤｔ’の送信を終了して
も良い。あるいは、送信信号Ｄｔの中にデータ送出の終
了を示す、例えばＮＵＬデータを終了信号として送っ
て、通知するようにしても良い。そして、このＮＵＬデ
ータを受けた側では、ダミーデータＤｔ’の送出を行な
わないようにして、通信を終了する。

【００２５】図６は以上の動作を説明するためのタイム
チャートである。これは、Ａ局を発呼側、Ｂ局を被呼側
とし、時刻ｔ１でＡ局から図６（イ）のように、送信信
号Ｄｔを送出した場合を示している。同図（ニ）はＡ局
からの送信終了を検知してＢ局から送信するダミーデー
タＤｔ’を示し、これは同図（ハ）に示すＢ局からの送
信信号Ｄｔにより、同図（ニ）の点線のように停止させ
られる。一方、Ｂ局からの送信信号Ｄｔを受けたＡ局で
も、同図（ロ）のようにダミーデータＤｔ’を送信する
が、これもＡ局からの送信信号Ｄｔにより、同図（ロ）
の点線のように停止させられることになる。

【００２６】すなわち、通常はＡ局，Ｂ局間の通信の時
間間隔はＬであるが、ダミーデータＤｔ’を送信するこ
とにより、ここではＬ’に短縮することが可能となる。
つまり、この期間Ｌ中に他の無線機によって、その無線
チャンネルの使用権を取られる可能性を、大幅に低減す
ることができる。特に、Ｌ’／Ｌの比だけでなく、相手
局の送信の終了とほぼ同時に、その電波チャンネルのキ
ャリアセンスを行なうことにより、他の無線機よりも確
立高く無線チャンネルを確保できることは極めて有利で
ある。

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば、（イ）回線確立時とデータ伝送時とで無線機の機能を変
更するようにしたので、周囲に変動が生じても確実なデ
ータ伝送を行なうことができる。また、回線確立時に無
線機の機能を徐々に向上させることで、最適な無線シス
テムを構築することができる。（ロ）上記機能の変更を、外部に設けた制御端子を介し
て実行し得るようにしておけば切り換えが容易となり、
無線を使用する外部装置の機能を単純化することができ
る。（ハ）受信側でダミーデータを送信するようにすれば、
他の無線機の割り込みによる回線断の確率を大幅に減少
させることができる。などの利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す構成図である。

【図２】図１の機能を説明するための説明図である。

【図３】図１に対応するモジュール例を示す概要図であ
る。

【図４】この発明の他の実施例を示す構成図である。

【図５】図４におけるＣＰＵの動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図６】図４の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。

【図７】無線通信システムの一般的な例を示す概要図で
ある。

【符号の説明】

１…アンテナ、２…電力増幅器、３…変調器、４…高周
波増幅器、５…検波器、６…発振回路、１０…無線モジ
ュール、１１…処理装置（ＣＰＵ）、１２…識別番号
部、１３…オアゲート、２０…外部装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の指令を発しデータを収集する主局
と複数の子局、または主局と複数の子局間に子局と同等
の機能を有し主局と子局間の通信を中継する中継局を介
在させて無線通信を行なう無線通信機において、前記主局，子局または中継局の全部またはその一部に、
回線確立のための通信モードと、その回線を用いたデー
タ伝送モードとに分け、その各モードごとに、受信感度
の設定，無線機出力の設定の少なくとも一方を実行する
機能を持たせたことを特徴とする無線通信機。
【請求項２】前記回線確立のための通信モード時に
は、受信感度および無線機出力の少なくとも一方を除々
に上昇させることを特徴とする請求項１に記載の無線通
信機。
【請求項３】回線確立のための通信モードと、その回
線を用いたデータ伝送モードの制御用端子を設け、この
制御用端子を介して外部から制御可能にしたことを特徴
とする請求項１に記載の無線通信機。
【請求項４】所定の指令を発しデータを収集する主局
と複数の子局、または主局と複数の子局間に子局と同等
の機能を有し主局と子局間の通信を中継する中継局を介
在させてマルチチャンネルアクセス方式で無線通信を行
なう無線通信機において、前記無線通信機の受信側にはデータを受信してその内容
を解読する機能を持たせる一方、送信側には通信の終了
を示す情報を付与して送信する機能を持たせておき、受
信側がデータを受信して通信の終了を示す情報を検知し
たときは、それまでに使用されていた周波数チャンネル
のキャリアセンスを開始し、それが空き周波数チャンネ
ルならばダミーデータを送信して回線を保持するように
したことを特徴とする無線通信機。