CN102197680A - 无线通信系统及其无线通信方法、中继装置以及无线终端装置 - Google Patents
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Abstract
多个中继器1111~111n经由系统总线115而相互连接,通过检查发送到系统总线115上的信号来检测其他中继器的状态。当进行无线终端装置TA~TH之间的中继处理的本地中继器(例如中继器1111)停止了工作时,由于无法检测到系统总线115上的信号,预先设定的次级中继器(例如中继器1112)检测出本地中继器发生了故障。次级中继器响应于检测结果,而代理执行本地中继器的中继处理。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统及其无线通信方法、中继装置以及无线终端装置。
背景技术
随着无线终端装置飞跃性的增加,中继器等中继装置进行中继的通信量也日趋增加。因此,提出了如下的分散型无线通信系统,即:无线终端装置在与其他无线终端装置进行通信时,选择通过预定的通信线路相互连接的多个中继装置中的至少一个。在这样的无线通信系统中,各个无线终端装置向中继器的信道发出呼叫并与目标无线终端装置之间形成通话路径。中继器通过作为无线信号单位的帧向区域内的无线终端装置通知表示当前信道是处于通话中还是处于空闲的信息。
在专利文献1中包括:多个收发单元,它们经由一个以上的信道进行无线通信的收发;以及多个中继单元,它们与一个以上的收发单元之间建立无线通信。无线通信是利用信息信号(语音或数据信息)以及控制信号(按照信号协议发送的控制信息)来完成的。在从信道发送了信息信号的同时,对在子音频频带中发送的控制信号进行中继发送,由此,在该收发单元与该中继单元之间进行该无线通信。
各个收发单元与两个信道序号被编排在一起,一个为本地中继单元用,另一个为次级本地中继单元用。当接通电源时,收发单元对本地信道和次级本地信道双方进行扫描,确定是否进行监视。当在某一信道中检测到有效控制消息时,该信道成为监视信道。在该情况中,本地信道与次级本地信道各自成为监视信道的机会是相等的。只要在监视信道中没有变得检测不到有效控制消息、或者没有选择以不同的站点序号编排的系统,就不变更监视信道。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表平4-504342号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在上述专利文献1中,经过本地信道和次级本地信道双方发送控制信号,由于本地信道与次级本地信道各自成为监视信道的机会是相等的,因此不是其中一个信道对另一个信道进行支持的结构。
不仅上述专利文献1,而且对于现有的分散型无线通信方法和无线通信系统而言,与具有独立于通话信道的专用控制信道的无线通信系统不同,该分散型无线通信方法和无线通信系统是从多个中继器中选择具有能够进行中继的空闲信道的中继器,其中,各个中继器负责均等的任务,因此也不是当正进行中继处理的中继器发生了停止中继处理的状况时由其他中继器代理该中继处理的结构。此外,停止中继处理的状况并不限于专利文献1那样无法检测到有效控制消息的情况。
如上所述,现有的分散型无线通信系统的耐故障性比较低。
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供耐故障性高且具有多个中继装置的无线通信系统及其无线通信方法、中继装置以及无线终端装置。
另外,本发明的目的在于提供当在中继处理中的中继装置发生停止工作的状况时可以由其他中继装置代理执行该中继处理的无线无线通信系统及其无线通信方法、中继装置以及无线终端装置。
解决问题的手段
为了实现上述目的,根据本发明第1方面的无线通信系统,其由多个中继装置和多个无线终端装置构成,所述多个中继装置经由通信线路相互连接且被分配有各自固有的中继用信道,所述多个无线终端装置经由所述中继装置进行通信,各中继装置向在其自身中注册的无线终端装置发送控制信息,各无线终端装置根据从其自身所注册的中继装置接收到的所述控制信息,从分配给各中继装置的信道中选择处于能够进行中继的状态的信道,进行无线终端装置之间的通信,该无线通信系统的特征在于,当第1中继装置不发送所述控制信息时,第2中继装置代理执行向登记在所述第1中继装置中的无线终端装置发送所述控制信息,在所述第1中继装置中注册的无线终端装置从所述第2中继装置接收所述控制信息。
可选地,在经过预定期间也未能经由所述通信线路接收到从所述第1中继装置定期发送的信号时,所述第2中继装置代理执行向在所述第1中继装置中注册的无线终端装置发送所述控制信息。
可选地,在经过预定期间也未能接收到来自所述第1中继装置的控制信息时,在所述第1中继装置中注册的无线终端装置从所述第2中继装置接收所述控制信息。
可选地,所述第2中继装置预先保存有在所述第1中继装置中注册的无线终端装置的信息,在所述第1中继装置中注册的无线终端装置预先保存有第2中继装置的信息。
根据本发明的第2方面的无线通信方法,其为无线通信系统的无线通信方法,该无线通信系统由多个中继装置和多个无线终端装置构成,所述多个中继装置经由通信线路相互连接且被分配有各自固有的中继用信道,所述多个无线终端装置经由所述中继装置进行通信,其中,各中继装置向在其自身中注册的无线终端装置发送控制信息,各无线终端装置根据从其自身所注册的中继装置接收到的所述控制信息,从分配给各中继装置的信道中选择处于能够进行中继的状态的信道,进行无线终端装置之间的通信,该无线通信方法的特征在于,当发生了第1中继装置不能发送所述控制信息的状况时,使第2中继装置代理执行向在所述第1中继装置中注册的无线终端装置发送所述控制信息,并使在所述第1中继装置中注册的无线终端装置从所述第2中继装置接收所述控制信息。
根据本发明第3方面的中继装置,其经由通信线路相互连接,且被分配有各自固有的中继用信道,向所注册的无线终端装置发送控制信息,对来自无线终端装置的通信信息进行中继,该中继装置的特征在于,包括:存储部,其存储在其他中继装置中注册的无线终端装置的识别信息;以及发送部,在所述其他中继装置发生了不能发送所述控制信息的状况时,所述发送部根据存储在所述存储部中的识别信息向所述无线终端装置发送控制信息,该中继装置执行向在所述其他中继装置中注册的无线终端装置发送所述控制信息。
根据本发明第4方面的无线终端装置,其根据从其自身所注册的中继装置接收到的所述控制信息,从分配给各中继装置的信道中选择处于能够进行中继的状态的信道,经由所述中继装置与通信对象进行通信,该无线终端装置的特征在于,包括:存储部,以所述其自身所注册的中继装置作为第1中继装置、以处于能够进行中继的状态的信道的中继装置作为第2中继装置,所述存储部存储所述第1中继装置的信道信息和所述第2中继装置的信道信息;以及通信部,在预先设定的时间内未从所述第1中继装置接收到所述控制信息时,所述通信部根据存储在所述存储部中的所述第2中继装置的信道信息变更信道,并从所述第2中继装置接收所述控制信息。
发明效果
根据本发明,当发生了正进行中继处理的中继装置停止了工作的状况时,能够由其他中继装置代理该中继处理。因此,耐故障性高。
附图说明
图1是本发明的实施方式中的无线通信系统的结构图。
图2是表示图1的无线终端装置的结构的框图。
图3是表示图1的中继器的结构的框图。
图4是表示由主中继器发送到系统总线中的同步信号以及对应于与该同步信号接续的各中继器的时隙的示图。
图5是表示在图1的中继器与无线终端装置之间进行收发的帧格式的示图。
图6是图3的中继器的由CPU执行的主程序的流程图。
图7是对于以其他中继器作为本地中继器的无线终端装置图1的中继器1~n中的任意一个中继器代理执行本地中继器情况下的流程图。
图8是图2的无线终端装置的由CPU执行的主程序的流程图。
附图标记说明
1111~111n中继器
TA~TH无线终端装置
115系统总线(通信线路)
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的无线通信系统、无线通信方法、中继装置以及无线终端装置的实施方式进行说明。
如图1所示,在本实施方式的无线通信系统的站点100中,多个(例如最多30台)中继器1111~111n经由通信线路115而连接。在多个中继器1111~111n中分别分配有各自固有的中继用信道,承担同一通信区域的中继处理。通过通信线路115连接的多个中继器1111~111n构成一个中继器系统(中继系统)130。即,由中继器系统130构成具有信道数为n(n为中继器的台数)的一个通信区域。此外,由多个中继器1111~111n构成的中继器系统130经由IP连接线等通信线路116与服务器104连接。由于通常将通信线路115称为“系统总线”,在以下说明中,将通信线路115称为系统总线。
服务器104可通过远程操作对多个中继器1111~111n进行各种设定。各个中继器1111~111n由中继单元和控制单元构成。此外,经由系统总线115交换并共有涉及各个中继器1111~111n的信息(例如是否处于中继中)。各个中继器1111~111n被预先设定了在哪个时隙输出数据。因此,各个中继器1111~111n在预先设定的时隙输出数据。
将多个中继器1111~111n中的一台设定为“主中继器”。以下,在中继器1111~111n中以中继器1111为主中继器来进行说明。主中继器向系统总线发送同步信号,该同步信号用于获取包含本装置在内的中继器1111~111n的同步。
无线终端装置TA~TH将中继器1111~111n中的任意一台中继器注册为本地中继器。无线终端装置TA~TH在等待接收状态下,接收本地中继器的下行链路信号。无线终端装置TA~TH获取被插入到本地中继器的下行链路信号中的空闲信道信息,将信道频率搬移到该空闲信道,进行与其他无线终端装置的通话。并且,当通话结束时,使信道频率恢复到本地中继器的信道频率,从而返回到等待接收状态。在图1中,无线终端装置TA~TD将中继器1111作为本地中继器,无线终端装置TE和TF将中继器1112作为本地中继器,无线终端装置TG~TH将中继器1113作为本地中继器。
图1的无线通信系统是如下的分散型的集群(trunking)系统:无线终端装置TA~TH共用多个中继器1111~111n,从其中适当选择至少一个中继器以用于中继。分散型集群系统不具有控制用的专用信道,所有的信道既是控制信道又是通话信道。作为例子,假设无线终端装置TA与在相同的本地中继器中注册的其他无线终端装置TB~TD进行通话。在此情况下,无线终端装置TA获取下行链路信号中包含的、表示能进行通话的信道的信道信息,根据所获取的信道信息判断能进行通话的信道,选择判断为能够进行通话的信道中的一个信道(例如中继器1113的信道),使自己的信道频率搬移到所选择的信道,其中所述下行链路信号来自作为无线终端装置TA的本地中继器的中继器1111。
进而,无线终端装置TA向该信道(中继器1113)发送通话许可请求,通过提供该信道的中继器1113接收意味着许可通话的响应并确立链路。作为通话目标的无线终端装置TB~TD接受从本地中继器1111发送的控制信号,所述控制信号指示搬移至无线终端装置TA已确立链路的通话信道(中继器1113的信道),且所述无线终端装置TB~TD将信道频率变更为所指示的信道用频率,与无线终端装置TA进行通信。即,对于把中继器1111注册为本地中继器的无线终端装置TA~TD而言中继器1111作为控制信道工作,而对于其他无线终端装置TE~TH而言中继器1111作为通话信道工作。此处,无线终端装置TA~TD之间的通话包括:在所有无线终端装置TA~TD内的组通话;对组的单位进一步进行细化后的组通话,例如在由无线终端装置TA和TB构成的小组内的组通话;或者,将一台无线终端装置作为对象的个体呼叫(称作“Individual Call”)等。
接着,对各个无线终端装置TA~TH和各个中继器1111~111n的结构和功能进行说明。图2是表示图1的无线终端装置TA~TH的结构的框图。图3是表示图1的中继器1111~111n的结构的框图。图4是表示从主中继器1111向系统总线115发送的同步信号以及被分配给与同步信号接续的各中继器的时隙的示图。图5(A)、(B)是表示中继器与无线终端装置之间收发的通信帧的格式的示图。通信帧由头部和数据部构成。头部和数据部的详细内容将在后面进行叙述。
如图2所示,无线终端装置TA~TH具有作为信号类模块的以下部分:天线ANTSR、收发切换部11、发送部12、基带处理部13、A/D转换部14、扩音器15、接收部16、基带处理部17、D/A转换部18以及扬声器19。并且,无线终端装置TA~TH具有作为控制类模块的以下部分:控制器20、计时部25、显示部26以及操作部27。而且,控制器20具有CPU(中央运算单元)21、I/O(输入输出部)22、RAM(可读写存储器)23、ROM(只读存储器)24以及将它们互相连接的内部总线(未图示)。
由CPU 21控制无线终端装置TA~TH中的信号类模块。CPU 21执行存储在ROM 24中控制程序以控制所有无线终端装置,对经由I/O 22从操作部27输入的指令、数据以及从基带处理部17得到的数据进行处理后暂存于RAM23中。此外,CPU 21根据需要将所存储的指令、数据显示于由LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)构成的显示部26。此外,ROM 24存储有在其他中继器发生故障时使用的以下信息:确定代理该中继器以作为本地中继器的中继器的信息、该中继器输出信息的时隙序号、将该中继器作为本地中继器的无线终端装置的信息等。此外,CPU 21将从计时部25得到的当前时刻显示于显示部26。计时部25对从本地中继器接收到下行链路信号开始的经过时间进行计数。当CPU 21从本地中继器接收到下行链路信号时,对计时部25计时的经过时间进行清零。需要说明的是,控制器20也可以为以下结构:可装卸地安装有记录了无线终端装置固有的识别信息的闪存器等可擦写的非易失性存储卡。
接着,关于信号类模块,收发切换部11的输入端与天线ANTSR连接,输出端根据CPU 21的控制而择一地连接于发送部12或接收部16。在未通过操作部27执行发送操作时,该无线终端装置处于接收(等待接收)模式,收发切换部11的输出端与接收部16连接。另一方面,当通过操作部27进行了发送操作时,该无线终端装置处于发送模式,收发切换部11的输出端与发送部12连接。
当无线终端装置TA~TH处于发送模式时,扩音器15根据用户的语音输入而将模拟语音信号输出到A/D转换部14。
A/D转换部14将来自扩音器15的模拟语音信号转换为数字语音信号并输出到基带处理部13。
基带处理部13基于来自A/D转换部14的数字语音信号、或者基于存储在控制器20的RAM 23中的数据,生成预定格式的通信帧(基带信号)并输出到发送部12。
发送部12使用来自基带处理部13的通信帧对载波进行调制,经由收发切换部11和天线ANTSR发送给处于中继工作中的中继器。发送部12的调制方式使用GMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying,高斯滤波最小频移键控)、PSK(Phase Shift Keying,相移键控)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交振幅调制)或FSK(Frequency Shift Keying,频移键控)等。
在无线终端装置TA~TH处于接收模式的情况下,收发切换部11连接天线ANTSR与接收部16。接收部16经由天线ANTSR接收来自中继器1111~111n的无线信号。接收部16对接收信号进行放大,并在进行解调处理等信号处理后将该解调信号输出至基带处理部17。
基带处理部17从由接收部16输出的解调信号中提取通信帧。而且,向CPU 21输出所提取的通信帧的头部H的信息。CPU 21对头部H的信息进行分析,在该接收信号的发送目的地为本站的情况下,将数据部D中包含的语音信号的数据输出至D/A转换部18,将数据部D中包含的语音信号以外的数据暂存在RAM 23中,并且根据需要显示于显示部26。D/A转换部18将来自基带处理部17的语音信号从数字信号转换成模拟信号,并通过扬声器19播放。
如图3所示,中继器1111~111n具有作为信号类模块的以下部分:发送专用天线ANTS、发送部32、基带处理部33、接收专用天线ANTR、接收部36、基带处理部37、输入部6、输出部7、网络I/F(接口)8。此外,各个中继器具有作为控制类模块的以下部分:控制器40、计时部45、显示部46、操作部47。而且,控制器40具有CPU(中央运算单元)41、I/O(输入输出部)42、RAM(可读写存储器)43、ROM(只读存储器)44以及将它们互相连接的内部总线(未图示)。此外,ROM 44存储CPU 41进行通常工作以及其他中继器发生故障时的工作程序。此外,ROM 44存储有在其他中继器发生故障时使用的以下信息:确定代理该中继器以作为本地中继器的中继器的信息、该中继器输出信息的时隙序号、以该中继器作为本地中继器的无线终端装置的信息等。
此外,中继器1111~111n具有总线I/F(接口)9,该总线I/F(接口)9用于将本装置的信息输出到后述的系统总线115、并从系统总线115获取来自其他中继器的信息。
中继器1111~111n(例如中继器1111)对从发送源的无线终端装置(例如无线终端装置TA)接收的无线信号进行放大处理或波形处理等信号处理后向发送目的地的无线终端装置(例如无线终端装置TB)发送,因此具有基本上与图2所示的无线终端装置TA~TH同样的结构。因此,对于与图2所示的无线终端装置TA~TH的结构要素基本相同的结构要素利用相同的标记来表示,由于它们的动作与无线终端装置TA~TH是重复的,因此省略其说明。
在无线终端装置TA~TH之间经由中继器1111~111n进行通信的情况下,从无线终端装置向中继器发送的上行链路与中继器向无线终端装置发送的下行链路通过改变频率或时隙而实质上同时进行通信。因此,中继器1111~111n具有发送专用天线ANTS和接收专用天线ANTR。此外,如图1所示,多个中继器1111~111n分别经由系统总线115而相互连接,并且经由IP连接线等通信线路116与服务器104连接。
输入部6在CPU 41的控制下,经由网络I/F 8输入从服务器104发送来的数据,提供给基带处理部33。输出部7在CPU 41的控制下,经由网络I/F 8将从基带处理部37提供的数据输出到服务器104。而且,在构筑与其他站点进行通信的多站点网络时,输入部6和输出部7经由网络I/F 8与其他站点的中继器之间进行通信帧的收发,所述其他站点构成其他通信区域。总线I/F 9在CPU 41的输入控制下,对由主中继器发送到系统总线115的同步信号和从本装置以外的其他中继器发送到系统总线115的中继器信息的获取进行中转,并在CPU 41的输出控制下对送往系统总线115的本装置的信息的发送进行中转。
接着,参照图4和图5对实施方式中的无线终端系统的无线通信方法进行说明。
图4中的同步信号的一个周期为80ms,前半部分的40ms由从时隙0到时隙31这32个时隙构成。因此,各时隙的时长为1.25ms。最初的时隙0为同步信号,并按照规定的算法,由特定的一个中继器即主中继器1111送出,其他中继器1112~111n为副中继器,获取该同步信号。中继器1111~111n即中继器系统130同步于该同步信号而工作。中继器1111~111n被分配了同步用的、时隙0以外的时隙1~31中的任意一个时隙。各中继器1111~111n在分配给本装置的时隙内写入所共用的各个中继器的信息。作为主中继器的中继器1111在时隙0中发送同步信号,此外,在时隙1~31中的分配给中继器1的时隙中写入中继器1111的信息(例如,表示处于空闲状态还是处于中继中的信息等)。需要说明的是,将最后的时隙31用作用于扩展功能的将来的外部设备连接用时隙。
图5(A)示出了确立与通话信道的链路时的通信帧格式的一例,图5(B)示出了语音及数据通信时的通信帧格式的一例。在图5(A)以及图5(B)中,通信帧格式由80ms、384比特构成。此外,仅在初始发送时,才在帧的头部附加24比特以上的前导信号(P)。FSW为帧同步码字,LICH为链路信息信道,SCCH为集群控制用的信令信息信道,G为保护时间。
图6是由图3的中继器的CPU 41执行的主程序的流程图。
当接通电源时,CPU 41开始图6的处理,首先,判断是否从某个无线终端装置接收到通话请求(步骤S 101),当接收到通话请求时,针对发出呼叫的终端做出意味着允许使用信道的响应(步骤S102)。
此外,根据所接收到的发出呼叫的通信帧,将发出呼叫终端的ID即终端识别信息、被呼叫侧的无线终端装置(以下称为“被呼叫终端”)的ID、以及注册有发出呼叫终端和被呼叫终端的本地中继器的ID等存储于RAM 43中(步骤S103),将信道信息从空闲状态变更并设定为通话中的状态(步骤S104)。如后所述,控制单元经由系统总线将步骤S103中所存储的RAM 43内的信息发送到其他中继器。
此后,当接收到来自发出呼叫终端的用于通话的通信帧时(步骤S101:“YES”)、以及当在一定的等待接收时间内接收到通信帧时,在添加空闲信道信息等必要的信息之后,执行对发出呼叫终端与被呼叫终端之间的通信帧进行中继的通话处理(步骤S106)。此后,判断通话是否已结束(步骤S107),当通话已结束时、以及在步骤S109中经过了一定时间也未接收到通信帧时,将信道信息从通话中的状态变更并设定为空闲状态(步骤S108)。在从被呼叫终端对发出呼叫终端做出了响应时,由于从被呼叫终端向中继器1112发出通话请求,因此重复上述动作。需要说明的是,当存在下述组通话呼叫时,即处于通话中的无线终端装置所属的组的组通话呼叫时,在步骤S106的通话处理中,在通信帧中添加组通话的ID、进行组通话的信道、属于组通话ID的无线终端装置所注册的本地中继器的中继器ID。如后所述,由接收到中继用通信帧的无线终端装置对该添加的信息进行判断,并根据需要进行应该参加到组通话中的通话信道的搬移。
如上所述,各中继器111通过获取其他中继器在所分配的时隙中写入的信息,能够识别其他信道是处于通话中(包含正在确立链路)还是处于空闲状态。因此,在步骤S101中未接收到通话请求的情况下,发送的下行链路信号的通信帧(步骤S110),该下行链路信号中包含有处于空闲信道的中继器的信息即闲置消息。因此,无线终端装置能够根据从本地中继器接收到的信道信息,以空闲状态的信道作为通信信道来发出呼叫。此时,可以在中继用的通信帧中,写入组通话ID的通话信道、属于组通话ID的无线终端装置所注册的本地中继器的中继器ID。
图7是对于以其他中继器为本地中继器的无线终端装置图1的中继器1111~111n中的任意一个中继器代理执行本地中继器情况下的流程图。这里,预先设定进行本地中继器的代理的中继器对哪个中继器进行代理、以及以进行代理的中继器为本地中继器的无线终端装置的信息,并将该信息预先存储到控制器40内的ROM 44中。此外,在ROM 44中,还存储了关于进行代理的中继器是在哪个时隙发送信息的信息。
被设定为使对本地中继器进行代理的CPU 41在执行图6的处理同时以时间分割方式执行图7的处理,首先,根据计时部45的计时时间,判断是否取得与同步信号接续的、在系统总线115上进行循环的发送权限,即,判断发送信息的时隙是否为分配给本装置的时隙(步骤S201)。当判定为是分配给本装置的时隙时(步骤S201:“YES”),在该时隙写入本装置的信息(步骤S202)。作为写入的信息,包括:表示本装置的信道是处于通话中还是处于空闲状态的信道信息、以及在信道处于通话中的情况下该通话中的两个以上的无线终端装置的ID等。
在步骤S201中,在未取得在系统总线115上进行循环的发送权限的情况下,即,在判断为发送信息的时隙不是分配给本装置的时隙的情况下(步骤S201:“NO”),判断该时隙是否为分配给代理本地中继器的中继器的时隙(步骤S203)。当该时隙是分配给代理本地中继器的中继器的时隙时,判断在该时隙中是否存在来自代理本地中继器的中继器写入的信息(步骤S204)。
在存在来自代理本地中继器的中继器写入的信息的情况下,表示代理本地中继器的中继器正在正常地工作。在该情况下,读取所写入的信息(步骤S205)。然后,更新存储在RAM 43中的信息(步骤S206)。
另一方面,在步骤S203中,在不是分配给代理本地中继器的中继器的时隙、而是分配给本装置以及代理本地中继器的中继器以外的其他中继器的时隙的情况下,读取其他中继器所写入的信息(步骤S205),更新存储在RAM 43中的信息(步骤S206)。
在步骤S204中,在分配给代理本地中继器的中继器的时隙内不存在由代理本地中继器的中继器写入的信息的情况下,表示代理本地中继器的中继器停止了工作。作为停止工作的情况,包括中继器发生了故障、正在维护以及其他的情况。此时,将代理本地中继器的中继器作为本地中继器的无线终端装置的ID注册于本装置中(步骤S207),从而作为所述无线终端装置的本地中继器而工作(步骤S208)。
例如设定为,由中继器1112代理执行中继器1111的作为本地中继器的功能。中继器1112的CPU 41检查中继器1111是否在分配给中继器1111的时隙1中写入了信息(步骤S203、S204),在未写入信息的情况下(步骤S204:“NO”),中继器1112作为将中继器1111注册为本地中继器的无线终端装置TA~TD的本地中继器而工作(步骤S207、S208)。因此,以后,中继器1112作为无线终端装置TA~TF的本地中继器而工作。
图8是显示无线终端装置的工作的流程图。无线终端装置TA~TH在等待接受状态下被设定为本地中继器的信道频率。中继器1111~111n在作为通话信道的情况下,在接收到通话许可请求的通信帧时,通过下行链路信号发送意味着许可通话的响应,如果已经发送了表示许可通话的响应则通过下行链路信号来发送中继用的通信帧,在未作为通话信道工作的情况下,通过下行链路信号以一定间隔发送闲置消息。无线终端装置TA~TH预先将中继器1111~111n中的某一个作为本地中继器进行注册,并且在等待接受状态下被设定为本地中继器的信道频率。即,接收从本地中继器发送的上述下行链路信号。此外,在发生了本地中继器停止工作的情况下,还预先注册代理本地中继器的其他中继器(以下称为次级中继器:Secondary Repeater)及其信道频率。
在进行通信时,无线终端装置判断是否从本地中继器接收到下行链路信号(步骤S301),获取来自本地中继器的下行链路信号中包含的空闲信道信息(步骤S302)。在所获取的空闲信道信息是本地中继器以外的中继器的信道的情况下,变更信道频率(步骤S303)。
接着,根据所获取的空闲信道信息,向处于空闲状态的中继器发出通话许可请求(步骤S304),并判断是否从该中继器接收到意味着许可通话的响应(步骤S305)。在未接收到表示许可通话的响应的情况下,转移到步骤S302而获取其他中继器的空闲信道信息,重复直至步骤S305的处理循环。
在从任意一个中继器接收到意味着许可通话的响应时,与该中继器之间进行通话(步骤S306)。此后,判断通话是否已结束(步骤S307)。在通话已结束时,判断是否为与本地中继器之间的通话,在为与本地中继器以外的中继器之间的通话的情况下,将自身的信道频率变更为本地中继器的信道频率。接着,将控制转移到步骤S301,等待接收来自本地中继器的下行链路信号。
在步骤S301中未接收到来自本地中继器的下行链路信号的情况下,判断是否经过了一定时间(步骤S308)。如上所述,在本地中继器未作为通话信道而工作的情况下,由于通过下行链路信号以一定间隔发送有闲置消息,因此,可以将如下时间设定为等待经过的一定时间:在闲置消息的发送间隔上加上规定余量后的时间。
在经过了一定时间仍未接收到来自本地中继器的下行链路信号的情况下,则为发生了本地中继器停止工作的状况。在该情况下,将预先注册的次级中继器设定为本地中继器(步骤S309),并且变更为次级中继器的信道频率(步骤S310)。之后,转移到步骤S301,等待接收来自于该新设定的本地中继器的下行链路信号。
在向本地中继器发送了通话许可请求之后,当经过了预先设定的预定时间仍未从本地中继器接收到意味着许可通话的响应的情况下,也是发生了本地中继器停止工作的状况。在该情况下,也可以构成为将次级中继器设定为本地中继器,并且变更为次级中继器的信道频率。
在上述例子中,无线终端装置TA~TD将中继器1111注册为本地中继器,将中继器1112注册为次级中继器。在中继器1111不再工作的情况下,中继器1111不再发送下行链路信号。因此,无线终端装置TA~TD在步骤S308中判断是否经过了一定时间。此后,无线终端装置TA~TD将发送频率和接收频率调整为次级中继器1112的信道频率(步骤S309、S310)。
如上所述,在上述实施方式中,无线终端装置TA~TH将多个中继器1111~111n中的某一个预先注册为本地中继器,并且将其他中继器预先注册为次级中继器。并且,当本地中继器的工作停止时,对于将停止的中继器作为本地中继器的无线终端装置而言次级中继器作为本地中继器而工作。在此情况下,次级中继器向将发生了故障的中继器作为本地中继器的无线终端装置发送控制信息。
例如,次级中继器在无法接收到从代理对象的中继器定期地发送至系统总线115中的信号的情况下,判断为该中继器发生了故障。此外,无线终端装置,例如在没有来自本地中继器的下行链路信号时,判断为本地中继器发生了故障。
无线终端装置TA~TH在ROM 24等存储单元中,预先存储有本地中继器及次级中继器的ID。各个无线通信装置TA~TH具有如下功能:当本地中继器停止工作时,基于存储在ROM 24等存储部中的ID,以次级中继器为本地中继器。
因此,根据上述实施方式,在分散型无线通信系统中,作为本地中继器而注册的中继器(例如中继器1111)的工作停止时,次级中继器(例如中继器1112)能够代理执行该本地中继器的工作。
此外,各个中继器,在代理执行其他中继器的作为本地中继器的工作期间,例如在闲置消息的通信帧中,插入并发送本装置的ID和正在代理的中继器的ID。这样,各个中继器能够告知无线通信装置TA~TH处于代理工作中的情形。
而且,次级中继器按照图7所示的流程图获取发送到系统总线115中的其他中继器的信息。在处于代理执行本地中继器的中继器复原(恢复)的情况下,基于在所分配的时隙信息被发送这一情形,本装置能够检测出发生了故障的中继器已经复原。
各个中继器在检测到处于代理执行本地中继器的中继器已经复原的情况下,将插入到闲置消息的通信帧中的中继器ID变更为本装置的ID或表示未在进行代理动作的状态的其他符号等,并发送通信帧。由此,能够告知无线终端装置原来的本地中继器已经复原。
无线终端装置对来自次级中继器的通信帧进行分析,在检测到原来作为本地中继器注册的中继器已经复原的情况下,将本地中继器从次级中继器恢复为该复原后的原来的本地中继器。
需要说明的是,上述实施方式只是用于说明本发明,本发明并不限于上述实施方式,在不脱离权利要求的保护范围的前提下,本领域技术人员能够想到的其他实施方式和变形例也属于本发明。
另外,在上述实施方式中,第1中继装置相当于本地中继器,第2中继装置相当于次级中继器。但是,例如,也可以是如下结构,即第1中继器发挥次级中继器的功能,而第2中继器发挥本地中继器的功能。总而言之,只要采用以下结构即可:根据当时的通信状况两个中继器中的一方负责本地中继器的任务,另一方则负责次级中继器的任务。
本申请的基础为2008年10月28日提出的特愿2008-277519号日本专利申请。在本说明书中作为参考而引入了上述专利申请的的说明书、权利要求书以及附图整体。
Claims (7)
1.一种无线通信系统,其由多个中继装置和多个无线终端装置构成,所述多个中继装置经由通信线路相互连接且被分配有各自固有的中继用信道,所述多个无线终端装置经由所述中继装置进行通信,
各中继装置向在其自身中注册的无线终端装置发送控制信息,
各无线终端装置根据从其自身所注册的中继装置接收到的所述控制信息,从分配给各中继装置的信道中选择处于能够进行中继的状态的信道,进行无线终端装置之间的通信,
该无线通信系统的特征在于,
当第1中继装置不发送所述控制信息时,第2中继装置代理执行向在所述第1中继装置中注册的无线终端装置发送所述控制信息,
在所述第1中继装置中注册的无线终端装置从所述第2中继装置接收所述控制信息。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于,
在经过预定期间也未能经由所述通信线路接收到从所述第1中继装置定期发送的信号时,所述第2中继装置代理执行向在所述第1中继装置中注册的无线终端装置发送所述控制信息。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于,
在经过预定期间也未能接收到来自所述第1中继装置的控制信息时,在所述第1中继装置中注册的无线终端装置从所述第2中继装置接收所述控制信息。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于,
所述第2中继装置预先保存有在所述第1中继装置中注册的无线终端装置的信息,
在所述第1中继装置中注册的无线终端装置预先保存有第2中继装置的信息。
5.一种无线通信方法,其为无线通信系统的无线通信方法,该无线通信系统由多个中继装置和多个无线终端装置构成,所述多个中继装置经由通信线路相互连接且被分配有各自固有的中继用信道,所述多个无线终端装置经由所述中继装置进行通信,其中,各中继装置向在其自身中注册的无线终端装置发送控制信息,各无线终端装置根据从其自身所注册的中继装置接收到的所述控制信息,从分配给各中继装置的信道中选择处于能够进行中继的状态的信道,进行无线终端装置之间的通信,
该无线通信方法的特征在于,
当第1中继装置不发送所述控制信息时,使第2中继装置代理执行向在所述第1中继装置中注册的无线终端装置发送所述控制信息,并使在所述第1中继装置中注册的无线终端装置从所述第2中继装置接收所述控制信息。
6.一种中继装置,其经由通信线路相互连接,且被分配有各自固有的中继用信道,向所注册的无线终端装置发送控制信息,对来自无线终端装置的通信信息进行中继,该中继装置的特征在于,包括:
存储部,其存储在其他中继装置中注册的无线终端装置的识别信息;以及
发送部,在不向所述其他中继装置发送所述控制信息时,所述发送部根据存储在所述存储部中的识别信息向所述无线终端装置发送所述控制信息,
所述中继装置代理执行向在所述其他中继装置中注册的无线终端装置发送所述控制信息。
7.一种无线终端装置,其根据从其自身所注册的中继装置接收到的所述控制信息,从分配给各中继装置的信道中选择处于能够进行中继的状态的信道,经由所述中继装置与通信目标进行通信,该无线终端装置的特征在于,包括:
存储部,以所述无线终端装置其自身所注册的中继装置为第1中继装置、以处于能够进行中继的状态的信道的中继装置为第2中继装置,所述存储部存储所述第1中继装置的信道信息和所述第2中继装置的信道信息;以及
通信部,在预先设定的时间内未从所述第1中继装置接收到所述控制信息时,所述通信部根据存储在所述存储部中的所述第2中继装置的信道信息变更信道,并从所述第2中继装置接收所述控制信息。
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