JP2001285298A - 無線データ通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 親局が指向性を有した複数のアンテナを順次
切替えて各アンテナの配下領域に存在する子局との間で
データ信号を無線通信する無線データ通信システムにお
いて、例えば親局から全ての子局に対して同一のデータ
を効率よく報知すること等を実現する。 【解決手段】 例えばバックボーンネットワーク３に接
続される親局１と、データ処理装置Ｐ１〜Ｐ３に接続さ
れる複数の子局２ａ〜２ｃとを備えた無線ＬＡＮシステ
ムにおいて、親局１ではデータ報知手段が各アンテナ
（セクタアンテナ）の配下領域毎に子局２ａ〜２ｃに対
して共通データ信号を送信する旨を通知する共通許可信
号を送信した後に、当該共通データ信号を送信する。こ
れにより、親局１では、例えば全ての子局２ａ〜２ｃに
対して同一のデータを効率よく送信することや、特定の
アンテナの配下領域のみに対してデータを送信すること
や、各アンテナの配下領域毎に送信するデータを異なら
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、親局が指向性を有
した複数のアンテナを切り替えて子局との間で無線によ
りデータ通信を行う無線ＬＡＮシステム等といった無線
データ通信システムに関し、特に、親局が各アンテナの
配下領域毎に子局へのデータ送信を行うことができる無
線データ通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば無線ＬＡＮシステムでは、バック
ボーンネットワークに接続される親局と、データ処理装
置に接続される複数の子局との間で無線によりデータを
通信することが行われている。こうしたシステムでは、
例えばバックボーンネットワークとして用いることが可
能なインターネットが広く普及してきたことや、データ
処理装置として用いることが可能な携帯型のノートＰＣ
（ノートサイズのパーソナルコンピュータ）や小型の携
帯情報通信端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistan
t）が広く普及してきたこと等に伴って、大容量のデー
タを無線で高速に通信することの実現が要求されるよう
になってきた。

【０００３】そこで、こうしたシステムでは、例えば準
ミリ波帯等といった高い周波数帯域の電波を用いて無線
通信を行うことが必要となってきており、こうした高周
波数帯域の電波を用いて伝送帯域を十分に確保すること
により、上記のような高速大容量のデータ通信を実現す
ることが強く望まれていた。

【０００４】しかしながら、上記のようなシステムで
は、例えば従来より用いられていたオムニ（全方向性）
アンテナを親局に備えて当該アンテナにより高周波数帯
域での無線通信を行うと、こうした高周波数帯域の電波
の指向性が強いことから、例えば親局では子局との間で
のデータ通信の品質を確保しつつ多くの子局を収容する
ことができないといった不具合があった。また、こうし
た不具合は特に、準ミリ波の周波数帯域以上の帯域の電
波を用いた無線通信を行う場合に顕著であった。

【０００５】このような不具合を解消するものとして、
例えば特願平９−２１１５６５号に記載されたデータ通
信無線回線選択方法では、親局（無線基地局）が指向性
を有した複数のアンテナ（セクタアンテナ）を切り替え
て用いることにより複数の子局（無線子局）との間で効
率よくデータ通信を行っている。例えば、この親局と子
局との間の無線通信では固定長の通信フレームが用いら
れており、親局では、複数のセクタアンテナを通信フレ
ーム毎に順次切り替えて報知信号（報知バースト）を子
局に対して順次送信することを行っており、子局では、
親局から無線送信された報知信号を受信したタイミング
により親局との同期をとることで、親局に対して通信開
始要求（要求信号）を送信するタイミングを管理してい
る。また、親局では、子局に対して報知信号を伝達する
ことができたセクタアンテナを用いて、当該子局に対す
る無線バーストの割り当て情報等を含んだ許可信号を送
信することを行っている。

【０００６】このように、親局が指向性を有した複数の
アンテナを順次切り替えて複数の子局との間でデータ通
信を行うことにより、例えば準ミリ波等といった高周波
数帯域の無線信号（電波）により親局と複数の子局との
間でデータ通信を行う場合であっても、当該データ通信
の効率化を図ることができる。具体的には、例えば指向
性を有したアンテナでは特定の方向からの電波のみを選
択的に受信することが可能なためマルチパスの影響を低
減することができ、また、例えば特定の方向のみへ電波
を送信することが可能なため周波数帯域を空間的に効率
よく用いることができる。このようなことから、例えば
データ通信の品質を確保しつつ親局が多くの子局を収容
することが実現される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような親局と子局との間でのデータ通信では、親局と各
子局との間で個別にデータ通信を行うことはできるもの
の、例えば親局から複数の子局に対して同一のデータを
報知する場合には、親局では各子局毎に許可信号や同一
のデータ信号を送信する必要があったため、データ通信
の効率が非常に悪くなってしまうといった不具合があっ
た。すなわち、親局から複数の子局に対して報知するデ
ータが同じものであるにもかかわらず、親局では当該子
局数と同数のデータ信号等を送信しなければならなかっ
た。なお、このように複数の子局に対して共通に送信さ
れるデータとしては、例えばイーサネット（登録商標）
フレームのブロードキャストデータ等といったものがあ
る。

【０００８】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、親局が指向性を有した複数の
アンテナを切り替えて複数の子局とデータ通信を行うに
際して、例えば親局から複数の子局に対して同一のデー
タを報知する場合に、当該データ信号等の送信を各アン
テナの配下領域毎に効率よく行うことができる無線ＬＡ
Ｎシステム等といった無線データ通信システムを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る無線データ通信システムでは、バック
ボーンネットワークに接続される親局と、データ処理装
置に接続される複数の子局とを備え、親局が指向性を有
した複数のアンテナを順次切替えて各アンテナの配下領
域に存在する子局との間でデータ信号を無線通信するに
際して、親局に次のような機能手段を備えた。すなわ
ち、親局には、各アンテナの配下領域毎に子局に対して
データ信号を送信する旨を通知する許可信号を送信し
て、当該データ信号を送信するデータ報知手段を備え
た。

【００１０】従って、親局では、例えば各アンテナの配
下領域毎に存在する子局に対して１回の許可信号及びデ
ータ信号を送信するのみで当該配下領域に存在する全て
の子局に対して同一のデータを送信することが可能であ
り、これにより、データ通信の効率化を図ることができ
る。また、このような各アンテナ毎の送信処理を例えば
全てのアンテナについて順次実行していくことにより、
親局では全てのアンテナの配下領域に存在する全ての子
局に対して同一のデータを効率よく送信することができ
る。

【００１１】また、親局では、上記のように各アンテナ
の配下領域毎にデータ信号等を送信する構成であるた
め、例えば或るデータを特定のアンテナの配下領域のみ
に対して送信するといったデータ通信の態様や、また、
例えば各アンテナの配下領域毎に送信するデータを異な
らせるといったデータ通信の態様を実行することも可能
である。このように、本発明では、親局に指向性を有し
た複数のアンテナを備えた無線データ通信システムにお
いて、親局と子局とのデータ通信の態様を多様化するこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係る一実施例を図面を参
照して説明する。図１には、本発明に係る無線データ通
信システムを無線ＬＡＮシステムに適用した場合のシス
テムの構成例を示してあり、同図に示したシステムに
は、ＬＡＮのバックボーンネットワーク３に接続される
親局（ＣＭ：Control Module）１と、データ処理装置Ｐ
１〜Ｐ３に接続される複数の子局（ＵＭ：User Modul
e）２ａ〜２ｃとが備えられている。本例では、このよ
うな親局１と複数の子局２ａ〜２ｃとの間で無線により
データ通信が行われる。

【００１３】ここで、本例では、上記した各データ処理
装置Ｐ１〜Ｐ３はノートＰＣ等といったパーソナルコン
ピュータ（ＰＣ）から構成されており、例えば各データ
処理装置Ｐ１〜Ｐ３に設けられたＰＣカードスロットを
用いて、各子局２ａ〜２ｃと各データ処理装置Ｐ１〜Ｐ
３とがＰＣカードスロットインタフェースＦ１〜Ｆ３を
介して接続されている。なお、子局２ａ〜２ｃに接続さ
れるデータ処理装置としてはどのようなものが用いられ
てもよい。また、本発明では、例えば子局とデータ処理
装置とが必ずしも別体で構成されなくともよく、例えば
両者が一体として構成されていてもよい。

【００１４】また、本例では、バックボーンネットワー
ク３は例えばイーサネットのケーブルから構成されてい
るが、例えばバックボーンネットワークが無線通信を用
いたネットワークから構成されていてもよい。

【００１５】次に、上記した親局１と子局２ａ〜２ｃの
構成例を説明する。なお、本例では、各子局２ａ〜２ｃ
の構成やその動作は同様であるため、説明の便宜上から
複数の子局２ａ〜２ｃをまとめて子局２として示すこと
として、親局１と子局２の構成例を説明する。図２に
は、親局１の構成例を示してあり、この親局１には、指
向性を有したアンテナを備えたアンテナ部１１と、ベー
スバンド信号の処理等を行うベースバンド処理部（ＢＢ
部）１２と、ベースバンド信号の変復調等を行うＩＦ部
１３と、信号の送受信の切替等を行うＲＦ部１４と、こ
れら各処理部１１〜１４を制御等する制御部１５とが備
えられている。

【００１６】アンテナ部１１には、１２個のセクタアン
テナＴ０〜Ｔ１１を設けたセクタアンテナ部Ｔと、これ
らのセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１を切り替えるスイッチ
部２１とが備えられている。本例では、各セクタアンテ
ナＴ０〜Ｔ１１は同様な構成であり、各セクタアンテナ
Ｔ０〜Ｔ１１は３０度の指向性を有している。

【００１７】図３には、上記した各セクタアンテナＴ０
〜Ｔ１１やその通信可能領域（配下領域）を概念的に示
してあり、親局１では、上記のように３０度の指向性を
有した１２個のセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１により全体
として３６０度の範囲で通信可能領域（サービスエリ
ア）が形成されている。なお、同図に示した他の部分に
ついては後述する。本例では、上記した１２個のセクタ
アンテナＴ０〜Ｔ１１により、子局との通信に用いる指
向性を有した複数のアンテナが構成されている。スイッ
チ部２１は、上記した１２個のセクタアンテナＴ０〜Ｔ
１１の中から通信に用いるアンテナを切り替えるスイッ
チを有しており、本例では、このスイッチの切替は制御
部１５からの指示に従って行われる。

【００１８】ＢＢ部１２には、データ信号等の送信処理
や受信処理を制御する通信制御部２２と、送信対象のデ
ータ信号等を処理する送信データ処理部２３と、受信し
たデータ信号等を処理する受信データ処理部２４とが備
えられている。通信制御部２２は、制御部１５との間で
データ信号等を送受する機能を有しており、例えば制御
部１５から受信したデータ信号等をパラレル／シリアル
（Ｐ／Ｓ）変換等して送信データ処理部２３へ出力する
一方、受信データ処理部２４から入力したデータ信号等
をシリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換等して制御部１５
へ送信する。

【００１９】送信データ処理部２３は、例えば誤り訂正
処理を行うためのＦＥＣエンコーダや、ベースバンド信
号のゼロ抑圧や秘匿のためのスクランブラや、デジタル
信号で形成した無線フレームの同期制御を行う論理回路
や、Ｓ／Ｐ変換処理を行う回路等を有しており、通信制
御部２２から入力したデータ信号等を誤り訂正処理等し
てＩＦ部１３へ出力する。受信データ処理部２４は、Ｐ
／Ｓ変換処理を行う回路や、バッファや、無線フレーム
の同期制御を行う回路や、スクランブルされた信号を解
読するデスクランブラや、誤り訂正処理を行うためのＦ
ＥＣデコーダ等を有しており、ＩＦ部１３から入力した
データ信号等を誤り訂正処理等して通信制御部２２へ出
力する。

【００２０】ＩＦ部１３には、変復調処理を行う変復調
部２５と、信号波を発信する発信部２６とが備えられて
いる。変復調部２５は、例えばデジタルベースバンド信
号を変調する機能や、デジタルベースバンド信号を復調
する機能や、送信処理（すなわち、変調処理）及び受信
処理（すなわち、復調処理）を切り替えるスイッチ等を
有しており、送信データ処理部２３から入力したデータ
信号等を変調等してＲＦ部１４の混合・分離部２８へ出
力する一方、混合・分離部２８から入力したデータ信号
等を復調等して受信データ処理部２４へ出力する。発振
部２６は、例えば所定の周波数の信号波を発生するため
の発振器ＰＬＬ等を有しており、発生した信号波をＲＦ
部１４のキャリア生成部２７や上記した変復調部２５へ
出力する。

【００２１】ＲＦ部１４には、通信キャリアを生成する
キャリア生成部２７と、変調されたベースバンド信号と
通信キャリアとを混合（合成）或いは分離する混合・分
離部２８と、送信処理及び受信処理を切り替える送受信
切替部２９とが備えられている。キャリア生成部２７
は、発振部２６から入力した信号波の周波数を逓倍する
逓倍器や、信号波を増幅する増幅器（ＡＭＰ）等を有し
ており、発振部２６から入力した信号波を用いて通信キ
ャリア（例えばミリ波）を生成して混合・分離部２８へ
出力する。

【００２２】混合・分離部２８は、変調されているベー
スバンド信号と通信キャリアとを混合する機能や分離す
る機能を有しており、変復調部２５から入力されたデー
タ信号等とキャリア生成部２７から入力された通信キャ
リアとを混合して送受信切替部２９へ出力する一方、送
受信切替部２９から入力した混合波を通信キャリアとデ
ータ信号等とに分離して、分離したデータ信号等を変復
調部２５へ出力する。送受信切替部２９は、送信処理と
受信処理とを切り替える機能等を有しており、混合・分
離部２８から入力したデータ信号等（本例では、通信キ
ャリアとの混合波）をアンテナ部１１へ出力して無線に
より送信させる一方、アンテナ部１１により無線で受信
されたデータ信号等（本例では、通信キャリアとの混合
波）を入力して混合・分離部２８へ出力する。

【００２３】制御部１５には、各種の演算処理等を行う
ＣＰＵ３０と、ＣＰＵ３０の作業用等に用いられるＲＡ
Ｍ３１と、制御プログラム等を格納したＲＯＭ（例え
ば、フラッシュＲＯＭ）３２と、ＢＢ部１２との間でデ
ータ信号等の送受を行うＤＰＲＡＭ３３と、バックボー
ンネットワーク３との間でデータ等の送受を行うＬＡＮ
インタフェース部３４とが備えられている。ここで、Ｄ
ＰＲＡＭ３３は上記したＢＢ部１２の通信制御部２２と
接続されており、ＬＡＮインタフェース部３４はバック
ボーンネットワーク３と接続されている。ＣＰＵ３０
は、例えばＲＯＭ３２に格納された制御プログラムをＲ
ＡＭ３１に展開して実行することにより、上記した各処
理部１１〜１４を統括制御し、また、各種の処理を実行
することを行う。

【００２４】本例では、こうしたＣＰＵ３０等により、
例えば後述する報知信号や許可信号や受信確認信号をア
ンテナ部１１から子局２に対して無線送信する処理や、
アンテナ部１１により子局２から無線受信した後述する
要求信号や受信確認信号を解析等する処理や、ＬＡＮイ
ンタフェース部３４を介してバックボーンネットワーク
３から受信した子局２宛のデータをデータ信号としてア
ンテナ部１１から子局２に対して無線送信する処理や、
アンテナ部１１によりデータ信号として子局２から無線
受信したデータをＬＡＮインタフェース部３４を介して
バックボーンネットワーク３へ送信する処理や、また、
アンテナ部１１のスイッチ部２１を制御して通信に用い
るセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１を切り替えさせる処理等
を行う。

【００２５】なお、データ信号等をアンテナ部１１によ
り送受信する処理は、例えばＣＰＵ３０が上記したＢＢ
部１２やＩＦ部１３やＲＦ部１４を制御することにより
行われ、具体的には、送信対象のデータ信号等は、ＣＰ
Ｕ３０によりＤＰＲＡＭ３３を介して通信制御部２２へ
出力されて、送信データ処理部２３や変復調部２５によ
り誤り訂正処理や変調処理等された後に、混合・分離部
２８及び送受信切替部２９を介してアンテナ部１１から
送信される。また、アンテナ部１１により受信されたデ
ータ信号等は、送受信切替部２９や混合・分離部２８を
介して変復調部２５へ入力されて、当該変復調部２５や
受信データ処理部２４により復調処理や誤り訂正処理等
された後に、通信制御部２２を介して制御部１５のＤＰ
ＲＡＭ３３へ入力される。

【００２６】ここで、本例の親局１と子局２との間では
通信フレームを用いてデータ通信が行われ、本例のデー
タ通信に用いられる通信フレームの構成を説明する。図
４（ａ）には、本例のデータ通信に用いられる通信フレ
ームのフォーマット例を示してあり、この通信フレーム
の１フレーム中には、報知信号（Ｂｃｈ）を送信するた
めの１個の報知信号スロットＢと、受信確認信号（Ａｃ
ｈ）を送信するための４個の受信確認信号スロットＡ１
〜Ａ４と、要求信号（Ｒｃｈ）を送信するための１２個
の要求信号スロットＲ１〜Ｒ１２と、許可信号（Ｇｃ
ｈ）を送信するための４個の許可信号スロットＧ１〜Ｇ
４と、例えば短いデータ信号（ＤＳｃｈ）を送信するた
めの３個のデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３と、例え
ば長いデータ信号（ＤＬｃｈ）を送信するための１個の
データ信号スロットＤＬ４とが例えば記載順に包含され
ている。

【００２７】また、図４（ｂ）〜図４（ｇ）には、上記
した各信号を送信するための各スロットの更に詳しい構
成例を示してあり、これらの図に示されるように、本例
では各信号の先頭に図４（ｈ）に示すガードタイム信号
や図４（ｉ）に示すバーストヘッダ信号が付加されて各
スロットにより送信される。なお、図４（ｉ）に示すよ
うに、バーストヘッダ信号は例えばビット同期信号Ｈ１
とフレーム同期信号Ｈ２と識別信号Ｈ３とから構成され
ており、これらにより、送受信の切替やビット同期や信
号の識別等が行われる。

【００２８】また、上記した報知信号は親局１が子局２
の存在を確認するための信号であり、要求信号は子局２
が親局１に対して自己の存在を通知することやデータ通
信を要求することを行うための信号（応答信号）であ
り、許可信号は親局１が子局２に対してデータ通信を許
可することや子局２に対してデータ通信を要求すること
を行うための信号であり、データ信号は親局１と子局２
との間でデータを通信するための信号であり、受信確認
信号はデータ信号を受信した局が送信元の局に対してデ
ータの受信状況を通知するための信号である。

【００２９】また、図５〜図７を用いて、上記した通信
フレームの構成や親局１の制御部１５により行われる処
理を更に詳しく説明する。本例の親局１の制御部１５で
は、図５に示すスキャンパターンテーブルＱ１がＲＯＭ
３２等に格納されており、このテーブルＱ１では、セク
タアンテナＴ０〜Ｔ１１と同数の通信フレームの番
号（”第１フレーム”〜”第１２フレーム”）と、各セ
クタアンテナＴ０〜Ｔ１１に割り当てられた番号（セク
タ番号）”０”〜”１１”とが対応して記憶されてい
る。

【００３０】本例では、ＣＰＵ３０が上記したスキャン
パターンテーブルＱ１を参照して、例えば順次通信され
る各通信フレーム（”第１フレーム”、”第２フレー
ム”、・・・、”第１２フレーム”）毎に対応して記憶
されているセクタ番号”０”〜”１１”に従って、通信
に用いるアンテナを各セクタ番号に対応したセクタアン
テナＴ０、Ｔ１、・・・、Ｔ１１に順次切り替えさせて
報知信号スロットＢにより報知信号を送信することを行
い、ＣＰＵ３０では、こうした１２フレーム分の報知信
号の送信処理を繰り返し行う。

【００３１】このような構成により、親局１では、セク
タアンテナＴ０〜Ｔ１１と同数の１２フレームを１周期
として、例えば同一の情報信号を各周期毎に３６０度の
サービスエリア内に存在する全ての子局２に対して送信
することができる。なお、例えば上記したスキャンパタ
ーンテーブルＱ１を書き換え可能なメモリに格納した場
合には、使用状況等に応じて適時その内容を書き換える
ことが可能な構成とすることもできる。

【００３２】また、本例では、親局１により１２個のセ
クタアンテナＴ０〜Ｔ１１を切り替えることが行われる
ため、上記したスキャンパターンテーブルＱ１では１２
フレーム分のセクタ番号を記憶させたが、例えば図６に
セクタアンテナの数（ＣＭのアンテナセクタ数）とスキ
ャンパターンテーブルＱ１の参照範囲とを対応付けたテ
ーブルＱ２を示すように、セクタアンテナの数が１２個
より少ない場合には、例えば当該セクタアンテナと同数
のフレーム分のセクタ番号のみを参照してアンテナの切
替処理が行われればよい。また、セクタアンテナが１２
個より多い場合についても同様に、例えば少なくとも当
該セクタアンテナと同数のフレーム分のセクタ番号が記
憶されて参照されればよい。

【００３３】また、本例の親局１の制御部１５では、図
７に示す受信セクタローテーションテーブルＱ３がＲＯ
Ｍ３２等に格納されており、このテーブルＱ３では、各
通信フレーム中の報知信号スロットＢに割り当てられる
セクタアンテナＴ０〜Ｔ１１のセクタ番号（Ｂｃｈ送信
セクタ）と、当該通信フレーム中の各要求信号スロット
Ｒ１〜Ｒ１２に割り当てられるセクタアンテナＴ０〜Ｔ
１１のセクタ番号（Ｒｃｈ受信セクタ）とが対応して記
憶されている。

【００３４】同図に示されるように、本例では、各通信
フレーム中で報知信号スロットＢと１２個目の要求信号
スロットＲ１２とに同一のセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１
が割り当てられており、他の各要求信号スロットＲ１〜
Ｒ１１には、１２個の要求信号スロットＲ１〜Ｒ１２に
割り当てられるセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１の順序が上
記したスキャンパターンテーブルＱ１で規定された報知
信号を送信するためのセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１の切
替順序と同様な並び順序となるように各セクタアンテナ
Ｔ０〜Ｔ１１が割り当てられている。具体的には、一例
として、報知信号スロットＢにセクタアンテナＴ３が割
り当てられた通信フレーム中では、各要求信号スロット
Ｒ１〜Ｒ１２に、セクタ番号がそれぞれ”４”、”
５”、”６”、”７”、”８”、”９”、”１０”、”
１１”、”０”、”１”、”２”、”３”に対応したセ
クタアンテナＴ４〜Ｔ１１、Ｔ０〜Ｔ３が記載順に割り
当てられる。

【００３５】本例では、ＣＰＵ３０が上記した受信セク
タローテーションテーブルＱ３を参照して、各通信フレ
ーム中の報知信号スロットＢにおいて切り替えさせたセ
クタアンテナＴ０〜Ｔ１１のセクタ番号に対応させて、
当該通信フレーム中の各要求信号スロットＲ１〜Ｒ１２
において通信に用いるアンテナを当該テーブルＱ３で割
り当てられている各セクタアンテナＴ０〜Ｔ１１に順次
切り替えさせて子局２から送信される要求信号を受信待
機及び受信することを行う。なお、受信セクタローテー
ションテーブルＱ３についても、上記したスキャンパタ
ーンテーブルＱ１の場合と同様に、書き換え可能な構成
とすることもできる。

【００３６】このように、本例の通信フレームでは、１
個の報知信号スロットＢと、親局１のアンテナＴ０〜Ｔ
１１と同数で各アンテナＴ０〜Ｔ１１に対応した要求信
号スロットＲ１〜Ｒ１２が設けられており、各要求信号
スロットＲ１〜Ｒ１２が報知信号スロットＢに割り当て
たアンテナＴ０〜Ｔ１１の切替順序に対応する順序で配
列されている。

【００３７】また、本例では、ＣＰＵ３０が上記したよ
うに通信に用いるセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１を切り替
えさせて報知信号の送信処理や受信待機を行うことによ
り、指向性を有した複数のアンテナを順次切り替えさせ
て報知信号を順次送信することや、報知信号を送信した
後に通信に用いるアンテナを所定のサーチタイミングで
当該報知信号を送信したアンテナに切り替えさせること
を行っている。ここで、本例では、ＣＰＵ３０が報知信
号を送信した後に要求信号スロットＲ１〜Ｒ１２におい
て通信に用いるアンテナを当該報知信号を送信したセク
タアンテナＴ０〜Ｔ１１に切り替えさせるタイミングが
上記した所定のサーチタイミングである。

【００３８】また、後述するように本例の子局２では親
局１から送信された報知信号を受信すると親局１に対し
て要求信号を送信することが行われ、親局１では要求信
号スロットＲ１〜Ｒ１２を介して子局２から送信された
要求信号を受信すると、例えば許可信号スロットＧ１〜
Ｇ４やデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ４や受
信確認信号スロットＡ１〜Ａ４を用いて子局２との間で
無線によりデータ通信を行うことが開始される。このよ
うなデータ通信において親局１の制御部１５により行わ
れる処理や上記した通信フレーム中の許可信号スロット
Ｇ１〜Ｇ４やデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ
４や受信確認信号スロットＡ１〜Ａ４の構成について説
明する。

【００３９】本例の通信フレームでは、好ましい態様と
して、親局１が子局２に対してデータ通信の要求や許可
を指示する許可信号を送信するための許可信号スロット
Ｇ１〜Ｇ４と、親局１と子局２との間でデータ信号を送
信するためのデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ
４と、データの受信確認信号を送信するための受信確認
信号スロットＡ１〜Ａ４が互いに同数で複数設けられて
おり、互いに対応する各スロットに対応する番号”１”
〜”４”が与えられている。そして、通信フレーム中で
は、許可信号スロットＧ１〜Ｇ４の配列に対応して当該
許可信号スロット番号”１”〜”４”に対応する番号”
１”〜”４”のデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、Ｄ
Ｌ４と受信確認信号スロットＡ１〜Ａ４が配列されてい
る。

【００４０】このような通信フレームの構成により、本
例では、親局１が子局２に対して許可信号を送信した許
可信号スロット番号”１”〜”４”に対応する番号”
１”〜”４”の各スロットを用いて、親局１と当該子局
２との間でデータ信号及び受信確認信号の通信が行われ
る。なお、親局１では、制御部１５のＣＰＵ３０が子局
２から要求信号を受信したセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１
を特定することにより、当該子局２が当該セクタアンテ
ナＴ０〜Ｔ１１により通信可能な領域に存在することを
把握することができ、本例では当該子局２との間でのデ
ータ通信に用いる各スロットにおいて、ＣＰＵ３０が通
信に用いるアンテナを特定したセクタアンテナＴ０〜Ｔ
１１に切り替えさせることが行われる。

【００４１】例えば親局１により子局２からデータ通信
を要求する要求信号が受信されると、親局１の制御部１
５では、ＣＰＵ３０が通信に用いるアンテナを当該要求
信号を受信したセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１に切り替え
させてデータ通信を許可する許可信号をいずれかの許可
信号スロットＧ１〜Ｇ４を介して送信する。ここで、親
局１２では各通信フレーム毎に最大で１２個の要求信号
を受信することがあるが、本例のＣＰＵ３０では子局２
からのデータ通信の要求と、バックボーンネットワーク
３を介して受信したデータをデータ信号として子局２に
対して送信する要求とを調整して、各許可信号スロット
Ｇ１〜Ｇ４に上りの通信（子局２から親局１への通信）
或いは下りの通信（親局１から子局２への通信）を割り
当てることを行い、こうした割り当てを例えば許可信号
により子局２に対して通知する。

【００４２】後述するように子局２では親局１から上記
した許可信号を受信すると当該許可信号を受信した許可
信号スロット番号に対応した番号のデータ信号スロット
ＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬを介してデータ信号を送信するこ
とが行われ、一方、親局１のＣＰＵ３０では、子局２か
ら送信された当該データ信号を受信すると上記した許可
信号スロット番号に対応した番号の受信確認信号スロッ
トＡ１〜Ａ４を介して例えばＡＣＫやＮＡＫといった受
信確認信号を切り替えさせたセクタアンテナＴ０〜Ｔ１
１から子局２に対して送信することを行う。なお、図８
には、このようなデータ通信において親局１と子局２と
の間で行われる通信処理の手順の一例を概念的に示して
ある。

【００４３】本例では、上記のようにしてＣＰＵ３０が
通信に用いるセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１を切り替えさ
せて上記した許可信号の送信処理や子局２から送信され
るデータ信号の受信待機を行うことにより、子局からデ
ータ通信を要求する要求信号（応答信号）を受信したア
ンテナを用いてデータ通信を許可する許可信号を送信す
ることや、当該許可信号を送信した後に通信に用いるア
ンテナを所定のデータ受信タイミングで当該許可信号を
送信したアンテナに切り替えさせることを行っている。
ここで、本例では、ＣＰＵ３０が許可信号を送信した後
にデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ４において
通信に用いるアンテナを当該許可信号を送信したセクタ
アンテナＴ０〜Ｔ１１に切り替えさせるタイミングが上
記した所定のデータ受信タイミングである。

【００４４】また、親局１では、例えば子局２との間で
データ通信を行っている場合や、子局２からその存在を
通知する要求信号を受信した場合に、バックボーンネッ
トワーク３を介して当該子局２宛のデータを受信する
と、当該データをデータ信号として子局２に対して送信
等することが行われる。すなわち、親局１の制御部１５
では、ＣＰＵ３０が通信に用いるアンテナを子局２から
要求信号を受信したセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１に切り
替えさせてデータ通信を要求する許可信号をいずれかの
許可信号スロットＧ１〜Ｇ４を介して送信するととも
に、当該許可信号を送信した許可信号スロット番号に対
応した番号のデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ
４を介して当該子局２宛のデータ信号を送信することを
行う。

【００４５】後述するように子局２では親局１からデー
タ信号を受信すると上記した許可信号を受信した許可信
号スロット番号に対応した番号の受信確認信号スロット
Ａ１〜Ａ４を介して受信確認信号を送信することが行わ
れ、一方、親局１のＣＰＵ３０では、こうした番号の受
信確認信号スロットＡ１〜Ａ４において、通信に用いる
アンテナをデータ信号を送信したセクタアンテナＴ０〜
Ｔ１１に切り替えさせて子局２から送信される受信確認
信号を受信待機及び受信することを行う。なお、図９に
は、このようなデータ通信において親局１と子局２との
間で行われる通信処理の手順の一例を概念的に示してあ
る。

【００４６】本例では、上記のようにしてＣＰＵ３０が
通信に用いるセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１を切り替えさ
せて上記した許可信号の送信処理や子局２から送信され
る受信確認信号の受信待機を行うことにより、子局から
要求信号（応答信号）を受信したアンテナを用いてデー
タ通信を要求する許可信号を送信するとともにデータ信
号を送信することや、当該データ信号を送信した後に通
信に用いるアンテナを所定の確認タイミングで当該デー
タ信号を送信したアンテナに切り替えさせることを行っ
ている。ここで、本例では、ＣＰＵ３０がデータ信号を
送信した後に受信確認信号スロットＡ１〜Ａ４において
通信に用いるアンテナを当該データ信号を送信したセク
タアンテナＴ０〜Ｔ１１に切り替えさせるタイミングが
上記した所定の確認タイミングである。

【００４７】また、上記したように本例の通信フレーム
中には、データ長が異なる複数のデータ信号スロットＤ
Ｓ１〜ＤＳ３、ＤＬ４が設けられており、本例の親局１
では、ＣＰＵ３０が送信対象のデータの長さを検出し
て、検出した長さに応じて当該データの送信に用いるデ
ータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ４を切り替える
ことを行う。すなわち、本例のＣＰＵ３０では、例えば
バックボーンネットワーク３を介して受信したデータの
長さ（例えば、イーサネットフレームの長さ）や、子局
２から要求信号等により通知された当該子局２からの送
信を要求するデータの長さに応じて、実用上で可能な範
囲で、比較的短いデータについては短いデータ長を有す
るデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３を割り当ててデー
タ通信を行う一方、比較的長いデータについては長いデ
ータ長を有するデータ信号スロットＤＬ４を割り当てて
データ通信を行う。

【００４８】本例では、上記のようにして、ＣＰＵ３０
が送信対象のデータの長さに応じて当該データの送信に
用いるデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ４を切
り替えることを行っている。なお、データ信号スロット
のデータ長やその種類の数は任意であり、例えば３種類
以上のデータ長を有するデータ信号スロットを通信フレ
ーム中に設けて、これら３種類以上のデータ信号スロッ
トを切り替えてデータ通信を行う構成が用いられてもよ
い。また、上記のようなデータ信号スロットの切替処理
を例えば親局１から子局２へのデータ通信のみ或いは子
局２から親局１へのデータ通信のみに用いることもでき
る。また、上記のようなデータ信号スロットの切替処理
を行う構成は必ずしも用いられなくともよく、例えばデ
ータ長が等しいデータ信号スロットのみが通信フレーム
中に設けられてもよい。

【００４９】以上の構成により、本例の親局１では、指
向性を有した複数のセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１を切り
替えて、サービスエリア内に存在する複数の子局２に対
して報知信号を無線により送信することを行い、これに
より、これらの子局２との間で要求信号や許可信号やデ
ータ信号や受信確認信号を送受信してデータ通信を行
う。なお、本例の親局１と子局２との間では上記した通
信フレームによりＴＤＤ無線通信が行われている。ま
た、親局１では、バックボーンネットワーク３を介して
データ等を送受信することも行う。

【００５０】ここで、以上では、親局１とそれぞれの子
局２との間で個別に許可信号やデータ信号を通信する場
合の態様を示したが、本例の親局１では、例えば複数の
子局２に対して同一のデータを送信する場合に、当該デ
ータ信号等の送信を各セクタアンテナＴ０〜Ｔ１１の配
下領域毎に効率よく行うこともできる。

【００５１】なお、本例では、このようなデータ送信処
理（データ報知処理）は、上記したように制御部１５の
ＣＰＵ３０が制御プログラムを実行することにより制御
されて行われ、本例では、このようなＣＰＵ３０の制御
処理等により、各アンテナの配下領域毎に子局に対して
データ信号を送信する旨を通知する許可信号を送信し
て、当該データ信号を送信するデータ報知手段が構成さ
れる。

【００５２】具体的には、本例の親局１では、各セクタ
アンテナＴ０〜Ｔ１１の配下領域毎に当該配下領域に存
在する全ての子局２に対して共通の許可信号（共通許可
信号）を送信することで当該全ての子局２に対して共通
のデータ信号（共通データ信号）を送信する旨を通知す
ることを行った後に、当該全ての子局２に対して当該共
通データ信号を送信することにより、当該全ての子局２
に対して同一のデータを送信（報知）することを行う。

【００５３】ここで、親局１から複数の子局２に対して
送信される同一のデータとしては、例えばイーサネット
フレームのブロードキャストデータや、全ての子局２に
対する一斉指示のデータや、全ての子局２に対してプロ
グラムやパラメータをダウンロードさせるためのデータ
等といったものがあり、それぞれ、各セクタアンテナＴ
０〜Ｔ１１の配下領域毎に存在する子局２に対して共通
の情報を報知することや、共通の動作指示を与えること
や、共通のプログラム等をダウンロードさせること等が
できる。

【００５４】また、本例では、上記した共通許可信号や
共通データ信号を送信するためのスロットとして、例え
ば親局１が各子局２と個別にデータ通信を行う場合に用
いる許可信号スロットＧ１〜Ｇ４やデータ信号スロット
ＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ４の全て或いは一部を共用してい
るが、例えば共通許可信号や共通データ信号には全ての
子局２に対するものであることを示す識別子を付すこと
により、これら共通許可信号や共通データ信号と各子局
２に対して個別に送信される許可信号やデータ信号とが
子局２により識別可能な構成となっている。

【００５５】なお、必ずしもこのような構成が用いられ
なくともよく、例えば他の構成として、複数の許可信号
スロットＧ１〜Ｇ４やデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ
３、ＤＬ４の内の特定の許可信号スロットや特定のデー
タ信号スロットを常に或いは所定の周期等で共通許可信
号等を送信するためのスロットとして割り当てる構成を
用いることもでき、また、各セクタアンテナＴ０〜Ｔ１
１毎に順次送信される複数の通信フレームの内の一部を
所定の周期等で共通許可信号等を送信するための通信フ
レームとして割り当てる構成を用いることもできる。

【００５６】図１０には、本例の親局１により行われる
上記したデータ報知処理の手順の一例を示してある。す
なわち、親局１では、例えば所定の周期毎等に共通デー
タ信号を子局２に対して送信する要求が発生したか否か
を判定し（ステップＳ１）、このような要求が発生して
いない場合には例えば各子局２との間で個別にデータ通
信を行う処理を実行する一方（ステップＳ８）、当該要
求が発生した場合には、まず、例えばこれから通信する
通信フレーム中の許可信号スロットＧ４及びデータ信号
スロットＤＬ４の送信セクタ番号を“０”（本例ではセ
クタアンテナＴ０と対応した番号）に設定する（ステッ
プＳ２）。

【００５７】上記の設定を行うとともに、親局１では、
上記した許可信号スロットＧ４により送信する共通許可
信号（例えば全ての子局２に対する報知データ用の許可
情報を含んだ信号）を生成するとともに（ステップＳ
３）、上記したデータ信号スロットＤＬ４により送信す
る共通データ信号（例えば上記した報知データを含んだ
信号）を生成する（ステップＳ４）。そして、親局１で
は、生成した共通許可信号を上記した許可信号スロット
ＧＬ４によりセクタアンテナＴ０を用いて送信するとと
もに生成した共通データ信号を上記したデータ信号スロ
ットＤＬ４によりセクタアンテナＴ０を用いて送信する
（ステップＳ５）。これにより、セクタアンテナＴ０の
配下領域に存在する全ての子局２により当該共通データ
信号が受信されて処理される。

【００５８】次に、親局１では、送信セクタ番号（現在
の状態では“０”）に１を加え（ステップＳ６）、これ
により得られた送信セクタ番号“１”（本例ではセクタ
アンテナＴ１と対応した番号）についても上記と同様に
して、共通許可信号や共通データ信号をセクタアンテナ
Ｔ１を用いて送信等する（ステップＳ３〜ステップＳ
６）。また、親局１では、残りの各セクタアンテナＴ２
〜Ｔ１１（本例では送信セクタ番号“２”〜“１１”）
についても同様な処理を順次実行し（ステップＳ３〜Ｓ
６）、全てのセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１についてのデ
ータ報知処理を実行する（ステップＳ７）。

【００５９】以上のように、本例の親局１では、例えば
各セクタアンテナＴ０〜Ｔ１１の配下領域毎に共通許可
信号及び共通データ信号を送信する処理を全てのセクタ
アンテナＴ０〜Ｔ１１について順次実行することによ
り、当該全てのセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１の配下領域
に存在する全ての子局２に対して同一のデータを報知す
ることができる。

【００６０】また、本例の親局１では、例えば或るデー
タを特定のセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１の配下領域に存
在する子局２のみへ送信することも可能であり、具体的
には、特定のセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１のみを用いて
共通許可信号や共通データ信号を送信すればよい。ま
た、本例の親局１では、例えば各セクタアンテナＴ０〜
Ｔ１１の配下領域毎に異なるデータを送信することもで
き、これにより、例えば各配下領域に存在する子局２に
対して各配下領域毎に異なる動作指示等を送信すること
も可能である。

【００６１】図１１には、子局２の構成例を示してあ
り、この子局２には、アンテナを備えたアンテナ部４１
と、ベースバンド信号の処理等を行うベースバンド処理
部（ＢＢ部）４２と、ベースバンド信号の変復調等を行
うＩＦ部４３と、信号の送受信の切替等を行うＲＦ部４
４と、これら各処理部４１〜４４を制御等する制御部４
５とが備えられている。ここで、ＢＢ部４２に備えられ
た各処理部５２〜５４や、ＩＦ部４３に備えられた各処
理部５５、５６や、ＲＦ部４４に備えられた各処理部５
７〜５９の構成や動作については、上記した親局１に備
えられた各処理部２２〜２９の場合と同様であり、これ
らの説明は省略する。

【００６２】本例の子局２では、アンテナ部４１に、６
個のセクタアンテナを設けたセクタアンテナ部Ｎと、こ
れらのセクタアンテナを切り替えるスイッチ部５１とが
備えられている。本例では、後述する制御部４５により
スイッチ部５１が制御されて、例えば子局２が起動され
た際に６個のセクタアンテナの中から最も受信感度のよ
いアンテナが選択されて切り替えられるが、以降におい
て例えば親局１との間でデータ通信が行われている最中
等にはセクタアンテナの切替が行われないものとして説
明する。

【００６３】子局２の制御部４５には、各種の演算処理
等を行うＣＰＵ６０と、ＣＰＵ６０の作業用等に用いら
れるＲＡＭ６１と、制御プログラム等を格納したＲＯＭ
（例えば、フラッシュＲＯＭ）６２と、ＢＢ部４２との
間でデータ信号等の送受を行うＦＩＦＯ部６３と、デー
タ処理装置Ｐ１〜Ｐ３との間でデータ等の送受を行うＰ
Ｃカードインタフェース部６４とが備えられている。こ
こで、ＦＩＦＯ部６３は上記したＢＢ部４２の通信制御
部５２と接続されており、ＰＣカードインタフェース部
６４はデータ処理装置Ｐ１〜Ｐ３と接続されている。Ｃ
ＰＵ６０は、例えばＲＯＭ６２に格納された制御プログ
ラムをＲＡＭ６１に展開して実行することにより、上記
した各処理部４１〜４４を統括制御し、また、各種の処
理を実行することを行う。

【００６４】本例では、こうしたＣＰＵ６０等により、
例えば報知信号や許可信号や受信確認信号をアンテナ部
４１により親局１から無線受信する処理や、要求信号や
受信確認信号をアンテナ部４１により親局１に対して無
線送信する処理や、ＰＣカードインタフェース部６４を
介してデータ処理装置Ｐ１〜Ｐ３から受信したデータを
データ信号としてアンテナ部４１から親局１に対して無
線送信する処理や、アンテナ部４１によりデータ信号と
して親局１から無線受信したデータをＰＣカードインタ
フェース部６４を介してデータ処理装置Ｐ１〜Ｐ３へ送
信する処理等を行う。

【００６５】例えば子局２により親局１から送信された
報知信号が受信されると、当該子局２の制御部４５で
は、例えば親局１に対して送信するデータが存在する場
合にはＣＰＵ６０がデータ通信を要求する要求信号を親
局１に対して無線送信することを行う。なお、送信対象
のデータが存在しない場合には、ＣＰＵ６０では例えば
自己（子局２）の存在を通知する要求信号を親局１に対
して送信することや、全く要求信号を送信しないことが
実行される。

【００６６】上記のような要求信号の送信処理は通信フ
レーム中の要求信号スロットＲ１〜Ｒ１２を用いて行わ
れ、子局２のＣＰＵ６０では、自己（子局２）との間で
通信可能な親局１のセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１が切り
替えられて通信に用いられるタイミングに同期して、上
記した要求信号を送信することを行う。

【００６７】すなわち、具体的には、上記した図３に示
すように、例えば現時点で通信されている通信フレーム
より２つ前の通信フレームで報知信号を受信した子局４
ａでは現時点の通信フレーム中で１０番目の要求信号ス
ロットＲ１０を用いて要求信号を送信し、また、例えば
現時点で通信されている通信フレームより１つ前の通信
フレームで報知信号を受信した子局４ｂでは現時点の通
信フレーム中で１１番目の要求信号スロットＲ１１を用
いて要求信号を送信し、また、例えば現時点で通信され
ている通信フレームで報知信号を受信した子局４ｃでは
現時点の通信フレーム中で１２番目の要求信号スロット
Ｒ１２を用いて要求信号を送信する。また、他の通信フ
レームで報知信号を受信した子局についても同様であ
る。

【００６８】なお、本例では、このように子局２が親局
１に対して要求信号を送信するために用いる要求信号ス
ロットＲ１〜Ｒ１２の番号の指定等は予め各子局２の制
御部４５等に設定されており、一例として、上記図７に
示した受信セクタローテーションテーブルＱ３と同様に
親局１でのセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１の切替順序を記
憶したテーブルを子局２の制御部４５に格納して、ＣＰ
Ｕ６０が当該テーブルを参照して通信に用いる要求信号
スロットＲ１〜Ｒ１２を判定する構成を用いることもで
きる。本例では、子局２のＣＰＵ６０が上記のようにし
て親局１に対して要求信号を送信することにより、親局
から報知信号を受信した後に前記サーチタイミングに同
期して要求信号（応答信号）を送信することを行ってい
る。

【００６９】また、例えば子局２により親局１から送信
されたデータ通信を許可する許可信号が受信されると、
当該子局２の制御部４５では、ＣＰＵ６０が当該許可信
号を受信した許可信号スロット番号に対応した番号のデ
ータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬを用いてデータ
信号を親局１に対して送信することを行い、また、当該
許可信号スロット番号に対応した番号の受信確認信号ス
ロットＡ１〜Ａ４を介して当該データ信号に対して親局
１から送信された受信確認信号を受信することを行う。
なお、本例では、このように子局２がデータ通信に用い
るスロットの番号の指定等は予め各子局２の制御部４５
等に設定されている。本例では、子局２のＣＰＵ６０が
上記のようにして親局１に対してデータ信号を送信する
ことにより、親局から許可信号を受信した後に前記デー
タ受信タイミングに同期してデータ信号を送信すること
を行っている。

【００７０】また、例えば子局２により親局１から送信
されたデータ通信を要求する許可信号及びデータ信号が
受信されると、当該子局２の制御部４５では、ＣＰＵ６
０が当該許可信号を受信した許可信号スロット番号に対
応した番号の受信確認信号スロットＡ１〜Ａ４を用いて
親局１に対して受信確認信号を送信することを行う。な
お、上記のように本例では、このように子局２がデータ
通信に用いるスロットの番号の指定等は予め各子局２の
制御部４５等に設定されている。本例では、子局２のＣ
ＰＵ６０が上記のようにして親局１に対して受信確認信
号を送信することにより、親局からデータ信号を受信し
た後に前記確認タイミングに同期してデータの受信確認
信号を送信することを行っている。

【００７１】このような構成により、本例の子局２で
は、親局１から報知信号を受信した場合に親局１に対し
て要求信号を無線により送信することにより、親局１と
の間で許可信号やデータ信号や受信確認信号を送受信し
てデータ通信を行う。また、子局２では、接続されたデ
ータ処理装置Ｐ１〜Ｐ３との間でデータ等を送受信する
ことも行う。また、上記したように本例の親局１からは
複数の子局２に対して共通の許可信号や共通のデータ信
号が送信される場合もあり、本例の子局２ではこのよう
な共通許可信号や共通データ信号を受信することも行
う。

【００７２】以上のように、本例の無線データ通信シス
テムでは、親局１が通信に用いるセクタアンテナＴ０〜
Ｔ１１を切り替えるタイミングと、子局２が親局１に対
して要求信号やデータ信号や受信確認信号を送信するタ
イミングとが同期しているため、親局１では子局２から
送信される各信号を受信するためのセクタアンテナＴ０
〜Ｔ１１を効率よく適切に切り替えることができ、これ
により、例えば親局１により子局２からの要求信号等を
正確に受信することができない衝突が生じてしまう確率
を低くして、データスループットの向上やデータ通信に
おける遅延時間の短縮等を実現することができる。

【００７３】また、本例の無線データ通信システムで
は、親局１と子局２との間でデータ通信を行うための許
可信号スロットＧ１〜Ｇ４とデータ信号スロットＤＳ１
〜ＤＳ３、ＤＬ４と受信確認信号スロットＡ１〜Ａ４と
が例えば予め対応付けられているため、データ通信に際
して当該データ通信（例えばデータ信号や受信確認信号
の通信）に用いるスロット位置の情報を親局１から子局
２に対して必ずしも許可信号に含めて通知する必要がな
いといったことから、こうしたスロット位置を通知する
ための制御情報の通信を省略して、スループットを向上
させることができる。

【００７４】なお、必ずしもこのような構成が用いられ
なくともよく、例えば親局１が子局２とのデータ通信に
用いるスロット位置の情報を許可信号に含めて当該子局
２に対して送信し、当該子局２が当該許可信号に基づい
て親局１とのデータ通信に用いるスロット位置を把握す
るといった構成が用いられてもよい。また、共通データ
信号の通信についても同様にどのような構成が用いられ
てもよい。

【００７５】また、本例の無線データ通信システムで
は、通信フレーム中にデータ長が異なる複数のデータ信
号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ４が設けられて、親局
１により送信対象のデータの長さに応じて当該データの
送信に用いるデータ信号スロットＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ
４を切り替えることが行われるため、例えば比較的短い
データが長いデータ長を有したスロットを用いて送信さ
れてしまって当該スロット中に多くの空きが発生してし
まうといった無駄な通信を低減させて、無線資源を効率
よく活用することができる。

【００７６】また、本例の無線データ通信システムで
は、バックボーンネットワーク３に接続される親局１
と、データ処理装置Ｐ１〜Ｐ３に接続される複数の子局
２とを備え、親局１が指向性を有した複数のアンテナ
（本例ではセクタアンテナＴ０〜Ｔ１１）を順次切替え
て各アンテナの配下領域に存在する子局２との間でデー
タ信号を無線通信する構成において、親局１には各アン
テナの配下領域毎に子局２に対してデータ信号（本例で
は共通データ信号）を送信する旨を通知する許可信号
（本例では共通許可信号）を送信して、当該データ信号
を送信するデータ報知手段を備えるようにしたため、本
例の親局１では、例えば各アンテナの配下領域毎に存在
する子局２に対して１回の許可信号及びデータ信号を送
信するのみで当該配下領域に存在する全ての子局２に対
して同一のデータを送信すること等が可能であり、これ
により、データ通信の効率化を図り、システム全体のス
ループットを向上させること等を実現することができ
る。

【００７７】以上のように、本例の無線データ通信シス
テムでは、例えば準ミリ波等といった高周波数帯域の無
線信号により親局１と複数の子局２との間でデータ通信
を行う場合であっても、例えば高速で大容量の当該デー
タ通信を効率よく行うことができる。例えば親局１で
は、準ミリ波等を送受信する指向性を有した複数のアン
テナを効率よく切り替えて複数の子局２とデータ通信を
行うことにより、当該データ通信の品質を確保しつつ多
くの子局２を収容すること等を実現することができる。

【００７８】ここで、上記実施例の図１では、システム
に備えられた子局として３つの子局２ａ〜２ｃを示した
が、システムに備えられる子局の数としては、複数であ
れば任意であってよい。また、親局や子局の構成として
は、必ずしも上記図２や図１１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。

【００７９】例えば親局に備えられる指向性を有したア
ンテナの数としては、複数であれば任意であってよく、
また、こうしたアンテナとしても種々なアンテナが用い
られてよい。また、例えば上記実施例で示した親局や子
局では、ＣＰＵやメモリ等を備えたハードウェア資源に
おいて、ＣＰＵが制御プログラムを実行することによ
り、上記したデータ通信に係る各種の処理を制御する構
成としたが、本発明では、当該処理を実行するための各
機能手段を独立したハードウェア回路として構成しても
よい。

【００８０】また、親局と子局との間での通信に用いら
れる通信フレームの構成としては必ずしも上記実施例で
示した構成に限られず、種々な構成が用いられてもよ
い。例えば１つの通信フレーム中に設けられる許可信号
スロットやデータ信号スロットや受信確認信号スロット
等といった各スロットの数としては必ずしも上記実施例
で示したものでなくともよく、他の構成が用いられても
よい。

【００８１】また、例えば親局が報知信号を送信するた
めに通信フレーム毎に複数のアンテナを切り替える順序
や、親局が要求信号を受信するために各要求信号スロッ
ト毎に複数のアンテナを切り替える順序についても必ず
しも上記実施例で示した態様ばかりでなく、他の順序が
用いられてもよい。また、例えば許可信号スロットとデ
ータ信号スロットと受信確認信号スロットとの対応付け
の態様としても、必ずしも上記実施例で示した態様ばか
りでなく、他の対応付けの態様が用いられてもよい。

【００８２】また、親局が複数のアンテナを切り替える
タイミングと子局が要求信号等を送信するタイミングと
は、上記実施例で示したように同期していれば特に限定
はなく、例えば上記したサーチタイミングやデータ受信
タイミングや確認タイミングとしては、システムの使用
状況等に応じて任意に設定されてもよい。また、上記実
施例では、本発明の無線データ通信システムを無線ＬＡ
Ｎシステムに適用した場合を示したが、本発明は、例え
ば公衆無線アクセスサービスにおけるシステム等といっ
た種々なシステムに適用されてもよい。また、例えば通
信方式としても種々なものが用いられてもよい。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る無線
データ通信システムによると、バックボーンネットワー
クに接続される親局と、データ処理装置に接続される複
数の子局とを備え、親局が指向性を有した複数のアンテ
ナを順次切替えて各アンテナの配下領域に存在する子局
との間でデータ信号を無線通信するに際して、親局では
各アンテナの配下領域毎に子局に対してデータ信号を送
信する旨を通知する許可信号を送信して、当該データ信
号を送信することができるようにしたため、例えば全て
の子局に対して同一のデータを送信する場合にデータ通
信の効率化を図ることができ、また、例えば特定のアン
テナの配下領域のみに対してデータを送信するといった
態様や、各アンテナの配下領域毎に異なるデータを送信
するといった態様でデータ通信を行うことを実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る無線データ通信システ
ムの構成例を示す図である。

【図２】親局の構成例を示す図である。

【図３】親局に備えられた複数のセクタアンテナやそれ
らの通信可能領域を概念的に示す図である。

【図４】通信フレームの構成例を示す図である。

【図５】スキャンパターンテーブルの一例を示す図であ
る。

【図６】親局のセクタアンテナ数とスキャンパターンテ
ーブル参照範囲との対応の一例を示す図である。

【図７】受信セクタローテーションテーブルの一例を示
す図である。

【図８】親局と子局との間でのデータ通信の処理手順の
一例を概念的に示す図である。

【図９】親局と子局との間でのデータ通信の処理手順の
一例を概念的に示す図である。

【図１０】親局により行われるデータ報知処理の手順の
一例を示す図である。

【図１１】子局の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１・・親局、 ２ａ〜２ｃ、４ａ〜４ｃ・・子局、３・
・バックボーンネットワーク、 Ｐ１〜Ｐ３・・データ
処理装置、Ｆ１〜Ｆ３・・ＰＣカードスロットインタフ
ェース、１１・・アンテナ部、 １５、４５・・制御
部、 Ｔ・・セクタアンテナ部、２１・・スイッチ部、
Ｔ０〜Ｔ１１・・セクタアンテナ、３０、６０・・Ｃ
ＰＵ、 ３１、６１・・ＲＡＭ、 ３２、６２・・ＲＯ
Ｍ、３４・・ＬＡＮインタフェース部、 ６４・・ＰＣ
カードインタフェース部、Ｂ・・報知信号スロット、
Ａ１〜Ａ４・・受信確認信号スロット、Ｒ１〜Ｒ１２・
・要求信号スロット、 Ｇ１〜Ｇ４・・許可信号スロッ
ト、ＤＳ１〜ＤＳ３、ＤＬ４・・データ信号スロット、
Ｑ１・・スキャンパターンテーブル、Ｑ３・・受信セク
タローテーションテーブル、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バックボーンネットワークに接続される
   親局と、データ処理装置に接続される複数の子局とを備
   え、親局が指向性を有した複数のアンテナを順次切替え
   て各アンテナの配下領域に存在する子局との間でデータ
   信号を無線通信する無線データ通信システムにおいて、 親局には、各アンテナの配下領域毎に子局に対してデー
   タ信号を送信する旨を通知する許可信号を送信して、当
   該データ信号を送信するデータ報知手段を備えたことを
   特徴とする無線データ通信システム。