JP2002135841A - 無線ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 各種システムとキャリア周波数帯を共用して
も回線接続が容易に得られるようにした無線ネットワー
クシステムを提供すること。 【解決手段】 移動局や移動中継局、基地局、固定局な
どの複数の無線ポートを無線チャネルで接続した無線ネ
ットワークシステムにおいて、各無線ポートは、発呼要
求又は接続要求が現われないときは受信モードブロック
００の処理にて、空きチャネルを探索、登録する動作を
繰返えし、発呼要求又は接続要求が現われたとき、発呼
モードブロック２０と次回線接続モードブロック３０に
て、登録されたチャネルにより後段の無線ポートに対す
る接続動作を行ない、ネットワークの接続が逐次各無線
ポートで遂行するようにする。この結果、他のシステム
とキャリア周波数帯を共用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種システムと周
波数帯を共用して高ビットレート通信を行なうようにし
た無線ネットワークシステムに係り、特に、複数の固定
又は移動式の端末局、中継局、基地局などにより多段回
線接続を行なうようにした無線ネットワークシステムの
回線接続方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像伝送など高ビットレート通信を意
図した無線ネットワークシステムは、各種システムにお
けるマルチメディア通信化の趨勢下で、防災無線をはじ
めとする各種公共無線システムにおいても、益々その必
要性が高くなっている。

【０００３】そこで、このような高ビットレート通信を
意図した無線ネットワークシステムとしては、例えば図
４に示すシステムが従来から使用されている。この図４
のシステムは、例えば３台の移動局Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３
と、２台の移動中継局Ｒ１、Ｒ２、基地局Ｂ、それに司
令センタ機能を備えた固定局Ｆとで構成されている。

【０００４】そして、ここでは、これら移動局Ｍ１、Ｍ
２、Ｍ３と移動中継局Ｒ１、Ｒ２、基地局Ｂ、それに固
定局Ｆを総称して無線ポート(又は無線ノード)と呼び、
これらが無線チャネル(一部に有線チャネルを含む場合
もある)で結ばれ、ネットワークを形成するようになっ
ている。

【０００５】このとき、移動局Ｍ１、Ｍ２と基地局Ｂの
間に移動中継局Ｒ１、Ｒ２を設けているのは、次の理由
による。すなわち、このような高ビットレートの無線ネ
ットワークシステムの場合、帯域幅を広くとる必要があ
るため、通常、ＧＨｚ帯の周波数の電波が使用されるの
で、移動局と基地局の間の伝送が見通し距離に限られ、
移動系エリアを広く確保するのが困難になるからであ
る。

【０００６】ところで、このような無線ネットワークシ
ステムでは、ディジタルシステムであることを前提とす
れば、回線接続のための条件として、全ての局、つまり
移動局と移動中継局、それに基地局において、信号処理
のための同期が予めとれていることが前提となる。

【０００７】そこで、従来技術では、まず、各移動中継
局Ｒ１、Ｒ２が属しているエリア内に、制御チャネルを
含むキャリアが、常時、固定したチャネルにより、基地
局Ｂから送出されているようにしてある。

【０００８】そして、例えば移動局Ｍ１と固定局Ｆの間
の回線で見た場合、移動中継局Ｒ１が上記キャリアを受
信し、これにより自局の同期を得ると共に、そのキャリ
アを再び送信し、移動局Ｍ１で受信できるようにするの
である。

【０００９】そこで、この移動局Ｍ１は、このキャリア
により自局の同期を取って待機状態となり、以後、各移
動局Ｍ１〜Ｍ３は、この待期状態のもとで、必要なとき
発呼を行なうのである。

【００１０】従って、いま、例えば移動局Ｍ１が発呼し
たとすると、移動中継局Ｒ１は、この移動局Ｍ１からの
発呼要求に応じて、この発呼要求を基地局Ｂに中継し、
それを受けて基地局Ｂは、通話用又はデータ伝送用とな
る空きチャネルを指定した上で、それを移動中継局Ｒ１
経由で移動局Ｍ１に通知する。

【００１１】そこで、移動局Ｍ１は、この通知に基づい
てチャネルを切替え、指定されたチャネルを選択するの
である。一方、このとき基地局Ｂは、受信した発呼情報
に基づいて、着呼先である固定局Ｆとの接続を同様な方
法で行い、これにより移動局Ｍ１と固定局Ｆの間での回
線接続を行なうのである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、上記
した高ビットレートの無線ネットワークシステムのよう
に、通信の高ビットレート化に伴って、広い帯域幅を可
能な限り低周波数帯域で確保したいという要求も強ま
り、この結果、周波数帯の逼迫の度合いも厳しさを増し
ている。

【００１３】そして、これらの要求を満たすためには、
伝送効率の向上と共に、各種のシステムで同じ周波数帯
のキャリアの共用が避けられない事態になっており、こ
れが近年、これらのシステム構築上の基本的、且つ必須
の要件になってきている。

【００１４】しかるに、上記従来技術は、各局での同期
合わせに固定したキャリアの占有を要する点について配
慮がされておらず、他のシステムとのキャリア周波数帯
の共用化ができないという問題があった。

【００１５】具体的に説明すると、上記従来技術では、
移動局Ｍ１と移動中継局Ｒ１の間、それに移動中継局Ｒ
１と基地局Ｂの間で、それぞれ制御信号の伝送に使用さ
れているチャネルが既知であること、すなわち、制御チ
ャネルが固定的に占有できていることが同期合わせの前
提条件になっている。

【００１６】しかるに、当該無線ネットワークシステム
が、他のシステムと周波数帯が共用されている場合は、
各チャネルが他のシステムで任意に使用されるので、予
め制御チャネルを固定し、占有しておくことができな
い。

【００１７】この場合、従来技術では、各移動局と各移
動中継局は、基地局からの制御信号用のチャネルを予め
選択しておくことができないので、制御信号の授受によ
る同期合わせは不可能になってしまい、このため他のシ
ステムとキャリア周波数帯を共用にすることができない
のである。

【００１８】ここで、この問題に対しては、当該無線ネ
ットワークに有線系ネットワークを併設し、これにより
制御信号を伝送する方法や、第２の低ビットレートの無
線系ネットワークを当該無線ネットワークに併設し、こ
れにより制御信号を伝送する方法で対応することが考え
られる。

【００１９】しかし、まず有線系ネットワークを併設す
る方法は、ネットワークが固定系ポートだけの場合は、
経済性を別にすれば不可能ではないが、移動系ポートを
含む場合は、移動局の位置が不定なため適用は困難であ
り、勿論、大きなコストアップが容認されなければなら
ない。

【００２０】次に第２の低ビットレートの無線系ネット
ワークを併設する方法は、ネットワークが２重になると
いう難点に加えて、別の周波数帯を確保しなければなら
ないので、周波数の逼迫下での対応には全くそぐわな
い。

【００２１】本発明の目的は、各種システムと同じ周波
数帯のキャリアを共用しても、回線接続が容易に得られ
るようにした無線ネットワークシステムを提供すること
にある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、相互に無線
チャネルで接続され、それぞれが少なくとも１組の無線
送受信装置を備えた少なくとも２局の無線ポートで形成
されている無線ネットワークシステムにおいて、前記無
線ポートは、発呼要求又は接続要求が現われないとき
は、空きチャネルを探索し空きチャネルを登録する動作
を繰返えし、前記発呼要求又は接続要求が現われたとき
は、前記登録されていたチャネルにより後段の無線ポー
トに対する接続動作を行なうことにより、ネットワーク
の接続が逐次各無線ポートで遂行されてゆくようにして
達成される。

【００２３】このとき、前記各無線ポートがＦＤＤ方式
の通信方式で構成されるようにしても、ＴＤＤ方式の通
信方式で構成されるようにしても、前記各無線ポートが
ＧＰＳ受信機を備え、該ＧＰＳ受信機の受信信号に基づ
いて同期をとるようにしても、前記無線ポートの内の発
呼局となった無線ポートから着呼局となった無線ポート
まで設定した各無線ポートの情報と接続に関与した各リ
ンクの最新の接続情報が、接続に関与し接続が完了した
全ての無線ポートに伝送され、表示されるようにしても
よい。

【００２４】この結果、本発明によれば、チャネル番号
や接続経路情報など、それぞれが未知の状態にある無線
ネットワークの無線ポートにおいて、他のシステムでの
使用チャネルを避けながらステップバイステップ式に回
線接続を行うことにより共用波帯での無線回線接続が行
なわれることになり、上記目的が達成される。

【００２５】更に、具体的には、次のような接続手法を
採るものである。すなわち移動局、移動中継局、基地局
等から成る無線ネットワークにおける各無線ポートは、
受信状態において許容された無線帯域内を自システムで
定められた周波数間隔で順次循環的に空きチャネル探索
を繰り返す状態で待機し、発呼要求が生じた任意の無線
ポート(第１の無線ポート)は、探索動作により事前に知
った空きチャネルを使用して、任意に指定した着呼局及
びその途中で経由する移動中継局などの経路情報を制御
フレームに乗せて送出する。

【００２６】そして、空きチャネルの探索処理を続けて
いた相手局(第２の無線ポート)は、発呼局となった第１
の無線ポートからの受信波を捕捉したとき、そのチャネ
ルに留まり、受信波把握信号(ＡＣＫ信号)を第１の無線
ポートに対して送出する。

【００２７】ここで、第１の無線ポートは、第２の無線
ポートからのＡＣＫ信号を一定時間待つが、それが捕捉
できない場合は別の空きチャネルに移動し、再度発呼動
作を行う。

【００２８】一方、第１の無線ポートは、第２の無線ポ
ートからのＡＣＫ信号が一定時間内に把握できた場合
は、第２の無線ポートにそのリンクの接続完了信号を送
る。そこで、このとき、第２の無線ポートが移動中継局
又は基地局の場合は、接続完了信号を受信後、第１の無
線ポートから得た着呼局や経由すべき中継局などの経路
情報を見て、着呼局が自局でない場合は次の第３の無線
ポートに、探索動作で予め取得してあったチャネルを使
用して接続要求信号を送る。

【００２９】このときの第２と第３の無線ポート間の接
続手順も、第１と第２の無線ポート間の接続の手順と同
様であり、同様にして第３と第４の無線ポート間、第４
と第５の無線ポート間と接続を進め、最終的に着呼局と
の接続を完了するのである。

【００３０】ここで、受信波の受信の把握は、受信波と
自局との同期がとれるかどうかで判定するようになって
いる。従って、受信波がない状態や他のシステムからの
受信波の場合は同期がとれないので、受信波の受信を容
易に把握できる。

【００３１】以上の回線接続方法を採ることにより、従
来の方法では回線接続が不可能か、別システムの併設な
ど、利用効率の点などで問題点の多い方法しか採れなか
った点を解決することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による無線ネットワ
ークシステムについて、図示の実施の形態により詳細に
説明する。ここで、以下に説明する実施形態は、一例と
して、従来技術と同じく図４に示す無線ネットワークシ
ステムを対象とした場合について説明する。

【００３３】図１は、この実施形態における各局の機器
構成の一例で、ここで、まず移動局Ｍ１〜Ｍ３と固定局
Ｆは、アンテナを含む第１送受信装置１と専用アンテナ
を含むＧＰＳ受信機６、それに、これらを制御し、回線
接続制御部を含んでいる制御装置５とを備えている。

【００３４】次に、移動中継局Ｒ１、Ｒ２は、同じくア
ンテナを含む第１送受信装置１と制御装置５、ＧＰＳ受
信機６の外に、アンテナを含む第２送受信装置２を備え
ていて、回線接続制御部を含む制御装置５は、第１送受
信装置１とＧＰＳ受信機６に加えて、第２送受信装置２
も制御するようになっている。

【００３５】また、基地局Ｂは、同じくアンテナを含む
第１送受信装置１と第２送受信装置２、ＧＰＳ受信機６
の外に、更にアンテナを含む第３送受信装置３及び第４
送受信装置４を備えていて、回線接続制御部を含む制御
装置５は、第１送受信装置１と第２送受信装置２、ＧＰ
Ｓ受信機６に加えて、第３送受信装置３及び第４送受信
装置４も制御するようになっている。

【００３６】次に、図３は、この実施形態におけるチャ
ネルの周波数上のモデル図で、この図において、周波数
ｆ１から周波数ｆ２までが、このシステムと他のシステ
ムに割当てられた共用周波数帯域であり、この中には一
定の周波数間隔ΔｆでチャネルＣＨ１からチャネルＣＨ
８までの８チャネルが含まれ、各チャネルが幾つかのシ
ステムで共用化されるが、このとき、各チャネルの使用
権は、いわゆる早い者勝ち、つまり空きチャネルを先に
使用したものに使用権があるものとするのである。

【００３７】そして、この図３で、黒塗りスペクトラム
で示したチャネルが他のシステムで現在使用中のチャネ
ルで、白抜きスペクトラムで示したチャネルが空きチャ
ネルであり、従って、この図の例では、現在、チャネル
ＣＨ４とチャネルＣＨ６の２チャネルが他のシステムで
使用されている状態を表わしている。

【００３８】次に、図１に示した各局の制御装置５によ
る制御動作について、図２の処理手順により説明する。
ここで、この図２に示した処理手順をソフトウエアによ
って実行するように制御装置５を構成してもよく、或い
はハードウエアによって実行されるように構成してもよ
い。

【００３９】この図２に示した処理手順は、受信モー
ド、つまり受信モードブロック００による動作モード
と、発呼モード、つまり発呼モードブロック２０による
動作モード、それに次回線接続モード、つまり次回線接
続モードブロック３０による動作モードに大別されてい
る。

【００４０】まず、受信モードブロック００は、発呼要
求有無判定部０１、チャネル設定部０２、受信波観測部
０３、受信波有無確認部０４、同期引き込み操作部０
５、同期確立判定部０６、ＡＣＫ信号／接続完了信号判
定部０７、空きチャネル記録部０８、チャネルシフト部
０９及びＡＣＫ信号送出指示部１０による処理になって
いる。ここで、ＡＣＫ(Acknowledge)信号とは受信波把
握信号の略称である。

【００４１】次に、発呼モードブロック２０は、着呼局
や中継局等の経路情報を指定する経路情報指定部２１、
空きチャネル選定部２２、発呼指示部２３、ＡＣＫ信号
受信判定部２４、チャネルシフト部２５及び接続完了信
号送出指示部２６による処理になっている。

【００４２】そして、次回線接続モードブロック３０
は、接続完了信号解読部３１、次局への接続情報作成部
３２及び自局内の別の送受信装置や自局の出力インタフ
ェース部への接続指示を行う経路切替部３３による処理
になっている。

【００４３】また、これらの制御は、図１の移動局Ｍ１
〜Ｍ３や固定局Ｆばかりでなく、移動中継局Ｒ１、Ｒ２
や基地局Ｂの全ての送受信装置１〜４と、それぞれの制
御装置５の間で行なわれる。

【００４４】処理が開始されると、まず、受信モードブ
ロック００の発呼要求有無判定部０１により、発呼要求
の有無が調べられ、発呼要求無しのときは、チャネル設
定部０２に進み、発呼要求が現れたら発呼モードブロッ
ク２０に進む。

【００４５】なお、このときの処理の開始は、装置の電
源投入などにより動作が立ち上げられたときを契機とし
て開始されるようにすればよく、従って、この後、何処
からも発呼要求がなされていないときは、受信モードブ
ロック００内での処理、つまり受信モードに留まってい
る。

【００４６】但し、この発呼要求については、システム
内の何れの局、すなわち端末局になっている移動局Ｍ１
〜Ｍ３においてばかりだけではなく、移動中継局Ｒ１、
Ｒ２や固定局Ｂ等から自局以外の局へ向けて行なうこと
もできる。

【００４７】また、発呼要求は発呼が必要となった局及
び時刻にキーボード等により外部から発呼要求有判定部
０１へ入力する。従って該判定部への発呼要求の記載が
されていない場合は、自局からの発呼はないものと看做
す。

【００４８】尚、図２では省略されているが、発呼要求
有無判定部０１による判定内容は、自局からの発呼要求
と、後述するように、他ポートから転送された次ポート
への接続要求の２つの有無の判定が含まれ、その何れか
があれば、受信モードから発呼モードへ移行するものと
する。

【００４９】受信モードでは、まずチャネル設定部０２
により、図３に示した８チャネルの中の所定のチャネル
から受信動作に入る。このときの所定のチャネルは予め
所期設定してあるが、このとき初期設定されるチャネル
としては何れのチャネルでもよい。次いで受信波観測部
０３及び受信波確認部０４により、そのチャネルで受信
波を監視し、有無を確認する。

【００５０】受信波が検出されない場合は、受信波確認
部０４から空きチャネル記録部０８に進み、ここで、そ
のチャネルの番号を空きチャネル番号として記録した
後、チャネルシフト部０９により隣接した次のチャネル
にシフトし、再びチャネル設定部０２に戻り、以後、以
上の動作を繰返す。

【００５１】このとき、図３に示したチャネルにおい
て、チャネルＣＨ１からチャネルＣＨ８に向かって順
次、シフトして行くようにしたときは、チャネルＣＨ８
の後はチャネルＣＨ１に戻り、反対にチャネルＣＨ８か
らチャネルＣＨ１に向かってシフトして行くようにした
ときは、チャネルＣＨ１の後はチャネルＣＨ８に移るよ
うにする。

【００５２】従って、この受信モードのときは、空きチ
ャネルが順次、サイクリック(循環的)に探索(センシン
グ)されて行くことになり、この結果、図３に示した使
用可能な全チャネルにわたって、同じく順次、サイクリ
ックに空きチャネル番号が記録され、更新されているこ
とになる。

【００５３】一方、この過程で受信波が検出された場合
は、受信波確認部０４から同期引き込み操作部０５の処
理に進み、ここで受信波と同期をとるための操作を行な
い、次いで同期確立判定部０６により同期がとれたか否
かを判定する。

【００５４】そして、まず、ここで同期がとれたと判定
されたときはＡＣＫ信号／接続完了信号判定部０７に進
み、このときＡＣＫ信号と接続完了信号の何れが受信さ
れているかを判定し、ＡＣＫ信号と判定された場合は、
ＡＣＫ信号送出指示部１０に進み、接続完了信号の場合
は次回線接続モードブロック３０に進む。

【００５５】ＡＣＫ信号送出指示部１０では、送受信装
置に対してＡＣＫ信号の送出指示を行ない、この後、受
信波観測部０３に進み、そのチャネルの受信波の観測か
ら処理を繰返す。ここで、ＡＣＫ信号や、更に接続完了
信号を対向局間でやり取りするのは、対向する両局間で
のシェークハンドの確認のためである。

【００５６】一方、同期確立判定部０６で同期がとれな
いと判定された場合は、いま選択したチャネルが他のシ
ステムで使用中のチャネル、例えば図３のチャネルＣＨ
４又はチャネルＣＨ６であることを意味するから、この
後、チャネルシフト部０９により隣接した次のチャネル
にシフトし、再びチャネル設定部０２に戻り、以後、同
じ動作を繰返すのである。

【００５７】以上の結果、この実施形態では、受信波が
受信されたことの確認が、受信波と自局の同期が取れた
か否かにより判定され、このとき受信波が無い場合や他
システムからの受信波の場合には同期が取れないので、
確実に区別できることになる。

【００５８】次に、一例として、図４における移動局Ｍ
１が発呼し、固定局Ｆで着呼された場合、すなわち、回
線接続ルートが移動局Ｍ１から移動中継局Ｒ１と基地局
Ｂを経由して固定局Ｆに接続するルートの場合での動作
について説明する。

【００５９】いま、受信モード状態にある移動局Ｒ１で
発呼要求がなされたとすると、その局における発呼要求
有無判定部０１の判断により、受信モードブロック００
から発呼モードブロック２０に移る。つまり、受信モー
ドから発呼モードになる。

【００６０】発呼モードになると、まず経路情報指定部
２１では、外部から入力されている情報に基づいて着呼
局や中継局の指定が行なわれ、次いで空きチャネル選定
部２２では、空きチャネル記録部０８の情報に基づいて
空きチャネルが選択され、発呼指示部２３から、いま選
択されたチャネルを介して、移動中継局Ｒ１に向けて発
呼するように、送受信装置１に指示が送られる。

【００６１】この後、ＡＣＫ信号受信判定部２４で一定
時間、相手局からＡＣＫ信号が到来するのを待ち、ＡＣ
Ｋ信号の受信が確認されたら、接続完了信号指示部２６
により接続完了信号の送出が指示される。

【００６２】一方、一定時間内にＡＣＫ信号の到来が確
認できなかった場合は、ＡＣＫ信号受信判定部２４から
チャネルシフト部２５に進み、空きチャネル選定部２２
に戻り、別の空きチャネルに進んで同じ動作を繰り返え
すのである。

【００６３】以上は、移動局Ｍ１での動作であるが、対
向する移動中継局Ｒ１は、第１及び第２送受信装置１、
２共、受信モード００(図２)にあり、受信波との同期が
０６で確立し、ＡＣＫ信号でも接続完了信号でもないと
０７で判定された場合は、移動局Ｍ１に対し、ＡＣＫ信
号を１０により第１送受信装置から送信する。

【００６４】また、ＡＣＫ信号／接続完了信号判定部０
７で接続完了信号の受信が確認されたとすると、これは
移動局Ｍ１の間の回線接続が完了したことを意味する。

【００６５】そこで、この後は次回線接続モード、つま
り次回線接続モードブロック３０による動作に移り、こ
こで、まず接続完了信号解読部３１により、移動局Ｍ１
の制御信号に乗せて送られてきた接続情報を解読し、次
の基地局Ｂに接続する必要がありか否かを知る。

【００６６】そして、接続が必要な場合は、接続情報作
成部３２により必要に応じて接続情報の追加などの処理
を行い、次いで経路切替部３３により移動中継局Ｒ１の
第２送受信送受信２に接続指示を行なう。この結果、移
動中継局Ｒ１の第１送受信装置１から移動中継局Ｒ１の
第２送受信送受信２側に、制御フレームに乗せた接続要
求が伝送されることになる。

【００６７】移動中継局Ｒ１の第２送受信装置２と制御
装置５との組合せも、図２の処理機能を備えているの
で、これにより移動中継局Ｒ１の第２送受信装置２と制
御装置５による処理モードは、移動局Ｍ１のときと同様
に受信モードから発呼モードに移り、同じようにして基
地局Ｂとの接続動作を開始し、これにより基地局Ｂは、
更に固定局Ｆとの接続動作を行なうことになり、移動局
Ｍ１と固定局Ｆの間の回線接続を完了させることができ
る。

【００６８】以上の受信モードと発呼モード、それに次
回線接続モードによる動作は、図１に示されている全て
の局で実行されるが、このとき、受信モードから発呼モ
ードに移行するための契機が、端末局となっている移動
局Ｍ１〜Ｍ３では発呼要求の発現となるが、システム内
の他の局では、前段の局から接続要求が成されたときが
契機となる。

【００６９】従って、この実施形態によれば、以下の動
作が得られることになる。まず、移動局Ｍ１〜Ｍ３と移
動中継局Ｒ１、基地局Ｂ、それに固定局Ｆからなる各無
線ポートは、受信モードでは、許容された無線帯域内を
自システムで定められた周波数間隔で順次循環的に空き
チャネル探索を繰り返す状態で待機している。

【００７０】次に、発呼要求が現れた任意の無線ポート
(第１の無線ポート)は、探索により事前に知っている空
きチャネルを使用し、任意に指定した着呼局及びその途
中経由する移動中継局等の経路情報を制御フレームにの
せて送出する。そこで、空きチャネルの探索を続けてい
た相手局(第２の無線ポート)は、発呼局からの受信波が
捕捉できたとき、そのチャネルに留まってＡＣＫ信号
(受信波把握信号)を第１の無線ポートに送出する。

【００７１】このとき、第１の無線ポートは、第２の無
線ポートからのＡＣＫ信号を一定時間待つが、それを捕
捉できない場合は別の空きチャネルに移動して再度発呼
を行なう。

【００７２】一方、第１の無線ポートは、第２の無線ポ
ートからのＡＣＫ信号が一定時間内に把握できた場合
は、第２の無線ポートに、その中継路(リンク)の接続完
了信号を送る。ここで、第２の無線ポートが移動中継局
(又は基地局)の場合は、接続完了信号を受信後、第１の
無線ポートから得た着呼局や経由すべき中継局等の経路
情報を見て、着呼局が自局でない場合は次の第３の無線
ポートに、予めチャネル探索で求めてあるチャネルを使
用して、接続要求信号を送る。

【００７３】このとき、第２と第３の無線ポート間の接
続の手順も、第１と第２の無線ポート間の接続の手順と
同様に行なわれ、更に第３と第４の無線ポート間、第４
と第５の無線ポート間と接続が進み、この結果、シェー
クハンド方式のもとで、ステップバイステップ式に、多
段リンクが順次、接続されてゆき、最終的に着呼局に至
る接続が確立されることになる。

【００７４】従って、上記実施形態によれば、回線接続
が不可能か、或いは別システムの併設などが必要で、利
用効率や問題点が多い従来技術の問題点を解決し、他の
システムとのキャリア周波数帯の共用化を可能にするこ
とができる。

【００７５】ところで、本発明による無線ネットワーク
システムの実施形態における回線接続のための通信方式
としては、ＦＤＤ(Frequency Division Duplex)方式と
ＴＤＤ(Time Division Duplex)方式の何れでも任意に適
用できる。

【００７６】しかし、ＦＤＤ方式を適用した場合にはア
ッパー(Upper)波とロウワー(Lower)波を対にして空きチ
ャネル探索を行ない、２回の接続操作を行う必要がある
ことと、他のシステムから干渉を受ける確率も原理的に
ＴＤＤより高いことなどの理由により、本発明ではＴＤ
Ｄ方式を採用するほうが有利であり、またシステムとし
ても簡素になり、接続に要する時間も短くなるものと考
えられる。

【００７７】次に、各局に設けてあるＧＰＳ受信機６に
ついて説明する。上記実施形態に係る無線ネットワーク
システムでは、その無線ポート(各局)において、受信波
と自局のクロックの同期が必要であるが、このとき、こ
のＧＰＳ受信機６の使用が高い有用性を持ち、このとき
の同期合わせに必要な引き込み時間が更に短縮できるの
である。

【００７８】ここで、このＧＰＳとは全地球測位システ
ム(Global Positioning System)のことで、その衛星か
ら送信されている電波は、上空がひらけている場所なら
地上の何処でも受信可能であり、しかも、その電波の信
号からはクロックを作り出すことができる。

【００７９】そこで、図１に示すように、移動局Ｍ１〜
Ｍ３、移動中継局Ｒ１、Ｒ２、基地局Ｂ、それに固定局
Ｆなどの各無線ポートにＧＰＳ受信機６を設け、受信信
号からクロックを生成し、それに自局のクロックを追随
させておけば、全ての局のクロックが予め同期した状態
にしておくことができる。

【００８０】この場合、回線接続動作に必要な時間が一
層短縮化されると共に、この場合には、例えば図１の基
地局Ｂにおける複数のアンテナ間での送受信タイミング
も自動的に合わせることができる。

【００８１】すなわち、移動中継局Ｒ１の第２送受信装
置２と、基地局Ｂの第１送受信装置１、移動中継局Ｒ２
の第２送受信装置２と、基地局Ｂの第２送受信装置２な
どのそれぞれの対向局間でのタイミング(これらは対向
局間で逆相となるが)と、基地局Ｂでの第１送受信装置
１〜第４送受信装置４間のタイミング(これらは同相)と
を同時に合わせる必要があるが、これらをＧＰＳ受信機
６からの同期をもとに自動的に設定できるので、対向局
間でのタイミング合わせ時間の短縮や、送受信タイミン
グの不一致によるアンテナ間の干渉などが防止できるの
である。

【００８２】また、このＧＰＳによる同期方式、いわゆ
るＧＰＳ同期方式を採用することにより、以下に説明す
るように、無線ネットワークシステム構成上の制約が軽
減され、高いフレキシビリティ(順応性)を容易に得るこ
とができる。

【００８３】例えば、図４の局構成の場合、ＧＰＳ同期
方式を採らなくても、移動局Ｍ１−移動中継局Ｒ１−移
動中継局Ｒ２−基地局Ｂ−固定局Ｆのルート構成や移動
局Ｍ２−移動中継局Ｒ２のルート構成など、図４に示す
ルート以外の種々のルート構成が採れるが、このとき、
基地局Ｂにおける送受信タイミング合わせの必要性か
ら、基地局Ｂを経由するルートは、同じ時間には１ルー
トに限られてしまうという制約が生じる。

【００８４】しかるに、ＧＰＳ同期方式を採用した場合
には、この制約を受けなくなり、基地局Ｂの設備が許す
範囲で、この基地局Ｂ経由で同時に複数本のルートを形
成することができる。

【００８５】例えば、この図４の場合は、ＧＰＳ同期方
式を採用することにより、移動局Ｍ１−移動中継局Ｒ１
−基地局Ｂ−固定局Ｆのルート構成と、移動局Ｍ２−移
動中継局Ｒ２−基地局Ｂ−移動局Ｍ３のルート構成を時
間軸上に併存させることができ、ネットワーク構成上の
フレキシビリティをより高めることができる。

【００８６】なお、ＧＰＳ受信機は、アンテナも含め量
産製品として広く市販され、低廉に入手することができ
るので、これの適用によるステム形成上のコスト増は軽
微に留めることができる。

【００８７】ところで、このようなネットワークでは、
他のシステムから干渉を受けた場合、例えば図４で、移
動局Ｍ１−移動中継局Ｒ１−基地局Ｂ−固定局Ｆのルー
ト形成のとき、移動中継局Ｒ１−基地局Ｂのリンクが他
のシステムから干渉を受けた場合、そのときの干渉レベ
ルが、そのチャネルの許容値以上になると、このリンク
は回線断になってしまう。

【００８８】しかし、この実施形態では、上記の場合で
も、回線断はそのリンクのみに限られるので、この場合
でも、移動中継局Ｒ１と基地局Ｂの内の一方の無線ポー
トにより、当該チャネルを回避し、別の空きチャネルを
選び直すことにより、そのリンクでの再接続を自動的に
行わせるようにできる。

【００８９】従って、この実施形態によれば、ネットワ
ークが他のシステムから干渉を受けた場合でも、その干
渉が短時間の場合には、回線の自動復旧機能を持たせる
ことができる。

【００９０】また、上記実施形態による無線ネットワー
クシステムでは、その回線接続処理に際して伝送される
制御フレーム情報を利用することにより、発呼局で指定
した着呼局や、経由する中継局とそれぞれのリンクで選
ばれたチャネル番号などを、接続が完了した各無線ポー
トで順次表示するようにできる。

【００９１】従って、この場合には、各着呼局や中継局
などで各リンクの接続過程を監視することができ、この
結果、この実施形態によれば、他のシステムによるチャ
ネルの使用頻度が高く、接続に時間を要する事態が生じ
た場合、それが何処のリンクで生じているのかを知るこ
とができ、更に、この場合、別の中継ルートを再選択す
べきか否かなどの判断も容易に行なうことができる。

【００９２】そして、このことは、上記した他のシステ
ムによる一部リンクの回線断と復旧の過程も発呼局等で
監視することができることを意味し、従って、この実施
形態によれば、より操作性の優れた方式の構築にも容易
に対応することができる。

【００９３】

【発明の効果】共用波帯を使用した高ビットレートの無
線ネットワークを構成しようとした場合、基地局等から
同期信号及び制御情報等を含むキャリアを占有的に常時
送出することができないので、従来技術では多段中継を
含む移動系無線ネットワークの構成が困難か制御用回線
のための別システムを併設する必要がある等、経済的に
も周波数利用効率の面でも問題が多い方法に頼らざるを
得ない。

【００９４】しかし、本発明によれば、同期や制御情報
信号等の送出のためにチャネルを常時占有することな
く、任意の発呼局から対向の中継局等へ他システムでの
使用チャネルを避けながら、これら信号を送出して回線
接続を行い、さらに次の局へ同様な方法を繰り返して接
続を続け最終的に着呼局までの接続をステップバイステ
ップに行うことができるので、従来技術が抱える問題点
を解消でき、フレキシブルな回線構成を採ることができ
る。

【００９５】次に、本発明によれば、接続を行った多段
にわたるリンクの一部が他システムからの干渉等を受け
てそのリンクが遮断されても、その時間が一定時間内な
らば影響をそのリンクのみに止めることができ、当該リ
ンクに対しそのチャネルを避けて自動的に再接続復旧さ
せることができる。

【００９６】更に、本発明によれば、通信方式として、
ＦＤＤ方式とＴＤＤ方式の何れでも適用可能であるが、
ここで、ＴＤＤ方式を適用すれば接続操作が半減でき、
他のシステムからの干渉等を受ける確率も小さくなるの
で、より高い信頼性を備えた経済的なシステムが得られ
るなどのメリットを享受することができる。

【００９７】また、本発明によれば、ＧＰＳ受信機から
の信号に同期させる方式を併用することができ、この場
合、回線接続時の同期引き込み時間の短縮が得られる
上、基地局を経由する中継ルートが同時に複数系統形成
できるので、回線設定をよりフレキシブルに行なうこと
ができる。

【００９８】加えて、本発明によれば、設定した接続情
報や選択された各リンクのチャネル番号などを、接続に
関与する各ポートで表示させることができるので、順
次、行われる回線接続の過程が監視でき、途中のリンク
が他のシステムの干渉により回線断されたり、それが復
旧する状態などの監視もできるなど、優れた操作性を容
易に持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線ネットワークシステムの一実
施形態における各局の装置構成の概要を示すブロック図
である。

【図２】本発明による無線ネットワークシステムの一実
施形態における動作処理の説明図である。

【図３】本発明による無線ネットワークシステムの一実
施形態で使用されるチャネル配置の１例を示す説明図で
ある。

【図４】本発明が適用対象とする無線ネットワークの一
例を示す説明図である。

【符号の説明】

Ｍ１〜Ｍ３ 移動局 Ｒ１、Ｒ２ 移動中継局 Ｂ 基地局 Ｆ 固定局 １ 第１送受信装置(及び同装置用アンテナ) ２ 第２送受信装置(及び同装置用アンテナ) ３ 第３送受信装置(及び同装置用アンテナ) ２ 第４送受信装置(及び同装置用アンテナ) ５ 制御装置 ６ ＧＰＳ受信機(及び同装置用アンテナ) ００ 受信モードブロック ２０ 発呼モードブロック ３０ 次回線接続モードブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000187725 松下通信工業株式会社 神奈川県横浜市港北区綱島東４丁目３番１ 号 (71)出願人 000000295 沖電気工業株式会社 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 (72)発明者 太田 正明 東京都港区芝二丁目31番19号 通信・放送 機構内 (72)発明者 竹垣 弘 東京都港区芝二丁目31番19号 通信・放送 機構内 (72)発明者 宮澤 智史 東京都港区芝二丁目31番19号 通信・放送 機構内 (72)発明者 榊原 裕 東京都港区芝二丁目31番19号 通信・放送 機構内 (72)発明者 村住 泰男 東京都港区芝二丁目31番19号 通信・放送 機構内 (72)発明者 小牧 省三 東京都港区芝二丁目31番19号 通信・放送 機構内 Ｆターム(参考） 5K033 CA12 CB15 DA03 DA19 5K067 AA11 AA33 CC02 CC04 DD24 EE02 EE06 EE10 EE63

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に無線チャネルで接続され、それぞ
   れが少なくとも１組の無線送受信装置を備えた少なくと
   も２局の無線ポートで形成されている無線ネットワーク
   システムにおいて、 前記無線ポートは、 発呼要求又は接続要求が現われないときは、空きチャネ
   ルを探索し空きチャネルを登録する動作を繰返えし、 前記発呼要求又は接続要求が現われたときは、前記登録
   されていたチャネルにより後段の無線ポートに対する接
   続動作を行なうことにより、 ネットワークの接続が逐次各無線ポートで遂行されてゆ
   くように構成したことを特徴とする無線ネットワークシ
   ステム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、 前記各無線ポートがＴＤＤ方式の通信方式で構成される
   ことを特徴とする無線ネットワークの接続方式。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の発明において、 前記各無線ポートがＧＰＳ受信機を備え、 該ＧＰＳ受信機の受信信号に基づいて同期をとるように
   構成されていることを特徴とする無線ネットワークシス
   テム。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の発明において、 前記無線ポートの内の発呼局となった無線ポートから着
   呼局となった無線ポートまで設定した各無線ポートの情
   報と接続に関与した各リンクの最新の接続情報が、接続
   に関与し接続が完了した全ての無線ポートに伝送され、
   表示されるように構成されていることを特徴とする無線
   ネットワークシステム。