JP2005159498A - 無線中継システム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な制御で最小のルート数となるようにＰＨＳ子機間通信による中継通信のルートを設定できる無線中継システムにおける無線中継システムを提供する。
【解決手段】 ＰＨＳモジュール１１１を有する端末機器１１、関門局１３及び各中継ＰＨＳ１２は、関門局１３への中継通信のルート情報を含む上位方向テーブルと、端末機器１１への中継通信のルート情報を含む下位方向テーブルとを記憶しており、各機器間でそれぞれ上位方向テーブル又は下位方向テーブルを互いに送信し、テーブルを受信した各機器は、自己の同一方向のテーブルと比較し、目標とする機器に対し少ないルート数であって自己を含まないルート情報を採用して自己のテーブルのルート情報を更新する自動ルーティング設定を行う無線中継システムにおける中継ルート設定方法及び無線中継システムである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）子機間通信による中継通信で遠隔監視対象機器となる端末機器を管理する無線中継システムに係り、特に簡易な制御で最小のルート数となるようにＰＨＳ子機間通信による中継通信のルートを設定する無線中継システムに関する。

遠隔監視対象である端末機器の状態、状況及び動作等を管理する従来の方法としては、作業員が端末機器の設置場所まで出向いて、当該端末機器から管理に必要な情報を取得するものがあるが、作業員の労力が多大となるという難点があった。
また、従来の方法としては他に、端末機器毎に有線ケーブルを接続して、当該有線ケーブルを介して制御装置から制御情報を送信し、結果として管理に必要な情報を取得するものがあるが、情報の送受信の度に端末機器側において通信制御操作が必要となるため、広い範囲の端末機器を管理する場合は、非効率的であるという難点があった。

尚、遠隔監視を目的とした端末機器を対象としたものではないが、コードレス電話機等の移動局を広い範囲に管理し、無線通信中継を可能とするシステムとして、平成７年１０月２０日公開の特開平７−２７３７１１号「無線中継システム」（出願人：株式会社日立国際電気、発明者：山口英人他）が提案されている。
上記システムは、複数の無線中継装置が複数の階層に分かれてツリー状に無線回線で接続され、最上段の階層に関門局が設置され、各無線中継装置には自己のＩＤコード及び上位及び下位に接続された無線中継装置のＩＤコードが予め記憶されているものである。

このシステムにおいて、いずれかの無線中継装置が移動局（コードレス電話機）からの発呼信号を受信すると、当該無線中継装置は、予め記憶された上位の無線中継装置に自己のＩＤコードを含めて発呼中継信号を発信し、関門局に至るまで発呼中継信号を同様の方法で中継して送信する。
発呼中継信号を受信した関門局は、着呼呼出信号を下位の無線中継装置に送信し、着呼呼出信号に応答した移動局があると、当該移動局のエリアをカバーする無線中継装置は、予め記憶された上位の無線中継装置に自己のＩＤコードを含めて着呼応答中継信号を発信し、関門局に至るまで着呼応答中継信号を同様の方法で中継して送信する。
発呼応答中継信号を受信した関門局は、発呼中継信号及び発呼応答中継信号を発信した無線中継装置に通話路設定信号を送信して、無線通話を開始させるものである。

特開平７−２７３７１１号公報（第２−４頁、第１図）

しかしながら、上記公報記載のシステムは、上位方向又は下位方向への無線中継通信を行うために、各無線中継装置に予め上位及び下位に接続された他の無線中継装置のＩＤコードを記憶させておき、当該ＩＤコードに基づいて固定されたルートで無線中継通信を行うものであり、関門局へのルート上にある無線中継装置のいずれかが故障すると、無線中継通信が行えなくなる場合があるという問題点があった。
また、上記システムにおいて、各無線中継装置は、設置環境等により、必ずしも関門局へのルート数が最小となるように設置又は接続されているとは限らない。このような場合、ルート数が最小となる通信ルートに変更する際には、人手によって当該ルートを設定し直して、再設定されたルートにしたがって無線中継装置を改めて接続し、さらに接続先のＩＤコードを書き直す作業が必要となり、ルート変更に係る労力が多大となるという問題点があった。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、簡易な制御で最小のルート数となるようにＰＨＳ子機間通信による中継通信のルートを設定できる無線中継システムにおける中継ルート設定方法及び無線中継システムを提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、ＰＨＳ子機間通信機能を用いて複数のＰＨＳ局がデータの中継を行う無線中継システムにおいて、各ＰＨＳ局は、特定通信方向の目標とするＰＨＳ局への中継ルートの情報を格納する特定通信方向テーブルと、特定通信方向とは反対通信方向の目標とするＰＨＳ局への中継ルートの情報を格納する反対通信方向テーブルとを有し、複数のＰＨＳ局の内、任意ＰＨＳ局は、特定通信方向のコードを発信し、当該発信に対して他のＰＨＳ局から応答があると、他のＰＨＳ局に自己の保有する反対通信方向テーブルを送信し、自己の保持する特定通信方向テーブルと他のＰＨＳ局から受信した特定通信方向テーブルとを比較し、目標とするＰＨＳ局に対して短いルートであって自己のＰＨＳ局を含まないルートを採用する更新処理を行い、他のＰＨＳ局は、任意のＰＨＳ局からの発信に対して応答し、任意ＰＨＳ局に自己の保有する特定通信方向テーブルを送信し、自己の保持する反対通信方向テーブルと任意のＰＨＳ局から受信した反対通信方向テーブルとを比較し、目標とするＰＨＳ局に対して短いルートであって自己のＰＨＳ局を含まないルートを採用する更新処理を行うものである。

本発明によれば、ＰＨＳ子機間通信機能を用いて複数のＰＨＳ局がデータの中継を行う無線中継システムにおいて、各ＰＨＳ局は、特定通信方向の目標とするＰＨＳ局への中継ルートの情報を格納する特定通信方向テーブルと、特定通信方向とは反対通信方向の目標とするＰＨＳ局への中継ルートの情報を格納する反対通信方向テーブルとを有し、複数のＰＨＳ局の内、任意ＰＨＳ局は、特定通信方向のコードを発信し、当該発信に対して他のＰＨＳ局から応答があると、他のＰＨＳ局に自己の保有する反対通信方向テーブルを送信し、自己の保持する特定通信方向テーブルと他のＰＨＳ局から受信した特定通信方向テーブルとを比較し、目標とするＰＨＳ局に対して短いルートであって自己のＰＨＳ局を含まないルートを採用する更新処理を行い、他のＰＨＳ局は、任意のＰＨＳ局からの発信に対して応答し、任意ＰＨＳ局に自己の保有する特定通信方向テーブルを送信し、自己の保持する反対通信方向テーブルと任意のＰＨＳ局から受信した反対通信方向テーブルとを比較し、目標とするＰＨＳ局に対して短いルートであって自己のＰＨＳ局を含まないルートを採用する更新処理を行う無線中継システムとしているので、簡易な制御で最小のルート数となるようにＰＨＳ子機間通信による中継通信のルート変更を行うことができる効果がある。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。

本発明の実施の形態に係る無線中継システム（以下、本システム）は、ＰＨＳ子機間通信の可能なＰＨＳモジュールを有する端末機器と、所望の通信網に接続可能な関門局と、端末機器と関門局との間のＰＨＳデータ通信の中継を行う複数の中継ＰＨＳとを備え、ＰＨＳモジュール、関門局及び各中継ＰＨＳは、上り通信方向の関門局へのルートの情報を含む上位方向テーブルと、下り通信方向の端末機器へのルートの情報を含む下位方向テーブルとを記憶しており、関門局と各中継ＰＨＳ間、二つの中継ＰＨＳ間、各中継ＰＨＳと端末機器との間でそれぞれ上位方向テーブル又は下位方向テーブルを互いに送信し、テーブルを受信した各機器は、受信したテーブルにおけるルート情報のルート数が、予め記憶されている同一方向のテーブルのルート情報よりも少なく、且つ受信したテーブルのルート情報に自己が含まれていなければ、受信したテーブルのルート情報を採用してテーブルのルート情報を更新する自動ルーティング設定を行い、各機器間で上記テーブルにしたがってデータ通信をＰＨＳ子機間通信で行うものであり、これにより簡易な制御で最小のルート数を設定してデータ伝送を効率よく行うことができる。

尚、請求項における任意ＰＨＳ局、他のＰＨＳ局は図の端末機器１１、中継ＰＨＳ１２及び関門局１３に相当し、特定通信方向テーブル又は反対通信方向テーブルは、上り方向テーブル又は下り方向テーブルにそれぞれ相当する。

本システムの構成について、図１を用いて説明する。図１は、本システムの構成ブロック図である。
本システムは、端末機器１１と、中継ＰＨＳ１２と、関門局１３とを備えている。また、端末機器１１には、ＰＨＳモジュール１１１が備えられている。
また、端末機器１１のＰＨＳモジュール１１１、中継ＰＨＳ１２及び関門局１３は、ＰＨＳ子機間通信機能を有し、双方向でＰＨＳ子機間通信によるデータ通信を行う。また、関門局１３は、所望の通信網と接続可能であり、当該通信網を介してサーバ等の遠隔監視制御装置（図示せず）に接続可能である。

次に、本システムの各部の構成について説明する。
端末機器１１は、遠隔監視対象の機器である。端末機器１１は、中継ＰＨＳ１２及び関門局１３を介して所望の通信網に接続可能となっており、当該通信網との接続後、サーバ等の遠隔監視制御装置との間で管理情報データのやりとりを行う。ここで管理情報データとしては、端末機器１１の動作状況等が挙げられる。

ＰＨＳモジュール１１１は、端末機器１１の入出力制御手段との間で通信データの受け渡しを行うものである。ＰＨＳモジュール１１１と、後述する中継ＰＨＳ１２及び関門局１３には、ＰＨＳの内線番号である子機間番号が割り振られており、当該子機間番号を用いて双方向のＰＨＳ子機間通信によるデータ通信によって、端末機器１１、中継ＰＨＳ１２及び関門局１３との間の無線通信が実現される。

また、ＰＨＳモジュール１１１は、関門局１３へのルートの情報を含んだテーブルを記憶しており、当該テーブルに基づいて、無線通信先の中継ＰＨＳ１２又は関門局１３を特定して管理情報を無線送信すると共に、関門局１３又は中継ＰＨＳ１２から無線送信される、サーバ等からの通信データを受信して、端末機器１１に出力する。
ＰＨＳモジュール１１１で記憶されるテーブルの内容については、後述する。

また、ＰＨＳモジュール１１１と、後述する中継ＰＨＳ１１２及び関門局１１３は、ＰＨＳ子機間通信によって互いにテーブルを送信し、受信したテーブルの内容に基づいて、データの送受信を最小のルート数で行うよう、テーブルを更新する自動ルーティング設定を行う。自動ルーティング設定の詳細は、後述する。

ＰＨＳモジュール１１１は、具体的には、ＰＨＳ子機間通信の制御を行うＰＨＳ通信手段、上記アプリケーション機能、サーバ接続機能及び保守機能等を実現してＩＰパケット通信を制御するＩＰ通信手段、テーブルを記憶する記憶手段、自動ルーティング設定を行うルーティング処理手段とを備えた構成となっている。

本システムにおいて、ＰＨＳモジュール１１１は、例えば、シリアル接続、ＬＡＮ接続又はソケット接続等によって、端末機器１１へ接続するようにしてもよい。また、ＰＨＳモジュール１１１のサーバ等との接続方法としては、例えば、ＰＰＰ接続又は無手順接続が挙げられる。
図１において、端末機器１１は１つしか示されていないが、複数あってもよい。

中継ＰＨＳ１２は、端末機器１１のＰＨＳモジュール１１１と関門局１３との間で、ＰＨＳ子機間通信による無線中継通信を行うものである。
中継ＰＨＳ１２は、関門局１３及び端末機器１１へのルートの情報を含んだテーブルを記憶しており、当該テーブルに基づいて、無線通信先の中継ＰＨＳ１２、関門局１３又は端末機器１１を特定し、管理情報及びサーバ等からの通信データを無線送信する。
中継ＰＨＳ１２で記憶されるテーブルの内容については、後述する。

中継ＰＨＳ１２は、具体的には、ＰＨＳ子機間通信の制御を行うＰＨＳ通信手段、テーブルを記憶する記憶手段、後述する自動ルーティング設定を行うルーティング処理手段とを備えた構成となっている。ルーティング処理手段は、ＣＰＵ等の制御部により、自動ルーティング設定処理等を行うプログラム制御で実現することができる。
図１において、中継ＰＨＳ１２は１つしか示されていないが、実際には複数の中継ＰＨＳ１２が備えられている。また、本システムは具体的には、中継ＰＨＳ１２にはＰＨＳ子機を利用し、当該子機は利用者と共に移動可能な状態にあることを想定している。

関門局１３は、所望の通信網に有線接続されており、端末機器１１又は中継ＰＨＳ１２との間では、双方向のＰＨＳ子機間通信によるデータ通信を行い、サーバ等の遠隔監視対象装置との間では当該通信網を介して有線によるデータ通信を行うものである。
すなわち関門局１３は、所望の通信網を介してサーバ等の遠隔監視制御装置からの通信データを無線信号として端末機器１１又は中継ＰＨＳ１２に無線送信し、端末機器１１又は中継ＰＨＳ１２からの無線信号の通信データを電気信号として上記通信網に送信する。

関門局１３は、端末機器１１へのルートの情報を含んだテーブルを記憶しており、当該テーブルに基づいて、無線通信先の中継ＰＨＳ１２又は端末機器１１を特定し、上記通信網からの通信データを無線送信する。
関門局１３で記憶されるテーブルの内容については、後述する。

関門局１３は、具体的には、ＰＨＳ子機間通信の制御を行うＰＨＳ通信手段、公衆網による有線通信の制御を行う有線通信手段、テーブルを記憶する記憶手段、自動ルーティング設定を行うルーティング処理手段とを備えた構成となっている。ルーティング処理手段は、ＣＰＵ等の制御部により、自動ルーティング設定処理等を行うプログラム制御で実現することができる。
図１において、関門局１３は１つしか示されていないが、複数備えられている。また、具体的には、関門局１３は、中継ＰＨＳ１２に対してはＰＨＳ子機間通信を行うＰＨＳ子機の役割を果たし、サーバ等の遠隔監視制御装置に対しては所望の通信網による通信を行う。

上述したように、本システムでは、ＰＨＳモジュール１１１、中継ＰＨＳ１２及び関門局１３には、通信方向別にテーブルが記憶されている。以下、関門局１３へ到達するまでのルートの情報を含んだテーブルを上位方向テーブル、端末機器１１へ到達するまでのルートの情報を含んだテーブルを下位方向テーブルとして説明する。
また、本システムでは、管理情報データ及びサーバ等からの通信データの無線通信を「管理情報通信」として、自動ルーティング設定と区別する。

ここで端末機器１１、中継ＰＨＳ１２及び関門局１３で記憶される上位方向テーブル及び下位方向テーブルの構成について、図６を用いて説明する。図６は、本システムで用いられる、上位方向テーブル及び下位方向テーブルの構成図である。尚、図６は、中継ＰＨＳ１２で記憶される上位方向テーブル及び下位方向テーブルについて示したものである。

中継ＰＨＳ１２で記憶される上位方向テーブルには、図６（ａ）示すように、自己を含んだ関門局１３へのルート情報が格納される。ルート情報は、関門局１３毎に上位方向テーブルに格納される。
各ルート情報には、通信対象の関門局１３へのルート上にある機器の子機間番号が含まれている。例えば１段目におけるルート情報「上位ルート１」は、子機間番号が３１２９である関門局１３へのルート情報が格納されており、当該ルート情報として、「関門局」には３１２９、最上位の中継ＰＨＳ１２である「中継ＰＨＳ１」には、その子機間番号である５２８８、２番目の中継ＰＨＳ１２である「中継ＰＨＳ２」には、自己の子機間番号が格納されている。すなわちこの中継ＰＨＳ１２は、子機間番号５２８８の中継ＰＨＳ１２を経由して、子機間番号３１２９の関門局１３へ管理情報通信を行うものである。

また、ルート情報「上位ルート２」では、「関門局」に４００５、「中継ＰＨＳ１」に自己の子機間番号が格納され、「中継ＰＨＳ２」には何も格納されない。この場合、この中継ＰＨＳ１２は、子機間番号４００５の関門局１３へ直接管理情報通信を行う。
また、図６には図示されていないが、関門局１３の上位方向テーブルには、ルート情報として、自己の子機間番号のみが格納される。また、端末機器１１の上位方向テーブルには、ルート情報として、関門局１３毎に、その関門局１３へのルート上にある関門局１３、中継ＰＨＳ１２及び自己（端末機器１１）の子機間番号が格納される。

また、中継ＰＨＳ１２で記憶される下位方向テーブルには、図６（ｂ）に示すように、自己を含んだ端末機器１１へのルート情報が格納されている。ルート情報は、端末機器１１毎に下位方向テーブルに格納されている。
各ルート情報には、通信対象の端末機器１１へのルート上にある機器の子機間番号が含まれている。例えばルート情報「下位ルート１」は、ある中継ＰＨＳ（自己の子機間番号）から子機間番号が２１７０である端末機器１１へのルート情報が格納されている。当該ルート情報として、「端末機器」には、２１７０が、２番目の中継ＰＨＳ１２である「中継ＰＨＳ１」には、その子機間番号である３４５２が、最上位の中継ＰＨＳ１２である「中継ＰＨＳ２」には自己の子機間番号が格納されている。すなわちこの中継ＰＨＳ１２は、子機間番号３４５２の中継ＰＨＳ１２を経由して、子機間番号２１７０の関門局１３へ管理情報通信を行う。

また、「端末機器」には、子機間番号の他に、当該端末機器に割り振られたＩＰアドレス（図ではＩＰアドレス１）が格納される。当該ＩＰアドレスは、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ等によって自動的に付与されるものである。また、上記ＩＰアドレスは、サーバ等の遠隔監視制御装置にも通知されており、データのＩＰパケット通信に用いられる。
本システムでは、下位方向の自動ルーティング設定は、当該ＩＰアドレスに基づいて行われる。

また、ルート情報「下位ルート２」では、「端末機器」に自己の子機間番号及びＩＰアドレス（図ではＩＰアドレス２）が格納され、「中継ＰＨＳ１」には、自己の子機間番号が格納され、「中継ＰＨＳ２」には何も格納されない。この場合、この中継ＰＨＳ１２は、子機間番号６８１３の関門局１３へ直接管理情報通信を行う。
また、図６には図示されていないが、関門局１３の下位方向テーブルには、ルート情報として、端末機器１１毎に、その端末機器１１へのルート上にある端末機器１１の子機間番号及びＩＰアドレス、中継ＰＨＳ１２及び自己（関門局１３）の子機間番号が格納される。また、端末機器１１の下位方向テーブルには、ルート情報として、自己の子機間番号及びＩＰアドレスが格納される。

自動ルーティング設定において通信の確立した機器同士は、上記構成の上位方向テーブル又は下位方向テーブルを互いに送信し、テーブルの更新処理を行う。上位方向テーブル又は下位方向テーブルの送信方法及び更新処理方法の詳細については、後述する。
尚、初期設定時には、関門局１３の上位方向テーブルには自己の子機間番号のみのルート情報が、端末機器１１の下位方向テーブルには自己の子機間番号及びＩＰアドレスのみのルート情報が格納され、各中継ＰＨＳ１２の両方向のテーブル、関門局１３の下位方向テーブル及び端末機器１１の上位方向テーブルにはルート情報は格納されない。関門局１３、中継ＰＨＳ１２及び端末機器１１は、上記初期設定時の状態から、自動ルーティング設定におけるテーブルの更新処理によって、上記各機器の情報が格納され、ルート情報が形成される。

また、ＰＨＳ子機間通信における制御シーケンスは、図７に示す通りになる。図７は、ＰＨＳ子機間通信における制御シーケンスを表した図である。
本システムにおける各機器は、図７に示すように、発信側から着信側へ呼び出しを行うと、着信側において呼び出しに用いられたＰＨＳ内線番号の判定を行い、判定結果によって、要求される通信が管理情報通信か自動ルーティング設定を判断する。着信側は、内線番号が自身の子機間番号であれば、管理情報通信と判断し、内線番号が後述する検索コードであれば、自動ルーティング設定と判断し、判断した通信に制御を切り替える。
ここで呼び出しのための信号には、通信目標の端末機器１１のＩＰアドレス又は関門局１３の内線番号が含まれる。

通信の制御を切り替えた後、着信側は周波数及び時間的な同期を取るための同期信号を発信側に発信し、発信側も同様の同期信号を着信側に発信する。発信側の同期信号は、着信側のＰＨＳ子局間通信の制御部に通知され、同期が取られる。
そして着信側は自己のテーブルを参照して、呼び出し信号に通信目標の端末機器１１又は関門局１３の情報があるか否かを判断して、含まれている場合には、応答信号を発信側へ送信する。これによって発信側と着信側の通信が確立する。

発信側は、発信側と着信側の間の通信が確立すると、ＴＣＨ（Traffic Channel：情報チャネル）の割り当て要求を着信側に送信する（図におけるアイドルバースト）。着信側においてＴＣＨの割り当てが行われ、発信側にその旨が送信されると、発信側は、通信処理を開始する。
発信側は、通信処理において、管理情報通信の場合には管理情報又は通信データの送信処理を、自動ルーティング設定の場合にはテーブルの送信処理をＴＣＨを用いて行う。そして送信処理を終えると、発信側は無線チャネル切断の要求を発信して、着信側が応答して無線チャネルの切断を行い、通信を終了する。

次に、本システムにおける管理情報通信の動作について、図１乃至図４を用いて説明する。図２は、本システムにおける管理情報通信の第１のタイミングチャート図であり、図３は、本システムにおける管理情報通信の第２のタイミングチャート図であり、図４は、下り方向の管理情報通信における、ＰＨＳモジュール１１１の動作処理のフローチャート図である。
以下、図２及び図３に示すタイミングチャートでは、サーバ３と端末機器１１は、関門局１３及び一つの中継ＰＨＳ１２を介して管理情報通信を行うものとして説明する。

始めに、下り方向の管理情報通信の動作について説明する。
管理情報通信の通信手順としては、図２に示すように、所望の通信網と端末機器１１との間で通信接続を確立した後、通信データの送信が終了するまで当該通信網と端末機器１１の間の通信接続を切断しない手順（以下、第１の手順）と、図３に示すように、ルート上における近接する機器間で通信接続を確立して通信データを全て送信した後、通信接続を切断する動作を、端末機器１１に至るまで繰り返す手順（以下、第２の手順）が考えられる。
尚、第２の手順での管理情報通信では、関門局１３及び中継ＰＨＳ１２は、有線通信手段又はＰＨＳ通信手段を用いて受信したデータを記憶手段に記憶し、さらにＰＨＳ通信手段を用いて、中継ＰＨＳ１２又は端末機器１１との通信接続が確立した後に当該データを読み出し、無線送信する構成となる。

まず、第１の手順による下り方向の管理情報通信の動作について、図２を用いて説明する。
関門局１３は、所望の通信網からの指示により、端末機器１１の管理情報を取得するため、端末機器１１に対する制御命令等の通信データを端末機器１１に送信しようと試みる。
通信データの送信にあたり、関門局３は、指示として、所望の通信網を介して発呼信号を受ける（図２（ａ））。

発呼信号を受け取った関門局１３は、ＩＰアドレスを用いて、自己の下位方向テーブルに端末機器１１へのルート情報が格納されているか、すなわち端末機器１１への中継ルートが確立されているかを判断する。端末機器１１への中継ルートが確立されている場合には、関門局１３は、端末機器１１への中継送信が可能であるとして、応答信号を所望の通信網へ送信する（図２（ｂ））。

関門局１３は、自己の下位方向テーブルにおける、端末機器１１へのルート情報を参照し、当該通信ルート上の中継ＰＨＳ１２に対して発呼信号を無線送信する（図２（ｃ））。発呼信号を受け取った中継ＰＨＳ１２も、関門局１３の場合と同様の方法で、端末機器１１への中継ルートが確立されているかを判断し、確立されていれば応答信号を関門局１３へ無線送信する（図２（ｄ））。当該応答信号を受け取ることで、関門局１３は、中継ＰＨＳ１２との間での通信接続が確立したことを認識できる。
中継ＰＨＳ１２も、上述した方法で、端末機器１１との通信接続を確立する（図２（ｅ）（ｆ））。関門局１３と中継ＰＨＳ１２、中継ＰＨＳ１２と端末機器１１の通信接続の詳細は、図７に示す制御シーケンスの通りに行われる。

中継ＰＨＳ１２と端末機器１１との間で通信接続が確立すると、所望の通信網と端末機器１１との間の通信接続が確立され（図２（ｇ））、以後、当該通信網から端末機器１１への通信データ送信が可能となる。

端末機器１１との接続確立後、所望の通信網から関門局１３、中継ＰＨＳ１２を介して端末機器１１へデータ送信が行われると（図２（ｈ））、所望の通信網からのデータを受信した端末機器１１は、応答信号を当該通信網に対して送信する（図２（ｉ））。図２（ｈ）のデータ送信及び図２（ｉ）の応答信号送信は、公衆網２、関門局１３及び中継ＰＨＳ１２を介して行われる。尚、所望の通信網と端末機器１１の間でのデータ送信は、ＩＰパケット通信によって行われる。
以後、所望の通信網と端末機器１１との間では、全てのデータ送信が完了するまで、図２（ｉ）（ｊ）の処理が繰り返し行われる。

全てのデータ送信が終了し、所望の通信網との通信が切断されると（図２（ｊ））、関門局１３はこれを認識し、中継ＰＨＳ１２との通信を切断する（図２（ｋ））。関門局１３との通信が切断されたことを認識すると、中継ＰＨＳ１２は、端末機器１１との通信を切断する（図２（ｌ））。以上で下り方向の管理情報通信が完了する。

次に、第２の手順による下り方向の管理情報通信の動作について、図３を用いて説明する。
関門局１３は、所望の通信網からの指示により、端末機器１１の管理情報を取得するため、端末機器１１に対する制御命令等の通信データを端末機器１１に送信しようと試みる。
通信データの送信にあたり、関門局３は、指示として、所望の通信網を介して発呼信号を受ける（図３（ａ））。

発呼信号を受け取った関門局１３は、第１の手順と同様の方法で、端末機器１１への中継ルートが確立されているかを判断し、確立されていれば、応答信号を所望の通信網へ送信する（図３（ｂ））。当該応答信号が送信されることで、関門局１３と所望の通信網との間の通信接続が確立され（図３（ｃ））、以後、当該通信網から関門局１３への通信データ送信が可能となる。

応答信号の送信後、所望の通信網を介して、関門局１３へデータ送信が行われると（図３（ｄ））、データを受信した関門局１３は、接続可能の旨の応答信号を当該通信網に対して送信する（図３（ｅ））。
以後、所望の通信網と関門局１３との間では、全てのデータ送信が完了するまで、図２（ｄ）（ｅ）の処理が繰り返し行われる。所望の通信網から送信されたデータは、関門局１３において記憶手段に記憶される。

全てのデータ送信が終了し、所望の通信網との通信が切断されると（図３（ｆ））、関門局１３は、自己の下位方向テーブルにおける、端末機器１１へのルート情報を参照し、当該通信ルート上の中継ＰＨＳ１２に対して発呼信号を無線送信する（図３（ｇ））。発呼信号を受け取った中継ＰＨＳ１２も、関門局１３の場合と同様の方法で、端末機器１１への中継ルートが確立されているかを判断し、確立されていれば応答信号を関門局１３へ無線送信する（図３（ｈ））。当該応答信号を受け取ることで、関門局１３は、中継ＰＨＳ１２との間での通信接続が確立したことを認識できる（図３（ｉ））。

通信接続の確立後、関門局１３は、受信したデータを記憶手段から読み出し、中継ＰＨＳ１２に送信する送信処理を行い、全てのデータ送信が終了すると、通信を切断する（図３（ｊ）〜（ｌ））。関門局１３と中継ＰＨＳ１２の間のデータ送信は、ＰＨＳ子機間通信によって行われる。以後の各機器におけるデータ送信も、ＰＨＳ子機間通信によって行われる。また、関門局１３から送信されたデータは、中継ＰＨＳ１２においてメモリ等に記憶される。
関門局１３と中継ＰＨＳ１２の通信接続及びデータ送信の詳細は、図７に示す制御シーケンスの通りに行われる。

関門局１３との通信が切断されると、中継ＰＨＳ１２は、自己の下位方向テーブルにおける、端末機器１１へのルート情報を参照し、当該通信ルート上の端末機器１１に対して発呼信号を無線送信する（図３（ｍ））。以後、中継ＰＨＳ１２は、関門局１３と中継ＰＨＳ１２との間と同様の方法で、端末機器１１との通信接続を確立し、受信したデータを端末機器１１に送信する送信処理を行い、全てのデータ送信が終了すると、通信を切断する（図３（ｎ）〜（ｒ））。尚、端末機器１１における無線通信の制御は、実際にはＰＨＳモジュール１１１によって行われる。また、中継ＰＨＳ１２と端末機器１１の通信接続の詳細は、図７に示す制御シーケンスの通りに行われる。以上で下り方向の管理情報通信が完了する。

ここで、下り方向の管理情報通信における、ＰＨＳモジュール１１１の動作について、図４を用いて説明する。
ＰＨＳモジュール１１１は、動作を開始すると、所望の通信網からのデータの受信を待機する状態となる（Ｓ１１）。そしてＰＨＳモジュール１１１は、中継ＰＨＳ１２からの発呼信号を受信したか否かを確認する（Ｓ１２）。
処理Ｓ１２において、発呼信号を受信しなければ（Ｓ１２のNoの場合）、次にＰＨＳモジュール１１１は、自己の保守機能を実行するための保守モードに入っているか否かを確認し（Ｓ１４）、保守モードである場合には（Ｓ１４のYesの場合）、初期設定等の保守機能処理を実行する（Ｓ１５）。処理Ｓ１４において、保守モードでない場合には（Ｓ１４のNoの場合）、再び処理Ｓ１２に戻り、発呼信号を受信したか否かを確認する。

処理Ｓ１２において、発呼信号を受信したことを確認すると（Ｓ１２のYesの場合）、ＰＨＳモジュール１１１は、端末機器１１までの中継ルートが確立しているかを判断し、確立していれば中継ＰＨＳ１２に応答信号を送信し、通信接続処理を行う（Ｓ１３）。
処理Ｓ１３において、下り方向の端末管理に関する通信が第１の手順で行われる場合には、ＰＨＳモジュール１１１は所望の通信網と、第２の手順で行われる場合には、ＰＨＳモジュール１１１は中継ＰＨＳ１２とデータ送受信を可能とする接続処理を行う。

上記接続処理を行った後、ＰＨＳモジュール１１１は定期的に、接続処理が終了したか否かを確認する（Ｓ１６）。
処理Ｓ１６において、接続処理が終了していなければ（Ｓ１６のNoの場合）、次にＰＨＳモジュール１１１は、規定時間経過してもデータを受信しない状態になると、この状態をタイムアウトとして判断し（Ｓ１８）、タイムアウトである場合には（Ｓ１８のYesの場合）、発呼信号に対する切断の応答信号を中継ＰＨＳ１２に送信し、切断処理を行う（Ｓ１９）。処理Ｓ１８において、タイムアウトでない場合には（Ｓ１９のNoの場合）、再び処理Ｓ１６に戻り、接続処理が終了したか否かを確認する。

処理Ｓ１６において、接続処理が終了したことを確認すると（Ｓ１６のYesの場合）、ＰＨＳモジュール１１１は、サーバ３からのデータ送信が完了しているので、アプリケーション機能によって受信したデータの処理を行う（Ｓ１７）。以上がＰＨＳモジュール１１１の動作である。

本システムにおける上り方向の管理情報通信の動作についても、上記第１の手順又は第２の手順と同様にして実現することができる。上り方向の通信において、端末機器１１、中継ＰＨＳ１２は、記憶されている上位方向テーブルを参照して、関門局１３への通信ルートを特定し、端末機器１１からの管理情報を中継して送信する。また、第１の手順による上り方向の管理情報通信では、サーバ等の遠隔監視制御装置のＩＰパケット通信を行うため、端末機器１１において当該装置のＩＰアドレスの情報を予め記憶させておく必要がある。

次に、本システムにおける自動ルーティング設定の動作について説明する。
以下、本システムでは、図５に示すように、１つの端末機器１１（図では番号１）、４つの中継ＰＨＳ１２（図では番号２〜５）及び１つの関門局１３（図では番号６）が設けられているものとして、自動ルーティング設定の動作を説明する。図５は、本システムにおける関門局１３、中継ＰＨＳ１２及び端末機器１１の配置例を示した図である。

まず、自動ルーティング設定の概要について説明する。
自動ルーティング設定は、特定通信方向のコード（上位ルート検索コード又は下位ルート検索コード）を発信した任意のＰＨＳ局と、当該発信に応答した他のＰＨＳ局との間で、他のＰＨＳ局から任意ＰＨＳ局に特定通信方向テーブル（上り方向テーブル又は下り方向テーブル）を、任意ＰＨＳ局から他のＰＨＳ局に特定通信方向とは反対通信方向のテーブル（下り方向テーブル又は上り方向テーブル）を送信する。
任意ＰＨＳ局は、自己の保持する特定通信方向テーブルと他のＰＨＳ局から受信した特定通信方向テーブルとを比較し、目標とするＰＨＳ局に対して短いルートであって自己のＰＨＳ局を含まないルートを採用する更新処理を行い、他のＰＨＳ局は、自己の保持する反対通信方向テーブルと任意のＰＨＳ局から受信した反対通信方向テーブルとを比較し、目標とするＰＨＳ局に対して短いルートであって自己のＰＨＳ局を含まないルートを採用する更新処理を行う。

本システムは、自動ルーティング設定において、具体的には、端末機器１１と中継ＰＨＳ１２との間、二つの中継ＰＨＳ１２の間及び中継ＰＨＳ１２と関門局１３との間で、検索コードによる通信を確立し、当該通信の確立された二つの機器間において各自で記憶されるテーブルが送信され、ルート数が最小となるようにテーブルの更新処理が行われる。
また、本システムにおいて、自動ルーティング設定は、上述した管理情報通信とは独立して、各機器の初期設定時や通信失敗時に行われたり、或いは定期的に行われる。

自動ルーティング設定における通信の確立には、ルート検索コードが用いられる。ルート検索コードは、自動ルーティング設定において端末機器１１、中継ＰＨＳ１２及び関門局１３を呼び出すためのＰＳ（Personal Station：子機）内線番号であり、通信方向別に決められている。ルート検索コードは、子機間番号に用いられるものとは異なる番号が用いられる。

例えば、図５において、上位方向のルーティング設定に用いられる上位ルート検索コードは８１９１であり、これは端末機器１１及び中継ＰＨＳ１２から発信される。また、当該上位ルート検索コードには、関門局１３及び全ての中継ＰＨＳ１２が着信応答可能となっている。
また、下位方向のルーティング設定に用いられる下位ルート検索コードは００００であり、これは中継ＰＨＳ１２及び関門局１３から発信される。また、当該下位ルート検索コードには、全ての中継ＰＨＳ１２及び端末機器１１が着信応答可能となっている。
したがって、上位ルート検索コードは、関門局１３までのルート設定のために用いられるものであり、下位ルート検索コードは、端末機器１１までのルート設定のために用いられるものである。

端末機器１１、中継ＰＨＳ１２及び関門局１３は、ルート検索コードをＰＨＳ子機間通信によって無線発信して、電波の圏内にある機器を検索し、応答のあった機器との間で通信を確立する。自動ルーティング設定では、関門局１３と中継ＰＨＳ１２間、二つの中継ＰＨＳ１２間又は中継ＰＨＳ１２と端末機器１１間で通信が確立する。

ルート検索コードによって通信が確立すると、通信の確立した機器は、互いに各自で記憶される上位方向テーブル又は下位方向テーブルを送信し、受信した上位方向テーブル又は下位方向テーブルに基づいて、ルート数が最小となるよう、対応する自己のテーブルを更新する。

具体的には、上位ルート検索コードが発信された場合、発信元からは上位方向テーブルが応答先に、応答先からは下位方向テーブルが発信元に送信される。また、下位ルート検索コードが発信された場合、発信元からは下位方向テーブルが応答先に、応答先からは上位方向テーブルが発信元に送信される。
そして発信元及び応答先は、受信したテーブルと、自己に記憶されている同一方向とのテーブルを比較して、受信したテーブルにおける、関門局１３又は端末機器１１へのルート情報のルート数が、自己のテーブルのルート数よりも少なく、且つ受信したテーブルのルート情報に自己の情報が含まれていなければ、受信したテーブルのルート情報に基づいて、自己のテーブルのルート情報を更新する。

本システムでは、各機器において上述した自動ルーティング設定が上位方向及び下位方向から独立して行われることによって、関門局１３から端末機器１１までの上下通信方向の無線中継の最短ルートが形成される。

次に、本システムにおける自動ルーティング設定の動作の詳細について、図８乃至図１１を用いて説明する。図８は、中継ＰＨＳ１２における下位方向テーブルの第１の更新処理のフローチャート図であり、図９は、中継ＰＨＳ１２における下位方向テーブルの第２の更新処理のフローチャート図である。また、図１０は、中継ＰＨＳ１２における上位方向テーブルの第１の更新処理のフローチャート図であり、図１１は、中継ＰＨＳ１２における上位方向テーブルの第２の更新処理のフローチャート図である。

上述したように、自動ルーティング設定は、関門局１３と中継ＰＨＳ１２との間、二つの中継ＰＨＳ１２の間及び中継ＰＨＳ１２と端末機器１１との間において、通信方向別にそれぞれ行われる。ここでは、二つの中継ＰＨＳ間における自動ルーティング設定の動作の詳細について、通信方向別に説明する。まず、下り方向通信の場合について説明する。

中継ＰＨＳ１２は、図８のフローチャートにしたがって、下位ルート検索コードを発信して、下り方向通信の自動ルーティング設定を行う。図８において、中継ＰＨＳ１２（発信ＰＨＳ）は、近傍にある他の中継ＰＨＳ１２に対して、下位ルート検索コードを用いて発呼信号を発信する（Ｓ２１）。当該検索コードを他の中継ＰＨＳ（応答ＰＨＳ）が受信すると、それに応答して、下位方向テーブルを発信ＰＨＳに送信する。発信ＰＨＳは、応答ＰＨＳの下位方向テーブルを受信する（Ｓ２２）。

発信ＰＨＳは次に、受信した下位方向テーブルにおける端末機器１１までのルート数と、自己の下位方向テーブルの端末機器１１までのルート数との大小を比較する（Ｓ２３）。処理Ｓ２３にあたり、発信ＰＨＳは、端末機器１１のＩＰアドレスを確認することによって、対象となる端末機器１１のルート情報か否かを認識して、ルート数の比較を行う。
受信したテーブルにおける端末機器１１までのルート数が、自己の下位方向テーブルよりも少ないルート数であれば（Ｓ２３のYesの場合）、発信ＰＨＳはさらに、受信したテーブルの端末機器１１までのルート情報に、自己が含まれているか否かを判定する（Ｓ２４）。
処理Ｓ２３において、例えば初期設定又はリセット設定時等のように、自己の下位方向テーブルにおいて端末機器１１へのルート情報が格納されていない場合にも、発信ＰＨＳは、処理Ｓ２４へ移行する。

処理Ｓ２４において、自己が含まれていないと判断すれば（Ｓ２４のNoの場合）、発信ＰＨＳは、自己の下位方向テーブルにおける端末機器１１までのルート情報を、受信したテーブルのものと入れ替えて更新する（Ｓ２６）。そして発信ＰＨＳは、自己の上位方向テーブルを、応答ＰＨＳに送信する（Ｓ２７）。

処理Ｓ２６の入れ替えの際に、発信ＰＨＳは、入れ替えたルート情報に自己の子機間番号を付与して、新たなルート情報を生成して、下位方向テーブルの更新処理を行う。また、処理Ｓ２６において、自己の下位方向テーブルにおいて端末機器１１へのルート情報が格納されていない場合には、発信ＰＨＳは、受信したテーブルのルート情報に自己の子機間番号を付与したものを新たなルート情報として生成し、自己の下位方向テーブルに格納する。

一方、発信ＰＨＳからの下位ルート検索コードを着信した応答ＰＨＳの自動ルーティング設定時の動作は、図１１のフローチャートの通りになる。すなわち、応答ＰＨＳは、下位ルート検索コードで着信後（Ｓ５１）、自己の下位方向テーブルを発信ＰＨＳに送信する（Ｓ５２）。

次に、発信ＰＨＳの上位方向テーブルを受信すると（Ｓ５３）、応答ＰＨＳは、受信したテーブルにおける関門局１３までのルート数と、自己の上位方向テーブルの関門局１３までのルート数との大小を比較する（Ｓ５４）。処理Ｓ５４にあたり、発信ＰＨＳは、対象の関門局１３の子機間番号を確認することによって、関門局１３のルート情報か否かを認識して、ルート数の比較を行う。
処理Ｓ５４において、受信したテーブルのルート数が、自己のテーブルにおけるルート数よりも少ないルート数であれば（Ｓ５４のYesの場合）、応答ＰＨＳはさらに、受信したテーブルの関門局１３までのルート情報に、自己が含まれているか否かを判定する（Ｓ５５）。
処理Ｓ５４において、例えば初期設定又はリセット設定時等のように、自己の上位方向テーブルにおいて関門局１３へのルート情報が格納されていない場合にも、応答ＰＨＳは、処理Ｓ２５へ移行する。

処理Ｓ５５において、自己が含まれていないと判断すれば（Ｓ５５のNoの場合）、応答ＰＨＳは、自己の上位方向テーブルにおける関門局１３までのルート情報を、受信したテーブルのものと入れ替えて更新する（Ｓ５７）。

処理Ｓ５７の入れ替えの際に、応答ＰＨＳは、入れ替えたルート情報に自己の子機間番号を付与して、新たなルート情報を生成して、上位方向テーブルの更新処理を行う。また、処理Ｓ５７において、自己の上位方向テーブルにおいて関門局１３へのルート情報が格納されていない場合には、応答ＰＨＳは、受信したテーブルのルート情報に自己の子機間番号を付与したものを新たなルート情報として生成し、自己の上位方向テーブルに格納する。

処理Ｓ５４において、受信したテーブルのルート数が、自己のテーブルにおけるルート数よりも大きい場合や（Ｓ５４のNoの場合）、処理Ｓ５５において、自己がルートに含まれていると判断した場合（Ｓ５５のYesの場合）には、応答ＰＨＳは、受信した上位方向テーブルを破棄する（Ｓ５６）。以上が二つの中継ＰＨＳ１２の間における下り方向の自動ルーティング設定の動作である。

また、関門局１３と中継ＰＨＳ１２との間における下り方向の自動ルーティング設定では、関門局１３は、図７のフローチャートにおける処理Ｓ２４を除いた処理によって、また中継ＰＨＳ１２は、図１１のフローチャートにしたがって自動ルーティング設定を行う。関門局１３において処理Ｓ２４の処理を行わないのは、中継ＰＨＳ１２の下位方向テーブルには、下位ルート検索コードに着信応答する機器に関する情報のみが含まれ、関門局１３に関する情報は含まれないからである。

また、中継ＰＨＳ１２と端末機器１１との間における下り方向の自動ルーティング設定では、中継ＰＨＳ１２は、図８のフローチャートにしたがって、また端末機器１１は、図１１のフローチャートにおいて処理Ｓ５５を除いた処理によって自動ルーティング設定を行う。端末機器１１において処理Ｓ５５の処理を行わないのは、中継ＰＨＳ１２の上位方向テーブルには、上位ルート検索コードに着信応答する機器に関する情報のみが含まれ、端末機器１１に関する情報は含まれないからである。

次に、上り方向通信の場合の、二つの中継ＰＨＳ１２間における自動ルーティング設定の動作の詳細について説明する。
中継ＰＨＳ１２は、図１０のフローチャートにしたがって、上位ルート検索コードを発信して、上り方向通信による自動ルーティング設定を行う。図１０において、中継ＰＨＳ１２（発信ＰＨＳ）は、近傍にある他の中継ＰＨＳ１２（応答ＰＨＳ）は、それに応答して発信ＰＨＳに上位方向テーブルを送信する。そして、発信ＰＨＳは、応答ＰＨＳの上位方向テーブルを受信する（Ｓ４２）。

発信ＰＨＳは次に、受信したテーブルにおける関門局１３までのルート数と、自己の上位方向テーブルの関門局１３までのルート数との大小を比較する（Ｓ４３）。処理Ｓ４３にあたり、発信ＰＨＳは、関門局１３の子機間番号を確認することによって、対象とする関門局１３までのルート情報か否かを認識して、ルート数の比較を行う。
受信したテーブルにおける関門局１３までのルート数が、自己の上位方向テーブルよりも少ないルート数であれば（Ｓ４３のYesの場合）、発信ＰＨＳはさらに、受信したテーブルの関門局１３までのルート情報に、自己が含まれているか否かを判定する（Ｓ４４）。
処理Ｓ４３において、例えば初期設定又はリセット設定等のように、自己の上位方向テーブルにおいて関門局１３へのルート情報が格納されていない場合にも、発信ＰＨＳは、処理Ｓ４４へ移行する。

処理Ｓ４４において、自己が含まれていないと判断すれば（Ｓ４４のNoの場合）、発信ＰＨＳは、自己の上位方向テーブルにおける関門局１３までのルート情報を、受信したテーブルのものと入れ替えて更新する（Ｓ４６）。そして発信ＰＨＳは、自己の下位方向ルーティングテーブルを、応答ＰＨＳに送信する（Ｓ４７）。

処理Ｓ４６の入れ替えの際に、発信ＰＨＳは、入れ替えたルート情報に自己の子機間番号を付与して、新たなルート情報を生成して、下位方向テーブルの更新処理を行う。また、処理Ｓ４６において、自己の上位方向テーブルにおいて関門局１３へのルート情報が格納されていない場合には、発信ＰＨＳは、受信したテーブルのルート情報に自己の子機間番号を付与したものを新たなルート情報として生成し、自己の上位方向テーブルに格納する。

一方、発信ＰＨＳからの上位ルート検索コードを着信した応答ＰＨＳの自動ルーティング設定の動作は、図９のフローチャートの通りになる。すなわち、応答ＰＨＳは、上位ルート検索コードで着信後（Ｓ３１）、自己の上位方向テーブルを発信ＰＨＳに送信する（Ｓ３２）。

次に、発信ＰＨＳの下位方向テーブルを受信すると（Ｓ３３）、応答ＰＨＳは、受信したテーブルにおける端末機器１１までのルート数と、自己の下位方向テーブルの端末機器１１までのルート数との大小を比較する（Ｓ３４）。処理Ｓ３４にあたり、発信ＰＨＳは、端末機器１１のＩＰアドレスを確認することによって、対象の端末機器１１のルート情報か否かを認識して、ルート数の比較を行う。

処理Ｓ３４において、受信したテーブルのルート数が、自己のテーブルにおけるルート数よりも少ないルート数であれば（Ｓ３４のYesの場合）、応答ＰＨＳはさらに、受信したテーブルの端末機器１１までのルートに、自己が含まれているか否かを判定する（Ｓ３５）。
処理Ｓ３４において、例えば初期設定又はリセット設定時等のように、自己の下位方向テーブルにおいて端末機器１１へのルート情報が格納されていない場合にも、応答ＰＨＳは、処理Ｓ３５へ移行する。

処理Ｓ３５において、自己が含まれていないと判断すれば（Ｓ３５のNoの場合）、応答ＰＨＳは、自己の下位方向テーブルにおける端末機器１１までのルート情報を、受信したテーブルのものと入れ替えて更新する（Ｓ３７）。

処理Ｓ３７の入れ替えの際に、応答ＰＨＳは、入れ替えたルート情報に自己の子機間番号を付与して、新たなルート情報を生成して、下位方向テーブルの更新処理を行う。また、処理Ｓ３７において、自己の下位方向テーブルにおいて端末機器１１へのルート情報が格納されていない場合には、応答ＰＨＳは、受信したテーブルのルート情報に自己の子機間番号を付与したものを新たなルート情報として生成し、自己の下位方向テーブルに格納する。

処理Ｓ３４において、受信したテーブルのルート数が、自己のテーブルにおけるルート数よりも大きい場合や（Ｓ３４のNoの場合）、処理Ｓ３５において、自己がルートに含まれていると判断した場合（Ｓ３５のYesの場合）には、応答ＰＨＳは、受信した上位方向テーブルを破棄し（Ｓ３６）、更新処理を終了する。以上が二つの中継ＰＨＳ１２の間における上り方向の自動ルーティング設定の動作である。

また、関門局１３と中継ＰＨＳ１２との間における上り方向の自動ルーティング設定では、関門局１３は、図９のフローチャートにおける処理Ｓ３５を除いた処理によって、また中継ＰＨＳ１２は、図１０のフローチャートにしたがって自動ルーティング設定を行う。関門局１３において処理Ｓ３５の処理を行わないのは、中継ＰＨＳ１２の下位方向テーブルには、下位ルート検索コードに着信する機器に関する情報のみが含まれ、関門局１３に関する情報は含まれないからである。

また、中継ＰＨＳ１２と端末機器１１との間における下り方向の自動ルーティング設定では、中継ＰＨＳ１２は、図９のフローチャートにしたがって、また端末機器１１は、図１０のフローチャートにおいて処理Ｓ４４を除いた処理によって自動ルーティング設定を行う。端末機器１１において処理Ｓ４４の処理を行わないのは、中継ＰＨＳ１２の上位方向テーブルには、上位ルート検索コードに着信する機器に関する情報のみが含まれ、端末機器１１に関する情報は含まれないからである。

本システムにおいて、上述した上り方向と下り方向の自動ルーティング設定は、互いに独立して行われる。すなわち、本システムでは、上り方向と下り方向の自動ルーティング設定は、タイミングを変えて交互に行ってもよく、又は並行して行ってもよい。
ただし、本システムは、共通の検索コードを使用するため、関門局１３、中継ＰＨＳ１２及び端末機器１１では、無線信号の干渉が発生するおそれがある。このような干渉を防止するため、本システムは、機器毎にスリープ時間の間隔を変え、同一の検索コードの無線信号を同時に受信しないように設定している。

次に、本システムにおける自動ルーティング設定の実施例について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、本システムにおける関門局１３と端末機器１１間の無線中継のルートを示した図であり、図１３は、図１２のルートが形成されるまでの各機器におけるテーブルの状態を示した図である。テーブルのルート情報は、実際には各機器の子機間番号又はＩＰアドレスの情報が格納されるが、図１３は簡略化のため、上記情報を各機器の番号で表している。
尚、図１２で示される各機器は、図５と同一であり、図５に示されたルート検索コードによって着信するものである。

図１２において、各機器を結ぶ直線は、自動ルーティング設定で取りうるルートを示している。尚、当該実施例にあたり、本システムは、自動ルーティング設定によって、端末管理通信の最短となるルートとして、関門局”１”−中継ＰＨＳ”２”−中継ＰＨＳ”５”−端末機器”６”が設定されるものとして説明する。図１２において、太い実線で示されているのが、最短ルートである。

また、各機器における上位方向テーブル及び下位方向テーブルは、初期設定直後の状態であるものとして説明する。すなわち関門局１３の上位方向テーブルには自己の子機間番号のみのルート情報が、端末機器１１の下位方向テーブルには自己の子機間番号及びＩＰアドレスのみのルート情報が格納され、各中継ＰＨＳ１２の両方向のテーブルにはルート情報は格納されていないものとする。

図１３において、関門局”１”は、下位ルート検索コード”００００”を中継ＰＨＳ”２”〜”５”に向けて発信し、下り方向の自動ルーティング設定を開始する（下り方向の１回目のルート検索）。当該発信に対して、中継ＰＨＳのうち関門局”１”の最も近傍にある中継ＰＨＳ”２”が着信すると、関門局と中継ＰＨＳとの間でのテーブルの更新処理が行われる。

更新処理において、関門局”１”は、図８のフローチャート（処理Ｓ２４を除く）にしたがって、中継ＰＨＳ”２”に上位方向テーブルを送信し、中継ＰＨＳ”２”から下位方向テーブルを受信するが、受信した下位方向テーブルにはルート情報が格納されていないため、更新は行われない。

一方、中継ＰＨＳ”２”は、図１１のフローチャートにしたがって、中継ＰＨＳ”１”に下位方向テーブルを送信し、関門局”１”から上位方向テーブルを受信して更新するため、中継ＰＨＳ”２”の各テーブルは、図１３（１）［ＰＭ２］のようになる。

また、下り方向の自動ルーティング設定とは別に、端末機器”６”は、上位ルート検索コード”８１９３”を中継ＰＨＳ”２”〜”５”に向けて発信し、上り方向の自動ルーティング設定を開始する（上り方向の１回目のルート検索）。当該発信に対して、中継ＰＨＳのうち端末機器”６”の最も近傍にある中継ＰＨＳ”５”が着信すると、端末機器と中継ＰＨＳとの間でのテーブルの更新処理が行われる。

更新処理において、端末機器”６”は、図１０のフローチャート（処理Ｓ４４を除く）にしたがって、中継ＰＨＳ”５”に下位方向テーブルを送信し、中継ＰＨＳ”５”から上位方向テーブルを受信するが、受信した上位方向テーブルにはルート情報が格納されていないため、更新は行われない。

一方、中継ＰＨＳ”５”は、図９のフローチャートにしたがって、端末機器”６”に上位方向テーブルを送信し、端末機器”６”から下位方向テーブルを受信して更新するため、中継ＰＨＳ”５”の各方向テーブルは、図１３（２）［ＰＭ５］のようになる。

次に、中継ＰＨＳ”２”は、下り方向の自動ルーティング設定として、下りルート検索コード”００００”を、他の中継ＰＨＳ”３”〜”５”に発信する（下り方向の２回目のルート検索）。当該発信に対して、中継ＰＨＳのうち中継ＰＨＳ”２”の最も近傍にある中継ＰＨＳ”５”が着信すると、二つの中継ＰＨＳとの間でのテーブルの更新処理が行われる。

更新処理において、中継ＰＨＳ”２”は、図８のフローチャートにしたがって、中継ＰＨＳ”５”に上位方向テーブルを送信し、中継ＰＨＳ”５”から下位方向テーブルを受信して更新するため、中継ＰＨＳ”２”の各方向テーブルは、図１３（３）［ＰＭ２］のようになる。

一方、中継ＰＨＳ”５”は、図１１のフローチャートにしたがって、中継ＰＨＳ”２”に下位方向テーブルを送信し、中継ＰＨＳ”２”から上位方向テーブルを受信し、更新する。更新後の中継ＰＨＳ”５”の各方向テーブルは、図１３（４）［ＰＭ５］のようになる。

また、中継ＰＨＳ”５”は、上り方向の自動ルーティング設定として、上位ルート検索コード”８１９３”を中継ＰＨＳ”２”〜”４”に向けて発信する（上り方向の２回目のルート検索）。当該発信に対して、中継ＰＨＳのうち端末機器”５”の最も近傍にある中継ＰＨＳ”２”が着信すると、二つの中継ＰＨＳとの間でのテーブルの更新処理が行われる。

更新処理において、中継ＰＨＳ”５”は、図１０のフローチャートにしたがって、中継ＰＨＳ”２”に下位方向テーブルを送信し、中継ＰＨＳ”２”から上位方向テーブルを受信して更新するが、これは上述した下り方向の２回目のルート検索に伴う更新処理と同じである。したがって、更新後の中継ＰＨＳ”５”の各方向テーブルは、図１３（４）［ＰＭ５］のままとなる。

一方、中継ＰＨＳ”２”は、図９のフローチャートにしたがって、中継ＰＨＳ”５”に上位方向テーブルを送信し、中継ＰＨＳ”５”から下位方向テーブルを受信して更新するが、上述した下り方向の２回目のルート検索に伴う更新処理と同じであるため、更新後の中継ＰＨＳ”２”の各方向テーブルは、図１３（３）［ＰＭ２］のままとなる。

次に、中継ＰＨＳ”５”は、下り方向の自動ルーティング設定として、下りルート検索コード”００００”を、端末機器”６”に発信する（下り方向の３回目のルート検索）。当該発信に対して、近傍にある端末機器”６”が着信すると、端末機器と中継ＰＨＳとの間でのテーブルの更新処理が行われる。

更新処理において、中継ＰＨＳ”５”は、図８のフローチャートにしたがって、端末機器”６”に上位方向テーブルを送信し、端末機器”６”から下位方向テーブルを受信し、更新するため、更新後の中継ＰＨＳ”５”の各方向テーブルは、図１３（４）［ＰＭ５］のままとなる。

一方、端末機器”６”は、図１１のフローチャート（処理Ｓ５５を除く）にしたがって、中継ＰＨＳ”５”に下位方向テーブルを送信し、中継ＰＨＳ”５”から上位方向テーブルを受信し、更新するため、中継ＰＨＳ”６”の各方向テーブルは、図１３（６）［ＰＭ６］のようになる。
よって端末機器”６”の上位方向テーブルに関門局”１”までのルート情報が生成されたため、下位方向の自動ルーティング設定は完了する。

また、中継ＰＨＳ”２”は、上り方向の自動ルーティング設定として、上位ルート検索コード”８１９３”を関門局”１”に向けて発信する（上り方向の３回目のルート検索）。当該発信に対して、関門局”１”が着信すると、関門局と中継ＰＨＳとの間でのテーブルの更新処理が行われる。

更新処理において、中継ＰＨＳ”２”は、図１０のフローチャートにしたがって、関門局”１”に下位方向テーブルを送信し、関門局”１”から上位方向テーブルを受信し、更新するため、更新後の中継ＰＨＳ”２”の各方向テーブルは、図１３（３）［ＰＭ２］のままとなる。

一方、関門局”１”は、図９のフローチャート（処理Ｓ３５を除く）にしたがって、中継ＰＨＳ”２”に上位方向テーブルを送信し、中継ＰＨＳ”２”から下位方向テーブルを受信して更新する。したがって、関門局”１”の各方向テーブルは、図１３（６）［ＰＭ１］のようになる。
よって端末機器”６”の上位方向テーブルに関門局”１”までのルート情報が生成されたため、上り方向の自動ルーティング設定は完了する。

以上説明したように、端末機器”６”は、端末機器”６”から中継ＰＨＳ”５”、中継ＰＨＳ”２”から中継ＰＨＳ”５”及び中継ＰＨＳ”５”から端末機器”６”への３回のルート検索（自動ルーティング設定）によって、関門局１３への上位方向テーブルが生成される。
一方、関門局”１”は、関門局”１”から中継ＰＨＳ”２”、中継ＰＨＳ”５”から中継ＰＨＳ”２”及び中継ＰＨＳ”２”から関門局”１”への３回のルート検索（自動ルーティング設定）によって、端末機器”６”への下位方向テーブルが生成される。

本システムにおいて、自動ルーティング設定された各機器でデータ通信を行っている際に、データの伝送が中断してしまう等の通信エラーが発生する場合には、設定されたルートが適正でなくなったと考えられるので、このときは通信ルートを初期状態に戻すリセット設定を行うようにすればよい。
この場合、関門局１３の上位方向テーブルと、端末機器１１の下位方向テーブルに各々の番号をセットし、他のテーブルは空白にセットした状態とする。

上述したように、本システムによれば、ＰＨＳモジュール、関門局及び各中継ＰＨＳに、上り通信方向の関門局へのルートの情報を含む上位方向テーブルと、下り通信方向の端末機器へのルートの情報を含む下位方向テーブルとを記憶させ、関門局と各中継ＰＨＳ間、二つの中継ＰＨＳ間、各中継ＰＨＳと端末機器との間でそれぞれ上位方向テーブル又は下位方向テーブルを互いに送信し、テーブルを受信した各機器は、受信したテーブルにおけるルート情報のルート数が、予め記憶されている同一方向のテーブルのルート情報よりも少なく、且つ受信したテーブルのルート情報に自己が含まれていなければ、受信したテーブルのルート情報を採用してテーブルのルート情報を更新する自動ルーティング設定を行い、各機器間で上記テーブルにしたがってデータ通信をＰＨＳ子機間通信で行うものであり、簡易な制御で最小のルート数を設定してデータ伝送を効率よく行うことができる効果がある。

本発明は、ＰＨＳ子機間通信による中継通信で端末機器を管理する無線中継システムにおいて、簡易な制御で最小のルート数となるようにＰＨＳ子機間通信による中継通信のルートを設定することができる。

本発明の実施の形態に係る無線中継システムの構成ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る無線中継システムにおける管理情報通信の第１のタイミングチャート図である。 本発明の実施の形態に係る無線中継システムにおける管理情報通信の第２のタイミングチャート図である。 下り方向の管理情報通信における、ＰＨＳモジュール１１１の動作処理のフローチャート図である。 本発明の実施の形態に係る無線中継システムにおける関門局１３、中継ＰＨＳ１２及び端末機器１１の配置例を示した図である。 本発明の実施の形態に係る無線中継システムで用いられる、上位方向テーブル及び下位方向テーブルの構成図である。 ＰＨＳ子機間通信における制御シーケンスを表した図である。 中継ＰＨＳ１２における下位方向テーブルの第１の更新処理のフローチャート図である。 中継ＰＨＳ１２における下位方向テーブルの第２の更新処理のフローチャート図である。 中継ＰＨＳ１２における上位方向テーブルの第１の更新処理のフローチャート図である。 中継ＰＨＳ１２における上位方向テーブルの第２の更新処理のフローチャート図である。 本発明の実施の形態に係る無線中継システムにおける関門局１３と端末機器１１間の無線中継のルートを示した図である。 図１２のルート形成までの各機器におけるテーブルの状態を示した図である。

符号の説明

１１…端末機器、 １２…中継ＰＨＳ、 １３…関門局、 １１１…ＰＨＳモジュール

Claims (1)

1. ＰＨＳ子機間通信機能を用いて複数のＰＨＳ局がデータの中継を行う無線中継システムにおいて、
   前記各ＰＨＳ局は、特定通信方向の目標とするＰＨＳ局への中継ルートの情報を格納する特定通信方向テーブルと、前記特定通信方向とは反対通信方向の目標とするＰＨＳ局への中継ルートの情報を格納する反対通信方向テーブルとを有し、
   前記複数のＰＨＳ局の内、任意ＰＨＳ局は、特定通信方向のコードを発信し、当該発信に対して他のＰＨＳ局から応答があると、前記他のＰＨＳ局に自己の保有する反対通信方向テーブルを送信し、自己の保持する特定通信方向テーブルと前記他のＰＨＳ局から受信した特定通信方向テーブルとを比較し、目標とするＰＨＳ局に対して短いルートであって自己のＰＨＳ局を含まないルートを採用する更新処理を行い、
   前記他のＰＨＳ局は、前記任意のＰＨＳ局からの発信に対して応答し、前記任意ＰＨＳ局に自己の保有する特定通信方向テーブルを送信し、自己の保持する反対通信方向テーブルと前記任意のＰＨＳ局から受信した反対通信方向テーブルとを比較し、目標とするＰＨＳ局に対して短いルートであって自己のＰＨＳ局を含まないルートを採用する更新処理を行うことを特徴とする無線中継システム。

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