JP2663918B2

JP2663918B2 - 無線データ伝送システム

Info

Publication number: JP2663918B2
Application number: JP7156871A
Authority: JP
Inventors: 洋原田
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1997-10-15
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: JPH08331044A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線基地局（親局）と
携帯移動局（子局）との間でデータ伝送を行う際に、子
局での電源電池の省電力化及び周波数の有効利用を図る
無線データ伝送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、子局での電源電池による長時間使
用（動作）を目的とした省電力化及び周波数の有効利用
を図る技術として種々の技術が提案されている。例え
ば、子局が、予め定めたシーケンスの時分割処理によっ
て送受信を行い、その送受信時間を少なくすることによ
って、省電力化を図っている。また、送信電力を半固定
で大、中、小の電力に切替えることによって、その省電
力化を図っている。さらには、送信電力を、運用する親
局のサービスエリアでの無線回線によって接続できる最
低電力に設定している。またさらに、隣接するサービス
エリアで同一周波数を用いると共に、その電波干渉をな
くして、通信を行うようにしている。

【０００３】図３は従来の無線データ伝送システムにお
ける子局の構成を示すブロック図である。図３の例は、
図示しない親局との無線回線を通じた単信通信又は複信
通信の送受信を行うための空中線５１と、この空中線５
１を送信用又は受信用として切り換えるための、例え
ば、アナログスイッチやデュープレクサを用いた送受信
切換部５２と、所定周波数の高周波電力を送受信切換部
５２に送出する無線送信部５３とが設けられている。さ
らに、アナログの入力データＳａをデジタル変調して無
線送信部５３に送出する変調部５６と、送受信切換部５
２からの受信信号を、例えば、高周波増幅、中間周波
（ＩＦ）信号に周波数変換して出力する無線受信部５４
とが設けられている。

【０００４】また、無線受信部５４が出力するＩＦ信号
を復調した復調データＳｂを送出する復調部５７と、設
定された送受信シーケンス（送受信間隔）データを送出
するタイマ６３と、送受信シーケンス及び無線送信部５
３の出力電力を大、中、小の電力などに設定する入力操
作を行う操作部６４と、タイマ６３からの送受信シーケ
ンスデータに基づいて送信系、受信系の所要の回路への
通電を行う充電電池などを用いた電源部６５とが設けら
れている。

【０００５】次に、この従来例の動作について説明す
る。図３において、子局は図示しない親局との無線回線
を通じて、単信通信又は複信通信の送受信によってデー
タ伝送を行う。単信通信の場合には送受信切換部５２
が、送受信に応じて空中線５１を無線送信部５３又は無
線受信部５４側に切り換える。また、複信通信の場合は
送受信切換部５２を通じて同時送受信を行う。受信時に
は空中線５１からの受信信号が送受信切換部５２を通じ
て無線受信部５４に入力される。無線受信部５４は高周
波増幅、中間周波（ＩＦ）信号に周波数変換して出力
し、復調部５７がＩＦ信号を復調した復調データＳｂを
送出する。

【０００６】また、入力データＳａが変調部５６に入力
し、ここから変調信号に生成して無線送信部５３に送出
し、所定周波数に変換して送受信切換部５２を通じて空
中線５１から送信する。この場合、無線送信部５３は、
操作部６４から設定された電力、例えば、大、中、小の
電力で送信する。また、この送信時には、タイマ６３に
設定された送受信シーケンスによる送受信間隔で無線送
信部５３が出力電力を送出する。

【０００７】この間欠送信によって電源部６５での消費
電力を低減し、かつ、無線送信部５３からの出力電力を
操作部６４によって設定した大、中、小の電力で送信し
ている。すなわち、図示しない親局と接続できる電力
（特に、小電力）で送信することによって、消費電力を
低減している。

【０００８】この種の省電力化と周波数の利用効率に関
する技術として、特開昭６３−２９６４１９号公報の間
欠受信周期切り換え制御方式、特開平２−６０２３７号
公報の無線送受信方式、特開平３−１７９８２０号公報
の単一周波数通信方式における送信装置及び特開平４−
３６０３２７号公報の路上通信装置などが提案されてい
る。

【０００９】特開昭６３−２９６４１９号公報の方式で
は、間欠受信周期を実際の通話量に応じて動的に切り換
えて省電力化を図っている。また、特開平２−６０２３
７号公報の方式では、送信信号を時間圧縮し、かつ、送
受信の時間をずらして送信し、省電力化及び同一周波数
での送受信、共用器（デュープレクサ）を不要にしてい
る。また、特開平３−１７９８２０号公報の方式では、
制御系と監視系のデータ伝送を同一周波数かつ時分割伝
送して省電力化及び周波数の利用効率を改善している。
さらに、特開平４−３６０３２７号公報の方式では、複
数の電波発射源から時分割送信して、その省電力化を図
っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような上記従来例
の無線データ伝送システム及び公報に記載の技術例で
は、親局及び子局の間の無線回線における距離、地形及
び構築物の相違による電波伝播損失、多重伝播（マルチ
パス）による電界強度の変動が発生し易く、高品質の送
受信が困難である。このため子局との間での通信可否が
親局で判明し難いものとなる。さらに、送信出力電力及
び送受信シーケンス（送受信間隔）が半固定であるた
め、通信状況の変化及び子局からの通信に必要な送信出
力電力を十分に把握できない。

【００１１】したがって、子局は常時最大電力で送信
し、また、不要な通信を多発してしまう。この結果、子
局での消費電力が低減できず、また、隣接通信チャネル
での混信（混変調）を避けるために別周波数を用いるこ
とになり、その周波数利用効率が低下するという欠点が
あった。

【００１２】本発明は、このような従来の技術における
欠点を解決するものであり、不要な通信が発生せずに子
局での消費電力が低減され、隣接通信チャネルでの混信
（混変調）等が発生し難く、その周波数利用効率が向上
する無線データ伝送システムの提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、親局と子局との間の無線回
線を通じてデータ伝送を行う無線データ伝送システムに
おいて、親局は、子局との間の無線送受信を行う親局無
線送受信手段と、子局への伝送データ、通信時間間隔情
報及び通信時間情報を多重化して親局無線送受信手段に
送出する親局多重化手段とを有し、子局は、親局との間
の無線送受信を行い、かつ、親局に伝送データを送信す
る子局無線送受信手段と、当該子局の各部に対する電源
供給を行う電池電源と、子局無線送受信手段が送出する
親局からの通信時間間隔情報及び通信時間情報に対応し
て電池電源から子局無線送受信手段への通電を制御する
制御手段とを備える構成としてある。

【００１４】請求項２記載の無線データ伝送システム
は、前記子局が多数であると共に、この子局にそれぞれ
固有の識別符合を付与し、かつ、親局の親局多重化手段
で伝送データ、通信時間間隔情報、通信時間情報及び識
別符合を多重化すると共に、子局に伝送データと識別符
合とを多重化する子局多重化手段を設け、かつ、親局無
線送受信手段及び子局の子局無線送受信手段が識別符合
によって個々の子局を識別して送受信を行う構成として
ある。

【００１５】請求項３記載の無線データ伝送システム
は、前記子局に、親局の無線送信を受信した際の電界強
度を示す受信電界強度測定信号を出力する受信電界強度
測定手段と、子局無線送受信手段からの送信電力を制御
する送信電力制御手段とを設け、この受信電界強度測定
手段が測定した、親局からの送信信号の受信電界強度に
応じて、送信電力制御手段が子局無線送受信手段からの
送信電力を制御する構成としてある。

【００１６】請求項４記載の無線データ伝送システム
は、前記子局に、親局の無線送信が受信不能の時間を計
時する計時手段と、子局無線送受信手段からの送信電力
を制御する送信電力制御手段とを設け、親局からの受信
信号が予め定めた計時手段での時間内に受信できない場
合に送信電力制御手段が、子局無線送受信手段からの送
信を最大電力に制御する構成としてある。

【００１７】請求項５記載の無線データ伝送システム
は、前記親局に、子局の無線送信を受信した電界強度を
示す受信電界強度測定信号を出力する受信電界強度測定
手段と、親局無線送受信手段からの送信電力を制御する
送信電力制御手段とを設け、この受信電界強度測定手段
が測定した子局からの送信信号の受信電界強度に応じ
て、送信電力制御手段が、親局無線送受信手段からの送
信出力電力を制御する構成としてある。

【００１８】請求項６記載の無線データ伝送システム
は、前記親局に、通信時間間隔情報及び通信時間情報を
変更設定する設定手段を備える構成としてある。

【００１９】

【作用】このような構成の請求項１，２，３，４，５，
６記載の無線データ伝送システムは、個々の子局を識別
し、かつ、親局で設定した通信時間間隔情報及び通信時
間情報に対応して、子局が電池電源からの通電を制御し
ている。また、親局（子局）から送信信号の受信電界強
度に応じて送信電力を自動的に制御し、高電界強度の場
合に送信電力を低減するようにしている。さらに、子局
では親局からの受信信号が予め定めた時間内に受信でき
ない場合に送信を自動的に最大電力に制御している。

【００２０】したがって、不要な通信が発生せずに子局
での消費電力が低減され、隣接通信チャネルでの混信
（混変調）等が発生し難く、その周波数利用効率が向上
する。

【００２１】

【実施例】次に、本発明の無線データ伝送システムの実
施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の
無線データ伝送システムの実施例にあって親局の構成を
示すブロック図であり、図２は図１に示す親局と無線回
線で接続される子局の構成を示すブロック図である。な
お、図２に示す子局２は多数の台数が使用され、この子
局２と図１に示す親局１との間で無線回線を通じた単信
通信又は複信通信の送受信によってデータ伝送を行う。

【００２２】図１において、親局１は、無線回線Ｗを通
じて子局２との単信通信又は複信通信の送受信を行うた
めの空中線１１と、この空中線１１を送信用又は受信用
として切り換えるための、例えば、アナログスイッチや
デュープレクサを用いた送受信切換部１２とが設けられ
ている。また、所定周波数の高周波電力を送受信切換部
１２に送出する無線送信部１３と、送受信切換部１２か
らの受信信号を、例えば、高周波増幅、中間周波（Ｉ
Ｆ）信号に周波数変換して出力する無線受信部１４とが
設けられている。

【００２３】さらに、無線受信部１４が出力するＩＦ信
号レベルから、空中線１１における子局２からの送信信
号（電波）の受信電界強度を測定し、その受信電界強度
測定信号Ｓ１ｄを出力する電界強度測定部１５と、多重
化データをデジタル変調して無線送信部１３に送出する
変調部１６と、無線受信部１４が出力するＩＦ信号を復
調した復調信号を送出する復調部１７とが設けられてい
る。

【００２４】また、制御部１８が設けられており、この
制御部１８は電界強度測定部１５からの受信電界強度測
定信号Ｓ１ｄと、受信データ分離部２０からの子局２ご
との固有の子局識別情報Ｓ２ｂ（ＩＤ）、及び子局の現
在の送信出力電力を示す子局送信電力情報Ｓ２ｃが入力
され、子局２での通信時間間隔を示す通信時間間隔情報
Ｓ１ｂ及び通信時間情報Ｓ１ｃの制御信号と、親局１の
送信出力電力を示す親局送信電力情報Ｓ１ｅ、子局識別
情報Ｓ２ｂを送出すると共に、無線送信部１３からの送
信出力電力を電力制御信号Ｓ１ｍによって制御してい
る。

【００２５】さらに、この制御部１８からの通信時間間
隔情報Ｓ１ｂ、通信時間情報Ｓ１ｃ及び親局送信電力情
報Ｓ１ｅと共に、親局１が子局２に伝送するための親局
入力データＳ１ａを多重化して出力する送信データ多重
化部１９と、復調部１７からの復調信号から分離した子
局入力データＳ２ａ、子局識別情報Ｓ２ｂ及び子局送信
電力情報Ｓ２ｃを制御部１８に出力する受信データ分離
部２０とが設けられている。また、送受信シーケンス
（通信時間間隔情報Ｓ１ｂ、通信時間情報Ｓ１ｃ）及び
無線送信部１３の出力を大、中、小の電力に設定する動
作条件の設定などを行う操作部２１が設けられている。

【００２６】図２に示す子局２は、無線回線Ｗを通じて
親局１との単信通信又は複信通信の送受信を行うための
空中線３１と、この空中線３１を送信用又は受信用とし
て切り換えるための、例えば、アナログスイッチやデュ
ープレクサを用いた送受信切換部３２とが設けられてい
る。さらに、所定周波数の高周波電力を送受信切換部３
２に送出する無線送信部３３と、この送受信切換部３２
からの受信信号を、例えば、高周波増幅、中間周波（Ｉ
Ｆ）信号に周波数変換して出力する無線受信部３４とが
設けられている。

【００２７】また、無線受信部３４が出力するＩＦ信号
を振幅検波したレベル又は自動利得制御（ＡＧＣ）か
ら、空中線３１における受信波の受信電界強度を測定し
受信電界強度測定信号Ｓ２ｄを出力する電界強度測定部
３５と、多重化データをデジタル変調して無線送信部３
３に送出する変調部３６と、無線受信部３４が出力する
ＩＦ信号の復調を行う復調部３７とが設けられている。

【００２８】さらに、電界強度測定部３５が出力する受
信電界強度測定信号Ｓ２ｄと、受信データ分離部４０が
分離した親局１からの、当該子局２固有の子局識別情報
Ｓ２ｂ、親局送信電力情報Ｓ１ｅ、通信時間間隔情報Ｓ
１ｂ及び通信時間情報Ｓ１ｃに基づいた制御を行うと共
に、この子局２固有の子局識別情報Ｓ２ｂ（ＩＤ）及び
子局の現在の送信出力電力を示す子局送信電力情報Ｓ２
ｃを送出する制御部３８とが設けられている。

【００２９】また、子局２からの子局入力データＳ２ａ
及び制御部３８からの子局識別情報Ｓ２ｂ及び子局送信
電力情報Ｓ２ｃを多重化して変調部３６に送出する送信
データ多重化部３９が設けられている。さらに、復調部
３７が出力する復調信号から分離した親局入力データＳ
１ａを出力し、かつ、分離した親局１からの子局識別情
報Ｓ２ｂ、通信時間間隔情報Ｓ１ｂ、通信時間情報Ｓ１
ｃ及び親局送信電力情報Ｓ１ｅを制御部３８に送出する
受信データ分離部４０と、動作開始などの設定操作を行
う操作部４１と、制御部３８からの送受信シーケンスデ
ータに基づいて送信系、受信系の所要回路への通電を行
う充電電池などを用いた電源部４２とが設けられてい
る。

【００３０】次に、この実施例の動作について説明す
る。親局１は、子局２との無線回線Ｗを通じて、単信通
信又は複信通信の送受信を行う。親局１は単信通信の場
合には送受信切換部１２が、送受信に応じて空中線１１
を無線送信部１３又は無線受信部１４側に切り換える。
また、複信通信の場合は、送受信切換部１２を通じて無
線送信部１３及び無線受信部１４が同時送受信を行う。
受信時には空中線１１からの受信信号が送受信切換部１
２を通じて無線受信部１４に入力される。無線受信部１
４は高周波増幅、中間周波（ＩＦ）信号に周波数変換し
て出力し、復調部１７がＩＦ信号の復調を行う。

【００３１】復調部１７からの復調信号が、受信データ
分離部２０に入力される。受信データ分離部２０は子局
入力データＳ２ａ及び子局識別情報Ｓ２ｂ及び、現在の
子局送信電力を示す子局送信電力情報Ｓ２ｃを制御部１
８に出力する。また、無線受信部１４からのＩＦ信号が
電界強度測定部１５に入力されて、ＩＦ信号レベルから
受信した子局２の送信に対する受信電界強度を示す受信
電界強度測定信号Ｓ１ｄを制御部１８に出力する。

【００３２】また、親局入力データＳ１ａ及び制御部１
８からの通信時間間隔情報Ｓ１ｂ、通信時間情報Ｓ１ｃ
及び親局送信電力情報Ｓ１ｅが送信データ多重化部１９
に入力されて多重化される。この多重化信号を変調部１
６で変調信号に生成して、無線送信部１３に送出する。
この無線送信部１３で所定周波数に変換した送信電力を
送受信切換部１２を通じて空中線１１から送信する。

【００３３】この場合、制御部１８は受信電界強度測定
信号Ｓ１ｄ及び子局送信電力情報Ｓ２ｃから受信した子
局２との間の無線通信状態を判断する。この判断から無
線送信部１３を電力制御信号Ｓ１ｍによって、操作部２
１で設定した大、中、小のいずれかの出力電力を選択し
て送信する。例えば、現在受信中の子局２との間の無線
通信状態が悪化（無線回線品位の劣化）しており、親局
１からの電波が子局２に到達し難いと考えられる場合、
最大電力で送信する。

【００３４】子局２は、無線回線Ｗを通じて親局１から
の電波を空中線３１、送受信切換部３２を通じて無線受
信部３４で受信する。無線受信部３４では、送受信切換
部３２からの受信信号を、例えば、高周波増幅、中間周
波（ＩＦ）信号に周波数変換して出力する。このＩＦ信
号が電界強度測定部３５に入力され、ここで振幅検波し
たレベル又は自動利得制御（ＡＧＣ）から、空中線３１
で受信している親局１からの電波に対する受信電界強度
を測定し、その受信電界強度測定信号Ｓ２ｄを制御部３
８に送出する。また、無線受信部３４からのＩＦ信号が
復調部３７に入力されて、その復調信号を受信データ分
離部４０に出力する。

【００３５】受信データ分離部４０では復調信号から親
局入力データＳ１ａを分離して出力し、また、親局１か
らの子局識別情報Ｓ２ｂ、通信時間間隔情報Ｓ１ｂ、通
信時間情報Ｓ１ｃ及び親局送信電力情報Ｓ１ｅを分離し
て制御部３８に送出する。また、送信データ多重化部３
９には子局２が親局１に伝送する子局入力データＳ２ａ
及び制御部３８からの子局識別情報Ｓ２ｂと子局送信電
力情報Ｓ２ｃとが入力され、ここで多重化して変調部３
６に送出される。変調部３６からの変調信号が無線送信
部３３によって所定周波数の高周波電力に設定され、送
受信切換部３２及び空中線４１を通じて送信される。

【００３６】この場合、制御部３８は子局識別情報Ｓ２
ｂによって、自己との通信を識別する。そして受信電界
強度測定信号Ｓ２ｄによって、親局１との間の無線通信
状態を判断する。この判断から無線送信部３３を電力制
御信号Ｓ２ｎによって、例えば、予め操作部４１で設定
した大、中、小のいずれかの出力電力を選択して送信す
る。例えば、現在受信中の親局１との間の無線通信状態
が悪化（無線回線品位の劣化）しているため、子局２か
らの電波が親局１に到達し難いと考えられる場合、最大
電力で送信する。

【００３７】また、この場合の送信では、親局１からの
通信時間間隔情報Ｓ１ｂ及び通信時間情報Ｓ１ｃに基づ
いて制御部３８が送信制御信号Ｓ２ｒを無線送信部３３
に送出して、その送信時間と送信時間間隔とに送信を制
御する。また、制御部３８は、電力制御信号Ｓ２ｎによ
って無線送信部３３を制御し、現在の出力電力を示す情
報である子局送信電力情報Ｓ２ｃを子局識別情報Ｓ２ｂ
と共に送信データ多重化部３９に送出する。さらに、制
御部３８は通信時間情報Ｓ１ｃに基づいて電源部４２を
制御して送信系、受信系の所要回路への通電を行う。

【００３８】またさらに、制御部３８は、予め定めた一
定時間以内に受信データ分離部４０からの子局識別情報
Ｓ２ｂを取り込めない場合に、親局１に子局２から、現
在の送信電力では電波が到達しないと判断して、無線送
信部３３を電力制御信号Ｓ２ｎによって、最大電力で送
信するように制御する。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の無線データ伝送システムによれば、識別された子局が
親局で設定した通信時間間隔情報及び通信時間情報に対
応して、通電を制御し、また、親局（子局）から送信信
号の受信電界強度に応じて送信電力を自動的に制御して
いる。

【００４０】さらに、子局では親局からの受信信号が予
め定めた時間内に受信できない場合に送信を自動的に最
大電力に制御しているため、不要な通信が発生せずに子
局での消費電力が低減され、隣接通信チャネルでの混信
（混変調）等が発生し難く、その周波数利用効率が向上
するという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無線データ伝送システムの実施例にあ
って親局の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す親局と無線回線で接続される子局の
構成を示すブロック図である。

【図３】従来の無線データ伝送システムにおける子局の
構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１親局２子局１２，３２送受信切換部１３，３３無線送信部１４，３４無線受信部１５，３５電界強度測定部１６，３６変調部１７，３７復調部１８，３８制御部１９，３９送信データ多重化部２０，４０受信データ分離部４１，４２操作部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】親局と子局との間の無線回線を通じてデ
ータ伝送を行う無線データ伝送システムにおいて、前記親局は、前記子局との間の無線送受信を行う親局無線送受信手段
と、前記子局への伝送データ、通信時間間隔情報及び通信時
間情報を多重化して前記親局無線送受信手段に送出する
親局多重化手段とを有し、前記子局は、前記親局との間の無線送受信を行い、かつ、前記親局に
伝送データを送信する子局無線送受信手段と、当該子局の各部に対する電源供給を行う電池電源と、前記子局無線送受信手段が送出する前記親局からの通信
時間間隔情報及び通信時間情報に対応して前記電池電源
から前記子局無線送受信手段への通電を制御する制御手
段とを備えることを特徴とする無線データ伝送システ
ム。
【請求項２】前記子局が多数であると共に、この子局
にそれぞれ固有の識別符合を付与し、かつ、親局の親局
多重化手段で伝送データ、通信時間間隔情報、通信時間
情報及び識別符合を多重化すると共に、前記子局に伝送
データと識別符合とを多重化する子局多重化手段を設
け、かつ、親局無線送受信手段及び子局の子局無線送受
信手段が識別符合によって個々の子局を識別して送受信
を行うことを特徴とする請求項１記載の無線データ伝送
システム。
【請求項３】前記子局に、親局の無線送信を受信した
際の電界強度を示す受信電界強度測定信号を出力する受
信電界強度測定手段と、子局無線送受信手段からの送信
電力を制御する送信電力制御手段とを設け、この受信電
界強度測定手段が測定した、親局からの送信信号の受信
電界強度に応じて、前記送信電力制御手段が子局無線送
受信手段からの送信電力を制御することを特徴とする請
求項１記載の無線データ伝送システム。
【請求項４】前記子局に、親局の無線送信が受信不能
の時間を計時する計時手段と、子局無線送受信手段から
の送信電力を制御する送信電力制御手段とを設け、前記
親局からの受信信号が予め定めた前記計時手段での時間
内に受信できない場合に前記送信電力制御手段が、子局
無線送受信手段からの送信を最大電力に制御することを
特徴とする請求項１記載の無線データ伝送システム。
【請求項５】前記親局に、子局の無線送信を受信した
電界強度を示す受信電界強度測定信号を出力する受信電
界強度測定手段と、親局無線送受信手段からの送信電力
を制御する送信電力制御手段とを設け、この受信電界強
度測定手段が測定した子局からの送信信号の受信電界強
度に応じて、前記送信電力制御手段が、親局無線送受信
手段からの送信出力電力を制御することを特徴とする請
求項１記載の無線データ伝送システム。
【請求項６】前記親局に、通信時間間隔情報及び通信
時間情報を変更設定する設定手段を備えることを特徴と
する請求項１記載の無線データ伝送システム。