JP3241865B2 - 多チャンネルアクセス式無線通信システム及びその間欠通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばパーソナル無線
のような多チャンネル（マルチチャンネル）アクセス式
無線通信装置と、この通信装置による間欠通信方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信装置では、特に携帯型の無線通
信装置のように電池を電源として使用する無線通信装置
では、電池の寿命が尽きると、通信は不可能となる。そ
こで、電池を使用している場合でも、長時間にわたって
無線通信装置を動作させるため、通信したいときのみ無
線通信装置を動作させ、それ以外のときには無線通信装
置を停止させる間欠動作が有効となる。

【０００３】この間欠動作の一番簡単な方法が、通信者
間で予め通信をする時間を定めておき、その時間が来る
と、無線通信装置を動作させて、通信を行うものであ
る。しかし、この方法では、その動作の大半を通信者の
手によって行わせるため、信頼性に欠けるものとなる。
そこで、無線通信装置自身に間欠動作を行わせるものと
して、次のような技術がある。

【０００４】即ち、予め定めた時間、例えば数秒おき
に、電波の有無を検出する回路だけを動作させ、他の回
路は常時停止させておく。この検出回路が電波ありと判
断したとき、無線通信装置の全回路を動作させて、通信
状態に入り、電波なしと判断したときには、全回路を停
止した状態を継続させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この技術では、電波が
あると判断されて、通信状態に入った場合、この通信状
態になるまでに相手側の無線通信装置から送信された通
信データが欠落している可能性が高い。この無線通信装
置が、常に同一のチャンネルで通信を行っているのな
ら、通信データの欠落は、それ以後の通信にはなんら影
響はない。しかし、通信を行う度に空いている通信チャ
ンネルを自動的に探して通信を行うマルチチャンネルア
クセス式の無線通信では、上記の技術は有効ではない。

【０００６】即ち、マルチチャンネルアクセス式の無線
通信では、１つの制御チャンネルと、複数の通信チャン
ネルが用意されており、通信を開始しようとする局（発
呼局）は、通信チャンネルのうちどれが空いているかを
探知し、或るチャンネルが空いていることが分かると、
次に制御チャンネルを用いて、相手の無線通信装置と同
期をとるためのビット同期信号、無線通信方式の種類を
示すフレーム同期信号、通信状態に入るための通信デー
タ等のデータを発信する。受信する局（着呼局）は、ま
ずビット同期信号により、発呼局が通信を開始しようと
していることを知り、フレーム同期信号により、この通
信がマルチチャンネル方式の通信であることを確信し、
通信データにより、これから通信に用いるチャンネルの
番号を知ってから、通信を開始する。

【０００７】従って、着呼局で電波ありと判断されたと
きに、データの頭の部分を受信し損なっても、データの
後半部分により同期がとれるなら、通信自体には支障は
ないが、少なくとも通信データを欠落のない状態で受信
しないと、通信状態には入れないという問題点があっ
た。

【０００８】電波の有無の検出回路が動作する時間間隔
よりも、ビット同期信号の発生時間が充分に長いと、着
呼局では何度かビット同期信号の発信を確認することが
できるので、それ以降に送られてくるフレーム同期信号
や通信データ等を受信するための準備を整えることがで
き、通信可能とすることができる。

【０００９】しかし、マルチアクセス式の無線通信に
は、例えばパーソナル無線のようにビット同期信号の長
さが短いものがあり、このようなものでは、上記のよう
に一定時間ごとに電波の有無を検出する回路を用いて、
間欠通信を行うことは不可能であるという問題点があっ
た。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、基準時刻の経
過後において、付勢信号の発生時から予め定めた時間に
わたって通信可能状態となり、上記予め定めた時間の経
過後であって次に上記付勢信号が発生されるまでの間通
信停止状態となる多チャンネルアクセス式無線通信手段
と、上記基準時刻から上記予め定めた時間よりも長く設
定された所定時間の経過ごとに上記付勢信号を発生する
間欠動作用タイマ手段と、通信状態にはいるための通信
データを少なくとも含む制御信号の送信完了時点または
上記制御信号の受信時点で上記基準時刻に上記間欠動作
用タイマ手段を設定する制御手段とを、具備している複
数台の多チャンネルアクセス式無線通信装置からなる多
チャンネルアクセス式無線通信システム。

【００１１】また、本発明は、１台の多チャンネルアク
セス式無線通信装置が発呼用に制御信号の送信を完了し
た状態で上記１台の多チャンネルアクセス式無線通信装
置の間欠動作用タイマ手段を基準時刻に設定する段階
と、上記１台の多チャンネルアクセス式無線通信装置か
らの上記制御信号を受信した状態で、上記１台の多チャ
ンネルアクセス式無線通信装置と同一の構成である他の
多チャンネルアクセス式無線通信装置の間欠動作用タイ
マ手段を上記基準時刻に設定する段階と、上記各多チャ
ンネルアクセス式無線通信装置の間欠動作用タイマ手段
が上記基準時刻から所定時間の経過ごとに付勢信号が発
生するのに応動して前記所定時間よりも短い第１時間の
間上記各多チャンネルアクセス式無線通信装置を通信可
能状態とし、前記第１時間の終了後から前記付勢信号の
発生までの第２時間の間上記各多チャンネルアクセス式
無線通信装置を通信停止状態とする段階とを、具備して
いる。

【００１２】

【作用】本発明による無線通信装置が、発呼のための制
御信号の送信を完了すると、この送信を完了した無線通
信装置の間欠動作用タイマ手段が、制御手段によって基
準時刻に設定される。また、上記発呼のための制御信号
を受信した、本発明による別の無線通信装置の間欠動作
用タイマ手段も、制御手段によって基準時刻に設定され
る。発呼のための制御信号の送信完了時刻と、この制御
信号の受信時刻とは、実質的に同一であるので、これら
の無線通信装置の間欠動作用タイマ手段は、実質的に同
一時刻に共に基準時刻に設定される。従って、これら無
線通信装置の通信手段は、所定時間の経過ごとに発生す
る付勢信号に基づいて予め定めた時間通信可能状態とな
るが、付勢信号の発生する時点は、各無線通信装置にお
いて同一となり、これら無線通信装置の通信手段が通信
可能状態となる時点及び通信停止状態となる時点が同期
する。その結果、複数の無線通信装置が同じように電池
の寿命を延ばすことができるし、同期がとれているの
で、いずれの無線通信装置からでも、通信可能状態であ
れば、通信を行える。

【００１３】

【実施例】この実施例は、分散型マルチアクセス式無線
通信装置、例えばパーソナル無線用の通信装置１０ａ、
１０ｂに、本発明を実施したものである。これら無線通
信装置１０ａ、１０ｂは同一の構成であるので、無線通
信装置１０ａについてのみ詳細に説明する。なお、通信
装置１０ｂの構成要素には、通信装置１０ａの対応する
構成要素と同一数字の末尾にｂを付して示す。

【００１４】この無線通信装置１０ａは、アンテナ１２
ａを有し、これは送信部１４ａの出力側と、受信部１６
ａの入力側に接続されている。送信部１４ａは、例えば
マイクロコンピュータによって構成されている通信制御
部１８ａに接続されているプレス・トウ・トーク（ＰＴ
Ｔ）スイッチ２０ａが操作されたとき、空いている通信
チャンネルがあると、制御チャンネルに上述したビット
同期信号、フレーム同期信号及び通信データをアンテナ
１２ａを介して送信するように構成され、また図示しな
いマイクロホンからの音声信号で空いている通信チャン
ネル周波数の搬送波を変調して、アンテナ１２ａを介し
て送信するように構成されている。

【００１５】また、受信部１６ａは、アンテナ１２ａに
よって受信された、他の通信装置からの制御チャンネル
のビット同期信号、フレーム同期信号及び通信データを
受信・復調し、通信制御部１８ａに供給する。通信制御
部１８ａは、通信データに基づいて受信チャンネルを決
定し、受信部１６ａが上記受信チャンネルを受信するよ
うに制御する。このように制御された受信部１６ａは、
受信チャンネルの信号を受信・復調し、図示しないスピ
ーカに供給する。

【００１６】通信制御部１８ａには、間欠動作用タイマ
２２ａ、通信１分制限用タイマ２４ａ、発呼予約フラグ
２６ａが設けられている。間欠動作用タイマ２２ａは、
後述するように間欠通信を行う場合、通信制御部１８ａ
によって基準時刻、例えば時刻０に設定された時点から
予め定めた時間が経過するごとに、通信制御部１８ａに
付勢信号を供給するものである。

【００１７】なお、通信制御部１８ａは、無線通信装置
１０ａが他の通信装置を呼び出す（発呼する）ためにビ
ット同期信号、フレーム同期信号及び通信データの送信
を終了した時点で、間欠動作用タイマ２２ａを時刻０に
設定し、無線通信装置１０ａが他の通信装置、例えば１
０ｂから呼び出される（着呼する）ために、ビット同期
信号、フレーム同期信号及び通信データを受信した時点
で、間欠動作用タイマ２２ａを時刻０に設定する。

【００１８】通信１分制限タイマ２４ａは、通信を開始
したときに、通信制御部１８ａによって設定され、１分
間が経過した時点で、通信を強制的に終了させるための
信号を通信制御部１８ａに供給するものである。

【００１９】発呼予約フラグ２６ａは、後述する間欠動
作を行う際に、通信可能となったときに発呼開始可能で
あることを音声で知らせるのに使用するためのもので、
例えば通信可能になっていない状態でＰＴＴスイッチ２
０ａを操作することによって設定される。なお、この通
信装置１０ａは、図示していないが、動作電力を電池か
ら供給されているものである。

【００２０】このような通信装置１０ａ及び１０ｂを用
いて、間欠動作を行う場合、例えば呼び出そうとする、
即ち発呼する通信装置１０ａから通信状態に入るため
に、ビット同期信号、フレーム同期信号及び通信データ
が通信制御部１８ａから送信部１４ａ及びアンテナ１２
ａを介して送信される。無論、通信データには、通信装
置１０ｂと通信状態に入るためのデータが含まれてい
る。これら信号の送信が終了した時点で、通信制御部１
８ａは、間欠動作用タイマ２２ａを図２に示すように時
刻０に設定し、間欠動作用タイマ２２ａの動作を開始さ
せる。

【００２１】この無線通信装置１０ａからのビット同期
信号、フレーム同期信号及び通信データを受信した、即
ち着呼した通信装置１０ｂは、これらの信号を受信した
時点で間欠動作用タイマ２２ｂを図２に示すように時刻
０に設定し、間欠動作用タイマ２２ｂの動作を開始させ
る。

【００２２】一般に、分散型マルチチャンネル式無線通
信では、ＰＴＴスイッチを操作しても、制御チャンネル
が空いてなかったり、通信チャンネルが空いていない
と、これらが空くまでビット同期信号等の送信は開始さ
れない。従って、ＰＴＴスイッチを操作してから、呼び
出そうとした通信装置が実際に着呼するまでには、例え
ば数秒間のずれが生じることがある。従って、ＰＴＴス
イッチの操作によって発呼側で間欠動作タイマを時刻０
に設定し、着呼側の無線通信装置が着呼してから間欠動
作タイマを時刻０に設定すると、両者の間欠動作タイマ
の時刻０にずれが生じ、両者は同期しないことがある。

【００２３】しかし、上記のようなずれが生じていたと
しても、両間欠動作タイマの設定に、ビット同期信号等
の送信完了時点と、これらの受信時点とを利用すれば、
ビット同期信号等の送信の完了時点と、これらの受信時
点とは、図２に示すように、実質的に同一時刻とみなせ
る時刻０であり、両間欠動作用タイマ２２ａ、２２ｂは
時刻合わせが行われ、同一の動作を行う。

【００２４】これによって、時刻０から例えば２０秒間
は、図２に示すように通信装置１０ａ、１０ｂは共に、
通信可能状態、即ち、通信装置１０ａ、１０ｂの全ての
構成要素に電池から動作電力が供給され、この２０秒が
経過すると、通信制御部１８ａ、１８ｂ、間欠動作用タ
イマ２２ａ、２２ｂ、通信１分制限タイマ２４ａ、２４
ｂ、発呼予約フラグ２６ａ、２６ｂにだけ電池から動作
電力が供給され、通信停止状態とされる。この通信停止
状態は、例えば約４０秒継続し、即ち、時刻０から予め
定めた時間６０秒経過したとき、間欠動作用タイマ２２
ａ、２２ｂが付勢信号を通信制御部１８ａ、１８ｂに供
給し、通信制御部１８ａ、１８ｂは、送信部１４ａ、１
４ｂ、受信部１６ａ、１６ｂに電池から動作電力を供給
し、再び通信可能状態とする。以下、同様に２０秒間、
通信可能状態が継続し、４０秒間、通信停止状態が継続
する。この状態が繰り返される。

【００２５】通信可能状態において、通信が開始される
と、通信制御部１８ａ、１８ｂは、通信１分制限タイマ
２４ａ、２４ｂを動作させる。そして、１分が経過する
と、図２に示すように、停止状態となる。なお、１分間
通信が行われても、図２から明らかなように、次の通信
可能状態となる時刻には変更はない。

【００２６】このような間欠動作は、通信装置１０ａ、
１０ｂの電源スイッチが開放されるか、リセットされる
かによって、間欠動作用タイマ２２ａ、２２ｂに設定さ
れている間欠時間データ、即ち通信可能状態にする時点
と次に通信可能状態にする時点との間の時間、この実施
例では６０秒に関するデータが消失しない限り、繰り返
される。

【００２７】通信装置１０ａ、１０ｂにおいて、通信可
能状態になったことを使用者に知らせる方法としては、
報知音を発生することも考えられるが、通信可能状態に
なったときに、相手の通信装置を呼び出す必要のない場
合には、この報知音は不要である。従って、通信可能状
態になったときに発呼する必要のあるときには、使用者
は、例えば通信装置１０ａの場合、通信停止状態におい
てＰＴＴスイッチ２０ａを操作する。これによって、通
信制御部１８ａは、発呼予約フラグ２６ａをセットす
る。このフラグ２６ａがセットされていると、通信可能
状態にする時間になって、間欠動作用タイマ２２ａが付
勢信号が発生したときに、通信制御部１８ａが報知音を
発生し、通信可能状態になったことを報知する。このよ
うな発呼予約フラグの設定は、通信装置１０ａ、１０ｂ
いずれでも可能である。なお、着呼側の通信装置では、
着呼したとき、着呼音が発生するように構成されている
ので、通信可能状態にあることが分かるので、特別な処
理は不要である。

【００２８】このように発呼予約を可能とすると、通信
可能状態になった時点で、通信装置１０ａ、１０ｂが同
時に発呼を行う可能性が高くなる。一般にパーソナル無
線等の分散型マルチチャンネルアクセス式の無線通信装
置が、発呼を行う場合、それぞれの通信装置が同時に独
自に空いている通信チャンネルを探す。従って、複数の
通信装置が同時に発呼を行うと、それぞれが独自に空き
通信チャンネルを探す結果、通信不可となることがあ
る。

【００２９】例えば、通信装置１０ａ、１０ｂがほぼ同
時に発呼動作を行うとした場合、通信装置１０ａが制御
チャンネルで制御信号を送出しているとき、通信装置１
０ｂは通信のための空いている通話チャンネルを検出す
るため通話チャンネルを受信中であったりすると、通信
装置１０ａが制御チャンネルに送出した制御信号を受信
できず、かつ、通信装置１０ｂは独自に検出した空チャ
ンネルを通話チャンネルとする制御信号を制御チャンネ
ルに送出し、通話装置１０ａが移行した通話チャンネル
と異なる通話チャンネルに移行することになる。従っ
て、通信装置１０ａ、１０ｂにおいて通信が不可とな
る。

【００３０】このように通信不可の状態になることを避
けるため、時刻合わせの状態で発呼した通信装置、この
実施例では通信装置１０ａは、通信可能状態になった時
点から直ちに発呼可能とするが、時刻合わせの状態で着
呼した通信装置、この実施例では１０ｂは、図２に符号
２８で示すように通信可能状態になってから、数秒間は
発呼禁止状態とし、数秒間の経過後に発呼可能とするよ
うに通信制御部１８ａ、１８ｂが制御を行っている。

【００３１】なお、通信装置１０ａ、１０ｂにおいて、
図２に符号３０で示すように通信可能状態から通信停止
状態に移行するまでのごく僅かな時間の間、発呼できな
いように通信制御部１８ａ、１８ｂが制御を行ってい
る。これは、ＰＴＴスイッチ２０ａまたは２０ｂを操作
して、実際に発呼するまでの間に、相手側の通信装置が
停止状態になり、着呼できなくなる可能性があるためで
ある。

【００３２】上述したようにリセット等によって間欠時
間データが消失した場合、それまでに通信装置１０ａ、
１０ｂ間で行った時間合わせが無効になり、間欠動作に
入れなくなる。従って、例えば通信装置１０ｂが間欠時
間データを消失しているとすると、この通信装置１０ｂ
から発呼しても、通信装置１０ａが停止状態の期間であ
ると、通信装置１０ａが着呼せず、通信が不可能にな
る。

【００３３】そこで、間欠動作の停止期間中であって
も、通信装置を停止させないモードを設けることで、こ
のような問題を解決することもできる。即ち、間欠時間
データが消失していない通信装置１０ａが、このモード
にあれば、間欠時間データが消失している通信装置１０
ｂから発呼すると、間欠動作に入れなくても、通信装置
１０ａを呼び出して、通信することが可能である。

【００３４】特に、このモードとしている通信装置１０
ａが基地局であり、通信装置１０ｂ以外にも、間欠動作
する通信装置があり、これらが子局となっている場合、
間欠時間データが消失している子局、例えば通信装置１
０ｂからの緊急連絡等に有効である。但し、このモード
に入っていても、基地局の通信装置１０ａは、通信可能
状態になったときに、その旨を示す報知音は発生するよ
うにする。このようにしないと、間欠動作を行っている
他の通信装置を呼び出すことができないからである。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、間欠動
作が考慮されていなかったマルチアクセス式の無線通信
装置において、簡易な間欠動作が可能となり、電池駆動
の複数の無線通信装置それぞれの電池の寿命を延ばすこ
とができる。なお、現在の絶対時刻を覚えておく、時計
機能を各通信装置に設け、一定時間ごとに通信可能状態
とすることによって、間欠動作させることも可能である
が、時計機能を持たせた場合、絶対時刻を常に計時させ
るためのバックアップ用の電源が必要になり、コストが
上昇するが、この発明によれば、発呼、着呼の処理に伴
って時刻合わせを行うので、バックアップ用の電源が不
要であり、コストの上昇を招くことはない。また、単に
発呼、着呼の操作を行うだけで自動的に時刻合わせが行
われるので、時刻合わせの特別な操作が不要である。し
かも、発呼側の通信装置は制御信号の送信完了時点で、
着呼側の通信装置は制御信号の受信時点で、時刻合わせ
を行うので、正確な時刻合わせが行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多チャンネルアクセス式無線通信
装置の１実施例のブロック図である。

【図２】同実施例における２台の無線通信装置への電源
供給の変化状態を示す図である。

【符号の説明】

１０ａ １０ｂ マルチアクセス式無線通信装置 １４ａ １４ｂ 送信部（通信手段） １６ａ １６ｂ 受信部（通信手段） １８ａ １８ｂ 通信制御部（制御手段） ２２ａ ２２ｂ 間欠動作用タイマ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 1/40 H04B 7/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準時刻の経過後において、付勢信号の
   発生時から予め定めた時間にわたって通信可能状態とな
   り、上記予め定めた時間の経過後であって次に上記付勢
   信号が発生されるまでの間通信停止状態となる多チャン
   ネルアクセス式無線通信手段と、 上記基準時刻から上記予め定めた時間よりも長く設定さ
   れた所定時間の経過ごとに上記付勢信号を発生する間欠
   動作用タイマ手段と、 通信状態に入るための通信データを少なくとも含む制御
   信号の送信完了時点または上記制御信号の受信時点で上
   記基準時刻に上記間欠動作用タイマ手段を設定する制御
   手段とを、 具備する複数台の多チャンネルアクセス式無線通信装置
   からなる多チャンネルアクセス式無線通信システム。
2. 【請求項２】 １台の多チャンネルアクセス式無線通信
   装置が発呼用に制御信号の送信を完了した状態で上記１
   台の多チャンネルアクセス式無線通信装置の間欠動作用
   タイマ手段を基準時刻に設定する段階と、 上記１台の多チャンネルアクセス式無線通信装置からの
   上記制御信号を受信した状態で、上記１台の多チャンネ
   ルアクセス式無線通信装置と同一の構成である他の多チ
   ャンネルアクセス式無線通信装置の間欠動作用タイマ手
   段を上記基準時刻に設定する段階と、 上記各多チャンネルアクセス式無線通信装置の間欠動作
   用タイマ手段が上記基準時刻から所定時間の経過ごとに
   付勢信号が発生するのに応動して前記所定時間よりも短
   い第１時間の間上記各多チャンネルアクセス式無線通信
   装置を通信可能状態とし、前記第１時間の終了後から次
   の前記付勢信号の発生までの第２時間の間上記各多チャ
   ンネルアクセス式無線通信装置を通信停止状態とする段
   階とを、具備する多チャンネルアクセス式無線通信シス
   テムの間欠通信方法。