JP3518239B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の周波数チャ
ネル内で通信を行うマルチチャネルアクセスを用いた無
線通信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の周波数チャネルを有する無
線通信システムにおいて、親機側では、全周波数チャネ
ルの中から空きチャネルをサーチし、その空きチャネル
で一定時間親機識別データを送信し、一方、子機側で
は、順次周波数チャネルを切り換え、受信データが親機
識別データと一致すれば、その周波数チャネルを通信チ
ャネルとして決定し、親機側の送信完了後、親子間での
双方向通信を開始していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の無線通信システムは、子機側では、親機識別データを
受信するため、全周波数チャネルのサーチを行うが、親
機側の親機識別データを送信の開始タイミングがとれな
いため、全周波数チャネルをサーチする時間が必要とな
り、子機側の全周波数チャネルの親機識別データのサー
チ時間が、親機側の識別データ送信必要時間となる。

【０００４】従って、子機側では、周波数チャネルの切
り換えの初期の段階で、親機識別データと一致し、その
周波数チャネルを通信チャネルとして決定しても、親機
側はまだ送信中で、すぐに親子間の双方向の通信を開始
することはできない。これは、周波数チャネルの数が多
いほど、顕著になる。

【０００５】また、電波妨害や混信で親子間の通信が不
可能な状態になった場合においても、再度、全周波数チ
ャネルをサーチし、別の通信チャネルを決定する必要が
あるため親子間の双方向の通信を開始するには時間がか
かるという課題を有していた。

【０００６】本発明は、このような従来の課題を解決
し、全周波数チャネルのサーチを行うことなく、親子間
の双方向の通信開始時間を短縮でき、かつ、通信チャネ
ルが電波妨害や混信によって通信不可能な状態になった
場合にも、通信再開が迅速にできる無線通信システムを
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明による無線通信システムは、親機側では、親機
識別番号に基づいて全周波数チャネルの中から複数の周
波数チャネルを選択し、周波数チャネル群を決定する第
１のステップと、周波数チャネル群の中から空きチャネ
ルをサーチし、その空きチャネルで親機識別データを送
信する第２ステップを有し、子機側では、第１のステッ
プと同様の方法で周波数チャネル群を決定し、その周波
数チャネル群内で、周波数チャネルを順次切り換えて親
機識別データをサーチする第３のステップを有し、親機
識別データを認識した周波数チャネルを用いて、親機と
の通信を行い、親子間で通信が行えなくなった際、第２
および第３のステップを再度行う無線通信システムであ
る。

【０００８】この発明によれば、親子間の通信チャネル
を決定するために、全周波数チャネルをサーチする必要
がなく、周波数チャネル群からサーチし、親子間の通信
チャネルを決定するので、親機認識データの送信時間を
短縮し、双方向の通信開始までの時間を短縮でき、か
つ、通信チャネルが電波妨害や混信によって通信不可能
な状態になった際にも、周波数チャネル群からサーチ
し、親子間の通信チャネルを決定するので、親子間の通
信再開が迅速に行える無線通信システムが得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、親機は、全周波数チャネルを幾つかの周波数チャネ
ル群にまとめ、その中から前記親機の持つ親機識別番号
に基づいて１つの周波数チャネル群を決定する第１のス
テップと、この第１のステップで決定した前記１つの周
波数チャネル群内をサーチして見つけた空き周波数チャ
ネルから前記親機識別番号のデータを送信する第２ステ
ップとを有し、子機は、前記親機の持つ親機識別番号に
基づいて前記１つの周波数チャネル群を決定し、その周
波数チャネル群内で、周波数チャネルを順次切り換えて
前記親機識別番号のデータをサーチする第３のステップ
と、この第３のステップで前記親機識別番号のデータを
受信して周波数チャネルを検出し、その周波数チャネル
を用いて前記親機との通信を行うと共に、障害などによ
り前記親機子機間で通信が行えなくなった際、前記親機
子機は前記第２および第３のステップを再度行い通信を
再開することを特徴とする一方、前記第２および第３の
ステップを再度行っても通信を再開できない場合は、前
記親機は、全周波数チャネルの中から空き周波数チャネ
ルをサーチし、その空き周波数チャネルに基づいて１つ
の周波数チャネル群を決定するとともに、その空き周波
数チャネルで親機識別番号のデータを送信する第４ステ
ップとを更に有し、前記子機は、全周波数チャネル内
で、周波数チャネルを順次切り換えて親機識別番号のデ
ータをサーチし、親機識別番号のデータを受信した周波
数チャネルに基づいて親機側と同様に周波数チャネル群
を決定する第５ステップとを更に有し、前記親機子機は
前記第４および第５のステップにより決定した前記周波
数チャネルを用いて通信を再開することを特徴とする無
線通信システムであり、親機子機間での通信の周波数チ
ャネルを決定するために、全周波数チャネルをサーチす
る必要がなく、１つの周波数チャネル群をサーチし通信
の周波数チャネルを決定し、また、通信中の周波数チャ
ネルが電波妨害や混信によって通信不可能な状態になっ
た際に、周波数チャネル群より、別の通信の周波数チャ
ネルを決定するという作用を有すると共に、上記周波数
チャネル群の全ての周波数チャネルにおいて親機子機間
の通信が行えなかった際に、親機側では、全周波数チャ
ネルの中から空き周波数チャネルをサーチし、その空き
周波数チャネルに基づいて１つの周波数チャネル群を決
定するとともに、その空き周波数チャネルで親機識別番
号のデータを送信する第４ステップとを更に有し、子機
は、全周波数チャネル内で、周波数チャネルを順次切り
換えて親機識別番号のデータをサーチし、親機識別番号
のデータを受信した周波数チャネルに基づいて親機側と
同様に周波数チャネル群を決定する第５ステップとを更
に有した無線通信システムであり、全周波数チャネルの
中から確実に通信の周波数チャネルを含む周波数チャネ
ル群を決定でき、以後、この周波数チャネル群から通信
の周波数チャネルを決定できるので、親機子機間の双方
向の通信開始までの時間を短縮できるという作用を有す
る。

【００１０】

【００１１】請求項２に記載の発明は、親機子機間の通
信頻度が少ない場合において、親機子機間で疑似識別番
号のデータによる通信を一定周期で行うことを特徴とす
る無線通信システムであり、親機子機間で通信開始の同
期をとることにより、通信が不可能になった状態の検出
が容易で検出時間も早くなり、通信中の周波数チャネル
が電波妨害や混信によって通信不可能な状態になった
際、親機子機間の通信の再開が迅速にできるという作用
を有する。

【００１２】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
ける無線通信システムの構成を示すブロック図である。
図１において、親機側は、１はアンテナ、２は無線部、
３は送受信制御部、４は受信データ格納部、５は送信デ
ータ作成部、６は周波数チャネル制御部、７は周波数チ
ャネル群決定部、８は空きチャネル検出部で構成されて
なり、子機側は、９はアンテナ、１０は無線部、１１は
送受信制御部、１２は受信データ格納部、１３は送信デ
ータ作成部、１４は周波数チャネル制御部、１５は周波
数チャネル群決定部、１６は親機識別データ検出部で構
成されている。

【００１３】以下に、図１を用いて同実施の形態におけ
る動作を説明する。親機側において、アンテナ１および
無線部２は、子機とのデータ送受信を行う。送受信制御
部３は無線部２に対して送受信の切り換えを行い、受信
時には、無線部２のデータを受信データ格納部４へ送
り、送信時には送信データ作成部５で作成された通信デ
ータや親機識別データを無線部２に送り、また、一定時
間通信不可能であるかどうかを判定し、通信不可能な場
合、周波数チャネル制御部６に通知する。周波数チャネ
ル群決定部７は親機識別番号に基づき周波数チャネル群
を決定し、周波数チャネル群を周波数チャネル制御部６
に通知する。

【００１４】空きチャネル検出部８は無線部２の受信状
態が空きチャネルかどうかを検出し、空きチャネルであ
ることを周波数チャネル制御部６に通知する。周波数チ
ャネル制御部６は無線部２に対して、周波数チャネル群
内で順次周波数チャネルを切り換え、空きチャネルのサ
ーチを行い、空きチャネルを親子間の通信チャネルとし
て決定する。また、親子間で通信不可能になった際、再
度、周波数チャネル群内で順次周波数チャネルを切り換
え、空きチャネルのサーチを行い、通信チャネルを決定
する。

【００１５】子機側において、アンテナ９および無線部
１０は、親機とのデータ送受信を行う。送受信制御部１
１は無線部１０に対して送受信の切り換えを行い、受信
時には、無線部１０のデータを受信データ格納部１２へ
送り、送信時には送信データ作成部１３で作成された通
信データを無線部１０に送り、また、一定時間通信不可
能であるかどうかを判定し、通信不可能な場合、周波数
チャネル制御部１４に通知する。周波数チャネル群決定
部１５は親機と同様に親機識別番号に基づき周波数チャ
ネル群を決定し、周波数チャネル群を周波数チャネル制
御部１４に通知する。

【００１６】親機識別データ検出部１６は受信データ格
納部１２のデータが親機識別データと一致するかどうか
を検出し、一致すれば、親機識別データであることを周
波数チャネル制御部１４に通知する。周波数チャネル制
御部１４は無線部１０に対して、周波数チャネル群内で
順次周波数チャネルを切り換え、親機識別データのサー
チを行い、親機識別データと一致するチャネルを親子間
の通信チャネルとして決定する。また、親子間で通信不
可能になった際、再度、周波数チャネル群内で順次周波
数チャネルを切り換え、親機識別データのサーチを行
い、通信チャネルとして決定する。

【００１７】次に親機、子機の制御手順について図２
（ａ），（ｂ）を参照して説明する。ここで全周波数チ
ャネルをＮｏ．１からＮｏ．４０の４０チャネルとし、
周波数チャネル群を８チャネルとし、親機識別番号を２
とする。

【００１８】親機側で、親機識別番号に基づき周波数チ
ャネル群を決定する（ステップ１０１）。ここで、全周
波数チャネルが４０チャネルで１つの周波数チャネル群
が８チャネルの場合、全周波数チャネルのチャネル数４
０を１つの周波数チャネル群のチャネル数８で割った商
５から、５つの周波数チャネル群を設ける。この５つの
周波数チャネル群を、周波数チャネルＮｏ．１からＮ
ｏ．８を第１の周波数チャネル群、周波数チャネルＮ
ｏ．９からＮｏ．１６を第２の周波数チャネル群、…
…、周波数チャネルＮｏ．３３からＮｏ．４０を第５の
周波数チャネル群とする。親機識別番号２をグループ数
５で割った余り２により、親機識別番号に基づく周波数
チャネル群は第２の周波数チャネル群と決定される。す
なわち、周波数チャネルＮｏ．９からＮｏ．１６とな
る。

【００１９】この周波数チャネル群内から周波数チャネ
ルを設定し（ステップ１０２）、空きチャネルかどうか
を判断し（ステップ１０３）、空きチャネルでなけれ
ば、再度、周波数チャネル群内から別の周波数チャネル
を設定する（ステップ１０３，１０２）。空きチャネル
があれば、その周波数チャネルを通信チャネルと決定し
（ステップ１０３，１０４）、親機識別データを子機に
送信する（ステップ１０５）。

【００２０】一方、子機側では、親機識別番号は子機に
登録されており、親機側と同様にして、周波数チャネル
群を決定し（ステップ２０１）、親機側と同じ周波数チ
ャネル群となる。この周波数チャネル群から周波数チャ
ネルを設定し（ステップ２０２）、受信データをチェッ
クし、親機識別データと一致しなければ、再度、周波数
チャネル群内から別の周波数チャネルを設定する（ステ
ップ２０３，２０２）。識別データと一致すれば、その
周波数チャネルを通信チャネルと決定する（ステップ２
０３，２０４）。親機識別データ送信完了後、親子間で
双方向通信が開始される（ステップ１０６，２０５）。

【００２１】そして、親子間の通信が一定時間不可にな
った際、親機側および子機側も、再度、周波数チャネル
群内の周波数チャネルを設定（ステップ１０７，１０２
およびステップ２０６，２０２）と動作が繰り返され
る。

【００２２】以上のようにして得られる無線通信システ
ムは、周波数チャネル群を決定することにより、全周波
数チャネルでのサーチをすることなく、通信チャネルを
決定できるので親子間の通信開始時間が短縮できるとい
う有利な効果が得られる。

【００２３】（実施の形態２）図３は本発明の第２の実
施の形態における無線通信システムの構成を示すブロッ
ク図である。図３において、図１と重複する符号の説明
は省くが、親機側では、１７は周波数チャネル制御Ａ
部、１８は周波数チャネル群決定Ａ部、子機側では、１
９は周波数チャネル制御Ａ部、２０は周波数チャネル群
決定Ａ部である。

【００２４】以下に、図３を用いて同実施の形態におけ
る動作を説明する。親機側では、周波数チャネル制御Ａ
部１７は無線部２に対して、周波数チャネル群内で順次
周波数チャネルを切り換え、空きチャネルのサーチを行
い、空きチャネルを親子間の通信チャネルとして決定す
る。また、親子間で通信不可能になった際、再度、周波
数チャネル群内で順次周波数チャネルを切り換え、空き
チャネルのサーチを行い、通信チャネルを決定する。さ
らに、周波数チャネルの全ての周波数チャネルにおいて
通信チャネルが決定できなかった際に、全周波数チャネ
ルから空きチャネルをサーチし、通信チャネルを決定
し、周波数チャネル群決定Ａ部１８に通知する。

【００２５】周波数チャネル群決定Ａ部１８は、初回に
親機識別番号に基づき周波数チャネル群を決定し、ま
た、周波数チャネル制御Ａ部１７から通知された通信チ
ャネルに基づいて複数の周波数チャネルを選択し、周波
数チャネル群を再決定する。子機側では、周波数チャネ
ル制御Ａ部１９は無線部１０に対して、周波数チャネル
群内で順次周波数チャネルを切り換え、親機識別データ
のサーチを行い、親機識別データと一致するチャネルを
親子間の通信チャネルとして決定する。

【００２６】また、親子間で通信不可能になった際、再
度、周波数チャネル群内で順次周波数チャネルを切り換
え、親機識別データのサーチを行い、通信チャネルとし
て決定する。さらに、周波数チャネル群の全ての周波数
チャネルにおいて通信チャネルが決定できなかった際
に、全周波数チャネルから親機識別データのチャネルの
サーチを行い、前回と異なる通信チャネルを決定し、周
波数チャネル群決定部２０に通知する。

【００２７】周波数チャネル群決定Ａ部２０は親機と同
様に親機識別番号に基づき周波数チャネル群を決定し、
また、周波数チャネル制御Ａ部１９から通知された通信
チャネルに基づいて複数の周波数チャネルを選択し、前
回と異なる周波数チャネル群を再決定する。

【００２８】次に親機、子機の制御手順について図４、
図５を参照して説明する。なお、図４、図５において、
図２と制御手順が重複するところは詳細な説明を省略す
る。ここで全周波数チャネルをＮｏ．１からＮｏ．４０
の４０チャネルとし、周波数チャネル群を８チャネルと
する。親機側で、周波数チャネル群内の全ての周波数チ
ャネルにおいて空きチャネルが見つからなければ（ステ
ップ１０８，１０９）、周波数チャネルをＮｏ．１に設
定し（ステップ１０９）、そのチャネルが空きチャネル
かどうかを判断し（ステップ１１０）、空きチャネルで
なければ、全周波数チャネル内で周波数チャネルを変更
し順次サーチしていく（ステップ１１０，１１１）。空
きチャネルであれば、そのチャネルを通信チャネルとし
て決定し（ステップ１１０，１１２）、その通信チャネ
ルに基づいて周波数チャネル群を決定し（ステップ１１
３）、その空きチャネルで親機識別データを送信する
（ステップ１０５）。

【００２９】ここで、空きチャネルが周波数チャネルＮ
ｏ．１２で送信チャネルとして決定されたとき、決定さ
れた通信チャネルに基づいて、周波数チャネルＮｏ．１
２を先頭としてＮｏ．１９までの８チャネルを周波数チ
ャネル群として決定する。子機側でも、周波数チャネル
群内の全ての周波数チャネルにおいて親機識別データと
一致しなければ（ステップ２０７，２０８）、周波数チ
ャネルをＮｏ．１に設定し（ステップ２０８）、そのチ
ャネルが親機識別データと一致するかどうかを判断し
（ステップ２０９）、一致しなければ（ステップ２０
９，２１０）、全周波数チャネル内で周波数チャネルを
変更し順次サーチしていく（ステップ２１０，２０
９）。一致すれば（ステップ２０９，２１１）、そのチ
ャネルを通信チャネルとして決定し（ステップ２１
１）、その通信チャネルに基づいて周波数チャネル群を
決定し（ステップ２１２）、この通信チャネルで親子間
の通信を開始する（ステップ２０５）。

【００３０】ここで、親機と同様に通信チャネルが周波
数チャネルＮｏ．１２で通信チャネルとして決定され、
決定された通信チャネルに基づいて、周波数チャネルＮ
ｏ．１２を先頭としてＮｏ．１９までの８チャネルを周
波数チャネル群として決定する。

【００３１】以上のようにして得られる無線通信システ
ムは、周波数チャネル群内で通信チャネルが決定できな
い場合においても、全周波数チャネルでのサーチを行
い、確実に通信チャネルを含む周波数チャネル群を再決
定することにより、毎回全周波数チャネルでのサーチを
行うことなく、通信チャネルを決定できるので親子間の
通信開始時間が短縮できるという有利な効果が得られ
る。

【００３２】（実施の形態３）図６は本発明の第３の実
施の形態における無線通信システムの構成を示すブロッ
ク図である。図６において、図３と重複する符号の説明
は省くが、親機側では、２１は送受信制御Ａ部、子機側
では、２２は送受信制御Ａ部である。

【００３３】以下に、図６を用いて同実施の形態におけ
る動作を説明する。親機側、子機側において、送受信制
御Ａ部２１，２２は送受信制御部３と同様の動作を行
い、さらに、親子間で疑似データによる通信を一定周期
で行う。

【００３４】以上のようにして得られる無線通信システ
ムは、親子間の通信頻度が少ない場合において、親子間
で疑似データによる通信を一定周期で常時行うことによ
り、親子間の通信が不可能になった状態の検出処理を容
易にし、検出時間も短時間で行えるという有利な効果が
得られる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明は親機識別番号に基
づき周波数チャネル群を決定したり、全周波数チャネル
の中から、確実に通信チャネルを含む周波数チャネル群
を再決定することにより、全周波数チャネルでのサーチ
をすることなく、親子間の通信チャネルを決定でき、親
子間の通信開始時間が短縮できる。また、親子間で通信
が不可能になった場合にも、通信が不可能になった状態
を早く検知でき、親子間の通信再開も短時間で行えると
いう有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における無線通信シ
ステムのブロック図

【図２】同実施の形態における無線通信システムの制御
手順を示したフローチャート

【図３】本発明の第２の実施の形態における無線通信シ
ステムのブロック図

【図４】同実施の形態における無線通信システムの親機
側の制御手順を示したフローチャート

【図５】同子機側の制御手順を示したフローチャート

【図６】本発明の第３の実施の形態における無線通信シ
ステムのブロック図

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 無線部 ３ 送受信制御部 ４ 受信データ格納部 ５ 送信データ作成部 ６ 周波数チャネル制御部 ７ 周波数チャネル群決定部 ８ 空きチャネル検出部 ９ アンテナ １０ 無線部 １１ 送受信制御部 １２ 受信データ格納部 １３ 送信データ作成部 １４ 周波数チャネル制御部 １５ 周波数チャネル群決定部 １６ 親機識別データ検出部 １７ 周波数チャネル制御Ａ部 １８ 周波数チャネル群決定Ａ部 １９ 周波数チャネル制御Ａ部 ２０ 周波数チャネル群決定Ａ部 ２１ 送受信制御Ａ部 ２２ 送受信制御Ａ部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−265823（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−38953（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親機と、この親機と通信を行う子機とか
   らなり、前記親機子機は、互いの間で通信可能な全周波
   数チャネルの中から１つの周波数チャネルを選択し通信
   を行う無線通信システムにおいて、 前記親機は、前記全周波数チャネルを幾つかの周波数チ
   ャネル群にまとめ、その中から前記親機の持つ親機識別
   番号に基づいて１つの周波数チャネル群を決定する第１
   のステップと、この第１のステップで決定した前記１つ
   の周波数チャネル群内をサーチして見つけた空き周波数
   チャネルから前記親機識別番号のデータを送信する第２
   ステップとを有し、 前記子機は、前記親機の親機識別番号を有しており、そ
   れに基づいて前記１つの周波数チャネル群を決定し、そ
   の周波数チャネル群内で、周波数チャネルを順次切り換
   えて前記親機識別番号のデータをサーチする第３のステ
   ップと、この第３のステップで前記親機識別番号のデー
   タを受信して周波数チャネルを検出し、その周波数チャ
   ネルを用いて前記親機との通信を行うと共に、障害など
   により前記親機子機間で通信が行えなくなった際、前記
   親機子機は前記第２および第３のステップを再度行い通
   信を再開することを特徴とする一方、前記 第２および第３のステップを再度行っても通信を再
   開できない場合は、前記 親機は、前記全周波数チャネルの中から空き周波数
   チャネルをサーチし、その空き周波数チャネルに基づい
   て１つの周波数チャネル群を決定するとともに、その空
   き周波数チャネルで親機識別番号のデータを送信する第
   ４ステップとを更に有し、前記 子機は、前記全周波数チャネル内で、周波数チャネ
   ルを順次切り換えて親機識別番号のデータをサーチし、
   親機識別番号のデータを受信した周波数チャネルに基づ
   いて親機側と同様に周波数チャネル群を決定する第５ス
   テップとを更に有し、 前記親機子機は前記 第４および第５のステップにより決
   定した前記周波数チャネルを用いて通信を再開すること
   を特徴とする無線通信システム。
2. 【請求項２】 親機子機間の通信頻度が少ない場合にお
   いて、親機子機間で疑似識別番号のデータによる通信を
   一定周期で行うことを特徴とする請求項１記載の無線通
   信システム。