JP3854698B2 - 無線通信システムおよびその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、無線通信システム、無線通信装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信の無線化が急速に進みさまざまな分野で利用されてさている。特にマルチメディアのデータ通信を無線で行うシステムが提案されてきている。
【０００３】
さらに、上記のような無線交換システムにおいても、無線方式としてデジタル無線方式を使用するものが多くなってきた。デジタル無線通信方式の中で特に注目されているのがスペクトラム拡散通信（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：ＳＳ）である。スペクトラム拡散通信は伝送する情報を広い帯域に拡散することで、妨害除去能力が高く、秘話性に優れたものとして知られている。世界各国で、２．４ＧＨｚ帯の周波数がスペクトラム拡散通信のために割り当てられ、全世界で普及が進もうとしている。
【０００４】
スペクトラム拡散通信方式としては、大きく分けて周波数ホッピング（ＦＨ方式）と直接拡散（ＤＳ方式）がある。前者は変調周波数を一定時間以内に変化させることによって、広い帯域を使用した伝送を行うものであり、後者は伝送する情報をその十倍から数百倍の速度の疑似雑音符号で拡散変調することにより広い帯域を使用するものである。
【０００５】
ＦＨ方式のスペクトラム拡散通信方式においては、変調周波数の変化の形状（ホッピングパターン：ＨＰ）によって、複数の通信を同時に行うことができる。すなわち、それぞれの通信端末が異なるＨＰで通信することによって、同一時間に多重化された通信を実現することができる。
【０００６】
そこで、従来このようなシステムにおいては、集中制御局となるキーの端末がシステム内のＨＰの管理を行い、通信を行う際には、この集中制御局から通信用のＨＰを取得して、そのＨＰを用いて通信を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、第１および第２の端末が通信中に、第３の端末が第１あるいは第２の端末に緊急のデータ等の送信したいデータがある場合、第３の端末は第１および第２の端末が通信に使用しているホッピングパターン（ＨＰ）が分からないため、第１および第２の端末の通信に割り込むことができず、送信したいデータを送信することができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、周波数ホッピング方式を用いて通信する第１および第２の端末が通信していても、第３の端末が第１あるいは第２の端末と通信を行えるようにすることにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、第３の端末が第１および第２の端末との通信に割り込み、第３の端末と第１あるいは第２の端末との通信を行った後、速やかに再び第１および第２の端末の通信を再開できるようにすることにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、第３の端末が第１および第２の端末との通信に割り込み、第３の端末と第１あるいは第２の端末との通信を行った後、再度ＨＰを割り当てることなく簡単に第１および第２の端末の通信を再開できるようにすることにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、第３の端末が第１および第２の端末との通信に割り込む場合、第３の端末が送信するデータが第１および第２の端末で通信しているデータと衝突しないようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、周波数を切り替えながら通信する複数の無線通信装置を有する無線通信システムにおいて、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との直接通信に使用する周波数切替パターンを決定する決定手段と、上記決定手段により決定した第１の周波数切替パターンに基づいて第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とが直接通信する通信手段と、上記第１の周波数切替パターンにより上記第１の無線通信装置と上記第２の無線通信装置との間で直接通信している最中に、第３の無線通信装置からの上記第１の無線通信装置に対する通信要求を検出する検出手段と、上記検出手段による検出に応じて、上記第１の無線通信装置と上記第２の無線通信装置との通信を中断し、上記第１の無線通信装置と上記第３の無線通信装置との直接通信を開始するように制御する制御手段とを有し、上記第１の無線通信装置と上記第３の無線通信装置との直接通信は、上記第１の無線通信装置と上記第２の無線通信装置との直接通信に使用していた上記第１の周波数切替パターンを使って行うことを特徴とする無線通信システムである。
【００１３】
また、本発明は、周波数を切り替えながら通信する無線通信装置において、第２の無線通信装置との直接通信に使用する周波数切替パターンを決定する決定手段と、上記決定手段により決定した第１の周波数切替パターンに基づいて上記第２の無線通信装置と直接通信する通信手段と、上記第１の周波数切替パターンにより第２の無線通信装置との間で直接通信している最中に、第３の無線通信装置からの通信要求を検出する検出手段と、上記検出手段による検出に応じて、上記第２の無線通信装置との通信を中断し、上記第３の無線通信装置との直接通信を開始するように制御する制御手段とを有し、上記第３の無線通信装置との直接通信は、上記第２の無線通信装置との直接通信に使用していた上記第１の周波数切替パターンを使って行うことを特徴とする無線通信装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態および実施例】
［第１実施例］
本実施例においては、周波数ホッピング方式によるデジタル無線通信を交換システムの内線伝送に使用する場合について詳細に説明する。
（システム構成）
図１は、本実施例で想定するシステムの構成を示す説明図である。
【００１５】
本システムは、各無線端末間の無線接続機能を有する集中制御局１０１、制御データおよび音声データの通信を行う複数の無線電話機１０２−Ａ、１０２−Ｂ、制御データの通信および端末間の直接のデータ通信を行うデータ端末装置１０３−Ａ〜１０３−Ｆから構成される。
【００１６】
本実施例におけるデータ端末装置の定義は、「任意の量のデータをバースト的に送信する機能を有する端末（データ端末）と該データ端末の間の無線通信を司る無線アダプタを合わせたもの」であり、データ端末としては、コンピュータ１０３−Ａに限らず、プリンタ１０３−Ｂ、複写機１０３−Ｃ、テレビ会議端末１０３−Ｄ、ファクシミリ１０３−Ｅ、ＬＡＮブリッジ１０３−Ｆ、その他、電子カメラ、ビデオカメラ、スキャナ等データ処埋を行うさまざまな端末が該当する。
（集中制御局の構成）
図２は、集中制御局１０１の構成を示すブロック図である。
【００１７】
ＣＰＵ２０１は、集中制御局１０１の中枢であり、通話チャネル制御、無線部制御を含め集中制御局１０１全体の制御を司るものである。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１の制御プログラム等を格納し、ＥＥＰＲＯＭ２０３は、本交換システムの呼出し符号（システムＩＤ）等を記億する。ＲＡＭ２０４は、ＣＰＵ２０１の制御のための各種データを記憶するとともに、各種演算用にワークエリアを提供するものである。
【００１８】
チャネルコーデック２０５は、ＣＰＵ２０１の制御の下、制御信号にスクランブル等の処理を行うとともに、所定のフレームに時分割多重化するものである。また、無線部２０６は、ＣＰＵ２０１の制御の下、チャネルコーデック２０５からのフレーム化されたデジタル信号を変調して無線で送信できるように処理してアンテナに送信するとともに、アンテナより無線で受信した信号を復調してフレーム化したデジタル信号に処理するものである。
（無線アダプタの構成）
図３は、データ端末１０３に接続される無線アダプタ４０２の構成を示すブロック図である。
【００１９】
無線部４０３は、他の無線アダプタ等との間で無線通信を行うものである。主制御部４０４は、ＣＰＵ、割り込み制御やＤＭＡ制御等を行う周辺デバイス、システムクロック用の発振器等から構成され、無線アダプタ４０２内の各ブロックの制御を行う。
【００２０】
メモリ４０５は、主制御部４０４が使用するプログラムを格納するためのＲＯＭ、各種処理用のバッファ領域として使用するＲＡＭ等から構成される。
【００２１】
通信インタフェース（ｉ／ｆ）部４０６は、上述のデータ端末１０３に示すようなデータ端末機器が標準装備する通信ｉ／ｆ、たとえば、ＲＳ２３２Ｃ、セントロニクス、ＬＡＮ等の通信ｉ／ｆや、パーソナルコンピュータ、ワークステーションの内部バス、たとえば、ＩＳＡバス、ＰＣＭＣＩＡｉ／ｆ等に接続される。
【００２２】
端末制御部４０７は、通信ｉ／ｆ４０６を介したデータ端末１０３と無線アダプタ４０２間のデータ通信の際に必要となる各種の通信制御を司る。
【００２３】
チャネルコーデック４０８は、フレーム処理部、無線制御部からなり、このチャネルコーデック４０８で、フレームに組み立てられたデータが無線部４０３を介して集中制御局１０１や対向端末１０３に伝送されることになる。
【００２４】
制御データ作成部４０９は、通信要求等の制御データを作成するものであり、制御データ解析部４１０は、受信した制御データを解析するものである。ＨＰ（ホッピングパターン）管理部４１１は、制御データや通信データに使用されるＨＰを管理するものであり、データ送信制御部４１２は、受信した制御データによってデータの送信を制御するものである。
（無線フレーム）
図４（１）〜図４（８）は、本システムにおいて使用する無線フレーム構成を示すものである。以下、フレームの内部データの詳細の説明を行う。
【００２５】
図４（１）に全体フレーム構成を示す。同図において、ＣＮＴはシステム制御チャネル、ＬＣＣＨは論理制御チャネルである。また、音声チャネルは双方向それぞれ１チャネルずつ２チャネルで１通信行う。データチャネルは、データ伝送用に使用し、ＥＮＤは次のフレームのための周波数切り替え時間である。また、この図において、Ｆ１、Ｆ３とあるのは、このフレームを無線で伝送する際に使用する周波数チャネルのことで、１フレーム毎に周波数チャネルを変更することを示す。
【００２６】
図４（２）にシステム制御チャネルのフレーム構成を示す。同図において、ＣＳは１２．８ｕｓｅｃ分のキャリアセンス時間、ＰＲはビット同期捕捉のための５６ビットのプリアンブル、ＳＹＮは１ダミービット＋３１ビットのフレーム同期信号、ＩＤは６３ビットの呼び出し信号＋１ダミービットである。
【００２７】
また、ＢＦは８ビットの基本フレーム番号情報（１〜２０をサイクル）、ＮＦは８ビットのマルチフレーム番号情報（１〜１６をサイクル）、ＷＡはスリープモードの端末のうち、起動させる端末のシステムアドレスを記入するフィールド、Ｒｅｖは隣接セルとの区別のためのエリア番号、ＣＲＣはＣＲＣによる誤り検出のためのフィールド、ＧＴはガードタイムを表す。このチャネルはシステム全体の同期をとるため、また制御を行うために集中制御局から発信される。
【００２８】
図４（３）に論理制御チャネルのフレーム構成を示す。同図において、ＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２はキャリアセンス時間スロットで、使用目的に応じて優先度を付けることができる。ＰＲはビット同期捕捉のための５６ビットのプリアンブル、ＵＷは２４ビットのユニークワード（バイト同期の捕捉用）、ＤＡはシステムアドレスを記入するフィールドで、自己のアドレスと同一のものを受信する。
【００２９】
ＤＡＴＡは論理制御データを収容するデータ用スロット、ＣＲＣはデータに対するＣＲＣ情報、ＣＦは周波数切り換え用のガードタイムを表す。
【００３０】
また、論理制御チャネルはフレーム同期信号チャネルと同じ周波数で伝送され、各端末が呼設定等をするときに用いる。この論理制御チャネルはシステム内では共通のホッピングパターンを用いて通信される。
【００３１】
図４（４）にデータチャネルのフレーム構成を示す。同図において、ＣＦは周波数切り換え用のガードタイム、ＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２はキャリアセンス時間スロットで、使用目的に応じて優先度を付けることができる。
【００３２】
ＰＲはビット同期捕捉のための５６ビットのプリアンブル、ＵＷは２４ビットのユニークワード（バイト同期の捕捉用）、ＤＡはシステムアドレスを記入するフィールドで、自己のアドレスと同一のものを受信する。
【００３３】
ＯＡは送信端末が送信元のアドレスを入れるフィールドである。呼設定が終了し集中制御局よりＨＰ（たとえばシフトコード６）が割り振られたら、このフレームの間だけ割り振られたＨＰに周波数を変えて（Ｆ１に対してはＦ７）データを送信する。
【００３４】
図４（５）にデータのフレーム構成を示す。同図において、ＣＭＤはこのフレームがデータ伝送用のものであることを示すＩＤ、ＮＵＭはパケットの番号、ＬＮＧは有効データ長、ＦＬＧは再送が可能かどうかを示すフラグである。
【００３５】
図４（６）に制御データのフレーム構成を示す。同図において、ＣＭＤはこのフレームの制御データの種類を示す。このフレームは、論理制御チャネルフレームのデータ用スロットに組み込まれて使用される。
【００３６】
図４（７）に音声チャネルのフレーム構成を示す。同図において、ＣＳは１２．８ｕｓｅｃ分のキャリアセンス時間、ＰＲはビット同期捕捉のための５６ビットのプリアンブル、ＵＷは２４ビットのユニークワード（バイト同期の捕捉用）、Ｔ／Ｒは３２ｋｂｐｓのＢチャネル情報、ＣＲＣはデータに対するＣＲＣ情報、ＧＴはガードタイムを表す。音声データの通信を行う場合、集中制御局より別のＨＰ（たとえばシフトコード１２）を受け取り、このフレームの間だけ割り振られたＨＰに周波数を変えて（Ｆ１に対してはＦ１３）音声データを送信する。
【００３７】
図４（８）にＥＮＤのフレーム構成を示す。ＣＦは周波数切り換え用のガードタイムを表す。
（詳細動作説明）
以上説明したように、本システムにおいては集中制御局と無線電話機やデータ端末の間、端末相互間での通信のためにフレームを組立て、図９のように使用する周波数を一定時間ごとに切り替える制御を行っている。なお、図９は周波数ホッピング方式の周波数切り替えの一例である。
【００３８】
また、以下の説明では無線電話機、データ端末を統一して通信端末として説明する。
【００３９】
以下、本システムの具体的な動作をいくつかの場合に分けて説明を行う。
【００４０】
通信端末間の伝送時の処理
図５は、本実施例におけるデータ通信動作を示すシーケンス図である。
【００４１】
同図において、ＨＰ取得要求１２０１は、発信側通信端末がデータを送信する際に使用するＨＰを集中制御局から受け取るために発信するものであり、ＨＰ通知１２０２は、ＨＰ取得要求１２０１を受けた集中制御局が発信側通信端末に対してＨＰを与えるための通知である。
【００４２】
接続要求１２０３は、発信側通信端末が着信側通信端末に対して通信の要求を知らせるものであり、接続確認１２０４は、着信側通信端末が接続要求を受け入れたことを発信側通信端末に通知するものである。接続完了１２０５は、発信側通信端末が、呼設定を終了して通信を開始することを集中制御局に知らせるためのものである。
【００４３】
通常データ１２０６は、発信側通信端末、着信側通信端末が互いに送信し合う通常のデータであり、通信要求制御データ１２０７は、割り込んで通信を行う時に使用される制御データである。また、ＨＰ通知制御データ１２０８は、割り込んできた端末に対してデータ通信のＨＰを通知するための制御データである。
【００４４】
再開要求１２０９は、中断していた通信を再開するための制御データであり、再開確認１２１０は、再開要求を受け入れたことを通知する制御データである。
【００４５】
回線切断通知１２１１は、発信側通信端末がデータ通信を終了することを着信側通信端末に知らせるものであり、回線切断確認１２１２は、着信側通信端末が回線切断通知１２１１を受け入れたことを発信端末に知らせるものである。
【００４６】
ＨＰ解放１２１３は、発信側通信端末が通信を終了し、使っていたＨＰを解放することを集中制御局に知らせるものであり、ＨＰ解放確認１２１４は、ＨＰ解放を受けたことを集中制御局が発信側通信端末に知らせるものである。
【００４７】
なお、以上の各信号１２０１〜１２０５と１２０７〜１２１４は論理制御チャネルにて通信を行い、データ１２０６は、データチャネルで通信を行う。また、制御データ１２０７、１２０８は、制御データフレームの形式で通信される。
【００４８】
図６は、本実施例における通信端末の制御部のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行う割り込みデータ送信の動作を示すフローチャートである。また、図７は、本実施例のデータ通信における接続時の通信端末の制御部のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行う動作を示すフローチャートである。さらに、図８は、本実施例の通信端末の制御部のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行うデータ通信の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
最初に、図６に基づいて、データを送信する際の動作を説明する。まず、送信するデータがあった場合（Ｓ１３０１）、集中制御局１０１にＨＰ取得要求１２０１が送信される（Ｓ１３０２）。このとき、これから通信する相手を集中制御局１０１に知らせるようにする。集中制御局１０１は、使用するＨＰを通知するとともに、これから通信する相手が現在通信中かどうかの情報をＨＰ通知１２０２に乗せる。
【００５０】
次に、ＨＰ通知１２０２が来たら（Ｓ１３０３）、送信相手端末が通信中かを調べる（Ｓ１３０４）。ここで、送信相手先端末が通信中でなかったら、図７に示す接続通信を行わせ、データ通信を行わせる。
【００５１】
また、発信相手先通信端末が通信中であれば、発信相手先通信端末に論理制御チャネルで通信要求制御データ１２０７を出させる（Ｓ１３０５）。そして、発信相手通信端末より送信相手通信端末が使用しているＨＰを通知するＨＰ通知制御デー夕１２０８が論理制御チャネルで来たら（Ｓ１３０６）、通知されたＨＰを用いてデータの送信を行わせる（Ｓ１３０７）。そして、送信データがなくなったら（Ｓ１３０８）、終了させる。
【００５２】
次に、図７を用いて接続通信について説明する。まず、着信側通信端末に対して、接続要求１２０３を送信させ、通信で使われるＨＰを通知させる（Ｓ１４０１）。着信通信端末は接続要求１２０３を受信すると、接続要求を受け入れたことを示す接続確認１２０４を発信通信端末へ送信する。発信通信端末は着信通信端末より接続確認１２０４が来たら（Ｓ１４０２）、集中制御局１０１に接続完了１２０５を送信させ、呼接続を終了させる（Ｓ１４０３）。
【００５３】
そして、呼接続が終了すると、データ通信が行われる。
【００５４】
次に、図８に示すデータ通信の動作を説朋する。
【００５５】
上述のようにして接続が完了した後、通信要求の制御データを受けた場合（Ｓ１５０１）、通信要求の制御データを調べ、受信優先度の高いデータであったら（Ｓ１５０６）、自端末宛の通信要求制御データ１２０７かどうか調べる（Ｓ１５０７）。
【００５６】
ここで、自端末宛の通信要求制御データ１２０７であったならば、ＨＰ通知制御データ１２０８を用いて、現在データ通信に使用しているＨＰを通信要求制御データ１２０７を送信した通信端末に通知させ（Ｓ１５１３）、通信要求制御データ１２０７を送信した通信端末からのデータを受信させる（Ｓ１５１４）。
【００５７】
そして、受信するデータがなくなったら（Ｓ１５１５）、初めに通信していた通信端末に再開要求１２０９を送信させ（Ｓ１５１６）、初めに通信していた相手通信端末から再開確認１２１０を受信すると（Ｓ１５１７）、データ通信を再開させる（Ｓ１５１８）。
【００５８】
一方、Ｓ１５０７で、通信要求制御データ１２０７が自端末宛のものでなかったら（Ｓ１５０７）、データ通信を中断させるが（Ｓ１５０８）、データ通信していたＨＰに追従して周波数を変化させるようにする（Ｓ１５０９）。
【００５９】
そして、通信要求制御データ１２０７を送信した通信端末からの送信データがなくなり、初めに通信していた通信端末から再開要求１２０９が受信されると（Ｓ１５１０）、再開確認１２１０を送信させ（Ｓ１５１１）、データ通信を再開させる（Ｓ１５１２）。
【００６０】
また、Ｓ１５０１で通信要求制御データ１２０７が受信されていなかったら、データが来たときには（Ｓ１５０２）、データを受信させ（Ｓ１５０５）、データが来なく、送信データがある場合には（Ｓ１５０３）、データの送信を行わせる（Ｓ１５０４）。
【００６１】
以上のように、ある２つの端末Ａ、Ｂが、たとえば図９の第１のホッピングパターン（ＨＰ１）を用いて通信している際に、端末Ｃが端末Ａと通信したい場合に、端末Ｃから端末Ａ、Ｂに通信要求を送信すると端末Ａは端末Ｂとの通信に使用していたＨＰ１を端末Ｃに通信するとともに、端末Ｂは端末Ａとの通信を中断する。
【００６２】
このとき、端末ＢはＨＰ１を追従することによって、常に端末Ａとの通信を再開できるようにする。
【００６３】
そして、端末Ａ、Ｃの通信が終了すると、端末Ａは端末Ｃとの通信に使用していたＨＰ１を用いて端末Ｂとの通信を再開し、端末Ｂは追従していたＨＰ１を用いて端末Ａとの通信を再開する。
【００６４】
以上説明したように、ある２つの端末が通信中であっても、他の端末が割り込んで通信することができる。
【００６５】
さらに、通信要求の対象でなかった端末も、上記割り込んできた端末との通信に対して、妨害することなく、また複雑な制御を行うことなく再び通信を再開することもできる。特に、他の端末の割り込み通信や、元の端末の通信再開に際して、新たな呼設定を行うことなく実現でき、効率の良い通信が確保できる。
［第２実施例］
上述した第１実施例では、再開要求を送信することにより通信を再開していたが、第２実施例では、割り込んできた通信のために今まで使用していたＨＰを追従している端末が割り込んできた通信のデータの宛先を常に監視するようにし、自端末宛のデータが来たら通信が再開されたと認識して、通信を再開するようにする。
【００６６】
なお、システム構成、装置構成は、第１実施例と同様であるので説明は省略する。
【００６７】
図１０に、本実施例における通信端末のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行うデータ通信動作を示すシーケンス図を示す。
【００６８】
図１０において、ＨＰ取得要求１２０１は、発信側通信端末がデータを送信する際に使用するＨＰを集中制御局から受け取るために発信するものであり、ＨＰ通知１２０２は、ＨＰ取得要求１２０１を受けた集中制御局が発信側通信端末に対してＨＰを与えるための通知である。
【００６９】
接続要求１２０３は、発信側通信端末が着信側通信端末に対して通信の要求を知らせるものであり、接続確認１２０４は、着信側通信端末が接続要求を受け入れたことを発信側通信端末に通知するものである。接続完了１２０５は、発信側通信端末が、呼設定を終了して通信を開始することを集中制御局に知らせるためのものである。
【００７０】
通常データ１２０６は、発信側通信端末、着信側通信端末が互いに送信し合う通常のデータであり、通信要求制御データ１２０７は、割り込んで通信を行うときに使用される制御データである。また、ＨＰ通知制御データ１２０８は、割り込んできた端末に対してデータ通信のＨＰを通知するための制御データである。
【００７１】
回線切断通知１２０９は、発信側通信端末がデータ通信を終了することを着信側通信端末に知らせるものであり、回線切断確認１２１０は、着信側通信端末が回線切断通知１２０９を受け入れたことを発信側通信端末に知らせるものである。
【００７２】
ＨＰ解放１２１１は、発信側通信端末通信を終了し、使っていたＨＰを解放することを集中制御局に知らせるものであり、ＨＰ解放確認１２１２は、ＨＰ解放を受けたことを集中制御局が発信側通信端末に知らせるものである。
【００７３】
なお、以上の各信号１２０１〜１２０５と１２０７〜１２１２は論理制御チャネルにて通信を行い、データ１２０６は、データチャネルで通信を行う。また、制御データ１２０７、１２０８は、制御データフレームの形式で通信される。
【００７４】
本実施例における通信端末のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行う割り込みデータ送信の動作と、本実施例のデータ通信における接続時の通信端末のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行う動作は、第１実施例と同様であるので説明は省略する。
【００７５】
図１１は、本実施例の通信端末のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行うデータ通信の動作を示すフローチャートである。以下、図１１に示すデータ通信の動作を説明する。
【００７６】
接続が完了し、通信を行わせている際に、通信要求の制御データを受けた場合（Ｓ２５０１）、通信要求の制御データを調べ、受信優先度の高いデータであったら（Ｓ２５０６）、自通信端末宛の通信要求制御データ１２０７かどうか調べる（Ｓ２５０７）。
【００７７】
ここで、自通信端末宛の通信要求制御データ１２０７であったならば、現在データ通信に使用しているＨＰをＨＰ通知制御データ１２０８を用いて通信要求制御データ１２０７を送信した通信端末へ通知させ（Ｓ２５１１）、そのＨＰでデータを受信させる（Ｓ２５１２）。
【００７８】
そして、受信するデータがなくなったら（Ｓ２５１３）、初めに通信していた通信端末との通信に戻る。
【００７９】
そして、送信するデータがある場合は（Ｓ２５０３）、データを送信させ（Ｓ２５０４）、通信を中断させていた通信端末からデータが送られてきた場合には（Ｓ２５０２）、そのデータを受信させる（Ｓ２５０５）。
【００８０】
一方、Ｓ２５０７で、通信要求制御データ１２０７が自通信端末宛のものでなかったら（Ｓ２５０７）、送信データを止めさせ（Ｓ２５０８）、データ通信に使用していたＨＰを追従して周波数を変化させる（Ｓ２５０９）。
【００８１】
そして、通信要求制御データ１２０７を送信した通信端末からの送信データがなくなり、一定時間たったら（Ｓ２５１０）、再び通信を再開させる。
【００８２】
また、Ｓ２５０１で通信要求制御データ１２０７を受けていなかったら、データが来たときには（Ｓ２５０２）、データを受信させ（Ｓ２５０５）、データが来なく、送信データがある場合には（Ｓ２５０３）、データの送信を行わせる（Ｓ２５０４）。
【００８３】
以上説明したように、ある２つの端末が通信中であっても、他の端末が割り込んで通信することができる。
【００８４】
さらに、通信要求の対象でなかった端末も、上記割り込んできた端末との通信に対して、妨害することなく、また中断していた通信を再び再開することもできる。特に、他の端末の割り込み通信や、元の端末の通信再開に際して、新たな呼設定を行うことなく実現でき、効率の良い通信が確保できる。
【００８５】
なお、上記実施例では、割り込んできた端末の通信中には、他の端末はデータを送信していないが、ＣＳＭＡ／ＣＡ（搬送波検知多重アクセス／衝突回避）等の方法を用いて、相互にデータ送信を行ってもよい。このとき受信端末は、送信元アドレスを参照して、どの端末からきたデータかを判断する。
【００８６】
また、以上の説明では、各動作をＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行うようにしたが、同様のプログラムをフロッピディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の外部記憶装置に格納しておき、これを専用の読取装置によって読み取り、適宜装置内に取り込むことにより、ＣＰＵが解読して上述した各動作を行うようにしてもよい。
【００８７】
以上説明したように、本実施例によれば、複数の端末が通信中であっても、他の端末が割り込んで通信することができるので、特に緊急時等に有効なシステムを構成することができる。
【００８８】
また、元の通信を行っていた端末のうち、通信要求の対象でなかった端末も、割り込んできた端末との通信に対して、妨害することなく、また通信を再開することもできる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の無線通信装置が直接通信をしている最中に、他の無線通信装置から通信要求があった場合、通信を要求された無線通信装置は、それまで使用していた通信チャネルを用いて、通信要求してきた無線通信装置との直接通信に、効率よく切替えることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、通信要求の対象でなかった無線通信装置は、通信中断後もそれまで通信していた無線通信装置と通信要求してきた無線通信装置との通信をモニタすれば、通信を、効率良く再開することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例で想定するシステムの構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例における集中制御局１０１の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例におけるデータ端末１０３に接続される無線アダプタ４０２の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例において使用する無線フレーム構成を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施例におけるデータ通信動作を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の実施例における通信端末の割り込みデータ送信の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例のデータ通信における接続時の無線端末の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１実施例の通信端末のデータ通信の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例のシステムで用いられるホッピングパターン（ＨＰ）の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２実施例におけるデータ通信動作を示すシーケンス図である。
【図１１】本発明の第２実施例における通信端末のデータ通信の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１…集中制御局、
１０２−Ａ、１０２−Ｂ…無線専用電話機、
１０３−Ａ…コンピュータ、
１０３−Ｂ…プリンタ、
１０３−Ｃ…複写機、
１０３−Ｄ…テレビ会議端末、
１０３−Ｅ…ファクシミリ、
１０３−Ｆ…ＬＡＮブリッジ。
【発明が属する技術分野】
本発明は、無線通信システム、無線通信装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信の無線化が急速に進みさまざまな分野で利用されてさている。特にマルチメディアのデータ通信を無線で行うシステムが提案されてきている。
【０００３】
さらに、上記のような無線交換システムにおいても、無線方式としてデジタル無線方式を使用するものが多くなってきた。デジタル無線通信方式の中で特に注目されているのがスペクトラム拡散通信（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：ＳＳ）である。スペクトラム拡散通信は伝送する情報を広い帯域に拡散することで、妨害除去能力が高く、秘話性に優れたものとして知られている。世界各国で、２．４ＧＨｚ帯の周波数がスペクトラム拡散通信のために割り当てられ、全世界で普及が進もうとしている。
【０００４】
スペクトラム拡散通信方式としては、大きく分けて周波数ホッピング（ＦＨ方式）と直接拡散（ＤＳ方式）がある。前者は変調周波数を一定時間以内に変化させることによって、広い帯域を使用した伝送を行うものであり、後者は伝送する情報をその十倍から数百倍の速度の疑似雑音符号で拡散変調することにより広い帯域を使用するものである。
【０００５】
ＦＨ方式のスペクトラム拡散通信方式においては、変調周波数の変化の形状（ホッピングパターン：ＨＰ）によって、複数の通信を同時に行うことができる。すなわち、それぞれの通信端末が異なるＨＰで通信することによって、同一時間に多重化された通信を実現することができる。
【０００６】
そこで、従来このようなシステムにおいては、集中制御局となるキーの端末がシステム内のＨＰの管理を行い、通信を行う際には、この集中制御局から通信用のＨＰを取得して、そのＨＰを用いて通信を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、第１および第２の端末が通信中に、第３の端末が第１あるいは第２の端末に緊急のデータ等の送信したいデータがある場合、第３の端末は第１および第２の端末が通信に使用しているホッピングパターン（ＨＰ）が分からないため、第１および第２の端末の通信に割り込むことができず、送信したいデータを送信することができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、周波数ホッピング方式を用いて通信する第１および第２の端末が通信していても、第３の端末が第１あるいは第２の端末と通信を行えるようにすることにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、第３の端末が第１および第２の端末との通信に割り込み、第３の端末と第１あるいは第２の端末との通信を行った後、速やかに再び第１および第２の端末の通信を再開できるようにすることにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、第３の端末が第１および第２の端末との通信に割り込み、第３の端末と第１あるいは第２の端末との通信を行った後、再度ＨＰを割り当てることなく簡単に第１および第２の端末の通信を再開できるようにすることにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、第３の端末が第１および第２の端末との通信に割り込む場合、第３の端末が送信するデータが第１および第２の端末で通信しているデータと衝突しないようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、周波数を切り替えながら通信する複数の無線通信装置を有する無線通信システムにおいて、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との直接通信に使用する周波数切替パターンを決定する決定手段と、上記決定手段により決定した第１の周波数切替パターンに基づいて第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とが直接通信する通信手段と、上記第１の周波数切替パターンにより上記第１の無線通信装置と上記第２の無線通信装置との間で直接通信している最中に、第３の無線通信装置からの上記第１の無線通信装置に対する通信要求を検出する検出手段と、上記検出手段による検出に応じて、上記第１の無線通信装置と上記第２の無線通信装置との通信を中断し、上記第１の無線通信装置と上記第３の無線通信装置との直接通信を開始するように制御する制御手段とを有し、上記第１の無線通信装置と上記第３の無線通信装置との直接通信は、上記第１の無線通信装置と上記第２の無線通信装置との直接通信に使用していた上記第１の周波数切替パターンを使って行うことを特徴とする無線通信システムである。
【００１３】
また、本発明は、周波数を切り替えながら通信する無線通信装置において、第２の無線通信装置との直接通信に使用する周波数切替パターンを決定する決定手段と、上記決定手段により決定した第１の周波数切替パターンに基づいて上記第２の無線通信装置と直接通信する通信手段と、上記第１の周波数切替パターンにより第２の無線通信装置との間で直接通信している最中に、第３の無線通信装置からの通信要求を検出する検出手段と、上記検出手段による検出に応じて、上記第２の無線通信装置との通信を中断し、上記第３の無線通信装置との直接通信を開始するように制御する制御手段とを有し、上記第３の無線通信装置との直接通信は、上記第２の無線通信装置との直接通信に使用していた上記第１の周波数切替パターンを使って行うことを特徴とする無線通信装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態および実施例】
［第１実施例］
本実施例においては、周波数ホッピング方式によるデジタル無線通信を交換システムの内線伝送に使用する場合について詳細に説明する。
（システム構成）
図１は、本実施例で想定するシステムの構成を示す説明図である。
【００１５】
本システムは、各無線端末間の無線接続機能を有する集中制御局１０１、制御データおよび音声データの通信を行う複数の無線電話機１０２−Ａ、１０２−Ｂ、制御データの通信および端末間の直接のデータ通信を行うデータ端末装置１０３−Ａ〜１０３−Ｆから構成される。
【００１６】
本実施例におけるデータ端末装置の定義は、「任意の量のデータをバースト的に送信する機能を有する端末（データ端末）と該データ端末の間の無線通信を司る無線アダプタを合わせたもの」であり、データ端末としては、コンピュータ１０３−Ａに限らず、プリンタ１０３−Ｂ、複写機１０３−Ｃ、テレビ会議端末１０３−Ｄ、ファクシミリ１０３−Ｅ、ＬＡＮブリッジ１０３−Ｆ、その他、電子カメラ、ビデオカメラ、スキャナ等データ処埋を行うさまざまな端末が該当する。
（集中制御局の構成）
図２は、集中制御局１０１の構成を示すブロック図である。
【００１７】
ＣＰＵ２０１は、集中制御局１０１の中枢であり、通話チャネル制御、無線部制御を含め集中制御局１０１全体の制御を司るものである。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１の制御プログラム等を格納し、ＥＥＰＲＯＭ２０３は、本交換システムの呼出し符号（システムＩＤ）等を記億する。ＲＡＭ２０４は、ＣＰＵ２０１の制御のための各種データを記憶するとともに、各種演算用にワークエリアを提供するものである。
【００１８】
チャネルコーデック２０５は、ＣＰＵ２０１の制御の下、制御信号にスクランブル等の処理を行うとともに、所定のフレームに時分割多重化するものである。また、無線部２０６は、ＣＰＵ２０１の制御の下、チャネルコーデック２０５からのフレーム化されたデジタル信号を変調して無線で送信できるように処理してアンテナに送信するとともに、アンテナより無線で受信した信号を復調してフレーム化したデジタル信号に処理するものである。
（無線アダプタの構成）
図３は、データ端末１０３に接続される無線アダプタ４０２の構成を示すブロック図である。
【００１９】
無線部４０３は、他の無線アダプタ等との間で無線通信を行うものである。主制御部４０４は、ＣＰＵ、割り込み制御やＤＭＡ制御等を行う周辺デバイス、システムクロック用の発振器等から構成され、無線アダプタ４０２内の各ブロックの制御を行う。
【００２０】
メモリ４０５は、主制御部４０４が使用するプログラムを格納するためのＲＯＭ、各種処理用のバッファ領域として使用するＲＡＭ等から構成される。
【００２１】
通信インタフェース（ｉ／ｆ）部４０６は、上述のデータ端末１０３に示すようなデータ端末機器が標準装備する通信ｉ／ｆ、たとえば、ＲＳ２３２Ｃ、セントロニクス、ＬＡＮ等の通信ｉ／ｆや、パーソナルコンピュータ、ワークステーションの内部バス、たとえば、ＩＳＡバス、ＰＣＭＣＩＡｉ／ｆ等に接続される。
【００２２】
端末制御部４０７は、通信ｉ／ｆ４０６を介したデータ端末１０３と無線アダプタ４０２間のデータ通信の際に必要となる各種の通信制御を司る。
【００２３】
チャネルコーデック４０８は、フレーム処理部、無線制御部からなり、このチャネルコーデック４０８で、フレームに組み立てられたデータが無線部４０３を介して集中制御局１０１や対向端末１０３に伝送されることになる。
【００２４】
制御データ作成部４０９は、通信要求等の制御データを作成するものであり、制御データ解析部４１０は、受信した制御データを解析するものである。ＨＰ（ホッピングパターン）管理部４１１は、制御データや通信データに使用されるＨＰを管理するものであり、データ送信制御部４１２は、受信した制御データによってデータの送信を制御するものである。
（無線フレーム）
図４（１）〜図４（８）は、本システムにおいて使用する無線フレーム構成を示すものである。以下、フレームの内部データの詳細の説明を行う。
【００２５】
図４（１）に全体フレーム構成を示す。同図において、ＣＮＴはシステム制御チャネル、ＬＣＣＨは論理制御チャネルである。また、音声チャネルは双方向それぞれ１チャネルずつ２チャネルで１通信行う。データチャネルは、データ伝送用に使用し、ＥＮＤは次のフレームのための周波数切り替え時間である。また、この図において、Ｆ１、Ｆ３とあるのは、このフレームを無線で伝送する際に使用する周波数チャネルのことで、１フレーム毎に周波数チャネルを変更することを示す。
【００２６】
図４（２）にシステム制御チャネルのフレーム構成を示す。同図において、ＣＳは１２．８ｕｓｅｃ分のキャリアセンス時間、ＰＲはビット同期捕捉のための５６ビットのプリアンブル、ＳＹＮは１ダミービット＋３１ビットのフレーム同期信号、ＩＤは６３ビットの呼び出し信号＋１ダミービットである。
【００２７】
また、ＢＦは８ビットの基本フレーム番号情報（１〜２０をサイクル）、ＮＦは８ビットのマルチフレーム番号情報（１〜１６をサイクル）、ＷＡはスリープモードの端末のうち、起動させる端末のシステムアドレスを記入するフィールド、Ｒｅｖは隣接セルとの区別のためのエリア番号、ＣＲＣはＣＲＣによる誤り検出のためのフィールド、ＧＴはガードタイムを表す。このチャネルはシステム全体の同期をとるため、また制御を行うために集中制御局から発信される。
【００２８】
図４（３）に論理制御チャネルのフレーム構成を示す。同図において、ＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２はキャリアセンス時間スロットで、使用目的に応じて優先度を付けることができる。ＰＲはビット同期捕捉のための５６ビットのプリアンブル、ＵＷは２４ビットのユニークワード（バイト同期の捕捉用）、ＤＡはシステムアドレスを記入するフィールドで、自己のアドレスと同一のものを受信する。
【００２９】
ＤＡＴＡは論理制御データを収容するデータ用スロット、ＣＲＣはデータに対するＣＲＣ情報、ＣＦは周波数切り換え用のガードタイムを表す。
【００３０】
また、論理制御チャネルはフレーム同期信号チャネルと同じ周波数で伝送され、各端末が呼設定等をするときに用いる。この論理制御チャネルはシステム内では共通のホッピングパターンを用いて通信される。
【００３１】
図４（４）にデータチャネルのフレーム構成を示す。同図において、ＣＦは周波数切り換え用のガードタイム、ＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２はキャリアセンス時間スロットで、使用目的に応じて優先度を付けることができる。
【００３２】
ＰＲはビット同期捕捉のための５６ビットのプリアンブル、ＵＷは２４ビットのユニークワード（バイト同期の捕捉用）、ＤＡはシステムアドレスを記入するフィールドで、自己のアドレスと同一のものを受信する。
【００３３】
ＯＡは送信端末が送信元のアドレスを入れるフィールドである。呼設定が終了し集中制御局よりＨＰ（たとえばシフトコード６）が割り振られたら、このフレームの間だけ割り振られたＨＰに周波数を変えて（Ｆ１に対してはＦ７）データを送信する。
【００３４】
図４（５）にデータのフレーム構成を示す。同図において、ＣＭＤはこのフレームがデータ伝送用のものであることを示すＩＤ、ＮＵＭはパケットの番号、ＬＮＧは有効データ長、ＦＬＧは再送が可能かどうかを示すフラグである。
【００３５】
図４（６）に制御データのフレーム構成を示す。同図において、ＣＭＤはこのフレームの制御データの種類を示す。このフレームは、論理制御チャネルフレームのデータ用スロットに組み込まれて使用される。
【００３６】
図４（７）に音声チャネルのフレーム構成を示す。同図において、ＣＳは１２．８ｕｓｅｃ分のキャリアセンス時間、ＰＲはビット同期捕捉のための５６ビットのプリアンブル、ＵＷは２４ビットのユニークワード（バイト同期の捕捉用）、Ｔ／Ｒは３２ｋｂｐｓのＢチャネル情報、ＣＲＣはデータに対するＣＲＣ情報、ＧＴはガードタイムを表す。音声データの通信を行う場合、集中制御局より別のＨＰ（たとえばシフトコード１２）を受け取り、このフレームの間だけ割り振られたＨＰに周波数を変えて（Ｆ１に対してはＦ１３）音声データを送信する。
【００３７】
図４（８）にＥＮＤのフレーム構成を示す。ＣＦは周波数切り換え用のガードタイムを表す。
（詳細動作説明）
以上説明したように、本システムにおいては集中制御局と無線電話機やデータ端末の間、端末相互間での通信のためにフレームを組立て、図９のように使用する周波数を一定時間ごとに切り替える制御を行っている。なお、図９は周波数ホッピング方式の周波数切り替えの一例である。
【００３８】
また、以下の説明では無線電話機、データ端末を統一して通信端末として説明する。
【００３９】
以下、本システムの具体的な動作をいくつかの場合に分けて説明を行う。
【００４０】
通信端末間の伝送時の処理
図５は、本実施例におけるデータ通信動作を示すシーケンス図である。
【００４１】
同図において、ＨＰ取得要求１２０１は、発信側通信端末がデータを送信する際に使用するＨＰを集中制御局から受け取るために発信するものであり、ＨＰ通知１２０２は、ＨＰ取得要求１２０１を受けた集中制御局が発信側通信端末に対してＨＰを与えるための通知である。
【００４２】
接続要求１２０３は、発信側通信端末が着信側通信端末に対して通信の要求を知らせるものであり、接続確認１２０４は、着信側通信端末が接続要求を受け入れたことを発信側通信端末に通知するものである。接続完了１２０５は、発信側通信端末が、呼設定を終了して通信を開始することを集中制御局に知らせるためのものである。
【００４３】
通常データ１２０６は、発信側通信端末、着信側通信端末が互いに送信し合う通常のデータであり、通信要求制御データ１２０７は、割り込んで通信を行う時に使用される制御データである。また、ＨＰ通知制御データ１２０８は、割り込んできた端末に対してデータ通信のＨＰを通知するための制御データである。
【００４４】
再開要求１２０９は、中断していた通信を再開するための制御データであり、再開確認１２１０は、再開要求を受け入れたことを通知する制御データである。
【００４５】
回線切断通知１２１１は、発信側通信端末がデータ通信を終了することを着信側通信端末に知らせるものであり、回線切断確認１２１２は、着信側通信端末が回線切断通知１２１１を受け入れたことを発信端末に知らせるものである。
【００４６】
ＨＰ解放１２１３は、発信側通信端末が通信を終了し、使っていたＨＰを解放することを集中制御局に知らせるものであり、ＨＰ解放確認１２１４は、ＨＰ解放を受けたことを集中制御局が発信側通信端末に知らせるものである。
【００４７】
なお、以上の各信号１２０１〜１２０５と１２０７〜１２１４は論理制御チャネルにて通信を行い、データ１２０６は、データチャネルで通信を行う。また、制御データ１２０７、１２０８は、制御データフレームの形式で通信される。
【００４８】
図６は、本実施例における通信端末の制御部のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行う割り込みデータ送信の動作を示すフローチャートである。また、図７は、本実施例のデータ通信における接続時の通信端末の制御部のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行う動作を示すフローチャートである。さらに、図８は、本実施例の通信端末の制御部のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行うデータ通信の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
最初に、図６に基づいて、データを送信する際の動作を説明する。まず、送信するデータがあった場合（Ｓ１３０１）、集中制御局１０１にＨＰ取得要求１２０１が送信される（Ｓ１３０２）。このとき、これから通信する相手を集中制御局１０１に知らせるようにする。集中制御局１０１は、使用するＨＰを通知するとともに、これから通信する相手が現在通信中かどうかの情報をＨＰ通知１２０２に乗せる。
【００５０】
次に、ＨＰ通知１２０２が来たら（Ｓ１３０３）、送信相手端末が通信中かを調べる（Ｓ１３０４）。ここで、送信相手先端末が通信中でなかったら、図７に示す接続通信を行わせ、データ通信を行わせる。
【００５１】
また、発信相手先通信端末が通信中であれば、発信相手先通信端末に論理制御チャネルで通信要求制御データ１２０７を出させる（Ｓ１３０５）。そして、発信相手通信端末より送信相手通信端末が使用しているＨＰを通知するＨＰ通知制御デー夕１２０８が論理制御チャネルで来たら（Ｓ１３０６）、通知されたＨＰを用いてデータの送信を行わせる（Ｓ１３０７）。そして、送信データがなくなったら（Ｓ１３０８）、終了させる。
【００５２】
次に、図７を用いて接続通信について説明する。まず、着信側通信端末に対して、接続要求１２０３を送信させ、通信で使われるＨＰを通知させる（Ｓ１４０１）。着信通信端末は接続要求１２０３を受信すると、接続要求を受け入れたことを示す接続確認１２０４を発信通信端末へ送信する。発信通信端末は着信通信端末より接続確認１２０４が来たら（Ｓ１４０２）、集中制御局１０１に接続完了１２０５を送信させ、呼接続を終了させる（Ｓ１４０３）。
【００５３】
そして、呼接続が終了すると、データ通信が行われる。
【００５４】
次に、図８に示すデータ通信の動作を説朋する。
【００５５】
上述のようにして接続が完了した後、通信要求の制御データを受けた場合（Ｓ１５０１）、通信要求の制御データを調べ、受信優先度の高いデータであったら（Ｓ１５０６）、自端末宛の通信要求制御データ１２０７かどうか調べる（Ｓ１５０７）。
【００５６】
ここで、自端末宛の通信要求制御データ１２０７であったならば、ＨＰ通知制御データ１２０８を用いて、現在データ通信に使用しているＨＰを通信要求制御データ１２０７を送信した通信端末に通知させ（Ｓ１５１３）、通信要求制御データ１２０７を送信した通信端末からのデータを受信させる（Ｓ１５１４）。
【００５７】
そして、受信するデータがなくなったら（Ｓ１５１５）、初めに通信していた通信端末に再開要求１２０９を送信させ（Ｓ１５１６）、初めに通信していた相手通信端末から再開確認１２１０を受信すると（Ｓ１５１７）、データ通信を再開させる（Ｓ１５１８）。
【００５８】
一方、Ｓ１５０７で、通信要求制御データ１２０７が自端末宛のものでなかったら（Ｓ１５０７）、データ通信を中断させるが（Ｓ１５０８）、データ通信していたＨＰに追従して周波数を変化させるようにする（Ｓ１５０９）。
【００５９】
そして、通信要求制御データ１２０７を送信した通信端末からの送信データがなくなり、初めに通信していた通信端末から再開要求１２０９が受信されると（Ｓ１５１０）、再開確認１２１０を送信させ（Ｓ１５１１）、データ通信を再開させる（Ｓ１５１２）。
【００６０】
また、Ｓ１５０１で通信要求制御データ１２０７が受信されていなかったら、データが来たときには（Ｓ１５０２）、データを受信させ（Ｓ１５０５）、データが来なく、送信データがある場合には（Ｓ１５０３）、データの送信を行わせる（Ｓ１５０４）。
【００６１】
以上のように、ある２つの端末Ａ、Ｂが、たとえば図９の第１のホッピングパターン（ＨＰ１）を用いて通信している際に、端末Ｃが端末Ａと通信したい場合に、端末Ｃから端末Ａ、Ｂに通信要求を送信すると端末Ａは端末Ｂとの通信に使用していたＨＰ１を端末Ｃに通信するとともに、端末Ｂは端末Ａとの通信を中断する。
【００６２】
このとき、端末ＢはＨＰ１を追従することによって、常に端末Ａとの通信を再開できるようにする。
【００６３】
そして、端末Ａ、Ｃの通信が終了すると、端末Ａは端末Ｃとの通信に使用していたＨＰ１を用いて端末Ｂとの通信を再開し、端末Ｂは追従していたＨＰ１を用いて端末Ａとの通信を再開する。
【００６４】
以上説明したように、ある２つの端末が通信中であっても、他の端末が割り込んで通信することができる。
【００６５】
さらに、通信要求の対象でなかった端末も、上記割り込んできた端末との通信に対して、妨害することなく、また複雑な制御を行うことなく再び通信を再開することもできる。特に、他の端末の割り込み通信や、元の端末の通信再開に際して、新たな呼設定を行うことなく実現でき、効率の良い通信が確保できる。
［第２実施例］
上述した第１実施例では、再開要求を送信することにより通信を再開していたが、第２実施例では、割り込んできた通信のために今まで使用していたＨＰを追従している端末が割り込んできた通信のデータの宛先を常に監視するようにし、自端末宛のデータが来たら通信が再開されたと認識して、通信を再開するようにする。
【００６６】
なお、システム構成、装置構成は、第１実施例と同様であるので説明は省略する。
【００６７】
図１０に、本実施例における通信端末のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行うデータ通信動作を示すシーケンス図を示す。
【００６８】
図１０において、ＨＰ取得要求１２０１は、発信側通信端末がデータを送信する際に使用するＨＰを集中制御局から受け取るために発信するものであり、ＨＰ通知１２０２は、ＨＰ取得要求１２０１を受けた集中制御局が発信側通信端末に対してＨＰを与えるための通知である。
【００６９】
接続要求１２０３は、発信側通信端末が着信側通信端末に対して通信の要求を知らせるものであり、接続確認１２０４は、着信側通信端末が接続要求を受け入れたことを発信側通信端末に通知するものである。接続完了１２０５は、発信側通信端末が、呼設定を終了して通信を開始することを集中制御局に知らせるためのものである。
【００７０】
通常データ１２０６は、発信側通信端末、着信側通信端末が互いに送信し合う通常のデータであり、通信要求制御データ１２０７は、割り込んで通信を行うときに使用される制御データである。また、ＨＰ通知制御データ１２０８は、割り込んできた端末に対してデータ通信のＨＰを通知するための制御データである。
【００７１】
回線切断通知１２０９は、発信側通信端末がデータ通信を終了することを着信側通信端末に知らせるものであり、回線切断確認１２１０は、着信側通信端末が回線切断通知１２０９を受け入れたことを発信側通信端末に知らせるものである。
【００７２】
ＨＰ解放１２１１は、発信側通信端末通信を終了し、使っていたＨＰを解放することを集中制御局に知らせるものであり、ＨＰ解放確認１２１２は、ＨＰ解放を受けたことを集中制御局が発信側通信端末に知らせるものである。
【００７３】
なお、以上の各信号１２０１〜１２０５と１２０７〜１２１２は論理制御チャネルにて通信を行い、データ１２０６は、データチャネルで通信を行う。また、制御データ１２０７、１２０８は、制御データフレームの形式で通信される。
【００７４】
本実施例における通信端末のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行う割り込みデータ送信の動作と、本実施例のデータ通信における接続時の通信端末のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行う動作は、第１実施例と同様であるので説明は省略する。
【００７５】
図１１は、本実施例の通信端末のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行うデータ通信の動作を示すフローチャートである。以下、図１１に示すデータ通信の動作を説明する。
【００７６】
接続が完了し、通信を行わせている際に、通信要求の制御データを受けた場合（Ｓ２５０１）、通信要求の制御データを調べ、受信優先度の高いデータであったら（Ｓ２５０６）、自通信端末宛の通信要求制御データ１２０７かどうか調べる（Ｓ２５０７）。
【００７７】
ここで、自通信端末宛の通信要求制御データ１２０７であったならば、現在データ通信に使用しているＨＰをＨＰ通知制御データ１２０８を用いて通信要求制御データ１２０７を送信した通信端末へ通知させ（Ｓ２５１１）、そのＨＰでデータを受信させる（Ｓ２５１２）。
【００７８】
そして、受信するデータがなくなったら（Ｓ２５１３）、初めに通信していた通信端末との通信に戻る。
【００７９】
そして、送信するデータがある場合は（Ｓ２５０３）、データを送信させ（Ｓ２５０４）、通信を中断させていた通信端末からデータが送られてきた場合には（Ｓ２５０２）、そのデータを受信させる（Ｓ２５０５）。
【００８０】
一方、Ｓ２５０７で、通信要求制御データ１２０７が自通信端末宛のものでなかったら（Ｓ２５０７）、送信データを止めさせ（Ｓ２５０８）、データ通信に使用していたＨＰを追従して周波数を変化させる（Ｓ２５０９）。
【００８１】
そして、通信要求制御データ１２０７を送信した通信端末からの送信データがなくなり、一定時間たったら（Ｓ２５１０）、再び通信を再開させる。
【００８２】
また、Ｓ２５０１で通信要求制御データ１２０７を受けていなかったら、データが来たときには（Ｓ２５０２）、データを受信させ（Ｓ２５０５）、データが来なく、送信データがある場合には（Ｓ２５０３）、データの送信を行わせる（Ｓ２５０４）。
【００８３】
以上説明したように、ある２つの端末が通信中であっても、他の端末が割り込んで通信することができる。
【００８４】
さらに、通信要求の対象でなかった端末も、上記割り込んできた端末との通信に対して、妨害することなく、また中断していた通信を再び再開することもできる。特に、他の端末の割り込み通信や、元の端末の通信再開に際して、新たな呼設定を行うことなく実現でき、効率の良い通信が確保できる。
【００８５】
なお、上記実施例では、割り込んできた端末の通信中には、他の端末はデータを送信していないが、ＣＳＭＡ／ＣＡ（搬送波検知多重アクセス／衝突回避）等の方法を用いて、相互にデータ送信を行ってもよい。このとき受信端末は、送信元アドレスを参照して、どの端末からきたデータかを判断する。
【００８６】
また、以上の説明では、各動作をＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに従って行うようにしたが、同様のプログラムをフロッピディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の外部記憶装置に格納しておき、これを専用の読取装置によって読み取り、適宜装置内に取り込むことにより、ＣＰＵが解読して上述した各動作を行うようにしてもよい。
【００８７】
以上説明したように、本実施例によれば、複数の端末が通信中であっても、他の端末が割り込んで通信することができるので、特に緊急時等に有効なシステムを構成することができる。
【００８８】
また、元の通信を行っていた端末のうち、通信要求の対象でなかった端末も、割り込んできた端末との通信に対して、妨害することなく、また通信を再開することもできる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の無線通信装置が直接通信をしている最中に、他の無線通信装置から通信要求があった場合、通信を要求された無線通信装置は、それまで使用していた通信チャネルを用いて、通信要求してきた無線通信装置との直接通信に、効率よく切替えることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、通信要求の対象でなかった無線通信装置は、通信中断後もそれまで通信していた無線通信装置と通信要求してきた無線通信装置との通信をモニタすれば、通信を、効率良く再開することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例で想定するシステムの構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例における集中制御局１０１の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例におけるデータ端末１０３に接続される無線アダプタ４０２の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例において使用する無線フレーム構成を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施例におけるデータ通信動作を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の実施例における通信端末の割り込みデータ送信の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例のデータ通信における接続時の無線端末の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１実施例の通信端末のデータ通信の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例のシステムで用いられるホッピングパターン（ＨＰ）の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２実施例におけるデータ通信動作を示すシーケンス図である。
【図１１】本発明の第２実施例における通信端末のデータ通信の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１…集中制御局、
１０２−Ａ、１０２−Ｂ…無線専用電話機、
１０３−Ａ…コンピュータ、
１０３−Ｂ…プリンタ、
１０３−Ｃ…複写機、
１０３−Ｄ…テレビ会議端末、
１０３−Ｅ…ファクシミリ、
１０３−Ｆ…ＬＡＮブリッジ。
Claims (18)
- 周波数を切り替えながら通信する複数の無線通信装置を有する無線通信システムにおいて、
第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との直接通信に使用する周波数切替パターンを決定する決定手段と；
上記決定手段により決定した第１の周波数切替パターンに基づいて第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とが直接通信する通信手段と；
上記第１の周波数切替パターンにより上記第１の無線通信装置と上記第２の無線通信装置との間で直接通信している最中に、第３の無線通信装置からの上記第１の無線通信装置に対する通信要求を検出する検出手段と；
上記検出手段による検出に応じて、上記第１の無線通信装置と上記第２の無線通信装置との通信を中断し、上記第１の無線通信装置と上記第３の無線通信装置との直接通信を開始するように制御する制御手段と；
を有し、上記第１の無線通信装置と上記第３の無線通信装置との直接通信は、上記第１の無線通信装置と上記第２の無線通信装置との直接通信に使用していた上記第１の周波数切替パターンを使って行うことを特徴とする無線通信システム。 - 周波数を切り替えながら通信する無線通信装置において、
第２の無線通信装置との直接通信に使用する周波数切替パターンを決定する決定手段と；
上記決定手段により決定した第１の周波数切替パターンに基づいて上記第２の無線通信装置と直接通信する通信手段と；
上記第１の周波数切替パターンにより第２の無線通信装置との間で直接通信している最中に、第３の無線通信装置からの通信要求を検出する検出手段と；
上記検出手段による検出に応じて、上記第２の無線通信装置との通信を中断し、上記第３の無線通信装置との直接通信を開始するように制御する制御手段と；
を有し、上記第３の無線通信装置との直接通信は、上記第２の無線通信装置との直接通信に使用していた上記第１の周波数切替パターンを使って行うことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項２において、
上記通信要求は、上記第２、第３の無線通信装置と共通して使われる第２の周波数切替パターンにより通信される情報であることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項２において、
上記制御手段は、検出した通信要求の優先度に応じて上記制御を行うことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項２において、
上記第３の無線通信装置との通信が終了すると、上記第１の周波数切替パターンを使って上記第２の無線通信装置との通信を再開することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項５において、
上記第２の無線通信装置との通信を再開するために、通信再開要求を上記第２の無線通信装置に送信することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項５において、
上記第２の無線通信装置との通信を再開する場合には、上記第２の無線通信装置に通信再開を要求する特別な信号を送信することなく、上記第２の無線通信装置宛てにデータを送信することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項２において、
上記通信要求は、上記第３の無線通信装置から上記第２の無線通信装置にも送られることを特徴とする無線通信装置。 - 周波数を切り替えながら通信する無線通信装置において、
第１の無線通信装置と第１の周波数切替パターンにより通信している最中に、第３の無線通信装置からの第１の無線通信装置に対する通信要求を検出した場合に、上記第１の無線通信装置との通信を中断する中断手段と；
上記中断手段により上記第１の無線通信装置との通信を中断した後も、上記第１の無線通信装置との通信が再開できるように、上記第１の無線通信装置と上記第３の無線通信装置との通信をモニタするモニタ手段と；
を有することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項９において、
上記通信要求は、上記第１、第３の無線通信装置と共通して使われる第２の周波数切替パターンにより通信される情報であることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項９において、
上記中断手段による通信の中断は、上記通信要求の優先度に応じて行われることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項９において、
上記中断手段により上記第１の無線通信装置との通信を中断した後も、上記第１の周波数切替パターンに追従して周波数を切替えることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項１２において、
上記第１の無線通信装置からの通信再開要求が検出されると、上記追従していた上記第１の周波数切替パターンを使って上記第１の無線通信装置との通信を再開する再開手段を有することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項９において、
上記モニタ手段によるモニタにより自無線通信装置宛てのデータが検出されると、上記第１の無線通信装置との通信を再開する再開手段と；
を有することを特徴とする無線通信装置。 - 無線通信装置において、
第２の無線通信装置との直接通信に使用する通信チャネルを決定する決定手段と；
上記決定手段により決定した第１の通信チャネルに基づいて上記第２の無線通信装置と直接通信する通信手段と；
上記第１の通信チャネルにより第２の無線通信装置との間で直接通信している最中に、第３の無線通信装置からの通信要求を検出する検出手段と；
上記検出手段による検出に応じて、上記第２の無線通信装置との通信を中断し、上記第３の無線通信装置との直接通信を開始するように制御する制御手段と；
を有し、上記第３の無線通信装置との直接通信は、新規の通信チャネルを決定することなく、上記第２の無線通信装置との直接通信に使用していた上記第１の通信チャネルを使って行うことを特徴とする無線通信装置。 - 無線通信装置において、
第１の無線通信装置と通信チャネルにより通信している最中に、第３の無線通信装置からの第１の無線通信装置に対する通信要求を検出した場合に、上記第１の無線通信装置との通信を中断する中断手段と；
上記中断手段により上記第１の無線通信装置との通信を中断した後も、上記第１の無線通信装置との通信が速やかに再開できるように、上記第１の無線通信装置と上記第３の無線通信装置との通信をモニタするモニタ手段と；
を有することを特徴とする無線通信装置。 - 周波数を切り替えながら通信する無線通信装置の制御方法において、
第２の無線通信装置との直接通信に使用する周波数切替パターンを決定し、該決定したパターンに基づいて上記第２の無線通信と直接通信する通信工程と；
上記通信工程において第１の周波数切替パターンにより第２の無線通信装置との間で直接通信している最中に、第３の無線通信装置からの通信要求を検出すると、上記第２の無線通信装置との通信を中断し、上記第３の無線通信装置との直接通信を開始する制御工程と；
を有し、上記第３の無線通信装置との直接通信は、上記第２の無線通信装置との直接通信に使用していた上記第１の周波数切替パターンを使って行うことを特徴とする無線通信装置の制御方法。 - 周波数を切り替えながら通信する無線通信装置の制御方法において、
第１の無線通信装置と第１の周波数切替パターンにより通信している最中に、第３の無線通信装置からの第１の無線通信装置に対する通信要求を検出した場合に、上記第１の無線通信装置との通信を中断する中断工程と；
上記中断工程において上記第１の無線通信装置との通信を中断した後も、上記第１の無線通信装置との通信が再開できるように、上記第１の無線通信装置と上記第３の無線通信装置との通信をモニタするモニタ工程と；
を有することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
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