JP3943068B2

JP3943068B2 - 無線中継システムおよび無線中継装置

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Publication number: JP3943068B2
Application number: JP2003341461A
Authority: JP
Inventors: 剛倉本
Original assignee: Nippon Systemware Co Ltd
Current assignee: Nippon Systemware Co Ltd
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP2005109947A

Description

本発明は、上り側装置から中継装置を介して下り側装置に通信経路を作成するための無線中継システムに関する。

上り側装置から受信したデータを下り側装置に送信する中継装置としては、第１周波数で通信データの受信を行う第１回路と、第１周波数で通信データの送信を行う第２回路と、第２周波数で通信データの受信を行う第３回路と、第２周波数で通信データの送信を行う第４回路とが含まれるリピータ装置がある。このリピータ装置では、上り側装置（無線機器Ａ）から第１周波数で送信された通信データを第１回路によって受信し、その通信データを第４回路から下り側装置（無線機器Ｂ）に第２周波数で送信するとともに、下り側装置から第２周波数で送信された通信データを第３回路によって受信し、その通信データを第２回路から上り側装置に第１周波数で送信している。すなわち、第１回路および第２回路が上り側装置との間で送受信する通信データの周波数と、第３回路および第４回路が下り側装置との間で送受信する通信データの周波数とが異なっている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、通信データの送信元である装置が送信先のアドレスを把握していない状態で、上り側装置からリピータ装置を介して下り側装置に通信データを送信する場合には、上り側装置から所定範囲に通信データを送信し、この通信データをリピータ装置が受信するとともに、リピータ装置から下り側装置が配置されている所定範囲に通信データを送信して下り側装置に通信データを受信させることにより、送信先のアドレスを有していない通信データの伝達を行っている。
このとき、リピータ装置が上り側装置から受信する通信データと、リピータ装置が下り側装置に送信する通信データとの周波数が同一である場合には、リピータ装置から送信した通信データをリピータ装置自ら受信して取得してしまう場合があり、通信データが混線して通信品質が低下してしまう。そこで、前記リピータ装置では、上り側装置とリピータ装置の間で通信される通信データと、リピータ装置と下り側装置の間で通信される通信データとを異なる周波数に設定することで通信データの混線を防止している。
特開２００３−１２４９６５号公報（段落００１３、図１）

しかしながら、前記リピータ装置では、受信した通信データの周波数を変調させる必要があり、装置の構成が煩雑になってしまうという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、中継装置が送受信する周波数が同一の場合であっても、通信品質を低下させることなく、上り側装置から中継装置を介して下り側装置にデータを送信することができる無線中継システムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
１又は複数の上り側装置と、前記上り側装置と通信可能な範囲外に配置されている１又は複数の下り側装置との通信を中継し、通信経路を作成するための無線中継装置において、
アドレス記憶手段と、上り側データ受信手段と、接続要求データ判別手段と、上り側データ送信手段とを備え、そして前記上り側装置との間で通信データを送受信可能な受信部と、
アドレス出力手段と、下り側データ送信手段と、下り側データ受信手段とを備え、そして終局側にあるいは次の中継装置でなる前記下り側装置側と前記通信データを送受信可能な送信部と、
前記受信部と前記送信部に対して通信データの送受信の停止及び開始を指示する送受信制御手段と、受信部が上り側装置から受信した情報データが当該中継装置に向けて送信されたデータか否かを判別する情報データ判別手段と、送受信制御手段とを備えた制御部と、
から構成され、
前記上り側装置と、前記下り側装置との通信を中継し、前記上り側装置との間で前記受信部のアドレスと前記上り側装置のアドレスを交換し合うことで上り通信経路を形成し、前記下り側装置との間で前記送信部のアドレスと前記下り側装置のアドレスを交換し合うことで下り側通信経路を形成することで通信経路を作成する無線中継装置であって、
前記アドレス記憶手段は、前記送信部の前記アドレス出力手段から出力された前記送信部のアドレスを記憶して、前記送信部のアドレスを記憶したことを示す信号を前記制御部の送受信制御手段に出力し、
前記上り側データ受信手段は、前記アドレス記憶手段が前記送信部のアドレスを記憶し、前記制御部の送受信制御手段から受信開始信号が入力された後に、接続要求データの受信を開始し、そしてその接続要求データを前記接続要求データ判別手段に出力し、一方情報データを受信した際には、当該情報データを、受信部のアドレスとともに前記制御部の情報データ判別手段に出力する前記通信データの受信を開始し、
前記接続要求データ判別手段は、前記上り側データ受信手段が受信した接続要求データに含まれるアドレスと、前記アドレス記憶手段から抽出した前記送信部のアドレスとを照合し、前記接続要求データに含まれるアドレスが、前記送信部のアドレスと異なる場合には、前記接続要求データが前記上り側装置から送信された接続要求データであると判別して取得し、前記接続要求データに含まれるアドレスが、前記送信部のアドレスと同一である場合には、前記接続要求データが前記送信部から送信された接続要求データであると判別して除去して前記送信部から送信された信号を取得することを防止し、
前記アドレス出力手段は、前記制御部の送受信制御手段からの信号によって前記受信部のアドレス記憶手段に送信部のアドレスを出力し、
前記下り側データ送信手段は、前記受信部の前記アドレス記憶手段が、前記送信部のアドレスを記憶した後に、前記制御部から送信開始信号が入力されることにより、前記送信部のアドレスが含まれる前記通信データの送信を開始する
ことを特徴とする。

ここで、上り側装置とは、通信データを最初に送信した基地局、若しくは通信経路において中継装置よりも基地局側に配置される装置を示しており、下り側装置とは、通信データを最後に受信する終局、若しくは通信経路において中継装置よりも終局側に配置される装置を示している。
また、送信元のアドレスが含まれる通信データとは、その通信データを送信した装置のアドレスが含まれているデータであり、各種の情報を含ませることができる。

このように、中継装置の受信部では、受信した通信データに含まれるアドレスと、送信部のアドレスとを照合することにより、受信した通信データが上り側装置から送信された通信データであるか否かを判別することができる。これにより、中継装置が送受信する通信データの周波数が同一の場合であっても、中継装置から送信された通信データを中継装置自ら取得してしまうことが防止されるため、通信データの混線を防止することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線中継装置であって、前記受信部の前記上り側送信手段は、前記データ判別手段が前記複数の上り側装置のいずれか１つの装置から最初に取得した当該上り側装置のアドレスに基づいて、当該上り側装置に、前記通信データに前記受信部のアドレスを付与して送信して、前記受信部のアドレスを通知することによって前記上り側装置と前記中継装置との通信経路を作成することを特徴とする。

このように、中継装置は、データ判別手段が最初に取得した通信データを送信した上り側装置のみに受信部のアドレスを通知することにより、その受信部のアドレスに通信データを送信する上り側装置が１台に限定される。これにより、中継装置が通信データを受信可能な範囲内に複数の上り側装置が配置されている場合であっても、上り側装置と中継装置との間に唯一の通信経路が作成され、中継装置が複数の上り側装置から通信データを受信してしまうことが防止されるため、通信データの混線を防止することができる。
なお、下り側装置から１台の中継装置のみに、下り側装置のアドレスが含まれる通信データを送信するように構成されている場合には、その下り側装置に向けて通信データを送信する中継装置が１台に限定されるため、中継装置と下り側装置との間に唯一の通信経路を作成することができ、通信データの混線を防止することができる。

請求項３に記載の発明は、１又は複数の上り側装置と、前記上り側装置と通信可能な範囲外に配置されている１又は複数の下り側装置と、前記上り側装置および前記下り側装置と通信可能な請求項１又は請求項２に記載の中継装置と、から構成され前記上り側装置から前記中継装置を介して前記下り側装置に通信経路を作成するための無線中継システムである。

このように、中継装置の受信部が周波数を走査することによって受信した通信データの周波数が、受信部と中継装置との間に作成する通信経路の周波数に設定されることにより、中継装置が上り側装置から送信される通信データの周波数を把握していない場合であっても、上り側装置と中継装置との間に通信経路を作成することができる。
また、請求項４に記載の発明は、上り側装置と、前記上り側装置と通信可能な範囲外に配置されている下り側装置と、前記上り側装置および前記下り側装置と通信可能な中継装置と、から構成され、
前記上り側装置から前記中継装置を介して前記下り側装置に通信経路を作成するための無線中継システムにおける中継装置であって、
前記中継装置は、
送信元のアドレスが含まれる通信データを受信可能な受信部と、
所定範囲に前記通信データを送信可能な送信部と、から構成され、
前記受信部は、
前記送信部から出力された前記送信部のアドレスを記憶するアドレス記憶手段と、
前記アドレス記憶手段が前記送信部のアドレスを記憶した後に、前記通信データの受信を開始する上り側データ受信手段と、
前記上り側データ受信手段が受信した前記通信データに含まれるアドレスと、前記アドレス記憶手段から抽出した前記送信部のアドレスとを照合し、前記通信データに含まれるアドレスが、前記送信部のアドレスと異なる場合には、前記通信データが前記上り側装置から送信された前記通信データであると判別して取得し、前記通信データに含まれるアドレスが、前記送信部のアドレスと同一である場合には、前記通信データが前記送信部から送信された前記通信データであると判別して除去するデータ判別手段と、
を備え
前記データ判別手段により、前記中継装置から送信された信号を前記中継装置が再度取得することを防止する
ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において前記１又は複数の上り側装置及び前記１又は複数の下り側装置の少なくとも１つが請求項１又は請求項２に記載の無線中継装置であることを特徴とする。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る無線中継システムについて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線中継システムを示した構成図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る中継装置を示した構成図である。

本発明の第１実施形態に係る無線中継システムは、図１に示すように、基地局（請求項における「上り側装置」）１０と、基地局１０と通信可能な範囲外に配置されている終局（請求項における「下り側装置」）２０と、基地局１０および終局２０と通信可能な中継装置１とから構成され、通信データの周波数を変調させることなく、基地局１０から中継装置１を介して終局２０に通信データを伝達可能な通信経路を作成するためのシステムである。この第１実施形態は、基地局１０と終局２０との間に１基の中継装置１が配置されており、本発明の無線中継システムにおいて最も単純な構成である。

ここで、通信データとは、その通信データを送信した装置のアドレスが含まれているデータであり、送信を希望する各種の情報を含ませることができる。本実施形態では、送信先を特定することなく所定範囲に送信される通信データを接続要求データとし、接続要求データを受信した装置から、その接続要求データに含まれるアドレスに送信される通信データを接続応答データとし、さらに、最終の送信先のアドレスおよび送信を希望する各種の情報を含み、接続要求データを受信した装置から、その接続要求データに含まれるアドレスに送信される通信データを情報データとしている。

次に、基地局１０および終局２０について説明する。
基地局１０は、図１に示すように、接続要求データおよび情報データを送信するためのデータ送信手段１１と、接続応答データを受信するためのデータ受信手段１２と、情報データが記憶されている情報データ記憶手段１３とを備えている。
終局２０は、接続応答データを送信するためのデータ送信手段２２と、接続要求データおよび情報データを受信するためのデータ受信手段２１と、データ受信手段２１が受信した情報データを記憶するための情報データ記憶手段２３とを備え、データ送信手段２２は、データ受信手段２１が最初に受信した接続要求データに含まれるアドレスに接続応答データを送信するように構成されている。

次に、中継装置１について説明する。
中継装置１は、図１および図２に示すように、通信データを受信可能な受信部３０と、所定範囲に通信データを送信可能な送信部４０と、受信部３０および送信部４０に接続されている制御部５０とから構成されており、受信部３０および送信部４０に設けられているアンテナ（図示せず）によって通信データを送受信可能となっている。

受信部３０は、送信部４０から出力された送信部４０のアドレスを記憶するアドレス記憶手段３１と、接続要求データおよび情報データを受信するための上り側データ受信手段３２と、上り側データ受信手段３２が受信した接続要求データに含まれるアドレスと送信部４０のアドレスとを照合するための接続要求データ判別手段３３と、受信部３０のアドレスが含まれる接続応答データを送信するための上り側データ送信手段３４とを備えている。

そして、アドレス記憶手段３１は、送信部４０から出力された送信部４０のアドレスを記憶した後に、制御部５０に対して送信部４０のアドレスを記憶したことを示すアドレス記憶信号を出力するように構成されている。

また、上り側データ受信手段３２は、アドレス記憶手段３１が送信部４０のアドレスを記憶した後に、制御部５０から受信開始信号が入力されることにより、接続要求データの受信を開始するように構成されている。そして、接続要求データを受信した際には、その接続要求データを接続要求データ判別手段３３に出力するように構成されている。さらに、情報データを受信した際には、その情報データを制御部５０に出力するとともに、受信部３０のアドレスを制御部５０に出力するように構成されている。

また、接続要求データ判別手段３３は、上り側データ受信手段３２から入力された接続要求データに含まれるアドレスと、アドレス記憶手段３１から抽出した送信部４０のアドレスとを照合し、接続要求データに含まれるアドレスが送信部４０のアドレスと異なる場合には、その接続要求データが基地局１０から送信されたデータであると判別して取得し、接続要求データに含まれるアドレスが、送信部４０のアドレスと同一である場合には、接続要求データが送信部４０から送信されたデータであると判別して除去するように構成されている。すなわち、接続要求データ判別手段３３は、基地局１０から送信された接続要求データを最初に取得することになる。これにより、受信部３０が基地局１０のアドレスを取得することができる。
なお、接続要求データ判別手段３３は、最初に取得した接続要求データに含まれる基地局１０のアドレスを上り側データ送信手段３４に出力するように構成されている。

また、上り側データ送信手段３４は、接続要求データ判別手段３３が最初に取得した接続要求データに含まれる基地局１０のアドレスに基づいて、受信部３０のアドレスが含まれる接続応答データを基地局１０に送信するように構成されている。

送信部４０は、制御部５０からの信号によって受信部３０のアドレス記憶手段３１に送信部４０のアドレスを出力するアドレス出力手段４１と、接続要求データおよび情報データを送信するための下り側データ送信手段４２と、接続応答データを受信するための下り側データ受信手段４３とを備えている。

そして、下り側データ送信手段４２は、受信部３０のアドレス記憶手段３１が送信部４０のアドレスを記憶した後に、制御部５０から送信開始信号が入力されることにより、所定範囲に対して送信部４０のアドレスが含まれる接続要求データの送信を開始するように構成されている。

また、下り側データ受信手段４３は、終局２０から送信された接続応答データを受信することにより、接続応答データに含まれる終局２０のアドレスを取得し、その終局２０のアドレスを下り側データ送信手段４２に出力するように構成されている。

制御部５０は、受信部３０および送信部４０に対して通信データの送受信の停止、開始を指示する送受信制御手段５１と、受信部３０が基地局１０から受信した情報データが、中継装置１に向けて送信されたデータであるか否かを判別する情報データ判別手段５２とを備えている。

そして、送受信制御手段５１は、中継装置１を起動させた際に、受信部３０の上り側データ受信手段３２および送信部４０の下り側データ送信手段４２に対して、通信データの送受信を停止させるための送受信停止信号を出力するとともに、送信部４０のアドレス出力手段４１に対して、送信部４０のアドレスを受信部３０のアドレス記憶手段３１に出力させるためのアドレス出力信号を出力する。
さらに、送受信制御手段５１は、アドレス記憶手段３１から送信部４０のアドレスを記憶したことを示すアドレス記憶信号が入力された場合に、上り側データ受信手段３２に対して、接続要求データの受信を開始させるための受信開始信号を出力するとともに、下り側データ送信手段４２に対して、接続要求データの送信を開始させるための送信開始信号を出力するように構成されている。

また、情報データ判別手段５２は、受信部３０の上り側データ受信手段３２から入力された受信部３０のアドレスと、上り側データ受信手段３２から入力された情報データに含まれる最終の送信先のアドレスとを照合し、受信部３０のアドレスと情報データに含まれる最終の送信先のアドレスとが異なる場合には、その情報データを送信部４０の下り側データ送信手段４２に出力する。
なお、受信部３０のアドレスと情報データに含まれる最終の送信先のアドレスとが一致する場合には、その情報データは中継装置１が最終の送信先に設定されているため、送信部４０に出力することなく情報データ判別手段５２に記憶する。

次に、本発明の第１実施形態に係る無線中継システムを用いて、基地局１０から中継装置１を介して終局２０に通信経路を作成する場合について説明する。
図３、図４および図５は、本発明の第１実施形態に係る無線中継システムを用いて通信経路を作成する場合のフローチャートである。

まず、図１、図２および図３に示すように、基地局１０、終局２０および中継装置１を起動させる（ステップＳ１）。このとき、中継装置１では、制御部５０の送受信制御手段５１から受信部３０の上り側データ受信手段３２および送信部４０の下り側データ送信手段４２に対して、通信データの送受信を停止させるための送受信停止信号が出力され、この送受信停止信号によって上り側データ受信手段３２および下り側データ送信手段４２は通信データの送受信を停止した状態となる（ステップＳ２）。

また、送受信制御手段５１から送信部４０のアドレス出力手段４１に対して、送信部４０のアドレスを受信部３０のアドレス記憶手段３１に出力させるためのアドレス出力信号が出力され（ステップＳ３）、このアドレス出力信号によってアドレス出力手段４１から出力された送信部４０のアドレスが受信部３０のアドレス記憶手段３１に記憶される（ステップＳ４）。

その後、アドレス記憶手段３１から送信部４０のアドレスを記憶したことを示すアドレス記憶信号が送受信制御手段５１に出力される（ステップＳ５）。このアドレス記憶信号が入力された送受信制御手段５１から、上り側データ受信手段３２に対して受信開始信号が出力されるとともに、下り側データ送信手段４２に対して送信開始信号が出力される（ステップＳ６）。

一方、起動後の基地局１０では、データ送信手段１１が所定範囲に基地局１０のアドレスが含まれる接続要求データの送信を開始する（ステップＳ１ａ）。
また、起動後の終局２０では、データ受信手段２１が接続要求データの受信を開始する（ステップＳ１ｂ）。

次に、図１、図２および図４に示すように、送受信制御手段５１から受信開始信号が入力された上り側データ受信手段３２が、接続要求データの受信を開始するとともに（ステップＳ１０）、送受信制御手段５１から送信開始信号が入力された下り側データ送信手段４２が、送信部４０のアドレスが含まれる接続要求データの送信を開始する（ステップＳ３０）。

その後、上り側データ受信手段３２が接続要求データを受信した場合には（ステップＳ１１）、その受信した接続要求データが上り側データ受信手段３２から接続要求データ判別手段３３に出力される（ステップＳ１２）。

続いて、接続要求データが入力された接続要求データ判別手段３３は、アドレス記憶手段３１から送信部４０のアドレスを抽出する（ステップＳ１３）。
そして、接続要求データ判別手段３３では、接続要求データに含まれるアドレスと、送信部４０のアドレスとを照合し（ステップＳ１４）、接続要求データに含まれるアドレスが、送信部４０のアドレスと異なる場合には、接続要求データが基地局１０から送信されたデータであると判別して取得し（ステップＳ１４ａ）、接続要求データに含まれるアドレスが、送信部４０のアドレスと同一である場合には、接続要求データが送信部４０から送信されたデータであると判別して除去する（ステップＳ１４ｂ）。

このように、接続要求データに含まれるアドレスと、送信部４０のアドレスとを照合することにより、接続要求データが基地局１０、すなわち中継装置１よりも通信経路において上り側に配置された装置から送信された接続要求データであるか、中継装置１の送信部４０から送信された接続要求データであるかを判別することができ、送信部４０から送信された接続要求データを受信部３０が取得してしまうことが防止されるため、通信データの混線を防止することができる。
また、接続要求データ判別手段３３は、最初に取得した接続要求データに含まれる基地局１０のアドレスを上り側データ送信手段３４に出力する（ステップＳ１５）。

さらに、基地局１０のアドレスが入力された上り側データ送信手段３４では、基地局１０のアドレスに基づいて、受信部３０のアドレスが含まれる接続応答データを基地局１０に送信する（ステップＳ１６）。
そして、受信部３０のアドレスが含まれる接続応答データを基地局１０のデータ受信手段１２が受信することにより（ステップＳ１７）、中継装置１は受信部３０のアドレスを基地局１０に通知することができ、基地局１０と中継装置１との間に通信経路を作成することができる。

次に、図１、図２および図５に示すように、基地局１０のデータ受信手段１２では、中継装置１の受信部３０から受信した接続応答データに含まれる受信部３０のアドレスをデータ送信手段１１に出力する（ステップＳ１８）。受信部３０のアドレスが入力されたデータ送信手段１１では、情報データ記憶手段１３から情報データを抽出し（ステップＳ１９）、入力された受信部３０のアドレスに基づいて、情報データを中継装置１の受信部３０に送信する（ステップＳ２０）。

その後、基地局１０から中継装置１に送信された情報データを、中継装置１の受信部３０の上り側データ受信手段３２が受信する（ステップ２１）。上り側データ受信手段３２では、受信した情報データを制御部５０の情報データ判別手段５２に出力するとともに（ステップ２２）、受信部３０のアドレスを情報データ判別手段５２に出力する（ステップＳ２３）。

上り側データ受信手段３２から受信部３０のアドレスおよび情報データが入力された情報データ判別手段５２では、受信部３０のアドレスと、情報データに含まれる最終の送信先のアドレスとを照合し（ステップＳ２４）、受信部３０のアドレスと情報データに含まれる最終の送信先のアドレスとが異なる場合には、その情報データを送信部４０の下り側データ送信手段４２に出力する（ステップＳ２４ａ）。
なお、受信部３０のアドレスと情報データに含まれる最終の送信先のアドレスとが一致する場合には、その情報データは中継装置１が最終の送信先となっているため、送信部４０に出力することなく情報データ判別手段５２に記憶する（ステップＳ２４ｂ）。

一方、図１、図２および図４に示すように、中継装置１の送信部４０から送信された接続要求データは、終局２０のデータ受信手段２１によって受信され（ステップＳ３１）、接続要求データに含まれる送信部４０のアドレスが、終局２０のデータ受信手段２１からデータ送信手段２２に出力される（ステップＳ３２）。
そして、送信部４０のアドレスが入力されたデータ送信手段２２では、送信部４０のアドレスに基づいて、終局２０のアドレスが含まれる接続応答データを送信部４０に送信する（ステップＳ３３）。
この終局２０から送信された接続応答データを、送信部４０の下り側データ受信手段４３が受信することにより（ステップＳ３４）、送信部４０が終局２０のアドレスを取得することができ、中継装置１と終局２０との間に通信経路を作成することができる。

また、送信部４０の下り側データ受信手段４３では、終局２０から受信した接続応答データに含まれる終局２０のアドレスを下り側データ送信手段４２に出力する（ステップＳ３５）。

次に、図１、図２および図５に示すように、終局２０のアドレスが入力された送信部４０の下り側データ送信手段４２では、制御部５０の情報データ判別手段５２から入力された情報データを、終局２０のアドレスに基づいて終局２０に送信する（ステップＳ３６）。

そして、中継装置１の送信部４０から送信された情報データを、終局２０のデータ受信手段２１が受信し（ステップＳ３７）、データ受信手段２１から情報データ記憶手段２３に出力されることにより（ステップＳ３８）、情報データが情報データ記憶手段２３に記憶される（ステップＳ３９）。

このように、中継装置１では、基地局１０に受信部３０のアドレスを通知するとともに、送信部４０が終局２０のアドレスを取得することにより、通信経路の作成時に中継装置１が基地局１０および終局２０のアドレスを把握していない場合であっても、基地局１０から中継装置１を介して終局２０に通信経路を作成することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る無線中継システムについて説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係る無線中継システムを示した構成図で、（ａ）は起動前の態様を示した構成図、（ｂ）は基地局と第１中継装置との間に通信経路を作成した態様を示した構成図である。図７は、本発明の第２実施形態に係る無線中継システムを示した構成図で、（ａ）は第１中継装置と第２中継装置および第３中継装置との間に通信経路を作成した態様を示した構成図、（ｂ）は第２中継装置と第４中継装置との間に通信経路を作成した態様を示した構成図である。図８は、本発明の第２実施形態に係る無線中継システムを示した構成図で、（ａ）は第４中継装置と終局との間に通信経路を作成した態様を示した構成図、（ｂ）は第３中継装置を介して通信経路を作成した態様を示した構成図である。
本発明の第２実施形態に係る無線中継システムでは、第１実施形態と同一構成である複数の中継装置が基地局と終局との間に配置されている。

本発明の第２実施形態に係る無線中継システムは、図６（ａ）に示すように、基地局１０から複数の中継装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを介して終局２０に通信経路を作成するように構成されており、各装置の位置関係（距離）によって、基地局１０と第１中継装置１ａ、第１中継装置１ａと第２中継装置１ｂおよび第３中継装置１ｃ、第２中継装置１ｂおよび第３中継装置１ｃと第４中継装置１ｄ、さらに第４中継装置１ｄと終局２０が通信可能となっている。

次に、本発明の第２実施形態に係る無線中継システムを用いて、基地局１０から複数の中継装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを介して終局２０に通信経路を作成する場合について説明する。
まず、図６（ａ）に示すように、基地局１０、各中継装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、および終局２０を起動する。このとき、各中継装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄでは、受信部３０が送信部４０のアドレスを記憶するまで通信データの送受信が停止された状態となっており、受信部３０が送信部４０のアドレスを記憶した後に、受信部３０および送信部４０が接続要求データの送受信を開始する。

続いて、図６（ｂ）に示すように、基地局１０から所定範囲Ａに送信された接続要求データを、第１中継装置１ａの受信部３０が受信し、受信部３０から基地局１０に接続応答データが送信されることにより、基地局１０に第１中継装置１ａの受信部３０のアドレスが通知され、基地局１０と第１中継装置１ａとの間に通信経路が作成される。

また、図７（ａ）に示すように、第１中継装置１ａの送信部４０から所定範囲Ｂに送信された接続要求データを、第２中継装置１ｂおよび第３中継装置１ｃの受信部３０が受信し、各中継装置１ｂ、１ｃの受信部３０から第１中継装置１ａの送信部４０に接続応答データが送信されることにより、第１中継装置１ａの送信部４０が第２中継装置１ｂおよび第３中継装置１ｃのアドレスを取得し、第１中継装置１ａと第２中継装置１ｂおよび第３中継装置１ｃとの間に通信経路が作成される。

さらに、図７（ｂ）に示すように、第２中継装置１ｂの送信部４０から所定範囲Ｃに送信された接続要求データを第４中継装置１ｄの受信部３０が受信する。なお、第４中継装置１ｄでは、第２中継装置１ｂから送信された接続要求データが最初に取得した接続要求データとなっている。そして、第４中継装置１ｄの受信部３０から第２中継装置１ｂの送信部４０に接続応答データが送信されることにより、第２中継装置１ｂに第４中継装置１ｄの受信部３０のアドレスが通知され、第２中継装置１ｂと第４中継装置１ｄとの間に通信経路が作成される。

ここで、第４中継装置１ｄは第３中継装置１ｃと通信可能な範囲Ｄ内に配置されており、第４中継装置１ｄは、第３中継装置１ｃから所定範囲Ｄに送信された接続要求データも受信する。しかし、本発明の中継装置では、中継装置が最初に取得した接続要求データに含まれるアドレスのみに接続応答データを送信するように構成されており、第４中継装置１ｄから第３中継装置１ｃに受信部３０のアドレスが通知されないため、第３中継装置１ｃと第４中継装置１ｄとの間に通信経路は作成されない。

また、図８（ａ）に示すように、第４中継装置１ｄの送信部４０から所定範囲Ｅに送信された接続要求データを終局２０が受信し、終局２０から第４中継装置１ｄの送信部４０に接続応答データが送信されることにより、第４中継装置１ｄが終局２０のアドレスを取得し、第４中継装置１ｄと終局２０との間に通信経路が作成される。

このように、各中継装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄおよび終局２０は、最初に取得した接続要求データを送信した装置のみに接続応答データを通知することにより、各中継装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄおよび終局２０に向けて情報データを送信する装置が各々１台に限定される。これにより、通信可能な範囲に複数の中継装置が配置されている場合であっても、基地局１０と終局２０との間に唯一の通信経路が作成され、各装置が複数の装置から情報データを受信してしまうことが防止されるため、通信データの混線を防止することができる。

なお、図８（ｂ）に示すように、第２中継装置１ｂと第４中継装置１ｄとの間で通信データを送受信することができない場合には、第４中継装置１ｄは第３中継装置１ｃからの接続要求データを最初に取得することになり、第３中継装置１ｃと第４中継装置１ｄとの間に通信経路が作成されるため、基地局１０から第１中継装置１ａ、第３中継装置１ｃ、および第４中継装置１ｄを介して終局２０に唯一の通信経路が作成される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記各実施形態には限定されない。例えば、前記各実施形態では、情報データを基地局１０から終局２０に向けて送信する場合について説明しているが、基地局１０、中継装置１および終局２０は、各装置の間で通信データの送信および受信の両方を行うことができるため、基地局１０と終局２０との間に通信経路を作成した後に、基地局１０と終局２０との役割りを相対的に変えて、終局２０から基地局１０に向けて情報データを送信することもできる。

さらに、中継装置１の受信部３０の上り側データ受信手段３２（図１参照）が、通信データを受信するための周波数を走査することによって接続要求データを受信し、データ判別手段３３が取得した接続要求データの周波数が、上り側データ受信手段３２が情報データを受信するための周波数、および送信部４０の下り側データ送信手段４２から接続要求データを送信するための周波数に設定されるように構成してもよい。この構成によれば、基地局１０から送信されている接続要求データの周波数を中継装置１が把握していない場合であっても、基地局１０と中継装置１との間に通信経路を作成することができる。

本発明の第１実施形態に係る無線中継システムを示した構成図である。本発明の第１実施形態に係る中継装置を示した構成図である。本発明の第１実施形態に係る無線中継システムを用いて通信経路を作成する場合のフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る無線中継システムを用いて通信経路を作成する場合のフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る無線中継システムを用いて通信経路を作成する場合のフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る無線中継システムを示した構成図で、（ａ）は起動前の態様を示した構成図、（ｂ）は基地局と第１中継装置との間に通信経路を作成した態様を示した構成図である。本発明の第２実施形態に係る無線中継システムを示した構成図で、（ａ）は第１中継装置と第２中継装置および第３中継装置との間に通信経路を作成した態様を示した構成図、（ｂ）は第２中継装置と第４中継装置との間に通信経路を作成した態様を示した構成図である。本発明の第２実施形態に係る無線中継システムを示した構成図で、（ａ）は第４中継装置と終局との間に通信経路を作成した態様を示した構成図、（ｂ）は第３中継装置を介して通信経路を作成した態様を示した構成図である。

符号の説明

１中継装置
１０基地局
２０終局
３０受信部
３１アドレス記憶手段
３２上り側データ受信手段
３３接続要求データ判別手段
３４上り側データ送信手段
４０送信部
４２下り側データ送信手段
４３下り側データ受信手段

Claims

１又は複数の上り側装置と、前記上り側装置と通信可能な範囲外に配置されている１又は複数の下り側装置との通信を中継し、通信経路を作成するための無線中継装置において、
アドレス記憶手段と、上り側データ受信手段と、接続要求データ判別手段と、上り側データ送信手段とを備え、そして前記上り側装置との間で通信データを送受信可能な受信部と、
アドレス出力手段と、下り側データ送信手段と、下り側データ受信手段とを備え、そして終局側にあるいは次の中継装置でなる前記下り側装置側と前記通信データを送受信可能な送信部と、
前記受信部と前記送信部に対して通信データの送受信の停止及び開始を指示する送受信制御手段と、受信部が上り側装置から受信した情報データが当該中継装置に向けて送信されたデータか否かを判別する情報データ判別手段と、送受信制御手段とを備えた制御部と、
から構成され、
前記上り側装置と、前記下り側装置との通信を中継し、前記上り側装置との間で前記受信部のアドレスと前記上り側装置のアドレスを交換し合うことで上り通信経路を形成し、前記下り側装置との間で前記送信部のアドレスと前記下り側装置のアドレスを交換し合うことで下り側通信経路を形成することで通信経路を作成する無線中継装置であって、
前記アドレス記憶手段は、前記送信部の前記アドレス出力手段から出力された前記送信部のアドレスを記憶して、前記送信部のアドレスを記憶したことを示す信号を前記制御部の送受信制御手段に出力し、
前記上り側データ受信手段は、前記アドレス記憶手段が前記送信部のアドレスを記憶し、前記制御部の送受信制御手段から受信開始信号が入力された後に、接続要求データの受信を開始し、そしてその接続要求データを前記接続要求データ判別手段に出力し、一方情報データを受信した際には、当該情報データを、受信部のアドレスとともに前記制御部の情報データ判別手段に出力する前記通信データの受信を開始し、
前記接続要求データ判別手段は、前記上り側データ受信手段が受信した接続要求データに含まれるアドレスと、前記アドレス記憶手段から抽出した前記送信部のアドレスとを照合し、前記接続要求データに含まれるアドレスが、前記送信部のアドレスと異なる場合には、前記接続要求データが前記上り側装置から送信された接続要求データであると判別して取得し、前記接続要求データに含まれるアドレスが、前記送信部のアドレスと同一である場合には、前記接続要求データが前記送信部から送信された接続要求データであると判別して除去して前記送信部から送信された信号を取得することを防止し、
前記アドレス出力手段は、前記制御部の送受信制御手段からの信号によって前記受信部のアドレス記憶手段に送信部のアドレスを出力し、
前記下り側データ送信手段は、前記受信部の前記アドレス記憶手段が、前記送信部のアドレスを記憶した後に、前記制御部から送信開始信号が入力されることにより、前記送信部のアドレスが含まれる前記通信データの送信を開始する
ことを特徴とする、無線中継装置。
前記受信部の前記上り側送信手段は、前記データ判別手段が前記複数の上り側装置のいずれか１つの装置から最初に取得した当該上り側装置のアドレスに基づいて、当該上り側装置に、前記通信データに前記受信部のアドレスを付与して送信して、前記受信部のアドレスを通知することによって前記上り側装置と前記中継装置との通信経路を作成することを特徴とする、請求項１に記載の中継装置。
１又は複数の上り側装置と、前記上り側装置と通信可能な範囲外に配置されている１又は複数の下り側装置と、前記上り側装置および前記下り側装置と通信可能な請求項１又は請求項２に記載の中継装置と、から構成され、
前記上り側装置から前記中継装置を介して前記下り側装置に通信経路を作成するための無線中継システム。
前記１又は複数の上り側装置及び前記１又は複数の下り側装置の少なくとも１つが請求項１又は請求項２に記載の無線中継装置であることを特徴とする請求項３に記載の無線中継システム。