JP3959863B2 - 無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアナログコードレス電話システムのように、親局と一又は複数の子局が無線接続され、該親局と該子局の間で予め定められた制御チャネルを用いて制御情報を送受信することにより無線接続を確立する無線通信システムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、広く普及しているアナログコードレス電話システムにおいては、多数の通話チャネルの中から、未使用の通話チャネルを選択して親局と子局の間の通信を行い、選択された通話チャネルではＦＭ変調された音声信号が全二重方式で送受信される。このとき、通話チャネルでの無線接続を確立するために、予め定められた制御チャネルを使用して、通話チャネルの情報等を含む各種制御情報を親局と子局の間で送受信した後、一の通話チャネルに移行して通常の通信が開始される。
【０００３】
ところで、子局は一般に充電可能なバッテリーを接続して電源を供給するよう構成されている。そのため、親局からの呼び出し待ち受け時に消費電力を低減するため、所定の時間間隔で制御チャネルを間欠的に受信し、キャリア検出を行った後、自局宛ての呼び出しデータの有無を判別している。このとき、呼び出しデータを確実に受信するため、キャリアが検出された場合には、２〜３秒程度受信状態を継続して呼び出しデータの判別を行うまでの十分な時間を確保する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような間欠受信を行う場合、待ち受け時に受信されるキャリアは、自局宛ての呼び出しデータであるとは限らない。例えば、自局の属するコードレス電話システム内の他の子局宛ての制御情報である場合もあり、あるいは異なるコードレス電話システムで使用される制御チャネルが検出される場合も多い。コードレス電話は電波到達距離として１００ｍを保証しているので、特定のエリア内で多数のコードレス電話システムが使用される状況が多く、特に集合住宅内やその近隣において、このような傾向が顕著である。
【０００５】
従って、上述のように間欠受信時の制御を行うと、自局宛てではない呼び出しデータ等を含むキャリアが頻繁に検出され、その都度、受信状態が一定時間継続されることになり、受信に必要な電力を余分に消費するので待ち受け時間が短くなることが問題である。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、親局と子局を備える無線通信システムにおいて、制御チャネルを使用して子局の間欠受信を行う場合に、消費電力を増大させず、待ち受け時間を十分に確保することが可能な無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の無線通信システムは、親局と子局を備え、該親局と該子局は予め定められた制御チャネルを介して制御情報をフレーム単位で送受信し、複数の子局の登録数を記憶する記憶手段を有し、該制御情報に従って無線接続を確立する無線通信システムであって、前記親局は、前記子局の指定データを含む制御情報を送信する制御情報送信手段と、前記制御情報の送信タイミングから所定の再送時間が経過するまでに前記指定データにより示される子局から前記制御情報に対する応答データを含む制御情報が受信されないとき、前記制御情報送信手段により送信された制御情報を再送する制御情報再送手段とを備え、前記子局は、予め設定された時間間隔で前記制御チャネルに対する間欠受信動作を行う間欠受信動作制御手段と、前記間欠受信動作中に前記制御チャネルにおけるキャリアを検出するキャリア検出手段と、前記キャリア検出手段により前記制御チャネルにおけるキャリアが検出された場合は、前記再送時間と1フレームの時間長との和である受信継続時間が経過するまで受信動作を継続する受信継続手段と、前記受信継続手段による受信動作により、自局の指定データを含む制御情報を受信したか否かを検出する検出手段と、前記検出手段により自局の指定データを含む制御情報が検出された場合は、前記親局に対する応答データを含む制御情報を送信する応答手段とを備え、前記再送時間は、前記１フレームの時間長に前記子局の最大登録可能数の２倍の数を乗じた時間に設定されることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、子局は待ち受け中に予め設定された時間間隔で間欠受信動作を行い、制御チャネルにてキャリア検出を行う。このとき、親局は子局の指定データを含む制御情報をフレーム単位で送信する。すると、子局はキャリアを検出し、受信動作を受信継続時間だけ継続する。一方、親局は所定の再送時間の経過時までに指定した子局から応答データを受信しないと、送信済みの制御情報を子局に再送する。このとき、子局の受信継続時間は、前記再送時間と１フレームの時間長の和に設定されているので、再送された制御情報を確実に受信できる。また、子局は受信した制御情報から自局の指定データを検出すると、応答データを含む制御情報を親局に送信するので、親局と子局は速やかに通話チャネルによる通信に移行できる。このように、子局の受信継続時間は、親局から再送される制御情報を受信するために必要な最小の時間に設定されるので、間欠受信時の消費電力を抑えることができる。また、無線通信システムは複数の子局の登録数を記憶し、再送時間を最大登録可能数の子局に制御情報を送信するための最大登録可能数フレームと、これに対し子局からの応答データを受信するための最大登録可能数フレームとの和である最大登録可能数の２倍の数を乗じたフレーム分に設定した。よって、半二重方式によりフレームデータを送受信する場合の再送時間が最小化され、更に受信継続時間もその分短くすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、前記受信継続手段による受信継続中に、前記検出手段の検出結果が得られた場合、受信継続動作を中止する受信継続中止手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、子局が間欠受信時にキャリアを検出し、受信継続状態になった場合、制御情報に自局の指定データを含むことが検出されるか、あるいは自局の指定データを含まないことが検出される場合は、受信継続動作を中止する。よって、自局の指定データを含むか否かが不明である場合のみ受信継続時間までの受信動作を続ければよく、不要な受信を行う時間が短縮され、間欠受信時の消費電力を一層抑えることができる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
請求項３に記載の無線通信システムは、親局と複数の子局を備え、該親局と該子局は予め定められた制御チャネルを介して制御情報をフレーム単位で送受信し、複数の子局の登録数を記憶する記憶手段を有し、該制御情報に従って無線接続を確立する無線通信システムであって、前記親局は、実際に登録されている子局の数を示すデータを送信する子局登録数送信手段と、前記子局の指定データを含む制御情報を送信する制御情報送信手段と、前記制御情報の送信タイミングから、登録子局数に対応づけて設定される再送時間が経過するまでに前記指定データにより示される子局から前記制御情報に対する応答データを含む制御情報が受信されないとき、前記制御情報送信手段により送信された制御情報を再送する制御情報再送手段とを備え、前記子局は、前記子局登録数送信手段により送信された前記登録子局数を示すデータを受信して、記憶する子局登録数記憶手段と、予め設定された時間間隔で前記制御チャネルに対する間欠受信動作を行う間欠受信動作制御手段と、前記間欠受信動作中に前記制御チャネルにおけるキャリアを検出するキャリア検出手段と、前記キャリア検出手段により前記制御チャネルにおけるキャリアが検出された場合は、前記子局登録数記憶手段から前記登録子局数を示すデータを読み出して、前記登録子局数に対応づけて設定される前記再送時間と１フレームの和である受信継続時間が経過するまで受信動作を継続する受信継続手段と、前記受信継続手段による受信動作により、自局の指定データを含む制御情報を受信したか否かを検出する検出手段と、前記検出手段により自局の指定データを含む制御情報が検出された場合は、前記親局に対する応答データを含む制御情報を送信する応答手段とを備え、前記再送時間は、前記１フレームの時間長に前記登録子局数の２倍の数を乗じた時間に設定されることを特徴とする無線通信システム。
【００１４】
この発明によれば、親局から子局の実際の登録台数を予め送信し、これを受信した子局は登録子局数を記憶しておく。そして、子局は待ち受け中に予め設定された時間間隔で間欠受信動作を行い、制御チャネルにてキャリア検出を行う。このとき、親局は子局の指定データを含む制御情報をフレーム単位で送信する。すると、子局はキャリアを検出し、受信動作を受信継続時間だけ継続する。一方、親局は登録子局数に対応して設定される再送時間が経過するまでに指定した子局から応答データを受信しないと、送信済みの制御情報を子局に再送する。このとき、子局は登録子局数を示すデータを読み出し、登録子局数に対応して設定される前記再送時間と１フレームの時間長の和に受信継続時間を設定するので、再送された制御情報を確実に受信できる。また、子局は受信した制御情報から自局の指定データを検出すると、応答データを含む制御情報を親局に送信するので、親局と子局は速やかに通話チャネルによる通信に移行できる。このように、子局の受信継続時間は、親局から再送される制御情報を受信するために必要な最小の時間に設定され、しかも登録子局数に対応して適切な時間に可変可能なので、システム構成に柔軟に対応しつつ間欠受信時の消費電力を抑えることができる。更に無線通信システムに実際に登録されている子局が登録子局数である場合、再送時間を登録子局数の子局に制御情報を送信するための登録子局数フレームと、これに対し子局からの応答データを受信するための登録子局数フレームとの和である登録子局数の２倍の数を乗じたフレーム分に設定した。よって、半二重方式によりフレームデータを送受信する場合の再送時間及び受信継続時間をシステム構成に柔軟に対応しつつ最小化することができる。
【００１５】
請求項４に記載の無線通信システムは、請求項３に記載の無線通信システムにおいて、前記受信継続手段による受信継続中に、前記検出手段の検出結果が得られた場合、受信継続動作を中止する受信継続中止手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、子局が間欠受信時にキャリアを検出し、受信継続状態になった場合、自局の制御情報を含むか否かが判断される場合は、受信継続動作を中止するようにした。よって、自局の制御情報を含むか否かが不明である場合のみ受信継続を継続すればよく、不要な受信を行う時間が短縮され、間欠受信時の消費電力を一層抑えることができる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
請求項５に記載の無線通信システムは、請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信システムにおいて、前記無線通信システムは、電話回線に接続されたコードレス電話システムであることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、コードレス電話システムにおいて、親局と子局の間で制御チャネルを使用して制御情報を送受信し、子局は待ち受け時に間欠受信を行う場合に上述のような制御を行うようにした。よって、コードレス電話の子局は、待ち受け時に消費電力を抑えることができ、待ち受け時間を長くすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。ここでは、親局と複数の子局を備え、２５０ＭＨｚ帯／３８０ＭＨｚ帯を使用して、制御チャネルによる制御情報の送受信と、通話チャネルによる音声信号の送受信を行うアナログコードレス電話システムに対して本発明を適用した場合の実施の形態を説明する。
【００２２】
図1は、本実施形態に係るコードレス電話システムのシステム構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係るコードレス電話システムは、電話回線に接続される親局１と、親局１と無線接続される４台の子局２、３、４、５を含んで構成されている。なお、子局の台数は更に多くしてもよいが、簡単のため４台の子局を含む場合について説明する。
【００２３】
図1において、親局１と子局２〜５の間の無線接続に際し、親局１の送信周波数及び子局２〜５の受信周波数は３８０ＭＨｚ帯が用いられ、子局２〜５の送信周波数及び親局１の受信周波数は２５０ＭＨｚ帯が用いられる。そして、それぞれの周波数帯においては、全部で８９チャネルの無線チャネルが確保される。無線チャネルのうち大部分は通話チャネルとして割り当てられるが、予め定められた一部の無線チャネルは制御チャネルとして使用される。親局１と子局２〜５はまず制御チャネルを用いて無線接続を確立し、空きチャネルであることが確認された一の通話チャネルを用いて以後の無線通信を行う。
【００２４】
例えば、子局２が親局１を介して電話回線による通話を行っている場合には、子局２からのマイク等の音声入力信号により、２５０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルがＦＭ変調されて親局１に送信され、親局１で受信後、これを復調して電話回線に送出する。一方、電話回線から親局１に到来する音声信号により、３８０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルがＦＭ変調されて子局２に送信され、子局２で受信後、これを復調してレシーバ等から音声出力する。このように親局１と子局２の間では、２周波を用いて音声信号が全二重方式により送受信されている。
【００２５】
一方、通話開始前においては、子局２〜５は３８０ＭＨｚ帯の定められた制御チャネルを間欠的に受信して、親局１から送信される呼び出しデータを待ち続ける。このように、子局２〜５は間欠受信動作を行うことで、待ち受け時の消費電力をできるだけ抑えている。制御チャネルでは、呼び出しデータ以外にも各種制御情報がフレームデータとして親局１と子局２〜５の間で送受信される。このフレームデータは１フレームの時間長が一定になっている。そして、フレームデータに基づいて制御チャネルに対し１２００〜２４００ｂｐｓ程度の変調速度でＭＳＫ変調を施した上で、親局１と子局２〜５の間で半二重方式により送受信が行われる。
【００２６】
図２は、本実施形態において、親局１と子局２〜５の間で送受信されるフレームデータのデータ構造を示す図である。図２に示すように、フレームデータは、ＩＤ、ＢＣＨ符号、子局番号、送信データ、ＢＣＨ符号を含んで構成され、それぞれ所要のビット数が配分されている。また、先頭部には図示しないビット同期、フレーム同期用の所定のパターンを含むのが一般的である。
【００２７】
図２のフレームデータにおいて、ＩＤは個々のコードレス電話システムに固有の番号として付与されている。これにより、電波到達範囲内に複数のコードレス電話システムが存在する場合でも、親局１及び子局２〜５がこのＩＤを解析することにより、受信されたフレームデータが自局の属するコードレス電話システム内で送信されたものであることを正しく認識することができる。
【００２８】
子局番号は、コードレス電話システム内に含まれる子局を区別するために付与される番号である。実際に登録されている子局が何台であっても、登録可能な最大数の子局を区別できる程度のビット数を配分する必要がある。この子局番号は、親局１から子局２〜５に送信されるフレームデータでは、送信先の子局を意味するが、子局２〜５から親局１に送信されるフレームデータでは、発信元の子局を意味する。
【００２９】
送信データは、実際に送信すべきデータであり、所定の指示を伝えるコマンドや種々の状態等を示すステータスなどの種別がある。例えば、親局１から子局２〜５に送信される呼び出しデータや、子局２〜５から親局１に送信される応答データなどがある。なお、送信データの先頭に送信データの種別を示すコードを設けてもよい。
【００３０】
ＩＤに続くＢＣＨ符号、及び送信データに続くＢＣＨ符号は、フレームデータを読み出す際に無線ノイズ等に起因する誤りを訂正するために付加されている。ＩＤの部分とそれ以外の部分に分けてそれぞれ誤り訂正を行うようにしている。ＢＣＨ符号に割り当てるビット数は多いほど強力な誤り訂正が行えるが、全体のビット配分との兼ね合いで適切なビット数が割り当てられる。
【００３１】
以上のように構成されたフレームデータは、上述したように各要素に適宜にビット配分されるが、フレームデータの総ビット数を一定値に設定しておくのが一般的である。このようにすると、変調速度が１２００ｂｐｓあるいは２４００ｂｐｓと一定であるため、１フレームの時間長を一定に保つことができ、データ送受信の際のタイミング設計が簡単になる。
【００３２】
図２に示すフレームデータにより、制御チャネルを使用して親局１から子局２〜５へ呼び出しデータ等を送信し、これを間欠受信中の子局２〜５が受信すると、子局２〜５は自局宛ての呼び出しデータであることを確認した上で、親局１に対し応答データを含むフレームデータを送信する。一方、親局１は、応答データが返送されない場合には、最初にフレームデータを送信したタイミングから所定の再送時間が経過したタイミングで、フレームデータを再送する。この再送時間の設定の詳細については後述する。
【００３３】
次に、図３及び図４を用いて、本実施形態において、待ち受け時の子局２により行われる間欠受信動作及びこれに伴うフレームデータの送受信処理について説明する。なお、子局３〜５の場合も同様であるので、代表して子局２の場合について説明する。
【００３４】
図３は、子局２が間欠受信を行っている場合に、親局１からフレームデータが送信されないときのタイミングチャートである。図３に示すように、子局２は、受信オフの状態から、一定の時間間隔Ｔごとに間欠的に受信オンの状態にして制御チャネルに対する受信動作を行う。具体的には、無線系への電源の供給を開始し、定められた制御チャネルに受信周波数を安定化させ、キャリア検出を行う。そして、制御チャネルにてキャリアが検出されないことが確認されると、再び無線系への電源の供給を停止する。図３に示すように、この一連の動作を行うのにＴｏｎの時間を要することがわかる。
【００３５】
図３の例では、親局１からのフレームデータが送信されず、制御チャネルは常にキャリアがない状態なので、時間間隔Ｔごとに常にＴｏｎだけ受信オンとなるパターンが繰り返される。ここで、一般に間欠受信の時間間隔Ｔが長ければ長いほど、あるいは受信オンとなる時間Ｔｏｎが短ければ短いほど、消費電力を抑えることができる。しかし、Ｔをあまり長くすると呼び出しデータに対するレスポンスが遅れることが問題となるし、Ｔｏｎは無線回路の特性に左右されるので、それぞれ制約がある。
【００３６】
次に、図４は、子局２が間欠受信を行っている場合に、親局１からフレームデータが送信される場合のタイミングチャートである。図４に示すように、最初に受信オンとなるときは、まだ親局１からフレームデータが送信されないため、子局２では、上述のようにＴｏｎの間だけ受信オンとなる。そして、時間間隔Ｔが経過して２回目に受信オンとなる前のタイミングｔ１において、親局１は子局２に対しフレームデータの送信を開始する。このフレームデータは、例えば電話回線への着信があった場合に、子局２に対して送信すべき呼び出しデータを含んでいる。また、フレームデータは、１フレームが一定の時間長Ｔｆとなっている。
【００３７】
なお、フレームデータが送受信されていない時間帯においては、親局１の送信状態は図中一点鎖線で示すように定かではない。つまり、他の子局３〜５に対する呼び出しデータ等の送信を行う場合があるからである。しかし、制御チャネルへの連続的な占有時間の上限は４秒程度なので、あまり長時間送信状態を保つことはできない。
【００３８】
タイミングｔ１以降、子局２では受信オンとなって、電源が立ち上がりかつ受信周波数が安定化するための遅延時間を経たタイミングｔ２において、親局１が使用中の制御チャネルに対するキャリアが検出される。この場合は、子局２は自局宛てのフレームデータが受信されたか否かを調べるため、受信オフの状態には移らず、タイミングｔ２から一定の受信継続時間だけ受信オンの状態を継続する。本実施形態では、この受信継続時間が、後述の再送時間Ｔｒと１フレームの時間長Ｔｆとの和に設定されている。
【００３９】
図４に示す例では、子局２によるフレームデータの受信とその解析は、タイミングｔ２以降に開始される。一方、タイミングｔ２では、既に親局１はフレームデータの送信の途中であるため、先頭付近が欠落した状態のフレームデータが子局２により受信されることになる。この場合、子局２は正常にフレームデータの解析を行うことができない。
【００４０】
一方、親局１は送信したフレームデータに対する応答データとして子局２から送信されるべきフレームデータが受信されないので、タイミングｔ２から所定の再送時間Ｔｒ経過後に、当該フレームデータの再送を開始する。この再送時間Ｔｒはコードレス電話システムの仕様等を考慮して、適切な値が定められているが、具体的な定め方については後述する。
【００４１】
そして、フレームデータの再送開始後、１フレームの時間長Ｔｆを経たタイミングｔ３で、親局１によるフレームデータの再送が完了する。ここで、ｔ３＝ｔ１＋Ｔｒ＋Ｔｆの関係にあり、タイミングｔ２よりタイミングｔ１が前であることから、タイミングｔ３において、まだ子局２の受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆが終了していないことがわかる。よって、子局２では、再送されたフレームデータの全体を受信することができ、正常にフレームデータの解析を行って自局宛ての呼び出しデータを識別することができる。
【００４２】
なお、図４では、子局２が受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆの間は、受信オンの状態を継続している場合を示しているが、実際には、自局宛ての呼び出しデータであることが受信継続時間内に識別できれば、その時点で間欠受信を停止して通話チャネルを用いた親局１との通信に移行すればよい。また、自局宛てではなく他の子局３〜５宛ての制御情報、あるいは他のコードレス電話システムにおける各種制御情報であると判断できた場合は、その時点で受信継続状態を停止すればよい。
【００４３】
次に、図５は、間欠受信中の子局２により行われるフレームデータの受信処理を示すフローチャートである。なお、子局３〜５の場合も同様の処理が行われるので、代表して子局２の場合について説明する。
【００４４】
図５では、子局２が現在待ち受け状態にあり、間欠受信動作を行っているものとする。そして、上述のように時間間隔Ｔごとに受信オンとするタイミングが到来すると、ステップＳ１では、子局２により予め定められた制御チャネルに対する受信動作が開始される。
【００４５】
ステップＳ２では、制御チャネルに対するキャリア検出を行う。すなわち、制御チャネルに該当する周波数の受信波が存在するか否かを、受信回路における受信レベル等に基づき判断する。その結果、キャリアが検出されない場合は（ステップＳ２；ＮＯ）、ステップＳ３に移り、キャリアが検出された場合は（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ステップＳ４に移る。
【００４６】
ステップＳ３では、制御チャネルにキャリアが存在しないことが確認されたので、制御チャネルに対する受信動作を停止する。この場合、ステップＳ１で受信開始してから、ステップＳ３で受信停止するまでに、上述の時間Ｔｏｎを要することになる。
【００４７】
一方、ステップＳ４では、現在受信している制御チャネルにフレームデータが受信され、更にＩＤと子局番号から自局宛てのフレームデータであるか否かを判断する。その結果、自局宛てのフレームデータであると判断される場合は（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ステップＳ５に移り、自局宛てのフレームデータであると判断できなければ（ステップＳ４；ＮＯ）、ステップＳ６に移る。なお、ステップＳ４の「ＮＯ」の判断には、自局宛てのフレームデータであるか否かが不明である場合も含まれる。
【００４８】
ステップＳ５では、親局１に応答データを送信するなどして通話チャネルにおける通信動作に移行する。なお、親局１から子局２に対し、空きチャネルの情報等も送信される。
【００４９】
一方、ステップＳ６では、現在受信している制御チャネルにフレームデータが受信され、更にＩＤと子局番号から他局宛てのフレームデータであるか否かを判断する。その結果、他局宛てのフレームデータであると判断される場合は（ステップＳ６；ＹＥＳ）、もはや受信動作を継続する必要がないので、ステップＳ３に移り、他局宛てのフレームデータであると判断できなければ（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ７に移る。なお、ステップＳ６の「ＮＯ」の判断には、他局宛てのフレームデータであるか否かが不明である場合も含まれる。
【００５０】
ステップＳ７では、キャリアが検出されてから、上述の受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆが経過したか否かを判定する。その結果、受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆが経過したと判定された場合は（ステップＳ７；ＹＥＳ）、受信動作を停止するため、ステップＳ３に移る。一方、受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆがまだ経過していないと判定された場合は（ステップＳ７；ＮＯ）、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２乃至ステップＳ７の処理を繰り返す。
【００５１】
子局２は以上の処理を行うことにより、制御チャネルにおいてキャリアが検出された場合、親局１からのフレームデータの送信タイミングにかかわらず当該フレームデータを受信することができる。つまり、親局１から最初に送信されたフレームデータを受信することができないときでも、再送時間経過後に再送されるフレームデータを確実に受信できるように子局２の受信動作が継続される。また、自局宛てではないフレームデータが受信されると、受信動作の継続を中止するので、無駄な受信を行わなくてすむ。
【００５２】
次に、図６を用いて、親局１における再送時間Ｔｒの具体的に設定方法について説明する。本実施形態では、子局２〜５の受信継続時間がＴｒ＋Ｔｆであるため、この再送時間Ｔｒが短いほど子局２〜５の消費電力低減に有利となる。そこで、図６では、４台の子局２〜５が登録されている場合に、できるだけ短い再送時間Ｔｒが設定可能となる条件をタイミングチャートにより説明する。
【００５３】
図６では、親局１から全ての子局２〜５に対する呼び出しデータを含むフレームデータを送信するものとする。また、この呼び出しデータを受信した子局２〜５からは親局１に対する応答データを含むフレームデータを送信するものとする。親局１と子局２〜５の制御チャネルにおけるフレームデータの送受信は、上述したように半二重方式により行われるので、親局１と子局２〜５の間で送受信される各フレームデータのタイミングを適切に考慮する必要がある。
【００５４】
図６に示すように、親局１と子局２〜５の間で送受信されるフレームデータとしてフレーム１乃至フレーム８を連続的に順次割り当てるようにする。これらは、親局１から子局２〜５に呼び出しデータを送信するための奇数フレームと、子局２〜５から親局１に応答データを送信するための偶数フレームに分けることができる。なお、本実施形態においては、１フレームの時間長Ｔｆには、実際のフレームデータのデータ送出時間に加えて、無線回路の立ち上げや無線周波数の安定に要する時間がマージンとして含まれているものとする。
【００５５】
まず、親局１はフレーム１により子局２に対し呼び出しデータを送信する。同様に、フレーム３により子局３に対し、フレーム５により子局４に対し、フレーム７により子局５に対しそれぞれ呼び出しデータを送信する。
【００５６】
一方、呼び出しデータが子局２〜５で受信された場合でも、その応答データを送信するまでには、一定の処理時間が必要であるため、例えば子局２がフレーム２で直ちに応答データを親局１に送信することできない。よって、子局２は、２フレーム分を挟んだフレーム４により応答データを送信する。同様に、子局３はフレーム６により、子局４はフレーム８によりそれぞれ応答データを送信する。また、子局５は、次の周期のフレーム２により応答データを送信する。
【００５７】
そして、親局１が子局２〜５からの偶数フレームによる応答データを受信しなかった場合は、次の周期において、同様の順で奇数フレームによる子局２〜５に対する呼び出しデータの再送を行う。従って、例えば子局２に対する応答データはフレーム１で送信された後、次の周期のフレーム１で再送されることになり、この周期はそのまま再送時間Ｔｒとなる。子局２〜５に対しても同様の再送時間Ｔｒ経過後に呼び出しデータの再送が行われることになる。
【００５８】
そして、上述の周期は８つのフレームが連続しているので、１フレームの時間長Ｔｒの８倍となる。その結果、再送時間Ｔｒと１フレームの時間長Ｔｒの関係はＴｒ＝８Ｔｆの関係を満たすことがわかる。この場合、上述の子局２〜５の受信継続時間はＴｒ＋Ｔｆ＝９Ｔｆとなる。
【００５９】
なお、以上の説明は子局の登録可能台数が４台であること前提としたが、一般にＮ台の子局が登録可能である場合にも同様に考えてよい。この場合は、再送時間Ｔｒが、Ｔｒ＝２Ｎ×Ｔｆという関係を満たす。また、この場合の子局２〜５の受信継続時間は（２Ｎ＋１）Ｔｆとなる。
【００６０】
ところで、以上説明した再送時間Ｔｒの設定は、コードレス電話システムに登録可能な子局台数Ｎに依存することになる。しかし、実際のコードレス電話システムでは、登録可能なＮ台の子局がすべて登録されるとは限らず、Ｍ（Ｎ＞Ｎ）台の子局のみが登録されて用いられることがある。この場合には、例えば図６のフレーム中、未登録の子局の対応する部分は空きフレームとなりデータの送受信が行われない。
【００６１】
しかし、このように実際には登録されていない子局のために、空きフレームを設けるのでなく、各フレームの繰り返し周期を伸び縮みさせる方がより再送時間Ｔｒと受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆを短縮させることができる。そのためには、子局の実際の登録台数Ｍは親局１のみ認識可能であることから、これを子局２〜５に告知すると共に、再送時間をＭに対応づけて可変設定する必要がある。また、子局２〜５は親局１から告知された登録台数Ｍを記憶すると共に、受信継続時間をＭに対応づけて可変設定する必要がある。
【００６２】
具体的には、親局から適当なタイミングで子局の登録台数Ｍを含むフレームデータを子局２〜５に送信する。これを受信した子局２〜５では、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ手段にＭを記憶しておく。そして、親局１が子局２〜５にフレームデータを送信後の再送時間Ｔｒを、Ｍに適合させて、例えば２Ｍ×Ｔｆに設定する。一方、子局２〜５は、上述のステップＳ７の処理に際して、メモリ手段から読み出したＭに対応する受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆを、例えば（２Ｍ＋１）Ｔｆに設定し、この値を基準に判断を行うようにする。
【００６３】
以上のように子局の実際の登録台数Ｍに適合して再送時間Ｔｒと受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆを可変設定することで、子局登録可能台数Ｎより実際の登録台数Ｍが小さい場合に、フレームデータの送受信をより短縮し、子局の間欠受信時の消費電力も一層少なくすることが可能となる。
【００６４】
なお、上述の実施形態では、主に子局２により間欠受信中のフレームデータ受信処理が行われる場合を説明したが、その他の子局についても同様であることはもちろんであり、更に親局が子局同様に間欠受信を行い、上述のフレームデータ受信処理を行うようにしてもよい。この場合、親局においても消費電力の低減が実現できる点で有用な処理となる。
【００６５】
また、上述の実施形態では、本発明をアナログコードレス電話システムに対して適用する場合を説明したが、これに限らず、親局と子局の間で制御チャネルを用いて制御情報を半二重方式により送受信し、子局が一定の時間間隔で間欠受信を行う無線通信システムに対して本発明を広く適用することができる。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、子局が待ち受け中の間欠受信動作を行うのに際し、キャリア検出時の受信継続時間を親局の再送時間と１フレームの時間長の和に設定するようにしたので、制御情報を確実に送受信しつつ、子局のトータルの受信時間が短くでき、間欠受信時の消費電力を抑えることが可能な無線通信システムを提供できる。また、複数の子局を登録可能な無線通信システムにおいて、再送時間を最大登録可能数の２倍の数を乗じたフレーム分に設定したので、半二重方式によりフレームデータを送受信する場合の再送時間と受信継続時間とを最小に設定可能な無線通信システムを提供できる。
【００６７】
請求項２に記載の発明によれば、子局が間欠受信時に受信継続状態となったとき、制御情報に自局の指定データを含むか否かが判断される場合には、受信継続動作を中止するようにしたので、不要な受信を行う時間を短くすることができ、間欠受信時の消費電力を一層抑えることが可能な無線通信システムを提供できる。
【００６８】
【００６９】
請求項３に記載の発明によれば、実際の子局の登録台数を子局に送信して子局似て記憶し、前記再送時間を登録子局数に対応づけて設定するようにしたので、これに応じて受信継続時間も適切に可変され、システム構成に柔軟に対応しつつ間欠受信時の消費電力を抑えることが可能な無線通信システムを提供できる。また、実際に登録子局数の子局が登録されている無線通信システムにおいて、再送時間を１フレームの時間長に登録子局数の２倍の数を乗じたフレーム分に設定したので、半二重方式によりフレームデータを送受信する場合の再送時間と受信継続時間とをシステム構成に柔軟に対応しつつ最小化して設定可能な無線通信システムを提供できる。
【００７０】
請求項４に記載の発明によれば、子局が間欠受信時に受信継続状態となったとき、制御情報に自局の指定データを含むか否かが判断される場合には、受信継続動作を中止するようにしたので、不要な受信を行う時間を短くすることができ、間欠受信時の消費電力を一層抑えることが可能な無線通信システムを提供できる。
【００７１】
【００７２】
請求項５に記載の発明によれば、コードレス電話システムにおいて上述のような制御を行うようにしたので、コードレス電話の子局は、待ち受け時に消費電力を抑えることができ、長い待ち受け時間をとれる利便性の高い子局を備えるコードレス電話システムが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態におけるコードレス電話システムのシステム構成図である。
【図２】 本発明の実施形態におけるフレームデータのデータ構造を示す図である。
【図３】 間欠受信を行う子局に対し、親局からフレームデータが送信されない場合の受信動作のタイミングチャートである。
【図４】 間欠受信を行う子局に対し、親局からフレームデータが送信される場合の受信動作のタイミングチャートである。
【図５】 子局により行われる間欠動作中のフレームデータの受信処理を示すフローチャートである。
【図６】 ４台の子局を備える場合に、親局における再送時間の設定方法を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…親局
２、３、４、５…子局
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアナログコードレス電話システムのように、親局と一又は複数の子局が無線接続され、該親局と該子局の間で予め定められた制御チャネルを用いて制御情報を送受信することにより無線接続を確立する無線通信システムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、広く普及しているアナログコードレス電話システムにおいては、多数の通話チャネルの中から、未使用の通話チャネルを選択して親局と子局の間の通信を行い、選択された通話チャネルではＦＭ変調された音声信号が全二重方式で送受信される。このとき、通話チャネルでの無線接続を確立するために、予め定められた制御チャネルを使用して、通話チャネルの情報等を含む各種制御情報を親局と子局の間で送受信した後、一の通話チャネルに移行して通常の通信が開始される。
【０００３】
ところで、子局は一般に充電可能なバッテリーを接続して電源を供給するよう構成されている。そのため、親局からの呼び出し待ち受け時に消費電力を低減するため、所定の時間間隔で制御チャネルを間欠的に受信し、キャリア検出を行った後、自局宛ての呼び出しデータの有無を判別している。このとき、呼び出しデータを確実に受信するため、キャリアが検出された場合には、２〜３秒程度受信状態を継続して呼び出しデータの判別を行うまでの十分な時間を確保する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような間欠受信を行う場合、待ち受け時に受信されるキャリアは、自局宛ての呼び出しデータであるとは限らない。例えば、自局の属するコードレス電話システム内の他の子局宛ての制御情報である場合もあり、あるいは異なるコードレス電話システムで使用される制御チャネルが検出される場合も多い。コードレス電話は電波到達距離として１００ｍを保証しているので、特定のエリア内で多数のコードレス電話システムが使用される状況が多く、特に集合住宅内やその近隣において、このような傾向が顕著である。
【０００５】
従って、上述のように間欠受信時の制御を行うと、自局宛てではない呼び出しデータ等を含むキャリアが頻繁に検出され、その都度、受信状態が一定時間継続されることになり、受信に必要な電力を余分に消費するので待ち受け時間が短くなることが問題である。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、親局と子局を備える無線通信システムにおいて、制御チャネルを使用して子局の間欠受信を行う場合に、消費電力を増大させず、待ち受け時間を十分に確保することが可能な無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の無線通信システムは、親局と子局を備え、該親局と該子局は予め定められた制御チャネルを介して制御情報をフレーム単位で送受信し、複数の子局の登録数を記憶する記憶手段を有し、該制御情報に従って無線接続を確立する無線通信システムであって、前記親局は、前記子局の指定データを含む制御情報を送信する制御情報送信手段と、前記制御情報の送信タイミングから所定の再送時間が経過するまでに前記指定データにより示される子局から前記制御情報に対する応答データを含む制御情報が受信されないとき、前記制御情報送信手段により送信された制御情報を再送する制御情報再送手段とを備え、前記子局は、予め設定された時間間隔で前記制御チャネルに対する間欠受信動作を行う間欠受信動作制御手段と、前記間欠受信動作中に前記制御チャネルにおけるキャリアを検出するキャリア検出手段と、前記キャリア検出手段により前記制御チャネルにおけるキャリアが検出された場合は、前記再送時間と1フレームの時間長との和である受信継続時間が経過するまで受信動作を継続する受信継続手段と、前記受信継続手段による受信動作により、自局の指定データを含む制御情報を受信したか否かを検出する検出手段と、前記検出手段により自局の指定データを含む制御情報が検出された場合は、前記親局に対する応答データを含む制御情報を送信する応答手段とを備え、前記再送時間は、前記１フレームの時間長に前記子局の最大登録可能数の２倍の数を乗じた時間に設定されることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、子局は待ち受け中に予め設定された時間間隔で間欠受信動作を行い、制御チャネルにてキャリア検出を行う。このとき、親局は子局の指定データを含む制御情報をフレーム単位で送信する。すると、子局はキャリアを検出し、受信動作を受信継続時間だけ継続する。一方、親局は所定の再送時間の経過時までに指定した子局から応答データを受信しないと、送信済みの制御情報を子局に再送する。このとき、子局の受信継続時間は、前記再送時間と１フレームの時間長の和に設定されているので、再送された制御情報を確実に受信できる。また、子局は受信した制御情報から自局の指定データを検出すると、応答データを含む制御情報を親局に送信するので、親局と子局は速やかに通話チャネルによる通信に移行できる。このように、子局の受信継続時間は、親局から再送される制御情報を受信するために必要な最小の時間に設定されるので、間欠受信時の消費電力を抑えることができる。また、無線通信システムは複数の子局の登録数を記憶し、再送時間を最大登録可能数の子局に制御情報を送信するための最大登録可能数フレームと、これに対し子局からの応答データを受信するための最大登録可能数フレームとの和である最大登録可能数の２倍の数を乗じたフレーム分に設定した。よって、半二重方式によりフレームデータを送受信する場合の再送時間が最小化され、更に受信継続時間もその分短くすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、前記受信継続手段による受信継続中に、前記検出手段の検出結果が得られた場合、受信継続動作を中止する受信継続中止手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、子局が間欠受信時にキャリアを検出し、受信継続状態になった場合、制御情報に自局の指定データを含むことが検出されるか、あるいは自局の指定データを含まないことが検出される場合は、受信継続動作を中止する。よって、自局の指定データを含むか否かが不明である場合のみ受信継続時間までの受信動作を続ければよく、不要な受信を行う時間が短縮され、間欠受信時の消費電力を一層抑えることができる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
請求項３に記載の無線通信システムは、親局と複数の子局を備え、該親局と該子局は予め定められた制御チャネルを介して制御情報をフレーム単位で送受信し、複数の子局の登録数を記憶する記憶手段を有し、該制御情報に従って無線接続を確立する無線通信システムであって、前記親局は、実際に登録されている子局の数を示すデータを送信する子局登録数送信手段と、前記子局の指定データを含む制御情報を送信する制御情報送信手段と、前記制御情報の送信タイミングから、登録子局数に対応づけて設定される再送時間が経過するまでに前記指定データにより示される子局から前記制御情報に対する応答データを含む制御情報が受信されないとき、前記制御情報送信手段により送信された制御情報を再送する制御情報再送手段とを備え、前記子局は、前記子局登録数送信手段により送信された前記登録子局数を示すデータを受信して、記憶する子局登録数記憶手段と、予め設定された時間間隔で前記制御チャネルに対する間欠受信動作を行う間欠受信動作制御手段と、前記間欠受信動作中に前記制御チャネルにおけるキャリアを検出するキャリア検出手段と、前記キャリア検出手段により前記制御チャネルにおけるキャリアが検出された場合は、前記子局登録数記憶手段から前記登録子局数を示すデータを読み出して、前記登録子局数に対応づけて設定される前記再送時間と１フレームの和である受信継続時間が経過するまで受信動作を継続する受信継続手段と、前記受信継続手段による受信動作により、自局の指定データを含む制御情報を受信したか否かを検出する検出手段と、前記検出手段により自局の指定データを含む制御情報が検出された場合は、前記親局に対する応答データを含む制御情報を送信する応答手段とを備え、前記再送時間は、前記１フレームの時間長に前記登録子局数の２倍の数を乗じた時間に設定されることを特徴とする無線通信システム。
【００１４】
この発明によれば、親局から子局の実際の登録台数を予め送信し、これを受信した子局は登録子局数を記憶しておく。そして、子局は待ち受け中に予め設定された時間間隔で間欠受信動作を行い、制御チャネルにてキャリア検出を行う。このとき、親局は子局の指定データを含む制御情報をフレーム単位で送信する。すると、子局はキャリアを検出し、受信動作を受信継続時間だけ継続する。一方、親局は登録子局数に対応して設定される再送時間が経過するまでに指定した子局から応答データを受信しないと、送信済みの制御情報を子局に再送する。このとき、子局は登録子局数を示すデータを読み出し、登録子局数に対応して設定される前記再送時間と１フレームの時間長の和に受信継続時間を設定するので、再送された制御情報を確実に受信できる。また、子局は受信した制御情報から自局の指定データを検出すると、応答データを含む制御情報を親局に送信するので、親局と子局は速やかに通話チャネルによる通信に移行できる。このように、子局の受信継続時間は、親局から再送される制御情報を受信するために必要な最小の時間に設定され、しかも登録子局数に対応して適切な時間に可変可能なので、システム構成に柔軟に対応しつつ間欠受信時の消費電力を抑えることができる。更に無線通信システムに実際に登録されている子局が登録子局数である場合、再送時間を登録子局数の子局に制御情報を送信するための登録子局数フレームと、これに対し子局からの応答データを受信するための登録子局数フレームとの和である登録子局数の２倍の数を乗じたフレーム分に設定した。よって、半二重方式によりフレームデータを送受信する場合の再送時間及び受信継続時間をシステム構成に柔軟に対応しつつ最小化することができる。
【００１５】
請求項４に記載の無線通信システムは、請求項３に記載の無線通信システムにおいて、前記受信継続手段による受信継続中に、前記検出手段の検出結果が得られた場合、受信継続動作を中止する受信継続中止手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、子局が間欠受信時にキャリアを検出し、受信継続状態になった場合、自局の制御情報を含むか否かが判断される場合は、受信継続動作を中止するようにした。よって、自局の制御情報を含むか否かが不明である場合のみ受信継続を継続すればよく、不要な受信を行う時間が短縮され、間欠受信時の消費電力を一層抑えることができる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
請求項５に記載の無線通信システムは、請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信システムにおいて、前記無線通信システムは、電話回線に接続されたコードレス電話システムであることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、コードレス電話システムにおいて、親局と子局の間で制御チャネルを使用して制御情報を送受信し、子局は待ち受け時に間欠受信を行う場合に上述のような制御を行うようにした。よって、コードレス電話の子局は、待ち受け時に消費電力を抑えることができ、待ち受け時間を長くすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。ここでは、親局と複数の子局を備え、２５０ＭＨｚ帯／３８０ＭＨｚ帯を使用して、制御チャネルによる制御情報の送受信と、通話チャネルによる音声信号の送受信を行うアナログコードレス電話システムに対して本発明を適用した場合の実施の形態を説明する。
【００２２】
図1は、本実施形態に係るコードレス電話システムのシステム構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係るコードレス電話システムは、電話回線に接続される親局１と、親局１と無線接続される４台の子局２、３、４、５を含んで構成されている。なお、子局の台数は更に多くしてもよいが、簡単のため４台の子局を含む場合について説明する。
【００２３】
図1において、親局１と子局２〜５の間の無線接続に際し、親局１の送信周波数及び子局２〜５の受信周波数は３８０ＭＨｚ帯が用いられ、子局２〜５の送信周波数及び親局１の受信周波数は２５０ＭＨｚ帯が用いられる。そして、それぞれの周波数帯においては、全部で８９チャネルの無線チャネルが確保される。無線チャネルのうち大部分は通話チャネルとして割り当てられるが、予め定められた一部の無線チャネルは制御チャネルとして使用される。親局１と子局２〜５はまず制御チャネルを用いて無線接続を確立し、空きチャネルであることが確認された一の通話チャネルを用いて以後の無線通信を行う。
【００２４】
例えば、子局２が親局１を介して電話回線による通話を行っている場合には、子局２からのマイク等の音声入力信号により、２５０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルがＦＭ変調されて親局１に送信され、親局１で受信後、これを復調して電話回線に送出する。一方、電話回線から親局１に到来する音声信号により、３８０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルがＦＭ変調されて子局２に送信され、子局２で受信後、これを復調してレシーバ等から音声出力する。このように親局１と子局２の間では、２周波を用いて音声信号が全二重方式により送受信されている。
【００２５】
一方、通話開始前においては、子局２〜５は３８０ＭＨｚ帯の定められた制御チャネルを間欠的に受信して、親局１から送信される呼び出しデータを待ち続ける。このように、子局２〜５は間欠受信動作を行うことで、待ち受け時の消費電力をできるだけ抑えている。制御チャネルでは、呼び出しデータ以外にも各種制御情報がフレームデータとして親局１と子局２〜５の間で送受信される。このフレームデータは１フレームの時間長が一定になっている。そして、フレームデータに基づいて制御チャネルに対し１２００〜２４００ｂｐｓ程度の変調速度でＭＳＫ変調を施した上で、親局１と子局２〜５の間で半二重方式により送受信が行われる。
【００２６】
図２は、本実施形態において、親局１と子局２〜５の間で送受信されるフレームデータのデータ構造を示す図である。図２に示すように、フレームデータは、ＩＤ、ＢＣＨ符号、子局番号、送信データ、ＢＣＨ符号を含んで構成され、それぞれ所要のビット数が配分されている。また、先頭部には図示しないビット同期、フレーム同期用の所定のパターンを含むのが一般的である。
【００２７】
図２のフレームデータにおいて、ＩＤは個々のコードレス電話システムに固有の番号として付与されている。これにより、電波到達範囲内に複数のコードレス電話システムが存在する場合でも、親局１及び子局２〜５がこのＩＤを解析することにより、受信されたフレームデータが自局の属するコードレス電話システム内で送信されたものであることを正しく認識することができる。
【００２８】
子局番号は、コードレス電話システム内に含まれる子局を区別するために付与される番号である。実際に登録されている子局が何台であっても、登録可能な最大数の子局を区別できる程度のビット数を配分する必要がある。この子局番号は、親局１から子局２〜５に送信されるフレームデータでは、送信先の子局を意味するが、子局２〜５から親局１に送信されるフレームデータでは、発信元の子局を意味する。
【００２９】
送信データは、実際に送信すべきデータであり、所定の指示を伝えるコマンドや種々の状態等を示すステータスなどの種別がある。例えば、親局１から子局２〜５に送信される呼び出しデータや、子局２〜５から親局１に送信される応答データなどがある。なお、送信データの先頭に送信データの種別を示すコードを設けてもよい。
【００３０】
ＩＤに続くＢＣＨ符号、及び送信データに続くＢＣＨ符号は、フレームデータを読み出す際に無線ノイズ等に起因する誤りを訂正するために付加されている。ＩＤの部分とそれ以外の部分に分けてそれぞれ誤り訂正を行うようにしている。ＢＣＨ符号に割り当てるビット数は多いほど強力な誤り訂正が行えるが、全体のビット配分との兼ね合いで適切なビット数が割り当てられる。
【００３１】
以上のように構成されたフレームデータは、上述したように各要素に適宜にビット配分されるが、フレームデータの総ビット数を一定値に設定しておくのが一般的である。このようにすると、変調速度が１２００ｂｐｓあるいは２４００ｂｐｓと一定であるため、１フレームの時間長を一定に保つことができ、データ送受信の際のタイミング設計が簡単になる。
【００３２】
図２に示すフレームデータにより、制御チャネルを使用して親局１から子局２〜５へ呼び出しデータ等を送信し、これを間欠受信中の子局２〜５が受信すると、子局２〜５は自局宛ての呼び出しデータであることを確認した上で、親局１に対し応答データを含むフレームデータを送信する。一方、親局１は、応答データが返送されない場合には、最初にフレームデータを送信したタイミングから所定の再送時間が経過したタイミングで、フレームデータを再送する。この再送時間の設定の詳細については後述する。
【００３３】
次に、図３及び図４を用いて、本実施形態において、待ち受け時の子局２により行われる間欠受信動作及びこれに伴うフレームデータの送受信処理について説明する。なお、子局３〜５の場合も同様であるので、代表して子局２の場合について説明する。
【００３４】
図３は、子局２が間欠受信を行っている場合に、親局１からフレームデータが送信されないときのタイミングチャートである。図３に示すように、子局２は、受信オフの状態から、一定の時間間隔Ｔごとに間欠的に受信オンの状態にして制御チャネルに対する受信動作を行う。具体的には、無線系への電源の供給を開始し、定められた制御チャネルに受信周波数を安定化させ、キャリア検出を行う。そして、制御チャネルにてキャリアが検出されないことが確認されると、再び無線系への電源の供給を停止する。図３に示すように、この一連の動作を行うのにＴｏｎの時間を要することがわかる。
【００３５】
図３の例では、親局１からのフレームデータが送信されず、制御チャネルは常にキャリアがない状態なので、時間間隔Ｔごとに常にＴｏｎだけ受信オンとなるパターンが繰り返される。ここで、一般に間欠受信の時間間隔Ｔが長ければ長いほど、あるいは受信オンとなる時間Ｔｏｎが短ければ短いほど、消費電力を抑えることができる。しかし、Ｔをあまり長くすると呼び出しデータに対するレスポンスが遅れることが問題となるし、Ｔｏｎは無線回路の特性に左右されるので、それぞれ制約がある。
【００３６】
次に、図４は、子局２が間欠受信を行っている場合に、親局１からフレームデータが送信される場合のタイミングチャートである。図４に示すように、最初に受信オンとなるときは、まだ親局１からフレームデータが送信されないため、子局２では、上述のようにＴｏｎの間だけ受信オンとなる。そして、時間間隔Ｔが経過して２回目に受信オンとなる前のタイミングｔ１において、親局１は子局２に対しフレームデータの送信を開始する。このフレームデータは、例えば電話回線への着信があった場合に、子局２に対して送信すべき呼び出しデータを含んでいる。また、フレームデータは、１フレームが一定の時間長Ｔｆとなっている。
【００３７】
なお、フレームデータが送受信されていない時間帯においては、親局１の送信状態は図中一点鎖線で示すように定かではない。つまり、他の子局３〜５に対する呼び出しデータ等の送信を行う場合があるからである。しかし、制御チャネルへの連続的な占有時間の上限は４秒程度なので、あまり長時間送信状態を保つことはできない。
【００３８】
タイミングｔ１以降、子局２では受信オンとなって、電源が立ち上がりかつ受信周波数が安定化するための遅延時間を経たタイミングｔ２において、親局１が使用中の制御チャネルに対するキャリアが検出される。この場合は、子局２は自局宛てのフレームデータが受信されたか否かを調べるため、受信オフの状態には移らず、タイミングｔ２から一定の受信継続時間だけ受信オンの状態を継続する。本実施形態では、この受信継続時間が、後述の再送時間Ｔｒと１フレームの時間長Ｔｆとの和に設定されている。
【００３９】
図４に示す例では、子局２によるフレームデータの受信とその解析は、タイミングｔ２以降に開始される。一方、タイミングｔ２では、既に親局１はフレームデータの送信の途中であるため、先頭付近が欠落した状態のフレームデータが子局２により受信されることになる。この場合、子局２は正常にフレームデータの解析を行うことができない。
【００４０】
一方、親局１は送信したフレームデータに対する応答データとして子局２から送信されるべきフレームデータが受信されないので、タイミングｔ２から所定の再送時間Ｔｒ経過後に、当該フレームデータの再送を開始する。この再送時間Ｔｒはコードレス電話システムの仕様等を考慮して、適切な値が定められているが、具体的な定め方については後述する。
【００４１】
そして、フレームデータの再送開始後、１フレームの時間長Ｔｆを経たタイミングｔ３で、親局１によるフレームデータの再送が完了する。ここで、ｔ３＝ｔ１＋Ｔｒ＋Ｔｆの関係にあり、タイミングｔ２よりタイミングｔ１が前であることから、タイミングｔ３において、まだ子局２の受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆが終了していないことがわかる。よって、子局２では、再送されたフレームデータの全体を受信することができ、正常にフレームデータの解析を行って自局宛ての呼び出しデータを識別することができる。
【００４２】
なお、図４では、子局２が受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆの間は、受信オンの状態を継続している場合を示しているが、実際には、自局宛ての呼び出しデータであることが受信継続時間内に識別できれば、その時点で間欠受信を停止して通話チャネルを用いた親局１との通信に移行すればよい。また、自局宛てではなく他の子局３〜５宛ての制御情報、あるいは他のコードレス電話システムにおける各種制御情報であると判断できた場合は、その時点で受信継続状態を停止すればよい。
【００４３】
次に、図５は、間欠受信中の子局２により行われるフレームデータの受信処理を示すフローチャートである。なお、子局３〜５の場合も同様の処理が行われるので、代表して子局２の場合について説明する。
【００４４】
図５では、子局２が現在待ち受け状態にあり、間欠受信動作を行っているものとする。そして、上述のように時間間隔Ｔごとに受信オンとするタイミングが到来すると、ステップＳ１では、子局２により予め定められた制御チャネルに対する受信動作が開始される。
【００４５】
ステップＳ２では、制御チャネルに対するキャリア検出を行う。すなわち、制御チャネルに該当する周波数の受信波が存在するか否かを、受信回路における受信レベル等に基づき判断する。その結果、キャリアが検出されない場合は（ステップＳ２；ＮＯ）、ステップＳ３に移り、キャリアが検出された場合は（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ステップＳ４に移る。
【００４６】
ステップＳ３では、制御チャネルにキャリアが存在しないことが確認されたので、制御チャネルに対する受信動作を停止する。この場合、ステップＳ１で受信開始してから、ステップＳ３で受信停止するまでに、上述の時間Ｔｏｎを要することになる。
【００４７】
一方、ステップＳ４では、現在受信している制御チャネルにフレームデータが受信され、更にＩＤと子局番号から自局宛てのフレームデータであるか否かを判断する。その結果、自局宛てのフレームデータであると判断される場合は（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ステップＳ５に移り、自局宛てのフレームデータであると判断できなければ（ステップＳ４；ＮＯ）、ステップＳ６に移る。なお、ステップＳ４の「ＮＯ」の判断には、自局宛てのフレームデータであるか否かが不明である場合も含まれる。
【００４８】
ステップＳ５では、親局１に応答データを送信するなどして通話チャネルにおける通信動作に移行する。なお、親局１から子局２に対し、空きチャネルの情報等も送信される。
【００４９】
一方、ステップＳ６では、現在受信している制御チャネルにフレームデータが受信され、更にＩＤと子局番号から他局宛てのフレームデータであるか否かを判断する。その結果、他局宛てのフレームデータであると判断される場合は（ステップＳ６；ＹＥＳ）、もはや受信動作を継続する必要がないので、ステップＳ３に移り、他局宛てのフレームデータであると判断できなければ（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ７に移る。なお、ステップＳ６の「ＮＯ」の判断には、他局宛てのフレームデータであるか否かが不明である場合も含まれる。
【００５０】
ステップＳ７では、キャリアが検出されてから、上述の受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆが経過したか否かを判定する。その結果、受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆが経過したと判定された場合は（ステップＳ７；ＹＥＳ）、受信動作を停止するため、ステップＳ３に移る。一方、受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆがまだ経過していないと判定された場合は（ステップＳ７；ＮＯ）、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２乃至ステップＳ７の処理を繰り返す。
【００５１】
子局２は以上の処理を行うことにより、制御チャネルにおいてキャリアが検出された場合、親局１からのフレームデータの送信タイミングにかかわらず当該フレームデータを受信することができる。つまり、親局１から最初に送信されたフレームデータを受信することができないときでも、再送時間経過後に再送されるフレームデータを確実に受信できるように子局２の受信動作が継続される。また、自局宛てではないフレームデータが受信されると、受信動作の継続を中止するので、無駄な受信を行わなくてすむ。
【００５２】
次に、図６を用いて、親局１における再送時間Ｔｒの具体的に設定方法について説明する。本実施形態では、子局２〜５の受信継続時間がＴｒ＋Ｔｆであるため、この再送時間Ｔｒが短いほど子局２〜５の消費電力低減に有利となる。そこで、図６では、４台の子局２〜５が登録されている場合に、できるだけ短い再送時間Ｔｒが設定可能となる条件をタイミングチャートにより説明する。
【００５３】
図６では、親局１から全ての子局２〜５に対する呼び出しデータを含むフレームデータを送信するものとする。また、この呼び出しデータを受信した子局２〜５からは親局１に対する応答データを含むフレームデータを送信するものとする。親局１と子局２〜５の制御チャネルにおけるフレームデータの送受信は、上述したように半二重方式により行われるので、親局１と子局２〜５の間で送受信される各フレームデータのタイミングを適切に考慮する必要がある。
【００５４】
図６に示すように、親局１と子局２〜５の間で送受信されるフレームデータとしてフレーム１乃至フレーム８を連続的に順次割り当てるようにする。これらは、親局１から子局２〜５に呼び出しデータを送信するための奇数フレームと、子局２〜５から親局１に応答データを送信するための偶数フレームに分けることができる。なお、本実施形態においては、１フレームの時間長Ｔｆには、実際のフレームデータのデータ送出時間に加えて、無線回路の立ち上げや無線周波数の安定に要する時間がマージンとして含まれているものとする。
【００５５】
まず、親局１はフレーム１により子局２に対し呼び出しデータを送信する。同様に、フレーム３により子局３に対し、フレーム５により子局４に対し、フレーム７により子局５に対しそれぞれ呼び出しデータを送信する。
【００５６】
一方、呼び出しデータが子局２〜５で受信された場合でも、その応答データを送信するまでには、一定の処理時間が必要であるため、例えば子局２がフレーム２で直ちに応答データを親局１に送信することできない。よって、子局２は、２フレーム分を挟んだフレーム４により応答データを送信する。同様に、子局３はフレーム６により、子局４はフレーム８によりそれぞれ応答データを送信する。また、子局５は、次の周期のフレーム２により応答データを送信する。
【００５７】
そして、親局１が子局２〜５からの偶数フレームによる応答データを受信しなかった場合は、次の周期において、同様の順で奇数フレームによる子局２〜５に対する呼び出しデータの再送を行う。従って、例えば子局２に対する応答データはフレーム１で送信された後、次の周期のフレーム１で再送されることになり、この周期はそのまま再送時間Ｔｒとなる。子局２〜５に対しても同様の再送時間Ｔｒ経過後に呼び出しデータの再送が行われることになる。
【００５８】
そして、上述の周期は８つのフレームが連続しているので、１フレームの時間長Ｔｒの８倍となる。その結果、再送時間Ｔｒと１フレームの時間長Ｔｒの関係はＴｒ＝８Ｔｆの関係を満たすことがわかる。この場合、上述の子局２〜５の受信継続時間はＴｒ＋Ｔｆ＝９Ｔｆとなる。
【００５９】
なお、以上の説明は子局の登録可能台数が４台であること前提としたが、一般にＮ台の子局が登録可能である場合にも同様に考えてよい。この場合は、再送時間Ｔｒが、Ｔｒ＝２Ｎ×Ｔｆという関係を満たす。また、この場合の子局２〜５の受信継続時間は（２Ｎ＋１）Ｔｆとなる。
【００６０】
ところで、以上説明した再送時間Ｔｒの設定は、コードレス電話システムに登録可能な子局台数Ｎに依存することになる。しかし、実際のコードレス電話システムでは、登録可能なＮ台の子局がすべて登録されるとは限らず、Ｍ（Ｎ＞Ｎ）台の子局のみが登録されて用いられることがある。この場合には、例えば図６のフレーム中、未登録の子局の対応する部分は空きフレームとなりデータの送受信が行われない。
【００６１】
しかし、このように実際には登録されていない子局のために、空きフレームを設けるのでなく、各フレームの繰り返し周期を伸び縮みさせる方がより再送時間Ｔｒと受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆを短縮させることができる。そのためには、子局の実際の登録台数Ｍは親局１のみ認識可能であることから、これを子局２〜５に告知すると共に、再送時間をＭに対応づけて可変設定する必要がある。また、子局２〜５は親局１から告知された登録台数Ｍを記憶すると共に、受信継続時間をＭに対応づけて可変設定する必要がある。
【００６２】
具体的には、親局から適当なタイミングで子局の登録台数Ｍを含むフレームデータを子局２〜５に送信する。これを受信した子局２〜５では、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ手段にＭを記憶しておく。そして、親局１が子局２〜５にフレームデータを送信後の再送時間Ｔｒを、Ｍに適合させて、例えば２Ｍ×Ｔｆに設定する。一方、子局２〜５は、上述のステップＳ７の処理に際して、メモリ手段から読み出したＭに対応する受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆを、例えば（２Ｍ＋１）Ｔｆに設定し、この値を基準に判断を行うようにする。
【００６３】
以上のように子局の実際の登録台数Ｍに適合して再送時間Ｔｒと受信継続時間Ｔｒ＋Ｔｆを可変設定することで、子局登録可能台数Ｎより実際の登録台数Ｍが小さい場合に、フレームデータの送受信をより短縮し、子局の間欠受信時の消費電力も一層少なくすることが可能となる。
【００６４】
なお、上述の実施形態では、主に子局２により間欠受信中のフレームデータ受信処理が行われる場合を説明したが、その他の子局についても同様であることはもちろんであり、更に親局が子局同様に間欠受信を行い、上述のフレームデータ受信処理を行うようにしてもよい。この場合、親局においても消費電力の低減が実現できる点で有用な処理となる。
【００６５】
また、上述の実施形態では、本発明をアナログコードレス電話システムに対して適用する場合を説明したが、これに限らず、親局と子局の間で制御チャネルを用いて制御情報を半二重方式により送受信し、子局が一定の時間間隔で間欠受信を行う無線通信システムに対して本発明を広く適用することができる。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、子局が待ち受け中の間欠受信動作を行うのに際し、キャリア検出時の受信継続時間を親局の再送時間と１フレームの時間長の和に設定するようにしたので、制御情報を確実に送受信しつつ、子局のトータルの受信時間が短くでき、間欠受信時の消費電力を抑えることが可能な無線通信システムを提供できる。また、複数の子局を登録可能な無線通信システムにおいて、再送時間を最大登録可能数の２倍の数を乗じたフレーム分に設定したので、半二重方式によりフレームデータを送受信する場合の再送時間と受信継続時間とを最小に設定可能な無線通信システムを提供できる。
【００６７】
請求項２に記載の発明によれば、子局が間欠受信時に受信継続状態となったとき、制御情報に自局の指定データを含むか否かが判断される場合には、受信継続動作を中止するようにしたので、不要な受信を行う時間を短くすることができ、間欠受信時の消費電力を一層抑えることが可能な無線通信システムを提供できる。
【００６８】
【００６９】
請求項３に記載の発明によれば、実際の子局の登録台数を子局に送信して子局似て記憶し、前記再送時間を登録子局数に対応づけて設定するようにしたので、これに応じて受信継続時間も適切に可変され、システム構成に柔軟に対応しつつ間欠受信時の消費電力を抑えることが可能な無線通信システムを提供できる。また、実際に登録子局数の子局が登録されている無線通信システムにおいて、再送時間を１フレームの時間長に登録子局数の２倍の数を乗じたフレーム分に設定したので、半二重方式によりフレームデータを送受信する場合の再送時間と受信継続時間とをシステム構成に柔軟に対応しつつ最小化して設定可能な無線通信システムを提供できる。
【００７０】
請求項４に記載の発明によれば、子局が間欠受信時に受信継続状態となったとき、制御情報に自局の指定データを含むか否かが判断される場合には、受信継続動作を中止するようにしたので、不要な受信を行う時間を短くすることができ、間欠受信時の消費電力を一層抑えることが可能な無線通信システムを提供できる。
【００７１】
【００７２】
請求項５に記載の発明によれば、コードレス電話システムにおいて上述のような制御を行うようにしたので、コードレス電話の子局は、待ち受け時に消費電力を抑えることができ、長い待ち受け時間をとれる利便性の高い子局を備えるコードレス電話システムが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態におけるコードレス電話システムのシステム構成図である。
【図２】 本発明の実施形態におけるフレームデータのデータ構造を示す図である。
【図３】 間欠受信を行う子局に対し、親局からフレームデータが送信されない場合の受信動作のタイミングチャートである。
【図４】 間欠受信を行う子局に対し、親局からフレームデータが送信される場合の受信動作のタイミングチャートである。
【図５】 子局により行われる間欠動作中のフレームデータの受信処理を示すフローチャートである。
【図６】 ４台の子局を備える場合に、親局における再送時間の設定方法を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…親局
２、３、４、５…子局
Claims (5)
- 親局と子局を備え、該親局と該子局は予め定められた制御チャネルを介して制御情報をフレーム単位で送受信し、複数の子局の登録数を記憶する記憶手段を有し、該制御情報に従って無線接続を確立する無線通信システムであって、
前記親局は、
前記子局の指定データを含む制御情報を送信する制御情報送信手段と、
前記制御情報の送信タイミングから所定の再送時間が経過するまでに前記指定データにより示される子局から前記制御情報に対する応答データを含む制御情報が受信されないとき、前記制御情報送信手段により送信された制御情報を再送する制御情報再送手段と、
を備え、
前記子局は、
予め設定された時間間隔で前記制御チャネルに対する間欠受信動作を行う間欠受信動作制御手段と、
前記間欠受信動作中に前記制御チャネルにおけるキャリアを検出するキャリア検出手段と、
前記キャリア検出手段により前記制御チャネルにおけるキャリアが検出された場合は、前記再送時間と１フレームの時間長との和である受信継続時間が経過するまで受信動作を継続する受信継続手段と、
前記受信継続手段による受信動作により、自局の指定データを含む制御情報を受信したか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段により自局の指定データを含む制御情報が検出された場合は、前記親局に対する応答データを含む制御情報を送信する応答手段と、
を備え、
前記再送時間は、前記１フレームの時間長に前記子局の最大登録可能数の２倍の数を乗じた時間に設定されることを特徴とする無線通信システム。 - 前記受信継続手段による受信継続中に、前記検出手段の検出結果が得られた場合、受信継続動作を中止する受信継続中止手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 親局と複数の子局を備え、該親局と該子局は予め定められた制御チャネルを介して制御情報をフレーム単位で送受信し、複数の子局の登録数を記憶する記憶手段を有し、該制御情報に従って無線接続を確立する無線通信システムであって、
前記親局は、
実際に登録されている子局の数を示すデータを送信する子局登録数送信手段と、
前記子局の指定データを含む制御情報を送信する制御情報送信手段と、
前記制御情報の送信タイミングから、登録子局数に対応づけて設定される再送時間が経過するまでに前記指定データにより示される子局から前記制御情報に対する応答データを含む制御情報が受信されないとき、前記制御情報送信手段により送信された制御情報を再送する制御情報再送手段と、
を備え、
前記子局は、
前記子局登録数送信手段により送信された前記登録子局数を示すデータを受信して、記憶する子局登録数記憶手段と、
予め設定された時間間隔で前記制御チャネルに対する間欠受信動作を行う間欠受信動作制御手段と、
前記間欠受信動作中に前記制御チャネルにおけるキャリアを検出するキャリア検出手段と、
前記キャリア検出手段により前記制御チャネルにおけるキャリアが検出された場合は、前記子局登録数記憶手段から前記登録子局数を示すデータを読み出して、前記登録子局数 に対応づけて設定される前記再送時間と１フレームの和である受信継続時間が経過するまで受信動作を継続する受信継続手段と、
前記受信継続手段による受信動作により、自局の指定データを含む制御情報を受信したか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段により自局の指定データを含む制御情報が検出された場合は、前記親局に対する応答データを含む制御情報を送信する応答手段と、
を備え、
前記再送時間は、前記１フレームの時間長に前記登録子局数の２倍の数を乗じた時間に設定されるに設定されることを特徴とする無線通信システム。 - 前記受信継続手段による受信継続中に、前記検出手段の検出結果が得られた場合、受信継続動作を中止する受信継続中止手段を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
- 前記無線通信システムは、電話回線に接続されたコードレス電話システムであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信システム。
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