JP4170237B2

JP4170237B2 - 無線システム

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Publication number: JP4170237B2
Application number: JP2004033579A
Authority: JP
Inventors: 正岩佐
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2024-02-10
Also published as: JP2005229187A

Description

本発明は、１台の基地局と、複数のリピータ局と、複数の移動局とを有する無線システムに関し、特にリピータ機能とローミング機能を兼ね備えた無線システムに関するものである。

例えば無線モデムを用いて端末装置間で相互に通信を行うシステムを構築した場合、予め無線モデムの送受信可能な通信エリア（使用周波数で異なるが、例えば屋内で６０ｍ程度、屋外で３００ｍ程度）が決まっているため、無線モデムの設置場所が通信エリア内に制限され、通信エリアの拡張を図ることができないという問題があった。この問題を解消するため、図８に示す無線システム５１が知られている。

図８に示す無線システム５１は、２台の無線モデム５２（５２Ａ，５２Ｂ）と、１台のリピータ５３を備えて構成され、各無線モデム５２Ａ，５２Ｂに端末装置５４Ａ，５４Ｂが接続されている。この無線システム５１では、無線モデム５２からリピータ５３に向う方向の上りの周波数と、リピータ５３から無線モデム５２に向う方向の下りの周波数に同一周波数を用い、端末装置５４Ａ，５４Ｂ間で相互に通信を行う場合、ユーザーが送信側の端末装置（例えば５４Ａ）から専用コマンドを入力している。

専用コマンドには、例えば＠ＴＸＴ［宛先アドレス］［メッセージ］、＠ＴＢＮ［宛先アドレス］［メッセージ］、＠ＴＸＲ［リピータアドレス］［宛先アドレス］［メッセージ］、＠ＴＢＲ［リピータアドレス］［宛先アドレス］［メッセージ］などの形式が用いられる。なお、＠はコマンドヘッダ、ＴＸＴはリピータ経由無しのテキストデータ送信、ＴＢＮはリピータ経由無しのバイナリデータ送信、ＴＸＲはリピータ経由のテキストデータ送信、ＴＢＲはリピータ経由のバイナリデータ送信、［リピータアドレス］は経由するリピータのアドレス、［宛先アドレス］はメッセージを送る相手無線モデムのアドレス、［メッセージ］は送信する任意のデータを意味する。

このように、図８の無線システム５１では、上記専用コマンドを用い、無線モデム５２Ａ，５２Ｂ間の通信状況に応じてユーザーがリピータ５３経由の有無を設定し、無線モデム５２Ａ，５２Ｂを介して端末装置５４Ａ，５４Ｂ間で通信を行っていた。すなわち、無線モデム５２Ａ，５２Ｂ間に通信の妨げとなる例えば壁などの障害物５５が無く、無線モデム５２が通信エリア内に設置されている場合には、リピータ５３を経由せずに直接無線モデム５２Ａ，５２Ｂを介して端末装置５４Ａ，５４Ｂ間で通信していた。これに対し、無線モデム５２Ａ，５２Ｂ間に障害物５５がある場合には、リピータ５３を経由して無線モデム５２Ａ，５２Ｂを介して端末装置５４Ａ，５４Ｂ間で通信を行っていた。

しかしながら、図８の無線システム５１では、通信時に専用コマンドを用いており、リピータ５３を経由して無線モデム５２Ａ，５２Ｂを介して端末装置５４Ａ，５４Ｂ間で通信を行う場合には、経由するリピータ５３のアドレスをユーザーが事前に専用コマンドで設定しなければならず、通信を運用する上でユーザーの作業負担となっていた。また、上りと下りの周波数に同一周波数を用いているため、リピータ５３の送受のアンテナ間での結合により信号が混信して正常に通信できないおそれがあった。

ところで、移動無線システムにおいて無線電波の届かない不感地を無くし、サービスエリアの拡大を図ることを目的とする無線中継装置が下記特許文献１に開示されている。

図９は特許文献１に開示される無線中継装置の概略構成図である。図９に示すように、特許文献１に開示される無線中継装置６１は、無線基地局６２と移動局６３の間に設置される。無線基地局６２の送信機６４と受信機６５は、アンテナ６６を介して無線電波の送受信を行っている。無線基地局６２の下りの無線周波数ｆ１の電波は、無線基地局６２の方向に向いている無線中継装置６１のアンテナ６７で受信される。このアンテナ６７で受信された電波は、アンテナ共用器６８を介して増幅器６９で増幅され、周波数変換ユニット７０で周波数変換された周波数ｆ２となる。この周波数ｆ２の無線周波信号は、増幅器７１で増幅され、アンテナ共用器７２を介してアンテナ７３から送出される。移動局６３は、この周波数ｆ２の無線周波信号を受信する。

これに対し、移動局６３から送出された周波数Ｆ２の電波は、無線中継装置６１のアンテナ７３で受信され、アンテナ共用器７２を介して増幅器７４で増幅された後、周波数変換ユニット７５で周波数Ｆ１の信号に変換される。その後、増幅器７６で増幅され、アンテナ共用器６８を介してアンテナ６７より送出される。この周波数Ｆ１の無線電波は、無線基地局６２のアンテナ６６を介して受信機６５で受信される。

このように、特許文献１に開示される無線中継装置６１では、下りの無線周波数であるｆ１とｆ２を異なる帯域の無線周波数とし、上りの無線周波数であるＦ１とＦ２も同様に異なる帯域の無線周波数としている。これにより、アンテナ６７とアンテナ７３の干渉による発振マージンを考慮する必要が低減し、増幅器の利得を充分大きくして長距離中継が可能となり、サービスエリアの拡大を図っている。
特開２０００−３１８８０号公報

しかしながら、図８に示す無線システム５１において、リピータ５３を多段に構成した上で、無線モデム５２Ａ，５２Ｂ間における上りと下りの周波数に上述した特許文献１に開示される異なる帯域の無線周波数を用いたとしても、ユーザーが各リピータ５３のアドレスを事前に専用コマンドで設定し、どのリピータ５３を経由するか予めリピータ５３の通信経路を決めておく必要があり、通信を運用する上でのユーザーの作業負担が増し、リピータ５３の通信経路を意識しないで通信を行うことはできなかった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、通信エリアの拡大を図りつつユーザーがリピータの通信経路を意識しないで通信を行うことができる無線システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された無線システムは、１台の基地局と、複数のリピータ局と、複数の移動局とを備えた無線システムであって、
前記複数のリピータ局はそれぞれ上位局と下位局とを備えており、
前記基地局と前記複数のリピータ局の上位局間の通信では、予め決められた周波数グループ内の一つの周波数を使用し、
前記複数のリピータ局の下位局と前記移動局間の通信では、前記基地局と前記複数のリピータ局の上位局間の通信で使用される周波数と異なり、かつ前記周波数グループ内で前記複数のリピータ局の下位局ごとに異なる周波数を使用し、
前記基地局と前記複数のリピータ局のうち下位にあたるものが定期的にビーコンを送信しており、
前記移動局は、前記周波数グループ内の全ての周波数を使い、前記ビーコンが聞こえる間は周波数を固定して受信待機し、自身の移動によって前記ビーコンが聞こえなくなったときに前記周波数グループ内の周波数をスキャンして別の相手局を探し、
前記基地局から前記複数のリピータ局を介して前記複数の移動局に向う方向の通信時には、前記基地局から前記複数のリピータ局の各上位局に同報で送信し、各上位局が受信した信号を自身の下位局に転送して同報で送信し、
前記複数の移動局から前記複数のリピータ局を介して前記基地局へ向う方向の通信時には、各移動局がビーコンを受信したリピータ局の下位局に送信し、当該リピータ局の下位局が受信した信号を自身の上位局に転送して送信することを特徴とする。

請求項２に記載された無線システムは、請求項１の無線システムにおいて、
前記リピータ局は、上位局から下位局へ向う方向の送信時に常に同報で送信し、下位局から上位局へ向う方向の送信時には、下位局が受信した受信制御データに含まれる上位局アドレスのみを自身の上位局アドレスに書き換えて送信することを特徴とする。

本例の無線システム１では、基地局２がリピータ局３に対して同報で送信し、リピータ局３の上位局３ａが基地局２の周波数と異なる周波数でリピータ局３の下位局３ｂに転送する。この基地局２とリピータ局３で使用される周波数はグループ化されており、移動局４がこれらの周波数のどれかを受信している。

そして、リピータ局３の下位局３ｂは、常に移動局４に対して同報で送信するので、経由するリピータ局３を指定する必要がない。しかも、リピータ局３内の上位局３ａと下位局３ｂで周波数を分けることにより混信する心配もない。

本例の無線システム１によれば、リピータ機能とローミング機能を兼ね備えた構成なので、ユーザーがリピータ局３の通信経路を意識しないで通信を行うことができる。また、リピータ局３も図示の１段に限らず、多段に構成することが可能なので、通信エリアを拡張することができる。

図１は本発明に係る無線システムの概略構成図、図２は本発明の無線システムにおける基地局と移動局の機能ブロック図、図３は本発明の無線システムにおけるリピータ局の機能ブロック図、図４は本発明の無線システムで使用される周波数の一例を示す図、図５は図４の周波数の分割方法の一例を示す図、図６は図５の周波数の分割方法で分割された周波数グループの一例を示す図、図７は本発明の無線システムに用いられるデータフォーマットに含まれる受信制御データのフォーマット構成の一例を示す図である。

図１に示すように、本例の無線システム１は、リピータ機能とローミング機能を兼ね備えたものであり、１台の基地局２と、複数のリピータ局３（図１の例では３台：３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）と、複数の移動局４（図１の例では２台：４Ａ，４Ｂ）とを備えている。

図２に示すように、親局としての基地局２は、アンテナ１１、送信部１２、受信部１３、コマンド制御部１４、周波数／送受信制御部１５、インターフェース部１６を備えており、インターフェース部１６には外部機器１７として例えばパソコンなどの端末装置が接続される。

送信部１２は、周波数／送受信制御部１５の制御により、後述する周波数グループの一つの周波数ｆ１で無線データ（メッセージ）をアンテナ１１から同報で送信している。また、送信部１２は、周波数／送受信制御部１５の制御により、定期的に周波数ｆ１のビーコンを送信している。受信部１３は、周波数／送受信制御部１５の制御により、リピータ局３の上位局３ａから送信される周波数ｆ１の無線データ（メッセージ）をアンテナ１１から受信している。

コマンド制御部１４は、外部機器１７からユーザーが入力するコマンドをインターフェース部１６を介して取込み、この取り込んだコマンド内容に応じた制御指令（ビーコン送信指令、無線データ送信指令など）を周波数／送受信制御部１５に出力している。

周波数／送受信制御部１５は、コマンド制御部１４からの制御指令により送信部１２および受信部１３を制御している。すなわち、周波数／送受信制御部１５は、コマンド制御部１４からの制御指令によりビーコン送信指令があると、送信部１２がアンテナ１１を介して定期的に周波数ｆ１のビーコンを送信するように送信部１２を制御している。また、周波数／送受信制御部１５は、コマンド制御部１４からの制御指令により無線データ送信指令があると、送信部１２がアンテナ１１を介して周波数ｆ１により無線データ（メッセージ）を同報で送信するように送信部１２を制御している。さらに、周波数／送受信制御部１５は、受信部１３がアンテナ１１を介してリピータ局３の上位局３ａから送信される周波数ｆ１の無線データを受信するように受信部１３を制御している。

インターフェース部１６は、外部機器１７からコマンドが入力しており、この入力されたコマンドをコマンド制御部１４に出力している。

図２に示すように、子局としての各移動局４（４Ａ，４Ｂ）は、アンテナ２１、送信部２２、受信部２３、コマンド制御部２４、周波数／送受信制御部２５、インターフェース部２６を備えており、インターフェース部２６には外部機器２７として例えば各種センサなどが接続される。なお、図２において、移動局４の各構成要素を括弧付きの符号で示している。

各移動局４（４Ａ，４Ｂ）は、後述する基地局２およびリピータ局３が使用する周波数グループ内の一つの周波数（図１の例では、周波数ｆ１〜ｆ４のいずれか）に切り替えて運用される。すなわち、各移動局４（４Ａ，４Ｂ）は、基地局２およびリピータ局３が定期的に送信するビーコンを受信したとき、受信したビーコンの周波数に固定して受信待機している。これに対し、移動局４の移動によりビーコンを受信できなくなったときには、周波数グループ内で受信周波数をスキャンして切り替え、基地局２およびリピータ局３からのビーコンを探す機能（ローミング機能）を有している。

送信部２２は、アンテナ２１を介してリピータ局３の下位局３ｂからの無線データ（メッセージ）を受信したときに、周波数／送受信制御部２５の制御により、周波数グループ内の周波数（例えば受信先のリピータ局３の周波数がｆ２であればｆ２）でアンテナ２１からＡＣＫを含む無線データを送信している。受信部２３は、周波数／送受信制御部２５の制御により、リピータ局３の下位局３ｂから同報送信される無線データ（メッセージ）をアンテナ２１から受信している。

コマンド制御部２４は、外部機器２７からの信号をインターフェース部２６を介して取り込むとともに、受信部２３が受信した無線データをインターフェース部２６を介して取込み、外部機器２７からの信号や受信部２３が受信した無線データに応じた制御指令（ＡＣＫ送信指令、無線データ送信指令など）を周波数／送受信制御部２５に出力している。

周波数／送受信制御部２５は、コマンド制御部２４からの制御指令により送信部２２および受信部２３を制御している。すなわち、周波数／送受信制御部２５は、コマンド制御部２４からの制御指令によりＡＣＫ送信指令があると、アンテナ２１を介してビーコンを受信したリピータ局３の下位局３ｂに対し、後述する周波数グループ内の周波数でＡＣＫを含む無線データを送信するように送信部２２を制御している。また、周波数／送受信制御部２５は、アンテナ２１を介してリピータ局３の下位局３ｂから同報送信される無線データ（メッセージ）を受信するように受信部２３を制御している。

インターフェース部２６は、外部機器２７とコマンド制御部２４との間、送信部２２および受信部２３とコマンド制御部２４との間のコマンドや無線データの送受を行っている。

図３に示すように、中継局としてのリピータ局３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）は、上位の基地局２と通信する上位局３ａと、下位の移動局４と通信する下位局３ｂを備えて構成される。

図３に示すように、上位局３ａは、アンテナ３１、送信部３２、受信部３３、コマンド制御部３４、周波数／送受信制御部３５、インターフェース部３６を備えている。同様に、下位局３ｂは、アンテナ４１、送信部４２、受信部４３、コマンド制御部４４、周波数／送受信制御部４５、インターフェース部４６を備えている。上位局３ａのインターフェース部３６と下位局３ｂのインターフェース部４６との間は、例えばクロスケーブルにより接続されている。

上位局３ａの各構成要素について説明すると、送信部３２は、移動局４からのＡＣＫを含む無線データを、アンテナ４１を介して下位局３ｂの受信部４３が受信したときに、周波数／送受信制御部３５の制御により、受信部４３からインターフェース部４６，３６を介して入力される受信制御データを自分の送信制御データとしてコピーし、上位局アドレスのみ自分の上位局アドレスに書き換えてアンテナ３１から周波数ｆ１で送信している。受信部３３は、周波数／送受信制御部３５の制御により、基地局２から同報送信される周波数ｆ１の無線データ（メッセージ）をアンテナ３１から受信している。

コマンド制御部３４は、下位局３ｂからの無線データに応じて周波数／送受信制御部３５に制御指令を出力している。周波数／送受信制御部３５は、コマンド制御部３４からの制御指令により送信部３２および受信部３３を制御している。

すなわち、周波数／送受信制御部３５は、移動局４からのＡＣＫを含む無線データを、アンテナ４１を介して下位局３ｂの受信部４３が受信し、コマンド制御部３４からの制御指令により無線データ転送指令があると、受信部４３からインターフェース部４６，３６を介して入力される受信制御データを自分の送信制御データとしてコピーし、上位局アドレスのみ自分の上位局アドレスに書き換え、この送信制御データをアンテナ３１から送信するように送信部３２を制御している。また、周波数／送受信制御部３５は、受信部３３がアンテナ３１を介して基地局２から同報送信される周波数ｆ１の無線データ（メッセージ）を受信するように受信部３３を制御している。

インターフェース部３６は、コマンド制御部３４と送信部３２および受信部３３との間、コマンド制御部３４と送信部４２および受信部４３との間のコマンドや無線データの送受を行っている。

次に、下位局３ｂの各構成要素について説明すると、送信部４２は、基地局２からの無線データ（メッセージ）を、アンテナ３１を介して上位局３ａの受信部３３が受信したときに、周波数／送受信制御部３５の制御により、受信部３３からインターフェース部３６，４６を介して転送入力される無線データ（メッセージ）をアンテナ４１から基地局２とは異なる周波数（図１の例では、リピータ局３Ａがｆ２、リピータ局３Ｂがｆ３、リピータ局３Ｃがｆ４）で同報送信している。受信部４３は、周波数／送受信制御部３５の制御により、移動局４からのＡＣＫを含む無線データをアンテナ４１から受信している。

コマンド制御部４４は、上位局３ａからの無線データに応じて周波数／送受信制御部４５に制御指令を出力している。周波数／送受信制御部４５は、コマンド制御部４４からの制御指令により送信部４２および受信部４３を制御している。

すなわち、周波数／送受信制御部４５は、基地局２からの無線データ（メッセージ）を、アンテナ３１を介して上位局３ａの受信部３３が受信し、コマンド制御部４４からの制御指令により同報送信指令があると、受信部３３からインターフェース部３６，４６を介して転送入力される無線データ（メッセージ）をアンテナ４１から同報送信するように送信部４２を制御している。また、周波数／送受信制御部４５は、移動局４からのＡＣＫを含む無線データをアンテナ４１から受信するように受信部４３を制御している。

インターフェース部４６は、コマンド制御部４４と送信部４２および受信部４３との間、コマンド制御部４４と送信部３２および受信部３３との間のコマンドや無線データの送受を行っている。

上記のように構成される無線システム１では、基地局２およびリピータ局３の各々異なる周波数（図１の例ではｆ１〜ｆ４）が周波数グループの構成周波数であり、移動局４を周波数グループモードで運用する。周波数グループについて説明すると、本例の無線システム１では、図４に示すように、例えば２４７２．０〜２４９５．０ＭＨｚに１ＭＨｚセパレーションで２４波を割り当てて運用することができる。図４に示す２４波の周波数は、さらに図５に示すように、Ａ〜Ｈの８通りの周波数グループに分割される。図５における周波数グループの分割方法（１グループに何波使用するか）と、グループ番号（グループ分けされた個々のグループにつけられる番号）は、例えば不図示のメモリレジスタで予め設定される。

次に、図１に示す無線システムにおいて、基地局２から例えば移動局４Ａに向けてメッセージを送信する場合の動作を順を追って説明する。まず、通信に先立って、使用する周波数を図６に示すような６グループ４波モードとして、グループ番号０、使用周波数番号０，６，１２，１８を選択し、基地局２の周波数ｆ１を使用周波数番号０、リピータ局３Ａの周波数ｆ２を使用周波数番号６、リピータ局３Ｂの周波数ｆ３を使用周波数番号１２、リピータ局３Ｃの周波数ｆ４を使用周波数番号１８に設定する。

通信時において、基地局２およびリピータ局３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）のうち下位局にあたるものがビーコンを定期的に送信する。ビーコンは、所定周期毎（例えば約２００ｍｓ周期）で送信される。移動局４（４Ａ，４Ｂ）は、ビーコンを受信すると、周波数変更要求カウンターをクリアし、周波数変更までの時間を延ばし、周波数をビーコンの周波数に固定して受信待機している。移動局４Ａ，４Ｂは、自身の移動によりビーコンが受信できなくなると、周波数グループ（ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４に相当する使用周波数番号０，６，１２，１８）内で受信周波数をスキャンして切り替え、周波数変更を例えば５００ｍｓで行い、ビーコンを探す（自動ローミング機能）。

上記自動ローミング機能が動作している状態で、ユーザーアプリケーションソフトにより移動局４Ａ向けのメッセージを入力する。例えば＠ＴＸＴ［移動局アドレス］［メッセージ］ＣＲＬＦの送信制御データを送信コマンドとして入力する。なお、＠はコマンドヘッダ、ＴＸＴはテキストデータ送信、［移動局アドレス］はメッセージを送る相手の移動局のアドレス、［メッセージ］は送信する任意のデータである。

上記送信コマンドが入力されると、基地局２がメッセージを周波数ｆ１で同報送信する。図１において、３台のリピータ局３Ａ，３Ｂ，３Ｃの上位局３ａは、基地局２からの送信コマンドを受信し、その受信データを自身のリピータ局３Ａ，３Ｂ，３Ｃの下位局３ｂに有線で転送する。

次に、３台のリピータ局３Ａ，３Ｂ，３Ｃの下位局３ｂは、それぞれの周波数（ｆ２〜ｆ４）により同報送信する。移動局４Ａは周波数ｆ３でメッセージを受信し、ＡＣＫを含む無線データを返信する。

このとき、周波数ｆ３でメッセージを受信した移動局４Ａ以外の他の移動局４Ｂは受信データ内の［移動局アドレス］のアドレスチェックにより、自身のアドレスでないので受信しない。

そして、周波数ｆ３のリピータ局３Ｂの下位局３ｂは、移動局４ＡからのＡＣＫを含む無線データを受信すると、その受信データを自身のリピータ局３Ｂの上位局３ａに有線で転送する。このとき、移動局４ＡからのＡＣＫを含む無線データを受信できないリピータ局３Ａ，３Ｃ（ｆ２，ｆ４）は、タイムアウトした時点で受信待機する。

次に、リピータ局３Ｂの上位局３ａは周波数ｆ１でＡＣＫを含む無線データを送信する。基地局２はリピータ局３Ｂの上位局３ａからＡＣＫを含む無線データを受信すると、送信成功レスポンス（Ｐ０）を基地局２に接続された外部機器１７に返す。リピータ局３Ｂの上位局３ａからＡＣＫを含む無線データを受信できない場合は、タイムアウトした時点で送信失敗レスポンス（Ｎ０）を基地局２に接続された外部機器１７に返す。

ここで、上記通信中におけるリピータ局３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）の内部動作について説明すると、リピータ局３は、例えば２台の無線モデムをクロスケーブルで接続した上位局３ａと下位局３ｂで構成される。図１の例では、上位局３ａが基地局２と通信し、下位局３ｂが移動局４（４Ａ，４Ｂ）と通信する。上位局３ａと下位局３ｂ間の通信は専用フォーマットで行われる。受信側は、受信データをもう１台に対する送信コマンドとして有線（クロスケーブル）に出力する。送信コマンドは、例えば＠ＲＰＴ［受信制御データ］［受信メッセージ］ＣＲＬＦを用いる。ここで、受信制御データは、例えば図７に示すような７バイトのバイナリデータで構成され、宛先アドレス、送信元アドレス、メッセージバイト数、パケット種類、周波数番号、パケット番号、上位局アドレスなどが含まれる。送信側は、受信制御データを自分の送信制御データとしてコピーし、上位局アドレスのみ自分の上位局アドレスに書き換える。そして、リピータ３は、上位局アドレスが自分と一致したときに受信データを転送する。なお、上位局アドレスが２５５のときは同報とし、上位局から下位局に送信する場合は常に２５５としている。

このように、本例の無線システム１では、基地局２がリピータ局３に対して同報で送信し、リピータ局３の上位局３ａが基地局２の周波数と異なる周波数でリピータ局３ｂの下位局３ｂに転送する。この基地局２とリピータ局３で使用される周波数はグループ化されており、移動局４がこれらの周波数のどれかを受信している。

そして、リピータ局３の下位局３ｂは、常に移動局４に対して同報で送信するので、経由するリピータ局３を指定する必要がない。しかも、リピータ局３内の上位局３ａと下位局３ｂで周波数を分けることにより混信する心配もなく、この関係は周波数が区別できる限りリピータ局３を多段に構成して行うことができる。

すなわち、本例の無線システム１によれば、多段のリピータ機能と自動ローミング機能を兼ね備えた構成なので、ユーザーがリピータ局３の通信経路を意識しないで通信を行うことができる。しかも、リピータ局３は、上位局と下位局で周波数を分ければ、図示の１段に限らず、多段に構成することが可能なので、通信エリアを拡張することができる。

また、リピータ局３の管理を無線機が持つことにより、ユーザー側でのシステムの開発工数を削減することができる。しかも、自動ローミングを実現するために、定期的な更新が必要な無線システムのマップをメモリに持たせる必要がなく、外部機器の開発工数も削減できるので、通信システム全体のコストダウンを図ることができる。

ところで、上述した形態では、図３に示すように、２台の無線モデムで１台のリピータ局３を構成しているが、１台の無線モデムで送受信の周波数を切り替えて１台のリピータ局３を構成することもできる。この構成によれば、上位局側の周波数で受信待機し、上位局から無線データ（メッセージ）を受信すると、下位局側の周波数に切り替えて無線データ（メッセージ）を転送する。そして、ＡＣＫを受信するか、タイムアウトすると、再び上位局側の周波数に戻る。

本発明の無線システムは、例えば工場内の各種工作機械に工場事務所のパソコンから加工データを無線転送したり、工場内の無人搬送台車や無人フォークリフト等への制御指令を無線出力したり、山間部等に多く設置されるマンホールポンプの故障信号を無線回線により通報する他、温度センサーや電流センサー等の各種センサー信号を取込んで無線回線によりデータ伝送したり、病院内の医療機器の情報を中央監視室に伝送し、各医療機器の状態や入院患者の状態を監視するなど様々な分野に利用することができる。

本発明に係る無線システムの概略構成図である。本発明の無線システムにおける基地局と移動局の機能ブロック図である。本発明の無線システムにおけるリピータ局の機能ブロック図である。本発明の無線システムで使用される周波数の一例を示す図である。図４の周波数の分割方法の一例を示す図である。図５の周波数の分割方法で分割された周波数グループの一例を示す図である。本発明の無線システムに用いられるデータフォーマットに含まれる受信制御データのフォーマット構成の一例を示す図である。従来の無線システムの概略構成図である。特許文献１に開示される無線中継装置の概略構成図である。

符号の説明

１無線システム
２基地局
３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）リピータ局
３ａ上位局
３ｂ下位局
４（４Ａ，４Ｂ）移動局
１１，２１，３１，４１アンテナ
１２，２２，３２，４２送信部
１３，２３，３３，４３受信部
１４，２４，３４，４４コマンド制御部
１５，２５，３５，４５周波数／送受信制御部
１６，２６，３６，４６インターフェース部
１７，２７外部機器

Claims

１台の基地局と、複数のリピータ局と、複数の移動局とを備えた無線システムであって、
前記複数のリピータ局はそれぞれ上位局と下位局とを備えており、
前記基地局と前記複数のリピータ局の上位局間の通信では、予め決められた周波数グループ内の一つの周波数を使用し、
前記複数のリピータ局の下位局と前記移動局間の通信では、前記基地局と前記複数のリピータ局の上位局間の通信で使用される周波数と異なり、かつ前記周波数グループ内で前記複数のリピータ局の下位局ごとに異なる周波数を使用し、
前記基地局と前記複数のリピータ局のうち下位にあたるものが定期的にビーコンを送信しており、
前記移動局は、前記周波数グループ内の全ての周波数を使い、前記ビーコンが聞こえる間は周波数を固定して受信待機し、自身の移動によって前記ビーコンが聞こえなくなったときに前記周波数グループ内の周波数をスキャンして別の相手局を探し、
前記基地局から前記複数のリピータ局を介して前記複数の移動局に向う方向の通信時には、前記基地局から前記複数のリピータ局の各上位局に同報で送信し、各上位局が受信した信号を自身の下位局に転送して同報で送信し、
前記複数の移動局から前記複数のリピータ局を介して前記基地局へ向う方向の通信時には、各移動局がビーコンを受信したリピータ局の下位局に送信し、当該リピータ局の下位局が受信した信号を自身の上位局に転送して送信することを特徴とする無線システム。
前記リピータ局は、上位局から下位局へ向う方向の送信時に常に同報で送信し、下位局から上位局へ向う方向の送信時には、下位局が受信した受信制御データに含まれる上位局アドレスのみを自身の上位局アドレスに書き換えて送信することを特徴とする請求項１記載の無線システム。