JP4812384B2 - 無線通信システム及び無線機 - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線機及びこれらの間の通信を中継する中継機を備えた無線通信システム及び該システムに適した無線機に関する。

特定小電力無線機の交信距離を拡張する手段として、従来、中継機が用いられている。
図４は従来の中継機により同時通話を中継する場合の様子を示す。図中の４１は発呼側の特定小電力無線機、４２は着呼側の特定小電力無線機、４３は無線機４１及び４２による同時通話を中継する中継機である。４４は各無線機からの送信波を示す実線の矢印、４５は中継機４３からの送信波を示す破線の矢印である。

中継機４３は発呼側無線機４１との通信及び着呼側無線機４２との通信のために２つのチャンネルＡ及びＢを保持している。同時通話で中継機４３にアクセスを行う場合、チャンネルＡを発呼側無線機４１に割り当て、チャンネルＢを着呼側の無線機４２に割り当てて通信を行う。

なお、これに関連した技術として、特許文献１には、単信方式の無線端末、及びこれと異なる周波数を使用する他の単信方式の無線端末との無線通信を中継する単信方式の無線中継装置であって、一の単信方式の無線端末からの無線信号を受信した時、任意に設定した時間の間に周波数の使用状況を監視し、監視結果に基づいて決定した周波数で、該受信した無線信号を送信するようにした単信無線中継装置が記載されている。

また、特許文献２には、第１の通信圏の中のトランシーバと第２の通信圏の中のトランシーバの間の通信を、広域ネットワークを介して中継する技術が記載されている。該中継に際しては、第１通信圏において電波が送信されていることを検出したとき、当該電波を復調して得た音声信号を、その開始と終了を示すトーン信号とともに広域ネットワークを介して第２通信圏に送信し、第２通信圏では、該トーン信号に基づいて生成されるプレストーク信号により第２通信圏のトランシーバを送信モードに移行させ、該音声信号に基づく送信を行うようにしている。

特開２００４−２８２６４２号公報 特開２００５−１９１７５８号公報

しかしながら、上述図４の同時通話の中継技術によれば、同図のように、発呼側無線機４１及び着呼側無線機４２が１対１であり、異なるチャンネルが割り当てられるように設定されていれば、相互に通信可能である。しかし、図５のように、中継機４３にアクセスする無線機が複数台ある場合、同じチャンネルが設定されている無線機４１及び５４同士では、中継機４３を介した通信を行うことができない。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、中継機を利用して複数の無線機間で同時通話による通信を行う場合に、各無線機からアクセスすることができない無線機をなくすことにある。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る無線通信システムは、発呼側であるとき第１のチャンネルを使用し、着呼側であるとき第２のチャンネルを使用する複数の無線機と、第１チャンネルを用いて送信された情報を受信し、第２チャンネルを使用して送信するとともに、第２チャンネルを用いて送信された情報を受信し、第１チャンネルで送信する中継機とを具備することを特徴とする。

ここで、発呼側とは呼び出した方を意味し、着呼側とは呼び出された方を意味する。第１チャンネルは、同時通信を行う場合、送信と受信用のために対となる２つの周波数帯域で構成される。時分割で送受を行う場合は１つの周波数帯域で構成される。第２チャンネルも同様である。無線機としては、たとえば、同時（双方向）通信が可能な特定小電力無線機が該当する。

この構成において、各無線機は通常、着呼することができるように、第２チャンネルにより受信待受け状態にある。いずれかの無線機が第１チャンネルを用いて発呼すると、その信号は中継機により受信され、第２チャンネルで送信される。そして、送信された信号は、他の受信待受け状態にある無線機により受信される。この後、発呼を行った発呼側の無線機と、着呼を行った着呼側無線機との間で１対Ｎの通信が行われる。この間、発呼側無線機は第１チャンネルを使用し、着呼側の無線機は第２チャンネルを使用する。中継機は第１チャンネル及び第２チャンネル相互間のチャンネル変換を行うことにより、発呼側無線機及び着呼側無線機間の通信を中継する。これによれば、いずれかの無線機が発呼を行った場合、これに応じて、他の待受け状態にある無線機のすべてが着呼することができる。

第２の発明に係る無線通信システムは、第１発明において、各無線機による発呼により、他の着呼側無線機との間で１対複数のリンクを確立することを特徴とする。

第３の発明に係る無線通信システムは、第１発明において、各無線機による他のいずれかの無線機を特定した発呼により、１対１のリンクを確立することを特徴とする。

第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、発呼側無線機と着呼側無線機との間で同時通話が可能であることを特徴とする。

第５の発明に係る無線機は、発呼側であるとき第１のチャンネルを使用し、着呼側であるとき第２のチャンネルを使用することを特徴とする。

本発明によれば、中継機を利用して複数の無線機間で通信を行う場合に、各無線機からアクセスすることができない無線機をなくすることができる。

図１は本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示す。このシステムには、複数の無線機１〜４及び中継機５が含まれる。各無線機１〜４には所定の周波数帯を使用する発呼用のチャンネル（以下、「チャンネルＡ」という。）及び別の周波数帯を使用する着呼用のチャンネル（以下、「チャンネルＢ」という。）が設定されている。中継機５は発呼用の中継機５ａ及び着呼用の中継機５ｂを接続して構成されている。発呼用の中継機５ａには発呼用のチャンネルＡが設定されており、着呼用の中継機５ｂには発呼用のチャンネルＢが設定されている。

図２は各無線機１〜４の構成を示すブロック図である。各無線機１〜４は同図に示すように、チャンネルＡ又はＢに対応する周波数の搬送波を受信し復調して、音声信号を得る受信部２１、受信部２１が出力する音声信号を音波に変換して出力する音声出力部２２、入力される音波を音声信号に変換する音声入力部２３、音声入力部２３からの音声信号を変調して、チャンネルＡ又はＢにおける受信用の前記周波数と対をなす周波数の搬送波に載せ、アンテナを介して送信する送信部２４、必要な情報処理及び各部の制御を行う制御部２５、制御部２５による処理に必要な情報を記憶する記憶部２６、制御部２５の処理結果等を表示する表示部２７、及び、制御部２５に対する操作入力を受け入れるための操作部２８を備える。

チャンネルＡ及びチャンネルＢに対応する周波数は記憶部２６に記憶されている。中継機５を構成する発呼用中継機５ａ及び着呼用中継機５ｂも図２と同様の構成を備える。ただし、発呼用中継機５ａにより受信される各無線機１〜４からのチャンネルＡの搬送波に基づく音声信号が、着呼用中継機５ｂによりチャンネルＢを用いて送信されるように、また、着呼用中継機５ｂにより受信される各無線機１〜４からのチャンネルＢの搬送波に基づく音声信号が、発呼用中継機５ａによりチャンネルＡで送信されるように、発呼用中継機５ａ及び着呼用中継機５ｂの各受信部は、他方の送信部に対しケーブルで接続されている。

この構成において、各無線機１〜４は通常、着呼用のチャンネルＢで受信待受け状態となっている。また、発呼用中継機５ａはチャンネルＡで受信待受け状態となっており、着呼用中継機５ｂはチャンネルＢで受信待受け状態となっている。ここで、図１のように、無線機１が、チャンネルＡを使用して呼出し（発呼）を行うと、これを発呼用中継機５ａが受信し、着呼用中継機５ｂがチャンネルＢを使用して送信する。これを各無線機２〜４はチャンネルＢで受信（着呼）する。これにより、無線機１は発呼局、無線機２〜４は被呼局となって、１対３のリンクが確立し、１対３の同時通話が可能となる。すなわちこのリンクが確立されている間、無線機１はチャンネルＡを使用して送受を行い、無線機２〜４はチャンネルＢを用いて送受を行う。中継機５はチャンネルＡ及びＢ相互間のチャンネル変換を行いながら中継を行う。これにより、無線機１は無線機２〜４との間で同時通話を行うことを可能にすることができる。無線機２〜４間では通話を行うことができない。

同様に、無線機２〜４は、リンクが解消された状態で、チャンネルＡを使用して発呼を行うことにより、発呼局となって、他の無線機との間で１対３のリンクを確立し、１対３の同時通話を可能にすることができる。したがって、いずれの無線機１〜４も、他の無線機すべてを呼び出すことができる。

図３は本発明の別の実施形態に係る無線通信システムの構成を示す。この場合、フリートシンク（ＦｌｅｅｔＳｙｎｃ）という呼出し用のプロトコルを利用し、個別の呼出しを可能にしている。このために、各無線機２１〜２４には識別データとして、フリート番号及びＩＤ番号が設定されている。各無線機２１〜２４の構成図としては、図２を適用することができる。中継機５は図１の場合と同様のものである。各無線機２１〜２４はこの場合も上述の場合と同様に、通常、チャンネルＢにより受信待受け状態にあり、発呼にはチャンネルＡを使用する。

この構成において、図３のように、無線機２２〜２４にはそれぞれ、フリート番号として１１０、１００、及び１１０が設定され、ＩＤ番号として１１００、１１００、及び１０００が設定されているものとする。そして、無線機２１がチャンネルＡを使用し、フリート番号１１０及びＩＤ番号１０００を特定して呼出し（発呼）を行うとすれば、その呼出し信号を、発呼用中継機５ａが受信し、着呼用中継機５ｂがチャンネルＢを用いて送信する。

なおフリート番号及びＩＤ番号は、たとえばＭＳＫ（ｍｉｎｉｍｕｍ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）による変調や、ＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を用いて送信することとができる。この場合、各無線機２１〜２４はＭＳＫ信号の復調やＤＴＭＦ信号のデコードを行う機能を有する。

着呼用中継機５ｂからチャンネルＢを介して送信された呼出し信号は、チャンネルＢで待受け状態にある受信機２２〜２４によて受信される。各無線機２２〜２４は受信した呼出し信号によるフリート番号１１０及びＩＤ番号１０００が自己のフリート番号及びＩＤ番号に一致するか否かを判定し、一致した場合、所定の応答信号をチャンネルＢにより送信する。本例の場合は無線機２４において一致する旨の判定がなされるので、無線機２４のみが応答信号を送信する。

応答信号は着呼用中継機５ｂが受信し、発呼用中継機５ａがチャンネルＡを用いて送信する。これによって中継された応答信号を、無線機２１が受信する。これにより、無線機２１及び２４間でリンクが確立する。以後、無線機２１及び２４間で、同時通話が行われる。リンクが確立されている間、上述と同様に無線機２１はチャンネルＡで送受を行い、無線機２４はチャンネルＢで送受を行う。また、中継機５は、同様にして、チャンネルＡ及びＢ相互間のチャンネル変換を行いながら中継を行う。

これによれば、いずれの無線機２１〜２４も、他の無線機２１〜２４のフリート番号及びＩＤ番号を特定した呼出しを行うことにより、他のいずれの無線機との間で１対１のリンクを確立し、双方向通信を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 図１のシステムの各無線機の構成を示すブロック図である。 本発明の別の実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 従来の中継機により同時通話を中継する場合の様子を示す図である。 中継機にアクセスする無線機が複数台ある場合の不都合を示す図である。

符号の説明

１〜４，２１〜２４，４１，４２，５４：無線機、５，４３：中継機、５ａ：発呼用中継機、５ｂ：着呼用中継機、４４：実線の矢印、４５：破線の矢印。

Claims (4)

1. 第１のチャンネルと前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルとのチャンネル変換を行い中継を行う中継機と、
   前記第１のチャンネル又は前記第２のチャンネルで送信を行う送信部と、前記第１のチャンネル又は前記第２のチャンネルで受信を行う受信部とを備えた無線機と
   を具備した無線通信システムであって、
   前記無線機は、
   前記中継機のリンクが確立していないときに送信を行う場合は第１のチャンネル、受信は第２のチャンネルとし、
   前記第１のチャンネルで送信を行って前記中継機との第１のリンクが確立した場合は前記第１のリンクが確立している間、前記第１のチャンネルで送受信を行い、前記第２のチャンネルで受信を行って前記中継機との第２のリンクが確立した場合は前記第２のリンクが確立している間、前記第２のチャンネルで送受信を行うことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記無線機は、前記第２のチャンネルで受信を行った場合に、受信した信号に呼出しＩＤが付加されている場合は自己のＩＤに一致するかを判定し、前記ＩＤが一致した場合は、所定の応答信号を前記第２のチャンネルで送信し、
   前記中継機が前記応答信号を中継し、他の無線機が受信することで前記無線機と中継機との前記第１のリンクが確立し、前記他の無線機と前記中継機の前記第２のリンクが確立することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記無線機は前記第２のチャンネルで受信を行った場合に、受信した信号に呼出しＩＤが付加されている場合は自己のＩＤに一致するかを判定し、前記ＩＤが一致した場合は、所定の応答信号を前記第２のチャンネルで送信し、前記応答信号を前記中継機が中継し、他の無線機が受信することで前記第１のリンクが確立することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
4. 第１のチャンネル又は前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルで送信を行う送信部と、
   前記第１のチャンネル又は前記第２のチャンネルで受信を行う受信部と、を備えた無線機であって、
   前記第１のチャンネルと前記第２のチャンネルとのチャンネル変換を行い中継を行う中継機とのリンクが確立していないときに送信を行う場合は前記第１のチャンネルでかつ受信待ち受けは前記第２のチャンネルとし、
   前記第１のチャンネルで送信を行って前記中継機との第１のリンクが確立した場合は前記第１のリンクが確立している間、前記第１のチャンネルで送受信を行い、
   前記第２のチャンネルで受信を行って前記中継機との第２のリンクが確立した場合は前記第２のリンクが確立している間、前記第２のチャンネルで送受信を行うことを特徴とする無線機。

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