JP7270226B2

JP7270226B2 - 無線通信システム

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Publication number: JP7270226B2
Application number: JP2018196187A
Authority: JP
Inventors: 俊幸杉谷
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2023-05-10
Anticipated expiration: 2038-10-17
Also published as: JP2020065181A

Description

本発明は、無線信号によって通信を行う制御局、従属局、及び、制御局と従属局間の無線通信を中継する無線中継装置で構成された無線通信システムに関する。

近年、無線技術の発展がめざましく、時分割多重通信を用いたＤＥＣＴ（Digital Enhanced Cordless Telecommunications）（ＥＴＳＩ登録商標）方式の通信方式が提案され、全世界でＤＥＣＴ方式を使用した無線通信機器の普及が進んでいる。日本においても、ＤＥＣＴ方式の通信方式が認可され、その標準化（非特許文献１参照）が進められ、ＤＥＣＴ方式の時分割多重通信で動作するコードレス電話、無線ドアホン、無線中継装置などが商品化されている。

例えば、特許文献１では、時分割多重通信方式を使用した、コードレス電話、無線ドアホン、共用子機、無線中継装置で構成された無線通信システムが開示されている。

また、特許文献２では、無線端末が通話しながら移動し、基地局とレピータ間をハンドオーバーする方法が開示されている。

特開２００６－３５２４１１号公報特開２０１１－１８８５２３号公報

時分割多元接続方式広帯域デジタルコードレス電話の無線局の無線設備標準規格ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｔ１０１２．０版

無線通信のキャリア周波数は、地域（国）毎に法律や規格で決められている。日本では、当初、ＤＥＣＴ方式のキャリア周波数として、１８９５．６１６ＭＨｚ、１８９７．３４４ＭＨｚ、１８９９．０７２ＭＨｚ、１９００．８ＭＨｚ、１９０２．５２８ＭＨｚの５つのキャリア周波数が割り当てられ、ＤＥＣＴ方式の無線通信機器の普及に伴い、１９０４．２５６ＭＨｚのキャリア周波数が新たに割り当てられた。そして、非特許文献１に示されるよう、それぞれのキャリア周波数に対し、表１に示すキャリア番号が割り当てられた。

ところで、例えば、特許文献１の無線通信システムは、コードレス電話、無線ドアホン、共用子機、無線中継装置は、同じ無線通信方式で動作することでそれぞれの通信を保障し、また、新旧モデルでの互換性が確保していた。これらの無線通信機器は、制御局から送信される制御信号を従属局や無線中継装置が受信して、制御局、無線中継装置、従属局の時分割多重通信の同期を取り、相互の通信を行う。制御局は、無線通信方式に応じて割り当てられたキャリアの中から１つのキャリアを使用して制御信号を送信する。無線中継装置、及び、従属局は、無線通信方式に応じて割り当てられた各々のキャリア周波数で制御信号のサーチを行い、登録した制御局から送信される制御信号を受信し、制御局と通信を行う。

そのため、日本のＤＥＣＴ方式のように途中で使用可能なキャリアが追加された場合、追加されたキャリアを使用可能な制御局と追加されたキャリアでの通信ができない無線中継装置、従属局とで構成される無線通信システムでは、キャリア周波数の選択を行う制御において改善の余地が残されていた。

また、制御局と無線中継装置が同じキャリア周波数で動作することを前提として設計されていた場合、ＤＥＣＴ方式のように従属局が選択したキャリア周波数の無線信号で通信を行う無線通信システムでは、従属局が制御局と無線中継装置の間をハンドオーバーする動作において、ハンドオーバー先の制御局、または、無線中継装置に対し、ハンドオーバー先の機器が対応していないキャリア周波数を使用した無線信号の通信を起動し、ハンドオーバーを失敗するような支障をきたす可能性があった。

本発明は、このような従来技術の改善を図るべく案出されたものであり、その主な目的は、制御局、従属局、無線中継装置で構成される無線通信システムにおいて、制御局と無線中継装置で使用可能なキャリア周波数が異なっていても支障をきたすことなくシステム内の無線通信が可能な無線通信システムを提供することである。

本発明の一態様に係る無線通信システムは、制御局、従属局、および、前記制御局と前記従属局間の無線通信を中継する無線中継装置で構成され、各装置間で互いに、第１のキャリア周波数群または第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を用いて時分割多重通信による無線通信を行う無線通信システムであって、前記第１のキャリア周波数群は、少なくとも１つのキャリア周波数で構成され、前記第２のキャリア周波数群は、前記第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を除く少なくとも１つのキャリア周波数で構成され、前記従属局および前記無線中継装置は、前記制御局より送信される制御信号に同期して動作し、前記制御局は、前記無線中継装置が未登録の場合、または、前記第１のキャリア周波数群、及び、前記第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信が可能な前記無線中継装置が登録された場合、前記第１のキャリア周波数群、及び、前記第２のキャリア周波数群に属するいずれかのキャリア周波数を使用して前記制御信号を送信し、前記第１のキャリア周波数群及び前記第２のキャリア周波数群に属する各々のキャリア周波数が使用可能であることを前記制御信号で報知し、前記第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信が可能で、且つ、前記第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信ができない前記無線中継装置が登録された場合、前記第１のキャリア周波数群に属するいずれかのキャリア周波数を使用して前記制御信号を送信し、前記第１のキャリア周波数群に属する各々のキャリア周波数が使用可能であることを前記制御信号で報知する、構成とする。

本発明によれば、制御局は、無線中継装置の登録状況、及び、登録された無線中継装置が第２のキャリア周波数群に属する各々のキャリア周波数での通信が可能か否かに応じて、無線通信システム内で使用する無線信号のキャリア周波数を制御するので、制御局と無線中継装置で使用可能なキャリア周波数が異なっていても支障をきたすことなく無線通信システム内の無線通信が可能となる。

第１実施形態におけるコードレス電話の親機の構成例を示すブロック図第１実施形態におけるコードレス電話の子機の構成例を示すブロック図第１実施形態における無線中継装置の構成例を示すブロック図第１実施形態におけるコードレス電話の親機の動作例を示すフローチャート第１実施形態におけるコードレス電話の親機の中継装置登録モード起動時の動作例を示すシーケンス図第１実施形態におけるコードレス電話の親機及び第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応した無線中継装置の中継装置登録の動作例を示すシーケンス図第１実施形態におけるコードレス電話の親機及び第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応していない無線中継装置の中継装置登録の動作例を示すシーケンス図

前記課題を解決するためになされた第１の発明の無線通信システムは、制御局、従属局、および、前記制御局と前記従属局間の無線通信を中継する無線中継装置で構成され、各装置間で互いに、第１のキャリア周波数群または第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を用いて時分割多重通信による無線通信を行う無線通信システムであって、前記第１のキャリア周波数群は、少なくとも１つのキャリア周波数で構成され、前記第２のキャリア周波数群は、前記第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を除く少なくとも１つのキャリア周波数で構成され、前記従属局および前記無線中継装置は、前記制御局より送信される制御信号に同期して動作し、前記制御局は、前記無線中継装置が未登録の場合、または、前記第１のキャリア周波数群、及び、前記第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信が可能な前記無線中継装置が登録された場合、前記第１のキャリア周波数群、及び、前記第２のキャリア周波数群に属するいずれかのキャリア周波数を使用して前記制御信号を送信し、前記第１のキャリア周波数群及び前記第２のキャリア周波数群に属する各々のキャリア周波数が使用可能であることを前記制御信号で報知し、前記第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信が可能で、且つ、前記第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信ができない前記無線中継装置が登録された場合、前記第１のキャリア周波数群に属するいずれかのキャリア周波数を使用して前記制御信号を送信し、前記第１のキャリア周波数群に属する各々のキャリア周波数が使用可能であることを前記制御信号で報知する、構成とする。

これによれば、制御局は、登録された無線中継装置が第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を用いた通信ができない場合、自己の制御信号を含め第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を無線通信システム内で使用しないように使用可能なキャリア周波数を制限するので、従属局が制御局と無線中継装置の間をハンドオーバーする動作において、ハンドオーバー先の制御局、または、無線中継装置に対し、ハンドオーバー先の機器が対応していないキャリア周波数を使用した無線信号の通信を起動してしまい、ハンドオーバーが失敗することを無くすことができる。

また、無線通信装置の登録の有無、登録された無線通信装置の能力に応じて、無線通信システム内で使用するキャリア周波数を切り替えるので、使用可のキャリア周波数を無駄に制限する必要が無くなり、無線リソース不足による通信失敗の発生を低減でき、利便性を高めることができる。

前記課題を解決するためになされた第２の発明の前記制御局は、前記無線中継装置の登録状態の変化により使用可能なキャリア周波数を変更する場合、前記制御信号の送信を停止し、予め決められた時間経過後、使用可能なキャリア周波数を使用して前記制御信号を送信し、使用可能なキャリア周波数を報知し、前記従属局は、前記制御信号を受信していない時間が、前記予め決められた時間以上経過した場合、前記使用可能なキャリア周波数を報知する制御信号を受信して通信を行う、構成とする。

これによれば、ＤＥＣＴ方式の通信のように、制御信号で送信される呼び出し信号、親機識別符号、制御情報等が一定周期で送信され、待機中の従属局が、呼び出し信号の送信周期にあわせて制御局を受信する間欠受信を行う無線通信システムにおいて、制御局は、無線通信システム内で使用するキャリア周波数を変更時、一旦、制御信号を停止し、変更された無線通信システム内で使用するキャリア周波数を報知するので、従属局は、制御信号の停止により、制御信号の再同期が起動され、変更された無線通信システム内で使用するキャリア周波数を報知する情報を受信し、動作を切り替えることができる。

前記課題を解決するためになされた第３の発明の前記制御局は、前記無線中継装置の登録モードが起動されると、前記第１のキャリア周波数群に属するいずれかのキャリア周波数を使用し前記制御信号を送信し、前記制御信号で前記無線中継装置の登録モードが起動されたことを報知する、構成とする。

これによれば、無線中継装置の登録受付け中は、第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数から選択されたキャリア周波数を用いて登録受付け中であることを報知する制御信号を送信するので、登録しようとする無線中継装置が第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での動作に対応しているか否かに関わらず、無線通信による無線中継装置の登録が可能となり、利便性が向上する。

続いて、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態では、本発明の無線通信システムをコードレス電話に応用した場合を例にして説明を行う。

先ず、第１実施形態における無線通信システムの制御局として動作するコードレス電話の親機１００の構成例について、図１を用いて説明する。

図１は、第１実施形態におけるコードレス電話の親機１００の構成例を示すブロック図である。

親機１００において、無線部１０１は、送信信号列を変調し無線信号として送信を行い、受信した無線信号を復調し、受信信号列を出力する。フレーム処理部１０２は、時分割多重通信のフレーム、スロットのタイミングにあわせてビット同期信号、シンクワード、送信データ、誤り検出符号からなる送信信号列を生成し、無線部１０１に出力し、無線部１０１より入力された受信信号列よりシンクワードに基づいて、受信データ、誤り検出符号を取り出し、出力する。機器情報記憶部１０３は、登録された無線中継装置の第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の対応能力、すなわち、キャリア番号９のキャリア周波数を使用した通信に対応しているか否かの情報（以下、キャリア９対応情報と記す）を記憶する。なお、キャリア９対応情報として、キャリア番号９のキャリア周波数を使用した通信に対応している場合、“ｔｒｕｅ”が機器情報記憶部１０３に記憶され、キャリア番号９のキャリア周波数を使用した通信に対応していない場合、“ｆａｌｓｅ”が機器情報記憶部１０３に記憶される。表示部１０５は、中継装置登録モードが起動されたことの表示、回線からの着信時に発信元の電話番号の表示等を行う。報知部１０６は、中継装置登録モードが起動されたことや回線からの着信を音により報知する。操作部１０８は、中継装置登録モードの起動操作等の入力を行う。回線制御部１１０は、有線の電話回線網との間で通信を行う。制御部１２０は、親機１００の全体の制御を行う。制御部１２０は、制御用のソフトウェアが記憶されたメモリ（ＲＯＭ）、制御用の一時記憶用のメモリ（ＲＡＭ）、演算処理装置（ＣＰＵ）等で構成される。

以上で、第１実施形態におけるコードレス電話の親機１００の構成例についての説明を終了する。

次に、第１実施形態におけるコードレス電話の子機２００の構成例について、図２を用いて説明する。

図２は、第１実施形態におけるコードレス電話の子機２００の構成例を示すブロック図である。

子機２００において、無線部２０１は、送信信号列を変調し無線信号として送信を行い、受信した無線信号を復調し、受信信号列を出力する。フレーム処理部２０２は、時分割多重通信のフレーム、スロットのタイミングにあわせてビット同期信号、シンクワード、送信データ、誤り検出符号からなる送信信号列を生成し、無線部２０１に出力し、無線部２０１より入力された受信信号列よりシンクワードに基づいて、親機１００、または、後述する子機２００との時分割多重通信の同期を維持し、受信データ、誤り検出符号を取り出し、出力する。親機情報記憶部２０３は、登録された制御局（コードレス電話親機１００）の親機識別情報を記憶する。表示部２０５は、回線からの着信時に発信元の電話番号の表示、後述する操作部２０８で入力された発信先の電話番号等の表示を行う。報知部２０６は、回線からの着信を音により報知する。操作部２０８は、発信時の電話番号の入力、着信応答操作等の入力を行う。制御部２２０は、子機２００の全体の制御を行う。制御部２２０は、制御用のソフトウェアが記憶されたメモリ（ＲＯＭ）、制御用の一時記憶用のメモリ（ＲＡＭ）、演算処理装置（ＣＰＵ）等で構成される。

以上で第１実施形態におけるコードレス電話の子機２００の構成例についての説明を終了する。

次に、第１実施形態における無線中継装置３００の構成例について、図３を用いて説明する。

図３は、第１実施形態における無線中継装置３００の構成例を示すブロック図である。

無線中継装置３００において、無線部３０１は、送信信号列を変調し無線信号として送信を行い、受信した無線信号を復調し、受信信号列を出力する。フレーム処理部３０２は、時分割多重通信のフレーム、スロットのタイミングにあわせてビット同期信号、シンクワード、送信データ、誤り検出符号からなる送信信号列を生成し、無線部３０１に出力し、無線部３０１より入力された受信信号列よりシンクワードに基づいて、親機１００との時分割多重通信の同期を維持し、受信データ、誤り検出符号を取り出し、出力する。親機情報記憶部３０３は、登録した制御局（コードレス電話親機１００）の親機識別情報を記憶する。表示部３０５は、登録モードが起動されたこと表示を行う。操作部３０８は、登録モードの起動操作の入力を行う。制御部３２０は、無線中継装置３００の全体の制御を行う。制御部３２０は、制御用のソフトウェアが記憶されたメモリ（ＲＯＭ）、制御用の一時記憶用のメモリ（ＲＡＭ）、演算処理装置（ＣＰＵ）等で構成される。

以上で第１実施形態における無線中継装置３００の構成例についての説明を終了する。

次に、第１実施形態におけるコードレス電話の親機１００が、登録された無線中継装置３００の能力に応じてキャリア周波数の使用を制御する動作について説明を行う。なお、以下の説明では、親機１００と無線中継装置３００が先に述べた表１に示すキャリア周波数、キャリア番号を用いてＤＥＣＴ方式の無線通信を行う場合のキャリア周波数を制御する動作を例に説明を行う。また、表１に示すキャリア番号０、１、２，３，４の４つのキャリア周波数を本発明の第１のキャリア周波数群のキャリア、キャリア番号９のキャリア周波数を本発明の第２のキャリア周波数群のキャリアとした場合の動作を例に以下の説明を行う。

先ず、第１実施形態におけるコードレス電話の親機１００の動作について図４を用いて説明を行う。

図４は、第１実施形態におけるコードレス電話の親機１００の動作例を示すフローチャートである。

親機１００が起動されると、フローはステップ３０１に進む。

ステップ３０１において、親機１００の制御部１２０は、動作開始時、登録済み無線中継装置の読み込みを行う。すなわち、機器情報記憶部１０３より、登録された無線中継装置３００がキャリア番号９に対応したキャリア周波数を使用した通信に対応しているか否かを示すキャリア９対応情報の読み込みを行う。そして、フローはステップ３０２に進む。

ステップ３０２において、制御部１２０は、第２のキャリア周波数群のキャリア周波数（キャリア番号９のキャリア周波数）を使用した通信が未対応の無線中継装置３００が登録されていないかを調べる。すなわち、機器情報記憶部１０３より読み込んだ登録済み無線中継装置３００のキャリア９対応情報の値を確認する。登録済みの無線中継装置３００のキャリア９対応情報がキャリア番号９のキャリア周波数を使用した通信が未対応であることを示す“ｆａｌｓｅ”であれば（ステップ３０２：Ｙｅｓ）、ステップ３０４に進み、登録済みの無線中継装置３００のキャリア９対応情報が“ｔｕｒｅ”であるか、無線中継装置３００が未登録であれば（ステップ３０２：Ｎｏ）、フローはステップ３０３に進む。

ステップ３０３おいて、制御部１２０は、制御信号の送信と無線通信システム内の無線通信のキャリア周波数に使用可能なキャリア周波数のキャリア番号を、第１キャリア周波数群、及び、第１キャリア周波数群に含まれる全てのキャリア周波数に対応した番号、すなわち、０、１、２、３、４、９の６つに設定する。そして、フローはステップ３０５に進む。

ステップ３０４おいて、制御部１２０は、制御信号の送信と無線通信システム内の無線通信のキャリア周波数に使用可能なキャリア周波数のキャリア番号を、第１キャリア周波数群に含まれる全てのキャリア周波数に対応した番号、すなわち、０、１、２、３、４の５つに設定する。そして、フローはステップ３０５に進む。

ステップ３０５では、親機１００は、親機識別情報、使用可能キャリア番号（ステップ３０３、ステップ３０４で設定された使用可能なキャリア周波数のキャリア番号“０、１、２、３、４、９”、または、“０、１、２、３、４”）、動作モード（通常モード）、呼び出し信号等を報知する制御信号の送信を行いながら、子機２００からの位置登録や呼接続等の通信を待ち受ける通常モードの起動を行う。制御部１２０は、フレーム内の１つのスロットで制御信号の送信を行い（以下、制御信号を送信するスロットを制御スロットと呼ぶ）、制御スロット以外のスロット（以下、待ち受けスロットと呼ぶ）で、受信を行うように、無線部１０１、フレーム処理部１０２を制御する。このとき、制御信号は、ステップ３０３、または、ステップ３０４で設定されたキャリア番号の中から選択された１つのキャリア番号に対応したキャリア周波数で送信される。また、待ち受けスロットでは、フレーム毎にステップ３０３またはステップ３０４で設定された使用可能なキャリア番号のキャリア周波数の信号を受信するように、フレーム毎に受信周波数を切り替えながら、子機２００、無線中継装置３００からの信号を持ちうけると共に妨害波のレベル検知を行う。また、ステップ３０５では、制御信号の干渉妨害を回避するための制御信号の移動の処理が行われる。制御部１２０は、定期的に制御信号の送信を停止し、制御スロットで、制御信号の送信に使用していたキャリア周波数での受信を行うように無線部１０１、フレーム処理部１０２を制御し、制御スロットにおける妨害波のレベルを検知する。そして、制御部１２０は、待ち受けスロットで検知した各キャリア周波数と各スロットの組合せにおける妨害波のレベルと制御スロットにおける妨害波のレベルを比較し、最も妨害波のレベルが低いステップ３０３、または、ステップ３０４で設定されたキャリア番号に対応する各キャリア周波数とスロットの組合せを選択して、選択したスロットで選択したキャリア周波数の制御信号の送信を再開するように、無線部１０１、フレーム処理部１０２を制御する。そして、フローはステップ３０６に進む。なお、制御信号の送信、待ち受けスロットの受信が起動された状態でステップ３０５に遷移してきた場合、それらの制御を継続し、制御信号の干渉妨害を回避するための制御信号の移動の処理を行う。

ステップ３０６において、中継装置登録モードが起動されたか否かの判定を行う。制御部１２０は、操作部１０８で中継装置登録モードを起動する操作が行われたかを判断し、中継装置登録モードを起動する操作が行われた場合（ステップ３０６：Ｙｅｓ）、ステップ３１０に進み、中継装置登録モードを起動する操作が行われていなかった場合（ステップ３０６：Ｎｏ）、フローはステップ３０５に進む。

ステップ３１０おいて、制御部１２０は、制御信号用のキャリア周波数を第１キャリア周波数群に含まれるキャリア周波数で送信するように、無線部１０１、フレーム処理部１０２を制御する。すなわち、ステップ３０５の通常モードでの動作時、第２キャリア周波数群に含まれるキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）で制御信号を送信していた場合、制御部１２０は、待ち受けスロットで検知した各キャリア周波数と各スロットの組合せにおける妨害波のレベルを比較し、最も妨害波のレベルが低い第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数とスロットの組合せを選択して、選択したスロットで選択したキャリア周波数の制御信号の送信を行うように、無線部１０１、フレーム処理部１０２を制御する。そして、フローはステップ３１１に進む。

ステップ３１１では、親機１００は、親機識別情報、使用可能キャリア番号、動作モード（中継装置登録モード）等を報知する制御信号の送信を行いながら、無線中継装置からの中継装置登録要求を待ち受ける中継装置登録モードの起動を行う。制御部１２０は、ステップ３１１に遷移すると、中継装置登録の制限タイマを起動し、表示部１０５で中継装置登録中であることを表示し、報知部１０６で中継装置登録中であることを報知するように制御を行う。そして、フローはステップ３１２に進む。

ステップ３１２において、中継装置登録が完了したか否かの判定を行う。制御部１２０は、無線中継装置３００との中継装置登録のシーケンスが正しく完了したかを判断し、中継装置登録が完了していた場合（ステップ３１２：Ｙｅｓ）、ステップ３１４に進み、中継装置登録が完了していなかった場合（ステップ３１２：Ｎｏ）、フローはステップ３１３に進む。

ステップ３１３において、中継装置登録の制限タイマが満了したか否かの判定を行う。制御部１２０は、中継装置登録の制限タイマが満了したかを判断し、中継装置登録の制限タイマが満了していた場合（ステップ３１３：Ｙｅｓ）、ステップ３０１に進み、中継装置登録の制限タイマが満了していなかった場合（ステップ３１３：Ｎｏ）、フローはステップ３１２に進む。なお、中継装置登録の制限タイマが満了し（ステップ３１３：Ｙｅｓ）、フローはステップ３０１に進む。そして、上述のステップ３０１、ステップ３０２、ステップ３０３、ステップ３０４、ステップ３０５の説明と同様に登録済の機器情報が読み込まれ（ステップ３０１）、無線中継装置の能力が判定され（ステップ３０２）、無線中継装置の能力に応じて制御信号で使用可能なキャリア番号が設定され（ステップ３０３、または、ステップ３０４）、ステップ３０５に進み、通常モードでの動作に戻る。

ステップ３１４において、中継装置登録が完了すると、親機１００は、無線中継装置の登録シーケンスで通知された情報（第２のキャリア周波数群のキャリア周波数（キャリア番号９のキャリア周波数）に応じて機器情報記憶部１０３に、“ｔｕｒｅ”、または、“ｆａｌｓｅ”を書き込む。そして、フローはステップ３１５に進む。

ステップ３１５において、親機１００は、制御信号を一定時間停止する。制御部１２０は、制御信号の送信を一定時間停止するように、無線部１０１、フレーム処理部１０２を制御する。制御信号の一時停止により、制御信号を受信して親機１００に同期して待ち受け動作を行っていた子機２００は、一旦、圏外となり、親機１００が制御信号の送信を再開すると、新たに、親機より報知される使用可能キャリア番号を報知する制御信号を受信し、受信した使用可能キャリア番号の情報に従った動作に切り替えられる。なお、使用可能なキャリア番号の変更がない場合、例えば、無線中継装置が未登録の状態から、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信に対応した無線中継装置が登録された場合、制御信号の停止は行わなくてもよい。そして、ステップ３０１に進む。

無線中継装置の登録が完了し、フローがステップ３０１に進むと、上述のステップ３０１、ステップ３０２、ステップ３０４、ステップ３０５の説明と同様に新たに登録された無線中継装置の機器情報が読み込まれ（ステップ３０１）、無線中継装置の能力が判定され（ステップ３０２）、登録された無線中継装置の能力に応じてステップ３０４、または、ステップ３０５に進み、制御信号の送信と無線通信システム内の無線通信のキャリア周波数に使用可能なキャリア周波数のキャリア番号が設定され、ステップ３０５に進み、通常モードでの動作に戻る。

以上で第１実施形態における制御局として動作するコードレス電話の親機の動作についての説明を終了する。

次に第１実施形態における制御局として動作するコードレス電話の親機の中継装置登録動作のシーケンスの例について説明する。なお、以下の説明で使用する各シーケンス図では、そのメッセージの送信で使用可能な送信周波数に対応するキャリア番号を“送信キャリア：”に続く番号で記載している。また、各シーケンス図において、同じ動作におけるシーケンスは、同じ番号（シーケンス番号）を付している。

先ず、第１実施形態における無線通信装置の制御局として動作するコードレス電話の親機の中継装置登録モード起動時の動作例を示すシーケンスについて説明を行う。

図５は、第１実施形態における制御局として動作するコードレス電話の親機の中継装置登録モード起動時の動作例を示すシーケンス図である。

図５のシーケンスは、親機１００が、通常モードで待機中の状態からの動作シーケンスを示している。また、親機１００に第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９のキャリア周波数）での通信に対応していない無線中継装置が登録されていない場合のシーケンスを示している。

図５に示すように、通常モードで動作中、親機１００は、第１のキャリア周波数群、及び、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の中から選ばれた１つのキャリアを選択して制御信号の送信を行っている。

通常モードの待機中、親機１００は、キャリア番号０、１、２、３、４、９の６つキャリア番号から選ばれたキャリア番号に対応するキャリア周波数を使用して、親機識別符号を通知する制御信号を送信し（シーケンス４０１）、０、１、２、３、４、９の６つキャリア番号に対応するキャリア周波数での通信が可能であることを通知する制御信号を送信し（シーケンス４０２）、通常モードで動作中であることを通知する制御信号を送信し（シーケンス４０３）、外線からの着信時等に子機を呼び出す呼び出し信号を通知する制御信号を送信する（シーケンス４０４）。なお、親機識別符号、使用可能なキャリア周波数のキャリア番号、動作モード、呼び出し信号を通知する制御信号は、以降、通常モードが継続される間、繰り返し送信される（図示せず）。

通常モードの待機中に中継装置登録モード起動の操作が行われると（シーケンス４１０）、中継装置登録モードが起動され、親機１００は、第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の中から選ばれた1つのキャリアを選択して制御信号の送信を行う。このとき、親機１００は、キャリア番号０、１、２、３、４の５つキャリア番号から選ばれたキャリア番号に対応するキャリア周波数を使用して、親機識別符号を通知する制御信号を送信し（シーケンス４１１）、０、１、２、３、４、９の６つキャリア番号に対応するキャリア周波数での通信が可能であることを通知する制御信号を送信し（シーケンス４１２）、中継装置登録モードで動作中であることを通知する制御信号を送信する（シーケンス４１３）。なお、親機識別符号、使用可能なキャリア周波数のキャリア番号、動作モードを通知する制御信号は、以降、中継装置登録モードが継続される間、繰り返し送信される（図示せず）。

以上で、第１実施形態におけるコードレス電話の親機１００の中継装置登録モード起動時の動作例を示すシーケンスについての説明を終了する。

次に、第１実施形態におけるコードレス電話の親機１００及び第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応した無線中継装置３００の中継装置登録の動作例を示すシーケンスについて説明を行う。

図６は、第１実施形態におけるコードレス電話の親機１００及び第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応した無線中継装置３００の中継装置登録の動作例を示すシーケンス図である。

図６のシーケンスは、親機１００が、中継装置登録モードが起動された状態で、無線中継装置３００が、未登録の状態からの動作シーケンスを示しており、上述の図５のシーケンスに続く動作例を示すシーケンスである。

図６に示すように、中継装置登録モードで動作中、親機１００は、キャリア番号０、１、２、３、４の５つキャリア番号から選ばれたキャリア番号に対応するキャリア周波数を使用して、親機識別符号を通知する制御信号を送信し（シーケンス４１１）、０、１、２、３、４、９の６つキャリア番号に対応するキャリア周波数での通信が可能であることを通知する制御信号を送信し（シーケンス４１２）、中継装置登録モードで動作中であることを通知する制御信号を送信している（シーケンス４１３）。

一方、無線中継装置３００は、中継装置登録モードが起動されると（シーケンス５００）、制御部３２０は、受信周波数を順次変えながら連続受信を行うように、無線部３０１、フレーム処理部３０２を制御する。このとき、親機のサーチを行う受信周波数は、第１のキャリア周波数群、及び、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の中から選択される。

無線中継装置３００は、親機識別符号、使用可能キャリアを報知している制御信号を受信し、動作モードが中継装置登録モードであることを報知していることを受信すると、親機１００との時分割多重通信の同期を確立し、受信した使用可能キャリアで通知されたキャリア周波数の中から、自らが使用可能なキャリア周波数を選択して、親機１００との無線通信を行うための無線リンクを起動する。親機１００は、第１のキャリア周波数群、及び、第２のキャリア周波数群に属する全てのキャリア周波数を使用可能キャリアとして報知しているので、親機１００との無線通信を行うための無線信号のキャリア周波数は、第１のキャリア周波数群、及び、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の中から選択される。そして、親機１００と無線中継装置３００の無線リンクの起動が完了すると、無線中継装置３００より、親機１００へ第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応していることを通知する情報を付加した中継装置登録要求が送信される（シーケンス５０１）。

第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応していることを通知する情報を付加した中継装置登録要求を受信すると、中継装置登録を受け付けたことを通知する中継装置登録受付けのメッセージを、無線中継装置３００に送信し（シーケンス５０２）、機器情報記憶部１０３に“ｔｒｕｅ”を書き込む。そして、親機１００は、無線中継装置３００との無線リンクを解放し、中継装置登録モードを終了する。一方、無線中継装置３００は、中継装置登録を受け付けたことを通知する中継装置登録受付のメッセージを受信すると、制御部３２０は、親機１００の親機識別情報を親機情報記憶部３０３に書き込み、無線リンクを解放し、親機１００の制御信号を受信し、子機２００からの通信を待ち受けるよう無線部３０１、フレーム処理部３０２を制御する。

親機１００は、中継装置登録モードが終了すると、通常モードが起動され、登録された無線中継装置３００のキャリア９対応情報が“ｔｒｕｅ”であるため、第１のキャリア周波数群、及び、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の中から選ばれた1つのキャリアを選択して制御信号の送信を行う。親機１００は、キャリア番号０、１、２、３、４、９の６つキャリア番号から選ばれたキャリア番号に対応するキャリア周波数を使用して、親機識別符号を通知する制御信号を送信し（シーケンス５１１）、０、１、２、３、４、９の６つキャリア番号に対応するキャリア周波数での通信が可能であることを通知する制御信号を送信し（シーケンス５１２）、通常モードで動作中であることを通知する制御信号を送信し（シーケンス５１３）、外線からの着信時等に子機を呼び出す呼び出し信号を通知する制御信号を送信する（シーケンス５１４）。なお、親機識別符号、使用可能なキャリア周波数のキャリア番号、動作モード、呼び出し信号を通知する制御信号は、以降、通常モードが継続される間、繰り返し送信される（図示せず）。

以上で第１実施形態におけるコードレス電話の親機１００及び第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応した無線中継装置３００の中継装置登録の動作例を示すシーケンスについての説明を終了する。

次に、第１実施形態におけるコードレス電話の親機１００及び第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応していない無線中継装置３００の中継装置登録の動作例を示すシーケンスについて説明を行う。

図７は、第１実施形態における制御局として動作するコードレス電話の親機及び第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応していない無線中継装置３００の中継装置登録の動作例を示すシーケンス図である。

図７のシーケンスは、親機１００が、中継装置登録モードが起動された状態で、無線中継装置３００が、未登録の状態からの動作シーケンスを示しており、上述の図５のシーケンスに続く動作例を示すシーケンスである。

図７に示すように、中継装置登録モードで動作中、親機１００は、キャリア番号０、１、２、３、４の５つキャリア番号から選ばれたキャリア番号に対応するキャリア周波数を使用して、親機識別符号を通知する制御信号を送信し（シーケンス４１１）、０、１、２、３、４、９の６つキャリア番号に対応するキャリア周波数での通信が可能であることを通知する制御信号を送信し（シーケンス４１２）、中継装置登録モードで動作中であることを通知する制御信号を送信している（シーケンス４１３）。

一方、無線中継装置３００は、中継装置登録モードが起動されると（シーケンス６００）、制御部３２０は、受信周波数を順次変えながら連続受信を行うように、無線部３０１、フレーム処理部３０２を制御する。このとき、親機のサーチを行う受信周波数は、第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の中から選択される。

無線中継装置３００は、親機識別符号、使用可能キャリアを報知している制御信号を受信し、動作モードが中継装置登録モードであることを報知していることを受信すると、親機１００との時分割多重通信の同期を確立し、受信した使用可能キャリアで通知されたキャリア周波数の中から、自らが使用可能なキャリア周波数を選択して、親機１００との無線通信を行うための無線リンクを起動する。親機１００は、第１のキャリア周波数群、及び、第２のキャリア周波数群に属する全てのキャリア周波数を使用可能キャリアとして報知しているが、無線中継装置３００は、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信に対応していないので、親機１００との無線通信を行うための無線信号のキャリア周波数は、第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の中から選択される。そして、親機１００と無線中継装置３００の無線リンクの起動が完了すると、無線中継装置３００より、親機１００へ第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応していないことを通知する情報を付加した中継装置登録要求が送信される（シーケンス６０１）。

親機１００は、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応していないことを通知する情報を付加した中継装置登録要求を受信すると、中継装置登録を受け付けたことを通知する中継装置登録受付けのメッセージを、無線中継装置３００に送信し（シーケンス６０２）、機器情報記憶部１０３に“ｆａｌｓｅ”を書き込む。そして、親機１００は、無線中継装置３００との無線リンクを解放し、中継装置登録モードを終了する。一方、無線中継装置３００は、中継装置登録を受け付けたことを通知する中継装置登録受付のメッセージを受信すると、制御部３２０は、親機１００の親機識別情報を親機情報記憶部３０３に書き込み、無線リンクを解放し、親機１００の制御信号を受信し、子機２００からの通信を待ち受けるよう無線部３０１、フレーム処理部３０２を制御する。

親機１００は、中継装置登録モードが終了すると、通常モードが起動され、登録された無線中継装置３００のキャリア９対応情報が“ｆａｌｓｅ”であるため、第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の中から選ばれた1つのキャリアを選択して制御信号の送信を行う。親機１００は、キャリア番号０、１、２、３、４の５つキャリア番号から選ばれたキャリア番号に対応するキャリア周波数を使用して、親機識別符号を通知する制御信号を送信し（シーケンス６１１）、０、１、２、３、４の５つキャリア番号に対応するキャリア周波数での通信が可能であることを通知する制御信号を送信し（シーケンス６１２）、通常モードで動作中であることを通知する制御信号を送信し（シーケンス６１３）、外線からの着信時等に子機を呼び出す呼び出し信号を通知する制御信号を送信する（シーケンス６１４）。なお、親機識別符号、使用可能なキャリア周波数のキャリア番号、動作モード、呼び出し信号を通知する制御信号は、以降、通常モードが継続される間、繰り返し送信される（図示せず）。

以上で第１実施形態における制御局として動作するコードレス電話の親機及び第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数（キャリア番号９に対応するキャリア周波数）での通信に対応していない無線中継装置３００の中継装置登録の動作例を示すシーケンスについての説明を終了する。

次に、無線中継装置３００の待機中の動作について説明を行う。

無線中継装置３００は、親機１００への登録が完了すると、親機１００の制御信号を受信しながら、自らも制御信号の送信を行い、子機３００からの通信を待ち受ける動作を開始する。制御部３２０は、フレーム内の１つのスロットで制御親機１００からの制御信号の受信を行いながら、自らも１つのスロットで制御信号の送信を行い、残りのスロットで受信を行うように無線部３０１、フレーム処理３０２を制御する。無線中継装置３００は、制御信号として、親機１００から送信された制御信号の受信データに基づいて、親機識別情報、使用可能キャリア番号、呼び出し信号を送信する。

次に、子機２００の待機中の動作について説明を行う。

子機２００は、電源が投入されると、制御部２２０は、受信周波数を順次変えながら連続受信を行う親機サーチを行うように、無線部２０１、フレーム処理部２０２を制御する。このとき、親機１００のサーチを行う受信周波数は、第１のキャリア周波数群、及び、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の中から選択される。そして、親機情報記憶部２０３に記憶されている親機識別符号に一致する親機識別符号を報知している制御信号を見つけだし、登録された親機１００、または、親機１００の無線信号を中継する無線中継装置３００と同期を確立する。そして、通信に使用可能なキャリア番号を報知する制御信号を受信し、通信に使用できるキャリア番号を記憶する。そして、子機２００の制御部２２０は、子機を呼び出す呼び出し信号を通知する制御信号の送信周期にあわせて受信を行う間欠受信を行うように、無線部２０１、フレーム処理部２０２を制御する。

次に、間欠受信中に制御信号の受信ができなくなった場合の動作について説明を行う。

子機２００は、間欠受信中、一定時間、制御信号の受信失敗を継続すると、間欠受信を停止し、親機サーチの動作を開始する。子機２００の制御部２２０は、間欠受信中、制御信号の受信失敗の継続時間を監視し、閾値を越えると、間欠受信の動作を停止するように、無線部２０１、フレーム処理部２０２を制御する。そして、制御部２２０は、受信周波数を順次変えながら連続受信を行う親機サーチを行うように、無線部２０１、フレーム処理部２０２を制御する。このとき、親機１００のサーチを行う受信周波数は、第１のキャリア周波数群、及び、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数の中から選択される。そして、親機情報記憶部２０３に記憶されている親機識別符号に一致する親機識別符号を報知している制御信号を見つけだし、登録された親機１００、または、親機１００の無線信号を中継する無線中継装置３００と同期を確立する。そして、通信に使用可能なキャリア番号を報知する制御信号を受信し、通信に使用できるキャリア番号を記憶する。そして、子機２００の制御部２２０は、子機を呼び出す呼び出し信号を通知する制御信号の送信周期にあわせて受信を行う間欠受信を行うように、無線部２０１、フレーム処理部２０２を制御し、間欠受信状態に復帰する。

以上、本発明を、その好適実施形態の実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施の形態では、本発明の無線通信装置を家庭用のコードレス電話に組み込んだ例を示したが、本発明の無線通信装置は、センサやカメラが接続されたホームオートメーションネットワークへの組み込みも可能である。

また、例えば、本実施の形態では、無線通信システム内に登録される無線中継装置が１台の場合を例に説明したが、無線通信システム内に登録される無線中継装置は複数であってもよい。この場合は、制御局は、例えば、登録された各無線中継装置が、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を使用した通信に対応しているか否かを機器情報記憶部１０３に記憶し、第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を使用した通信に対応していない無線中継装置が１台でも登録されていれば、第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を使用して制御信号の送信を行い、第１のキャリア周波数群に属する各々のキャリア周波数が使用可能であることを制御信号で報知するように動作する。

また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

本発明に係る無線通信装置は、複数のキャリア周波数から１つのキャリア周波数を選択して無線通信を行うコードレス電話のような通信機器の無線通信装置として有用である。

１００親機
１０１無線部
１０２フレーム処理部
１０３機器情報記憶部
１０５表示部
１０６報知部
１０８操作部
１１０回線制御部
１２０制御部
２００子機
２０１無線部
２０２フレーム処理部
２０３親機情報記憶部
２０５表示部
２０６報知部
２０８操作部
２２０制御部
３００無線中継装置
３０１無線部
３０２フレーム処理部
３０３親機情報記憶部
３０５表示部
３０８操作部
３２０制御部

Claims

制御局、従属局、および、前記制御局と前記従属局間の無線通信を中継する無線中継装置で構成され、前記制御局と前記従属局間、前記制御局と前記無線中継装置間、及び、前記無線中継装置と前記従属局間それぞれの無線通信において、第１のキャリア周波数群または第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を用いて時分割多重通信による無線通信を行う無線通信システムであって、
前記第１のキャリア周波数群は、少なくとも１つのキャリア周波数で構成され、
前記第２のキャリア周波数群は、前記第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数を除く少なくとも１つのキャリア周波数で構成され、
前記従属局および前記無線中継装置は、前記制御局より送信される制御信号に同期して動作し、
前記制御局は、
前記無線中継装置が未登録の場合、または、前記第１のキャリア周波数群、及び、前記第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信が可能な前記無線中継装置が登録された場合、前記第１のキャリア周波数群、及び、前記第２のキャリア周波数群に属するいずれかのキャリア周波数を使用して前記制御信号を送信し、前記第１のキャリア周波数群及び前記第２のキャリア周波数群に属する各々のキャリア周波数が使用可能であることを前記制御信号で報知し、
前記第１のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信が可能で、且つ、前記第２のキャリア周波数群に属するキャリア周波数での通信ができない前記無線中継装置が登録された場合、前記第１のキャリア周波数群に属するいずれかのキャリア周波数を使用して前記制御信号を送信し、前記第１のキャリア周波数群に属する各々のキャリア周波数が使用可能であることを前記制御信号で報知する、
無線通信システム。
前記制御局は、
前記無線中継装置の登録状態の変化により使用可能なキャリア周波数を変更する場合、前記制御信号の送信を停止し、
予め決められた時間経過後、使用可能なキャリア周波数を使用して前記制御信号を送信し、使用可能なキャリア周波数を報知し、
前記従属局は、
前記制御信号を受信していない時間が、前記予め決められた時間以上経過した場合、前記使用可能なキャリア周波数を報知する制御信号を受信して通信を行う、
請求項１に記載の無線通信システム。
前記制御局は、
前記無線中継装置の登録モードが起動されると、前記第１のキャリア周波数群に属するいずれかのキャリア周波数を使用し前記制御信号を送信し、前記制御信号で前記無線中継装置の登録モードが起動されたことを報知する、
請求項１または２に記載の無線通信システム。