JPH08107382A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】同一周波数を使用している無線ゾーン間で電波
干渉が発生すると、その電波干渉を抑制して良好な無線
通信環境を維持する。 【構成】構内通信網１０に接続した無線親局１〜６と複
数の無線子局１１〜１ｎ，…６１〜６ｎとで複数の無線
ゾーンＺ１〜Ｚ６を形成し、各無線ゾーンの無線親局及
び各無線子局は、同一チャンネルを使用している他の無
線ゾーンの通信を受信すると、この受信信号からＩＤを
検出し、この検出したＩＤに基づいて該当する無線親局
又は無線子局を特定し、構内通信網により該当する無線
ゾーンの無線親局に送信電力を低減するための制御デー
タを送信する。該当する無線ゾーンの無線親局又は無線
子局は受信した制御データに基づいて送信電力を低減す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の無線ゾーンから
なる無線通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、広い床面積を有するスーパマー
ケットやデパート等で無線通信システムを使用して各フ
ロアに設置されたＰＯＳ端末（電子キャッシュレジス
タ）から商品の売上データをホストコンピュータ等の管
理装置に集計する場合、各フロア別、区域別に複数の無
線ゾーンを設定し、各無線ゾーン毎に無線親局とＰＯＳ
端末にそれぞれ接続した複数の無線子局を配置し、各無
線ゾーンの無線親局を管理装置に接続した有線通信ライ
ンにそれぞれ接続して構内無線通信網を構築し、各無線
ゾーンの無線親局において各無線子局から無線通信によ
り受信した情報を有線通信ラインで管理装置に送信して
集計する無線通信システムを採用している。

【０００３】このような無線通信システムを採用する場
合、無線通信に使用するチャンネル、すなわち周波数を
有効利用するため、比較的離れた無線ゾーン間で同一周
波数となる程度に同一周波数を繰り返し使用している。

【０００４】しかし、電波の伝搬状態は人の増減やフロ
アのレイアウトの変更あるいは建物の周囲環境の変化等
により変化するため、例えば建物に無線システムを構築
した当初は各無線ゾーン間での同一周波数の電波の干渉
は問題にはならなかったが、周囲に新たな建物が立てら
れたり、フロアのレイアウトを変更したりなど環境が変
化すると、例えば一旦外部に漏れた電波が隣接している
建物に反射して他のフロアに回り込むなど電波が遠距離
まで高いレベルで伝搬し、同一周波数を使用している無
線ゾーン間で電波干渉が発生するという問題が生じる。

【０００５】このような問題に対して、例えば各フロア
間や壁や窓などを電波を遮断する建築材でシールド施工
するという対策がある。

【０００６】また、送信電力を制御することも考えら
れ、従来、送信電力を制御する方法としては、例えば特
開平５−３００２２号公報に記載されたものが知られて
いる。

【０００７】これは、交通量が減少した時にその状態を
通信のトラヒック量や位置登録を行っている子局数の検
出、又は他基地局の通話信号又は制御信号を受信してそ
の受信電界レベルから伝搬損失を判定し、伝搬損失が少
ないときには送信電力を低減させ、逆のときには送信電
力を上昇させることにより干渉を低減し周波数の有効利
用を図るというものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、すでに建てら
れた建物にシールド施工するのは非常に困難な作業を伴
うと共に費用もかかるという問題があった。

【０００９】また、特開平５−３００２２号公報のもの
は、伝搬損失を予測して電力制御を行うもので、実際に
干渉した場合に電力制御を行うというものではなく、こ
のため前述したような同一周波数を使用している無線ゾ
ーン間で電波干渉が発生した場合には対処することがで
きなかった。

【００１０】そこで本発明は、同一周波数を使用してい
る無線ゾーン間で電波干渉が発生した場合に、その干渉
を抑制することができ、従って、シールド施工せずに良
好な無線通信環境を維持できる無線通信システムを提供
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
有線の構内通信網に接続した無線親局と、この無線親局
とチャンネルを決めて無線通信を行う複数の無線子局と
を配置した無線ゾーンを複数設けた無線通信システムに
おいて、同一無線ゾーン内の無線親局及び各無線子局
は、データに識別番号を付して互いに無線通信を行い、
無線親局及び各無線子局は、同一チャンネルを使用して
いる他の無線ゾーンの通信を受信すると、この受信信号
から識別番号を検出する手段と、この手段にて検出した
識別番号に基づいて該当する無線親局又は無線子局を特
定する手段と、受信した制御データに基づいて送信電力
を低減する手段を設け、無線親局は、さらに自己又は同
一無線ゾーン内の無線子局が該当する無線親局又は無線
子局を特定すると、構内通信網により該当する無線ゾー
ンの無線親局に送信電力を低減するための制御データを
送信する手段を設けたものである。

【００１２】請求項２対応の発明は、有線の構内通信網
に接続した無線親局と、この無線親局とチャンネルを決
めて無線通信を行う複数の無線子局とを配置した無線ゾ
ーンを複数設けた無線通信システムにおいて、同一無線
ゾーン内の無線親局及び各無線子局は、データに識別番
号を付して互いに無線通信を行い、無線親局及び各無線
子局は、同一チャンネルを使用している他の無線ゾーン
の通信を受信すると、この受信信号から識別番号を検出
する手段と、この手段にて検出した識別番号に基づいて
該当する無線親局又は無線子局を特定する手段と、受信
した制御データに基づいてアンテナの指向性を他の無線
ゾーンへ電波が伝播するのを抑制する方向に変更する手
段を設け、無線親局は、さらに自己又は同一無線ゾーン
内の無線子局が該当する無線親局又は無線子局を特定す
ると、構内通信網により該当する無線ゾーンの無線親局
にアンテナの指向性を変更するための制御データを送信
する手段を設けたものである。

【００１３】

【作用】請求項１対応の発明においては、ある無線ゾー
ンの無線親局又は各無線子局が同一チャンネルを使用し
ている他の無線ゾーンの通信を受信すると、この受信信
号から識別番号を検出し、この検出した識別番号に基づ
いて該当する無線親局又は無線子局を特定する。そして
ある無線ゾーンの無線親局は、自己が識別番号に基づい
て該当する無線親局又は無線子局を特定した場合には構
内通信網により該当する無線ゾーンの無線親局に送信電
力を低減するための制御データを送信する。また、ある
無線ゾーンの無線親局は、同じ無線ゾーン内の無線子局
が識別番号に基づいて該当する無線親局又は無線子局を
特定した場合にはその無線子局から送信電力を低減する
ための制御データを受信し、構内通信網により該当する
無線ゾーンの無線親局に送信する。

【００１４】該当する無線ゾーンの無線親局は制御デー
タを受信すると、特定されたのが自己であれば制御デー
タに基づいて送信電力を低減する。また、特定されたの
が同じ無線ゾーン内の無線子局であれば制御データを該
当する無線子局に無線送信する。これにより該当する無
線子局は制御データに基づいて送信電力を低減する。請
求項２対応の発明においては、他の無線ゾーンの通信を
受信すると、ある無線ゾーンの無線親局は、構内通信網
により該当する無線ゾーンの無線親局にアンテナの指向
性を変更するための制御データを送信する。

【００１５】該当する無線ゾーンの無線親局は制御デー
タを受信すると、特定されたのが自己であれば制御デー
タに基づいてアンテナの指向性を変更する。また、特定
されたのが同じ無線ゾーン内の無線子局であれば制御デ
ータを該当する無線子局に無線送信する。これにより該
当する無線子局は制御データに基づいてアンテナの指向
性を変更する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１７】（実施例１）この実施例は請求項１に対応
した実施例で、図１は無線通信システム全体の構成を示
し、建物の各フロアにはそれぞれ２つの無線ゾーンＺ１
とＺ２、Ｚ３とＺ４、Ｚ５とＺ６を設定している。

【００１８】前記各無線ゾーンＺ１〜Ｚ６には、それぞ
れ１台の無線親局１〜６と、ｎ台の無線子局１１，１
２，…１ｎ、２１，２２，…２ｎ、３１，３２，…３
ｎ、４１，４２，…４ｎ、５１，５２，…５ｎ、６１，
６２，…６ｎを配置している。

【００１９】前記各無線ゾーンＺ１〜Ｚ６の無線親局１
〜６は、互いに有線の構内通信網１０によって接続して
いる。

【００２０】前記各無線局、すなわち無線親局１〜６及
び無線子局１１〜１ｎ、２１〜２ｎ、３１〜３ｎ、４１
〜４ｎ、５１〜５ｎ、６１〜６ｎは、図２に示すよう
に、アンテナ７１と、このアンテナ７１に接続した送受
信切替スイッチ７２と、この送受信切替スイッチ７２に
送信データを出力する送信装置７３と、前記送受信切替
スイッチ７２から受信データを入力する受信装置７４
と、前記送信装置７３及び受信装置７４を制御すると共
に前記送受信切替スイッチ７２を制御する制御装置７５
及びこの制御装置７５に接続したＩ／Ｆ（インターフェ
ース）７６により構成している。

【００２１】なお、無線親局においてはＩ／Ｆ７６は構
内通信網１０に接続し、無線子局においてはＩ／Ｆ７６
はＰＯＳ端末等の端末装置（図示せず）に接続してい
る。

【００２２】前記各無線ゾーンＺ１〜Ｚ６の無線親局と
各無線子局は互いに無線通信を行うが、そのときの通信
データは、図４に示すように、データにフラグ、送信先
ＩＤ（識別番号）、送信元ＩＤを付加したフォーマット
になっている。

【００２３】この無線通信システムにおいては、システ
ムの構築時には同一周波数を使用している無線ゾーン間
の通信は互いに干渉や妨害を与えないように設定されて
いるが、環境の変化、例えばフロアのレイアウトの変更
で電波の伝搬特性が変化したり、システム構築後に周囲
にビルが建設され、アンテナ７１から発射した電波が窓
からビル外に漏れ、周囲のビルの壁面に反射して再びビ
ル内に戻ってくるような状態が発生すると、ある無線ゾ
ーンからの電波が同一のチャンネル、すなわち同一周波
数を使用している他の無線ゾーンに入り込んで干渉を起
こす場合が発生する。

【００２４】例えば無線ゾーンＺ１とＺ４が同一周波数
ｆ１を使用していて無線ゾーンＺ４の電波が無線ゾーン
Ｚ１に入り込む場合が発生する。

【００２５】前記無線親局１〜６及び無線子局１１〜１
ｎ、２１〜２ｎ、３１〜３ｎ、４１〜４ｎ、５１〜５
ｎ、６１〜６ｎは、図３に示すように、データ受信を行
うと、そのデータに付加されている送信元ＩＤが同一の
無線ゾーン内の無線局のＩＤが否かをチェックする。

【００２６】そしてもし、同一の無線ゾーン内の無線局
のＩＤであれば通常の送受信制御を行う。また、同一の
無線ゾーン内の無線局のＩＤでなければ他の無線ゾーン
からの受信であると判断し、そのＩＤから他の無線ゾー
ンの無線親局か無線子局かを特定する。そして特定した
無線親局又は無線子局が属する無線ゾーンの無線親局に
対して図５に示すフォーマットの制御データを送信す
る。この制御データは送信電力を低減するための制御デ
ータで、フラグ、送信先ＩＤ、送信元ＩＤを付加してい
る。

【００２７】無線親局が他の無線ゾーンからの受信を行
ったときにはこの無線親局が構内通信網１０によって特
定した無線親局又は無線子局が属する無線ゾーンの無線
親局に対して制御データを送信する。

【００２８】また、無線子局が他の無線ゾーンからの受
信を行ったときにはこの無線子局は制御データを同一無
線ゾーン内の無線親局に一旦送信する。そして無線親局
は無線子局から制御データを受信すると、構内通信網１
０によって特定した無線親局又は無線子局が属する無線
ゾーンの無線親局に対して制御データを送信する。

【００２９】構内通信網１０から制御データを受信した
無線親局は送信先ＩＤが自己であれば制御データに基づ
いて自己の送信電力を低減制御する。また、送信先ＩＤ
が無線子局であれば受信した制御データを該当する無線
子局に送信する。

【００３０】制御データを受信した無線子局は制御デー
タに基づいて自己の送信電力を低減制御する。

【００３１】前記無線親局１〜６及び無線子局１１〜１
ｎ、２１〜２ｎ、３１〜３ｎ、４１〜４ｎ、５１〜５
ｎ、６１〜６ｎは、送信装置７３に図６に示すように送
信アンプ７３１と変調部７３２を備え、制御装置７５は
送信アンプ７３１の出力を電力制御線７７に印加する制
御電圧を可変することによって可変制御する構成になっ
ている。入力する制御電圧と送信アンプ７３１の出力と
の関係の一例を示すと図７に示す特性になっている。

【００３２】従って、制御データを受信した無線親局又
は無線子局は、制御電圧を低下させて送信アンプ７３１
の出力を低減することになる。

【００３３】制御データを受信した無線親局又は無線子
局の制御を示すと図８に示すようになる。すなわち、受
信状態で制御データを受信すると、制御データには送信
電力のダウン指示があるので、予め決められた変更プロ
グラムに基づいて送信電力をダウンする。

【００３４】そして、同一無線ゾーン内の無線局との通
常の送信を行う。ここで通信エラーが発生すると同じ送
信をやり直す再送が行われ、予め決められた再送上限数
であるｎ回に達するまでに送信が正常に行われた場合は
問題ないが、もし再送回数がｎ回に達すると無線ゾーン
内での通信に支障を来す程度まで送信電力が低下してい
ると判断して逆に送信電力をアップする方向に制御を行
う。

【００３５】このような構成の実施例において、無線ゾ
ーンＺ１の無線親局１が受信状態にあると、このとき無
線親局１はアンテナ７１で受信した信号を送受信切替ス
イッチ７２を介して受信装置７４に取り込み、受信信号
を復調する。そして制御装置７５は受信装置７４が復調
した信号から送信元ＩＤを確認し、同じ無線ゾーンＺ１
内の無線子局１１〜１ｎのＩＤであれば通常の通信を行
う。

【００３６】しかし、受信した信号の送信元ＩＤが同一
周波数を使用している無線ゾーンＺ４の無線親局４又は
無線子局４１〜４ｎのＩＤであった場合、無線親局１は
そのＩＤに対応する無線親局４又は無線子局４１〜４ｎ
の送信電力を低減させるため構内通信網１０を介して無
線親局４に図５に示すフォーマットの制御データを送信
する。

【００３７】例えば送信元ＩＤが無線子局４１であった
ときには無線親局４は受信した制御データを無線子局４
１に無線送信する。無線子局４１は制御データを受信す
るとその制御データに従って送信アンプ７３１の制御電
圧を低下させ送信電力を低減する。

【００３８】例えば、表１に示すように、無線子局４１
は送信電力を＋２１ｄＢｍから＋２０ｄＢｍに１ｄＢｍ
低減して無線親局４との通信を行う。しかし、この状態
でも無線ゾーンＺ１の無線親局１が無線子局４１からの
電波を受信すると、無線親局１は再度無線子局４１に対
して制御データを送信する。これにより、無線子局４１
はさらに送信電力を１ｄＢｍ低減し＋１９ｄＢｍにして
無線親局４との通信を行う。

【００３９】無線子局４１の送信電力が低下するに従っ
て無線親局４との通信における再送回数は増加する傾向
にあり、表１はその状態も示している。なお、再送上限
数はｎ＝５に設定している。

【００４０】このようにして無線子局４１の送信電力が
＋１５ｄＢｍまで低下したとき初めて無線ゾーンＺ１の
無線親局１に対する電波妨害が無くなると、以降無線子
局４１は送信電力を＋１５ｄＢｍにした状態で無線親局
４との通信を行う。この時の再送回数は２回であり、再
送上限数ｎ＝５に達していないので通信に支障はない。

【００４１】こうして無線ゾーンＺ４の無線子局４１が
送信電力＋１５ｄＢｍで無線親局４との通信を行うこと
により、同一周波数を使用して無線通信を行う無線ゾー
ンＺ１に対する妨害は無くなる。

【００４２】従って、無線ゾーンＺ１における無線通信
が良好に行うことができるようになる。

【００４３】

【表１】 また、表２に示すように、無線子局４１の送信電力が＋
１５ｄＢｍまで低下してもまだ無線ゾーンＺ１に対する
妨害が無くならないときには無線子局４１の送信電力は
さらに１ｄＢｍずつ低下していく。

【００４４】そして＋１１ｄＢｍまで低下してもまだ無
線ゾーンＺ１の無線親局１に対する電波妨害が無くなら
ず、しかし無線子局４１の無線親局４との通信における
再送回数が再送上限数の５回に達してしまうと、このと
きには無線ゾーンＺ４での通信に支障を来していると判
断して無線子局４１の送信電力を逆に１ｄＢｍアップさ
せて＋１２ｄＢｍにして無線親局４との通信を継続す
る。

【００４５】このようにしても無線子局４１の送信電力
は低減されているので無線ゾーンＺ１に対する電波妨害
の程度は最小限に低減される。しかも、無線ゾーンＺ４
での通信品質は最低限保証されることになる。

【００４６】

【表２】 なお、この実施例では送信電力の可変を１ｄＢｍステッ
プで行ったが、このステップをさらに細かいステップに
すれば精度の高い電力制御ができる。

【００４７】また、この実施例では再送上限数をｎ＝５
としたが、この回数はシステムに要求される特性により
決定すればよい。

【００４８】（実施例２）この実施例も請求項１に対応
した実施例で、無線親局１〜６及び無線子局１１〜１
ｎ、２１〜２ｎ、３１〜３ｎ、４１〜４ｎ、５１〜５
ｎ、６１〜６ｎは、図９に示すように、送信装置７３の
変調部７３２で変調した信号を送信アンプ７３３で増幅
した後、可変アッティネータ７３４を介してアンテナ７
１に出力するようにしている。

【００４９】そして制御装置７５で前記可変アッティネ
ータ７３４を可変制御するようにしている。

【００５０】この実施例においても無線親局１〜６及び
無線子局１１〜１ｎ、２１〜２ｎ、３１〜３ｎ、４１〜
４ｎ、５１〜５ｎ、６１〜６ｎは送信電力を可変アッテ
ィネータ７３４の可変制御により低減することができる
ので、前記実施例と同様の作用効果が得られる。

【００５１】（実施例３）この実施例は請求項２に対応
した実施例で、図１０に示すように、無線親局１〜６及
び無線子局１１〜１ｎ、２１〜２ｎ、３１〜３ｎ、４１
〜４ｎ、５１〜５ｎ、６１〜６ｎは、例えば指向性の異
なるアンテナ７１１，７１２，７１３を設け、この各ア
ンテナ７１１，７１２，７１３をアンテナ切換器７３５
で切換えるようにしている。

【００５２】そして、送信装置７３の変調部７３２で変
調した信号を送信アンプ７３３で増幅した後、前記アン
テナ切換器７３５を介してアンテナ７１１，７１２，７
１３のいずれかに出力するようにしている。前記アンテ
ナ切換器７３５は制御装置７５が切換え制御するように
なっている。

【００５３】この実施例では、通常通信における受信電
力の最も大きいアンテナ、例えばアンテナ７１１をアン
テナ切換器７３５で選択して使用し、同一周波数を使用
している他の無線ゾーンに対して電波妨害を与えたとき
にはその無線ゾーンからの制御データにより制御装置７
５がアンテナ切換器７３５を切換えて２番目に受信電力
の大きいアンテナ、例えばアンテナ７１２を選択する。
この状態でも同一周波数を使用している他の無線ゾーン
に対して電波妨害を与えたときには最も受信電力の小さ
いアンテナ７１３を選択する。

【００５４】また、このとき、送信電力の制御の場合と
同様に再送上限数ｎを設定し、再送回数がｎ回に達する
とアンテナを受信電力の１段大きいアンテナに切換え
る。

【００５５】このように他の無線ゾーンに対して電波妨
害を与えたときにはアンテナの指向性を他の無線ゾーン
に対する電波妨害を抑制する方向に変更しているので、
この実施例においても他の無線ゾーンに対する電波妨害
を無くすか低減でき、各無線ゾーンにおける無線通信環
境を良好に維持することができる。

【００５６】なお、この実施例ではアンテナを３本使用
した例について述べたが必ずしもこれに限定するもので
はなく、２本あるいは４本以上でもよく、また１本のア
ンテナをモータ等の駆動手段で回転して向きを変えるも
のであってもよい。

【００５７】

【発明の効果】以上、本発明によれば、同一周波数を使
用している無線ゾーン間で電波干渉が発生した場合に、
干渉電波を発した無線ゾーンの無線局の送信電力を低減
又はアンテナの指向性を他の無線ゾーンへ電波が伝播す
るのを抑制する方向に変更することにより、電波干渉を
抑制することができ、従って、シールド施工せずに良好
な無線通信環境を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す無線通信システム全体
の構成を示す図。

【図２】同実施例の無線親局及び無線子局の構成を示す
ブロック図。

【図３】同実施例の無線親局及び無線子局の電波干渉受
信処理を示す流れ図。

【図４】同実施例の無線親局と無線子局との間の通信デ
ータのフォーマットを示す図。

【図５】同実施例の制御データのフォーマットを示す
図。

【図６】同実施例の無線親局及び無線子局の要部の具体
構成を示すブロック図。

【図７】図６に示す送信アンプの制御電圧−出力特性を
示すグラフ。

【図８】同実施例の無線親局及び無線子局の送信電力制
御を示す流れ図。

【図９】本発明の他の実施例を示す無線親局及び無線子
局の要部の具体構成を示すブロック図。

【図１０】本発明の他の実施例を示す無線親局及び無線
子局の要部の具体構成を示すブロック図。

【符号の説明】

Ｚ１〜Ｚ６…無線ゾーン １〜６…無線親局 １１〜１ｎ，〜６１〜６ｎ…無線子局 ７３…送信装置 ７５…制御装置 ７３１…送信アンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有線の構内通信網に接続した無線親局
   と、この無線親局とチャンネルを決めて無線通信を行う
   複数の無線子局とを配置した無線ゾーンを複数設けた無
   線通信システムにおいて、 同一無線ゾーン内の無線親局及び各無線子局は、データ
   に識別番号を付して互いに無線通信を行い、 前記無線親局及び各無線子局は、同一チャンネルを使用
   している他の無線ゾーンの通信を受信すると、この受信
   信号から識別番号を検出する手段と、この手段にて検出
   した識別番号に基づいて該当する無線親局又は無線子局
   を特定する手段と、受信した制御データに基づいて送信
   電力を低減する手段を設け、 前記無線親局は、さらに自己又は同一無線ゾーン内の無
   線子局が該当する無線親局又は無線子局を特定すると、
   前記構内通信網により該当する無線ゾーンの無線親局に
   送信電力を低減するための制御データを送信する手段を
   設けたことを特徴とする無線通信システム。
2. 【請求項２】 有線の構内通信網に接続した無線親局
   と、この無線親局とチャンネルを決めて無線通信を行う
   複数の無線子局とを配置した無線ゾーンを複数設けた無
   線通信システムにおいて、 同一無線ゾーン内の無線親局及び各無線子局は、データ
   に識別番号を付して互いに無線通信を行い、 前記無線親局及び各無線子局は、同一チャンネルを使用
   している他の無線ゾーンの通信を受信すると、この受信
   信号から識別番号を検出する手段と、この手段にて検出
   した識別番号に基づいて該当する無線親局又は無線子局
   を特定する手段と、受信した制御データに基づいてアン
   テナの指向性を他の無線ゾーンへ電波が伝播するのを抑
   制する方向に変更する手段を設け、 前記無線親局は、さらに自己又は同一無線ゾーン内の無
   線子局が該当する無線親局又は無線子局を特定すると、
   前記構内通信網により該当する無線ゾーンの無線親局に
   アンテナの指向性を変更するための制御データを送信す
   る手段を設けたことを特徴とする無線通信システム。