JPH09182139A - 無線交換システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交換を行う主装置と、この主装置に収容され
た複数の接続装置との間で無線通信路を確率する複数の
無線端末とを有する無線交換システムにおいて、接続装
置が有する通信チャネル数を越える外線発信要求に対し
ても、他の接続装置を通じて外線発信を行うことが可能
な無線交換システムを提供することを目的とする。 【解決手段】 各接続装置が、時分割多重された無線通
信路を有するとともに、該通信路の制御チャネルを第１
の制御チャネルグループと第２の制御チャネルグループ
に分離して管理する機能を有し、無線端末が、無線端末
毎に予め指定された接続装置Ａの第１の制御チャネルグ
ループを介して無線通信路を確立する機能と、接続装置
Ａ以外の接続装置Ｂの第２の制御チャネルグループを介
して無線通信路を確立する機能とを有することにより、
無線通信路の確立にあたって複数の接続装置の利用を可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線を利用した通
信ネットワークに関し、特に、公衆回線への接続と交換
機能を有する交換システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信の無線化が急速に進み、さま
ざまな分野で利用されてきている。電話交換装置（ボタ
ン電話装置を含む）も例外ではなく、交換機能を有する
主装置と無線専用電話機との間の通信を無線で行うシス
テムが実用化されている。

【０００３】特に、無線のデジタル化の流れの中で注目
されているのがスペクトラム拡散通信である。スペクト
ラム拡散通信は伝送する情報を広い帯域に拡散すること
で、妨害除去能力が高く、秘話性に優れたものとして知
られている。世界各国で、２．４ＧＨｚ帯の周波数がス
ペクトラム拡散通信のために割り当てられ、全世界で普
及が進もうとしている。

【０００４】そして、スペクトラム拡散通信方式として
は、大きく分けて周波数ホッピング（ＦＨ方式）と直接
拡散（ＤＳ方式）がある。前者は変調周波数を一定時間
以内に変化させることによって、広い帯域を使用した伝
送を行うものであり、後者は伝送する情報をその十倍か
ら数百倍の速度の疑似雑音符号で拡散変調することによ
り広い帯域を使用するものである。以下、ＦＨ方式を用
いた無線電話交換装置について説明を行う。

【０００５】電話交換装置は、交換機能を有する主装置
と、この主装置の制御を受けて無線電話に代表される無
線端末と無線伝送路の確立を行う複数の接続装置により
構成されている。無線端末と接続装置間の通信は、予め
両者で取り決めた周波数パターンで両者がホッピングす
ることにより得られる通信チャネル上で行われる。ま
た、これら通信周波数の同期を得るために、無線端末毎
に通信相手となる接続装置が予め決められている。この
通信相手の数は、ホッピングする周波数の数まで可能で
ある。さらに、スペクトラム拡散通信は、デジタル方式
の無線であるため、１つの周波数内に時分割多重された
複数の通信チャネルの確立が可能であるので、１台の接
続装置は、時分割多重された数だけ同時に外線接続でき
る能力を有していることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、各無線端末は、いずれか１台の接続装
置に固定的に割り付けられているため、例えばある接続
装置Ａに割り付けられている無線端末から接続装置Ａが
有する通信チャネル数を越える外線発信要求があった場
合、隣接して設置されてる接続装置Ｂに外線発信余力が
あるにもかかわらず、接続装置Ａ側の外線発信が拒否さ
れてしまい、交換機全体の外線接続能力を有効活用され
ないという問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、接続装置が有する通信
チャネル数を越える外線発信要求に対しても、他の接続
装置を通じて外線発信を行うことが可能な無線交換シス
テムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本出願の第１の発明は、
交換を行う主装置と、この主装置に収容された複数の接
続装置との間で無線通信路を確立する複数の無線端末と
を有する無線交換システムであって、各接続装置は、時
分割多重された無線通信路を有するとともに、該通信路
の制御チャネルを第１の制御チャネルグループと第２の
制御チャネルグループに分離して管理する手段を有し、
無線端末は、無線端末毎に予め指定された接続装置Ａの
第１の制御チャネルグループを介して無線通信路を確立
する手段を有するとともに、接続装置Ａ以外の接続装置
Ｂの第２の制御チャネルグループを介して無線通信路を
確立する手段を有することにより、無線通信路の確立に
あたって複数の接続装置の利用を可能とするものであ
る。

【０００９】本出願の第２の発明は、上記接続装置Ｂの
第２の制御チャネルグループを介しての無線通信路の確
立は前記接続装置Ａからの指示に基づいて行われること
により、無線端末からの通信路接続要求は接続装置の状
態を意識しないで行えるようにするものである。

【００１０】本出願の第３の発明は、無線端末は、接続
装置Ａの第２の制御チャネルグループを介した無線通信
路の確立は行えないことにより、第２の制御チャネルグ
ループの予備チャネル化を可能とするものである。

【００１１】本出願の第４の発明は、接続装置Ａおよび
Ｂは、それぞれ当該装置間で異なる唯一の周波数ホッピ
ングパターンを有することにより、各接続装置は独立し
た通信路を有することを可能とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態および実施例】以下、本実施例にお
いては、周波数ホッピング方式によるデジタル無線交換
システムについて詳細に説明する。 （システム構成）図１は、本実施例で想定するシステム
の構成を示す説明図である。

【００１３】本システムは、公衆回線１０２を収容し、
交換機能および無線接続機能を有する交換機１０１と、
この交換機１０１との間で制御データおよび音声データ
の通信を行う複数の無線専用電話機１０３−Ａ、１０３
−Ｂと、交換機との間での制御データの通信および端末
間の直接のデータ通信を行うデータ端末装置１０４−Ａ
〜１０４−Ｆとを有して構成される。

【００１４】本実施例におけるデータ端末装置の定義
は、「任意の量のデータをバースト的に送信する機能を
有する端末（データ端末）と、このデータ端末と主装置
の間の無線通信を司る無線アダプタとを合わせたもの」
であり、データ端末としては、コンピュータ１０４−Ａ
に限らず、プリンタ１０４−Ｂ、複写機１０４−Ｃ、テ
レビ会議端末１０４−Ｄ、ファクシミリ１０４−Ｅ、Ｌ
ＡＮブリッジ１０４−Ｆ、その他、電子カメラ、ビデオ
カメラ、スキャナなど、データ処理を行うさまざまな端
末が該当する。

【００１５】これらの無線専用電話機やデータ端末は、
それぞれの端末間で自由に通信を行うことができると同
時に、公衆網にもアクセス可能である点が本システムの
大きな特徴である。

【００１６】以下、その詳細構成と動作を説明する。 （主装置の構成）まず、公衆回線を収容する主装置の構
成について説明を行う。

【００１７】図２は、本実施例のシステムおよび主装置
の構成を示すブロック図である。

【００１８】主装置１は、本交換システムの主要部であ
り、複数の外線と複数の端末を収容し、それらの間で呼
の交換を行うものである。接続装置２は、無線端末（後
述する無線専用電話機、無線アダプタを接続したデータ
端末）をシステムに収容可能とするために、主装置１の
制御を受けて無線により無線端末の制御を行い、無線伝
送路の確立を行うものである。

【００１９】無線専用電話機３は、上記接続装置２を介
して主装置に収容された外線と通話を行うとともに、相
互に内線通話を行うための電話機である。無線アダプタ
４は、コンピュータやプリンタ等のデータ端末５、ＳＬ
Ｔ（単独電話機）１０、ファクシミリ１１、ＩＳＤＮ端
末１２に接続することにより、同様に構成したデータ端
末間で無線によるデータ伝送を可能とするものである。

【００２０】ＰＳＴＮ（既存公衆網）６は、主装置１に
収容する外線網の１つであり、ＰＳＴＮ回線７は、ＰＳ
ＴＮ６からの外線である。ＩＳＤＮ（デジタル通信網）
８は、主装置１に収容する外線網の１つであり、ＩＳＤ
Ｎ回線９は、ＩＳＤＮ８からの外線である。ＳＬＴ（単
独電話機）１０は、主装置１に収容する端末の１つであ
る。

【００２１】以下、主装置１の内部構成について説明す
る。まず、ＣＰＵ２０１は、主装置１の中枢であり、交
換制御を含め主装置全体の制御を司るものである。な
お、ＣＰＵ２０１は、接続装置ｉ／ｆ２１０からくる端
末からのチャネル割り当て要求に応じて、チャネルを割
当てるとともに空チャネルを管理し、その情報はＲＡＭ
２０３に一時記憶しておく。

【００２２】ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１の制御プロ
グラムが格納されたものであり、ＲＡＭ２０３は、ＣＰ
Ｕ２０１の制御のための各種データを記憶するととも
に、各種演算用にワークエリアを提供するものである。

【００２３】通話路部２０４は、ＣＰＵ２０１の制御の
下、呼の交換（時分割交換）を司るものであり、ＰＳＴ
Ｎ回線ｉ／ｆ２０５は、ＣＰＵ２０１の制御の下、ＰＳ
ＴＮ回線を収容するための着信検出、選択信号送信、直
流ループ閉結等、ＰＳＴＮ回線制御を行うインタフェー
スである。ＩＳＤＮ回線ｉ／ｆ２０６は、ＣＰＵ２０１
の制御の下、ＩＳＤＮ回線を収容するためのＩＳＤＮの
レイア１、レイア２をサポートし、ＩＳＤＮ回線制御を
行うインタフェースである。

【００２４】電話機部２０７は、送受話器、ダイヤルキ
ー、通話回路、表示器等を有するものであり、通電時
は、ＣＰＵ２０１の制御の下、表示器等を有する専用電
話機として機能し、停電時は、ＳＬＴとして通話のみを
行うものである。無線専用電話機部２０８は、送受話
器、ダイヤルキー、通話回路、表示器等を有し、通電時
はＣＰＵ２０１の制御の下、内線無線専用電話機として
機能し、停電時はＳＬＴとして機能するものである。

【００２５】トーン送出回路２０９は、ＰＢ信号、発信
音、着信音等各種トーンを送出するものである。接続装
置ｉ／ｆ２１０は、ＣＰＵ２０１の制御の下、接続装置
２を収容するために、接続装置２と通話信号、制御信号
を送受するインタフェースである。 （接続装置の構成）図３は、接続装置２の構成を示すブ
ロック図である。

【００２６】ＣＰＵ３０１は、接続装置２の中枢であ
り、通話チャネル制御、無線部制御を含め接続装置２全
体の制御を司るものである。ＲＯＭ３０２は、ＣＰＵ３
０１の制御プログラムが格納されたものであり、ＥＥＰ
ＲＯＭ３０３は、本交換システムの呼出符号（システム
ＩＤ）を記憶するものである。ＲＡＭ３０４は、ＣＰＵ
３０１の制御のための各種データを記憶するとともに、
各種演算用にワークエリアを提供するものである。

【００２７】主装置ｉ／ｆ３０５は、ＣＰＵ３０１の制
御の下、主装置１の接続装置ｉ／ｆと通話信号、制御信
号を送受するインタフェースである。ＡＤＰＣＭ変換部
３０６は、ＣＰＵ３０１の制御の下、主装置１からのＰ
ＣＭ符号化された通話信号をＡＤＰＣＭ符号に変換し、
後述のチャネルコーデック３０７に送信するとともに、
チャネルコーデック３０７からのＡＤＰＣＭ符号化され
た通話信号をＰＣＭ符号に変換して、主装置１に送信す
るものである。

【００２８】チャネルコーデック３０７は、ＣＰＵ３０
１の制御の下、ＡＤＰＣＭ符号化された通話信号および
制御信号に、スクランブル等の処理を行うとともに、所
定のフレームに時分割多重化するものである。無線部３
０８は、ＣＰＵ３０１の制御の下、チャネルコーデック
３０７からのフレーム化されたデジタル信号を変調して
無線で送信できるように処理してアンテナに送信すると
ともに、アンテナより無線で受信した信号を復調してフ
レーム化したデジタル信号に処理するものである。 （無線専用電話機の構成）図４は、無線専用電話機３の
構成を示すブロック図である。

【００２９】ＣＰＵ４０１は、無線専用電話機３の中枢
であり、無線部制御、通話制御を含め無線専用電話機３
全体の制御を司るものであり、ＲＯＭ４０２は、ＣＰＵ
４０１の制御プログラムが格納されたものである。

【００３０】ＥＥＰＲＯＭ４０３は、本交換システムの
呼出符号（システムＩＤ）、無線専用電話機のサブＩＤ
を記憶するものであり、ＲＡＭ４０４は、ＣＰＵ４０１
の制御のための各種データを記憶するとともに、各種演
算用にワークエリアを提供するものである。

【００３１】通話回路４０５は、ＣＰＵ４０１の制御の
下、後述する送受話器４１０、マイク４１１、スピーカ
４１２からの通話信号の入出力を行うものである。

【００３２】ＡＤＰＣＭコーデック４０６は、ＣＰＵ４
０１の制御の下、通話回路４０５からのアナログ音声信
号をＡＤＰＣＭ符号に変換し、後述のチャネルコーデッ
ク４０７に送信するとともに、チャネルコーデック４０
７からのＡＤＰＣＭ符号化された通話信号をアナログ音
声信号に変換して通話回路に送信するものである。

【００３３】チャネルコーデック４０７は、ＣＰＵ４０
１の制御の下、ＡＤＰＣＭ符号化された通話信号および
制御信号にスクランブル等の処理を行うとともに、所定
のフレームに時分割多重化するものである。

【００３４】無線部４０８は、ＣＰＵ４０１の制御の
下、チャネルコーデック４０７からのフレーム化された
デジタル信号を変調して無線で送信できるように処理し
て後述するアンテナに送信するとともに、アンテナより
無線で受信した信号を復調してフレーム化したデジタル
信号に処理するものである。

【００３５】送受話器４１０は、通話するために音声信
号を入出力するものであり、マイク４１１は、音声信号
を集音入力するものである。スピーカ４１２は、音声信
号を拡声出力するものであり、表示部４１３は、後述す
るキーマトリクスより入力したダイヤル番号や外線の使
用状況等を表示する。

【００３６】キーマトリクス４１４は、ダイヤル番号等
を入力するダイヤルキーや、外線キー、保留キー、スピ
ーカキー等の機能キーからなる。 （無線アダプタの構成）図５は、システムに収容可能な
データ端末５０１に接続される無線アダプタ５０２の構
成を示すブロック図である。

【００３７】同図において、データ端末５０１は、無線
アダプタ５０２と通信ケーブルもしくは内部バスを介し
て接続される、例えばパーソナルコンピュータ、ワーク
ステーション、プリンタ、ファクシミリ、その他のデー
タ端末機器を示している。

【００３８】無線アダプタ５０２の無線部５０３は、接
続装置または他の無線アダプタの無線部と無線信号のや
り取りを行うものである。

【００３９】主制御部５０４は、制御の中枢となるＣＰ
Ｕ、割り込み制御およびＤＭＡ制御等を行う周辺デバイ
ス、システムクロック用の発振器等から構成され、無線
アダプタ内の各ブロックの制御を行う。

【００４０】メモリ５０５は、主制御部５０４が使用す
るプログラムを格納するためのＲＯＭや、各種処理用の
バッファ領域として使用するＲＡＭ等から構成される。

【００４１】通信ｉ／ｆ部５０６は、上述のデータ端末
５０１に示すようなデータ端末機器が標準装備する通信
ｉ／ｆ、例えば、ＲＳ２３２Ｃ、セントロニクス、ＬＡ
Ｎ等の通信ｉ／ｆや、パーソナルコンピュータ、ワーク
ステーションの内部バス、例えば、ＩＳＡバス、ＰＣＭ
ＣＩＡｉ／ｆ等が該当する。

【００４２】端末制御部５０７は、通信ｉ／ｆ５０６を
介してデータ端末５０１と無線アダプタ５０２間のデー
タ通信の際に必要となる各種の通信制御を司る。

【００４３】チャネルコーデック５０８は、フレーム処
理、無線制御を行うものであり、その構成は図９に示
す。このチャネルコーデック５０８でフレームに組み立
てられたデータが無線部を介して主装置や対向端末に伝
送されることになる。

【００４４】誤り訂正処理部５０９は、無線通信により
データ中に発生するビット誤りを低減するために用い
る。送信時には、通信データ中に誤り訂正符号を挿入す
る。また、受信時には、演算処理により誤り位置並びに
誤りパターンを算出し、受信データ中のビット誤りを訂
正する。

【００４５】タイマ５１０は、無線アダプタ内部の各ブ
ロックが使用するタイミング信号を提供するものであ
る。

【００４６】図６は、公衆回線へのデータ伝送を行う場
合に必要となるモデム内蔵タイプの無線アダプタの構成
を示すブロック図である。

【００４７】この無線アダプタ５０２は、上記図５の構
成に対して誤り訂正処理部５０９がない代わりに、モデ
ム５１１およびＡＤＰＣＭコーデック５１２を設けたも
のである。

【００４８】そして、モデム５１１は、データを音声帯
域信号に変調するものであり、ＡＤＰＣＭコーデック５
１２は、モデム５１１で変調された信号を符号化するも
のである。これにより、ＡＤＰＣＭ符号化されたデータ
をチャネルコーデック５０８によってフレームに組み立
て、無線部５０３を介して主装置に伝送することにな
る。 （無線部の構成）図７は、本システムの主装置、無線専
用電話機、データ端末で共通の構成を有する無線部を示
すブロック図である。

【００４９】送受信用アンテナ６０１ａ、６０１ｂは、
無線信号を効率よく送受信するためのものであり、切り
換えスイッチ６０２は、アンテナ６０１ａ、６０１ｂを
切り換えるものである。バンド・パス・フィルタ（以
下、ＢＰＦという）６０３は、不要な帯域の信号を除去
するためのものであり、切り換えスイッチ６０４は、送
受信を切り換えるものである。

【００５０】アンプ６０５は、受信系のアンプであり、
アンプ６０６は、送信系のパワーコントロール付アンプ
である。コンバータ６０７は、１ｓｔ．ＩＦ用のダウン
コンバータであり、コンバータ６０８は、アップコンバ
ータである。

【００５１】切り換えスイッチ６０９は、送受信を切り
換えるものであり、ＢＰＦ６１０は、ダウンコンバータ
６０７によりコンバートされた信号から不要な帯域の信
号を除去するためのものである。コンバータ６１１は、
２ｎｄ．ＩＦ用のダウンコンバータであり、２つのダウ
ンコンバータ６０７、６１１により、ダブルコンヴァー
ジョン方式の受信形態を構成する。

【００５２】ＢＰＦ６１２は、２ｎｄ．ＩＦ用であり、
９０度移相器６１３は、ＢＰＦ６１２の出力位相を９０
度移相するものである。クオドラチャ検波器６１４は、
ＢＰＦ６１２、９０度移相器６１３により受信した信号
の検波、復調を行うものである。さらに、コンパレータ
６１５は、クオドラチャ検波器６１４の出力を波形整形
するためのものである。

【００５３】また、電圧制御型発振器（以下、ＶＣＯと
いう）６１６と、ロー・パス・フィルタ（以下、ＬＰＦ
という）６１７と、プログラマブルカウンタ、プリスケ
ーラ、および位相比較器等から構成されるＰＬＬ６１８
とによって、受信系の周波数シンセサイザが構成され
る。

【００５４】また、キャリア信号生成用のＶＣＯ６１９
と、ＬＰＦ６２０と、プログラマブルカウンタ、プリス
ケーラ、および位相比較器等から構成されるＰＬＬ６２
１とによって、ホッピング用の周波数シンセサイザが構
成される。

【００５５】また、変調機能を有する送信系のＶＣＯ６
２２と、ＬＰＦ６２３と、プログラマブルカウンタ、プ
リスケーラ、および位相比較器等から構成されるＰＬＬ
６２４とによって、周波数変調の機能を有する送信系の
周波数シンセサイザが構成される。

【００５６】基準クロック発振器６２５は、各種ＰＬＬ
６１８、６２１、６２４用の基準クロックを供給するも
のであり、ベースバンドフィルタ６２６は、送信データ
（ベースバンド信号）の帯域制限用フィルタである。

【００５７】以下、以上のような無線部の動作について
説明する。 １．送信時 プロセッサ等の外部回路から入力されたデータ（ディジ
タルデータ）は、ベースバンドフィルタ６２６により帯
域制限を受けた後、送信系ＶＣＯ６２２の変調端子に入
力される。

【００５８】送信系ＶＣＯ６２２は、送信系ＰＬＬ６２
４とＬＰＦ６２３の回路より出力される制御電圧により
周波数を決定し、直接変調により中間周波（ＩＦ）の変
調波を生成する。

【００５９】ＶＣＯ６２２、ＬＰＦ６２３、ＰＬＬ６２
４の周波数シンセサイザにより生成された中間周波（Ｉ
Ｆ）の変調波は、アップコンバータ６０８に入力され、
ＶＣＯ６１９、ＬＰＦ６２０、ホッピング用ＰＬＬ６２
１から構成される周波数シンセサイザにより生成された
キャリア信号と加算された後、送信系アンプ６０６に入
力される。

【００６０】送信系アンプ６０６により所定のレベルに
増幅された信号は、ＢＰＦ６０３により不要な帯域の信
号を除去された後、アンテナ６０１から電波として空間
に発射される。 ２．受信時 アンテナ６０１により受信された信号は、ＢＰＦ６０３
により不要な帯域の信号を除去された後、受信系のアン
プ６０５により所定のレベルに増幅される。

【００６１】所定のレベルに増幅された受信信号は、ダ
ウンコンバータ６０７によりキャリア信号を除去され、
１ｓｔ．ＩＦの周波数にコンバートされる。

【００６２】１ｓｔ．ＩＦの受信信号は、ＢＰＦ６１０
で不要な帯域の信号を除去された後、２ｎｄ．ＩＦ用の
ダウンコンバータ６１１に入力される。

【００６３】ダウンコンバータ６１１は、ＶＣＯ６１
６、ＬＰＦ６１７、受信系ＰＬＬ６１８から構成される
周波数シンセサイザにより生成された信号と１ｓｔ．Ｉ
Ｆからの入力信号により２ｎｄ．ＩＦの周波数の信号を
生成する。

【００６４】２ｎｄ．ＩＦの周波数にダウンコンバート
された受信信号は、ＢＰＦ６１２により不要な帯域の信
号を除去された後、９０度移相器６１３とクオドラチャ
検波器６１４に入力される。

【００６５】クオドラチャ検波器６１４は、９０度移相
器６１３により位相をシフトされた信号と元の信号を使
用して検波、復調を行う。

【００６６】クオドラチャ検波器６１４により復調され
たデータ（アナログデータ）は、コンパレータ６１５に
よりディジタルデータとして波形整形され、外部の回路
に出力される。 （無線フレーム）図８（１）〜（７）は、本システムに
おいて使用する無線フレーム構成を示す説明図である。

【００６７】本システムにおいては、「主装置−無線専
用電話機間通信フレーム」（以下、ＰＣＦという）、
「無線専用電話機間通信フレーム」（以下、ＰＰＦとい
う）、「バーストデータフレーム」（以下、ＢＤＦとい
う）の３つの異なるフレームを用いる。以下、それぞれ
のフレームの内部データの詳細の説明を行う。

【００６８】図８（１）はＰＣＦを示している。ここ
で、ＦＳＹＮは、同期信号である。また、ＬＣＣＨ−Ｔ
は、主装置から無線専用電話機へ送られる論理制御チャ
ネルであり、ＬＣＣＨ−Ｒは、無線専用電話機から主装
置へ送られる論理制御チャネルである。また、Ｔ１とＴ
２とＴ３とＴ４は、４台の異なる無線専用電話機へ送る
音声チャネルであり、Ｒ１とＲ２とＲ３とＲ４は、４台
の異なる無線専用電話機から送られてくる音声チャネル
である。また、ＧＴはガードタイムを表す。

【００６９】また、この図８（１）において、Ｆ１、Ｆ
３とあるのは、このフレームを無線で伝送する際に使用
する周波数チャネルのことで、１フレーム毎に周波数チ
ャネルを変更することを示す。

【００７０】図８（２）はＰＰＦを示している。ここ
で、ＦＳＹＮは、同期信号である。また、ＬＣＣＨ−Ｔ
は、主装置から無線専用電話機へ送られる論理制御チャ
ネルであり、ＬＣＣＨ−Ｒは、無線専用電話機から主装
置へ送られる論理制御チャネルである。また、Ｔ１とＴ
２とＴ３は、３台の異なる無線専用電話機へ送る音声チ
ャネルであり、Ｒ１とＲ２とＲ３は、３台の異なる無線
専用電話機から送られてくる音声チャネルである。ま
た、ＧＴはガードタイム、ＲＶはリザーブビットを表
す。

【００７１】また、この図８（２）において、Ｆ１、Ｆ
３、Ｆ５、Ｆ７とあるのは、このフレームを無線で伝送
する際に使用する周波数チャネルのことで、ＰＣＦと異
なり、Ｆ１で主装置から論理制御情報ＬＣＣＨ−Ｔを受
け取った後、周波数チャネルを無線専用電話機間通信に
確保されたＦ５に切り替え、無線専用電話機間通信を行
う。その後、周波数チャネルをＦ３に切り替えて主装置
から論理制御情報を受け取り、周波数チャネルを無線専
用電話機間通信に確保されたＦ７に切り替えるという手
順を無線専用電話機間通信が終了するまで繰り返す。

【００７２】図８（３）はＢＤＦを示している。ここ
で、ＦＳＹＮは、同期信号である。また、ＬＣＣＨ−Ｔ
は、主装置から無線専用電話機へ送られる論理制御チャ
ネルであり、ＬＣＣＨ−Ｒは、無線専用電話機から主装
置へ送られる論理制御チャネルである。また、Ｒは、前
のフレームが終了したことを確認するためや、他の無線
装置が電波を出していないかを確認するためのキャリア
センスの時間であり。また、ＰＲ１はプリアンブル、Ｄ
ＡＴＡはバーストデータを収容するデータ用スロット、
ＧＴはガードタイムを表す。

【００７３】また、この図８（３）において、Ｆ１、Ｆ
３、Ｆ５、Ｆ７とあるのは、このフレームを無線で伝送
する際に使用する周波数チャネルのことで、ＰＣＦと異
なり、Ｆ１で主装置から論理制御情報を受け取った後、
周波数チャネルをバーストデータ通信に確保されたＦ５
に切り替え、無線専用電話機間通信を行う。その後、周
波数チャネルをＦ３に切り替えて主装置から論理制御情
報を受け取り、周波数チャネルをバーストデータ通信に
確保されたＦ７に切り替えるという手順をバーストデー
タ通信が終了するまで繰り返す。

【００７４】図８（４）はＦＳＹＮフレームを示してい
る。ここで、ＰＲは、財団法人電波システム開発センタ
ー（以下、ＲＣＲという）で規定する周波数同期捕捉の
ための６２ビットのプリアンブルである。また、ＳＹＮ
は、ＲＣＲで規定する３１ビットのフレーム同期信号で
あり、ＩＤは、ＲＣＲで規定する６３ビットの呼び出し
信号である。また、ＦＩは、２ビットのチャネル種別信
号でＰＣＦ・ＰＰＦ・ＢＤＦを区別する信号である、さ
らに、ＴＳはタイムスロット情報、ＮＦＲは次のフレー
ムの周波数情報を示す。また、図中の数字は、本実施例
におけるビット数を示す。

【００７５】図８（５）は音声チャネルのフレームを示
している。ここで、Ｔ１とＴ２とＴ３とＴ４とＲ１とＲ
２とＲ３とＲ４の構成は共通であるので、以下では、送
信用音声チャネルをまとめてＴｎと表示し、受信用音声
チャネルをまとめてＲｎと表示する。また、ＴｎとＲｎ
の構成も共通である。

【００７６】図８（５）において、Ｒは、前のフレーム
が終了したことを確認するためや、他の無線装置が電波
を出していないかを確認するためのキャリアセンスの時
間である。また、ＰＲ１は、各スロット用プリアンブル
であり、ＵＷは、サブＩＤを含むユニークワードであ
る。また、Ｄは、３．２ｋｂｐｓのＤチャネル情報であ
り、Ｂは、３２ｋｂｐｓのＢチャネル情報である。さら
に、ＧＴはガードタイムを表す。また、図中の数字は、
本実施例におけるビット数を示す。

【００７７】図８（６）は論理制御チャネルＬＣＣＨ−
Ｔのフレーム構成を示している。ここで、ＬＣＣＨ−Ｔ
は、主装置から無線専用電話機へ送られる論理制御チャ
ネルである。また、ＵＷはサブＩＤを含むユニークワー
ド、ＬＣＣＨは論理制御情報、ＧＴはガードタイムを表
す。なお、ＬＣＣＨ−Ｔは、ＦＳＹＮ送出後、続けて送
られるので、プリアンブルなどは付加されていない。

【００７８】図８（７）は論理制御チャネルＬＣＣＨ−
Ｒのフレーム構成を示している。ここで、ＬＣＣＨ−Ｒ
は、無線専用電話機から主装置へ送られる論理制御チャ
ネルのことである。また、Ｒは、前のフレームが終了し
たことを確認するためや、他の無線装置が電波を出して
いないかを確認するためのキャリアセンスの時間であ
る。さらに、ＰＲ１は各スロット用プリアンブル、ＵＷ
はサブＩＤを含むユニークワード、ＬＣＣＨは論理制御
情報、ＧＴはガードタイムを表す。 （チャネルコーデック）上記フレームは、チャネルコー
デックによって処理される。図９は、チャネルコーデッ
クの構成を示すブロック図である。

【００７９】図中、８０１はチャネルコーデックであ
り、ＡＳＩＣにより構成されている。また、８０２は無
線部、８０３は無線専用電話機などに内蔵されるＡＤＰ
ＣＭコーデック、８０４は無線専用電話機や無線アダプ
タのＣＰＵである。

【００８０】また、チャネルコーデック８０１の内部に
おいて、無線制御部８０５は、無線部に対して送受信の
切り替えの制御と周波数ホッピングを制御する。さら
に、データ送信に先立ちキャリア検出を行う機能も有す
る。ＡＤＰＣＭコーデックｉ／ｆ８０６は、ＡＤＰＣＭ
コーデック８０３との間で音声信号をやり取りするため
のシリアルデータ、同期クロックのやり取りを行うイン
タフェースである。

【００８１】ＣＰＵｉ／ｆ８０７は、ＣＰＵ８０４との
間で制御情報をやり取りするためのインタフェースであ
り、ＡＳＩＣ内の各部の状態や動作モードを記憶するレ
ジスタを内蔵する。そして、ＣＰＵ８０４からの制御信
号やＡＳＩＣ内の各部の状態に応じてＡＳＩＣ各部の制
御を行うものである。

【００８２】送信フレーム処理部８０８は、ＡＤＰＣＭ
コーデックからの信号やＣＰＵ８０４から入力された論
理制御データを図８に示した送信フレームに組み立て
る。受信フレーム処理部８０９は、無線部からの信号の
フレームから制御情報や音声データを取り出し、ＡＤＰ
ＣＭコーデックｉ／ｆ８０６やＣＰＵｉ／ｆ８０７に渡
すものである。同期処理部８１０は、ＤＰＬＬで構成さ
れ、受信信号からクロックを再生し、ビット同期の捕捉
を行うものである。

【００８３】以下、このＡＳＩＣの基本動作を説明す
る。 １．送信 送信データフレームに付与する制御情報をＣＰＵ８０４
からＣＰＵｉ／ｆ８０７で受け取る。また、ＡＳＩＣが
無線専用電話機および主装置内の接続装置で使用される
場合には、ＡＤＰＣＭコーデック８０６からのデータと
合わせて送信フレーム処理部８０８で送信フレームを組
み立てる。また、ＡＳＩＣがデータ端末で使用される場
合には、誤り訂正符号化されたバーストデータと合わせ
て送信フレーム処理部８０８で送信フレームを組み立て
る。フレーム組立に際しては、データにスクランブルを
かける。これは無線伝送時の直流平衡を保つために必要
となるものである。無線制御部８０５は、受信信号が終
了するタイミングを取り、キャリアセンス後、無線部８
０２を送信にし、送信フレームを無線部８０２に渡す。 ２．受信 無線制御部８０５は、送信すべきデータが終了した時点
で無線部８０２を受信に切り替え、受信フレームを待
つ。そして、受信フレームを受けると、データにデスク
ランブルをかけた後で、受信フレームから制御情報とデ
ータと取り出す。制御情報は、ＣＰＵｉ／ｆ８０７を通
じてＣＰＵ８０４に渡す。

【００８４】受信したフレームがＰＣＦあるいはＰＰＦ
の場合には、受信したデータはＡＤＰＣＭコーデックｉ
／ｆ８０６に渡し、無線専用電話機であればＡＤＰＣＭ
コーデック８０３を通して音声として出力し、主装置で
あれば通話路へと送る。

【００８５】また、受信したフレームがＢＤＦである場
合には、受信したデータはデータ端末内のメモリに転送
される。 （周波数ホッピングパターンについて）図１０は、本実
施例のシステムで使用する周波数ホッピングの概念を示
す説明図である。

【００８６】本実施例のシステムでは、日本において使
用が認められている２６ＭＨｚの帯域を利用した、１Ｍ
Ｈｚ幅の２６の周波数チャネルを使用する。妨害ノイズ
などで使用できない周波数がある場合を考慮し、２６の
チャネルの中から２０の周波数チャネルを選択し、選択
した周波数チャネルを所定の順番で周波数ホッピングを
行う。

【００８７】このシステムでは、１フレームが５ｍｓの
長さをもち、１フレーム毎に周波数チャネルをホッピン
グしていく。そのため１つのホッピングパターンの１周
期の長さは１００ｍｓである。

【００８８】同図において、異なるホッピングパターン
は異なる模様で示している。このように、同じ時間で同
じ周波数が使用されることがないようなパターンを、各
フレームで使用することにより、データ誤りなどが発生
することを防ぐことが可能となるものである。

【００８９】また、複数の接続装置を収容する場合、接
続装置間での干渉を防止するために、それぞれの接続装
置で異なるホッピングパターンを使用することも本シス
テムの特徴となっている。この方法により、マルチセル
構成のシステムを実現することが可能となり、広いサー
ビスエリアを得ることができるものである。 （詳細動作説明）以上説明したように、本システムにお
いては主装置と無線専用電話機やデータ端末の間、端末
相互間での通信のためにフレームを組み立て、また使用
する周波数を一定時間ごとに切り替える制御を行ってい
る。

【００９０】以下、本システムの具体的な動作をいくつ
かの場合に分けて説明を行う。 １．基本動作手順 図１１は、本実施例における主装置（接続装置）および
無線端末電源投入時の動作シーケンスを示す説明図であ
る。

【００９１】本システムにおいては、通話チャネルを使
用する前に、フレーム内に時分割多重化されている論理
制御チャネル（ＬＣＣＨ−ＴおよびＬＣＣＨ−Ｒ）を用
いて、使用するスロットとホッピングパターンを決定す
ることが特徴となっている。さらに、各端末が間欠受信
を行い、バッテリセービングを可能とするために、各端
末は予め割り当てられた周波数で伝送する論理制御チャ
ネルのみにおいて、送受信するように設計されている。

【００９２】ただし、電源立ち上げ直後は、端末はホッ
ピングパターンも認識していない。そこで、任意の周波
数で待機し、その周波数でフレームを受信する。１つ目
のフレームを受信すると、その中に入っている次のフレ
ームの周波数情報を取り込み、以下周波数ホッピングを
開始することになる。複数の接続装置が使用される場合
は、１回目にフレームを受信することのできた接続装置
の使用するホッピングパターンに追従することになる。

【００９３】また、電源立ち上げ直後は、どの端末がど
の周波数に割り当てられるかが定まっていない。そこ
で、電源立ち上げ時には、設定モードにおいて各端末の
ＩＤの登録、論理制御チャネル周波数の割り当てを行う
ものとしている。

【００９４】論理制御チャネルの割り当てがされると、
各端末は間欠受信状態となり、自端末宛の論理制御デー
タのみの受信を行う。また、主装置に送信するデータが
発生した場合のみ、割り当てられた周波数のＬＣＣＨ−
Ｒを使って、データを主装置に送信する。

【００９５】通話スロットを用いた通信を開始したい場
合には、論理制御チャネルを用いて主装置にその旨を通
知し、スロットとホッピングパターンの割り当てを受け
なければならない。それらの割り当てがなされた後は、
通話やデータ伝送を行うことが可能となる。

【００９６】以下、いくつかの場合の詳細動作の説明を
行う。 ２．主装置（接続装置）および無線端末電源投入時の動
作（設定モード） これはＩＤの登録や、使用する論理制御チャネルの周波
数の設定などを行うモードである。 （１）主装置（接続装置）の電源投入時の動作の説明 図１２は、本実施例における主装置（接続装置）電源投
入時の動作を示すフローチャートである。

【００９７】まず、主装置１（接続装置２）本体の電源
スイッチを投入すると、主装置１（接続装置２）は、Ｓ
１１０１により本体の初期設定を行った後、Ｓ１１０２
で無線通信で使用する周波数ホッピングのホッピングパ
ターンを決定し、続いてＳ１１０３により前記ホッピン
グパターン（次の単位時間にホッピングする周波数）な
らびに本システムのＩＤを付加したＰＣＦフレームを無
線端末１０３宛に送信する。この時、ＰＣＦフレーム中
のＩＤ部（図８（４））には、システムＩＤを、ＮＦＲ
部（図８（４））には、前記ホッピングパターンで次の
単位時間にホッピングする周波数の情報を含み、またＬ
ＣＣＨ部（図８（６））には、無線端末側で使用可能な
空き制御チャネルの情報が含まれている。

【００９８】次に、主装置１（接続装置２）は、無線端
末１０３からシステムＩＤおよび無線端末ＩＤ等の位置
登録のための情報を受信（Ｓ１１０４）したならば、Ｓ
１１０５で前記無線端末１０３のＩＤを記憶し、該無線
端末１０３宛の無線通信制御情報を伝送する制御チャネ
ルを決定して、Ｓ１１０６にてこれを該無線端末１０３
宛に通知する（図１０の１００３）。 （２）無線端末の電源投入時の動作の説明 図１３は、本実施例における無線端末電源投入時の動作
を示すフローチャートである。

【００９９】まず、無線端末１０３本体の電源スイッチ
を投入すると設定モードとなり、無線端末１０３は、Ｓ
１２０１により本体の初期設定を行う。続いてＳ１２０
２において手入力により無線端末１０３のＩＤを入力
し、無線端末１０３は、このＩＤを記憶する。

【０１００】次に、Ｓ１２０３で主装置１（接続装置
２）からのＰＣＦフレームを受信するため、任意の周波
数で受信状態に移る。

【０１０１】Ｓ１２０４で主装置１（接続装置２）から
のＰＣＦフレームを受信できたならば、Ｓ１２０５によ
りＰＣＦフレーム中のＩＤ部（図８（４））からシステ
ムＩＤを認識・記憶するとともに、ＬＣＣＨ部（図８
（６））から空きチャネル情報（無線端末から主装置へ
ＰＣＦフレームを送信する周波数）を取得する。

【０１０２】また、ＰＣＦフレーム中のＮＦＲ部から次
の単位時間にホッピングする周波数を取得し、無線端末
１０３は受信周波数をその周波数へ移動し、次のＰＣＦ
フレームを待つ。無線端末１０３は、この動作を繰り返
し、周波数のホッピングパターンを認識してこれを記憶
する（Ｓ１２０６）。

【０１０３】無線端末１０３は、ホッピングパターンお
よびシステムのＩＤが判明すると、前記ＬＣＣＨ部によ
って得られた空き制御チャネルにおいて、システムＩＤ
ならびに自無線端末１０３のＩＤ情報を付加したフレー
ム（図１１の１００２）を主装置宛に送信する（Ｓ１２
０７）。

【０１０４】この後、主装置１（接続装置２）から制御
チャネル周波数指定の情報を受け取ったならば、指定さ
れた制御チャネルにて間欠受信を開始（Ｓ１２０８）
し、設定モードから通常モードへ移行する。 ３．無線専用電話機からの外線発信時の処理 無線専用電話機１０３Ａが発呼する場合を例として説明
する。無線専用電話機１０３Ａが主装置１（接続装置２
−Ａ）から指定された制御チャネルを周波数Ｆ１である
とし、この無線周波数チャネルＦ１にて主装置１との間
でＬＣＣＨをやり取りしているものとする。

【０１０５】まず、無線専用電話機１０３Ａは、発呼が
生じるまで周波数チャネルＦ１で主装置からのＬＣＣＨ
をモニタしている。無線専用電話機１０３Ａで発呼が生
じると、ＬＣＣＨ−Ｒ内に発呼要求を付加して主装置１
に送る。また、主装置側１から通信可能かどうかを知ら
せるＬＣＣＨは、１００ｍｓ後に周波数チャネルＦ１で
送られてくるＬＣＣＨによって判断する。

【０１０６】発呼要求後の主装置からのＬＣＣＨの内容
が接続可能であることを示していたら、同じＬＣＣＨ−
Ｔ内にて通話で使用する音声チャネルの時間スロットを
指定される。例えば「１」を指示されたとすると、Ｔ１
とＲ１を使用して通信することを表す。ＦＳＹＮフレー
ム内のＴＳとＮＦＲで指定された周波数ホッピングパタ
ーンで周波数チャネルを切り替えながら、通信を行う。
主装置１と接続したあとの制御情報のやり取りは、Ｔｎ
およびＲｎフレーム内のチャネル情報によって行う。

【０１０７】発呼要求後の接続装置２−ＡからのＬＣＣ
Ｈ−Ｔにて回線接続不能を通知された場合の処理シーケ
ンスを図１４に示す。

【０１０８】ここで新たに予備制御チャネル周波数を導
入する。これを図１０の周波数ホッピングパターンで説
明すると、通話等の通信データは、周波数Ｆ１からＦ２
０までを順次ホッピングしていくが、無線専用電話機等
の無線端末に割り付ける制御チャネルはＦ１から１６ま
でとし、Ｆ１７からＳ２０までの制御チャネルは予備制
御チャネルとして位置付けるものである。

【０１０９】さて、発呼要求を接続装置２−Ａから拒否
された無線専用電話機１０３Ａは、本来ならば発呼でき
ないことになるが、接続装置２−Ａは、この拒否したＬ
ＣＣＨ−Ｔ内で他の接続装置２−Ｂの予備周波数を指定
する（Ｓ１３０２）。例えば図１０の周波数ホッピング
パターンでいえば、無線専用電話機１０３Ａが発呼要求
を出した周波数は、無線専用電話機１０３Ａが属する接
続装置２−Ａが出す第１のホッピングパターンにおける
周波数Ｆ１であるが、接続不能のために新たに指示され
た周波数は、無線専用電話機１０３Ｂが属する接続装置
２−Ｂが出す第２のホッピングパターンにおける周波数
Ｆ１７、すなわち予備周波数となる。

【０１１０】この予備周波数Ｆ１７の選択は、接続装置
２−Ｂの予備制御チャネルを管理している主装置１が選
んだ周波数であり、主装置１は、接続装置２−Ａ、２−
Ｂの両装置へＦ１７の割り付けを通知するとともに、接
続装置２−Ｂの方に無線専用電話機１０３Ａの無線端末
ＩＤ情報も通知する。これによって接続装置２−Ｂは、
Ｆ１７のＬＣＣＨ−Ｔ内に無線専用電話機１０３Ａの無
線端末ＩＤ情報を付加して無線専用電話機１０３Ａから
のアクセスを待つことになる。

【０１１１】Ｓ１３０３で接続装置２−ＢからのＰＣＦ
フレームを受信するため、周波数Ｆ１７で受信待機状態
に移る。Ｓ１３０４で接続装置２−ＢからのＰＣＦフレ
ームを受信できたならば、Ｓ１３０５によりＰＣＦフレ
ーム中のシステムＩＤおよびＬＣＣＨ−Ｔ内に付加され
ている自端末ＩＤを確認する（Ｓ１３０５）。そして同
じ制御フレーム内のＬＣＣＨ−Ｒに発信要求ならびに自
端末ＩＤ情報を付加したフレームを接続装置２−Ｂ宛に
送信する（Ｓ１３０６）。

【０１１２】その後、接続装置２−ＢからＦ１７のＬＣ
ＣＨにて通話で使用する音声チャネルの時間スロットが
指定される。そして、ＦＳＹＮフレーム内のＴＳとＮＦ
Ｒで指定された周波数ホッピングパターンで周波数チャ
ネルを切り替えながら、通信を行う（Ｓ１３０８）。通
信終了後は、予備チャネルを速やかに放棄し、再び接続
装置２−Ａとの通信リンクの世界に復帰する。

【０１１３】なお、以上の実施例においては、予備制御
チャネル周波数をＦ１７からＦ２０の４チャネルとした
が、もちろんそれに限定されるものでないことは明らか
である。ここで４チャネルとした理由は、接続装置２−
Ａ、２−Ｂともに４チャネルの時分割多重通信能力を有
していると想定したときに、予備チャネルで最大４通信
まで引き受けることが可能になるとして採用した値であ
るにすぎない。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各接続装置の通信路接続能力によって制限されずに、シ
ステムが有する通信路を効果的に活用可能の無線交換シ
ステムを実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるシステム構成を示す説
明図である。

【図２】上記実施例の主装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】上記実施例の接続装置の構成を示すブロック図
である。

【図４】上記実施例の無線専用電話機の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】上記実施例の無線アダプタの構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】上記実施例のモデム内蔵無線アダプタの構成を
示すブロック図である。

【図７】上記実施例の無線部の構成を示すブロック図で
ある。

【図８】上記実施例で使用するフレームフォーマットを
示す説明図である。

【図９】上記実施例のチャネルコーデックの構成を示す
ブロック図である。

【図１０】上記実施例で使用する周波数ホッピング方式
を示す説明図である。

【図１１】上記実施例の電源投入時のシーケンスを示す
説明図である。

【図１２】上記実施例の主装置の電源投入時の動作を示
すフローチャートである。

【図１３】上記実施例の無線端末の電源投入時の動作を
示すフローチャートである。

【図１４】上記実施例の予備チャネル通信動作を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…主装置、 ２…接続装置、 ３…無線専用電話機、 ４…無線アダプタ、 ５…データ端末、 ７…アナログ公衆回線、 ９…デジタル公衆回線、 １０…単独電話機、 １１…ファクシミリ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交換を行う主装置と、この主装置に収容
   された複数の接続装置との間で無線通信路を確立する複
   数の無線端末とを有する無線交換システムであって、 各接続装置は、時分割多重された無線通信路を有すると
   ともに、該通信路の制御チャネルを第１の制御チャネル
   グループと第２の制御チャネルグループに分離して管理
   する手段を有し、 無線端末は、無線端末毎に予め指定された接続装置Ａの
   第１の制御チャネルグループを介して無線通信路を確立
   する手段を有するとともに、接続装置Ａ以外の接続装置
   Ｂの第２の制御チャネルグループを介して無線通信路を
   確立する手段を有することを特徴とする無線交換システ
   ム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記接続装置Ｂの第２の制御チャネルグループを介して
   の無線通信路の確立は前記接続装置Ａからの指示に基づ
   いて行われることを特徴とする無線交換システム。
3. 【請求項３】 請求項１において、 無線端末は、接続装置Ａの第２の制御チャネルグループ
   を介した無線通信路の確立は行えないことを特徴とする
   無線交換システム。
4. 【請求項４】 請求項１において、 接続装置ＡおよびＢは、それぞれ当該装置間で異なる唯
   一の周波数ホッピングパターンを有することを特徴とす
   る無線交換システム。