JPH09312864A - 双方向無線通信方法および双方向無線通信端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネットワークに接続された基地局を介する双
方向ページャなどの双方向無線通信系で、基地局の通信
容量を実効的に増大する。 【解決手段】 無線基地局からの送信を停止するように
設定したランダムアクセス区間に、双方向ページャ間
で、送信周波数を無線基地局からの下り回線周波数に切
り換えると共に、送信電力を小さくして、直接に呼出を
行う。この直接呼出が失敗したときは、送信周波数を無
線基地局への上り回線周波数に戻すと共に、送信電力を
大きくして、通常のように、無線基地局を介して、呼出
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、双方向
ページャなどに好適な、双方向無線通信方法および双方
向無線通信端末装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報通信の分野では、例えば、米
国においてサービスが行われている双方向ページャなど
のように、端末での受信だけではなく、端末からも、無
線での呼出やメッセージの送出が可能な、双方向無線通
信のサービスが行われている。

【０００３】上述のような双方向無線通信では、公衆通
信網などのネットワークに接続された無線基地局を介し
て、通信端末間で情報の授受が行われる。そして、無線
端末から無線基地局への上り回線に対応する周波数と、
無線基地局から無線端末への下り回線に対応する周波数
とは、異なるものとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、双方向ペー
ジャシステムでは、その基地局の数が少なく、各基地局
のサービスエリアがセルラー電話などのセルのように小
さく分割されていないため、基地局および双方向ページ
ャの送信電力が非常に大きくなり、その消費電力が大き
くなると共に、双方向ページャからの電波の到達距離が
伸びて、各サービスエリアで、面的に周波数を再利用す
ることが困難になり、システムの通信容量を減少させる
という問題があった。

【０００５】また、呼び出す側と呼び出される側との１
対の双方向ページャが、例えば学校の構内のような、比
較的近距離にある場合にも、その地域をサービスエリア
とする無線基地局を経由するため、基地局経由の通信の
頻度が多くなり、基地局の実効通信容量が更に減少する
という問題があった。

【０００６】上述のような通信容量の問題は、各基地局
に割り当てる周波数を増加することにより、また、サー
ビスエリアに関する問題は、基地局の数を増加して、各
基地局のサービスエリアをセルラー電話などのセルのよ
うに小さくすることにより、それぞれ解消されるが、割
当周波数や、基地局の数を増加することは、いずれも非
常に困難である。

【０００７】かかる点に鑑み、この発明の目的は、基地
局の数を増やすことなく、従来から割り当てられた周波
数をそのまま用いて、電波を有効に利用することができ
る、双方向無線通信方法および双方向無線通信端末装置
を提供するところにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明による双方向無線通信方法は、公衆通信網
に接続された無線基地局を介して、この無線基地局から
の下り回線および無線基地局への上り回線に対応する１
対の周波数により、通信端末間で情報の授受をするよう
にした双方向無線通信方法において、上記無線基地局か
らの前記通信端末に対する送信を停止する送信停止期間
を設定し、上記無線基地局を介する上記情報の授受に先
だって、上記送信停止期間内に上記下り回線に対応の周
波数により上記通信端末間で直接に上記情報を授受でき
るようにしたことを特徴とする。

【０００９】また、この発明による双方向無線通信端末
装置は、情報を上り回線に対応する第１の周波数により
送信する送信手段と、情報を下り回線に対応する第２の
周波数により受信する受信手段とを備え、公衆通信網に
接続された無線基地局を介して、他の通信端末との間で
上記情報を授受するようにした双方向無線通信端末装置
において、上記無線基地局側の送信停止期間を検出する
送信停止検出手段と、上記送信手段の送信周波数を上記
第２の周波数に切り換えて、上記送信停止検出手段によ
り検出された上記送信停止期間において、他の通信端末
に対して情報の送信を行う送信制御手段とを設けたこと
を特徴とする。

【００１０】上述のこの発明においては、無線基地局か
ら無線端末に対する送信を停止する送信停止期間を設け
られ、この送信停止期間において、無線端末間での無線
基地局を介さない直接的な情報通信が行われる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を参照しなが
ら、この発明による双方向無線通信方法および双方向無
線通信端末装置を双方向ページャシステムに適用した実
施の形態について説明する。

【００１２】この発明の実施の形態のシステム構成を図
１に示し、無線通信端末装置の具体的構成を図２に示
す。

【００１３】図１において、公衆通信網１に双方向ペー
ジャシステムの中央基地局２が接続され、この中央基地
局２には、これに管制される複数の基地局３Ｊ，３Ｋが
接続される。そして、各基地局３Ｊ，３Ｋには、無線回
線を介して、双方向ページャ１０Ｒ，１０Ｓに代表され
る複数のページャがそれぞれ接続される。

【００１４】基地局３Ｊ，３Ｋからページャ１０Ｒ，１
０Ｓへの各下り回線には周波数Ｆdnが用いられると共
に、ページャ１０Ｒ，１０Ｓから基地局３Ｊ，３Ｋへの
各上り回線には周波数Ｆup（≠Ｆdn）が用いられて、送
受信の信号周波数は分離されている。

【００１５】各双方向ページャ１０Ｒ，１０Ｓは、図２
に示すように構成される。即ち、図２において、双方向
ページャ１０Ｃの送受信兼用のアンテナ１１により、基
地局からの下り回線のＲＦ信号が受信され、共用回路１
２とＲＦ増幅回路１３とを通じて、ＲＦ処理回路１４に
供給される。このＲＦ信号処理回路１４には、受信と送
信との周波数を特定するためのＰＬＬ１５が含まれてお
り、受信されたＲＦ信号が、所定の受信処理を施されて
ベースバンド信号に変換される。

【００１６】このベースバンド信号は、コーデック（エ
ンコーダおよびデコーダ）１６を含むベースバンド信号
処理回路１７に供給されて、所定の信号処理を施され
る。

【００１７】また、送信時には、ベースバンド処理回路
１７の信号が、コーデック１６からＲＦ処理回路１４に
供給されて、上り回線の送信信号に変換される。この送
信信号が電力増幅回路１８において電力増幅され、共用
回路１２を通じて、アンテナ１１に供給され、基地局へ
送信される。

【００１８】そして、ベースバンド処理回路１７にシス
テム制御回路（ＣＰＵ）２１が接続されると共に、この
システム制御回路２１には、メモリ２２および複数の操
作キー２３ａ〜２３ｎが接続される。更に、システム制
御回路２１には、液晶ディスプレイ３１とスピーカ３２
とが接続される。

【００１９】メモリ２２には、所定のプログラムや、メ
ッセージを表示するためのフォントなどが格納される。
また、操作キー２３ａ〜２３ｎは、呼び出す相手の登録
番号（ＩＤ）や送出メッセージなどを入力するための数
字キーや文字キーと、適宜の機能キーとに対応する。

【００２０】上述のような構成は、従来の双方向ページ
ャと同様である。

【００２１】図２に示すように、この実施の形態の双方
向ページャ１０Ｃでは、ＰＬＬ１５内の分周回路（図示
は省略）の分周比を可変とすると共に、ＲＦ電力増幅回
路１８の電源１９の電圧も可変として、後述のランダム
アクセス区間における、送信周波数の切換と送信電力の
低減とに対応する。そして、ＰＬＬ１５および電源１９
には、周波数および電圧の制御信号Ｓcf，Ｓcvがシステ
ム制御回路２１から供給される。

【００２２】また、図１に鎖線Ｔarで囲って示すよう
に、ランダムアクセス区間において、例えば、一方の双
方向ページャ１０Ｓから他方の双方向ページャ１０Ｒを
直接に呼び出す場合、双方向ページャ１０Ｓからの呼出
には、通常の上り回線の周波数Ｆupに換えて、下り回線
の周波数Ｆdnを用いる。この場合、待ち受け側の双方向
ページャ１０Ｒでも、同様に送信周波数を切り換え、こ
の双方向ページャ１０Ｒからの応答にも、通常の上り回
線の周波数Ｆupに換えて、下り回線の周波数Ｆdnを用い
る。

【００２３】次に、図３および図４をも参照しながら、
この発明の実施の形態の動作について説明する。

【００２４】基地局を介して呼出を行う、通常呼出時
に、図２に示すような双方向ページャ１０Ｃの使用者
が、操作キー２３ａ〜２３ｎにより入力した相手方のＩ
Ｄ（識別データ）とメッセージは、システム制御回路２
１に取り込まれ、液晶ディスプレイ３１に表示されて、
入力内容の確認が可能とされると共に、操作キー２３ａ
〜２３ｎのうち、適宜のキーによる使用者の送信操作に
応じて、ベースバンド処理回路１７→コーデック１６→
ＲＦ処理回路１４→電力増幅回路１８→共用回路１２→
アンテナ１１の経路で、基地局へ送信される。

【００２５】そして、例えば、図１に示すような一方の
双方向ページャ１０Ｓから入力されたメッセージは、基
地局３Ｋ→中央基地局２→基地局３Ｊの経路で、他方の
双方向ページャ１０Ｒに伝送される。呼び出された側の
双方向ページャ１０Ｃでは、図２に示すようなスピーカ
３２により、使用者に呼出が報知されると共に、受信し
たメッセージが液晶ディスプレイ３１に表示されて、使
用者はメッセージの内容を認識することができる。

【００２６】この実施の形態では、図３Ｂに示すよう
に、基地局側で、比較的長い通常呼出区間Ｔoyと、比較
的短いランダムアクセス区間Ｔarとを交互に設定する。
双方向ページャが基地局を介して呼出を行う、通常呼出
区間Ｔoyには、図３Ａに示すように、各双方向ページャ
からの呼出情報が、プリアンブルＴｐに引き続くアドレ
ス・メッセージ情報領域Ｔｍに挿入される。そして、基
地局からは、複数のメッセージが送信される。

【００２７】また、ランダムアクセス区間Ｔarは、双方
向ページャ専用の通信区間として割り当てられ、基地局
の送信が停止されると共に、図３Ｃに示すように、双方
向ページャによるランダムアクセスが可能となつてい
る。なお、ランダムアクセス区間Ｔarにおける双方向ペ
ージャ内の情報経路は、上述のような、通常呼出時の経
路と同様である。

【００２８】この実施の形態では、前述のように、呼び
出す側と呼び出される側との１対の双方向ページャが比
較的近距離にある場合を想定して、ランダムアクセス区
間Ｔarが設定されており、このランダムアクセス区間Ｔ
arには、基地局を経由する、通常呼出時に比べて、双方
向ページャの送信電力を格段に低減することが可能とな
る。

【００２９】また、基地局を経由することなく、相手方
の双方向ページャを呼び出すため、前述のように、双方
向ページャの送信周波数が、通常呼出時の周波数Ｆupか
ら、周波数Ｆdnに切り換えられる。従って、通常呼出区
間Ｔoyとランダムアクセス区間Ｔarのいずれにおいて
も、待受状態の双方向ページャの動作には、なんら変わ
るところはない。

【００３０】この実施の形態では、前述のように、図１
の双方向ページャ１０Ｓから双方向ページャ１０Ｒを呼
び出す場合、双方向ページャ１０Ｓ側において、図４に
示すような、ページャ呼出ルーチン１００が実行され
る。

【００３１】このページャ呼出ルーチン１００が、前述
のような使用者の送信操作に応じて開始されると、最初
のステップ１０１で、現時点がランダムアクセス区間Ｔ
arであるか否かが判断される。この判断は、呼び出す側
の双方向ページャ１０Ｓが、適宜の繰り返し周期で、継
続的に基地局３Ｋからの送信信号を監視することによっ
て行われる。

【００３２】ステップ１０１において、ランダムアクセ
ス区間でないと判断された場合は、ランダムアクセス区
間になるまで待って、次のステップ１０２に進み、送信
周波数を下り回線周波数Ｆdnに切り換えると共に、送信
電力を小さくして、相手方の双方向ページャ１０Ｒを直
接に呼び出す。

【００３３】次のステップ１０３では、相手方の双方向
ページャ１０Ｒから応答があったか否かが判断され、応
答があった場合は、その時点で、ページャ呼出ルーチン
１００が終了する。

【００３４】相手方の双方向ページャ１０Ｒとの距離が
遠く、直接呼出の電波が弱い、あるいは、通信が錯綜し
ているなどの理由で、双方向ページャ１０Ｒから直接に
応答がなかった場合には、ステップ１０４に移行して、
現時点が通常呼出区間Ｔoyであるか否かが判断される。
この通常呼出区間Ｔoyか否かの判断も、前述のように、
呼び出す側の双方向ページャ１０Ｓが、適宜の繰り返し
周期で、継続的に基地局３Ｋからの送信信号を監視する
ことによって行われる。

【００３５】ステップ１０４において、通常呼出区間Ｔ
oyでないと判断された場合は、通常呼出区間Ｔoyになる
まで待ってから、次のステップ１０５に進み、送信周波
数を上り回線周波数Ｆupに戻すと共に、送信電力を大き
くして、基地局３Ｊ，３Ｋ経由で、相手方の双方向ペー
ジャ１０Ｒを呼び出す。

【００３６】次のステップ１０６では、基地局３Ｋから
応答があったか否かが判断され、基地局３Ｋから応答が
あった場合は、その時点で、ページャ呼出ルーチン１０
０を終了する。

【００３７】また、基地局３Ｋから応答がなかった場合
には、ステップ１０４に戻って、通常の呼出処理が繰り
返される。図示は省略するが、この再送処理が適宜設定
の時間だけ繰り返されても、基地局から応答がないとき
は、エラーメッセージを表示して、ページャ呼出ルーチ
ン１００を強制的に終了することもできる。

【００３８】なお、ステップ１０６で基地局３Ｋからの
応答がないと判断されたときには、ステップ１０４では
なく、ステップ１０１に戻って、無線端末間の直接的な
送信からやり直すようにしてもよい。

【００３９】上述のように、この実施の形態では、呼び
出す側の双方向ページャから相手方の双方向ページャを
呼び出すときは、まず、比較的狭い地域の双方向ページ
ャ間での直接呼出を試み、この直接呼出に失敗した場合
にのみ、基地局を介する、通常の呼出をするようにした
ので、比較的狭い地域ごとの通信を可能とすると共に、
基地局経由の通信の頻度を少なくすることができて、基
地局や、割当周波数を増やすことなく、基地局の通信容
量を実効的に増大することができる。そして、上述の比
較的狭い地域ごとの直接通信では、双方向ページャの送
信電力を小さくすることにより、消費電力を節約するこ
ともできる。

【００４０】［他の実施の形態］前述の実施の形態で
は、通常呼出区間とランダムアクセス区間とで、双方向
ページャの送信情報が同一のフォーマットを用いるよう
にしたが、ランダムアクセス区間のフォーマットは、通
常通信区間のフォーマットと異なってもよい。この場
合、フォーマットの切り換えは、前述のようなランダム
アクセス区間の判断に基づいて、ＣＰＵにより制御され
る。

【００４１】また、前述の実施の形態では、この発明が
双方向ページャシステムに適用されたが、この発明は、
電話、情報端末、コンピュータなど、ネットワークに接
続されて、無線でのメッセージ通信を行うシステムおよ
び通信端末にも同様に適用することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基地局の数を増やすことなく、従来から割り当てら
れた周波数をそのまま用いて、基地局の通信容量を実効
的に増大することができて、電波を有効に利用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による双方向無線通信方法を双方向ペ
ージャシステムに適用した実施の形態の構成を示す概念
図である。

【図２】この発明による双方向無線通信端末装置を双方
向ページャに適用した実施の形態の構成を示すブロック
図である。

【図３】この発明の実施の形態の動作を説明するための
タイムチャートである。

【図４】この発明の実施の形態の動作を説明するための
流れ図である。

【符号の説明】

１…公衆通信網、２…中央基地局、３Ｊ，３Ｋ…基地
局、１０Ｃ，１０Ｒ，１０Ｓ…双方向無線ページャ、１
１…送受兼用アンテナ、１４…ＲＦ信号処理回路、１５
…周波数可変ＰＬＬ、１８…ＲＦ電力増幅回路、１９…
可変電圧電源、２１…システム制御回路（ＣＰＵ）、２
２…メモリ、２３ａ〜２３ｎ…操作キー、３１…液晶デ
ィスプレイ、３２…スピーカ、１００…ページャ呼出ル
ーチン、Ｆup…上り回線周波数、Ｆdn…下り回線周波
数、Ｓcf，Ｓcv…制御信号、Ｔar…ランダムアクセス区
間、Ｔoy…通常呼出区間

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】公衆通信網に接続された無線基地局を介し
   て、当該無線基地局からの下り回線および上記無線基地
   局への上り回線に対応する１対の周波数により、通信端
   末間で情報の授受をするようにした双方向無線通信方法
   において、 上記無線基地局からの前記通信端末に対する送信を停止
   する送信停止期間を設定し、 上記無線基地局を介する上記情報の授受に先だって、上
   記送信停止期間内に上記下り回線に対応の周波数により
   上記通信端末間で直接に上記情報を授受できるようにし
   たことを特徴とする双方向無線通信方法。
2. 【請求項２】上記送信停止期間内に、上記通信端末から
   上記下り回線に対応の周波数により直接に他の通信端末
   に対して送信を行う際には、上記通信端末の送信電力が
   低減されることを特徴とする請求項１に記載の双方向無
   線通信方法。
3. 【請求項３】上記無線基地局を介する上記情報の授受に
   先だって、上記送信停止期間内に上記下り回線に対応の
   周波数により上記通信端末より他の通信端末に対して送
   信を行い、上記他の通信端末からの応答がなかった場合
   には、上記下り回線に対応の周波数により上記通信端末
   より上記無線基地局に対して送信を行うようにすること
   を特徴とする双方向無線通信方法。
4. 【請求項４】情報を上り回線に対応する第１の周波数に
   より送信する送信手段と、情報を下り回線に対応する第
   ２の周波数により受信する受信手段とを備え、公衆通信
   網に接続された無線基地局を介して、他の通信端末との
   間で上記情報を授受するようにした双方向無線通信端末
   装置において、 上記無線基地局側の送信停止期間を検出する送信停止検
   出手段と、 上記送信手段の送信周波数を上記第２の周波数に切り換
   えて、上記送信停止検出手段により検出された上記送信
   停止期間において、他の通信端末に対して情報の送信を
   行う送信制御手段とを設けたことを特徴とする双方向無
   線通信端末装置。
5. 【請求項５】上記送信周波数が上記第２の周波数に切り
   換えられたときは、上記送信制御手段により上記送信手
   段の送信電力が低減されることを特徴とする請求項４に
   記載の双方向無線通信端末装置。
6. 【請求項６】上記送信制御手段は、上記無線基地局への
   送信に先立ち、上記第２の周波数により、上記送信停止
   期間において、他の通信端末に対して情報の送信を行う
   ことを特徴とする請求項４に記載の双方向無線通信端末
   装置。
7. 【請求項７】上記送信制御手段は、上記無線基地局への
   送信に先立ち、上記第２の周波数により、上記送信停止
   期間において、他の通信端末に対して情報の送信を行
   い、上記他の通信端末からの応答がなかったときには、
   上記送信手段の送信周波数を上記第１の周波数に切り換
   えて、上記無線基地局に対して送信を行うようにするこ
   とを特徴とする請求項４に記載の双方向無線通信端末装
   置。