JPH1013440A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御局と端末局との間で周波数ホッピング方
式の無線通信を行う無線通信システムにおいて、制御局
を必要に応じて柔軟に起動、休止させることができるよ
うにすることを目的とする。 【解決手段】 従来の様なユーザがセットするスイッチ
により、初期設定を変える方式を改め、起動された無線
端末が端末局から送信されているはずの制御情報をセン
スし、ある一定時間、制御情報が受信されなければ、シ
ステム内に制御局がいないと判断し、自らが制御局とし
て立ち上がり、システムを制御する機能を設けた。ま
た、この制御局が何らかの原因でダウンした場合にも、
制御局から一定時間毎に受信される管理情報を記憶して
いる端末局（無線端末）が、制御局からの制御情報が受
信されないことを契機として、新たな制御局として再初
期設定することでシステムダウンを回避する機能を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、システム内に収容
される電話機、データ端末等にデジタル無線通信サービ
スを提供する無線通信システムに関するものであり、特
にシステム内で起動されている無線端末の中から自動的
に制御局を決定してシステム管理を容易にすることが可
能な無線通信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の急速な通信のデジタル無線化によ
り、電話機、データ端末、周辺機器の間の通信を無線で
行うシステムの開発が盛んに行われている。

【０００３】例えば、システムの全体制御を行う制御局
の管理下に、無線通信に必要な通信リソースの割当てを
受けた各無線端末が直接端末同士でデータ通信を行う疑
似集中制御型（ハイブリッド型）のシステムが知られて
いる。

【０００４】図１は、このような無線通信システムの構
成例を示す説明図である。

【０００５】図示のように、本無線通信システムは、公
衆回線１０２を収容する公衆網ゲートウエイ１０１と、
制御局との間で制御データおよび音声データを交換し、
公衆回線を介した音声通話を行うとともに、複数の無線
電話機間でいわゆる内線通話を行う複数の無線電話機１
０３Ａ、１０３Ｂと、制御局との間での制御データの通
信およびデータ通信を行う無線データ端末１０４Ａ〜１
０４Ｇ等を有して構成される。なお、以下の説明におい
て、無線電話機、無線データ端末、公衆網ゲートウエイ
等の端末局を総称して無線端末というものとする。

【０００６】この無線通信システムは、システム内の各
無線端末に、公衆網ゲートウエイ１０１が収容する公衆
回線通話、内線通話、データ端末間のデータ伝送等の通
信サービスを提供することを目的とするものである。

【０００７】そして、上述した制御局には、必ずしもシ
ステム制御を専門に行う専用端末を設置する必要はな
く、システム内の無線端末の中の１台をユーザが任意に
制御局として設定できるものが知られている。

【０００８】そして、各無線端末は、後述する通信フレ
ームの前半部（ＣＮＴ、ＬＣＣＨ）で制御局と各種制御
コマンドを交換し、通信フレームの後半（ＴＲ１、ＴＲ
２、ＤＡＴＡ）で使用するホッピングパターンを切り換
え、無線端末同士の通信を行うことができる。

【０００９】以下、従来の無線交換システムにおける制
御局、ならびに端末局としての無線電話機、および無線
データ端末の起動時の動作について説明する。なお、各
動作において使用する各制御情報の定義等については、
後述の実施例で説明するものとする。

【００１０】図２４は、制御局における電源投入時の動
作を示すフローチャートである。

【００１１】上述のようにシステム内の各無線端末を制
御局として起動することができる。すなわち、ユーザ
は、制御局として立ち上げたい無線端末のスイッチ等を
起動することで制御局を選択する。

【００１２】まず、電源投入によって立ち上げられた無
線端末は、最初に制御局スイッチを確認する（Ｓ１１０
１）。

【００１３】そして、この制御局スイッチが起動されて
いたならば（Ｓ１１０２）、この無線端末は、個々の無
線端末としての初期設定とともに、以下に示す制御局と
しての初期設定も行う（以下、この無線端末を制御局と
呼ぶ）。

【００１４】制御局は、内部の初期設定を行った後（Ｓ
１１０３）、システム内の各無線端末へのＣＮＴ送信に
使用するホッピングパターンを決定し（Ｓ１１０４）、
続いてＣＮＴフィールドをシステム内の各無線端末に送
信する（Ｓ１１０５）。

【００１５】この時、ＣＮＴ内部のＩＤサブフィールド
にシステムＩＤを、ＮＦサブフィールドに次の単位時間
にホッピングする周波数情報を設定する。

【００１６】そして、この制御局が、ある無線端末から
のＬＣＣＨフィールドを受信（Ｓ１１０６）すると、そ
のＵＷサブフィールドを読み込み、もし、ＵＷが制御局
の提供するものと一致するならば（Ｓ１１０７）、無線
ＩＤを読み込み、登録する（Ｓ１１０９）。また、この
とき無線ＩＤが書き込まれていなければ（Ｓ１１０
８）、新規に無線ＩＤを割当て（Ｓ１１１０）、ＬＣＣ
Ｈフィールドにて通知する（Ｓ１１１１）。

【００１７】このＳ１１１０からＳ１１１１の処理によ
り、無線ＩＤの設定手段を持たない無線端末（例えば、
プリンタ、スキャナ等の周辺機器）にも無線ＩＤを割り
当てることができる。

【００１８】図２５は、無線電話機における電源投入時
の動作を示すフローチャートである。

【００１９】電源投入直後の無線電話機は、内部の初期
設定を行った後（Ｓ１２０１）、ユーザによりキーマト
リクスから入力される無線電話機の無線ＩＤを記憶する
（Ｓ１２０２）。次に、制御局からＣＮＴフィールドを
受信するため、任意の周波数で受信待機状態に移る（Ｓ
１２０３）。

【００２０】ここで、無線電話機が制御局からＣＮＴフ
ィールドを受信したならば（Ｓ１２０４）、ＩＤサブフ
ィールドからシステムＩＤを（Ｓ１２０５）、ＮＦサブ
フィールドから次の単位時間に使用する周波数を読み込
み（Ｓ１２０６）、これらを記憶する。

【００２１】次に得られた周波数チャネルに無線部の受
信周波数を移動した後（Ｓ１２０７）、再びＣＮＴフィ
ールドの受信を行う。ここで、制御局からＣＮＴフィー
ルドを受信した（Ｓ１２０８）ならば、ＮＦサブフィー
ルドから次の単位時間に使用する周波数を読み込む（Ｓ
１２０９）。

【００２２】無線電話機は、この動作を繰り返すことに
より（Ｓ１２１０）、制御局の使用する周波数を追従す
ることになり、制御局のホッピングパターンを認識でき
る（Ｓ１２１１）。

【００２３】無線電話機がホッピングパターンおよびシ
ステムのＩＤを認識したならば、通信フレーム内のＬＣ
ＣＨフィールドを用いて、システムＩＤならびに無線Ｉ
Ｄを制御局に送信する（Ｓ１２１２）。

【００２４】図２６は、無線データ端末における電源投
入時の動作を示すフローチャートである。

【００２５】電源投入直後の無線データ端末は、内部の
初期設定を行った後（Ｓ１３０１）、データ端末のキー
ボード等により設定される無線データ端末固有の無線Ｉ
Ｄが入力されたならば（Ｓ１３０２）、無線ＩＤを登録
する（Ｓ１３０３）。

【００２６】また、Ｓ１３０２において、タイムアウト
等により無線ＩＤの入力がなされなかった場合には、Ｓ
１３０３の無線ＩＤの登録処理を省く。

【００２７】次に、無線データ端末は、制御局からＣＮ
Ｔフィールドを受信するため、任意の周波数で受信待機
状態に移る（Ｓ１３０４）。そして、制御局からＣＮＴ
フィールドを受信したならば（Ｓ１３０５）、ＩＤサブ
フィールドからシステムＩＤを（Ｓ１３０６）、ＮＦサ
ブフィールドから次の単位時間に使用する周波数を読み
込み（Ｓ１３０７）、これらを記憶する。

【００２８】次に得られた周波数チャネルに無線部の受
信周波数を移動した後（Ｓ１３０８）、再びＣＮＴフィ
ールドの受信を待つ。ここで、制御局からＣＮＴフィー
ルドを受信した（Ｓ１３０９）ならば、ＮＦサブフィー
ルドから次の単位時間に使用する周波数を読み込む（Ｓ
１３１０）。

【００２９】無線データ端末は、この動作を繰り返すこ
とにより（Ｓ１３１１）、制御局の使用周波数を追従す
ることになり、制御局が使用するホッピングパターンを
認識できる（Ｓ１３１２）。

【００３０】次に、再び無線ＩＤを読み込み、無線ＩＤ
が登録済みであれば（Ｓ１３１３）、システムＩＤなら
びに無線ＩＤを通信フレーム内のＬＣＣＨフィールドを
用いて（Ｓ１３１４）を制御局に送信する。

【００３１】また、Ｓ１３１３において、無線ＩＤが未
登録であれば、任意の周波数でＬＣＣＨフィールドを用
い、システムＩＤを制御局に送信する。

【００３２】その後、制御局からＬＣＣＨフィールドを
受信した（Ｓ１３１６）ならば、無線ＩＤを読み込み
（Ｓ１３１７）、登録する（Ｓ１３１８）。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の無線通信システムおいては、システム全体を制御、
管理するために制御局の設置が必要となるが、制御局の
設置方法は、ユーザが選んだ端末に設けられたスイッチ
等の設定で決定されるか、または、例えばホストコンピ
ュータ等からユーザインタフェースを用いて内部設定さ
れる値により決定される。

【００３４】そして、このような方法を用いた場合、ユ
ーザにより制御局として立ち上げられた無線端末は、そ
の無線端末自体を使用していない時にも、他の無線端末
の制御を行っているため、電源を落とすことができず、
非効率的なシステムとなっている。

【００３５】また、何らかの原因で制御局の電源が落ち
てしまった場合、ユーザが制御局を再起動するまで、シ
ステムがダウンしてしまうという欠点がある。

【００３６】本発明は、制御局を必要に応じて柔軟に起
動、休止させることができ、エネルギの節減を図り得る
とともに、迅速に再起動させることができる無線通信シ
ステムを提供することを目的とする。

【００３７】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の様なユ
ーザがセットするスイッチにより、初期設定を変える方
式を改め、起動された無線端末が端末局から送信されて
いるはずの制御情報をセンスし、ある一定時間、制御情
報が受信されなければ、システム内に制御局がいないと
判断し、自らが制御局として立ち上がり、システムを制
御する機能を設けたものである。

【００３８】また、この制御局が何らかの原因でダウン
した場合にも、制御局から一定時間毎に受信される管理
情報を記憶している端末局（無線端末）が、制御局から
の制御情報が受信されないことを契機として、新たな制
御局として再初期設定することでシステムダウンを回避
する機能を設けたものである。

【００３９】ところで、上述のような電話機、データ端
末、周辺機器との間の通信を無線で行うデジタル無線通
信方式の中で現在注目されているのがスペクトラム拡散
通信である。

【００４０】この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。ス
ペクトラム拡散通信方式としては大きく分けて直接拡散
（ＤＳ方式）と周波数ホッピング（ＦＨ方式）がある。

【００４１】直接拡散方式は、ＰＳＫ、ＦＭ、ＡＭ等で
１次変調が行なわれた搬走波を送信データよりも広帯域
な拡散符号で乗算することにより２次変調する。この拡
散変調が行なわれた後の信号のスペクトラムは１次変調
後の信号のスペクトラムよりも広帯域となる為、単位周
波数当たりの電力密度が著しく低下し、他の通信への妨
害を回避できる。

【００４２】また、上述の拡散符号を複数使用すること
により、複数の通信チャネルを提供することも可能にな
る。

【００４３】一方、周波数ホッピング方式は、日本国に
おいてスペクトラム拡散無線に関して使用が認可されて
いる１６ＭＨｚの帯域を１ＭＨｚ程度の幅の複数の周波
数チャネルに分割し、単位時間毎に使用する周波数チャ
ネルをある所定の順番（パターン）で切り換えることに
より、送信データを広帯域に拡散する方式である。

【００４４】この周波数の切り換えパターン（ホッピン
グパターン）を複数使用することにより、直接拡散方式
と同様に複数の通信チャネルを提供することができる。

【００４５】特に、低速周波数のホッピング変調方式
は、周波数シンセサイザ等の回路規模を小さくできるな
どの利点が大きいため、盛んに利用されるようになって
きている。

【００４６】また、隣接する周波数チャネルを同単位時
間に使用されることがないようなパターンを使用すれ
ば、干渉等によるデータ誤りなどが発生することを最小
限に食い止めることも可能となるものである。

【００４７】そこで、このような低速周波数ホッピング
変調方式を本発明の無線通信システムに適用することに
より、上述のような電話機、データ端末、周辺機器の間
で、音声データ、キャラクタデータ、画像データ、映像
データ等を有効に通信できるシステムを提供するもので
ある。

【００４８】

【発明の実施の形態および実施例】以下、本発明を低速
周波数ホッピング変調方式のスペクトラム拡散無線方式
に適用した場合の実施例について説明する。

【００４９】（システム構成）図１は、本実施例におけ
る無線通信システムの構成を示す模式図である。

【００５０】本無線通信システムは、公衆回線１０２を
収容する公衆網ゲートウエイ１０１と、制御局との間で
制御データおよび音声データを交換し、公衆回線を介し
た音声通話を行うとともに、複数の無線電話機間でいわ
ゆる内線通話を行う複数の無線電話機１０３Ａ、１０３
Ｂ、制御局との間での制御データの通信およびデータ通
信を行う無線データ端末１０４Ａ〜１０４Ｇで構成され
る。

【００５１】なお、以上のような無線電話機、無線デー
タ端末、公衆網ゲートウエイ等の端末局を総称して無線
端末と呼ぶものとする。

【００５２】また、無線データ端末とは、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、
このデータ端末と制御局の間の無線通信を司る無線アダ
プタを接続したもの、または、一体化したものを指して
いる。

【００５３】無線データ端末には、図中に示したコンピ
ュータ１０４Ａ、 １０４Ｂ、プリンタ１０４Ｇ、複写
機１０４Ｃ、マルチメディア端末１０４Ｄ、ファクシミ
リ１０４Ｅ、ＬＡＮブリッジ１０４Ｆ他に電子カメラ、
ビデオカメラ、スキャナ等のデータ処理を行う様々な機
器が該当する。

【００５４】これらの無線電話機や無線データ端末は、
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無線通信シ
ステムの大きな特徴である。以下、その詳細な構成と動
作について説明する。

【００５５】（内部ブロック構成） （１）無線電話機 図２は、無線電話機１０３の構成を示すブロック図であ
る。

【００５６】主制御部２０１は、無線電話機１０３全体
の制御を司るものであり、メモリ２０２は、主制御部２
０１の制御プログラムが格納されたＲＯＭ、本交換シス
テムの呼出符号（システムＩＤ）や無線電話機のサブＩ
Ｄを記憶するＥＥＰＲＯＭ、主制御部２０１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ＲＡＭ等から構成される。

【００５７】通話路部２０３は、送受話器２０８、マイ
ク２０９、スピーカ２１０の入出力ブロックとＡＤＰＣ
Ｍコーデック２０４のインタフェースを行うものであ
り、ＡＤＰＣＭコーデック２０４は、通話路部２０３か
らのアナログ音声情報をＡＤＰＣＭ符号に変換するとと
もに、ＡＤＰＣＭ符号化された情報をアナログ音声情報
に変換するものである。

【００５８】フレーム処理部２０５は、ＡＤＰＣＭ符号
化された情報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。このフ
レーム処理部２０５で、図６に示すような各種フレーム
に組み立てられたデータが無線部２０７を介して主装置
や目的とする無線端末へ伝送されることになる。

【００５９】無線制御部２０６は、無線部２０７の送受
信、周波数切り換え、キャリア検出、レベル検知、ビッ
ト同期を行う機能を有する。無線部２０７は、フレーム
処理部２０７からのデジタル情報を変調し、無線送信可
能な形式に変換してアンテナに送るとともに、アンテナ
より無線受信した情報を復調し、デジタル情報に変換す
るものである。

【００６０】送受話器２０８は、通話音声信号を入出力
するものであり、マイク２０９は、音声信号を集音入力
するものである。スピーカ２１０は、音声信号を拡声出
力するものである。

【００６１】表示部２０９は、キーマトリクス２１０よ
り入力されるダイヤル番号や公衆回線の使用状況等を表
示するものである。キーマトリクス２１０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キー入力装置で
ある。

【００６２】（２）無線アダプタ 図３は、無線データ端末１０４の内部構成を示すブロッ
ク図である。

【００６３】同図において、３０１は、コンピュータ、
プリンタ、ファクシミリに代表されるデータ端末であ
り、３０２は、データ端末３０１に通信ケーブルもしく
は内部バスを介して接続され、無線部３０３により主装
置や他の無線端末と無線通信を行う無線アダプタであ
る。

【００６４】また、この無線アダプタ３０２において、
主制御部３０４は、ＣＰＵ、割り込み制御、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な
どから構成され、無線アダプタ内の各ブロックの制御を
行うものである。

【００６５】メモリ３０５は、主制御部３０４が使用す
るプログラムを格納するためのＲＯＭ、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。

【００６６】通信ｉ／ｆ部３０６は、上述のデータ端末
３０１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
ステーシヨンの内部バス、例えば、ＩＳＡバス、ＰＣＭ
ＣＩＡｉ／ｆ等が該当する。

【００６７】端末制御部３０７は、通信ｉ／ｆ３０６を
介したデータ端末３０１と無線アダプタ３０２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。フレー
ム処理部３０８は、フレーム処理を行うものであり、こ
のフレーム処理部３０８で図６に示すようなフレームに
組み立てられたデータが、無線部３０３を介して制御局
や目的とする無線端末へ伝送されることになる。

【００６８】無線制御部３０９は、無線部３０３の送受
信の切り換え、周波数切り換え等を制御し、また、キャ
リア検出、レベル検知、ビット同期を行う機能も有す
る。

【００６９】誤り訂正処理部３１０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
し、受信時には、演算処理により誤り位置並びに誤りパ
ターンを算出することで受信データ中に発生したビット
誤りを訂正する。

【００７０】タイマ３１１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情報を提供する。

【００７１】（３）公衆網ゲートウエイ 図４は、公衆網ゲートウエイ１０１の内部構成を示すブ
ロック図である。

【００７２】主制御部４０１は、全体の制御を司るもの
であり、メモリ４０２は、プログラムや本無線通信シス
テムの呼出符号（システムＩＤ）等を格納するＲＯＭ、
主制御部４０１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ＲＡＭ等
から構成される。

【００７３】回線インタフェース部４０３は、公衆網回
線を収容するための給電、選択コマンド送信、直流ルー
プ閉結、ＰＣＭ変換等の公衆網回線制御、選択コマンド
受信、呼出コマンド送出を行うものである。

【００７４】ＡＤＰＣＭコーデック部４０４は、公衆網
からの情報をデジタル情報に変換しフレーム処理部４０
５に転送するとともに、フレーム処理部４０５からの情
報をＡＤＰＣＭ符号に変換するものである。

【００７５】フレーム処理部４０５は、ＡＤＰＣＭ符号
化された情報に、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り、このフ
レーム処理部４０５で後述する通信フレームに組み立て
られたデータが無線部を介して制御局や目的とする無線
端末へ伝送されることになる。

【００７６】無線制御部４０６は、無線部４０７の送受
信の切り換え、周波数切り換え等を制御し、また、キャ
リア検出、レベル検知、ビット同期を行う機能も有す
る。

【００７７】無線部４０７は、フレーム処理部４０５か
らのフレーム化されたデジタル情報を変調して無線送信
可能な形式に変換してアンテナに送るとともに、アンテ
ナより無線受信した情報を復調してデジタル情報に処理
するものである。

【００７８】トーン検出部４０８は、着信検出、ループ
検出、ＰＢ信号、発信音、着信音等の各種トーンを送出
するものである。

【００７９】（４）無線部 図５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。

【００８０】送受信用アンテナ５０１ａ、５０１ｂ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５０２は、アンテナ５０１ａ、５０１ｂ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）５０３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５０４は、送
受信を切り換えるものである。

【００８１】アンプ５０５は、受信系のアンプであり、
アンプ５０６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５０７は、１ｓｔ．ＩＦ用のダウン
コンバータであり、コンバータ５０８は、アップコンバ
ータである。

【００８２】切り換えスイッチ５０９は、送受信を切り
換えるものであり、ＢＰＦ５１０は、ダウンコンバータ
５０７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５１１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５０７、５１１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。

【００８３】ＢＰＦ５１２は、２ｎｄ．ＩＦ用であり、
９０度移相器５１３は、ＢＰＦ５１２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５１４は、
ＢＰＦ５１２、９０度移相器５１３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
５１５は、クオドラチャ検波器５１４の出力を波形整形
するためのものである。

【００８４】また、電圧制御型発振器（以下、ＶＣＯと
いう）５１６と、ロー・パス・フィルタ（以下、ＬＰＦ
という）５１７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ＰＬＬ５１８
とによって、受信系の周波数シンセサイザが構成され
る。

【００８５】また、キャリア信号生成用のＶＣＯ５１９
と、ＬＰＦ５２０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ＰＬＬ５２
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。

【００８６】また、変調機能を有する送信系のＶＣＯ５
２２と、ＬＰＦ５２３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
５２４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。

【００８７】基準クロック発振器５２５は、各種ＰＬＬ
５１８、５２１、５２４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５２６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。

【００８８】（５）無線フレーム 図６（１）〜（５）は、本無線通信システム内の無線伝
送に使用する無線フレームの内部構成を示す説明図であ
る。

【００８９】本無線通信システムにおいては、無線フレ
ーム内に設けた音声通信用の回線交換チャネル、画像・
映像・データ通信用のパケット交換チャネルを用いて、
各無線端末の通信サービスを提供する。

【００９０】システム内には、制御局と端末局が存在
し、制御局はシステム全体の無線通信ならびに無線リソ
ースの管理を行う。

【００９１】図６（１）は、通信フレームの内部構成を
示している。

【００９２】通信フレームは、大きく制御部とデータ部
に分かれており、ある端末局から見た場合、制御局と制
御部を交換し、相手先の端末局とデータ部を交換する。
そして、制御部を交換する場合とチャネル部を交換する
場合とでは、使用する周波数チャネルは異なる。

【００９３】ＣＮＴ、ＬＣＣＨの２つのフィールドから
構成される制御部は、制御局と無線端末間で交換される
制御コマンドを伝送するために用いる。この制御部の交
換に用いる周波数チャネルは、電源立ち上げの際に各無
線端末毎に固定される（以下、この周波数チャネルを総
称して制御周波数チャネルと呼ぶ）。

【００９４】制御局は、あるホッピングパターンに従っ
て各周波数チャネルを巡回するため、全ての無線端末と
制御コマンドを交換することが可能となる。

【００９５】一方、ＴＲ１、ＴＲ２、ＤＡＴＡの３つの
フィールドから構成されるデータ部を交換する場合に
は、通信を行う無線端末同士（２端末もしくはそれ以
上）が制御局から与えられたホッピングパターンを使用
する。

【００９６】以下、各フィールドの内部構成について詳
細に説明する。

【００９７】図６（２）は、ＣＮＴフィールドの内部構
成を示している。

【００９８】ＣＮＴは、システム全体の制御に用い、以
下に示す１０種類のサブフィールドから構成する。

【００９９】ＣＳサブフィールドはキャリアセンスを格
納し、ＰＲサブフィールドはビット同期捕捉用の５６ビ
ットプリアンブルを格納し、ＳＹＮサブフィールドは３
２ビットのフレーム同期に使用する。ＩＤサブフィール
ドは６４ビットの呼び出し符号である。

【０１００】ＢＦサブフィールドは基本フレーム番号情
報を格納し、ＷＡサブフィールドはスリープモード中の
無線端末を通常モードに戻すために使用する。また、Ｎ
Ｆサブフィールドは、次のフレーム交換に用いる周波数
を格納する。ＧＴサブフィールドは、周波数切り換え等
のためのガードタイムを表す。

【０１０１】図６（３）は、ＬＣＣＨフィールドの内部
構成を示している。

【０１０２】ＬＣＣＨは、複数の無線データ端末等の無
線端末間の通信に用い、以下に示す９種類のフィールド
から構成する。ＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２サブフィールド
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
リアセンスを格納し、ＰＲサブフィールドはビット同期
捕捉用５６ビットプリアンブルを格納し、ＵＷサブフィ
ールドはバイト同期用のユニークワードを格納し、ＤＡ
サブフィールドは通信相手の無線端末アドレスを格納す
る。

【０１０３】ＩＮＦＯサブフィールドは通信データを格
納し、ＣＦサブフィールドは周波数切り換え等のための
ガードタイムを表す。

【０１０４】図６（４）は、ＤＡＴＡフィールドの内部
構成を示している。

【０１０５】ＤＡＴＡは９つのサブフィールドから構成
され、テキスト、画像、映像データ等パケット通信に適
した情報を格納する。ＣＦサブフィールドは周波数切り
換え等のためのガードタイムを表す。

【０１０６】ＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２サブフィールドは
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、ＰＲサブフィールドはビット同期捕捉用５６
ビットプリアンブル、ＵＷサブフィールドはバイト同期
用のユニークワード、ＤＡサブフィールドは、通信相手
の無線端末アドレスを格納する。

【０１０７】ＩＮＦＯサブフィールドは通信データを格
納し、ＧＴサブフィールドは周波数切り換え等のための
ガードタイムを表す。

【０１０８】図６（５）は、Ｒ１、２フィールドの内部
構成を示している。

【０１０９】ＴＲ１、ＴＲ２の２種類の音声フィールド
は６つのサブフィールドから構成され、主に音声等のリ
アルタイム系データ伝送に使用する。

【０１１０】ＣＳサブフィールドはキャリアセンスを格
納し、ＰＲサブフィールドはビット同期捕捉用の５６ビ
ットプリアンブルを格納し、ＵＷサブフィールドはバイ
ト同期用サブＩＤを含むユニークワードを格納し、ＩＮ
ＦＯサブフィールドは、通信データを格納する。

【０１１１】（６）周波数ホッピング 図８は、本システムで使用する周波数切り換えの概念を
示す説明図である。

【０１１２】本実施例の無線通信システムでは、日本に
おいて使用が認可されている１６ＭＨｚの周波数帯域を
１ＭＨｚ幅の１６の周波数チャネルに分割して使用す
る。

【０１１３】制御局ならびに無線端末は、この１６の周
波数チャネルを一定期間毎に所定の順番で切り換えなが
ら通信を行う。この周波数チャネルを切り換える所定の
順番をホッピングパターンと呼ぶ。

【０１１４】このホッピングパターンは、１６種類使用
でき、同一の単位時間内で使用する周波数が重複しない
パターンをとることが可能である。つまり、１つのホッ
ピングパターンは１つの通信チャネルを形成すると考え
ることができ、同時に１６通信までをサポートすること
が可能となる。

【０１１５】また、制御局に接続する接続装置が複数に
なる場合、接続装置間での電波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。

【０１１６】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、広い通信エリアを確保
することができるものである。

【０１１７】図９は、周波数の切り換え例を示す説明図
である。

【０１１８】本無線通信システムにおいては、１通信フ
レームを送受信するために１０ｍｓの時間を必要とし、
周波数の切り換えは１通信フレーム毎に２回行う。

【０１１９】１回目は、制御部（ＣＮＴ＋ＬＣＣＨ）の
受信後、２回目はフレームエンドである。例えば図９に
示すように、無線端末ＡからＦが制御局の下に動作して
いる場合を考える。この図では無線端末Ａ、Ｂと無線端
末Ｄ、Ｅが通信している場合を想定している。

【０１２０】制御局は、ある特定のホッピングパターン
に従い（ここでは一例としてｆ１、ｆ２、ｆ３、…の順
番となっている）、システムを制御するためにＣＮＴフ
ィールドを送信している。

【０１２１】各無線端末は、制御局の制御を受けるため
に、制御局が送信する任意のＣＮＴフィールドを受信す
る。

【０１２２】また、制御局と無線端末が制御コマンドを
交換するためのＬＣＣＨフィールドの送受信もＣＮＴフ
ィールドと同一のホッピングパターンで行われる。

【０１２３】制御部を用いた制御局と無線端末とのネゴ
シエーションが行われた後、各無線端末は、制御局から
各々割り当てられたホッピングパターンに周波数を切り
換え、制御局とは異なるホッピングパターンでデータ通
信を開始する。

【０１２４】図９においては、無線電話機Ａ、Ｂは、ｆ
１１、ｆ１２、ｆ１３、…、無線電話機Ｄ、Ｅは、ｆ２
６、ｆ２５、ｆ２４、…を用いている。

【０１２５】この周波数チャネルの切り換え処理によ
り、複数（ホッピングパターンの数だけ）の通信サービ
スを同時刻に行うことが可能となるのである。

【０１２６】次に、本実施例において、本発明の特徴的
な機能となるフレーム処理部の構成および動作について
説明する。

【０１２７】（１０）フレーム処理部 図７は、フレーム処理部の内部構成を示すブロック図で
ある。

【０１２８】このフレーム処理部は、図６に示す通信フ
レームを組み立て／分解し、データを入出力インターフ
ェイスと交換する機能を有するもので、ＣＰＵデータバ
ス７０１が接続されるＣＰＵバスインターフェイス７０
３と、ＡＤＰＣＭコーデックとの間でＡＤＰＣＭ符号化
された音声データ７０２を入出力するＡＤＰＣＭインタ
ーフェイス７０４と、動作モードを設定するモードレジ
スタ７０５と、ホッピングパターンレジスタ７０８と、
ＩＤレジスタ７０６と、間欠起動端末アドレスレジスタ
７０７と、ＬＣＣＨレジスタ７０９と、ＦＩＦＯバッフ
ァ７１０とを有する。

【０１２９】また、フレーム中の各フィールドの開始タ
イミングを生成するタイミング生成部７１１と、ＣＮＴ
チャネル組立／分解部７１２と、ＬＣＣＨ（論理制御チ
ャネル）組立／分解部７１３と、データ組立／分解部７
１４と、音声組立／分解部７１５と、フレーム同期部７
１６と、ユニークワード検出部７１７と、送信フレーム
処理部が送信するデータのＣＲＣ演算処理、受信フレー
ム処理部が受信したフレームの誤り検出を行うＣＲＣ符
号化／復号化部７１８と、ビット同期部７１９と、無線
制御部７２０と、間欠受信制御部７２１と、スクランブ
ル／デスクランブル７２２とを有する。

【０１３０】以下、フレーム処理部の動作について説明
を行う。

【０１３１】まず、フレーム処理部の動作タイミングの
基準は、制御局側のタイミング生成部で生成される。制
御局側では、このタイミングに従ってフレームの送信を
行い、フレームを受信した制御局以外の無線局では、フ
レーム同期ワードに従ってフレーム同期を保持する。次
に、制御局側からＣＮＴフィールドで送られるデータは
フレーム処理部内部のレジスタにＣＰＵが書き込むこと
によって定まる。

【０１３２】フレーム処理部内には、ＩＤレジスタ７０
６、ＷＡ（起動端末アドレス）レジスタ７０７、ＨＰ
（ホッピングパターン）レジスタ７０８があり、制御局
側ではこれらのレジスタに必要な値を書き込む。フレー
ム処理部は、ＣＮＴフィールドのデータを送信するタイ
ミングでこれらのレジスタ内のデータを読み出し、送信
を行う。

【０１３３】一方、制御局以外の無線端末局において
は、ＣＮＴフィールドを受信すると、受信した各部の値
を使って処理を行う。そして、受信したシステムＩＤが
自局のＩＤレジスタ７０６に書き込まれた値と一致した
場合のみ、それ以降のデータを受信するように制御す
る。

【０１３４】また、間欠受信中に受信したＷＡが自局の
ＷＡレジスタの値と一致した場合には、起動要求割り込
みを発生する。さらに、受信したＢＦ、ＮＦ情報データ
を利用してＨＰレジスタ７０８のテーブルを書き換え
る。

【０１３５】ＬＣＣＨフィールドでは、送信側端末のＣ
ＰＵがフレーム処理部内部のＬＣＣＨ組立／分解部に格
納したデータが所定のタイミングで送信される。他の端
末との衝突を防ぐために、複数のキャリアセンスフィー
ルドが設けられている。受信したＬＣＣＨデータは、フ
レーム処理部内のＬＣＣＨレジスタに一旦格納された
後、ＣＰＵに対して割り込みを発生し、ＣＰＵが読み取
る。

【０１３６】ＴＲフィールドでは、音声入出力インター
フェイス７０４を介して入力されたデータを所定のタイ
ミングで送出する。逆に、受信した音声データは、音声
入出力インターフェイス７０４を介してＡＤＰＣＭコー
デックのタイミングで出力される。

【０１３７】ＤＡＴＡフィールドでは、ＣＰＵがデータ
送信要求を行った場合のみデータが送信される。データ
送信要求が行われている場合、フレーム処理部は、１バ
イトごとのタイミングでＤＭＡリクエストを出力する。

【０１３８】ＤＭＡリクエストにＤＭＡコントローラが
応じてデータが書き込まれると、データをシリアルに変
換して所定のタイミングで送信する。逆に、データを受
信した場合には、１バイトごとにＤＭＡリクエストを出
力し、ＤＭＡコントローラは受信データをメモリに転送
する。１フレーム分のデータの転送を終了すると、ＣＰ
Ｕに対して割り込みを発生する。

【０１３９】データ送信時には、必要に応じてＣＲＣ符
号を生成し、ＣＲＣ部に格納して送信する。受信側では
ＣＲＣチェックを行い、誤りの発生を検出することがで
きる。

【０１４０】また、フレーム同期ワード、ユニークワー
ド以外の全ての送信データにはスクランブルがかけられ
る。これは無線部に送られるデータの不平衡性を下げる
ためである。

【０１４１】（詳細動作）本無線通信システムは、シス
テムの全体制御を行う制御局の管理下に、無線通信に必
要な通信リソースの割当てを受けた各無線端末が直接端
末同士でデータ通信を行う疑似集中制御型（ハイブリッ
ド型）のシステムとなっている。

【０１４２】この制御局には、システム制御を専門に行
う専用端末を設置する必要はなく、システム内の無線端
末の中の１台の無線端末をユーザが自由に制御局に設定
できる。

【０１４３】各無線端末は、通信フレームの前半部（Ｃ
ＮＴ、ＬＣＣＨ）で制御局と各種制御コマンドを交換
し、通信フレームの後半（ＴＲ１、ＴＲ２、ＤＡＴＡ）
で使用するホッピングパターンを切り換え、無線端末同
士の通信を行う。

【０１４４】以下、本無線交換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。

【０１４５】（１）基本動作手順 アイドル状態の無線端末は、制御局のホッピングパター
ンに追従し、制御局から送信されるＣＮＴフィールドを
常時監視している。

【０１４６】各無線端末が通信を行うには、制御局との
間で、任意の周波数チャネルでＬＣＣＨフィールドを用
い、通信するデータの種別の通知やホッピングパターン
の指定等のネゴシエーションを行う必要がある。このＬ
ＣＣＨフィールドには、制御コマンド、パラメータ等が
含まれ、外線着信の有無、無線データ端末間通信要求等
の通知を行う。

【０１４７】このネゴシエーション終了後、無線端末は
ホッピングパターンを切り換え、相手先の無線端末と通
信を行うことが可能となる。

【０１４８】（２）電源投入直後の動作 本無線通信システム内には、必ず１台の制御局が必要と
なるが、これはシステム内で最初に電源が立ち上げられ
た無線端末に自動的に決定される。

【０１４９】（２−１）制御局となる無線端末の初期設
定 図１０は、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。

【０１５０】電源投入直後の無線端末は、内部の初期設
定を行った後（Ｓ２４０１）、ＣＮＴフィールドを任意
の周波数で受信する（Ｓ２４０２）。

【０１５１】そして、一定時間ＣＮＴフィールドを受信
しなければ（Ｓ２４０３）、内部カウンタを起動し（Ｓ
２４０４）、次の周波数チャネルに周波数をシフトして
（Ｓ２４０５）、再びＣＮＴフィールドの受信を試みる
（Ｓ２４０３）。

【０１５２】以上の動作を繰り返し、内部カウンタの値
がＮ（なお、本実施例では１０とする）となったならば
（Ｓ２４０６）、システム内に制御局が存在しないと判
断して、以後、制御局として初期設定を行う。

【０１５３】この場合、無線端末は、ホッピングパター
ンを決定し（Ｓ２４０７）、続いて前記ホッピングパタ
ーンならびに本無線通信システムのシステムＩＤを指定
したＣＮＴフィールドを各無線端末に送信する（Ｓ２４
０８）。

【０１５４】この時、ＩＤフィールドにシステムＩＤ
を、ＮＦフィールドに次の単位時間にホッピングする周
波数情報を設定する。

【０１５５】無線端末が、その他の無線端末からＬＣＣ
Ｈフィールドを受信（Ｓ２４０９）したならば、システ
ムＩＤを読み込み（Ｓ２４１０）、もし、システムＩＤ
が制御局の提供するものと一致するならば（Ｓ２４１
１）、無線ＩＤを読み込む（Ｓ２４１２）。なお、読み
込んだ無線ＩＤはメモリに記憶する。

【０１５６】また、無線ＩＤが書き込まれていなければ
（Ｓ２４１３）、新規に無線ＩＤを割当てた後（Ｓ２４
１４）、ＬＣＣＨフィールドで無線端末に通知する（Ｓ
２４１５）。

【０１５７】その後、この制御局として立ち上がった無
線端末はシステムの管理情報（ホッピングパターンの割
当状況等）を一定時間毎にＣＮＴフィールドを用いて、
システム内の各無線端末に送信する。

【０１５８】（２−２）端末局となる無線端末の初期設
定 システム内で２番目以降に電源が立ち上げられる無線端
末は、自動的に全て端末局として初期設定される。ここ
では、無線データ端末を例に説明する。

【０１５９】図１１は、無線データ端末における電源投
入時の動作を示すフローチャートである。

【０１６０】電源投入直後の無線データ端末は、内部の
初期設定を行った後（Ｓ２５０１）、データ端末のキー
ボード等によりユーザが設定する無線端末用の無線ＩＤ
が入力されたならば（Ｓ２５０２）、無線ＩＤを登録す
る。

【０１６１】次に、制御局からＣＮＴフィールドを受信
するため、任意の周波数で受信待機状態に移る（Ｓ２５
０３）。

【０１６２】そして、無線データ端末が制御局からＣＮ
Ｔフィールドを受信したならば（Ｓ２５０４）、ＩＤサ
ブフィールドからシステムＩＤを読み込む（Ｓ２５０
５）とともに、ＮＦサブフィールドから次の単位時間に
使用する周波数を読み込み（Ｓ２５０６）、記憶する。

【０１６３】次に、無線部の受信周波数を得られた周波
数チャネルに移動した後（Ｓ２５０７）、受信待機状態
に入る。

【０１６４】制御局からＣＮＴフィールドを受信（Ｓ２
５０８）すると、ＮＦサブフィールドから次の単位時間
に使用する周波数を読み込む（Ｓ２５０９）。

【０１６５】無線データ端末は、この動作を繰り返すこ
とにより（Ｓ２５１０）、制御局の周波数チャネルを追
従することになり、制御局が使用するホッピングパター
ンを認識できる（Ｓ２５１１）。

【０１６６】次に、再び無線ＩＤを読み込み、システム
ＩＤならびに無線ＩＤをＬＣＣＨフィールドを用いて
（Ｓ２５１２）を制御局に送信する。

【０１６７】（２−３）制御局ダウン時の処理 システム内の制御局が電源ＯＦＦされたなどの理由で存
在しなくなった場合、各無線端末は、ＣＮＴフィールド
が受信されなくなることで判断される。この場合、始め
にＣＮＴフィールド受信不可能を検出した無線端末が制
御局として再度初期設定される。

【０１６８】ここでは、アイドル状態の無線データ端末
を例に説明する。

【０１６９】図１２は、制御情報の受信ができなくなっ
た場合の無線端末の動作を示すフローチャートである。

【０１７０】アイドル状態の無線端末は（Ｓ２６０
１）、制御局から送信されるＣＮＴフィールドを受信し
たならば（Ｓ２６０２）、次に受信されるＬＣＣＨフィ
ールド（Ｓ２６０３）からシステムＩＤ（Ｓ２６０
４）、ＮＦサブフィールドを読み込み（Ｓ２６０５）、
さらにＬＣＣＨフィールド内にシステム管理情報が格納
されていれば（Ｓ２６１４）、これを登録する（Ｓ２６
１５）。

【０１７１】そして、周波数チャネルを切り換えながら
（Ｓ２６０６）、上記の処理を繰り返している。

【０１７２】また、上記Ｓ２６０２でＣＮＴフィールド
が受信できない場合、それまでの繰り返し処理で記憶し
ている制御局のホッピングパターンから（Ｓ２６０
７）、次にシフトすべき周波数チャネルを判断して、切
り換える（Ｓ２６０８）。

【０１７３】次に、内部カウンタを起動し（Ｓ２６０
９）、再びＣＮＴフィールドの受信を試みる（Ｓ２６０
２）。

【０１７４】この処理を繰り返し、もし内部カウンタの
値が１０になったのであれば（Ｓ２６１０）、システム
内の制御局が何らかの原因でダウンしたと判断して、以
後この無線端末は制御局として再初期設定を行う。

【０１７５】まず、それまでに制御局から受信している
制御局のシステム管理情報の最新のものを読み込み（Ｓ
２６１１）、制御局が使用していたホッピングパター
ン、システム内に登録されている無線端末のアドレスを
認識する（Ｓ２６１２）。

【０１７６】その後、システム内の無線端末に、制御局
がダウンしていることを示すシステムエラー情報を付加
したＬＣＣＨフィールドを各無線端末宛に送信する（Ｓ
２６１３）。

【０１７７】（３）無線データ端末間のデータ通信 ここでは２台の無線データ端末（無線データ端末１０４
Ａと無線データ端末１０４Ｂ）間でバーストデータ通信
を行う場合の処理について説明する。

【０１７８】図１３は、制御局、無線データ端末１０４
Ａ、無線データ端末１０４Ｂ間で交換される制御コマン
ドのやりとりを示すシーケンス図であり、図１４は、こ
の場合の制御局の動作を示すフローチャートである。ま
た、図１５は、無線データ端末１０４Ａの動作を示すフ
ローチャートであり、図１６は、無線データ端末１０４
Ｂの動作を示すフローチャートである。

【０１７９】なお、動作説明の便宜上、無線データ端末
が制御局とＬＣＣＨフィールドを交換するための周波数
チャネルを無線データ端末１０４Ａではｆ５、無線デー
タ端末１０４Ｂではｆ７とするが、先に述べたように、
この周波数チャネルは無線端末で任意に選択できるもの
である。

【０１８０】（３−１）接続処理 送信すべきデータが発生すると（Ｓ１６０１）、無線デ
ータ端末１０４Ａは通信要求コマンド（１４０１）をＬ
ＣＣＨフィールドを用いて制御局１０１へ送信する（Ｓ
１６０２）。

【０１８１】通信要求コマンド（１４０１）を受信（Ｓ
１５０１）した制御局は、ホッピングパターン等の通信
リソースを無線データ端末１０４Ａのために確保し（Ｓ
１５０２）、ＬＣＣＨフィールドを用いて、この通信リ
ソース情報を含む通信設定コマンド（１４０２）を無線
データ端末１０４Ａに送信する（Ｓ１５０３）。

【０１８２】通信設定コマンド（１４０２）を受信（Ｓ
１６０３）した無線データ端末１０４Ａは、通信リソー
ス情報より得られるホッピングパターンをフレーム処理
部５０８に設定する。

【０１８３】無線データ端末１０４Ａ内で通信環境設定
が完了すると、ＬＣＣＨフィールドを使用して通信設定
完了コマンド（１４０３）を制御局へ送信する（Ｓ１６
０５）。

【０１８４】次に、接続されたデータ端末から無線ＩＤ
を受けた無線データ端末１０４Ａは、制御局にアドレス
コマンド（１４０４）を送信する（Ｓ１６０６）。

【０１８５】制御局では、アドレスコマンド（１４０
４）を受信すると（Ｓ１５０４）、アドレスコマンドに
指定されている無線ＩＤを持つ無線端末（この場合無線
データ端末１０４Ｂ）にＬＣＣＨフィールドを使用して
データ着信コマンド（１４０５）を送信する（Ｓ１５０
５）。

【０１８６】データ着信コマンド（１４０５）を受信
（Ｓ１７０１）した無線データ端末１０４Ｂは、データ
の着信を行える状況にあればデータ着信応答コマンド
（１４０６）をＬＣＣＨ―Ｒフィールドを用いて制御局
に送る（Ｓ１７０２）。

【０１８７】無線データ端末１０４Ｂからのデータ着信
応答コマンド（１４０６）を受信（Ｓ１５０６）した制
御局は、無線データ端末１０４Ｂに、データ通信用に使
用しているホッピングパターン通信リソース情報を含ん
だ通信設定コマンド（１４０７）を送信する（Ｓ１５０
７）。

【０１８８】ＬＣＣＨフィールドの通信設定コマンド
（１４０７）を受信した無線データ端末１０４Ｂは（Ｓ
１７０３）、通信リソース情報より得られるホッピング
パターンをフレーム処理部に設定する（Ｓ１７０４）。

【０１８９】次に、制御局は無線データ端末１０４Ａに
対して通信応答コマンド（１４０８）を送信し（Ｓ１５
０８）、無線端末１０４Ｂが応答したことを通知する。

【０１９０】通信応答コマンド（１４０８）により相手
応答を確認（Ｓ１６０７）した無線データ端末１０４Ａ
は、制御局１０１に対して通信開始コマンド（１４０
９）を送信した後（Ｓ１６０８）、無線データ端末１０
４Ｂとデータ通信を開始する（Ｓ１６０９）。

【０１９１】制御局は、無線データ端末１０４Ａからの
通信開始コマンド（１４０９）を受信すると（Ｓ１５０
９）、無線データ端末１０４Ａと無線データ端末１０４
Ｂがデータ通信を開始したと判断して、通信終了コマン
ドを待つ（Ｓ１５１０）。

【０１９２】（３−２）データ通信 無線データ端末１０４Ａと無線データ端末１０４Ｂ間で
は共通のホッピングパターンで周波数切り換えながらパ
ケット通信が行われる。

【０１９３】図１７は、無線データ端末１０４Ａ、無線
データ端末１０４Ｂ間で交換される制御コマンドのやり
とりを示すシーケンス図である。また、図１８は、無線
データ端末１０４Ａのデータ送信動作を示すフローチャ
ートであり、図１９は、無線データ端末１０４Ｂのデー
タ受信動作を示すフローチャートである。

【０１９４】まず、図１７を用いて、無線データ端末１
０４Ａの送信動作、ならびに無線データ端末１０４Ｂの
受信動作の概要を説明する。

【０１９５】無線データ端末１０４Ａに送信要求が発生
したならば、無線データ端末１０４Ａは、送信中のデー
タの有無を確認する（キャリアセンス）。

【０１９６】周波数チャネルが無線データ端末１０４Ｂ
により使用されていなければ、送信要求コマンドを無線
データ端末１０４Ｂに対して送信する（１８０１）。

【０１９７】送信要求コマンドを受信した無線データ端
末１０４Ｂは、無線データ端末１０４Ｂが受信可能状態
であれば、キャリアセンス後、受信許可コマンド（１８
０２）を無線データ端末１０４Ａに対して送信する。

【０１９８】受信許可コマンドを受信した無線データ端
末１０４Ａは、キャリアセンスの後、データの送信を開
始する（１８０３）。

【０１９９】最終パケットの送信が終了し、受信したデ
ータパケットに受信エラーが確認されなければ、無線デ
ータ端末１０４Ｂは、受信応答パケット（１８０４）を
無線データ端末１０４Ａに対して送信して正常受信を通
知する。

【０２００】受信応答コマンドを受信した無線データ端
末１０４Ａは、通信終了コマンド（１８０５）を無線デ
ータ端末１０４Ｂに送信して通信の終了を通知する。

【０２０１】通信終了コマンドを受信した無線データ端
末１０４Ｂは、通信終了確認コマンド（１８０６）を送
信して通信を終了する。このようにしてデータが端末間
で送受信される。

【０２０２】次に、図１８を用いて、無線データ端末１
０４Ａ内部の送信動作を詳細に説明する。

【０２０３】（データ送信処理）無線データ端末１０４
Ａは、キャリアセンスの後（Ｓ１９０１）、送信要求コ
マンドを無線データ端末１０４Ｂに送信する（Ｓ１９０
３）。

【０２０４】無線データ端末１０４Ｂから受信許可パケ
ットを受け取ったならば（Ｓ１９０４）、無線データ端
末１０４Ａはキャリアセンスを行い（Ｓ１９０５）、周
波数チャネルの使用が可能であれば、プリアンブル信号
を送出した後、引き続き通信フレームの送信を開始する
（Ｓ１９０６）。

【０２０５】上記処理を繰り返し、通信フレームを全て
送信し終えたならば（Ｓ１９０７）、無線データ端末１
０４Ａは、無線データ端末１０４Ｂからの受信応答コマ
ンドを待つ（Ｓ１９０８）。

【０２０６】無線データ端末１０４Ａが無線データ端末
１０４Ｂから受信応答コマンドを受信したならば（Ｓ１
９０８）、無線データ端末１０４Ａは通信終了コマンド
を送信する（Ｓ１９０９）。

【０２０７】そして、無線データ端末１０４Ｂから通信
終了確認コマンドを受信したならば（Ｓ１９１０）、正
常に受信を終了したと見なし送信処理を終了する。

【０２０８】（データ受信処理）次に、図１９を用い
て、無線データ端末１０４Ｂ内部の受信動作をを詳細に
説明する。

【０２０９】無線データ端末１０４Ａから送信要求コマ
ンドを受信したならば（Ｓ２００１）、無線データ端末
１０４Ｂはデータ受信が可能な状態であるかどうかを判
断し、可能であるならばキャリアセンスを行なう（Ｓ２
００２）。

【０２１０】前記キャリアセンスの結果、無線データ端
末１０４Ａが送信していないのであれば、受信許可コマ
ンドを組み立て、無線データ端末１０４Ａに対して送信
する（Ｓ２００３）。

【０２１１】前記受信許可パケットに引き続き、第１フ
レームを受信したならば（Ｓ２００５）、データのエラ
ーチェックを行ない、その結果、データ中に転送誤りが
ないと判明した場合、正常受信として前記データをメモ
リに格納する。

【０２１２】前記Ｓ２００５の処理を各データ毎に繰り
返し、最終データを正常に受信したならば（Ｓ２００
５）、受信応答コマンドを組立て、キャリアセンスを行
ない（Ｓ２００６）、受信応答コマンドを無線データ端
末１０４Ａに対して送信する（Ｓ２００７）。

【０２１３】そして、通信終了コマンドを受信したなら
ば（Ｓ２００８）、キャリアセンス（Ｓ２００９）の
後、通信終了確認コマンドを送信して（Ｓ２０１０）、
全受信処理を終了する。

【０２１４】（データ通信の終了処理）通信終了に際し
ては、無線データ端末１０４Ａが制御局に対して通信終
了コマンドを送信する（図１５のＳ１６１０）。

【０２１５】この通信終了コマンドを受信（図１４のＳ
１５１０）した制御局は、無線データ端末１０４Ａに対
して通信設定解除コマンドを送信する（Ｓ１５１１）。
次に制御局は、無線データ端末１０４Ａ、１０４Ｂに対
して割り当てていたホッピングパターン等の通信リソー
スを解放する（Ｓ１５１２）。

【０２１６】前記通信設定解除コマンドを受信した無線
データ端末１０４Ａおよび１０４Ｂは（図１５のＳ１６
１１、図１６のＳ１７０７）、通信設定をクリアする
（Ｓ１６１２、Ｓ１７０８）。

【０２１７】（４）無線電話機への外線着信 図２０は、外線着信時、つまり公衆網ゲートウエイに接
続された公衆回線から着信を受けた場合の動作を示すシ
ーケンス図であり、制御局、公衆網ゲートウエイならび
に無線電話機１０３Ａ、１０３Ｂ間で交わされる制御コ
マンドを示している。また、図２１は、外線着信時の制
御部の動作を示すフローチャートであり、図２２は、外
線着信時の公衆網ゲートウエイ１０１の動作を示すフロ
ーチャートである。さらに、図２３は、外線着信時の無
線電話機１０３の動作を示すフローチャートである。

【０２１８】なお、動作説明の便宜上、無線電話機が制
御局とＬＣＣＨフィールドを交換するための周波数チャ
ネルを、無線電話機１０３Ａではｆ１、無線電話機１０
３Ｂではｆ２、公衆網ゲートウエイ１０１ではｆ３とす
るが、先に述べたように、この周波数チャネルは無線端
末で任意に選択できるものである。

【０２１９】まず、公衆回線１０２より公衆網ゲートウ
エイ１０１に着信があると（Ｓ２２０１）、公衆網ゲー
トウエイ１０１は制御局に外線着信コマンドを送信する
（Ｓ２４０２）。

【０２２０】外線着信コマンドを受信（Ｓ２２０１）し
た制御局は、無線電話機１０３Ａ、１０３Ｂに外線着信
コマンド（２１０３、２１０４）を送信する（Ｓ２２０
２）。

【０２２１】この外線着信コマンドの受信（Ｓ２３０
０）により鳴動（Ｓ２３０１）した無線電話機１０３Ａ
をユーザがオフフックにより応答した場合（Ｓ２３０
２）、無線電話機１０３Ａはオフフックコマンドを制御
局に送信する（Ｓ２３０３）。

【０２２２】制御局がオフフックコマンド（２１０５）
を受信すると（Ｓ２２０３）、制御局は、公衆網ゲート
ウエイ１０１と無線電話機１０３Ａに、ホッピングパタ
ーン等の通信リソース情報を含んだ外線応答許可コマン
ド（２１０６、２１０７）を送信する（Ｓ２２０４）。

【０２２３】公衆網ゲートウエイ１０１と無線電話機１
０３Ａは、外線応答許可コマンドを受信すると（Ｓ２３
０３、Ｓ２４０３）、制御局に通信設定完了コマンド
（２１０８、２１０９）を送信する（Ｓ２３０４、Ｓ２
４０４）。

【０２２４】制御局が公衆網ゲートウエイ１０１と無線
電話機１０３Ａから通信設定完了コマンドを受信したな
らば（Ｓ２２０５）、公衆網ゲートウエイ１０１と無線
電話機１０３Ａに通話中表示指示コマンド（２１１０、
２１１１）を送信する（Ｓ２２０６）とともに、無線電
話機１０３Ｂに対して外線着信中止コマンド（２１１
３）を送信する（Ｓ２２０７）。

【０２２５】そして、公衆網ゲートウエイ１０１は、通
話中表示指示コマンドを受信すると（Ｓ２４０５）、無
線電話機１０３Ａのリンクを公衆回線１０２に接続し
（Ｓ２４０６）、通話が開始される（Ｓ２２０８、Ｓ２
４０７、Ｓ２３０８）。この接続は、無線電話機１０３
Ａからのオンフックコマンド（２１１５）を制御局が受
け取るまで続ける（Ｓ２２０９）。

【０２２６】そして、制御局が無線電話機１０３Ａから
のオンフックコマンド（２１１５）を受信したならば
（Ｓ２２０９）、制御局は公衆網ゲートウエイ１０１と
無線電話機１０３Ａに通信設定解除コマンド（２１１
６、２１１７）および外線使用中表示中止コマンド（２
１１８、２１１９）を出す（Ｓ２２１０）。

【０２２７】通信設定解除コマンドを受け取った公衆網
ゲートウエイ１０１と無線電話機１０３Ａは（Ｓ２４０
８、Ｓ２４１１）、公衆回線１０２とのリンクを解除し
（Ｓ２４０９）、外線使用中表示を中止し（Ｓ２４１
０、Ｓ２３１２）、通話を終了する。

【０２２８】また、制御局は無線電話機１０３Ｂに外線
使用中表示中止コマンド（２１１８）を送信する（Ｓ２
２１１）。

【０２２９】図２３に基づいて、外線着信に対する無線
電話機の動作について説明する。無線電話機１０３Ａ、
Ｂは、制御局より外線着信コマンド（２１０３、２１０
４）を受け取ると（Ｓ２３０１）、着信音を鳴らすと同
時にオフフックを検知する（Ｓ２３０２）。

【０２３０】オフフックが検出されたならば、無線電話
機１０３Ａは、オフフックコマンド（２１０６）を制御
局に送信する（Ｓ２３０３）。

【０２３１】次に、制御局からの外線応答許可コマンド
（２１０７）を受信すると（Ｓ２３０４）、無線電話機
１０３Ａは、フレーム処理部４０５に音声サブフィール
ド番号を設定し、通信設定完了コマンド（２１０９）を
送信する（Ｓ２３０５）。

【０２３２】制御局からの通話中表示指示コマンド（２
１１１）を受信したならば（Ｓ２３０６）、無線電話機
１０３Ａは、表示部４１３に通話中表示をして（Ｓ２３
０７）、通話を開始する（Ｓ２３０８）。

【０２３３】さらに、無線電話機１０３Ａは、オンフッ
クを検出するまで通話を続け（Ｓ２３０９）、オンフッ
クを検出したならば、オンフックコマンド（２１１５）
を制御局に送信する（Ｓ２３１０）。

【０２３４】また、通信設定解除コマンド（２１１７）
および外線使用中表示中止コマンド（２１１８）を受信
すると（Ｓ２３１１）、無線電話機１０３Ａは、表示部
２１２の通話中表示を消灯し（Ｓ２３１２）、通話を終
了する。

【０２３５】また、オフフックを検出しないうちに（Ｓ
２３０２）、他の無線電話機が通話を始めたことが原因
で、無線電話機１０３Ｂに対し外線着信中止コマンド
（２１１３）が来たならば（Ｓ２３１２）、無線電話機
１０３Ｂは、表示部２１２に外線使用中表示をする（Ｓ
２３１３）。

【０２３６】さらに、無線電話機１０３Ｂは、外線使用
中表示中止コマンド（２１１８）を受信するまで、表示
部２１２に外線使用中表示を続け（Ｓ２３１４）、前記
コマンドを受信すると（Ｓ２３１５）、外線使用中表示
を消す（Ｓ２３１６）。

【０２３７】以上説明したとおり、本無線通信システム
においては、公衆回線と無線電話機との通話サービスに
加え、無線電話機間の内線通信や無線データ端末間の高
速なデータ通信サービスの提供が可能となる。

【０２３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線交換
システムにれば、従来のようなユーザがセットするスイ
ッチを省くことにより、ユーザのシステム運用の負担を
軽減できる効果がある。

【０２３９】また、システムが自律的に制御局を決定す
るため、ユーザが使用を終了した無線端末がシステム内
の制御局だったとしても、電源を落とすことができ、し
かも、不慮の事故で制御局がダウンした場合にも、シス
テム全体の動作凍結を避けることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるシステム構成を示す
模式図である。

【図２】上記実施例における無線電話機を示すブロック
図である。

【図３】上記実施例における無線アダプタを示すブロッ
ク図である。

【図４】上記実施例における公衆網ゲートウエイを示す
ブロック図である。

【図５】上記実施例における無線部を示すブロック図で
ある。

【図６】上記実施例における無線フレームを示す説明図
である。

【図７】上記実施例におけるフレーム処理部を示す説明
図である。

【図８】上記実施例における周波数切り換えの概念を示
す説明図である。

【図９】上記実施例における周波数切り換えの動作を示
す説明図である。

【図１０】上記実施例における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１１】上記実施例における無線データ端末における
電源投入時の動作を示すフローチャートである。

【図１２】上記実施例における制御情報の受信ができな
くなった場合の無線端末の動作を示すフローチャートで
ある。

【図１３】上記実施例のデータ端末間の接続時における
制御局と各無線データ端末間で交換される制御コマンド
のやりとりを示すシーケンス図である。

【図１４】上記実施例のデータ端末間の接続時における
制御局の動作を示すフローチャートである。

【図１５】上記実施例のデータ端末間の接続時における
送信側無線データ端末の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１６】上記実施例のデータ端末間の接続時における
受信側無線データ端末の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１７】上記実施例のデータ端末間のデータ通信時に
おける各無線データ端末間で交換される制御コマンドの
やりとりを示すシーケンス図である。

【図１８】上記実施例のデータ端末間のデータ通信時に
おける無線データ端末のデータ送信動作を示すフローチ
ャートである。

【図１９】上記実施例のデータ端末間のデータ通信時に
おける無線データ端末のデータ受信動作を示すフローチ
ャートである。

【図２０】上記実施例の外線着信時における制御局、公
衆網ゲートウエイ、各無線電話機間で交わされる制御コ
マンドを示すシーケンス図である。

【図２１】上記実施例の外線着信時の制御局の動作を示
すフローチャートである。

【図２２】上記実施例の外線着信時の公衆網ゲートウエ
イの動作を示すフローチャートである。

【図２３】上記実施例の外線着信時の無線電話機の動作
を示すフローチャートである。

【図２４】従来の無線通信システムにおける制御局の起
動時の動作例を示すフローチャートである。

【図２５】従来の無線通信システムにおける無線電話機
の起動時の動作例を示すフローチャートである。

【図２６】従来の無線通信システムにおける無線データ
端末の電源投入時の動作例を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１０１…公衆網ゲートウエイ、 １０２…公衆回線、 １０３Ａ、１０３Ｂ…無線電話機、 １０４Ａ〜Ｇ…無線データ端末。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御局と端末局との間で無線通信を行う
   無線通信システムにおいて、 端末局は、起動時に、ある周波数チャネルにおいて制御
   局からの制御情報が受信されない場合に、制御情報を受
   信できない周波数チャネル数を計測する計測手段と、こ
   の計測手段による計測値が所定数を越えた場合に、自ら
   が制御局となるように初期設定を行う手段とを有するこ
   とを特徴とする無線通信システム。
2. 【請求項２】 制御局と端末局との間で無線通信を行う
   無線通信システムにおいて、 制御局は、一定時間毎にシステム管理情報を各端末局に
   送信する送信手段を有し、 端末局は、上記システム管理情報を受信して記憶する記
   憶手段と、アイドル時に、制御局からの制御情報が一定
   時間を越えても受信されない場合に、上記システム管理
   情報に従って、自らを端末局から制御局となるように再
   度初期設定する設定手段とを有することを特徴とする無
   線通信システム。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 低速周波数ホッピング方式のスペクトラム拡散無線通信
   によるデジタル無線通信の可能な無線部を備えた、もし
   くは無線部の接続が可能な電話機および／またはデータ
   端末および／または周辺機器を有する無線通信システ
   ム。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において、 音声データおよび／またはキャラクタデータおよび／ま
   たは画像データおよび／または映像データの通信を行う
   スペクトラム拡散無線通信システムであることを特徴と
   する無線通信システム。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において、 端末局は、受信した制御情報により動作を決定する決定
   手段と、通信データおよび／または制御情報を格納する
   領域を有する通信フレームを組立て、分解するフレーム
   処理手段と、このフレーム処理手段により構築された通
   信フレームを送受信する手段を有することを特徴とする
   無線通信システム。