JPH11225370A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信出力のいかんにかかわらず中継局の設置
を要することなく、比較的広くて長い範囲に亘る一定エ
リア内に無線通信のネットワークシステムを経済的に構
築できるようにする。 【解決手段】 一定エリア内に点在された複数の無線子
局１Ａ〜１Ｊのそれぞれに、送信電波を受信可能な範囲
内にある複数の他の子局への送信先が予め優先順位を付
けて設定されているとともに、それら複数の送信先子局
のアドレスを含めて作成したデータ信号を優先順位に基
づいて送信する手段４，５，７と、送信されてくるデー
タ信号中のアドレスをチェックして複数の送信先子局の
いずれかが自己のアドレスと一致するまでアドレスを変
更して送信を繰り返し、かつ、複数の送信先子局が全て
不通のとき、他の送信先子局のアドレスに変更して再度
送信を試みる手段８とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば管路の複数
箇所に設置したポンプやオートメーション工場の複数箇
所に設置した設備機器の状況を中央管理所に通報するよ
うな場合等に適用される無線通信システムに関し、詳し
くは、小規模の一定エリア内に複数の無線子局を点在さ
せ、これら複数の無線子局から一つの親局に空間を伝送
媒体とする電波によって各種のデータ信号を伝送するよ
うになした無線通信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の無線通信システムは自由空間を
伝送路とするものであって、伝送局相互間には連続的な
有線設備を必要としないことから、山岳地帯のような地
域はもちろん、地下設備の増加及び交通事情などにより
有線設備の布設が困難な状況にある大都市であっても回
線を容易に作成することが可能であるとともに、非常災
害時にも障害区間を簡易な設備で速やかに復旧すること
が可能であり、有線方式に比べて回線全体の低廉化を図
ることができるという特長を有している。

【０００３】ところで、自由空間を伝送媒体とする無線
通信の導入にあたっては、電力会社や電鉄会社、放送会
社、警察などの数多くの機関が使用している無線通信用
電波と相互干渉しないようにするために、電波法によっ
て使用周波数帯域をはじめ送信出力や変調方式などに規
制がかけられている。したがって、広い範囲に亘る無線
通信方式を得るためにはその送信出力を上げる必要があ
るけれども、送信出力は自由に選定することができず、
このことが伝送容量及び伝送範囲の拡大を制限する要因
となっている。

【０００４】このような事情のもとで、比較的広くて長
い範囲に亘る伝送回線を確保する無線通信システムとし
て、従来、送信出力によって定まる一定の間隔ごとに中
継局を設置し、子局からの送信により減衰した電波を中
継局で増幅した後、次の中継局へ送り出すといった中継
式の無線通信システムが提案され実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の中継式
無線通信システムにおいては、中継用送受信装置（中継
機）など中継局の設備に多大な創設費を要するばかりで
なく、中継局は多くの場合、見通し距離を大きくとるた
めに山上僻地などに設置されることが多く、そのために
巡回保守などにかなりの労力、費用を要するという問題
がある。特に、無線通信を一定エリア内でネットワーク
化する場合において、上記の中継式は経済面、保守面な
どに大きな問題があり、有線方式との比較による有利性
を十分に確保できないという技術的課題があった。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、使用周波数のいかんにかかわらず中継局の設置を要
することなく、比較的広くて長い範囲に亘る一定エリア
内にネットワークされた伝送回線を経済的に構築するこ
とができる無線通信システムを提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る無線通信システムは、一定エリア内に
点在する複数の無線子局から一つの親局に空間を伝送媒
体とする電波によってデータ信号を伝送する無線通信シ
ステムであって、各無線子局にはそれぞれ、送信電波を
受信可能な範囲内にある複数の他の子局への送信先が予
め優先順位を付けて設定されているとともに、それら複
数の送信先子局のアドレスを含めたデータ信号を作成し
当該データ信号を上記優先順位に基づいて送信する手段
と、送信電波の受信状態において、受信データ信号中の
アドレスをチェックして自己子局のアドレスと一致して
いるときは、送信元子局に応答信号を送信して両子局間
に亘る通信リンクを確立し、通信リンクが確立しないと
き送信元子局はデータ信号中のアドレスを他の送信先子
局のアドレスに変更して送信を繰り返す手段と、複数の
送信先子局が全て不通のときは、自己子局への送信元子
局に不通信号を返信する手段と、その不通信号を受信し
たときは、他の送信先子局のアドレスに変更して送信を
試みる手段とを備えていることを特徴とするものであ
る。

【０００８】上記構成の本発明では、一定エリア内に点
在する複数の無線子局が中継局の役割を果たし、比較的
広くて長い範囲に亘ってネットワークされた伝送回線を
構築することになるので、送信出力の関係から点在子局
のうち複数の子局が親局に対してダイレクト通信できな
い位置に存在する場合であっても、中継用送受信装置
（中継機）などを備えた特別な中継局の設置を要するこ
となく、上記一定エリア内のあらゆる子局から親局への
無線通信を可能として、送信出力のいかんにかかわらず
無線通信のネットワーク化を経済的に構築することが可
能である。また、各無線子局それぞれには、複数の他の
子局への送信先が予め優先順位を付けて設定されてお
り、優先順位が上位の送信先子局が不通であるとき、優
先順位がそれよりも下位の送信先子局への送信に順次切
換えられるので、基本的には優先順位が上位の送信先子
局を中継局としてデータ信号を親局に最も効率よく伝送
しつつ、その優先順位が上位の送信先子局が不通である
場合は優先順位が下位の他の送信先子局を介しての迂回
回線を用いてデータ信号を親局に確実に伝送させること
が可能である。

【０００９】上記の無線通信システムにおいて、上記複
数の送信先子局の優先順位は、請求項２に記載のよう
に、空間距離の小さいものほど優先順位が上位となるよ
うに設定しても、また、請求項３に記載のように、空間
伝搬損失の小さいものほど優先順位が上位となるように
設定してもよく、いずれの場合も、情報を高速かつ高い
信頼性をもって伝送することができる。

【００１０】また、上記無線通信システムにおいて、請
求項４に記載したように、上記親局から複数の無線子局
に対しても指示信号を電波によって伝送可能に構成する
場合は、双方向の通信が可能なネットワークを構築する
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
もとづいて説明する。図１は本発明に係る無線通信シス
テムの概念図であり、同図において、１Ａ，１Ｂ，１
Ｃ，…，１Ｊはそれぞれ一定エリア内に点在された複数
の無線子局、２は一つの親局であって、上記各無線子局
１Ａ〜１Ｊから親局２に自由空間を伝送媒体とする電波
によってデータ信号が伝送されるように構成されてい
る。

【００１２】上記各無線子局１Ａ〜１Ｊは、図２に示す
ように、接点データやアナログデータなどを計測する計
測部３と、この計測部３による計測データを通信手順に
のっとったフォーマットで通信用データ信号を作成する
通信データ生成部４と、その通信用データ信号を電波に
よって伝送するときに適した信号に変換（変調）する信
号変換部５と、アンテナ６を介して電波の送受信を行な
う無線部７と、上記信号変換部５及び無線部７の動作を
制御して送受信の制御を行なう通信制御部８とを備えて
いる。

【００１３】上記構成の無線子局１Ａ〜１Ｊにおける上
記通信データ生成部４には、該通信データ生成部４で通
信用データ信号を作成するとき、送信電波を受信可能な
範囲にある２つの他の子局への送信先が予め優先順位を
付けて設定入力されるとともに、それら２つの送信先子
局のアドレスが記入される。例えば子局１Ｉを送信元と
する場合は、子局１Ａと１Ｃが送信先に設定され、か
つ、送信元子局１Ｉから送信先子局１Ａへの送信が優先
するように設定されるとともに、その子局１Ａのアドレ
スを含めたデータ信号が作成される。また、子局１Ａを
送信元とする場合の送信先子局は１Ｂと１Ｅであり、子
局１Ｂが優先するように設定されている。なお、各子局
１Ａ〜１Ｊをそれぞれ送信元とした場合の２つの送信先
の優先順位は図１中のが上位、が下位である。

【００１４】なお、上記２つの送信先子局、例えば１Ａ
と１Ｃの優先順位は、空間距離の小さい１Ａほど優先順
位が上位であるように設定するのが一般的であるが、例
えば伝送回線の途中に空間伝搬損失の大きい遮蔽物など
が存在するような場合は、受信感度を考慮して空間距離
が長くても空間伝搬損失の小さい１Ｃ側ほど優先順位が
上位であるように設定してもよい。

【００１５】つぎに、上記構成の無線通信システムによ
る通信動作について図３のフローチャートを参照して説
明する。例えば無線子局１Ｉにおける計測部３での計測
データに異常があって、接点や被計測機器に故障が発生
したり、あるいは、公衆電話回線等を介して親局２から
子局１Ｉにデータ通信の要求があったりした場合、該子
局１Ｉの通信データ生成部４は計測部３による計測デー
タを通信手順にのっとったフォーマットで通信用データ
信号を作成する。このとき、送信電波を受信可能な範囲
にある２つの送信先子局１Ａ，１Ｃの優先順位をチェッ
クするとともに、優先順位が上位の送信先子局１Ａのア
ドレスを含めたデータ信号を作成し、かつ、信号変換さ
れた後、通信部７から電波が送信され、その電波の届く
範囲にある２つの送信先子局１Ａ，１Ｃが呼び出される
（ステップＳ１１〜Ｓ１４）。

【００１６】上記子局１Ｉからの送信電波を受信可能な
２つの送信先子局１Ａ，１Ｃはそれぞれ送信データ信号
中のアドレスをチェックしてそのアドレスが自己子局の
アドレスと一致し、優先順位が上位に設定されている子
局１Ａのみが送信元子局１Ｉに対して応答（アンサー）
信号を送信し、このアンサー信号を受け取った送信元子
局１Ｉは受信待機状態に戻る（ステップＳ１５）。

【００１７】もしこのとき、優先順位が上位の送信先子
局１Ａからアンサー信号が所定時間内に戻ってこなかっ
た場合には、優先順位が下位の送信先子局１Ｃの自己ア
ドレスと送信データ信号中のアドレスとは当然に不一致
であることから、上記送信元子局１Ｉでは上記データ信
号中のアドレス部分を優先順位が下位の送信先子局１Ｃ
のアドレスに変更したデータ信号を作成し、かつ、信号
変換した後、その通信部７から電波を再送信する。そし
て、この再送信電波を受信する２つの送信先子局１Ａ，
１Ｃのうち、変更後のアドレスと一致する自己アドレス
を持つ優先順位が下位の送信先子局１Ｃのみが送信元子
局１Ｉに対してアンサー信号を送信する（ステップＳ１
６、Ｓ１７，Ｓ１３〜Ｓ１５）。

【００１８】上記のようにして、２つの送信先子局１
Ａ，１Ｃのいずれかが応答したならば、送信元子局１Ｉ
と送信先子局１Ａまたは１Ｃとの間の通信リンク処理が
行なわれて両局間に亘る通信リンクが確立し、その状態
で、送信元子局１Ｉから送信先子局１Ａまたは１Ｃへデ
ータ信号が送信される（ステップＳ１８〜Ｓ２０）。

【００１９】また、上記送信元子局１Ｉから送信先子局
１Ａまたは１Ｃへのデータ信号の送信が完了したなら
ば、次に子局１Ａまたは１Ｃを送信元にしてそれぞれ２
つの送信先子局１Ｂ，１Ｅまたは１Ｅ，１Ａへの送信が
行なわれ、さらに１Ｂまたは１Ｅから親局２への送信が
行なわれ（ステップＳ２１）、これによって、故障の発
生あるいはデータ通信の要求があった子局１Ｉのデータ
信号が複数の子局を中継局として親局２へ伝送されるこ
とになる。

【００２０】ここで、２つの送信先子局がいずれも不通
で、送信が行なえない場合は、自己子局への送信元子局
に対して、「不通」のアンサー信号を返信させ、その返
信信号を受信した送信元子局がもう一方の送信先子局の
アドレスに変更してもう一方の送信先子局に対する送信
を試みる。例えば、子局１Ｂから親局２への送信が不通
であった場合は、「不通」のアンサー信号を子局１Ｂに
返信し、この「不通」のアンサー信号を受信した子局１
Ｂは他の子局１Ｆへの送信を試みる。

【００２１】以下、同様にして一つの送信元子局から２
つの送信先子局への送信が行なえない場合は、その送信
元の子局に返信して別の伝送回線に切換えることによっ
て、データ信号を確実に親局２に伝送することが可能で
ある。

【００２２】なお、上記の実施形態では、一つの送信元
子局１Ａ〜１Ｊにそれぞれ２つの送信先を設定したもの
で説明したが、３つ以上の送信先を設定してもよい。ま
た、親局２から複数の子局１Ａ〜１Ｊに対しても指示信
号などを電波によって伝送可能とする場合は、双方向通
信が可能なネットワークシステムを構築し適用性の拡張
を図ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、一定エ
リア内に点在させた複数の無線子局が中継局の役割を果
たすように構成しているので、中継用送受信装置（中継
機）などを備えた特別な中継局の設置を要することな
く、一定エリア内のあらゆる子局から親局への無線通信
を可能として、電波法により送信出力が規制されるにも
かかわらず無線通信のネットワークシステムを非常に経
済的に構築することができる。しかも、各無線子局それ
ぞれから優先順位を付けて複数の他の子局への送信先が
設定され、優先順位上位の送信先子局が不通であると
き、優先順位がそれよりも下位の送信先子局への送信に
順次切換えることが可能であるから、通常は優先順位上
位の送信先子局を中継局としてデータ信号を親局に最も
迅速にかつ効率よく伝送しつつ、その優先順位上位の送
信先子局が不通である場合も優先順位下位の他の送信先
子局を中継局とする迂回回線を用いてデータ信号を親局
に確実に伝送させることができるという効果を奏し、広
い範囲に亘るテレメータシステムとして極めて有効に適
用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無線通信システムの概念図であ
る。

【図２】同上システムにおける無線子局の概略構成図で
ある。

【図３】同上システムによる無線通信動作を説明するフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｊ 無線子局 ２ 親局 ４ 通信データ生成部 ５ 信号変換部 ７ 無線部 ８ 通信制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川勝 啓行 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定エリア内に点在する複数の無線子局
   から一つの親局に空間を伝送媒体とする電波によってデ
   ータ信号を伝送する無線通信システムであって、 各無線子局にはそれぞれ、送信電波を受信可能な範囲内
   にある複数の他の子局への送信先が予め優先順位を付け
   て設定されているとともに、 それら複数の送信先子局のアドレスを含めたデータ信号
   を作成し当該データ信号を上記優先順位に基づいて送信
   する手段と、 送信電波の受信状態において、受信データ信号中のアド
   レスをチェックして自己子局のアドレスと一致している
   ときは、送信元子局に応答信号を送信して両子局間に亘
   る通信リンクを確立し、通信リンクが確立しないとき送
   信元子局はデータ信号中のアドレスを他の送信先子局の
   アドレスに変更して送信を繰り返す手段と、 複数の送信先子局が全て不通のときは、自己子局への送
   信元子局に不通信号を返信する手段と、 その不通信号を受信したときは、他の送信先子局のアド
   レスに変更して送信を試みる手段とを備えていることを
   特徴とする無線通信システム。
2. 【請求項２】 上記複数の送信先子局の優先順位は、空
   間距離の小さいものほど優先順位が上位であるように設
   定されている請求項１に記載の無線通信システム。
3. 【請求項３】 上記複数の送信先子局の優先順位は、空
   間伝搬損失の小さいものほど優先順位が上位であるよう
   に設定されている請求項１に記載の無線通信システム。
4. 【請求項４】 上記親局から複数の無線子局に対しても
   指示信号を電波によって伝送可能に構成している請求項
   １ないし３のいずれかに記載の無線通信システム。