KR100334564B1

KR100334564B1 - 무선 통신 시스템

Info

Publication number: KR100334564B1
Application number: KR1020000005182A
Authority: KR
Inventors: 사토히로아키
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2002-05-03
Also published as: CN1157899C; JP3430057B2; KR20000062519A; CN1263396A; JP2000224088A; US6718159B1

Abstract

소(小) 전력 무선 통신 시스템에 있어서, 통신 영역을 확대하기 위해서 전송 데이터의 중계를 실행하는 경우, 발호국이 중계국을 거쳐서 피호국과 회선 접속을 실행하는 순서는 번잡하고 많은 순서가 필요했다.

발호국 A가 중계국 R1에 중계 요구 패킷(113)을 송출하고, 중계국 R1이 중계 동작을 실행할 때, 자국 어드레스에 의해서 결정된 시간 구간만 무변조 신호를 송출하는 기능을 구비하고, 송출 타이밍을 동일하게 함으로써, 수신국에서 신호가 합성되더라도, 송신국을 식별할 수 있다. 또한 수신 신호의 레벨을 측정하는 것에 의해, 최적의 통신 경로를 선택할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템{RADIO COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은, 복수의 무선 통신 단말간에 데이터를 교환하는 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 송출 전력이 작은 무선 단말국끼리 데이터를 교환하는 무선 통신 시스템에 있어서, 통신 영역을 확대하기 위해서 데이터 교환을 중계하도록 한 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

친국(親局)을 갖지 않은 복수의 무선 단말국이 데이터를 서로 교환할 경우, 송신원의 무선 단말국은 송신처의 무선 단말국을 지정하여 데이터를 송신한다. 그러나, 무선 면허를 필요로 하지 않는 무선 기기, 예컨대 특정 소 전력 무선 기기나 미약한 무선 기기에서는, 송출 전력이 작기 때문에, 전송 범위를 확대하기 위해서는 중계국에 의한 중계가 필요하게 된다.

종래의 중계 방식으로서는, 예컨대 특정 소 전력 무선국 400MHz 대(帶) 데이터 전송용 무선 설비(RCR STD-17A)에 있어서 나타내는 바와 같이, 2주파 단신 중계형 방식이나 4주파 복신 중계형 방식의 방법이 일반적이다.

도 1에 대표적인 4주파 복신 중계형 방식을 나타낸다.

무선 단말국 A(1)와, 중계국 R1(2) 및 중계국 R2(3)와, 무선 단말국 B1(4), B2(5), Bn(6)은 각각 서로 다른 주파수 채널의 페어 주파수로 통신된다. 이 중계 방식에 있어서, 예컨대, 무선 단말국 A(1)와 무선 단말국 Bn(6)이 중계기 R1(2) 및 R2(3)를 거쳐서 통신하는 경우, 발호측의 무선 단말국 A(1)는 회선 접속 순서에 근거하여, 중계국 R1(2)과 회선 접속된다. 도 1의 A 단말이 중계국 R1(2)으로 송신하는 주파수 Fa(7), 및 중계국 R1(2)이 A 단말에 송신하는 주파수 Fr1(8)은 사전에 결정된 주파수 채널의 페어 주파수이다. 중계국 R1(2)에서 수신된 신호는, 한번 베이스 밴드 신호로 복조되어, 베이스 밴드 신호에 의해 중계국 R2(3)에 보내지고, 중계국 R2(3)로부터 적당한 회선 접속 순서를 거쳐 수신 가능한 무선 단말국에 전송된다. 수신된 신호가 자국(自局) 앞으로의 정보로 인식한 무선 단말국 Bn(6)은 중계국 R2(3)가 사용한 채널의 페어 주파수에 따라 응답한다. 그리고 회선 접속된 무선 단말국 A(1)와 무선 단말국 Bn(6)은 데이터를 교환할 수 있도록 된다.

또 하나의 방법으로서, 도 2에 도시하는 바와 같이, 각 무선 단말국에 중계 기능을 갖게 하여, 상호 접속 동작에 의해 협동하여 데이터의 중계를 실행하는 시스템에서는, 무선 단말국 A(10)가 무선 단말국 E(14)와 데이터 교환을 실행하는 경우에는, 우선 발호측의 무선 단말국 A(10)는 직접 무선 단말국 E(14)에 접속 요구를 송출하지만, 무선 단말국 A(10)의 통신 가능한 공간인 A 단말 영역(15)의 밖에 위치하는 무선 단말국 E(14)는 그 접속 요구를 수신할 수 없으므로 응답할 수가 없다. 다음에, 무선 단말국 A(10)는 중계 요구를 A 단말 영역(15)내에 있는 불특정 무선 단말국에 대하여 일제히 송신한다. A 단말 영역(15) 내에서 응답 가능한 무선 단말국 B(11), C(12), D(13)는 캐리어 센스에 의해 다른 국(局)의 송출 신호가 없는 것을 확인하면서, 순차적으로 무선 단말국 A(10)에 중계 동작 가능하다는 것을 응답한다. 무선 단말국 A(10)는 응답이 있는 무선 단말국의 식별 부호로 통신 가능한 무선 단말국을 알 수 있기 때문에, 각각 개별로 무선 단말국 E(14)와 접속 가능한지의 여부를 문의하여, 문의를 받은 각 무선 단말국은 각각 개별로 무선 단말국 E(14)를 향하여 접속 요구를 시도한다. 도 2에서는, 무선 단말국 C(12), D(13)가 무선 단말국 E(14)와 접속 가능하고, 그 보고를 받은 무선 단말국 A(10)는 적당한 무선 단말국을 지정하여 중계 요구를 행하여, 무선 단말국 E(14)와 중계국을 거친 데이터 교환을 실행한다.

상기, 특정 소 전력 무선국 400MHz 대 데이터 전송용 무선 설비(RCRSTD-17A)의 중계 방식에 있어서는, 중계국을 사전에 무선 설비로서 배치하지 않으면 안되기 때문에, 중계국의 배치에 따라서, 전송 가능 범위가 결정되어 버린다. 따라서, 중계국의 통신 가능 범위를 넘어 버리면, 무선 단말국간의 정보 교환은 불가능하다고 하는 문제가 있었다.

또한, 상기 중계 기능을 가진 무선 단말국의 무선 통신 시스템에서는 무선 단말국이 자립적으로 중계를 행할 수 있기 때문에, 고정된 중계국보다, 통신 가능 범위를 확대할 수 있다. 그러나, 복수의 무선 단말국으로부터 임의의 무선 단말국으로 회선 접속할 때까지, 통신 가능한 무선 단말국에 대하여 총체적으로 목적으로하는 무선 단말국의 수색을 실행할 필요가 있어, 중계에 의한 회선 접속의 순서가 번잡하고, 회선 접속까지의 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 소 전력의 무선 통신 시스템에 있어서, 통신 영역을 확대하기 위해서 전송 데이터의 중계를 실행하는 것을 목적으로 하며, 발호국이 중계국을 거쳐서 피호국과 회선 접속을 실행할 때, 번잡하고 많은 순서를 필요로 하는 일 없이, 최적의 통신 경로를 선택할 수 있는 무선 통신 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 청구항 1에 관한 무선 통신 시스템은, 복수의 무선 단말국이 서로 무선 통신에 의해서 데이터 교환을 실행하는 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 무선 단말국은 해당 무선 통신 시스템의 다른 무선 단말국에 대하여 데이터를 송출하는 기능과, 다른 무선 단말국으로부터의 데이터를 수신하는 기능과, 다른 무선 단말국의 요구에 의해 데이터를 중계하는 기능을 구비하며, 상기 무선 단말국이 데이터를 특정한 무선 단말국에 대하여 송출했을 때에, 목적으로 하는 무선 단말국으로부터의 응답이 없는 경우, 불특정 다수의 다른 무선 단말국에 대하여 데이터의 중계를 요구하고, 요구를 받은 다른 무선 단말국은 일제히 상기 목적으로 하는 무선 단말국에 대하여, 중계한 데이터의 송출을 실행하는 것을 특징으로 한 것으로, 이에 의해, 상기 무선 단말국은 목적으로 하는 무선 단말국에 대한 회선 접속 요구를 최소한의 순서로 완료할 수 있어, 회선 접속에 관한 번잡한 순서와 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.

청구항 2에 관한 무선 통신 시스템은, 청구항 1에 기재된 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 불특정 다수의 무선 단말국의 중계에 의해서 데이터가 보내진 무선 단말국은 그 데이터에 대하여 응답을 돌려보내는 경우, 상기 불특정 다수의 무선 단말국이 일제히 송출한 무선 패킷의 수신 레벨 상태로부터, 데이터를 중계시키는 데에 최적인 무선 단말국을 선택하여, 해당 무선 단말국에 대하여 응답 데이터를 송출하는 것을 특징으로 한 것으로, 이에 의해, 복수의 데이터를 중계하는 무선 단말국으로부터 적당한 무선 단말국을 선택하여 응답할 수 있어, 최소한의 회선 접속 요구로 중계국을 거친 통신 경로를 확립하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 종래의 무선 통신 시스템에 있어서의, 특정 소 전력 무선국 400MHz 대 데이터 전송용 무선 설비의 중계 방식을 나타낸 도면,

도 2는 상기 무선 통신 시스템에 있어서의 폴링에 의한 중계 동작을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 무선 통신 시스템에 있어서의 무선 유닛의 구성도,

도 4는 상기 무선 유닛에 있어서의 DQPSK 변복조부의 구성도,

도 5는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 무선 단말국의 구성도,

도 6은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 접속 순서를 설명하기 위한 무선 단말국의 배치를 나타낸 도면,

도 7은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 통상 모드 접속 순서를 나타낸 도면,

도 8은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 중계 모드 접속 순서를 나타낸 도면,

도 9는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 주파수 할당의 도면,

도 10은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 무선 패킷 구성도,

도 11은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 중계 동작의 모습을 나타낸 타임 챠트도,

도 12는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 각 무선 단말국의 접속 순서와 접속 개방을 나타낸 타임 챠트도.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적, 특징, 국면 및 이익 등은 첨부 도면을 참조로 하여 설명하는 이하의 상세한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.

(실시예 1)

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 의한 무선 통신 시스템의 무선 단말국의 구성도이다.

도 5에 있어서, 컨트롤러(56)는 모니터(57), 및 입력키(58)의 입출력 데이터의 제어나, 무선 유닛(59)의 제어, 및 무선 통신 순서의 제어를 실행한다.

도 3에 상기 무선 유닛(59)의 구성도를 나타낸다. 도 3에 있어서, 참조부호(30)는 송수신 안테나, 참조부호(31)는 송수신 전환기이며, 본 실시예 1에서는, 핑퐁 전송을 실행한다.

수신 신호는 LNA(저 잡음 증폭기)(32)에 의해 적당히 증폭되고, 믹서(33a)에서 중간 주파수(이후 IF라고 표기함)로 주파수 변환된다. 참조부호(34a)는 IF단의 BPF(대역 소거 필터)로서, 상기 주파수 변환된 수신 신호는 해당 BPF(34a)에 의해 1채널 대역으로 대역 제한된 후, IF 앰프(35a)에 의해 증폭되어, DQPSK 변복조부(36)에 입력된다.

또한, 송신 신호는 DQPSK 변복조부(36)에서 변조되고, BPF(34b)에서 대역 제한된 후, IF 앰프(35b)에 의해 증폭된다. IF 앰프(35b)에 의해 증폭된 송신 신호는 믹서(33b)에서 RF 신호로 업컨버트 되고, 전력 증폭기(38)에 의해 전력 증폭된 후, 송수신 전환기(31)에 입력된다.

참조부호(37)는 로컬 발진부로서, 무선 유닛 제어부(39)로부터의 로컬 발진 제어 신호(21)에 의해 소정의 주파수 채널로 되도록 설정된다. 또한, 송수신 전환 제어 신호(22)는 송수신 전환기(31)를 제어하여, 송신 신호와 수신 신호를 전환한다.

그 이외에, 모니터 LED(40)는 무선 유닛의 상태를 표시하고, 어드레스 설정 SW(41)은 각 무선 단말국에 개별로 할당되는 어드레스를 설정한다.

도 4는 DQPSK 변복조부(36)의 구성도이다.

본 실시예 1에서는 차동 QPSK(DQPSK) 변조 방식을 채용하였지만, 본 발명은 변복조 방식을 한정하는 것은 아니다.

도 4에 있어서, DQPSK 변조부(55)에서는 송신 데이터 TxD(42)를 2 비트로 시리얼 패러랠 변환한 후, 차동 부호로 변환하여 직교 변조를 실행하고, SW 제어 신호 1(44)에 의해, ON/OFF 제어를 받은 후, 송신 SW(51)로 전송한다. 송신 SW(51)에서는, DQPSK 변조부(55)로부터의 신호인지 BB 발신 제어부(54)의 출력 신호인 무변조 신호인지를 SW 제어 신호 2(47)에 의해 전환하여, 송신 IF 신호(52)로서 출력한다.

수신 IF 신호(53)는 SW 제어 신호 1(44)에 의해 수신 SW(50)에서, DQPSK 복조부(48)로 전송될 것인지, 레벨 검출부(49)로 전송될 것인지가 선택된다. DQPSK 복조부(48)로 전송된 신호는 수신 데이터 RxD(43)로 복조되어, 무선 제어부(39)로 전송된다. 레벨 검출부(49)로 전송된 신호는 수신 전력을 전압으로 변환하고, 레벨 출력(45)으로서 전송된다.

BB 발진 제어부(54)는 DQPSK의 변복조를 위한 발진기로서, 이것에는 무선 제어부(39)로부터, DQPSK 변조부(55)의 변조 동작을 위한 주파수 설정 신호로서, VCO 제어 신호(46)가 입력되고, 또한 DQPSK 복조부(48)로부터는 복조 동작을 위한 주파수 제어 신호가 입력된다.

본 실시예 1의 무선 통신 시스템에서는, 상기 무선 단말 장치와 동일한 구성을 취하고, 상기 어드레스 설정 SW(41)에서 유니크(unique)한 어드레스가 설정된, 상기 무선 단말 장치가 여러 개 존재하고 있다. 이하에 무선 통신 순서를 나타낸다.

도 9에 본 실시예 1에서 사용하는 주파수 할당을 나타낸다. 제어 CH(90)는 호접속에 이르기까지의 순서를 실행하는 채널로, 발호국으로부터의 접속 요구와 피호국의 긍정 응답의 순서를 실행하고, 접속이 확립되면, 통신 CH(91)의 CH1∼CH10에 나타내는 동일한 주파수 대역을 갖는 채널로, 미사용 채널을 사용해 통신을 한다.

가령, 도 6과 같이 상기 무선 단말국이 배치된 경우에 대하여, 직접 회선 접속할 수 있는 통상 모드의 회선 접속 순서와, 중계 동작이 필요로 되는 중계 모드의 회선 접속 순서를 나타낸다. 도 6에서 무선 단말간의 점선은 데이터의 송수신이 가능한 무선 단말국을 나타낸다. 예컨대, A 단말(60)은 B 단말(61), C 단말(62), D 단말(63)로는 무선에 의해 회선 접속할 수 있지만, E 단말(64), F 단말(65), H 단말(67), G 단말(66)로는 직접적으로 회선 접속을 할 수 없다. 만약 A 단말(60)이 E 단말(64)과 데이터 교환을 실행하지 않으면 안 되는 경우에는 그 밖의 무선 단말국에 대하여 중계 의뢰를 행하여, E 단말(64)에 회선 접속할 수 있는 무선 단말국이 중계 동작을 실행함으로써, A 단말(60)과 E 단말(64)은 데이터 교환이 가능하게 된다.

우선, 통상 모드의 회선 접속 순서를 설명한다.

도 6의 A 단말(60)과 B 단말(61)은 직접 회선 접속할 수 있는 배치에 있다. 이러한 상태에서는, 일반적으로 알려져 있는 회선 접속 순서에 의해서 통신한다. 그 순서에 대한 내용을 도 7에 나타낸다.

발호국(A 단말(60)이라 함)은 발호(A11)를 실행한 후, 데이터를 송신하기 직전에, 제어 CH(90)의 캐리어 센스(A12)를 실행하여, 다른 무선 단말국이 통신을 행하고 있지 않은 것을 확인한다. 만약 캐리어를 검출한 경우에는, 난수(亂數)를 이용하여 지연 시간을 발생시켜, 지연 시간후에 다시 캐리어 센스를 실행한다.

캐리어 센스에 의해 제어 채널이 사용 가능하다는 것을 확인한 후, 접속 요구(A13)를 피호국(B 단말(61)이라 함)에 송신한다. B 단말(61)은 자국 앞으로의 접속 요구를 검출(B13)하고, 접속 가능하면, ACK(긍정 응답)을 응답(B14)한다. 접속 가능 응답을 받은(A14) A 단말(60)은 CH1∼CH10 중에서 미사용 채널을 캐리어 센스에 의해 선택(A15)하여, 상기 통신 CH 번호를 송신(A16)한다. B 단말(61)에서는 수신 데이터가 오류 없이 수신(B16)되면, ACK를 응답(B17)한다. 그 후, 발호국, 피호국 모두 통신 채널로 이동(C11)하여, 데이터의 교환을 실행한다(C12). 데이터 교환 후, 발호국인 A 단말(60)은 접속 개방 요구를 송신(A18)하고, 피호국인 B 단말(61)은 접속 개방이 가능하다면 ACK를 응답(B19)하여, 접속은 개방되어 (C13), 각각 대기 상태(A20, B20)로 된다.

다음에 중계 모드에 의한 접속 순서를 나타낸다.

도 6의 A 단말(60)과 E 단말(64)이 통신하는 경우에는 C 단말(62) 혹은 D 단말(63)의 중계 동작이 필요하게 된다. 그 모습을 도 8에 나타낸다. 발호국 A는 접속 요구까지는 도 7과 동일한 동작을 행하지만, 피호국이 무선 통신 가능 영역에 없으면 응답이 없어, 이 때문에, 상기 접속 요구 후에, 타임아웃(80)으로 된다.

다음에, 발호국은 중계 요구를 불특정 다수의 무선 단말국에 대하여 송신(A21)한다. 이 중계 요구는 도 10에 나타내는 중계 요구 패킷(113)에 전송된다. 발호국의 중계 요구를 수신(R11)한 응답 가능한 무선 단말국은 발호국으로부터 보내져 온 중계 요구 패킷(13)을 중계하여, 송출(R12)한다. 이 때, 도 6에서는B 단말(61), C 단말(62), D 단말(63)이 응답 가능한 경우, 각각의 중계 요구 패킷을 송출하게 되는데, 종래의 캐리어 센스에 의해 채널의 상태를 확인하면서, 중계 요구 패킷를 송출하는 방법으로는, 중계국간의 전송에 시간이 걸리고, 자국이 통신 가능한 무선 단말국을 인식하는데 대단히 시간이 걸린다. 따라서 본 발명의 실시예 1에서는 중계 동작을 행하는 경우, 일정 시간의 캐리어 센스(A12) 후, 각 단말의 미사용 상태를 확인할 수 있다면, 해당 각 B 단말(61), C 단말(62), D 단말(63)로부터, 송출 타이밍을 동일하게 하여, 중계 요구 패킷(113)을 송출한다(R12).

도 10에 통상 모드의 통상 모드 패킷(114)의 구성, 중계 모드 패킷(112)의 무선 패킷 구성 및, 중계 요구를 송신하는 경우의, 중계 요구 패킷(113)의 구성을 나타낸다. 통상 모드의 통상 모드 패킷(114)은 종래의 무선 통신에 사용되고 있는 패킷 구성과 거의 동일하다. 프리앰블(100)은 베이스 밴드 신호상에서「1」과「0」이 교대로 계속되는 24 비트 신호이다. 프레임 동기(101)는 사전에 결정된 31 비트의 의사 랜덤 부호로 프레임 동기의 기준으로 된다. 패킷 인덱스(102)는 현재의 패킷의 상태를 나타내는 4 비트의 스테이터스(status) 정보가 있다. 목적지 어드레스(103)는 송신처 어드레스이다. 발신자 어드레스에는 자국 어드레스를 넣지만, 각각 16 비트 코드로, 상기 어드레스 설정 SW(41)으로 설정한 어드레스이다. 정보(105)는 전송하는 데이터 그램을 싣는 영역이고, 통상 모드 패킷의 경우에는, 데이터 길이에 의해 가변 길이로 된다. FCS(106)는 패킷 인덱스(102)로부터 정보(105)까지의 데이터에 대한 에러 체크 부호이다.

중계 모드에서는 2개의 상태에 의해서 패킷을 구별해 사용할 필요가 있다.

중계 요구 패킷(113)은 발호국이 피호국을 호출할 때, 중계국을 경유하여 전송하는 경우에 이용한다. 프리앰블(100), 프레임 동기(101), 패킷 인덱스(107), 목적지 어드레스(103)는 상기 통상 모드와 동일하지만, 중계국 어드레스 구간(108)이 다른 구성으로 된다. 이 중계국 어드레스 구간 tch(108)에는 통상 모드의 패킷과 같은 코드가 아니고, 각 중계 무선 단말국의 어드레스로부터 사전에 결정된 시간에 무변조 신호를 간헐적으로 입력한다. 예컨대, 어드레스 01의 무선 단말국이 중계 요구 패킷(113)을 송출하는 경우에는 도 10의 참조부호(110)의 구간만 무변조 신호를 송출한다. 그 후에는, 프리앰블(100)이 24 비트 있고, 발호국 어드레스(109)가 있다. 발호국 어드레스(109)는 상기의 예에서는, A 단말이 발호를 실행한 것이면 A 단말의 어드레스가 들어간다. 중계 모드 패킷(112)에서는, 중계 패킷 시간 tp(111)로 정해진 고정 시간의 패킷이기 때문에, 고정 길이의 데이터 영역으로 된다. 그 후에 FSC를 붙이는데, FSC의 범위는 패킷 인덱스(102), 목적지 어드레스(103), 발호국 어드레스(109), 정보(105)이다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 발호국으로부터 송신된 중계 요구 패킷(113)중, 패킷 인덱스(102)에 의해 중계해야 되는 패킷인 것을 인식한 다른 무선 단말국에서는 해당 중계 요구 패킷(113)내의 상기 중계국 어드레스 구간(108)에, 자국의 어드레스에 대응하는 시간 위치에 무변조 신호를 입력하여 송출한다. 이 때, 해당 중계 요구 패킷(113)을 송출하는 타이밍은 발호국의 프레임 동기(101)로부터의 시간에 따라 실행한다.

도 11에 그 모습을 나타낸다. 무선 단말국의 배치는 도 6에 따라서, 발호국을 A 단말(60)로 하고, 피호국은 E 단말(64)로 하여, B 단말(61)과, C 단말(62), D 단말(63)이 중계 동작에 가해진 경우를 나타내고 있다.

도 11에서는 발호국인 A 단말(60)이 중계 요구 패킷(113)을 송출하면, B 단말(61), C 단말(62), D 단말(63)은 중계 가능하기 때문에, 프레임 동기(101)를 검출하고 나서의 시간을 계측한다. 그리고, A 단말(60)로부터의 중계 요구 패킷(중계 요구 패킷 시간 tp(111))을 수신한 후에, 중계국이 중계 캐리어 센스 시간 t1(115)만큼 캐리어 센스를 실행하여, 일제히 중계 요구 패킷(113)의 송출을 행한다. 중계 요구 패킷 시간 tp(111)와 중계 캐리어 센스 시간 t1(115)은 고정 시간 길이이고, 양자를 합친 시간을 중계 슬롯 ts(122)로 한다. 상기 B 단말(61), C 단말(62), D 단말(63)에 의해 일제히 송출된 중계 요구 패킷(113)은 E 단말(64)에서 합성 수신되지만, 상기 중계 요구 패킷(113)은 상기 중계국 어드레스 이외에는 동일한 데이터이기 때문에, 다소의 데이터 지연이 발생하더라도 이것을 복조할 수 있다. 그리고, 상기 중계 요구 패킷(113)중의 중계국 어드레스만큼은 각 중계국의 각각의 시간 비율로 결정된 시간에 무변조 신호가 송신되기 때문에, 각 단말과 E 단말(64)의 거리에 따라서 그 수신 레벨이 달라져 옴으로써, E 단말(64)상에서는 통신 가능한 무선 단말국이 송출한 무변조 신호를 검출할 수 있다. 따라서, E 단말(64)에서는 프레임 동기(101)를 기준으로 하여 시간을 측정하는 것에 의해, 중계국의 어드레스를 알 수 있고, 그 때의 수신 레벨을 측정함으로써, 자국과의 거리를 알 수 있다. 도 11에서는 C 단말의 수신 레벨(140)과, D 단말의 수신 레벨(141)을 나타내고 있다. 이와 같이 하여, 수신 레벨이 높은 중계국을 사용하여 회선 접속하도록 함으로써, 최적의 경로를 구축할 수 있다.

이상은, 중계국이 1개의 경우를 나타낸 것이지만, 중계국을 복수 경유한 경우에도, 같은 방법으로, 응답시에 각각 수신 레벨이 높은 경로를 선택함에 의해, 중계 회선의 최적의 선택을 실행하는 것이 가능하게 된다. E 단말(64)로부터 중계국에 응답할 때에는, 상기 중계 모드 패킷(112)의 목적지 어드레스로서는 특정한 중계국, 예컨대 D 단말(63)의 중계국 어드레스의 수신 레벨이 최대이면 D 단말(63)을 지정하도록 하면 되고, 그 밖의 중계국은 금번의 중계 동작으로부터는 개방되어, 이하의 조건 중 어느 하나가 만족되면 , 대기 상태(R10)로 되돌아간다.

즉,

(1) 자국의 중계 동작의 다음 중계 슬롯에서 중계를 실행하는 국이 존재하지 않는 경우, 즉 통신 영역의 끝에 위치하는 국(본 실시예 1에서는 B, G, H 국)은 2중계 슬롯의 시간을 지나면, 중계 동작을 종료하여 대기 상태로 된다.

(2) 자국 이외의 국에 경로가 결정된 경우(본 실시예 1에서는 D국)는 즉시, 중계 동작을 종료하여 대기 상태로 된다.

(3) 중계 동작중에 비트 에러를 검출한 경우(본 실시예 1에서 F국)에는 즉시 중계 동작을 종료하여 대기 상태로 된다.

(4) 타임아웃으로 되면, 중계 동작을 종료하여 대기 상태로 된다.

이와 같이 하여 중계국의 선택을 실행하여, 도 8의 발호국의 접속 요구(A1 3)에 대하여 이것을 수신(E13)하고, ACK를 응답(E14)할 때에, 중계 경로를 설정하여, 발호국에 응답한다. 이 때에는, 송신처의 무선 단말국이 명확하게 되어 있고,도 10의 중계 모드 패킷(112)에 나타내는 패킷 구조로 하여, 송신한다. E 단말(64)이 D 단말로 송신하는 경우에는 목적지 어드레스(103)에는 D 단말의 어드레스, 발신자 어드레스(104)에는 자국 어드레스, 발호국 어드레스에는 A 단말의 어드레스를 넣어 송신한다. 또한, 중계 모드 패킷(112)은 중계 요구 패킷(113)과 마찬가지로, 중계 요구 패킷 시간 tp(111)로 결정하는 시간의 패킷 길이로 된다.

발호국 A는 상기 ACK를 수신(A14)하면, 통신 동작을 실행하는 통신 CH(91)을 캐리어 센스(A15)에 의해서 선택하고, 통신 ch 번호를 중계국 경유에 의해 피호국에 송신한다(A16, R16a, R16b, E16). 피호국 E로부터 발호국 A에 ACK의 응답이 있었던(E17, R17a, R17b, A17) 시점에서 회선 접속 순서는 완료하여, 발호국, 중계국, 피호국 모두, 통신 ch 번호로 나타내는 통신 채널로 이동(C11)하고, 이후 통상 모드와 마찬가지로, 중계국 경유에 의해 회선 접속하여 통신을 한다(C12).

도 12에 A 단말(60)로부터 E 단말(64)에 중계 모드에 의해 회선 접속하는 모습과 각 단말의 동작을 나타낸다.

A 단말(60)은 통상 모드의 접속 요구(A13)를 실행한 후, 타임 아웃(80)하면, 중계 모드로 이행한다. 제어 채널의 캐리어 센스를 실행한 후(125), 중계 요구를 송출(121)(도 8의 (A21))한다. 중계 요구를 수신(도 8의 (R11))할 수 있는 B 단말(61), C 단말(62), D 단말(63)은 자국이 중계 동작 가능하므로, 상기 중계 캐리어 센스 시간 t1(115)만큼 캐리어 센스하고, 캐리어를 검출할 수 없다면, 동일한 시각에 상기 중계 요구 패킷(113)을 송출(123)(도 8의 (R12))한다. E 단말(64)에서는 C, D 단말의 상기 중계 요구 패킷(113)을 수신(124)(도 8의 (E13))하여, 상기목적지 어드레스로부터 자국 앞으로의 중계에 의한 접속 요구인 것을 인식한다. F 단말(65)에서는, D 단말의 상기 중계 요구 패킷(113)을 수신하고, 중계 요구에 따라서, 중계 동작을 실행한다(126). G 단말(66)은 C 단말(62)로부터의 중계 요구 패킷(113)을 수신하여, 상기 F 단말(65)과 마찬가지로, 중계 동작을 실행한다(127). H 단말(67)은 F 단말(65)의 중계 요구 패킷(113)을 수신하여, 마찬가지로 중계 동작을 실행한다(128).

E 단말(64)에서는 자국 앞으로의 접속 요구를 인식(도 8의 (E13))한 후, 도 12에 나타내는 시간(129)만큼 지연시켜, 중계 모드 패킷을 송출한다(도 8의 (E14)). 이에 응답하는 패킷을 1 중계 슬롯(122)분 지연시키는 이유는 만약 해당 E 단말(64)이 자국 앞으로의 패킷을 검출한 후 즉시 응답하는 것으로 하면, 도 12의 F 단말(65)과 같은 단말이 존재한 경우에는, 해당 E 단말(64)로부터의 송신처인 D 단말(63)에 대하여, F 단말(65)로부터의 중계 요구 패킷(113)이 방해를 일으킬 가능성이 있기 때문이다. 덧붙여 말하면, 피호국이 응답할 때의 캐리어 센스 시간 t2(130)는 중계 캐리어 센스 시간 t1(115)보다 짧게 설정한다. 그것은, 중계 동작보다 피호국의 응답을 우선하기 때문에, 피호국의 응답이 시작되었을 때에는, 중계 동작을 실행하는 중계국은 중계 요구 패킷의 송출을 할 수 없게 하기 위해서이다. 도 12에서, H 단말(67)은 E 단말(64)과 거리가 떨어져 있고, 서로의 송출 신호를 검출할 수 없기 때문에, H 단말(67)은 중계 요구 패킷(113)의 송출을 실행한다(128). 그러나, H 단말(67)에 대해서는 D 단말(63)로부터 하면 2회의 중계가 필요한 위치에 있으므로, 해당 D 단말(63)로부터, E 단말(64)로부터는 적어도1개의 무선 통신 가능 영역분 만큼 떨어진 위치에 있는 것을 추측할 수 있기 때문에, D 단말(63)상에서는 해당 H 단말(67)의 수신 레벨은 작게 되고, E 단말(64)의 상기 중계 모드 패킷(112)을 방해하는 하는 일은 없다.

E 단말(64)의 응답인 상기 중계 모드 패킷(112)을 수신하는 것은, C 단말(62)과 D 단말(63)이지만, C 단말(62)은 자국 앞으로의 중계 모드 패킷은 아니라는 것을 검출하면, 이 중계 동작을 중지하여 대기 상태(R10)로 된다(132). 또한 B 단말(61)에서는 중계 요구 패킷(113)을 송출한 후, 그 다음 중계 동작이 없고, 또한 피호국의 E 단말(64)로부터의 응답도 없기 때문에, 2중계 슬롯 ts(122)후에, 중계 동작을 중지하여 대기 상태(R10)로 되돌아간다(133). 동일한 이유로, G 단말(66), H 단말(67)도, 2중계 슬롯(122)후에, 중계 동작을 종료하여 대기 상태(R10)로 되돌아간다(134).

F 단말(65)은 E 단말(64)의 응답인 상기 중계 모드 패킷(112)을 수신하지만, H 단말(67)의 상기 중계 요구 패킷(113)에 방해되어, 데이터 오류로 된 경우에는 중계 동작을 중지하여 대기 상태에 되돌아간다(131).

이와 같은 본 실시예 1에 의한 무선 통신 시스템에 있어서는, 이상의 접속 순서에 의해, 불특정 다수의 무선 단말국중에서, 최적의 중계국을 선택하여, 최적의 통신 경로를 구축하는 것이 가능하게 되는 것이다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

Claims

복수의 무선 단말국이 서로 무선 통신에 의해서 데이터 교환을 실행하는 무선 통신 시스템에 있어서,

상기 무선 단말국은 해당 무선 통신 시스템의 다른 무선 단말국에 대하여 데이터를 송출하는 기능과, 다른 무선 단말국으로부터의 데이터를 수신하는 기능과, 다른 무선 단말국의 요구에 따라 데이터를 중계하는 기능을 구비하고,

상기 무선 단말국이 데이터를 특정한 무선 단말국에 대하여 송출했을 때에, 목적으로 하는 무선 단말국으로부터의 응답이 없는 경우, 불특정 다수의 무선 단말국에 대하여 데이터의 중계를 요구하고, 요구를 받은 다른 무선 단말국은 일제히 상기 목적으로 하는 무선 단말국에 대하여 중계한 데이터의 송출을 행하는

것을 특징으로 한 무선 통신 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 불특정 다수의 무선 단말국의 중계에 의해서 데이터가 보내진 무선 단말국은 그 데이터에 대하여 응답을 돌려보내는 경우, 상기 불특정 다수의 무선 단말국이 일제히 송출한 무선 패킷의 수신 레벨 상태로부터, 데이터를 중계시키는데에 최적의 무선 단말국을 선택하여, 해당 무선 단말국에 대하여, 응답 데이터를 송출하는

것을 특징으로 한 무선 통신 시스템.