JP3732054B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば特定小電力無線局の無線電話用無線設備の中継機能を有するシステムに関するものであって、特に、通話設定を確実に提供することができる無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特定小電力無線局の無線電話用無線設備は、電波法並びにその関係省令及び告示により、次のように規定されている。
【０００３】
通信積算時間制限機能については、「通信時間を自動的に３分以内に制限し、かつ、通信終了後２秒経過しなければ、その後の通信を行わないもの」（平成元年郵政省告示第４９号）とうたわれ、また、キャリアセンスについては、「次に示す値以上の他の無線局の電波を受信した場合、当該無線局の発射する電波と同一の周波数（複信方式及び半複信方式のものにあっては、受信周波数に対応する送信周波数）の電波の発射を行わないもの」（平成元年郵政省告示第４９号）とうたわれている。なお、通話に入る前の通話路設定のための電波の発射は認められている。
【０００４】
半複信通信方式とは、通話路の一端においては単信方式であり、他の一端においては複信方式である通信方式である。中継機を有するシステムも半複信方式に該当する。
【０００５】
中継機が存在するシステムの場合、子機からの電波は中継機で、異なる周波数に変換されて送信される。例えば、子機１が中継機を介して子機２と通話するとき、子機１から送信された周波数Ｆ１の電波は中継機によって、周波数Ｆ１とは異なる周波数Ｆ２の電波に変換されて子機２に向けて送信される。そこで、子機１が通話を開始する場合、「通話路設定動作」と呼ばれる下記の一連の動作が行われる。
１）子機１は、子機２の受信周波数Ｆ２についてキャリアセンスを行う。即ち、子機２の受信周波数Ｆ２が空きかどうかを調べる。
２）子機１は、周波数Ｆ２の電波が受信できなければ、周波数Ｆ１の電波を一瞬だけ（約）５０ミリ秒だけ）送信して中継機に通話開始を示した後、一旦送信を中止する。これは、その後に中継機がキャリアセンスを行った際に子機１が送信していると、中継機は子機１が「使用中」であると判断するからである。
３）中継機は周波数Ｆ１についてキャリアセンスを行い、子機１の周波数Ｆ１が空きかどうかを調べる。
４）中継機は、周波数Ｆ１の電波が受信できなければ、周波数Ｆ２で送信を開始する。
５）子機１は中継機からの周波数Ｆ２の電波を検出し、周波数Ｆ１で送信を開始する。
６）中継機は子機１からの周波数Ｆ１の電波を受信して周波数Ｆ２の電波として送信する。
７）子機２は中継機からの周波数Ｆ２の電波を受信する。
【０００６】
図３〜図５は、上記の通話路設定動作を含む、子機１の送信時の動作、中継機において行われる動作及び子機２の受信時の動作をそれぞれ詳細に示すフロー図である。子機１が子機２との通話を開始する場合及び子機１と子機２との間に通話路が設定されている（即ち、子機１が既に子機２と通話状態にある）場合、システムの動作は、子機１が子機２への送信を要求する（図３のステップＳ１）ことで開始される。送信要求に応じて、子機１が通話状態にあり（即ち、子機１に既に通話路が設定され）、通話積算時間タイマーが動作中であるかどうかの判定が行われる（ステップＳ２）。
【０００７】
子機１が通話状態になく、したがって通話積算時間タイマーが動作していないと判定したときには（ステップＳ２のＮＯ）、子機１は子機２の受信周波数である周波数Ｆ２が現在使用されているかどうかを調べる（ステップＳ３）。もし、周波数Ｆ２が使用されていないと判定されたならば、子機１は通話を開始するために周波数Ｆ１の電波を中継機へ向けて一瞬だけ送信する（ステップＳ４）。これに応答して中継機から発射された周波数Ｆ２の電波を受信すると（ステップＳ５）、子機１は自己の通話積算時間タイマーをスタートさせ（ステップＳ６）、子機２に対する送信を開始する（ステップＳ７）。
【０００８】
一方、子機１が既に子機２と通話状態にあり、通話積算時間タイマーが既に動作しているとき（ステップＳ２のＹＥＳ）には、子機１は子機２に対する送信を周波数Ｆ１で行う（ステップＳ８）。
【０００９】
図４に示すとおり、中継機は、通常は待ち受け状態にある（ステップＳ９）。そこで、子機１がステップＳ４又はステップＳ８において電波を送信すると、中継機はこの電波を受信し（ステップＳ１０）、次いで、中継機を介して通話路が設定され、通話積算時間タイマーが動作中であるかどうかを調べる（ステップＳ１１）。もし子機１と子機２との間に通話路が設定されておらず、したがって中継機の通話積算時間タイマーが動作していないならば（ステップＳ１１のＮＯ）、周波数Ｆ１が現在使用されていないことを確認し（ステップＳ１２）、周波数Ｆ２の電波を送信する（ステップＳ１３）と共に、通話積算時間タイマーをスタートさせる（ステップＳ１４）。
【００１０】
中継機がステップＳ１３で周波数Ｆ２の電波を送信したのを受けて、子機１はステップＳ５において中継機からの当該電波を受信し、ステップＳ７で送信を開始するので、中継機は子機１からの周波数Ｆ１の電波を受信し（ステップＳ１５）、子機１と子機２との通話の中継を開始する（ステップＳ１６）。
【００１１】
また、中継機は、子機１と子機２との間に既に通話路が設定されているときには、ステップＳ１１でＹＥＳの判定を行い、子機１から受信された通話を子機２に対して中継する（ステップＳ１７）。
【００１２】
相手方の子機２は、通常は待ち受け状態にある（図５のステップＳ１８）。この状態にあるときに、中継機がステップＳ１３において周波数Ｆ２の電波を送信したとき、子機２はこの周波数Ｆ２の電波を受信して（ステップＳ１９）、通話積算時間タイマーをスタートさせる（ステップＳ２０）と共に、中継機からステップＳ１６及びＳ１７において中継された周波数Ｆ２の電波を受信する（ステップＳ２１）。
【００１３】
なお、子機２から子機１へ送信を開始する場合には、子機２は上記の子機１の動作を行い、子機１は上記の子機２の動作を行うことになる。
ここで、上記の通信積算時間タイマーによる通話制限について付言すると、
１）上記のようにステップＳ５、Ｓ１３及びＳ１９において通話が設定された時点から中継機及び子機１、２の通話積算時間タイマーがスタートされる。
２）それぞれの子機は、中継機の電波が２秒途切れた時点で通話積算時間タイマーをリセットする。これによって通話が終了する。
３）通話の途切れが２秒以内のときには通話中と判断する。
４）通話終了後に通話を行う場合には、通話設定動作を再度行う。
【００１４】
このように通話積算時間制限が課されるシステムには、次のような課題がある。いま、図６の（イ）に示すように、中継機Ｒの通話可能エリアＡ内に子機１と子機２が存在し、図６の（ロ）に示すように、これらの子機１と子機２とが中継機Ｒを介して時点ｔ１に通話を開始したとする。この場合、子機１及び子機２は中継機Ｒを介して通話積算時間Ｔが経過する時点ｔ３まで通話を行うことが可能である。
【００１５】
この通話積算時間Ｔ内の任意の時点ｔ２に、通話可能エリアＡの外にいた子機３が通話可能エリアＡ内に入って通話設定動作を行ったとすると、子機３が他の子機１又は子機２と通話することができるのは、時点ｔ２からその通話積算時間が経過する時点ｔ４までの期間である筈である。しかしながら、図６の（ロ）から理解されるように、時点ｔ３において中継機Ｒはその通話積算時間を過ぎてしまっていて通話不可能の状態にあるので、時点ｔ３から時点ｔ４までの期間は、子機３から発射された電波は中継されないことになる。
【００１６】
また、従来のシステムにおいては、通話開始時にキャリアセンスを行うのみであるので、子機が一旦通話を開始した後に通話可能エリアＡの外に出てしまったときには、当該子機には、通話が中継されていないことがわからないという課題がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、こうした従来の無線通信システムの課題を解決するために提案されたものであって、この発明の目的は、子機間に既に通話路が設定されている場合であっても、送信を開始する毎に通話路設定動作を行うことにより、確実に通話路を設定することができるようにした、例えば特定小電力無線局用の無線通信システムを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、
請求項１の発明は、
複数の子機と少なくとも１つの中継機とを有する半複信の無線通信システムであって、
夫々の子機が、送信開始毎に通話路設定手順を行うための手段を備え、
前記通話路設定手順が、
通話路が設定されているか否かを判定する判定手段と、
第１の周波数の信号を送信するステップと、
前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の信号を前記中継器から受信するステップと、
前記判定の結果に応じて通話積算時間タイマーを始動させるステップと、
を含むことを特徴とする無線通信システム、
を提供する。
【００１９】
請求項２の発明は、
複数の子機と少なくとも１つの中継機とを有する半複信の無線通信システムであって、
それぞれの前記子機が、前記中継器を介して、第１の周波数で送信を行い、該第１の周波数とは異なる第２の周波数で受信を行い、且つ、送信開始毎に通話路設定手順を行うための手順実行手段を備え、
前記手順実行手段が、
通話路が設定されているか否かを判定する判定手段と、
前記第１の周波数の信号を送信する送信手段と、
前記中継機から前記第２の周波数の信号を受信する受信手段と、
を具備し、
前記判定手段が前記通話路が設定されていないとの判定結果に応じて通話積算時間タイマーを始動させ、且つ、前記送信手段から前記第１の周波数の信号を送信した後に前記受信手段が前記第２の周波数を受信することによって送信可能状態となり、
前記判定手段が前記通話路が設定されていると判定したときには、前記送信手段から前記第１の周波数の信号を送信した後に前記受信手段が前記第２の周波数を受信したことによって送信可能状態になる
ことを特徴とする無線通信システム、
を提供する。
【００２０】
請求項３の発明は、前記子機が、
前記第２の周波数の電波を受信したかどうかを監視するための監視手段と、
前記監視手段に応答して警報を発する警報手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項４の発明は、
少なくとも１つの中継機を介して、第１の周波数で送信を行い、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で受信を行う子機であって、
送信開始毎に通話路設定手順を行うための手段と、通話路が設定されているか否かを判定する判定手段とを備え、
前記通話路設定手順が、
第１の周波数を送信するステップと、
前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を前記中継器から受信するステップと、
を含み、
前記判定手段が、前記通話路が設定されていないとの判定結果に応じて通話積算時間タイマーを始動させることを特徴とする子機、
を提供する。
【００２２】
請求項５の発明は、
通話積算時間タイマーが動作している期間、中継機を介して第１の周波数で送信を行い、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で受信を行う子機であって、
前記第２の周波数が使用されているか否かを検出する検出手段と、
前記第２の周波数が使用されていないことを前記検出手段が検出したことに応答して、前記通話積算時間タイマーが動作しているか否かにより通話状態にあるか否かを判定する判定手段と、
前記第１の周波数の信号を短時間送信する送信手段と、
前記第２の周波数の信号を受信する受信手段と、
を具備し、
通話状態にないと前記判定手段が判定し、且つ、前記送信手段から前記第１の周波数の信号を送信した後に前記受信手段が前記第２の周波数を受信したことに応答して、通話可能な状態となり、
通話状態にあると前記判定手段が判定し、且つ、前記送信手段から前記第１の周波数の信号を送信した後に前記受信手段が前記第２の周波数を受信したことに応答して送信可能状態となる
ことを特徴とする子機、
を提供する。
【００２３】
請求項６の発明は、前記受信手段が、前記送信手段の動作後に前記第２の周波数が受信されないときに警報を発する警報手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
【作用】
子機は、通話路が既に設定されている場合であっても、送信開始毎に通話路設定動作を行う。これにより、中継機の通話積算時間タイマーが停止しているときにも該タイマーを再スタートさせ、中継動作を行わせることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
この発明に係る無線通信システムは、子機の送信動作に改良を加え、中継機及び子機の受信動作には変更を加えることなく従来と同様に動作させるようにしたものである。以下、この発明に係る無線通信システムにおける子機１の送信時の動作を示す図１のフロー図と、中継機の動作を示す図２とを用いて、この発明に係る無線通信システムの動作を説明する。なお、図１及び図２において、図３及び図４と同一の動作を行うステップには同一の符号を付すこととする。
【００２６】
子機１の送信時の動作を説明するためのフロー図である図１を、従来の無線通信システムにおける子機の動作を示す図３とを比較すると、図１のフロー図は、子機２の受信周波数Ｆ２が使用されているかどうかを調べるステップＳ３が、送信を要求するステップＳ１と通話状態にあるかどうかを判定するステップＳ２との間に配置されている点、及び、ステップＳ８が除去され、その代りにステップＳ２２及びステップＳ２３が設けられている点で相違するが、その他の動作は同じである。以下、子機１が子機２と通話を開始する場合、子機２との間に既に通話路が設定されている場合及び通話積算時間が経過して中継機が待ち受け状態にある場合における動作をそれぞれ説明する。
【００２７】
（１）子機１が子機２との通話を開始する場合
子機１は子機２との通話を開始するとき、まず、送信要求を行い（図１のステップＳ１）、子機２の受信周波数である周波数Ｆ２が現在使用されているかどうかを調べる（ステップＳ３）。もし、周波数Ｆ２が使用されていないと判定されたならば、子機１と子機２との間に既に通話路が設定され、通話積算時間タイマーが動作中であるかどうかの判定が行われる（ステップＳ２）。
【００２８】
子機１が子機２との間に通話路が設定されておらず、通話積算時間タイマーが動作していないと判定されたときには（ステップＳ２のＮＯ）、子機２との通話を開始するために、子機１は周波数Ｆ１の電波を中継機へ向けて一瞬だけ送信する（ステップＳ４）。
【００２９】
一方、図２に示すとおり、通常は待ち受け状態にある（ステップＳ９）中継機は、子機１がステップＳ４において送信した周波数Ｆ１の電波を受信すると（ステップＳ１０）、既に中継機を介して通話路が設定されていて中継機の通話積算時間タイマーが動作中であるかどうかを判定する（ステップＳ１１）。ここでは、まだ子機１と子機２との間に通話路は設定されておらず、通話積算時間タイマーは動作していない（ステップＳ１１のＮＯ）ので、中継機は周波数Ｆ１が現在使用されていないことを確認し（ステップＳ１２）、周波数Ｆ２の電波の送信を開始する（ステップＳ１３）と共に、通話積算時間タイマーをスタートさせる（ステップＳ１４）。
【００３０】
中継機がステップ１３において周波数Ｆ２の電波を送信すると、子機１は中継機からの当該電波を受信し（ステップＳ５）、自己の通話積算時間タイマーをスタートさせて（ステップＳ６）、子機２に対して周波数Ｆ１で送信を開始する（ステップＳ７）ので、中継機は子機１からの周波数Ｆ１の電波を受信し（ステップＳ１５）、子機１と子機２との通話の中継を開始する（ステップＳ１６）。中継された電波を受信する子機２の動作は、図５に基づいてステップＳ１８〜ステップＳ２１として説明したとおりであり、その説明は省略する。
【００３１】
（２）子機１と子機２との間に既に通話路が設定されている場合
子機１が既に子機と通話状態にある場合には、子機１においては、子機２への送信を要求するステップＳ１及び子機２の受信周波数である周波数Ｆ２が現在使用されていないことを確認するステップＳ３の後、既に子機２との間に通話路が設定されていて通話積算時間タイマーが動作中であるとの判定が行われる（ステップＳ２のＹＥＳ）。次いで、子機１は周波数Ｆ１の電波を中継機へ向けて一瞬だけ送信する（ステップ２２）。
【００３２】
中継機は、子機１がステップＳ２２において送信した周波数Ｆ１の電波を受信すると（ステップＳ１０）、既に中継機を介して通話路が設定されていて中継機の通話積算時間タイマーが動作中であると判定して（ステップＳ１１のＹＥＳ）、通話中継動作を行って周波数Ｆ２の電波を送信する（ステップＳ１７）。子機１はこの電波を受信して（ステップＳ２３）送信を開始する（ステップＳ７）ので、中継機は子機１からの周波数Ｆ１の電波を受信し（ステップＳ１５）、子機１と子機２との通話の中継を開始する（ステップＳ１６）。中継された電波を受信する子機２の動作は、図５に基づいてステップＳ１９として説明したとおりであり、その説明は省略する。
【００３３】
なお、上記の（１）及び（２）の場合において、子機２から子機１へ送信を開始する場合には、子機２は上記の子機１の動作を行い、子機１は上記の子機２の動作を行うことになる。
【００３４】
（３）中継機が待ち受け状態のとき
子機１と子機２との間の通話の通話積算時間が経過して中継機が待ち受け状態に入っているときに第３の子機がステップＳ２２において一瞬だけ送信を行った場合、中継機はステップＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３を経てステップＳ１４において通話積算時間タイマーをスタートさせるので、中継機は第３の子機の通話を中継することができ、一方、第３の子機はステップＳ５において中継機からの電波を受信することによって送信を開始することができる。また、相手方の子機は中継機がステップＳ１３で送信する電波を受信して通話積算時間タイマーをスタートさせるので、第３の子機からの通話を受信することができる。
【００３５】
上記の（１）、（２）及び（３）の場合において、各子機に、ステップＳ５及びステップＳ２３において中継機からの周波数Ｆ２の電波を受信することができたかどうかを監視し、受信できない場合には、中継が行われていないことを指示する警告音を発するための手段を設けることができる。これにより、子機が移動している場合であっても、中継機の通話可能エリアの中にいるか、外に出てしまったかを知ることが可能となる。
【００３６】
なお、これまでの説明では、中継機は１個設けられているが、必要によっては中継機は複数個設けてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
一般に、半複信の中継システムは、子機の送信部と受信部とのいずれか一方しか動作していないため、回路が簡単で子機のコストが安いうえ、電源容量の少なくて済むという長所があるが、送信中は受信動作を行うことができないため、送信した通話が中継されているかどうか不明であるという欠点がある。
【００３８】
これに対して、以上説明したとおり、この発明は、各子機の送信開始毎に通話路設定のための手順を行うようにしたものであるから、２つの子機の間での通話が行われている期間に第３の子機が中継機の通話可能エリア内に入った場合にも、この第３の子機は通話を開始し、第３の子機における通話積算時間が経過するまで通話を行うことができるという格別の効果を奏する。また、この発明は、子機が移動する場合であっても、送信開始時に中継機からの応答がないかどうかを監視することにより、当該子機が中継機の通話可能エリア内にいるかどうかを使用者に知らせることができるという効果をも奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る無線通信システムにおける子機の動作の一例を説明するためのフロー図である。
【図２】 この発明に係る無線通信システムにおける中継機の動作の一例を説明するためのフロー図である。
【図３】 従来の無線通信システムにおける子機の送信時の動作を説明するフロー図である。
【図４】 従来の無線通信システムにおける中継機の動作を説明するフロー図である。
【図５】 従来の無線通信システムにおける子機の受信時の動作を説明するフロー図である。
【図６】 （イ）及び（ロ）は、従来の無線通信システムの欠点を説明するための図である。

Claims (6)

1. 複数の子機と少なくとも１つの中継機とを有する半複信の無線通信システムであって、
   夫々の子機が、送信開始毎に通話路設定手順を行うための手段を備え、
   前記通話路設定手順が、
   通話路が設定されているか否かを判定するステップと、
   第１の周波数の信号を送信するステップと、
   前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の信号を前記中継器から受信するステップと、
   前記判定の結果に応じて通話積算時間タイマーを始動させるステップと、
   を含むことを特徴とする無線通信システム。
2. 複数の子機と少なくとも１つの中継機とを有する半複信の無線通信システムであって、
   それぞれの前記子機が、前記中継器を介して、第１の周波数で送信を行い、該第１の周波数とは異なる第２の周波数で受信を行い、且つ、送信開始毎に通話路設定手順を行うための手順実行手段を備え、
   前記手順実行手段が、
   通話路が設定されているか否かを判定する判定手段と、
   前記第１の周波数の信号を送信する送信手段と、
   前記中継機から前記第２の周波数の信号を受信する受信手段と、
   を具備し、
   前記判定手段が前記通話路が設定されていないとの判定結果に応じて通話積算時間タイマーを始動させ、且つ、前記送信手段から前記第１の周波数の信号を送信した後に前記受信手段が前記第２の周波数を受信することによって送信可能状態となり、
   前記判定手段が前記通話路が設定されていると判定したときには、前記送信手段から前記第１の周波数の信号を送信した後に前記受信手段が前記第２の周波数を受信したことによって送信可能状態になる
   ことを特徴とする無線通信システム。
3. 請求項２記載の無線通信システムであって、
   前記子機が、
   前記第２の周波数の電波を受信したかどうかを監視するための監視手段と、
   前記監視手段に応答して警報を発する警報手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信システム。
4. 少なくとも１つの中継機を介して、第１の周波数で送信を行い、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で受信を行う子機であって、
   送信開始毎に通話路設定手順を行うための手段と、通話路が設定されているか否かを判定する判定手段とを備え、
   前記通話路設定手順が、
   第１の周波数を送信するステップと、
   前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を前記中継器から受信するステップと、
   を含み、
   前記判定手段が、前記通話路が設定されていないとの判定結果に応じて通話積算時間タイマーを始動させることを特徴とする子機。
5. 通話積算時間タイマーが動作している期間、中継機を介して第１の周波数で送信を行い、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で受信を行う子機であって、
   前記第２の周波数が使用されているか否かを検出する検出手段と、
   前記第２の周波数が使用されていないことを前記検出手段が検出したことに応答して、前記通話積算時間タイマーが動作しているか否かにより通話状態にあるか否かを判定する判定手段と、
   前記第１の周波数の信号を短時間送信する送信手段と、
   前記第２の周波数の信号を受信する受信手段と、
   を具備し、
   通話状態にないと前記判定手段が判定し、且つ、前記送信手段から前記第１の周波数の信号を送信した後に前記受信手段が前記第２の周波数を受信したことに応答して、通話可能な状態となり、
   通話状態にあると前記判定手段が判定し、且つ、前記送信手段から前記第１の周波数の信号を送信した後に前記受信手段が前記第２の周波数を受信したことに応答して送信可能状態となる
   ことを特徴とする子機。
6. 請求項５記載の子機であって、前記受信手段が、前記送信手段の動作後に前記第２の周波数が受信されないときに警報を発する警報手段を備えることを特徴とする子機。

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