JP5131154B2 - 中継装置、無線通信方法及び無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、中継装置、無線通信方法及び無線通信システムに関する。より詳しくは、中継局を特定するために割り当てられた固有の識別情報であるコールサインを送出する場合の手順に関する。

従来から、レピータ局などの中継局を経由して無線局間、又は無線端末装置間の通話を行う無線通信システムが知られている。無線通信を行うときに電波を利用するためには、無線局を開設することが必要であり、無線局間、又は、無線端末装置間を中継するレピータ局も免許を受けなければならない。このとき、個別の識別情報であるコールサインがレピータ局に対して付与される。

レピータ局においては、一定の時間ごとに、免許を受けている割当周波数帯域の中心周波数で、個別の識別情報として付与されているコールサインを送出することが電波利用上義務付けられている。レピータから一定の時間ごとに送出されるコールサインは、発射される電波の質が法令等の規定に適合しているか否かの監査、無線局の運用が法令等の規定通りに行われているか否かの監査、及び電波利用状況の調査等に用いられる。

図９は、レピータ局の割当周波数帯域が１２．５ｋＨｚの周波数帯域の場合において、その中心周波数（図９のｆｃ）の無変調連続波すなわちＣＷ（Continuous Wave）信号の断続によって間欠的に送出される様子を示す図である。

図１０は、従来の無線通信システムにおけるレピータＪ及びレピータＫの周波数帯域の割り当ての一例を示す図である。図１０において、局として免許を取得したレピータＪには、ＩＤ「Ｊ」に対応した中心周波数ｆｃ１、帯域幅１２．５ｋＨｚ、送信電力及びその他が許可されている。また、レピータＫには、ＩＤ「Ｋ」に対応した中心周波数ｆｃ２、帯域幅１２．５ｋＨｚ、送信電力及びその他が許可されている。図示しない他のレピータにおいても、同様に、固有のＩＤに対応した中心周波数ｆｃ、帯域幅１２．５ｋＨｚ、送信電力及びその他が許可されている。

例えば、特許文献１に記載された技術においては、電波監視制御部は時計を使用して定期的に電波レベルの監視を行っており、周波数切替器を操作して監視する周波数を切り替え、設定した周波数におけるアンテナに誘起した電波を電波監視用受信部で受信し、受信した電波を電波レベル検出器で検出している。受信した電波が、妨害波なのか、通信電波なのかを復調器から復調された復調波と無線通信を行う際に使用する基準波とを比較することで区別する。電波監視のための処理は、時計によるタイマ機能により、一定周期で行われるものであり、各周期毎に、通信周波数範囲について順次行われるものとする。
特開平０８−７０２７１号公報

ところで、近年、有限である周波数資源の有効利用を図るため、従来のアナログ通信に代わって、周波数利用効率の高いデジタル通信方式による狭帯域化が進められている。この狭帯域化の移行期間中においては、既存のアナログ通信方式と新規のデジタル通信方式との両方式が混在するため、デジタル通信方式への移行が完全に終了するまでは、既存のアナログ通信方式による電波利用上のルールに従う必要がある。

本発明は、上記課題を解決するものであり、デジタル通信方式による狭帯域化を実現し、通話チャネルを実質的に増加することができ、かつ、既存のアナログ通信方式による電波利用上のルールに従った運用が可能な中継装置、無線通信方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る中継装置は、無線端末装置同士の通信を中継する中継局を構成する中継装置であって、
前記中継装置が使用する割当周波数に係る帯域幅を所定数に分割した帯域幅で無線端末装置同士の通信を中継する送受信手段と、前記送受信手段に当該分割されたそれぞれの周波数帯域を割り当てる周波数割当手段と、あらかじめ定められた時刻に各送受信手段に対して無線端末装置同士の通話の中継動作の停止を指示する中継動作停止指示手段と、各送受信手段における中継動作の停止後に、前記中継局に付与された固有の識別情報を担う規定の信号を特定の１の送受信手段から送信させる情報送信指示手段と、を備えることを特徴とする。

第１の観点に係る中継装置において、前記送受信手段は、前記識別情報を担う規定の信号を送信する際に、各送受信手段に割り当てられた帯域幅の中心周波数から中継装置が使用する割当周波数に係る帯域幅の中心に送信周波数を切り換える送信周波数切り換え手段を備えることを特徴とする。

第１の観点に係る中継装置において、前記規定の信号は、前記付与された識別情報を無変調連続信号の断続によって表すことを特徴とする。

第１の観点に係る中継装置において、前記規定の信号は、前記付与された識別情報を音声によって表すことを特徴とする。

第１の観点に係る中継装置において、前記中継動作停止指示手段は、前記あらかじめ定められた時刻にいずれかの送受信手段が信号送信中であるときは、当該信号送信が終了した後に当該送受信手段に対して信号送信の停止を指示することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る無線通信方法は、中継局を構成する中継装置によって無線端末装置同士の通信を中継する無線通信方法であって、
前記中継装置が使用する割当周波数に係る帯域幅を所定数に分割した帯域幅で無線端末装置同士の通信を送受信手段によって中継し、当該分割したそれぞれの周波数帯域を割り当て、あらかじめ定められた時刻に無線端末装置同士の通話の中継動作の停止を指示し、中継動作の停止後に、前記中継局に付与された固有の識別情報を担う規定の信号を特定の１の送受信手段から送信させる、ことを特徴とする。

第２の観点に係る無線通信方法において、前記規定の信号は、前記付与された識別情報を無変調連続信号の断続によって表すことを特徴とする。

第２の観点に係る無線通信方法において、前記規定の信号は、前記付与された識別情報を音声によって表すことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る無線通信システムは、中継局を構成する中継装置によって無線端末装置同士の通信を中継する無線通信システムであって、
前記中継装置が使用する割当周波数に係る帯域幅を所定数に分割した帯域幅で無線端末装置同士の通信を中継する送受信手段と、前記送受信手段に当該分割されたそれぞれの周波数帯域を割り当てる周波数割当手段と、あらかじめ定められた時刻に各送受信手段に対して無線端末装置同士の通話の中継動作の停止を指示する中継動作停止指示手段と、各送受信手段における中継動作の停止後に、前記中継局に付与された固有の識別情報を担う規定の信号を特定の１の送受信手段から送信させる情報送信指示手段と、を備えることを特徴とする。

第３の観点に係る無線通信システムにおいて、前記中継動作停止指示手段は、前記あらかじめ定められた時刻にいずれかの中継装置が信号送信中であるときは、当該信号送信が終了した後に当該中継装置に対して信号送信の停止を指示することを特徴とする。

本発明によると、デジタル通信方式に狭帯域化を実現し、通話チャネルを実質的に増加することができ、かつ、既存のアナログ通信方式による電波利用上のルールに従った運用が可能となる。

以下、本発明に係る中継装置、無線通信方法及び無線通信システムの実施の形態について、図を参照して説明する。

図１は、実施の形態における無線通信システム１０の構成図である。図１において、レピータシステムＲ１は、２つのレピータユニット２Ａ（以下、「レピータ２Ａ」という）及びレピータユニット２Ｂ（以下、「レピータ２Ｂ」という）と、レピータ２Ａ、２Ｂを制御するコントローラユニット５０Ａとで構成されている。また、レピータシステムＲ２は、２つのレピータユニット２Ｃ（以下、「レピータ２Ｃ」という）及びレピータユニット２Ｄ（以下、「レピータ２Ｄ」という）と、レピータ２Ｃ、２Ｄを制御するコントローラユニット５０Ｂとで構成されている。各レピータシステムＲ１及びＲ２には、それぞれ２つのレピータが収容されているが、３つ以上の複数のレピータを収容することが可能である。また、レピータシステムＲ１及びＲ２は、それぞれ、特許請求の範囲における、中継局を構成する中継装置に相当し、レピータ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、それぞれ、送受信手段に相当する。本実施の形態では、レピータシステムＲ１及びＲ２には、それぞれ１２．５ｋＨｚの周波数帯域の使用が許可されているものとする。したがって、レピータ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、それぞれ、６．２５ｋＨｚの帯域幅で無線端末装置１同士の通信を中継する。

図１の無線通信システム１０は、複数の無線端末装置１（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｆ）がレピータ２Ａ、２Ｂ及び図中省略する複数の他のレピータユニットを共用し、その中から中継用に少なくとも１つのレピータを適宜選択するトランキングシステムである。また、このトランキングシステムは、制御チャネルを持っている専用制御方式（Dedicated Control Method）とは異なり、専用の制御チャネルを持たない分散型制御方式（Distributed Control Method）である。複数のレピータ２は、最大３０チャネルに対応し、すべてのチャネルが音声用として使用可能である。

複数の無線端末装置１（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ）は、４つのレピータ２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）の少なくとも１つのレピータを介して通信して、音声、データ、識別情報、制御コマンドなどのデジタル信号を担う無線信号を送受信する。この場合において、レピータ２Ａ及びレピータ２Ｂと、レピータ２Ａ、２Ｂを制御するコントローラユニット５０Ａで構成されるレピータシステムＲ１からなる中継局に対して、固有の識別情報であるコールサインＩＤ（ＡＢ）が付与されているものとする。また、レピータ２Ｃ及びレピータ２Ｄと、レピータ２Ｃ、２Ｄを制御するコントローラユニット５０Ｂで構成されるレピータシステムＲ２からなる中継局に対して、固有の識別情報であるコールサインＩＤ（ＣＤ）が付与されているものとする。周波数帯域の割当の詳細については後述する。

各レピータ２は、送信元の無線端末装置１から受信した無線信号を増幅し、所定の信号処理を施して、送信先の無線端末装置１又はこの無線端末装置１を中継する他のレピータ２に送信する。また、図１に示すように、複数のレピータ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、コントローラユニット５０（５０Ａ、５０Ｂ）を介して通信回線３に接続されている。

通信回線３は、２系統の通信回線３ａ及び通信回線３ｂで構成されている。通信回線３ａは、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）あるいは無線ＬＡＮ、回線交換網、パケット交換網、インターネット、専用回線等で構成され、サーバ４に接続されている。一方、通信回線３ｂは、コントローラユニット５０を介して複数のレピータ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを互いに接続しているシステムバスである。各レピータは、このシステムバスによって他のレピータの各種の情報を共有している。以下の説明において、システムバスというときは、その上位概念である通信回線を表している。

各レピータの情報は、システムバスを介してやり取りされ、互いに共有している。各レピータの情報は、各レピータに対応する複数のタイムスロットに所定の順序で循環的に送出されるようになっている。他のレピータに対してデータを送出するタイミングは、予めどのタイムスロットでデータを送出するかが設定されているので、設定されたタイムスロットにデータを送出する。システムバスで接続される複数のレピータ２のうち、１台が「マスタレピータ」として設定される。図１では、レピータ２Ａがマスタレピータとしている。システムバスの同期信号は、このマスタレピータ２Ａによって送出される。

次に、無線端末装置１及びレピータ２の機能について説明する。図２は、図１の無線端末装置１の構成を示すブロック図である。図３は、図１のレピータシステムＲ１（レピータシステムＲ２も同じ）の構成を示すブロック図である。なお、図１において、信号系のブロックとしては２つのレピータ２Ａ及び２Ｂがあるが、同一の構成になっているので、図３においては、一方のレピータのみを示している。

図２に示すように、無線端末装置１は、信号系のブロックとして、アンテナＡＮＴＳＲ、送受信切換部１１、送信部１２、ベースバンド処理部１３、Ａ／Ｄ変換部１４、マイク１５、受信部１６、ベースバンド処理部１７、Ｄ／Ａ変換部１８、スピーカ１９を備えている。また、無線端末装置１は、制御系のブロックとして、コントローラ２０、計時部２５、表示部２６、操作部２７を備えている。さらに、コントローラ２０は、ＣＰＵ（中央演算ユニット）２１、Ｉ／Ｏ（入出力部）２２、ＲＡＭ（読み書き可能メモリ）２３、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２４、及びこれらを互いに接続する内部バス（図示せず）を備えている。

図２の無線端末装置１において、信号系のブロックは制御系のＣＰＵ２１によって制御される。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２４に記憶されている制御プログラムを実行して無線端末装置１全体を制御し、Ｉ／Ｏ２２を介して操作部２７から入力されるコマンドやデータ、及びベースバンド処理部１７から得られるデータを処理してＲＡＭ２３に一時的に記憶し、必要に応じて記憶したコマンドやデータをＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示手段からなる表示部２６に表示する。

また、ＣＰＵ２１は、計時部２５から得られる現在時刻を表示部２６に表示すると共に、計時部２５から入力されるクロックパルスをカウントして、あらかじめ設定されたタイマ値に達すると割り込みを発生する。

次に、信号系のブロックの一般的な動作について説明する。送受信切換部１１は、入力側がアンテナＡＮＴＳＲに接続され、ＣＰＵ２１の制御に応じて、出力側が送信部１２又は受信部１６に択一的に接続される。操作部２７により発信操作がされない場合には、送受信切換部１１の出力側は受信部１６に接続されて受信（待受）モードになっているが、操作部２７により発信操作がされたときは、送受信切換部１１の出力側は送信部１２に接続されて送信モードに切り替わる。

無線端末装置１が送信モードの場合には、マイク１５はユーザの音声入力に応じてアナログの音声信号をＡ／Ｄ変換部１４に出力する。

Ａ／Ｄ変換部１４は、マイク１５からの音声信号をアナログからデジタルに変換してベースバンド処理部１３に出力する。

ベースバンド処理部１３は、Ａ／Ｄ変換部１４からの音声信号のデータに基づいて、あるいはコントローラ２０のＲＡＭ２３に記憶されているデータに基づいて無線信号の単位であるフレームを生成して送信部１２に出力する。フレームの構成については後述する。

送信部１２は、ベースバンド処理部１３からのフレームを変調して、送受信切換部１１及びアンテナＡＮＴＳＲを介して中継動作中のレピータ２に対して送信する。送信部１２の変調方式には、ＧＭＳＫ（Gaussian filtered Minimum Shift Keying）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、又はＦＳＫ（Frequency Shift Keying）などが用いられる。

無線端末装置１が受信モードの場合には、レピータ２から無線信号を受信したときは、送受信切換部１１はアンテナＡＮＴＳＲを介して入力した受信信号を受信部１６に出力する。

受信部１６は、送受信切換部１１から出力された受信信号を増幅すると共に、復調処理などの信号処理を施して、その復調信号をベースバンド処理部１７に出力する。

ベースバンド処理部１７は、受信部１６から出力された復調信号からフレームを抽出する。さらに、抽出したフレームの情報をＣＰＵ２１に出力する。ＣＰＵ２１は、フレームの情報を分析して、その受信信号の送信先が自局の場合には、フレームに含まれている音声信号のデータについてはＤ／Ａ変換部１８に出力させ、音声信号以外のデータについてはＲＡＭ２３に一時的にストアすると共に必要に応じて表示部２６に表示する。

Ｄ／Ａ変換部１８は、ベースバンド処理部１７からの音声信号をデジタルからアナログに変換してスピーカ１９から発音させる。

図３において、レピータ２は、無線端末装置１との間で無線信号を送受信する送受信手段の信号系のブロックであり、送信専用のアンテナＡＮＴＳ、送信部３２、ベースバンド処理部３３、受信専用のアンテナＡＮＴＲ、受信部３６、ベースバンド処理部３７、入力部６、出力部７、ネットワークＩ／Ｆ（インタフェース）８を備えている。また、コントローラユニット５０は、同一のレピータシステム（例えばレピータシステムＲ１又はレピータシステムＲ２）に属するレピータ２を制御する制御系のブロックであり、コントローラ４０、計時部４５、表示部４６、操作部４７を備えている。さらに、コントローラ４０は、ＣＰＵ（中央演算ユニット）４１、Ｉ／Ｏ（入出力部）４２、ＲＡＭ（読み書き可能メモリ）４３、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）４４、及びこれらを互いに接続する内部バス（図示せず）を備えている。加えて、コントローラユニット５０は、同一のレピータシステムに属するレピータ２の情報を後述するシステムバスに送出し、他のレピータシステムに属するレピータ２からの情報を取得するためのバスＩ／Ｆ（インタフェース）９を備えている。

レピータ２は、送信元の無線端末装置１から受信した無線信号を増幅処理や波形処理などの信号処理を行って、送信先の無線端末装置１に対して送信するので、基本的には図２に示した無線端末装置１と同様の構成を備えている。例えば、送信部３２は送信部１２と同様の構成、ベースバンド処理部３３はベースバンド処理部１３と同様の構成、受信部３６は受信部１６と同様の構成、ベースバンド処理部３７はベースバンド処理部１７と同様の構成であればよい。また、コントローラユニット５０において、例えば、コントローラ４０はコントローラ２０と同様の構成、ＣＰＵ４１はＣＰＵ２１と同様の構成、Ｉ／Ｏ４２はＩ／Ｏ２２と同様の構成、ＲＡＭ４３はＲＡＭ２３と同様の構成、ＲＯＭ４４はＲＯＭ２４と同様の構成、計時部４５は計時部２５と同様の構成、表示部４６は表示部２６と同様の構成、操作部４７は操作部２７と同様の構成であればよい。

レピータ２を経由して無線端末装置１同士が通信を行う場合には、無線端末装置１からレピータ２への送信のアップリンクと、レピータ２から無線端末装置１への送信のダウンリンクとは、周波数又はタイムスロットを変えて同時に通信する。したがって、上記したように、レピータ２は送信専用のアンテナＡＮＴＳ及び受信専用のアンテナＡＮＴＲを備えている。入力部６は、ＣＰＵ４１の入力制御によって、ネットワークＩ／Ｆ８を介してサーバ４からの制御データを入力し、出力部７は、ＣＰＵ４１の出力制御によって、ネットワークＩ／Ｆ８を介してサーバ４より要求されたデータ等を出力する。さらに、別の通信エリアを構成する他の無線通信システム１０との通信を行うマルチサイトネットワークを構築する場合は、ネットワークＩ／Ｆ８を介して他の無線通信システム１０内のレピータ２と通信フレームの送受信を行う。バスＩ／Ｆ９は、ＣＰＵ４１の入力制御によって、マスタレピータ２Ａによってシステムバスに送出された同期信号や、自装置以外のレピータからシステムバスに送出されるレピータ情報の取得を行う一方、ＣＰＵ４１の出力制御によって、システムバスへの自装置の情報の送出を仲介する。

次に、第１実施の形態における通信手順について、図４ないし図８を参照して説明する。図４は、マスタレピータによってシステムバスに送出される同期信号及びそれに続く各レピータに対応するタイムスロットとなるＳＬＯＴを示す図である。図５は、レピータ２から無線端末装置１に対して送信されるフレームフォーマットを示す図である。図６は、図１のレピータ２Ａ（又は２Ｃ）及びレピータ２Ｂ（又は２Ｄ）の全体に対して使用が許可されている周波数帯域を示す信号波形を示す図である。図７は、図６の周波数帯域の割り当ての一例を示す図である。

図４に示すＳＬＯＴを説明するための一例として、レピータ２Ａ〜２Ｄ、及び、同一通話エリアを構成する他のレピータ（図中省略）のうちでレピータ２Ａがマスタレピータとなるものとする。なお、レピータ２Ａ〜２Ｄ、及び、同一通話エリアを構成する他のレピータ（図中省略）のうち、いずれがマスタレピータとなってもよい。図４に示すＳＬＯＴは、例えばマスタレピータとなるレピータ２Ａから送出される同期信号を伝送することや、各レピータ２Ａ〜２Ｄ、及び、同一通話エリアを構成する他のレピータ（図中省略）の情報を伝送することなどに使用される。図４において、同期信号は１周期が８０ｍｓになっており、前半の４０ｍｓは、ＳＬＯＴ０からＳＬＯＴ３１までの３２個のスロットで構成されている。したがって、各ＳＬＯＴは１．２５ｍｓの時間長になっている。最初のＳＬＯＴは同期信号を伝送するために使用される。同期信号は、決められたアルゴリズムに従って、マスタレピータとなる特定の１のレピータ２Ａが送出し、他のレピータは自動的にスレーブレピータになって、この同期信号を取得する。レピータ２Ａ〜２Ｄを含んで同一通話エリアを構成する複数のレピータは、この同期信号に同期して稼働している。こうした同一通話エリアを構成する複数のレピータには、同期用のＳＬＯＴ０以外のＳＬＯＴ１〜３１のいずれかが割り当てられており、同一通話エリアを構成する複数のレピータ間で共有する各レピータの情報を自装置に割り当てられたＳＬＯＴに書き込む。この場合、マスタレピータであるレピータ２Ａは、ＳＬＯＴ０には同期信号を送出し、また、ＳＬＯＴ１〜ＳＬＯＴ３１のうちレピータ２Ａに割り当てられたＳＬＯＴにレピータ２Ａの情報を書き込むことになる。なお、最後のＳＬＯＴ３１は将来の拡張機能のための外部接続用として使用する。

図５（Ａ）に通話チャネルとのリンク確立時の通信フレームのフォーマット、図５（Ｂ）に音声及びデータ通信時の通信フレームのフォーマットの一例を示す。図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すレピータ２と無線端末装置１との間で送受信される通信フレームのフォーマットは１周期が８０ｍｓであり、３８６ビットで構成される。図５において、Ｐはプリアンブル（初期送信時のみ）、ＦＳＷはフレーム同期ワード、ＬＩＣＨはリンク情報、ＳＣＣＨはシグナリング制御、ＦＡＣＣＨは高速付随制御、Ｇはガードタイムのデータが挿入される。図５（Ｂ）において、音声通信時には、ＳＣＣＨに続いて音声データが、データ通信時には、データが挿入される。無線端末装置１は、他の無線端末装置１と通信を行う際、空きチャネルのあるレピータ２に対し、図５（Ａ）に示すリンク確立時の通信フレームのフォーマットを送信し、レピータ２より通話許可を示す旨の応答を受信したら、図５（Ｂ）に示す音声及びデータ通信時の通信フレームのフォーマットでレピータ２を介して他の無線端末装置１との通信を行う。

図６において、１２．５ｋＨｚの周波数帯域は、図１のレピータシステムＲ１からなる中継局に対して使用が許可されている。この使用許可すなわち電波送信の免許の条件として、１２．５ｋＨｚの周波数帯域の中心周波数ｆｃ１でＣＷ信号の断続によるモールス符号によって、レピータシステムＲ１からなる中継局に付与されたコールサインを適宜送信することが義務付けられている。

図６に示すように、１２．５ｋＨｚの周波数帯域は２つに分割されて、６．２５ｋＨｚの分割周波数帯域が２つのレピータ２Ａ及び２Ｂのそれぞれに割当てられている。すなわち、レピータ２Ａ及びレピータ２Ｂは、６．２５ｋＨｚの周波数帯域の独立したチャネルＣＨ（Ａ）及びＣＨ（Ｂ）を使用して無線端末装置同士の通信を中継する。したがって、チャネルＣＨ（Ａ）の中心周波数はｆｃ（Ａ）、チャネルＣＨ（Ｂ）の中心周波数はｆｃ（Ｂ）になっている。

図７において、レピータ２Ａ及び２Ｂに対して使用が許可されている１２．５ｋＨｚの周波数帯域の中心周波数はｆｃ１であるので、レピータ２Ａ及び２Ｂには、その中心周波数ｆｃ１のＣＷ信号の断続によって、ＩＤすなわちコールサインを適宜送信することが義務付けられている。一方、レピータ２Ｃ及びレピータ２Ｄにおいても、６．２５ｋＨｚの周波数帯域の独立したチャネルＣＨ（Ｃ）及びＣＨ（Ｄ）を使用して無線端末装置同士の通信を中継する。したがって、チャネルＣＨ（Ｃ）の中心周波数はｆｃ（Ｃ）、チャネルＣＨ（Ｄ）の中心周波数はｆｃ（Ｄ）になっている。

したがって、１２．５ｋＨｚの周波数帯域の使用が許可されている２つの中継局には、その固有の識別情報であるコールサイン（ＩＤ）ＡＢ、ＣＤが付与されているが、各レピータが独立して無線端末装置同士の通信を中継することができる。

使用が許可されている１２．５ｋＨｚの周波数帯域は、中心周波数ｆｃ（Ａ）、ｆｃ（Ｂ）、ｆｃ（Ｃ）、ｆｃ（Ｄ）…の６．２５ｋＨｚのチャネルに分割されているので、１２．５ｋＨｚの中心周波数ｆｃ（ｆｃ＝ｆｃ１，ｆｃ２，…ｆｃｎ）によってＣＷ信号を送信するためには、図８のフローチャートによって示される無線通信方法を実行する必要がある。

図８は、図１に示したレピータシステムＲ１のコントローラユニット５０Ａにおいて、ＣＷ−ＩＤ送出制御の動作を示すフローチャートである。図１に示したレピータシステムＲ１のコントローラユニット５０Ａは、図３に示したコントローラ４０のＣＰＵ４１によってＣＷ−ＩＤ送出制御を行う。この例では、レピータシステムＲ１からなる中継局に対して使用が許可されている１２．５ｋＨｚの周波数帯域の中心周波数ｆｃ１で、ＣＷ信号の断続によるＩＤをレピータ２Ａが送信するものとする。ＩＤを送信する側のレピータ（メインユニット）であるレピータ２Ａ（特定の１の中継装置、特定の送受信手段に相当する）を制御するＣＰＵ４１は、一定時間ごとのＣＷ−ＩＤ送出のタイミングになったか否かを判別する（ステップＳ２０１）。ＣＷ−ＩＤ送出のタイミングになったときは、レピータ２Ａは送信中（中継中）か否かを判別する（ステップＳ２０２）。

レピータ２Ａが送信中（中継中）であるときには、レピータ２Ａは送信終了であるか否かを判別し、送信終了を待つ（ステップＳ２０３）。レピータ２Ａの送信が終了したとき、及び、ステップＳ２０２でレピータ２Ａは送信中（中継中）でないと判別されたときは（ステップＳ２０２；ＮＯ）、レピータ２Ａへ送信停止を指示する（ステップＳ２０４）。

次に、レピータ２Ｂは送信中（中継中）であるか否かを判別し（ステップＳ２０５）、レピータ２Ｂが送信中であるときには、送信終了を待つ（ステップＳ２０６）。レピータ２Ｂの送信が終了したとき、及び、ステップＳ２０５でレピータ２Ｂは送信中（中継中）でないと判別したときは（ステップＳ２０５；ＮＯ）、レピータ２Ｂへ送信停止を指示する（ステップＳ２０７）。なお、図８に示す送出制御動作では、ステップＳ２０３及びステップＳ２０４の処理と、ステップＳ２０５及びステップＳ２０６の処理とを、順次（シリアル）に実行するものとしている。しかしながら、この発明はこれに限定されず、例えばステップＳ２０２にて送信中（中継中）であるときには、ステップＳ２０３及びステップＳ２０４の処理と、ステップＳ２０５及びステップＳ２０６の処理とを、並行して（パラレルに）実行し、ステップＳ２０４の処理を実行した後や、ステップＳ２０５で送信中（中継中）でないと判別したとき、あるいは、ステップＳ２０６で送信が終了したときに、ステップＳ２０７の処理を実行するようにしてもよい。

レピータ２Ａ及び２Ｂの送信が停止した後、レピータ２ＡへＣＷ−ＩＤの送信を指示する（ステップＳ２０８）。このとき、レピータ２Ａの送信周波数ｆｃ（Ａ）は、周波数ｆｃ１に対して３．１２５ｋＨｚ低い周波数になっているので、送信周波数をｆｃ（Ａ）＋３．１２５ｋＨｚとして、１２．５ｋＨｚの周波数帯域の中心周波数ｆｃ１でＣＷ−ＩＤを送信する。レピータ２ＡがＣＷ−ＩＤの送信を開始した後は、所定時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ２０９）。所定時間が経過した後は、レピータ２ＡへＣＷ−ＩＤの送信停止を指示するとともに、中継の再開を許可するために、送信停止を解除する指示を与える（ステップＳ２１０）。送信停止を解除する指示を受信したレピータ２Ａは、送信周波数を周波数ｆｃ１からｆｃ（Ａ）に戻す。また、レピータ２Ｂへ送信停止を解除する指示を与えて、中継の再開を許可する（ステップＳ２１１）。この後は、ステップＳ２０１に戻って、次のＣＷ−ＩＤの送信のタイミングを待つ。

以上のように、上記実施の形態によれば、レピータシステムＲ１からなる中継局に対して使用が許可された周波数帯域を２つに分割し、その分割周波数帯域を各レピータ２Ａ及び２Ｂに割り当て、あらかじめ定められた時刻に各レピータ２Ａ及び２Ｂに対して信号送信の停止を指示し、各レピータ２Ａ及び２Ｂにおける信号送信の停止後に、中継局に対して付与された固有の識別情報であるコールサインを担うＣＷ−ＩＤの信号をレピータ２Ａから送信させる。これにより、デジタル通信方式に狭帯域化を実現し、通話チャネルを実質的に増加することができ、かつ、既存のアナログ通信方式による電波利用上のルールに従った運用が可能となる。

なお、上記実施の形態は本発明を説明するためのものであり、本発明は上記各実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない限り、当業者によって考えられる他の実施の形態や変形例についても本発明に属するものである。

例えば、上記実施の形態においては、固有のコールサインをＣＷ信号の送出で表す構成にしたが、音声信号の送出によってコールサインを表す構成にしてもよい。

また、上記実施の形態においては、レピータが送信中（中継中）のときは、送信終了を待ってＣＷ−ＩＤを送出する構成にしたが、レピータが送信中のときでも、その送信を中断させてＣＷ−ＩＤを送出する構成にしてもよい。また、各レピータの情報は、システムバスを介してやり取りされ、互いに共有しているので、ＣＷ−ＩＤの送信中及びＣＷ−ＩＤの送信終了である情報をタイムスロットに書き込み、同一通話エリアを構成する全レピータがＣＷ−ＩＤを送信中となる期間がないようにする構成にしてもよい。このようにすることで、当該複数のレピータで構成される通話エリア内の無線端末装置が一時的に通話不能となることを防止することができる。

また、上記実施の形態においては、送受信手段、中継動作停止指示手段、情報送信指示手段、送信周波数切換手段は図３のＣＰＵ４１のソフトウェアの機能に相当するが、これらの各手段を電子回路などのハードウェアで構成してもよい。また、レピータ２Ａ又はレピータ２Ｂのうち、いずれか１つをメインユニットとして設定し、メインユニットに設定されたレピータを制御するコントローラユニット５０が備えるコントローラ４０のＣＰＵ４１に、図８のフローチャートに示す制御を実行させてもよい。

本発明の実施の形態における無線通信システムの構成図である。 図１の無線端末装置の構成を示すブロック図である。 図１のレピータシステムの構成を示すブロック図である。 図１のマスタレピータからシステムバスに送出される同期信号及び同期信号に続く各レピータに割当てられているタイムスロットを含む図である。 図１のレピータ及び無線端末装置の間で送受信されるフレームフォーマットを示す図である。 図１の一対のレピータの全体に対して使用が許可されているナローバンドの周波数帯域を示す信号波形の図である。 図６の周波数帯域の割り当ての一例を示す図である。 図３のＣＰＵによって実行されるＣＷ送出制御のフローチャートである。 従来の周波数帯域及び中心周波数を示す信号波形の図である。 従来のレピータの周波数帯域の割り当ての一例を示す図である。

符号の説明

１Ａ〜１Ｆ 無線端末装置
Ｒ１，Ｒ２ レピータシステム
２Ａ〜２Ｄ レピータ（レピータユニット）
３ 通信回線
５０Ａ，５０Ｂ コントローラユニット

Claims (10)

1. 無線端末装置同士の通信を中継する中継局を構成する中継装置であって、
   前記中継装置が使用する割当周波数に係る帯域幅を所定数に分割した帯域幅で無線端末装置同士の通信を中継する送受信手段と、
   前記送受信手段に当該分割されたそれぞれの周波数帯域を割り当てる周波数割当手段と、
   あらかじめ定められた時刻に各送受信手段に対して無線端末装置同士の通話の中継動作の停止を指示する中継動作停止指示手段と、
   各送受信手段における中継動作の停止後に、前記中継局に付与された固有の識別情報を担う規定の信号を特定の１の送受信手段から送信させる情報送信指示手段と、
   を備えることを特徴とする中継装置。
2. 前記送受信手段は、前記識別情報を担う規定の信号を送信する際に、各送受信手段に割り当てられた帯域幅の中心周波数から中継装置が使用する割当周波数に係る帯域幅の中心に送信周波数を切り換える送信周波数切換手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
3. 前記規定の信号は、前記付与された識別情報を無変調連続信号の断続によって表すことを特徴とする請求項１又は２に記載の中継装置。
4. 前記規定の信号は、前記付与された識別情報を音声によって表すことを特徴とする請求項１又は２に記載の中継装置。
5. 前記中継動作停止指示手段は、前記あらかじめ定められた時刻にいずれかの送受信手段が信号送信中であるときは、当該信号送信が終了した後に当該送受信手段に対して信号送信の停止を指示することを特徴とする請求項１又は２に記載の中継装置。
6. 中継局を構成する中継装置によって無線端末装置同士の通信を中継する無線通信方法であって、
   前記中継装置が使用する割当周波数に係る帯域幅を所定数に分割した帯域幅で無線端末装置同士の通信を送受信手段によって中継し、
   当該分割したそれぞれの周波数帯域を割り当て、
   あらかじめ定められた時刻に無線端末装置同士の通話の中継動作の停止を指示し、
   中継動作の停止後に、前記中継局に付与された固有の識別情報を担う規定の信号を特定の１の送受信手段から送信させる、
   ことを特徴とする無線通信方法。
7. 前記規定の信号は、前記付与された識別情報を無変調連続信号の断続によって表すことを特徴とする請求項６に記載の無線通信方法。
8. 前記規定の信号は、前記付与された識別情報を音声によって表すことを特徴とする請求項６に記載の無線通信方法。
9. 中継局を構成する中継装置によって無線端末装置同士の通信を中継する無線通信システムであって、
   前記中継装置が使用する割当周波数に係る帯域幅を所定数に分割した帯域幅で無線端末装置同士の通信を中継する送受信手段と、
   前記送受信手段に当該分割されたそれぞれの周波数帯域を割り当てる周波数割当手段と、
   あらかじめ定められた時刻に各送受信手段に対して無線端末装置同士の通話の中継動作の停止を指示する中継動作停止指示手段と、
   各送受信手段における中継動作の停止後に、前記中継局に付与された固有の識別情報を担う規定の信号を特定の１の送受信手段から送信させる情報送信指示手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信システム。
10. 前記中継動作停止指示手段は、前記あらかじめ定められた時刻にいずれかの中継装置が信号送信中であるときは、当該信号送信が終了した後に当該中継装置に対して信号送信の停止を指示することを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
    

Images