JP5299149B2 - 無線通信装置及び無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置及び無線通信システムに関する。

無線通信には、いわゆるレピータを経由して無線機どうしの通信を行う方法がある。さらに、複数のレピータをネットワークで接続して、複数のレピータのカバーエリアからなる無線通信システムの通信エリアを構成することができる。

このような無線通信システムにおいて、いずれの無線機による通信が行われているかを識別するため、無線機から送信するメッセージ情報とともにその無線機の識別情報を送信する技術が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２００９−１０６３１号公報

しかし、特許文献１に記載された技術では、無線機を特定するための識別情報をユーザが予め設定する必要があった。また、このような識別情報は、グループが異なったり、使用する地域が異なると同一の識別情報が使用可能となる場合があり、必ずしも無線機を一意に特定することができるとは限らなかった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、通信を行う機器を好適に識別できる無線通信装置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の観点に係る無線通信装置は、
無線通信により他の機器と通信を行う無線通信装置であって、
前記無線通信装置に固有の識別情報であるＥＳＮ（Electric Serial Number）を記憶する識別情報記憶手段と、
通信データを前記他の機器に送信する送信手段と、
前記送信手段が送信する前記通信データに前記識別情報記憶手段が記憶する前記ＥＳＮを付加する識別情報付加手段と、
前記通信データを受信したときに当該通信データから前記ＥＳＮを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した前記ＥＳＮを外部に送信する手段と、
を備えることを特徴とする。

前記識別情報付加手段は、前記通信データに前記ＥＳＮを付加するときに、当該ＥＳＮが付加されていることを示す情報をさらに付加するように構成されてもよい。

本発明の第２の観点に係る無線通信システムは、
無線通信により他の機器と通信を行う無線通信装置と、
前記無線通信装置による通信を中継する中継装置と、
複数の前記中継装置とネットワークを介して接続され、前記無線通信装置及び前記中継装置における通信を統制するためのサーバと、
から構成される無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
前記無線通信装置に固有の識別情報であるＥＳＮ（Electric Serial Number）を記憶する識別情報記憶手段と、
通信データを前記他の機器に送信する送信手段と、
前記送信手段が送信する前記通信データに前記識別情報記憶手段が記憶する前記ＥＳＮを付加する識別情報付加手段と、
前記通信データを受信したときに当該通信データから前記ＥＳＮを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した前記ＥＳＮを外部に送信する手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、通信を行う機器を好適に識別できる。

本発明の一実施の形態である無線通信システムの一例を示す構成図である。 本発明の一実施の形態におけるサーバの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態における無線通信装置の構成例を示すブロック図である。 通信フレームの構成例を示す図である。

本発明に係る無線通信装置及び無線通信システムの一実施の形態について、図を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す。

無線通信システム５は、例えば図１に示すように、ネットワーク４に接続されている複数のレピータ２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）を備える。無線通信システム５には、複数の無線通信装置３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ）がある。また、ネットワーク４にサーバ１が接続している。また、無線通信装置３の通信情報を管理するための管理用のＰＣ（パーソナルコンピュータ）６（６Ａ、６Ｂ）が設けられる。

ネットワーク４は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）である。ネットワーク４は、その他、回線交換網、パケット交換網、インターネット、専用線網であってもよい。また、ネットワーク４は有線に限らず、例えば無線ＬＡＮなどの無線通信網でもよい。

無線通信システム５では、無線通信装置３どうしの通信はレピータ２を介して行われる。例えば、図１の無線通信装置３Ａと３Ｃは、レピータ２Ａを介して通信を行う。また、無線通信システム５では、異なるレピータ２の通信範囲（レピータエリア）に属する無線通信装置３どうしの通信は、ネットワーク４を経由して行われる。例えば、無線通信装置３Ａと３Ｄは、レピータ２Ａ、ネットワーク４及びレピータ２Ｃを経由して通信を行う。ここでの通信には、音声通信やデータ通信が含まれる。

無線通信装置（以下、子機と略称する）３Ａ〜３Ｆは、レピータ２Ａ〜２Ｄと無線で通信する。子機３Ａ〜３Ｆからレピータ２Ａ〜２Ｄへの通信をアップリンク、レピータ２から子機３への送信をダウンリンクという。アップリンクとダウンリンクは、例えば、異なる周波数で同時に送信される。アップリンクとダウンリンクは、時間分割で２重に送信されてもよい。

１つのレピータ２において、アップリンクとダウンリンクを１組として同時に通信できるチャネル数は１又は２以上である。同時通信チャネル数は、レピータ２の構成による。なお、子機３Ａ〜３Ｆは、図１では移動局のように記載されているが、固定局の場合を含む。

この実施の形態の無線通信システム５では、無線通信装置３のうち予め定められたものを管理用の無線通信装置３としている。たとえは、無線通信システム５を構成する無線通信装置３をグループ分けし、そのグループの管理者が持つ無線通信装置３を管理用の無線通信装置３とする。管理用の無線通信装置３は、通信フレームを受信すると、その通信フレームを送信した無線通信装置３を識別する情報を抽出し、管理用のＰＣ６に出力する。

管理用のＰＣ６の記憶部には、各無線通信装置３とその無線通信装置３を識別する情報（後述するＥＳＮ）とが対応付けて記憶される。管理用のＰＣ６は、無線通信装置３から送出される識別情報に基づき、無線通信装置３の不正使用がないかを監視する。例えば、識別情報が未登録の無線通信装置３による通信が行われていないかなどを監視する。

図２は、本発明の一実施の形態に係る無線通信システム５におけるサーバ１の構成例を示すブロック図である。サーバ１は、無線通信システム５における通信全体を統制する。例えば、ユーザがサーバ１を操作することで、レピータ２を遠隔操作し、レピータ２の設定を変更することができる。サーバ１は、図２に示すように、制御部１１、主記憶部１２、外部記憶部１３、操作部１５、表示部１６及びネットワークインタフェース（以下、ネットワークＩ／Ｆ）部１７を備える。主記憶部１２、外部記憶部１３、操作部１５、表示部１６及びネットワークＩ／Ｆ部１７はいずれも内部バス１０を介して制御部１１に接続されている。

制御部１１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部１３に記憶されているプログラムに従って、サーバ１の動作を制御する。

主記憶部１２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部１３に記憶されているプログラムをロードし、制御部１１の作業領域として用いられる。

外部記憶部１３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、前記の処理を制御部１１に行わせるためのプログラムを予め記憶し、また、制御部１１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部１１に供給し、制御部１１から供給されたデータを記憶する。

操作部１５はキーボード及びマウスなどのポインティングデバイス等と、キーボード及びポインティングデバイス等を内部バスに接続するインタフェース装置から構成されている。操作部１５に対する操作情報は制御部１１に供給される。

表示部１６は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）又はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などから構成され、ネットワーク４上の通信情報などを表示する。

ネットワークＩ／Ｆ部１７は、無線送受信機、無線モデム又は網終端装置、及びそれらと接続するシリアルインタフェース又はＬＡＮインタフェースから構成されている。サーバ１は、ネットワークＩ／Ｆ部１７を介して、ネットワーク４に接続する。また、ネットワークＩ／Ｆ部１７を介して、子機３やレピータ２を統制するための制御信号を送信する。

図３は、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置３の構成を示すブロック図である。無線通信装置３は、送信機能と受信機能を備える。受信機能はレピータ２がダウンリンクで送信した信号を受信する。送信機能は、レピータ２にアップリンクで信号を送信する。図３に示すように、無線通信装置３は、アンテナ３１と、送受信切替部３２と、送信部３３と、受信部３４と、音声Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ（アナログ／デジタル・デジタル／アナログ）変換部３５と、コントローラ３６と、増幅器３７と、マイク３８と、スピーカ３９と、表示部４１と、操作部４２と、を備える。

アンテナ３１は、通信相手となる他の無線通信装置３から送信され、レピータ２で中継された信号波を受信する。また、アンテナ３１は、他の無線通信装置３から直接送信された信号波を受信する。アンテナ３１は、通信相手となる他の無線通信装置３に信号波を中継するレピータ２に向けて信号波を送信する。また、アンテナ３１は、他の無線通信装置３に向けて信号波を直接送信する。

送受信切替部３２は、送信部３３から入力された送信用の信号波をアンテナ３１に出力する。また、送受信切替部３２は、アンテナ３１で受信された信号波を入力し、この信号波を受信部３４に出力する。

送信部３３は、例えば４値ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調方式に基づいて、入力された音声信号およびデータ信号を変調し、送受信切替部３２に出力する。なお、音声信号は、音声Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換部３５から供給され、データ信号は、コントローラ３６から供給される。

受信部３４は、特定の周波数（通信チャンネル）の信号を選択して受信するチューニング機能を備え、コントローラ３６の制御に基づいて、受信する無線信号の周波数が設定される。また、受信部３４は、入力された受信信号を復調する復調機能を備える。ここでは、受信部３４は、送信部３３と同様の変調方式に基づいて復調を行う。

音声Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換部３５は、音声信号をアナログ信号とデジタル信号間で信号変換を行うアナログ−デジタル変換機能を備える。

コントローラ３６は、この無線通信装置３の動作の制御を行う。コントローラ３６は、ＣＰＵ（中央処理装置）３６ａ、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）３６ｂ、ＲＡＭ（読み書き可能メモリ）３６ｃを備える。

ＲＯＭ３６ｂは、コントローラ３６が無線通信装置３の動作を制御するための制御プログラムを格納する。ＣＰＵ３６ａは、この制御プログラムに基づいて、無線通信装置３が送信機および受信機として機能するよう制御する。ＲＡＭ３６ｃは、ＣＰＵ６ａのワークエリアとして機能する。

また、ＲＯＭ３６ｂは、ＥＳＮ（Electronic Serial Number）を記憶する。ＥＳＮは、無線通信装置３の製造メーカなどが設定する無線通信装置３に固有の識別情報である。ＥＳＮにより、無線通信装置３を特定することができる。このＥＳＮは、無線通信装置３のユーザが設定するまでもなく、無線通信装置３が持つ識別情報である。コントローラ３６は、通話を行う際の音声データに、このＥＳＮを自動的に付加して送信する。

コントローラ３６は、送信部３３が、音声信号を出力するとき（通信相手への接続要求を送信するとき）、音声信号に送信先に関する情報や自己のＥＳＮを付加する。また、コントローラ３６は、受信した通信フレームからＥＳＮを抽出する。

増幅器３７は、マイク３８から供給された音声信号を増幅し、音声Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換部３５に供給する。また、増幅器３７は、音声Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換部３５から供給された音声信号を増幅して、スピーカ３９に供給する。

マイク３８は、ユーザの通話音を取得し、音声信号として増幅器３７に供給する。

スピーカ３９は、増幅器３７から供給された音声信号に基づき、通信相手の通話音を出力する。

表示部４１は、液晶ディスプレイ等からなるモニタ画面を備えて構成される。モニタ画面には、ユーザに対する無線通信装置３の動作状態の報知や、ユーザに対する操作部４２による入力を促すメッセージ等が表示される。

操作部４２は、無線通信装置３の動作に関する条件情報を入力するための装置である。操作部４２には各種の操作キーが設けられており、ユーザが操作キーを操作して各種の入力を行うことにより、その入力に基づく動作を無線通信装置３に行わせることができる。操作部４２に対する操作の内容は、コントローラ３６により検出される。即ち、コントローラ３６は、操作された操作キーの種類や、操作キーに対する操作の内容を検出する。そして、コントローラ３６は、操作キーによって入力された内容を判別し、入力された内容に応じた動作を行うように、無線通信装置３を制御する。

この実施の形態の無線通信装置３により音声通信を行うときに送信される通信フレームのフレーム構成について説明する。無線通信装置３のユーザが通話を行うため、操作部４２を操作して宛先を指定するとともに、マイク３８から音声を入力すると、図４（Ａ）に示すような通信フレームがレピータ２に送信される。

図４（Ａ）に示すように、無線通信装置３から送信される通信フレームは、プリアンブル、ヘッダ、ＦＡＣＣＨ（高速付随制御チャンネル）、音声データ、から構成される。

プリアンブルは、同期をとるためのビット列であり、フレームの始まりを示す制御信号となる。ヘッダは、通話の相手先の識別情報を含む。音声データは、マイク３８から入力された音声に対応した音声データである。

ＦＡＣＣＨは、音声データに付随して制御情報を送信するために使用されるチャンネルである。この実施の形態では、このＦＡＣＣＨにＥＳＮを挿入する。

ＦＡＣＣＨは、図４（Ｂ）に示すように、１０オクテットのデータであり、メッセージタイプ、製造番号、ＥＳＮコード、モデル番号、バージョン番号、シリアル番号、から構成される。

メッセージタイプ及び製造番号は、ＣＡＩ（Common Air Interface）で定められた識別情報である。

第３オクテット以降は、製造メーカが自由に設定できる領域である。この実施の形態では、モデル番号、バージョン番号、及びシリアル番号からなるＥＳＮと、ＥＳＮコードと、が挿入される。

ＥＳＮコードは、第４オクテット以降にＥＳＮが挿入されているか否かを示すコードである。ＥＳＮコードには、０ｘ０１または０ｘ０２の値が設定される。この実施の形態では、ＥＳＮコードが０ｘ０１であれば第４オクテット以降にＥＳＮが挿入されていることを示し、ＥＳＮコードが０ｘ０２であれば別のデータが挿入されていることを示す。

この実施の形態では、ＥＳＮとして、モデル番号、バージョン番号、シリアル番号が含まれる。モデル番号は、無線通信装置３のモデルを識別するための番号である。バージョン番号は、無線通信装置３のモデルのバージョンを識別するための情報である。シリアル番号は、無線通信装置３そのものを識別するための情報であり一意なデータである。

このように構成される通信フレームが、レピータ２に中継され、ネットワーク４を介して他の無線通信装置３に伝送され、他の無線通信装置３との通話が可能になる。

通信フレームを受信した無線通信装置３（例えば、無線通信装置３のうち予め定められた管理用の無線通信装置３）のコントローラ３６は、受信した通信フレームからＥＳＮを抽出する。通信フレームからＥＳＮを抽出する際には、まずＦＡＣＣＨにおけるＥＳＮコードを抽出し、ＥＳＮコードが０ｘ０１であれば第４オクテット以降にＥＳＮが挿入されていると判別して、第４オクテット以降（図４（Ｂ）の例では、第４〜第９オクテット）のＥＳＮデータを抽出する。

管理用の無線通信装置３のコントローラ３６は、ＥＳＮを抽出すると、管理用の無線通信装置３の通信可能範囲内に設置された管理用のＰＣ６にＥＳＮを送出する。例えば、管理用の無線通信装置３のコントローラ３６が抽出したＥＳＮを管理用のＰＣ６にクローン出力する。管理用の無線通信装置３を通信ケーブルで直接ＰＣ６に接続するようにして、その通信ケーブルを介して送出されるようしてもよい。なお、管理用の無線通信装置３からＰＣ６へのＥＳＮの送出は、管理用の無線通信装置３が通信フレームを受信するたびに行うようにしてもよいし、予め定められた周期ごとに行うようにしてもよい。また、管理用の無線通信装置３において、所定の操作がなされたときに送出するようにしてもよい。

ＥＳＮを受信したＰＣ６は、例えば、ＥＳＮから特定される無線通信装置３の内容を表示部に表示する。ＰＣ６の管理者は、ＥＳＮから特定される無線通信装置３の情報を監視できる。ここで、特定の無線通信装置３に不正使用が見つかった場合、その無線通信装置３に対して（またはそのユーザに対して）、警告や注意を送信することができる。また、管理用の無線通信装置３を制御する信号を送信して、その無線通信装置３の使用を不可能にすることができる。

例えば、複数種類のうち特定のグループ（例えば、Ａ社）が使用するトーンが予め決まっており、例えばＡ社の無線通信装置３が送信した通信フレームは、Ａ社の無線通信装置３のみで受信するようになっている場合、Ａ社の管理用の無線通信装置３が通信フレームを受信すると、ＥＳＮを抽出する。そして、抽出したＥＳＮは、ＰＣ６に送出される。管理用のＰＣ６には、Ａ社が使用する無線通信装置３のＥＳＮを予め登録しておく。管理用のＰＣ６に登録されていないＥＳＮを受信した場合、そのＥＳＮを対応する無線通信装置３は不正使用されている（Ａ社の社員になりすましている）と判断できる。

以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置３は、無線通信装置３を一意に識別できる識別情報であるＥＳＮは通信データに自動的に付加して送信する。これにより、通信を行っている無線通信装置３を好適に識別できる。また、ＥＳＮは予め定められた識別情報であるので、ユーザが特段の設定をするまでもなく、無線通信装置３を識別できる。

なお、上記実施の形態で説明したハードウエア構成、通信フレームのフレーム構成や、動作は一例であり、任意に変形及び修正が可能である。例えば、サーバ１は専用のシステムによらず、通常のコンピュータを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読みとり可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行するサーバ１を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することでサーバ１を構成してもよい。

また、サーバ１の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。

また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS, Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。

また、上記実施の形態では、無線通信装置３により音声通信を行う場合の通信フレームにＥＳＮを挿入する例について説明したが、データ通信時にも同様に通信フレームに自動的にＥＳＮを挿入して送信することができる。

また、無線通信装置３が信号を送受信するための信号の変調方式として４値ＦＳＫ変調方式を採用する例を説明したが、他の変調方式を採用してもよい。例えば、信号の変調方式として、ＧＭＳＫ（Gaussian filtered Minimum Shift Keying）変調方式やＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調方式やその他の変調方式を採用してもよい。

また、上記実施の形態では、管理用の無線通信装置３が通信フレームからＥＳＮを抽出して、管理用の無線通信装置３以外の無線通信装置３が通信フレームにＥＳＮを挿入することを説明したが、管理用とそれ以外の無線通信装置３の機能は同一であり、管理用以外の無線通信装置３でもＰＣに通信ケーブルを接続することなどにより、通信フレームから抽出したＥＳＮを出力することができる。また、管理用の無線通信装置３が音声通話やデータ通信を行う場合に、送信する通信フレームにＥＳＮを自動的に挿入することもできる。

１ サーバ
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ レピータ
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ 無線通信装置
４ ネットワーク
５ 無線通信システム
６ ＰＣ
１０ 内部バス
１１ 制御部
１２ 主記憶部
１３ 外部記憶部
１５ 操作部
１６ 表示部
１７ ネットワークインタフェース部
３１ アンテナ
３２ 送受信切替部
３３ 送信部
３４ 受信部
３５ 音声Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換部
３６ コントローラ
３７ 増幅器
３８ マイク
３９ スピーカ
４１ 表示部
４２ 操作部

Claims (3)

1. 無線通信により他の機器と通信を行う無線通信装置であって、
   前記無線通信装置に固有の識別情報であるＥＳＮ（Electric Serial Number）を記憶する識別情報記憶手段と、
   通信データを前記他の機器に送信する送信手段と、
   前記送信手段が送信する前記通信データに前記識別情報記憶手段が記憶する前記ＥＳＮを付加する識別情報付加手段と、
   前記通信データを受信したときに当該通信データから前記ＥＳＮを抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段が抽出した前記ＥＳＮを外部に送信する手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記識別情報付加手段は、前記通信データに前記ＥＳＮを付加するときに、当該ＥＳＮが付加されていることを示す情報をさらに付加することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 無線通信により他の機器と通信を行う無線通信装置と、
   前記無線通信装置による通信を中継する中継装置と、
   複数の前記中継装置とネットワークを介して接続され、前記無線通信装置及び前記中継装置における通信を統制するためのサーバと、
   から構成される無線通信システムであって、
   前記無線通信装置は、
   前記無線通信装置に固有の識別情報であるＥＳＮ（Electric Serial Number）を記憶する識別情報記憶手段と、
   通信データを前記他の機器に送信する送信手段と、
   前記送信手段が送信する前記通信データに前記識別情報記憶手段が記憶する前記ＥＳＮを付加する識別情報付加手段と、
   前記通信データを受信したときに当該通信データから前記ＥＳＮを抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段が抽出した前記ＥＳＮを外部に送信する手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信システム。

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