JPH08130774A - データ伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 データ伝送システムにおいて、送信権獲得の
方式が簡易で低価格な時分割送信制御方式の提供。 【構成】 送信タイミング発生部１１は基準タイミング
に基づく自局の送信タイミング信号を生成して送信制御
部１２に与える。送信制御部１２は送信タイミング発生
部１１からのタイミング信号により後述するデータメモ
リ１３、変調部１４及び送信部１５の信号送信動作の制
御を行う。一方、センサや他のデータ入力装置等から入
力されるデータはデータメモリ１５に蓄積され、送信制
御部１２からの制御信号を得てデータを変調部１４に送
出する。変調部１４では所定の変調方式による変調を行
い変調したデータ信号を送信部１５に与える。送信部１
５では変調部１４からの変調データ信号を無線信号化し
てアンテナ（図示せず）を介して出力する。基準タイミ
ングは全ターミナル局に共通であり、基準タイミングと
してＧＰＳ衛星から得られる時刻情報や、地上電波では
ＪＪＹ標準電波やＪＧＺＡＳ標準電波等を用いることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータ伝送システムに関
し、特に、複数のターミナル局と基地局との間で時分割
制御によりデータの送受を行うデータ伝送システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】複数のターミナル局と基地局との間で時
分割制御によりデータの送受を行うデータ伝送方式の例
として、（１）ポーリング・セレクション方式のよう
に、何等かの形で基地局が各ターミナル局の送信タイミ
ングを制御するもの、（２）トークン・パッシング（例
えば、トークンバスやトークンリング）方式のようにタ
ーミナル間で送信権の授受を行うもの、がある。また、
上述のような方式では、いずれも、ターミナル局と基地
局、或いはターミナル局同士の間に送信権に関する情報
の授受が存在する。

【０００３】図７にポーリング方式におけるターミナル
局の基本的な構成の一例のブロック図を示す。図７で、
送受切換えスイッチ７５が受信側に接続されていると
き、アンテナにより受信されたポーリング信号は受信部
７４を介してポーリング信号検出部７３で自局宛の信号
であることが検知されると、ポーリング信号検出部７３
から送信制御部７１に対する制御信号として出力され
る。送信制御部７１はポーリング信号検出部７３からの
制御によって送受切換えスイッチ７５を送信側に切換
え、アンテナを送信部７５に接続し併せて送信データメ
モリ７７のデータを変調部７６、送信部７２を介して出
力する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ポーリング方式若しく
はトークンパッシング方式のいずれにおいても、送信タ
イミングに関して、２つ以上のターミナル間で送信が重
複することがないという利点を有する反面、ポーリング
方式では基地局の制御機能が複雑になり、トークンパッ
シング方式ではシステムの初期化やトークンの消滅対策
等ターミナル局側の制御が複雑となる、という問題点が
あった。

【０００５】更に、ターミナル局が本質的な機能として
“データ信号を送信する”ことだけで充分な場合であっ
ても、ポーリング方式若しくはトークンパッシング方式
による場合にはそのターミナル局はやはりポーリング信
号或いはトークン（送信権信号）を受信するための信号
受信機能とデータ処理機能をもっていなければならない
という不都合があった。

【０００６】また、一般的に送受信回路についていえ
ば、受信部の方が送信部に比べて構成が複雑で高価なた
め、ターミナル局がデータ信号の送信のみを行えばよい
ような伝送システムの場合（特に、ターミナル局が基地
局からのデータの受信のためでなく、制御信号のみを受
信するために受信部を設けている場合）には、価格の低
減化及び回路構成の単純化によるターミナル局の小型化
及び保守性能の向上等の要請により、受信部なしのター
ミナル局とそのようなターミナル局からの送信データを
受信する基地局とで通信システムを構成したいという要
望があった。

【０００７】本発明は上記従来技術の問題点及び要望に
基づきなされたものであり、データ伝送システムにおい
て、送信権獲得の方式が簡易で低価格な時分割送信制御
方式を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに第１の発明のデータ伝送システムは、基地局と複数
のターミナル局からなるデータ伝送システムであって、
複数のターミナル局が、基地局からの制御によることな
く、複数のターミナル局に共通する基準タイムベースを
設け、各ターミナル局毎に基準タイムベースの周期内の
所定時刻を割り当ててそれぞれのターミナル局毎の固有
の送信タイミングとし、それぞれのターミナル局がデー
タの送信時に固有の送信タイミングに基づいて所定時間
内の送信動作を行う、ことを特徴とする。

【０００９】第２の発明は上記第１の発明のデータ伝送
システムにおいて、基準タイムベースの基準タイミング
として、ＧＰＳ衛星から得られる時刻情報または所定の
地上標準電波から得られる時刻情報を用いることを特徴
とする。

【００１０】第３の発明は上記第１のデータ伝送システ
ムにおいて、基地局と複数のターミナル局の間のデータ
伝送が無線通信方式によって行われることを特徴とす
る。

【００１１】第４の発明は上記第１乃至３のいずれかの
データ伝送システムにおいて、ターミナル局が基地局に
対してデータの送信のみを行うことを特徴とする。

【００１２】第５の発明は上記第１の発明のデータ伝送
システムのターミナル局であって、基準タイミングに基
づく自局の送信タイミング信号を生成する送信タイミン
グ発生部と、送信タイミング発生部からのタイミング信
号によりデータ送出部の制御を行う送信制御部と、送信
制御部からの制御信号を得てデータを変調し送出するデ
ータ送出部と、を有することを特徴とする。

【００１３】第６の発明は上記第５の発明のターミナル
局であって、送信タイミング発生部が、外部時刻情報を
基に基準時刻信号を出力する時刻信号検出部と、時刻信
号検出部から供給される基準時刻信号と該ターミナル局
の固有の送信タイミングに基づいて送信タイミング信号
を発生する処理部と、を有することを特徴とする。

【００１４】

【作用】第１乃至第３の発明のデータ伝送システムによ
れば、ターミナル局は複数のターミナル局に共通する基
準タイムベースを設け、各ターミナル局毎に基準タイム
ベースの周期内の所定時刻を割り当ててそれぞれのター
ミナル局毎の固有の送信タイミングとしてデータの送信
時に固有の送信タイミングに基づいて所定時間内の送信
動作を行うので、基地局からの制御によることなく時分
割送信制御が実現できる。

【００１５】第５乃至第６の発明のターミナル局は送信
タイミング発生部で生成される基準タイミングに基づく
自局の送信タイミング信号によりデータの送信を行う。
従って、他の送信ターミナルと送信タイミングの重複無
しに基地局に対しデータの送信を行うことができる。す
なわち、基地局からの制御によらないので時分割送信制
御が実現できる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明に基づくデータ伝送システムの
概念図であり、データ伝送システム１０は複数のターミ
ナル局１−１〜１−ｎと基地局４から構成される。ここ
で、説明上、ターミナル局１−１〜１−ｎは基地局４と
の間では送信機能のみを有するものとする。ターミナル
局１−１〜１−ｎは基地局４からの制御なしで、各ター
ミナル局からの送信が互いに干渉することのないように
予め定められたタイミングでデータを送信する。

【００１７】このため、送信タイミングに関して図４に
示すように基準タイムベース（標準周期）を設けて、全
てのターミナル局がこの基準タイムベースに基づいて送
信動作をするように構成することを前提として、各ター
ミナル局毎に基準タイムベースの周期内の所定時刻（固
有の相対時刻）を割り当てて送信タイミングとし、各タ
ーミナルはこの固有の送信タイミングにより規定される
各スロット（時間間隔）毎にデータを送信する。

【００１８】このためにターミナル局１−１〜１−ｎは
全ターミナル局に共通な基準タイミングによるタイムベ
ースを各ターミナル毎に有している。そして、他局と送
信タイミングが重複しないようにターミナル局の固有番
号によって自局のタイムベース上に送信タイミングを設
定する。

【００１９】なお、全ターミナル局に共通な基準タイミ
ングとしては、例えば、ＧＰＳ衛星から得られる時刻情
報や、地上電波ではＪＪＹ標準電波やＪＧＺＡＳ標準電
波等に基づく時刻情報、すなわち外部時刻情報、を用い
ることができる。

【００２０】図２は本発明に基づくターミナル局の一実
施例の構成を示すブロック図であり、ターミナル局１は
基地局に対してデータ送信のみを行うターミナルとし
て、送信タイミング発生部１１、送信制御部１２、デー
タメモリ１３、変調部１４、及び送信部１５を有してい
る。なお、本実施例ではデータメモリ１３、変調部１
４、及び送信部１５はデータ送出部を構成している。送
信タイミング発生部（図３参照）１１は基準タイミング
に基づく自局の送信タイミング信号を生成して送信制御
部１２に与える。

【００２１】送信制御部１２は送信タイミング発生部１
１からのタイミング信号により後述するデータメモリ１
３、変調部１４、及び送信部１５の信号送信動作の制御
を行う。なお、送信タイミング発生部１１からのタイミ
ング信号は、例えば、図４でターミナル＃１についてい
えば、Ｘ分０秒から１秒の間に設けられたスロットで送
出され、ターミナル＃２であればＸ分１秒から２秒の間
に設けたスロットで送出され、ターミナル＃ｉであれば
Ｘ分（ｉ−１）秒からｉ秒の間に設けたスロットで送出
される（すなわち、ターミナル局の固有番号が特定され
れば送信タイミングが決定される）。一方、センサや他
のデータ入力装置等から入力されるデータはデータメモ
リ１５に蓄積され、送信制御部１２からの制御信号を得
てデータを変調部１４に出力する。

【００２２】変調部１４では所定の変調方式による変調
を行い変調したデータ信号を送信部１５に与える。送信
部１５では変調部１４からの変調データ信号を無線信号
化してアンテナ（図示せず）を介して送出する。なお、
ここで、ターミナル局１−１〜１−ｎと基地局４の間の
伝送方式としては通常のＦＭ通信方式による伝送やＳＳ
通信方式（スペクトラム拡散通信方式）による伝送によ
ることができる。

【００２３】図３は図２の送信タイミング発生部の一実
施例の構成を示すブロック図であり、本実施例では基準
タイミングをＧＰＳ衛星からの時刻情報によっている。

【００２４】図２で送信タイミング発生部１１は、ＧＰ
Ｓアンテナ１０１、ＧＰＳ受信機１０２、時刻信号検出
部１０３、処理部１０４、及びターミナル番号入力部１
０５を有している。

【００２５】ＧＰＳアンテナ１０１及びＧＰＳ受信機１
０２はナビゲーション・システムや各種計測システム等
で広く使用されており、市販されている公知の技術であ
る。また、時刻信号検出部１０３に関しても３〜４個の
ＧＰＳ衛星からの時刻信号を受信処理することにより高
精度の絶対時刻信号が得られることは公知である。受信
処理部１０１は時刻信号検出部１０３から供給される標
準時刻信号を基準時刻信号（図４における基準タイムベ
ースであり、この信号は全てのターミナル局に関して共
通のタイムベースとなる）とし、該基準時刻信号とタイ
ミング番号入力部１０５から供給される固有番号とから
送信タイミング信号を発生する。

【００２６】タイミング番号入力部１０５はターミナル
局の固有番号を発生し処理部１０４に供給する。タイミ
ング番号入力部１０５はＤＩＰスイッチ、その他ハード
ウエアで構成することができ、また、図示していないが
パーソナルコンピュータ等とのインターフェイス回路を
設け、プログラムによりターミナル局の固有番号を生成
させるよう構成することもできる。

【００２７】図４は送信タイミング信号送出の概念を示
すタイムフローチャートである。図では、説明上、ター
ミナル＃１による送信からターミナル＃ｎによる送信を
経てターミナル＃１に戻る１サイクルを１分とするよう
に示されているが、これに限られず、サイクルはターミ
ナルの個数等により決定される。タイミングの割り付け
は図３の処理部１０４において、例えば、比較回路を用
いて時刻信号検出部１０３からの秒の値とターミナル番
号入力部１０４からの固有番号を比較し、一致した時点
でタイミング信号を出力することで実現できる。

【００２８】図５は図３の処理部１０４の他の実施例の
構成を示すブロック図であり、図６は図５の処理部１０
４の基本動作を示すタイミングチャートである。図５
で、処理部１０４は同期信号回路１２１、タイムベース
発生回路１２２、カウンタ１２３、比較回路１２４、及
びクロック回路１２５を有している。同期信号回路１２
１は時刻信号検出部１０２から時刻信号１３１を得る。
この時刻信号１３１の周期Ｔ（図７参照）を実施例では
１秒としている。これに基づき同期信号回路１２１は周
期精度の高い周期Ｔの同期信号１３２を生成し出力す
る。なお、ここでの“周期”という意味はそれぞれのタ
ーミナル局のタイムベースの基準点を一致させることを
意味し、ターミナル局間のばら付きが許容範囲内であれ
ば“周期Ｔ”そのものの精度は必ずしも高くなくてもよ
い。

【００２９】タイムベース発生回路１２２はカウンタ等
で構成する分周回路（図示せず）であり、クロック回路
１２５からのクロック１３３を所定の値で分周する。ま
た、タイムベース発生回路１２２は同期信号回路１２１
から出力された同期信号１３２を受けてリセット信号と
して使用し分周の基準点を周期Ｔ毎に再設定する（図７
のタイムベース１３４の“０”位置が基準点となる）。
このように分周されたクロックをタイムベース１３４と
して出力する。したがって、タイムベース１３４は同期
信号１３２のターミナル局間での周期Ｔのばらつきを小
さく保持することにより個々のターミナル局間で独立に
発生させるタイムベースであるがデータ伝送システムに
おける基準のタイムベースとすることができる。また、
同期信号の周期精度はＧＰＳ信号や標準電波から得られ
る時刻信号を用いることにより高い精度を保持できる。

【００３０】次に、カウンタ１２３は同期信号１３２に
より周期Ｔ毎にリセットされタイムベース１３４の信号
を計数し、計数値を比較回路１２４に供給する。比較回
路１２４は上記計数値と、別にターミナル番号入力部か
らの固有番号とを比較し一致したタイミングでタイムベ
ースの最小単位の時間長の送信タイミング信号を出力す
る。なお、図６では、時刻信号１３１、同期信号１３
２、クロック１３３及びタイムベース１３４のタイミン
グと各ターミナルの送信タイミングの例が示されてい
る。

【００３１】以上本発明の一実施例について説明した
が、上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形
実施が可能である。また、本発明はターミナル局への適
用に限られず、複数の電波送信機能を有するデータ伝送
システムにおける時分割送信制御に広く適用することが
できる。更に、本発明は無線通信方式において適用効果
が大きいが、優先システムへの適用も可能である。ま
た、いずれの場合にせよ、データ伝送チャンネルがター
ミナル局より少なく時分割による送信を必要とするシス
テムに関して適用効果が大きい。

【００３２】本実施例で示した基地局に対しデータの送
信のみを行うよう構成されたターミナル局の応用例とし
て、データ収集システムへの応用がある。例えば、倉庫
やスーパーマーケットの棚毎にターミナル局を設け入出
庫の度に入力される商品コードと数量を無線（或いは有
線）通信方式により基地局に送信し、基地局側で入出庫
管理を行うよう構成することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、 （１）ターミナル局が、ポーリング方式のように基地局
からの制御なしで、また、トークンバス／トークンリン
グのようなターミナル局間の送信権移動によることなく
時分割送信を実現できる。これにより、送信電波の干渉
を防止し得ると共にシステムの送信制御を単純化でき
る。なお、ポーリング方式の場合と比較するとポーリン
グに要する時間が不要となり、データ伝送の効率が向上
する。 （２）ターミナル局が基地局に対しデータを送信するだ
けの機能を有するのみのターミナル局で良い場合には、
基地局からの制御信号を受信するための受信部が不要と
なるのでターミナル局の構成の単純化が実現できる。ま
た、これに伴うターミナル局の小型化、低価格化の実現
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づくデータ伝送システムの概念図で
ある。

【図２】本発明に基づくターミナル局の一実施例の構成
を示すブロック図である。

【図３】図２の送信タイミング発生部の一実施例の構成
を示すブロック図である。

【図４】送信タイミング信号送出の概念を示すタイムフ
ローチャートである。

【図５】図３の処理部の他の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】図５の処理部の基本動作を示すタイミングチャ
ートである。

【図７】従来方式の伝送システムの一例としてのポーリ
ング方式におけるターミナル局の基本的な構成例のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１−１〜１−ｎ ターミナル局 ４ 基地局 １０ データ伝送システム １１ 送信タイミング発生部 １２ 送信制御部 １３ データメモリ（データ送出部） １４ 変調部（データ送出部） １５ 送信部（データ送出部） １０１ ＧＰＳアンテナ １０２ ＧＰＳ受信機 １０３ 時刻信号検出部 １０４ 処理部 １０５ ターミナル番号入力部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局と複数のターミナル局からなるデ
   ータ伝送システムであって、 前記複数のターミナル局が、基地局からの制御によるこ
   となく、それぞれのターミナル局に共通する基準タイム
   ベースを設け、 上記各ターミナル局毎に前記基準タイムベースの周期内
   の所定時刻を割り当ててそれぞれのターミナル局毎の固
   有の送信タイミングとし、 それぞれのターミナル局がデータの送信時に前記固有の
   送信タイミングに基づいて所定時間内の送信動作を行
   う、 ことを特徴とするデータ伝送システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデータ伝送システムにお
   いて、基準タイムベースの基準タイミングとして、ＧＰ
   Ｓ衛星から得られる時刻情報または所定の地上標準電波
   から得られる時刻情報を用いることを特徴とするデータ
   伝送システム。
3. 【請求項３】 請求項１記載のデータ伝送システムにお
   いて、基地局と複数のターミナル局の間のデータ伝送が
   無線通信方式によって行われることを特徴とするデータ
   伝送システム。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項記載のデ
   ータ伝送システムにおいて、ターミナル局が基地局に対
   してデータの送信のみを行うことを特徴とするデータ伝
   送システム。
5. 【請求項５】 請求項１記載のデータ伝送システムのタ
   ーミナル局であって、基準タイミングに基づく自局の送
   信タイミング信号を生成する送信タイミング発生部と、
   送信タイミング発生部からのタイミング信号によりデー
   タ送出部の制御を行う送信制御部と、送信制御部からの
   制御信号を得てデータを変調し送出するデータ送出部
   と、を有することを特徴とするターミナル局。
6. 【請求項６】 請求項５記載のターミナル局であって、
   送信タイミング発生部が、外部時刻情報を基に基準時刻
   信号を出力する時刻信号検出部と、時刻信号検出部から
   供給される基準時刻信号と該ターミナル局の固有の送信
   タイミングに基づいて送信タイミング信号を発生する処
   理部と、を有することを特徴とするターミナル局。