特許ウォッチ

公開番号2025101858
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023218922
出願日2023-12-26
発明の名称無線中継システム
出願人八重洲無線株式会社
代理人個人
主分類H04W 72/121 20230101AFI20250701BHJP(電気通信技術)
要約【課題】対波を用いた半複信方式のグループ通信を行う無線中継システムにおいて、中継器又は通信端末に妨害電波があると通信不能になる。
【解決手段】中継器50と各通信端末60は、それぞれ送受信用の変調送信部TX01,TXn1(n=1,2,3)及び受信復調部RX01,RXn1と共に、使用可能なチャネル群を巡回走査して空き対波を探索する受信復調部RX02,RXn2を備える。中継器50のRX01に妨害電波があると、RX02で探索した空き対波の内で非空き対波からの離隔度が最大の対波に変更設定してTX01からチャネル変更要求(CCR)を送信する。各通信端末60ではRXn2の巡回走査でCCRを受信し、自機の送受信用対波をCCRの受信チャネルに対応するものに変更設定する。通信端末60aに妨害電波があると、CCRが同端末60a→中継器50→他の端末60b,60cと伝送される。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
無線中継器と一のグループを構成する複数の無線通信端末とからなり、電波法施行規則及び無線設備規則に基づいて策定された標準規格において前記無線中継器と各無線通信端末間の通信に係る上り波と下り波に使用可能な対波とされる２つのチャネル（以下、「ペアチャネル」という）の群から一のペアチャネルを選択して半複信方式による前記無線通信端末間のグループ通信を行う無線中継システムであって、
前記無線中継器は、
受信復調部Ａと受信復調部Ｂと変調送信部Ｃとそれらを制御する制御部を備え、前記受信復調部Ａと前記変調送信部Ｃには前記一のペアチャネルが設定される一方、前記受信復調部Ｂは前記受信復調部Ａの受信チャネルとして使用可能なチャネル群を巡回走査して空きチャネルを探索し、待受・受信モードでは、前記受信復調部Ａと前記受信復調部ＢをＯＮ状態、前記変調送信部ＣをＯＦＦ状態とし、前記受信復調部Ａの復調信号から前記グループに係るグループ識別情報が検出確認された場合に中継モードに切り替わり、同中継モードでは、前記変調送信部ＣをＯＮ状態として前記受信復調部Ａが出力する復調信号で送信チャネルの搬送波を変調して送信し、加えて、前記待受・受信モードにおいて、前記受信復調部Ａがその復調信号から前記グループ識別情報を検出確認できない一定電界強度以上の電波を所定時間以上受信した場合には、前記受信復調部Ａと前記変調送信部Ｃの設定ペアチャネルを前記受信復調部Ｂが探索した空きチャネルに係るペアチャネルに変更すると共に、前記変調送信部ＣをＯＮ状態にして前記グループ識別情報とチャネル変更要求情報を送信するものであり、
前記各無線通信端末は、
受信復調部Ｄと受信復調部Ｅと変調送信部Ｆとそれらを制御する制御部を備え、前記受信復調部Ｄと前記変調送信部Ｆには前記無線中継器側の前記受信復調部Ａと前記変調送信部Ｃに設定されているペアチャネルが送受信について逆の関係で設定される一方、前記受信復調部Ｅは前記受信復調部Ｄの受信チャネルとして使用可能なチャネル群を巡回走査して空きチャネルを探索し、待受・受信モードでは、前記受信復調部Ｄと前記受信復調部ＥをＯＮ状態、前記変調送信部ＦをＯＦＦ状態として、前記受信復調部Ｄが出力する復調信号を音声再生し、送信モードでは、前記受信復調部Ｄと前記受信復調部ＥをＯＦＦ状態、前記変調送信部ＦをＯＮ状態として、入力音声信号で前記変調送信部Ｆの送信チャネルの搬送波を変調して送信し、加えて、前記待受・受信モードにおいて、前記受信復調部Ｅがその巡回走査過程で前記無線中継器側が送信した前記グループ識別情報と前記チャネル変更要求情報を受信した場合には、その受信チャネルとそれに対してペアチャネルの関係にあるチャネルをそれぞれ前記受信復調部Ｄと前記変調送信部Ｆに設定するものである
ことを特徴とする無線中継システム。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記無線中継器において、前記受信復調部Ａがその復調信号から前記グループ識別情報を確認できない一定電界強度以上の電波を所定時間以上受信した場合に、その所定時間以上の受信が検出される直前の前記受信復調部Ｂによる一巡回走査過程で複数の空きペアチャネルが検出されているときには、非空きペアチャネルに対する周波数の離隔度が最も大きい空きペアチャネルを前記受信復調部Ａと前記変調送信部Ｃに変更設定して、前記変調送信部Ｃから前記グループ識別情報とチャネル変更要求情報を送信することとした請求項１に記載の無線中継システム。
【請求項３】
前記無線中継器において、前記変調送信部Ｃの送信動作に先立って前記受信復調部Ａを用いたキャリアセンスを実行する場合には、非空きペアチャネルに対する周波数の離隔度が大きい順に空きペアチャネルを選択してキャリアセンスを実行することとした請求項２に記載の無線中継システム。
【請求項４】
無線中継器と一のグループを構成する複数の無線通信端末とからなり、電波法施行規則及び無線設備規則に基づいて策定された標準規格において前記無線中継器と各無線通信端末間の通信に係る上り波と下り波に使用可能な対波とされる２つのチャネル（以下、「ペアチャネル」という）の群から一のペアチャネルを選択して半複信方式による前記無線通信端末間のグループ通信を行う無線中継システムであって、
前記無線中継器は、
受信復調部Ａと受信復調部Ｂと変調送信部Ｃとそれらを制御する制御部を備え、前記受信復調部Ａと前記変調送信部Ｃには前記一のペアチャネルが設定される一方、前記受信復調部Ｂは前記受信復調部Ａの受信チャネルとして使用可能なチャネル群を巡回走査し、待受・受信モードでは、前記受信復調部Ａと前記受信復調部ＢをＯＮ状態、前記変調送信部ＣをＯＦＦ状態とし、前記受信復調部Ａの復調信号から前記グループに係るグループ識別情報が検出確認された場合に中継モードに切り替わり、同中継モードでは、前記変調送信部ＣをＯＮ状態にして前記受信復調部Ａが出力する復調信号で送信チャネルの搬送波を変調して送信し、加えて、前記待受・受信モードにおいて、前記受信復調部Ｂがその巡回走査過程で前記各無線通信端末のいずれかが送信した前記グループ識別情報とチャネル変更要求情報を受信した場合には、その受信チャネルとそれに対してペアチャネルの関係にあるチャネルをそれぞれ前記受信復調部Ａと前記変調送信部Ｃに設定すると共に、前記変調送信部Ｃから前記グループ識別情報と前記チャネル変更要求情報を送信するものであり、
前記各無線通信端末は、
受信復調部Ｄと受信復調部Ｅと変調送信部Ｆとそれらを制御する制御部を備え、前記受信復調部Ｄと前記変調送信部Ｆには前記無線中継器側の受信復調部Ａと変調送信部Ｃに設定されているペアチャネルが送受信について逆の関係で設定される一方、前記受信復調部Ｅは前記受信復調部Ｄの受信チャネルとして使用可能なチャネル群を巡回走査すると共に空きチャネルを探索し、待受・受信モードでは、前記受信復調部Ｄと前記受信復調部ＥをＯＮ状態、前記変調送信部ＦをＯＦＦ状態として、前記受信復調部Ｄが出力する復調信号を音声再生し、送信モードでは、前記受信復調部Ｄと前記受信復調部ＥをＯＦＦ状態、前記変調送信部ＦをＯＮ状態として、入力音声信号で前記変調送信部Ｆの送信チャネルの搬送波を変調して送信し、加えて、前記待受・受信モードにおいて、前記受信復調部Ｄがその復調信号から前記グループ識別情報を検出確認できない一定電界強度以上の電波を所定時間以上受信した場合には、前記受信復調部Ｄと前記変調送信部Ｆの設定ペアチャネルを前記受信復調部Ｅが探索した空きチャネルに係るペアチャネルに変更すると共に、前記変調送信部ＦをＯＮ状態にして前記グループ識別情報と前記チャネル変更要求情報を送信する一方、前記受信復調部Ｅがその巡回走査過程で前記無線中継器側が送信した前記グループ識別情報と前記チャネル変更要求情報を受信した場合には、その受信チャネルとそれに対してペアチャネルの関係にあるチャネルをそれぞれ前記受信復調部Ｄと前記変調送信部Ｆに設定するものである
ことを特徴とする無線中継システム。
【請求項５】
前記無線通信端末において、前記受信復調部Ｄがその復調信号から前記グループ識別情報を確認できない一定電界強度以上の電波を所定時間以上受信した場合に、その所定時間以上の受信が検出される直前の前記受信復調部Ｅによる一巡回走査過程で複数の空きペアチャネルが検出されているときには、非空きペアチャネルに対する周波数の離隔度が最も大きい空きペアチャネルを前記受信復調部Ｄと前記変調送信部Ｆに変更設定して、前記変調送信部Ｆから前記グループ識別情報とチャネル変更要求情報を送信することとした請求項４に記載の無線中継システム。
【請求項６】
前記無線通信端末において、前記変調送信部Ｆの送信動作に先立って前記受信復調部Ｄを用いたキャリアセンスを実行する場合には、非空きペアチャネルに対する周波数の離隔度が大きい順に空きペアチャネルを選択してキャリアセンスを実行することとした請求項５に記載の無線中継システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線中継器とそれを通じて相互に半複信方式で通信を行う複数の無線通信端末とからなり、無線中継器又は無線通信端末に対して妨害電波があった場合に、現使用のペアチャネルを空き状態にあるペアチャネルへ自動的に変更する無線中継システムに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、特定小電力無線局である業務用無線通信機を用いたグループ通信においては、通信エリアを拡大して、多層階のビルや別棟との連絡、遮蔽物などで電波の届きにくいエリアの通話確保、及び通話品質の改善を図る目的で無線中継器（親局）が設けられることが多く、無線中継器を経由した無線通信端末によるグループ通信ネットワークが構成される。
また、空中線電力1ｍＷ以下の陸上移動業務の無線局（作業連絡用）である業務用無線通信機にあっては、親局を経由した子局相互間の通話が基本とされており、前記と同様のグループ通信ネットワークとなる。
【０００３】
そして、それらのネットワークでは無線中継器を介した各無線通信端末間の半複信方式による通信となるが、その通信に係る上り波と下り波にはペアチャネル（対波）が用いられ、使用可能なペアチャネルは電波法施行規則及び無線設備規則に基づいて策定された標準規格（下記非特許文献１及び２を参照）で電波の型式と通信方式に応じて定められており、無線中継器と各無線通信端末が特定小電力無線局に該当するものである場合には図３Ａの２７組のペアチャネルが使用可能とされる。
【０００４】
ここで、前記グループ通信ネットワークが、図２２に示すように、無線中継器100と２台の無線通信端末201,202とからなる模式的構成になっていると仮定する。
無線中継器100と各無線通信端末201,202はチャネル番号CH1のペアチャネルを使用する状態にあり、同ペアチャネルのL帯側とH帯側のチャネルが送受信に関して逆の関係で無線中継器100と各無線通信端末201,202に設定されている。具体的には、無線中継器100の受信復調部RX01はチャネル番号CH1のL帯側のチャネルに、変調送信部TX01は同チャネル番号のH帯側のチャネルに設定されており、各無線通信端末201,202の受信復調部RX11,RX21はチャネル番号CH1のH帯側のチャネルに、変調送信部TX11,TX21は同チャネル番号のL帯側のチャネルに設定されている。
また、このグループ通信ネットワークのグループ識別情報はコード”01”とされており、通信に際しては常に同コードを信号中に含めて送信し、また受信に際しては同コードの検出確認が行われる。
【０００５】
したがって、図２２の待受状態から無線通信端末201が無線通信端末202を発呼して通信を行う場合には、図２３に示すように、無線通信端末201から無線中継器100への上り波はチャネル番号CH1のL帯側のチャネルとなり、下り波は同チャネル番号のH帯側のチャネルとなる。
これは、逆に無線通信端末202側が無線通信端末201を発呼した通信の場合においても当然に同様のチャネル使用条件となり、各無線通信端末201,202は送受信が入れ替わりながら半複信方式による通信を間欠的に実行できる。
【０００６】
ところで、前記グループ通信ネットワークの運用エリアに近接した場所で他の通信ネットワークの運用が開始されて、図２４に示すように、前記通信の合間である待受状態に当該グループ外の無線通信端末301（グループ識別情報はコード”02”）がチャネル番号CH1のチャネルを使用した通信がなされると、無線中継器100が占有されることになり、また各無線通信端末201,202が特定小電力無線局であるとキャリアセンスでビジー状態の結果になるため、いずれにしても各無線通信端末201,202間の通信は不能状態になる。
この通信不能状態が発生する原因は、前記のようにグループ外の無線通信端末301の電波による場合に限らず、近隣に強力なノイズ源がある場合などにおいても同様に通信不能状態が発生する。
【０００７】
その場合、チャネル番号CH1のチャネルでの妨害電波が終了するまで待機すればグループ通信を再開させることができるが、再度どのようなタイミングで妨害電波が発生するかも知れず、チャネル番号CH1のペアチャネルを使用する限り安定した通信が望めない。
したがって、最適な対策としてはグループ通信ネットワークで使用している現状のペアチャネルを他の空きペアチャネルへ変更することである。
【０００８】
この問題に対して、下記特許文献１においては、妨害電波やフェージング等があって通信が不可能な状態になっても無線中継機能を維持させるレピータ装置及び通信端末に係る提案がなされている。
このレピータ装置は、それぞれに設定された送受信周波数でレピータとして機能するユニットである制御チャネルレピータと複数の通信チャネルレピータを備えている。ただし、ここにいわゆる制御チャネルは、前記特定小電力無線局であれば、図３Ａの２７組のペアチャネルの他にチャネル番号１９として特別に設けられた周波数制御チャネルに相当するものと想定される。
一方、レピータ装置を介して通信を行う各通信端末は、レピータ装置に対して制御チャネルを介して発呼した際に当該レピータ装置が不応答であったことを示す送信不成立情報又は／及び送信再送回数情報（以下、「送信不調情報」という）を記録し、制御チャネルを介してレピータ装置に送信される信号中に送信不調情報を付加して送信する。
【０００９】
レピータ装置は、機能手段として、通信端末側から制御チャネルを介して受信した送信不調情報を記録する制御チャネル状態検出手段と、送信不調情報と予め設定した閾値情報とを比較する手段と、通信チャネルレピータが空線状態か否かを検出する通信チャネル空線検出手段と、送信不調情報が閾値を越えた場合に空線状態の通信チャネルレピータを制御チャネルレピータに切替える旨の情報を生成する制御チャネル切替情報生成手段と、生成した制御チャネル切替情報を通信端末に対して送信するとともに、その制御チャネル切替情報に基づいて、該当する通信チャネルレピータを制御チャネルレピータに切替えるレピータ切替手段も備えており、それにより、制御チャネルレピータの通信状態が悪化したときに通信状態のよい通信チャネルレピータにその機能を代行させる。
【００１０】
したがって、下記特許文献１の提案は、制御チャネルに妨害電波などが発生して制御チャネルレピータが機能しなくなった際に空線状態にある通信チャネルレピータに制御チャネルレピータの機能を代行させるものであるが、段落［０００７］には「通信チャネルレピータに関しても、その通信品質が劣化した場合、正常な制御チャネルレピータや制御チャネルを通信チャネルとして使用することにより、正常な中継機能を維持することが可能である。」と記載されており、通信チャネルに妨害電波などが発生した場合にも当該通信チャネルレピータから他の通信チャネルレピータに切り替えることが示唆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許