(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定間隔毎に同期信号を含んだ下り電波を発信する基地局と、この同期信号に同期させて送信データを含んだ上り電波を発信する移動局とを有する自営用の無線通信システムであって、
上記移動局は、
上記基地局からの電波出力を起動する場合は、上記同期信号に同期させて起動信号を送出すると共に、当該起動信号への応答である報知信号を受信した場合は、起動確認信号を送出し、その後、当該起動確認信号に対する応答信号を受信した場合に、通信開始状態に移行すると共に、
上記基地局からの電波出力を停止する場合は、上記同期信号に同期させて停止信号を送出すると共に、当該停止信号に対する応答信号を受信した場合は、停止応答確認信号を出力するよう構成され、
上記基地局は、
上記移動局より上記起動信号を受信した場合は、上記報知信号を同期信号に同期させて送出すると共に、当該報知信号送出後、上記移動局より上記起動確認信号を受信した場合は、下り電波の出力を継続し、かつ、上記起動確認信号への応答信号を送出するよう構成されると共に、
通信中に、上記移動局より上記停止信号を受信した場合は、当該停止信号に対する応答信号を送出し、当該応答信号の送出後に上記移動局より上記停止応答確認信号を受信した場合は下り電波の出力を停止するよう構成されたことを特徴とする自営用の無線通信システム。
【請求項２】
移動局は基地局からの下り電波のレベルを監視し、起動信号を含む上り電波の出力後に下り電波が所定のレベル以上とならない場合、起動信号を含む上り電波を再出力することを特徴とする請求項１記載の自営用の無線通信システム。
【請求項３】
移動局は基地局からの下り電波のレベルを監視し、停止信号を含む上り電波の出力後に下り電波が所定のレベル以下にならない場合、停止信号を含む上り電波を再出力することを特徴とする請求項１記載の自営用の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は互いに電波により無線通信を行なう移動局と基地局とを有する無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、互いに電波により無線通信を行なう移動局と基地局とを有する無線通信システムには、アナログ方式の無線通信システムや、特開平７−５８６５３号公報などに開示されるようにデジタル方式の無線通信システムなどがある。図９はこのような従来の無線通信システムの一例を示すブロック図である。図において、１は基地局、２は移動局である。基地局１において、３は送信データに応じた下り信号を生成する基地側送信機、４はこの下り信号を下り電波として放出する基地側送信アンテナ、５は上り電波を上り信号として受信する基地側受信アンテナ、６はこの上り信号に応じた受信データを生成する基地側受信機、７は上記送信データを基地側送信機３へ出力するとともに当該受信データを基地側受信機６から入力される基地側制御部である。移動局２において、８は送信データに応じた上り信号を生成する移動側送信機、９はこの上り信号を上り電波として放出する移動側送信アンテナ、１０は下り電波を下り信号として受信する移動側受信アンテナ、１１はこの下り信号に応じた受信データを生成する移動側受信機、１２は上記送信データを移動側送信機８へ出力するとともに当該受信データを移動側受信機１１から入力される移動側制御部である。
【０００３】
次に動作について説明する。
移動局２および基地局１はそれぞれが必要に応じてデータを送信機３，８から出力し、他方の局が当該データを受信機６，１１で受信する。この際、上記アナログ方式であれば、例えば各データは非同期に個々に出力され、上記デジタル方式では、例えば基地側送信機３から連続した下り電波を出力し、これに同期させて移動側送信機８から上り電波を出力させることになる。なお、デジタル方式の方は移動局２と基地局１とが同期して通信を行なうので、アナログ方式のものよりも高いセキュリティを得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線通信システムは、以上のように構成されているので、防災行政無線、行政無線、車両無線、ガスや電気の管理無線などの自営無線システムを構築しようとした場合には、高いセキュリティを有するデジタル方式の無線通信システムを採用することになる。しかしながら、このようなデジタル方式の無線通信システムを上記自営無線システムに採用した場合には、次のような問題が生じてしまう。
【０００５】
デジタル方式の無線通信システムでは、通信が成立するためには電波の同期を図るための同期信号を基地局から常に出力させなければならない。そして、このようなデジタル方式の無線通信システムを上記自営無線システムに採用した場合には、そのシステムが全く運用されない状態であっても基地局からは下り電波を出力させ、その状態でスタンバイさせなければならなくなってしまう。その結果、不必要な電波を発射してしまったり、無駄な電力消費を招いてしまう。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高いセキュリティを確保しつつも、不必要な電波の発射を防止し、しかも、無駄な電力消費を招くことなく運用することができると共に、基地局からの電波出力を確実に制御することのできる無線通信システムを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る無線通信システムは、一定間隔毎に同期信号を含んだ下り電波を発信する基地局と、この同期信号に同期させて送信データを含んだ上り電波を発信する移動局とを有する自営用の無線通信システムであって、上記移動局は、上記基地局からの電波出力を起動する場合は、上記同期信号に同期させて起動信号を送出すると共に、当該起動信号への応答である報知信号を受信した場合は、起動確認信号を送出し、その後、当該起動確認信号に対する応答信号を受信した場合に、通信開始状態に移行すると共に、上記基地局からの電波出力を停止する場合は、上記同期信号に同期させて停止信号を送出すると共に、当該停止信号に対する応答信号を受信した場合は、停止応答確認信号を出力するよう構成され、上記基地局は、上記移動局より上記起動信号を受信した場合は、上記報知信号を同期信号に同期させて送出すると共に、当該報知信号送出後、上記移動局より上記起動確認信号を受信した場合は、下り電波の出力を継続し、かつ、上記起動確認信号への応答信号を送出するよう構成されると共に、通信中に、上記移動局より上記停止信号を受信した場合は、当該停止信号に対する応答信号を送出し、当該応答信号の送出後に上記移動局より上記停止応答確認信号を受信した場合は下り電波の出力を停止するものである。
【００１０】
この発明に係る無線通信システムは、移動局は基地局からの下り電波のレベルを監視し、起動信号を含む上り電波の出力後に下り電波が所定のレベル以上とならない場合、起動信号を含む上り電波を再出力するものである。
【００１２】
この発明に係る無線通信システムは、移動局は基地局からの下り電波のレベルを監視し、停止信号を含む上り電波の出力後に下り電波が所定のレベル以下にならない場合、停止信号を含む上り電波を再出力するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による無線通信システムの一例を示すブロック図である。図において、１は基地局、２は移動局である。
基地局１において、３は送信データに応じた下り信号を生成する基地側送信機、４はこの下り信号を下り電波として放出する基地側送信アンテナ、５は上り電波を上り信号として受信する基地側受信アンテナ、６はこの上り信号に応じた受信データおよび受信レベル信号を生成する基地側受信機、７は基地側送信機３の起動／停止を制御する出力制御信号を出力するとともにこれらの基地側送信機３および基地側受信機６にて送受信されるデータおよび受信レベル信号が入出力される基地側制御部である。
【００１４】
移動局２において、８は送信データに応じた上り信号を生成する移動側送信機、９はこの上り信号を上り電波として放出する移動側送信アンテナ、１０は下り電波を下り信号として受信する移動側受信アンテナ、１１はこの下り信号に応じた受信データおよび受信レベル信号を生成する移動側受信機、１２はこれらの移動側送信機８および移動側受信機１１にて送受信されるデータおよび受信レベル信号が入力される移動側制御部である。
【００１５】
次に動作について説明する。
まず、このような無線通信システムが起動している最中の動作について説明する。図２はこの発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局１と移動局２とが交信する電波の通信フォーマットを示す通信フレーム構造図である。図において、１３はそれぞれ下り電波における下りフレーム、１５はそれぞれ各下りフレーム１３毎に１つまたは複数ずつ（例えば４つずつ）設けられた下りタイムスロット、１７は下りタイムスロット１５に割り当てられる同期信号、１８は下りタイムスロット１５に割り当てられるガードタイム、１９は下りタイムスロット１５に割り当てられる下り制御信号である。また、当該下り制御信号１９には、１８個の下りフレーム１３毎に、複数の移動局２に同時にデータを送信する報知チャネルデータが割り当てられ、それ以外の下りフレーム１３には１つの移動局２にのみデータを送信するシグナリングコントロールチャネルデータや一斉呼出チャネル、ユーザパケットチャネルが割り当てられる。上記報知チャネルデータは１８個の下りフレーム１３で構成されたスーパフレーム毎に必ず送信される。
【００１６】
そして、基地側制御部７から起動を指示する出力制御信号が入力された状態では、上記基地側送信機３はこのような下り電波の通信フォーマットに則って動作し、基地側送信アンテナ４からは下り電波が出力される。また、このような交信状態において基地側制御部７から送信データが入力されると、基地側送信機３は下り制御信号１９の当該送信データを所定の下りタイムスロット１５に割り当てて下り電波として出力し、移動側受信機１１は移動側受信アンテナ１０に受信された下り電波から所定の受信データおよび受信レベル信号を出力し、移動側制御部１２はこれに応じて動作する。
【００１７】
また、１４はそれぞれ上り電波における上りフレーム、１６はそれぞれ各上りフレーム１４毎に１つまたは複数ずつ（例えば、４つずつ）設けられた上りタイムスロット、２０は上りタイムスロット１６に割り当てられる上り制御信号である。そして、各上りフレーム１４は、下りフレーム１３に割り当てられた同期信号１７に一定のオフセットタイムにて同期して生成される。
【００１８】
そして、移動側制御部１２から送信データが入力されると、移動側送信機８は上り制御信号２０の当該送信データを所定の上りタイムスロット１６に割り当てて上り信号を生成し、移動側送信アンテナ９から上り電波が出力される。これに応じて、基地側受信機６は基地側受信アンテナ５に受信された上り電波から所定の受信データおよび受信レベル信号を出力し、基地側制御部７はこれに応じて動作する。
【００１９】
従って、このような無線通信システムでは、基地局１は、基地側制御部７から起動を指示する出力制御信号が入力された状態では常に下り電波を出力しつつ、必要に応じて所定の下り制御信号１９の送信データを下りタイムスロット１５に割り当てることで、移動局２に当該送信データを受信させることができる。また、移動局２は、必要に応じて制御信号２０の送信データを上りタイムスロット１６に割り当てて、基地局１から常に出力されている下り信号に同期させてこれを出力することにより、基地局１に当該送信データを受信させることができる。
【００２０】
次に、このような通信を行なう無線通信システムの起動時の動作について説明する。
図３はこの発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局１の電波出力を起動する際の通信手順を示す説明図である。図において、紙面左側が基地局１であり、紙面右側が移動局２であり、これらの間の矢印は一方から他方へのデータの流れを示す。なお、以下の説明において信号が出力されるとは当該信号が上記タイムスロット１５，１６に割り当てられた電波の送受信が行なわれることを意味する。まず、移動局２から起動信号が出力されると、基地局１はこれを受信して、基地側受信機６から所定の受信レベル信号が出力される。基地側制御部７はこのように所定の受信レベル信号が入力されると出力制御信号を制御し、基地側送信機３を起動させる。基地側送信機３は、起動されたことにより上記下り電波の通信フォーマットに則って下り電波の出力を開始し、報知信号をスーパフレーム毎に特定下りフレーム１３の下りタイムスロット１５に割り当てて出力する。次に、移動局２は、この報知情報が割り当てられた下りフレーム１３の下りタイムスロット１５を受信すると、起動確認信号を出力し、基地局１はこの起動確認信号に応じて応答信号を出力する。
【００２１】
図４はこの発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局１の電波出力を起動する際に移動側制御部１２が実行する動作を示す起動時フローチャートである。図において、ＳＴ１は起動信号を所定の期間出力する起動信号出力ステップであり、ＳＴ２は基地局１からの報知情報を受信したか否かを受信データに基づいて判断する報知情報受信判断ステップであり、ＳＴ３は報知情報を受信しないと判断された場合にその無受信期間が所定の期間以上となったかを判断する報知情報無受信期間判断ステップであり、ＳＴ２６は所定の期間以上無受信期間が発生した時点で受信レベル信号が所定のレベル以上となっているか否かを確認するとともに、当該受信レベル信号が所定のレベル以下である場合には所定の回数だけ起動信号出力ステップＳＴ１から繰り返す初期リトライ判断ステップであり、ＳＴ４は報知情報を受信した場合には起動確認信号を出力する起動確認信号出力ステップであり、ＳＴ５は基地局１からの応答信号を受信したか否かを受信データに基づいて判断する応答信号受信判断ステップであり、ＳＴ６は応答信号を受信しないと判断された場合にその無受信期間が所定の期間以上となったかを判断する応答信号無受信期間判断ステップであり、ＳＴ７は所定の期間以上無受信期間が発生した場合に所定の回数だけ起動確認信号出力ステップＳＴ４から繰り返すリトライ判断ステップである。また、初期リトライ判断ステップＳＴ２６およびリトライ判断ステップＳＴ７において所定のリトライ回数を超えてしまった場合には処理を終了する。
【００２２】
図５はこの発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局１の電波出力を起動する際の基地側制御部７の動作を示す起動時フローチャートである。図において、ＳＴ８は受信レベル信号のレベルが所定のレベル以上となったか否かを判断する受信レベル判断ステップであり、ＳＴ９は所定のレベル以上の受信レベル信号となった場合に基地側送信機３から下り電波を出力させるように出力制御信号を制御するとともに、当該下り電波に所定の報知情報を送信させる起動ステップであり、ＳＴ１０は移動局２からの起動確認信号を受信したか否かを受信データに基づいて判断する起動確認信号受信判断ステップであり、ＳＴ１１は起動確認信号を受信しないと判断された場合にその無受信期間が所定の期間以上となったかを判断する起動確認信号無受信期間判断ステップであり、ＳＴ１２は起動確認信号を受信した場合に応答信号を出力する応答信号出力ステップであり、ＳＴ１３は起動確認信号無受信期間判断ステップＳＴ１１において所定の無受信期間が経過したと判断された場合に基地側送信機３からの下り電波を停止させるように出力制御信号を制御する停止ステップである。
【００２３】
このように、移動局２と基地局１とが確認シーケンスを実行することにより、妨害電波や雑音電波などにより誤って基地局１から継続的に電波が出力されるようになってしまうことを防止することができ、且つ、必要に応じて確実に電波出力を開始させることができる。特に、データスロット１９，２０を利用して所定の信号を送信することにより確認シーケンスを実行しているので、確認シーケンス自体のセキュリティも高められている。
【００２４】
次に、このような通信を行なう無線通信システムの停止時の動作について説明する。図６はこの発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局１の電波出力を停止する際の通信手順を示す説明図である。図において、まず、移動局２から停止信号が出力されると、基地局１はこれを受信して応答信号を出力する。移動局２は、この応答信号を受信したら停止応答確認信号を更に出力し、基地局１はこの停止応答確認信号を受信したら基地側送信機３からの下り電波出力を停止する。
【００２５】
図７はこの発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局１の電波出力を停止する際に移動側制御部１２が実行する動作を示す起動時フローチャートである。図において、ＳＴ１４は停止信号を出力する停止信号出力ステップであり、ＳＴ１５は基地局１からの応答信号を受信したか否かを受信データに基づいて判断する応答信号受信判断ステップであり、ＳＴ１６は応答信号を受信しないと判断された場合にその無受信期間が所定の期間以上となったかを判断する応答信号無受信期間判断ステップであり、ＳＴ１７は所定の期間以上無受信期間が発生した場合に所定の回数だけ停止信号出力ステップＳＴ１４から繰り返す第一リトライ判断ステップであり、応答信号が受信されるまで停止信号は繰り返して出力される。ＳＴ１８は応答信号を受信した場合にこれに応じて停止応答確認信号を出力する停止応答確認信号出力ステップであり、ＳＴ１９は受信レベル信号のレベルが所定のレベル以下となったか否かを判断する受信レベル判断ステップであり、ＳＴ２０は受信レベルの低下が判断されない場合には、所定の回数だけ停止信号出力ステップＳＴ１４から繰り返す第二リトライ判断ステップである。また、第一リトライ判断ステップＳＴ１７や第二リトライ判断ステップＳＴ２０において所定の回数のリトライにも拘らず応答信号が受信できなかった場合、ならびに、受信レベル判断ステップＳＴ１９において受信レベルの低下が確認された場合には処理を終了する。
【００２６】
図８はこの発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局１の電波出力を停止する際の基地側制御部７の動作を示す起動時フローチャートである。図において、ＳＴ２１は受信データに基づいて移動局２からの停止信号を受信したか否かを判断する停止信号受信判断ステップであり、ＳＴ２２は停止信号の受信に応じて応答信号を出力する応答信号出力ステップであり、ＳＴ２３は移動局２からの停止応答確認信号を受信したか否かを判断する停止応答確認信号受信判断ステップであり、ＳＴ２４は停止応答確認信号を受信しないと判断された場合にその無受信期間が所定の期間以上となったかを判断する停止応答確認信号無受信期間判断ステップであり、ＳＴ２５は停止応答確認信号を受信した場合に基地側送信機３からの下り電波を停止させるように出力制御信号を制御する電波出力停止ステップである。
【００２７】
このように、移動局２と基地局１とが確認シーケンスを実行することにより、妨害電波や雑音電波などにより誤って基地局１からの電波出力が停止されてしまうことはなく、且つ、必要に応じて確実に電波出力を停止させることができる。特に、データスロット１９，２０を利用して所定の信号を送信することにより確認シーケンスを実行しているので、確認シーケンス自体のセキュリティも高められている。
【００２８】
以上のように、この実施の形態１によれば、移動局２の出力する電波により上記基地局１の電波出力を制御するので、必要な時に移動局２から基地局１の電波出力を起動／停止させることができる。従って、不必要な電波出力を防止することができ、低消費電力化も図ることができる。また、これと同時に、同期通信方式にて移動局２と基地局１とを交信させているので、高いセキュリティを確保することができ、防災無線、行政無線、交通無線、鉄道無線、ガスや電気などの管理用無線などのような所謂自営用の無線において好適な無線通信システムを得ることができる。特に、電波出力制御の確認シーケンスを行なってから制御し、しかも、この確認シーケンス自体には移動局２と基地局１との同期通信方式による交信を利用して実行されるので、確認シーケンス自体が他人などにより実行されてしまうことも防止することができ、妨害電波や雑音電波などによって誤って基地局の電波出力が制御されてしまうことも確実に防止できる。また、新たな周波数や送受信機などを使用する必要もない。
【００２９】
この実施の形態１によれば、移動局２は基地局１からの下り電波のレベルを監視し、起動信号を含む上り電波の出力後に下り電波が所定のレベル以上とならなかったら、起動信号を含む上り電波を再出力するので、起動信号を含む上り電波の最初の出力の際に妨害や混信などがあったとしても確実に基地局１の電波出力を起動させることができる。特に、移動局２は基地局１からの下り電波のレベルを監視し、停止信号を含む上り電波の出力後に下り電波が所定のレベル以下にならなかったら、停止信号を含む上り電波を再出力するので、停止信号を含む上り電波の最初の出力の際に妨害や混信などがあったとしても確実に基地局１の電波出力を停止させることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、移動局の出力する電波により上記基地局の電波出力を制御するので、必要な時に移動局から基地局の電波出力を起動／停止させることができる。従って、防災無線、行政無線、交通無線、鉄道無線、ガスや電気などの管理用無線などのような所謂自営用の無線において好適な無線通信システムを得ることができる効果がある。
【００３１】
この発明によれば、移動局の出力する電波の後に電波出力制御の確認シーケンスを行なってから制御するので、単に移動局の出力する電波により上記基地局の電波出力の制御が行なえるだけでなく、妨害電波や雑音電波などにより誤って基地局の電波出力が制御されてしまうことも防止できる。従って、自営用の無線において好適な無線通信システムを得ることができる効果がある。
【００３２】
この発明によれば、移動局からの起動信号を含む上り電波に応じて基地局は同期信号を含む下り電波の出力を開始するとともに確認信号を含む下り電波を出力させ、当該確認信号を含む下り電波に応じて上記移動局から確認応答信号を含む上り電波を出力させ、更に、当該確認応答信号を含む上り電波に応じて上記基地局の電波出力を継続させるので、単に起動時の確認シーケンスを実行するのではなく、起動時の確認シーケンスを基地局と同期した信号による交信にて実行することができる効果がある。
【００３３】
従って、移動局と基地局との交信を同期信号に基づいて実行することにより交信中の誤動作や妨害を確実に防止できるだけでなく、確認シーケンス自体が他人などにより実行されてしまうことも防止することができ、基地局の電波出力が誤って起動されてしまうことを確実に防止することができる。また、新たな周波数などを使用することなく、このように高いセキュリティの起動制御を行なうことができる効果がある。
【００３４】
この発明によれば、移動局は基地局からの下り電波のレベルを監視し、起動信号を含む上り電波の出力後に下り電波が所定のレベル以上とならなかったら、起動信号を含む上り電波を再出力するので、起動信号を含む上り電波の最初の出力の際に妨害や混信などがあったとしても確実に基地局の電波出力を起動させることができる効果がある。
【００３５】
この発明によれば、移動局には同期信号に同期させて停止信号を含む上り電波を出力させ、当該停止信号を含む上り信号に応じて上記基地局には確認信号を含む下り電波を同期信号に同期させて出力させ、当該確認信号を含む下り電波に応じて上記移動局には確認応答信号を含む上り電波を同期信号に同期させて出力させ、更に、当該確認応答信号を含む上り電波に応じて上記基地局の電波出力を停止するので、単に停止時の確認シーケンスを実行するのではなく、停止時の確認シーケンスを基地局と同期した信号による交信にて実行することができる効果がある。
【００３６】
従って、移動局と基地局との交信を同期信号に基づいて実行することにより交信中の誤動作や妨害を確実に防止できるだけでなく、確認シーケンス自体が他人などにより実行されてしまうことも防止することがてき、基地局の電波出力が誤って停止されてしまうことを確実に防止することができる。また、新たな周波数などを使用することなく、このように高いセキュリティの起動制御を行なうことができる効果がある。
【００３７】
この発明によれば、移動局は基地局からの下り電波のレベルを監視し、停止信号を含む上り電波の出力後に下り電波が所定のレベル以下にならなかったら、停止信号を含む上り電波を再出力するので、停止信号を含む上り電波の最初の出力の際に妨害や混信などがあったとしても確実に基地局の電波出力を停止させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による無線通信システムの一例を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局と移動局とが交信する電波の通信フォーマットを示す通信フレーム構造図である。
【図３】この発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局の電波出力を起動する際の通信手順を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局の電波出力を起動する際に移動側制御部が実行する動作を示す起動時フローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局の電波出力を起動する際の基地側制御部の動作を示す起動時フローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局の電波出力を停止する際の通信手順を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局の電波出力を停止する際に移動側制御部が実行する動作を示す起動時フローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１による無線通信システムにおいて、基地局の電波出力を停止する際の基地側制御部の動作を示す起動時フローチャートである。
【図９】従来の無線通信システムの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  基地局、２  移動局。
【図１】
0003556456.tif 000002
【図２】
0003556456.tif 000003
【図３】
0003556456.tif 000004
【図４】
0003556456.tif 000005
【図５】
0003556456.tif 000006
【図６】
0003556456.tif 000007
【図７】
0003556456.tif 000008
【図８】
0003556456.tif 000009
【図９】
0003556456.tif 000010