(57)【要約】【課題】複数台の予備機の中から現用機となる送信機と受信機が自動的に選択されるようにした無線通信システムを提供すること。【解決手段】システム制御部１０により複数台の無線機１〜５の中から送信機と受信機を各１台、現用機選択部１１により現用機として選択し、フィルタ切換部１３と入出力フィルタ１４〜１６を介してアンテナ８に接続し、現用機として選択された送信機と受信機により送受信切換方式により通信を行うようにした無線通信システムにおいて、システム制御部１０は、複数台の無線機１〜５から各々の機種が送信機であるか受信機であるかを識別する情報を取り込むことにより、現用機となる送信機と受信機の選択が自動的にえられるようにしたもの。【選択図】図１
2008153767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システム全体の動作を司る制御部を備え、当該制御部による制御のもとで複数台の送信機と受信機の中から各１台の送信機と受信機を現用機として選択し、共通のフィルタを介して同一周波数による送受信を行う方式の無線通信システムにおいて、
前記制御部に情報取得手段を設け、
前記制御部は、前記情報取得手段により、前記複数台の送信機と受信機の夫々から少なくとも各々の種別に関する情報を取得し、当該取得した情報に基づいて前記現用機の選択を行うように構成されていることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予備機を備えた無線通信システムに係り、特に、予備機の選択が自動的に与えられるようにした無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
どのようなシステムであっても必要な機能についての信頼性の保持が絶えざる命題である点には変わりはないが、例えば航空管制に使用される非常用通信システムなどの場合、特に重要な課題になり、このため、例えば図５に示すように、予備の機器を複数台用意しておき、現用の機器に不具合が発生したとき、直ちに予備機に切換えて支障無く運用が継続できるようにしたシステムが従来技術として知られている。
【０００３】
ここで、この図５の従来技術の場合、複数台の無線機、例えば♯１から♯５までの５台の無線機１〜５が用意してあり、これらの中からオペレータが送信機(Ｔｘ)と受信機(Ｒｘ)を各１台選定して現用機とし、予め使用が割り当てられている複数の通信チャネルの中から必要に応じて選択したチャネルを使用し、通信業務が運用されることになる。従って、無線機１〜５の中で現用機として選定されない無線機が予備機として配備されることになる。
【０００４】
そこで、この従来技術による無線通信システムについて、更に詳しく説明すると、このシステムでは、５台の無線機１〜５の中から送信機と受信機が各１台、オペレータにより現用機として選定され、同調フィルタ７を介してアンテナ８に接続されることになる。このため、無線機１〜５には、予め送信機と受信機が混在して用意され、オペレータにより任意に選定された各１台の送信機と受信機が現用機としてフィルタ制御部６に接続され、残りは、前述のように予備機として配備されることになる。
【０００５】
このときの送信と受信には同一の周波数(チャネル)が用いられ、このためオペレータが送信機と受信機を切換えて通信を行なうようになっている。そして、このときフィルタ制御部６は、無線機１〜５の各々から運用状態にあるチャネル情報(又は周波数情報)を読み込み、運用中のチャネル(又は周波数)がオペレータにより変更されたら、それに合わせて同調フィルタ７の周波数を切換えるように構成されている。なお、これがフィルタ制御部(ＦＣ)と呼ばれている所以である。
【０００６】
また、これとは別に、予備機として、現用の送信装置と同じ仕様の送信装置を別に用意しておき、現用機になっている送信装置に不具合が発生したとき、当該送信装置から出力されるアラームに応じて現用機から予備機に切換え、これにより通信の継続が保たれるようにしたシステムも従来から知られている(例えば特許文献１参照)。
【特許文献１】特開平１０−２７１０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術のうち、図５の従来技術は、現用機の選択がオペレータに任されている点に配慮がされておらず、現用機の選択に手間がかかり、異常発生に際して対応遅れによる信頼性低下の問題があった。
【０００８】
また、上記特許文献１の従来技術では、予備機が２台の送信機に限られている点に配慮がされておらず、予備機の台数増加による信頼性向上に問題があった。予備機を用いたシステムの場合、信頼性保持の見地にたてば、予備機の台数は多いほうが望ましいが、しかし、従来技術では、予備機に同じ種別の２台の機器しか適用できず、従って、予備機の台数増加による信頼性の向上に問題が生じてしまうのである。
【０００９】
本発明の目的は、複数台の予備機の中から現用機となる送信機と受信機が自動的に選択されるようにした無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、システム全体の動作を司る制御部を備え、当該制御部による制御のもとで複数台の送信機と受信機の中から各１台の送信機と受信機を現用機として選択し、共通のフィルタを介して同一周波数による送受信を行う方式の無線通信システムにおいて、前記制御部に情報取得手段を設け、前記制御部は、前記情報取得手段により、前記複数台の送信機と受信機の夫々から少なくとも各々の種別に関する情報を取得し、当該取得した情報に基づいて前記現用機の選択を行うようにして達成される。
【００１１】
このとき、前記制御部が、システム立ち上げ時に実行する動作モードと、通信チャネルが変更されたとき実行される動作モード、それに機器に異常が発生したとき実行される動作モードの少なくとも３種の動作モードを備えているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現用機となる送信機と受信機が自動的に決まるので、予備機台数の増加が容易になり、この結果、異常発生時での対応が速やかに得られ、信頼性の維持に万全を期すことができる。また、この結果、予備機の台数増加による信頼性の向上にも容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による無線通信システムについて、図示の実施の形態により詳細に説明する。ここで、まず、図１は、予備機となる無線機として、♯１から♯５までの５台の無線機１〜５が用意してある無線通信システムに本発明を適用した場合の一実施の形態で、このとき、５台の無線機１〜５の中で２台が送信機(Ｔｘ)で、３台が受信機(Ｒｘ)になっているものとする。そして、この図１において、１０はシステム制御部、１１は現用機選択部、１２はアイソレータ部、１３はフィルタ切換部、そして１４、１５、１６は入出力フィルタである。
【００１４】
ここで、まず、無線機１〜５は、何れも操作パネルを備え、オペレータによる送信動作又は受信動作が独自に行えると共に、例えばシステム制御部１０など外部の機器から供給される制御データにより遠隔操作による動作も可能に作られており、このため、それぞれ入出力信号路１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓ、５ｓと、データ路１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂを備えている。そして、まず、入出力信号路１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓ、５ｓは、当該無線機が送信機(Ｔｘ)の場合は、その送信信号の出力線路となり、受信機(Ｒｘ)の場合は、その受信信号の入力線路となる。
【００１５】
次に、データ路１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂは、各無線機１〜５を遠隔制御するための前述した制御データの入力線路となり、同時に各無線機１〜５の種別が送信機であるか受信機であるかを表す機種識別データと、当該無線機に設定されている通信チャネル(又は通信周波数)を表すチャネル識別データの出力線路となる。
【００１６】
従って、これらの無線機１〜５は、電源が与えられ、動作状態になっているときには、これら機種識別データとチャネル識別データを常時、出力する機能を備えたものが用いられている。
【００１７】
次に、システム制御部１０は、システム全体の制御を司る働きをするもので、このため所定のプログラムが搭載されたマイクロコンピュータで構成され、データ路１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂを介して各無線機１〜５にアクセスしている。
【００１８】
そして、詳しくは後述するが、各無線機１〜５から上記した識別データとチャネルデータを取り込み、オペレータの操作に応じて遠隔操作用の制御データを生成し、それを各無線機１〜５に伝送し、遠隔操作を実行すると共に、各無線機１〜５から上記した識別データとチャネルデータを取り込み、現用機選択部１１とフィルタ切換部１２を制御する。なお、このときのデータ路１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂによるデータの伝送はシリアルデータ形式によって行われるが、これに限定される訳ではない。
【００１９】
そこで、現用機選択部１１は、システム制御部１０による現用機の選択指示に応じて無線機１〜５の中の１台の送信機(Ｔｘ)の送信信号出力線路を選択し、選択した線路に現用機送信路１１Ｔを切換える。そして、これと共に、同じく無線機１〜５の中の１台の受信機(Ｒｘ)の受信信号入力線路を選択し、選択した線路に現用機受信路１１Ｒを切換える働きをする。
【００２０】
このときアイソレータ部１２は、現用機送信路１１Ｔと現用機受信路１１Ｒを送受信線路１２Ａに共通に接続する際、送信出力と受信入力にアイソレーションを与える働きをする。ここで、このアイソレーションとは、現用機送信路１１Ｔの送信信号は送受信路１２Ａに伝送されるが、現用機受信路１１Ｒには伝送されず、他方、送受信路１２Ａから入力される受信信号は現用機受信路１１Ｒにだけ伝送されるようにする機能のことであり、従って、アイソレータ部１２には、通常、サーキュレータと呼ばれている回路装置が用いられる。
【００２１】
次に、フィルタ切換部１３は、システム制御部１０による切換指示に応じて３個の入出力フィルタ１４、１５、１６の何れかを選択し、その内の１個を送受信路１２Ａに切換える働きをする。
【００２２】
このとき、入出力フィルタ１４、１５、１６は、このシステムからアンテナ８を介して送信される電波からスプリアスを除去することにより妨害波の輻射が抑制されるようにすると共に、アンテナ８で受信される電波に帯域制限を与え、Ｓ／Ｎの改善が得られるようにする働きをするもので、このため、これら入出力フィルタ１４、１５、１６は、このシステムで運用が許されている複数のチャネル(例えばｃｈＡ、ｃｈＢ、ｃｈＣの３チャネルとする)に応じて各々の中心周波数が異なっているバンドパスフィルタで構成され、フィルタ切換部１３により運用中のチャネル(又は周波数)に合わせて切換えられるようになっている。
【００２３】
次に、この図１の実施形態の動作について説明する。
【００２４】
ここで、まず、この実施形態では、システム制御部１０が次の３種の動作モードをもっている。
【００２５】
・第１の動作モード
(システム立ち上げ時に実行される動作モード)
・第２の動作モード
(通信チャネルが変更されたとき実行される動作モード)
・第３の動作モード
(機器に異常が発生したとき実行される動作モード)
そこで、以下、これら第１の動作モードと第２の動作モード、それに第３の動作モードについて順次説明する。
【００２６】
まず、第１の動作モードについて説明すると、このモードはシステム立ち上げ時にシステム制御部１０により実行される動作モードのことで、以下、図２のフローチャートにより第１の動作モードによる処理について説明する。ここで、この図２のフローチャートによる処理は、例えばオペレータにより、システムを構成している機器に動作電力が与えられ、それぞれが動作可能な状態になったとき、つまりシステムが立ち上ったとき開始される。そして、処理が開始されたら、まず、通信チャネルの指定をオペレータに促し(Ｓ２０)、通信チャネルが指定されるのを待つ(Ｓ２１)。
【００２７】
指定された通信チャネル(例えばチャネルＡとする)が入力されたら、次いで各無線機１〜５にアクセスし、各々から、各々の状態についての情報の回答を要求する(Ｓ２２)。このときに回答を要求する情報とは、当該無線機が送信機と受信機の何れであるかを表す機種情報と、各々に設定されている通信チャネルを表すチャネル情報のことであり、これが各無線機から回答されたら、それを保持(記憶)する(Ｓ２３)。このとき、回答が確認できなかった無線機については、異常を表すアラーム情報が取り込まれたものとする。
【００２８】
次に、取り込まれた情報に基づいて現用機選択部１１を動作させ、運用可能であると回答した無線機１〜５の中から各１台の送信機と受信機を選択し、それらの入出力信号路１ａ〜５ａの中の選択された信号路を現用機送信路１１Ｔと現用機受信路１１Ｒに接続させる(Ｓ２４)。
【００２９】
このとき、選択可能な送信機と受信機が各々複数台あったときは、予め設定してある順位に従って１台を選別する。例えば交互に選別されるようにしたり、特定の無線機に優先順位を付けて選別したりするのである。
【００３０】
次に、選択された送信機と受信機の通信チャネルを、それぞれ指定されたチャネル(この場合はチャネルＡ)に設定し、このときのチャネル、すなわちチャネルＡをチャネルＸとして記憶しておく(Ｓ２５)。なお、ここで設定したチャネルを記憶しておくのは、後で説明する第２の動作モードで使用するためである。そして、この後、フィルタ切換部１３を動作させ、入出力フィルタ１４〜１６の中で指定されたチャネルと同じチャネルの入出力フィルタ(この場合は入出力フィルタ１４)に切換え(Ｓ２６)、ここで第１の動作モードによる処理を終了し、この結果、システムは通常の通信動作が可能な状態になり、以後、オペレータによる運用に委ねられることになる。
【００３１】
従って、この実施形態に係る無線通信システムによれば、オペレータがシステムの運用を開始すべく、システムの電源を投入し、システムが立ち上がるようにしてから通信チャネルを指定しただけで、複数台の無線機の中から適切なシステム構成に必要な送信機と受信機が自動的に選定されることになり、この結果、適切なシステム構成による通信業務に常に短時間で容易に移行することができる。
【００３２】
そして、このとき、システム構成に選定されなかった無線機は予備の機器として異常に備えられることになり、信頼性の保持に寄与することになる。
【００３３】
次に、第２の動作モードについて説明する。ここで、この第２の動作モードとは、システムが通常の運用中、現用機となっている送信機と受信機の何れか一方の無線機のチャネルがオペレータにより変更されたとき、これに追従して他方の無線機のチャネルが自動的に変更され、更に入出力フィルタも変更されたチャネルに応じて自動的に切換えられるようにした動作モードのことであり、このため図３のフローチャートに従った処理が実行されるようになっている。なお、このときも、第１の動作モードの場合と同じく、無線機１、２が送信機で、無線機３〜５が受信機であるとする。また、このときは、上記した第１の動作モードにより、無線機１と無線機３が現用機として選択され、且つ、通信チャネルは、何れもチャネルＸ(例えばチャネルＡ)に設定されているものとする。
【００３４】
ここで、この図３のフローチャートによる処理は、システム制御部１０に備えられている所定のタイマーにより、一定時間毎に繰り返し実行されるようになっている。そして、いま、このフローチャートによる処理が開始されたとする。そうすると、まず、最初に一方の無線機(無線機１、つまり送信機)のチャネルを取得し、それをチャネルＹとする(Ｓ３０)。このときのチャネルＹはチャネルＡとチャネルＢ、それにチャネルＣのいずれかであるが、ここでは例えばチャネルＢとし、これを既に記憶してあるチャネルＸと比較し、チャネルＹがチャネルＸに等しいか否かを調べる(Ｓ３１)。そして、結果がＮＯ(不一致)のときはステップＳ３２の処理に進み、ＹＥＳ(一致)のときはステップＳ３３の処理に進む。
【００３５】
ここで、まず、ステップＳ３２に進んだ場合についてみると、この場合は、一方の無線機(無線機１、つまり送信機)のチャネルがオペレータにより変更されたことを意味する。そこで、この場合は、まず、他方の無線機(無線機３、つまり受信機)のチャネルをチャネルＹ(ここではチャネルＢになる)に変更する。次いで入出力フィルタをチャネルＹのフィルタ(同じく入出力フィルタ１５)に切換える(Ｓ３４)。そして、記憶してあるチャネルＸをチャネルＹ、つまりチャネルＢに書き替え(Ｓ３５)、ここで処理を終了する。
【００３６】
一方、ステップＳ３３に進んだ場合は、ここで、今度は他方の無線機(無線機３、つまり受信機)のチャネルを取得し、それをチャネルＺとする。このときのチャネルＺもチャネルＡとチャネルＢ、それにチャネルＣのいずれかであるが、ここでも例えばチャネルＢとする。そして、このチャネルＺを既に記憶してあるチャネルＸと比較し、今度はチャネルＺがチャネルＸに等しいか否かを調べる(Ｓ３６)。そして、結果がＮＯ(不一致)のときはステップＳ３７の処理に進み、ＹＥＳ(一致)のときは、ここで処理を終了する。
【００３７】
そこで、ステップＳ３７の処理に進んだ場合についてみると、今度は他方の無線機(無線機３、つまり受信機)のチャネルがオペレータにより変更されたことを意味する。そこで、この場合は、まず、一方の無線機(無線機１、つまり送信機)のチャネルをチャネルＺ(ここではチャネルＢになる)に変更する。次いで入出力フィルタをチャネルＺのフィルタ(同じく入出力フィルタ１５)に切換える(Ｓ３８)。そして、記憶してあるチャネルＸをチャネルＹ(チャネルＢ)に書き替え(Ｓ３９)、ここで処理を終了するのである。
【００３８】
従って、この実施形態に係る無線通信システムによれば、オペレータがシステムを運用中、送信機と受信機のいずれでも、そのチャネルを変えたとすると、そのチャネルの変更に追従してシステム内でチャネル切換を要する全ての機器についても、同じくチャネルの切換えが自動的に与えられることになり、この結果、無線通信システムとしての的確な運用に迅速に対応することができる。
【００３９】
最後に、第３の動作モードについて説明する。ここで、この第３の動作モードとは、機器に異常が発生したとき実行され、予備機による新たなシステム構成が自動的に与えられるようにする動作モードのことであり、このため図４のフローチャートに従った処理が実行されるようになっている。
【００４０】
そして、この図４のフローチャートによる処理も、システム制御部１０に備えられている所定のタイマーにより、一定時間毎に繰り返し実行されるようになっているが、このとき、図３のフローチャートによる処理とは異なったタイムスロットにおいて実行されるように設定してある。
【００４１】
いま、この図４のフローチャートによる処理が開始されら、最初に現用機になっている無線機の一方にアクセスし、当該一方の無線機から上記した機種識別データとチャネル識別データが取得できるか否かを調べ(Ｓ４０)、次に現用機になっている無線機の他方にアクセスし、当該他方の無線機から上記した機種識別データとチャネル識別データが取得できるか否かを調べる(Ｓ４１)。そして、ステップＳ４０での結果がＹＥＳになり、ステップＳ４１での結果もＹＥＳになったら、現用機には異常がないものとし、ここで処理を終了する。
【００４２】
つまり、この実施形態では、上記した機種識別データとチャネル識別データが取得できたか否かにより、当該無線機が正常か否かを判断するようにしているのであるが、ここで、各無線機が自己診断機能を備え、異常発生時にはアラーム情報を出力する機能を有する場合は、このアラーム情報により当該無線機の異常を知るようにしてもよい。
【００４３】
しかして、ステップＳ４０で結果がＮＯになったときは、現用機になっている一方の無線機、つまり現用の送信機に異常が発生したものとし、次いでステップＳ４１で結果がＮＯになったときは、現用機になっている他方の無線機、つまり現用の受信機に異常が発生したものとする。そして、まず、ステップＳ４０で結果がＮＯになったときは、ここからステップＳ４２の処理に進む。次に、ステップＳ４１で結果がＮＯになったときは、ここでステップＳ４５の処理に進むのである。
【００４４】
ここで、ステップＳ４２の処理に進んだときは、このステップＳ４２の処理で、予備機になっている無線機のすべてにアクセスし、それらに電源を入れ、各々から上記した機種識別データとチャネル識別データを取得する。このとき、データの取得が確認できなかった無線機については、異常を表すアラーム情報が取り込まれたものとする。そして、取得した機種識別データにより、予備機になっている無線機の中から送信機を１台、選定し、現用機選択部１１を動作させ、現用の送信機に置換し(Ｓ４３)、この後、当該置換した送信機のチャネルをチャネルＸに設定し(Ｓ４３)、ここで処理を終了する。
【００４５】
また、ステップＳ４５の処理に進んだときは、このステップＳ４５の処理で、予備機になっている無線機のすべてにアクセスし、それらに電源を入れ、各々から上記した機種識別データとチャネル識別データを取得する。このときも、データの取得が確認できなかった無線機については、異常を表すアラーム情報が取り込まれたものとする。そして、取得した機種識別データにより、予備機になっている無線機の中から受信機を１台、選定し、現用機選択部１１を動作させ、現用の受信機に置換し(Ｓ４６)、この後、当該置換した受信機のチャネルをチャネルＸに設定し(Ｓ４７)、ここで処理を終了する。
【００４６】
従って、この実施形態に係る無線通信システムによれば、オペレータがシステムを運用中、現用の無線機になっている送信機と受信機のいずれが異常になっても、予備機になっている無線機の中から適切な機器が選定され、異常になった無線機に自動的に置換されることになり、この結果、信頼性の高い無線通信システムとして迅速に対応することができる。
【００４７】
ここで、ステップＳ４３とステップＳ４６において、各複数台の送信機と受信機が予備機の中に存在していた場合は、上記した第１の動作モードにおけるステップＳ２４での場合と同じく、予め設定してある順位に従って１台を選別したり、交互に選別されるようにしたり、特定の無線機に優先順位を付けて選別したりすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による無線通信システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における第１の動作モードを説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態における第２の動作モードを説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における第３の動作モードを説明するためのフローチャートである。
【図５】従来技術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。
【符号の説明】
【００４９】
１〜５：無線機(Ｔｘ/Ｒｘ)
１ｓ〜５ｓ：入出力信号路
１ｄ〜５ｄ：データ路
８：アンテナ
１０：システム制御部
１１：現用機選択部
１１Ｔ：現用機送信路
１１Ｒ：現用機受信路
１２：アイソレータ部
１２Ａ：送受信線路
１３：フィルタ切換部
１４〜１６：入出力フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008153767.tif 000005
【図４】
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【図５】
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