(57)【要約】【課題】  基地局を介した通信と、基地局を介さずに直接、他の移動無線機と通信をおこなう二つのモードにより通信が可能な移動無線機であっても、基地局からの送信周波数を受信することによって温度変化や経年変化にもかかわらず、安定して送信周波数を生成する。【解決手段】  前記移動無線機は、前記基地局の圏内にあるときは、その基地局と基地局通信用周波数にて通信をおこない、前記基地局の圏外にあるときは、他の移動無線機と直接通信用周波数にて通信をおこなう二つの通信モードを有する無線通信システムにおいて、前記基地局は、所定の間隔にて基地局通信用周波数と直接通信用周波数とを送信し、且つ、前記直接通信用周波数での送信データには基地局からの送信である旨のデータを含み、移動無線機は、前記基地局から送信された旨のデータを含んだ直接通信用周波数を受信した場合に、当該無線周波数に基づいて当該移動無線機の発振周波数を補正する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの基地局と、複数の移動無線機とを備えた無線通信システムであって、
前記移動無線機は、前記基地局の圏内にあるときは、その基地局と基地局通信用周波数にて通信をおこない、前記基地局の圏外にあるときは、他の移動無線機と直接通信用周波数にて通信をおこなう二つの通信モードを有する無線通信システムにおいて、
前記基地局は、所定の間隔にて基地局通信用周波数と直接通信用周波数とを送信し、
且つ、前記直接通信用周波数での送信データには基地局からの送信である旨のデータを含み、
移動無線機は、前記基地局から送信された旨のデータを含んだ直接通信用周波数を受信した場合に、当該無線周波数に基づいて当該移動無線機の発振周波数を補正することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
少なくとも１つの基地局と、複数の移動無線機とを備えた無線通信システムであって、
前記移動無線機は、前記基地局の圏内にあるときは、その基地局と基地局通信用周波数にて通信をおこない、前記基地局の圏外にあるときは、他の移動無線機と直接通信用周波数にて通信をおこなう二つの通信モードを有するＳＣＰＣデジタル方式の無線通信システムにおいて、
前記基地局は、所定の間隔にて基地局通信用周波数と直接通信用周波数とを送信し、
且つ、前記直接通信用周波数での送信データには基地局からの送信である旨のデータを含み、
前記移動無線機は、当該移動無線機に備えられた温度センサに基づいて発振周波数の補正を行い、
さらに、前記基地局から送信された旨のデータを含んだ直接通信用周波数を受信した場合に、当該無線周波数に基づいて当該移動無線機の経年変化による発振周波数を補正す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、無線通信システムに係り、特に、基地局を介した通信と、基地局を介さずに直接、他の移動無線機と通信をおこなう二つのモードにより通信が可能な移動無線機を含み、この移動無線機は発信器の経年変化にもかかわらず、安定的に周波数を発振する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システムとして、例えば、業務用の無線通信システムの無線機には、基地局を経由しての通信と、移動局間で直接通信をおこなうモードの二つを持つタイプの無線機がある。
例えば、社団法人電波産業会の定めるＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Businesses）の規格によれば、「ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７９：都道府県・市町村デジタル移動通信システム」や「ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ８１：特定小電力無線局  周波数ホッピング方式を用いる2.4GHz帯移動体識別用無線設備」などの規格により動作するように設計された無線機である。
【０００３】
このような無線機では、基地局からの電波を受信している状態では、基地局から送信される高精度の少ない受信周波数に基づいて、周波数偏差を調整して得られる送信周波数により通信をおこなっている。
一方、他の移動無線機と通信をおこなうときには、自らが持つ基準信号に基づいて生成された送信周波数により通信をおこなう。
【０００４】
ところで、自らが持つ基準信号の周波数偏差は、各種の影響により変化する。
主なものをあげると、以下の二つがある。
（１）原振となる基準信号を生成する水晶発信器の温度特性
（２）原振となる基準信号を生成する水晶発信器の経年変化
水晶の温度特性は、無線機を使用する環境の温度で変化する。
この対策として、水晶発振回路に環境温度に応じて周波数偏差を微調整する回路を組み込み、周波数偏差の変動を少なくしている。
【０００５】
また、水晶の発振周波数は、時間が経つにつれて変化するが、一例をあげると年に０.２ｐｍ程度の変化が生じてしまう。
【０００６】
以下の特許文献１には、このような経年変化や環境の温度に応じて発振周波数を補正する技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３０５４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような無線機においては、基地局経由により通信をおこなう場合は、受信周波数に基づく発振周波数の調整をおこなえるが、移動無線機同士で、直接通信をおこなう場合には、周波数の基準となる信号に追従して周波数補正をおこなうことができないために、使用している間に温度変化や経年変化により周波数偏差が大きくなる可能性が生じているという問題点があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、基地局を介した通信と、基地局を介さずに直接、他の移動無線機と通信をおこなう二つのモードにより通信が可能な移動無線機であっても、基地局からの送信周波数を受信することによって、温度変化や経年変化にもかかわらず、安定して送信周波数を生成することのできる無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来の問題点を解決するための発明は、少なくとも１つの基地局と、複数の移動無線機とを備えた無線通信システムであって、前記移動無線機は、前記基地局の圏内にあるときは、その基地局と基地局通信用周波数にて通信をおこない、前記基地局の圏外にあるときは、他の移動無線機と直接通信用周波数にて通信をおこなう二つの通信モードを有する無線通信システムにおいて、前記基地局は、所定の間隔にて基地局通信用周波数と直接通信用周波数とを送信し、且つ、前記直接通信用周波数での送信データには基地局からの送信である旨のデータを含み、移動無線機は、前記基地局から送信された旨のデータを含んだ直接通信用周波数を受信した場合に、当該無線周波数に基づいて当該移動無線機の発振周波数を補正することを特徴とする。
【００１１】
上記従来の問題点を解決するための発明は、少なくとも１つの基地局と、複数の移動無線機とを備えた無線通信システムであって、前記移動無線機は、前記基地局の圏内にあるときは、その基地局と基地局通信用周波数にて通信をおこない、前記基地局の圏外にあるときは、他の移動無線機と直接通信用周波数にて通信をおこなう二つの通信モードを有するＳＣＰＣデジタル方式の無線通信システムにおいて、前記基地局は、所定の間隔にて基地局通信用周波数と直接通信用周波数とを送信し、且つ、前記直接通信用周波数での送信データには基地局からの送信である旨のデータを含み、前記移動無線機は、当該移動無線機に備えられた温度センサに基づいて発振周波数の補正を行い、さらに、前記基地局から送信された旨のデータを含んだ直接通信用周波数を受信した場合に、当該無線周波数に基づいて当該移動無線機の経年変化による発振周波数を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、基地局を介した通信と、基地局を介さずに直接、他の移動無線機と通信をおこなう二つのモードにより通信が可能な移動無線機であっても、基地局からの送信周波数を受信することによって、温度変化や経年変化にもかかわらず、安定して送信周波数を生成することのできる無線通信システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す。
図２では、ＳＣＰＣ方式のデジタル無線システムの一例を示し、１は移動端末機、１０は制御局であり、この制御局１０には、回線制御の機能を有して複数の基地局１４や各移動端末機との回線接続を行うとともに、公衆網に接続されている。
基地局は各々無線呼出しエリアに存在する移動端末１に対して、通常Ｆ１の周波数帯にて送信しており、これを基地局通信用周波数としている。
なお、この図は簡略にするために、基地局１については１つのみ図示している。
【００１４】
移動端末１は、通常は基地局通信用周波数Ｆ１を受信し、通話を行う際には基地局へ送信周波数Ｆ１にて送信を行い、他の移動端末や上位側との通信を確立している。
しかしながら、例えば移動端末１が基地局の無線呼出しエリア外に存在する場合、当該移動端末１’は、基地局通信用周波数Ｆ１を受信できないため、他の移動端末１（若しくは移動端末１’）との通信を行うために、直接通信用周波数Ｆ２（Ｆ１とは異なる所定の周波数帯）にて送受信を行うモードに切り替わる。
一方、移動端末１は、通常の周波数Ｆ１を受信している状態において、周波数Ｆ２での通信の呼び出しがないかどうかを確認するために、所定の間隔にて周波数Ｆ２にて呼び出し待ち受けを行う。
そして、周波数Ｆ２での呼び出しがあった場合、直接通信用のモードに切り替えて、周波数Ｆ２での通信を行う。
【００１５】
前述の移動端末１は、移動端末１’の呼び出しに応じて周波数Ｆ２（すなわち、直接通信用周波数）を用いるモードとなったが、操作者の操作に応じて直接通信を行うモードとすることもできる。
この場合、操作者が基地局通信を行うモード（すなわち、基地局通信用周波数Ｆ１）に切り替える操作を行わないと、基地局通信用周波数Ｆ１を受信できないこととなる。
【００１６】
そこで、制御局１０には、前記移動端末１、若しくは、移動端末１’が用いている直接通信用周波数Ｆ２のデータと基地局通信用周波数Ｆ１のデータが記録されており、所定の間隔にて周波数Ｆ１とＦ２を送信する。
図４は、本発明の実施の形態に係る基地局の送信タイミングの一例を示している。
基地局からの送信周波数として、例えば、周波数Ｆ１での送信を数十秒〜数十分毎に行い、この繰り返し送信の数回に一回（図では4回のうち1回）、周波数Ｆ２での送信を行うものである。
周波数Ｆ２での送信の際には、基地局から送信された旨のデータを送信データフォーマットに含めて送信する。
そして、周波数Ｆ２にて受信する移動無線機は、基地局から送信された直接通信用周波数である場合には、移動無線機内部の発振周波数を基地局からの周波数Ｆ２に基づくように補正するものである。詳細については後述する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの移動無線機の構成例を示す。
移動無線機１（若しくは、１’）において、アンテナ３３で受信された基地局からの信号（周波数Ｆ１若しくはＦ２）は、アンテナ共用器３４を介して受信部３５に入力される。
そして、受信部３５の高周波増幅器３６で高周波増幅された後、受信ミキサ３７において周波数シンセサイザ４０からの局部発信信号により周波数変換され、中間周波増幅器３８を介して復調器３９にて復調される。
自局に対する復調された受信信号（すなわち、復調器３９の出力）はベースバンド信号処理部４１の受信信号処理回路４２にて信号処理され、受話器４３に出力され、あるいは制御部４を介して表示部５６に出力される。
【００１８】
一方、送話器４４からの音声信号あるいは制御部４からの入力データは、送信信号処理回路４５において信号処理された後、送信部４６に入力される。
すなわち、送信信号処理回路４５の出力信号は変調器４７で所定の変調処理を施された後、前記周波数シンセサイザ４０からの信号が供給される送信ミキサ４８で高周波信号に変換され、送信電力増幅器４９で電力増幅された後、アンテナ共用器３４を介してアンテナ３３から送信される。
【００１９】
制御部４において、５０はこの移動無線機１（若しくは、１’）全体の制御を行う主中央処理装置（主CPU）、５１は制御プログラムや所定の定数などを記憶したROM 、５２はワークエリアとして使用されるRAM、５３は各種パラメータやテーブル類を格納するフラッシュメモリなどの電気的消去書込可能型ROM、入力キー５５および表示部５６からのデータ入力および表示部５６へのデータ出力を行う操作部５４、などより構成され、当該無線機の電源制御を行う無線機電源制御部５８や、これらの接続バス５９より構成される。 
【００２０】
制御部４は、受信信号処理回路４２の受信周波数と、周波数シンセサイザー４０の発振周波数との差分を検出して、検出した差分による補正データを電気的消去書込可能型ROM５３内の周波数データと比較して、算出した補正データをＤ／Ａ部３１に与え、この補正データを基準にVC-TCXO３２の制御電圧を可変させるようにことで、発振周波数を補正するものである。
そして、電気的消去書込可能型ROM５３内の周波数データとしては、直接通信用周波数Ｆ２に基づく補正データを更新するように記憶しており、当該移動無線機が基地局から送信され、且つ、直接通信用周波数（周波数Ｆ２）を受信した場合に、VC-TCXO３２が出力する周波数データを周波数Ｆ２に基づくように補正するものである。
なお、ＲＯＭ５１若しくはＲＡＭ５２には、温度変化による周波数補正データのテーブルを備えており、温度センサ（図示せず）の検出温度に応じて、常時、Ｄ／Ａ３１に対して周波数の補正データを送出している。
【００２１】
図３は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの移動無線機の動作フローチャートの一例を示す。
移動端末機の動作が開始されると、まず、所定の間隔（図では定時）に直接通信の周波数で基地局からの電波を受信する。
受信した受信周波数が所定の周波数範囲よりずれているか否かを判定をする。
所定の周波数範囲よりずれているならば、周波数のずれを電気的消去可能なROMに記憶させる。
そして、周波数ずれを記憶した後、新周波数データによりVC-TCXOの発振周波数を制御する。
一方、受信周波数が所定の周波数範囲よりずれていなければ、そのまま定時からの直接通信の周波数で基地局からの電波受信を待つ状態にもどる。
このような動作により、周波数を基地局からの直接通信用周波数と正確に合わせることができる。
【００２２】
図５は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの基地局の構成例を示す。
この基地局は、通常の送信信号である基地局通信用周波数Ｆ１にて送信を行うＦ１送信部と、直接通信用周波数Ｆ２にて送信を行うＦ２送信部と、これらを切り替える切替部と、移動無線機からの送信を受信する受信アンテナと、受信した信号を所定の復調信号とする受信部と、記憶部と、インタフェース部と、これらを制御する制御部と、より構成されている。
【００２３】
本発明の実施の形態により、携帯端末機の直接通信モードにおいて経年変化により発振周波数が変動しそのため移動端末機の送信周波数と受信周波数がずれて使用周波数精度の範囲を超えてしまう問題を解決することができ、例えば、操作によって、長時間、直接通信のモードとなっている移動無線端末であっても、当該移動無線端末の発振周波数を補正することができ、利用者が意識することなく無線システムの多様なサービスを受けることが可能となる。
【００２４】
以上詳細に説明した様に、従来の移動端末機は、移動局が基地局と交信する基地局モードと移動局と移動局が交信する直接通信モードがあって、直接通信モードにおいて移動局のシンセサイザー方式発振回路に使用する基準可変水晶発振器は、経年変化により発振周波数が変動してしまい、そのため移動端末機を使用する過程において、送信周波数と受信周波数の変動は避けれられず、使用周波数精度の範囲からずれる可能性があった。
しかしながら、本発明によれば、携帯端末機の直接通信モードにおいて、経年変化により発振周波数が変動し、そのため移動端末機の送信周波数と受信周波数がずれて使用周波数精度の範囲を超えてしまうという問題に対して、基地局から定期的に基地局モード時の使用周波数ではなく、直接通信モード時の使用周波数を基地局から送信することにより、移動端末側の補正モード、つまり基地局からの直接通信用周波数を受信して、受信周波数と移動局のシンセサイザー方式発振回路の発振周波数との差分を検出して、検出した差分による補正データをEEPROM内の周波数データと比較して、算出した補正データを基準に電圧可変型水晶発信器の制御電圧を可変させること解決することができる。
【００２５】
本発明によれば、例えば、ＳＣＰＣ方式デジタル無線通信システムにおいて、基地局からの直接通信用周波数による周波数を送信し、これを受信した無線端末は、当該無線端末のシンセサイザ部を制御することにより、直接通信モードであっても発振周波数を補正する制御部を備える移動無線端末とすることができる。
また、このような無線通信システムにおいて、基地局は、通常の通信用周波数の他に、移動局間直接通信用周波数による周波数を送信する基地局とするものである。
【００２６】
ここで、本発明に係る無線通信システムや親局装置や子局装置の構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。
また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
例えば、音声の情報を通信するものばかりでなく、テキストや画像などの種々な情報を通信するものに適用することも可能である。
【００２７】
また、本発明に係る無線通信システムや親局装置や子局装置において行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Read Only Memory）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの移動無線機の構成例を示す。
【図２】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す。
【図３】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの移動無線機の動作フローチャートの一例を示す。
【図４】本発明の実施の形態に係る基地局の送信タイミングの一例を示している。
【図５】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの基地局の構成例を示す。
【符号の説明】
【００２９】
１、１’：移動端末機、４：移動端末機の制御部、１０：制御局、１４：基地局、
３１：Ｄ／Ａ変換部、３２：ＶＣ−ＴＣＸＯ、３４：アンテナ共用機、３５：受信部、４０：周波数シンセサイザ、４１：ベースバンド信号処理部、４６：送信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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