(57)【要約】【課題】  周波数ずれ補正のための定期点検をなくし、非常送システムでの問題点である移動局無線機が補正に必要な受信信号を得ることが難しい点を解決し、安定した基地局からの受信信号を受けること、移動局無線機の周波数補正を容易に行うことができる無線通信システムを提供する。【解決手段】  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において、前記移動無線機は、基地局からの無線電波が所定期間受信されない場合には、テスト信号の要求信号を送信し、該要求信号を受信した基地局は、所定のテスト信号を送信し、該テスト信号を受信した前記移動無線機は、当該テスト信号に基づいて当該移動無線機の周波数補正動作を実行することを特徴とする無線通信システム。【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において、
前記移動無線機は、基地局からの無線電波が所定期間受信されない場合には、テスト信号の要求信号を送信し、
該要求信号を受信した基地局は、所定のテスト信号を送信し、
該テスト信号を受信した前記移動無線機は、当該テスト信号に基づいて当該移動無線機の周波数補正動作を実行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
回線制御装置と、複数の基地局と、複数の移動無線機とを備えた無線通信システムにおいて、
前記複数の基地局のうち少なくとも１つの基地局は、移動無線機の呼び出し信号、若しくは、回線制御装置から要求信号を受信した場合に送信動作を行う非常送の基地局であって、
前記移動無線機は、基地局からの無線電波が所定期間受信されない場合には、テスト信号の要求信号を送信し、
該要求信号を受信した基地局は、所定のテスト信号を送信し、
該テスト信号を受信した前記移動無線機は、当該テスト信号に基づいて当該移動無線機の周波数補正動作を実行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記移動無線機は、音声及びデータ通信可能な送受信部と、周波数の補正動作を制御する制御回路と、周波数補正の周期をカウントする計時機能と、周波数補正回路および周波数補正値を記憶するメモリ回路とを備えた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、非常送基地局を備えた無線システムにおける移動無線機の発振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には、基地局が常時送信を行う常送基地局の場合と、必要な場合のみ送信を行う非常送基地局の場合とがある。
また、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。
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。
【０００３】
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。
【０００４】
一般的に、基地局で使用する原振は高精度高安定度であるが、移動局である無線機は物理的（携帯性など）、価格的な制約などから原振の精度、安定度が低いもので構成しており、このため経年変化による周波数ずれの影響が大きくなる。
このため、例えば数年間隔の実施される定期点検、または移動局機能としての周波数補正機能を組込み、移動局の発振周波数ずれ補正を対策している。
これらの対策で定期点検に関しては点検する作業があるため費用が発生してしまい、また点検周期（点検の間隔時期）を広げれば作業費用は抑えられるが経年変化による周波数ずれが大きくなる。
また、移動局で一般に使用されるTCXOなどの原振の安定度については、悪いものでは２〜3年で1ppm〜２ppm程度のずれが発生することもあり、何も対策しない場合は1〜数年毎の定期点検が必要となる。
【０００５】
このような移動局無線機では、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、基地局からの電波を受信していない場合や、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。
【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】
上記のような移動局無線機においては、基地局より電波を受信している場合は、受信周波数に基づく発振周波数の調整（ずれ補正）をおこなえるが、基地局より電波を受信しない場合には基地局周波数を基準とする信号に追従して周波数ずれ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】
これは、移動局無線機に周波数補正機能を組み込み、基地局の周波数に基づいて周波数ずれを補正することとなるが、基地局が常時送信を行う常送基地局の場合には当該常送基地局のエリアに存在する無線機は、基地局は常に送信しているため補正に使用可能な電波状態にある場合は周波数ずれ補正が可能であるが、常送ではない非常送基地局の場合には当該非常送基地局のエリアに存在している無線機は、基準となる基地局周波数が受信できないため周波数ずれ補正機能が動作しない、という問題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、周波数ずれ補正のための定期点検をなくし、非常送システムでの問題点である移動局無線機が補正に必要な受信信号を得ることが難しい点を解決し、安定した基地局からの受信信号を受けること、移動局無線機の周波数補正を容易に行うことが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】
【００１１】
上記従来の問題点を解決するため請求項１に記載の発明は、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において、前記移動無線機は、基地局からの無線電波が所定期間受信されない場合には、テスト信号の要求信号を送信し、該要求信号を受信した基地局は、所定のテスト信号を送信し、該テスト信号を受信した前記移動無線機は、当該テスト信号に基づいて当該移動無線機の周波数補正動作を実行することを特徴とする。
【００１２】
上記従来の問題点を解決するため請求項２に記載の発明は、回線制御装置と、複数の基地局と、複数の移動無線機とを備えた無線通信システムにおいて、前記複数の基地局のうち少なくとも１つの基地局は、移動無線機の呼び出し信号、若しくは、回線制御装置から要求信号を受信した場合に送信動作を行う非常送の基地局であって、前記移動無線機は、基地局からの無線電波が所定期間受信されない場合には、テスト信号の要求信号を送信し、該要求信号を受信した基地局は、所定のテスト信号を送信し、該テスト信号を受信した前記移動無線機は、当該テスト信号に基づいて当該移動無線機の周波数補正動作を実行することを特徴とする。
【００１３】
上記従来の問題点を解決するため請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の無線通信システムであって、前記移動無線機は、音声及びデータ通信可能な送受信部と、周波数の補正動作を制御する制御回路と、周波数補正の周期をカウントする計時機能と、周波数補正回路および周波数補正値を記憶するメモリ回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、周波数ずれ補正のための定期点検をなくし、非常送システムでの問題点である移動局無線機が補正に必要な受信信号を得ることが難しい点を解決し、安定した基地局からの受信信号を受けること、移動局無線機の周波数補正を容易に行うことができる無線通信システムを提供することすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１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。
本例の無線通信システムは、回線制御装置１と、複数の基地局（ｘ、ｙ、・・・）と、複数の無線端末（５ａ、５ｂ、５ｃ、・・・）（移動局無線機ともいう）と、より構成され、基地局については、回線制御装置の上位装置（例えば、管理卓）からの指令により常送基地局が設定され、他の基地局は非常送基地局に設定される。
基地局（ｘ、ｙ、・・・）は、受信部２と、受信アンテナと、送信部３と、送信アンテナと、制御部４と、図示しない記憶部等とより構成され、回線制御装置１からの指令に基づいて、常送か非常送かが設定される。
【００１６】
これは、例えば業務用のＳＣＰＣ方式のデジタル無線システムの場合など、同じ周波数帯を用いた基地局が複数存在することとなり、隣接する基地局から送信される電波が同じとならないようにすることや、通常使用頻度の少ない基地局エリアでの電波占有を少なくする、といったシステム上の規制によるものである。
つぎに、基地局と無線端末（５ａ、５ｂ、５ｃ、・・・）との動作について、図２と合わせて説明する。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの動作シーケンスの一例を示す。
まず、回線制御装置は、複数の基地局のうちの１つ（本図では基地局ｘ）を常送設定することで、基地局ｘが常送基地局に設定され、他の基地局は非常送基地局として回線制御装置に記憶される。
そして、常送基地局である基地局ｘは、常時、すなわち所定の間隔（例えば数十秒〜数十分）毎に所定の周波数にて送信を行う。
この送信を受信した無線端末（本図では５ａ、５ｂ）は、どの基地局エリアに存在しているかを把握し、また、基地局から送信された周波数を基準に自局内部の発振周波数の補正を行う。
また、通話を行う場合には、例えば端末５ａのプレストークスイッチをＯＮすることで端末５ａより基地局ｘに送信がされて、他の端末や上位装置等への通話を行う。
一方、非常送基地局である基地局ｙは、例えば端末５ｃのプレストークスイッチＯＮにより端末５ｃより基地局ｙに送信がされて、他の端末や上位装置等への通話を行うこととなる。
【００１８】
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第１実施例を示す。
移動局無線機（５ａ、５ｂ、５ｃ、・・・）は、アンテナと、送受信部と、ベースバンド変復調回路と、音声回路と、制御回路と、メモリ回路（記憶部）と、等より構成される。
そして、周波数補正を行うための回路として、工場出荷時に初期値として周波数補正の基準値がメモリ回路に記憶され、基地局からの受信信号に基づいて、周波数のずれを検出し、ずれ分を記憶されている初期値と比較して更新記憶し、基準発振器へ与えるものである。
すなわち、周波数補正値は工場出荷時に調整され、メモリ回路に初期値として記憶されている。
【００１９】
具体的な動作としては、通常マイクからの音声入力をベースバンドで変調し、送受信部を介してエアに送信し、エアからの受信信号を送受信部を介して受信しベースバンドで復調し音声出力をスピーカから出力する音声通信を行なう。
またデータ通信も同様の経路で行なうものである。
また、基地局からの受信信号に追従させるため復調回路により自局の保有する基準発振器を調整する。
基準発振器は電圧制御で周波数を調整できるVCTCXO等を使用する。
周波数補正は常時、基準発振器を調整している調整値を監視し、調整値にしきい値及び温度条件等を設けこれを超えた場合、不揮発性のメモリ回路に記憶している調整値のデフォルト値を更新する。
これにより、次に電源を立ち上げた場合、調整値はこのデフォルト値で動作するため周波数ずれが補正された状態で動作できる。
【００２０】
しかし、非常送基地局のエリアの場合は、常時、基地局が送信しているわけではないため、移動無線機が周波数補正の動作を行う頻度が少ない。
また、非常送基地局のエリアでは、プレストーク方式による通話がほとんどなので、基地局からの短時間の送信となることが多く、基地局からの送信時間が少なく、このため、移動無線機が補正に必要な受信信号を得ることが難しくなる。
そのため、更なる改良を行ったものを次に説明する。
【００２１】
図４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第２実施例を示す。
移動局無線機は、アンテナと、送受信部と、ベースバンド変復調回路と、音声回路と、制御回路と、メモリ回路（記憶部）と、補正周期をカウントする計時機能と、等より構成され、また、具体的な動作は前述した第１実施例と基本的に同様である。
この第２実施例においては、図２の非常送基地局での周波数補正に示すように、移動局５ｃからの要求を非常送基地局ｙに送信し、これに応答して基地局ｙが補正用の試験信号を送信して、これを移動局無線機５ｃが受信し、周波数補正動作を行なうものである。
【００２２】
非常送基地局のおける具体的な周波数補正動作としては、移動局無線機は補正周期をカウントする計時機能により、周波数補正が必要な時間をカウントする。
周波数補正が必要な時間は使用する基準発振器（VCTCXOなど）の経年変化による周波数ずれによりシステム上問題ならない範囲している範囲、たとえば6ヶ月、12ヶ月などの補正周期を設定する。
制御回路は計時機能によりあらかじめ設定した補正時期となった場合、データ通信機能により移動局無線機５ｃから基地局ｙに対して補正するための試験信号送出を送信要求する。
また、周波数補正回路に対して補正処理実行を通知する。
送信された試験信号の要求を受信した基地局ｙは、周波数補正するための試験信号を送信する。
この試験信号は、移動局無線機が周波数補正を確実に実施できる十分な所定の時間、送信される。
【００２３】
移動局無線機の周波数補正回路は、基地局からの送信された試験信号に基づいて周波数ずれを検出し、周波数補正を行い、その周波数補正値を記憶しているメモリ回路の値を更新し、制御回路に通知する。
周波数補正値は受信周波数に追従するための周波数調整可能な基準発振器の調整するＡＦＣ動作の調整値（ＶＣＯ制御電圧）を使用する。
移動局無線機の制御回路は、周波数補正の完了結果を基地局へ通知する。
なお、基地局から試験信号が通信環境などが原因で周波数補正ができない場合は、未完了通知をあげ、若しくは、所定の時間完了通知がされない場合に、再度基地局より試験信号を送信して補正処理を実行する。
【００２４】
また、常送基地局を基地局ｘから基地局ｙに切り替える場合について、図２を用いて説明する。
現状、常送の基地局である基地局ｘに対して、回線制御装置より非常送とする旨の信号が送出され、また、現状、非常送の基地局である基地局ｙに対して常送とする旨の信号が送出され、基地局ｘは非常送に設定され、基地局ｙは常送に設定される。
各基地局エリアに存在する移動局無線機は、自局の基地局からの常送による送信電波を受信しない場合には、非常送基地局エリアに存在するものと判断し、計時機能をカウントして所定の補正周期となると試験信号による周波数補正の動作を行うものである。
【００２５】
すなわち、第２実施例では、音声及びデータ通信可能な移動局無線機で送受信部と補正動作を制御する制御回路、補正周期をカウントする計時機能、周波数補正回路および周波数補正値を記憶するメモリ回路で構成する移動局無線機と周波数補正する試験信号を出力する基地局とより構成され、移動局からの要求により補正用の試験信号を基地局から送信して、移動局無線機において周波数補正動作を行なうことで、移動局無線機の経年変化による周波数ずれ補正方式である。
【００２６】
なお、常送基地局は隣接する基地局同士が同時に常送設定されない場合には、複数の基地局が常送設定されても良い。
また、常送設定については、回線制御装置が、任意の基地局を介して送信される無線端末からのプレス送信に応じて、設定の変更を行うものであっても良く、または、回線制御装置の上位にある例えば管理卓からの操作により設定するものであっても良い。
【００２７】
本発明の実施の形態によれば、移動局無線機の経年変化による周波数ずれ補正を行う無線通信システムにおいて、経年変化による原振の周波数ずれ補正ための定期点検をなくし、点検費用を削減できる。
【００２８】
本発明の実施の形態によれば、特に第２実施例においては、音声及びデータ通信可能な送受信機と補正動作を制御する制御回路、補正周期をカウントする計時機能、周波数補正回路および周波数補正値を記憶するメモリ回路で構成する移動局無線機と周波数補正する試験信号を出力する非常送基地局で構成し、移動局からの要求により補正用の試験信号を基地局から得て、周波数補正動作を行なう移動局無線機の経年変化に対する周波数ずれ補正方式とすることができ、非常送システムでの問題点である移動局が補正に必要な受信信号を適正に得ることができ、確実に周波数補正ができる。
【００２９】
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、移動局無線機が他の移動局無線機と直接通信を行う直接通信用周波数による通信モードに設定されている場合にも好適なシステムとすることができる。
すなわち、直接通信用周波数による通信モードに設定されると、計時機能のカウントを行い、所定のカウントに達した場合に基地局通信用周波数による通信モードに切替設定し、前述したような試験要求の信号を送信し、これを受信した基地局より試験信号を送信し、これを受信して、当該移動局無線機の周波数補正回路、及び、メモリ回路を制御することにより、発振周波数を補正する移動局無線機とすることができる。
このような無線通信システムにおいては、例えば、操作者が移動局無線機を直接通信モードに設定したままの状態であっても、所定の期間（計時機能のカウントにより）後には基地局通信モードに切り替わり、周波数補正を行うという動作がなされるものである。
【００３０】
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。
【００３１】
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】
【００３２】
【図１】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】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの動作シーケンスの一例を示す。
【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第１実施例を示す。
【図４】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第２実施例を示す。
【符号の説明】
【００３３】
１：回線制御装置、２：受信部、３：送信部、４：制御部、
５ａ、５ｂ、５ｃ：移動無線機、ｘ、ｙ：基地局。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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