(57)【要約】【課題】  二つの異なる周波数で通信行う無線通信部により無線通信でも安定した通信速度を実現できる無線通信システムを提供することである。【解決手段】  主無線通信部１４と副無線通信部１６とを有した無線通信端末装置１１ａ、１１ｂ間でデータパケット方式によりデータを送受信する際に、主無線通信部１４は、所定の周波数でリアルタイム通信により全てのデータをデータパケット方式で伝送し通信エラーによる再送処理は行わないものとし、副無線通信部１６は、主無線通信部１４と異なる周波数でデータパケットのエラーになる確率が高い後半のデータのみを伝送するとともに、主無線通信部１４でエラーにより失ったデータパケットの再送処理を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信端末装置間でデータパケット方式によりデータを送受信する無線通信システムにおいて、前記無線通信端末装置は、所定の周波数でリアルタイム通信により全てのデータをデータパケット方式で伝送し通信エラーによる再送処理は行わない主無線通信部と、前記主無線通信部と異なる周波数でデータパケットのエラーになる確率が高い後半のデータのみを伝送するとともに前記主無線通信部でエラーにより失ったデータパケットの再送処理を行う副無線通信部とを備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記主無線通信部は、データパケット内にいくつかの同期信号を挿入してデータを送信し、データを損失した場合には、前記副無線通信部はデータパケット内の同期信号間のデータのみに局所化して再送要求処理を行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記副無線通信部は、前記主無線通信部のデータパケットにエラーが発生した場合には、データパケットの終端から逆向きに再送を行うことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記主無線通信部と前記副無線通信部とをそれぞれ異なる無線通信端末装置に通信接続し、別々のデータの通信を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記主無線通信部と前記副無線通信部とをそれぞれ異なる無線通信端末装置に通信接続し、異なる無線通信端末装置間のデータ通信の中継を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記主無線通信部でネットワーク内の無線通信端末装置と通信を行い、前記副無線通信部で周辺の無線通信端末装置を検索して接続することを特徴とした請求項１ないし３のいずれか一記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記主無線通信部と前記副無線通信部とをそれぞれ異なる無線通信端末装置に通信接続し、それぞれ異なる暗号化データにより通信を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記主無線通信部と前記副無線通信部とは、それぞれ異なる無線通信端末装置と同期して通信を行い、一定時間毎にそれぞれ異なる無線通信端末装置に接続を切り替えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信端末装置間でデータパケット方式によりデータを送受信する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムは、有線のケーブルを使用せず設置が容易であるため使用し易いことから、多くのデータ送信に使用されている。例えば、同報データ再送要求が子局各々から親局にあった場合でも、同報データ無線伝送上でのデータ伝送スル−プットを低下せしめないようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のものは、先ずチャネル＃１を介しての親局からの同報デ−タの子局ａ〜ｄでの受信結果は上り回線を介し親局に送信されるが、その受信結果より何れかの子局に同報データを再送する必要がある場合には、その子局に対しては、空きチャネルを再送チャネルとして割当てつつ同報データを再送する一方、他の子局にはチャネル＃１を介し同報データを継続的に送信しようというものである。
【０００３】
また、時分割方式（ＴＤＭＡ）無線通信で誤りが発生したら再送を行うシステムにおいて、再送の回数を減らしてスループットを向上させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２のものは、２つの周波数（ｆ１，ｆ２）を時分割したスロット毎に予め定めた順序に従って順次周波数を切り替えて送信し、受信信号に誤りを検出したときの再送要求は、誤りが検出されたスロットと異なる周波数のスロットで行い、再送は誤りを発生したスロットと異なる周波数のスロットで行うようにしたものである。
【０００４】
また、主にデータを送信する局と主にデータを受信する局とがあって無線で通信しているシステムにおいて、リアルタイム性の必要としないアプリケーションに対して消費電力を低減したり無線資源を有効に活用するようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。この特許文献３のものは、主にデータを送信する局１と主にデータを受信する局２とが無線で通信を行なう際の再送制御方式であって、送信局１からのデータ伝送を行なう通信と受信局２からの再送要求や再送要求にしたがって行なう送信局からの再送データ伝送を行なう通信を別の通信機会に行なうようにしたものである。これによって、リアルタイム性の必要としないアプリケーションに対しても無駄に電力や無線資源を用いない再送制御方式となり、システム資源を有効利用したり、消費電力の低減によって端末の電池を小さくすることができることで端末の可搬性がよくなる。
【特許文献１】特開平６−１５２６００号公報
【特許文献２】特開平８−３７５１９号公報
【特許文献３】特開平８−２７４７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、無線通信端末装置例えばパーソナルコンピュータで使用されている無線通信は、ほとんどの無線通信機が一つの無線通信部しか備えていない。また、異なる二つの周波数の無線通信部を備えている無線通信端末装置もあるが機能的にはそれぞれ別の無線通信部である。
【０００６】
無線通信において、データ送受信中に通信の切断および中断が発生することがあるが、その通信の切断や中断にはいくつかの原因が考えられる。通信電波が障害物等の影響で十分な出力で送受信できない場合や、電波妨害で送受信が途切れる場合がある。また、通信データにエラーが混在して再送を繰り返してしまい通信が進まないことも考えられる。無線通信は通信障害やエラーにより通信速度の低下が激しく、信頼性に欠けるのも現状である。
【０００７】
本発明の目的は、二つの異なる周波数で通信行う無線通信部により無線通信でも安定した通信速度を実現できる無線通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の無線通信システムは、主無線通信部と副無線通信部とを有した無線通信端末装置間でデータパケット方式によりデータを送受信する際に、主無線通信部は、所定の周波数でリアルタイム通信により全てのデータをデータパケット方式で伝送し通信エラーによる再送処理は行わないものとし、副無線通信部は、主無線通信部と異なる周波数でデータパケットのエラーになる確率が高い後半のデータのみを伝送するとともに、主無線通信部でエラーにより失ったデータパケットの再送処理を行うようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、異なる周波数の二つの主無線通信部と副無線通信部とを用いて通信を行うので、データ通信の信頼性を上げたロバスト通信を行うことができる。また、異なる周波数の二つの主無線通信部と副無線通信部とを用いて別々に無線通信端末装置と通信することにより、無線通信エリアの拡大を行うことができる。また、異なるセキュリティを行い主無線通信部と副無線通信部とを切り替えることにより侵入を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる無線通信システムの概要図である。図１（ａ）において、２台の無線通信端末装置１１ａ、１１ｂは、例えばパーソナルコンピュータであり、それぞれ周波数の異なる主無線通信部と副無線通信部とを備えている。そして、主無線通信部はメイン周波数ｆ１を使用し、副無線通信部はサブ周波数ｆ２を使用して、２台の無線通信端末装置１１ａ、１１ｂ間でデータパケット方式によりデータを送受信する。
【００１１】
図１（ｂ）は、無線通信端末装置１１の無線通信部１２の構成図である。無線通信部１２に入力された送信データは、第１のパケット化部１３によりエラー再送をしない通信プロトコルでパケット化され、主無線通信部１４で無線通信される。一方、無線通信部１２に入力された送信データは、第２のパケット化部１５によりエラー再送をする通信プロトコルで主無線通信部１４のデータパケットの後半のみをパケット化して副無線通信部１６で無線通信される。
【００１２】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係わる無線通信システムでのデータパケット形式の説明図である。主無線通信部１４ではリアルタイム通信で全てのデータを伝送するようになっており、リアルタイム処理のためデータの通信エラーによる再送処理は行わない。一方、副無線通信部１６では、データパケットのエラーになる確率が高い後半のデータのみを伝送する。そして、受信側では主無線通信部１４から送られたデータを元に欠損または破損しているデータを副無線通信部１６のデータで補う構成となっている。このように、副無線通信部１６ではデータパケットのエラーになる確率が高い後半のデータのみを伝送することにより、主無線通信部１４よりデータ量を少なくしている。
【００１３】
図３は本発明の実施の形態に係わる無線通信システムでのデータパケット形式の他の一例の説明図である。副無線通信部１６は主無線通信部１４に対してデータ通信量が少ないため、主無線通信部１４でエラーにより失ったデータパケットの再送処理も行えるようにしている。
【００１４】
すなわち、副無線通信部１６はエラー再送方式を採用しているが、データパケットのエラーになる確率が高い後半のデータのみを伝送することとし、リアルタイム通信方式と同じデータを伝送すると再送処理で遅延が発生して時間軸にズレが生じてしまうことを防止している。このように、主無線通信部１４と副無線通信部１６とが相互にデータを補完することによって、通信が途切れることなく通信できる。
【００１５】
第１の実施の形態によれば、異なる周波数の二つの主無線通信部１４と副無線通信部１６とを用いて一つのデータを通信し相互にデータを補間するので、無線通信でも安定した通信を行うことができる。また、副無線通信部１６が再送エリアを用いて主無線通信部１４の欠損したデータパケットの再送処理を行うことにより、通信データは途切れることなく通信できる。
【００１６】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図４は本発明の第２の実施の形態に係わる無線通信システムでのデータパケット形式の説明図である。この第２の実施の形態は、図３に示した第１の実施の形態に対し、主無線通信部１４は、データパケット内にいくつかの同期信号を挿入してデータを送信し、データを損失した場合には、副無線通信部１６はデータパケット内の同期信号間のデータのみに局所化して再送要求処理を行うようにしたものである。
【００１７】
図４に示すように、無線通信部１２の主無線通信部１４では、データパケットの損失と再送時間とを減らすためにデータパケット内にいくつかの同期信号を挿入する。データを損失した場合にはデータパケット内の同期信号間のデータのみに局所化して再送要求することにより、副無線通信部１６より再送される通信データサイズはパケットサイズより小さくできる。これにより通信が途切れることなく円滑に通信できる。
【００１８】
第２の実施の形態によれば、主無線通信部１４の通信ではデータのエラーまたは欠損による損失を最小限にするため、データパケット内に複数の同期信号を挿入するので、データパケット内にエラーが発生した場合には、同期信号間のエラーであれば、その同期信号間のデータのみを再送することにより、データのエラーを局所化して通信を途切れることなく行える。
【００１９】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図５は本発明の第３の実施の形態に係わる無線通信システムでのデータパケット形式の説明図である。この第３の実施の形態は、図４に示した第２の実施の形態に対し、副無線通信部１６は、主無線通信部１４のデータパケットにエラーが発生した場合には、データパケットの終端から逆向きに再送を行うようにしたものである。
【００２０】
図５において、主無線通信部１４からのデータパケットにエラーが発生した場合には、エラーが発生したデータパケットの修正を行う。再送するデータパケットはデータパケットの終端から逆向きに再送を行う。再送されたデータを終わりから合わせていき一致するデータがきた場所で再送を終了させる。図５ではデータ２がエラーとなった場合を示している。これにより、データパケット全てを送ることなく、データパケットのエラーを回復することによって通信が途切れることなく通信できる。
【００２１】
第３の実施の形態によれば、主無線通信部１４の通信でデータのエラーまたは欠損が発生した場合には、副無線通信部１６で再送するデータは終端から逆に再送が開始され、データが一致した場所で再送処理を完了させるので、再送時間を短縮できデータのエラーを局所化して通信を途切れることなく行える。
【００２２】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図６は本発明の第４の実施の形態に係わる無線通信システムでのデータパケット形式の説明図である。この第４の実施の形態は、図５に示した第３の実施の形態に対し、主無線通信部１４および副無線通信部１６共に再送処理のある通信方式で全てのデータを同時に通信するようにしたものである。
【００２３】
通信状態が不安定な場合には、主無線通信部１４および副無線通信部１６共に再送処理のある通信方式で全てのデータを同時に通信する。これにより、双方のデータを補完することで通信を途切れることなく通信できる。
【００２４】
また、無線通信部１２のパケットエラーの発生が多い場合には、無線の周波数に妨害がある可能性が考えられる。通常の無線通信システムでは周波数移動（チャンネル移動）の制御を同じ無線通信部で行うが、パケットエラーが多い場合にはチャンネル移動のデータを受信できない可能性がある。そこで、第４の実施の形態では、別の周波数の主無線通信部１４および副無線通信部１６でチャンネルの移動情報を送受信する。これにより、制御情報も補完することにより通信を途切れることなく通信できる。
【００２５】
また、無線通信状態が悪く無線通信部１２の片方が通信障害で切断された場合には、残りの副無線通信部１６が主無線通信部１４として通信を行い、切断された主無線通信部１４は空きチャンネルをスキャンして再接続を行い、副無線通信部１６として通信する。これにより、通信を途切れることなく通信できる。
【００２６】
第４の実施の形態によれば、主無線通信部１４および副無線通信部１６共に通信状態が不安定な場合には、主無線通信部１４および副無線通信部１６共に再送処理のある通信方式で全てのデータを同時に通信し双方のデータを補完するので、通信を途切れることなく行える。また、主無線通信部のパケットエラーの発生が多い場合には、副無線通信部１６で主無線通信部１４のチャンネルの移動情報を送受信することで制御情報も補完することによって通信を途切れることなく行える。また、無線通信状態が悪く主無線通信部１４が通信障害で無線が切断された場合には、副無線通信部１６が主無線通信部１４として通信を続行し、切断された主無線通信部１４は空きチャンネルを検索して再接続を行い、副無線通信部１６として通信するので、通信を途切れることなく行える。
【００２７】
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。図７は本発明の第５の実施の形態に係わる無線通信システムの構成図である。この第５の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、主無線通信部１４と副無線通信部１６とをそれぞれ異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃに通信接続し、別々のデータの通信を行うようにしたものである。
【００２８】
図７において、無線通信端末装置１１ａが複数の無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと通信を行う場合に、主無線通信部１４と副無線通信部１６とをそれぞれ異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと通信接続する。これにより同時に別々のデータの通信を行える。従って、複数の無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと用途毎の通信を行える。
【００２９】
第５の実施の形態によれば、複数の無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと通信を行う場合に、主無線通信部１４と副無線通信部１６とをそれぞれ異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと通信接続することにより、同時に別々のデータの通信を行え、複数の無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと用途毎の通信を行える。
【００３０】
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。図８は本発明の第６の実施の形態に係わる無線通信システムの構成図である。この第６の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、主無線通信部１４と副無線通信部１６とをそれぞれ異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃに通信接続し、異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃ間のデータ通信の中継を行うようにしたものである。
【００３１】
図８に示すように、無線通信端末装置１１ｂと無線通信端末装置１１ｃとの間で通信を行う場合において、無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃ同士の距離が離れている場合には、無線通信端末装置１１ａは無線通信端末装置１１ｂと無線通信端末装置１１ｃとの中継を行う。その際に、無線通信端末装置１１ａの主無線通信部１４は無線通信端末装置１１ｂと接続し、副無線通信部１６は無線通信端末装置１１ｃと接続する。これにより、通信距離を補い無線通信エリアを拡張して通信する。
【００３２】
第６の実施の形態によれば、通信を行う無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃ間の距離が離れている場合であっても、主無線通信部１４と副無線通信部１６とをそれぞれ異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと通信接続するので、通信距離を補うことができ無線通信エリアを拡張して通信できる。
【００３３】
次に、本発明の第７の実施の形態を説明する。図９は本発明の第７の実施の形態に係わる無線通信システムの構成図である。この第７の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、主無線通信部１４でネットワーク内の無線通信端末装置１１ｂと通信を行い、副無線通信部１６で周辺の無線通信端末装置１１ｃを検索して接続するようにしたものである。
【００３４】
図９において、複数の無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと通信を行う必要がある場合において、主無線通信部１４でネットワーク内の無線通信端末装置１１ｂと通信を行い、副無線通信部１６で周辺の無線通信端末装置１１ｃを検索して接続する。
【００３５】
第７の実施の形態によれば、主無線通信部１４でネットワークとの通信を行い、副無線通信部１６で周辺の無線通信端末装置１１ｃを検索してネットワークに接続させるので、通信距離を補い無線通信エリアを拡張して通信が行える。
【００３６】
次に、本発明の第８の実施の形態を説明する。図１０は本発明の第８の実施の形態に係わる無線通信システムの構成図である。この第８の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、主無線通信部１４と副無線通信部１６とをそれぞれ異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃに通信接続し、それぞれ異なる暗号化データにより通信を行うようにしたものである。
【００３７】
図１０において、複数の無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと通信を行う場合において、無線通信端末装置１１ａの主無線通信部１４は無線通信端末装置１１ｂと暗号Ａによる暗号化データで通信し、副無線通信部１６は無線通信端末装置１１ｃと暗号Ｂによる暗号化データで通信する。このように、主無線通信部１４と副無線通信部１６とは、それぞれ異なる通信の暗号化を行うので、通信回線への侵入を困難にすることが可能となる。
【００３８】
第８の実施の形態によれば、主無線通信部１４と副無線通信部１６とはそれぞれ異なる通信の暗号化を行い、それぞれ別の無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと通信を行うので、通信回線への侵入を困難にすることができる。
【００３９】
次に、本発明の第９の実施の形態を説明する。図１１は本発明の第９の実施の形態に係わる無線通信システムの構成図である。この第９の実施の形態は、図１０に示した第８の実施の形態に対し、主無線通信部１４と副無線通信部１６とは、それぞれ異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと同期して通信を行い、一定時間毎にそれぞれ異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃに接続を切り替えるようにしたものである。
【００４０】
図１１において、無線通信端末装置１１ａの主無線通信部１４は無線通信端末装置１１ｂと暗号Ａによる暗号化データで通信し、副無線通信部１６は無線通信端末装置１１ｃと暗号Ｂによる暗号化データで通信する。この場合、主無線通信部１４と副無線通信部１６とは、通信するそれぞれ異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと同期して通信を行い、一定時間毎に主無線通信部１４と副無線通信部１６とを切り替える。
【００４１】
第９の実施の形態によれば、主無線通信部１４と副無線通信部１６とは通信するそれぞれ異なる無線通信端末装置１１ｂ、１１ｃと同期して通信を行い、一定時間毎に交互に切り替えるので、通信回線への侵入を困難にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる無線通信システムの概要図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる無線通信システムでのデータパケット形式の説明図。
【図３】本発明の実施の形態に係わる無線通信システムでのデータパケット形式の他の一例の説明図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わる無線通信システムでのデータパケット形式の説明図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係わる無線通信システムでのデータパケット形式の説明図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係わる無線通信システムでのデータパケット形式の説明図。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係わる無線通信システムの構成図。
【図８】本発明の第６の実施の形態に係わる無線通信システムの構成図。
【図９】本発明の第７の実施の形態に係わる無線通信システムの構成図。
【図１０】本発明の第８の実施の形態に係わる無線通信システムの構成図。
【図１１】本発明の第９の実施の形態に係わる無線通信システムの構成図。
【符号の説明】
【００４３】
１１…無線通信端末装置、１２…無線通信部、１３…第１のパケット化部、１４…主無線通信部、１５…第２のパケット化部、１６…副無線通信部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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