(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の子機と、前記複数の子機との間で時分割通信チャネルで制御情報を送受信する親機と、を備えるディジタルコードレス電話機において、
前記親機は、制御チャネルを含む一斉着信情報を所定時間間隔で前記子機に対して送信する旨を指示する制御手段と、
前記制御手段の指示により、前記一斉着信情報を前記子機に対して間欠送信する制御情報送信手段と、
前記一斉着信情報に対する応答として前記子機から送信される呼接続制御情報を受信する制御情報受信手段と、を備え、
前記制御手段は、いずれの子機からも前記呼接続制御情報を受信しない場合に前記制御チャネルの送信タイミングを変更する、ディジタルコードレス電話機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記子機から前記呼接続制御情報を受信した場合には、前記制御情報送信手段を介してリンクチャネル割り当て拒否を前記子機に返送する旨を指示する、請求項１に記載のディジタルコードレス電話機。
【請求項３】
複数の子機との間で時分割通信チャネルで制御情報を送受信しながら通信制御をするディジタルコードレス電話機の親機において、
制御チャネルを含む一斉着信情報を所定時間間隔で前記子機に対して送信する旨を指示する制御手段と、
前記制御手段の指示により、前記一斉着信情報を前記子機に対して間欠送信する制御情報送信手段と、
前記一斉着信情報に対する応答として前記子機から送信される呼接続制御情報を受信する制御情報受信手段と、を備え、
前記制御手段は、いずれの子機からも前記呼接続制御情報を受信しない場合に前記制御チャネルの送信タイミングを変更する、ディジタルコードレス電話機の親機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記子機から前記呼接続制御情報を受信した場合には、前記制御情報送信手段を介してリンクチャネル割り当て拒否を前記子機に返送する旨を指示する、請求項３に記載のディジタルコードレス電話機の親機。
【請求項５】
親機と複数の子機との間で時分割通信チャネルで制御情報を送受信しながら通信制御をするディジタルコードレス電話の無線通信方法であって、前記親機が、
制御チャネルを含む一斉着信情報を所定時間間隔で前記子機に対して間欠送信するステップと、
前記一斉着信情報に対する応答として前記子機から送信される呼接続制御情報の受信の有無を判断するステップと、
いずれの子機からも前記呼接続制御情報を受信しない場合に前記制御チャネルの送信タイミングを変更するステップと、
を実行する、ディジタルコードレス電話の無線通信方法。
【請求項６】
前記親機は、前記子機から前記呼接続制御情報を受信した場合には、リンクチャネル割り当て拒否を前記子機に返送する、請求項５に記載のディジタルコードレス電話の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルコードレス電話機における制御チャネル衝突回避方式に係わる。具体的には、親機から複数の子機に対して制御チャネルを含む一斉着信情報を送信し、子機からの応答であるリンクチャネル確立要求の有無により制御チャネルの衝突を推定し、制御チャネルが衝突していると判断した場合には、制御チャネルの送信タイミングを変更する技術に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルコードレス電話機は、固定電話の屋内配線部分の一部を無配線化したもので、屋内の一定のエリア内を持ち運んで通話できる無線電話である。ディジタルコードレス電話機における親機と子機の間では、１．９ＧＨｚ帯の周波数で４チャネル多重ＴＤＭＡ−ＴＤＤ（Time  Division  Multiple  Access-Time  Division  Duplex）方式の送受信が行われている。この方式では図７に示すように、１フレームの５ｍｓにチャネルの送受信スロットが、上り４スロット、下り４スロットの計８スロットが６２５μｓ毎に設定されている。即ち、親機（ＣＳ）からは４台の子機（ＰＳ１〜ＰＳ４）に対して各スロットＳ１〜Ｓ４が６２５μｓのバースト信号として図７に示したタイミングで送信される。一方、各子機は、親機からの信号を受信した時から２．５ｍｓ後に送信情報を６２５μｓに圧縮し、バースト的に送信する。スロット内の通信は、発着制御を主目的として、各通信機器が使用する制御用チャネルと、各通信機器に個別に割り当てられて通信に用いられる通信チャネルがある。また、親機と子機の間での無線回線の制御は、子機への着信及び発信に基づく接続、通信中のチャネルの切り替え等を円滑に行うために、リンクチャネル確立フェーズ、サービスチャネル確立フェーズ及び通信フェーズがある。
【０００３】
このリンクチャネル確立フェーズでは、親機から複数の子機に制御情報を送信する場合に１つのチャネルで送信する方法がある。このような方法では、制御スロット内に設定されたＰＣＨ又はＢＣＣＨ等の各種制御チャネルに基づいて無線区間のハンドシェイクが確立される。ここで、ＰＣＨ(Paging  Channel)とは、親機から全ての子機に対して同一情報を一斉に転送するためのポイント−マルチポイントの下り片方向の一斉呼び出しチャネルと呼ばれるものである。ＢＣＣＨ(Broadcast  Control  Channel)とは、親機から子機に制御情報を報知するための下り片方向の報知チャネルであり、チャネル構造に関する情報やシステム情報等を転送する。リンクチャネル確立フェーズにおいて、子機がＰＣＨを受信した場合には、発呼と着呼についての通信シーケンスに入り、子機から親機に上りＳＣＣＨ（リンクチャネル確立要求）が送信される。このＳＣＣＨを受信した親機からは、下りＳＣＣＨ（リンクチャネル確立要求に対するリンクチャネル割り当て又はリンクチャネル割り当て拒否）が子機に送信される。リンクチャネル割り当て拒否された場合には、通信が終了し、リンクチャネル割り当てされた場合は、通信チャネルに移って、呼設定や認証等の機能情報が送受信され、音声通信が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＢＣＣＨ、ＰＣＨ送出制御方式は規格によってタイミングが固定されているため、複数の親機が近辺に存在する場合には、自局の親機と他局の親機からのＢＣＣＨ、ＰＣＨが衝突し、子機への着呼が失敗するおそれがある。この点を図８を参照して説明する。図８は、同一周波数の制御チャネルが共にインターバルＮで異なる親機から送信された場合を示している。この場合、制御チャネルが衝突すると、各親機のもつクロックの誤差によってしか衝突状態を回避することができず、その間は親機からの着呼データを正常に受信できない。制御チャネルが衝突している時間は比較的長く、ディジタルコードレス電話機の場合、数分間に及ぶ場合もある。このため、同一周波数の制御チャネルを異なるインターバルで送信することも考えられるが、制御チャネルのインターバルを小さくすると異なる子機間で制御チャネルが衝突する確立が高くなり、また、制御チャネルのインターバルを大きくすると情報転送速度が低下する問題がある。一方、各親機の送出する制御チャネルについて異なる周波数を割り当てることも考えられるが、制御チャネルに利用できる周波数帯域は限られているため、現実的ではない。
【０００５】
このため、制御チャネルの衝突回避に関する技術が多数出願されており、例えば、特開平８−５１６６５号公報、特開平６−３０３１８９号公報、特開平７−７５１６６号公報には、親機が制御チャネルの送信タイミングを周期的、或いは、ランダムに変えて、子機がこれに追従する技術が開示されている。しかし、ＰＣＨ等の呼び出し信号に対する応答で制御チャネルの衝突の有無を推定する技術は開示されていない。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑み、簡易な構成で制御チャネルの衝突回避を実現するディジタルコードレス電話機、その親機及びその無線通信方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のディジタルコードレス電話機は、複数の子機と、複数の子機との間で時分割通信チャネルで制御情報を送受信する親機とを備えるディジタルコードレス電話機に係わる。親機は、制御チャネルを含む一斉着信情報を所定時間間隔で子機に対して送信する旨を指示する制御手段と、制御手段の指示により、擬似的な一斉着信情報を子機に対して間欠送信する制御情報送信手段と、一斉着信情報に対する応答として子機から送信される呼接続制御情報（リンクチャネル割り当て要求）を受信する制御情報受信手段とを備える。この制御手段は、いずれの子機からも呼接続制御情報を受信しない場合に一斉着信情報を含む制御チャネルの送信タイミングを変更することを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、この制御手段は、子機から呼接続制御情報を受信した場合には、制御情報送信手段を介してリンクチャネル割り当て拒否を子機に返送する旨を指示する。
【０００９】
本発明のディジタルコードレス電話機の親機は、複数の子機との間で時分割通信チャネルで制御情報を送受信しながら通信制御をするもので、制御チャネルを含む一斉着信情報を所定時間間隔で子機に対して送信する旨を指示する制御手段と、この制御手段の指示により、一斉着信情報を子機に対して間欠送信する制御情報送信手段と、一斉着信情報に対する応答として子機から送信される呼接続制御情報を受信する制御情報受信手段とを備える。この制御手段は、いずれの子機からも呼接続制御情報を受信しない場合に一斉着信情報を含む制御チャネルの送信タイミングを変更することを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、制御手段は、子機から呼接続制御情報を受信した場合には、制御情報送信手段を介してリンクチャネル割り当て拒否を子機に返送する旨を指示する。
【００１１】
本発明のディジタルコードレス電話の無線通信方法は、親機と複数の子機との間で時分割通信チャネルで制御情報を送受信しながら通信制御をするディジタルコードレス電話の無線通信方法であって、親機が、制御チャネルを含む一斉着信情報を所定時間間隔で子機に対して間欠送信するステップと、一斉着信情報に対する応答として子機から送信される呼接続制御情報の受信の有無を判断するステップと、いずれの子機からも呼接続制御情報を受信しない場合に一斉着信情報を含む制御チャネルの送信タイミングを変更するステップと、を実行することを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、親機は、子機から呼接続制御情報を受信した場合には、リンクチャネル割り当て拒否を前記子機に返送する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（ディジタル電話の構成）
図１は、本発明の実施の形態におけるディジタルコードレス電話機のブロック図である。このディジタルコードレス電話機は、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）による無線信号で通信可能な親機１０と子機２０を備える。
【００１４】
子機２０は、アンテナ２０１、無線信号処理部２０２、音声信号処理部２０３、制御部２０４、マイク２０５及びスピーカ２０６を備える。無線信号処理部２０２は、図示しないが、ＲＦ・ＩＦ部、変復調部及びディジタル信号処理回路を備える。ＲＦ・ＩＦ部では、アンテナ２０１から入力された高調波信号（ＲＦ信号）の中からＲＦフィルタ及びＲＦアンプによって入力受信ＲＦ信号のみが抽出されて増幅され、周波数変換される。変復調部では、π／４シフトＱＰＳＫの変復調が行われる。ディジタル信号処理回路では、ＴＤＭＡ処理等のデジタル信号処理が行われる。音声信号処理部２０３では、ＡＤＰＣＭ（Adaptive  Differential  Pulse  Code  Modulation）方式で音声信号の符号化を行い、Ｄ／Ａ変換した後、スピーカ２０６に出力する。また、マイク２０５からの入力音声をＡ／Ｄ変換して符号化を行う。また、ＰＣＨ等の各種制御チャネルは、受信時に、ディジタル信号処理回路で抽出されて制御部２０４に入力される。一方、制御チャネルの送信時には、制御部２０４からディジタル信号処理回路にデータが渡されて処理され、送信電波に重畳される。この制御チャネルに基づいて親機１０との間の発呼や着呼等のプロトコルが実行される。
【００１５】
一方、親機１０は、アンテナ１０１、無線信号処理部１０２、回線Ｉ／Ｆ部１０３及び制御部１０４を備える。無線信号処理部１０２は、子機１０の無線信号処理部２０２と同じ構成であり、ＲＦ・ＩＦ部、変復調部及びディジタル信号処理回路を備える。無線信号処理部１０２では、ベースバンド信号の無線周波数への変復調、アンテナ１０１からの送受信信号の増幅、他のチャネル周波数の信号レベルの検出、無線伝送のための音声信号の圧縮伸長等を行う。回線Ｉ／Ｆ部１０３は、ＩＳＤＮ等の電話網との接続シーケンスの制御を行う。
【００１６】
制御部１０４は、マイクロコンピュータ、ＲＯＭ及びＲＡＭから構成されている。制御部１０４は本発明に係わる制御チャネル衝突判定を実行する他、子機との接続シーケンスにおける制御チャネルの変復調、音声信号と制御チャネルとの合成／分離等を制御する。これらの制御はＲＯＭ及びＲＡＭに格納されているソフトウエアで実現されている。
【００１７】
（制御チャネル衝突判定）
本実施の形態の制御チャネル衝突判定は、ＰＣＨを利用して、親機１０と子機２０間のハンドシェイクを確立するためのリンクチャネル確立フェーズにおいて子機２０におけるＰＣＨの衝突判定を行うものである。ＰＣＨの衝突判定は２回行い、２回とも子機からの応答が無い場合にＰＣＨが衝突していると判断してＰＣＨの送信タイミングを変更する。
【００１８】
以下、図２乃至図６を参照して本実施の形態における制御チャネル衝突判定を説明する。図２及び図３は、親機１０の制御部１０４にける制御チャネル衝突判定のフローチャートであり、図４乃至図６は、ＰＣＨ、ＳＣＣＨが送信されるタイミングチャートである。
【００１９】
（子機からの外線接続要求が無い場合）
説明を簡単にするために、まず、子機２０からの外線接続要求（リンクチャネル確立要求）が無い場合を説明する。この場合、フローチャートは図２のようになる。
【００２０】
制御部１０４が制御チャネル衝突判定シーケンス（Ｓ３０１）に遷移すると、１回目の制御チャネル衝突判定（Ｓ３０２，Ｓ３０３）を実行する。親機１０はＰＣＨを所定時間（例えば、２０秒間）連送する（Ｓ３０２）。そして、子機２０からの応答であるリンクチャネル確立要求（ＳＣＣＨ）を受信したか否かを判定する（Ｓ３０３）。子機２０からのリンクチャネル確立要求が無い場合は（Ｓ３０３でＮＯの場合）、所定時間（例えば、５分）計測し（Ｓ３０８）、２回目の制御チャネル衝突判定（Ｓ３０４，Ｓ３０５）を実行する。親機１０はＰＣＨを所定時間（例えば、２０秒間）連送し（Ｓ３０４）、子機２０からの応答であるリンクチャネル確立要求を受信したか否かを判定する（Ｓ３０５）。何れの子機２０からも応答が無い場合は、ＰＣＨが衝突しているか、又は、子機が圏外であるため、制御部１０４は、ＰＣＨの送信タイミングを変更する（Ｓ３０６）。この場合、ＰＣＨが衝突している場合は、ＰＣＨの送信タイミングを変更することでＰＣＨの衝突を回避することができる。一方、子機が圏外である場合は、ＰＣＨの送信タイミングを変更したとしても親機１０と子機２０間の通信制御には何等影響は無い。ＰＣＨの送信タイミングの変更は、例えば、子機２０へのＰＣＨの送信動作をリセットして最初から送信し直すことで、ＰＣＨの送信タイミングを変えることができる。この方法により、ＰＣＨの衝突状態を簡易な構成で回避することができる。制御部１０４は、ＰＣＨの送信タイミングを変更（Ｓ３０６）した後、所定時間（例えば、５分）計測し（Ｓ３０９）、Ｓ３０２に戻る。
【００２１】
尚、２回の制御チャネル衝突判定の結果、全ての子機２０から応答が無い場合、タイミングチャートは図４のようになる。同図は図２におけるＳ３０１乃至Ｓ３０６のステップを表している。
【００２２】
また、Ｓ３０３とＳ３０５の何れかにおいて、子機２０からの応答信号であるリンクチャネル確立要求を受信した場合は（Ｓ３０３でＹＥＳの場合又はＳ３０５でＹＥＳの場合）、図６のタイミングチャートに示すように、親機１０はリンクチャネル割り当て拒否（ＳＣＣＨ）を返送する（Ｓ３０７）。親機１０がリンクチャネル割り当てを拒否するのは、Ｓ３０２又はＳ３０４で親機１０が送信するＰＣＨは、制御チャネルの衝突を判定するための擬似的な一斉着信情報を含むものであり、通信のハンドシェイクを確立するための呼接続に必要な制御情報を転送するためのものではないからである。親機１０は子機２０からリンクチャネル確立要求を受信した時点でＰＣＨが衝突していないことが解るため、Ｓ３０２に戻って再び１回目の制御チャネルの衝突判定を行う。
【００２３】
（子機からの外線接続要求が有る場合）
次に、子機２０からの外線接続要求（リンクチャネル確立要求）が有る場合について説明する。図３に示すように、子機２０からの外線接続要求が、１回目の制御チャネル衝突判定と２回目の制御チャネル衝突判定の間、即ち、所定時間計測開始（Ｓ３０８−１）から所定時間計測完了（Ｓ３０８−２）の間になされた場合は（Ｓ３１０でＹＥＳの場合）、制御部１０４は、制御チャネルが衝突していないと判断する。このとき制御部１０４にける制御はＳ３０１に戻り、再び１回目からの制御チャネル衝突判定を行う（Ｓ３０２、Ｓ３０３）。このときのタミングチャートは図５のようになる。即ち、子機２０の外線接続要求に対して親機１０と子機２０間で通信フェーズが確立し、音声通信が行われる。音声通信終了後、親機１０からの無線チャネル切断要求に対して、子機２０は無線チャネル切断完了を知らせ、通信フェーズが終了する。
【００２４】
一方、図６に示すように、親機１０が制御チャネルの衝突を判定しているとき、例えば、１回目の制御チャネル衝突判定中（Ｓ３０２）に子機２０からの外線接続要求（リンクチャネル確立要求）が有った場合は、リンクチャネル割り当て拒否（ＳＣＣＨ）を返送する。このように処理するのは、子機２０から送信されたリンクチャネル確立要求が制御チャネルの衝突判定に用いられるＰＣＨに対する応答であるか、又は、外線接続要求のためのものかが判断できないためである。従って、制御チャネル衝突判定中に子機２０から外線接続要求があった場合は、子機２０は親機１０と無線接続することができない。但し、制御チャネル衝突判定中に子機２０から２回目の外線接続要求があった場合は、通信フェーズを確立し、音声通信が行われる。
【００２５】
以上、説明したように、本発明によれば、子機への一斉着信情報である、ＰＣＨを利用して制御チャネルの衝突を推定する構成であるため、制御チャネルの衝突を検出するための新たな回路を付加する必要がなく、簡易な構成で制御チャネルの衝突回避を実現することができる。即ち、親機の制御手段に所定のプログラムを書き込むだけで制御チャネルの衝突回避を実現することができるため、子機には何らの付加回路等の追加を必要としない。
【００２６】
尚、本発明に係わる制御チャネルの衝突判定は、ＰＣＨの他、ＢＣＣＨを用いることもできる。また、デジタルコードレス電話機機に限られず、ＰＨＳにも応用できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、親機から子機へ制御チャネルを含む一斉着信情報を送信し、この一斉着信情報に対する子機からの応答の有無を調べ、子機からの応答が無い場合には、制御チャネルが衝突したものと推定することができる。従って、制御チャネルが衝突したものと判断した場合には、制御チャネルの送信タイミングを変えることで制御チャネルの衝突回避を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる親機と子機のブロック図である。
【図２】本発明に係わる制御チャネルの衝突判定のフローチャートである。
【図３】本発明に係わる制御チャネルの衝突判定のフローチャートである。
【図４】本発明に係わる制御チャネルの衝突判定におけるタイミングチャートである。
【図５】本発明に係わる制御チャネルの衝突判定におけるタイミングチャートである。
【図６】本発明に係わる制御チャネルの衝突判定におけるタイミングチャートである。
【図７】従来のＴＤＭＡ−ＴＤＤにおける各スロットの送信タイミングチャートである。
【図８】制御チャネルの衝突状態を説明する図である。
【符号の説明】
１０      親機
１０１    アンテナ
１０２    無線信号処理部
１０３    回線Ｉ／Ｆ部
１０４    制御部
２０      子機
２０１    アンテナ
２０２    無線信号処理部
２０３    音声信号処理部
２０４    制御部
２０５    マイク
２０６    スピーカ
【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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