(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの親局で総合的に管理される通信エリア内に前記親局との直接通信を可能とした複数の子局並びに複数の中継局が配置され、該複数の中継局を経由して前記親局との間接通信を可能とした複数の子局が配置された無線通信システムにおいて、
前記各子局毎に他の子局と独立した専用スロットが前記親局により割り当てられると共に、該専用スロットを複数毎に管理するユニバーサルスロットが前記親局により割り当てられ、
前記専用スロットと前記ユニバーサルスロットとは共に二つの分割スロットを有し、
一方の分割スロットは前記親局と前記子局との間での直接通信、又は前記親局と前記中継局との間での通信に使用され、
他方の分割スロットは前記中継局とこの中継局を経由する前記子局との間での間接通信用に使用されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記各子局は前記ユニバーサルスロットを経由して自局に割り当てられた専用スロットが来た時に動作状態となって前記親局からのデータを受信すると共に、前記各子局から自局の専用スロットを用いることなく前記ユニバーサルスロットを用いて前記親局へとデータを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記中継局並びに前記子局に対して同期信号を送信する同期スロットが前記親局により割り当てられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一つの親局と複数の子局との間で通信を行う無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平８−３４０２９７号公報に開示されているように、配車センター等の基地局から多数の個別車両等の移動局に対して、道路地図情報や車載の情報処理装置の制御用ソフトウェアなどの同一データを一括して無線で送信するなどのように、無線回線で複数の局間で通信を行う方式として、ポーリング方式とコンテンション方式とが知られている。
【０００３】
ポーリング方式とは、例えば、図３に示すように、親局が主となって複数の子局を時間的にずらしつつ順番に呼び出し、呼び出された子局と親局とで通信を行う方式である。
【０００４】
この際、上述したように、全子局に対して一括した同一データを送信する場合には、第１子局、第２子局・・・第ｎ子局というように、予め割り振られた順番に親局が子局を呼び出し、呼び出された子局のみが親局へと応答を送信することができる。
【０００５】
また、特定の子局に対しては、順番に関係なく親局がその特定の子局を呼び出し、呼び出された子局のみが親局に対して応答を送信することができる。
【０００６】
そして、このようなポーリング方式では、親局が時間管理を行って通信をするため、各局間での衝突の発生がないという利点を備えている。
【０００７】
一方、コンテンション方式とは、図４に示すように、親局、子局に関係なく送信したいデータが発生した場合、各局非同期で通信を行う方式である。
【０００８】
従って、仮に割り振られた子局の順番に関係なく、例えば、第２子局が親局を独自に呼び出し、親局が第２子局に応答を送信するといった対応をとることができる。
【０００９】
そして、このようなコンテンション方式では、必要なときに送信を行うので通信システム的には簡素で、即時対応が可能であるという利点を備えている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の如く構成された無線通信システムにあっては、上述したポーリング方式の場合、子局側から即時にデータを親局に送信したい場合、子局は親局からの呼び出しの順番が回ってくるまでデータの送信を行うことができないので、時間を要するという問題が生じていた。
【００１１】
従って、子局の数が増えれば増えるほど（ｎの数が大きくなるほど）、全子局を呼び出す時間が長くなるため、予め割り振られた番号が大きい子局になればなるほど、必然的に親局にデータを送信するまでの待機時間が長くなる。
【００１２】
また、子局は、親局からの呼び出しを待っているため、常時通信可能状態としている必要があり、消費電流が大きくなり、低消費電流によって子局を構成する（例えば、電池を使用した駆動）といった機器には不向きであるといった問題も生じていた。
【００１３】
一方、コンテンション方式の場合、各局が非同期で通信を行うため、例えば、図４に示すように、第１子局と親局とが送受信を行っている際に第ｎ子局が親局を呼び出そうとすると衝突が発生するなど、一方の子局（図４の場合には第ｎ子局）、或いは、両方の子局（図４の場合には第１子局，第ｎ子局）とも送信ができない場合があるという問題が生じていた。また、図４の場合、第１子局から呼び出があった場合、親局が第ｎ子局を呼び出すこともできない。そして、このような衝突により送信ができなかった場合、その子局（図の場合、第ｎ子局）は、再度送信を行うこととなってしまう。
【００１４】
しかも、このような衝突は、各局間の通信量が増える程、衝突が発生する確率も高くなってしまうため、再送信の回数が多くなり、送信を開始してから、実際に送信が行われ、その送信が完了するまでの時間が長くなってしまう上、このような衝突の確率がある程度以上となると通信ができなくなり、システムとして成立しなくなるという問題が生じていた。
【００１５】
また、親局から子局に対してデータを送信する場合、子局はいつ親局からデータの送信が行われるかが不明なため、このコンテンション方式にあっても、少なくとも、常時受信可能状態としている必要があり、消費電流が大きくなり、低消費電流によって子局を構成する（例えば、電池を使用した駆動）といった機器には不向きであるといった問題も生じていた。
【００１６】
尚、上述した特開平８−３４０２９７号公報に開示の技術は、基地局（親局）から全移動局（子局）に対して伝送データを送信した後、各移動局に対して伝送データが受信できたか否かを順次問い掛けると共に、各移動局はこれに対して基地局に応答信号を返送し、さらに、基地局が全移動局に対して伝送データの受信を確認してその応答信号中に受信応答があれば再びデータ伝送から各移動局に対する確認までを全移動局に対して繰り返すもので、これにより、基地局は、受信できなかった旨の応答がなくなることで、全移動局に確実にデータの伝送が完了したことを認識させるものである。
【００１７】
しかしながら、このような方式では、高価なメモリを必要とする上、少なくとも、基地局から受信できたか否かの問い掛け並びにその応答が完了するまでは全移動局側でも送信状態を維持していなければならないことから、上述した場合と同様に、順番待ちという不具合、送信完了するまでの時間の延長、消費電流の無駄などの不具合を具備するものである。
【００１８】
本発明は、上記問題を解決するため、衝突の発生を防止したものでありながら即時通信を可能とし得て、しかも、低消費電流化を実現する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。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
その目的を達成するため、本発明の無線通信システムは、一つの親局で総合的に管理される通信エリア内に前記親局との直接通信を可能とした複数の子局並びに複数の中継局が配置され、該複数の中継局を経由して前記親局との間接通信を可能とした複数の子局が配置された無線通信システムにおいて、前記各子局毎に他の子局と独立した専用スロットが前記親局により割り当てられると共に、該専用スロットを複数毎に管理するユニバーサルスロットが前記親局により割り当てられ、前記専用スロットと前記ユニバーサルスロットとは共に二つの分割スロットを有し、一方の分割スロットは前記親局と前記子局との間での直接通信、又は前記親局と前記中継局との間での通信に使用され、他方の分割スロットは前記中継局とこの中継局を経由する前記子局との間での間接通信用に使用されることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の無線通信システムは、前記各子局は前記ユニバーサルスロットを経由して自局に割り当てられた専用スロットが来た時に動作状態となって前記親局からのデータを受信すると共に、前記各子局から自局の専用スロットを用いることなく前記ユニバーサルスロットを用いて前記親局へとデータを送信することを特徴としている。
【００２２】
しかも、本発明の無線通信システムは、前記中継局並びに前記子局に対して同期信号を送信する同期スロットが前記親局により割り当てられていることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は本発明の無線通信システムの概念を示す説明図である。
【００２５】
図１において、本発明の無線通信システム１は、無線システム全体における通信エリアＥ、通信エリアＥ内に含まれる親局１０を中心とした親局カバーエリアＥ１、親局カバーエリアＥ１内に含まれる第１中継局１１を中心とした第１中継局カバーエリアＥ２、親局カバーエリアＥ１内に含まれる第２中継局１２を中心とした第２中継局カバーエリアＥ３、・・・・親局カバーエリアＥ１内に含まれる第Ｎ中継局１Ｎを中心とした第Ｎ中継局カバーエリアＥＮを備えている。尚、Ｎは任意の整数である（以下、同じ）。
【００２６】
また、親局カバーエリアＥ１内には、第１中継局１１、第２中継局１２・・・第Ｎ中継局１Ｎのほか、第１子局２１、第２子局２２、第３子局２３が含まれている。
【００２７】
また、第１中継局カバーエリアＥ２内には、第４子局２４、第５子局２５、第６子局２６が含まれている。同様に、第２中継局カバーエリアＥ３内には、第７子局２７、第８子局２８、第９子局２９が含まれ、第Ｎ中継局カバーエリアＥＮ内には第ｎ子局２ｎが含まれている。尚、ｎは任意の整数であるが、この実施の形態では親局１０における通信エリアＥ内での子局の接続及び管理が１００台迄可能となっていることから、１００台までの子局を通信エリアＥ内に配置した場合にはｎ＝１００となる。
【００２８】
各中継局１１，１２・・・１Ｎは、無線回線での通信エリアＥを広げるための機器であり、親局１０と各子局２４，２５，２６・・・２ｎとの間の通信の中継を行うものである。また、各中継局１１，１２・・・１Ｎは、その中継局カバーエリアＥ２，Ｅ３・・・ＥＮ内において、百台相当の子局を接続すると共に管理することができる。
【００２９】
図２は、無線回線による通信方式の図表である。なお、説明並びに図示の便宜上、図２において、縦軸方向には親局１０、第１中継局１１、親局カバーエリアＥ１に含まれる第１子局２１〜第３子局２３、第１中継局カバーエリアＥ２に含まれる第４子局２４〜第６子局２６までを開示し、横軸方向には途中を省略した状態で１００台迄の子局に対して送信を行うものとして図示している。また、この横軸方向において、第１スロット、第２スロット・・・は、第１子局２１用のスロット、第２子局２２用のスロット・・・であることを意味し、Ｕスロットはユニバーサルスロットの略語、■は送信側、ＲＸは受信側を示す。
【００３０】
親局１０並びに第１中継局１１、子局２１，２２，・・・２６が通信を行うタイミングを、同期スロット、専用スロット（第１スロット、第２スロット・・・第１００スロット）、ユニバーサルスロットにそれぞれ区切り、１周期（１２０秒）で１００台までの子局との接続を行うものである。
【００３１】
この際、各子局用の専用スロット並びにユニバーサルスロットは二分割（Ａ，Ｂ）され、一方の分割スロットＡは親局１０と子局２１，２２，２３との間での通信、又は親局１０と第１中継局１１との間での通信に使用し、他方の分割スロットＢは第１中継局１１と第１子局２４、第２子局２５、第３子局２６との間での通信に使用する。
【００３２】
第１中継局１１を使用しない場合には、分割スロットＡを使用して親局１０と第１子局２１、第２子局２２、第３子局２３との間で直接通信を行う。
【００３３】
第１中継局１１を使用する場合には、分割スロットＡを使用して親局１０と第１中継局１１との間で通信を行った上で、スロットＢを使用して第１中継局１１と第４子局２４、第５子局２５、第６子局２６との間で通信を行うことによって親局１０と第４子局２４〜第６子局２６との通信を行うことができる。
【００３４】
ここで、同期スロットは、全中継局並びに全子局との同期を取るために１周期の始めに親局１０から同期信号が送信され、その同期信号を全中継局並びに全子局が同時に受信するスロットである。全中継局並びに全子局は、この同期信号を受信することにより時刻を合わせ、各スロットの時間を正確に管理する。
【００３５】
また、全子局は、同期信号を捕捉するために親局１０から送信される同期信号のタイミングに合わせて待機状態から起き上がり同期信号を受信する。この同期信号が捕捉できないと同期がズレてしまうため、数回連続して同期信号が捕捉できない場合には、その子局は同期信号が捕捉できるまで連続受信状態となる。
【００３６】
専用スロットは、各子局毎に専用に割り当てられるスロットである。専用スロットは、割り当てられた子局以外は使用することができない。各子局は、割り当てられた専用スロットが来たならば待機状態から起き上がって通信を開始する。
【００３７】
ユニバーサルスロットは、全子局が自由に通信できるスロットである。このユニバーサルスロットは４つのスロット（４専用スロット）置きに配置され、専用スロット以外での通信を可能としている。ある子局がデータを親局１０に送信したい場合、割り当てられた専用スロットが回ってくる前に即時にデータの送信を行うことができる。
【００３８】
このように、本発明の無線通信システムにあっては、各子局は自局のスロット以外では待機状態で消費電流を抑えることができ、自局のスロットが来たならば自ら動作状態となって通信を行うことにより、必要最低限の消費電流で動作させることができ、低消費電流化を実現することができる（図２の空白部分が待機状態となる）。
【００３９】
この際、各子局は、専用スロットで通信を行うため、他局との同時通信による衝突を回避することができ、確実な通信を確保することができる。
【００４０】
しかも、各子局に専用スロットを割り当てているので、子局を増設した場合であっても、他局の通信に悪影響を与えることが無いので、各局間の通信量や通信の衝突の確立、通信の適応性などを検討する必要無く、子局の増設を容易に行うことができる。
【００４１】
また、同期スロットを設けることにより、各子局並びに中継局は同期スロットの同期信号にてお互いの時間合わせをすることができ、これにより、各スロットのタイミングから外れることがなく、他局のスロットを妨害することも回避することができる。
【００４２】
さらに、ユニバーサルスロットを設けることにより、自局の専用スロットが起き上がるのを待つことなくユニバーサルスロットを使用して即時に通信を行うことができ、しかも、このユニバーサルスロットは４つのスロット置きに配置されているので、子局がどのタイミングで通信要求が発生したとしても、時差を殆ど発生させることなく通信を行うことができる。
【００４３】
また、各スロットを二分割して、一方の分割スロットを子局と中継局との間での通信用に割り当てることにより、中継局使用の有無の設定を容易に行うことができる。これにより、各子局毎に中継局を設定する場合でも、一台の中継局に複数の子局を設定する場合であっても、それぞれ通信するスロットが割り当てられているため、このような場合においても、各局間の通信量や通信の衝突の確率、通信の適応性などを検討する必要無く、子局の増設を容易に行うことができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の無線通信システムにあっては、以上説明したように構成したことにより、衝突の発生を防止したものでありながら即時通信を可能とし得て、しかも、低消費電流化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係わる無線通信システムの概念を示す説明図である。
【図２】  本発明の実施の形態に係わる無線通信システムによる通信方式の説明図である。
【図３】  従来のポーリング方式による無線通信システムの説明図である。
【図４】  従来のコンテンション方式による無線通信システムの説明図である。
【符号の説明】
１０  親局、１１  第１中継局、１２  第２中継局、１Ｎ  第Ｎ中継局、２１第１子局、２２  第２子局、２３  第３子局、２４  第４子局、２５  第５子局、２６  第６子局、２７  第７子局、２８  第８子局、２９  第９子局、２ｎ第ｎ子局、Ｅ  通信エリア、Ｅ１  親局カバーエリア、Ｅ２  第１中継局カバーエリア、Ｅ３  第２中継局カバーエリア、ＥＮ  第Ｎ中継局カバーエリア。
【図１】
0003895630.tif 000002
【図２】
0003895630.tif 000003
【図３】
0003895630.tif 000004
【図４】
0003895630.tif 000005