(57)【要約】【課題】子局および親局間の接続の変動があっても、その際の手動によるグルーピングを必要とせず、自動で負荷調整を行いながら通信を継続する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台の子局と１台の親局とで構成される。親局は、独立して無線通信できる無線ユニットを複数備える。親局の無線ユニットは、定期的に、自無線ユニットおよび他無線ユニットの診断情報および負荷情報を含む無線ユニット情報電文を作成して子局に同報送信する。子局は、無線ユニットから受信した無線ユニット情報電文から、現在通信中の無線ユニットの故障状況および負荷と、他の無線ユニットの同情報とを比較し、複数ある無線ユニットの内、正常であってかつ負荷の低い無線ユニットを選択する。【選択図】図１
2017195544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１台の子局と１台の親局とで構成される無線通信システムであって、
前記親局は、
独立して無線通信できる無線ユニットを複数備え、
前記無線ユニットは、
無線通信を行う無線通信部と、
送受信する無線電文を処理する送受信データ制御部と、
無線通信にかかる負荷を計測する負荷計測部と、
自無線ユニットの負荷の情報を他の無線ユニットに送信し、また他の無線ユニットからその負荷の情報を受信する他無線ユニット通信部と、
他の無線ユニットの故障の診断を行う他無線ユニット診断部と、
前記無線通信部の故障の診断を行う診断部と、を有し、
前記子局と通信する前記無線ユニットの送受信データ制御部は、定期的に、自無線ユニットおよび他無線ユニットの、前記診断部および前記他無線ユニット診断部による診断結果および前記負荷計測部および前記他無線ユニット通信部からの負荷情報を含む無線ユニット情報電文を作成して前記子局に同報送信し、
前記子局は、前記無線ユニットから受信した前記無線ユニット情報電文から、現在通信中の前記無線ユニットの故障状況および負荷と、他の無線ユニットの同情報とを比較し、複数ある前記無線ユニットの内、正常であってかつ負荷の低い前記無線ユニットを選択する、
無線通信システム。
【請求項２】
前記子局は、現在通信中の前記無線ユニットから受信した前記無線ユニット情報電文の情報を基に、現在通信中の前記無線ユニットの負荷と、他の無線ユニットの負荷との差分をとり、その差分に対応して設定された確率値に基づき、または、その差分を引数とする所定の確率関数から確率値を得られる該確率値に基づき、当該子局の通信相手となる無線ユニットを選択する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記子局は、現在通信中の前記無線ユニットから受信する前記無線ユニット情報電文の受信状態から、当該子局と、現在通信中の前記無線ユニットとの受信診断を行い、その診断結果を管理データとして記録し、該管理データを基に、受信状態が異常または良好でない前記無線ユニットは、前記無線ユニットの選択の際の前記比較の対象から除外する、請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線ユニットの送受信データ制御部は、前記無線ユニット情報電文に同期時刻を含め、該同期時刻に基づき前記無線ユニット間で前記無線ユニット情報電文の送受信のタイミングを同期させ、１台の前記無線ユニットが前記無線ユニット情報電文の送信を行うタイミングで、他の無線ユニットが送信された前記無線ユニット情報電文を受信する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記子局は、受信した前記無線ユニット情報電文に含まれる同期時刻を基に、前記無線ユニットによる前記無線ユニット情報電文の送信のタイミングでの自身からの電文の送信をしないようにした、請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記無線ユニット情報電文を受信する前記無線ユニットの前記送受信データ制御部は、受信した前記無線ユニット情報電文の受信状態を基に、前記無線通信部の故障診断を行う、請求項４または請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記無線ユニットの送受信データ制御部は、前記無線ユニット情報電文に同期時刻を含め、該同期時刻に基づき前記無線ユニット間で前記無線ユニット情報電文の送受信のタイミングを同期させ、複数台の前記無線ユニットで同時に前記無線ユニット情報電文の送信を行う、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の子局のデータを、無線で制御または収集する無線通信システムでは、通常、無線通信のための無線ユニットを有する親局が１つと、子局がＮ台の１：Ｎのシステム構成となる。子局がＩ／Ｏ装置（入出力装置）で、親局が中央監視装置であるような制御システムや、子局がセンサで、親局がデータ収集装置であるようなシステムが、これにあたる。
【０００３】
一般に、親局で扱える子局数は決まっており、その数は、システムの仕様で決まる場合や、親局のハード的制約や、無線の帯域により制限されることがある。このような無線通信システムで、子局数を増やそうとする場合、子局を手動でグルーピングし、例えば、親局：子局＝１：Ｍのグループを複数個まとめ、ΣＭ＝Ｎ（まとめたグループの子局の総数がＮ）となるようにし、１つの無線通信システムとしてＮ台の子局を扱えるようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７１１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなシステムにおいて、子局の移動が無い場合は問題ないが、子局が移動する場合や、起動・停止が頻繁に起こる場合など、子局のグループへの参入・グループからの離脱が頻繁に起こる場合、従来の無線通信システムでは、頻繁にグルーピングを行わなければ、グループ間の負荷がアンバランスとなり、高負荷となっているグループの通信ができなくなる可能性がある。また、親局が故障した場合も同様で、手動にてグルーピングが必要になり、また、正常な親局が複数ある場合で、正常な親局間で負荷がバランスするようにグルーピングするのは、難しい。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、無線通信システムにおいて、子局の移動や親局側の故障等により子局および親局間の接続の変動があっても、その際の手動によるグルーピングを必要とせず、自動で負荷調整を行いながら通信を継続することが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】
【０００７】
実施形態の無線通信システムは、少なくとも１台の子局と１台の親局とで構成される無線通信システムである。親局は、独立して無線通信できる無線ユニットを複数備える。無線ユニットは、無線通信を行う無線通信部と、送受信する無線電文を処理する送受信データ制御部と、無線通信にかかる負荷を計測する負荷計測部と、自無線ユニットの負荷の情報を他の無線ユニットに送信し、また他の無線ユニットからその負荷の情報を受信する他無線ユニット通信部と、他の無線ユニットの故障の診断を行う他無線ユニット診断部と、無線通信部の故障の診断を行う診断部と、を有する。子局と通信する無線ユニットの送受信データ制御部は、定期的に、自無線ユニットおよび他無線ユニットの、診断部および他無線ユニット診断部による診断情報および負荷計測部および他無線ユニット通信部からの負荷情報を含む無線ユニット情報電文を作成して子局に同報送信する。子局は、無線ユニットから受信した無線ユニット情報電文から、現在通信中の無線ユニットの故障状況および負荷と、他の無線ユニットの同情報とを比較し、複数ある無線ユニットの内、正常であってかつ負荷の低い無線ユニットを選択する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムの全体構成例を示す図である。
【図２】図２は、同実施形態の親局の他の構成例を示す図である。
【図３】図３は、同実施形態における親局の１台分の無線ユニットの構成を示す図である。
【図４】図４は、同実施形態における子局の構成を示す図である。
【図５】図５は、無線通信により送受信される電文例を示す図である。
【図６】図６は、同実施形態における無線ユニット情報電文に含める情報を示す図である。
【図７】図７は、同実施形態における無線ユニット情報電文に含まれる個別の無線ユニット情報の例を示す図である。
【図８】図８は、同実施形態で使用する無線ユニット選択表の一例を示す図である。
【図９】図９は、第２の実施形態で使用する無線ユニット選択表の例を示す図である。
【図１０】図１０は、同実施形態で使用する確率関数の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態で使用する子局側の管理データを示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、同実施形態で使用する管理データに含まれる無線ユニット情報の詳細を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、同実施形態で使用する管理データに含まれる無線ユニット情報の詳細（他の例）を示す図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第１の実施形態における無線ユニット情報送信（図中のＵＩ送信）のタイミング（単一チャネル使用の場合）を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、第１の実施形態における無線ユニット情報送信（図中のＵＩ送信）のタイミング（複数チャネル使用の場合）を示す図である。
【図１４】図１４は、第４の実施形態における無線ユニット情報電文に含める情報を示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、第４の実施形態における各無線ユニットが同期をとってＵＩ送信および受信を行う様子（単一チャネル使用の場合）を例示した図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、第４の実施形態における各無線ユニットが同期をとってＵＩ送信および受信を行う様子（複数チャネル使用の場合）を示す図である。
【図１６】図１６は、第５の実施形態における各無線ユニットがＵＩ送信のタイミングを合わせて、一斉にＵＩ送信を行う様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムの全体構成例を示す図である。
【００１０】
図１に示すように、地域（エリアや施設など）が複数ある。これらの地域には、固有の地域番号が割り振られる。その地域間では無線電波が届かない。１つの地域内には、図１では、１つの親局１１と複数の子局２０（２０−１と２０−２）が存在する（他の地域では子局２０−３）。親局１１は、複数の無線ユニット１０（図１では、１０−１と１０−２）を含んで構成される。この複数の無線ユニット１０は、無線ユニット１０間で通信を行う通信手段を有し、各無線ユニット１０がそれぞれの負荷の情報を定期的に送受信することにより、各々の無線ユニット１０の負荷の情報を共有する。上記通信手段としては、有線ＬＡＮやその他の任意の一般的な有線通信手段を採用してもよいし、本実施形態に係る無線通信システムの無線通信手段である無線ユニット自身の無線通信機能を使用してもよい。
【００１１】
図１では、１つの無線ユニット１０が１つの装置となり、複数の無線ユニット１０（１０−１、１０−２）が集まり、親局１１を構成する例を示しているが、親局１１の別の構成として、図２に示すように、１つのＰＣ等の装置からなる親局１１に、複数の無線ユニット（図では無線ユニット１及び無線ユニット２）を内蔵する構成としてもよい。また、図１の複数の無線ユニット（１０−１、１０−２）と、図２の複数の無線ユニットを内蔵する装置からなる親局１１とで無線通信システムを構成することもできる。
【００１２】
子局２０は、異なる地域間で移動ができ、親局１１との通信ができる位置に来た時に（図１では、新規子局２０−２が該当）、その地域の親局１１との通信を開始し、電波の届かない所に移動することにより（図１では、子局２０−３が該当）、通信が途絶える。子局２０は、地域の無線通信システムに、この参入と離脱を繰り返す。
【００１３】
図３に、本実施形態における親局の１台分の無線ユニットの構成を示す。
【００１４】
同図に示す送受信データ制御部１０５は、無線通信の送受信データ（無線電文）を処理する。なお、送受信データ制御部１０５が行う処理は、本実施形態において特徴的な処理以外の処理については、その説明を省略する。送信時は、送受信データ制御部１０５から送信用のデータ（送信データ）が、無線通信部１０２に送信され、アンテナ１０１から無線電波として送出される。アンテナ１０１で受信した無線電波は無線通信部１０２から受信データとして送受信データ制御部１０５に渡される。受信データはさらに負荷計測部１０４に渡され、当該無線ユニット１０の負荷が計測される。なお、無線通信部１０２は、アンテナ１０１を介して子局２０や他の無線ユニット１０と無線通信を行うための回路である。
【００１５】
負荷計測部１０４で計測された負荷の情報は、送受信データ制御部１０５に渡されるとともに、他無線ユニット通信部１０７を経由して他の無線ユニット１０にも渡される。また、他の無線ユニット１０から送信されてきた他の無線ユニット１０の負荷情報が、他無線ユニット通信部１０７を通じて送受信データ制御部１０５に渡される。なお、他無線ユニット通信部１０７は、前述の無線ユニット１０間で通信を行う通信手段である。
【００１６】
無線通信部１０２には、この無線通信部１０２の故障を検知する診断回路である診断部１０３が接続されている。無線通信部１０２の故障が生じた場合、この診断部１０３が無線通信部１０２の故障を検出し、診断部１０３から故障情報が送受信データ制御部１０５に渡される。この故障情報は、他無線ユニット通信部１０７にも渡される。他無線ユニット通信部１０７は、他の無線ユニット１０がそれ以外の無線ユニット１０の負荷情報が受信されないことをもって、それ以外の無線ユニット１０の故障を診断するので（下記）、診断部１０３から故障情報を受けた場合、上記の負荷の情報を他の無線ユニット１０に送信しないようにする。なお、当該無線ユニット１０におけるその他の異常で当該無線ユニット１０から負荷の情報を送信できなくなったときも、他の無線ユニット１０は、当該無線ユニット１０の故障を検出することになる。
【００１７】
無線ユニット番号設定部１０９は、当該無線ユニット１０の無線ユニット番号を設定する手段であり、設定された無線ユニット番号は送受信データ制御部１０５およびプロトコル制御部１０６に渡される。地域番号設定部１１０は、当該無線ユニット１０を含む親局１１の管轄となる地域の地域番号を設定する手段であり、設定された地域番号は、送受信データ制御部１０５に渡される。無線ユニット登録部１１１は、無線ユニット総数および他の無線ユニット１０の存在の有無を登録する手段であり、登録内容は他無線ユニット診断部１０８に渡される。なお、上記無線ユニット番号設定部１０９、地域番号設定部１１０、および無線ユニット登録部１１１では、ディップスイッチなどにより上記設定・登録が行われ、設定・登録された値が上記各部に渡される。
【００１８】
プロトコル制御部１０６は、無線ユニット番号設定部１０９で登録された自無線ユニット１０の無線ユニット番号を基に、無線通信部１０２に対しチャネル設定を行う。また、このプロトコル制御部１０６は、送受信データ制御部１０５に対し、必要に応じて、同期制御のための同期時刻（これは１周期毎に繰り返すカウンタ値を用いてもよい）とその時間内に送受信を行わせるタイミングを与える。
【００１９】
他無線ユニット診断部１０８は、他の無線ユニット１０の故障を診断する手段である。この他無線ユニット診断部１０８は、他無線ユニット通信部１０７から渡される、無線ユニット登録部１１１で登録され存在しているはずの他の無線ユニット１０の負荷情報が受信されないことをもって、他の無線ユニット１０の故障を診断（判断）し、その診断結果を送受信データ制御部１０５に渡す。
【００２０】
図４は、本実施形態における子局の構成を示す図である。
【００２１】
同図に示す送受信データ制御部２０３は、無線通信の送受信データ（無線電文）を処理する。送信時は送受信データ制御部２０３から送信用のデータ（送信データ）が、無線通信部２０２に送信され、アンテナ２０１から送出される。アンテナ２０１で受信した電波は無線通信部２０２から受信データとして送受信データ制御部２０３に渡される。親局１１から送信されてきた無線ユニット情報電文は送受信データ制御部２０３から無線ユニット情報抽出部２０５に渡され、無線ユニット情報（詳細は後述）が、無線ユニット情報抽出部２０５で抽出される。抽出された無線ユニット情報は、無線ユニット情報抽出部２０５から、無線ユニット判定部２０７に送られる。
【００２２】
また、送受信データ制御部２０３は、無線通信部２０２から受信データとともに渡される受信レベルを無線ユニット診断部２０６に渡す。無線ユニット診断部２０６は、この受信レベルを基に、無線ユニット１０からの受信状態を診断する（受信診断）。この受信診断では、例えば、無線ユニット情報電文を受信できなかったり、受信状態が良好でなかったりした場合は、該当無線ユニット１０の異常（故障）と判断する、といった診断を行う。その診断結果は、無線ユニット判定部２０７に送られる。無線ユニット判定部２０７は、これらのデータ（無線ユニット情報と上記診断結果）を基に最適な無線ユニット１０を選択し（詳細は後述）、その選択結果（無線ユニット判定結果）をプロトコル制御部２０４に伝える。
【００２３】
プロトコル制御部２０４は、無線ユニット判定部２０７からの選択結果を基に無線通信部２０２に対しチャネル設定を行い、無線通信部２０２が、選択された無線ユニット１０との間で無線通信ができるようにする。また、プロトコル制御部２０４は、送受信データ制御部２０３に対し、必要に応じて、同期制御のための同期時刻（これは１周期毎に繰り返すカウンタ値を用いてもよい）とその時間内に送受信を行わせるタイミングを与える。
【００２４】
図５に、無線通信により送受信される電文例を示す。同図では、子局２０から個別の無線ユニット１０に送信する際の電文（図５（Ａ）：子局→親局個別）、子局２０から全無線ユニット１０に同報送信（ブロードキャスト）する際の電文（図５（Ｂ）：子局→親局同報）、無線ユニット１０から個別の子局２０に送信する際の電文（図５（Ｃ）：親局→子局個別）、および、無線ユニット１０から全子局２０に同報送信（ブロードキャスト）する際の電文（図５（Ｄ）：親局→子局同報）のフォーマット（形式）を例示している。各電文には、送信先（ＤＡ）を示す情報と、送信元（ＳＡ）を示す情報と、地域番号と、データ種別と、データが含められる。親局１１の無線ユニット１０は、この電文種類の内、図５（Ｄ）に示す親局→子局同報の形式を使用して、図６に示す内容を含む無線ユニット情報電文を子局２０に送信する。図６に示す例では、データ種別として「無線ユニット情報」と、データとして自身が無線ユニット１の場合、自身の無線ユニット情報（無線ユニット１情報）と、他の無線ユニット（２，３）から取得した無線ユニット情報（無線ユニット２情報、無線ユニット３情報）が含まれている。なお、以下では、無線ユニットが３台まで存在できる無線通信システムを例として説明するがこれに限るものではない。また、上記のように、３台の無線ユニット１０を区別するため、無線ユニット１、無線ユニット２、無線ユニット３のように記載する場合もある。
【００２５】
無線ユニット情報電文に含まれる個別の無線ユニット情報の例を、図７に示す。図７において、存在フラグは、図３に示す無線ユニット登録部１１１により設定されるフラグで無線ユニットｘの存在の有無を示している。故障フラグは、図３に示す診断部１０３および他無線ユニット診断部１０８により決定されるフラグで、該当無線ユニット１０の故障の有無を示している。無線ユニットｘ負荷は、図３に示す負荷計測部１０４により測定される値である。この無線ユニット負ｘ荷は、例えば、単位時間当たりの伝送処理に使用している時間の比率や、無線ユニット１０に収容可能な子局数と、実際に通信している子局数との比率などでもよい。子局２０では、無線ユニット情報に含まれる存在フラグと故障フラグを基に、下記の表１に従い、無線ユニット１０を選択するための最初の判定を行う。
【００２６】
【表１】
2017195544.tif 000003
【００２７】
無線ユニット情報に含まれる存在フラグおよび故障フラグを基に識別できる正常動作中の無線ユニット１０が複数ある場合は、無線ユニット判定部２０７は、その正常動作中の複数の無線ユニット１０の中で、子局２０から見て、現在通信中の無線ユニット１０以外の無線ユニット１０でその無線ユニット１０の負荷が最小のものを選ぶ。この負荷が最小の無線ユニット１０（以下、無線ユニットｘとする）を、図８の無線ユニット選択表に従い選択する。図８の例では、無線ユニット負荷の５０％を選択切り替えの判定基準として例示している。図８の無線ユニット選択表の例では、現在通信中の無線ユニット１０の負荷が５０％を超えている場合で、無線ユニットｘの負荷が、現在通信中の無線ユニット１０の負荷の値以下のとき、無線ユニットｘを選択することになる。そうでない場合は、該当子機は、現在通信中の無線ユニット１０とそのまま通信を継続する。
【００２８】
なお、頻繁に通信する無線ユニット１０が切り替わらないように、図８に示すように無線ユニット選択表には不感帯を設ける。つまり、無線ユニットｘの負荷が現在通信中の無線ユニット１０の負荷より、さらに不感帯に対応する所定量分小さいことを選択切り替えの判定条件とする。また、選択切り替えの条件を満たす全子局２０が一斉に通信相手の無線ユニット１０を切り替えると、負荷バランスが不安定になるので、子局２０毎に、例えば子局２０のアドレスを基にした順番で切り替えるタイミングをずらし、選択切り替えに時間差を設ける。
【００２９】
このようにして無線ユニット負荷を基に無線ユニット１０の選択切り替えを判定することにより、子局２０は自動で、負荷の低い無線ユニット１０を選択して通信することができる。また、故障している無線ユニット１０を自動で回避することができ、別途グルーピングをしなくても、通信が可能となる。
【００３０】
（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態において図８に示した無線ユニット選択表の代わりに、図９の無線ユニット選択表を用いる。
【００３１】
本実施形態では、子局２０は、例えば、現在通信中の無線ユニット１０の負荷と、無線ユニットｘの負荷の差が大きいときは高い確率で、その差が低いときは低い確率で、その差がある規定値以下のときは確率０で、というように、上記負荷の差に応じた確率値（選択確率：図９の例では、確率１／４、１／８、１／３２、０を使用）を用いて無線ユニット１０の選択切り替えを行う。
【００３２】
上記選択確率としては、図９に示されるものの他、例えば、図１０に示すように、現在通信中の無線ユニット負荷−無線ユニットｘ負荷（差分）が、５０％を超えるときは１／４の確率を用い、現在通信中の無線ユニット負荷−無線ユニットｘ負荷が、ある規定値を超えかつ５０％未満のときは、０〜１／４の間をリニアに変化するような確率を用い、また、現在通信中の無線ユニット負荷-無線ユニットｘ負荷が、ある規定値以下のときは確率０とするような、上記差分を引数とする確率関数を採用した選択確率を用いてもよい。
【００３３】
本実施形態では、各子局２０は、確率で、通信する無線ユニット１０の選択切り替えを行うので、一斉に切り替わることがなく、従って、一斉に切り替わらないようにするための時間管理が不要となり、子局２０における管理制御が簡単となる。
【００３４】
（第３の実施形態）
本実施形態では、前述の第１の実施形態のものと異なり子局２０側の管理データとして、地域番号と、無線ユニット情報に受信診断用の情報（受信診断フラグまたは受信診断カウンタ）を付加したものを用いる。図１１に、その子局２０側の管理データを示す。また、この管理データに含まれる各無線ユニット情報の詳細を図１２Ａ、図１２Ｂに示す。
【００３５】
図１２Ａ，１２Ｂに示す受信診断フラグおよび受信診断カウンタは、図４に示す無線ユニット診断部２０６が作成し（受信状態が良好の場合、受信診断フラグを正常（＝０）とする、または受信診断カウンタの値をインクリメントあるいはデクリメントする）、作成した受信診断フラグまたは受信診断カウンタを、現在通信中の無線ユニット１０の無線ユニット情報の受信診断フラグまたは受信診断カウンタとしてセットする。この受信診断フラグまたは受信診断カウンタで示される受信診断結果は、図８または図９の無線ユニット選択表を用いた無線ユニット１０の選択の際の比較対象となる無線ユニット負荷よりも優先度を高くし、無線ユニット１０を選択する際に、受信状態が異常なまたは良好でない無線ユニット１０は比較対象から除外するようにする。なお、以下の条件のどちらかが成立したときは、無線通信の環境・状況が変わるので、管理データ内の無線ユニット情報の情報有効フラグを無効にセットして、該当の無線ユニット情報を無効にする。
【００３６】
（１）地域番号が変更になった。
（２）不在フラグが“不在”に、または故障フラグが“異常”になった。
【００３７】
本実施形態では、以上のように管理データを設定しこの管理データを利用することにより、マルチパスなどの影響により、無線ユニット１０としては正常に動作しているが、該当子局２０へは無線が届きにくい場合、より良い状態で通信ができる無線ユニット１０を選択できるようになる。
【００３８】
（第４の実施形態）
まず、前述の第１の実施形態における無線ユニット情報送信（図中のＵＩ送信）のタイミングを、図１３Ａと図１３Ｂに示す。図１３ＡはＣＳＭＡ（Carrier  Sense  Multiple  Access）などによる単一チャネルを使用した場合の例で、図１３Ｂは複数チャネルを使用した場合の例である。前述の第１の実施形態では、各無線ユニット１０間で無線ユニット情報送信を同期して行うことを前提としておらず、これらの図は、各無線ユニット１０間で同期しないで無線ユニット情報送信を行う場合を例示しており、各無線ユニット１０は定期的にＵＩ送信を行うがそのタイミングはランダムとなっている。
【００３９】
本実施形態では、各無線ユニット１０間で無線ユニット情報送信（ＵＩ送信）について同期をとるようにする。そのために、図１４に示すように、無線ユニット情報電文に同期時刻を付加する。無線ユニット情報電文に含まれる同期時刻は、送受信データ制御部１０５からプロトコル制御部１０６に渡される。プロトコル制御部１０６は、この同期時刻を基に、各無線ユニット１０間で次のＵＩ送信およびＵＩ受信のタイミングを合わせる同期制御のための同期時刻およびタイミングを送受信データ制御に与える。送受信データ制御は、プロトコル制御部１０６からの同期時刻およびタイミングに従って、ＵＩ送信およびＵＩ受信のための処理を行う。
【００４０】
図１５Ａは、本実施形態において、ＣＳＭＡなどによる単一チャネルを使用し、各無線ユニット１０が同期をとってＵＩ送信および受信を行う様子を例示した図である。各無線ユニット１０が、順番にＵＩ送信のタイミングでＵＩ送信を行い、他の無線ユニット１０がそれを受信する。この送受信の順番は、例えば各無線ユニット１０の無線ユニット番号順とする。このように、ＵＩ送信を行わない複数の無線ユニット１０が同一の無線ユニット情報電文を受信し、正常に受信できているか確認することにより、第１の実施形態における診断部１０３（図５に示す専用の回路）がなくても各無線ユニット１０の無線通信部１０２の診断も可能となる。
【００４１】
また、子局２０は、各無線ユニット１０によるＵＩ送信中は、受信した無線ユニット情報電文に含まれる同期時刻を基に、ＵＩ送信のタイミングでの自身からの電文の送信を控える。こうすることにより、無線送信の衝突が減り、また、各無線ユニット１０は、無線通信部１０２の診断および前述の受信診断を正確に行えるようになる。
【００４２】
図１５Ｂは、本実施形態において、複数チャネルを使用し、同期をとってＵＩ送信および受信を行う様子を例示した図である。この例では、同期時刻を基に、受信診断時（すなわちＵＩ送信が行われる期間）だけ、全無線ユニット１０は、同一チャネルを選択するようにする。この場合も、ＵＩ送信を行わない複数の無線ユニット１０が同一の無線ユニット情報電文を受信し、受信を行う各無線ユニット１０の送受信データ制御部１０５が、無線ユニット情報電文を正常に受信できているか確認することにより、第１の実施形態における診断部１０３（図３）がなくても無線通信部１０２の診断が可能となる。また、本例でも、無線ユニット１０によるＵＩ送信中は、該当チャネルを使用する子局２０は、受信した無線ユニット情報電文に含まれる同期時刻を基に、ＵＩ送信のタイミングでの自身からの送信を控える。こうすることにより、無線送信の衝突が減り、また、各無線ユニット１０は、無線通信部１０２の診断および前述の受信診断を正確に行えるようになる。
【００４３】
（第５の実施形態）
複数の無線ユニット１０を互いに近くに設置した場合、この複数の無線ユニット１０間で使用するチャネルを変えていても、いずれかの無線ユニット１０が送信した電波の影響が、子局２０の弱い電波を受信する無線ユニット１０に出る可能性がある。そこで、本実施形態では、各無線ユニット１０間でＵＩ送信を行うタイミングを合わせるようにする。
【００４４】
具体的には、第４の実施形態で説明した複数チャネルを使用する例において、第４の実施形態では、１つの無線ユニット１０がＵＩ送信を行い、他の無線ユニット１０が受信していたが、本実施形態では、図１６に示すように、各無線ユニット１０がＵＩ送信のタイミングを合わせて、一斉にＵＩ送信を行うようにする。
【００４５】
このように制御することにより、本実施形態では、各無線ユニット１０が子局２０からの送信電波を受信する際に、他の無線ユニット１０からも送信される無線ユニット情報電文の送信電波を受けないので、他の無線ユニット１０の送信電波による上記の影響を少なくすることができる。
【００４６】
以上、第１から第５の実施形態の無線通信システムについて説明した。以上で説明したように、第１から第５の実施形態の無線通信システムによれば、子局２０の移動や親局１１側の故障等により子局２０および親局１１間の接続の変動があっても、その際の手動によるグルーピングを必要とせず、自動で負荷調整を行いながら通信を継続することができる。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  無線ユニット
１１  親局
２０  子局
１０１  アンテナ
１０２  無線通信部
１０３  診断部
１０４  負荷計測部
１０５  送受信データ制御部
１０６  プロトコル制御部
１０７  他無線ユニット通信部
１０８  他無線ユニット診断部
１０９  無線ユニット番号設定部
１１０  地域番号設定部
１１１  無線ユニット登録部
２０１  アンテナ
２０２  無線通信部
２０３  送受信データ制御部
２０４  プロトコル制御部
２０５  無線ユニット情報抽出部
２０６  無線ユニット診断部
【図１】
2017195544.tif 000004
【図２】
2017195544.tif 000005
【図３】
2017195544.tif 000006
【図４】
2017195544.tif 000007
【図５】
2017195544.tif 000008
【図６】
2017195544.tif 000009
【図７】
2017195544.tif 000010
【図８】
2017195544.tif 000011
【図９】
2017195544.tif 000012
【図１０】
2017195544.tif 000013
【図１１】
2017195544.tif 000014
【図１２Ａ】
2017195544.tif 000015
【図１２Ｂ】
2017195544.tif 000016
【図１３Ａ】
2017195544.tif 000017
【図１３Ｂ】
2017195544.tif 000018
【図１４】
2017195544.tif 000019
【図１５Ａ】
2017195544.tif 000020
【図１５Ｂ】
2017195544.tif 000021
【図１６】
2017195544.tif 000022