(57)【要約】【課題】アプリケ−ションサービスを提供するネットワークを適切に形成できる無線通信システムを提供する。【解決手段】無線通信システム６では、パケット信号を交換して通信を行うマスター端末(親局)６０およびスレーブ端末(子局)６１によりネットワーク６Ａが構築されている。ここで、通信状態でない通信端末６２が通信可能な通信モードに設定された場合には、パケット信号を検出し、その情報に応じて通信端末６２を、ネットワーク６Ａと異なるネットワークのマスター端末、またはネットワーク６Ａを継承するネットワークのスレーブ端末に設定する。これにより、通信可能な状態となった通信端末６２をマスター端末またはスレーブ端末のいずれかとして適切に機能させることが可能であるため、アプリケ−ションサービスを提供するネットワークを適切に形成できる。【選択図】図６
2009095050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパケット信号を交換して通信を行う通信装置を有し、前記通信装置により所定のネットワークが構築される無線通信システムであって、
前記通信装置は、
前記所定のパケット信号を検出し、その情報を読み取る読取手段と、
前記所定のパケット信号の情報に応じて、前記通信装置を前記所定のネットワークにおける親局または子局に設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記設定手段は、前記所定のパケット信号が検出されない場合に、前記通信装置を前記親局に設定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記設定手段は、前記所定のパケット信号の情報が、前記通信装置の通信可能な範囲内にあるネットワークに加入不可能な状態であることを示すものである場合に、前記通信装置を前記親局に設定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記設定手段は、前記所定のパケット信号の情報が、前記通信装置の加入要求するネットワークに関連しないことを示すものである場合に、前記通信装置を前記親局に設定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記設定手段は、前記所定のパケット信号の情報が、前記通信装置の通信可能な範囲内にある１のネットワークに加入可能な状態であり、かつ前記通信装置の加入要求するネットワークに関連することを示すものである場合に、前記通信装置を、前記１のネットワークを継承する前記所定のネットワークにおける前記子局として設定可能とする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関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、ユーザが使用する携帯端末、ＰＨＳ等のスレーブ端末（子局）が、移動により、無線基地局であるマスター端末（親局）の通信可能な範囲を外れる場合、すなわち、ネットワークから離脱する場合がある。この場合、移動するスレーブ端末の近傍に他の無線基地局が存在すれば、この基地局がマスター端末となり、上記スレーブ端末との新たなネットワークを形成することで、ネットワークで提供している通話（アプリケーションサービス）を引き継ぎ、通話サービスを維持している。
【０００３】
また、スレーブ端末として携帯端末、ＰＨＳ等が使用される無線通信システムでは、無線基地局であるマスター端末と複数のユーザが使用するスレーブ端末とは、１対多通信となるアプリケーションサービス（通話）を提供するネットワークを形成している（例えば特許文献１参照）。ここでは、異なるネットワークの識別、分離については、それぞれの端末が別々のチャンネルを使用する１対１通信（ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ）により行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１９６４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、マスター端末が小型化して可搬性が向上すると、マスター端末の移動、周辺ノイズによる妨害、電源（バッテリー）切れ等により、このマスター端末がネットワークから離脱することが少なからず起こることが想定される。このように、マスター端末がネットワークから離脱すると、ネットワークの同期形成などのネットワークを統括的に制御する端末が存在しなくなり、適切なネットワークが形成できなくなる。すなわち、ネットワークに残ったスレーブ端末を使用するユーザにアプリケーションサービスを滞りなく提供することが不可能となってしまう。
【０００６】
また、同一規格（同一チャンネル）のスレーブ端末を持つユーザが増えると、これらのスレーブ端末により形成されるネットワークでは、別々のアプリケーションサービスを実行する複数のネットワークが空間的、時間的に無作為に隣接し形成されることとなる。ここでは、ネットワークの適切な構築が困難となるとともに、ユーザが所望するアプリケーションサービスを提供するネットワークへのスレーブ端末のエントリーを迅速に行うことが困難となる。つまり、適切なネットワークが形成できないため、ユーザに品質の良い環境が提供できなくなってしまう。
【０００７】
さらに、通信状態でない通信端末が通信モード（通信可能な状態）に設定された場合に、周辺の通信可能なネットワークに対して、この通信端末をマスター端末またはスレーブ端末のいずれかとして機能させなければ、この通信端末を含む適切なネットワークが形成できない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、アプリケ−ションサービスを提供するネットワークを適切に形成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】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、所定のパケット信号を交換して通信を行う通信装置を有し、前記通信装置により所定のネットワークが構築される無線通信システムであって、前記通信装置は、前記所定のパケット信号を検出し、その情報を読み取る読取手段と、前記所定のパケット信号の情報に応じて、前記通信装置を前記所定のネットワークにおける親局または子局に設定する設定手段とを備える。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る無線通信システムにおいて、前記設定手段は、前記所定のパケット信号が検出されない場合に、前記通信装置を前記親局に設定する。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る無線通信システムにおいて、前記設定手段は、前記所定のパケット信号の情報が、前記通信装置の通信可能な範囲内にあるネットワークに加入不可能な状態であることを示すものである場合に、前記通信装置を前記親局に設定する。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る無線通信システムにおいて、前記設定手段は、前記所定のパケット信号の情報が、前記通信装置の加入要求するネットワークに関連しないことを示すものである場合に、前記通信装置を前記親局に設定する。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１の発明に係る無線通信システムにおいて、前記設定手段は、前記所定のパケット信号の情報が、前記通信装置の通信可能な範囲内にある１のネットワークに加入可能な状態であり、かつ前記通信装置の加入要求するネットワークに関連することを示すものである場合に、前記通信装置を、前記１のネットワークを継承する前記所定のネットワークにおける前記子局として設定可能とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、所定のパケット信号の情報に応じて、通信装置を所定のネットワークにおける親局または子局に設定するため、この通信装置を含むネットワークが適切に形成できる。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、所定のパケット信号が検出されない場合に、通信装置を親局に設定するため、通信装置を適切に親局に設定できる。
【００１６】
また、請求項３の発明によれば、所定のパケット信号の情報が、通信装置の通信可能な範囲内にあるネットワークに加入不可能な状態であることを示すものである場合に、通信装置を親局に設定するため、通信装置を適切に親局に設定できる。
【００１７】
また、請求項４の発明によれば、所定のパケット信号の情報が、通信装置の加入要求するネットワークに関連しないことを示すものである場合に、通信装置を親局に設定するため、通信装置を適切に親局に設定できる。
【００１８】
また、請求項５の発明によれば、所定のパケット信号の情報が、通信装置の通信可能な範囲内にある１のネットワークに加入可能な状態であり、かつ通信装置の加入要求するネットワークに関連することを示すものである場合に、通信装置を、所定のネットワークにおける前記子局として設定可能とする。その結果、通信装置を適切に子局に設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
＜構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システム（ネットワーク）１の概略構成を示す図である。ここで、図１（ａ）は、ネットワーク１の正規な状態を示している。
【００２０】
ネットワーク１は、無線基地局（親局）としてのマスター端末１０と、３つの子局としてのスレーブ端末１１、１２、１３とで構成されている。そして、マスター端末１０およびスレーブ端末１１、１２、１３は、無線回線Ｋを介して１対多通信を行っている。
【００２１】
マスター端末１０は、ネットワーク通信の同期形成や、スレーブ端末１１、１２、１３のネットワーク１へのエントリーの認証を行う機能を有している。
【００２２】
また、ネットワーク１を形成している各端末１０、１１、１２、１３は、パケット通信、つまりパケットを一定のタイミングで送出し、受信することで相互の通信を行っている。
【００２３】
図２は、上記のパケットＰの構成の例を示す図である。また、図３は、ネットワーク１での通信単位となるフレームＦの構成の例を示す図である。
【００２４】
パケットＰは、同期コードＤ、識別コードＳ、ユーザデータＵ、および誤り検出コードＡで構成されている。
【００２５】
同期コードＤは、主にプリアンプルビットとＩＤビットとで構成されている。プリアンプルビットは、受信した信号からクロック再生を行い各端末の同期合わせのための固定パターンの情報である。ＩＤビットは、パケットの先頭を検出するための固定パターンの情報である。このような構成の同期コードＤにより、各端末は、識別コードＳ、ユーザデータＵ、および誤り検出コードＡの情報を適切に受信できることとなる。
【００２６】
識別コードＳは、パケットの種類（エントリーのための要求／認証パケット、ユーザデータ転送のためのパケット、再送パケット等）、通信端末の通信状態（ユーザデータ数、ネットワークへのエントリー可能／不可能状態の通知、エントリーへの要求／認証確認の通知、再送要求の通知等）等の情報を表示するものである。
【００２７】
ユーザデータＵは、音声、画像、制御信号等の各端末で処理されるデータ情報である。
【００２８】
誤り検出コードＡは、ＣＲＣ、パリティビット等によるパケット転送誤りを検出するための情報である。そして、転送誤りが検出された場合は、再送要求等が行われる。
【００２９】
フレームＦは、図３（ａ）のように、ネットワーク１を形成する各端末１０、１１、１２、１３の情報を表すパケット１０ｐ、１１ｐ、１２ｐ、１３ｐからなる配列の構成となっている。ここでは、マスター端末１０に対応するパケット１０ｐを先頭として、スレーブ端末１１、１２、１３に対応するパケット１１ｐ、１２ｐ、１３ｐが時系列的に続く順番となっている。
【００３０】
＜動作＞
上述した正規の状態のネットワーク１（図１（ａ））から、マスター端末１０が、移動、周辺ノイズによる妨害、電源（バッテリー）切れ等によって、ネットワーク１から離脱する場合についての動作を以下で説明する。
【００３１】
図１（ｂ）は、マスター端末１０が、ネットワーク１から離脱する場合を示す図である。
【００３２】
マスター端末１０が離脱する場合には、マスター端末１０の情報を表すパケット１０ｐが、フレームＦから欠落し、検出されなくなる。なお、この離脱は、スレーブ端末に設けられたフレームを監視する離脱検出手段により検出されることとなる。
【００３３】
マスター端末１０の離脱が検出された後、スレーブ端末１１、１２、１３は、所定の時間、例えば数フレームの間、それぞれの内部タイマにてネットワークの同期タイミングを維持し、マスター端末１０のパケット１０ｐの再検出を行う。これは、外部ノイズなどによってマスター端末１０が一時的にネットワーク１から離脱する場合には、マスター端末１０の早期の復帰を期待できるためである。
【００３４】
スレーブ端末１１、１２、１３は、フレームＦにおいてマスター端末１０のパケット１０ｐを再検出できれば、図１（ｃ）に示すように、マスター端末１０のネットワーク１への復帰となる。そして、ネットワーク１の正規な状態に戻ることとなる。
【００３５】
フレームＦにおいてマスター端末１０に対応するパケット１０ｐが再検出できないときは、各スレーブ端末１１、１２、１３のうち、図３（ａ）に示すフレームＦの配列でマスター端末１０の次にくるスレーブ端末１１を、マスター端末として機能させるようにする（マスター交代）。なお、このマスター交代は、スレーブ端末１１に設けられた制御手段により行われる。また、スレーブ端末１１は、当然にマスター端末に必要な機能（同期形成など）を兼ね備えている。
【００３６】
マスター交代後のネットワークは、図１（ｄ）に示すようなネットワーク１Ａの構成となる。また、このネットワーク１Ａで通信に使用されるフレームＦの構成は、図３（ｂ）に示すようになる。
【００３７】
ネットワーク１Ａでは、図１（ａ）においてマスター端末でなかったスレーブ端末１１が、マスター端末１１Ａとして機能し、他のスレーブ端末１２、１３との通信が行われる。
【００３８】
フレームＦの構成については、マスター端末に対応するパケット１０ｐが脱落したために、交代したマスター端末１１Ａに対応するパケット１１ｒがマスター端末のパケットとなる（図３（ｂ））。このようなフレームＦの構成によって、ネットワーク１で提供していたアプリケーションサービスが続行できることとなる。
【００３９】
以上の構成および動作により、マスター端末がネットワークから離脱しても、ネットワークに残ったスレーブ端末を使用するユーザにアプリケーションサービスを滞りなく提供できる。その結果、アプリケ−ションサービスを提供するネットワークを適切に形成することが可能となる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
＜構成＞
図４は、本発明の第２実施形態に係る無線通信システム２の概略構成を示す図である。
【００４１】
無線通信システム２は、隣接する２つのネットワーク３、４、および通信端末５１を備えている。ネットワーク３、４は、異なるアプリケーションを提供し、また通信端末５１は、ネットワーク３、４と通信を行っていない状態となっている。
【００４２】
ネットワーク３は、無線基地局（親局）としてのマスター端末３０、および３つの子局としてのスレーブ端末３１で構成されている。そして、マスター端末３０およびスレーブ端末３１は、無線回線Ｋを介して１対多通信を行っている。
【００４３】
ネットワーク４も、ネットワーク３と同様に、無線基地局（親局）としてのマスター端末４０、および４つの子局としてのスレーブ端末４１で構成されている。そして、マスター端末４０およびスレーブ端末４１は、無線回線Ｋを介して１対多通信を行っている。
【００４４】
マスター端末３０、４０は、ネットワーク通信の同期形成や、スレーブ端末３１、４１のネットワーク３、４へのエントリーの認証を行う機能を有している。
【００４５】
また、各端末３０、３１、４０、４１は、パケット通信、つまりパケットを一定のタイミングで送出し、受信することで相互の通信を行っている。この通信に使われるパケットは、図２に示す第１実施形態のパケットＰと同様の構成となっている。
【００４６】
＜動作＞
上述した構成のネットワーク３，４を識別、分離して、通信端末５１がネットワークにエントリーする動作を以下で説明する。
【００４７】
図５は、ネットワークの識別、分離動作を説明するフローチャートである。この動作は、通信端末５１における制御部（ＣＰＵ等）により行われる。以下、同図を参照して、その動作を説明する。
【００４８】
ステップＳ１では、パケット信号の受信レベルを比較して、信号強度の強いネットワークの順にパケットを選択する。つまり、受信可能なパケット信号の受信レベルを通信端末５１におけるＲＦ(Radio Frequency)回路により検出し、信号強度が高い順にネットワークのパケットを選択する。
【００４９】
ステップＳ２では、ステップＳ１で選択されたネットワークのパケットに、通信端末５１にとって確認するべきパケットが有るかを判定する。つまり、選択されたパケットの情報に基づき、通信端末５１にとってエントリーしたいネットワークであるかを判定する。確認するパケットが有る場合には、ステップＳ３に進み、確認するパケットがない場合にはエントリー未了となる。
【００５０】
ステップＳ３では、ネットワークのエントリー可能期間であるかを判定する。つまり、マスター端末は、そのネットワークへのエントリーが可能である場合に、エントリー可能な状態である信号（加入可能信号）をパケットＰの識別コードＳ（図２）に記録し、通信端末５１がこの識別コードＳを読み取ることにより、ネットワークへのエントリー可能な期間（状態）であるかを判定する。これにより、適切なタイミングでネットワークへのエントリーが可能となる。ここで、エントリー可能期間である場合には、ステップＳ４に進み、エントリー可能期間でない場合には、ステップＳ２に戻る。
【００５１】
ステップＳ４では、ネットワークに関するパスワードが同じであるかを判定する。つまり、通信端末５１が、パケットＰの識別コードＳに所定のパスワード（例えば『ＡＢＣ』）を記入し、この所定のパスワードと、ネットワーク固有のパスワードとが同一であるか、すなわち、マスター端末が、この所定のパスワードを受け付けるかを判定する。なお、この所定のパスワードは、例えば、ユーザが、ネットワークの使用契約の際などに任意に設定できるものである。これにより、ユーザは、パスワードが同じである場合に限って、ネットワークへのエントリーが可能で、ネットワークで提供されるアプリケーションサービスを受けられることとなる。例えば、ネットワーク３とネットワーク４とで違ったパスワードが設定されている場合には、通信端末５１がネットワーク３固有のパスワードを識別コードＳに書き込むと、ネットワーク３にエントリーが可能となるが、ネットワーク４にはエントリーが不可能となり、ネットワークの識別、分離が適切に行われることとなる。
【００５２】
ステップＳ４において、パスワードが同一の場合には、エントリーを終了し、パスワードが同一でない場合には、ステップＳ２に戻る。なお、通信端末５１のネットワークへのエントリーが終了すると、通信単位であるフレームのパケット配列にエントリーした通信端末５１のパケットが追加されることとなる。
【００５３】
以上の構成および動作により、周辺に存在する異なるネットワークの識別、分離を容易に行うことができ、目的のアプリケーションサービスを提供するネットワークへのエントリーを迅速に行える。その結果、アプリケ−ションサービスを提供するネットワークを適切に形成でき、端末を使用するユーザに品質の良い環境を提供できる。
【００５４】
＜第３実施形態＞
＜構成＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る無線通信システム（ネットワーク）を説明するための図である。
【００５５】
無線通信システム６は、ネットワーク６Ａと、通信状態でない通信端末６２とを備えている。
【００５６】
ネットワーク６Ａは、無線基地局（親局）としてのマスター端末６０、および３つの子局としてのスレーブ端末６１で構成されている。そして、マスター端末６０およびスレーブ端末６１は、無線回線Ｋを介して１対多通信を行っている。また、ネットワーク６Ａは、通信端末６２の通信可能な範囲内に位置している。
【００５７】
ネットワーク６Ａを形成している各端末６０、６１は、パケット通信、つまりパケットを一定のタイミングで送出し、受信することで相互の通信を行っている。この通信に使われるパケットは、図２に示す第１実施形態のパケットＰと同様の構成となっている。
【００５８】
＜動作＞
通信状態でない通信端末６２が、通信可能な通信モードに設定された場合についての動作を以下で説明する。この動作は、主に、通信端末６２がマスター端末、またはスレーブ端末に設定されるかの動作となる。
【００５９】
図７は、マスター端末／スレーブ端末に設定する動作を説明するフローチャートである。この動作は、通信端末６２における制御部（ＣＰＵ等）により行われる。以下、同図を参照して、その動作を説明する。
【００６０】
ステップＳ１１は、通信で用いられるパケットＰが検出されるかを判定する。つまり、通信端末６２が、通信モードに設定された場合、エントリーしたいネットワークが周囲に存在するかを確認するため、通信帯域のパケット信号の検出が行われる。そして、パケットが検出された場合にはステップＳ１２に進み、検出されなかった場合にはステップＳ１５に進む。
【００６１】
ステップＳ１２では、通信可能な範囲内のネットワーク６Ａがエントリー可能な状態であるかを判定する。つまり、パケットＰの識別コードＳに、ネットワーク６Ａへエントリー可能な状態であることが表示されているかを判定する。エントリー可能な状態である場合には、ステップＳ１３に進み、エントリー不可能な状態である場合には、ステップＳ１５に進む。
【００６２】
ステップＳ１３では、通信端末６２がエントリー要求するネットワークであるかを判定する。つまり、パケットＰの識別コードＳに、エントリー要求するネットワークに関連する情報が表示されているかを判定する。ネットワーク６Ａがエントリー要求するネットワークである場合には、ステップＳ１４に進み、エントリー要求するネットワークでない場合には、ステップＳ１５に進む。
【００６３】
ステップＳ１４では、通信端末６２は、ネットワーク６Ａを継承するネットワークにおけるスレーブ端末として設定が可能となる。すなわち、ネットワーク６Ａにエントリーする場合に、エントリーを要求するパケットを送出することにより、マスター端末に通知して、通信端末６２はスレーブ端末に設定される。なお、通信端末６２がスレーブ端末に設定されると、通信単位であるフレームのパケット配列に、スレーブ端末に設定された通信端末６２のパケットが追加され、通信端末６２とネットワーク６Ａとで形成されるネットワークが構築される。
【００６４】
ステップＳ１５では、通信端末６２はマスター端末に設定される。そして、マスター端末に設定されると、他の通信端末にエントリー可能であることを示すためパケットが送出され、ネットワーク６Ａと異なるネットワークの構築が行われる。
【００６５】
以上の構成および動作により、通信端末が通信可能な状態となった場合に、この通信端末をマスター端末またはスレーブ端末のいずれかとして適切に機能させることが可能であるため、アプリケーションサービスを提供するネットワークを適切に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信システム１の概略構成を示す図である。
【図２】パケットＰの構成の例を示す図である。
【図３】フレームＦの構成の例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る無線通信システム２の概略構成を示す図である。
【図５】ネットワークの識別、分離動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態に係る無線通信システム６を説明するための図である。
【図７】マスター端末／スレーブ端末に設定する動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１、２、６  無線通信システム
１、２、３、４、６Ａ  ネットワーク
１０、３０、４０、６０  マスター端末（親局）
１１、１２、１３、３１、４１、６１  スレーブ端末（子局）
５１、６２  通信端末
Ｆ  フレーム
Ｐ  パケット
Ｓ  識別コード
【図１】
2009095050.tif 000003
【図２】
2009095050.tif 000004
【図３】
2009095050.tif 000005
【図４】
2009095050.tif 000006
【図５】
2009095050.tif 000007
【図６】
2009095050.tif 000008
【図７】
2009095050.tif 000009