JPH11355298A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中継局の設置を要することなく、一定エリア
内に無線通信のネットワークシステムを経済的に構築で
き、しかも子局が送信不可となったとき、その送信不可
となった子局を親局で把握して無駄なアクセスを防止で
きるようにする。 【解決手段】 一定エリア内に点在された複数の無線子
局１Ａ〜１Ｊには、特定子局から送信されるデータ信号
を受信したとき予め定められている優先順位に基づき複
数の送信先子局を通信リンクが確立されるように動作さ
せ、かつ、送信先子局から送信元子局への応答信号がな
くて通信リンクが確立されなかった場合、その応答信号
のなかった子局のアドレス情報を付加したデータ信号を
優先順位が次位の送信先子局に送信する手段が設けられ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば管路の複数
箇所に設置したポンプやオートメーション工場の複数箇
所に設置した設備機器の状況を中央管理所に通報するよ
うな場合等に適用される無線通信システムに関し、詳し
くは、小規模の一定エリア内に複数の無線子局を点在さ
せ、これら複数の無線子局と一つの親局との間に亘って
空間を伝送媒体とする電波によって各種のデータ信号を
伝送するようになした無線通信システムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種の無線通信システムは自由空間を
伝送路とするものであって、伝送局相互間には連続的な
有線設備を必要としないことから、山岳地帯のような地
域はもちろん、地下設備の増加及び交通事情などにより
有線設備の布設が困難な状況にある大都市であっても回
線を容易に作成することが可能であるとともに、非常災
害時にも障害区間を簡易な設備で速やかに復旧すること
が可能であり、有線方式に比べて回線全体の低廉化を図
ることができるという特長を有している。

【０００３】ところで、自由空間を伝送媒体とする無線
通信の導入にあたっては、電力会社や電鉄会社、放送会
社、警察などの数多くの機関が使用している無線通信用
電波と相互干渉しないようにするために、電波法によっ
て送信出力や変調方式などに規制がかけられている。し
たがって、広い範囲に亘る無線通信方式を得るためには
その送信出力を上げる必要があるけれども、送信出力は
自由に選定することができず、このことが伝送容量及び
伝送範囲の拡大を制限する要因となっている。

【０００４】このような事情のもとで、比較的広くて長
い範囲に亘る伝送回線を確保する無線通信システムとし
て、従来、送信出力によって定まる一定の間隔ごとに中
継局を設置し、子局からの送信により減衰した電波を中
継局で増幅した後、次の中継局へ送り出すといった中継
式の無線通信システムが提案され実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の中継式
無線通信システムにおいては、中継用送受信装置（中継
機）など中継局の設備に多大な創設費を要するばかりで
なく、中継局は多くの場合、見通し距離を大きくとるた
めに山上僻地などに設置されることが多く、そのために
巡回保守などにかなりの労力、費用を要するという問題
がある。特に、無線通信を一定エリア内でネットワーク
化する場合において、上記の中継式は経済面、保守面な
どに大きな問題があり、有線方式との比較による有利性
を十分に確保できないという技術的課題があった。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、送信出力のいかんにかかわらず中継局の設置を要す
ることなく、比較的広くて長い範囲に亘る一定エリア内
にネットワークされた伝送回線を経済的に構築すること
ができ、しかも、故障等により送信不可となった子局の
情報も所定のデータ信号と共に親局に通報して無駄なア
クセスを防止することができる無線通信システムを提供
することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る無線通信システムは、一定エリア内に
点在する複数の無線子局と一つの親局との間に亘って、
空間を伝送媒体とする電波によってデータ信号を伝送す
る無線通信システムであって、各無線子局はそれぞれ、
送信電波を受信可能な範囲内にある複数の他の子局に対
して予め定められている優先順位に基づいてアドレスを
含めたデータ信号を送信する手段と、特定の子局からの
送信電波の受信状態において、受信データ信号中のアド
レスをチェックして自己子局のアドレスと一致している
ときは送信元子局に応答信号を送信して両子局間に亘る
通信リンクが確立されるように動作する手段と、優先順
位が上位の送信先子局から送信元子局への応答信号がな
く通信リンクが確立しないとき、該送信元子局はその応
答信号のなかった優先順位上位の子局のアドレス情報を
付加したデータ信号を優先順位が次位の子局に送信する
手段とを備えていることを特徴とするものである。

【０００８】上記構成の本発明では、一定エリア内に点
在する複数の無線子局が中継局の役割を果たし、比較的
広くて長い範囲に亘ってネットワークされた伝送回線を
構築することになるので、送信出力の関係から点在子局
のうち複数の子局が親局に対してダイレクト通信できな
い位置に存在する場合であっても、中継用送受信装置
（中継機）などを備えた特別な中継局の設置を要するこ
となく、上記一定エリア内のあらゆる子局から親局への
無線通信を可能として、送信出力のいかんにかかわらず
無線通信のネットワーク化を経済的に構築することが可
能である。

【０００９】また、特定の子局から送信されたとき、複
数の送信先子局が優先順位の上位のものから送信先子局
との間に亘る通信リンクを確立してデータ信号を受信
し、次の子局にデータ信号を送信するといったように、
データ信号を親局にダイレクトに送信できない箇所から
もネットワーク化された複数の伝送回線を経て親局に確
実に伝送させることが可能である。

【００１０】その上、優先順位が上位の送信先子局が故
障等して送信不可となり送信元子局への応答信号がない
ときは、その応答信号のなかった優先順位上位の子局の
アドレス情報を付加したデータ信号を優先順位が次位の
子局に送信して最終的に送信不可子局のアドレス情報を
所定のデータ信号と共に親局に送信することにより、そ
れを受信する親局において送信不可状態にある子局を把
握させることが可能であり、これによって、それ以降に
おけるデータ信号の通信に際して、送信不可状態にある
子局を含む伝送回線に対する無駄なアクセスを防ぐこと
が容易であるとともに、送信不可状態にある子局に対す
る復旧対策等も速やかに実行することができる。

【００１１】特に、上記の無線通信システムにおいて、
請求項２に記載のように、親局に、子局からのデータ信
号を受信したとき、そのデータ信号中に応答信号がなか
った子局アドレス情報の有無を判定して有りのとき、そ
の子局アドレス情報を保存し蓄積する手段と、蓄積され
た子局アドレス情報値が設定値以上になったとき、送信
不可と判定してその送信不可子局との間に亘り送信電波
が届く範囲にある他の子局に対して送信不可子局の発生
を送信し通知する手段とを備えた構成を採用することに
より、応答信号のなかった子局アドレス情報値が一つで
なく、設定値以上になったことで、送信不可と判定する
ため、子局の一時的な応答動作のミスや伝送回路の一時
的な混線などが原因で応答信号が送信されなかったに過
ぎない場合でもその子局が送信不可と判定されるような
誤動作を防ぐことができる。また、実際に送信不可子局
が発生したときは、その発生を他の通信手段を使用する
ことなく、ネットワーク化された複数の伝送回線を経て
親局から送信不可子局からの送信電波を受信可能な範囲
にある他の子局に通知して無駄なアクセスを素早く防止
することができる。

【００１２】上記の無線通信システムにおいて、データ
信号を送信する無線子局の構成としては、請求項３に記
載のように、各無線子局それぞれに、自局からの送信電
波の届く範囲にある複数の子局を送信先に設定し、か
つ、それら複数の送信先子局に対する送信優先順位を予
め付与する構成、あるいは、請求項４に記載のように、
上記各無線子局それぞれに、自局が送信電波の届く範囲
にある他の子局が送信元になった場合の送信優先順位を
付与する構成、のいずれを採用してもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
もとづいて説明する。図１は本発明に係る無線通信シス
テムの概念図であり、同図において、１Ａ，１Ｂ，１
Ｃ，…，１Ｊはそれぞれ一定エリア内に点在された複数
の無線子局、２は一つの親局であって、上記各無線子局
１Ａ〜１Ｊから親局２に自由空間を伝送媒体とする電波
によってデータ信号が伝送されるように構成されてい
る。

【００１４】上記各無線子局１Ａ〜１Ｊは、図２に示す
ように、接点データやアナログデータなどを計測する計
測部３と、この計測部３による計測データを通信手順に
のっとったフォーマットで通信用データ信号を作成する
通信データ生成部４と、その通信用データ信号を電波に
よって伝送するときに適した信号に変換（変調）する信
号変換部５と、その変換されたデータ信号の電波をアン
テナ６を介して送受信する無線部７と、上記信号変換部
５及び無線部７の動作を制御して送受信の制御を行なう
通信制御部８とを備えている。

【００１５】上記構成の無線子局１Ａ〜１Ｊにおける上
記通信データ生成部４には、該通信データ生成部４で上
記通信用データ信号を作成するとき、送信電波を受信可
能な範囲にある２つの他の子局への送信先が予め優先順
位を付けて各々設定入力されるとともに、それら２つの
送信先子局のアドレスが各々記入される。例えば子局１
Ｉを送信元とする場合は、子局１Ａと１Ｃが送信先に設
定され、かつ、送信元子局１Ｉから送信先子局１Ａへの
送信が優先するように設定されるとともに、子局１Ａの
アドレスを含めたデータ信号が作成される。また、子局
１Ａを送信元とする場合の送信先子局は１Ｂと１Ｅであ
り、子局１Ｂが優先するように設定されている。なお、
各子局１Ａ〜１Ｊをそれぞれ送信元とした場合の２つの
送信先の優先順位は図１中のが上位、が下位であ
る。

【００１６】また、上記２つの送信先子局、例えば１Ａ
と１Ｃの優先順位は、空間距離の小さい１Ａほど優先順
位が上位であるように設定するのが一般的であるが、例
えば伝送回線の途中に空間伝搬損失の大きい遮蔽物など
が存在するような場合は、受信感度を考慮して空間距離
が長くても空間伝搬損失の小さい１Ｃ側ほど優先順位が
上位であるように設定してもよい。

【００１７】つぎに、上記構成の無線通信システムによ
るデータ信号の通信時の子局の動作について図３のフロ
ーチャートを参照して説明する。例えば無線子局１Ｉに
おける計測部３での計測データに異常があって、接点や
被計測機器に故障が発生したり、あるいは、公衆電話回
線等を介して親局２から子局１Ｉにデータ通信の要求が
あったりした場合、該子局１Ｉの通信データ生成部４は
計測部３による計測データを通信手順にのっとったフォ
ーマットで通信用データ信号を作成する。このとき、送
信電波を受信可能な範囲にある２つの送信先子局１Ａ，
１Ｃの優先順位をチェックするとともに、優先順位が上
位の送信先子局１Ａのアドレスを含めたデータ信号を作
成し、かつ、信号変換された後、通信部７から電波が送
信され、その電波の届く範囲にある２つの送信先子局１
Ａ，１Ｃが呼び出される（ステップＳ１１〜Ｓ１４）。

【００１８】上記子局１Ｉからの送信電波を受信可能な
２つの送信先子局１Ａ，１Ｃはそれぞれ送信データ信号
中のアドレスをチェックしてそのアドレスが自己子局の
アドレスと一致し、優先順位が上位に設定されている子
局１Ａのみが送信元子局１Ｉに対して応答（アンサー）
信号を送信し、このアンサー信号を送信元子局１Ｉは受
け取る（ステップＳ１５）。

【００１９】もしこのとき、優先順位が上位の送信先子
局１Ａからアンサー信号が所定時間内に戻ってこなかっ
た場合には、次位の送信先子局の優先順位をチェック
し、送信先子局１Ｃがあるとき、上記送信元子局１Ｉに
おいて送信データ信号中のアドレス部分を優先順位が次
位の送信先子局１Ｃのアドレスに変更するとともに、ア
ンサー信号が戻ってこなかった優先順位上位の送信先子
局１Ａのアドレス情報を付加したデータ信号を作成し、
かつ、信号変換した後、その通信部７から電波を再送信
する。そして、この再送信電波を受信する２つの送信先
子局１Ａ，１Ｃのうち、変更後のアドレスと一致する自
己アドレスを持つ優先順位が次位の送信先子局１Ｃのみ
が送信元子局１Ｉに対してアンサー信号を送信する（ス
テップＳ１６〜Ｓ１８，Ｓ１３〜Ｓ１５）。

【００２０】上記のようにして、２つの送信先子局１
Ａ，１Ｃのいずれかが応答したならば、送信元子局１Ｉ
と送信先子局１Ａまたは１Ｃとの間の通信リンク処理が
行なわれて両局間に亘る通信リンクが確立し、その状態
で、送信元子局１Ｉから送信先子局１Ａまたは１Ｃへデ
ータ信号が送信される（ステップＳ１９〜Ｓ２１）。

【００２１】また、上記送信元子局１Ｉから送信先子局
１Ａまたは１Ｃへのデータ信号の送信が完了したなら
ば、次に子局１Ａまたは１Ｃを送信元にしてそれぞれ２
つの送信先子局１Ｂ，１Ｆまたは１Ｅ，１Ａへの送信が
行なわれ（ステップＳ２２）、さらに１Ｂまたは１Ｅか
ら親局２への送信が行なわれ、これによって、故障の発
生あるいはデータ通信の要求があった子局１Ｉのデータ
信号が複数の子局を中継局として親局２へ伝送されるこ
とになる。

【００２２】ここで、優先順位が上位の送信先子局１Ａ
が送信不可状態で送信元子局１Ｉへのアンサー信号がな
かった場合は、その送信先子局１Ａのアドレス情報を付
加したデータ信号が優先順位が次位の送信先子局１Ｃか
ら２つの子局１Ｂ，１Ｆまたは１Ｅ，１Ａを通して親局
２へ送信される。

【００２３】以下、同様にして１つの送信元子局から２
つの送信先子局への送信が行なえない場合は、その送信
元の子局に返信して別の伝送回線に切換えることによっ
て、データ信号を確実に親局２に伝送することが可能で
ある。

【００２４】一方、図４は無線通信時の親局２の動作を
説明するフローチャートであり、親局２は、無線子局か
らのデータ信号を受信したとき、そのデータ信号中に、
アンサー信号がなくて送信不可状態にある子局アドレス
情報が付加されているか否かを判定し、送信不可の子局
アドレス情報が付加されているときは、その子局アドレ
ス情報をメモリに保存し蓄積する。ここで、既に同じ子
局、たとえば子局１Ａのアドレス情報が保存されている
場合はそのアドレス情報値をインクルメント（＋１）す
る（ステップＳ３０〜Ｓ３２）。

【００２５】そして、メモリに蓄積された同一子局のア
ドレス情報値Ｐが設定値Ｎ以上になったとき（Ｐ≧Ｎ）
は、そのアドレス情報に該当する子局、たとえば子局１
Ａが故障などによって送信不可と判定して、その送信不
可と判定された子局との間に亘り送信電波の届く範囲に
ある他の子局、たとえば１Ｉ，１Ｂ，１Ｅ，１Ｃ，１Ｈ
に対して送信不可子局の発生を送信し通知する（ステッ
プＳ３３〜Ｓ３５）。このように、アンサー信号のなか
った子局アドレス情報値Ｐが一つでなく、設定値Ｎ以上
になったことで、送信不可と判定するため、子局の一時
的な応答動作のミスや伝送回路の一時的な混線などが原
因で応答信号が送信されなかったに過ぎない場合でもそ
の子局が送信不可と判定されるような誤動作を防止でき
る。また、実際に送信不可子局が発生したときは、その
発生を他の通信手段を使用することなく、ネットワーク
化された複数の伝送回線を経て親局２から送信不可子局
との間に亘り送信電波の届く範囲にある他の子局に通知
することで、それ以降の通信において無駄なアクセスを
防止することができる。

【００２６】なお、上記の実施形態では、一つの送信元
子局１Ａ〜１Ｊにそれぞれ２つの送信先を設定したもの
で説明したが、３つ以上の送信先を設定してもよい。

【００２７】また、上記の実施形態では、各無線子局１
Ａ〜１Ｊそれぞれに、自局が送信元となったとき、その
送信電波の届く範囲にある複数（２つ）の送信先子局に
対する送信優先順位を予め付与させる構成としたものに
ついて説明したが、各無線子局１Ａ〜１Ｊそれぞれに、
自局が送信電波の届く範囲にある他の子局を送信元とす
る送信先になった場合の送信優先順位が付与される構成
としてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、一定エ
リア内に点在させた複数の無線子局が中継局の役割を果
たすように構成しているので、中継用送受信装置（中継
機）などを備えた特別な中継局の設置を要することな
く、一定エリア内のあらゆる子局から親局への無線通信
を可能として、電波法により送信出力が規制されるにも
かかわらず無線通信のネットワークシステムを非常に経
済的に構築することができる。しかも、特定の子局から
のデータ信号の送信時には複数の送信先子局が予め定め
られている優先順位に基づいて自局と送信元子局との間
に亘る通信リンクを確立するように動作し、それでも複
数の送信先子局が不通であるときは他の送信先子局への
送信を試みることによって、データ信号を親局にダイレ
クトに送信できない箇所からもネットワーク化された複
数の伝送回線を経て親局に確実に伝送させることができ
る。

【００２９】その上、優先順位が上位の送信先子局が故
障等して送信不可となったときは、その優先順位上位の
子局のアドレス情報を付加したデータ信号を優先順位が
次位の子局に送信して最終的に送信不可子局のアドレス
情報を所定のデータ信号と共に親局に送信させ、親局に
おいて送信不可状態にある子局を把握させることが可能
であるから、子局が故障などによって送信不可となった
以降におけるデータ信号の通信に際して、送信不可状態
にある子局を含む伝送回線に対する無駄なアクセスを防
ぐことが容易であるとともに、送信不可状態にある子局
に対する復旧対策等も速やかに実行することができると
いう効果を奏する。

【００３０】特に、請求項２に記載の発明によれば、子
局の一時的な応答動作のミスや伝送回路の一時的な混線
などが原因で応答信号が送信されなかったに過ぎない場
合に子局が送信不可と判定されるような誤動作を防ぐこ
とができるとともに、実際に送信不可子局が発生したと
きは、その発生を他の通信手段を使用することなく、ネ
ットワーク化された複数の伝送回線を経て親局から送信
不可子局からの送信電波を受信可能な範囲にある他の子
局に通知して無駄なアクセスを素早く防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無線通信システムの概念図であ
る。

【図２】同上システムにおける無線子局の概略構成図で
ある。

【図３】同上システムによるデータ信号の無線通信時の
子局の動作を説明するフローチャートである。

【図４】同上システムにおけるデータ信号の無線通信時
の親局の動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｊ 無線子局 ２ 親局 ４ 通信データ生成部 ５ 信号変換部 ７ 無線部 ８ 通信制御部

フロントページの続き (72)発明者 川勝 啓行 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定エリア内に点在する複数の無線子局
   と一つの親局との間に亘って、空間を伝送媒体とする電
   波によってデータ信号を伝送する無線通信システムであ
   って、 各無線子局はそれぞれ、送信電波を受信可能な範囲内に
   ある複数の他の子局に対して予め定められている優先順
   位に基づいてアドレスを含めたデータ信号を送信する手
   段と、 特定の子局からの送信電波の受信状態において、受信デ
   ータ信号中のアドレスをチェックして自己子局のアドレ
   スと一致しているときは送信元子局に応答信号を送信し
   て両子局間に亘る通信リンクが確立されるように動作す
   る手段と、 優先順位が上位の送信先子局から送信元子局への応答信
   号がなく通信リンクが確立しないとき、該送信元子局は
   その応答信号のなかった優先順位上位の子局のアドレス
   情報を付加したデータ信号を優先順位が次位の子局に送
   信する手段とを備えていることを特徴とする無線通信シ
   ステム。
2. 【請求項２】 上記親局は、子局からのデータ信号を受
   信したとき、そのデータ信号中に応答信号がなかった子
   局アドレス情報の有無を判定して、有りのとき、その子
   局アドレス情報を保存し蓄積する手段と、 蓄積された子局アドレス情報値が設定値以上になったと
   き、送信不可と判定してその送信不可子局との間に亘り
   送信電波の届く範囲にある他の子局に対して送信不可子
   局の発生を送信し通知する手段とを備えている請求項１
   に記載の無線通信システム。
3. 【請求項３】 上記各無線子局には、自局からの送信電
   波の届く範囲にある複数の子局が送信先に設定され、か
   つ、それら複数の送信先子局に対する送信優先順位が予
   め付与されている請求項１または２に記載の無線通信シ
   ステム。
4. 【請求項４】 上記各無線子局には、自局が送信電波の
   届く範囲にある他の子局が送信元になった場合の送信優
   先順位が付与されている請求項１または２に記載の無線
   通信システム。