JP3882354B2 - 無線通信方法及び無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアナログコードレス電話システムのように、親局と一又は複数の子局が無線接続され、該親局と該子局の間で各種データを送受信可能な無線通信システムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、広く普及しているアナログコードレス電話システムにおいては、多数の通話チャネルの中から、未使用の通話チャネルを選択して親局と子局の間の通信を行い、選択された通話チャネルではＦＭ変調された音声信号が全二重方式で送受信される。一方、通話中や通話の前後において音声以外のデータを親局と子局の間で送受信したいことがある。例えば、子局からダイヤル情報を親局に送信したり、親局から電話回線の接続状態を子局に送信したりする場合である。このような場合は、上記通話チャネルを用いてパケット化されたデータをＭＳＫ等を用いて送受信する。
【０００３】
このとき、ＣＰＵの処理能力の制限などから、データパケットの送受信については半二重方式とするのが一般的である。従って、親局又は子局のうち一方が送信動作を行う場合は、他方からデータパケットを受信中でないことを確認後、データパケットを送信する。そして、他方がデータパケットを受信すると、応答パケットを返すようにする。送信を行った側は応答パケットが返ってこない場合は、データパケットを送信した時点から一定の再送待機時間経過後に、このデータパケットを再送するようにして確実にデータ送受信がなされるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した方法でデータ送受信を行うアナログコードレス電話システムにおいては、親局と子局は互いに相手側からデータパケットを受信するタイミングは予測できないため、同時にデータパケットを送信する場合が起こり得る。この場合は、親局及び子局から送信されるデータパケットが衝突するので、共に相手からのデータパケットを受信できず、双方とも応答パケットが返ってこないため、データパケットの再送を試みることになる。
【０００５】
このとき、親局及び子局で上記再送待機時間が同じに設定されている場合は、親局及び子局により再送されるデータパケットも再び衝突するという事態を招く。これを避けるため、再送待機時間をランダムに切り換える方法が考えられる。しかし、この方法では、データパケットが衝突した場合、親局と子局から再送されたデータパケットのうち、どちらが先に受信されるのか予想できず、再送に要する時間も伸び縮みし、再びデータパケットが衝突する可能性もあるので、データ送受信が不安定になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、親局と子局の間で半二重方式によるデータ送受信を行う場合に、データパケットの衝突時に適切な再送を行うことができ、安定したデータ送受信を簡易な制御で行うことが可能な無線通信方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の無線通信方法は、親局と一又は複数の子局が無線接続され、該親局と該子局はそれぞれデータをパケット化して半二重方式によるデータ送受信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記親局及び前記子局は、送信したデータパケットに対する応答パケットが受信されない場合は、該データパケットの送信後、所定の再送待機時間が経過した時点で、該データパケットを再送すると共に、前記親局と前記子局の一方の前記再送待機時間Ｔｂ１は、他方の前記再送待機時間Ｔｂ２、送信された前記データパケットが受信されるまでの遅延時間Ｔｄ、及び該データパケットの時間幅Ｔｐに対し、Ｔｂ１＞Ｔｂ２＋２Ｔｄ＋Ｔｐの関係を満たすよう設定されることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、無線通信システムにおいて、親局から子局に、あるいは子局から親局にデータパケットを送信するとき、これに対する応答パケットを受信しない場合、所定の再送待機時間が経過するタイミングで送信済みのデータパケットを再送する。このとき、親局と子局のうち一方の再送待機時間Ｔｂ１を、他方の再送待機時間Ｔｂ２と、送信から受信までの遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突した場合でも、一方のデータパケットが確実に先に再送されるので、安定したデータの送受信を行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の無線通信方法は、請求項１に記載の無線通信方法において、前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、親局の再送待機時間Ｔｂ１を、子局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、子局のデータパケットが優先的に再送されるので、子局からダイヤル情報などのデータ送信が頻繁になされるコードレス電話システム等に適したデータ送受信を行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の無線通信方法は、請求項１に記載の無線通信方法において、前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、子局の再送待機時間Ｔｂ１を、親局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、親局のデータパケットが優先的に再送されるので、親局からの回線接続情報などの重要度の高いデータを確実に送信したい場合に適したデータ送受信を行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の無線通信方法は、請求項１に記載の無線通信方法において、前記親局及び前記子局は、データ送受信に際し該親局と該子局の何れを優先させるかを指示する優先コマンドを送受信すると共に、該優先コマンドにより前記子局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定され、該優先コマンドにより前記親局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定される特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、予め親局と子局の間で優先コマンドを送受信し、データ送受信の際、どちらを優先させるかを指示しておく。そして、親局と子局のうち優先が指示されない側の送信待機時間Ｔｂ１を、優先が指示される側の送信待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、状況に応じて優先させたい側のデータパケットが確実に先に再送されるので、安定かつ柔軟性の高いデータの送受信を行うことができる。
【００１５】
請求項５に記載の無線通信システムは、親局と一又は複数の子局が無線接続され、該親局と該子局はそれぞれデータをパケット化して半二重方式によるデータ送受信を行う無線通信システムであって、前記親局及び前記子局は、送信したデータパケットに対する応答パケットが受信されない場合は、該データパケットの送信後、所定の再送待機時間が経過した時点で、該データパケットを再送する手段を備え、前記親局と前記子局の一方の前記再送待機時間Ｔｂ１は、他方の前記再送待機時間Ｔｂ２、送信された前記データパケットが受信されるまでの遅延時間Ｔｄ、及び該データパケットの時間幅Ｔｐに対し、Ｔｂ１＞Ｔｂ２＋２Ｔｄ＋Ｔｐの関係を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、無線通信システムにおいて、親局から子局に、あるいは子局から親局にデータパケットを送信するとき、これに対する応答パケットを受信しない場合、所定の再送待機時間が経過するタイミングで送信済みのデータパケットを再送する。このとき、親局と子局のうち一方の再送待機時間Ｔｂ１を、他方の再送待機時間Ｔｂ２と、送信から受信までの遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突した場合でも、一方のデータパケットが確実に先に再送されるので、無線通信システムにおけるデータの送受信が安定に行われる。
【００１７】
請求項６に記載の無線通信システムは、請求項５に記載の無線通信システムにおいて、前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、親局の再送待機時間Ｔｂ１を、子局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、子局のデータパケットが優先的に再送されるので、子局からのダイヤル情報などのデータ送信頻度が高い場合に適切なデータ送受信を行うコードレス電話システム等の無線通信システムが提供される。
【００１９】
請求項７に記載の無線通信システムは、請求項５に記載の無線通信システムにおいて、前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、子局の再送待機時間Ｔｂ１を、親局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、親局のデータパケットが優先的に再送されるので、親局からの回線接続情報などの重要度の高いデータを確実に送信する場合に適切なデータ送受信を行う無線通信システムが提供される。
【００２１】
請求項８に記載の無線通信システムは、請求項５に記載の無線通信システムにおいて、前記親局及び前記子局は、データ送受信に際し該親局と該子局の何れを優先させるかを指示する優先コマンドを送受信する手段を備え、該優先コマンドにより前記子局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定され、該優先コマンドにより前記親局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、予め親局と子局の間で優先コマンドを送受信し、データ送受信の際、どちらを優先させるかを指示しておく。そして、親局と子局のうち優先が指示されない側の送信待機時間Ｔｂ１を、優先が指示される側の送信待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、状況に応じて優先させたい側のデータパケットが確実に先に再送されるので、無線通信システムにおけるデータの送受信を安定にし、かつ柔軟性を高くすることができる。
【００２３】
請求項９に記載の無線通信システムは、請求項５から請求項８の何れかに記載の無線通信システムにおいて、前記無線通信システムは、電話回線に接続されたコードレス電話システムであることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、コードレス電話システムにおいて、親局と子局の間でデータの送受信を行う場合に、上述したような再送待機時間の制御を行うようにした。よって、通話チャネルを利用して半二重で必要なダイヤル情報、回線接続情報等を伝送する場合に、コストを増大させず簡易な制御で安定なデータ送受信を行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。ここでは、親局と複数の子局を備え、２５０ＭＨｚ帯／３８０ＭＨｚ帯を使用して、全二重方式による音声信号の送受信及び半二重方式による各種データの送受信を行うアナログコードレス電話システムに対して本発明を適用した場合の実施の形態を説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係るコードレス電話システムのシステム構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るコードレス電話システムは、電話回線に接続される親局１と、親局１と無線接続される子局２、子局３を含んで構成されている。なお、子局の台数は更に多くしてもよいが、簡単のため２台のみ子局を含む場合について説明する。
【００２７】
図１において、親局１と子局２、３の間の無線接続に際し、親局１の送信周波数及び子局２、３の受信周波数は３８０ＭＨｚ帯が用いられ、子局２、３の送信周波数及び親局１の受信周波数は２５０ＭＨｚ帯が用いられる。そして、それぞれの周波数帯においては、全部で８９チャネルの無線チャネルが確保される。無線チャネルのうち大部分は通話チャネルとして割り当てられるが、予め定められた一部の無線チャネルは制御チャネルとして使用される。親局１と子局２、３はまず制御チャネルを用いて無線接続を確立し、空きチャネルであることが確認された一の通話チャネルを用いて以後の無線通信を行う。
【００２８】
例えば、子局２が親局１を介して電話回線による通話を行っている場合には、子局２からのマイク等の音声入力信号により、２５０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルがＦＭ変調されて親局１に送信され、親局１で受信後、これを復調して電話回線に送出する。一方、電話回線から親局１に到来する音声信号により、３８０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルがＦＭ変調されて子局２に送信され、子局２で受信後、これを復調してレシーバ等から音声出力する。このように親局１と子局２の間では、２周波を用いて音声信号が全二重方式により送受信されている。
【００２９】
これに対し、例えば、通話開始前に子局２からダイヤル情報を親局１に伝送する場合には、子局２から押下されたダイヤルキーに対応するデータがパケット化されてデータパケットが生成される。そして、適当なタイミングでデータパケットに基づき２５０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルをＭＳＫ変調して親局１に送信し、親局１で受信後、このデータパケットから必要な情報を抽出する。逆に、親局１から電話回線の切断情報等を子局２に伝送する場合には、対応するデータパケットを生成して、３８０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルをＭＳＫ変調して子局２に送信し、子局２で受信後、このデータパケットから必要な情報を抽出する。
【００３０】
このように、通話チャネルを用いたデータパケットの送受信に関しては、親局１と子局２、３の間で半二重通信方式により行われる。すなわち、親局１と子局２、３とはデータパケットの送信処理と受信処理を時間的に分けて行っている。これは、上記ＭＳＫ変調は１２００〜２４００ｂｐｓ程度の変調速度が要求されるので、音声信号同様にデータパケットを全二重方式により送受信すると、親局１と子局２、３では共に非常に高速な処理が必要となり、部品コストの上昇等につながるためである。そのため、処理負担の軽減を図るべく、データパケットに関しては、親局１と子局２、３の間で半二重方式の送受信を行うようにしている。
【００３１】
図２は、本実施形態において、親局１と子局２、３の間で送受信されるデータパケットのデータ構造を示す図である。図２に示すように、データパケットは、ＩＤ、ＢＣＨ符号、子局番号、送信データ、ＢＣＨ符号を含んで構成され、それぞれ所要のビット数が配分されている。
【００３２】
図２のデータパケットにおいて、ＩＤは個々のコードレス電話システムに固有の番号として付与されている。これにより、電波到達範囲内に複数のコードレス電話システムが存在する場合でも、親局１及び子局２、３がこのＩＤを解析することにより、受信されたデータパケットが自局の属するコードレス電話システム内で送信されたものであることを正しく認識することができる。
【００３３】
子局番号は、コードレス電話システム内に含まれる子局を区別するために付与される番号である。図１では、子局２、３の２台のみ含まれるが、接続可能な最大数の子局を区別できる程度のビット数を配分する必要がある。この子局番号は、親局１から子局２、３に送信されるデータパケットでは、送信先の子局を意味するが、子局２、３から親局１に送信されるデータパケットでは、発信元の子局を意味する。
【００３４】
送信データは、実際に送信すべきデータであり、所定の指示を伝えるコマンドや種々の状態等を示すステータスなどの種別がある。例えば、親局１から子局２、３に送信される呼び出しコマンドや子局２、３から親局１に送信されるダイヤルコードなどがある。なお、送信データの先頭に送信データの種別を示すコードを設けてもよい。
【００３５】
ＩＤに続くＢＣＨ符号、及び送信データに続くＢＣＨ符号は、データパケットを読み出す際に無線ノイズ等に起因する誤りを訂正するために付加されている。ＩＤの部分とそれ以外の部分に分けてそれぞれ誤り訂正を行うようにしている。ＢＣＨ符号に割り当てるビット数は多いほど強力な誤り訂正が行えるが、全体のビット配分との兼ね合いで適切なビット数が割り当てられる。
【００３６】
以上のように構成されたデータパケットは、上述したように各要素に適宜にビット配分されるが、データパケットの総ビット数を一定値に設定しておくのが一般的である。このようにすると、変調速度が１２００ｂｐｓあるいは２４００ｂｐｓと一定であるため、データパケットの時間幅を一定に保つことができ、データ送受信の際のタイミング設計が簡単になる。
【００３７】
図２に示すデータパケットを、親局１から子局２、３へ、あるいは子局２、３から親局１へそれぞれ送信する場合、通常はこれに対する応答パケットが送信先から返送される。そして、応答パケットが返送されない場合には、最初にデータパケットを送信したタイミングから所定の再送待機時間が経過したタイミングで、データパケットを再送する。本実施形態では、再送待機時間の設定を親局１と子局２、３とで互いに異なる設定としているが、より詳しくは後述する。
【００３８】
次に、図３を用いて、本実施形態において、親局１から子局２、３に対しデータパケットを送信及び再送する場合の動作を説明する。ここでは、親局１から子局２に所定のデータパケットを送信、再送する場合を例にとって説明する。
【００３９】
図３では、親局１と子局２が既に無線接続を確立し、所定の通話チャネルにおいて無線通信を行っているものとする。このような状況で、親局１に対し例えば電話回線の状態等を子局２に告知するべく、所定のデータパケットの送信要求があった場合、図３に示すように、ステップＳ１において、送信すべき送信データや相手先の子局番号を含むデータパケットを生成する。
【００４０】
ステップＳ２では、親局１が現在、受信状態にあるか否かを判断する。すなわち、上述したように半二重方式による送受信が行われるので、現在データ受信状態にある場合は、データパケットの送信を行うことはできないので、受信終了を待つ必要がある。ステップＳ２の判断の結果、親局１が現在データパケットを受信中であるときは（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ステップＳ２を繰り返して受信終了を待つ。一方、親局１が現在データパケットの受信中ではないときは（ステップＳ２；ＮＯ）、ステップＳ３へ進む。
【００４１】
ステップＳ３では、送信すべきデータパケットの子局２に対する送信処理を行う。実際には使用中の通話チャネルに対し、図２に示すデータ構造を有するデータパケットのビット列により順次、ＭＳＫ変調を施して送信する。なお、このデータパケットは上述した一定の時間幅Ｔｐを有しているものとする。
【００４２】
ステップＳ４では、ステップＳ３で送信したデータパケットに対し、子局２から応答パケットが受信されるか否かを判断する。すなわち、本実施形態に係るデータ送受信に際しては、データパケットを受信した場合には、所定パターンの応答パケットを相手側に送信することで、データパケットの受信を告知するようにしている。ステップＳ４の判断の結果、応答パケットの受信が確認されると（ステップＳ４；ＹＥＳ）、送信処理が終了する。一方、応答パケットの受信が確認されないと（ステップＳ４；ＮＯ）、直ちにステップＳ５に進む。
【００４３】
ステップＳ５では、ステップＳ３でのデータパケットの送信タイミングから所定の再送待機時間Ｔｂ１が経過したか否かを判断する。すなわち、子局２とデータパケットの送信が互いに競合する場合を考慮し、子局２の再送待機時間Ｔｂ２に対し、後述するような関係を満たす再送待機時間Ｔｂ１を設定しておくことで、円滑なデータ送受信を保証している。ステップＳ５の判断の結果、まだ再送待機時間Ｔｂ１が経過していなければ（ステップＳ５；ＮＯ）、再びステップＳ４に戻る。一方、再送待機時間Ｔｂ１が経過していれば（ステップＳ５；ＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。
【００４４】
ステップＳ６では、ステップＳ３でのデータパケットの送信タイミングから再送待機時間Ｔｂ１か経過したので、このデータパケットを子局２に再送する。この場合の送信処理はステップＳ３と同様に行えばよい。ステップＳ６の終了後は、再送したデータパケットに対し子局２からの応答パケットの受信を監視するため、ステップＳ４に移行して同様の処理を繰り返す。
【００４５】
ここで、データパケットを繰り返し再送しても、子局２から応答パケットが受信されない場合があるので、再送回数として適切な値を設定しておくことができる。この場合は、設定された再送回数だけデータパケットを再送しても、子局２から応答パケットが受信されなければ、送信処理が中止されることになる。
【００４６】
なお、図３に示すフローチャートは、子局２、３おいてもデータパケットの再送時には、ほぼ同様の処理が行われる。ただし、ステップＳ５における再送待機時間として、親局１と異なる再送待機時間Ｔｂ２が設定されている点が異なっている。
【００４７】
次に、図４及び図５を用いて、親局１と子局２のデータパケットの送受信に際して行われる再送処理のタイミングについて説明する。図４は、子局２から再送されたデータパケットが親局１により受信される場合、図５は、親局１から再送されたデータパケットが子局２により受信される場合のタイミングチャートをそれぞれ示している。
【００４８】
図４は、親局１から子局２へのパケットＡの送信と、子局２から親局１へのパケットＢの送信とが衝突する場合において、子局２からパケットＢの再送処理が最終的に優先されるケースに対応するタイミングチャートである。ここで、親局１と子局２が同時にデータパケットを送信すると衝突するのであるが、電波伝搬や無線回路で生じる遅延時間Ｔｄをも考慮すると、親局１から見てタイミング上最も厳しい条件は、親局１のパケットＡの送信タイミングから遅延時間Ｔｄだけ遅れたタイミングで子局２がパケットＢの送信を開始する場合である。なお、この遅延時間Ｔｄは、親局１と子局２とでは、電波到達距離や無線回路の構成が概ね共通しているので、一定の値として考えることにする。
【００４９】
図４に示すように、簡単のためタイミング０で親局１が子局２に対するパケットＡの送信を開始するものとする。そして、子局２がタイミングｔ１でパケットＢの送信を開始するのであるが、上述のようにｔ１＝Ｔｄとなるときが最も厳しい条件である。すなわち、これより遅れると子局２は親局１から送信されたパケットＡの受信動作に移るので、子局２からのパケットＢの送信は行われないはずだからである。このように、タイミング０で親局１から送信されたパケットＡを子局２は受信することができない。
【００５０】
また、タイミングｔ１で子局２から送信されたパケットＢは、親局１が送信中でなければ、タイミングｔ２で親局１に受信されるはずである。ここで、ｔ２＝２Ｔｄが成り立つ。しかし、上述のように親局１は送信動作中であるため、子局２からのパケットＢを受信することができない。このように、子局２、親局１は共に相手からのデータパケットを受信できず、データ送受信の衝突が生じていることがわかる。
【００５１】
次いで、親局１と子局２は共に相手からの応答パケットを待ち、所定の再送待機時間内に応答パケットが受信されない場合には、送信済みのデータパケットの再送処理を行う。本実施形態では、データ衝突時の再送処理は、親局１よりも子局２の方が優先度が高くなっている。換言すれば、子局２の再送待機時時間Ｔｂ２が親局１の再送待機時間Ｔｂ１よりも短く設定されているので、子局２の再送処理の方が親局１に比べ、先に行われることになる。
【００５２】
よって、タイミングｔ３で子局２からのパケットＢの再送が先に開始される。ここで、タイミングｔ３はタイミングｔ１から再送待機時間Ｔｂ２だけ経過した時点となるので、ｔ３＝ｔ１＋Ｔｂ２＝Ｔｄ＋Ｔｂ２が成り立つ。子局２により再送されたパケットＢは、親局１が他のデータパケット（例えば、子局３から送信されるデータパケット）を受信中でないとすると、タイミングｔ３から遅延時間Ｔｄだけ遅れたタイミングｔ４で親局１により受信が開始される。ここで、ｔ４＝ｔ３＋Ｔｄ＝２Ｔｄ＋Ｔｂ２が成り立つ。
【００５３】
ここで、本実施形態における親局１の再送待機時間Ｔｂ１は、Ｔｂ１＝Ｔｂ２＋２Ｔｄ＋Ｔｐに設定される。ところが、親局１は、再送待機時間Ｔｂ２が到来する前に子局２からのパケットＢの受信が行われた結果、パケットＡの再送は中止される。このように、親局１と子局２のデータパケットの送信が衝突し、共にデータパケットの再送が必要となる場合には、子局２からの再送が優先されることになる。
【００５４】
上述したようにデータパケットの時間幅Ｔｐが共通であるので、子局２は、タイミングｔ３から時間幅Ｔｐが経過するまで送信状態を持続した後、パケットＢの送信を完了する。一方、親局１は、タイミングｔ４から時間幅Ｔｐが経過するまで受信状態を持続した後、パケットＢの受信を完了する。
【００５５】
なお、本実施形態においては、データパケットの時間幅Ｔｐには、実際のデータパケットの送出に要する時間に加えて、無線回路の立ち上げや無線周波数の安定に要する時間がマージンとして含まれているものとする。
【００５６】
そして、親局１はパケットＢの受信完了後、所定時間経過後のタイミングｔ５で、パケットＡＣＫの子局２への送信を開始する。このＡＣＫは、パケットＢに対する応答パケットに相当し、親局１がパケットＢを受信した旨を子局２に告知することができる。タイミングｔ５から遅延時間Ｔｄだけ遅延したタイミングｔ６で、子局２は親局１からのＡＣＫの受信を開始する。子局２は、親局１からのＡＣＫを受信することにより、再送したパケットＢが正しく親局１により受信されたことを判断できる。
【００５７】
次に、図５は、親局１から子局２へのパケットＡの送信が子局２により受信されない場合において、最終的に親局１からパケットＡの再送処理が行われるケースに対応するタイミングチャートである。すなわち、子局２からパケットＢの送信自体が行われなかった場合、あるいは図４の場合と同様、親局１と子局２のデータパケットが衝突したが、その後子局２からのパケットＢの再送が親局１に受信されなかった場合などには、このような状況となる。
【００５８】
図５において、親局１によるパケットＡの送信、データパケットの送信が衝突する最も厳しい条件である子局２によるパケットＢの送信、このパケットＢの再送、及びこれらの受信に関連するタイミング０、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４については、図４の場合と同様であるため説明を省略する。
【００５９】
ここで、図４の場合とは異なり、タイミングｔ４で親局１により子局２から再送されたパケットＢは受信されない。例えば、タイミングｔ１での子局２によるパケットＢの送信が行われない場合、あるいはタイミングｔ３での子局２によるパケットＢの再送が行われない場合が該当する。更に、タイミングｔ３で子局２からパケットＢの再送が行われる場合であっても、無線ノイズ等により親局１が受信できない場合も同様である。
【００６０】
この場合は、親局１は再送待機時間Ｔｂ１の経過を待ち続け、タイミングｔ７でパケットＡの再送タイミングが到来する。つまり、ｔ７＝Ｔｂ１＝Ｔｂ２＋２Ｔｄ＋Ｔｐとなる。一方、ｔ７＝ｔ３＋Ｔｐ＋Ｔｄの関係が成り立つので、上述した最悪条件で親局１と子局２の送信が衝突した場合に、子局２が再送処理を行っていると想定される時間帯を避けていることがわかる。これにより、再送されたデータパケットどうしが再び衝突するという事態を回避することができる。
【００６１】
タイミングｔ７から遅延時間Ｔｄが経過したタイミングｔ８で、再送されたパケットＡの子局２による受信が開始される。そして、子局２が正しくパケットＡの受信を完了すると、所定時間経過後に図５では図示されないＡＣＫを送信し、親局１に対しパケットＡを受信した旨を告知する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態に係る無線通信方法によれば、親局１と子局２のデータパケットの送信が衝突し、双方から応答パケットが送信されず、共にデータパケットを再送する場合に、再送待機時間が子局２の方が短く設定されているので、子局２からのデータパケットの再送が優先的に行われる。従って、衝突時にどちらのデータが再送されるか予測できないことによるデータ伝送の不安定性を招くことはない。また、何らかの事情で子局２からのデータパケットの再送が行われなかった場合でも、親局１からのデータパケットの再送が確実に行われるので、双方のデータパケットの送信が無駄になるという事態を防止することができる。
【００６３】
なお、上述の実施形態では、親局１の再送待機時間Ｔｂ１を子局２、３の再送待機時間Ｔｂ２より長く設定した場合を説明したが、これとは逆に親局１が再送待機時間Ｔｂ２を、子局２、３が再送待機時間Ｔｂ１をそれぞれ設定し、親局１の再送処理を優先するようにしてもよい。通常は子局２、３の方がダイヤル情報等の送出を頻繁に行うので、子局を優先する意義があるが、親局１からの回線接続に関する情報等を確実に子局２、３に送信したい場合もあるので、このような場合には親局１を優先した設定とする意義がある。なお、図４と図５の親局１と子局２を置き換えて考えれば、このような場合の再送処理に対応する。
【００６４】
また、上述の実施形態では、親局１と子局２、３の再送待機時間が固定的に設定されている場合を説明したが、これを状況に応じて可変設定できるようにしてもよい。例えば、親局１と子局２、３のどちらを優先するかを指示する優先コマンドを設け、これを送信データとして含むデータパケットを、親局１と子局２、３の相互間で送受信するようにしてもよい。これにより、上述の再送処理の自由度を一層高めることができ、状況に応じて親局１と子局２、３の優先の度合いを可変できる点で有利である。
【００６５】
ここで、親局１が、優先コマンドにより親局１又は子局２、３の何れかを優先設定した優先コマンドをデータパケットとして子局２、３に送信する場合、送信した側の親局１と受信した側の子局２、３の双方で共通のデータテーブル等から再送待機時間を読み出して設定する。子局２、３から優先コマンドをデータパケットとして親局１に送信する場合も同様である。そして、優先コマンドに基づく設定終了後は、以降設定を変えるまで、いったん設定した再送待機時間による再送処理を行えばよい。
【００６６】
また、上述の実施形態では、主に子局２により再送処理が行われる場合を説明したが、子局３についても同様であることはもちろんであり、更にＮ台の子局が含まれる場合であっても同様に適用可能である。
【００６７】
また、上述の実施形態では、本発明をアナログコードレス電話システムに対して適用する場合を説明したが、これに限らず、親局と子局の間でデータの送受信を半二重方式により行い、所定の場合にデータの再送処理を行う無線通信システムに対して本発明を広く適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、親局と子局のうち一方の再送待機時間Ｔｂ１を、他方の再送待機時間Ｔｂ２と、送信から受信までの遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突した場合でも、一方のデータパケットが確実に先に再送されるので、安定したデータの送受信を行うことができる。
【００６９】
請求項２に記載の発明によれば、親局の再送待機時間Ｔｂ１を、子局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、子局のデータパケットの再送が優先され、子局からのダイヤル情報などの送出の頻度が高いコードレス電話システム等に好適なデータ送受信を行うことができる。
【００７０】
請求項３に記載の発明によれば、子局の再送待機時間Ｔｂ１を、親局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、親局のデータパケットの再送が優先され、親局からの回線接続情報などの重要度の高いデータ送信の確実を図る場合に好適なデータ送受信を行うことができる。
【００７１】
請求項４に記載の発明によれば、予め親局と子局の間で優先コマンドを送受信し、データ送受信の際優先する側を指示し、優先が指示されない側の送信待機時間Ｔｂ１を、優先が指示される側の送信待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、状況に応じて優先させたい側のデータパケットを確実に先に再送でき、安定かつ柔軟性の高いデータの送受信を行うことができる。
【００７２】
請求項５に記載の発明によれば、親局と子局のうち一方の再送待機時間Ｔｂ１を、他方の再送待機時間Ｔｂ２と、送信から受信までの遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突した場合でも、一方のデータパケットが確実に先に再送されるので、安定したデータ送受信が可能な無線通信システムを実現できる。
【００７３】
請求項６に記載の発明によれば、親局の再送待機時間Ｔｂ１を、子局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、子局のデータパケットの再送が優先され、子局からのダイヤル情報などの送出の頻度が高いコードレス電話システム等に好適なデータ送受信が可能な無線通信システムを実現できる。
【００７４】
請求項７に記載の発明によれば、子局の再送待機時間Ｔｂ１を、親局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、親局のデータパケットの再送が優先され、親局からの回線接続情報などの重要度の高いデータ送信の確実を図る場合に好適なデータ送受信が可能な無線通信システムを実現できる。
【００７５】
請求項８に記載の発明によれば、予め親局と子局の間で優先コマンドを送受信し、データ送受信の際優先する側を指示し、優先が指示されない側の送信待機時間Ｔｂ１を、優先が指示される側の送信待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、状況に応じて優先させたい側のデータパケットを確実に先に再送でき、安定かつ柔軟性の高いデータ送受信が可能な無線通信システムを実現できる。
【００７６】
請求項９に記載の発明によれば、コードレス電話システムにおいて、親局と子局の間でデータ送受信の際の再送待機時間を上述のように制御するようにしたので、通話チャネルを用いて必要なダイヤル情報、回線接続情報等を半二重伝送する場合であっても、コストを増大させず簡易な制御で安定なデータ送受信可能なコードレス電話システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるコードレス電話システムのシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるデータパケットのデータ構造を示す図である。
【図３】親局から子局に対するデータパケットの送信及び再送の処理を示すフローチャートである。
【図４】親局と子局のデータパケットの送受信に際し、子局から再送されたデータパケットが親局に受信される場合のタイミングチャートである。
【図５】親局と子局のデータパケットの送受信に際し、親局から再送されたデータパケットが子局に受信される場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…親局
２、３…子局
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアナログコードレス電話システムのように、親局と一又は複数の子局が無線接続され、該親局と該子局の間で各種データを送受信可能な無線通信システムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、広く普及しているアナログコードレス電話システムにおいては、多数の通話チャネルの中から、未使用の通話チャネルを選択して親局と子局の間の通信を行い、選択された通話チャネルではＦＭ変調された音声信号が全二重方式で送受信される。一方、通話中や通話の前後において音声以外のデータを親局と子局の間で送受信したいことがある。例えば、子局からダイヤル情報を親局に送信したり、親局から電話回線の接続状態を子局に送信したりする場合である。このような場合は、上記通話チャネルを用いてパケット化されたデータをＭＳＫ等を用いて送受信する。
【０００３】
このとき、ＣＰＵの処理能力の制限などから、データパケットの送受信については半二重方式とするのが一般的である。従って、親局又は子局のうち一方が送信動作を行う場合は、他方からデータパケットを受信中でないことを確認後、データパケットを送信する。そして、他方がデータパケットを受信すると、応答パケットを返すようにする。送信を行った側は応答パケットが返ってこない場合は、データパケットを送信した時点から一定の再送待機時間経過後に、このデータパケットを再送するようにして確実にデータ送受信がなされるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した方法でデータ送受信を行うアナログコードレス電話システムにおいては、親局と子局は互いに相手側からデータパケットを受信するタイミングは予測できないため、同時にデータパケットを送信する場合が起こり得る。この場合は、親局及び子局から送信されるデータパケットが衝突するので、共に相手からのデータパケットを受信できず、双方とも応答パケットが返ってこないため、データパケットの再送を試みることになる。
【０００５】
このとき、親局及び子局で上記再送待機時間が同じに設定されている場合は、親局及び子局により再送されるデータパケットも再び衝突するという事態を招く。これを避けるため、再送待機時間をランダムに切り換える方法が考えられる。しかし、この方法では、データパケットが衝突した場合、親局と子局から再送されたデータパケットのうち、どちらが先に受信されるのか予想できず、再送に要する時間も伸び縮みし、再びデータパケットが衝突する可能性もあるので、データ送受信が不安定になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、親局と子局の間で半二重方式によるデータ送受信を行う場合に、データパケットの衝突時に適切な再送を行うことができ、安定したデータ送受信を簡易な制御で行うことが可能な無線通信方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の無線通信方法は、親局と一又は複数の子局が無線接続され、該親局と該子局はそれぞれデータをパケット化して半二重方式によるデータ送受信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記親局及び前記子局は、送信したデータパケットに対する応答パケットが受信されない場合は、該データパケットの送信後、所定の再送待機時間が経過した時点で、該データパケットを再送すると共に、前記親局と前記子局の一方の前記再送待機時間Ｔｂ１は、他方の前記再送待機時間Ｔｂ２、送信された前記データパケットが受信されるまでの遅延時間Ｔｄ、及び該データパケットの時間幅Ｔｐに対し、Ｔｂ１＞Ｔｂ２＋２Ｔｄ＋Ｔｐの関係を満たすよう設定されることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、無線通信システムにおいて、親局から子局に、あるいは子局から親局にデータパケットを送信するとき、これに対する応答パケットを受信しない場合、所定の再送待機時間が経過するタイミングで送信済みのデータパケットを再送する。このとき、親局と子局のうち一方の再送待機時間Ｔｂ１を、他方の再送待機時間Ｔｂ２と、送信から受信までの遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突した場合でも、一方のデータパケットが確実に先に再送されるので、安定したデータの送受信を行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の無線通信方法は、請求項１に記載の無線通信方法において、前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、親局の再送待機時間Ｔｂ１を、子局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、子局のデータパケットが優先的に再送されるので、子局からダイヤル情報などのデータ送信が頻繁になされるコードレス電話システム等に適したデータ送受信を行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の無線通信方法は、請求項１に記載の無線通信方法において、前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、子局の再送待機時間Ｔｂ１を、親局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、親局のデータパケットが優先的に再送されるので、親局からの回線接続情報などの重要度の高いデータを確実に送信したい場合に適したデータ送受信を行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の無線通信方法は、請求項１に記載の無線通信方法において、前記親局及び前記子局は、データ送受信に際し該親局と該子局の何れを優先させるかを指示する優先コマンドを送受信すると共に、該優先コマンドにより前記子局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定され、該優先コマンドにより前記親局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定される特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、予め親局と子局の間で優先コマンドを送受信し、データ送受信の際、どちらを優先させるかを指示しておく。そして、親局と子局のうち優先が指示されない側の送信待機時間Ｔｂ１を、優先が指示される側の送信待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、状況に応じて優先させたい側のデータパケットが確実に先に再送されるので、安定かつ柔軟性の高いデータの送受信を行うことができる。
【００１５】
請求項５に記載の無線通信システムは、親局と一又は複数の子局が無線接続され、該親局と該子局はそれぞれデータをパケット化して半二重方式によるデータ送受信を行う無線通信システムであって、前記親局及び前記子局は、送信したデータパケットに対する応答パケットが受信されない場合は、該データパケットの送信後、所定の再送待機時間が経過した時点で、該データパケットを再送する手段を備え、前記親局と前記子局の一方の前記再送待機時間Ｔｂ１は、他方の前記再送待機時間Ｔｂ２、送信された前記データパケットが受信されるまでの遅延時間Ｔｄ、及び該データパケットの時間幅Ｔｐに対し、Ｔｂ１＞Ｔｂ２＋２Ｔｄ＋Ｔｐの関係を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、無線通信システムにおいて、親局から子局に、あるいは子局から親局にデータパケットを送信するとき、これに対する応答パケットを受信しない場合、所定の再送待機時間が経過するタイミングで送信済みのデータパケットを再送する。このとき、親局と子局のうち一方の再送待機時間Ｔｂ１を、他方の再送待機時間Ｔｂ２と、送信から受信までの遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突した場合でも、一方のデータパケットが確実に先に再送されるので、無線通信システムにおけるデータの送受信が安定に行われる。
【００１７】
請求項６に記載の無線通信システムは、請求項５に記載の無線通信システムにおいて、前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、親局の再送待機時間Ｔｂ１を、子局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、子局のデータパケットが優先的に再送されるので、子局からのダイヤル情報などのデータ送信頻度が高い場合に適切なデータ送受信を行うコードレス電話システム等の無線通信システムが提供される。
【００１９】
請求項７に記載の無線通信システムは、請求項５に記載の無線通信システムにおいて、前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、子局の再送待機時間Ｔｂ１を、親局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、親局のデータパケットが優先的に再送されるので、親局からの回線接続情報などの重要度の高いデータを確実に送信する場合に適切なデータ送受信を行う無線通信システムが提供される。
【００２１】
請求項８に記載の無線通信システムは、請求項５に記載の無線通信システムにおいて、前記親局及び前記子局は、データ送受信に際し該親局と該子局の何れを優先させるかを指示する優先コマンドを送受信する手段を備え、該優先コマンドにより前記子局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定され、該優先コマンドにより前記親局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、予め親局と子局の間で優先コマンドを送受信し、データ送受信の際、どちらを優先させるかを指示しておく。そして、親局と子局のうち優先が指示されない側の送信待機時間Ｔｂ１を、優先が指示される側の送信待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにした。よって、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、状況に応じて優先させたい側のデータパケットが確実に先に再送されるので、無線通信システムにおけるデータの送受信を安定にし、かつ柔軟性を高くすることができる。
【００２３】
請求項９に記載の無線通信システムは、請求項５から請求項８の何れかに記載の無線通信システムにおいて、前記無線通信システムは、電話回線に接続されたコードレス電話システムであることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、コードレス電話システムにおいて、親局と子局の間でデータの送受信を行う場合に、上述したような再送待機時間の制御を行うようにした。よって、通話チャネルを利用して半二重で必要なダイヤル情報、回線接続情報等を伝送する場合に、コストを増大させず簡易な制御で安定なデータ送受信を行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。ここでは、親局と複数の子局を備え、２５０ＭＨｚ帯／３８０ＭＨｚ帯を使用して、全二重方式による音声信号の送受信及び半二重方式による各種データの送受信を行うアナログコードレス電話システムに対して本発明を適用した場合の実施の形態を説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係るコードレス電話システムのシステム構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るコードレス電話システムは、電話回線に接続される親局１と、親局１と無線接続される子局２、子局３を含んで構成されている。なお、子局の台数は更に多くしてもよいが、簡単のため２台のみ子局を含む場合について説明する。
【００２７】
図１において、親局１と子局２、３の間の無線接続に際し、親局１の送信周波数及び子局２、３の受信周波数は３８０ＭＨｚ帯が用いられ、子局２、３の送信周波数及び親局１の受信周波数は２５０ＭＨｚ帯が用いられる。そして、それぞれの周波数帯においては、全部で８９チャネルの無線チャネルが確保される。無線チャネルのうち大部分は通話チャネルとして割り当てられるが、予め定められた一部の無線チャネルは制御チャネルとして使用される。親局１と子局２、３はまず制御チャネルを用いて無線接続を確立し、空きチャネルであることが確認された一の通話チャネルを用いて以後の無線通信を行う。
【００２８】
例えば、子局２が親局１を介して電話回線による通話を行っている場合には、子局２からのマイク等の音声入力信号により、２５０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルがＦＭ変調されて親局１に送信され、親局１で受信後、これを復調して電話回線に送出する。一方、電話回線から親局１に到来する音声信号により、３８０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルがＦＭ変調されて子局２に送信され、子局２で受信後、これを復調してレシーバ等から音声出力する。このように親局１と子局２の間では、２周波を用いて音声信号が全二重方式により送受信されている。
【００２９】
これに対し、例えば、通話開始前に子局２からダイヤル情報を親局１に伝送する場合には、子局２から押下されたダイヤルキーに対応するデータがパケット化されてデータパケットが生成される。そして、適当なタイミングでデータパケットに基づき２５０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルをＭＳＫ変調して親局１に送信し、親局１で受信後、このデータパケットから必要な情報を抽出する。逆に、親局１から電話回線の切断情報等を子局２に伝送する場合には、対応するデータパケットを生成して、３８０ＭＨｚ帯の所定の通話チャネルをＭＳＫ変調して子局２に送信し、子局２で受信後、このデータパケットから必要な情報を抽出する。
【００３０】
このように、通話チャネルを用いたデータパケットの送受信に関しては、親局１と子局２、３の間で半二重通信方式により行われる。すなわち、親局１と子局２、３とはデータパケットの送信処理と受信処理を時間的に分けて行っている。これは、上記ＭＳＫ変調は１２００〜２４００ｂｐｓ程度の変調速度が要求されるので、音声信号同様にデータパケットを全二重方式により送受信すると、親局１と子局２、３では共に非常に高速な処理が必要となり、部品コストの上昇等につながるためである。そのため、処理負担の軽減を図るべく、データパケットに関しては、親局１と子局２、３の間で半二重方式の送受信を行うようにしている。
【００３１】
図２は、本実施形態において、親局１と子局２、３の間で送受信されるデータパケットのデータ構造を示す図である。図２に示すように、データパケットは、ＩＤ、ＢＣＨ符号、子局番号、送信データ、ＢＣＨ符号を含んで構成され、それぞれ所要のビット数が配分されている。
【００３２】
図２のデータパケットにおいて、ＩＤは個々のコードレス電話システムに固有の番号として付与されている。これにより、電波到達範囲内に複数のコードレス電話システムが存在する場合でも、親局１及び子局２、３がこのＩＤを解析することにより、受信されたデータパケットが自局の属するコードレス電話システム内で送信されたものであることを正しく認識することができる。
【００３３】
子局番号は、コードレス電話システム内に含まれる子局を区別するために付与される番号である。図１では、子局２、３の２台のみ含まれるが、接続可能な最大数の子局を区別できる程度のビット数を配分する必要がある。この子局番号は、親局１から子局２、３に送信されるデータパケットでは、送信先の子局を意味するが、子局２、３から親局１に送信されるデータパケットでは、発信元の子局を意味する。
【００３４】
送信データは、実際に送信すべきデータであり、所定の指示を伝えるコマンドや種々の状態等を示すステータスなどの種別がある。例えば、親局１から子局２、３に送信される呼び出しコマンドや子局２、３から親局１に送信されるダイヤルコードなどがある。なお、送信データの先頭に送信データの種別を示すコードを設けてもよい。
【００３５】
ＩＤに続くＢＣＨ符号、及び送信データに続くＢＣＨ符号は、データパケットを読み出す際に無線ノイズ等に起因する誤りを訂正するために付加されている。ＩＤの部分とそれ以外の部分に分けてそれぞれ誤り訂正を行うようにしている。ＢＣＨ符号に割り当てるビット数は多いほど強力な誤り訂正が行えるが、全体のビット配分との兼ね合いで適切なビット数が割り当てられる。
【００３６】
以上のように構成されたデータパケットは、上述したように各要素に適宜にビット配分されるが、データパケットの総ビット数を一定値に設定しておくのが一般的である。このようにすると、変調速度が１２００ｂｐｓあるいは２４００ｂｐｓと一定であるため、データパケットの時間幅を一定に保つことができ、データ送受信の際のタイミング設計が簡単になる。
【００３７】
図２に示すデータパケットを、親局１から子局２、３へ、あるいは子局２、３から親局１へそれぞれ送信する場合、通常はこれに対する応答パケットが送信先から返送される。そして、応答パケットが返送されない場合には、最初にデータパケットを送信したタイミングから所定の再送待機時間が経過したタイミングで、データパケットを再送する。本実施形態では、再送待機時間の設定を親局１と子局２、３とで互いに異なる設定としているが、より詳しくは後述する。
【００３８】
次に、図３を用いて、本実施形態において、親局１から子局２、３に対しデータパケットを送信及び再送する場合の動作を説明する。ここでは、親局１から子局２に所定のデータパケットを送信、再送する場合を例にとって説明する。
【００３９】
図３では、親局１と子局２が既に無線接続を確立し、所定の通話チャネルにおいて無線通信を行っているものとする。このような状況で、親局１に対し例えば電話回線の状態等を子局２に告知するべく、所定のデータパケットの送信要求があった場合、図３に示すように、ステップＳ１において、送信すべき送信データや相手先の子局番号を含むデータパケットを生成する。
【００４０】
ステップＳ２では、親局１が現在、受信状態にあるか否かを判断する。すなわち、上述したように半二重方式による送受信が行われるので、現在データ受信状態にある場合は、データパケットの送信を行うことはできないので、受信終了を待つ必要がある。ステップＳ２の判断の結果、親局１が現在データパケットを受信中であるときは（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ステップＳ２を繰り返して受信終了を待つ。一方、親局１が現在データパケットの受信中ではないときは（ステップＳ２；ＮＯ）、ステップＳ３へ進む。
【００４１】
ステップＳ３では、送信すべきデータパケットの子局２に対する送信処理を行う。実際には使用中の通話チャネルに対し、図２に示すデータ構造を有するデータパケットのビット列により順次、ＭＳＫ変調を施して送信する。なお、このデータパケットは上述した一定の時間幅Ｔｐを有しているものとする。
【００４２】
ステップＳ４では、ステップＳ３で送信したデータパケットに対し、子局２から応答パケットが受信されるか否かを判断する。すなわち、本実施形態に係るデータ送受信に際しては、データパケットを受信した場合には、所定パターンの応答パケットを相手側に送信することで、データパケットの受信を告知するようにしている。ステップＳ４の判断の結果、応答パケットの受信が確認されると（ステップＳ４；ＹＥＳ）、送信処理が終了する。一方、応答パケットの受信が確認されないと（ステップＳ４；ＮＯ）、直ちにステップＳ５に進む。
【００４３】
ステップＳ５では、ステップＳ３でのデータパケットの送信タイミングから所定の再送待機時間Ｔｂ１が経過したか否かを判断する。すなわち、子局２とデータパケットの送信が互いに競合する場合を考慮し、子局２の再送待機時間Ｔｂ２に対し、後述するような関係を満たす再送待機時間Ｔｂ１を設定しておくことで、円滑なデータ送受信を保証している。ステップＳ５の判断の結果、まだ再送待機時間Ｔｂ１が経過していなければ（ステップＳ５；ＮＯ）、再びステップＳ４に戻る。一方、再送待機時間Ｔｂ１が経過していれば（ステップＳ５；ＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。
【００４４】
ステップＳ６では、ステップＳ３でのデータパケットの送信タイミングから再送待機時間Ｔｂ１か経過したので、このデータパケットを子局２に再送する。この場合の送信処理はステップＳ３と同様に行えばよい。ステップＳ６の終了後は、再送したデータパケットに対し子局２からの応答パケットの受信を監視するため、ステップＳ４に移行して同様の処理を繰り返す。
【００４５】
ここで、データパケットを繰り返し再送しても、子局２から応答パケットが受信されない場合があるので、再送回数として適切な値を設定しておくことができる。この場合は、設定された再送回数だけデータパケットを再送しても、子局２から応答パケットが受信されなければ、送信処理が中止されることになる。
【００４６】
なお、図３に示すフローチャートは、子局２、３おいてもデータパケットの再送時には、ほぼ同様の処理が行われる。ただし、ステップＳ５における再送待機時間として、親局１と異なる再送待機時間Ｔｂ２が設定されている点が異なっている。
【００４７】
次に、図４及び図５を用いて、親局１と子局２のデータパケットの送受信に際して行われる再送処理のタイミングについて説明する。図４は、子局２から再送されたデータパケットが親局１により受信される場合、図５は、親局１から再送されたデータパケットが子局２により受信される場合のタイミングチャートをそれぞれ示している。
【００４８】
図４は、親局１から子局２へのパケットＡの送信と、子局２から親局１へのパケットＢの送信とが衝突する場合において、子局２からパケットＢの再送処理が最終的に優先されるケースに対応するタイミングチャートである。ここで、親局１と子局２が同時にデータパケットを送信すると衝突するのであるが、電波伝搬や無線回路で生じる遅延時間Ｔｄをも考慮すると、親局１から見てタイミング上最も厳しい条件は、親局１のパケットＡの送信タイミングから遅延時間Ｔｄだけ遅れたタイミングで子局２がパケットＢの送信を開始する場合である。なお、この遅延時間Ｔｄは、親局１と子局２とでは、電波到達距離や無線回路の構成が概ね共通しているので、一定の値として考えることにする。
【００４９】
図４に示すように、簡単のためタイミング０で親局１が子局２に対するパケットＡの送信を開始するものとする。そして、子局２がタイミングｔ１でパケットＢの送信を開始するのであるが、上述のようにｔ１＝Ｔｄとなるときが最も厳しい条件である。すなわち、これより遅れると子局２は親局１から送信されたパケットＡの受信動作に移るので、子局２からのパケットＢの送信は行われないはずだからである。このように、タイミング０で親局１から送信されたパケットＡを子局２は受信することができない。
【００５０】
また、タイミングｔ１で子局２から送信されたパケットＢは、親局１が送信中でなければ、タイミングｔ２で親局１に受信されるはずである。ここで、ｔ２＝２Ｔｄが成り立つ。しかし、上述のように親局１は送信動作中であるため、子局２からのパケットＢを受信することができない。このように、子局２、親局１は共に相手からのデータパケットを受信できず、データ送受信の衝突が生じていることがわかる。
【００５１】
次いで、親局１と子局２は共に相手からの応答パケットを待ち、所定の再送待機時間内に応答パケットが受信されない場合には、送信済みのデータパケットの再送処理を行う。本実施形態では、データ衝突時の再送処理は、親局１よりも子局２の方が優先度が高くなっている。換言すれば、子局２の再送待機時時間Ｔｂ２が親局１の再送待機時間Ｔｂ１よりも短く設定されているので、子局２の再送処理の方が親局１に比べ、先に行われることになる。
【００５２】
よって、タイミングｔ３で子局２からのパケットＢの再送が先に開始される。ここで、タイミングｔ３はタイミングｔ１から再送待機時間Ｔｂ２だけ経過した時点となるので、ｔ３＝ｔ１＋Ｔｂ２＝Ｔｄ＋Ｔｂ２が成り立つ。子局２により再送されたパケットＢは、親局１が他のデータパケット（例えば、子局３から送信されるデータパケット）を受信中でないとすると、タイミングｔ３から遅延時間Ｔｄだけ遅れたタイミングｔ４で親局１により受信が開始される。ここで、ｔ４＝ｔ３＋Ｔｄ＝２Ｔｄ＋Ｔｂ２が成り立つ。
【００５３】
ここで、本実施形態における親局１の再送待機時間Ｔｂ１は、Ｔｂ１＝Ｔｂ２＋２Ｔｄ＋Ｔｐに設定される。ところが、親局１は、再送待機時間Ｔｂ２が到来する前に子局２からのパケットＢの受信が行われた結果、パケットＡの再送は中止される。このように、親局１と子局２のデータパケットの送信が衝突し、共にデータパケットの再送が必要となる場合には、子局２からの再送が優先されることになる。
【００５４】
上述したようにデータパケットの時間幅Ｔｐが共通であるので、子局２は、タイミングｔ３から時間幅Ｔｐが経過するまで送信状態を持続した後、パケットＢの送信を完了する。一方、親局１は、タイミングｔ４から時間幅Ｔｐが経過するまで受信状態を持続した後、パケットＢの受信を完了する。
【００５５】
なお、本実施形態においては、データパケットの時間幅Ｔｐには、実際のデータパケットの送出に要する時間に加えて、無線回路の立ち上げや無線周波数の安定に要する時間がマージンとして含まれているものとする。
【００５６】
そして、親局１はパケットＢの受信完了後、所定時間経過後のタイミングｔ５で、パケットＡＣＫの子局２への送信を開始する。このＡＣＫは、パケットＢに対する応答パケットに相当し、親局１がパケットＢを受信した旨を子局２に告知することができる。タイミングｔ５から遅延時間Ｔｄだけ遅延したタイミングｔ６で、子局２は親局１からのＡＣＫの受信を開始する。子局２は、親局１からのＡＣＫを受信することにより、再送したパケットＢが正しく親局１により受信されたことを判断できる。
【００５７】
次に、図５は、親局１から子局２へのパケットＡの送信が子局２により受信されない場合において、最終的に親局１からパケットＡの再送処理が行われるケースに対応するタイミングチャートである。すなわち、子局２からパケットＢの送信自体が行われなかった場合、あるいは図４の場合と同様、親局１と子局２のデータパケットが衝突したが、その後子局２からのパケットＢの再送が親局１に受信されなかった場合などには、このような状況となる。
【００５８】
図５において、親局１によるパケットＡの送信、データパケットの送信が衝突する最も厳しい条件である子局２によるパケットＢの送信、このパケットＢの再送、及びこれらの受信に関連するタイミング０、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４については、図４の場合と同様であるため説明を省略する。
【００５９】
ここで、図４の場合とは異なり、タイミングｔ４で親局１により子局２から再送されたパケットＢは受信されない。例えば、タイミングｔ１での子局２によるパケットＢの送信が行われない場合、あるいはタイミングｔ３での子局２によるパケットＢの再送が行われない場合が該当する。更に、タイミングｔ３で子局２からパケットＢの再送が行われる場合であっても、無線ノイズ等により親局１が受信できない場合も同様である。
【００６０】
この場合は、親局１は再送待機時間Ｔｂ１の経過を待ち続け、タイミングｔ７でパケットＡの再送タイミングが到来する。つまり、ｔ７＝Ｔｂ１＝Ｔｂ２＋２Ｔｄ＋Ｔｐとなる。一方、ｔ７＝ｔ３＋Ｔｐ＋Ｔｄの関係が成り立つので、上述した最悪条件で親局１と子局２の送信が衝突した場合に、子局２が再送処理を行っていると想定される時間帯を避けていることがわかる。これにより、再送されたデータパケットどうしが再び衝突するという事態を回避することができる。
【００６１】
タイミングｔ７から遅延時間Ｔｄが経過したタイミングｔ８で、再送されたパケットＡの子局２による受信が開始される。そして、子局２が正しくパケットＡの受信を完了すると、所定時間経過後に図５では図示されないＡＣＫを送信し、親局１に対しパケットＡを受信した旨を告知する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態に係る無線通信方法によれば、親局１と子局２のデータパケットの送信が衝突し、双方から応答パケットが送信されず、共にデータパケットを再送する場合に、再送待機時間が子局２の方が短く設定されているので、子局２からのデータパケットの再送が優先的に行われる。従って、衝突時にどちらのデータが再送されるか予測できないことによるデータ伝送の不安定性を招くことはない。また、何らかの事情で子局２からのデータパケットの再送が行われなかった場合でも、親局１からのデータパケットの再送が確実に行われるので、双方のデータパケットの送信が無駄になるという事態を防止することができる。
【００６３】
なお、上述の実施形態では、親局１の再送待機時間Ｔｂ１を子局２、３の再送待機時間Ｔｂ２より長く設定した場合を説明したが、これとは逆に親局１が再送待機時間Ｔｂ２を、子局２、３が再送待機時間Ｔｂ１をそれぞれ設定し、親局１の再送処理を優先するようにしてもよい。通常は子局２、３の方がダイヤル情報等の送出を頻繁に行うので、子局を優先する意義があるが、親局１からの回線接続に関する情報等を確実に子局２、３に送信したい場合もあるので、このような場合には親局１を優先した設定とする意義がある。なお、図４と図５の親局１と子局２を置き換えて考えれば、このような場合の再送処理に対応する。
【００６４】
また、上述の実施形態では、親局１と子局２、３の再送待機時間が固定的に設定されている場合を説明したが、これを状況に応じて可変設定できるようにしてもよい。例えば、親局１と子局２、３のどちらを優先するかを指示する優先コマンドを設け、これを送信データとして含むデータパケットを、親局１と子局２、３の相互間で送受信するようにしてもよい。これにより、上述の再送処理の自由度を一層高めることができ、状況に応じて親局１と子局２、３の優先の度合いを可変できる点で有利である。
【００６５】
ここで、親局１が、優先コマンドにより親局１又は子局２、３の何れかを優先設定した優先コマンドをデータパケットとして子局２、３に送信する場合、送信した側の親局１と受信した側の子局２、３の双方で共通のデータテーブル等から再送待機時間を読み出して設定する。子局２、３から優先コマンドをデータパケットとして親局１に送信する場合も同様である。そして、優先コマンドに基づく設定終了後は、以降設定を変えるまで、いったん設定した再送待機時間による再送処理を行えばよい。
【００６６】
また、上述の実施形態では、主に子局２により再送処理が行われる場合を説明したが、子局３についても同様であることはもちろんであり、更にＮ台の子局が含まれる場合であっても同様に適用可能である。
【００６７】
また、上述の実施形態では、本発明をアナログコードレス電話システムに対して適用する場合を説明したが、これに限らず、親局と子局の間でデータの送受信を半二重方式により行い、所定の場合にデータの再送処理を行う無線通信システムに対して本発明を広く適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、親局と子局のうち一方の再送待機時間Ｔｂ１を、他方の再送待機時間Ｔｂ２と、送信から受信までの遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突した場合でも、一方のデータパケットが確実に先に再送されるので、安定したデータの送受信を行うことができる。
【００６９】
請求項２に記載の発明によれば、親局の再送待機時間Ｔｂ１を、子局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、子局のデータパケットの再送が優先され、子局からのダイヤル情報などの送出の頻度が高いコードレス電話システム等に好適なデータ送受信を行うことができる。
【００７０】
請求項３に記載の発明によれば、子局の再送待機時間Ｔｂ１を、親局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、親局のデータパケットの再送が優先され、親局からの回線接続情報などの重要度の高いデータ送信の確実を図る場合に好適なデータ送受信を行うことができる。
【００７１】
請求項４に記載の発明によれば、予め親局と子局の間で優先コマンドを送受信し、データ送受信の際優先する側を指示し、優先が指示されない側の送信待機時間Ｔｂ１を、優先が指示される側の送信待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、状況に応じて優先させたい側のデータパケットを確実に先に再送でき、安定かつ柔軟性の高いデータの送受信を行うことができる。
【００７２】
請求項５に記載の発明によれば、親局と子局のうち一方の再送待機時間Ｔｂ１を、他方の再送待機時間Ｔｂ２と、送信から受信までの遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突した場合でも、一方のデータパケットが確実に先に再送されるので、安定したデータ送受信が可能な無線通信システムを実現できる。
【００７３】
請求項６に記載の発明によれば、親局の再送待機時間Ｔｂ１を、子局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、子局のデータパケットの再送が優先され、子局からのダイヤル情報などの送出の頻度が高いコードレス電話システム等に好適なデータ送受信が可能な無線通信システムを実現できる。
【００７４】
請求項７に記載の発明によれば、子局の再送待機時間Ｔｂ１を、親局の再送待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅より大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、親局のデータパケットの再送が優先され、親局からの回線接続情報などの重要度の高いデータ送信の確実を図る場合に好適なデータ送受信が可能な無線通信システムを実現できる。
【００７５】
請求項８に記載の発明によれば、予め親局と子局の間で優先コマンドを送受信し、データ送受信の際優先する側を指示し、優先が指示されない側の送信待機時間Ｔｂ１を、優先が指示される側の送信待機時間Ｔｂ２と、上記遅延時間の２倍と、データパケットの時間幅との和よりも大きく設定するようにしたので、親局と子局でデータパケットの送信が衝突する場合、状況に応じて優先させたい側のデータパケットを確実に先に再送でき、安定かつ柔軟性の高いデータ送受信が可能な無線通信システムを実現できる。
【００７６】
請求項９に記載の発明によれば、コードレス電話システムにおいて、親局と子局の間でデータ送受信の際の再送待機時間を上述のように制御するようにしたので、通話チャネルを用いて必要なダイヤル情報、回線接続情報等を半二重伝送する場合であっても、コストを増大させず簡易な制御で安定なデータ送受信可能なコードレス電話システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるコードレス電話システムのシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるデータパケットのデータ構造を示す図である。
【図３】親局から子局に対するデータパケットの送信及び再送の処理を示すフローチャートである。
【図４】親局と子局のデータパケットの送受信に際し、子局から再送されたデータパケットが親局に受信される場合のタイミングチャートである。
【図５】親局と子局のデータパケットの送受信に際し、親局から再送されたデータパケットが子局に受信される場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…親局
２、３…子局
Claims (9)
- 親局と一又は複数の子局が無線接続され、該親局と該子局はそれぞれデータをパケット化して半二重方式によるデータ送受信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記親局及び前記子局は、送信したデータパケットに対する応答パケットが受信されない場合は、該データパケットの送信後、所定の再送待機時間が経過した時点で、該データパケットを再送すると共に、
前記親局と前記子局の一方の前記再送待機時間Ｔｂ１は、他方の前記再送待機時間Ｔｂ２、送信された前記データパケットが受信されるまでの遅延時間Ｔｄ、及び該データパケットの時間幅Ｔｐに対し、Ｔｂ１＞Ｔｂ２＋２Ｔｄ＋Ｔｐの関係を満たすよう設定されることを特徴とする無線通信方法。 - 前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
- 前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
- 前記親局及び前記子局は、データ送受信に際し該親局と該子局の何れを優先させるかを指示する優先コマンドを送受信すると共に、該優先コマンドにより前記子局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定され、該優先コマンドにより前記親局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
- 親局と一又は複数の子局が無線接続され、該親局と該子局はそれぞれデータをパケット化して半二重方式によるデータ送受信を行う無線通信システムであって、
前記親局及び前記子局は、送信したデータパケットに対する応答パケットが受信されない場合は、該データパケットの送信後、所定の再送待機時間が経過した時点で、該データパケットを再送する手段を備え、
前記親局と前記子局の一方の前記再送待機時間Ｔｂ１は、他方の前記再送待機時間Ｔｂ２、送信された前記データパケットが受信されるまでの遅延時間Ｔｄ、及び該データパケットの時間幅Ｔｐに対し、Ｔｂ１＞Ｔｂ２＋２Ｔｄ＋Ｔｐの関係を満たすよう設定されることを特徴とする無線通信システム。 - 前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
- 前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
- 前記親局及び前記子局は、データ送受信に際し該親局と該子局の何れを優先させるかを指示する優先コマンドを送受信する手段を備え、
該優先コマンドにより前記子局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ１、前記子局の再送待機時間はＴｂ２にそれぞれ設定され、該優先コマンドにより前記親局の優先が指示される場合は、前記親局の再送待機時間はＴｂ２、前記子局の再送待機時間はＴｂ１にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。 - 前記無線通信システムは、電話回線に接続されたコードレス電話システムであることを特徴とする請求項５から請求項８の何れかに記載の無線通信システム。
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