JP4027378B2

JP4027378B2 - 無線通信装置および無線通信方法

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Publication number: JP4027378B2
Application number: JP2005128385A
Authority: JP
Inventors: 通博泉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2005287071A

Description

本発明は、音声やデータ等の伝送を行う無線通信装置および無線通信方法関する。

近年、主装置の内線インタフェースとして無線接続装置を設け、コードレス電話を収容する無線電話交換システム等が各種実用化されている（たとえば、特許文献１、２、３参照）。
特開平０６−２７６１４４号公報特開昭６３−１９１４２３号公報特開平０４−２１３９３３号公報

ところで、従来の電話交換システムでは、ピア・トゥ・ピアで通信を行うデータ端末などは公衆回線にアクセスすることができないという問題があった。なお、ピア・トゥ・ピアとは、主装置などの中央制御局を介さないで、端末間で直接通信を行う方式であって、分散制御方式ともいう。

そこで、公衆回線への音声などのデータ伝送と構内での高速データ伝送を単一の無線部を用いて実現するシステムが要望される。

しかしながら、公衆回線への音声のデータ伝送を行う端末と構内での高速データ伝送を行う機能を有する端末とが同一の無線部を使用できるシステムを実現した場合でも、公衆回線への音声などのデータ伝送と構内での高速データ伝送とを同時に行う機能を有する端末について、有効にアクセスできる方法を設けなければ、同一の無線部を全ての端末で使用するには不十分である。

そこで、本発明は、たとえば、音声等のデータ伝送と、高速データ伝送とを行う機能を有する装置が、効率良く通信できるようにすることを目的とする。

本発明は、通信相手の属性を判断し、該判断した通信相手の属性に基づいて、他の装置との中継機能を有する中継装置を介した通信であるか、上記中継装置を介さずに通信相手と直接行なう通信であるかを判別し、該判別に応じて、異なるチャネルアクセス方式を用いて通信することを特徴とする。

また、通信相手の属性を判断し、該判断した通信相手の属性に基づいて、他の装置との中継機能を有する中継装置を介した通信であるか、上記中継装置を介さずに通信相手と直接行なう通信であるかを判別し、該判別に応じて、通信経路を変更することを特徴とする。

以上の構成により、通信相手の属性に基づいて、中継装置を介した通信、中継装置を介さずに通信相手と直接行なう通信のうちで、適切な通信に切替えることができ、さらに、中継装置を介した通信と中継装置を介さない通信とに応じたチャネルアクセス方式で効率良く通信できる。また、中継装置を介した通信と中継装置を介さない通信とに応じた通信経路で効率良く通信できる。

発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。

図１は、本発明の実施例における無線通信システムの構成例を示すブロック図である。

この実施例のシステムは、公衆網回線７に接続された交換機能を有する主装置１と、この主装置１に収容される電話機２−１、２−２と、ファクシミリ３、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）４、プリンタ５、および複写機６とを有する。

このうち、例えばパソコン４は、公衆回線への音声などのデータ伝送機能と構内での高速データ伝送機能を同時に行う機能を有するものであり、以下、これを内線端末として説明する。

また、主装置１は、公衆回線接続インタフェース、データなどの交換機能を有する電子交換装置であり、その全体の制御を行うＣＰＵ８と、通話路の交換を行うタイムスイッチ９と、公衆網回線７を収容する公衆回線インタフェース１０と、上述した電話機等を収容する無線接続装置１１−１、１１−２とを有する。

図２は、本実施例における各端末の基本構成を示すブロック図である。

図示のように、この端末は、その全体の制御を行うＣＰＵ１２と、各種データを記憶するメモリ１３と、キー入力部等のユーザインタフェース部１４と、無線通信を行うための無線インタフェース部１５と、アンテナ１６とを有する。

図３は、本実施例の各端末に設けられる無線インタフェース部の構成を示すブロック図である。

図示のように、この無線インタフェース部は、シリアルで伝送されるデータ入力２７、制御データ入力２８、データ出力２９、および制御データ３０をパラレルに変換するシリアル／パラレル変換やその逆変換等を行う変換部２０と、誤り訂正処理を行うＥＣＣ２１と、同期信号３１に基づいてフォーマットの組立・分解を行うフレーム組立・分解部２２と、ビット同期を行うためのＤＰＬＬ２３と、送受信動作を制御する送受信制御部２４と、伝送周波数の設定を行う周波数設定部２５と、変復調部を含む無線部２６とを有する。

図４は、主装置と内線電話機との間で行われる時分割多重通信フォーマットを示す説明図であり、図５は、構内で行うデータ通信（音声以外の高速データ伝送）におけるパケットフォーマットを示す説明図である。

次に、公衆回線への音声などのデータ伝送機能と構内での高速データ伝送機能を同時に行う機能を有する端末がデータ伝送を行う場合の動作について説明を行う。

図６は、内線端末がデータ伝送を行う場合の基本手順を示すフローチャートである。

内線端末内でデータ伝送要求が発生した場合（Ｓ１）、内線端末のＣＰＵ１２はユーザインタフェース１４を介して入力された送信先のアドレスを認識する（Ｓ２）。そして、メモリ１３に格納された情報と認識したアドレス情報に基づいて、要求のあった送信が、（１）主装置を介して公衆網に対して行われるものであるのか、（２）構内の電話機に対して行われるものであるか、（３）構内の電話機以外の端末に対して行われるものであるかを判断する（Ｓ３、Ｓ４）。

そして、判断の結果、（１）および（２）の場合には、主装置１を介して通信するモードに移行し（Ｓ６）、（３）の場合には主装置を介さないでピア・トゥ・ピアで通信するモードに移行する（Ｓ７）。

以下、それぞれのモードでの具体的な動作について説明する。

＜主装置を介して通信を行う場合＞
まず、（１）内線端末が公衆回線に対して音声またはデータの伝送を行う場合の処理について説明する。

公衆回線にアクセスする場合には、内線端末は主装置１の無線接続装置との間で通信を開始するが、無線接続装置と内線端末の間の通信フォーマットは図４に示すものとなり、図３に示す無線インタフェース部中のフレーム組立・分解部２２において形成される。

そして、内線端末は無線接続装置から送信されたデータを受信すると、一定のタイミングを取って無線接続装置に向けてデータを送信する。この場合、伝送路は時分割多重化されており、図４の例では４チャネル多重されている。この結果、１台の無線接続装置は最大４台までの電話機と同時に通信を行うことが可能となる。また、送信・受信の１周期をフレームと呼ぶものとする。

また、この無線接続装置と電話機の間の伝送においては、予め定められたパターンに従って使用する周波数をフレーム毎に変化させる。このように一定時間毎に変化させることにより、特定のチャネルが妨害された場合でも、影響を受けるのは一部の時間のみであり、結果として高品質の通信を実現することが可能になる。

図７は、内線端末から公衆回線に対して送信を行う手順を示すフローチャートである。

公衆回線にデータを送信する要求が発生した場合（Ｓ１１）、内線端末は主装置の無線接続装置との間に設けられた制御チャネルを用いて、送信要求を無線接続装置に行う（Ｓ１２）。この送信要求を受けた無線接続装置は主装置のＣＰＵ８に公衆回線への送信要求の旨を通知する（Ｓ１３）。

これにより、ＣＰＵ８は、公衆回線インタフェース１０に送信要求の通知を行い、公衆回線を介して相手端末に発呼が行われる（Ｓ１４）。

その後、所定時間内に、相手端末からの応答があった場合には（Ｓ１５、Ｓ１６）、公衆回線インタフェース１０がＣＰＵ８に応答のあったことを通知し（Ｓ１７）、ＣＰＵ８は、タイムスイッチ９を切り替える（Ｓ１８）。この結果、内線端末は公衆回線へのデータの送信を開始することが可能になる（Ｓ１９）。

このデータの送信は先に説明した図４のフォーマットで行われる。ここでは１チャネルあたり３２ｋｂｐｓの伝送能力をもつため、ＡＤＰＣＭ符号化された音声や、低速のデータを送信することが可能となる。

また、上記（２）の内線通話も基本的には公衆網回線への送信と同様の手順で行うことができる。

図８は、内線端末から内線の電話機に対して音声の送信を行う手順を示すフローチャートである。

ここでは、内線端末から内線電話機に電話をかける場合について説明を行う。内線端末から発呼があると（Ｓ２１）、無線接続装置は発呼要求を受け付け（Ｓ２２）、主装置のＣＰＵ８に内線端末から内線電話機に対して発呼要求があったことを通知する（Ｓ２３）。ＣＰＵ８は、内線電話機に対応する無線接続装置に対して着信通信を行い（Ｓ２４）、無線接続装置は内線電話機に対して鳴動コマンドを送る（Ｓ２５）。

この後、所定時間内に内線電話機が応答すると（Ｓ２６、Ｓ２７）、この無線接続装置はＣＰＵ８に応答のあった旨を通知し（Ｓ２９）、ＣＰＵ８はタイムスイッチ９を制御し、内線端末に相当するタイムスロットを内線電話機に接続する（Ｓ３０）。

その結果、内線端末と内線電話機のリンクが張られた状態となり、通話が開始される（Ｓ３１）。

通話中の内線端末と無線接続装置との間の通信フォーマットは、先に説明した公衆回線への発信の場合と同様である。つまり、時分割多重化されており、フレーム毎に周波数を変化させるものである。

＜主装置を介さないでピア・トゥ・ピアの通信を行う場合＞
次に、（３）のピア・トゥ・ピアでデータの伝送を行うモードに切り替えられた場合の通信について説明を行う。

送信要求の発生した端末は制御チャネルを使って図５に示すようなパケットを送出する。パケット中にはデータ伝送に使用する周波数チャネル番号情報が入っている。制御チャネルで待機している端末は、受信したパケットに自端末宛への送信要求がある場合は、それに対して送信許可の応答を行い、先に指定のあったチャネルで待機する。一方、送信許可を受けた送信端末は指定したチャネルを用いてデータの伝送を開始する。

例えば、パソコン４のデータをプリンタ５や複写機６に伝送し、プリント出力を得たい場合、パソコン４からプリンタ５または複写機６に対して通信要求を行う。プリンタ５または複写機６が着信を受け付ける場合、送信許可のパケットをパソコン４に返し、指定したチャネルでパソコン４からプリンタ５または複写機６へのデータの伝送が開始される。

パケットは最大１５００バイト程度となっており、それ以上のデータを伝送する場合には、複数のパケットに分割して伝送することとなる。パケットを送信する毎に上記手順を繰り返すこととなる。その際、使用する周波数チャネルを毎回変更し、各チャネルが均等に使用されるようにする。

また、ピア・トゥ・ピアの通信を行う場合は、公衆回線の伝送容量やタイムスイッチの制限を受けないため、数百ｋｂｐｓ程度の伝送速度でパソコン４からプリンタ５や複写機６にデータが送られる。

図９、図１０は、内線端末から構内の電話機以外の端末に音声以外のデータの送信を行う場合の手順を示すフローチャートである。

まず、各端末は、所定の制御チャネル（Ｆ１）において待機する（Ｓ４１、Ｓ６１）。そして、送信要求の発生した内線端末（パソコン４）は（Ｓ４２）、制御チャネルを使って図５に示すようなパケットを送出し（Ｓ４３〜Ｓ４５）、制御チャネルを切り換えて受信許可パケットを受信待機する（Ｓ４６）。

上記送信要求のパケット中にはデータ伝送に使用する周波数チャネル番号情報が入っている。そして、制御チャネル（Ｆ１）で待機している端末（プリンタ５や複写機６）は、Ｓ６２で受信したパケットに自端末宛への送信要求がある場合は、それに対して受信許可の応答を行い（Ｓ６３、Ｓ６４）、先に指定のあったチャネルで待機する（Ｓ６５）。

一方、タイムアウト（Ｓ４８）前に受信許可パケットを受け取った送信側端末は（Ｓ４７）、指定したチャネルを用いてデータの伝送を開始する（Ｓ４９、Ｓ５０）。

以下、送信側と受信側とでパケットと受信応答のやり取りを繰り返す（Ｓ５１〜Ｓ５３、Ｓ６６〜Ｓ６９）。

以上、公衆回線への音声などのデータ伝送機能と構内での高速データ伝送機能を同時に行う機能を有する内線端末（例えばパソコン４）がデータ伝送を行う場合の処理について説明を行った。

以上のようにして、主装置を介する必要のある送信であるか、ピア・トゥ・ピアの伝送を行う送信であるかに応じてモードを切り替えることにより、単一の無線部を用いて公衆回線へのアクセスと高速構内データ伝送を共に実現することが可能になった。

なお、以上の第１実施例においては、一定時間以内に周波数を切り替える周波数ホッピングを想定して説明を行った。しかしながら、周波数を変化させないで使用する場合でも全く同様の効果が期待できる。

以上説明したように、通信相手の属性に基づく判別により、中継装置を介した通信か、中継装置を介さずに通信相手と直接行なう通信かを適切に切替えることができ、さらに、中継装置を介した通信と介さない通信とに応じたチャネルアクセス方式で効率良く通信できる。また、中継装置を介した通信と介さない通信とに応じた通信経路で効率良く通信できる。

本発明の実施例による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。上記実施例における各端末の基本構成を示すブロック図である。上記実施例の各端末に設けられる無線インタフェース部の構成を示すブロック図である。上記実施例の主装置と内線電話機との間で行われる時分割多重通信フォーマットを示す説明図である。上記実施例の構内で行うデータ通信におけるパケットフォーマットを示す説明図である。上記実施例の内線端末がデータ伝送を行う場合の基本手順を示すフローチャートである。上記実施例の内線端末から公衆回線に対して送信を行う手順を示すフローチャートである。上記実施例の内線端末から内線の電話機に対して音声の送信を行う手順を示すフローチャートである。上記実施例の内線端末から構内の電話機以外の端末に音声以外のデータの送信を行う場合の送信手順を示すフローチャートである。上記実施例の内線端末から構内の電話機以外の端末に音声以外のデータの送信を行う場合の受信手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…主装置、
２−１、２−２…交換機、
３…ファクシミリ、
４…パーソナルコンピュータ、
５…プリンタ、
６…複写機、
７…公衆網回線、
８…ＣＰＵ、
９…タイムスイッチ、
１０…公衆回線インタフェース、
１１−１、１１−２…無線接続装置。

Claims

通信相手の属性を判断する判断手段と；
上記判断手段が判断した通信相手の属性に基づいて、他の装置との中継機能を有する中継装置を介した通信であるか、上記中継装置を介さずに通信相手と直接行なう通信であるかを判別する判別手段と；
上記判別手段による判別に応じて、異なるチャネルアクセス方式を用いて通信する通信手段と；
を有することを特徴とする無線通信装置。
請求項１において、
上記通信手段は、上記中継装置を介した通信を行う場合は、上記中継装置から伝送されるデータに同期して通信を行うことを特徴とする無線通信装置。
請求項１において、
上記通信手段は、上記中継装置を介さない通信を行う場合は、上記中継装置から伝送されるデータに非同期で通信を行うことを特徴とする無線通信装置。
請求項１において、
上記無線通信装置は、周波数ホッピング方式の通信を行うことを特徴とする無線通信装置。
請求項１において、
上記通信手段は、上記判別手段による判別に応じて、上記中継装置からのデータに基づいてデータを送信し、または、送信に先立ちチャネルの空き情報を確認し、チャネルの空きが確認された場合に、データを送信することを特徴とする無線通信装置。
請求項１において、
上記中継装置は、有線回線に接続され、上記判別手段は、上記有線回線を介した通信であるか否かの判別を行うことを特徴とする無線通信装置。
請求項６において、
上記中継装置は、有線回線に接続され、
上記判断手段は、通信相手の識別情報に基づいて、上記有線回線を介した通信相手との通信であるか否かを判断し、上記有線回線を介した通信相手との通信ではないと判別した場合に、通信相手の属性を判断し、上記判別手段は、上記判断手段による判断に基づいて、上記中継装置を介した通信であるか、上記中継装置を介さない直接通信であるかを判別することを特徴とする無線通信装置。
請求項１において、
上記判断手段は、上記通信相手が音声通信装置か否かを判別することを特徴とする無線通信装置。
通信相手の属性を判断し、該判断した通信相手の属性に基づいて、他の装置との中継機能を有する中継装置を介した通信であるか、上記中継装置を介さずに通信相手と直接行なう通信であるかを判別し、該判別に応じて、異なるチャネルアクセス方式を用いて通信することを特徴とする無線通信方法。
通信相手の属性を判断する判断手段と；
上記判断手段が判断した通信相手の属性に基づいて、他の装置との中継機能を有する中継装置を介した通信であるか、上記中継装置を介さずに通信相手と直接行なう通信であるかを判別する判別手段と；
上記判別手段による判別に応じて、通信経路を選択する選択手段と；
を有することを特徴とする無線通信装置。
通信相手の属性を判断し、該判断した通信相手の属性に基づいて、他の装置との中継機能を有する中継装置を介した通信であるか、上記中継装置を介さずに通信相手と直接行なう通信であるかを判別し、該判別に応じて、通信経路を変更することを特徴とする無線通信方法。