專利名稱：無線通信系統(tǒng)及其無線通信方法、中繼裝置以及無線終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)及其無線通信方法、中繼裝置以及無線終端裝置。
背景技術(shù)：
隨著無線終端裝置飛躍性的增加，中繼器等中繼裝置進行中繼的通信量也日趨增加。因此，提出了如下的分散型無線通信系統(tǒng)，即無線終端裝置在與其他無線終端裝置進行通信時，選擇通過預(yù)定的通信線路相互連接的多個中繼裝置中的至少一個。在這樣的無線通信系統(tǒng)中，各個無線終端裝置向中繼器的信道發(fā)出呼叫并與目標無線終端裝置之間形成通話路徑。中繼器通過作為無線信號單位的幀向區(qū)域內(nèi)的無線終端裝置通知表示當前信道是處于通話中還是處于空閑的信息。在專利文獻1中包括多個收發(fā)單元，它們經(jīng)由一個以上的信道進行無線通信的收發(fā)；以及多個中繼單元，它們與一個以上的收發(fā)單元之間建立無線通信。無線通信是利用信息信號(語音或數(shù)據(jù)信息)以及控制信號(按照信號協(xié)議發(fā)送的控制信息)來完成的。 在從信道發(fā)送了信息信號的同時，對在子音頻頻帶中發(fā)送的控制信號進行中繼發(fā)送，由此， 在該收發(fā)單元與該中繼單元之間進行該無線通信。各個收發(fā)單元與兩個信道序號被編排在一起，一個為本地中繼單元用，另一個為次級本地中繼單元用。當接通電源時，收發(fā)單元對本地信道和次級本地信道雙方進行掃描， 確定是否進行監(jiān)視。當在某一信道中檢測到有效控制消息時，該信道成為監(jiān)視信道。在該情況中，本地信道與次級本地信道各自成為監(jiān)視信道的機會是相等的。只要在監(jiān)視信道中沒有變得檢測不到有效控制消息、或者沒有選擇以不同的站點序號編排的系統(tǒng)，就不變更監(jiān)視信道?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特表平4-504342號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題在上述專利文獻1中，經(jīng)過本地信道和次級本地信道雙方發(fā)送控制信號，由于本地信道與次級本地信道各自成為監(jiān)視信道的機會是相等的，因此不是其中一個信道對另一個信道進行支持的結(jié)構(gòu)。不僅上述專利文獻1，而且對于現(xiàn)有的分散型無線通信方法和無線通信系統(tǒng)而言， 與具有獨立于通話信道的專用控制信道的無線通信系統(tǒng)不同，該分散型無線通信方法和無線通信系統(tǒng)是從多個中繼器中選擇具有能夠進行中繼的空閑信道的中繼器，其中，各個中繼器負責均等的任務(wù)，因此也不是當正進行中繼處理的中繼器發(fā)生了停止中繼處理的狀況時由其他中繼器代理該中繼處理的結(jié)構(gòu)。此外，停止中繼處理的狀況并不限于專利文獻1那樣無法檢測到有效控制消息的情況。如上所述，現(xiàn)有的分散型無線通信系統(tǒng)的耐故障性比較低。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供耐故障性高且具有多個中繼裝置的無線通信系統(tǒng)及其無線通信方法、中繼裝置以及無線終端裝置。另外，本發(fā)明的目的在于提供當在中繼處理中的中繼裝置發(fā)生停止工作的狀況時可以由其他中繼裝置代理執(zhí)行該中繼處理的無線無線通信系統(tǒng)及其無線通信方法、中繼裝置以及無線終端裝置。解決問題的手段為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第1方面的無線通信系統(tǒng)，其由多個中繼裝置和多個無線終端裝置構(gòu)成，所述多個中繼裝置經(jīng)由通信線路相互連接且被分配有各自固有的中繼用信道，所述多個無線終端裝置經(jīng)由所述中繼裝置進行通信，各中繼裝置向在其自身中注冊的無線終端裝置發(fā)送控制信息，各無線終端裝置根據(jù)從其自身所注冊的中繼裝置接收到的所述控制信息，從分配給各中繼裝置的信道中選擇處于能夠進行中繼的狀態(tài)的信道，進行無線終端裝置之間的通信，該無線通信系統(tǒng)的特征在于，當?shù)?中繼裝置不發(fā)送所述控制信息時，第2中繼裝置代理執(zhí)行向登記在所述第1中繼裝置中的無線終端裝置發(fā)送所述控制信息，在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置從所述第2中繼裝置接收所述控制信息?？蛇x地，在經(jīng)過預(yù)定期間也未能經(jīng)由所述通信線路接收到從所述第1中繼裝置定期發(fā)送的信號時，所述第2中繼裝置代理執(zhí)行向在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置發(fā)送所述控制信息。可選地，在經(jīng)過預(yù)定期間也未能接收到來自所述第1中繼裝置的控制信息時，在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置從所述第2中繼裝置接收所述控制信息?？蛇x地，所述第2中繼裝置預(yù)先保存有在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置的信息，在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置預(yù)先保存有第2中繼裝置的信息。根據(jù)本發(fā)明的第2方面的無線通信方法，其為無線通信系統(tǒng)的無線通信方法，該無線通信系統(tǒng)由多個中繼裝置和多個無線終端裝置構(gòu)成，所述多個中繼裝置經(jīng)由通信線路相互連接且被分配有各自固有的中繼用信道，所述多個無線終端裝置經(jīng)由所述中繼裝置進行通信，其中，各中繼裝置向在其自身中注冊的無線終端裝置發(fā)送控制信息，各無線終端裝置根據(jù)從其自身所注冊的中繼裝置接收到的所述控制信息，從分配給各中繼裝置的信道中選擇處于能夠進行中繼的狀態(tài)的信道，進行無線終端裝置之間的通信，該無線通信方法的特征在于，當發(fā)生了第1中繼裝置不能發(fā)送所述控制信息的狀況時，使第2中繼裝置代理執(zhí)行向在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置發(fā)送所述控制信息，并使在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置從所述第2中繼裝置接收所述控制信息。根據(jù)本發(fā)明第3方面的中繼裝置，其經(jīng)由通信線路相互連接，且被分配有各自固有的中繼用信道，向所注冊的無線終端裝置發(fā)送控制信息，對來自無線終端裝置的通信信息進行中繼，該中繼裝置的特征在于，包括存儲部，其存儲在其他中繼裝置中注冊的無線終端裝置的識別信息；以及發(fā)送部，在所述其他中繼裝置發(fā)生了不能發(fā)送所述控制信息的狀況時，所述發(fā)送部根據(jù)存儲在所述存儲部中的識別信息向所述無線終端裝置發(fā)送控制信息，該中繼裝置執(zhí)行向在所述其他中繼裝置中注冊的無線終端裝置發(fā)送所述控制信息。
根據(jù)本發(fā)明第4方面的無線終端裝置，其根據(jù)從其自身所注冊的中繼裝置接收到的所述控制信息，從分配給各中繼裝置的信道中選擇處于能夠進行中繼的狀態(tài)的信道，經(jīng)由所述中繼裝置與通信對象進行通信，該無線終端裝置的特征在于，包括存儲部，以所述其自身所注冊的中繼裝置作為第1中繼裝置、以處于能夠進行中繼的狀態(tài)的信道的中繼裝置作為第2中繼裝置，所述存儲部存儲所述第1中繼裝置的信道信息和所述第2中繼裝置的信道信息；以及通信部，在預(yù)先設(shè)定的時間內(nèi)未從所述第1中繼裝置接收到所述控制信息時，所述通信部根據(jù)存儲在所述存儲部中的所述第2中繼裝置的信道信息變更信道，并從所述第2中繼裝置接收所述控制信息。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，當發(fā)生了正進行中繼處理的中繼裝置停止了工作的狀況時，能夠由其他中繼裝置代理該中繼處理。因此，耐故障性高。


圖1是本發(fā)明的實施方式中的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示圖1的無線終端裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示圖1的中繼器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示由主中繼器發(fā)送到系統(tǒng)總線中的同步信號以及對應(yīng)于與該同步信號接續(xù)的各中繼器的時隙的示圖。圖5是表示在圖1的中繼器與無線終端裝置之間進行收發(fā)的幀格式的示圖。圖6是圖3的中繼器的由CPU執(zhí)行的主程序的流程圖。圖7是對于以其他中繼器作為本地中繼器的無線終端裝置圖1的中繼器1 η中的任意一個中繼器代理執(zhí)行本地中繼器情況下的流程圖。圖8是圖2的無線終端裝置的由CPU執(zhí)行的主程序的流程圖。附圖標記說明Ill1-Illn 中繼器TA TH無線終端裝置115系統(tǒng)總線(通信線路)
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)、無線通信方法、中繼裝置以及無線終端裝置的實施方式進行說明。如圖1所示，在本實施方式的無線通信系統(tǒng)的站點100中，多個(例如最多30臺) 中繼器Ill1 Illn經(jīng)由通信線路115而連接。在多個中繼器Iii1 Iiin中分別分配有各自固有的中繼用信道，承擔同一通信區(qū)域的中繼處理。通過通信線路115連接的多個中繼器Ill1 Illn構(gòu)成一個中繼器系統(tǒng)(中繼系統(tǒng))130。S卩，由中繼器系統(tǒng)130構(gòu)成具有信道數(shù)為n(n為中繼器的臺數(shù))的一個通信區(qū)域。此外，由多個中繼器Ill1Nllln構(gòu)成的中繼器系統(tǒng)130經(jīng)由IP連接線等通信線路116與服務(wù)器104連接。由于通常將通信線路115 稱為“系統(tǒng)總線”，在以下說明中，將通信線路115稱為系統(tǒng)總線。服務(wù)器104可通過遠程操作對多個中繼器Ill1 Illn進行各種設(shè)定。各個中繼器Ill1 Illn由中繼單元和控制單元構(gòu)成。此外，經(jīng)由系統(tǒng)總線115交換并共有涉及各個中繼器Iii1 Iiin的信息(例如是否處于中繼中)。各個中繼器Iii1 Iiin被預(yù)先設(shè)定了在哪個時隙輸出數(shù)據(jù)。因此，各個中繼器Iii1 Iiin在預(yù)先設(shè)定的時隙輸出數(shù)據(jù)。將多個中繼器Ill1 Illn中的一臺設(shè)定為“主中繼器”。以下，在中繼器Ill1 Illn中以中繼器Ill1為主中繼器來進行說明。主中繼器向系統(tǒng)總線發(fā)送同步信號，該同步信號用于獲取包含本裝置在內(nèi)的中繼器Ill1 Illn的同步。無線終端裝置TA TH將中繼器Ill1 Illn中的任意一臺中繼器注冊為本地中繼器。無線終端裝置TA TH在等待接收狀態(tài)下，接收本地中繼器的下行鏈路信號。無線終端裝置TA TH獲取被插入到本地中繼器的下行鏈路信號中的空閑信道信息，將信道頻率搬移到該空閑信道，進行與其他無線終端裝置的通話。并且，當通話結(jié)束時，使信道頻率恢復到本地中繼器的信道頻率，從而返回到等待接收狀態(tài)。在圖1中，無線終端裝置TA TD將中繼器Ill1作為本地中繼器，無線終端裝置TE和TF將中繼器Ill2作為本地中繼器， 無線終端裝置TG TH將中繼器Ill3作為本地中繼器。圖1的無線通信系統(tǒng)是如下的分散型的集群(trimking)系統(tǒng)無線終端裝置 TA TH共用多個中繼器Ill1 Illn，從其中適當選擇至少一個中繼器以用于中繼。分散型集群系統(tǒng)不具有控制用的專用信道，所有的信道既是控制信道又是通話信道。作為例子， 假設(shè)無線終端裝置TA與在相同的本地中繼器中注冊的其他無線終端裝置TB TD進行通話。在此情況下，無線終端裝置TA獲取下行鏈路信號中包含的、表示能進行通話的信道的信道信息，根據(jù)所獲取的信道信息判斷能進行通話的信道，選擇判斷為能夠進行通話的信道中的一個信道(例如中繼器Ill3的信道)，使自己的信道頻率搬移到所選擇的信道，其中所述下行鏈路信號來自作為無線終端裝置TA的本地中繼器的中繼器Illp進而，無線終端裝置TA向該信道(中繼器Ill3)發(fā)送通話許可請求，通過提供該信道的中繼器Iii3接收意味著許可通話的響應(yīng)并確立鏈路。作為通話目標的無線終端裝置 TB TD接受從本地中繼器Ill1發(fā)送的控制信號，所述控制信號指示搬移至無線終端裝置 TA已確立鏈路的通話信道(中繼器Ill3的信道)，且所述無線終端裝置TB TD將信道頻率變更為所指示的信道用頻率，與無線終端裝置TA進行通信。S卩，對于把中繼器Ill1注冊為本地中繼器的無線終端裝置TA TD而言中繼器Ill1作為控制信道工作，而對于其他無線終端裝置TE TH而言中繼器Ill1作為通話信道工作。此處，無線終端裝置TA TD之間的通話包括在所有無線終端裝置TA TD內(nèi)的組通話；對組的單位進一步進行細化后的組通話，例如在由無線終端裝置TA和TB構(gòu)成的小組內(nèi)的組通話；或者，將一臺無線終端裝置作為對象的個體呼叫(稱作Individual Call”)等。接著，對各個無線終端裝置TA TH和各個中繼器Ill1 Illn的結(jié)構(gòu)和功能進行說明。圖2是表示圖1的無線終端裝置TA TH的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示圖1的中繼器 Ill1 Illn的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示從主中繼器Ill1向系統(tǒng)總線115發(fā)送的同步信號以及被分配給與同步信號接續(xù)的各中繼器的時隙的示圖。圖5(A)、(B)是表示中繼器與無線終端裝置之間收發(fā)的通信幀的格式的示圖。通信幀由頭部和數(shù)據(jù)部構(gòu)成。頭部和數(shù)據(jù)部的詳細內(nèi)容將在后面進行敘述。如圖2所示，無線終端裝置TA TH具有作為信號類模塊的以下部分天線ANTSR、 收發(fā)切換部11、發(fā)送部12、基帶處理部13、A/D轉(zhuǎn)換部14、擴音器15、接收部16、基帶處理部17、D/A轉(zhuǎn)換部18以及揚聲器19。并且，無線終端裝置TA TH具有作為控制類模塊的以下部分控制器20、計時部25、顯示部沈以及操作部27。而且，控制器20具有CPU(中央運算單元)21、I/O (輸入輸出部)22、RAM (可讀寫存儲器)23、ROM (只讀存儲器)24以及將它們互相連接的內(nèi)部總線(未圖示)。由CPU 21控制無線終端裝置TA TH中的信號類模塊。CPU 21執(zhí)行存儲在ROM M中控制程序以控制所有無線終端裝置，對經(jīng)由I/O 22從操作部27輸入的指令、數(shù)據(jù)以及從基帶處理部17得到的數(shù)據(jù)進行處理后暫存于RAM23中。此外，CPU 21根據(jù)需要將所存儲的指令、數(shù)據(jù)顯示于由LCD (Liquid Crystal Display 液晶顯示器)構(gòu)成的顯示部沈。 此外，ROM M存儲有在其他中繼器發(fā)生故障時使用的以下信息確定代理該中繼器以作為本地中繼器的中繼器的信息、該中繼器輸出信息的時隙序號、將該中繼器作為本地中繼器的無線終端裝置的信息等。此外，CPU 21將從計時部25得到的當前時刻顯示于顯示部沈。 計時部25對從本地中繼器接收到下行鏈路信號開始的經(jīng)過時間進行計數(shù)。當CPU 21從本地中繼器接收到下行鏈路信號時，對計時部25計時的經(jīng)過時間進行清零。需要說明的是， 控制器20也可以為以下結(jié)構(gòu)可裝卸地安裝有記錄了無線終端裝置固有的識別信息的閃存器等可擦寫的非易失性存儲卡。接著，關(guān)于信號類模塊，收發(fā)切換部11的輸入端與天線ANTSR連接，輸出端根據(jù) CPU 21的控制而擇一地連接于發(fā)送部12或接收部16。在未通過操作部27執(zhí)行發(fā)送操作時，該無線終端裝置處于接收(等待接收)模式，收發(fā)切換部11的輸出端與接收部16連接。另一方面，當通過操作部27進行了發(fā)送操作時，該無線終端裝置處于發(fā)送模式，收發(fā)切換部11的輸出端與發(fā)送部12連接。當無線終端裝置TA TH處于發(fā)送模式時，擴音器15根據(jù)用戶的語音輸入而將模擬語音信號輸出到A/D轉(zhuǎn)換部14。A/D轉(zhuǎn)換部14將來自擴音器15的模擬語音信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字語音信號并輸出到基帶處理部13?；鶐幚聿?3基于來自A/D轉(zhuǎn)換部14的數(shù)字語音信號、或者基于存儲在控制器 20的RAM 23中的數(shù)據(jù)，生成預(yù)定格式的通信幀(基帶信號)并輸出到發(fā)送部12。發(fā)送部12使用來自基帶處理部13的通信幀對載波進行調(diào)制，經(jīng)由收發(fā)切換部11 和天線ANTSR發(fā)送給處于中繼工作中的中繼器。發(fā)送部12的調(diào)制方式使用GMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying，高斯濾波最小頻移鍵控)、PSK(Phase Shift Keying, 相移鍵控)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅調(diào)制)或 FSK(Frequency Shift Keying，頻移鍵控)等。在無線終端裝置TA TH處于接收模式的情況下，收發(fā)切換部11連接天線ANTSR 與接收部16。接收部16經(jīng)由天線ANTSR接收來自中繼器Ill1Nllln的無線信號。接收部 16對接收信號進行放大，并在進行解調(diào)處理等信號處理后將該解調(diào)信號輸出至基帶處理部 17?；鶐幚聿?7從由接收部16輸出的解調(diào)信號中提取通信幀。而且，向CPU 21輸出所提取的通信幀的頭部H的信息。CPU 21對頭部H的信息進行分析，在該接收信號的發(fā)送目的地為本站的情況下，將數(shù)據(jù)部D中包含的語音信號的數(shù)據(jù)輸出至D/A轉(zhuǎn)換部18，將數(shù)據(jù)部D中包含的語音信號以外的數(shù)據(jù)暫存在RAM 23中，并且根據(jù)需要顯示于顯示部26。D/A轉(zhuǎn)換部18將來自基帶處理部17的語音信號從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并通過揚聲器 19播放。如圖3所示，中繼器Ill1 Illn具有作為信號類模塊的以下部分發(fā)送專用天線 ANTS、發(fā)送部32、基帶處理部33、接收專用天線ANTR、接收部36、基帶處理部37、輸入部6、 輸出部7、網(wǎng)絡(luò)I/F(接口)8。此外，各個中繼器具有作為控制類模塊的以下部分控制器 40、計時部45、顯示部46、操作部47。而且，控制器40具有CPU (中央運算單元)41、I/O (輸入輸出部)42、RAM(可讀寫存儲器)43、R0M(只讀存儲器)44以及將它們互相連接的內(nèi)部總線(未圖示)。此外，ROM 44存儲CPU 41進行通常工作以及其他中繼器發(fā)生故障時的工作程序。此外，ROM 44存儲有在其他中繼器發(fā)生故障時使用的以下信息確定代理該中繼器以作為本地中繼器的中繼器的信息、該中繼器輸出信息的時隙序號、以該中繼器作為本地中繼器的無線終端裝置的信息等。此外，中繼器Ill1 Illn具有總線I/F(接口)9，該總線I/F(接口)9用于將本裝置的信息輸出到后述的系統(tǒng)總線115、并從系統(tǒng)總線115獲取來自其他中繼器的信息。中繼器Ill1 Illn(例如中繼器Ill1)對從發(fā)送源的無線終端裝置(例如無線終端裝置TA)接收的無線信號進行放大處理或波形處理等信號處理后向發(fā)送目的地的無線終端裝置(例如無線終端裝置TB)發(fā)送，因此具有基本上與圖2所示的無線終端裝置TA TH同樣的結(jié)構(gòu)。因此，對于與圖2所示的無線終端裝置TA TH的結(jié)構(gòu)要素基本相同的結(jié)構(gòu)要素利用相同的標記來表示，由于它們的動作與無線終端裝置TA TH是重復的，因此省略其說明。在無線終端裝置TA TH之間經(jīng)由中繼器111 i 11 In進行通信的情況下，從無線終端裝置向中繼器發(fā)送的上行鏈路與中繼器向無線終端裝置發(fā)送的下行鏈路通過改變頻率或時隙而實質(zhì)上同時進行通信。因此，中繼器Ill1 Illn具有發(fā)送專用天線ANTS和接收專用天線ANTR。此外，如圖1所示，多個中繼器Ill1 Illn分別經(jīng)由系統(tǒng)總線115而相互連接，并且經(jīng)由IP連接線等通信線路116與服務(wù)器104連接。輸入部6在CPU 41的控制下，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)I/F 8輸入從服務(wù)器104發(fā)送來的數(shù)據(jù)， 提供給基帶處理部33。輸出部7在CPU 41的控制下，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)I/F 8將從基帶處理部37 提供的數(shù)據(jù)輸出到服務(wù)器104。而且，在構(gòu)筑與其他站點進行通信的多站點網(wǎng)絡(luò)時，輸入部 6和輸出部7經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)I/F 8與其他站點的中繼器之間進行通信幀的收發(fā)，所述其他站點構(gòu)成其他通信區(qū)域?？偩€I/F 9在CPU 41的輸入控制下，對由主中繼器發(fā)送到系統(tǒng)總線115 的同步信號和從本裝置以外的其他中繼器發(fā)送到系統(tǒng)總線115的中繼器信息的獲取進行中轉(zhuǎn)，并在CPU 41的輸出控制下對送往系統(tǒng)總線115的本裝置的信息的發(fā)送進行中轉(zhuǎn)。接著，參照圖4和圖5對實施方式中的無線終端系統(tǒng)的無線通信方法進行說明。圖4中的同步信號的一個周期為80ms，前半部分的40ms由從時隙0到時隙31這 32個時隙構(gòu)成。因此，各時隙的時長為1.25ms。最初的時隙0為同步信號，并按照規(guī)定的算法，由特定的一個中繼器即主中繼器Ill1送出，其他中繼器Ill2 Illn為副中繼器，獲取該同步信號。中繼器Ill1Nllln即中繼器系統(tǒng)130同步于該同步信號而工作。中繼器 Ill1 Illn被分配了同步用的、時隙0以外的時隙1 31中的任意一個時隙。各中繼器 Ill1 Illn在分配給本裝置的時隙內(nèi)寫入所共用的各個中繼器的信息。作為主中繼器的中繼器Ill1在時隙0中發(fā)送同步信號，此外，在時隙1 31中的分配給中繼器1的時隙中
9寫入中繼器Ill1的信息(例如，表示處于空閑狀態(tài)還是處于中繼中的信息等)。需要說明的是，將最后的時隙31用作用于擴展功能的將來的外部設(shè)備連接用時隙。圖5(A)示出了確立與通話信道的鏈路時的通信幀格式的一例，圖5(B)示出了語音及數(shù)據(jù)通信時的通信幀格式的一例。在圖5(A)以及圖5(B)中，通信幀格式由80ms、384 比特構(gòu)成。此外，僅在初始發(fā)送時，才在幀的頭部附加M比特以上的前導信號(P)。FSW為幀同步碼字，LICH為鏈路信息信道，SCCH為集群控制用的信令信息信道，G為保護時間。圖6是由圖3的中繼器的CPU 41執(zhí)行的主程序的流程圖。當接通電源時，CPU 41開始圖6的處理，首先，判斷是否從某個無線終端裝置接收到通話請求(步驟S 101)，當接收到通話請求時，針對發(fā)出呼叫的終端做出意味著允許使用信道的響應(yīng)(步驟S102)。此外，根據(jù)所接收到的發(fā)出呼叫的通信幀，將發(fā)出呼叫終端的ID即終端識別信息、被呼叫側(cè)的無線終端裝置(以下稱為“被呼叫終端”)的ID、以及注冊有發(fā)出呼叫終端和被呼叫終端的本地中繼器的ID等存儲于RAM 43中(步驟S103)，將信道信息從空閑狀態(tài)變更并設(shè)定為通話中的狀態(tài)(步驟S104)。如后所述，控制單元經(jīng)由系統(tǒng)總線將步驟S103 中所存儲的RAM 43內(nèi)的信息發(fā)送到其他中繼器。此后，當接收到來自發(fā)出呼叫終端的用于通話的通信幀時(步驟SlOl :“YES”)、以及當在一定的等待接收時間內(nèi)接收到通信幀時，在添加空閑信道信息等必要的信息之后， 執(zhí)行對發(fā)出呼叫終端與被呼叫終端之間的通信幀進行中繼的通話處理(步驟S106)。此后，判斷通話是否已結(jié)束(步驟S107)，當通話已結(jié)束時、以及在步驟S109中經(jīng)過了一定時間也未接收到通信幀時，將信道信息從通話中的狀態(tài)變更并設(shè)定為空閑狀態(tài)(步驟S108)。 在從被呼叫終端對發(fā)出呼叫終端做出了響應(yīng)時，由于從被呼叫終端向中繼器Ill2發(fā)出通話請求，因此重復上述動作。需要說明的是，當存在下述組通話呼叫時，即處于通話中的無線終端裝置所屬的組的組通話呼叫時，在步驟S106的通話處理中，在通信幀中添加組通話的 ID、進行組通話的信道、屬于組通話ID的無線終端裝置所注冊的本地中繼器的中繼器ID。 如后所述，由接收到中繼用通信幀的無線終端裝置對該添加的信息進行判斷，并根據(jù)需要進行應(yīng)該參加到組通話中的通話信道的搬移。如上所述，各中繼器111通過獲取其他中繼器在所分配的時隙中寫入的信息，能夠識別其他信道是處于通話中(包含正在確立鏈路)還是處于空閑狀態(tài)。因此，在步驟SlOl 中未接收到通話請求的情況下，發(fā)送的下行鏈路信號的通信幀(步驟S110)，該下行鏈路信號中包含有處于空閑信道的中繼器的信息即閑置消息。因此，無線終端裝置能夠根據(jù)從本地中繼器接收到的信道信息，以空閑狀態(tài)的信道作為通信信道來發(fā)出呼叫。此時，可以在中繼用的通信幀中，寫入組通話ID的通話信道、屬于組通話ID的無線終端裝置所注冊的本地中繼器的中繼器ID。圖7是對于以其他中繼器為本地中繼器的無線終端裝置圖1的中繼器Ill1Nllln 中的任意一個中繼器代理執(zhí)行本地中繼器情況下的流程圖。這里，預(yù)先設(shè)定進行本地中繼器的代理的中繼器對哪個中繼器進行代理、以及以進行代理的中繼器為本地中繼器的無線終端裝置的信息，并將該信息預(yù)先存儲到控制器40內(nèi)的ROM 44中。此外，在ROM 44中，還存儲了關(guān)于進行代理的中繼器是在哪個時隙發(fā)送信息的信息。被設(shè)定為使對本地中繼器進行代理的CPU 41在執(zhí)行圖6的處理同時以時間分割方式執(zhí)行圖7的處理，首先，根據(jù)計時部45的計時時間，判斷是否取得與同步信號接續(xù)的、 在系統(tǒng)總線115上進行循環(huán)的發(fā)送權(quán)限，即，判斷發(fā)送信息的時隙是否為分配給本裝置的時隙(步驟S201)。當判定為是分配給本裝置的時隙時(步驟S201 :“YES”)，在該時隙寫入本裝置的信息(步驟S202)。作為寫入的信息，包括表示本裝置的信道是處于通話中還是處于空閑狀態(tài)的信道信息、以及在信道處于通話中的情況下該通話中的兩個以上的無線終端裝置的ID等。在步驟S201中，在未取得在系統(tǒng)總線115上進行循環(huán)的發(fā)送權(quán)限的情況下，S卩，在判斷為發(fā)送信息的時隙不是分配給本裝置的時隙的情況下(步驟S201 :“N0”)，判斷該時隙是否為分配給代理本地中繼器的中繼器的時隙(步驟S203)。當該時隙是分配給代理本地中繼器的中繼器的時隙時，判斷在該時隙中是否存在來自代理本地中繼器的中繼器寫入的信息(步驟S204)。在存在來自代理本地中繼器的中繼器寫入的信息的情況下，表示代理本地中繼器的中繼器正在正常地工作。在該情況下，讀取所寫入的信息(步驟S205)。然后，更新存儲在RAM 43中的信息(步驟S206)。另一方面，在步驟S203中，在不是分配給代理本地中繼器的中繼器的時隙、而是分配給本裝置以及代理本地中繼器的中繼器以外的其他中繼器的時隙的情況下，讀取其他中繼器所寫入的信息(步驟S205)，更新存儲在RAM 43中的信息(步驟S206)。在步驟S204中，在分配給代理本地中繼器的中繼器的時隙內(nèi)不存在由代理本地中繼器的中繼器寫入的信息的情況下，表示代理本地中繼器的中繼器停止了工作。作為停止工作的情況，包括中繼器發(fā)生了故障、正在維護以及其他的情況。此時，將代理本地中繼器的中繼器作為本地中繼器的無線終端裝置的ID注冊于本裝置中(步驟S207)，從而作為所述無線終端裝置的本地中繼器而工作(步驟S208)。例如設(shè)定為，由中繼器Ill2代理執(zhí)行中繼器Ill1的作為本地中繼器的功能。中繼器Ill2的CPU 41檢查中繼器Ill1是否在分配給中繼器Ill1的時隙1中寫入了信息(步驟S203、S204)，在未寫入信息的情況下(步驟S204 :“N0，，)，中繼器Ill2作為將中繼器Ill1 注冊為本地中繼器的無線終端裝置TA TD的本地中繼器而工作(步驟S207、S208)。因此，以后，中繼器Ill2作為無線終端裝置TA TF的本地中繼器而工作。圖8是顯示無線終端裝置的工作的流程圖。無線終端裝置TA TH在等待接受狀態(tài)下被設(shè)定為本地中繼器的信道頻率。中繼器Ill1 Iiin在作為通話信道的情況下，在接收到通話許可請求的通信幀時，通過下行鏈路信號發(fā)送意味著許可通話的響應(yīng)，如果已經(jīng)發(fā)送了表示許可通話的響應(yīng)則通過下行鏈路信號來發(fā)送中繼用的通信幀，在未作為通話信道工作的情況下，通過下行鏈路信號以一定間隔發(fā)送閑置消息。無線終端裝置TA TH預(yù)先將中繼器Ill1Nllln中的某一個作為本地中繼器進行注冊，并且在等待接受狀態(tài)下被設(shè)定為本地中繼器的信道頻率。即，接收從本地中繼器發(fā)送的上述下行鏈路信號。此外，在發(fā)生了本地中繼器停止工作的情況下，還預(yù)先注冊代理本地中繼器的其他中繼器(以下稱為次級中繼器Secondary Repeater)及其信道頻率。在進行通信時，無線終端裝置判斷是否從本地中繼器接收到下行鏈路信號(步驟S301)，獲取來自本地中繼器的下行鏈路信號中包含的空閑信道信息(步驟S302)。在所獲取的空閑信道信息是本地中繼器以外的中繼器的信道的情況下，變更信道頻率(步驟S303)。接著，根據(jù)所獲取的空閑信道信息，向處于空閑狀態(tài)的中繼器發(fā)出通話許可請求 (步驟S304)，并判斷是否從該中繼器接收到意味著許可通話的響應(yīng)(步驟S3(^)。在未接收到表示許可通話的響應(yīng)的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S302而獲取其他中繼器的空閑信道信息， 重復直至步驟S305的處理循環(huán)。在從任意一個中繼器接收到意味著許可通話的響應(yīng)時，與該中繼器之間進行通話 (步驟S306)。此后，判斷通話是否已結(jié)束(步驟S307)。在通話已結(jié)束時，判斷是否為與本地中繼器之間的通話，在為與本地中繼器以外的中繼器之間的通話的情況下，將自身的信道頻率變更為本地中繼器的信道頻率。接著，將控制轉(zhuǎn)移到步驟S301，等待接收來自本地中繼器的下行鏈路信號。在步驟S301中未接收到來自本地中繼器的下行鏈路信號的情況下，判斷是否經(jīng)過了一定時間(步驟S308)。如上所述，在本地中繼器未作為通話信道而工作的情況下，由于通過下行鏈路信號以一定間隔發(fā)送有閑置消息，因此，可以將如下時間設(shè)定為等待經(jīng)過的一定時間在閑置消息的發(fā)送間隔上加上規(guī)定余量后的時間。在經(jīng)過了一定時間仍未接收到來自本地中繼器的下行鏈路信號的情況下，則為發(fā)生了本地中繼器停止工作的狀況。在該情況下，將預(yù)先注冊的次級中繼器設(shè)定為本地中繼器(步驟S309)，并且變更為次級中繼器的信道頻率(步驟S310)。之后，轉(zhuǎn)移到步驟S301， 等待接收來自于該新設(shè)定的本地中繼器的下行鏈路信號。在向本地中繼器發(fā)送了通話許可請求之后，當經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的預(yù)定時間仍未從本地中繼器接收到意味著許可通話的響應(yīng)的情況下，也是發(fā)生了本地中繼器停止工作的狀況。在該情況下，也可以構(gòu)成為將次級中繼器設(shè)定為本地中繼器，并且變更為次級中繼器的
信道頻率。在上述例子中，無線終端裝置TA TD將中繼器^“注冊為本地中繼器，將中繼器 Iii2注冊為次級中繼器。在中繼器Iii1不再工作的情況下，中繼器Iii1不再發(fā)送下行鏈路信號。因此，無線終端裝置TA TD在步驟S308中判斷是否經(jīng)過了一定時間。此后，無線終端裝置TA TD將發(fā)送頻率和接收頻率調(diào)整為次級中繼器Ill2的信道頻率(步驟S309、 S310)。如上所述，在上述實施方式中，無線終端裝置TA TH將多個中繼器Ill1 Illn 中的某一個預(yù)先注冊為本地中繼器，并且將其他中繼器預(yù)先注冊為次級中繼器。并且，當本地中繼器的工作停止時，對于將停止的中繼器作為本地中繼器的無線終端裝置而言次級中繼器作為本地中繼器而工作。在此情況下，次級中繼器向?qū)l(fā)生了故障的中繼器作為本地中繼器的無線終端裝置發(fā)送控制信息。例如，次級中繼器在無法接收到從代理對象的中繼器定期地發(fā)送至系統(tǒng)總線115 中的信號的情況下，判斷為該中繼器發(fā)生了故障。此外，無線終端裝置，例如在沒有來自本地中繼器的下行鏈路信號時，判斷為本地中繼器發(fā)生了故障。無線終端裝置TA TH在ROM 24等存儲單元中，預(yù)先存儲有本地中繼器及次級中繼器的ID。各個無線通信裝置TA TH具有如下功能當本地中繼器停止工作時，基于存儲在ROM 24等存儲部中的ID，以次級中繼器為本地中繼器。因此，根據(jù)上述實施方式，在分散型無線通信系統(tǒng)中，作為本地中繼器而注冊的中繼器(例如中繼器Iii1)的工作停止時，次級中繼器(例如中繼器Iii2)能夠代理執(zhí)行該本地中繼器的工作。此外，各個中繼器，在代理執(zhí)行其他中繼器的作為本地中繼器的工作期間，例如在閑置消息的通信幀中，插入并發(fā)送本裝置的ID和正在代理的中繼器的ID。這樣，各個中繼器能夠告知無線通信裝置TA TH處于代理工作中的情形。而且，次級中繼器按照圖7所示的流程圖獲取發(fā)送到系統(tǒng)總線115中的其他中繼器的信息。在處于代理執(zhí)行本地中繼器的中繼器復原(恢復)的情況下，基于在所分配的時隙信息被發(fā)送這一情形，本裝置能夠檢測出發(fā)生了故障的中繼器已經(jīng)復原。各個中繼器在檢測到處于代理執(zhí)行本地中繼器的中繼器已經(jīng)復原的情況下，將插入到閑置消息的通信幀中的中繼器ID變更為本裝置的ID或表示未在進行代理動作的狀態(tài)的其他符號等，并發(fā)送通信幀。由此，能夠告知無線終端裝置原來的本地中繼器已經(jīng)復原。無線終端裝置對來自次級中繼器的通信幀進行分析，在檢測到原來作為本地中繼器注冊的中繼器已經(jīng)復原的情況下，將本地中繼器從次級中繼器恢復為該復原后的原來的本地中繼器。需要說明的是，上述實施方式只是用于說明本發(fā)明，本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不脫離權(quán)利要求的保護范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其他實施方式和變形例也屬于本發(fā)明。另外，在上述實施方式中，第1中繼裝置相當于本地中繼器，第2中繼裝置相當于次級中繼器。但是，例如，也可以是如下結(jié)構(gòu)，即第1中繼器發(fā)揮次級中繼器的功能，而第2 中繼器發(fā)揮本地中繼器的功能?？偠灾灰捎靡韵陆Y(jié)構(gòu)即可根據(jù)當時的通信狀況兩個中繼器中的一方負責本地中繼器的任務(wù)，另一方則負責次級中繼器的任務(wù)。本申請的基礎(chǔ)為2008年10月觀日提出的特愿2008-277519號日本專利申請。在本說明書中作為參考而引入了上述專利申請的的說明書、權(quán)利要求書以及附圖整體。
權(quán)利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)，其由多個中繼裝置和多個無線終端裝置構(gòu)成，所述多個中繼裝置經(jīng)由通信線路相互連接且被分配有各自固有的中繼用信道，所述多個無線終端裝置經(jīng)由所述中繼裝置進行通信，各中繼裝置向在其自身中注冊的無線終端裝置發(fā)送控制信息，各無線終端裝置根據(jù)從其自身所注冊的中繼裝置接收到的所述控制信息，從分配給各中繼裝置的信道中選擇處于能夠進行中繼的狀態(tài)的信道，進行無線終端裝置之間的通信，該無線通信系統(tǒng)的特征在于，當?shù)?中繼裝置不發(fā)送所述控制信息時，第2中繼裝置代理執(zhí)行向在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置發(fā)送所述控制信息，在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置從所述第2中繼裝置接收所述控制信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，在經(jīng)過預(yù)定期間也未能經(jīng)由所述通信線路接收到從所述第1中繼裝置定期發(fā)送的信號時，所述第2中繼裝置代理執(zhí)行向在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置發(fā)送所述控制信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，在經(jīng)過預(yù)定期間也未能接收到來自所述第1中繼裝置的控制信息時，在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置從所述第2中繼裝置接收所述控制信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第2中繼裝置預(yù)先保存有在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置的信息，在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置預(yù)先保存有第2中繼裝置的信息。
5.一種無線通信方法，其為無線通信系統(tǒng)的無線通信方法，該無線通信系統(tǒng)由多個中繼裝置和多個無線終端裝置構(gòu)成，所述多個中繼裝置經(jīng)由通信線路相互連接且被分配有各自固有的中繼用信道，所述多個無線終端裝置經(jīng)由所述中繼裝置進行通信，其中，各中繼裝置向在其自身中注冊的無線終端裝置發(fā)送控制信息，各無線終端裝置根據(jù)從其自身所注冊的中繼裝置接收到的所述控制信息，從分配給各中繼裝置的信道中選擇處于能夠進行中繼的狀態(tài)的信道，進行無線終端裝置之間的通信，該無線通信方法的特征在于，當?shù)?中繼裝置不發(fā)送所述控制信息時，使第2中繼裝置代理執(zhí)行向在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置發(fā)送所述控制信息，并使在所述第1中繼裝置中注冊的無線終端裝置從所述第2中繼裝置接收所述控制信息。
6.一種中繼裝置，其經(jīng)由通信線路相互連接，且被分配有各自固有的中繼用信道，向所注冊的無線終端裝置發(fā)送控制信息，對來自無線終端裝置的通信信息進行中繼，該中繼裝置的特征在于，包括存儲部，其存儲在其他中繼裝置中注冊的無線終端裝置的識別信息；以及發(fā)送部，在不向所述其他中繼裝置發(fā)送所述控制信息時，所述發(fā)送部根據(jù)存儲在所述存儲部中的識別信息向所述無線終端裝置發(fā)送所述控制信息，所述中繼裝置代理執(zhí)行向在所述其他中繼裝置中注冊的無線終端裝置發(fā)送所述控制 fn息ο
7.一種無線終端裝置，其根據(jù)從其自身所注冊的中繼裝置接收到的所述控制信息，從分配給各中繼裝置的信道中選擇處于能夠進行中繼的狀態(tài)的信道，經(jīng)由所述中繼裝置與通信目標進行通信，該無線終端裝置的特征在于，包括存儲部，以所述無線終端裝置其自身所注冊的中繼裝置為第1中繼裝置、以處于能夠進行中繼的狀態(tài)的信道的中繼裝置為第2中繼裝置，所述存儲部存儲所述第1中繼裝置的信道信息和所述第2中繼裝置的信道信息；以及通信部，在預(yù)先設(shè)定的時間內(nèi)未從所述第1中繼裝置接收到所述控制信息時，所述通信部根據(jù)存儲在所述存儲部中的所述第2中繼裝置的信道信息變更信道，并從所述第2中繼裝置接收所述控制信息。
全文摘要
多個中繼器1111～111n經(jīng)由系統(tǒng)總線115而相互連接，通過檢查發(fā)送到系統(tǒng)總線115上的信號來檢測其他中繼器的狀態(tài)。當進行無線終端裝置TA～TH之間的中繼處理的本地中繼器(例如中繼器1111)停止了工作時，由于無法檢測到系統(tǒng)總線115上的信號，預(yù)先設(shè)定的次級中繼器(例如中繼器1112)檢測出本地中繼器發(fā)生了故障。次級中繼器響應(yīng)于檢測結(jié)果，而代理執(zhí)行本地中繼器的中繼處理。
文檔編號H04W24/04GK102197680SQ20098014330
公開日2011年9月21日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者田中芳幸, 福澤祥二 申請人:艾可慕株式會社