專利名稱：無線通信系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、中繼裝置以及同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、中繼裝置以及同步方法。
背景技術(shù)：
已知有集群(trimking)方式的無線通信系統(tǒng)(以下稱為“集群系統(tǒng)”)。集群系統(tǒng)在一個(gè)站點(diǎn)具有多個(gè)中繼器，多個(gè)無線終端裝置共同擁有基于多個(gè)中繼器的多個(gè)通話信道。集群系統(tǒng)，包括具有專用的控制信道的、被稱為專用型控制方式的集群系統(tǒng)和不具有專用的控制信道的、被稱為分散型控制方式的集群系統(tǒng)。
在專用型控制方式中，多個(gè)無線終端裝置根據(jù)來自控制信道的控制信息來設(shè)定空閑通話信道，經(jīng)由空閑通話信道互相進(jìn)行通話。
在分散型控制方式中，多個(gè)無線終端裝置根據(jù)來自各個(gè)無線終端裝置預(yù)先注冊(cè)的本地中繼器的控制信息來設(shè)定空閑通話信道，經(jīng)由空閑通話信道互相進(jìn)行通信。此外，在多個(gè)中繼器中，其中一臺(tái)作為主中繼器工作，其他的作為副中繼器工作。副中繼器在與從主中繼器供給的同步信號(hào)取得同步的同時(shí)進(jìn)行工作。
在專利文獻(xiàn)1中公開了在主中繼器發(fā)生故障時(shí)，將其他中繼器自動(dòng)切換為主中繼器的技術(shù)。在該技術(shù)中，主中繼器生成同步信號(hào)，并發(fā)送給其他多個(gè)副中繼器。各中繼器通過同步信號(hào)連接器與其他中繼器相連以便接收同步信號(hào)，并且通過LAN與其他中繼器相連以便進(jìn)行涉及通信信道連接的控制的通信。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1特開2007181800號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題 在集群系統(tǒng)中，在無線終端裝置之間進(jìn)行通信時(shí)，在專用控制方式下設(shè)定有控制信道，在分散型控制方式下根據(jù)來自本地中繼器的控制信息設(shè)定通話信道。即，在集群系統(tǒng)中，無線終端裝置并不是始終通過相同的通話信道進(jìn)行通話，而是根據(jù)需要來變更通話信道。
如上所述，在集群系統(tǒng)中，在變更了通話信道時(shí)，存在中繼器的工作和無線終端裝置的工作之間無法取得同步的可能性。具體而言，無線終端裝置存在無法同步于中繼器發(fā)送的通信幀以接收該通信幀的情況。當(dāng)基于無線終端裝置的幀同步的檢測(cè)延遲時(shí)，無線終端裝置的接收數(shù)據(jù)成為丟失頭部的狀態(tài)。
在專利文獻(xiàn)1中公開了如下技術(shù)在主中繼器故障時(shí)，將其他中繼器切換為主中繼器，由此確保多個(gè)中繼器之間的同步。但是在通話信道變更時(shí)，關(guān)于高速地確立幀同步并沒有任何公開。此外，在專利文獻(xiàn)1中公開的集群系統(tǒng)中，與用于涉及通信信道的連接的控制信號(hào)線不同，另設(shè)了用于同步信號(hào)的專用信號(hào)線，因此導(dǎo)致中繼器的成本增加。
另一方面，認(rèn)為在變更信道后，縮短了無線終端裝置為了與中繼器發(fā)送的通信幀取得同步而所需要的時(shí)間。但是，為此需要高速地工作的接收電路或控制電路，電路結(jié)構(gòu)變得高水準(zhǔn)化以及復(fù)雜化，存在導(dǎo)致無線終端裝置的成本增加的問題。
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種在無線終端裝置變更了信道時(shí)，能夠容易地取得無線信號(hào)的同步的無線通信系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、中繼裝置以及其同步方法。
此外，本發(fā)明的另一目的在于，提供一種為了取得信道變更的同步而無需在中繼器中設(shè)置專用信號(hào)線，且無需在無線終端裝置中設(shè)置高價(jià)的接收電路或控制電路即能夠在無線終端裝置進(jìn)行了信道變更時(shí)迅速地取得無線信號(hào)的同步的無線通信系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、 中繼裝置以及其同步方法。
解決問題的手段 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的無線通信系統(tǒng)，包括 中繼系統(tǒng)，所述中繼系統(tǒng)具有經(jīng)由通信線路互相連接的多個(gè)中繼裝置，所述多個(gè)中繼裝置被分配有各自固有的信道；以及 多個(gè)無線終端裝置，所述多個(gè)無線終端裝置經(jīng)由所述中繼系統(tǒng)進(jìn)行通信， 各個(gè)中繼裝置向在其自身注冊(cè)的無線終端裝置發(fā)送控制信息， 各個(gè)無線終端裝置接收從其自身所注冊(cè)的中繼裝置發(fā)送的所述控制信息，并根據(jù)接收的控制信息從被分配給各中繼裝置的信道中選擇處于可中繼的狀態(tài)的信道，經(jīng)由所選擇的信道與其他無線終端裝置進(jìn)行通信， 各個(gè)中繼裝置經(jīng)由所述通信線路收發(fā)通信信號(hào)，由此收發(fā)構(gòu)成所述控制信息的信息，使其自身無線發(fā)送的下行鏈路信號(hào)同步于該通信線路中的通信信號(hào)，當(dāng)進(jìn)行通信的信道搬移至其他信道時(shí)，各無線終端裝置至少在預(yù)定期間內(nèi)維持在該搬移前的信道中所確立的同步狀態(tài)。
可選地，所述通信線路中的通信信號(hào)的單位長(zhǎng)度和各個(gè)中繼裝置發(fā)送的下行鏈路信號(hào)的信號(hào)幀的長(zhǎng)度被設(shè)定成相同。
可選地，所述中繼系統(tǒng)由向所述通信線路輸出同步信號(hào)的主中繼裝置和通過所述通信線路獲取同步信號(hào)的副中繼裝置構(gòu)成。
可選地，所述主中繼裝置具有生成同步信號(hào)的同步電路， 所述副中繼裝置具有同步于接收的同步信號(hào)并振蕩的同步電路， 主中繼裝置和副中繼裝置同步于同步信號(hào)并發(fā)送下行鏈路信號(hào)， 所述無線終端裝置具有同步于接收的下行鏈路信號(hào)的同步電路，所述同步電路能將確立的同步狀態(tài)維持一個(gè)同步周期以上。
可選地，所述各個(gè)中繼裝置向所述通信線路的通信信號(hào)中的被分配給自身的位置輸出自身持有的信息，而且所述各中繼裝置從所述通信線路的通信幀中獲取其他中繼裝置持有的信息，并根據(jù)獲取的信息構(gòu)成其自身無線發(fā)送的控制信息。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第二方面的中繼系統(tǒng)，其具有經(jīng)由通信線路互相連接的多個(gè)中繼裝置，所述多個(gè)中繼裝置被分配有各自固有的中繼用信道，其特征在于，包括 主中繼裝置，其向所述通信線路輸出同步信號(hào)，所述同步信號(hào)用于與所述多個(gè)中繼裝置取得同步；以及 副中繼裝置，其經(jīng)由所述通信線路獲取所述主中繼裝置輸出的所述同步信號(hào)，并同步于所述同步信號(hào)而工作。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第三方面的中繼裝置，其與通信線路連接并被分配有固有的中繼用信道，其特征在于，包括 輸出部，所述輸出部向所述通信線路的通信信號(hào)中的被分配給自身的位置輸出自身持有的自身的信息； 輸入部，所述輸入部輸入來自所述通信線路的通信信號(hào)中的其他中繼裝置輸出的其他信息；以及 處理部，所述處理部根據(jù)所述其他信息生成控制信息，所述控制信息控制與自身進(jìn)行無線通信的無線終端裝置， 所述處理部被設(shè)計(jì)成使自身無線發(fā)送的下行鏈路信號(hào)同步于所述通信線路中的通信信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第四方面的同步方法，是用于使中繼系統(tǒng)與經(jīng)由該中繼系統(tǒng)進(jìn)行通信的多個(gè)無線終端裝置同步的同步方法，所述中繼系統(tǒng)具有經(jīng)由通信線路互相連接的多個(gè)中繼裝置，所述多個(gè)中繼裝置被分配有各自固有的中繼用信道，其特征在于，包括以下步驟 所述中繼裝置向在其自身注冊(cè)的無線終端裝置發(fā)送控制信息的發(fā)送步驟；以及 所述無線終端裝置根據(jù)從自身所注冊(cè)的中繼裝置接收的所述控制信息，從被分配給各個(gè)中繼裝置的信道中選擇處于可中繼的狀態(tài)的信道以進(jìn)行無線終端裝置之間通信的通信步驟， 在所述發(fā)送步驟中，所述中繼裝置經(jīng)由所述通信線路獲取構(gòu)成所述控制信息的信息，并且使其自身無線發(fā)送的下行鏈路信號(hào)同步于該通信線路中的通信信號(hào)， 在所述通信步驟中，當(dāng)進(jìn)行通信的信道搬移至其他信道時(shí)所述無線終端裝置維持在該搬移前的信道中確立的同步狀態(tài)。
發(fā)明效果 根據(jù)本發(fā)明，通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，在變更了信道時(shí)無線終端裝置能夠迅速地獲取無線信號(hào)的同步。


圖1是本發(fā)明的實(shí)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是包含主中繼器向系統(tǒng)總線輸出的同步信號(hào)以及被分配給與該同步信號(hào)接續(xù)的各中繼器的時(shí)隙的示圖； 圖5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； 圖6是表示圖1的中繼器Ill1的由CPU執(zhí)行的流程圖； 圖7是表示圖1的中繼器Ill2 Illn的由CPU執(zhí)行的流程圖； 圖8是表示發(fā)送通信幀時(shí)執(zhí)行的流程圖； 圖9是表示同步信號(hào)和通信幀的關(guān)系的時(shí)序圖。
附圖標(biāo)記說明 TA TH無線終端裝置 Ill1-Illn 中繼器 100 站點(diǎn) 104服務(wù)器 115通信線路 130中繼器系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明實(shí)施方式的無線通信系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、中繼裝置以及同步方法。
如圖1所示，本實(shí)施方式的無線通信系統(tǒng)的站點(diǎn)100由多個(gè)(例如最多30個(gè))中繼器Iii1 Iiin構(gòu)成。多個(gè)中繼器Iii1 Iiin分配有各自固有的中繼用信道，承擔(dān)同一通信區(qū)域的中繼處理。中繼器Ill1 Illn通過通信線路115互相連接，構(gòu)成一個(gè)中繼器系統(tǒng)(中繼系統(tǒng))130。通過中繼器系統(tǒng)130構(gòu)成具有信道數(shù)為n(n為中繼器的個(gè)數(shù))的一個(gè)通信區(qū)域。此外，中繼器Ill1 Illn經(jīng)由IP連接線等通信線路116與服務(wù)器104相連。 由于通常將通信線路115稱為“系統(tǒng)總線”，因此在以下說明中將通信線路115稱為系統(tǒng)總線。
服務(wù)器104能夠通過遠(yuǎn)程操作來對(duì)多個(gè)中繼器Ill1 Illn進(jìn)行各種設(shè)定。各中繼器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交換并共有與中繼器Ill1 Illn有關(guān)的信息(例如表示是否處于中繼中的信息)。在各中繼器Ill1 Illn 中預(yù)先設(shè)定有在哪個(gè)時(shí)隙向系統(tǒng)總線115輸出數(shù)據(jù)。因此，各中繼器Ill1 Illn以預(yù)先設(shè)定的時(shí)隙輸出數(shù)據(jù)。
將多個(gè)中繼器Ill1Nllln中的一個(gè)設(shè)定為“主中繼器”。在本實(shí)施方式中，將中繼器Ill1設(shè)定為主中繼器。主中繼器向系統(tǒng)總線115輸出同步信號(hào)，所述同步信號(hào)用于獲得包含其自身裝置在內(nèi)的中繼器Ill1 Illn的同步。
無線終端裝置TA TH將中繼器Ill1 111 中的任意一個(gè)中繼器注冊(cè)為本地中繼器。同樣，各中繼器Ill1Nllln注冊(cè)有將自身作為本地中繼器的無線終端裝置TA TH的信息。無線終端裝置TA TH在等待接收下接收本地中繼器的下行鏈路信號(hào)。無線終端裝置TA TH獲取被插入在本地中繼器的下行鏈路信號(hào)中的空閑信道信息，將通信信道(用于通信的信道)搬移到空閑信道信息所表示的空閑信道，經(jīng)由該空閑信道與其他無線終端裝置進(jìn)行通話。此后，當(dāng)通話結(jié)束時(shí)，通信信道回到本地中繼器的信道，回到等待接收狀態(tài)。 在圖1中，無線終端裝置TA TD以中繼器Ill1作為本地中繼器，無線終端裝置TE以及TF 以中繼器Ill2作為本地中繼器，無線終端裝置TG以及TH以中繼器Ill3作為本地中繼器。
圖1中的無線通信系統(tǒng)是如下的分散型的集群系統(tǒng)無線終端裝置TA TH共用多個(gè)中繼器Ill1 Illn，并從中適當(dāng)?shù)剡x擇至少一個(gè)中繼器作中繼用。分散型的集群系統(tǒng)并不具有控制用的專用信道，所有信道均既作為控制信道發(fā)揮作用也作為通話信道而工作。作為例子，假設(shè)無線終端裝置TA與在相同本地中繼器中注冊(cè)的其他無線終端裝置TB TD進(jìn)行通話的情形。在此情況下，無線終端裝置TA獲取來自作為其自身的本地中繼器的中繼器Ill1的下行鏈路信號(hào)中包含的表示可通話的信道的信道信息，并根據(jù)獲取的信道信息來判斷可通話的信道，選擇判斷為可通話的信道中的一個(gè)信道(例如，中繼器Ill3的信道)，將自身的通信信道搬移至所選擇的信道。
而且，無線終端裝置TA向該信道(中繼器Ill3提供的信道)發(fā)送許可通話請(qǐng)求， 通過中繼器Iii3接收意味著許可通話的響應(yīng)并確立鏈路。主中繼器Iii1對(duì)鏈路的確定進(jìn)行響應(yīng)并向作為通話對(duì)象的無線終端裝置TB TD發(fā)送控制信號(hào)，所述控制信號(hào)指示向確立了鏈路的通話信道(中繼器Ill3的信道)搬移。無線終端裝置TB TD對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，將通話信道變更為所指示的信道與無線終端裝置TA進(jìn)行通話。S卩，中繼器Ill1對(duì)于將其自身注冊(cè)為本地中繼器的無線終端裝置TA TD作為控制信道工作，而對(duì)于其他無線終端裝置TE TH則作為通話信道工作。這里，無線終端裝置TA TD之間的通話包括 在無線終端裝置TA TD整體間的組通話；或者對(duì)組的單位進(jìn)一步細(xì)分化，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；或者以一臺(tái)無線終端裝置為對(duì)象的個(gè)體呼叫(稱作 “Individual Call”)等。
接下來，對(duì)各無線終端裝置TA TH與各中繼器Ill1 Illn的結(jié)構(gòu)以及功能進(jìn)行說明。圖2是表示圖1的無線終端裝置TA TH結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示圖1的中繼器 Ill1 Illn結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示主中繼器Ill1向系統(tǒng)總線115輸出的同步信號(hào)以及被分配給與該同步信號(hào)接續(xù)的各中繼器的時(shí)隙的圖。圖5(A)、(B)是表示在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。關(guān)于頭部以及數(shù)據(jù)部的詳細(xì)內(nèi)容后續(xù)描述。
如圖2所示，無線終端裝置TA TH，作為信號(hào)類模塊，具有天線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(kuò)音器15、接收部16、基帶處理部17、D/A 轉(zhuǎn)換部18以及揚(yáng)聲器19。此外，無線終端裝置TA TH，作為控制類模塊，具有控制器20、 計(jì)時(shí)部25、顯示部沈、操作部27以及同步電路28。而且，控制器20具有CPU(中央運(yùn)算單元)21、1/0(輸入輸出部)22、RAM(可讀寫存儲(chǔ)器)23、ROM (只讀存儲(chǔ)器)24以及將這些互相連接的內(nèi)部總線。
由CPU 21控制無線終端裝置TA TH的信號(hào)類模塊。CPU 21執(zhí)行在ROMM中存儲(chǔ)的控制程序以控制無線終端裝置的整體，并對(duì)經(jīng)由I/O 22而從操作部27輸入的指令或數(shù)據(jù)、以及從基帶處理部17得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后暫存在RAM 23中。此外，CPU 21根據(jù)需要將所存儲(chǔ)的指令或數(shù)據(jù)顯示于由IXD (Liquid Crystal Display，液晶顯示器)等構(gòu)成的顯示部沈。此外，CPU 21將從計(jì)時(shí)部25得到的當(dāng)前時(shí)刻顯示于顯示部沈。
同步電路觀內(nèi)置了 PLL (Wiase Locked Loop，鎖相環(huán)路)電路，并同步于由基帶處理部17供給的接收信號(hào)中包含的同步信號(hào)，以及周期性地接收的通信幀等而振蕩工作，生成成為該無線終端裝置TA TH的工作計(jì)時(shí)的基準(zhǔn)的同步信號(hào)。同步電路觀還生成同步于該同步信號(hào)的工作時(shí)鐘，提供給控制器20等。同步電路觀具有較長(zhǎng)的時(shí)間常數(shù)，一旦確定同步，則在某段期間(例如1 3幀周期內(nèi))內(nèi)維持同步狀態(tài)。
需要說明的是，控制器20可以構(gòu)成為可裝卸地安裝有記錄了無線終端裝置的固有的識(shí)別信息的閃存器等可擦寫的非易失性存儲(chǔ)卡。
接下來，關(guān)于信號(hào)類模塊，收發(fā)切換部11的輸入端與天線ANTSR相連，其輸出端根據(jù)CPU 21的控制擇一地連接于發(fā)送部12和接收部16中的一個(gè)。在未通過操作部27進(jìn)行發(fā)送操作時(shí)，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相連。另一方面，當(dāng)通過操作部27進(jìn)行了發(fā)送操作時(shí)，該無線終端裝置變?yōu)榘l(fā)送模式， 收發(fā)切換部11的輸出端與發(fā)送部12相連。
處于發(fā)送模式時(shí)，擴(kuò)音器15將用戶的語音輸入轉(zhuǎn)換成模擬語音信號(hào)，輸出至A/D 轉(zhuǎn)換部14。
A/D轉(zhuǎn)換部14將來自擴(kuò)音器15的模擬語音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字語音信號(hào)，并輸出至基帶處理部13。
基帶處理部13根據(jù)來自A/D轉(zhuǎn)換部14的數(shù)字語音信號(hào)，或者根據(jù)存儲(chǔ)于控制器 20的RAM 23中的數(shù)據(jù)，生成預(yù)定的格式的通信幀(基帶信號(hào))，將生成的通信幀輸出至發(fā)送部12。
發(fā)送部12使用來自基帶處理部13的通信幀調(diào)制載波，經(jīng)由收發(fā)切換部11以及天線ANTSR發(fā)送至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 和接收部16。接收部16經(jīng)由天線ANTSR接收來自中繼器Ill1Nllln的無線信號(hào)。接收部16對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行放大，同時(shí)進(jìn)行解調(diào)處理等信號(hào)處理，并將該解調(diào)信號(hào)輸出至基帶處理部17。
基帶處理部17從接收部16所輸出的解調(diào)信號(hào)中提取通信幀。進(jìn)而，基帶處理部 17向CPU 21輸出所提取的通信幀的頭部H的信息。CPU 21對(duì)頭部H的信息進(jìn)行分析，在該接收信號(hào)的發(fā)送目的地為本站的情況下，將數(shù)據(jù)部D中所包含的語音信號(hào)的數(shù)據(jù)輸出至 D/A轉(zhuǎn)換部18，將數(shù)據(jù)部D中所包含的語音信號(hào)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(hào)從數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并從揚(yáng)聲器19播放。
如圖3所示，中繼器Ill1 Illn具有作為信號(hào)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(gè)中繼器具有作為控制類模塊的以下部分控制器 40、計(jì)時(shí)部45、顯示部46、操作部47。而且，控制器40具有CPU (中央運(yùn)算單元)41、I/O (輸入輸出部)42、RAM(可讀寫存儲(chǔ)器)43、R0M(只讀存儲(chǔ)器)44以及將這些互相連接的內(nèi)部總線。此外，中繼器Ill1 Illn具有總線I/F(接口)9，所述總線I/F(接口)9用于向后述的系統(tǒng)總線115輸出本裝置的信息、獲取來自其他中繼器的信息。
中繼器Ill1Nllln(例如中繼器Ill1),對(duì)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(hào)進(jìn)行放大處理或波形處理等信號(hào)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。因此中繼器Ill1Nllln具有基本上與圖2中所示的無線終端裝置TA TH相同的結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)于與圖2中所示的無線終端裝置TA TH 的結(jié)構(gòu)要素基本上相同的結(jié)構(gòu)要素，以同一標(biāo)記表示，由于其工作與無線終端裝置TA TH 重復(fù)，故省略其說明。
在無線終端裝置TA TH之間經(jīng)由中繼器1111 11 In進(jìn)行通信的情況下，從無線終端裝置向中繼器發(fā)送的上行鏈路與從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(shí)隙而實(shí)質(zhì)上同時(shí)進(jìn)行通信。因此，中繼器Ill1 Illn具有發(fā)送專用天線ANTS以及接收專用天線ANTR。此外，多個(gè)中繼器Ill1 Illn中的各個(gè)中繼器，如圖1所示，經(jīng)由系統(tǒng)總線115相互連接，并經(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的輸入控制下，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)I/F 8輸入由服務(wù)器104發(fā)送的數(shù)據(jù)等。而且，在構(gòu)筑與其他站點(diǎn)100進(jìn)行通信的多站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的情況下，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)I/F 8與其他站點(diǎn)的中繼器之間進(jìn)行通信幀的接收，所述其他站點(diǎn)100構(gòu)成其他通信區(qū)域。
輸出部7，在CPU 41的控制下，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)I/F 8輸出由服務(wù)器104所要求的數(shù)據(jù)等。而且，在構(gòu)筑與其他站點(diǎn)100進(jìn)行通信的多站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的情況下，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)I/F 8與其他站點(diǎn)的中繼器之間進(jìn)行通信幀的發(fā)送，所述其他站點(diǎn)100構(gòu)成其他通信區(qū)域。
總線I/F 9，在CPU41的輸入控制下，對(duì)由主中繼器向系統(tǒng)總線115發(fā)送的同步信號(hào)、以及從本裝置以外的其他中繼器向系統(tǒng)總線115發(fā)送的中繼器信息的獲取進(jìn)行中轉(zhuǎn)， 并在CPU41的輸出控制下對(duì)向系統(tǒng)總線115的本裝置的信息的發(fā)送進(jìn)行中轉(zhuǎn)。
同步電路48具有PLL電路，在該中繼器作為主中繼器而發(fā)揮作用時(shí)，自激振蕩，并生成該系統(tǒng)全體的同步信號(hào)。同步信號(hào)被供給至控制器40，成為運(yùn)行的基準(zhǔn)計(jì)時(shí)，并且如后續(xù)參照?qǐng)D4的描述所示，同步信號(hào)被輸出到系統(tǒng)總線115并傳輸至其他中繼器。在該中繼器作為副中繼器來工作時(shí)，同步電路48同步于經(jīng)由總線I/F9供給的同步信號(hào)而振蕩，生成內(nèi)部的同步信號(hào)，并供給至控制器40。該內(nèi)部同步信號(hào)成為中繼器的運(yùn)轉(zhuǎn)的基準(zhǔn)計(jì)時(shí)。
接下來，參照?qǐng)D4至圖9對(duì)實(shí)施方式中的同步方法進(jìn)行說明。
圖4是表示通過主中繼器向系統(tǒng)總線115發(fā)送的同步信號(hào)以及對(duì)應(yīng)于與該同步信號(hào)接續(xù)的各中繼器的時(shí)隙的示圖。如圖4所示，同步信號(hào)的一個(gè)周期是80ms，前半部分的 40ms由從時(shí)隙0到時(shí)隙31的32個(gè)時(shí)隙構(gòu)成。因此，各個(gè)時(shí)隙的時(shí)長(zhǎng)為1. 25ms。在最初的時(shí)隙0，由按照規(guī)定的算法確定的一個(gè)中繼器即主中繼器Ill1輸出包含同步信號(hào)的信號(hào)。其他中繼器Iii2 Iiin成為副中繼器，獲取該同步信號(hào)。中繼器Iii1 Iiin、即中繼器系統(tǒng) 130同步于該同步信號(hào)而工作。在中繼器Ill1 Illn上分配有同步用的時(shí)隙0以外的、時(shí)隙1 時(shí)隙31中的任意一個(gè)時(shí)隙。中繼器Ill1Nllln在被分配給本裝置的時(shí)隙寫入(輸出)互相共用的各個(gè)中繼器的信息(中繼信道是否為空閑)。作為主中繼器的中繼器Iii1 在時(shí)隙0輸出同步信號(hào)，此外，在時(shí)隙1 時(shí)隙30中的被分配給中繼器Ill1的時(shí)隙內(nèi)寫入中繼器Ill1的信息。需要說明的是，此處將最后的時(shí)隙31設(shè)為未定義。
圖5表示在中繼器與無線終端裝置之間收發(fā)的通信幀的格式。圖5(A)示出了與通話信道的鏈路確立時(shí)的通信幀的格式的一個(gè)例子，圖5(B)示出了語音和數(shù)字通信時(shí)的通信幀的格式的一個(gè)例子。圖5(A)以及圖5(B)中所示的在中繼器與無線終端裝置之間收發(fā)的通信幀的格式也是一個(gè)周期為80ms，由384比特構(gòu)成。圖5中，P插入有前導(dǎo)信息的數(shù)據(jù) (僅在初始發(fā)送時(shí))，F(xiàn)SW插入有幀同步碼字信息的數(shù)據(jù)，LICH插入有鏈路信息的數(shù)據(jù)，SCCH 插入有信令控制的數(shù)據(jù)，F(xiàn)ACCH插入有快速隨路控制的數(shù)據(jù)，G插入有保護(hù)時(shí)間的數(shù)據(jù)。
圖6是表示主中繼器IllJ中繼器Ill1)的工作的流程圖。如前所述，主中繼器 Ill1在圖4中的時(shí)隙0內(nèi)輸出由同步電路48輸出的同步信號(hào)，相對(duì)于主中繼器Ill1來說成為副中繼器的其他中繼器Ill2 Illn獲取該同步信號(hào)，包含主中繼器Ill1的中繼器系統(tǒng)130同步于該同步信號(hào)而工作。此外，每隔與通信幀的周期相同的80ms，將該同步信號(hào)向系統(tǒng)總線115上發(fā)送。
本實(shí)施方式的無線通信系統(tǒng)，在初始啟動(dòng)時(shí)按照預(yù)定的規(guī)則，中繼器Ill1 Illn 中的一個(gè)中繼器成為主中繼器。此處，假設(shè)中繼器Iii1為主中繼器并輸出同步信號(hào)。其他中繼器Ill2 Illn自動(dòng)地成為副中繼器，獲取主中繼器Iii1輸出的同步信號(hào)。此外，中繼器Ill1 Illn分配有時(shí)隙1 時(shí)隙30中的任意一個(gè)時(shí)隙。另外，中繼器Ill1 Illn還掌握其他中繼器被分配在哪個(gè)時(shí)隙。針對(duì)分配時(shí)隙的信息的輸出，通過同步電路48以及計(jì)時(shí)部45進(jìn)行計(jì)時(shí)。即、在每隔80ms輸出同步信號(hào)，并且計(jì)算從輸出同步信號(hào)開始到分配時(shí)隙之間的時(shí)間以輸出本裝置的信息。在上述情況的基礎(chǔ)上，對(duì)輸出表示主中繼器Ill1的同步信號(hào)以及本裝置狀態(tài)的信息，以及獲取其他中繼器Ill2 Illn的信息進(jìn)行說明。
在步驟SlOl中，CPU 41判斷是否從之前的同步信號(hào)的輸出開始經(jīng)過了 80ms，即判斷時(shí)隙是否是時(shí)隙O (步驟S101)，如果是時(shí)隙0時(shí)，則在時(shí)隙0寫入同步信號(hào)(步驟S102)。 如果在步驟SlOl中，從之前的同步信號(hào)的輸出開始沒有經(jīng)過80ms時(shí)，即時(shí)隙不是時(shí)隙0 時(shí)，判斷是否是分配給本裝置的分配時(shí)隙(步驟S103)。當(dāng)是分配時(shí)隙時(shí)，在該分配時(shí)隙內(nèi)寫入本裝置的信息(步驟S104)。當(dāng)時(shí)隙不是分配時(shí)隙時(shí)，即是其他中繼器的分配時(shí)隙時(shí)， 讀取該時(shí)隙的信息(步驟S105)。然后，根據(jù)所述讀取的信息來更新RAM 43的信息(步驟 S106)。
圖7是表示副中繼器(中繼器Ill2 Illn)工作的流程圖。與主中繼器Ill1類似，副中繼器Ill2 Iiin獲取在時(shí)隙0輸出的同步信號(hào)，并同步于該同步信號(hào)而工作。此外，通過計(jì)時(shí)部45對(duì)從輸出同步信號(hào)開始的經(jīng)過時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)。
副中繼器Ill2 Illn在接入電源的期間內(nèi)，重復(fù)圖7中所示的處理，首先，在步驟S201中，根據(jù)計(jì)時(shí)部45的計(jì)時(shí)時(shí)間來判斷當(dāng)前的時(shí)隙是否是同步信號(hào)被輸出的時(shí)隙，即是否是時(shí)隙0。如果是時(shí)隙0，則獲取在時(shí)隙0輸出的同步信號(hào)(步驟S202)。如果在步驟 S201中，不是輸出同步信號(hào)的時(shí)隙0，則計(jì)算從獲取同步信號(hào)開始的時(shí)間，并判斷是否為分配給本裝置的分配時(shí)隙的時(shí)刻(步驟S203)。如果是分配時(shí)隙，則在分配時(shí)隙內(nèi)寫入本裝置的信息(步驟S204)。如果時(shí)隙不是分配時(shí)隙，即是其他中繼器的分配時(shí)隙時(shí)，讀入該時(shí)隙的信息(步驟S205)。接著，根據(jù)讀入的信息來更新RAM 43的信息(步驟S206)。
另一方面，各中繼器Ill1 Illn，在發(fā)送通信幀時(shí)，如圖8的流程圖所示，首先生成通信幀(步驟S301)，并同步于同步信號(hào)而發(fā)送該通信幀(步驟S302)。S卩、如圖9所示， 該無線通信系統(tǒng)同步于同步信號(hào)而輸出通信幀。
另一方面，無線通信終端TA TH的同步電路28同步于該通信幀并振蕩。從而， 無線通信終端TA TH也變?yōu)橥讲⒐ぷ鳌?br> 如上所述，在上述實(shí)施方式中，主中繼器Ill1以與通信幀的長(zhǎng)度相同的80ms的周期向系統(tǒng)總線發(fā)送同步信號(hào)。副中繼器Ill2 Illn獲取輸出至該系統(tǒng)總線的同步信號(hào)。 副中繼器Ill2 Illn同步于該同步信號(hào)并工作。由于中繼器Ill1 111 所同步的同步信號(hào)的周期與通信幀的長(zhǎng)度相同，因此中繼器Ill1 Illn能夠發(fā)送同步于該同步信號(hào)的下行鏈路信號(hào)。
在本無線通信系統(tǒng)中，無線通信終端進(jìn)行通話的信道并不是固定的信道，而是對(duì)中繼器Iii1 Iiin所固有的中繼信道中為空閑信道的中繼器Iii1 Iiin中的任意一個(gè)中繼器進(jìn)行通話許可請(qǐng)求，當(dāng)從進(jìn)行了通話許可請(qǐng)求的中繼器接收意味著許可通話的響應(yīng)時(shí)則開始進(jìn)行通話。因此，不得不變更信道頻率。尤其，在數(shù)字方式的無線通信中，檢測(cè)出通信幀的幀同步信號(hào)，并繼而解調(diào)數(shù)據(jù)。因此，假如幀同步信號(hào)的檢測(cè)延遲的話，接收數(shù)據(jù)則變?yōu)閬G失頭部的狀態(tài)。因此，在通過數(shù)字方式的無線通信構(gòu)筑如實(shí)施方式的無線通信系統(tǒng)時(shí)，無線終端裝置需要鎖定時(shí)間較短的PLL，導(dǎo)致成本的增加。
但是，在本實(shí)施方式中，中繼器Ill1 Illn的工作、中繼器Ill1 Illn發(fā)送的通信幀以及無線終端裝置TA TH的工作均為同步。而且，無線終端裝置TA TH的同步電路觀具有較長(zhǎng)的時(shí)間常數(shù)，一旦確立同步，則即使有信道的變更等也暫時(shí)(例如，兩個(gè)通信幀期間等)維持之前的同步狀態(tài)。因此，無線終端裝置TA TH能夠在維持針對(duì)通信幀的同步狀態(tài)的同時(shí)變更信道。從而，即使不用鎖定時(shí)間較短的高價(jià)的PLL，也能夠不丟失頭部地接收通信幀。
在上述實(shí)施方式中，發(fā)送步驟以及通信步驟相當(dāng)于中繼器Ill1 IllnWCPU 41 的功能。此外，代替CPU 41的功能也可以通過發(fā)送電路以及通信電路等電子電路分別構(gòu)成發(fā)送步驟以及通信步驟。
需要說明的是，上述實(shí)施方式只是用于說明本發(fā)明，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其他實(shí)施方式或變形例也屬于本發(fā)明。
作為幀周期而例示了 80ms，但可適當(dāng)變更數(shù)值或格式。電路結(jié)構(gòu)等也可以是任意結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行將由硬件構(gòu)成的電路的一部分變更為由軟件來構(gòu)成，或者將由軟件構(gòu)成的功能變更為由硬件構(gòu)成等各種變更。
本申請(qǐng)的基礎(chǔ)為2008年10月觀日提出的特愿2008-277507號(hào)的日本專利申請(qǐng)。 在本說明書中作為參考而引入了上述專利申請(qǐng)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)，其特征在于，包括中繼系統(tǒng)，所述中繼系統(tǒng)具有經(jīng)由通信線路互相連接的多個(gè)中繼裝置，所述多個(gè)中繼裝置被分配有各自固有的信道；以及多個(gè)無線終端裝置，所述多個(gè)無線終端裝置經(jīng)由所述中繼系統(tǒng)進(jìn)行通信， 各個(gè)中繼裝置向在其自身注冊(cè)的無線終端裝置發(fā)送控制信息， 各個(gè)無線終端裝置接收從其自身所注冊(cè)的中繼裝置發(fā)送的所述控制信息，并根據(jù)接收的控制信息從被分配給各中繼裝置的信道中選擇處于可中繼狀態(tài)的信道，經(jīng)由所選擇的信道與其他無線終端裝置進(jìn)行通信，各個(gè)中繼裝置經(jīng)由所述通信線路收發(fā)通信信號(hào)，由此收發(fā)構(gòu)成所述控制信息的信息， 使其自身無線發(fā)送的下行鏈路信號(hào)同步于該通信線路中的通信信號(hào)，當(dāng)進(jìn)行通信的信道搬移至其他信道時(shí)，各個(gè)無線終端裝置至少在預(yù)定期間內(nèi)維持在該搬移前的信道中所確立的同步狀態(tài)。
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，所述通信線路中的通信信號(hào)的單位長(zhǎng)度和各個(gè)中繼裝置發(fā)送的下行鏈路信號(hào)的信號(hào)幀的長(zhǎng)度被設(shè)定成相同。
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，所述中繼系統(tǒng)由向所述通信線路輸出同步信號(hào)的主中繼裝置和從所述通信線路獲取同步信號(hào)的副中繼裝置構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述主中繼裝置具有生成同步信號(hào)的同步電路，所述副中繼裝置具有同步于接收的同步信號(hào)并振蕩的同步電路， 所述主中繼裝置和副中繼裝置同步于同步信號(hào)發(fā)送下行鏈路信號(hào)， 所述無線終端裝置具有同步于接收的下行鏈路信號(hào)的同步電路，所述同步電路能將確立的同步狀態(tài)維持一個(gè)同步周期以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述各個(gè)中繼裝置向所述通信線路的通信信號(hào)中的被分配給自身的位置輸出自身持有的信息，而且所述各個(gè)中繼裝置從所述通信線路的通信幀中獲取其他中繼裝置持有的信息，并根據(jù)獲取的信息構(gòu)成其自身無線發(fā)送的控制信息。
6.一種中繼系統(tǒng)，其具有經(jīng)由通信線路互相連接的多個(gè)中繼裝置，所述多個(gè)中繼裝置被分配有各自固有的中繼用信道，其特征在于，包括主中繼裝置，其向所述通信線路輸出同步信號(hào)，所述同步信號(hào)用于與所述多個(gè)中繼裝置取得同步；以及副中繼裝置，其經(jīng)由所述通信線路獲取所述主中繼裝置輸出的所述同步信號(hào)，并同步于所述同步信號(hào)而工作。
7.—種中繼裝置，其與通信線路連接并被分配有固有的中繼用信道，其特征在于，包括輸出部，所述輸出部向所述通信線路的通信信號(hào)中的被分配給自身的位置輸出自身持有的自身信息；輸入部，所述輸入部輸入來自所述通信線路的通信信號(hào)中的其他中繼裝置輸出的其他信息；以及處理部，所述處理部根據(jù)所述其他信息生成控制信息，所述控制信息控制與自身進(jìn)行無線通信的無線終端裝置，所述處理部被設(shè)計(jì)成使自身無線發(fā)送的下行鏈路信號(hào)同步于所述通信線路中的通信信號(hào)。
8. 一種同步方法，是用于使中繼系統(tǒng)和經(jīng)由該中繼系統(tǒng)進(jìn)行通信的多個(gè)無線終端裝置同步的同步方法，所述中繼系統(tǒng)具有經(jīng)由通信線路互相連接的多個(gè)中繼裝置，所述多個(gè)中繼裝置被分配有各自固有的中繼用信道，其特征在于，包括以下步驟所述中繼裝置向在其自身注冊(cè)的無線終端裝置發(fā)送控制信息的發(fā)送步驟；以及所述無線終端裝置根據(jù)從自身所注冊(cè)的中繼裝置接收的所述控制信息，從被分配給各個(gè)中繼裝置的信道中選擇處于可中繼狀態(tài)的信道以進(jìn)行無線終端裝置之間通信的通信步驟，在所述發(fā)送步驟中，所述中繼裝置經(jīng)由所述通信線路獲取構(gòu)成所述控制信息的信息， 并且使其自身無線發(fā)送的下行鏈路信號(hào)同步于該通信線路中的通信信號(hào)，在所述通信步驟中，當(dāng)進(jìn)行通信的信道搬移至其他信道時(shí)，所述無線終端裝置維持在該搬移前的信道中所確立的同步狀態(tài)。
全文摘要
無線通信系統(tǒng)，其由具有多個(gè)中繼裝置的中繼系統(tǒng)和經(jīng)由該中繼系統(tǒng)進(jìn)行通信的多個(gè)無線終端裝置構(gòu)成。各中繼裝置向在其自身注冊(cè)的無線終端裝置發(fā)送控制信息，各無線終端裝置接收從其自身所注冊(cè)的中繼裝置發(fā)送的控制信息，從被分配給各個(gè)中繼裝置的信道中選擇處于可中繼狀態(tài)的信道，進(jìn)行無線終端裝置之間的通信。各個(gè)中繼裝置經(jīng)由通信線路獲取構(gòu)成所述控制信息的信息，并且使其自身無線發(fā)送的下行鏈路信號(hào)同步于通信信號(hào)，各無線終端裝置在從進(jìn)行通信的信道搬移到其他信道時(shí)，維持在搬移前的信道中所確立的同步狀態(tài)。
文檔編號(hào)H04W84/08GK102187719SQ200980141238
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者福澤祥二, 田中芳幸 申請(qǐng)人:艾可慕株式會(huì)社