JP6936279B2 - 無線端末及びインターカムシステム - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線端末に音声等のデータを無線送受信させるインターカムシステム及び無線端末に関する。

インターカムシステムは、アンテナとして複数の親機を配置している。無線端末は、親機の一つを相手局として無線接続し、相手局と音声等のデータを送受信している。一の無線端末に入力された音声は相手局によって受信される。相手局は、インターカムシステムが備える主装置に音声を送り、主装置は、受信した音声を各親機に配信する。そして、各親機は、配信された音声を他の無線端末に無線送信し、他の無線端末は音声をスピーカから出力する。

無線端末は、ユーザに携帯されて使用される場面が多く、ユーザが動き回ることで、相手局の通信可能範囲から逸脱してしまうことも多い。そこで、親機と無線端末の無線接続の方法としてはハンドオーバーと呼ばれる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ハンドオーバーは、無線端末が無線接続する親機を利用者の移動に従って切り替えるものである。無線端末は、ハンドオーバー先を事前に調査しておき、現在の相手局との通信に用いられるチャンネルの受信強度が所定値以下となった場合、即ち通信可能範囲の外延に達したとき、調査の結果得られた候補局を新たな相手局として無線接続を要求するものである。

ＷＯ２００８／１０２５０４号公報

一の親機に無線接続できる無線端末の数は有限である。例えば、親機と無線端末とをＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式で無線接続する場合、タイムスロットの数が無線接続できる無線端末の上限数となる。そのため、ハンドオーバー先の無線接続が許容上限に達している場合には、ハンドオーバーは失敗し、無線端末の通信は切断されてしまう。そして、通信ができなくなった無線端末は、無線接続しようとしている親機に空きができるまで、通信途絶のまま待機しなくてはならない。

本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、無線端末が移動しても通信が途切れにくいインターカムシステム及び無線端末を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、少なくとも２台の通信可能範囲が一部重複している複数の親機のうちの一局を相手局とし、当該相手局と無線接続する無線端末であって、前記相手局とデータを送受信する送受信部と、各チャンネルの受信強度を測定する測定部と、前記測定部の測定結果に基づき、前記相手局に割り当てられたチャンネルより強い受信強度のチャンネルを検索し、当該強い受信強度のチャンネルがあれば、当該強い受信強度のチャンネルが割り当てられている前記親機を新たな前記相手局となる候補局として、当該候補局との無線接続を要求するハンドオーバー制御部と、を備え、前記送受信部は、前記ハンドオーバー制御部の要求により、現在の前記相手局と前記候補局の両方からデータを受信し、前記測定部は、前記現在の相手局と前記候補局の両方に割り当てられたチャンネルの各受信強度を測定し、前記ハンドオーバー制御部は、前記測定部の測定結果に基づき、受信強度が強いチャンネルが割り当てられている一方の局を新たな前記相手局とし、他方の局との無線接続の解除を要求する。

前記送受信部は、割り当てられているタイムスロットでデータを送受信し、前記測定部は、前記タイムスロット以外の期間に各チャンネルの受信強度を測定するようにしてもよい。

前記測定部が測定する前記受信強度は、受信電圧であるようにしてもよい。

また、上記目的を達成すべく、本発明に係るインターカムシステム、システム内のデータの送受信を制御する主装置と、少なくとも２台の通信可能範囲が一部重複している複数の親機と、前記親機のうちの一局を相手局とし、当該相手局と無線接続する無線端末と、を備え、前記無線端末は、前記相手局とデータを送受信する送受信部と、各チャンネルの受信強度を測定する測定部と、前記測定部の測定結果に基づき、前記相手局に割り当てられたチャンネルより強い受信強度のチャンネルを検索し、当該強い受信強度のチャンネルがあれば、当該強い受信強度のチャンネルが割り当てられている前記親機を新たな前記相手局となる候補局として、当該候補局との無線接続を要求するハンドオーバー制御部と、を有し、前記主装置は、前記ハンドオーバー制御部による要求を受けて、前記候補局との無線接続を設定する通信設定部を有し、前記送受信部は、前記通信設定部による設定により、現在の前記相手局と前記候補局の両方からデータを受信し、前記測定部は、前記現在の相手局と前記候補局の両方に割り当てられたチャンネルの各受信強度を測定し、前記ハンドオーバー制御部は、前記測定部の測定結果に基づき、強い受信強度のチャンネルが割り当てられている一方の局を新たな前記相手局とし、他方の局との無線接続の解除を要求し、前記通信設定部は、前記ハンドオーバー制御部による解除の要求に応じて、前記他方の局との無線接続を解除する。

前記通信設定部は、前記ハンドオーバー制御部による要求を受けて、前記現在の相手局と前記候補局の両方との無線接続を設定するようにしてもよい。

本発明によれば、通信可能範囲が重複する位置にある無線端末が相手局との無線可能範囲の外延に到らずとも、他の候補局とハンドオーバーにより無線接続するので、相手局の無線接続に空きが出来やすくなり、他の無線端末がこの相手局の側に移動してきても無線接続ができる可能性が高まる。

本実施形態に係るインターカムシステムの全体構成を示すブロック図である。 主装置の構成を示すブロック図である。 親機の構成を示すブロック図である。 無線端末の構成を示すブロック図である。 ハンドオーバーを含むインターカムシステムの動作を示すシーケンス図である。 ハンドオーバー要求処理の動作を示すフローチャートである。 接続解除処理の動作を示すフローチャートである。 本実施形態に係るインターカムシステムのハンドオーバーを示す模式図である。

以下、本発明の実施形態に係るインターカムシステムついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（構成）
図１は、インターカムシステムの全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、インターカムシステム１は、主装置２と複数の親機３と複数の無線端末４とを備える。各無線端末４は各ユーザに携帯される。このインターカムシステム１では、一の無線端末４に入力された音声を親機３を介して主装置２に送り、主装置２から各無線端末４へ音声を配信することで、無線端末４間の一斉通信を実現する。音声の送信元は、無線端末４の他、音声入力装置が接続された主装置２、又は主装置２に接続された他の主装置２である。このインターカムシステム１は、例えば放送局、ケーブルテレビ局、劇場、コンサートホール、スタジアム、建築現場及び鉄道にて使用される。

複数の親機３は、データの双方向通信と電力供給が可能なケーブル５を用いて主装置２と有線接続されている。親機３は主装置２から電力供給を受け、主装置２とデータの送受信を行う。典型的には、１台の親機３が主装置２に接続され、この主装置２に接続された親機３に対して他の親機３がディジーチェーン方式で接続されている。接続方式としては、他に、各親機３が主装置２に直接接続されるスター型方式、ディジーチェーン方式とスター型方式の混合配線が挙げられる。

複数の無線端末４は親機３とは無線接続される。無線端末４と親機３とは、例えばＤＥＣＴ（Digital Enhanced Cordless Telecommunications）準拠方式で通信する。即ち、親機３は、有限個の無線端末４と無線接続し、無線接続している無線端末４のアクセスポイントとなって主装置２との間の音声送受信を中継する。無線端末４と親機３との間の通信方式がＴＤＭＡ−ＴＤＤ（Time Division Multiple Access - Time Division Duplex）方式である場合、有限個とはタイムスロット数である。

主装置２は、システム全体のコントローラであり、無線端末４からのデータを受け取る送信先であり、また無線端末４へデータを配信する配信元である。この主装置２は、親機３を介して無線端末４が送信したデータを受信し、受信したデータが音声データであれば、親機３を介して他の無線端末４へ送信する。インターカムシステム１内で送受信されるデータとしては、音声データの他、同期、チャンネルの指定、タイムスロットの指定、又はハンドオーバーの要求や解除要求を内容に含む制御データがある。

図２は、このようなインターカムシステム１において、主装置２の構成を示すブロック図である。図２に示すように、主装置２は、通信設定部２１、通信制御部２２、有線通信処理部２３、電源供給部２４及び外部インターフェース２５を備えている。

通信設定部２１は、無線端末４と親機３との接続関係を設定する。例えば、通信設定部２１は、マルチチャンネルアクセス方式及びＴＤＭＡ―ＴＤＤ方式の通信を設定する。通信設定部２１は、各親機３にチャンネルを割り当て、また各無線端末４にチャンネルとタイムスロットを割り当てる。ハンドオーバーの要求に対して、通信設定部２１は、タイムスロットの空きを判定し、空きがあれば要求に応じて無線端末４にチャンネルとタイムスロットを割り当てる。また、ハンドオーバーの解除要求に対して、通信設定部２１は、無線端末４に割り当てたチャンネルとタイムスロットの設定を消去する。そして、通信設定部２１は、割り当てた内容を含む制御データを親機３を介して無線端末４に送信する。

尚、通信設定部２１は、割り当て状況を記録した音声マトリックスを記憶しており、この音声マトリックスの書き換えによって割り当てが設定される。

通信制御部２２は、受信した音声データの配信先を決定する。親機３がグループ分けされている場合、通信制御部２２は、音声データを含むデータフレームにグループ内の各親機３を示すローカルアドレスを付す。親機３のグループ分けがない場合には、マルチキャスト方式でよい。無線端末４がグループ分けされている場合、音声データの配信先である無線端末４を特定する子機ＩＤを付帯させ、またグループ内の無線端末４に割り当てられたチャンネルを有する親機３のローカルアドレスを付す。ＴＤＭＡフレームに合わせたデータフレームを生成し、タイムスロットに合わせたデータ領域に音声データを格納するようにしてもよい。

有線通信処理部２３はデータを通信プロトコルに従って送受信する。通信プロトコルは、例えばイーサネット（登録商標）等のようにＩＥＥＥ８０２．３に準拠する。有線通信処理部２３は、送信するデータを符号化及びシリアル化し、信号波形に変換してケーブル５へ送出する。また、有線通信処理部２３は、受信した信号波形からデジタル識別し、パラレル化して復号する。電源供給部２４は、商用電源から受電した電力を親機３用の電力に変換し、ケーブル５を通じて親機３へ供給する。即ち、電源供給部２４は、ＰＳＥ（Power sourcing equipment）機能を有する。外部インターフェース２５には、マイクや他の主装置２が接続可能となっている。外部インターフェース２５を通じて入力された音声データは、無線端末４に入力された音声データと同等に、同一グループへ配信される。

図３は、親機３の構成を示すブロック図である。親機３は、有線通信処理部３１、ベースバンド処理部３２、ＲＦ処理部３３、及びアンテナ３４を備えている。

主装置２から受信した音声データに対して、ベースバンド処理部３２はデジタル変調及びアナログ変換する。デジタル変調方式としては、例えば、π／４シフトＱＰＳＫ（Quadrate phase shift keying）又はＧＭＳＫ（Gaussian Minimum Shift Keying）が挙げられる。ＲＦ処理部３３は、ベースバンド処理部３２が出力するアナログ信号をローパスフィルタを用いて波形整形し、主装置２によって割り当てられたチャンネルに合わせて直交変換器を用いて周波数変調し、信号増幅の後、設定されたタイムスロットのタイミングでアンテナ３４に出力する。アンテナ３４は、ＲＦ処理部３３から入力された信号を電磁波として空中に送信する。

一方、無線接続している無線端末４がデータを送信するタイミングでは、アンテナ３４は、各無線端末４の音声データを時分割で受信する。ＲＦ処理部３３は、アンテナ３４が受信した各タイムスロットのＲＦ信号を局部発振器とミキサを用いて２段階で中間周波数に変換し、直交変換器を用いてベースバンド信号に復調する。ベースバンド処理部３２は、ベースバンド信号をデジタル信号に変換し、デジタル復調し、音声データに子機ＩＤを付帯させたデータを生成する。ＴＤＭＡフレームに合わせたデータフレームを生成し、タイムスロットに合わせたデータ領域に音声データを格納するようにしてもよい。

有線通信処理部３１は、主装置２から送信されてきたデータを通信プロトコルに従って受信して、ベースバンド処理部３２へ出力する。また、有線通信処理部３１は、ベースバンド処理部３２から出力されたデータを通信プロトコルに従って主装置２へ送信する。通信プロトコルは、例えばイーサネット等のようにＩＥＥＥ８０２．３に準拠する。尚、有線通信処理部２３は、ＰＤ（Powered device）機能を有する。

図４は、無線端末４の構成を示すブロック図である。この無線端末４は、アンテナ４８、送受信部４４、通信制御部４１、ヘッドセットインターフェース４５、測定部４６、及びハンドオーバー制御部４７を備えている。送受信部４４は、ベースバンド処理部４２及びＲＦ処理部４３を備えている。

ヘッドセットインターフェース４５には、マイク及びスピーカを備えるヘッドセットが有線接続される。例えば無線端末４のトークスイッチをオンにすると、ヘッドセットのマイクが音声を集音し、音声データがヘッドセットインターフェース４５を通じて無線端末４に入力される。

送受信部４４は、アンテナ４８を用いて親機３との間でデータを送受信する。この送受信部４４において、音声データを無線送信する際、ベースバンド処理部４２は、ＡＤ変換器とトランスコーダを有し、ヘッドセットインターフェース４５を通じて入力された音声データをデジタル変換し、音声データを圧縮する。更に、ベースバンド処理部４２は、デジタル変調及びアナログ変換する。ＲＦ処理部４３は、ベースバンド処理部４２が出力するアナログ信号をローパスフィルタを用いて波形整形し、無線接続している親機３に割り当てられたチャンネルに合わせて直交変換器を用いて周波数変調し、信号増幅の後、アンテナ４８に出力する。アンテナ４８は、ＲＦ処理部４３から入力された信号を電磁波として空中に送信する。この音声データの無線送信は、割り当てられたタイムスロットの期間内に行われる。

音声データの圧縮方式としては、例えばＡＤＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Modulation）が挙げられるが、これに限らず公知の方式を使用できる。デジタル変調方式としては、例えばπ／４シフトＱＰＳＫ（Quadrate phase shift keying）又はＧＭＳＫ（Gaussian Minimum Shift Keying）が挙げられるが、これらに限らず公知の方式を使用できる。

一方、受信タイミングでは、アンテナ４８は、割り当てられたタイムスロットのＲＦ信号を受信する。ＲＦ処理部４３は、アンテナ４８が受信したＲＦ信号を局部発振器とミキサを用いて２段階で中間周波数に変換し、直交変換器を用いてベースバンド信号に復調する。ベースバンド処理部４２は、ベースバンド信号をデジタル信号に変換し、デジタル復調し、また圧縮された音声データを伸張する。そして、ベースバンド処理部４２は、アナログ変換してヘッドセットインターフェース４５に出力する。ヘッドセットインターフェース４５は、入力信号をヘッドセットに出力する。

通信制御部４１は、主装置２から割り当てられたチャンネル及びタイムスロットを基にして、無線端末４の送受信を制御する。即ち、ＲＦ処理部４３に搬送波の周波数を指定し、また割り当てられたタイムスロットの到来を管理して、送受信処理を実行させる。

測定部４６は、各チャンネルの受信電圧を検出する。この測定部４６は、例えばダイオードを有し、ダイオードによって受信信号の包絡線を検波する。測定部４６に入力される受信信号としては、ＲＦ処理部４３が処理した中間周波数の信号であってもよいし、ベースバンド信号であってもよい。尚、検出する受信電圧は、受信電圧の対数値にほぼ比例したＲＳＳＩ値であってもよい。

ハンドオーバー制御部４７は、測定部４６とＲＦ処理部４３を制御し、現在無線接続しているチャンネルよりも強い電波のチャンネルが割り当てられた親機３との無線接続を主装置２に要求する。即ち、ハンドオーバー制御部４７は、ＲＦ処理部４３を制御して、割り当てられたチャンネルを含む各チャンネルの電波を受信させる。ＲＦ処理部４３が各チャンネルの電波を受信すると、各受信電波が測定部４６に入力され、測定部４６は、各チャンネルの受信電圧を検出することになる。ハンドオーバー制御部４７は、この測定部４６が検出した各チャンネルの受信電圧を比較し、最も高い受信電圧のチャンネルとの接続を要求する制御データを生成し、主装置２に向けて送信する。

尚、各チャンネルの電波の受信タイミングは、割り当てられたタイムスロット以外の期間が望ましい。受信信号は、親機３が出力するビーコンが望ましい。また、プローブリクエストを送信してプローブレスポンスを受信するようにしてもよい。

図５は、このハンドオーバー制御部４７を用いたハンドオーバー処理を示すシーケンスである。図６は、ハンドオーバー要求の処理を示すフローチャートである。インターカムシステム１は、親機３Ａ及び親機３Ｂの２台の親機３を備え、子機４Ａと呼ぶ無線端末４が当該システム内でハンドオーバーを行うものと仮定する。また、子機４Ａには、主装置２から親機３Ａと無線接続するチャンネルＣｈａが割り当てられているものと仮定する。親機３Ｂには、無線端末４と無線接続する余地、即ちタイムスロットに空きがあるものとする。

まず、図５に示すように、子機４Ａは、割り当てられたタイムスロットの期間に音声データの送受信を行っている（ステップＳ１１０）。

例えば、子機４Ａに音声が入力されたとき、子機４Ａは、割り当てられたタイムスロットの期間に、チャンネルＣｈａを用いて音声データを無線送信する。音声データを載せた無線信号は、親機３Ａで受信され、音声データは主装置２に渡される。また、他の無線端末４に入力された音声が主装置２に送られたとき、主装置２は、子機４Ａが無線接続されている親機３Ａに対して、音声データを送信する。親機３Ａは、主装置２から受信した音声データを、子機４Ａに割り当てられたタイムスロットで無線送信する。子機４Ａは、割り当てられたタイムスロットで受信処理を行い、子機４Ａに入力された音声データを受信し、音波に変換して出力する。

子機４Ａは、割り当てられたタイムスロット以外の期間で、より強い受信強度のチャンネルがあれば、そのチャンネルへの無線接続を要求するハンドオーバー要求の処理を行う（ステップＳ１２０）。以下、現在無線接続している親機３Ａを相手局とも呼び、より強い受信強度のチャンネルが割り当てられた親機３を候補局とも呼ぶ。

図６に示すように、ステップＳ１２０においては、ハンドオーバー制御部４７は、チャンネルを切り替えて送受信部４４に電波を受信させる（ステップＳ１２１）。測定部４６は、切り替えられたチャンネルの受信電圧を検出する（ステップＳ１２２）。受信電圧の検出結果はハンドオーバー制御部４７に出力される。ステップＳ１２１及びステップＳ１２２は全チャンネルの受信電圧を検出するまで、チャンネルを切り替えながら繰り返される（ステップＳ１２３）。

ハンドオーバー制御部４７は、全チャンネルの受信電圧を比較し（ステップＳ１２４）、最も高い受信電圧を検索する（ステップＳ１２５）。ハンドオーバー制御部４７は、最も高い受信電圧のチャンネルが割り当てられているのが相手局であるか判定する（ステップＳ１２６）。最も高い受信電圧のチャンネルが割り当てられているのが相手局でない場合（ステップＳ１２６，Ｎｏ）、ハンドオーバー制御部４７は、最も高い受信電圧のチャンネルが割り当てられている候補局への無線接続の切り替えを要求する制御データを生成し（ステップＳ１２７）、送受信部４４に無線送信させる（ステップＳ１２８）。

図５に戻り、ハンドオーバー要求は親機３Ａに受信され、親機３Ａは主装置２に送信する（ステップＳ１３０）。そして、主装置２は、ハンドオーバー要求に応答してチャンネルを変更するハンドオーバー処理を行う（ステップＳ１４０）。

ステップＳ１４０において、主装置２は、ハンドオーバー要求に対し、要求されているチャンネルのタイムスロットに空きがあるか判定する。即ち、通信設定部２１は、候補局に設定されているタイムスロットを参照する。ここで、通信設定部２１は、例えば各チャンネル及びタイムスロットの組み合わせに対し、無線端末４を識別する情報を登録した音声マトリックスを記憶しておく。通信設定部２１は、音声マトリックスを参照し、ハンドオーバー要求に含まれるチャンネルに対して無線端末４を識別する情報が未登録のタイムスロットの有無を判定すればよい。空きのタイムスロットがある場合、通信設定部２１は、要求されているチャンネル及び空きのタイムスロットに対して子機４Ａを識別する情報を登録する。

ハンドオーバーの要求に対し、主装置２は、新たに登録したチャンネル及びタイムスロットの情報を含む制御データを子機４Ａに送信する応答を行う（ステップＳ１５０）。

このとき、子機４Ａは、相手局である親機３Ａと、候補局である親機３Ｂの両方と無線接続されている状態となる。従って、音声データは相手局と候補局の２系統を用いて送受信される（ステップＳ１６０）。例えば、子機４Ａに送信する音声データは、主装置２から親機３Ａと親機３Ｂの両方に送信され、子機４Ａは、親機３Ａと親機３Ｂの両方が無線送信する音声データを受け取る。子機４Ａでは、測定部４６で両音声データの受信電圧が検出され、通信制御部４１は、高い受信電圧の音声データをヘッドセットインターフェース４５へ出力させる。

次に、子機４Ａは、割り当てられたタイムスロット以外の期間で、親機３Ａと親機３Ｂのうち、受信電圧が弱い方の無線接続の解除を要求する解除要求の処理を行う（ステップＳ１７０）。

図７に示すように、ステップＳ１７０においては、測定部４６は、相手局と候補局の両方が無線送信する音声データの受信電圧を検出する（ステップＳ１７１）。両検出結果は、ハンドオーバー制御部４７に入力される。ハンドオーバー制御部４７は、相手局と候補局の両方が無線送信する音声データの受信電圧を比較する（ステップＳ１７２）。ハンドオーバー制御部４７は、比較の結果、弱い受信電圧のチャンネルが割り当てられた親機３との無線接続を解除する要求を含む制御データを生成し（ステップＳ１７３）、無線送信する（ステップＳ１７４）。

例えば、高い受信電圧が親機３Ｂ、即ちハンドオーバー要求後に別途無線接続している候補局であった場合、ハンドオーバー制御部４７は、親機３Ａ、即ち相対的に弱い受信電圧の相手局との無線接続を解除する要求を制御データに含ませて無線送信させる。

図５に戻り、解除要求は主装置２に送信される（ステップＳ１８０）。送信経路としては、相手局である親機３Ａ、候補局である親機３Ｂ、両方、又は相対的に高い受信電圧のチャンネルが割り当てられている親機３の何れでもよい。そして、主装置２は、無線接続を解除する要求に合わせて無線接続を解除する（ステップＳ１９０）。即ち、制御データに従って音声マトリックスが変更される。これ以降、子機４Ａに送信する音声データは主装置２から新たな相手局である親機３Ｂにのみ送信され、子機４Ａは、新たな相手局である親機３Ｂから音声データを受け取ることになる。

（作用）
図８は、親機３と無線端末４の配置を示す模式図である。ここでは、親機３Ａと親機３Ｂの２台の親機３が配置されているものとする。また、各親機３に接続できる無線端末４の数は最大５台であり、即ちＴＤＭＡフレームは５つのタイムスロットで区切られているものとする。そして、親機３Ａには、子機４Ａ〜４Ｅまで最大接続可能台数である５台の無線端末４が接続済みであり、親機３Ｂには、子機４Ｆ〜４Ｉまで１台の接続余地を残した４台の無線端末４が接続済みであるものとする。また、子機４Ａ〜４Ｉは同一グループに属し、親機３Ａ及び親機３Ｂも同一グループに属するものとする。即ち、子機４Ａ〜４Ｉは、親機３Ａにも親機３Ｂにも無線接続可能であるものとする。

図８に示すように、親機３Ａと親機３Ｂは、通信可能範囲Ｅａ、Ｅｂが一部重複するように配置されている。通信可能範囲Ｅａ、Ｅｂは、ビットエラーが生じても誤り訂正が可能であり、音声再生が担保されている範囲である。図８に示すように、親機３Ａと無線接続している子機４Ｂは、親機３Ａの通信可能範囲Ｅａと親機３Ｂの通信可能範囲Ｅｂの両方の範囲内に位置している。

子機４Ｂは、親機３Ａと親機３Ｂの両方から受ける電波の受信電圧を検出及び比較する。子機４Ｂが通信可能範囲ＥａとＥｂの両方の範囲内であるが、親機３Ａよりも親機３Ｂに近い位置に移動したものとする（図中、点線ライン上が同一距離）。このとき、親機３Ｂから受ける電波の受信電圧が親機３Ａから受ける電波の受信電圧に勝る。尚、本事例では障害物の無い空間を仮定し、距離のみで受信電圧が決するものとする。そこで、子機４Ｂは親機３Ｂとのハンドオーバーを主装置２に要求する。

親機３Ｂには１台の接続余地が残っている。従って、主装置２は、子機４Ｂと親機３Ｂとの接続を登録する。このため、子機４Ｂは、一時的に親機３Ａ及び親機３Ｂの両方と無線接続される。そして、子機４Ｂは、親機３Ａとの無線接続の解除を主装置２に要求し、主装置２は、子機４Ｂと親機３Ａとの無線接続の登録を抹消する。即ち、子機４Ｂには、ハンドオーバー中に親機３と未接続となっている期間はなく、子機４Ｂの無線接続先はシームレスに切り替わることになる。このように、子機４Ｂに対する音声は途切れることが無い。

そして、このハンドオーバーによって、親機３Ａには１台の接続余地が発生する。この後、子機４Ｆが親機３Ｂの通信可能範囲Ｅｂから離れ、親機３Ａの通信可能範囲Ｅａに至ったものとする。親機３Ａには１台の接続余地ができたので、子機４Ｆは親機３Ａと無線接続される。尚、子機４Ｆの移動ルートが通信可能範囲ＥａとＥｂとの重複領域を経ている場合には、親機３Ａから受ける電波の受信電圧が親機３Ｂから受ける電波の受信電圧に勝った時点でシームレスにハンドオーバー接続される。

ここで、従来のように、子機４Ｂが強い受信電圧のチャンネルとハンドオーバー接続するものではなく、通信可能範囲Ｅａにいる間は、親機３Ａと無線接続され続ける場合を考える。子機４Ｂが通信可能範囲ＥａとＥｂとの重複領域であり、且つ親機３Ｂから受ける電波の受信電圧が親機３Ａよりも強くなった場合であっても、子機４Ｂは親機３Ａと無線接続を維持する。そのため、親機３Ａとの無線接続可能台数は最大のままであり、他の無線端末４を受け入れる余地はない。

そうすると、子機４Ｆが親機３Ｂの通信可能範囲Ｅｂから離れ、親機３Ａの通信可能範囲Ｅａに至った場合、子機４Ｆは親機３Ｂとの無線接続が解除され、しかも親機３Ａとの無線接続が確立できない状態に陥る。即ち、子機４Ｆは音声データの送受信ができなくなる。

しかしながら、本実施形態のインターカムシステム１では、子機４Ｂが通信可能範囲Ｅａの範囲内であっても、親機３Ｂとの無線接続に切り替えているので、子機４Ｆは親機３Ａと無線接続できる。

（効果）
以上のように、このインターカムシステム１において、親機３は、少なくとも２台の通信可能範囲Ｅａ、Ｅｂが一部重複して配置されているようにした。そして、無線端末４は、相手局とデータを送受信する送受信部４４と、各チャンネルの受信強度を測定する測定部４６と、親機３とのハンドオーバーを要求するハンドオーバー制御部４７とを備えるようにした。ハンドオーバー制御部４７は、測定部４６の測定結果に基づき、相手局に割り当てられたチャンネルより強い受信強度のチャンネルを検索し、当該強い受信強度のチャンネルがあれば、当該強い受信強度のチャンネルが割り当てられている親機３を新たな前記相手局となる候補局として、当該候補局との無線接続を要求するようにした。

これにより、通信可能範囲Ｅａ、Ｅｂが重複する位置にある無線端末４が相手局との無線可能範囲Ｅａの外延に到らずとも、他の候補局とハンドオーバーにより無線接続するので、相手局の無線接続に空きが出来やすくなり、他の無線端末がこの相手局の側に移動してきても無線接続ができる可能性が高まる。

尚、親機３と無線接続方式をＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式としたが、親機３との無線接続に上限が発生する方式であれば、同一チャンネルの周波数帯を分割するＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）方式等、何れの方式においても本実施形態を適用することができる。

また、本実施形態では、ハンドオーバーの例として受信電圧が強いチャンネルを検索するようにしたが、これと併用して通信可能範囲の外延に到達したとき、即ち受信電圧が所定値以下となったり、誤り訂正が困難となって音声再生が担保されなくなる等の事象が発生する場合にハンドオーバーの要求を行うようにしてもよい。

また、送受信部４４は、ハンドオーバー制御部４７の要求により、現在の相手局と候補局の両方からデータを受信するようにした。そして、測定部４６は、現在の相手局と候補局の両方に割り当てられたチャンネルの各受信強度を測定し、ハンドオーバー制御部４７は、測定部４６の測定結果に基づき、受信強度が強いチャンネルが割り当てられている一方の局を新たな相手局とし、他方の局との無線接続の解除を要求するようにした。

これにより、ハンドオーバー中、通信が途絶すること無くシームレスに親機３を切り替えることができ、通信品質が向上する。尚、相手局と候補局の両方のチャンネルの受信強度を測定する際、データが載った電波を測定するのではなく、別途、ビーコン信号を受信して、当該ビーコン信号の電波強度を測定したり、プローブレスポンスを受信して、当該プローブレスポンスの電波強度を測定したりするようにしてもよい。但し、データが載った電波を測定することで、速やかに一方の親機３に切り替えることができ、両方の親機３と無線接続して２重に接続資源を利用してしまう期間を少なく出来る。

１ インターカムシステム
２ 主装置
２１ 通信設定部
２２ 通信制御部
２３ 有線通信処理部
２４ 電源供給部
２５ 外部インターフェース
３ 親機
３１ 有線通信処理部
３２ ベースバンド処理部
３３ ＲＦ処理部
３４ アンテナ
４ 無線端末
４１ 通信制御部
４２ ベースバンド処理部
４３ ＲＦ処理部
４４ 送受信部
４５ ヘッドセットインターフェース
４６ 測定部
４７ ハンドオーバー制御部
４８ アンテナ
５ ケーブル

Claims (5)

1. 少なくとも２台の通信可能範囲が一部重複している複数の親機のうちの一局を相手局とし、当該相手局と無線接続する無線端末であって、
   前記相手局とデータを送受信する送受信部と、
   各チャンネルの受信強度を測定する測定部と、
   前記測定部の測定結果に基づき、前記相手局に割り当てられたチャンネルより強い受信強度のチャンネルを検索し、当該強い受信強度のチャンネルがあれば、当該強い受信強度のチャンネルが割り当てられている前記親機を新たな前記相手局となる候補局として、当該候補局との無線接続を要求するハンドオーバー制御部と、
   を備え、
   前記送受信部は、前記ハンドオーバー制御部の要求により、現在の前記相手局と前記候補局の両方からデータを受信し、
   前記測定部は、前記現在の相手局と前記候補局の両方に割り当てられたチャンネルの各受信強度を測定し、
   前記ハンドオーバー制御部は、前記測定部の測定結果に基づき、受信強度が強いチャンネルが割り当てられている一方の局を新たな前記相手局とし、他方の局との無線接続の解除を要求する、
   無線端末。
2. 前記送受信部は、割り当てられているタイムスロットでデータを送受信し、
   前記測定部は、前記タイムスロット以外の期間に各チャンネルの受信強度を測定する、
   請求項１記載の無線端末。
3. 前記測定部が測定する前記受信強度は、受信電圧である、
   請求項１又は２記載の無線端末。
4. システム内のデータの送受信を制御する主装置と、
   少なくとも２台の通信可能範囲が一部重複している複数の親機と、
   前記親機のうちの一局を相手局とし、当該相手局と無線接続する無線端末と、
   を備え、
   前記無線端末は、
   前記相手局とデータを送受信する送受信部と、
   各チャンネルの受信強度を測定する測定部と、
   前記測定部の測定結果に基づき、前記相手局に割り当てられたチャンネルより強い受信強度のチャンネルを検索し、当該強い受信強度のチャンネルがあれば、当該強い受信強度のチャンネルが割り当てられている前記親機を新たな前記相手局となる候補局として、当該候補局との無線接続を要求するハンドオーバー制御部と、
   を有し、
   前記主装置は、
   前記ハンドオーバー制御部による要求を受けて、前記候補局との無線接続を設定する通信設定部を有し、
   前記送受信部は、前記通信設定部による設定により、現在の前記相手局と前記候補局の両方からデータを受信し、
   前記測定部は、前記現在の相手局と前記候補局の両方に割り当てられたチャンネルの各受信強度を測定し、
   前記ハンドオーバー制御部は、前記測定部の測定結果に基づき、強い受信強度のチャンネルが割り当てられている一方の局を新たな前記相手局とし、他方の局との無線接続の解除を要求し、
   前記通信設定部は、前記ハンドオーバー制御部による解除の要求に応じて、前記他方の局との無線接続を解除する、
   インターカムシステム。
5. 前記通信設定部は、前記ハンドオーバー制御部による要求を受けて、前記現在の相手局と前記候補局の両方との無線接続を設定する、
   請求項４記載のインターカムシステム。
   

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