(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-19
(45)【発行日】2022-07-27
(54)【発明の名称】中継局及び中継方法
(51)【国際特許分類】
H04B 7/15 20060101AFI20220720BHJP
【FI】
H04B7/15
(21)【出願番号】P 2018201544
(22)【出願日】2018-10-26
【審査請求日】2021-02-26
(73)【特許権者】
【識別番号】308036402
【氏名又は名称】株式会社JVCケンウッド
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100101247
【氏名又は名称】高橋 俊一
(72)【発明者】
【氏名】立儀 一臣
【審査官】佐藤 敬介
(56)【参考文献】
【文献】特開2003-283560(JP,A)
【文献】特開2008-244792(JP,A)
【文献】特開2006-270629(JP,A)
【文献】特開2008-092580(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2008/0084892(US,A1)
【文献】韓国公開特許第10-2008-0031652(KR,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/15
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
受信した信号を中継する中継局であって、
前記信号を受信する受信部と、
前記信号を送信する送信制御部と、を備え、
前記送信制御部は、前記信号の送信元に応じて決めた時間内は、同一内容の前記信号を中継
せず、前記信号が中継された回数に基づいて前記時間を決めること、
を特徴とする中継局。
【請求項2】
前記信号は、位置情報を含み、不特定多数に発信するビーコンであることを特徴とする請求項1に記載の中継局。
【請求項3】
前記送信制御部は、中継された回数がゼロの前記信号の受信頻度に基づいて前記時間を決めることを特徴とする請求項1又は2に記載の中継局。
【請求項4】
受信した信号を中継する中継方法であって、
前記信号を受信するステップと、
前記信号を送信するステップと、を有し、
前記送信するステップでは、前記信号の送信元に応じて決めた時間内は、同一内容の前記信号を中継
せず、前記信号が中継された回数に基づいて前記時間を決めること、
を特徴とする中継方法。
【請求項5】
前記送信するステップでは、中継された回数がゼロの前記信号の受信頻度に基づいて前記時間を決めることを特徴とする請求項4に記載の中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、受信したデータを中継する中継局及び中継方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半二重通信方式を用いて各種のデータを送受信する無線機が普及している。無線機は、受信したデータを他の無線機でも受信できるように、受信したデータを一時的に記憶部に記憶させた後に送信する中継機能を備えることがある。受信したデータを中継機能によって送信する無線機は、受信したデータを中継する中継局として動作する。
【0003】
端末局が、中継局にデータを中継させるには、パケットパス(中継経路)を設定する必要がある。パケットパスの設定方法としては、“AAAAAA-1”のように直接中継局のコールサインを指定する第1の方法と、“WIDE1-1”または“WIDE1-1, WIDE2-1”のように複数の中継局に共通に設定されたエイリアス(別名)と中継段数とを指定する第2の方法とがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
UIデジピートは、特定の条件に合致する非番号制情報(Unnumbered Information:UI)フレームを中継(再送信)する機能である。UIデジピートにより同じ内容のUIフレームを何度も中継すると爆発的に中継フレームが増えてしまう。その結果、電波の空きがなくなり、UIフレームを中継できなくなる可能性がある。
【0006】
中継局は、中継フレームの爆発的な増加を抑制するためのUIcheck機能を有することがある。UIcheck機能では、同じ内容のUIフレームをUIcheck時間の間は中継しない。具体的には、中継局は、UIフレームを中継すると、そのUIフレームから計算したCRC値を一時的に保持しておき、UIフレームの中継後にUIcheck時間が経過するまでは、同じCRC値を持つUIフレームを中継しない。
【0007】
しかしながら、従来のUIcheck機能では、中継したUIフレームに対して一律に同じ長さのUIcheck時間を設定するため、UIフレームに応じたUIcheck時間を設定することができなかった。特に、発信元の位置情報を含む信号を中継する場合は、近距離の信号を優先して中継すると、旬な地元の情報をいち早く拡散できる。
【0008】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、近距離の情報を優先して中継する中継局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る中継局は、受信した信号を中継する中継局であって、前記信号を受信する受信部と、前記信号を送信する送信制御部と、を備え、前記送信制御部は、前記信号の送信元に応じて決めた時間内は、同一内容の前記信号を中継せず、前記信号が中継された回数に基づいて前記時間を決めること、を特徴とする。
【0010】
本発明に係る中継方法は、受信した信号を中継する中継方法であって、前記信号を受信するステップと、前記信号を送信するステップと、を有し、前記送信するステップでは、前記信号の送信元に応じて決めた時間内は、同一内容の前記信号を中継せず、前記信号が中継された回数に基づいて前記時間を決めること、を特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、近距離の情報を優先して中継する中継局を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】一実施形態の中継局を構成する無線機の構成例を示すブロック図である。
【
図2】端末局が位置情報パケットを送信し、隣接する中継局間で位置情報パケットを送受信する状態を示す図である。
【
図3】一実施形態の中継局がUIフレームを中継する処理の流れを示すフローチャートである。
【
図4】
図4(a)は端末局が送信したUIフレームの例を示す図であり、
図4(b)は中継局が中継したUIフレームの例を示す図である。
【
図5】中継したUIフレームごとにCRC値とUIcheck時間を登録した管理リストの例を示す図である。
【
図6】受信したUIフレームが中継されたものであるか否か判定する処理の流れを示すフローチャートである。
【
図7】管理リストの更新処理の流れを示すフローチャートである。
【
図8】管理リストが更新される様子を示す図である。
【
図9】制御部の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、一実施形態の中継局及び中継方法について、添付図面を参照して説明する。
【0014】
図1を用いて、中継局として動作することがある無線機100の全体的な構成例及び動作を説明する。無線機100は一例として周波数変調したデータを送受信するFM無線機である。
【0015】
制御部1は、無線機100の全体を制御する。制御部1は、マイクロコンピュータまたは中央処理装置(CPU)によって構成することができる。制御部1は、内蔵のランダムアクセスメモリ(RAM)101を有する。RAM101は制御部1に対して外付けされていてもよい。例えば、RAM101は、後述の管理リストを記憶する。
【0016】
制御部1には、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)4が接続される。DSP4には、送受信部2とマイクロホン5とスピーカ6が接続される。送受信部2には、電波を送受信するためのアンテナ3が接続される。
【0017】
送受信部2は、送信部と受信部とが一体的に構成された回路ブロックである。送受信部2は、半二重通信方式で他の無線機100へデータを送信する。送受信部2は、半二重通信方式で他の無線機100が送信したデータを受信する。他の無線機100は、中継局として動作する無線機100であってもよい。自己の無線機100(自局)は、中継局であってもよい。
【0018】
送受信部2が受信したデータはDSP4に供給される。DSP4は受信したデータを復調し、データに含まれる文字列を復号して制御部1に供給する。送受信部2が音声データを受信したときには、データDSP4は、音声データをD/A変換し、復調及び復号することによって生成した音声信号をスピーカ6に供給する。
【0019】
マイクロホン5は、無線機100のユーザが発した音声を収音して音声信号に変換し、音声信号をDSP4に供給する。DSP4は、入力された音声信号をA/D変換して帯域制限等の各種の処理を施して変調波を生成して、送受信部2に供給する。送受信部2は、DSP4から供給された変調波により搬送波を変調してFM変調信号とし、アンテナ3を介して送信する。
【0020】
制御部1には、さらに、Global Navigation Satellite System(GNSS)モジュール7、時計8、不揮発性メモリ9、ディスプレイ10、Push To Talk(PTT)スイッチ11、及び操作部12が接続される。
【0021】
GNSSモジュール7は、全地球航法衛星システム用の衛星からの電波を受信するアンテナと、アンテナが出力するGNSS信号を受信する受信部とを含む。GNSSは、一例としてGlobal Positioning System(GPS)である。
【0022】
GNSSモジュール7は、無線機100が位置する場所の位置情報を取得して、制御部1に供給する。GNSSモジュール7は、自局の位置情報を取得する位置情報取得部の一例である。無線機100が移動局ではなく固定局であれば、無線機100の位置情報が不揮発性メモリ9に記憶されていてもよい。
【0023】
時計8は、一例としてReal Time Clock(RTC)である。時計8による時刻情報はタイムスタンプとして用いられる。
【0024】
不揮発性メモリ9は、例えば、Electrically Erasable Programmable Read Only Memory(EEPROM)である。不揮発性メモリ9は、無線機100の設定を記憶する。例えば、不揮発性メモリ9は、後述するUIcheck時間の基準値を記憶する。
【0025】
ユーザが発話して音声信号を送信するとき、ユーザはPTTスイッチ11を押す。制御部1は、PTTスイッチ11が押されていない状態では無線機100を受信待機状態とし、PTTスイッチ11が押されている状態では無線機100を送信状態とする。操作部12は、各種の操作キーを含む。操作部12を操作して、無線機100を中継局として動作させるように設定することができる。
【0026】
図2において、端末局100A~100Cは中継局として動作していない無線機100である。中継局100D,100Eは中継局として動作している無線機100である。端末局100A,100Bは、中継局100Dの中継エリア内に存在する。端末局100Cは、中継局100Eのエリア内に存在する。
【0027】
端末局100A~Cのそれぞれは、自身の位置情報を含む位置情報パケットP1~P3を送信する。位置情報パケットは不特定多数に対するUIフレーム(ビーコン)で送信される。中継局100D,100Eは、位置情報パケットP1~P3を受信すると、自エリア内に中継(デジピート)する。
図2の例では、中継局100Dは、端末局100A,100Bからの位置情報パケットP1,P2を受信して中継する。中継局100Eは、端末局100Cからの位置情報パケットP3を受信して中継する。
【0028】
中継局が隣接する場合、隣接する中継局が中継した位置情報パケットを受信する場合がある。
図2の例では、中継局100Eは、端末局100Cからの位置情報パケットP3を受信して位置情報パケットP4として中継する。位置情報パケットP4もUIフレームで送信される。中継局100Dは、中継局100Eが中継した位置情報パケットP4を受信して中継する。
【0029】
中継局100D,100Eは、UIフレームを中継すると、UIcheck時間の基準値に基づいて決められた時間の間は同一内容のUIフレームを中継しない。以下、UIフレームごとにUIcheck時間の基準値に基づいて決められた時間をUIcheck時間と称する。UIcheck時間は、同一内容のUIフレームを中継しない時間であって、同一内容のUIフレームを中継する最小間隔でもある。中継局100Dは、端末局100A,100Bから直接受信した位置情報パケットP1,P2のUIcheck時間を中継局100Eが中継した位置情報パケットP4のUIcheck時間よりも短くする。これにより、位置情報パケットP1,P2の中継間隔は位置情報パケットP4の中継間隔よりも短くなり、近距離の情報を優先して中継できる。
【0030】
図3を参照し、中継局100DがUIフレームを受信して中継する処理について説明する。中継局100Dの制御部1は、UIフレームを受信すると、
図3に示す処理を実行するように構成される。中継局100Eも同様に構成されてもよい。
【0031】
制御部1は、UIフレームを受信する(ステップS11)。ここで受信するUIフレームは、例えば、端末局100A,100Bから直接受信した位置情報パケットP1,P2、あるいは中継局100Eの中継した位置情報パケットP4である。
【0032】
制御部1は、受信したUIフレームが自局で転送済みであるか否かを判定する(ステップS12)。自局で転送済みであるか否かは、UIフレームのデジピーターアドレスフィールドに自局コールサインがあるか否かを判定することで分かる。
【0033】
図4に示すように、UIフレームは、ソースアドレスフィールド、宛先アドレスフィールド、デジピーターアドレスフィールド、及び情報フィールドを含む。中継局100Eは、端末局100Cから
図4(a)に示す位置情報パケットP3を受信すると、自局のコールサイン(ここでは“EEEEEE-1”)と中継済みの印(ここでは“*”)をデジピーターアドレスフィールドに追加し、
図4(b)に示す位置情報パケットP4を生成して送信する。したがって、デジピーターアドレスフィールドを解析することで、自局で転送済みか否かを判定できる。
図4の情報フィールドは、端末局100Cの位置情報を示す。
図4における“xxxx.xxx”は緯度を示し、“yyyy.yyy”は経度を示している。
【0034】
受信したUIフレームが自局で転送済みの場合(ステップS12のYES)、制御部1は、そのUIフレームを中継しないので処理を終了する。
【0035】
自局で転送済みでない場合(ステップS12のNO)、制御部1は、受信したUIフレームからCRC値を計算する(ステップS13)。CRC値は、UIフレームのうち中継されても値が変化しないソースアドレスフィールド、宛先アドレスフィールド、及び情報フィールドを用いて計算される。
【0036】
制御部1は、得られたCRC値を管理リストに登録されたCRC値と比較し、重複フレームであるか否かを判定する(ステップS14)。制御部1は、UIフレームを中継するときに、後述のステップS17において、ステップS13で求めたCRC値を管理リストに登録する。
図5に示す管理リストの例では、CRC値とUIcheck時間が管理リストに登録されている。UIcheck時間は、後述のステップS17で求められる。管理リストに登録されたCRC値は、後述の管理リスト更新処理により、UIcheck時間経過後に削除される。ステップS13で求めたCRC値と同じCRC値が管理リストに存在していれば、ステップS11で受信したUIフレームは重複フレームである。
【0037】
受信したUIフレームが重複フレームの場合(ステップS14のYES)、制御部1は、そのUIフレームを中継しないので処理を終了する。
【0038】
重複フレームでない場合(ステップS14のNO)、制御部1は、受信したUIフレームが他の中継局100Eで中継されたものであるか否か判定する(ステップS15)。UIフレームが中継されたものであるか否かは、UIフレームのデジピーターアドレスフィールドを解析することで分かる。ステップS15の判定処理の詳細は後述する。
【0039】
制御部1は、ステップS15の判定結果に基づいてUIcheck係数を計算する(ステップS16)。受信したUIフレームの中継段数が多ければ多いほど、より遠くの端末局が送信したUIフレームであると考えられる。そこで、制御部1は、中継段数に基づいてUIcheck係数を決定してもよい。具体的には、中継段数が多ければUIcheck係数が大きくなるように決定する。中継段数は、ステップS15においてデジピーターアドレスフィールドを解析するときに求めることができる。
【0040】
あるいは、制御部1は、直接受信したUIフレームの受信頻度に基づいてUIcheck係数を決定してもよい。具体的には、所定時間あたりの、いずれの端末局にも中継されていなく直接受信したUIフレーム、つまり中継回数がゼロのUIフレームの受信件数に基づいてUIcheck係数を算出してもよい。
【0041】
制御部1は、UIcheck時間の基準値にUIcheck係数を乗算し、受信したUIフレームのUIcheck時間を計算して、ステップS13で計算したCRC値と求めたUIcheck時間を管理リストに登録する(ステップS17)。例えば、UIcheck時間の基準値が28で、UIcheck係数が1の場合は、UIcheck時間は28となる。UIcheck時間の基準値が28で、UIcheck係数が2の場合は、UIcheck時間は56となる。
【0042】
管理リストに登録されたUIcheck時間は後述の管理リスト更新処理により更新される。UIcheck時間が0になったCRC値は管理リストから削除される。管理リストから削除されたCRC値を持つ同一のUIフレームは、再び中継されるようになる。
【0043】
制御部1は、受信したUIフレームを再送信するための中継フレームを作成する(ステップS18)。具体的には、制御部1は、UIフレームのデジピーターアドレスフィールドに自局のコールサインを追加する。
【0044】
制御部1は、送信条件を確認し、送信可能になるまで待つ(ステップS19)。例えば、中継局100Dの受信中は送信できないので、制御部1は受信が終わるまで待機する。
【0045】
送信可能になると、制御部1は、ステップS18で作成した中継フレームを送信する(ステップS20)。
【0046】
制御部1は、UIフレームを受信する度に上記の処理を実行することで、UIフレームを中継または破棄し、中継したUIフレームについてはCRC値を管理リストに登録する。
【0047】
図6を参照し、ステップS15の判定処理について説明する。
【0048】
制御部1は、受信したUIフレームのデジピーターアドレスフィールドを検索し、デジピーターアドレスフィールドに含まれるコールサインを1つ取得する(ステップS31)。デジピーターアドレスフィールドは、最大8つまでのコールサインを含む。
【0049】
制御部1は、ステップS31で取得したコールサインが中継済みを示すコールサインであるか否か判定する(ステップS32)。
図4(b)の例では、コールサイン“EEEEEE-1”に中継済みの印“*”が付与されているので、中継済みを示すコールサインと判定する。
【0050】
中継済みのコールサインの場合(ステップS32のYES)、制御部1は、判定結果を中継済みと判定し(ステップS33)、デジピーターアドレスフィールドを解析して中継段数を計算する(ステップS34)。中継段数は、デジピーターアドレスフィールドの含むコールサインの数に基づいて判定できる。中継済みの場合、中継段数は1以上である。
【0051】
中継済みのコールサインではない場合であって(ステップS32のNO)、デジピーターアドレスフィールドに含まれる全てのコールサインを処理済みの場合(ステップS35のYES)、UIフレームは中継されていないと判定する(ステップS36)。UIフレームが中継されていない場合、中継段数は0となる。デジピーターアドレスフィールドには8つまでのコールサインを含むことができるので、処理済みのコールサインの数が8の場合は全てのコールサインを処理したと判定する。
【0052】
未処理のコールサインがある場合(ステップS35のNO)、ステップS31に戻り、次のコールサインを検索する。
【0053】
以上の処理により、制御部1は、受信したUIフレームが中継されたものであるか否かを判定するとともに、UIフレームが中継されていた場合の中継段数を得る。
【0054】
次に、
図7を参照し、管理リストの更新処理について説明する。制御部1は、管理リストにCRC値が登録されているとき、
図7の処理を実行するように構成される。
【0055】
制御部1は、1秒毎の割り込みでステップS52以降の処理を実行する(ステップS51)。
【0056】
制御部1は、管理リストから処理対象のCRC値を選択し、処理対象のCRC値のUIcheck時間を1秒減算する(ステップS52)。
【0057】
制御部1は、減算の結果、UIcheck時間が0になったか否か判定する(ステップS53)。
【0058】
UIcheck時間が0になった場合(ステップS53のYES)、制御部1は、管理リストから処理対象のCRC値を削除する(ステップS54)。
【0059】
制御部1は、管理リストに登録されている全てのCRC値についてUIcheck値を減算したか否か判定する(ステップS55)。
【0060】
UIcheck値を減算していないCRC値が存在する場合(ステップS55のNO)、次のCRC値を処理対象として、ステップS52に戻りUIcheck時間を減算する。
【0061】
管理リストの全てのCRC値についてUIcheck時間を減算した場合(ステップS55のYES)、制御部1は、管理リストが空になったか否か判定する(ステップS56)。
【0062】
管理リストが空になった場合は(ステップS56のYES)、制御部1は処理を終了する。
【0063】
管理リストが空でない場合は(ステップS56のNO)、ステップS51に戻り、制御部1は次の割り込みを待つ。
【0064】
図8を参照し、管理リストの更新処理による管理リストの変化について説明する。
【0065】
図8の管理リストには、値が“0xAAAA”と“0xBBBB”でUIcheck時間が28秒の2つのCRC値と、値が“0xCCCC”でUIcheck時間が56秒のCRC値が登録されている。
【0066】
1秒経過すると、
図7の処理が行われて、全てのCRC値のUIcheck時間が1秒減算される。
【0067】
さらに27秒経過後には、“0xAAAA”と“0xBBBB”の2つのCRC値のUIcheck時間が0となり、管理リストから削除される。管理リストには“0xCCCC”のCRC値のみが残る。
【0068】
制御部1は、
図9に示す機能的な構成によって上記のUIフレームの中継処理及び管理リストの更新処理を実行することができる。
【0069】
RAM101は、管理リストを保持する。
【0070】
受信部102は、DSP4の復号したUIフレームを受信し、送信制御部103に渡す。
【0071】
送信制御部103は、UIフレームからCRC値を計算し、計算したCRC値がRAM101の保持する管理リストに登録されていなければ、計算したCRC値を管理リストに登録するとともに、再送信するUIフレームを生成してDSP4へ渡す。
【0072】
更新部104は、RAM101の保持する管理リストを更新する。
【0073】
以上説明したように、本実施の形態によれば、受信した信号を中継する中継局100Dであって、位置情報パケットを受信する受信部102と、位置情報パケットを送信する送信制御部103と、を備え、送信制御部103は、位置情報パケットが端末局100A,100Bから直接受信したものか、あるいは位置情報パケットが中継されたものであるかに基づいてUIcheck時間を設定し、UIcheck時間が経過するまでは、同一内容の位置情報パケットを中継しない。これにより、近距離の情報を優先して中継する中継局を提供できる。
【符号の説明】
【0074】
1…制御部 101…RAM 102…受信部 103…送信制御部 104…更新部 100…無線機 100A~100C…端末局 100D,100E…中継局