專利名稱：中繼系統、中繼裝置以及同步方法
技術領域：
本發明涉及中繼系統、中繼裝置以及同步方法。更具體而言，涉及無線終端裝置選擇多個中繼裝置中的至少一個中繼裝置從而與其他無線終端裝置進行通信的分散型中繼系統、中繼裝置以及同步方法。
背景技術：
以往，作為業務用的地面移動無線通信系統已知有集群(trimking)方式的無線通信系統(以下稱為“集群系統”)。在集群系統中，在一個站點內具有預定數量的中繼器， 多個無線終端裝置共享由預定數量的中繼器提供的預定數量的通話信道。在集群系統中， 包括具有專用控制信道的被稱為專用控制方式的中繼系統、以及不具有專用控制信道的被稱為分散型控制方式的中繼系統。前者基于來自控制信道的控制信息、而后者基于來自各個無線終端裝置預先注冊的本地中繼器的控制信息，來設定處于空閑的通話信道，進行無線終端裝置之間的通話，以此由多個無線終端裝置共享預定數量的通話信道。此外，在預定數量的中繼器中，將其中一臺設為主中繼器，將其他中繼器設為副中繼器。副中繼器根據從主中繼器輸出的同步信號獲取同步而工作。在該情況下，如果各個中繼器隨便地向通信線路中發送同步信號，則由于這些同步信號的沖突而無法獲取同步。因此，僅由從多個中繼器中選擇的特定中繼器(將其稱為 “主中繼器”)向通信線路中發送同步信號，其他中繼器(將其稱為“副中繼器”)同步于由主中繼器發送的同步信號而捕捉系統總線的信息定時。因此，當主中繼器因某種原因發生了故障時，需要從其余的副中繼器中選擇新的主中繼器。例如，在專利文獻1中公開了以下技術主中繼器與多個副中繼器通過系統總線連接，當輸出同步信號的主中繼器發生了故障時，自動切換為新的主中繼器。主中繼器根據從VCXO(振蕩電路)輸出的基準信號生成同步信號，并發送給其他多個副中繼器。各個中繼器通過同步信號連接器與其他中繼器連接，以便進行同步信號的交接，并且，通過LAN連接的以太網(注冊商標)連接器與其他中繼器連接，以便進行與通信信道的連接有關的控制的通信。在專利文獻1中記載了如下內容在判斷為輸出同步信號的主中繼器發生了故障時，各個副中繼器的主CPU通過LAN連接的以太網(注冊商標)與其他中繼器進行通信，從而確定發生故障時誰為主中繼器誰為副中繼器的關系。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2007-281800號公報

發明內容
發明所要解決的問題但是，在專利文獻1中，僅僅記載了在主中繼器發生故障的情況下、確定誰是主中繼器誰是副中繼器時，經由LAN連接部與其他中繼器用組進行通信，以確定該關系，但對于與此相關的具體的步驟沒有任何公開。即，專利文獻1記載的技術只不過是抽象的愿望，對于本領域技術人員所能實施的結構沒有記載。因此，根據專利文獻1記載的內容，沒有解決以下課題，即在主中繼器發生了故障的情況下，使從之前作為副中繼器的其他中繼器中選擇出的一個中繼器自動地承擔主中繼器的作用。本發明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供如下中繼系統、中繼裝置以及同步方法在通過通信線路相互連接的多個中繼裝置中，即使在向通信線路發送同步信號的主中繼裝置發生了故障的情況下，其他中繼裝置也能夠使工作繼續。另外，本發明的目的在于提供如下中繼系統、中繼裝置以及同步方法在通過通信線路相互連接的多個中繼裝置中，在向通信線路發送同步信號的主中繼裝置發生了故障的情況下，其他中繼裝置能夠自動地承擔主中繼裝置的作用。解決問題的手段為了實現以上目的，根據本發明第1方面的中繼系統，該中繼系統由通過通信線路相互連接且被分配了各個固有的中繼用信道的多個中繼裝置構成，且該中繼系統構成為，各個中繼裝置為了選擇供在其自身中注冊的無線終端裝置進行無線終端裝置之間的通信的中繼用信道而以無線方式向該無線終端裝置發送根據從所述通信線路獲取的信息而構筑的控制信息，該中繼系統的特征在于，所述多個中繼裝置由一個主中繼裝置和其他的副中繼裝置構成，所述主中繼裝置向所述通信線路中發送同步信號并且同步于該同步信號與該通信線路進行通信，所述副中繼裝置從所述通信線路獲取同步信號并且同步于該同步信與該通信線路進行通信，所述各個中繼裝置在檢測到未向所述通信線路發送同步信號的狀態時，按照預定規則使得一個中繼裝置發送同步信號，發送同步信號的中繼裝置作為所述主中繼裝置發揮功能。第1方面的其他中繼系統的特征在于，所述各個中繼裝置在檢測到未向所述通信線路發送同步信號的狀態時，按照形成不同的輸出定時的預定規定發送同步信號。第1方面的其他中繼系統的特征在于，所述各個中繼裝置在檢測到未向所述通信線路發送同步信號的狀態時，按照選擇一個中繼裝置的預定規則，發送同步信號。為了實現以上目的，根據本發明第2方面的中繼裝置，該中繼裝置通過通信線路與其他中繼裝置連接且被分配有固有的中繼用信道，該中繼裝置為了選擇供在其自身中注冊的無線終端裝置進行無線終端裝置之間的通信的中繼用信道，以無線方式向該無線終端裝置發送基于從所述通信線路獲取的信息而構筑的控制信息，該中繼裝置的特征在于，該中繼裝置具有作為主中繼裝置的功能和作為副中繼裝置的功能，其中，所述主中繼裝置向所述通信線路中發送同步信號并且同步于該同步信號與該通信線路進行通信，所述副中繼裝置從所述通信線路獲取同步信號并且同步于該同步信號與該通信線路進行通信，該中繼裝置在檢測到未向所述通信線路發送同步信號的狀態時，按照預定規則發送同步信號，并且在其自身是最初發送同步信號的中繼裝置的情況下作為所述主中繼裝置而發揮功能。為了實現以上目的，根據本發明第3方面的同步方法，其為中繼系統中的同步方法，該中繼系統由通過通信線路相互連接且被分配有各自固有的中繼用信道的多個中繼裝置構成，該多個中繼裝置由一個主中繼裝置和多個副中繼裝置構成，所述主中繼裝置向所述通信線路中發送同步信號并且同步于該同步信號與該通信線路進行通信，所述副中繼裝置從所述通信線路獲取同步信號并且同步于該同步信號與該通信線路進行通信，各個中繼裝置為了選擇供在其自身中注冊的無線終端裝置進行無線終端裝置之間的通信的中繼用信道，以無線方式向該無線終端裝置發送基于從所述通信線路獲取的信息而構筑的控制信息，該同步方法的特征在于，所述各個中繼裝置在檢測到未向所述通信線路發送同步信號的狀態時，分別按照預定規則發送同步信號，且將最初發送同步信號的中繼裝置作為所述主中繼裝置。發明效果根據本發明，在無線終端裝置之間經由通過通信線路相互連接的多個中繼裝置進行通信時，即使在向通信線路中發送同步信號的主中繼裝置發生了故障的情況下，也能夠按照具體的步驟，使得從其余中繼裝置中選擇的特定的中繼裝置自動承擔主中繼裝置的作用。此外，根據本發明，即使在主中繼裝置未發生故障的情況下，在從與通信線路連接的多個中繼裝置中去除了主中繼裝置之后，選自其余中繼裝置中的特定的中繼裝置也能夠自動地承擔主中繼器的作用。此外，根據本發明，在主中繼裝置發生了故障的情況下，或者在從與通信線路連接的多個中繼裝置中去除了主中繼裝置之后重新接通電源的初始狀態下，選自其余中繼裝置中的特定的中繼裝置也能夠自動地承擔主中繼裝置的作用。


圖1是本發明的實施方式中的無線通信系統的結構圖。圖2是表示圖1的無線終端裝置的結構的框圖。圖3是表示圖1的中繼器的結構的框圖。圖4是表示計時部的結構的示圖。圖5是包含從主中繼器發送到系統總線中的同步信號以及被分配給與該同步信號接續的各中繼器的時隙的示圖。圖6是表示中繼器與無線通信裝置之間收發的通信幀的幀格式的圖。圖7是由圖1的中繼器的CPU執行的流程圖。圖8是表示設定于圖1的中繼器中的、作為主中繼器發揮功能的優先級的例子的示圖。附圖標記說明TA TH無線終端裝置Ill1-Illn 中繼器115系統總線(通信線路)41 CPU42 RAM45計時部
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的中繼系統、中繼裝置以及同步方法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的站點100中，多個(例如最多30臺) 中繼器Iii1 Iiin經由通信線路115而連接。多個中繼器Ill1 Illn分別被分配有各自固有的中繼用信道，承擔同一通信區域的中繼處理。通過通信線路115連接的多個中繼器 Ill1 Illn構成一個中繼器系統(中繼系統)130。即，由中繼器系統130構成具有信道數為n(n為中繼器的臺數)的一個通信區域。并且，由多個中繼器Ill1Nllln構成的中繼器系統130經由IP連接線等通信線路116與服務器104連接。由于通常將通信線路115稱為“系統總線”，在以下說明中，將通信線路115稱為系統總線。服務器104可通過遠程操作對多個中繼器Ill1 Illn進行各種設定。各個中繼器Ill1 Illn由中繼單元和控制單元構成。此外，經由系統總線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被預先設定了在哪個時隙輸出數據。因此，各個中繼器Iii1 Iiin在預先設定的時隙輸出數據。將多個中繼器Ill1 Illn中的一臺設定為“主中繼器”。以下，以圖1中的中繼器 Ill1 Iiin中的中繼器Iii1為主中繼器來進行說明。主中繼器向系統總線115發送同步信號，該同步信號用于獲取包含本裝置在內的中繼器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。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和TH將中繼器Ill3作為本地中繼器。圖1的無線通信系統是如下這樣的分散型的集群系統無線終端裝置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、表示所能進行通話的信道的信道信息， 根據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并確立鏈路。作為通話目標的無線終端裝置 TB TD接收從本地中繼器Ill1發送的控制信號，所述控制信號指示搬移到無線終端裝置 TA已確立鏈路的通話信道(中繼器Ill3的信道)，并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。即，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構成的小組內的組通話；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的結構和功能進行說明。圖2是表示圖1的無線終端裝置TA TH的結構的框圖。圖3是表示圖1的中繼器 Ill1 Illn的結構的框圖。圖4是表示從主中繼器Ill1向系統總線115發送的同步信號以及被分配給與同步信號接續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的通信幀的格式的示圖。通信幀由頭部和數據部構成。頭部和數據部的詳細內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、 收發切換部11、發送部12、基帶處理部13、A/D轉換部14、擴音器15、接收部16、基帶處理部17、D/A轉換部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部總線。由CPU 21控制無線終端裝置TA TH中的信號類模塊。CPU 21執行存儲在ROM 24中的控制程序以控制所有無線終端裝置，對經由I/O 22從操作部27輸入的指令、數據以及從基帶處理部17得到的數據進行處理后暫存于RAM 23中。此外，CPU 21根據需要將所存儲的指令、數據顯示于由IXD(Liquid Crystal Display 液晶顯示器)等構成的顯示部沈。此外，CPU 21將從計時部25得到的當前時刻顯示于顯示部沈。需要說明的是，控制器20也可以為以下結構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，關于信號類模塊，收發切換部11的輸入端與天線ANTSR連接，輸出端根據 CPU 21的控制而擇一地連接到于發送部12或接收部16。在未通過操作部27執行發送操作時，該無線終端裝置處于接收(等待接收)模式，收發切換部11的輸出端與接收部16連接。另一方面，當通過操作部27進行了發送操作時，該無線終端裝置處于發送模式，收發切換部11的輸出端與發送部12連接。當無線終端裝置TA TH處于發送模式時，擴音器15根據用戶的語音輸入而將模擬語音信號輸出到A/D轉換部14。A/D轉換部14將來自擴音器15的模擬語音信號轉換為數字語音信號并輸出到基帶處理部13。基帶處理部13基于來自A/D轉換部14的數字語音信號、或者基于存儲在控制器 20的RAM 23中的數據，生成預定格式的通信幀(基帶信號)并輸出到發送部12。發送部12使用來自基帶處理部13的通信幀對載波進行調制，經由收發切換部11 和天線ANTSR發送給處于中繼工作中的中繼器。發送部12的調制方式使用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，收發切換部11連接天線ANTSR 與接收部16。接收部16經由天線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，并在進行解調處理等信號處理后將該解調信號輸出至基帶處理部17。基帶處理部17從由接收部16輸出的解調信號中提取通信幀。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，在該接收信號的發送目的地為本站的情況下，將數據部D中包含的語音信號的數據輸出至D/A轉換部18，將數據部D中包含的語音信號以外的數據暫存在RAM 23中，并且根據需要顯示于顯示部26。 D/A轉換部18將來自基帶處理部17的語音信號從數字信號轉換成模擬信號，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送專用天線 ANTS、發送部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、網絡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部總線(未圖示)。此外，ROM 44存儲CPU 41進行通常工作以及主中繼器發生故障而不再向系統總線115上輸出同步信號情況下的處理程序。此外，如圖4所示，計時部45具有經過時間定時器Tl、80ms定時器T2、以及當前時刻定時器T3。經過時間定時器Tl對從同步信號被輸出到系統總線15上開始的經過時間進行計時。80ms定時器T2對相當于1幀時間長度的80ms進行計時。當前時刻定時器T3對當前時刻進行計時。CPU 41在檢測到系統總線115上的同步信號時，對經過時間定時器Tl 進行復位。此外，中繼器^“ ^込具有總線工^^接口”，該總線工^^接口”用于將本裝置的信息輸出到系統總線115、并從系統總線115獲取來自其他中繼器的信息。此外，在ROM 44中，預先登記有直至判斷為本中繼器作為主中繼器而工作之前所經過時間的基準值。中繼器Ill1 Illn(例如中繼器Ill1)對從發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送目的地的無線終端裝置(例如無線終端裝置TB)發送，因此具有基本上與圖2所示的無線終端裝置TA TH同樣的結構。因此，關于與圖2所示的無線終端裝置TA TH的結構要素基本相同的結構要素利用相同的標號來表示，由于它們的動作與無線終端裝置TA TH是重復的，因此省略說明。在無線終端裝置TA TH之間經由中繼器111 i 11 In進行通信的情況下，從無線終端裝置向中繼器發送的上行鏈路與中繼器向無線終端裝置發送的下行鏈路通過改變頻率或時隙而實質上同時進行通信。因此，中繼器Ill1 Illn具有發送專用天線ANTS和接收專用天線ANTR。此外，如圖1所示，多個中繼器Ill1 Illn分別經由系統總線115而相互連接，并且經由IP連接線等通信線路116與服務器104連接。輸入部6在CPU 41的輸入控制下，經由網絡I/F 8輸出在同步信號中寫入的、由其他中繼器或服務器104請求的數據等。而且，在構筑與其他站點10之間進行通信的多站點網絡時，經由網絡I/F 8與其他站點10的中繼器1 η之間進行通信幀的收發，所述其他站點構成其他通信區域。總線I/F 9在CPU 41的輸入控制下，對由主中繼器發送到系統總線115的同步信號和從本裝置以外的其他中繼器發送到系統總線115的中繼器信息的獲取進行中轉，并在CPU 41的輸出控制下對送往系統總線115的本裝置的信息的發送進行中轉。接著，參照圖5和圖7對實施方式中的無線終端系統的無線通信方法進行說明。圖5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。各個中繼器Ill1 Illn在分配給本裝置的時隙內寫入所共享的各個中繼器的信息。作為主中繼器的中繼器Ill1在時隙0中發送同步信號，此外，在時隙1 31中的分配給中繼器Ill1的時隙中寫入中繼器Ill1的信息(例如，表示處于空閑狀態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備連接用時隙。圖6(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6(B)示出了語音及數據通信時的通信幀格式的一例。在圖6(A)以及圖6(B)中，通信幀格式由80ms、384 比特構成。此外，僅在初始發送時，才在幀的開頭附加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，FACCH為快速隨路控制信道，G為保護時間。如前所述，主中繼器在圖5中的時隙0發送同步信號，相對主中繼器而言作為副中繼器的其他中繼器獲取該同步信號，包含主中繼器的中繼器系統130同步于該同步信號而工作。此外，該同步信號與通信幀的周期相同每隔80ms被發送至系統總線115。實施方式中的無線通信系統在初始啟動時按照預定的規則，將中繼器Ill1Nllln中的一臺中繼器設為主中繼器。主中繼器以外的其他中繼器自動成為副中繼器，獲取由主中繼器發送的同步信號。此外，構成中繼器系統的各個中繼器被分配了時隙1 時隙31中的某一個時隙。此外，還掌握了本裝置以外的其他中繼器是被分配了哪個時隙。通過計時部45計算同步信號的發送定時以及針對分配時隙的信息的發送定時。即，同步信號是每隔80ms而發送的，通過計算從發送同步信號至分配時隙之間的時間而發送本裝置的信息。基于此，以下，參照由圖3的CPU執行的、圖7的流程圖來說明任意中繼器為主中繼器、其他中繼器成為副中繼器時的動作。這里，為了便于理解，如圖8所示，中繼器111存在從第1號到第η號，在各自的 ROM 44中，設定有成為主中繼器的優先級和計測時間。接通所有中繼器Ill1 Illn電源，在啟動處理時，將多個Ill1 Illn中的任意一臺中繼器設為主中繼器而開始工作。另外，在啟動動作時，所有中繼器的CPU 41均對計時部45的經過時間定時器Tl 進行初始化。在圖7中，CPU 41判斷是否沒有同步信號輸出到系統總線115上(步驟S101)。在判斷為未輸出同步信號的情況下(步驟SlOl :“YES”)，通過時間定時器Tl判斷是否是本裝置寫入同步信號的定時(步驟S102)。如果到達了經過時間定時器Tl的計測時間(圖8)， 則判斷為是本裝置寫入同步信號的定時(步驟S102:“YES”)，如果不是主中繼器(優先級第2位以下)，則判斷為不是寫入定時(步驟S102 :“N0”)，返回步驟SlOl。當從啟動起經過了 80ms時，經過時間定時器Tl的計測時間到達中繼器Ill1的基準時間，判斷為是本裝置的寫入定時(步驟S102 :“YES”)。這里，假設中繼器Ill1發生了故障，在步驟SlOl中判斷為不存在同步信號 (“YES”)，當不存在同步信號的狀態經過了 Sans (80ms (1個周期)+1個時隙的期間+ —定的余量期間)時，在步驟S102中判斷為優先級第2位的主中繼器Ill3的經過時間定時器 Tl的計數值達到了基準值(82ms)，從而是寫入同步信號的定時。假設當優先級第1位和第2位的中繼器Iiidniii3S生了故障時，在步驟SlOl中判斷為不存在同步信號(“YES”)，當不存在同步信號的狀態經過了 S^is時，在步驟S102中判斷為優先級第3位的主中繼器Ill4的經過時間定時器Tl的計數值達到了基準值(S^is)， 從而是寫入同步信號的定時。假設當優先級第1位 第3位的中繼器Ill1Ull3和Ill4發生了故障時，在步驟 SlOl中判斷為不存在同步信號(“YES”)，當不存在同步信號的狀態經過了 86ms時，在步驟 S102中判斷為優先級第4位的主中繼器Illn的經過時間定時器Tl的計數值達到了基準值 (86ms)，從而判斷為是寫入同步信號的定時。這樣，最初，從中繼器Ill1Nllln中的任意一臺中繼器發送同步信號，且在成為主中繼器之前重復步驟SlOl S102的處理。在系統總線115中未寫入同步信號(步驟SlOl :“YES”)、且判斷為是寫入同步信號的定時的情況下(步驟S102 :“YES”)，在系統總線115中寫入同步信號(步驟S103)。由于在系統總線115上寫入了同步信號，因此各個CPU 41將計時部45的、輸出同步信號后的經過時間歸零為“10”。這里，在系統總線115中寫入了同步信號的中繼器成為主中繼器。此外，成為主中繼器的中繼器，使80ms定時器T2開始進行計測包含同步信號的時隙的一個周期(步驟S104)。接著，根據輸出同步信號后的經過時間來判斷是否到達分配時隙的定時(步驟
5105)，在判斷為已到達分配時隙的定時的情況下，在該時隙中寫入本裝置的信息(步驟
5106)。另一方面，在判斷為不是分配時隙的定時的情況下，S卩，在判斷為是其他裝置的分配時隙的定時的情況下，在該時隙中讀取輸出到系統總線115中的信息(步驟S107)。然后， 根據所讀取的信息對存儲在RAM 43中的信息進行更新(步驟S108)。在步驟S106中寫入了本裝置的信息之后，或者在步驟S108中更新了信息之后，根據80ms定時器T2的計數值判斷是否已經過了 80ms (步驟S109)。當判斷為尚未經過80ms 時，轉移到步驟S105，重復步驟S106的處理或步驟S107及步驟S108的處理。另一方面，當判斷為已經過了 80ms時，轉移到步驟S103，在下一周期的開頭寫入同步信號。在步驟SlOl中判斷為向系統總線上輸出了同步信號時，其他中繼器正在作為主中繼器工作，因此該中繼器作為副中繼器工作。即，從系統總線115獲取由主中繼器寫入的同步信號(步驟S110)，使計時部45開始與包含同步信號的時隙的一個周期對應的80ms的計測。接著，根據經過時間定時器Tl的計數值來判斷是否成為分配時隙的定時(步驟
5112)，在判斷為已成為分配時隙的定時的情況下，在該時隙中寫入本裝置的信息(步驟
5113)。另一方面，在判斷為不是分配時隙的定時的情況下，S卩，在判斷為是其他裝置的分配時隙的定時的情況下，讀取該時隙的信息(步驟S114)。然后，根據所讀取的信息來更新存儲在RAM 43中的信息(步驟Sl 15)。
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在步驟S113中寫入了本裝置的信息之后，或者在步驟S115中更新了信息之后，判斷是否經過了 80ms (步驟Sl 16)。當判斷為尚未經過80ms時，轉移到步驟Sl 12，重復步驟 S113的處理、或者重復步驟S114及115的處理。另一方面，當判斷為已經過了 80ms時，判斷在系統總線115中的下一周期的開頭是否存在同步信號(步驟S117)。當判斷為存在同步信號時，獲取該同步信號(步驟S110)。在步驟S117中判斷為不存在同步信號的情況下，則是之前一直發送同步信號的主中繼器Ill1發生了無法發送同步信號的故障。例如可推測到以下情況等主中繼器發生了故障、主中繼器與中繼器系統130斷開、或者連接中繼器Ill1 Illn的系統總線115中途斷開。在此情況下，轉移到步驟S101，使得之前作為副中繼器的任意一臺中繼器開始作為主中繼器工作。即，執行從步驟S102 步驟S109的處理。當原來作為副中繼器的任意一臺中繼器作為新的主中繼器而發送了同步信號時，其余中繼器保持為副中繼器，重復步驟 SllO 步驟Sl 17的處理。如上所述，在上述實施方式中，在主中繼器未向系統總線115中發送同步信號的狀態下，從多個中繼器(例如圖1的中繼器Ill2 Illn)中按照基準進行選擇，將同步信號寫入系統總線115中，同時同步于該同步信號將信息寫入系統總線115中。當在系統總線 115中寫入了同步信號時，其他中繼器成為副中繼器，同步于由主中繼器發送的同步信號向系統總線115中寫入信息。因此，根據上述實施方式，當無線終端裝置TA TF之間經由通過系統總線115互相連接的多個中繼器Ill1 Illn進行通信時，即使在向系統總線115發送同步信號的主中繼器(例如圖1中的中繼器Ill1)發生了故障的情況下，也能夠按照具體的步驟，使得從剩余的中繼器(中繼器Ill2 Illn)中選擇出的特定的中繼器(例如中繼器Ill2)自動承擔主中繼器的作用。S卩，各個中繼器Ill1 Illn，當檢測到任意一個中繼器(例如圖1中的中繼器 Ill1)作為主中繼器向系統總線中發送同步信號時，不發送同步信號。此后，即使在主中繼器Iii1發生了故障等的情況下，也能夠使得其他中繼器Iii2 Iiin中的一臺中繼器Iii2 自動成為主中繼器，因此，無需停止無線通信系統即可進行應用。此外，即便不是故障，在系統總線中途斷開而將中繼器系統130分割為多個部分的情況下，也能夠在不存在主中繼器的一側的中繼器系統130中選定新的主中繼器，從而無需停止系統即可進行應用。而且，在因故障等而暫時斷開的原來的主中繼器Ill1通過修理而恢復(重新連接上)的情況下，由于已經由新的主中繼器Ill2在發送同步信號，因此，恢復的中繼器Ill1不發送同步信號，從而無需進行任何設定即可進行無線通信系統的應用。需要說明的是，如果僅僅編排了信道編號順序等，則在原來的主中繼器Ill1恢復的情況下需要進行重新設定主中繼器的處理。也許，可想象會發生如下問題等新成為主中繼器的中繼器Ill2與恢復后的原來的中繼器Ill1雙方均發送同步信號，但在本實施方式中則不會發生這樣的問題。此外，根據上述實施方式，在從與系統總線115連接的多個中繼器(圖1中的中繼器Ill1Nllln)中去除一個或兩個以上中繼器(例如主中繼器11^*111》的情況下，從其余的中繼器(中繼器Ill3 Illn)中選擇出的特定的中繼器(例如中繼器Iii4)能夠自動承擔主中繼器的作用。此外，根據上述實施方式，在由多個中繼器(例如圖1中的中繼器Ill1 Illn)最初構成系統的情況下，或者在去除了一個或兩個以上的中繼器(主中繼器Iii1和Iii2)的情況下，在針對各個中繼器接通了電源的初始狀態中，從中選擇的一個特定的中繼器能夠自動地承擔主中繼器的作用。需要說明的是，上述實施方式只是用于說明本發明，本發明并不限于上述實施方式，在不脫離權利要求的保護范圍的前提下，本領域普通技術人員能夠想到的其他實施方式和變形例也屬于本發明。例如，在針對所有中繼器Ill1 Illn接通電源的啟動處理時，以及在發生了無法從主中繼器發送同步信號的狀況時，為了確定主中繼器，可以采用以下方法。利用寫入在各個中繼器中的固有的序列號(ESN :Electric Serial Number 電子序列號)，使寫入同步信號的定時具有時間差，當從任意一個中繼器發送了同步信號時，其他中繼器不發送同步信號。具體而言，在系統啟動時，通過各個中繼器Ill1 Illn WESN使發送同步信號的定時具有時間差。之后，在未檢測到來自最初選定的主中繼器Ill1的同步信號的情況下， 副中繼器Ill2 Illn能夠基本同時地檢測到未發送同步信號的狀況。而且，檢測到未發送同步信號的狀況的副中繼器Ill2 Illn等待本裝置的發送同步信號的定時，由于檢測到未發送同步信號的狀況時對于各個中繼器Ill2 Illn而言發送同步信號的定時也具有時間差，因此，即使在該情況下，當與系統啟動時同樣地從任意一個中繼器(例如圖1中的Iii2) 發送同步信號時，其余的中繼器Ill3 Illn也不會發送同步信號。除了利用ESN來確定主中繼器的方法以外，還可以根據信道順序來預先確定成為主中繼器的中繼器，還可將被設定為在不是同步信號的起始的時隙寫入信息的中繼器確定為主中繼器。或者，還可以在接通電源的啟動處理時，預先確定能夠成為主中繼器的資格或不能成為主中繼器的資格。在該情況下，當任意一個中繼器發送了同步信號時，其他中繼器也不會發送同步信號。此外，各個中繼器之間的同步用的同步信號使用數字方式的無線通信系統的幀同步，關于其間隔，也是按80ms的間隔在同步用的時隙寫入同步信號。由于在該定時取得了所有中繼器的同步，所以由同一站點內的各個中繼器發送的通信幀也是同步的。因此，即使無線終端裝置變更了通話信道，仍處于維持了同步的狀態，所以能夠立刻建立幀同步，能夠立即進行通話。另外，在上述實施方式中，中繼裝置相當于中繼器Ill1Nllln，主中繼裝置相當于中繼器Ill1，副中繼裝置相當于中繼器Ill2 Illn，通信線路相當于通信線路5，無線終端裝置相當于無線終端裝置TA TH，中繼系統相當于中繼器系統130。本申請的基礎為2008年10月觀日提出的特愿2008-277515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說明書、權利要求書以及附圖整體。
權利要求
1.一種中繼系統，該中繼系統由通過通信線路相互連接且被分配有各自固有的中繼用信道的多個中繼裝置構成，且該中繼系統構成為，各個中繼裝置為了選擇供在其自身中注冊的無線終端裝置進行無線終端裝置之間的通信的中繼用信道，而以無線方式向該無線終端裝置發送基于從所述通信線路獲取的信息而構筑的控制信息，該中繼系統的特征在于，所述多個中繼裝置由一個主中繼裝置和其他的副中繼裝置構成，所述主中繼裝置向所述通信線路中發送同步信號并且同步于該同步信號與該通信線路進行通信，所述副中繼裝置從所述通信線路獲取同步信號并且同步于該同步信號與該通信線路進行通信，所述各個中繼裝置在檢測到未向所述通信線路發送同步信號的狀態時，按照預定規則由一個中繼裝置發送同步信號，發送同步信號的中繼裝置作為所述主中繼裝置發揮功能。
2.根據權利要求1所述的中繼系統，其特征在于，所述各個中繼裝置在檢測到未向所述通信線路發送同步信號的狀態時，按照形成不同的輸出定時的預定規定發送同步信號。
3.根據權利要求1所述的中繼系統，其特征在于，所述各個中繼裝置在檢測到未向所述通信線路發送同步信號的狀態時，按照選擇一個中繼裝置的預定規則發送同步信號。
4.一種中繼裝置，該中繼裝置通過通信線路與其他中繼裝置連接且被分配有固有的中繼用信道，該中繼裝置為了選擇供在其自身中注冊的無線終端裝置進行無線終端裝置之間的通信的中繼用信道，以無線方式向該無線終端裝置發送基于從所述通信線路獲取的信息而構筑的控制信息，該中繼裝置的特征在于，該中繼裝置具有作為主中繼裝置的功能和作為副中繼裝置的功能，其中，所述主中繼裝置向所述通信線路中發送同步信號并且同步于該同步信號與該通信線路進行通信，所述副中繼裝置從所述通信線路獲取同步信號并且同步于該同步信號與該通信線路進行通信，該中繼裝置在檢測到未向所述通信線路發送同步信號的狀態時，按照預定規則發送同步信號，并且在其自身是最初發送同步信號的中繼裝置的情況下作為所述主中繼裝置而發揮功能。
5.一種同步方法，其為中繼系統中的同步方法，該中繼系統由通過通信線路相互連接且被分配有各自固有的中繼用信道的多個中繼裝置構成，該多個中繼裝置由一個主中繼裝置和其他的副中繼裝置構成，所述主中繼裝置向所述通信線路中發送同步信號并且同步于該同步信號與該通信線路進行通信，所述副中繼裝置從所述通信線路獲取同步信號并且與該同步信號同步地與該通信線路進行通信，各個中繼裝置為了選擇供在其自身中注冊的無線終端裝置進行無線終端裝置之間的通信的中繼用信道，以無線方式向該無線終端裝置發送基于從所述通信線路獲取的信息而構筑的控制信息，該同步方法的特征在于，所述各個中繼裝置在檢測到未向所述通信線路發送同步信號的狀態時，分別按照預定規則發送同步信號，且將最初發送同步信號的中繼裝置作為所述主中繼裝置。
全文摘要
在未向系統總線115上發送同步信號的狀態下，從多個中繼器1112～111n中任意選擇的主中繼器向系統總線115發送同步信號，并且同步于該同步信號向系統總線115中寫入信息。其他副中繼器同步于由主中繼器發送的同步信號向系統總線115中寫入信息。
文檔編號H04W56/00GK102197692SQ200980143128
公開日2011年9月21日 申請日期2009年10月28日 優先權日2008年10月28日
發明者田中芳幸, 福澤祥二 申請人:艾可慕株式會社