JP2011160486A - Radio terminal device and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信システム及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication method.
近年、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を用いて、動画や静止画、音声等のような大量のデータの送受信が中継装置と無線端末装置との間で行なわれる無線通信システムが普及しつつある。しかし、このような無線通信システムでは、無線を用いて大量のデータを送受信するため、種々の干渉要因により、スループットが低下し、画像や音声の乱れや途切れが生じることが知られている。 In recent years, wireless communication systems in which a large amount of data such as moving images, still images, and voices are transmitted and received between a relay device and a wireless terminal device using a wireless local area network (LAN) are becoming widespread. However, in such a wireless communication system, it is known that a large amount of data is transmitted and received using wireless communication, so that throughput is reduced due to various interference factors, and image and sound are disturbed or interrupted.
そこで、複数の無線チャンネルのうち互いに干渉しないような無線チャンネルを各無線通信システムが選択して使用することで、干渉を回避する必要がある。この無線チャンネルの選択は、周囲の環境に応じてユーザが設定することが困難であるため、中継装置が各無線チャンネルの通信状況を判定し、無線チャンネルの切り替えを行なう技術がある。 Therefore, it is necessary to avoid interference by selecting and using radio channels that do not interfere with each other among a plurality of radio channels. Since it is difficult for the user to set the radio channel according to the surrounding environment, there is a technique in which the relay device determines the communication status of each radio channel and switches the radio channel.
例えば、無線通信を行っている無線チャンネルの通信状況の悪化を検知した場合、他の無線通信装置に対して無線チャンネルの切替指示を他のデータ信号よりも優先して送信する無線通信装置が開示されている（特許文献１参照）。 For example, a wireless communication device that transmits a wireless channel switching instruction with priority over other data signals to other wireless communication devices when a deterioration in the communication status of a wireless channel performing wireless communication is detected is disclosed. (See Patent Document 1).
動作チャンネルにおける空きスロット残量を取得し、取得した空きスロット残量がチャネル変更スロット残量以下である場合、空きチャンネルがある場合には、チャンネルを変更するまでの時間（スーパーフレーム数）や変更後のチャンネルを示す情報等がビーコン信号内に格納され、当該ビーコン信号が送信され、動作チャンネルが当該空きチャンネルに変更される技術が開示されている（特許文献２参照）。 When the remaining free slot remaining in the operating channel is acquired, and the acquired empty slot remaining is less than or equal to the channel change slot remaining, if there is an empty channel, the time (number of superframes) or change until the channel is changed A technique is disclosed in which information indicating a subsequent channel is stored in a beacon signal, the beacon signal is transmitted, and the operation channel is changed to the empty channel (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献１では、急激に通信状況が悪化した場合や無線端末装置側付近のみの通信状況が悪化した場合に、中継装置が無線チャンネルの変更を行なうと、無線端末装置は、変更された無線チャンネルの情報を得ることができず、中継装置と通信を行うことができなくなってしまう。そのため、無線端末装置は、全てのチャンネルスキャンを行い、変更された無線チャンネルを探し出さなくてはならない。
However, in
また、特許文献２では、チャンネルの変更が決定した後に、チャンネルを変更するまでの時間や変更後のチャンネルを示す情報等がビーコン信号内に格納されて送信される。そのため、急激に通信状況が悪化した場合には、当該ビーコン信号を無線端末装置が受信できず、無線チャンネルの変更を迅速かつ安定的に実行することができないという問題がある。
Further, in
本発明の課題は、上記問題に鑑みて、通信状況の急激な変化に対して迅速かつ安定的に無線チャンネルの切り替えを実現し、通信品質の安定化を図ることである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to realize a stable and stable communication quality by quickly and stably switching wireless channels in response to a sudden change in communication status.
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、複数の無線端末装置と、前記複数の無線端末装置と無線通信を行う中継装置と、を備える無線通信システムにおいて、前記中継装置は、記憶部と、複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して前記複数の無線端末装置にビーコン信号を一定周期で送信し無線通信を行う通信部と、前記通信部により一定周期で前記ビーコン信号を送信させる際、前記複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルに切り替えるための切替先情報を前記記憶部に記憶すると共にビーコン信号内に格納し、当該ビーコン信号を前記通信部により送信し、前記通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、前記通信部で使用される無線チャンネルを前記記憶部に記憶した切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替える制御部と、を有し、前記無線端末装置は、端末記憶部と、前記複数の無線チャンネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して前記中継装置から送信される前記ビーコン信号を受信して無線通信を行う端末通信部と、前記端末通信部により前記ビーコン信号を受信した際には、当該ビーコン信号内に格納されている前記切替先情報を前記端末記憶部に記憶し、前記端末通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、前記端末通信部で使用する無線チャンネルを前記端末記憶部に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替える端末制御部と、を有する無線通信システムであることを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, the invention according to
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、前記制御部は、前記通信部により一定周期で前記ビーコン信号を送信させる際、前記複数の無線チャンネルの通信状況を前記通信部により検出し、当該検出された複数の無線チャンネルの通信状況のうち最も通信状況の良い無線チャンネルを選択し、当該選択した無線チャンネルを、前記複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルとこと、を特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the first aspect, when the control unit causes the communication unit to transmit the beacon signal at a constant period, the communication status of the plurality of wireless channels is determined as the communication state. And detecting a wireless channel with the best communication status among the detected communication statuses of the plurality of radio channels, and selecting the selected radio channel as one of the plurality of radio channels. It is characterized by that.
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の無線通信システムにおいて、前記中継装置は、前記通信部を２つ備え、前記制御部は、前記２つの通信部のうち一方の通信部を用いて、前記複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して、前記ビーコン信号を送信させる際に前記切替先情報が格納された前記ビーコン信号を一定周期で送信し無線通信を行わせ、前記一方の通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、前記記憶部に記憶されている前記切替先情報が格納された前記ビーコン信号を、前記無線チャンネルの通信状況が悪化する前よりも短い周期で前記一方の通信部から送信し、前記記憶部に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルを使用して、前記ビーコン信号を送信する際に前記切替先情報が格納された前記ビーコン信号を前記無線チャンネルの通信状況が悪化する前の周期で他方の通信部から送信すること、を特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the first or second aspect, the relay device includes two communication units, and the control unit is one of the two communication units. And using any one of the plurality of wireless channels to transmit the beacon signal at a certain period when transmitting the beacon signal, thereby performing wireless communication. When the communication status of the wireless channel used in the one communication unit deteriorates, the beacon signal stored in the storage unit stores the switching destination information, and the wireless channel The beacon signal is transmitted using a wireless channel based on the switching destination information stored in the storage unit and transmitted from the one communication unit in a shorter cycle than before the communication status deteriorates. The beacon signal the switching destination information is stored to send from the other communication unit at a period before the communication status of the wireless channel is degraded at the time of, and characterized.
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の無線通信システムにおいて、前記制御部は、前記一方の通信部と無線通信を行っていた前記複数の無線端末装置全てが、前記他方の通信部との無線通信に切り替わった場合、前記一方の通信部による記無線チャンネルの通信状況が悪化する前よりも短い周期での、前記記憶部に記憶されている前記切替先情報が格納された前記ビーコン信号の送信を停止すること、を特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the third aspect, the control unit is configured such that all of the plurality of wireless terminal devices that are performing wireless communication with the one communication unit are connected to the other communication unit. The beacon in which the switching destination information stored in the storage unit is stored in a shorter cycle than before the communication state of the wireless channel by the one communication unit is deteriorated. It is characterized by stopping signal transmission.
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、前記端末制御部は、前記中継装置から送信される前記ビーコン信号を前記端末通信部が受信した確率が予め設定された確率よりも低い場合、前記端末通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化したと判別すること、を特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the wireless communication system according to any one of the first to fourth aspects, the terminal control unit receives the beacon signal transmitted from the relay device. When the probability is lower than a preset probability, it is characterized in that it is determined that the communication status of the wireless channel used in the terminal communication unit has deteriorated.
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、前記端末制御部は、前記端末通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、前記端末通信部を予め設定された時間、前記ビーコン信号の受信可能状態に維持し、当該予め設定された時間、前記ビーコン信号が受信されない場合、前記端末記憶部に記憶されている前記切替先情報に基づいて前記端末通信部で使用する無線チャンネルを切り替え、前記ビーコン信号の受信を行うこと、を特徴としている。 A sixth aspect of the present invention is the wireless communication system according to any one of the first to fifth aspects, wherein the terminal control unit is configured such that a communication state of a wireless channel used in the terminal communication unit is deteriorated. The terminal communication unit is maintained in the beacon signal receivable state for a preset time, and when the beacon signal is not received for the preset time, the terminal storage unit stores the beacon signal. Based on switching destination information, a radio channel used in the terminal communication unit is switched to receive the beacon signal.
請求項７記載の発明は、複数の無線チャンネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して中継装置から送信されるビーコン信号を受信して無線通信を行う端末通信部と、を有する複数の無線端末装置と、前記複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して前記複数の無線端末装置に前記ビーコン信号を一定周期で送信して無線通信を行う通信部と、を有する中継装置と、の無線通信方法において、前記通信部により一定周期で前記ビーコン信号を送信する際、前記複数の無線チャンネルのいずれか一つの無線チャンネルに切り替えるための切替先情報を前記中継装置が有する記憶部に記憶すると共にビーコン信号内に格納する工程と、前記切替先情報が格納されたビーコン信号を前記通信部が送信する工程と、前記通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合に、前記通信部が使用する無線チャンネルを前記記憶部に記憶した切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替える工程と、前記無線端末装置の前記端末通信部が前記ビーコン信号を受信した際には、当該ビーコン信号内に格納されている前記切替先情報を前記無線端末装置が有する端末記憶部に記憶する工程と、前記端末通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合に、前記端末通信部で使用する無線チャンネルを前記端末記憶部に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替える工程と、を含む無線通信方法であることを特徴としている。 The invention according to claim 7 includes a plurality of terminal communication units that perform wireless communication by receiving a beacon signal transmitted from the relay device using any one of the plurality of wireless channels. A wireless terminal device, and a communication unit that performs wireless communication by transmitting the beacon signal to the plurality of wireless terminal devices at a constant period using any one of the plurality of wireless channels. In the wireless communication method with the relay device, the relay device has switching destination information for switching to one of the plurality of wireless channels when the communication unit transmits the beacon signal at a constant period. Storing in the storage unit and storing in the beacon signal; and transmitting the beacon signal in which the switching destination information is stored; A step of switching a wireless channel used by the communication unit to a wireless channel based on switching destination information stored in the storage unit when the communication status of the wireless channel used by the communication unit deteriorates; and the wireless terminal device When the terminal communication unit receives the beacon signal, the step of storing the switching destination information stored in the beacon signal in a terminal storage unit of the wireless terminal device; and A step of switching a wireless channel used in the terminal communication unit to a wireless channel based on switching destination information stored in the terminal storage unit when the communication status of the used wireless channel is deteriorated. It is a method.
本発明によれば、通信状況の急激な変化に対して、迅速かつ安定的に無線チャンネルの切り替えを実現することができ、通信品質の安定化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to quickly and stably switch wireless channels in response to a sudden change in communication status, and to stabilize communication quality.
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、この発明にはこの実施の形態に限定されるものではない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. The embodiment of the present invention shows the most preferable mode of the present invention, and the terminology of the present invention is not limited to this.
［実施の形態１］
まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態１における無線通信システムＡの概略構成図を示す。
[Embodiment 1]
First, the configuration will be described.
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of radio communication system A according to the first embodiment.
図１に示すように、無線通信システムＡは、通信ネットワークＮを介して他の中継装置又は外部装置と接続された中継装置１ａと、中継装置１ａと無線を介して接続される複数の無線端末装置２と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a wireless communication system A includes a
本実施の形態１における無線通信システムＡは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の規格に準拠するものとする。この場合、中継装置１ａがコーディネータ、無線端末装置２がエンドデバイスに相当する。
The wireless communication system A according to the first embodiment is based on the IEEE 802.15.4 standard. In this case, the
図２に、本実施の形態１における中継装置１ａの概略構成図を示す。
図２に示すように、中継装置１ａは、制御部１０、記憶部１１、端末情報用メモリ１２、ビーコン送信タイマ１３、第１通信部１４、有線Ｉ／Ｆ（InterFace）１６、バッファ１７等を備え、各部が電気的に接続されている。
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of the
As shown in FIG. 2, the
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。制御部１０は、記憶部１１や端末情報用メモリ１２に記憶されている各種プログラム、各種テーブルやデータ等の中から指定されたプログラム、テーブルやデータを読み出し、ＲＡＭ又は記憶部１１のワークエリアに展開し、上記プログラムとの協働によって各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ内又は記憶部１１や端末情報用メモリ１２の所定の領域に格納するとともに、中継装置１ａ内の各部に指示して、中継装置１ａの動作全般を統括的に制御する。
The
制御部１０は、ビーコン送信処理を実行する。このビーコン送信処理では、ビーコン信号が生成され、生成されたビーコン信号が、複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルが使用されて一定周期で第１通信部１４により送信されるものである。
The
使用される無線チャンネルとしては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４において、２．４［ＧＨｚ］帯を１６分割した１１ｃｈ〜２６ｃｈの全１６の無線チャンネルのうち、何れか一つの無線チャンネルである。 As a wireless channel to be used, for example, in IEEE 802.15.4, any one of the 16 wireless channels of 11ch to 26ch obtained by dividing the 2.4 [GHz] band into 16 is any one.
本実施の形態１におけるビーコン送信処理では、以下の処理が実行される。
まず、第１通信部１４により一定周期でビーコン信号が送信される際、複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルが選択される。この選択される無線チャンネルは、複数の無線チャンネルの通信状況が第１通信部１４により検出され、当該検出された複数の無線チャンネルの通信状況のうち最も通信状況の良い無線チャンネルである。
そして、選択された無線チャンネル（切替先チャンネル）に切り替えるための切替先情報が、記憶部１１に記憶されると共にビーコン信号内に格納され、当該ビーコン信号が第１通信部により送信される。
また、第１通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、第１通信部で使用される無線チャンネルでビーコン信号を送信する際に、記憶部１１に記憶した切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替えられる。
In the beacon transmission process in the first embodiment, the following process is executed.
First, when a beacon signal is transmitted by the
Then, switching destination information for switching to the selected wireless channel (switching destination channel) is stored in the
In addition, when the communication status of the wireless channel used in the first communication unit deteriorates, when the beacon signal is transmitted on the wireless channel used in the first communication unit, the switching destination stored in the
ビーコン信号とは、中継装置１ａから一定周期で送信されるパケットデータであり、無線通信システムＡに接続される無線端末装置２と中継装置１ａとを同期させるためのものである。
The beacon signal is packet data transmitted from the
図３に、本実施の形態１におけるビーコンフレームの例を示す。
図３に示すように、ビーコン信号は、ＭＨＲ（ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ）領域Ｂ１と、ＭＡＣペイロード領域Ｂ２と、ＭＦＲ（ＭＡＣ Footer）領域Ｂ３とを有し、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の規格に基づくものである。
FIG. 3 shows an example of a beacon frame in the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the beacon signal has an MHR (MAC (Media Access Control) header) area B1, a MAC payload area B2, and an MFR (MAC Footer) area B3, and is based on the IEEE 802.15.4 standard. It is based on.
ＭＨＲ領域Ｂ１には、フレームコントロールＢ１１、アドレス領域Ｂ１２等が含まれている。ＭＡＣペイロード領域Ｂ２には、ＳＳ（Superframe Specification）Ｂ２１、ＧＴＳ（Guaranteed Time Slot）フィールドＢ２２、ＰＡ（Pending Address）フィールドＢ２３、ビーコンペイロードＢ２４等が含まれている。 The MHR area B1 includes a frame control B11, an address area B12, and the like. The MAC payload area B2 includes an SS (Superframe Specification) B21, a GTS (Guaranteed Time Slot) field B22, a PA (Pending Address) field B23, a beacon payload B24, and the like.
ＳＳＢ２１は、スーパーフレームの詳細情報フィールドであり、ビーコンを受信した際の時間管理を行うためのビーコン送信間隔やビーコンの通信方式が定義されている。ＧＴＳフィールドＢ２２には、無線端末装置に保障された通信方式（例えば、ＧＴＳ）の情報が含まれている。ＰＡフィールドＢ２３には、無線端末装置に送信するデータがある場合、データを送信する無線端末装置を識別する端末識別情報（ノードアドレス）が含まれている。ビーコンペイロードＢ２４には、５０バイト程度のペイロード領域が含まれている。このビーコンペイロードＢ２４内に、切替先情報が格納される。
切替先情報には、切替先チャンネルのチャンネル番号や切替先チャンネルのチャンネル番号を示すＩＤコード等が含まれる。
The
The switching destination information includes a channel number of the switching destination channel, an ID code indicating the channel number of the switching destination channel, and the like.
記憶部１１は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体等の電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発性メモリで構成されており、中継装置１ａに固定的に設けられたもの又は着脱自在に装着されるものである。また、記憶部１１には、制御部１０により実行されるビーコン送信処理プログラム、各種プログラム及びこれらプログラムで使用される各種テーブルやデータ等が予め記憶されていると共に、切替先情報が記憶される。
記憶部１１に記憶される切替先情報は、ビーコン信号を送信する度に書き換えられる。
The
The switching destination information stored in the
端末情報用メモリ１２は、電気的に消去及び書き換えが可能なメモリで構成されている。端末情報用メモリ１２には、中継装置１ａ自身の通信可能な領域内に存在する無線端末装置２のノードアドレス等の情報が格納されている。
The
ビーコン送信タイマ１３は、ビーコンの送信間隔を計時するタイマであり、計時時間が送信間隔に達した旨を示すビーコン送信タイミング信号を制御部１０に出力する。
The
第１通信部１４は、変調回路、復調回路、ＲＦ（Radio Frequency）回路、アンテナ１４ａ等を備え、複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して複数の無線端末装置と無線通信を行う通信部として機能する。
The
第１通信部１４は、パケットの送信電力の調整を行うと共に、制御部１０からの指示に応じて送信するデータの符号化を行なってパケットを構成し、構成したパケットの変調を行い、アンテナ１４ａを介して無線端末装置２へパケットの送信を行う。また、第１通信部１４は、パケットの受信感度の調整を行うと共に、アンテナ１４ａを介して受信したパケットの復調を行い、復調したパケットの解析を行って得られたデータを制御部１０に出力する。
The
また、第１通信部１４は、複数の無線チャンネル（例えば、１１〜２６チャンネル）それぞれの電界強度をスキャンし、スキャンによって得られた結果を記憶部１１に出力する。
The
有線Ｉ／Ｆ１６は、所定の通信方式により通信ネットワークＮを介して接続されている他の中継装置１ａ又は外部装置と通信を行うための通信制御を行う。
The wired I /
バッファ１７は、有線Ｉ／Ｆ１６を介して受信したデータを一時的に記憶する。
The
図４に、無線端末装置２の概略構成図を示す。
図４に示すように、無線端末装置２は、制御部２０、記憶部２１、アドレス用メモリ２２、起動用タイマ２３、電源制御部２４、表示制御部２５ａ、表示部２５ｂ、端末通信部２６等を備え、各部が電気的に接続されている。また、無線端末装置２は、バッテリＢを備え、電源制御部２４からの制御信号に応じてバッテリＢから各部へ電力が供給される。
FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of the
As shown in FIG. 4, the
制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、記憶部２１に記憶されている各種プログラム、各種テーブルやデータの中から指定されたプログラム、テーブルやデータを読み出し、ＲＡＭ内又は記憶部２１内のワークエリアに展開し、上記プログラムとの協働によって各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ又は記憶部２１の所定の領域に格納するとともに、無線端末装置２内の各部に指示して、無線端末装置２の動作全般を統括的に制御する。
The
制御部２０は、中継装置から送信されるビーコン信号に基づいて無線チャンネル切替処理を実行する端末制御部として機能する。
無線チャンネル切替処理では、端末通信部２６によりビーコン信号が受信された際、当該ビーコン信号内に格納されている切替先情報が記憶部２１に記憶される。また、端末通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、端末通信部２６で使用される無線チャンネルが記憶部２１に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替えられる。
The
In the wireless channel switching process, when a beacon signal is received by the
記憶部２１は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体等の電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発性メモリで構成されており、無線端末装置２に固定的に設けられたもの又は着脱自在に装着されるものである。また、記憶部２１には、制御部２０により実行される各種プログラム及びこれらプログラムで使用される各種テーブルやデータ等が予め記憶されていると共に、ビーコン信号から取得した切替先情報が記憶される端末記憶部として機能する。記憶部２１に記憶される切替先情報は、受信したビーコン信号から取得される度に書き換えられる。
The
アドレス用メモリ２２は、電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発性メモリで構成されている。アドレス用メモリ２２には、無線端末装置２の自己を識別する端末識別情報（ノードアドレス）が記憶されている。
The
起動用タイマ２３は、端末通信部２６の起動タイミング（起動時刻）を計時するタイマであり、起動タイミングに達した旨を示す起動タイミング信号を制御部２０に出力する。起動タイミングは、中継装置１ａから送信されるビーコン信号の送信周期に基づいて、制御部２０により設定されるものである。
The
電源制御部２４は、制御部２０からの指示に従い、無線端末装置２全体の電源を制御し、無線端末装置２内の各部にバッテリＢからの電力を供給する。
The
バッテリＢは、例えば、アルカリ乾電池やマンガン乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池等である。 The battery B is, for example, a primary battery such as an alkaline battery or a manganese battery, or a secondary battery such as a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, or a lithium ion battery.
表示制御部２５ａは、制御部２０から入力される表示指示に従って、各種情報を表示部２５ｂに表示させる。
The
表示部２５ｂは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等によって構成され、表示制御部２５ａから入力される信号に応じて各種画面をディスプレイ上に表示する。
The
端末通信部２６は、無線送信部２６ａ、無線受信部２６ｂ、ＳＷ（切替部）２６ｃ、アンテナ２６ｄ等を備え、複数の無線チャンネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して中継装置１ａから送信されるビーコン信号を受信して無線通信を行う。
The
無線送信部２６ａは、変調回路やＲＦ（Radio Frequency）回路等を備えており、パケットの送信電力の調整を行うと共に、制御部２０からの指示に応じて送信するデータの符号化を行なってパケットを構成し、構成したパケットの変調を行い、アンテナ２６ｄを介して中継装置１ａへパケットの送信を行う。
The
無線受信部２６ｂは、復調回路やＲＦ回路等を備えており、パケットの受信感度の調整を行うと共に、アンテナ２６ｄを介して受信したパケットの復調を行い、復調したパケットの解析を行って得られたデータを制御部２０に出力する。
また、無線受信部２６ｂは、アンテナ２６ｄを介して複数の無線チャンネル（例えば、１１〜２６チャンネル）それぞれの電界強度をスキャンし、スキャンによって得られた結果を記憶部２１に出力する。
The
The
ＳＷ２６ｃは、アンテナ２６ｄと無線送信部２６ａ又は無線受信部２６ｂとの間に設けられており、制御部２０からの指示に従って、無線送信部２６ａからのパケットの送信、又は、無線受信部２６ｂによるパケットの受信／電界強度のスキャンを切替える。
The
次に、本実施の形態１の動作を説明する。
図５に、中継装置１ａにおいて実行されるビーコン送信処理のフローチャートを示す。なお、図５に示す処理は、中継装置１ａ内の制御部１０と各部との協働により実行されるものであり、中継装置１ａに電力が供給されている間に実行されるものである。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
FIG. 5 shows a flowchart of a beacon transmission process executed in the
制御部１０は、ビーコン送信タイマによりビーコン送信タイミング信号が入力されると、第１通信部１４を用いてチャンネルサーチを実行し、全ての無線チャンネルの通信状況を検出させる（ステップＳ１）。ステップＳ１では、制御部１０は、第１通信部１４に全ての無線チャンネルの電界強度をスキャン（測定）させ、当該スキャンによって得られた各無線チャンネルの電解強度のスキャン結果を記憶部１１に出力させる。
即ち、ステップＳ１により、ステップＳ１において得られた各無線チャンネルの電界強度の結果が、各無線チャンネルの通信状況として得られることとなる。
When the beacon transmission timing signal is input from the beacon transmission timer, the
That is, in step S1, the result of the electric field strength of each wireless channel obtained in step S1 is obtained as the communication status of each wireless channel.
制御部１０は、ステップＳ１により得られた各無線チャンネルの通信状況に基づいて、最も通信状況の良い無線チャンネルを選択し、切替先チャンネルとして決定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、例えば、ステップＳ１により得られた各無線チャンネルの電界強度のうち、最も電界強度が小さい無線チャンネルが選択される。
Based on the communication status of each radio channel obtained in step S1, the
制御部１０は、切替先チャンネルの情報等を含む切替先情報を記憶部１１に記憶させると共に、当該切替先情報をビーコン信号のビーコンペイロード内に格納し（ステップＳ３）、当該ビーコン信号を第１通信部１４から送信させる（ステップＳ４）。
The
制御部１０は、第１通信部１４で使用している無線チャンネルの通信状況に基づいて、第１通信部で使用する無線チャンネルを切り替えるか否かを判別する（ステップＳ５）。
ステップＳ５では、制御部１０は、ステップＳ４で送信したビーコン信号に対する無線端末装置２から送信されるＡＣＫ信号の受信状況に基づいて、第１通信部１４で使用している無線チャンネルの通信状況を判別する。
The
In step S5, the
無線チャンネルを切り替えない場合（ステップＳ５；ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ１の処理に戻る。ステップＳ５；ＮＯの場合としては、例えば、ステップＳ４で送信したビーコン信号に対するＡＣＫ信号が全ての無線端末装置から受信できた場合、使用している無線チャンネルの通信状況が悪化していないと判別され、無線チャンネルを切り替えないと判別される。
When the wireless channel is not switched (step S5; NO), the
無線チャンネルを切り替える場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、制御部１０は、第１通信部で使用する無線チャンネルを、記憶部１１に記憶した切替先情報に基づく無線チャンネル（切替先チャンネル）に切り替え（ステップＳ６）、ステップＳ１の処理に戻る。
ステップＳ５；ＹＥＳの場合としては、例えば、ステップＳ４で送信したビーコン信号に対するＡＣＫ信号が全ての無線端末装置から受信できない場合、使用している無線チャンネルの通信状況が悪化したと判別され、無線チャンネルを切り替えると判別される。
When switching the wireless channel (step S5; YES), the
In the case of step S5; YES, for example, when the ACK signal for the beacon signal transmitted in step S4 cannot be received from all the wireless terminal devices, it is determined that the communication status of the used wireless channel has deteriorated, and the wireless channel Is determined by switching.
なお、中継装置１ａは、送信したビーコン信号に対して無線端末装置２からデータリクエスト信号が送信された場合、データ送信処理を実行する。このデータ送信処理では、当該データリクエスト信号を送信した無線端末装置２宛てに、第１通信部１４からＡＣＫ信号、データ信号が送信され、当該データ信号に対するＡＣＫ信号が第１通信部１４により受信されるものである。
In addition, the
図６に、無線端末装置２において実行される無線チャンネル切替処理のフローチャートを示す。なお、図６に示す処理は、無線端末装置２内の制御部２０と各部との協働により実行されるものであり、無線端末装置２に電力が供給されている間に実行されるものである。
FIG. 6 shows a flowchart of the wireless channel switching process executed in the
無線端末装置２は、中継装置１ａとの通信確立後、中継装置１ａから一定間隔で送信されるビーコン信号に従って間欠動作をしている。無線端末装置２は、通信の必要がない状態では、自身の電源をオフにして消費電力を極力減らす動作を行なっているが、ビーコン信号を受信するためにウェイクアップし、ビーコン信号に自身へのデータ送受信要求がある場合には、当該要求に従った動作を行なう。
After establishing communication with the
制御部２０は、起動用タイマ２３により起動タイミング信号が入力されたか否かを判別し（ステップＳ１１）、起動タイミング信号が入力されていない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、ステップＳ１１の処理に戻る。
The
起動タイミング信号が入力された場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部２０は、端末通信部２６に現在設定されている無線チャンネルにおいて、中継装置１ａからビーコン信号を受信できたか否かを判別する（ステップＳ１２）。
When the activation timing signal is input (step S11; YES), the
ビーコン信号を受信できない場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、制御部２０は、記憶部２１が有するレジスタにビーコン信号を受信できなかった（ＮＧ）ことを示す０を格納し（ステップＳ１３）、ステップＳ１７に進む。レジスタは、最新のステップＳ１２の判別結果から過去複数回のステップＳ１２の判別結果を格納できるシフトレジスタ等を用いることができる。
When the beacon signal cannot be received (step S12; NO), the
ビーコン信号を受信できた場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御部２０は、受信したビーコン信号のビーコンペイロード内に格納されている切替先情報を取得し、当該取得した切替先情報を記憶部２１に記憶させる（ステップＳ１４）。また、制御部２０は、端末通信部２６によりＡＣＫ信号を中継装置１ａに送信させる（ステップＳ１５）。
そして制御部２０は、記憶部２１が有するレジスタにビーコン信号を受信できた（ＯＫ）ことを示す１を格納し（ステップＳ１６）、ステップＳ１７に進む。
When the beacon signal can be received (step S12; YES), the
And the
制御部２０は、ステップＳ１３又はステップＳ１６後、端末通信部２６で使用している無線チャンネルの通信状況に基づいて、端末通信部２６で使用する無線チャンネルを切り替えるか否かを判別する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７では、制御部２０は、記憶部２１が有するレジスタを参照して、端末通信部２６で使用している無線チャンネルの通信状況を判別する。
After step S13 or step S16, the
無線チャンネルを切り替えない場合（ステップＳ１７；ＮＯ）、制御部２０は、ステップＳ１１の処理に戻る。
ステップＳ１７；ＮＯの場合としては、例えば、記憶部２１が有するレジスタが参照され、ビーコン信号を受信できた確率が予め設定された確率以上の場合、端末通信部２６で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化していないと判別され、無線チャンネルを切り替えないと判別される。
When the wireless channel is not switched (step S17; NO), the
Step S17: In the case of NO, for example, when the register of the
無線チャンネルを切り替える場合（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、制御部２０は、端末通信部２６で使用する無線チャンネルを、ステップＳ１４で記憶部２１に記憶した切替先情報に基づく無線チャンネル（切替先チャンネル）に切り替え（ステップＳ１８）、ステップＳ１１処理に戻る。
ステップＳ１７；ＹＥＳの場合としては、例えば、記憶部２１が有するレジスタが参照され、ビーコン信号を受信できた確率が予め設定された確率よりも低い場合、端末通信部２６で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化したと判別され、無線チャンネルを切り替えると判別される。
When switching the wireless channel (step S17; YES), the
Step S17: In the case of YES, for example, when the register of the
このように、無線端末装置２は、レジスタを参照して、中継装置から送信されるビーコン信号の受信確率に基づき、端末通信部２６で使用している無線チャンネルの通信状況の判別を行なうことができる。
As described above, the
なお、無線端末装置２は、受信したビーコン信号に自身宛のデータがあることが示されていると、データ受信処理を実行する。
このデータ受信処理では、端末通信部２６からデータリクエスト信号が中継装置１ａに送信される。そして、端末通信部２６により中継装置１ａから送信されるＡＣＫ信号、データ信号が受信され、端末通信部２６から中継装置１ａへＡＣＫ信号が送信されるものである。
The
In this data reception process, a data request signal is transmitted from the
以上のように、本実施の形態１によれば、中継装置１ａは、ビーコン信号を送信する際、複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルに切り替えるための切替先情報をビーコン信号内に格納し、通信状況が悪化した場合には当該切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替え、無線端末装置２は、使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、受信したビーコン信号内に格納されている切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替えて無線通信を行うことができる。
そのため、通信状況が急激に悪化して、無線端末装置２が中継装置１ａからのビーコン信号を受信できなくなったとしても、無線端末装置２は、端末記憶部２１に記憶されている通信状況が悪化する前に受信していたビーコン信号に含まれる切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替えて、中継装置１ａとの無線通信を行うことが可能となる。
従って、通信状況の急激な変化に対して、迅速かつ安定的に無線チャンネルの切り替えを実現することができ、通信品質の安定化を図ることができる。
As described above, according to the first embodiment, when the
For this reason, even if the communication state deteriorates rapidly and the
Therefore, it is possible to quickly and stably switch wireless channels in response to a sudden change in communication status, and to stabilize communication quality.
更に、中継装置１ａは、ビーコン信号を送信する際、最も通信状況の良い無線チャンネルに切り替えるための切替先情報をビーコン信号内に格納するため、通信状況が悪化した場合、中継装置１ａ及び無線端末装置２は、最も通信状況の良い無線チャンネルに切り替えて、無線通信を行うことが可能となる。
Furthermore, when transmitting a beacon signal, the
［実施の形態２］
まず、構成を説明する。
本実施の形態２における無線通信システムの概略構成は、中継装置１ａが中継装置１ｂとなる以外は、図１に示す実施の形態１における無線通信システムの概略構成と同様であるため、図示及び説明は省略する。
[Embodiment 2]
First, the configuration will be described.
The schematic configuration of the wireless communication system according to the second embodiment is the same as the schematic configuration of the wireless communication system according to the first embodiment shown in FIG. 1 except that the
図７に、本実施の形態２における中継装置１ｂの概略構成図を示す。
図７に示すように、中継装置１ｂは、実施の形態１の中継装置１ａに、第１通信部１４と同様の構成の第２通信部１５が更に備えられた構成となっており、その他の部分は実施の形態１の中継装置１ａと同様であるため、異なる部分のみ説明する。
なお、第１通信部と第２通信部の総称を通信部とする。
In FIG. 7, the schematic block diagram of the
As shown in FIG. 7, the
The generic name of the first communication unit and the second communication unit is a communication unit.
本実施の形態２における制御部１０により実行されるビーコン送信処理では、第１通信部１４及び第２通信部１５のうち一方が用いられる。そして、一方の通信部において、複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルが使用され、ビーコン信号を送信させる際に切替先情報が格納されたビーコン信号が予め定められた一定周期（第１周期）で送信され、複数の無線端末装置２と無線通信が行われる。
In the beacon transmission process executed by the
一定周期（第１周期）でビーコン信号が送信される際には、実施の形態１と同様に、複数の無線チャンネルの通信状況が、無線通信を行っている一方の通信部により検出される。そして、検出された複数の無線チャンネルの通信状況のうち最も通信状況の良い無線チャンネルが選択される。当該選択された無線チャンネル（切替先チャンネル）に切り替えるための切替先情報が、記憶部１１に記憶されると共にビーコン信号内に格納される。そして、当該ビーコン信号が無線通信を行っている一方の通信部により送信される。
When a beacon signal is transmitted at a constant period (first period), the communication status of a plurality of radio channels is detected by one communication unit that performs radio communication, as in the first embodiment. Then, the wireless channel with the best communication state is selected from the detected communication states of the plurality of wireless channels. Switching destination information for switching to the selected radio channel (switching destination channel) is stored in the
無線通信を行っている一方の通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、記憶部１１に記憶されている切替先情報が格納されたビーコン信号が、無線チャンネルの通信状況が悪化するよりも前にビーコン信号を送信していた周期（第１周期）よりも短い周期（第２周期）で、一方の通信部から送信される。また、記憶部１１に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルが使用され、ビーコン信号を送信させる際に新たな切替先情報が格納されたビーコン信号が第１周期で、他方の通信部から送信される。
When the communication status of the wireless channel used by one communication unit performing wireless communication deteriorates, the beacon signal in which the switching destination information stored in the
一方の通信部と無線通信を行っていた複数の無線端末装置全てが、他方の通信部との無線通信に切り替わった場合、一方の通信部で実行されていた第２周期での切替先情報が格納されたビーコン信号の送信が停止され、当該一方の通信部でのビーコン信号の送信処理が休止される。 When all of the plurality of wireless terminal devices that have performed wireless communication with one communication unit are switched to wireless communication with the other communication unit, the switching destination information in the second cycle that has been executed by one communication unit is The transmission of the stored beacon signal is stopped, and the transmission process of the beacon signal in the one communication unit is suspended.
本実施の形態２におけるビーコン信号は、実施の形態１と同様であるため、ビーコンフレームの図示及び説明は省略する。 Since the beacon signal in the second embodiment is the same as that in the first embodiment, illustration and description of the beacon frame are omitted.
第２通信部１５は、実施の形態１の第１通信部１４と同様の構成であるため、説明は省略する。
Since the
本実施の形態２における無線端末装置２の概略構成は、実施の形態１と同様であるため、図示は省略し、異なる部分のみ説明する。
Since the schematic configuration of the
本実施の形態２における制御部２０により実行される無線チャンネル切替処理では、端末通信部２６によりビーコン信号が受信された際、当該ビーコン信号内に格納されている切替先情報が記憶部２１に記憶される。
また、端末通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、端末通信部２６が予め設定された時間（受信維持時間）、ビーコン信号の受信可能状態に維持され、受信維持時間の間、ビーコン信号が受信されない場合、記憶部２１に記憶されている切替先情報に基づいて端末通信部２６で使用する無線チャンネルが切り替えられ、ビーコン信号の受信が行われる。
In the wireless channel switching process executed by the
Further, when the communication status of the wireless channel used in the terminal communication unit deteriorates, the
次に、本実施の形態２の動作を説明する。
図８に、中継装置１ｂにおける第１通信部１４及び第２通信部１５に対して実行されるビーコン送信処理のフローチャートを示す。なお、図８に示す処理は、中継装置１ｂ内の制御部１０と各部との協働により実行されるものであり、中継装置１ｂに電力が供給されている間に実行されるものである。
Next, the operation of the second embodiment will be described.
In FIG. 8, the flowchart of the beacon transmission process performed with respect to the
まず、第１通信部１４に対して実行されるビーコン送信処理を説明する。
ステップＳ２１〜Ｓ２５は、ビーコン送信タイマにより第１周期でビーコン送信タイミング信号が入力された際に実行される図５に示すステップＳ１〜Ｓ５と同様であるため、説明は省略する。第１通信部１４においてステップＳ２１〜Ｓ２５の処理が実行されている間は、第２通信部１５は休止状態となる。
First, a beacon transmission process executed for the
Steps S21 to S25 are the same as steps S1 to S5 shown in FIG. 5 executed when the beacon transmission timing signal is input in the first period by the beacon transmission timer, and thus the description thereof is omitted. While the processes of steps S21 to S25 are being executed in the
制御部１０は、第１通信部１４の無線チャンネルを切り替えると判別した場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、切替同期信号を出力する（ステップＳ２６）。
When it is determined that the radio channel of the
切替同期信号は、第１通信部１４と第２通信部１５との動作の同期をとるための信号である。切替同期信号は、第１周期でビーコン信号を送信していた通信部に対しては、第１周期よりも短い周期の第２周期でビーコン信号の送信開始を指示し、休止状態の通信部に対しては、記憶部１１に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルを使用して第１周期でビーコン信号の送信開始を指示するものである。
The switching synchronization signal is a signal for synchronizing the operations of the
制御部１０は、切替同期信号に応じて、第１周期でビーコン信号を送信していた第１通信部１４に対して、記憶部１１に記憶されている切替先情報が格納されたビーコン信号を第２周期で送信開始させる（ステップＳ２７）。
In response to the switching synchronization signal, the
制御部１０は、チャンネル切替完了か否かを判別する（ステップＳ２８）。
ステップＳ２８の判別では、制御部１０は、切替同期信号を出力（ステップＳ２６）してから現在までの間に、チャンネル切替完了信号を出力したか否かを判別している。
The
In the determination in step S28, the
チャンネル切替完了信号は、切替同期信号を出力してから現在までの間に、第１周期でビーコン信号を送信している通信部（ここでは、第２通信部１５）が、全ての無線端末装置からＡＣＫ信号を受信した場合に出力される信号である。
即ち、チャンネル切替完了信号は、第２周期でビーコン信号を送信している通信部（ここでは、第１通信部１４）と無線通信を行っていた複数の無線端末装置全てが、他方の通信部（ここでは、第２通信部１５）との無線通信に切り替わったことを示す信号である。
The channel switching completion signal is transmitted from the communication unit (in this case, the second communication unit 15) that transmits the beacon signal in the first period between the output of the switching synchronization signal and the present time to all wireless terminal devices. This is a signal that is output when an ACK signal is received from.
That is, the channel switching completion signal is transmitted from the communication unit (here, the first communication unit 14) that transmits the beacon signal in the second cycle to the other communication unit. This is a signal indicating that the wireless communication with the
チャンネル切替完了でない場合（ステップＳ２８；ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ２８の処理に戻る。
When the channel switching is not completed (step S28; NO), the
チャンネル切替完了である場合（ステップＳ２８；ＹＥＳ）、制御部１０は、第１通信部１４に対して、第２周期でのビーコン信号の送信を停止させ、ビーコン信号の送信処理を休止させる（ステップＳ２９）。
When the channel switching is completed (step S28; YES), the
制御部１０は、ステップＳ２９後に切替同期信号を出力したか否かを判別し（ステップＳ３０）、切替同期信号を出力していない場合（ステップＳ３０；ＮＯ）、ステップＳ３０の処理に戻る。
The
切替同期信号を出力した場合（ステップＳ３０；ＹＥＳ）、制御部１０は、ビーコン送信タイマにより第１周期でビーコン送信タイミング信号が入力されると、第１通信部１４を用いてチャンネルサーチを実行させ、全ての無線チャンネルの通信状況を検出させる（ステップＳ３１）。ステップＳ３１で実行されるチャンネルサーチは、図５のステップＳ１と同様であるため、説明は省略する。
When the switching synchronization signal is output (step S30; YES), when the beacon transmission timing signal is input in the first period by the beacon transmission timer, the
ステップＳ３２、Ｓ３３は、図５のステップＳ２、Ｓ３と同様であるため、説明は省略する。 Steps S32 and S33 are the same as steps S2 and S3 in FIG.
制御部１０は、切替同期信号に応じて、記憶部１１に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルを第１通信部１４に設定し、当該無線チャンネルでビーコン信号を第１通信部１４から送信させる（ステップＳ３４）。
The
制御部１０は、チャンネル切替完了か否かを判別する（ステップＳ３５）。
ステップＳ３５の判別では、制御部１０は、切替同期信号を出力して（ステップＳ３０；ＹＥＳから）現在までの間に、第１周期でビーコン信号を送信している通信部（ここでは、第１通信部）が、全ての無線端末装置からＡＣＫ信号を受信した場合、チャンネル切替完了と判別する。
The
In the determination of step S35, the
チャンネル切替完了でない場合（ステップＳ３５；ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ３１の処理に戻る。
When the channel switching is not completed (step S35; NO), the
チャンネル切替完了である場合（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、制御部１０は、チャンネル切替完了信号を出力し（ステップＳ３６）、ステップＳ２１の処理に戻る。
When the channel switching is completed (step S35; YES), the
次に、図８に示す第２通信部１５に対して実行されるビーコン送信処理を説明する。
第２通信部１５に対して実行されるビーコン送信処理は、第１通信部１４に対して実行されるビーコン処理と処理内容は同一であるため、対応関係を説明し、詳細な説明は省略する。
Next, a beacon transmission process executed for the
The beacon transmission process executed for the
第２通信部１５に対して実行されるステップＳ４１は、第１通信部１４に対して実行されるステップＳ２９と同様である。
Step S <b> 41 executed for the
第２通信部１５に対して実行されるステップＳ４２〜Ｓ４８は、第１通信部１４に対して実行されるステップＳ３０〜Ｓ３６と同様である。
Steps S42 to S48 executed for the
第２通信部１５に対して実行されるステップＳ４９〜Ｓ５４は、第１通信部１４に対して実行されるステップＳ２１〜Ｓ２６と同様である。
Steps S49 to S54 executed for the
第２通信部１５に対して実行されるステップＳ５５、Ｓ５６は、第１通信部１４に対して実行されるステップＳ２７、Ｓ２８と同様である。
Steps S55 and S56 executed for the
図９に、第１通信部及び第２通信部のビーコン送信処理のタイムチャートを示す。
図８及び図９に示すように、第１通信部１４が第１周期で切替先情報が格納されたビーコン信号を、所定の無線チャンネル（例えば、１１ｃｈ）を使用して送信している期間（ステップＳ２１〜Ｓ２５）は、第２通信部１５が休止状態（ステップＳ４１）となる。以下、一方の通信部が第１周期で切替先情報を含むビーコン信号を送信し、他方の通信部が休止状態の期間を、通常動作期間と称す。
In FIG. 9, the time chart of the beacon transmission process of a 1st communication part and a 2nd communication part is shown.
As shown in FIG. 8 and FIG. 9, a period during which the
また、図８及び図９に示すように、第１通信部１４が使用している無線チャンネル（例えば、１１ｃｈ）の通信状況が悪化して、第１通信部１４が第１周期よりも短い第２周期で切替先情報を含むビーコン信号を送信している期間（ステップＳ２６〜Ｓ２８）は、第２通信部１５が切替先情報に基づく切替先チャンネル（例えば、１５ｃｈ）を使用して第１周期でビーコン信号を送信している（ステップＳ４２〜Ｓ４７）。以下、一方の通信部が第２周期で切替先情報を含むビーコン信号を送信し、他方の通信部が切替先チャンネルを使用して第１周期でビーコン信号を送信している期間を、切替動作期間と称す。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the communication status of the wireless channel (for example, 11ch) used by the
そして、第１通信部１４と無線通信を行っていた無線端末装置全てが、第２通信部１５との無線通信に切り替わると（ステップＳ４８）、第１通信部１４が休止状態となり（ステップＳ２９）、第２通信部１５が切替動作期間で使用していた無線チャンネル（切替先チャンネル（例えば、１５ｃｈ））を引き続き使用して、第１周期で切替先情報を含むビーコンを送信する。そして第２通信部１５が複数の無線端末装置と無線通信を行い（ステップＳ４９〜Ｓ５３）、通常動作期間となる。
Then, when all the wireless terminal devices that have been performing wireless communication with the
その後、第２通信部１５が使用している無線チャンネル（例えば、１５ｃｈ）の通信状況が悪化すると、第２通信部１５が第１周期よりも短い第２周期で切替先情報を含むビーコン信号を送信し、休止状態であった第１通信部１４が切替先情報に基づく切替先チャンネルを使用して第１周期でビーコン信号を送信する切替動作期間となる。
Thereafter, when the communication status of the wireless channel (for example, 15ch) used by the
なお、中継装置１ｂは、送信したビーコン信号に対して無線端末装置２からデータリクエスト信号が送信された場合、データ送信処理を実行する。中継装置１ｂで実行されるデータ送信処理は、実施の形態１の中継装置１ａが実行するデータ送信処理と同様であるため、説明は省略する。
In addition, the
図１０に、無線端末装置２において実行される無線チャンネル切替処理のフローチャートを示す。なお、図１０に示す処理は、無線端末装置２内の制御部２０と各部との協働により実行されるものであり、無線端末装置２に電力が供給されている間に実行されるものである。
FIG. 10 shows a flowchart of the wireless channel switching process executed in the
ステップＳ６１〜Ｓ６７は、図６に示すステップＳ１１〜Ｓ１７と同様であるため、説明は省略する。 Steps S61 to S67 are the same as steps S11 to S17 shown in FIG.
制御部２０は、無線チャンネルを切り替える場合（ステップＳ６７；ＹＥＳ）、端末通信部２６をビーコン信号の受信可能状態に維持させる（ステップＳ６８）と共に内部タイマによる計時を開始する。そして制御部２０は、端末通信部２６がビーコン信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ６９）。
When switching the radio channel (step S67; YES), the
端末通信部２６がビーコン信号を受信した場合（ステップＳ６９；ＹＥＳ）、制御部２０は、受信したビーコン信号のビーコンペイロード内に格納されている切替先情報を取得し、当該取得した切替先情報を記憶部２１に記憶させると共に、端末通信部２６で使用する無線チャンネルを当該切替先情報に基づく無線チャンネル（切替先チャンネル）に切り替え（ステップＳ７０）、ステップＳ６１の処理に戻る。
When the
端末通信部２６がビーコン信号を受信しない場合（ステップＳ６９；ＮＯ）、制御部２０は、端末通信部２６をビーコン信号の受信可能状態に維持を開始してから計時している内部タイマの計時時間が受信維持時間を経過したか否かを判別する（ステップＳ７１）。
When the
受信維持時間が経過していない場合（ステップＳ７１；ＮＯ）、制御部２０は、ステップＳ６９の処理に戻る。
When the reception maintenance time has not elapsed (step S71; NO), the
受信維持時間が経過した場合（ステップＳ７１；ＹＥＳ）、ステップＳ６８が実行される直前に受信したビーコン信号から取得され記憶部２１に記憶された切替先情報に基づいて、端末通信部２６で使用する無線チャンネルを当該切替先情報に基づく無線チャンネル（切替先チャンネル）に切り替える（ステップＳ７２）。
When the reception maintenance time has elapsed (step S71; YES), the
制御部２０は、ステップＳ７２後、端末通信部２６をビーコン信号の受信可能状態に維持させると共に内部タイマによる計時を開始し、切替先チャンネルを使用して端末通信部２６がビーコン信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ７３）。
After step S72, the
端末通信部２６がビーコン信号を受信した場合（ステップＳ７３；ＹＥＳ）、制御部２０は、受信したビーコン信号のビーコンペイロード内に格納されている切替先情報を取得し、当該取得した切替先情報を記憶部２１に記憶させ、ステップＳ６１の処理に戻る。
When the
端末通信部２６がビーコン信号を受信しない場合（ステップＳ７３；ＮＯ）、制御部２０は、ステップＳ７２後に端末通信部２６をビーコン信号の受信可能状態に維持を開始してから計時している内部タイマの計時時間が受信維持時間を経過したか否かを判別する（ステップＳ７４）。
When the
受信維持時間が経過していない場合（ステップＳ７４；ＮＯ）、制御部２０は、ステップＳ７３の処理に戻る。
When the reception maintenance time has not elapsed (step S74; NO), the
受信維持時間が経過した場合（ステップＳ７４；ＹＥＳ）、制御部２０は、端末通信部２６を用いてチャンネルサーチを実行し、全ての無線チャンネルの通信状況を検出させる（ステップＳ７５）。ステップＳ７５でのチャンネルサーチは、ステップＳ１と同様であるため、説明は省略する。
When the reception maintenance time has elapsed (step S74; YES), the
制御部２０は、ステップＳ７５により得られた各無線チャンネルの通信状況に基づいて、最も通信状況の良い無線チャンネル（例えば、ステップＳ７５により得られた各無線チャンネルの電界強度のうち、最も電界強度が小さい無線チャンネル）を選出する。
そして制御部２０は、端末通信部２６で使用する無線チャンネルを当該選出した無線チャンネルに切り替え（ステップＳ７６）、ステップＳ６１の処理に戻る。
Based on the communication status of each radio channel obtained in step S75, the
Then, the
なお、無線端末装置２は、受信したビーコン信号に自身宛のデータがあることが示されていると、データ受信処理を実行する。無線端末装置２で実行されるデータ受信処理は、実施の形態１の無線端末装置２が実行するデータ受信処理と同様であるため、説明は省略する。
The
以上のように、本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果が得られるのは勿論のこと、中継装置１ｂは、２つの通信部（第１通信部、第２通信部）のうち一方の通信部を用いて無線端末装置２と無線通信を行い、一方の通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、短い周期で切替先情報を含むビーコン信号を当該一方の通信部から送信させ、当該切替先情報に基づく無線チャンネルで他方の通信からビーコン信号を送信させることができる。
そのため、無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、無線端末装置２は、中継装置１ｂの他方の通信部が使用する無線チャンネルが示された切替先情報が格納されたビーコン信号を受信する確率を向上させることができる。
従って、無線端末装置の無線チャンネルの切り替えの迅速化を図ることができる。
As described above, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the
Therefore, when the communication status of the wireless channel deteriorates, the
Therefore, it is possible to speed up the switching of the wireless channel of the wireless terminal device.
更に、無線通信を行っていた全ての無線端末装置２が、一方の通信部から他方の通信部との無線通信に切り替わった場合には、一方の通信部によるビーコン信号の送信を停止することができる。そのため、無線通信を行っていない無線チャンネルの無駄な使用の防止や、電力消費の無駄の発生を防止できる。
Furthermore, when all the
また、無線端末装置２は、端末通信部２６で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、予め設定された時間、ビーコン信号が受信されない場合、記憶部２１に記憶されている切替先情報に基づいて端末通信部２６で使用する無線チャンネルを切り替え、ビーコン信号の受信を行うことができる。
従って、無線端末装置２は、最新のビーコン信号が受信できなくとも、端末記憶部２１に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替えてビーコン信号の受信を行なうことができるため、全ての無線チャンネルのチャンネルスキャンを行なうための時間を要する必要が無くなり、迅速な無線チャンネルの切り替えを実現することができる。
In addition, when the communication status of the wireless channel used in the
Therefore, since the
１ａ 中継装置
１ｂ 中継装置
２ 無線端末装置
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ 端末情報用メモリ
１３ ビーコン送信タイマ
１４ 第１通信部
１４ａ アンテナ
１５ 第２通信部
１５ａ アンテナ
１６ 有線Ｉ／Ｆ
１７ バッファ
２０ 制御部
２１ 記憶部
２２ アドレス用メモリ
２３ 起動用タイマ
２４ 電源制御部
２５ａ 表示制御部
２５ｂ 表示部
２６ 端末通信部
２６ａ 無線送信部
２６ｂ 無線受信部
２６ｃ ＳＷ
２６ｄ アンテナ
Ａ 無線通信システム
Ｂ バッテリ
Ｂ１ ＭＨＲ領域
Ｂ２ ＭＡＣペイロード領域
Ｂ３ ＭＦＲ領域
Ｂ１１ フレームコントロール
Ｂ１２ アドレス領域
Ｂ２１ ＳＳ
Ｂ２２ ＧＴＳフィールド
Ｂ２３ ＰＡフィールド
Ｂ２４ ビーコンペイロード
Ｎ 通信ネットワーク
17
26d antenna A wireless communication system B battery B1 MHR area B2 MAC payload area B3 MFR area B11 frame control B12 address area B21 SS
B22 GTS field B23 PA field B24 Beacon payload N Communication network
Claims (7)
前記中継装置は、
記憶部と、
複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して前記複数の無線端末装置にビーコン信号を一定周期で送信し無線通信を行う通信部と、
前記通信部により一定周期で前記ビーコン信号を送信させる際、前記複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルに切り替えるための切替先情報を前記記憶部に記憶すると共にビーコン信号内に格納し、当該ビーコン信号を前記通信部により送信し、前記通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、前記通信部で使用される無線チャンネルを前記記憶部に記憶した切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替える制御部と、
を有し、
前記無線端末装置は、
端末記憶部と、
前記複数の無線チャンネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して前記中継装置から送信される前記ビーコン信号を受信して無線通信を行う端末通信部と、
前記端末通信部により前記ビーコン信号を受信した際には、当該ビーコン信号内に格納されている前記切替先情報を前記端末記憶部に記憶し、前記端末通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、前記端末通信部で使用する無線チャンネルを前記端末記憶部に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替える端末制御部と、
を有すること、
を特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system comprising a plurality of wireless terminal devices and a relay device that performs wireless communication with the plurality of wireless terminal devices,
The relay device is
A storage unit;
A communication unit that performs wireless communication by transmitting a beacon signal to the plurality of wireless terminal devices at a constant period using any one of the plurality of wireless channels;
When the beacon signal is transmitted by the communication unit at a constant period, the switching destination information for switching to any one of the plurality of wireless channels is stored in the storage unit and stored in the beacon signal, When the beacon signal is transmitted by the communication unit, and the communication status of the wireless channel used by the communication unit is deteriorated, the switching destination information stored in the storage unit is the wireless channel used by the communication unit A control unit for switching to a wireless channel based on
Have
The wireless terminal device
A terminal storage unit;
A terminal communication unit that performs wireless communication by receiving the beacon signal transmitted from the relay device using any one of the plurality of wireless channels;
When the beacon signal is received by the terminal communication unit, the switching destination information stored in the beacon signal is stored in the terminal storage unit, and the wireless channel communication used by the terminal communication unit is stored. When the situation deteriorates, a terminal control unit that switches a radio channel used in the terminal communication unit to a radio channel based on switching destination information stored in the terminal storage unit;
Having
A wireless communication system.
前記通信部により一定周期で前記ビーコン信号を送信させる際、前記複数の無線チャンネルの通信状況を前記通信部により検出し、当該検出された複数の無線チャンネルの通信状況のうち最も通信状況の良い無線チャンネルを選択し、当該選択した無線チャンネルを、前記複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルとすること、
を特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。 The controller is
When the beacon signal is transmitted at a fixed period by the communication unit, the communication state of the plurality of wireless channels is detected by the communication unit, and the wireless having the best communication state among the detected communication states of the plurality of wireless channels. Selecting a channel and making the selected wireless channel one of the plurality of wireless channels;
The wireless communication system according to claim 1.
前記通信部を２つ備え、
前記制御部は、
前記２つの通信部のうち一方の通信部を用いて、前記複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して、前記ビーコン信号を送信させる際に前記切替先情報が格納された前記ビーコン信号を一定周期で送信し無線通信を行わせ、前記一方の通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、前記記憶部に記憶されている前記切替先情報が格納された前記ビーコン信号を、前記無線チャンネルの通信状況が悪化する前よりも短い周期で前記一方の通信部から送信し、前記記憶部に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルを使用して、前記ビーコン信号を送信する際に前記切替先情報が格納された前記ビーコン信号を前記無線チャンネルの通信状況が悪化する前の周期で他方の通信部から送信すること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。 The relay device is
Two communication units are provided,
The controller is
The switching destination information is stored when the beacon signal is transmitted using any one of the plurality of wireless channels using one of the two communication units. When the beacon signal is transmitted at a constant period to perform wireless communication, and the communication status of the wireless channel used by the one communication unit deteriorates, the switching destination information stored in the storage unit is The stored beacon signal is transmitted from the one communication unit in a shorter cycle than before the communication status of the wireless channel deteriorates, and the wireless channel based on the switching destination information stored in the storage unit is used. When transmitting the beacon signal, the beacon signal in which the switching destination information is stored is transmitted from the other communication unit in a period before the communication status of the wireless channel deteriorates. Rukoto,
The wireless communication system according to claim 1, wherein
前記一方の通信部と無線通信を行っていた前記複数の無線端末装置全てが、前記他方の通信部との無線通信に切り替わった場合、前記一方の通信部による記無線チャンネルの通信状況が悪化する前よりも短い周期での、前記記憶部に記憶されている前記切替先情報が格納された前記ビーコン信号の送信を停止すること、
を特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。 The controller is
When all of the plurality of wireless terminal devices that are performing wireless communication with the one communication unit are switched to wireless communication with the other communication unit, the communication status of the wireless channel by the one communication unit is deteriorated. Stopping transmission of the beacon signal in which the switching destination information stored in the storage unit is stored in a shorter cycle than before;
The wireless communication system according to claim 3.
前記中継装置から送信される前記ビーコン信号を前記端末通信部が受信した確率が予め設定された確率よりも低い場合、前記端末通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化したと判別すること、
を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信システム。 The terminal control unit
When the probability that the terminal communication unit has received the beacon signal transmitted from the relay device is lower than a preset probability, it is determined that the communication status of the wireless channel used by the terminal communication unit has deteriorated thing,
The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記端末通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、前記端末通信部を予め設定された時間、前記ビーコン信号の受信可能状態に維持し、当該予め設定された時間、前記ビーコン信号が受信されない場合、前記端末記憶部に記憶されている前記切替先情報に基づいて前記端末通信部で使用する無線チャンネルを切り替え、前記ビーコン信号の受信を行うこと、
を特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信システム。 The terminal control unit
When the communication status of the wireless channel used in the terminal communication unit deteriorates, the terminal communication unit is set in a preset time, the beacon signal can be received, the preset time, When the beacon signal is not received, switching the radio channel used in the terminal communication unit based on the switching destination information stored in the terminal storage unit, receiving the beacon signal,
The wireless communication system according to any one of claims 1 to 5, wherein:
前記複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用して前記複数の無線端末装置に前記ビーコン信号を一定周期で送信して無線通信を行う通信部と、を有する中継装置と、の無線通信方法において、
前記通信部により一定周期で前記ビーコン信号を送信する際、前記複数の無線チャンネルのいずれか一つの無線チャンネルに切り替えるための切替先情報を前記中継装置が有する記憶部に記憶すると共にビーコン信号内に格納する工程と、
前記切替先情報が格納されたビーコン信号を前記通信部が送信する工程と、
前記通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合に、前記通信部が使用する無線チャンネルを前記記憶部に記憶した切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替える工程と、
前記無線端末装置の前記端末通信部が前記ビーコン信号を受信した際には、当該ビーコン信号内に格納されている前記切替先情報を前記無線端末装置が有する端末記憶部に記憶する工程と、
前記端末通信部で使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合に、前記端末通信部で使用する無線チャンネルを前記端末記憶部に記憶されている切替先情報に基づく無線チャンネルに切り替える工程と、
を含むこと、
を特徴とする無線通信方法。 A plurality of wireless terminal devices having a terminal communication unit that performs wireless communication by receiving a beacon signal transmitted from a relay device using any one of the plurality of wireless channels;
A relay unit having a communication unit that performs wireless communication by transmitting the beacon signal to the plurality of wireless terminal devices at a constant period using any one of the plurality of wireless channels; In the wireless communication method,
When transmitting the beacon signal at a fixed period by the communication unit, the switching destination information for switching to any one of the plurality of radio channels is stored in the storage unit of the relay device and in the beacon signal Storing, and
The communication unit transmitting a beacon signal in which the switching destination information is stored;
A step of switching a wireless channel used by the communication unit to a wireless channel based on switching destination information stored in the storage unit when the communication status of the wireless channel used by the communication unit deteriorates;
When the terminal communication unit of the wireless terminal device receives the beacon signal, storing the switching destination information stored in the beacon signal in a terminal storage unit of the wireless terminal device;
A step of switching a radio channel used in the terminal communication unit to a radio channel based on switching destination information stored in the terminal storage unit when the communication status of the radio channel used in the terminal communication unit deteriorates; ,
Including,
A wireless communication method characterized by the above.
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2011
- 2011-05-23 JP JP2011114276A patent/JP2011160486A/en active Pending
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