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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- 2011-05-23 JP JP2011114276A patent/JP2011160486A/en active Pending
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