JP2018182579A - 無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】無線端末である親機及び多段構成の複数の子機を有し、各子機の検針データを上位端末経由でセンタ装置へ送信可能な無線通信システムにおいて、無線チャネルをセンタ装置からの遠隔指示により変更するときに要する時間を短縮する。【解決手段】センタ装置1は親機30にチャネル変更コマンドを送信する。親機30は、周囲の子機に対してブロードキャストでチャネル変更コマンドを送信し、自端末の無線チャネルを変更して待機状態に戻る。そのコマンドを受信した子機は、受信したレベルにより以下の2通りの動作に分かれて処理を行う。所定の受信レベル以上で受信した場合、即時に無線チャネルを変更し、待機状態に戻る。所定の受信レベル未満で受信した場合は、受信レベルが低い端末から優先的に周囲の子機に対してブロードキャストでチャネル変更コマンドを送信する。【選択図】図1
Description
本発明は無線通信システムに関する。
無線端末である親機及び多段構成の複数の子機からなる無線通信システムと、センタ装置とを有し、各子機の検針データを上位端末経由でセンタ装置へ送信し、センタ装置により検針データを収集する検針システムがある(特許文献1)。
この検針システムにおいて、センタ装置−親機間は無線や有線の公衆回線を介して通信を行い、「親機−1段目の子機−2段目の子機−・・・−N段目の子機」により構成される無線通信システム内の無線通信は、特定小電力無線の所定の周波数帯域内に設けられた複数の無線チャネルの中から1つの無線チャネルを選択して運用している。また、複数の無線通信システムが隣接している場合、無線通信システム毎に使用する無線チャネルを異ならせ、混信しないようにしている。
また、ノイズや妨害電波の影響により、使用している無線チャネルでの通信成功率が低下した場合は、設置現場での端末の直接操作、又はセンタ装置からの遠隔指示により、それらの影響のない無線チャネルに変更して、通信品質の安定を図るという運用も行われている。
ここで、センタ装置からの遠隔指示は、無線チャネルの変更が無線チャネル未変更の端末間の無線通信に影響しないようにするため、下記(i)〜(iii)の手順で実行する。
(i)無線通信システムの末端(多段構成の最下段)の子機の無線チャネルを1台ずつ変更する。
(ii)全ての末端子機の無線チャネルの変更が終了したら、その1段上位の子機の無線チャネルを1台ずつ変更する。
(iii)1段ずつ上位の全ての子機の無線チャネルの変更を繰り返し、全ての子機の無線チャネルの変更が終了したら、最後に親機の無線チャネルを変更し、無線チャネルの変更を完了させる。
(i)無線通信システムの末端(多段構成の最下段)の子機の無線チャネルを1台ずつ変更する。
(ii)全ての末端子機の無線チャネルの変更が終了したら、その1段上位の子機の無線チャネルを1台ずつ変更する。
(iii)1段ずつ上位の全ての子機の無線チャネルの変更を繰り返し、全ての子機の無線チャネルの変更が終了したら、最後に親機の無線チャネルを変更し、無線チャネルの変更を完了させる。
しかしながら、現場での端末の直接操作は、広範囲にわたって設置されている子機の場所に行くことが必要であるため、作業効率が悪い。また、高所に設置されている場合には安全面でも問題がある。
これに対し、センタ装置からの遠隔指示は、設置現場に行く必要がないため、現場での端末操作のような問題はない。しかし、無線通信システムの末端の端末から1台ずつ無線チャネルを変更しなければならないため、無線通信システムの全端末の無線チャネルの変更が完了するまでには、台数分の通信回数の通信時間がかかる。また、無線チャネルの変更に失敗した子機があった場合、現場での直接操作が必要になる。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、無線端末である親機及び多段構成の複数の子機からなり、各子機の検針データを上位端末経由でセンタ装置へ送信可能な無線通信システムにおいて、無線チャネルをセンタ装置からの遠隔指示により変更するときに要する時間を短縮することである。
本発明は、無線端末である親機及び多段構成の複数の子機からなり、各子機の検針データを上位端末経由でセンタ装置へ送信可能な無線通信システムであって、前記親機は、前記センタ装置からのチャネル変更指示に応じて、チャネル変更指示をブロードキャスト送信する手段と、自端末の無線チャネルを変更する手段と、を有し、前記子機は、ブロードキャスト送信されたチャネル変更指示を受信したとき、その受信レベルが閾値以上の場合、自端末の無線チャネルを変更する手段と、その受信レベルが閾値未満の場合、チャネル変更指示をブロードキャスト送信する手段と、を有する無線通信システムである。
本発明によれば、無線端末である親機及び多段構成の複数の子機からなり、各子機の検針データを上位端末経由でセンタ装置へ送信可能な無線通信システムにおいて、無線チャネルをセンタ装置からの遠隔指示により変更するときに要する時間を短縮することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〈検針システムの構成〉
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システムを含む検針システムの構成を示す図である。
この通信システムは、例えば、ガスや水道メータの自動検針システムに用いたものであって、各検針装置(メータ等)に設けられた無線端末であるN段構成の複数の子機(1段目の子機40−1a,40−1b、2段目の子機40−2a〜40−2d、・・・、N段目の子機40−Na〜40−Nd)と、それらの子機を管理するとともに子機からの検針データをセンタ装置10に中継する親機30とからなっている。親機30は例えば携帯電話回線などの公衆通信回線20を介してセンタ装置10に接続されている。なお、以下の説明では、各子機を区別しないときは、子機40とする。つまり、親機30の配下にN段(ここではNは3以上の整数)構成で子機40が接続されている。
〈検針システムの構成〉
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システムを含む検針システムの構成を示す図である。
この通信システムは、例えば、ガスや水道メータの自動検針システムに用いたものであって、各検針装置(メータ等)に設けられた無線端末であるN段構成の複数の子機(1段目の子機40−1a,40−1b、2段目の子機40−2a〜40−2d、・・・、N段目の子機40−Na〜40−Nd)と、それらの子機を管理するとともに子機からの検針データをセンタ装置10に中継する親機30とからなっている。親機30は例えば携帯電話回線などの公衆通信回線20を介してセンタ装置10に接続されている。なお、以下の説明では、各子機を区別しないときは、子機40とする。つまり、親機30の配下にN段(ここではNは3以上の整数)構成で子機40が接続されている。
親機30は、特定小電力無線により子機40と通信可能であり、子機40同士も特定小電力無線により通信可能である。また、子機40は、検針データを親機30経由でセンタ装置10へ送信しており、多段構成(ここではN段)とすることによって、より多くの検針データの収集を可能としている。
本実施形態では、中継段数の1段目、すなわち親機30の直下には子機40−1a及び40−1bが接続されている。また、中継段数の2段目では、子機40−1aの直下に子機40−2a及び40−2bが接続され、子機40−1bの直下には子機40−2c及び40−2dが接続されている。N段目、即ち中継段数の末端の子機として、子機40−Na〜40−Ndが設置されている。また、親機30と子機40との間の無線チャネルはチャネル1(図面ではCh1)に設定されている。
〈子機の構成〉
図2は、図1における子機40の概略構成を示すブロック図である。
図示のように、子機40は、制御部41と、それぞれが制御部41に接続された無線送受信部42、記憶部43、外部I/F(インタフェース)部44、表示部45、及び操作入力部46を備えており、無線送受信部42にはアンテナ47が接続されている。
図2は、図1における子機40の概略構成を示すブロック図である。
図示のように、子機40は、制御部41と、それぞれが制御部41に接続された無線送受信部42、記憶部43、外部I/F(インタフェース)部44、表示部45、及び操作入力部46を備えており、無線送受信部42にはアンテナ47が接続されている。
制御部41は、例えばマイクロプロセッサ及びその周辺回路等で構成され、子機40全体の制御や演算処理等を行う。無線送受信部42は、特定小電力無線により、他の子機40や親機30との間で無線通信を行う。記憶部43は、ROMなど不揮発性メモリ、フラッシュメモリ等の書換え可能な不揮発性メモリ、RAM等の揮発性メモリからなる。そして、ROMには子機40を動作させるために必要な制御プログラムや無線チャネル自動変更プログラムが格納されている。また、RAMには制御部41が実行中の各プログラムや、それらの実行に必要な情報、例えば通信情報テーブル(上位端末のID、無線チャネル、電界強度、中継段数など)が格納される。また、書換え可能な不揮発性メモリには、各種設定データ(無線通信システム内の中継段数の最大値、チャネル変更コマンドの受信レベルに応じたブロードキャストコマンドの送信優先度等)などが格納される。I/F部44にはガスや水道等のメータ等の外部機器が接続される。表示部45は、LED等で構成されており、子機40の動作状態等を表示するユーザI/Fである。操作入力部46は、ボタンやスイッチ等からなり、子機40に対する所定の設定を入力するためのユーザI/Fである。アンテナ47は電波の送受信を行う。
〈親機の構成〉
図3は、図1における親機30の概略構成を示すブロック図である。
親機30は、制御部31と、それぞれが制御部31に接続された記憶部32、無線送受信部33、網制御部34、表示部35、及び操作入力部36を備えており、送受信部33にはアンテナ37が接続されている。
図3は、図1における親機30の概略構成を示すブロック図である。
親機30は、制御部31と、それぞれが制御部31に接続された記憶部32、無線送受信部33、網制御部34、表示部35、及び操作入力部36を備えており、送受信部33にはアンテナ37が接続されている。
制御部31は、例えばマイクロプロセッサ及びその周辺回路等で構成され、親機30全体の制御や演算処理等を行う。記憶部32は、ROMなど不揮発性メモリ、フラッシュメモリ等の書換え可能な不揮発性メモリ、RAM等の揮発性メモリからなる。そして、ROMには親機30を動作させるために必要な制御プログラムや無線チャネル自動変更プログラムが格納されている。また、RAMには制御部31が実行中の各プログラムや、それらの実行に必要な情報が格納される。また、書換え可能な不揮発性メモリには、各種設定データなどが格納される。無線送受信部33は、特定小電力無線により、子機40との間で無線通信を行う。網制御部34は、公衆通信回線20を介してセンタ装置10と通信を行う。表示部35は、LED等で構成されており、親機30の動作状態等を表示する。操作入力部36は、ボタンやスイッチ等からなり、親機30に対する所定の設定を入力するためのユーザI/Fである。アンテナ37は電波の送受信を行う。
〈センタ装置の構成〉
図4は、図1におけるセンタ装置10の概略構成を示すブロック図である。
センタ装置10は、制御部11と、それぞれが制御部11に接続された、網制御部12、記憶部13、表示部14、及び操作入力部15を備えている。
図4は、図1におけるセンタ装置10の概略構成を示すブロック図である。
センタ装置10は、制御部11と、それぞれが制御部11に接続された、網制御部12、記憶部13、表示部14、及び操作入力部15を備えている。
制御部11は、例えばマイクロプロセッサ及びその周辺回路等で構成され、センタ装置10全体の制御や演算処理等を行う。
記憶部13は、ROMなど不揮発性メモリ、フラッシュメモリやハードディスク等の書換え可能な不揮発性メモリ、RAM等の揮発性メモリからなる。そして、ROMにはセンタ装置10を動作させるために必要な制御プログラムなどが格納されている。また、RAMには制御部11が実行中の各プログラムや、それらの実行に必要な情報が格納される。また、書換え可能な不揮発性メモリには登録した各子機40の端末ID、及び各子機40に接続された外部機器に関する情報等からなる管理データテーブルや、親機30の端末IDなど、通信に必要なシステムに関する情報の他、親機30から送信される外部機器のデータ等が格納される。
表示部14は、例えば液晶ディスプレイ(LCD)であり、当該システムに関する情報や子機40に接続された外部機器に関する情報、センタ装置10への入力時の操作画面等を表示する。操作入力部15は、各種データや命令等をセンタ装置10に対して外部から入力するキーボードやマウス等の入力手段を有する。
〈無線チャネル変更手順〉
図5は、図1に示されている検針システムにおける無線チャネル変更手順の一部を示すシーケンス図であり、図6は、その無線チャネル変更手順残りの部分を示すシーケンス図である。また、図7、図8は、それぞれその無線チャネル変更手順における親機、子機の動作を示すフローチャートである。これらの図を用いて、図1における親機30及び子機40の無線チャネルをチャネル1からチャネル2に変更する手順について説明する。なお、図5及び図6では、便宜上、子機40を子機1−1〜1−3、2−1〜2−3、3−1,3−2、・・・、Nとした。
図5は、図1に示されている検針システムにおける無線チャネル変更手順の一部を示すシーケンス図であり、図6は、その無線チャネル変更手順残りの部分を示すシーケンス図である。また、図7、図8は、それぞれその無線チャネル変更手順における親機、子機の動作を示すフローチャートである。これらの図を用いて、図1における親機30及び子機40の無線チャネルをチャネル1からチャネル2に変更する手順について説明する。なお、図5及び図6では、便宜上、子機40を子機1−1〜1−3、2−1〜2−3、3−1,3−2、・・・、Nとした。
まずセンタ装置10は、親機30に対して、チャネル変更コマンド(チャネル変更指示電文)を送信する(図5:シーケンスS1)。このチャネル変更コマンドは、送信元としてのセンタ装置ID、送信先(宛先)としての親機ID、及び、変更先の無線チャネル番号(ここではチャネル2)を含む。
親機30は、待機状態でチャネル変更コマンドを受信すると(図7:ステップST1)、周囲の端末に対して、チャネル変更コマンドをブロードキャスト送信する(図5:シーケンスS2、図7:ステップST2)。このチャネル変更コマンドは、送信元(上位端末ID。ここでは親機ID)、送信先(ブロードキャスト)、及び、変更先の無線チャネル番号(ここではチャネル2)などを含む。
親機30は、チャネル変更コマンドをブロードキャスト送信した後、自端末の無線チャネルをセンタ装置10から指示されたチャネル(ここではチャネル2)に変更し、待機状態に戻る(図5:シーケンスS3、図7:ステップST3)。
親機30からブロードキャスト送信されたチャネル変更コマンドは待機状態の子機1−1〜1−3で受信される(図8:ステップST11)。子機1−1〜1−3は、記憶部43内の通信情報テーブルにおける自端末の中継段数及びシステム内の中継段数の最大値より、自端末が末端の端末でないことを知っているので(図8:ステップST12;No)、チャネル変更コマンドの受信レベル(受信電界強度)を判定し(図8:ステップST13)、その結果に基づいて下記(I)〜(VI)のように動作する。
(I)受信レベルが所定の閾値以上の場合(図5:子機1−1のシーケンスS4、図8:ステップST13;Yes)、自端末の無線チャネルを変更し、待機状態に戻る(図5:子機1−1のシーケンスS5、図8:ステップST18)。
(II)受信レベルが所定の閾値未満の場合(図8:ステップST13;No)、受信レベルが弱いか否か、即ち閾値未満の値の中で小さい方の値か否かを判定する(図8:ステップST14)。
(III)判定の結果、弱い場合は(図5:子機1−3のシーケンスS12、図8:ステップST14;Yes)、送信優先度が高く設定されているため、周囲の端末に対してチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信し(図5:子機1−3のシーケンスS13、図8:ステップST17)、自端末の無線チャネルを変更し、待機状態に戻る(図5:子機1−3のシーケンスS14、図8:ステップST18)。
(IV)判定の結果、強い場合は(図5:子機1−2のシーケンスS6、図8:ステップST14;No)、送信優先度が低く設定されているため、一定時間ウェイトし(図5:子機1−2のシーケンスS7、図8:ステップST15)、ウェイト後の送信タイミングで他の端末(子機)からのチャネル変更コマンドのブロードキャスト送信の有無を判定する(図8:ステップST16)。
(V)判定の結果、無い場合は(図8:ステップST16;Yes)、周囲の端末に対してチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信し(図8:ステップST17)、自端末の無線チャネルを変更し、待機状態に戻る(図8:ステップST18)。
(VI)判定の結果、有る場合は(図5:子機1−2のシーケンスS8、図8:ステップST16;No)、ステップST11に戻る。子機1−2の場合、ST11→ST12;No→ST13;No→ST14;Yes(S9)→ST17(S10)→ST18(S11)の動作を実行している。
(I)受信レベルが所定の閾値以上の場合(図5:子機1−1のシーケンスS4、図8:ステップST13;Yes)、自端末の無線チャネルを変更し、待機状態に戻る(図5:子機1−1のシーケンスS5、図8:ステップST18)。
(II)受信レベルが所定の閾値未満の場合(図8:ステップST13;No)、受信レベルが弱いか否か、即ち閾値未満の値の中で小さい方の値か否かを判定する(図8:ステップST14)。
(III)判定の結果、弱い場合は(図5:子機1−3のシーケンスS12、図8:ステップST14;Yes)、送信優先度が高く設定されているため、周囲の端末に対してチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信し(図5:子機1−3のシーケンスS13、図8:ステップST17)、自端末の無線チャネルを変更し、待機状態に戻る(図5:子機1−3のシーケンスS14、図8:ステップST18)。
(IV)判定の結果、強い場合は(図5:子機1−2のシーケンスS6、図8:ステップST14;No)、送信優先度が低く設定されているため、一定時間ウェイトし(図5:子機1−2のシーケンスS7、図8:ステップST15)、ウェイト後の送信タイミングで他の端末(子機)からのチャネル変更コマンドのブロードキャスト送信の有無を判定する(図8:ステップST16)。
(V)判定の結果、無い場合は(図8:ステップST16;Yes)、周囲の端末に対してチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信し(図8:ステップST17)、自端末の無線チャネルを変更し、待機状態に戻る(図8:ステップST18)。
(VI)判定の結果、有る場合は(図5:子機1−2のシーケンスS8、図8:ステップST16;No)、ステップST11に戻る。子機1−2の場合、ST11→ST12;No→ST13;No→ST14;Yes(S9)→ST17(S10)→ST18(S11)の動作を実行している。
シーケンスS13で子機1−3からブロードキャスト送信されたチャネル変更コマンドは、待機状態の子機2−1〜2−3で受信される。子機2−1,2−3は、それぞれ子機1−1,1−3と同様の動作を行う。即ち、子機2−1のシーケンスS20,S21は子機1−1のシーケンスS4,S5と同様の手順であり、子機2−3のシーケンスS27〜S29は子機1−3のシーケンスS12〜S14と同様の手順である。また、子機2−2の場合は、シーケンスS22〜S24は子機1−2のシーケンスS6〜S8と同様の手順であるが、シーケンスS25,S26は、子機1−1のシーケンスS4,S5と同様の手順となる。
シーケンスS10で子機1−2からブロードキャスト送信されたチャネル変更コマンドは、待機状態の子機3−1,3−2で受信される。子機3−1は、チャネル変更コマンドの受信レベルが閾値未満であり、かつ強いため(シーケンスS15)、一定時間ウェイトする(シーケンスS16)。そして、ウェイト後の送信タイミングで他の端末(子機)からのチャネル変更コマンドのブロードキャスト送信が無いため、周囲の端末に対してチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信し(シーケンスS17)、自端末の無線チャネルを変更し、待機状態に戻る(シーケンスS18)。子機3−2は、自端末が末端の端末であるため(図8:ステップST12:Yes)、受信レベルを判定することなく、無線チャネルを変更して待機状態に戻る(シーケンスS19、図8:ステップST18)。
シーケンスS28で子機2−3からブロードキャスト送信されたチャネル変更コマンドは、周囲の子機で受信される。これらの子機は、子機2−1〜2−3、3−1,3−2と同様の動作を行う。そして、チャネル変更コマンドが末端の子機Nで受信され(シーケンスS30)、子機Nが無線チャネルを変更して待機状態に戻る(シーケンスS31)ことで、無線チャネル変更手順が終了する。
以上説明した無線チャネル変更手順を整理すると下記(1)〜(3)になる。
(1)センタ装置からの遠隔指示により無線通信システムの中心に位置する親機から放射状に広がって設置されている1段目子機、2段目子機、・・・・、N段目子機(末端子機)までを効率よく一括チャネル変更を行う。
(2)まずセンタ装置から親機に対してチャネル変更コマンドを送信する。それを受信した親機は、周囲の子機に対してチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信する。送信完了した時点で親機はチャネルを変更して待機状態に戻り、そのコマンドを受信した子機は、受信したレベルにより以下の2通りの動作に分かれて処理を行う。
予め設定した受信レベル(閾値)以上で受信した場合、即時にチャネル変更を実施し、待機状態に戻る。
予め設定した受信レベル未満で受信した場合は、自端末より下位段数の子機に対してチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信する。これに該当する端末は、受信したレベルが低いものから優先的にチャネル変更コマンドを送信する。
(3)下位段数の子機は、同様に(1)(2)のルールに従って末端子機まで同様の処理を繰り返していく。ここで、コマンド送信待ち(上記(2)に該当)の子機が再度チャネル変更コマンドを予め設定した受信レベル以上で受信した場合、近傍端末から周囲端末にブロードキャスト送信されたものと判断し、即時チャネル変更をして待機状態に戻る。このようにして、チャネル変更処理を下位段数の子機に順次進めていく。そして、末端子機がチャネル変更コマンドを受信した場合は受信電界強度に関係なく即時にチャネル変更して待機状態に戻り、全端末のチャネル変更が完了する。
(1)センタ装置からの遠隔指示により無線通信システムの中心に位置する親機から放射状に広がって設置されている1段目子機、2段目子機、・・・・、N段目子機(末端子機)までを効率よく一括チャネル変更を行う。
(2)まずセンタ装置から親機に対してチャネル変更コマンドを送信する。それを受信した親機は、周囲の子機に対してチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信する。送信完了した時点で親機はチャネルを変更して待機状態に戻り、そのコマンドを受信した子機は、受信したレベルにより以下の2通りの動作に分かれて処理を行う。
予め設定した受信レベル(閾値)以上で受信した場合、即時にチャネル変更を実施し、待機状態に戻る。
予め設定した受信レベル未満で受信した場合は、自端末より下位段数の子機に対してチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信する。これに該当する端末は、受信したレベルが低いものから優先的にチャネル変更コマンドを送信する。
(3)下位段数の子機は、同様に(1)(2)のルールに従って末端子機まで同様の処理を繰り返していく。ここで、コマンド送信待ち(上記(2)に該当)の子機が再度チャネル変更コマンドを予め設定した受信レベル以上で受信した場合、近傍端末から周囲端末にブロードキャスト送信されたものと判断し、即時チャネル変更をして待機状態に戻る。このようにして、チャネル変更処理を下位段数の子機に順次進めていく。そして、末端子機がチャネル変更コマンドを受信した場合は受信電界強度に関係なく即時にチャネル変更して待機状態に戻り、全端末のチャネル変更が完了する。
〈無線チャネル変更手順の推移による端末の無線チャネルの変化〉
図9、図10、図11、図12は、それぞれ無線チャネル変更手順の推移による端末の無線チャネルの変化の第1の状態、第2の状態、第3の状態、第4の状態を示す図である。これらの図を用いて、無線チャネル変更手順についてさらに説明する。ここでは、末端までの段数を4、受信電界強度を7段階、チャネル変更コマンド受信時の閾値を4とした。また、親機を白抜き又は黒塗りの星型、子機を白抜き又は黒塗りの小円で表している。ここで、白抜き、黒塗りは、それぞれ無線チャネルの変更前、変更後を表している。
図9、図10、図11、図12は、それぞれ無線チャネル変更手順の推移による端末の無線チャネルの変化の第1の状態、第2の状態、第3の状態、第4の状態を示す図である。これらの図を用いて、無線チャネル変更手順についてさらに説明する。ここでは、末端までの段数を4、受信電界強度を7段階、チャネル変更コマンド受信時の閾値を4とした。また、親機を白抜き又は黒塗りの星型、子機を白抜き又は黒塗りの小円で表している。ここで、白抜き、黒塗りは、それぞれ無線チャネルの変更前、変更後を表している。
図9は、図5におけるシーケンスS1,S2が実行された直後の状態を表している。図における破線の円は、親機からのチャネル変更コマンドの受信レベルが閾値(=4)以上の領域を表す。また、実線の円は、その受信レベルが1の領域の外縁を表している。換言すれば、破線の円外、かつ実線の円内が、受信レベル4未満1上の領域を表している。ここでは、閾値未満の受信レベルが1、2、3の3段階(以下、弱、中、強)であるため、図8に示すフローチャートのST14において受信レベルの弱、中、強を判定し、ST15における一定時間を「受信レベルが弱のとき一定時間<受信レベルが中のときの一定時間<受信レベルが強のときの一定時間」、即ち「受信レベルが弱のときの送信優先順位>受信レベルが中のときの送信優先順位>受信レベルが強のときの送信優先順位」になるように設定する。
図10は、親機のブロードキャスト送信完了後、その受信レベルが1であった子機がブロードキャスト送信している状態を表している。この図において、二重丸の小円はチャネル変更コマンドの送信待ちの子機であり、その添付数字はチャネル変更コマンドの受信レベルを表している。親機と、親機からのチャネル変更コマンドの受信レベルが4以上であった5台の子機は、無線チャネルを変更し、待機状態に戻っている(黒塗り表示)。また、図9で受信レベルが1であった2台の子機がチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信している(1回目の受信レベル1の子機のブロードキャスト送信)。
図11は、1回目の受信レベル1の子機のブロードキャスト送信完了後、その受信レベルが1であった子機がブロードキャスト送信している状態を表している。この図では、図10においてチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信した2台の子機、それらの子機からブロードキャスト送信されたチャネル変更コマンドの受信レベルが4以上(図10の破線の円内に存在)であった10台の子機、及び末端の3台の子機は、無線チャネルを変更し、待機状態に戻っている(黒塗り表示)。また、図10で受信レベルが1であった4台の子機がチャネル変更コマンドをブロードキャスト送信している(2回目の受信レベル1の子機ブロードキャスト送信)。
図12は、2回目の受信レベル1の子機のブロードキャスト送信完了後に実行される、3回目の受信レベル1の子機ブロードキャスト送信、1回目の受信レベル2の子機ブロードキャスト送信、2回目の受信レベル2の子機ブロードキャスト送信、3回目の受信レベル3の子機ブロードキャスト送信を表している。3回目の受信レベルが1の子機→2回目の受信レベル2の子機→2回目受信レベル2の子機→3回目受信レベル3の子機から、順次チャネル変更コマンドをブロードキャスト送信することで、残りの子機もチャネル変更コマンドを受信し、全端末のチャネル変更が終了する。
この例において、端末の間欠受信周期が10秒である場合、チャネル変更にかかるトータル時間は約1分15秒(内訳:センタ装置から親機へのコマンド送信時間(FOMA(登録商標)使用)=約5秒、親機のブロードキャスト時間=約10秒、子機ブロードキャスト時間=約10秒×6回=約60秒)となり、従来の手順に比べ大幅に短縮できる。
以上、詳細に説明したように、従来はセンタ装置から無線チャネル変更対象の端末1台ずつにチャネル変更コマンドを送信しなければならなかったのに対し、本発明の実施形態に係る検針システムによれば、センタ装置10から1回だけ親機30にチャネル変更コマンドを送信するだけでよいため、センタ装置10−親機30間の通信がFOMA(登録商標)やLTEなどの公衆回線でパケット通信料が発生する場合、通信コストを低減できる。
また、親機30からのチャネル変更コマンドを受信した子機40が次にブロードキャストにてコマンドを送信する際、受信レベルが一番低い(即ち親機から一番離れている)子機を優先したことで、複数の子機が同時にコマンドを送信することが可能になるため、中心の親機30から末端の各子機40までより広範囲により効率よくコマンド送信ができ、チャネル変更完了までのトータル時間を大幅に短縮できる。
また、親機30からのチャネル変更コマンドを受信した子機40が次にブロードキャストにてコマンドを送信する際、受信レベルが一番低い(即ち親機から一番離れている)子機を優先したことで、複数の子機が同時にコマンドを送信することが可能になるため、中心の親機30から末端の各子機40までより広範囲により効率よくコマンド送信ができ、チャネル変更完了までのトータル時間を大幅に短縮できる。
10…センタ装置、30…親機、31,41…制御部、33,42…無線送受信部、34…網制御部、40,40−1a,40−1b,40−2a〜40−2d,40−Na〜40−Nd…子機。
Claims (4)
- 無線端末である親機及び多段構成の複数の子機からなり、各子機の検針データを上位端末経由でセンタ装置へ送信可能な無線通信システムであって、
前記親機は、前記センタ装置からのチャネル変更指示に応じて、チャネル変更指示をブロードキャスト送信する手段と、自端末の無線チャネルを変更する手段と、を有し、
前記子機は、ブロードキャスト送信されたチャネル変更指示を受信したとき、その受信レベルが閾値以上の場合、自端末の無線チャネルを変更する手段と、その受信レベルが閾値未満の場合、チャネル変更指示をブロードキャスト送信する手段と、を有する
無線通信システム。 - 請求項1に記載された無線通信システムにおいて、
前記子機は、閾値以下の受信レベルに対応する所定の送信優先順位で前記チャネル変更指示をブロードキャスト送信する、無線通信システム。 - 請求項2に記載された無線通信システムにおいて、
前記子機は、前記送信優先順位が高い程短い所定の時間ウェイトした後に前記チャネル変更指示をブロードキャスト送信する、無線通信システム。 - 請求項1〜3のいずれかに記載された無線通信システムにおいて、
前記子機は、自端末が末端の端末である場合、前記受信レベルに関わらず、自端末の無線チャネルを変更し、チャネル変更指示のブロードキャスト送信を行わない、無線通信システム。
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Citations (3)
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JP2006295442A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Toyota Infotechnology Center Co Ltd | 通信方法および無線端末 |
JP5159991B1 (ja) * | 2011-12-20 | 2013-03-13 | 三菱電機株式会社 | 通信システムおよび自動検針システム |
JP2013207428A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Fujitsu Ltd | ブロードキャストパケット転送方法、通信ユニット、およびブロードキャストパケット転送プログラム |
-
2017
- 2017-04-14 JP JP2017080900A patent/JP2018182579A/ja active Pending
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