JP5131016B2 - 無線通信装置及び通信制御方法 - Google Patents
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Description
の上の患者のように対象となる生体自体の移動が難しい場合が多い。このような場合には、上記いずれの対応策も採ることができない。
処理されるように第1無線部及び第2無線部を制御する。
まず、各実施形態に共通な事項として、実施形態の概要を説明する。
。センサ装置1は、電極7により生体表面に生じさせた電界により周波数F2の電磁波を
送受する。
間で割り当てられる。一方、生体通信で利用される周波数F2は、その伝搬路特性により
、周波数F1よりも大幅に低い10MHz以下で割り当てられる。
の影響を受ける時間帯は、周波数F2を用いる生体通信に切り替えることにより、フェー
ジングの影響を受けない可能性が高い。
以下、第1実施形態におけるセンサ装置について説明する。
図3は、第1実施形態におけるセンサ装置1の一部の概略構成を示すブロック図である。
合には、電極7と繋がる端子を通信方式スイッチ22と繋がる入力端子に接続する。当該送受切替信号が受信側への切り替えを示す場合には、送受信スイッチ17は、電極7と繋がる端子を通信方式スイッチ15と繋がる出力端子に接続する。
。アップコンバータ23は、変換された高周波信号を空間通信アンプ24へ送る。
の出力信号と混合させることによりベースバンド信号に変換する。ダウンコンバータ13は、変換されたベースバンド信号を通信方式スイッチ15へ送る。
される周波数F2との間で周波数ダイバーシチを実現する。なお、BAN制御部31にお
ける通信方式の切り替え制御については動作例の項でより詳細に説明する。
て送受切替信号をトランシーバ10の送受信スイッチ11及び17へ送る。送信及び受信の切り替えタイミングは、割り当てられるタイムスロットを用いて実行されてもよいし、通常時は受信側に設定し送信情報が存在する場合にのみ送信側へ切り替えるようにしてもよい。
以下、第1実施形態におけるセンサ装置1の動作例について図4及び5を用いて説明する。図4は、第1実施形態におけるセンサ装置1の空間通信例を示す図である。図5は、第1実施形態におけるセンサ装置1の生体通信例を示す図である。図4及び5は、第1実施形態におけるセンサ装置1(#1)からセンサ装置1(#2)へ所定の情報が送信される場合の動作例を示す。
変換された後、空間通信アンプ24(#1)へ送られる。空間通信アンプ24(#1)で
は、この信号が更に増幅される。このように生成された高周波信号は、送受信スイッチ11(#1)を経由してアンテナ5(#1)から送出される。
伝搬され、電極7(#2)で受信される。
チ15(#2)を経由して生体通信アンプ16(#2)へ送られる。この信号は、生体通信アンプ16(#2)で増幅された後、ベースバンド処理部30へ送られる。
以下、第1実施形態におけるセンサ装置1の処理例について図6を用いて説明する。図6は、第1実施形態におけるセンサ装置1の処理例を示すフローチャートである。図6に示される処理は、主に、トランシーバ10が受信側に切り替えられている状態においてのBAN制御部31の処理である。BAN制御部31は、以下のような処理を所定の周期又は信号受信時に逐次実行する。
上述の第1実施形態におけるセンサ装置1は、各々フェージング環境の相関が低い周波数を用いる空間通信及び生体通信の両方を実行するための無線処理部をトランシーバ10内に備える。この構成において空間通信と生体通信とのいずれか一方がその受信状況に応じて適応的に選択される。すなわち、空間通信を実行している際にその通信状況がフェージング等の影響により悪化した場合には、利用周波数が大きく異なる生体通信に切り替えられる。逆に、生体通信を実行している際にその通信状況が悪化した場合には、利用周波数が大きく異なる空間通信に切り替えられる。
以下、第2実施形態におけるセンサ装置について説明する。第2実施形態におけるセンサ装置は、通信状況と共に優先モードを考慮して、通信方式の切り替えを決定する。第2実施形態におけるセンサ装置は、この優先モードとして伝送レートを優先する伝送レート
優先モードと消費電力の低減を優先する電力優先モードとを用いる。
図7は、第2実施形態におけるセンサ装置の一部の概略構成を示すブロック図である。
、生体通信で利用される周波数F2に較べて大幅に大きいため高速伝送が可能となるから
である。
態と同様にACK待ち状態となり、試験信号を受信したセンサ装置1は、第1実施形態と同様にその受信電力に基づいて通信方式の切り替えを決定する。
以下、第2実施形態におけるセンサ装置の動作例として、上記BAN制御部31における優先モードに応じた通信方式切り替え処理について図8を用いて説明する。図8は、第2実施形態におけるセンサ装置の処理例を示すフローチャートである。センサ装置1のBAN制御部31は、図6に示す第1実施形態における処理を実行しながら、所定のタイミングにより以下のような処理を実行する。
信方式でない場合(すなわち生体通信方式である場合)には(S811;NO)、そのままその通信方式を継続する。
上述の第2実施形態におけるセンサ装置1は、第1実施形態における手法により通信品質を継続的に保ちながら、所定のタイミングで優先モードに対応する通信方式に切り替えようと試みる。
上述の各実施形態におけるセンサ装置1はそれぞれ、受信電力測定部32により測定される受信電力を用いて通信方式の切り替えを決定していたが、受信状況を示す他の情報を用いるようにしてもよい。他の情報には、例えば、復号後の信号を用いて測定されるBLER(BLock Error Rate)、再送回数等がある。この場合には、受信電力測定部32の替わりに、受信状況判定部を設け、この受信状況判定部が、他の情報に基づいて受信状況が悪いと判断した場合に、通信方式の切り替えを決定するようにすればよい。
もよい。この場合には、SIR、SINR等を閾値(閾値電力Pth/雑音電力)と比較した結果により、通信方式の切り替えを決定するようにすればよい。なお、SIR、SI
NRの推定方法については、一般的な方法を用いればよいため、ここでは説明を省略する。
〈ハードウェアの構成要素(Component)及びソフトウェアの構成要素(Component)について〉
ハードウェアの構成要素とは、ハードウェア回路であり、例えば、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、ゲートアレイ、論理ゲートの組み合わせ、信号処理回路、アナログ回路等がある。
以上の本実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。各項に開示される態様は、必要に応じて可能な限り組み合わせることができる。
空間を用いて伝搬される第1の無線信号を処理する第1無線部と、
生体表面又は生体内部を用いて伝搬される第2の無線信号を処理する第2無線部と、
前記第1の無線信号及び前記第2の無線信号のいずれか1方を現無線信号として選択し、この現無線信号が処理されるように前記第1無線部及び前記第2無線部を制御する制御部と、
を備える無線通信装置。
前記制御部は、前記現無線信号を用いて所定情報を送信した後、この所定情報の受信確認信号が受信されない場合に、前記現無線信号を他方の無線信号に切り替える、
付記1に記載の無線通信装置。
前記現無線信号の受信状態を推定する推定部、を更に備え、
前記制御部は、前記推定部により取得された受信状態が閾値よりも悪い場合に、前記現無線信号を他方の無線信号に切り替える、
付記1又は2に記載の無線通信装置。
前記推定部は、前記現無線信号の受信状態として、受信電力、信号対雑音比及び信号対干渉雑音電力比の少なくとも1つを推定し、
前記制御部は、前記推定部により推定された受信電力、信号対雑音比及び信号対干渉雑音電力比の少なくとも1つに基づいて、前記現無線信号の切り替えを判断する、
付記3に記載の無線通信装置。
前記第1無線部は、
前記第2無線部が持たない周波数変換部及び増幅部を含み、
前記制御部は、前記第2の無線信号が現無線信号として選択される場合には、前記第1無線部の周波数変換部及び増幅部の少なくとも1つに供給される電力を停止させる、
付記1から4のいずれか1項に記載の無線通信装置。
前記制御部は、
前記第1の無線信号及び前記第2の無線信号のいずれか1方を優先無線信号として指定する優先情報を保持し、所定のタイミングで前記現無線信号をこの優先情報で指定される優先無線信号に切り替え、試験信号が処理されるように前記第1無線部及び前記第2無線部を制御する
付記5に記載の無線通信装置。
前記優先情報は、高い伝送レートが要求される場合に前記第1の無線信号が優先無線信号として指定され、低消費電力が要求される場合に前記第2の無線信号が優先無線信号として指定される、
付記6に記載の無線通信装置。
空間を用いて伝搬される第1の無線信号を処理する第1無線部と、
生体表面又は生体内部を用いて伝搬される第2の無線信号を処理する第2無線部と、
を有する無線通信装置における通信制御方法において、
前記第1の無線信号及び前記第2の無線信号のいずれか1方を現無線信号として選択するステップと、
この選択された現無線信号が処理されるように前記第1無線部及び前記第2無線部を制御する制御ステップと、
を含む通信制御方法。
前記制御ステップは、前記現無線信号を用いて所定情報を送信した後、この所定情報の受信確認信号が受信されない場合に、前記現無線信号を他方の無線信号に切り替える、
付記8に記載の通信制御方法。
前記現無線信号の受信状態を推定する推定ステップ、を更に含み、
前記制御ステップは、前記推定ステップにより取得された受信状態が閾値よりも悪い場合に、前記現無線信号を他方の無線信号に切り替える、
付記8又は9に記載の通信制御方法。
前記推定ステップは、前記現無線信号の受信状態として、受信電力、信号対雑音比及び信号対干渉雑音電力比の少なくとも1つを推定し、
前記制御ステップは、前記推定ステップにより推定された受信電力、信号対雑音比及び信号対干渉雑音電力比の少なくとも1つに基づいて、前記現無線信号の切り替えを判断する、
付記10に記載の通信制御方法。
前記第1無線部は、前記第2無線部が持たない周波数変換部及び増幅部を含み、
前記制御ステップは、前記第2の無線信号が現無線信号として選択される場合には、前記第1無線部の周波数変換部及び増幅部の少なくとも1つに供給される電力を停止させる、
付記8から11のいずれか1項に記載の通信制御方法。
前記制御ステップは、
前記第1の無線信号及び前記第2の無線信号のいずれか1方を優先無線信号として指定する優先情報を保持し、所定のタイミングで前記現無線信号をこの優先情報で指定される優先無線信号に切り替え、試験信号が処理されるように前記第1無線部及び前記第2無線部を制御する
付記12に記載の通信制御方法。
前記優先情報は、高い伝送レートが要求される場合に前記第1の無線信号が優先無線信号として指定され、低消費電力が要求される場合に前記第2の無線信号が優先無線信号として指定される、
付記13に記載の通信制御方法。
5 アンテナ
7 電極
9 生体
10 トランシーバ
11、17 送受信スイッチ
12、24 空間通信アンプ
13 ダウンコンバータ
14 局部発振器
15、22 通信方式スイッチ
16、21 生体通信アンプ
23 アップコンバータ
30 ベースバンド処理部
31 BAN制御部
32 受信電力測定部
Claims (5)
- 空間を用いて伝搬される第1の無線信号を処理する第1無線部と、
生体表面又は生体内部を用いて伝搬される第2の無線信号を処理する第2無線部と、
前記第1の無線信号及び前記第2の無線信号のいずれか1方を現無線信号として選択し、この現無線信号が処理されるように前記第1無線部及び前記第2無線部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、少なくとも前記現無線信号の通信品質に基づいて、前記第1の無線信号及び前記第2の無線信号のいずれか1方を適応的に選択する、
無線通信装置。 - 前記制御部は、前記現無線信号を用いて所定情報を送信した後、この所定情報の受信確認信号が受信されない場合に、前記現無線信号を他方の無線信号に切り替える、
請求項1に記載の無線通信装置。 - 前記現無線信号の受信状態を推定する推定部、を更に備え、
前記制御部は、前記推定部により取得された受信状態が閾値よりも悪い場合に、前記現無線信号を他方の無線信号に切り替える、
請求項1又は2に記載の無線通信装置。 - 前記制御部は、
前記第1の無線信号及び前記第2の無線信号のいずれか1方を優先無線信号として指定する優先情報を保持し、所定のタイミングで前記現無線信号をこの優先情報で指定される優先無線信号に切り替え、試験信号が処理されるように前記第1無線部及び前記第2無線部を制御する
請求項3に記載の無線通信装置。 - 空間を用いて伝搬される第1の無線信号を処理する第1無線部と、
生体表面又は生体内部を用いて伝搬される第2の無線信号を処理する第2無線部と、
を有する無線通信装置における通信制御方法において、
前記第1の無線信号及び前記第2の無線信号のいずれか1方を現無線信号として選択す
る選択ステップと、
この選択された現無線信号が処理されるように前記第1無線部及び前記第2無線部を制御する制御ステップと、を含み、
前記選択ステップは、少なくとも前記現無線信号の通信品質に基づいて、前記第1の無線信号及び前記第2の無線信号のいずれか1方を適応的に選択するステップである、
通信制御方法。
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