JP7160740B2 - Wireless communication device, wireless communication system, and wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信装置、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 radio communication device, a radio communication system, and a radio communication method.
複数のアンテナを有する無線通信装置には、アンテナダイバシティ機能が設けられていることが多い。アンテナダイバシティ機能によれば、無線通信装置は、無線通信パケットの受信を開始したとき、プリアンブル信号を受信している間に複数のアンテナを切り替え、最大の受信電力を有するアンテナを選択して、無線通信を行う。 A wireless communication device having a plurality of antennas is often provided with an antenna diversity function. According to the antenna diversity function, when starting to receive a wireless communication packet, the wireless communication device switches between a plurality of antennas while receiving a preamble signal, selects the antenna having the maximum received power, and performs wireless communication. communicate.
アンテナダイバシティ機能に関連して、移動無線通信システムの基地局装置に用いられるアンテナ切替装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。このアンテナ切替装置は、ユーザ毎に各ユーザの受信スロットにおける受信電力をアンテナ毎に測定し、測定した各ユーザの受信電力の一部又は全部を用いて、全送信ユーザ共通の送信アンテナを選択し、選択した送信アンテナから全ユーザ信号を送信する。
Related to the antenna diversity function, there is known an antenna switching apparatus used in a base station apparatus of a mobile radio communication system (see
電池により駆動される無線端末を含む無線通信ネットワークシステムも知られている(例えば、特許文献2及び特許文献3を参照)。電池により駆動される無線端末では、電池の消耗を抑えて、電池の交換頻度を減らすことが望まれる。 Wireless communication network systems including wireless terminals powered by batteries are also known (see, for example, US Pat. In a battery-powered wireless terminal, it is desirable to suppress battery consumption and reduce the frequency of battery replacement.
特許文献1では言及されていないが、従来のアンテナダイバシティ機能を無線通信に適用するためには、無線通信パケットにおいて、10バイト以上の長さのプリアンブル信号を用いることが望ましい。
Although not mentioned in
しかしながら、電池により駆動される無線通信装置では、省電力等の観点から、10バイトよりも短いプリアンブル信号が用いられることがある。この場合、プリアンブル信号の受信時間が短くなるため、アンテナを切り替えて受信電力を測定するための時間が不足し、アンテナダイバシティ機能を適用することが困難になる。 However, in battery-powered wireless communication devices, preamble signals shorter than 10 bytes may be used from the viewpoint of power saving. In this case, since the reception time of the preamble signal is shortened, the time for switching antennas and measuring the received power is insufficient, making it difficult to apply the antenna diversity function.
なお、かかる問題は、電池により駆動される無線通信装置に限らず、短いプリアンブル信号を用いる様々な無線通信システムにおいて生ずるものである。 This problem is not limited to battery-powered wireless communication devices, but occurs in various wireless communication systems using short preamble signals.
1つの側面において、本発明は、複数のアンテナを有する無線通信装置において、無線通信パケットのプリアンブル信号の長さにかかわらず、無線通信に用いる適切なアンテナを選択することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In one aspect, an object of the present invention is to select an appropriate antenna to be used for wireless communication, regardless of the length of a preamble signal of a wireless communication packet, in a wireless communication device having a plurality of antennas.
1つの実施形態によれば、無線通信装置は、複数のアンテナ、選択部、及び無線通信部を含む。選択部は、複数のアンテナの中から、無線通信に用いるアンテナを選択し、無線通信部は、選択部によって選択されたアンテナを用いて、無線通信を行う。 According to one embodiment, a wireless communication device includes multiple antennas, a selector, and a wireless communication unit. The selection unit selects an antenna to be used for wireless communication from among a plurality of antennas, and the wireless communication unit performs wireless communication using the antenna selected by the selection unit.
無線通信部は、複数のアンテナのうち第1アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置から同期要求を受信し、第1アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置へ送信要求を送信する。そして、選択部は、送信要求が送信された後に、複数のアンテナの中から第2アンテナを選択する。 The wireless communication unit uses a first antenna among the plurality of antennas to receive a synchronization request from a communication partner wireless communication device, and uses the first antenna to transmit a transmission request to the communication partner wireless communication device. Then, the selection unit selects the second antenna from among the plurality of antennas after the transmission request is transmitted.
次に、無線通信部は、第2アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置から送信要求に対する送信要求応答を受信する。そして、選択部は、第1アンテナを用いて受信した同期要求の受信電波の強度と、第2アンテナを用いて受信した送信要求応答の受信電波の強度のうち、大きい方の強度を有するアンテナを、第1アンテナ及び第2アンテナの中から選択する。 Next, the wireless communication unit uses the second antenna to receive a transmission request response to the transmission request from the wireless communication device of the communication partner. Then, the selection unit selects the antenna having the higher intensity of the intensity of the received radio wave of the synchronization request received using the first antenna and the intensity of the received radio wave of the response to the transmission request received using the second antenna. , the first antenna and the second antenna.
次に、無線通信部は、大きい方の強度を有するアンテナを用いて、通信相手の無線通信装置へデータを送信する。 Next, the wireless communication unit uses the antenna having the stronger strength to transmit data to the wireless communication device of the communication partner.
1つの側面において、複数のアンテナを有する無線通信装置において、無線通信パケットのプリアンブル信号の長さにかかわらず、無線通信に用いる適切なアンテナを選択することができる。 In one aspect, in a wireless communication device having multiple antennas, an appropriate antenna to be used for wireless communication can be selected regardless of the length of a preamble signal of a wireless communication packet.
以下、図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。
図1は、実施形態の無線通信装置の構成例を示している。図1の無線通信装置101は、アンテナ111-1~アンテナ111-N(Nは2以上の整数)、選択部112、及び無線通信部113を含む。選択部112は、アンテナ111-1~アンテナ111-Nの中から、無線通信に用いるアンテナを選択し、無線通信部113は、選択部112によって選択されたアンテナを用いて、無線通信を行う。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration example of a wireless communication device according to an embodiment.
無線通信部113は、アンテナ111-1~アンテナ111-Nのうち第1アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置から同期要求を受信し、第1アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置へ送信要求を送信する。そして、選択部112は、送信要求が送信された後に、アンテナ111-1~アンテナ111-Nの中から第2アンテナを選択する。
次に、無線通信部113は、第2アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置から送信要求に対する送信要求応答を受信する。そして、選択部112は、第1アンテナを用いて受信した同期要求の受信電波の強度と、第2アンテナを用いて受信した送信要求応答の受信電波の強度のうち、大きい方の強度を有するアンテナを、第1アンテナ及び第2アンテナの中から選択する。
Next,
次に、無線通信部113は、大きい方の強度を有するアンテナを用いて、通信相手の無線通信装置へデータを送信する。
Next,
図1の無線通信装置101によれば、複数のアンテナを有する無線通信装置において、無線通信パケットのプリアンブル信号の長さにかかわらず、無線通信に用いる適切なアンテナを選択することができる。
According to the
図2は、図1の無線通信装置101を含む無線通信システムの構成例を示している。図2の無線通信システムは、無線通信装置201-1~無線通信装置201-M(Mは2以上の整数)を含む。各無線通信装置201-i(i=1~M)は、図1の無線通信装置101に対応し、無線通信ネットワーク202を介して、他の無線通信装置201-j(j≠i)へ無線通信パケットを送信し、無線通信装置201-jから無線通信パケットを受信する。
FIG. 2 shows a configuration example of a wireless communication system including the
例えば、無線通信ネットワーク202は、複数の需要家宅を含む無線検針用ネットワークであってもよい。この場合、無線通信装置201-1は、監視センタに設置された無線親機として動作し、無線通信装置201-2~無線通信装置201-Mは、無線子機として動作する。
For example, the
各無線子機は、各需要家宅の計測器によって計測された計測データを、無線通信ネットワーク202を介して、無線親機へ送信する。計測器は、ガスメータ、水道メータ、電気メータ等であってもよい。ガスメータは、ガスの使用量を計測し、水道メータは、水道の使用量を計測し、電気メータは、電気の使用量を計測する。
Each wireless slave device transmits measurement data measured by a measuring device in each consumer's home to the wireless master device via the
図3は、図2の無線通信装置201-iの構成例を示している。図2の無線通信装置201-iは、アンテナ311-1、アンテナ311-2、アンテナ切替回路312、無線通信回路313、及び制御部314を含む。この構成例では、N=2である。アンテナ311-1及びアンテナ311-2は、アンテナ切替回路312に接続されており、アンテナ切替回路312は、無線通信回路313及び制御部314に接続されており、無線通信回路313は、制御部314に接続されている。
FIG. 3 shows a configuration example of the wireless communication device 201-i in FIG. The wireless communication device 201-i in FIG. 2 includes an antenna 311-1, an antenna 311-2, an
アンテナ311-1及びアンテナ311-2は、図1のアンテナ111-1及びアンテナ111-2にそれぞれ対応し、アンテナ切替回路312及び無線通信回路313は、図1の選択部112及び無線通信部113にそれぞれ対応する。 Antenna 311-1 and antenna 311-2 correspond to antenna 111-1 and antenna 111-2 in FIG. correspond respectively to
アンテナ切替回路312は、アンテナ311-1及びアンテナ311-2の中から、無線通信に用いるアンテナを選択し、無線通信回路313は、アンテナ切替回路312によって選択されたアンテナを用いて、無線通信パケットの送受信を行う。制御部314は、アンテナ切替回路312及び無線通信回路313を制御する。
制御部314は、アンテナ311-1又はアンテナ311-2のうち一方のアンテナを用いて、通信相手である他の無線通信装置201-jから同期要求を受信した場合、その同期要求の受信電波の強度を記録する。そして、制御部314は、無線通信装置201-jへ送信要求を送信するように、無線通信回路313を制御し、無線通信回路313は、無線通信装置201-jへ送信要求を送信する。
When
次に、制御部314は、アンテナ311-1又はアンテナ311-2のうち他方のアンテナを選択するように、アンテナ切替回路312を制御し、アンテナ切替回路312は、無線通信に用いるアンテナを、一方のアンテナから他方のアンテナへ切り替える。
Next, the
次に、制御部314は、切り替え後のアンテナを用いて無線通信装置201-jから送信要求応答を受信した場合、送信要求応答の受信電波の強度を記録する。そして、制御部314は、同期要求の受信電波の強度と送信要求応答の受信電波の強度とを比較し、大きい方の強度を有するアンテナを選択するように、アンテナ切替回路312を制御する。これにより、アンテナ切替回路312は、アンテナ311-1又はアンテナ311-2のうち、大きい方の強度を有するアンテナを選択する。
Next, when receiving a transmission request response from the wireless communication device 201-j using the switched antenna, the
次に、制御部314は、選択されたアンテナを用いて無線通信装置201-jへデータを送信するように、無線通信回路313を制御し、無線通信回路313は、無線通信装置201-jへデータを送信する。
Next, the
図4は、図2の無線通信ネットワーク202内で送受信される無線通信パケットのフォーマットの例を示している。図4の無線通信パケットは、プリアンブル信号、SFD(Start Frame Delimiter)、物理層ヘッダ、及び物理層データを含む。物理層データは、MAC(Media Access Control)ヘッダ、MACデータ、及びFCS(Frame Check Sequence)を含み、MACデータは、パケット識別情報及び送信データを含む。
FIG. 4 shows an example format of wireless communication packets transmitted and received within the
プリアンブル信号のサイズ(ビット数)は、4バイトであり、SFD及び物理層ヘッダのサイズは、2バイトであり、物理層データのサイズは、可変長である。この例では、1バイト=8ビットである。MACヘッダ及びMACデータのサイズは、可変長であり、FCSのサイズは、2バイトである。パケット識別情報のサイズは、1バイトであり、送信データのサイズは、可変長である。 The size (number of bits) of the preamble signal is 4 bytes, the size of the SFD and physical layer header is 2 bytes, and the size of the physical layer data is variable length. In this example, 1 byte = 8 bits. The size of MAC header and MAC data is variable length, and the size of FCS is 2 bytes. The size of packet identification information is 1 byte, and the size of transmission data is variable.
MACヘッダは、宛先無線通信装置の識別情報、送信元無線通信装置の識別情報、無線通信ネットワーク202の識別情報等を含む。パケット識別情報は、無線通信パケットの種類を表す。無線通信パケットの種類としては、同期要求、送信要求、送信要求応答、データ、データ応答等が用いられる。
The MAC header includes identification information of the destination wireless communication device, identification information of the source wireless communication device, identification information of the
図2の無線通信ネットワーク202は、RIT(Receiver Initiated Transmission)方式で間欠通信を行う無線通信ネットワークであってもよい。また、無線通信装置201-iは、電池から供給される電力によって動作する無線通信装置であってもよい。無線通信装置201-iは、無線通信パケットを受信する度にアンテナを選択するのではなく、データ送信側の無線通信装置201-iがMAC層の手順の中でアンテナを選択する。
The
図5は、図2の無線通信ネットワーク202においてRIT方式で間欠通信を行う場合の無線通信シーケンスの例を示している。無線通信装置201-1は、データ送信側の無線通信装置であり、無線通信装置201-2は、データ受信側の無線通信装置である。
FIG. 5 shows an example of a wireless communication sequence when intermittent communication is performed by the RIT method in the
まず、無線通信装置201-2は、アンテナ311-1を用いて、無線通信装置201-1へRIT Data Requestを送信し、受信待ち状態に移行する(手順511)。RIT Data Requestは、間欠通信における同期要求(ビーコン)を表す無線通信パケットであり、そのパケット識別情報には、RIT Data Requestを示す識別子が記述される。無線通信装置201-1は、アンテナ311-2を用いて、RIT Data Requestを受信する。 First, the wireless communication device 201-2 uses the antenna 311-1 to transmit the RIT Data Request to the wireless communication device 201-1, and shifts to the reception waiting state (procedure 511). The RIT Data Request is a wireless communication packet representing a synchronization request (beacon) in intermittent communication, and its packet identification information describes an identifier indicating the RIT Data Request. Wireless communication device 201-1 receives RIT Data Request using antenna 311-2.
次に、無線通信装置201-1は、アンテナ311-2を用いて、無線通信装置201-2へSREQを送信する(手順512)。SREQは、送信要求を表す無線通信パケットであり、そのパケット識別情報には、SREQを示す識別子が記述される。無線通信装置201-1は、SREQを送信した後、アンテナ311-1を選択して、受信待ち状態に移行し、無線通信装置201-2は、アンテナ311-1を用いてSREQを受信する。 Next, wireless communication device 201-1 uses antenna 311-2 to transmit an SREQ to wireless communication device 201-2 (procedure 512). An SREQ is a wireless communication packet representing a transmission request, and its packet identification information describes an identifier indicating the SREQ. After transmitting the SREQ, the wireless communication device 201-1 selects the antenna 311-1 and shifts to a reception waiting state, and the wireless communication device 201-2 receives the SREQ using the antenna 311-1.
次に、無線通信装置201-2は、アンテナ311-1を用いて、無線通信装置201-1へRACKを送信し、受信待ち状態に移行する(手順513)。RACKは、送信要求に対する送信要求応答を表す無線通信パケットであり、そのパケット識別情報には、RACKを示す識別子が記述される。無線通信装置201-1は、アンテナ311-1を用いてRACKを受信する。 Next, wireless communication device 201-2 uses antenna 311-1 to transmit RACK to wireless communication device 201-1, and shifts to a reception waiting state (procedure 513). RACK is a wireless communication packet representing a transmission request response to a transmission request, and its packet identification information describes an identifier indicating RACK. Wireless communication device 201-1 receives the RACK using antenna 311-1.
無線通信装置201-1は、アンテナ311-2を用いて受信したRIT Data Requestの受信電波の強度と、アンテナ311-1を用いて受信したRACKの受信電波の強度とを比較する。受信電波の強度としては、受信電波の電界強度、受信電波の電力等が用いられる。RACKの受信電波の強度がRIT Data Requestの受信電波の強度よりも大きい場合、無線通信装置201-1は、大きい方の強度を有するアンテナ311-1を選択する。 The wireless communication device 201-1 compares the strength of the RIT Data Request received using the antenna 311-2 with the strength of the RACK received using the antenna 311-1. As the strength of the received radio wave, the electric field strength of the received radio wave, the power of the received radio wave, and the like are used. When the strength of the received radio wave of RACK is greater than the strength of the received radio wave of RIT Data Request, wireless communication device 201-1 selects antenna 311-1 having the greater strength.
そして、無線通信装置201-1は、アンテナ311-1を用いて、無線通信装置201-2へDATA-tを送信し、受信待ち状態に移行する(手順514)。DATA-tは、無線通信装置201-1から無線通信装置201-2へ送信されるデータを表す無線通信パケットであり、そのパケット識別情報には、DATA-tを示す識別子が記述される。無線通信装置201-2は、アンテナ311-1を用いてDATA-tを受信する。 Then, the wireless communication device 201-1 uses the antenna 311-1 to transmit DATA-t to the wireless communication device 201-2, and shifts to the reception waiting state (procedure 514). DATA-t is a wireless communication packet representing data transmitted from the wireless communication device 201-1 to the wireless communication device 201-2, and the packet identification information describes an identifier indicating DATA-t. Wireless communication device 201-2 receives DATA-t using antenna 311-1.
次に、無線通信装置201-2は、アンテナ311-1を用いて、無線通信装置201-1へDACKを送信する(手順515)。DACKは、送信されたデータに対するデータ応答を表す無線通信パケットであり、そのパケット識別情報には、DACKを示す識別子が記述される。無線通信装置201-1は、アンテナ311-1を用いてDACKを受信する。 Next, wireless communication device 201-2 uses antenna 311-1 to transmit DACK to wireless communication device 201-1 (procedure 515). DACK is a wireless communication packet representing a data response to transmitted data, and its packet identification information describes an identifier indicating DACK. Wireless communication device 201-1 receives DACK using antenna 311-1.
図5の無線通信シーケンスによれば、RIT Data Requestの無線通信パケットを用いて、アンテナ311-2の受信電波の強度が測定され、RACKの無線通信パケットを用いて、アンテナ311-1の受信電波の強度が測定される。そして、大きい方の強度を有するアンテナ311-1が選択されて、DATA-tの送信に用いられる。したがって、各無線通信パケットのプリアンブル信号が4バイトであっても、受信電波の強度を測定することが可能になり、測定された受信電波の強度に基づいてアンテナダイバシティ機能が実現される。 According to the wireless communication sequence of FIG. 5, the strength of the radio wave received by the antenna 311-2 is measured using the wireless communication packet RIT Data Request, and the radio wave received by the antenna 311-1 is measured using the wireless communication packet RACK. is measured. Antenna 311-1 with the greater strength is then selected and used to transmit DATA-t. Therefore, even if the preamble signal of each wireless communication packet is 4 bytes, it is possible to measure the strength of the received radio wave, and the antenna diversity function is realized based on the measured strength of the received radio wave.
例えば、無線通信装置201-1が無線親機であり、無線通信装置201-2~無線通信装置201-Nが無線子機である場合、無線親機から各無線子機へ最適なアンテナを用いてデータを送信することができる。この場合、無線通信装置201-3~無線通信装置201-Nも、無線通信装置201-2と同様にして、無線通信装置201-1からデータを受信する。 For example, when the wireless communication device 201-1 is a wireless master device and the wireless communication devices 201-2 to 201-N are wireless slave devices, an optimum antenna is used from the wireless master device to each wireless slave device. can send data. In this case, the wireless communication devices 201-3 to 201-N also receive data from the wireless communication device 201-1 in the same manner as the wireless communication device 201-2.
図6は、図5の無線通信装置201-1が行うデータ送信処理の例を示すフローチャートである。まず、無線通信装置201-1の制御部314は、不図示の上位装置から送信要求を受信したか否かをチェックし(ステップ601)、送信要求を受信していない場合(ステップ601,NO)、ステップ601の処理を繰り返す。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of data transmission processing performed by the wireless communication device 201-1 of FIG. First,
上位装置から送信要求を受信した場合(ステップ601,YES)、無線通信装置201-1のアンテナ切替回路312は、アンテナ311-2を選択し、無線通信回路313は、受信待ち状態に移行して、無線信号の受信を開始する(ステップ602)。そして、制御部314は、無線通信装置201-2からRIT Data Requestを受信したか否かをチェックする(ステップ603)。
When a transmission request is received from the host device (
RIT Data Requestを受信していない場合(ステップ603,NO)、制御部314は、受信待ち状態のタイムアウトが発生したか否かをチェックする(ステップ604)。受信待ち状態において所定時間内に無線通信パケットを受信しない場合、タイムアウトが発生する。タイムアウトが発生していない場合(ステップ604,NO)、無線通信装置201-1は、ステップ602以降の処理を繰り返す。
If the RIT Data Request has not been received (
タイムアウトが発生した場合(ステップ604,YES)、無線通信回路313は、無線信号の受信を停止し(ステップ605)、待機状態に移行する(ステップ606)。そして、無線通信装置201-1は、ステップ601以降の処理を繰り返す。
If a timeout has occurred (
RIT Data Requestを受信した場合(ステップ603,YES)、制御部314は、RIT Data Requestの受信電波の強度を測定し、測定された強度を記録する(ステップ607)。
When the RIT Data Request is received (
次に、制御部314は、無線通信装置201-2を宛先とするSREQを生成して、無線通信回路313へ出力し、無線通信回路313は、アンテナ311-2を用いて無線通信装置201-2へSREQを送信する(ステップ608)。そして、無線通信回路313は、受信待ち状態に移行し、無線信号の受信を開始する(ステップ609)。
Next,
次に、制御部314は、アンテナ切替回路312に対して、アンテナ311-2からアンテナ311-1へ切り替えるように指示し、アンテナ切替回路312は、アンテナ311-1を選択する(ステップ610)。そして、制御部314は、無線通信装置201-2から、SREQに対するRACKを受信したか否かをチェックする(ステップ611)。
Next, the
RACKを受信していない場合(ステップ611,NO)、制御部314は、受信待ち状態のタイムアウトが発生したか否かをチェックする(ステップ612)。タイムアウトが発生していない場合(ステップ612,NO)、無線通信装置201-1は、ステップ611以降の処理を繰り返し、タイムアウトが発生した場合(ステップ612,YES)、無線通信装置201-1は、ステップ605以降の処理を行う。
If no RACK has been received (
RACKを受信した場合(ステップ611,YES)、制御部314は、RACKの受信電波の強度を測定し、測定された強度を記録する(ステップ613)。次に、制御部314は、RIT Data Requestの受信電波の強度と、RACKの受信電波の強度とを比較し、大きい方の強度を有するアンテナを特定する(ステップ614)。そして、制御部314は、アンテナ切替回路312に対して、特定されたアンテナを選択するように指示し、アンテナ切替回路312は、指示されたアンテナを選択する。
When RACK is received (
図5の例では、RACKの受信電波の強度がRIT Data Requestの受信電波の強度よりも大きいため、アンテナ311-1が選択される。 In the example of FIG. 5, antenna 311-1 is selected because the strength of the received radio wave for RACK is greater than the strength of the received radio wave for RIT Data Request.
次に、制御部314は、無線通信装置201-2を宛先とするDATA-tを生成して、無線通信回路313へ出力し、無線通信回路313は、選択されたアンテナを用いて無線通信装置201-2へDATA-tを送信する(ステップ615)。そして、無線通信装置201-1は、DATA-tに対するDACKの受信等の後続処理を行う(ステップ616)。
Next, the
図7は、図2の無線通信ネットワーク202において、無線通信装置201-1から無線通信装置201-2へデータ処理を要求する無線通信シーケンスの例を示している。この例では、無線通信装置201-1及び無線通信装置201-2の各々が、データ送信側の無線通信装置及びデータ受信側の無線通信装置の両方の役割を果たす。無線通信装置201-1は、無線親機として動作し、無線通信装置201-2は、無線子機として動作する。
FIG. 7 shows an example of a wireless communication sequence for requesting data processing from the wireless communication device 201-1 to the wireless communication device 201-2 in the
無線通信装置201-2には、データ処理装置701が接続されている。無線通信ネットワーク202が無線検針用ネットワークである場合、データ処理装置701には、不図示の計測器が接続される。
A
手順711~手順713の動作は、図5の手順511~手順513の動作と同様である。無線通信装置201-2からRACKを受信すると、無線通信装置201-1は、RIT Data Request及びRACKの受信電波の強度に基づいて、大きい方の強度を有するアンテナ311-1を選択する。
The operations of
そして、無線通信装置201-1は、アンテナ311-1を用いて、無線通信装置201-2へDATA-tを送信し、受信待ち状態に移行する(手順714)。DATA-tの送信データには、不図示の上位装置から出力された要求電文が記述される。無線通信装置201-2は、アンテナ311-1を用いてDATA-tを受信し、DATA-tに記述された要求電文をデータ処理装置701へ出力する。
Then, the wireless communication device 201-1 uses the antenna 311-1 to transmit DATA-t to the wireless communication device 201-2, and shifts to the reception waiting state (procedure 714). A request message output from a host device (not shown) is described in the transmission data of DATA-t. Wireless communication device 201 - 2 receives DATA-t using antenna 311 - 1 and outputs a request message described in DATA-t to
例えば、要求電文は、無線子機の状態を読み出す読み出し要求であってもよく、データ処理装置701に接続された計測器の指針値を読み出す読み出し要求であってもよい。
For example, the request message may be a read request to read the state of the wireless slave device, or a read request to read the indicator value of the measuring device connected to the
次に、無線通信装置201-2は、アンテナ311-1を用いて、無線通信装置201-1へDACKを送信し、無線通信装置201-1は、アンテナ311-1を用いてDACKを受信する(手順715)。そして、データ処理装置701は、要求電文に従ってデータ処理を行い、応答電文を生成する(手順716)。
Next, wireless communication device 201-2 uses antenna 311-1 to transmit DACK to wireless communication device 201-1, and wireless communication device 201-1 receives DACK using antenna 311-1. (Step 715). Then, the
例えば、要求電文が無線子機の状態を読み出す読み出し要求である場合、データ処理装置701は、無線通信装置201-2の状態を記述した応答電文を生成する。また、要求電文が計測器の指針値を読み出す読み出し要求である場合、データ処理装置701は、指針値を要求する要求電文を計測器へ出力し、計測器は、指針値をデータ処理装置701へ出力する。そして、データ処理装置701は、計測器から出力された指針値を記述した応答電文を生成する。
For example, if the request message is a read request to read the status of the wireless slave device, the
次に、無線通信装置201-1は、アンテナ311-1を用いて、無線通信装置201-2へRIT Data Requestを送信し、受信待ち状態に移行する(手順717)。無線通信装置201-2は、アンテナ311-1を用いて、RIT Data Requestを受信する。 Next, the wireless communication device 201-1 uses the antenna 311-1 to transmit the RIT Data Request to the wireless communication device 201-2, and shifts to the reception waiting state (procedure 717). Wireless communication device 201-2 receives the RIT Data Request using antenna 311-1.
次に、無線通信装置201-2は、アンテナ311-1を用いて、無線通信装置201-1へSREQを送信する(手順718)。無線通信装置201-2は、SREQを送信した後、アンテナ311-2を選択して、受信待ち状態に移行し、無線通信装置201-1は、アンテナ311-1を用いてSREQを受信する。 Next, wireless communication device 201-2 uses antenna 311-1 to transmit an SREQ to wireless communication device 201-1 (procedure 718). After transmitting the SREQ, the wireless communication device 201-2 selects the antenna 311-2 and shifts to a reception waiting state, and the wireless communication device 201-1 receives the SREQ using the antenna 311-1.
次に、無線通信装置201-1は、アンテナ311-1を用いて、無線通信装置201-2へRACKを送信し、受信待ち状態に移行する(手順719)。無線通信装置201-2は、アンテナ311-2を用いてRACKを受信する。 Next, the radio communication device 201-1 uses the antenna 311-1 to transmit RACK to the radio communication device 201-2, and shifts to the reception waiting state (procedure 719). Wireless communication device 201-2 receives the RACK using antenna 311-2.
無線通信装置201-2は、アンテナ311-1を用いて受信したRIT Data Requestの受信電波の強度と、アンテナ311-2を用いて受信したRACKの受信電波の強度とを比較する。RACKの受信電波の強度がRIT Data Requestの受信電波の強度よりも大きい場合、無線通信装置201-2は、大きい方の強度を有するアンテナ311-2を選択する。 The wireless communication device 201-2 compares the strength of the RIT Data Request received using the antenna 311-1 with the strength of the RACK received using the antenna 311-2. When the strength of the received radio wave of RACK is greater than the strength of the received radio wave of RIT Data Request, the wireless communication device 201-2 selects the antenna 311-2 having the greater strength.
次に、データ処理装置701は、応答電文を無線通信装置201-2へ出力し、無線通信装置201-2は、アンテナ311-2を用いて、無線通信装置201-1へDATA-tを送信し、受信待ち状態に移行する(手順720)。DATA-tの送信データには、データ処理装置701から出力された応答電文が記述される。無線通信装置201-1は、アンテナ311-1を用いてDATA-tを受信し、DATA-tに記述された応答電文を上位装置へ出力する。
Next, the
次に、無線通信装置201-1は、アンテナ311-1を用いて、無線通信装置201-2へDACKを送信する(手順721)。無線通信装置201-2は、アンテナ311-2を用いてDACKを受信する。 Next, wireless communication device 201-1 uses antenna 311-1 to transmit DACK to wireless communication device 201-2 (procedure 721). Wireless communication device 201-2 receives DACK using antenna 311-2.
図8は、図3の制御部314として用いられる情報処理装置(コンピュータ)の構成例を示している。図8の情報処理装置は、CPU(Central Processing Unit)801及びメモリ802を含む。
FIG. 8 shows a configuration example of an information processing device (computer) used as the
メモリ802は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリであり、処理に用いられるプログラム及びデータを記憶する。
The
例えば、メモリ802は、無線通信ネットワーク202の識別情報、無線通信装置201-iの識別情報、通信相手の無線通信装置の識別情報、パケット識別情報、送信データ等を記憶することができる。
For example, the
CPU801(プロセッサ)は、例えば、メモリ802を利用してプログラムを実行することにより、図3の制御部314として動作する。
A CPU 801 (processor) operates as the
図1の無線通信装置101の構成は一例に過ぎず、無線通信装置101の用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。図2の無線通信システムの構成は一例に過ぎず、無線通信システムの用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。無線端末は、電池以外の外部電源から供給される電力によって動作しても構わない。
The configuration of the
図3の無線通信装置201-iの構成は一例に過ぎず、無線通信システムの用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。例えば、無線通信装置201-iは、3本以上のアンテナを含んでいてもよい。無線通信装置201-iは、電池以外の外部電源から供給される電力によって動作しても構わない。 The configuration of the wireless communication device 201-i in FIG. 3 is merely an example, and some components may be omitted or changed according to the application or conditions of the wireless communication system. For example, wireless communication device 201-i may include three or more antennas. The wireless communication device 201-i may operate with power supplied from an external power supply other than a battery.
図4に示した無線通信パケットのフォーマットは一例に過ぎず、プリアンブル信号、SFD、物理層ヘッダ、FCS、及びパケット識別情報のサイズは、別のサイズであってもよい。例えば、4バイトよりも短いプリアンブル信号、又は4バイトよりも長いプリアンブル信号を用いることも可能である。 The format of the wireless communication packet shown in FIG. 4 is only an example, and the sizes of the preamble signal, SFD, physical layer header, FCS, and packet identification information may be different sizes. For example, it is possible to use a preamble signal shorter than 4 bytes or a preamble signal longer than 4 bytes.
図5及び図7に示した動作シーケンスは一例に過ぎず、無線通信システムの構成又は条件に応じて、一部の手順を省略又は変更してもよい。図6に示したフローチャートは一例に過ぎず、無線通信システムの構成又は条件に応じて、一部の処理を省略又は変更してもよい。 The operation sequences shown in FIGS. 5 and 7 are merely examples, and some procedures may be omitted or changed according to the configuration or conditions of the wireless communication system. The flowchart shown in FIG. 6 is merely an example, and part of the processing may be omitted or changed according to the configuration or conditions of the wireless communication system.
図8の情報処理装置の構成は一例に過ぎず、無線通信装置201-iの用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。図3の制御部314は、集積回路等のハードウェア回路として実装することも可能である。
The configuration of the information processing device in FIG. 8 is merely an example, and some components may be omitted or changed according to the usage or conditions of the wireless communication device 201-i. The
開示の実施形態とその利点について詳しく説明したが、当業者は、特許請求の範囲に明確に記載した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、省略をすることができるであろう。 Although the disclosed embodiments and their advantages have been described in detail, those skilled in the art can make various modifications, additions and omissions without departing from the scope of the invention as defined in the claims. deaf.
101、201-1~201-M 無線通信装置
111-1~111-N、311-1、311-2 アンテナ
112 選択部
113 無線通信部
202 無線通信ネットワーク
312 アンテナ切替回路
313 無線通信回路
314 制御部
701 データ処理装置
801 CPU
802 メモリ
101, 201-1 to 201-M wireless communication device 111-1 to 111-N, 311-1, 311-2
802 memory
Claims (5)
前記複数のアンテナの中から、無線通信に用いるアンテナを選択する選択部と、
前記選択部によって選択されたアンテナを用いて、無線通信を行う無線通信部とを備え、
前記無線通信部は、前記複数のアンテナのうち第1アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置から同期要求を受信し、前記第1アンテナを用いて、前記通信相手の無線通信装置へ送信要求を送信し、
前記選択部は、前記送信要求が送信された後に、前記複数のアンテナの中から第2アンテナを選択し、
前記無線通信部は、前記第2アンテナを用いて、前記通信相手の無線通信装置から前記送信要求に対する送信要求応答を受信し、
前記選択部は、前記第1アンテナを用いて受信した前記同期要求の受信電波の強度と、前記第2アンテナを用いて受信した前記送信要求応答の受信電波の強度のうち、大きい方の強度を有するアンテナを、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの中から選択し、
前記無線通信部は、前記大きい方の強度を有するアンテナを用いて、前記通信相手の無線通信装置へデータを送信することを特徴とする無線通信装置。 a plurality of antennas;
a selection unit that selects an antenna to be used for wireless communication from among the plurality of antennas;
A wireless communication unit that performs wireless communication using the antenna selected by the selection unit,
The wireless communication unit uses a first antenna among the plurality of antennas to receive a synchronization request from a wireless communication device of a communication partner, and uses the first antenna to request transmission to the wireless communication device of the communication partner. and send
The selection unit selects a second antenna from among the plurality of antennas after the transmission request is transmitted,
The wireless communication unit uses the second antenna to receive a transmission request response to the transmission request from the wireless communication device of the communication partner,
The selection unit selects the strength of the received radio wave of the synchronization request received using the first antenna and the strength of the received radio wave of the transmission request response received using the second antenna, whichever is greater. selecting an antenna from among the first antenna and the second antenna;
The wireless communication device, wherein the wireless communication unit uses the antenna having the higher strength to transmit data to the wireless communication device of the communication partner.
前記制御部は、前記同期要求を受信した場合、前記同期要求の受信電波の強度を記録し、前記通信相手の無線通信装置へ前記送信要求を送信するように、前記無線通信部を制御するとともに、前記第2アンテナを選択するように、前記選択部を制御し、前記送信要求応答を受信した場合、前記送信要求応答の受信電波の強度を記録し、前記同期要求の受信電波の強度と前記送信要求応答の受信電波の強度とを比較し、前記大きい方の強度を有するアンテナを選択するように、前記選択部を制御するとともに、前記通信相手の無線通信装置へ前記データを送信するように、前記無線通信部を制御することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 Further comprising a control unit that controls the selection unit and the wireless communication unit,
When receiving the synchronization request, the control unit controls the wireless communication unit so as to record the strength of the received radio wave of the synchronization request and transmit the transmission request to the wireless communication device of the communication partner. , controlling the selection unit to select the second antenna; when receiving the transmission request response, recording the strength of the received radio wave of the transmission request response; and recording the strength of the received radio wave of the synchronization request and the comparing the intensity of the received radio wave in response to the transmission request, controlling the selection unit to select the antenna having the higher intensity, and transmitting the data to the wireless communication device of the communication partner; 2. The wireless communication device according to claim 1, wherein said wireless communication unit is controlled by said wireless communication unit.
前記第2無線通信装置は、前記第1無線通信装置へ同期要求を送信し、
前記第1無線通信装置は、複数のアンテナのうち第1アンテナを用いて前記同期要求を受信し、
前記第1無線通信装置は、前記第1アンテナを用いて、前記第2無線通信装置へ送信要求を送信し、
前記第1無線通信装置は、前記送信要求が送信された後に、前記複数のアンテナの中から第2アンテナを選択し、
前記第2無線通信装置は、前記第1無線通信装置へ前記送信要求に対する送信要求応答を送信し、
前記第1無線通信装置は、前記第2アンテナを用いて前記送信要求応答を受信し、
前記第1無線通信装置は、前記第1アンテナを用いて受信した前記同期要求の受信電波の強度と、前記第2アンテナを用いて受信した前記送信要求応答の受信電波の強度のうち、大きい方の強度を有するアンテナを、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの中から選択し、
前記第1無線通信装置は、前記大きい方の強度を有するアンテナを用いて、前記第2無線通信装置へデータを送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system comprising a first wireless communication device and a second wireless communication device,
The second wireless communication device transmits a synchronization request to the first wireless communication device;
The first wireless communication device receives the synchronization request using a first antenna among a plurality of antennas;
The first wireless communication device uses the first antenna to transmit a transmission request to the second wireless communication device,
The first wireless communication device selects a second antenna from among the plurality of antennas after the transmission request is transmitted;
The second wireless communication device transmits a transmission request response to the transmission request to the first wireless communication device;
The first wireless communication device receives the transmission request response using the second antenna,
The first wireless communication device receives the radio wave intensity of the synchronization request received using the first antenna and the received radio wave intensity of the transmission request response received using the second antenna, whichever is greater. selecting an antenna having a strength of from among the first antenna and the second antenna;
The first wireless communication device uses the antenna having the greater strength to transmit data to the second wireless communication device.
A wireless communication system characterized by:
前記第2無線通信装置は、前記第1無線通信装置へ同期要求を送信し、
前記第1無線通信装置は、複数のアンテナのうち第1アンテナを用いて前記同期要求を受信し、
前記第1無線通信装置は、前記第1アンテナを用いて、前記第2無線通信装置へ送信要求を送信し、
前記第1無線通信装置は、前記送信要求が送信された後に、前記複数のアンテナの中から第2アンテナを選択し、
前記第2無線通信装置は、前記第1無線通信装置へ前記送信要求に対する送信要求応答を送信し、
前記第1無線通信装置は、前記第2アンテナを用いて前記送信要求応答を受信し、
前記第1無線通信装置は、前記第1アンテナを用いて受信した前記同期要求の受信電波の強度と、前記第2アンテナを用いて受信した前記送信要求応答の受信電波の強度のうち、大きい方の強度を有するアンテナを、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの中から選択し、
前記第1無線通信装置は、前記大きい方の強度を有するアンテナを用いて、前記第2無線通信装置へデータを送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method for performing wireless communication between a first wireless communication device and a second wireless communication device,
The second wireless communication device transmits a synchronization request to the first wireless communication device;
The first wireless communication device receives the synchronization request using a first antenna among a plurality of antennas;
The first wireless communication device uses the first antenna to transmit a transmission request to the second wireless communication device,
The first wireless communication device selects a second antenna from among the plurality of antennas after the transmission request is transmitted;
The second wireless communication device transmits a transmission request response to the transmission request to the first wireless communication device;
The first wireless communication device receives the transmission request response using the second antenna,
The first wireless communication device receives the radio wave intensity of the synchronization request received using the first antenna and the received radio wave intensity of the transmission request response received using the second antenna, whichever is greater. selecting an antenna having a strength of from among the first antenna and the second antenna;
The first wireless communication device uses the antenna having the greater strength to transmit data to the second wireless communication device.
A wireless communication method characterized by:
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