JP2009094957A - Communication system, communication apparatus, and communication method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide techniques applicable to an automatic ticket gate system etc. , wherein a terminal performs transmitting and receiving operation intermittently while ensuring immediacy of connection with a host. <P>SOLUTION: A Wake period and a Sleep period are provided for each predetermined WakeUp interval in a terminal, which tries to transmit an entry frame in the Wake period. The host, when it is not connected to the terminal, continues to transmit non-modulated carriers until it receives any frame from the terminal. When the terminal enters into an area enabling it to receive the non-modulated carriers from the host, the terminal transmits the entry frame as a reflection wave. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自ら電波の発生源を持たない端末(トランスポンダ)がホスト(リーダライタ)との間で非接触によりデータ伝送を行なう通信システム、並びに通信装置及び通信方法に係り、特に、端末とホストが所定の通信シーケンスを経て互いの存在を認識し接続を確立する通信システム、並びに通信装置及び通信方法に関する。   The present invention relates to a communication system, a communication apparatus, and a communication method in which a terminal (transponder) that does not have its own radio wave generation source performs non-contact data transmission with a host (reader / writer). Relates to a communication system, a communication apparatus, and a communication method for recognizing each other through a predetermined communication sequence and establishing a connection.

さらに詳しくは、本発明は、ホスト機能を備えた自動改札機とクレジット機能を備えた端末からなる自動改札システムに適用される通信システム、並びに通信装置及び通信方法に係り、特に、端末がホストとの接続の即時性を確保しながら間欠的に送受信動作を行なう通信システム、並びに通信装置及び通信方法に関する。   More specifically, the present invention relates to a communication system, a communication apparatus, and a communication method applied to an automatic ticket gate system including an automatic ticket gate having a host function and a terminal having a credit function. The present invention relates to a communication system, a communication apparatus, and a communication method that perform transmission / reception operations intermittently while securing the immediacy of connection.

自ら電波の発生源を持たず無線でデータを送信する通信システムとしてRFID(Radio Frequency IDentification)と呼ばれる非接触通信システムが知られている。RFIDの他の呼び方として、「IDシステム」や「データ・キャリア・システム」などがあるが、世界的に共通なのがRFIDシステム、略してRFIDである。日本語に訳すると「高周波(無線)を使用した認識システム」となる。RFIDシステムは、タグとも呼ばれるトランスポンダと、トランスポンダにアクセスするリーダライタとから構成され、トランスポンダはリーダライタ側から電波をエネルギ源として受動的に動作し、リーダライタはトランスポンダ内に格納された情報の読み取りや情報の書き込みを行なう。   A non-contact communication system called RFID (Radio Frequency IDentification) is known as a communication system that does not have its own radio wave generation source and transmits data wirelessly. Other names for RFID include “ID system” and “data carrier system”. The RFID system, or RFID for short, is globally common. Translated into Japanese, it becomes “a recognition system using high frequency (wireless)”. An RFID system is composed of a transponder, also called a tag, and a reader / writer that accesses the transponder. The transponder passively operates using radio waves as an energy source from the reader / writer side, and the reader / writer reads information stored in the transponder. And write information.

RFIDシステムにおける非接触の通信方法には、静電結合方式、電磁誘導方式、電波通信方式などが挙げられる。このうち電波通信方式のRFIDシステムでは、トランスポンダは無変調キャリアに対し変調処理を施した反射波によりデータを送信する反射器を備え、リーダライタは反射器からの変調反射波信号からデータを読み取る反射波読取器を備え、「バックスキャッタ」とも呼ばれる反射波伝送を行なう。反射器は、反射波読取器から無変調キャリアが送られてくると、アンテナ負荷インピーダンスの切り替え操作などに基づいてその反射波に変調を施して送信データを重畳する。すなわち、反射器側ではデータ送信に際してキャリア発生源が不要であることから、低消費でデータ伝送動作を駆動する。そして、反射波読取器側では、このような変調反射波を受信し、復調並びに復号処理して伝送データを取得することができる。   Non-contact communication methods in the RFID system include an electrostatic coupling method, an electromagnetic induction method, a radio wave communication method, and the like. Among these, in the radio wave communication type RFID system, the transponder is provided with a reflector that transmits data by a reflected wave obtained by modulating a non-modulated carrier, and the reader / writer is a reflection that reads data from a modulated reflected wave signal from the reflector. It has a wave reader and performs reflected wave transmission, also called “backscatter”. When an unmodulated carrier is sent from the reflected wave reader, the reflector modulates the reflected wave based on an antenna load impedance switching operation or the like and superimposes transmission data. That is, on the reflector side, since no carrier generation source is required for data transmission, the data transmission operation is driven with low consumption. On the reflected wave reader side, such modulated reflected waves can be received and demodulated and decoded to obtain transmission data.

反射器は、基本的には、入射する連続波の電波を反射させるアンテナと、送信データの発生回路と、送信データに対応させてアンテナの負荷インピーダンスを変化させるインピーダンス変化回路で構成される。インピーダンス変化回路は、例えばアンテナの終端をオープン/グランドに切り替えるアンテナ・スイッチである。このアンテナ・スイッチを、通信回路モジュールに組み込んでCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)トランジスタで構成することもできるが、回路モジュールとは切り離して、ガリウム砒素(GaAs)のIC(Integrated Circuit)で構成することで、低消費電力で高速な切り替え動作が可能となる。後者の場合、反射波変調によるデータ伝送レートが向上するとともに、その消費電力は数10μW以下に抑制される。したがって、無線LAN(Local Area Network)では通信時に数百mW〜数W程度の電力を消費することを考慮すると、反射波通信は一般的な無線LANの平均消費電力と比較すると圧倒的な性能差を持つと言える(例えば、特許文献1を参照のこと)。   The reflector basically includes an antenna that reflects incident continuous wave radio waves, a transmission data generation circuit, and an impedance change circuit that changes the load impedance of the antenna corresponding to the transmission data. The impedance change circuit is, for example, an antenna switch that switches the end of the antenna to open / ground. This antenna switch can be incorporated into a communication circuit module and configured with a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) transistor, but separated from the circuit module and configured with a gallium arsenide (GaAs) IC (Integrated Circuit). Therefore, a high-speed switching operation with low power consumption becomes possible. In the latter case, the data transmission rate by reflected wave modulation is improved and the power consumption is suppressed to several tens of μW or less. Therefore, considering that a wireless LAN (Local Area Network) consumes several hundred mW to several watts of power during communication, reflected wave communication has an overwhelming performance difference compared to the average power consumption of a general wireless LAN. (For example, see Patent Document 1).

反射器を搭載したトランスポンダは受信電波を反射する動作を行なうだけであるから、無線局とはみなされず、電波通信に課される法規制の対象外として扱われるという利点もある。また、旧来の非接触通信システムでは数MHz〜数百MHz(例えば13.56MHz)の周波数を用いるのに対し、反射波伝送方式では例えばISM(Industrory Science and Medical Band)と呼ばれる2.4GHz帯(マイクロ波)の高帯域を用いた高速なデータ伝送を実現することができる。   Since a transponder equipped with a reflector only performs an operation of reflecting a received radio wave, it is not regarded as a radio station, and has an advantage that it is treated as not subject to legal regulations imposed on radio wave communication. In contrast, the conventional non-contact communication system uses a frequency of several MHz to several hundred MHz (for example, 13.56 MHz), whereas the reflected wave transmission method uses a 2.4 GHz band called, for example, ISM (Industry Science and Medical Band). High-speed data transmission using a high frequency band of microwaves can be realized.

反射波伝送を利用した通信システムの適用例として、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどのデータ・ソースとなる端末にトランスポンダとしての反射器を搭載し、テレビやプリンタなどのホストが反射波読取器機能を備えて、静止画や動画などのデータを反射波伝送によりアップロードし、表示やプリントアウトの処理を行なうことが挙げられる。   As an application example of a communication system using reflected wave transmission, a reflector as a transponder is mounted on a data source terminal such as a digital still camera or a digital video camera, and a host such as a television or printer functions as a reflected wave reader. And uploading data such as still images and moving images by reflected wave transmission, and performing display and printout processing.

また、反射波伝送を利用した通信システムにおいて、ホストと端末がお互いの存在を認識し通信可能な状態に遷移するための通信シーケンスについて提案がなされている。例えば、本出願人に既に譲渡されている特願2006−270365号明細書には、ホストと端末が互いに通信可能な相手局を認識するためのサービス・エントリ・シーケンスについて開示されている。同シーケンスでは、ホストは、一定の時間間隔でビーコン・フレームの送信を間欠的に行なうとともに、ビーコン送信後の所定時間だけエントリ期間を設けて無変調キャリアを送出し続ける。一方、端末は、ホストの電波到達範囲内に入ってビーコン・フレームを受信すると、当該フレームの記載内容からホストの情報を取得する。そして、端末がホストとの接続したい場合には、エントリ期間を利用して、無変調キャリアの反射に重畳させてエントリ・フレームを返す。このようにして、ホストと端末はそれぞれ通信可能な1つあるいは複数の相手局の存在を認識することができる。   Further, in a communication system using reflected wave transmission, a communication sequence for allowing a host and a terminal to recognize each other and transition to a communicable state has been proposed. For example, Japanese Patent Application No. 2006-270365 already assigned to the present applicant discloses a service entry sequence for recognizing a partner station with which a host and a terminal can communicate with each other. In this sequence, the host intermittently transmits beacon frames at regular time intervals, and continues to transmit unmodulated carriers by providing an entry period for a predetermined time after beacon transmission. On the other hand, when a terminal enters a radio wave reachable range of a host and receives a beacon frame, the terminal acquires host information from the description content of the frame. When the terminal wants to connect to the host, the entry frame is superposed on the reflection of the unmodulated carrier using the entry period, and the entry frame is returned. In this way, the host and the terminal can recognize the existence of one or a plurality of counterpart stations that can communicate with each other.

図7には、ホストと端末間で行なわれるサービス・エントリ・シーケンスの一例を示している。ホストは、ビーコン・フレームを定期的に送信する。また、ビーコン・フレームの送信後にはエントリ期間が設けられ、ホストはエントリ期間において無変調キャリアを送出し続ける。ホストからのビーコン・フレームを受信可能な範囲内に存在する端末は、エントリ期間内に受信した無変調キャリアの反射波に重畳させて、エントリ・フレームを返信することができる。   FIG. 7 shows an example of a service entry sequence performed between the host and the terminal. The host periodically transmits beacon frames. Further, an entry period is provided after the transmission of the beacon frame, and the host continues to transmit unmodulated carriers in the entry period. A terminal that exists within a range in which a beacon frame from a host can be received can return an entry frame superimposed on a reflected wave of an unmodulated carrier received within an entry period.

また、図8には、ホストと端末間において、図7に示したサービス・エントリ・シーケンスを利用して通信動作を開始する際のシーケンスを示している。   FIG. 8 shows a sequence when a communication operation is started between the host and the terminal using the service entry sequence shown in FIG.

ホストは、一定の時間間隔でビーコン・フレームの送信を間欠的に行なう。端末は、電波到達範囲外ではビーコン・フレームを受信することはできないが、電波到達範囲内に入り、ビーコン・フレームが到来するとその受信処理を実行する。   The host intermittently transmits beacon frames at regular time intervals. The terminal cannot receive the beacon frame outside the radio wave reachable range, but enters the radio wave reachable range and executes the reception process when the beacon frame arrives.

端末は、受信したビーコン・フレームのペイロードに記載されているホスト情報に基づいて、使用する通信周波数チャネルの情報やホストの固有IDなどの情報を取得する。そして、ホストとの接続したい場合には、エントリ期間を利用して、無変調キャリアの反射に重畳させてエントリ・フレームを返す。   Based on the host information described in the payload of the received beacon frame, the terminal acquires information such as information on a communication frequency channel to be used and a unique ID of the host. When it is desired to connect to the host, the entry frame is superimposed on the reflection of the unmodulated carrier using the entry period, and the entry frame is returned.

ホストは、エントリ・フレームの記載内容に基づいて、端末の固有IDや、設定可能な通信パラメータの情報などを取得する。そして、端末と通信したいときには、通信パラメータなどの指定情報をペイロードに記載した接続要求フレームを送信する。これに対し、端末は、接続要求に応じるときには、接続結果などをペイロードに記載した接続応答フレームを返し、これによって接続が確立する。そして、接続が確立している期間は、ホストからのコマンド・フレームの送信と、これに応じた端末によるレスポンス・フレームの返信が繰り返し実行される。   The host acquires the unique ID of the terminal, information on settable communication parameters, and the like based on the description content of the entry frame. When it is desired to communicate with the terminal, a connection request frame in which designation information such as communication parameters is described in the payload is transmitted. On the other hand, when responding to the connection request, the terminal returns a connection response frame in which the connection result or the like is described in the payload, thereby establishing the connection. Then, during the period when the connection is established, the transmission of the command frame from the host and the response frame return by the terminal corresponding to this are repeatedly executed.

このようなサービス・エントリ・シーケンスは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどのデータ・ソースに端末の機能を備えるとともに、静止画や動画を出力するテレビやプリンタにホストの機能を備えた通信システム(前述)に好適に適用され、各々の存在を通知し合い、データ交換が可能な状態となる。また、ホストは、ビーコン信号を送信した後、エントリ期間にエントリ・フレームを受信しなければ、いずれの端末とも接続を確立することはないので、エントリ期間が終了してから次のビーコン送信タイミングまでの間は通信動作を停止して低消費電力化を図ることができる。また、低消費電力動作の間、ホストからキャリアが送出することも端末から変調反射波が返されることもないので、同一の周波数チャネルを共用する近隣の他の通信システムとの共存が可能である。   Such a service entry sequence has a terminal function in a data source such as a digital still camera or a digital video camera, and a communication system (a television or printer that outputs still images and moving images has a host function). It is preferably applied to the above), and the existence of each is notified and data exchange is possible. In addition, if the host does not receive an entry frame during the entry period after transmitting the beacon signal, no connection will be established with any terminal. Therefore, from the end of the entry period until the next beacon transmission timing During this period, communication operation can be stopped to reduce power consumption. In addition, during the low power consumption operation, no carrier is transmitted from the host and no modulated reflected wave is returned from the terminal, so that it can coexist with other communication systems in the vicinity sharing the same frequency channel. .

また、反射波伝送を利用した通信システムの他の適用例として、クレジット機能を有する非接触ICカードへの適用を挙げることができ、例えば、「Edy」のような電子マネーの入金/出金、あるいは、「モバイルSuica」のような乗車券としての利用シーンが想定される。例えば、本出願人に既に譲渡されている特願2007−48289号明細書には、端末は携帯電話等で利用されるSIM(Subscriber Identity Module)カードの形状をし、キャリアが加入者情報を取り扱うSIM機能とともに、電子マネーやクレジット・カードなどの情報を取り扱うクレジット機能を具備するシステムについて開示されている。このようにシステムによれば、FeliCaに代表される非接触型IC機能が搭載されていない携帯電話であっても、反射波通信機能付きSIMカードを移し変えるだけで非接触のクレジット機能を容易に利用することが可能になる。   As another application example of the communication system using reflected wave transmission, application to a non-contact IC card having a credit function can be cited. For example, depositing / withdrawing electronic money such as “Edy”, Or the use scene as a boarding ticket like "Mobile Suica" is assumed. For example, in Japanese Patent Application No. 2007-48289 already assigned to the present applicant, the terminal is in the form of a SIM (Subscriber Identity Module) card used in a mobile phone or the like, and the carrier handles subscriber information. A system including a SIM function and a credit function for handling information such as electronic money and a credit card is disclosed. As described above, according to the system, even if the mobile phone does not have the non-contact IC function represented by FeliCa, the non-contact credit function can be easily achieved by simply changing the SIM card with the reflected wave communication function. It becomes possible to use.

反射波伝送の通信システムを自動改札システムに適用した場合、ホストの機能が自動改札機に組み込まれ、携帯端末に収容されたSIMカードとの間で「存在確認」、「認証」、「データ読み出し」、「判定」、「書き込み」、「確認」といった一連の処理を非接触通信で実現する。自動改札機を通過する利用客が立ち止まることなくサービスを提供するためには、これらの処理を200ミリ秒足らずで完了する必要がある(例えば、非特許文献1を参照のこと)。   When the reflected wave transmission communication system is applied to an automatic ticket gate system, the host function is incorporated in the automatic ticket gate and “existence confirmation”, “authentication”, “data readout” with the SIM card accommodated in the portable terminal "," Determination "," write "," confirmation ", a series of processing is realized by non-contact communication. In order to provide a service without stopping the user passing through the automatic ticket gate, it is necessary to complete these processes in less than 200 milliseconds (see, for example, Non-Patent Document 1).

ところで、携帯端末はリチウムイオン・バッテリなどの電池によって駆動されるため、当該無線通信システムにかかる消費電力を極力低減したいという要求がある。上述した反射波伝送システムの端末は、送信時にはアンテナ・スイッチのオン/オフ制御(すなわち反射波の変調処理)のために数μW程度の電力を消費し、受信時にはホストから受信したASK(Amplitude Shift Keying)変調波信号の検波のために数mW程度の電力を消費する。端末の通信動作に伴う消費電力は他の無線システムと比較すると十分に低いものの、ユーザが自動改札機を通過するのは1日に数回程度であることを考慮すると、端末が1日中受信待ち受け状態であり続けるのは消費電力の観点から好ましくない。一般には、受信待ち受け動作を間欠的に行なうことで消費電力を低減するという手法がとられる。   By the way, since the portable terminal is driven by a battery such as a lithium ion battery, there is a demand for reducing the power consumption of the wireless communication system as much as possible. The terminal of the above-described reflected wave transmission system consumes about several μW of power for transmission / reception control of the antenna switch (that is, modulation processing of the reflected wave) at the time of transmission, and ASK (Amplitude Shift) received from the host at the time of reception. Keying) Electric power of about several mW is consumed for detection of the modulated wave signal. Although the power consumption associated with the communication operation of the terminal is sufficiently low compared to other wireless systems, considering that the user passes through the automatic ticket gate several times a day, the terminal receives it all day. Staying in the standby state is not preferable from the viewpoint of power consumption. Generally, a technique of reducing power consumption by intermittently performing a reception standby operation is employed.

ここで、図7〜図8に示したサービス・エントリ・シーケンスにより端末とホストが接続を確立する反射波伝送システムにおいて、端末が間欠的に受信待ち受け動作を行なう場合について、図9を参照しながら考察してみる。   Here, in the reflected wave transmission system in which the terminal and the host establish a connection by the service entry sequence shown in FIGS. 7 to 8, a case where the terminal intermittently performs a reception waiting operation will be described with reference to FIG. Let's consider it.

サービス・エントリ・シーケンスでは、ビーコン・インターバル毎にホストから送信されるビーコン・フレームを端末2が受信することから両者間の接続動作が開始される。このため、端末はビーコン・フレームを間欠的に待ち受けることとなる。図9に示す動作例では、WakeUpインターバル401は、端末が定期的に受信を開始する時間間隔を表し、1つのWakeUpインターバル401は、ビーコン受信待ち受け期間402と送受信停止期間403からなる。端末は、WakeUpインターバル401毎に定期的にビーコン・フレームの受信を開始するという間欠的な受信待ち受け動作を行なう。端末は、ビーコン・フレーム受信待ち受け期間402においてホストからのビーコン・フレームの到来を待ち受け、ビーコン・フレームを受信しなかったときには(あるいはビーコン・フレームに対してエントリ・フレームを返さないとき)、次のWakeUpインターバル401までは送受信動作を停止する送受信停止期間403に入り、次のWakeUpタイミングで再びビーコン・フレームの受信待ち受けを行なう。送受信停止期間403は当該通信システムの送受信動作を停止する期間を表しており、同一周波数を共用する他の通信システムが通信を行なうことができる(すなわち隣接する通信システムとの共存が可能である)。   In the service entry sequence, since the terminal 2 receives a beacon frame transmitted from the host at every beacon interval, the connection operation between the two is started. For this reason, the terminal waits for a beacon frame intermittently. In the operation example illustrated in FIG. 9, the WakeUp interval 401 represents a time interval at which the terminal periodically starts reception, and one WakeUp interval 401 includes a beacon reception waiting period 402 and a transmission / reception stop period 403. The terminal performs an intermittent reception waiting operation in which reception of a beacon frame is periodically started every WakeUp interval 401. When the terminal waits for the arrival of a beacon frame from the host in the beacon frame reception waiting period 402 and does not receive a beacon frame (or does not return an entry frame in response to the beacon frame), the terminal A transmission / reception stop period 403 in which the transmission / reception operation is stopped is entered until the WakeUp interval 401, and reception of a beacon frame is again waited for at the next WakeUp timing. The transmission / reception stop period 403 represents a period during which the transmission / reception operation of the communication system is stopped, and other communication systems sharing the same frequency can perform communication (that is, coexistence with an adjacent communication system is possible). .

WakeUpインターバル401の構成方法についてさらに検討してみる。端末は、WakeUpインターバル401に対するビーコン受信待ち受け期間402の比率を小さくすることで、受信待ち受けによって消費する電力を低減することができる。他方、ホストと端末の接続の即時性を確保するには、端末2のビーコン受信待ち受け期間402は少なくともホスト側のビーコン・インターバルより長いことが望ましい。何故ならば、1回のビーコン受信待ち受け期間402の間に1度はビーコンを受信するチャンスを得るためである。もしビーコン受信待ち受け期間402がビーコン・インターバルより短いと、WakeUpインターバル401を何度か繰り返さないとビーコンを受信するチャンスが巡ってこない可能性が生じ、ホストと端末の接続の即時性が失われてしまう。   Consider further the configuration method of the WakeUp interval 401. By reducing the ratio of the beacon reception waiting period 402 to the WakeUp interval 401, the terminal can reduce the power consumed by the reception waiting. On the other hand, in order to ensure the immediacy of the connection between the host and the terminal, it is desirable that the beacon reception waiting period 402 of the terminal 2 is at least longer than the beacon interval on the host side. This is because an opportunity to receive a beacon is obtained once during one beacon reception waiting period 402. If the beacon reception waiting period 402 is shorter than the beacon interval, there is a possibility that a chance to receive a beacon will not be reached unless the WakeUp interval 401 is repeated several times, and the immediacy of the connection between the host and the terminal is lost. End up.

このように、ホストと端末の接続の即時性を保つにはビーコン受信待ち受け期間402の最低時間長が限定されてくることから、WakeUpインターバル401に対するビーコン受信待ち受け期間402の比率調整によってさらに低消費化を狙うには、WakeUpインターバル401と送受停止期間403を延ばすことが必要となる。ところが、端末は最大で送受停止期間403+ビーコン・インターバルの間だけビーコンを受信できないことがあるので、送受停止期間403を延ばすと、やはりホストと端末の接続の即時性が失われてしまう。   Thus, since the minimum time length of the beacon reception waiting period 402 is limited in order to maintain the immediacy of the connection between the host and the terminal, the consumption can be further reduced by adjusting the ratio of the beacon reception waiting period 402 to the WakeUp interval 401. To achieve this, it is necessary to extend the WakeUp interval 401 and the transmission / reception stop period 403. However, since the terminal may not receive a beacon only during the transmission / reception stop period 403 + beacon interval, if the transmission / reception stop period 403 is extended, the immediacy of the connection between the host and the terminal is lost.

要言すれば、図7〜図8に示すようなビーコン・インターバルをベースとしてサービス・エントリ・シーケンスを行なう通信システムにおいては、端末における間欠的な送受信動作による低消費電力化とホストとの接続の即時性は両立し難いという問題がある。すなわち、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラからテレビやプリンタへのデータ転送には好適に適用されるが、改札口での乗車券のサービスに類するようなアプリケーションには不向きであると言える。   In short, in a communication system that performs a service entry sequence based on the beacon interval as shown in FIGS. 7 to 8, the power consumption is reduced by intermittent transmission / reception operations at the terminal and the connection with the host is reduced. There is a problem that immediacy is difficult to achieve. That is, it can be said to be suitable for data transfer from a digital still camera or digital video camera to a television or printer, but not suitable for an application similar to a ticket service at a ticket gate.

特開2005−064822号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-064822 非接触ICカード・Suica出改札システムの導入(IEEJ Trans.SM,Vol.123,No.8,2003)Introduction of contactless IC card / Suica ticket gate system (IEEE Trans. SM, Vol. 123, No. 8, 2003)

本発明の目的は、自ら電波の発生源を持たない端末(トランスポンダ)がホスト(リーダライタ)との間で非接触によりデータ伝送を好適に行なうことができる、優れた通信システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an excellent communication system in which a terminal (transponder) that does not have its own radio wave generation source can suitably perform data transmission without contact with a host (reader / writer). is there.

本発明のさらなる目的は、端末とホストが所定の通信シーケンスを経て互いの存在を認識し接続を円滑に確立することができる、優れた通信システム、並びに通信装置及び通信方法を提供することにある。   It is a further object of the present invention to provide an excellent communication system, communication apparatus, and communication method in which a terminal and a host can recognize each other through a predetermined communication sequence and smoothly establish a connection. .

本発明のさらなる目的は、ホスト機能を備えた自動改札機とクレジット機能を備えた端末からなる自動改札システムに好適に適用することができる、優れた通信システム、並びに通信装置及び通信方法を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent communication system, communication apparatus, and communication method that can be suitably applied to an automatic ticket gate system including an automatic ticket gate having a host function and a terminal having a credit function. There is.

本発明のさらなる目的は、端末が間欠的な送受信動作により低消費電力化を図りつつ、ホストとの接続の即時性を確保することができる、優れた通信システム、並びに通信装置及び通信方法を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent communication system, a communication apparatus, and a communication method capable of ensuring immediacy of connection with a host while achieving low power consumption by intermittent transmission / reception operations of a terminal. There is to do.

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、自ら電波の発生源を持たないトランスポンダ機能を備えた端末がリーダライタ機能を備えたホストとの間でデータ伝送を行なう通信システムであって、
前記ホストは、前記端末とは接続していない状態において、前記端末から何らかのフレームを受信するまでは無変調キャリアを送信し、
前記端末は、前記ホストとは接続していない状態において、所定のWakeUpインターバル毎に送受信動作を行なうWake期間と送受信動作を停止するSleep期間を設けるとともに、Wake期間において、前記ホストに対して自己の存在を通知するためのエントリ・フレームの送信を試みる、
ことを特徴とする通信システムである。
The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and is a communication system in which a terminal having a transponder function that does not have its own radio wave generation source performs data transmission with a host having a reader / writer function. And
The host transmits an unmodulated carrier until it receives any frame from the terminal in a state where it is not connected to the terminal,
In a state in which the terminal is not connected to the host, the terminal provides a Wake period in which transmission / reception operation is performed every predetermined WakeUp interval and a Sleep period in which the transmission / reception operation is stopped. In the Wake period, the terminal Attempt to send an entry frame to announce its existence,
This is a communication system characterized by the above.

但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置(又は特定の機能を実現する機能モジュール)が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。   However, “system” here refers to a logical collection of a plurality of devices (or functional modules that realize specific functions), and each device or functional module is in a single housing. It does not matter whether or not.

本発明は、自ら電波の発生源を持たないトランスポンダがリーダライタ側からの電波をエネルギ源として受動的に動作する非接触通信システムに関するものであり、例えばトランスポンダは無変調キャリアを受信してデータを重畳させた変調反射波を送出する反射器を搭載し、リーダライタは変調反射波からデータを読み取る反射波読取器で構成される。反射波伝送を利用した通信システムによれば、反射器側ではキャリア発生源が不要であることから、無線LANなどの既存の無線通信技術と比較して、消費電力を格段に削減しながらデータ伝送を行なうことができる。   The present invention relates to a non-contact communication system in which a transponder that does not have its own radio wave generation source operates passively using radio waves from a reader / writer as an energy source. For example, the transponder receives an unmodulated carrier and receives data. A reflector for transmitting the superimposed modulated reflected wave is mounted, and the reader / writer is composed of a reflected wave reader for reading data from the modulated reflected wave. According to a communication system using reflected wave transmission, since no carrier generation source is required on the reflector side, data transmission is performed while dramatically reducing power consumption compared to existing wireless communication technologies such as wireless LAN. Can be performed.

トランスポンダとリーダライタ間でデータ伝送を開始するには、両者の間で接続を確立するための通信シーケンスが必要である。例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどのデータ・ソースとなる端末がトランスポンダとなり、テレビやプリンタなどのホストがリーダライタとなる通信システムでは、ビーコン・インターバルをベースとしてサービス・エントリ・シーケンス(例えば、特願2006−270365号明細書を参照のこと)が有効である。ところが、ホスト機能を自動改札機に搭載する自動改札システムに適用した場合には、トランスポンダ機能を備えた端末には、端末の低消費電力化と、改札を通過する間に円滑に接続を確立しデータ伝送処理を完了させる必要があるが、端末の間欠的な送受信動作による低消費電力化とホストとの接続の即時性は両立し難いという問題がある。   In order to start data transmission between the transponder and the reader / writer, a communication sequence for establishing a connection between them is required. For example, in a communication system in which a terminal serving as a data source such as a digital still camera or a digital video camera serves as a transponder and a host such as a television or printer serves as a reader / writer, a service entry sequence (for example, a beacon interval) (for example, Japanese Patent Application No. 2006-270365 is effective. However, when the host function is applied to an automatic ticket gate system that is installed in an automatic ticket gate, a terminal equipped with a transponder function has low power consumption and a smooth connection is established while passing through the ticket gate. Although it is necessary to complete the data transmission processing, there is a problem that it is difficult to achieve both low power consumption by intermittent transmission / reception operation of the terminal and immediacy of connection with the host.

これに対し、本発明に係る通信システムは、改札口での乗車券のサービスに類するようなアプリケーションを想定し、端末とホストが1対1に限定された状態で低消費電力化と接続の即時性と考慮したサービス・エントリ・シーケンスを備えている。   On the other hand, the communication system according to the present invention assumes an application similar to a ticket service at a ticket gate, and reduces power consumption and immediate connection with a one-to-one terminal and host. Service entry sequence is considered.

端末は、ホストとは接続していない状態では基本的には送受信動作を停止したSleep状態に遷移することができるが、WakeUpインターバル毎に送受信動作が可能なWake期間を設け、間欠的な送受信動作を行なうことによって低消費電力化を図る。   In a state where the terminal is not connected to the host, the terminal can basically transit to the sleep state in which the transmission / reception operation is stopped. However, a wake period in which the transmission / reception operation can be performed is provided for each WakeUp interval, and the intermittent transmission / reception operation is performed. To reduce power consumption.

また、端末は、Wake期間においてホストに対して自己の存在を通知するためのエントリ・フレームの送信を試みるようになっている。これに対し、ホストは、端末とは接続していない状態において、端末から何らかのフレームを受信するまでは無変調キャリアを送信している。したがって、端末は、ホストからの無変調キャリアを受け取ることができるエリアに入ると、エントリ・フレームを反射波として送信することができるので、間欠的な送受信動作を行ないながらも、円滑に接続のための処理を開始して、接続の即時性を確保することができる。   In addition, the terminal attempts to transmit an entry frame for notifying the host of its presence during the Wake period. On the other hand, the host transmits an unmodulated carrier until it receives any frame from the terminal in a state where it is not connected to the terminal. Therefore, the terminal can transmit the entry frame as a reflected wave when entering the area where the unmodulated carrier from the host can be received, so that the terminal can smoothly connect while performing intermittent transmission / reception operations. Thus, it is possible to ensure the immediacy of the connection.

端末は、ホストからの無変調キャリアを利用してエントリ・フレームを送信できたことに応じて、残りのWake期間においてホストからのフレーム受信を試みるようになっている。   The terminal attempts to receive a frame from the host in the remaining Wake period in response to the fact that the entry frame can be transmitted using the unmodulated carrier from the host.

また、ホストは、端末からエントリ・フレームを受信したことに応じて、端末に対して接続要求フレームを送信する。   The host transmits a connection request frame to the terminal in response to receiving the entry frame from the terminal.

ここで、端末は、エントリ・フレームを送信した後の残りのWake期間において前記ホストからのフレームを受信できなかったときには、Sleep期間に入って送受信動作を停止する。一般的なフレーム・フォーマットでは、プリアンブルの後にフレーム同期用のビットが続く。端末は、エントリ・フレームを送信した後のフレーム受信期間において、接続要求フレームのフレーム同期ビットを検出できなかったときには、早々に受信を打ち切ってSleep期間に入ることで、さらに消費電力を低減することができる。   Here, when the terminal cannot receive the frame from the host in the remaining Wake period after transmitting the entry frame, the terminal enters the Sleep period and stops the transmission / reception operation. In a general frame format, a preamble is followed by a bit for frame synchronization. When the terminal cannot detect the frame synchronization bit of the connection request frame in the frame reception period after transmitting the entry frame, the terminal immediately stops reception and enters the sleep period to further reduce power consumption. Can do.

一方、端末は、エントリ・フレームを送信した後のフレーム受信期間においてホストからの接続要求フレームを受信したことにより、通信可能なホストの存在を知ることができる。以後、端末は、ホストとは接続状態に入る。   On the other hand, the terminal can know the presence of a communicable host by receiving the connection request frame from the host during the frame reception period after transmitting the entry frame. Thereafter, the terminal enters a connection state with the host.

この接続状態では、端末からのフレーム送信期間と、ホストからのフレーム送信期間(端末にとってのフレーム受信期間)を交互に設け、フレームの送受信を交互に行なうことができる。ホストは、自らフレームを送信した後の端末によるフレーム送信期間において無変調キャリアを送信し、端末は、この無変調キャリアを利用してフレーム送信を行なう。   In this connection state, a frame transmission period from the terminal and a frame transmission period from the host (a frame reception period for the terminal) can be alternately provided, and frame transmission / reception can be performed alternately. The host transmits an unmodulated carrier in the frame transmission period of the terminal after transmitting the frame itself, and the terminal performs frame transmission using the unmodulated carrier.

例えば、ホストは、エントリ・フレームを受信したことに応じて接続要求フレームを送信した後に、端末がフレームを送信するための無変調波キャリア送信を行なう。また、ホストは、端末からエントリ・フレーム以外のフレームを受信したことに応じて、端末とは接続状態になったと判断して、フレームの送受信を行なう。   For example, after transmitting a connection request frame in response to receiving an entry frame, the host performs unmodulated wave carrier transmission for the terminal to transmit the frame. Further, in response to receiving a frame other than the entry frame from the terminal, the host determines that the terminal is connected and transmits / receives a frame.

本発明によれば、自ら電波の発生源を持たない端末(トランスポンダ)がホスト(リーダライタ)との間で、所定の通信シーケンスを経て互いの存在を認識し接続を円滑に確立することができる、優れた通信システム、並びに通信装置及び通信方法を提供することができる。   According to the present invention, a terminal (transponder) that does not have a radio wave generation source itself can recognize the presence of each other through a predetermined communication sequence with a host (reader / writer) and smoothly establish a connection. An excellent communication system, communication apparatus, and communication method can be provided.

また、本発明によれば、ホスト機能を備えた自動改札機とクレジット機能を備えた端末からなる自動改札システムに適用され、改札口での乗車券のサービスに類するようなアプリケーションにおいて、端末が間欠的な送受信動作により低消費電力化を図りつつ、ホストとの接続の即時性を確保することができる、優れた通信システム、並びに通信装置及び通信方法を提供することができる。   Further, according to the present invention, the terminal is intermittently applied in an application similar to a ticket service at a ticket gate applied to an automatic ticket gate system including an automatic ticket gate having a host function and a terminal having a credit function. It is possible to provide an excellent communication system, communication apparatus, and communication method that can secure immediacy of connection with a host while reducing power consumption by a typical transmission / reception operation.

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。   Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

非接触の通信方法には、静電結合方式、電磁誘導方式、電波通信方式などが挙げられるが、以下では電波通信方式を適用する実施形態を想定し、「バックスキャッタ」とも呼ばれる反射波伝送を行なうものとする。反射波伝送方式は、例えばトランスポンダ(反射器)側からの送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において、低消費電力化を実現することができるという特徴がある。   Non-contact communication methods include electrostatic coupling method, electromagnetic induction method, radio wave communication method, etc., but in the following, assuming the embodiment to apply the radio wave communication method, reflected wave transmission called “backscatter” is performed. Shall be done. The reflected wave transmission method is characterized in that, for example, low power consumption can be realized in a communication mode in which the transmission ratio from the transponder (reflector) side occupies most of the communication.

図1には、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成を模式的に示している。本実施形態に係る通信システムは、図1Aに示す反射波読取器を備えた(リーダライタとしての)ホスト1と、図1Bに示す反射器を備えた(トランスポンダとしての)端末2で構成される。   FIG. 1 schematically shows a configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention. The communication system according to this embodiment includes a host 1 (as a reader / writer) provided with the reflected wave reader shown in FIG. 1A and a terminal 2 (as a transponder) provided with the reflector shown in FIG. 1B. .

まず、ホスト1から端末2へデータ送信する場合について説明する。ホスト1側では、ホスト機能部13から供給される送信データは、制御インターフェース14を介してホスト通信制御機能部22の変調機能部121において変調される。変調信号16は、ミキサ112によりRF機能部11のキャリア発生源111によって生成されたキャリア31に載せられ、さらに電力増幅アンプ113により増幅された後、サーキュレータ117及びアンテナ14を介して、変調波信号31として端末2に送信される。これに対し、端末2のRF機能部21は、変調波信号31を受信するとこれを復調して復調信号25を得る。復調機能部223は復調信号25をデータ復調し、制御インターフェース25を介して端末機能部23に渡す。端末機能部23は、必要に応じて、受信データの保存、画面への表示、ユーザへの受信通達などを行なう。   First, a case where data is transmitted from the host 1 to the terminal 2 will be described. On the host 1 side, transmission data supplied from the host function unit 13 is modulated by the modulation function unit 121 of the host communication control function unit 22 via the control interface 14. The modulation signal 16 is placed on the carrier 31 generated by the carrier generation source 111 of the RF function unit 11 by the mixer 112, further amplified by the power amplification amplifier 113, and then the modulated wave signal via the circulator 117 and the antenna 14. 31 is transmitted to the terminal 2. On the other hand, when receiving the modulated wave signal 31, the RF function unit 21 of the terminal 2 demodulates the signal to obtain a demodulated signal 25. The demodulation function unit 223 demodulates the demodulated signal 25 and passes it to the terminal function unit 23 via the control interface 25. The terminal function unit 23 stores received data, displays it on the screen, and notifies the user of reception as necessary.

続いて、端末2からホスト1へデータ送信する場合について説明する。端末2の端末機能部23から供給される送信データは、通信制御機能部22の変調機能部222によって変調される。RF機能部21のアンテナ・スイッチ211を変調信号26に応じてオン/オフ操作することによって、アンテナ24の負荷インピーダンスを切り替える。このとき、ホスト1側から受信するキャリア31を反射することで得られる変調反射波信号32がホスト1に送信される。これに対し、ホスト1側のRF機能部11は、反射波32を受信すると、低雑音アンプ114により増幅され、さらに直交復調器115でキャリア発生源111からのローカル信号と乗算され、復調信号16を得る。復調信号16は、AGC(Auto Gain Control)116によりゲイン調整が施された後、復調機能部123によってデータ復調され、制御インターフェース14を介してホスト機能部13に渡される。ホスト機能部13は、必要に応じて、受信データの保存や、画面への表示、ユーザへの受信通達などを行なう。   Next, a case where data is transmitted from the terminal 2 to the host 1 will be described. Transmission data supplied from the terminal function unit 23 of the terminal 2 is modulated by the modulation function unit 222 of the communication control function unit 22. The load impedance of the antenna 24 is switched by turning on / off the antenna switch 211 of the RF function unit 21 according to the modulation signal 26. At this time, a modulated reflected wave signal 32 obtained by reflecting the carrier 31 received from the host 1 side is transmitted to the host 1. On the other hand, when the RF function unit 11 on the host 1 side receives the reflected wave 32, it is amplified by the low noise amplifier 114, and further multiplied by the local signal from the carrier generation source 111 by the quadrature demodulator 115 to obtain the demodulated signal 16 Get. The demodulated signal 16 is subjected to gain adjustment by an AGC (Auto Gain Control) 116, demodulated by the demodulation function unit 123, and passed to the host function unit 13 via the control interface 14. The host function unit 13 stores received data, displays it on the screen, and notifies the user of reception as necessary.

また、上述したデータ送受信機能に加え、ホスト1及び端末2に相互で機能するプロトコル機能部121及び221を通信制御機能12及び22に設けることで、ホスト1と端末2の間で接続、切断、などのプロトコル制御が実現される。   Further, in addition to the data transmission / reception function described above, the protocol control units 121 and 221 that mutually function in the host 1 and the terminal 2 are provided in the communication control functions 12 and 22, so that the host 1 and the terminal 2 can be connected, disconnected, Protocol control such as is realized.

反射波伝送を利用した通信システムでは、端末2のRF機能部21にキャリア発生源が不要であるから、低消費にシステムを駆動することができる。また端末2側でのデータ変調をQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)やQAM(Quadrature Amplitude Modulation)といった多値変調することで(例えば、特開2005−136943号公報を参照のこと)、端末2からホスト1の方向(アップリンク)に対し高速通信を実現することができる。但し、ホスト1における変調は、端末2側での検波の容易性を考慮してASK変調が使用されるため、ホスト1から端末2の方向(ダウンリンク)は低データレートとなる。   In a communication system using reflected wave transmission, since no carrier generation source is required for the RF function unit 21 of the terminal 2, the system can be driven with low consumption. Further, data modulation on the terminal 2 side is subjected to multilevel modulation such as QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) or QAM (Quadrature Amplitude Modulation) (for example, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-136944), and the host 2 to the host High-speed communication can be realized in one direction (uplink). However, since the modulation in the host 1 uses ASK modulation in consideration of the ease of detection on the terminal 2 side, the direction from the host 1 to the terminal 2 (downlink) has a low data rate.

図示のシステムでは、ホスト1及び端末2それぞれのプロトコル制御機能部121及び221がプロトコルのシーケンス制御を行なうとともに、シーケンスに応じた通信状態の制御を行なうものとする。また、送信フレーム構成は、特願2006−270365号の図7に示した構成(図10を参照のこと)と同様でよい。   In the illustrated system, it is assumed that the protocol control function units 121 and 221 of the host 1 and the terminal 2 respectively perform protocol sequence control and control of a communication state according to the sequence. The transmission frame configuration may be the same as the configuration shown in FIG. 7 of Japanese Patent Application No. 2006-270365 (see FIG. 10).

図1に示したような反射波伝送方式の通信システムは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどのデータ・ソースとなる端末とテレビやプリンタなどのホスト間での大容量データ伝送アプリケーションのほかにも、改札口での乗車券のサービスに類するようなアプリケーションへの適用が想定される。特に後者の場合には、端末の受信待ち受けにかかる消費電力を抑えつつ、ホストと端末の接続の即時性を損なわないようにする必要がある。   The reflected wave transmission communication system as shown in FIG. 1 is not only used for large-capacity data transmission applications between terminals that are data sources such as digital still cameras and digital video cameras, and hosts such as televisions and printers. Application to an application similar to a ticket service at a ticket gate is assumed. In particular, in the latter case, it is necessary to suppress the power consumption required for the reception waiting of the terminal and not impair the immediacy of the connection between the host and the terminal.

本実施形態では、通信システムは、ホスト1と端末2はお互いの存在を認識するための複数のサービス・エントリ・シーケンスを備えている。   In the present embodiment, the communication system includes a plurality of service entry sequences for allowing the host 1 and the terminal 2 to recognize each other.

第1のサービス・エントリ・シーケンスは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの端末からテレビやプリンタなどのホストに対して静止画や動画のアップロードを行なうアプリケーションを想定し、端末とホストが複数の相手局の中から接続相手を選択して1対1の通信を行なうことを可能にする。第1のサービス・エントリ・シーケンスは特願2006−270365号明細書に記載されたもの(前述)と同様なので、以下では説明を省略する。   The first service entry sequence assumes an application that uploads a still image or video from a terminal such as a digital still camera or a digital video camera to a host such as a television or printer, and the terminal and the host have multiple partners. One-to-one communication can be performed by selecting a connection partner from a station. Since the first service entry sequence is the same as that described in Japanese Patent Application No. 2006-270365 (described above), description thereof will be omitted below.

これに対し、第2のサービス・エントリ・シーケンスは、改札口での乗車券のサービスに類するようなアプリケーションを想定し、端末とホストが1対1に限定された状態で低消費電力化と接続の即時性と考慮したシーケンスである。   On the other hand, the second service entry sequence assumes an application similar to a ticket service at the ticket gate, and reduces power consumption and connection in a state where the terminal and the host are limited to one-to-one. This is a sequence that is considered to be immediate.

図2には、第2のサービス・エントリ・シーケンスにおけるホスト1と端末2のフレーム交換の様子を示している。但し、ホスト1からのフレーム送信期間と端末2からの送信期間の間には、受信フレームに基づいて次の送信を行なうための処理時間を考慮し、所定長のガード・インターバル(端末2の送信期間からホスト1の送信期間へ切り替わる間はガードタイム「Up to Down(U2D)」とし、ホスト1の送信期間から端末2の送信期間へ切り替わる間はガードタイム「Down to Up(D2U)」とする)が設けられる。   FIG. 2 shows how frames are exchanged between the host 1 and the terminal 2 in the second service entry sequence. However, between the frame transmission period from the host 1 and the transmission period from the terminal 2, a processing time for performing the next transmission based on the received frame is taken into consideration, and a guard interval of a predetermined length (transmission of the terminal 2) The guard time “Up to Down (U2D)” is used during the switching from the period to the transmission period of the host 1, and the guard time “Down to Up (D2U)” is used during the switching from the transmission period of the host 1 to the transmission period of the terminal 2. ) Is provided.

ホスト1は、端末2とは接続していない状態では、端末2から反射波(何らかのフレーム)を受けることができるまで、無変調キャリアを送信し反射波を受信する状態(501)にある。言い換えれば、ホスト1が定期的なビーコン・インターバル毎に設けられる一定のエントリ期間だけ無変調キャリアを送信する第1のサービス・エントリ・シーケンス(図7を参照のこと)とは相違する。   In a state where the host 1 is not connected to the terminal 2, the host 1 is in a state (501) of transmitting an unmodulated carrier and receiving a reflected wave until it can receive a reflected wave (some frame) from the terminal 2. In other words, this is different from the first service entry sequence (see FIG. 7) in which the host 1 transmits an unmodulated carrier for a fixed entry period provided at regular beacon intervals.

一方、端末2は、ホスト1とは接続していない状態では基本的には送受信動作を停止したSleep状態に遷移することができるが、WakeUpインターバル(502)毎に、送受信動作が可能なWake期間(503)を設ける。すなわち、WakeUpインターバル(502)毎にWake期間(503)とSleep期間(507)を交互に繰り返す間欠動作により低消費電力化を図ることができる。また、Wake期間では、端末2が送信動作を行なうフレーム送信(Tx)期間と、受信動作を行なうフレーム受信(Rx)期間(505)が所定のガード・インターバルを隔てて交互に設けられる。   On the other hand, the terminal 2 can basically transit to the sleep state in which the transmission / reception operation is stopped in a state in which the terminal 2 is not connected to the host 1, but a wake period in which the transmission / reception operation can be performed at every WakeUp interval (502). (503) is provided. That is, power consumption can be reduced by an intermittent operation in which the Wake period (503) and the Sleep period (507) are alternately repeated every WakeUp interval (502). In the Wake period, a frame transmission (Tx) period in which the terminal 2 performs a transmission operation and a frame reception (Rx) period (505) in which a reception operation is performed are alternately provided with a predetermined guard interval.

ホスト1との接続が確立していない状態では、端末2は、Wake期間のうち最初のフレーム送信期間(504)において、ホスト1に対して自己の存在を認識させるためのエントリ・フレームの送信を試みる。ホスト1は、端末2との接続が確立していない状態(端末2から何らかのフレームを受けることができるまでの間)は無変調キャリアを送出し続けている。したがって、端末2は、ホスト1からの無変調キャリアを受け取ることができるエリアに入ると、エントリ期間(504)においてエントリ・フレームを反射波として送信することができる。そして、端末2は、ガード・インターバルを経て続くフレーム受信期間(505)では、ホスト1からのASK変調波からなるフレーム受信を試みる。   In a state in which the connection with the host 1 is not established, the terminal 2 transmits an entry frame for making the host 1 recognize its existence in the first frame transmission period (504) in the Wake period. Try. The host 1 continues to send an unmodulated carrier while the connection with the terminal 2 is not established (until some frame can be received from the terminal 2). Therefore, when the terminal 2 enters an area where the unmodulated carrier from the host 1 can be received, the terminal 2 can transmit the entry frame as a reflected wave in the entry period (504). The terminal 2 tries to receive a frame composed of an ASK modulated wave from the host 1 in a frame reception period (505) that continues through the guard interval.

ホスト1は、エントリ・フレームを受信すると、通信可能な端末2の存在を知り、端末2に接続要求フレーム(506)をASK変調波で送信する。   When the host 1 receives the entry frame, the host 1 knows the existence of the communicable terminal 2 and transmits a connection request frame (506) to the terminal 2 using the ASK modulated wave.

ここで、端末2は、エントリ期間(504)に続くフレーム受信期間(505)で接続要求フレーム(506)を受信することができなければ、Sleep期間(507)に入り、送受信動作を停止する。端末2は、受信期間(505)において接続要求フレームのフレーム同期ビットを検出できなかったときには、早々に受信を打ち切ってSleep期間(507)に入ることで、さらに消費電力を低減することができる。   Here, if the terminal 2 cannot receive the connection request frame (506) in the frame reception period (505) following the entry period (504), the terminal 2 enters the sleep period (507) and stops the transmission / reception operation. When the terminal 2 cannot detect the frame synchronization bit of the connection request frame in the reception period (505), the terminal 2 can immediately stop the reception and enter the sleep period (507), thereby further reducing power consumption.

端末2は、Sleep期間(507)を経て再びWake期間になると、上述と同様にエントリ・フレームの送出を試みる。以後、端末2は、ホスト1から接続要求フレームを受信することができるまで、上述したようなWakeUpインターバル(502)毎の動作を繰り返して行なう。   When the terminal 2 enters the Wake period again after the Sleep period (507), the terminal 2 tries to transmit the entry frame in the same manner as described above. Thereafter, the terminal 2 repeats the operation for each WakeUp interval (502) as described above until the connection request frame can be received from the host 1.

そして、端末2は、続くWake期間内のエントリ期間においてエントリ・フレームを送信した後に、ガード・インターバルを経て設けられる受信期間でホスト1からの接続要求フレームを受信することで、通信可能なホスト1の存在を知ることができる。以後、端末2は、ホスト1とは接続状態になって、フレーム送信期間とフレーム受信期間を交互に設け、フレームの送受信を交互に行なう。   Then, after transmitting the entry frame in the entry period within the subsequent Wake period, the terminal 2 receives the connection request frame from the host 1 in the reception period provided through the guard interval, thereby enabling communication with the host 1 Can know the existence of Thereafter, the terminal 2 is connected to the host 1 and alternately provides frame transmission periods and frame reception periods, and performs frame transmission / reception alternately.

ホスト1は、接続要求フレーム(506)を送信した後、再び反射波受信(無変調波キャリア送信)状態になる。ホスト1は、もしエントリ・フレームを受信したら、前述の接続要求フレームの送信と反射波受信(端末がフレームを送信するための無変調波キャリア送信)を繰り返す。また、端末2から受信したフレームがエントリ・フレーム以外であれば、端末2とは接続状態になったと判断し、フレームの送受信を行なう。例えば改札口での乗車券のサービスに類するようなアプリケーションにおいては、「存在確認」、「認証」、「データ読み出し」、「判定」、「書き込み」、「確認」などのための一連のフレーム交換がホスト1と端末2の間で行なわれる。   After transmitting the connection request frame (506), the host 1 enters the reflected wave reception (non-modulated wave carrier transmission) state again. If the host 1 receives the entry frame, the host 1 repeats the connection request frame transmission and the reflected wave reception (unmodulated wave carrier transmission for the terminal to transmit the frame). If the frame received from the terminal 2 is other than the entry frame, it is determined that the terminal 2 is connected, and the frame is transmitted / received. For example, in an application similar to a ticket service at the ticket gate, a series of frame exchanges for “existence confirmation”, “authentication”, “data read”, “judgment”, “write”, “confirmation”, etc. Between the host 1 and the terminal 2.

接続状態では、端末2からのフレーム送信期間と、ホスト1からのフレーム送信期間(端末2にとってのフレーム受信期間)が交互に設けられる。ホスト1は、自らフレームを送信した後の端末2によるフレーム送信期間において、無変調キャリアを送信する。そして、端末2は、この無変調キャリアを利用してフレーム送信を行なうことができる。   In the connected state, a frame transmission period from the terminal 2 and a frame transmission period from the host 1 (a frame reception period for the terminal 2) are alternately provided. The host 1 transmits an unmodulated carrier in the frame transmission period by the terminal 2 after transmitting the frame itself. The terminal 2 can perform frame transmission using this unmodulated carrier.

上述したように、ホスト1は端末2と接続していない状態では無変調キャリアを送出し続けているので、端末2は、ホスト1からの無変調キャリアが届くエリアに入るとエントリ・フレームを送信して接続のための手順を速やかに開始することができ、これによってホストとの接続の即時性を確保することができる訳である。   As described above, since the host 1 continues to transmit the unmodulated carrier when not connected to the terminal 2, the terminal 2 transmits the entry frame when entering the area where the unmodulated carrier from the host 1 arrives. Thus, the procedure for connection can be started immediately, thereby ensuring the immediacy of the connection with the host.

なお、端末2は、端末機能部23によって制御インターフェース25経由で第1のサービス・エントリ・シーケンス又は第2のサービス・エントリ・シーケンスのどちらを選択するか制御される。あるいはE2PROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)などの不揮発性メモリを有し、当該無線通信システムを起動する際にこのメモリ上に書かれた値を読み出し、決定するようにしてもよい。 The terminal 2 is controlled by the terminal function unit 23 to select the first service entry sequence or the second service entry sequence via the control interface 25. Alternatively, a non-volatile memory such as E 2 PROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) may be provided, and a value written on this memory may be read and determined when the wireless communication system is activated.

図3には、図1に示した通信システムにおけるサービス・エントリ・シーケンスを示している。端末2は、エントリ・フレームを送信して、自局の存在を報知する(a)。これに対し、エントリ・フレームを受信したホスト1は、接続要求フレームを送信して、端末に端末の存在を確認したことを知らせるとともに、接続を開始するための要求を行なう(b)。   FIG. 3 shows a service entry sequence in the communication system shown in FIG. The terminal 2 transmits an entry frame to notify the presence of its own station (a). On the other hand, the host 1 that has received the entry frame transmits a connection request frame to inform the terminal that the existence of the terminal has been confirmed, and makes a request for starting the connection (b).

また、図4には、図1に示した通信システムにおいて、サービス・エントリ・シーケンス制御を行なうためのホスト1の状態遷移図を示している。   FIG. 4 shows a state transition diagram of the host 1 for performing service entry sequence control in the communication system shown in FIG.

ホスト1のプロトコル制御部121は、電源投入後に待機状態(700)にあり、ホスト機能部13からエントリ・フレームの受信要求を受ける。プロトコル制御部121は、エントリ・フレーム受信要求に従って、RF機能部11の通信周波数チャネルを設定し、接続中状態(701)に遷移する。   The protocol control unit 121 of the host 1 is in a standby state (700) after power-on, and receives an entry frame reception request from the host function unit 13. The protocol control unit 121 sets the communication frequency channel of the RF function unit 11 in accordance with the entry frame reception request, and transitions to the connected state (701).

接続中状態(701)では、端末2からのエントリ・フレームを受信待ち受けし、エントリ・フレームを受信したら接続要求フレームを送信する状態である。図5には、接続中状態(701)におけるホスト1の送受信ステートの遷移図を示している。接続中状態(701)では、ホスト1の送受信ステートは受信状態(800)から開始される。受信状態(800)では、ホスト1は、無変調キャリアを送出し続ける。   In the connected state (701), an entry frame from the terminal 2 is waited for reception, and when an entry frame is received, a connection request frame is transmitted. FIG. 5 shows a transition diagram of the transmission / reception state of the host 1 in the connected state (701). In the connected state (701), the transmission / reception state of the host 1 starts from the reception state (800). In the reception state (800), the host 1 continues to transmit unmodulated carriers.

ホスト1は、受信状態(800)でエントリ・フレームを受信すると、ガードタイムU2D状態(801)でガードタイムUp to Down時間だけ経過を待ち、その後は送信状態(802)に遷移する。   When the host 1 receives the entry frame in the reception state (800), it waits for the guard time Up to Down time in the guard time U2D state (801), and then transitions to the transmission state (802).

ホスト1は、送信状態(802)では、受信状態(800)で受けたエントリ・フレームの送信元である端末2を宛先として、接続要求フレームを送信する。この接続要求フレームの送信が完了すると、ホスト1は、ガードタイムD2U状態(803)でガードタイムDown to Up時間だけ経過を待った後、再び受信状態(800)に遷移する。   In the transmission state (802), the host 1 transmits a connection request frame to the terminal 2 that is the transmission source of the entry frame received in the reception state (800). When the transmission of this connection request frame is completed, the host 1 waits for the guard time Down to Up time in the guard time D2U state (803), and then transitions to the reception state (800) again.

ホスト1は、接続中状態(701)の受信状態(800)において、接続要求フレームの送信先であった端末2から自局宛てのフレームを受けると、接続状態(702)へ遷移し、端末2とのデータ・フレームの交換が可能になる。   When the host 1 receives a frame addressed to itself from the terminal 2 that is the transmission destination of the connection request frame in the reception state (800) in the connection state (701), the host 1 transits to the connection state (702), and the terminal 2 Exchange of data frames with.

また、図1に示した通信システムにおいて、サービス・エントリ・シーケンス制御を行なうための状態遷移図は、図4に示したホスト1側の状態遷移図と同様に表される。   Further, in the communication system shown in FIG. 1, the state transition diagram for performing the service entry sequence control is represented in the same manner as the state transition diagram on the host 1 side shown in FIG.

端末2のプロトコル制御部221は、電源投入後に待機状態(700)にあり、端末機能部23からエントリ送信要求を受ける。プロトコル制御部221は、エントリ送信要求に従い、WakeUpインターバルの長さと、このWakeUpインターバル内において送受信動作を行なうWake期間と送受信動作を停止したSleep期間との割合を設定して、接続中状態(701)に遷移する。   The protocol control unit 221 of the terminal 2 is in a standby state (700) after the power is turned on, and receives an entry transmission request from the terminal function unit 23. In accordance with the entry transmission request, the protocol control unit 221 sets the length of the WakeUp interval and the ratio between the Wake period in which transmission / reception operation is performed and the Sleep period in which transmission / reception operation is stopped within this WakeUp interval, and the connected state (701) Transition to.

接続中状態(701)は、間欠的なWake期間を利用して、エントリ・フレームの送信を行なうとともに、ホストから接続要求フレームの受信を待機する状態である。図6には、接続中状態(701)における端末2の送受信ステートの遷移図を示している。接続中状態(701)では、端末2の送受信ステートは送信状態(900)から開始される(ホスト1の送受信ステートが受信状態から開始されるのと対称的である)。   The connected state (701) is a state in which an entry frame is transmitted using an intermittent Wake period and reception of a connection request frame from the host is awaited. FIG. 6 shows a transition diagram of the transmission / reception state of the terminal 2 in the connected state (701). In the connected state (701), the transmission / reception state of the terminal 2 starts from the transmission state (900) (symmetric with the transmission / reception state of the host 1 starting from the reception state).

端末2は、送信状態(900)でエントリ・フレームを送信すると、ガードタイムU2D状態(901)でガードタイムUp to Down時間だけ経過を待ち、その後受信状態(902)に遷移する。   When the terminal 2 transmits the entry frame in the transmission state (900), it waits for the guard time Up to Down time in the guard time U2D state (901), and then transitions to the reception state (902).

端末2は、接続中状態(701)の受信状態(902)において、ホスト1から自局宛ての接続要求フレームを受信すると、接続状態(702)へ遷移する。また、送受信ステートはガードタイムD2U状態(903)でガードタイムDown to Up時間だけ経過を待ってから、送信状態(900)に遷移して、受信状態(902)で受けた接続要求フレームの送信元であるホスト1を宛先とするフレームの交換が可能になる。   When the terminal 2 receives a connection request frame addressed to itself from the host 1 in the reception state (902) of the connection state (701), the terminal 2 transits to the connection state (702). The transmission / reception state is the guard time D2U state (903), waits for the guard time Down to Up time to elapse, then transitions to the transmission state (900), and the transmission source of the connection request frame received in the reception state (902) It is possible to exchange frames with the host 1 as the destination.

一方、端末2は、接続中状態(701)の受信状態(902)において、フレーム同期ビットを受信すべき時刻までに受信できない、あるいは、ヘッダにビット誤りがある、あるいは、自局宛のフレームではない、あるいは、接続要求フレームではない、のうちいずれかのイベントが発生した場合には、その時点で受信を打ち切り、Sleep状態(904)に遷移する。また、端末2は、フレーム同期ビットを受信すべき時刻までに受信し、ヘッダにビット誤りがなく、自局宛てのフレームであり、接続要求フレームであったとしても、データにビット誤りがある場合にも、Sleep状態(904)に遷移する。   On the other hand, in the reception state (902) of the connected state (701), the terminal 2 cannot receive the frame synchronization bit by the time to receive it, or there is a bit error in the header, or in the frame addressed to itself. If any event occurs, that is, there is no connection request frame, the reception is aborted at that time, and the state transits to the sleep state (904). Also, the terminal 2 receives the frame synchronization bit by the time when it should be received, there is no bit error in the header, it is a frame addressed to itself, and there is a bit error in the data even if it is a connection request frame In addition, the state transits to the sleep state (904).

そして、端末2は、次のWake期間のタイミングが到来するとSleep状態(904)を抜け、送信状態(900)で再びエントリ・フレームの送信を行なう。   When the timing of the next Wake period arrives, the terminal 2 exits the sleep state (904) and transmits the entry frame again in the transmission state (900).

ここで、第1のサービス・エントリ・シーケンスにおいて端末2が間欠的な送受信動作を行なう場合(図9を参照のこと)と、第2のサービス・エントリ・シーケンスにおいて端末2が間欠的な送受信動作を行なう場合(図2を参照のこと)の、ホストとの接続の即時性について比較してみる。但し、ビーコン・フレーム、接続要求フレーム、エントリ・フレームのフレーム長はいずれも200マイクロ秒、ガード・インターバルはUp to Down、Down to Upとも50マイクロ秒とする。   Here, when the terminal 2 performs an intermittent transmission / reception operation in the first service entry sequence (see FIG. 9), the terminal 2 performs an intermittent transmission / reception operation in the second service entry sequence. Compare the immediacy of the connection with the host when doing (see Figure 2). However, the frame lengths of the beacon frame, the connection request frame, and the entry frame are all 200 microseconds, and the guard intervals are 50 microseconds for both Up to Down and Down to Up.

図2に示した第2のサービス・エントリ・シーケンスでは、端末2のフレーム受信期間505の長さは接続要求フレームを受信できれば十分なので200マイクロ秒となる (実際には、所定のマージンαを設けて200マイクロ秒+αとなるが、ここではマージンを考慮しない)。WakeUpインターバル502を50ミリ秒とするならば、WakeUpインターバルに対する受信区間の比率は0.4%となる。端末2がホスト1と通信可能なエリアにおらず、接続要求フレームのフレーム同期ビットを検出できないような状況では、フレーム受信期間505を早々に打ち切り、その分だけSleep期間507を延ばすことができるので上記の比率をさらに下げることができ、消費電力を一層低減することができる。   In the second service entry sequence shown in FIG. 2, the length of the frame reception period 505 of the terminal 2 is 200 microseconds as long as it can receive the connection request frame (in practice, a predetermined margin α is provided). 200 microseconds + α, but no margin is considered here). If the WakeUp interval 502 is 50 milliseconds, the ratio of the reception interval to the WakeUp interval is 0.4%. In a situation where the terminal 2 is not in an area where communication with the host 1 is possible and the frame synchronization bit of the connection request frame cannot be detected, the frame reception period 505 can be quickly terminated and the sleep period 507 can be extended accordingly. The above ratio can be further reduced, and power consumption can be further reduced.

これに対し、図9に示した第1のサービス・エントリ・シーケンスにおいて、ホストが最も短くできるビーコン・インターバル長はビーコン・フレーム長+ガード・インターバル(Down to Up)+エントリ・フレーム長+ガード・インターバル(Up to Down)であり、前述の条件により500マイクロ秒となる。ビーコン受信待ち受け期間402の間に端末が少なくとも1度ビーコン・フレームを受信できるようにするためには(前述)、ビーコン受信待ち受け期間402はビーコン・インターバルに等しい500マイクロ秒となる。第2のサービス・エントリ・シーケンスと同様にしてWakeUpインターバル401を50ミリ秒とするならば、WakeUpインターバルに対する受信区間の比率は1%となる。また、第2のサービス・エントリ・シーケンスと同等の比率0.4%にするためには、送受信停止期間403を125ミリ秒にしなければならなくなり、接続の即時性が悪化する。   On the other hand, in the first service entry sequence shown in FIG. 9, the beacon interval length that the host can make the shortest is beacon frame length + guard interval (Down to Up) + entry frame length + guard. The interval (Up to Down) is 500 microseconds under the above-described conditions. In order to allow the terminal to receive a beacon frame at least once during the beacon reception waiting period 402 (as described above), the beacon reception waiting period 402 is 500 microseconds equal to the beacon interval. If the WakeUp interval 401 is set to 50 milliseconds in the same manner as in the second service entry sequence, the ratio of the reception interval to the WakeUp interval is 1%. Further, in order to set the ratio to 0.4% equivalent to the second service entry sequence, the transmission / reception stop period 403 must be set to 125 milliseconds, and the immediacy of the connection deteriorates.

以上のように、反射波伝送方式の通信システムを改札口での乗車券のサービスに類するようなアプリケーションにおいては、第2のサービス・エントリ・シーケンスの方が適切であることが分かる。   As described above, it can be understood that the second service entry sequence is more appropriate for an application in which a reflected wave transmission type communication system is similar to a ticket service at a ticket gate.

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。   The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiment without departing from the gist of the present invention.

本明細書では、トランスポンダが反射器となるとともにリーダライタが反射波読取器となる反射波伝送を行なう通信システムに適用した実施形態を中心に説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。例えば、静電結合方式や電磁誘導方式など、自ら電波の発生源を持たないトランスポンダがリーダライタと非接触によりデータ伝送動作を行なうさまざまな通信システムにも同様に適用することができる。   In the present specification, the embodiment applied to a communication system that performs reflected wave transmission in which the transponder serves as a reflector and the reader / writer serves as a reflected wave reader has been mainly described. However, the gist of the present invention is not limited thereto. It is not something. For example, the present invention can be similarly applied to various communication systems such as an electrostatic coupling method and an electromagnetic induction method in which a transponder that does not have its own radio wave generation source performs a data transmission operation without contact with a reader / writer.

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。   In short, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the description of the present specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims should be taken into consideration.

図1Aは、本発明の一実施形態に係る通信システムにおけるホスト1の構成を模式的に示した図である。FIG. 1A is a diagram schematically showing a configuration of a host 1 in a communication system according to an embodiment of the present invention. 図1Bは、本発明の一実施形態に係る通信システムにおける端末2の構成を模式的に示した図である。FIG. 1B is a diagram schematically showing the configuration of the terminal 2 in the communication system according to the embodiment of the present invention. 図2は、図1に示した通信システムの改札口での乗車券のサービスに類するようなアプリケーションを想定したときのサービス・エントリ・シーケンスにおけるホストと端末間のフレーム交換の様子を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing how frames are exchanged between a host and a terminal in a service entry sequence when an application similar to a ticket service at the ticket gate of the communication system shown in FIG. 1 is assumed. is there. 図3は、図1に示した通信システムにおけるサービス・エントリ・シーケンスを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a service entry sequence in the communication system shown in FIG. 図4は、図1に示した通信システムにおいて、サービス・エントリ・シーケンス制御を行なうためのホスト1の状態遷移図である。FIG. 4 is a state transition diagram of the host 1 for performing service entry sequence control in the communication system shown in FIG. 図5は、接続中状態(701)におけるホスト1の送受信ステートの遷移図である。FIG. 5 is a transition diagram of the transmission / reception state of the host 1 in the connected state (701). 図6は、接続中状態(701)における端末2の送受信ステートの遷移図である。FIG. 6 is a transition diagram of the transmission / reception state of the terminal 2 in the connected state (701). 図7は、ホストと端末間で行なわれるサービス・エントリ・シーケンスの一例を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a service entry sequence performed between the host and the terminal. 図8は、ホストと端末間において、図7に示したサービス・エントリ・シーケンスを利用して通信動作を開始する際のシーケンスを示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a sequence when a communication operation is started between the host and the terminal using the service entry sequence shown in FIG. 図9は、図7〜図8に示したサービス・エントリ・シーケンスにより端末とホストが接続を確立する反射波伝送システムにおいて、端末が間欠的に受信待ち受け動作を行なう様子を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which a terminal intermittently performs a reception waiting operation in a reflected wave transmission system in which a terminal and a host establish a connection by the service entry sequence illustrated in FIGS. 7 to 8. 図10は、ホスト1と端末2間で交換されるフレーム・フォーマット例を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a frame format exchanged between the host 1 and the terminal 2.

符号の説明Explanation of symbols

1…ホスト
11…RF機能部
111…キャリア発生源
112…ミキサ
113…電力増幅アンプ
114…低雑音アンプ
115…直交復調器
116…AGC
117…サーキュレータ
12…通信制御機能部
121…プロトコル制御部
122…変調機能部
123…復調機能部
13…ホスト機能部
14…アンテナ
2…端末
21…RF機能部
211…アンテナ・スイッチ
212…アンテナ負荷インピーダンス
213…バンドパス・フィルタ(BPF)
214…ASK検波部
22…通信制御機能部
221…プロトコル制御部
222…変調機能部
223…復調機能部
23…端末機能部
24…アンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Host 11 ... RF functional part 111 ... Carrier generation source 112 ... Mixer 113 ... Power amplification amplifier 114 ... Low noise amplifier 115 ... Quadrature demodulator 116 ... AGC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 117 ... Circulator 12 ... Communication control function part 121 ... Protocol control part 122 ... Modulation function part 123 ... Demodulation function part 13 ... Host function part 14 ... Antenna 2 ... Terminal 21 ... RF function part 211 ... Antenna switch 212 ... Antenna load impedance 213: Band pass filter (BPF)
214 ... ASK detection unit 22 ... Communication control function unit 221 ... Protocol control unit 222 ... Modulation function unit 223 ... Demodulation function unit 23 ... Terminal function unit 24 ... Antenna

Claims (21)

自ら電波の発生源を持たないトランスポンダ機能を備えた端末がリーダライタ機能を備えたホストとの間でデータ伝送を行なう通信システムであって、
前記ホストは、前記端末とは接続していない状態において、前記端末から何らかのフレームを受信するまでは無変調キャリアを送信し、
前記端末は、前記ホストとは接続していない状態において、所定のWakeUpインターバル毎に送受信動作を行なうWake期間と送受信動作を停止するSleep期間を設けるとともに、Wake期間において、前記ホストに対して自己の存在を通知するためのエントリ・フレームの送信を試みる、
ことを特徴とする通信システム。
A communication system in which a terminal having a transponder function that does not have its own radio wave generation source performs data transmission with a host having a reader / writer function,
The host transmits an unmodulated carrier until it receives any frame from the terminal in a state where it is not connected to the terminal,
In a state in which the terminal is not connected to the host, the terminal provides a Wake period in which transmission / reception operation is performed every predetermined WakeUp interval and a Sleep period in which the transmission / reception operation is stopped. In the Wake period, the terminal Attempt to send an entry frame to announce its existence,
A communication system characterized by the above.
前記端末は、前記ホストからの無変調キャリアを利用してエントリ・フレームを送信できたことに応じて、残りのWake期間において前記ホストからのフレーム受信を試みる、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
The terminal attempts to receive a frame from the host in the remaining Wake period in response to the fact that an entry frame can be transmitted using an unmodulated carrier from the host.
The communication system according to claim 1.
前記ホストは、前記端末からエントリ・フレームを受信したことに応じて、前記端末に対して接続要求フレームを送信する、
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。
In response to receiving an entry frame from the terminal, the host transmits a connection request frame to the terminal.
The communication system according to claim 2.
前記端末は、エントリ・フレームを送信した後の残りのWake期間において前記ホストからの接続要求フレームを受信できなかったときには、Sleep期間に入って送受信動作を停止する、
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。
When the terminal fails to receive a connection request frame from the host in the remaining Wake period after transmitting the entry frame, the terminal enters a Sleep period and stops transmission / reception operations.
The communication system according to claim 2.
前記ホストと前記端末間で交換されるフレーム・フォーマットではプリアンブルの後にフレーム同期用のビットが続き、
前記端末は、エントリ・フレームを送信した後のフレーム受信期間において、接続要求フレームのフレーム同期ビットを検出できなかった時点でフレーム受信を打ち切ってSleep期間に入る、
ことを特徴とする請求項4に記載の通信システム。
In a frame format exchanged between the host and the terminal, a preamble is followed by a bit for frame synchronization,
In the frame reception period after transmitting the entry frame, the terminal stops frame reception at the time when the frame synchronization bit of the connection request frame cannot be detected, and enters the Sleep period.
The communication system according to claim 4.
前記端末は、エントリ・フレームを送信した後のフレーム受信期間において前記ホストからの接続要求フレームを受信したことによって前記ホストと通信可能であることを認識して接続状態となる、
ことを特徴とする請求項3に記載の通信システム。
The terminal recognizes that it can communicate with the host by receiving a connection request frame from the host in a frame reception period after transmitting an entry frame, and enters a connection state.
The communication system according to claim 3.
前記接続状態では、前記端末からのフレーム送信期間と、前記ホストからのフレーム送信期間(前記端末にとってのフレーム受信期間)を交互に設け、
前記ホストは自らフレームを送信した後の前記端末によるフレーム送信期間において無変調キャリアを送信し、前記端末は該無変調キャリアを利用してフレーム送信を行なう、
ことを特徴とする請求項6に記載の通信システム。
In the connected state, a frame transmission period from the terminal and a frame transmission period from the host (frame reception period for the terminal) are alternately provided,
The host transmits an unmodulated carrier in a frame transmission period by the terminal after transmitting a frame by itself, and the terminal performs frame transmission using the unmodulated carrier.
The communication system according to claim 6.
前記ホストは、エントリ・フレームを受信したことに応じて接続要求フレームを送信した後に、前記端末がフレームを送信するための無変調波キャリア送信を行なう、
ことを特徴とする請求項7に記載の通信システム。
The host performs unmodulated wave carrier transmission for the terminal to transmit a frame after transmitting a connection request frame in response to receiving the entry frame.
The communication system according to claim 7.
前記ホストは、前記端末からエントリ・フレーム以外のフレームを受信したことに応じて、端末とは接続状態になったと判断して、フレームの送受信を行なう、
ことを特徴とする請求項7に記載の通信システム。
In response to receiving a frame other than an entry frame from the terminal, the host determines that the terminal is in a connected state, and transmits and receives frames.
The communication system according to claim 7.
リーダライタ機能を備えたホストとして動作して、自ら電波の発生源を持たないトランスポンダ機能を備えた端末との間でデータ伝送を行なう通信装置であって、
前記端末に対して変調信号からなるフレームの送信処理を行なう送信手段と、
無変調キャリアを送出するとともに、前記端末が該無変調キャリアを利用して送信するフレームの受信処理を行なう受信手段と、
上位層プロトコルからの要求に応じて前記端末との接続並びにフレーム交換に関する動作を制御するプロトコル制御手段を備え、
前記プロトコル制御手段は、待機状態と、無変調キャリアを送出して前記端末からのエントリ・フレームを受信待ちする接続中状態と、前記端末とデータ・フレームの交換が可能な接続状態間の遷移を制御する、
ことを特徴とする通信装置。
A communication device that operates as a host having a reader / writer function and performs data transmission with a terminal having a transponder function that does not have a radio wave generation source.
Transmitting means for performing transmission processing of a frame composed of a modulated signal to the terminal;
A receiving means for transmitting a non-modulated carrier and for receiving a frame transmitted by the terminal using the non-modulated carrier;
Protocol control means for controlling operations related to connection and frame exchange with the terminal in response to a request from an upper layer protocol,
The protocol control means transitions between a standby state, a connected state in which an unmodulated carrier is sent and an entry frame is received from the terminal, and a connection state in which data frames can be exchanged with the terminal. Control,
A communication device.
前記プロトコル制御手段は、前記接続中状態において前記端末からエントリ・フレームを受信したことに応じて、前記端末に対して接続要求フレームを送信する、
ことを特徴とする請求項10に記載の通信装置。
The protocol control means transmits a connection request frame to the terminal in response to receiving an entry frame from the terminal in the connected state.
The communication apparatus according to claim 10.
前記プロトコル制御手段は、前記接続中状態において、前記端末に対して接続要求フレームを送信した後、無変調キャリアを送出して前記端末からのフレームを受信待ちする、
ことを特徴とする請求項11に記載の通信装置。
The protocol control means transmits a connection request frame to the terminal in the connected state, then sends an unmodulated carrier and waits to receive a frame from the terminal.
The communication device according to claim 11.
前記プロトコル制御手段は、前記接続中状態において、接続要求フレームの送信先となる前記端末からフレームを受信したことに応じて、前記接続状態に移行させる、
ことを特徴とする請求項12に記載の通信装置。
The protocol control means shifts to the connected state in response to receiving a frame from the terminal that is a transmission destination of a connection request frame in the connected state.
The communication device according to claim 12.
前記プロトコル制御手段は、前記接続状態において、前記端末からのフレーム送信期間と、前記ホストからのフレーム送信期間(前記端末にとってのフレーム受信期間)を交互に設け、自らフレームを送信した後の前記端末によるフレーム送信期間において無変調キャリアを送信する、
ことを特徴とする請求項10に記載の通信装置。
In the connected state, the protocol control means alternately provides a frame transmission period from the terminal and a frame transmission period from the host (frame reception period for the terminal), and the terminal after transmitting the frame itself Transmit unmodulated carrier in the frame transmission period by
The communication apparatus according to claim 10.
リーダライタ機能を備えたホストとして動作して、自ら電波の発生源を持たないトランスポンダ機能を備えた端末との間でデータ伝送を行なうための通信方法であって、
無変調キャリアを送出して前記端末からのエントリ・フレームを受信待ちするステップと、
前記端末からエントリ・フレームを受信したことに応じて、前記端末に対して接続要求フレームを送信するステップと、
接続要求フレームを送信した後、無変調キャリアを送出して前記端末からのフレームを受信待ちするステップと、
接続要求フレームの送信先となる前記端末からフレームを受信したことに応じて、前記端末とデータ・フレームの交換が可能な接続状態となるステップを備え、
前記接続状態では、前記端末からのフレーム送信期間と、前記ホストからのフレーム送信期間(前記端末にとってのフレーム受信期間)を交互に設け、自らフレームを送信した後の前記端末によるフレーム送信期間において無変調キャリアを送信する、
ことを特徴とする通信方法。
A communication method for performing data transmission with a terminal having a transponder function that operates as a host having a reader / writer function and does not have a radio wave generation source.
Sending an unmodulated carrier and waiting to receive an entry frame from the terminal;
In response to receiving an entry frame from the terminal, transmitting a connection request frame to the terminal;
After transmitting a connection request frame, sending a non-modulated carrier and waiting to receive a frame from the terminal;
In response to receiving a frame from the terminal that is a transmission destination of a connection request frame, the step of entering a connection state capable of exchanging data frames with the terminal,
In the connected state, a frame transmission period from the terminal and a frame transmission period from the host (frame reception period for the terminal) are alternately provided, and there is no frame transmission period by the terminal after transmitting the frame itself. Send modulated carrier,
A communication method characterized by the above.
自ら電波の発生源を持たないトランスポンダ機能を備えた端末として動作して、リーダライタ機能を備えたホストとの間でデータ伝送を行なう通信装置であって、
前記ホストからの無変調キャリアを利用してフレーム送信処理を行なう送信手段と、
前記ホストから送信された変調信号からなるフレームの受信処理を行なう受信手段と、
上位層プロトコルからの要求に応じて前記ホストとの接続並びにフレーム交換に関する動作を制御するプロトコル制御手段を備え、
前記プロトコル制御手段は、待機状態と、所定のWakeUpインターバル毎に送受信動作を行なうWake期間と送受信動作を停止するSleep期間を設けて間欠的な送受信動作を行なう接続中状態と、前記ホストとデータ・フレームの交換が可能な接続状態間の遷移を制御する、
ことを特徴とする通信装置。
A communication device that operates as a terminal having a transponder function that does not have a radio wave source by itself and performs data transmission with a host having a reader / writer function,
Transmission means for performing frame transmission processing using an unmodulated carrier from the host;
Receiving means for receiving a frame composed of a modulated signal transmitted from the host;
Protocol control means for controlling connection with the host and frame exchange in response to a request from an upper layer protocol,
The protocol control means includes a standby state, a wake period during which transmission / reception operations are performed every predetermined WakeUp interval, and a connection state during which intermittent transmission / reception operations are performed with a sleep period during which transmission / reception operations are stopped, Control transitions between connection states where frames can be exchanged,
A communication device.
前記プロトコル制御手段は、前記接続中状態では、Wake期間において、エントリ・フレームの送信を試みた後、前記ホストから接続要求フレームの受信を待機する、
ことを特徴とする請求項16に記載の通信装置。
In the connected state, the protocol control means waits for reception of a connection request frame from the host after attempting to transmit an entry frame in a Wake period.
The communication apparatus according to claim 16.
前記プロトコル制御手段は、前記接続中状態のWake期間において、エントリ・フレームの送信を行なった後に、前記ホストから接続要求フレームを受信したことに応じて、前記接続状態へ移行させる、
ことを特徴とする請求項17に記載の通信装置。
The protocol control means shifts to the connection state in response to receiving a connection request frame from the host after transmitting an entry frame in the Wake period in the connection state.
The communication device according to claim 17.
前記プロトコル制御手段は、前記接続状態において、前記端末からのフレーム送信期間と、前記ホストからのフレーム送信期間(前記端末にとってのフレーム受信期間)を交互に設ける、
ことを特徴とする請求項16に記載の通信装置。
The protocol control means alternately provides a frame transmission period from the terminal and a frame transmission period from the host (frame reception period for the terminal) in the connected state.
The communication apparatus according to claim 16.
前記プロトコル制御手段は、前記接続中状態でエントリ・フレームを送信した後の前記ホストから接続要求フレームの受信待ちの期間において、接続要求フレームを成功裏に受信できなかったときに、Sleep期間に入る、
ことを特徴とする請求項17に記載の通信装置。
The protocol control means enters a sleep period when the connection request frame is not successfully received in the period of waiting to receive a connection request frame from the host after transmitting an entry frame in the connected state. ,
The communication device according to claim 17.
自ら電波の発生源を持たないトランスポンダ機能を備えた端末として動作して、リーダライタ機能を備えたホストとの間でデータ伝送を行なうための通信方法であって、所定のWakeUpインターバル毎に送受信動作を行なうWake期間と送受信動作を停止するSleep期間を設けて間欠的な送受信動作を行なう際に、
Wake期間において、エントリ・フレームの送信を試みた後、前記ホストから接続要求フレームの受信を待機するステップと、
エントリ・フレームの送信を行なった後に、前記ホストから接続要求フレームを受信したことに応じて、前記ホストとデータ・フレームの交換が可能な接続状態へ移行するステップと、
エントリ・フレームを送信した後の前記ホストから接続要求フレームの受信待ちの期間において、接続要求フレームを成功裏に受信できなかったときに、Sleep期間に入るステップと、
を具備することを特徴とする通信方法。
A communication method for operating as a terminal having a transponder function that does not have a radio wave source and performing data transmission with a host having a reader / writer function, and transmitting and receiving at every predetermined WakeUp interval When performing a intermittent transmission / reception operation by providing a wake period for performing the transmission and a Sleep period for stopping the transmission / reception operation,
Waiting to receive a connection request frame from the host after attempting to transmit an entry frame in the Wake period;
After transmitting the entry frame, in response to receiving a connection request frame from the host, transitioning to a connection state in which data frames can be exchanged with the host;
A step of entering a sleep period when a connection request frame is not successfully received in a period of waiting to receive a connection request frame from the host after transmitting an entry frame;
A communication method comprising:
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