JP6743497B2 - Communication device, communication method, program, and communication system - Google Patents
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Description
本開示は、通信装置、通信方法、プログラム及び通信システムに関する。 The present disclosure relates to a communication device, a communication method, a program, and a communication system.
従来、例えば下記の特許文献1には、受信品質を監視し、受信品質に応じて通信を行うか否かを判定することが記載されている。
Conventionally, for example,
しかし、通信相手装置との受信性能が異なる場合、例えば、通信相手装置の方が受信性能が低い非対称システムにおいては、通信相手装置から信号を受信した際に受信確認のメッセージを送ったとしても、そのメッセージが通信相手装置に届かない場合がある。このような場合、送信したメッセージが無駄になってしまう問題がある。 However, when the reception performance is different from the communication partner device, for example, in the asymmetric system in which the communication partner device has a lower reception performance, even if a reception confirmation message is sent when a signal is received from the communication partner device, The message may not reach the communication partner device. In such a case, there is a problem that the transmitted message is wasted.
そこで、通信相手装置との受信性能が異なる場合に、通信相手装置が信号を受信可能であるか否かを判定することが求められていた。 Therefore, it is required to determine whether or not the communication partner device can receive a signal when the reception performance of the communication partner device is different.
本開示によれば、通信相手装置よりも高い受信性能を有する通信装置であって、前記通信相手装置から送信された受信信号を受信する受信部と、前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定する判定部と、を備える、通信装置が提供される。 According to the present disclosure, a communication device having higher reception performance than a communication partner device, the receiving unit receiving a reception signal transmitted from the communication partner device, and the communication partner device capable of receiving the transmission signal. A communication device is provided that includes: a determination unit that determines whether or not a state is present.
本開示によれば、通信相手装置よりも高い受信性能を有する通信装置における通信方法であって、前記通信相手装置から送信された受信信号を受信することと、前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定することと、を備える、通信方法が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a communication method in a communication device having higher reception performance than a communication partner device, the method including receiving a reception signal transmitted from the communication partner device, and the communication partner device receiving the transmission signal. Determining whether in a possible state, a communication method is provided.
本開示によれば、通信相手装置よりも高い受信性能を有する通信装置におけるプログラムであって、前記通信相手装置から送信された受信信号を受信する手段、前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。 According to the present disclosure, a program in a communication device having higher reception performance than a communication partner device, means for receiving a reception signal transmitted from the communication partner device, and the communication partner device capable of receiving the transmission signal A program for causing a computer to function as means for determining whether or not the computer is in a state is provided.
本開示によれば、複数の同一データを送信する第1の通信装置と、前記第1の通信装置から前記複数の同一データを受信する受信部と、前記複数の同一データを合成する合成処理部と、前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定する判定部と、を有する第2の通信装置と、を備える、通信システムが提供される。 According to the present disclosure, a first communication device that transmits a plurality of same data, a reception unit that receives the plurality of same data from the first communication device, and a combining processing unit that combines the plurality of same data. And a second communication device having a determination unit that determines whether the communication partner device is in a state capable of receiving a transmission signal, a communication system is provided.
以上説明したように本開示によれば、通信相手装置が信号を受信可能であるか否かを判定することができる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
As described above, according to the present disclosure, it is possible to determine whether the communication partner device can receive a signal.
Note that the above effects are not necessarily limited, and in addition to or in place of the above effects, any of the effects shown in this specification, or other effects that can be grasped from this specification. May be played.
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.通信システムの構成例
2.基地局と端末の構成例
3.基地局で行われる処理について
The description will be given in the following order.
1. Configuration example of communication system 2. Configuration example of base station and terminal 3. About the processing performed at the base station
1.通信システムの構成例
図1は、本開示の一実施形態に係る通信システムを示す模式図である。図1に示すように、このシステムは、基地局100と端末(無線センサー端末)200を有して構成される。図1に示す通信システムは、一例としてセンサネットワークを構成するものであり、端末200側でセンシングした位置情報、温度、湿度等のセンサデータが基地局100へ定期的に送られる。
1. Configuration Example of Communication System FIG. 1 is a schematic diagram showing a communication system according to an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, this system includes a
このため、端末200は、センサ機能および基地局100と無線通信を行う機能を有する。例えば、センサ機能は、加速度センサ、ジャイロセンサ、温度センサ、気圧センサ、音圧センサ、脈拍センサまたはGPS(Global Positioning System)などの、多様なセンサにより実現され得る。端末200は、センサ機能により取得したセンサデータを基地局100に送信する。
Therefore, the
基地局100は、センサ端末200により得られたセンサデータを受信し、これにより、受信したセンサデータを用いた各種サービスが提供される。センサデータを用いたサービスは、興味対象の位置を確認するサービス、および興味対象の行動を管理するサービスなど、多岐に渡る。一例を挙げると、興味対象の位置を確認するサービスに関しては、例えば、GPS機能を有する端末200を高齢者や子供が装着し、アプリケーションサーバ等が基地局100を介して端末200から位置情報を取得しておくことにより、家族や行政に高齢者や子供の位置を提供することが可能である。興味対象の行動を管理するサービスに関しては、例えば、加速度センサを有する端末200を牛や豚などの家畜に装着させ、アプリケーションサーバ等が基地局100を介して端末200から家畜の動きに関する情報を取得することにより、放牧地での家畜の行動管理を行うことが可能である。
The
なお、本実施形態においては通信装置(端末200)の一例としてセンサ機能を有する端末200を説明するが、センサ機能を有さない通信装置にも本実施形態を適用可能である。例えば、通信装置は、外部装置からデータを供給され、供給されたデータを基地局100に送信してもよい。外部装置が自動販売機である場合、通信装置は、自動販売機から売上げデータが供給され、売上げデータを基地局100に送信してもよい。
Although the
図1に示すように、通信システム1000において、基地局100と端末200の受信性能は異なっており、基地局100の受信可能範囲は端末200の受信可能範囲よりも広く構成されている。
As shown in FIG. 1, in the communication system 1000, the reception performances of the
無線センサネットワークにおいては、端末200は、人や物に付与される。設置場所の制約や、電池交換、充電の手間がかからないように、端末200には、小型化、長時間駆動が求められている。このため、端末200は、容量の限られたバッテリーでの動作が必要になり、低消費電力化が重要となる。
In the wireless sensor network, the
端末200において、基地局100からの信号を受信する受信機の性能は、低消費電力化の観点から複雑な信号処理を行うことは望ましくなく、結果として、端末200は限られた性能に限定される場合がある。また、端末200は、低消費電力で動作するために、信号処理を軽減し、受信機の性能を落とした動作モードとすることも考えられる。
In the
一方で、基地局100は、電源の確保、大きさの面で、端末200ほど低消費電力化の要求は厳しくない。このため、基地局100では高度な信号処理を用いることが可能である。基地局100において、高い受信性能を実現する方法として、受信信号を合成する方法が考えられる。端末200から同一データを複数回送信し、基地局100で受信信号を合成することで、S/N比を高くすることが可能となり、結果として基地局100において、高い受信性能を実現することが可能である。この結果、図1に示したように、基地局100の受信可能範囲は、端末200の受信可能範囲よりも広くなる。
On the other hand, the
図1において、破線で示す領域は、基地局100、端末200の受信性能に応じた受信可能範囲を示している。基地局100は、受信信号の合成処理の適用等により、受信可能範囲が広くなる。端末200は、限られた信号処理のため、受信可能範囲は基地局100に比較して狭くなる。
In FIG. 1, the area indicated by the broken line indicates the receivable range according to the reception performance of the
図1に示したの位置関係の場合、基地局100は端末200が送信した信号を受信可能であるが、端末200は基地局100が送信した信号を受信できないことになる。
In the case of the positional relationship shown in FIG. 1, the
端末200から基地局100へ同一データの複数回送信を行う場合、回数を増やせば受信性能が向上するが、複数の端末200が同一の基地局100に対して送信するマルチアクセスの場合、個々の端末200の送信回数が増えると、端末200間の送信が干渉することで通信が成立しにくくなる。このため、複数回送信の回数は可能な限り少ないほうが好ましい。
When the same data is transmitted from the
公衆網規格であるHSDPA、LTEなどで採用されているHybrid ARQ(Automatic Repeat Request)と呼ばれる技術では、1回の送信毎に、基地局100が送信する受信応答(ACK、NACK)を端末200が受信することで、次の繰り返し送信を行うか否かを判断している。これにより最適な送信回数に収束していくことが期待できる。
In a technique called Hybrid ARQ (Automatic Repeat Request) adopted in public network standards such as HSDPA and LTE, the terminal 200 transmits a reception response (ACK, NACK) transmitted by the
しかしながら、基地局100と端末200の受信性能が異なる通信システムでは、端末200の受信性能が低いため、基地局100が送信する受信応答を端末200が受信できない場合がある。この場合、端末200は、受信応答を受信できなかったことにより、基地局100が受信できていないと判断し、次の繰り返し送信を実行することとなるため、送信回数を抑制することはできない。
However, in a communication system in which the reception performances of the
一方、基地局100は、ある端末300に対して受信応答を送信している間は、他の端末200から送信されたデータを受信することができない。このため、端末200が受信できない受信応答を送信することは、端末200の送信回数の抑制効果が得られないのみならず、他の端末200のデータの受信機会の損失となり、通信システム全体での通信性能が悪化する。
On the other hand, the
本開示では、基地局100と端末200の受信性能が異なる通信システムにおいて、端末200が受信応答を受信不可能な状況下にあることを基地局100が判定し、その場合、受信応答を送信しない方法を提供する。
In the present disclosure, in the communication system in which the reception performance of the
2.基地局と端末の構成例
図2は、基地局100の構成を示す模式図である。基地局100は、無線通信部110、同期部112、復調部114、制御部120を有して構成されている。
2. Configuration Example of Base Station and Terminal FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the
図3は、基地局100または端末200が送信する信号のフレームフォーマットを示す模式図である。図3において、プリアンブル/シンク(Preamble/Sync)は、予め決められた固定パターンである。受信側において、プリアンブル/シンクは、信号の検出、フレームの同期に用いられる。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a frame format of a signal transmitted by the
PHYヘッダー(PHY Header)は、物理フレームに関する情報を記載している部分である。物理フレームに関する情報の例としては、PHY Header以降の部分(MAC Header、Payload、CRC)の長さ、変調方式が挙げられる。受信側では、PHYヘッダーの情報に従い、以降の部分の受信を行うことができる。 The PHY header is a part that describes information about the physical frame. Examples of the information on the physical frame include the length of the portion after the PHY Header (MAC Header, Payload, CRC) and the modulation method. The receiving side can receive the subsequent parts according to the information in the PHY header.
MACヘッダー(MAC Header)は、送信者、受信者のアドレス情報を記載している部分である。また、MACヘッダーには、ペイロードに記載される情報の種類などが記載される。 The MAC header is a part in which address information of the sender and the receiver is described. In addition, the MAC header describes the type of information described in the payload.
ペイロード(Payload)は、送信データである。例えば、端末200が無線センサー端末である場合、センサーで取得した情報(例えば、位置情報、温度情報など)が格納される。CRC(Cyclic Redundancy Check)は、フレームの誤り検出を可能とするものである。 The payload is transmission data. For example, when the terminal 200 is a wireless sensor terminal, information (for example, position information, temperature information, etc.) acquired by the sensor is stored. CRC (Cyclic Redundancy Check) enables error detection of a frame.
端末200は、基地局100と同様に、通信部、同期部、復調部、制御部を有して構成されている。更に、端末200は、センサ部を備えている。センサ部は、1または2以上のセンサからなる。センサの一例としてGPS処理部が挙げられる。GPS処理部は、GPS衛星から送信される衛星信号を処理することにより、端末200の位置情報および時間情報を取得する。センサ部は、GPS処理部に加えて、またはGPS処理部に代えて、加速度センサ、ジャイロセンサ、温度センサ、気圧センサ、音圧センサおよび脈拍センサなどの他のセンサを有してもよい。
Like the
基地局100は、端末200から周期的に送信されるデータ(位置情報、温度情報など)を受信し、必要に応じて受信応答を送信する。送受信されるデータや受信応答は、図2に示すフレームフォーマットである。また、受信応答の場合は、プリアンブル/シンクのみを送信してもよい。
The
図2において、無線通信部110は、所定のフレームフォーマットに応じて、無線信号の送受信を行う。より具体的には、無線通信部110は、センサ端末200から送信された無線信号の受信処理、およびセンサ端末200への無線信号の送信処理を行う。より具体的に説明すると、無線通信部110は、センサ端末200から送信された無線信号(例えば、920MHz帯の無線信号)をアンテナにより電気信号に変換し、当該電気信号にアナログ処理およびダウンコンバージョンを施すことにより、ベースバンドの受信信号を出力する。また、無線通信部110は、制御部120から供給されるベースバンドの送信信号をアップコンバージョンし、アップコンバージョンにより得られた電気信号をアンテナにより無線信号に変換して送信する。
In FIG. 2, the
同期部112は、無線通信部110から出力される受信信号から、プリアンブルを検出する。具体的には、同期部112は、1または2以上の信号パターンと受信信号との相関を、演算の対象とする受信信号を時間軸上でシフトさせながら算出し、相関のピークの出現に基づいてプリアンブルを検出する。また、同期部112は、相関のピークが得られた時の受信信号のシフト量に基づき、受信信号についての同期を獲得する。
The
復調部114は、同期部112により獲得された同期に基づき、受信信号から図3に示すフレームにおけるペイロードを切り出す。そして、復調部114は、ペイロードの復調を試みる。本実施形態においては、端末200が同一のフレームに対応する無線信号を繰り返し送信するので、復調部114は、同一の端末200から繰り返し送信された複数の無線信号のペイロードを受信信号から切り出し、切り出した複数のペイロードを合成し、合成後のペイロードの復調を試みる。このように、復調部114は、繰り返し送信された複数の同一データを合成する合成処理部として機能する。復調が成功したか否かは、図3に示すCRCを用いて確認される。
The
制御部120は、基地局100の通信全般を制御する。制御部120は、無線通信部110を制御して送信、受信を行うとともに、送信フレームの生成、受信した情報に基づく判定を行う。制御部120は、復調部114がペイロードの復調に成功した場合、端末200が基地局100からの送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定し、端末200が基地局100からの送信信号を受信可能な状態にある場合は、当該ペイロードの送信元の端末200にACK(受信確認信号)が送信されるよう、無線通信部110を制御する。このように、制御部120は、端末200から受信した受信信号に基づいて、端末200が基地局100からの送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定する判定部として機能する。なお、図2に示す各構成要素は、ハードウェア、又はCPUなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラム(ソフトウェア)から構成することができる。各構成要素をCPUなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラムから構成した場合、そのプログラムは、基地局100が備えるメモリなどの記録媒体に格納されることができる。
The
3.基地局で行われる処理について
図4は、データを受信した場合の基地局100側の処理を示すフローチャートである。先ず、プリアンブル/シンクを用いて、無線信号の検出や、データフレームの切れ目を検出し、データフレームを受信する(ステップS401)。
3. Regarding Processing Performed by Base Station FIG. 4 is a flowchart showing processing on the
次に、受信したデータフレームの受信信号を合成する(ステップS402)。上述のように、端末200から同一データを複数回送信し、基地局100で受信信号を合成することで、合成利得を向上してS/N比を高くすることが可能となり、高い受信性能を実現することが可能である。ステップS402では、端末200から受信したデータを既に受信している同一データと合成する。合成して得られたデータに関し、復号処理を行い、復号に成功するとACKを送信する処理へ移行する。データの合成回数を多くするほど、合成利得が増大し、復号の成功率を高めることができる。端末200は、ACKを受信すると、同一データの複数回送信を停止する。なお、データの合成を行わない通常のシステムでは、データを受信して復号に成功するとACKを返す処理を行う。
Next, the received signals of the received data frames are combined (step S402). As described above, by transmitting the same data from the terminal 200 a plurality of times and combining the received signals by the
続いて、ACKを送信するか否かを判断する(ステップS403)。図5は、ステップS403のACK送信判定処理を詳細に示すフローチャートである。以下では、図5に基づいてステップS403のACK送信判定処理を詳細に説明する。先ず、受信したデータフレームを復号し、CRCによる誤り検出などを実行し、データの受信に成功したか否かを判断する(ステップS501)。受信に成功した場合(復号に成功した場合)は次のステップS502に進み、受信に成功しなかった場合はACKを送信しないことを決定する(S507)。ステップS502以降の処理では、端末200がACKを受信可能な範囲に存在するか否かを判定し、受信可能な範囲に存在する場合はACKを送信することを決定し(ステップS508)、受信可能な範囲に存在しない場合はACKを送信しないことを決定する(ステップS507)。 Then, it is determined whether or not to send ACK (step S403). FIG. 5 is a flowchart showing in detail the ACK transmission determination process of step S403. Hereinafter, the ACK transmission determination process of step S403 will be described in detail with reference to FIG. First, the received data frame is decoded, error detection by CRC is executed, and it is determined whether or not the data reception is successful (step S501). When the reception is successful (when the decoding is successful), the process proceeds to the next step S502, and when the reception is not successful, it is determined not to send the ACK (S507). In the processing after step S502, it is determined whether or not the terminal 200 exists in the range where the ACK can be received, and if it exists in the range where the ACK can be received, it is determined to send the ACK (step S508), and the reception is possible. If it does not exist in the range, it is determined not to send ACK (step S507).
ステップS501でデータの受信に成功した場合、データ受信時のSINRと所定の閾値TH1を比較し、データ受信時のSINR(Signal−to−Interference
plus Noise power Ratio)が閾値TH1よりも大きいか否かを判断する(ステップS502)。なお、SINRは、受信信号電力に対する干渉および雑音電力比である。SINRが閾値TH1よりも大きい場合は次のステップS503に進み、そうでない場合はACKを送信しないことを決定する(ステップS507)。
If the data is successfully received in step S501, the SINR at the time of receiving the data is compared with a predetermined threshold value TH1, and the SINR (Signal-to-Interference) at the time of receiving the data is compared.
It is determined whether or not plus Noise power Ratio is larger than the threshold value TH1 (step S502). SINR is the interference and noise power ratio with respect to the received signal power. If the SINR is larger than the threshold TH1, the process proceeds to the next step S503, and if not, it is determined not to send the ACK (step S507).
データ受信時のSINRは基地局100と端末200間の伝搬状況に応じて異なる値となる。例えば、基地局100と端末200間の距離が遠距離である場合には、SINRは小さい値となる。また、同時にデータを送信している端末200数が多い場合にも、端末200間の送信が干渉し、SINRは小さい値となる。このため、データ受信時のSINRが閾値TH1以下の場合は、基地局100からACKを送信しても端末200が遠距離にあるか、または干渉信号が大きいため、受信性能が低い端末200はACKを受信不可能な状況下にあると判断できる。従って、SINRが閾値TH1以下の場合は、ステップS507へ進み、ACKを送信しないことを決定する。これにより、無駄な送信が発生することを抑止することができる。
The SINR at the time of data reception has different values depending on the propagation situation between the
ステップS502でSINRが閾値TH1よりも大きい場合は、当該端末200に既に送信したACKの回数と所定の閾値TH2を比較し、端末200に既に送信したACKの回数が閾値TH2よりも小さいか否かを判断する(ステップS503)。端末200に既に送信したACKの回数が閾値TH2よりも小さい場合は、次のステップS504へ進み、そうでない場合はACKを送信しないことを決定する(ステップS507)。ステップS503において、既に送信したACKの回数が所定の閾値TH2以上の場合は、端末200に既に複数回ACKを送信したにも関わらず、端末200から繰り返しデータが送信されてくる状況であり、端末200はACKを受信不可能な状況下にあると判断できるため、ステップS507に進んでACKを送信しないようにすることで、無駄な送信が発生することを抑止することができる。 If the SINR is larger than the threshold TH1 in step S502, the number of ACKs already transmitted to the terminal 200 is compared with a predetermined threshold TH2, and whether or not the number of ACKs already transmitted to the terminal 200 is smaller than the threshold TH2. Is determined (step S503). If the number of ACKs already transmitted to the terminal 200 is smaller than the threshold TH2, the process proceeds to the next step S504, and if not, it is determined not to transmit the ACK (step S507). In step S503, when the number of ACKs already transmitted is equal to or greater than the predetermined threshold TH2, the terminal 200 is repeatedly transmitting data even though the ACKs have already been transmitted a plurality of times. Since 200 can determine that the ACK cannot be received, the process proceeds to step S507 and the ACK is not transmitted, so that the unnecessary transmission can be suppressed.
端末200に既に送信したACK回数が閾値TH2よりも大きい場合、端末200から受信した同一データの受信間隔と所定の閾値TH3を比較し、同一データの受信間隔が閾値TH3よりも小さいか否かを判断する(ステップS504)。同一データの受信間隔が閾値TH3よりも小さい場合は、次のステップS505へ進み、そうでない場合はACKを送信しないことを決定する(ステップS507)。 When the number of ACKs already transmitted to the terminal 200 is larger than the threshold TH2, the reception interval of the same data received from the terminal 200 is compared with a predetermined threshold TH3 to determine whether the reception interval of the same data is smaller than the threshold TH3. It is determined (step S504). If the reception interval of the same data is smaller than the threshold TH3, the process proceeds to the next step S505, and if not, it is determined not to send the ACK (step S507).
多くの電波法や通信規格において、端末200はデータを送信する前に、キャリアセンスを行うことで他の端末200が同一周波数でデータを送信中でないかを確認し、他の端末200がデータ送信中の場合は、その送信が終わるまで自身のデータ送信を待つ必要がある。
In many radio law and communication standards, the terminal 200 confirms whether another terminal 200 is transmitting data at the same frequency by performing carrier sense before transmitting data, and the
図6は、基地局100と端末(1)200が送受信を行う場合に、端末(1)200の他にデータを送信している端末がいない場合と、端末(1)200の他にデータを送信している端末(2)200がいる場合を示す模式図である。図6に示すように、端末(1)200の他にデータを送信している端末がいない場合は、端末(1)200は、データを一定間隔で繰り返し送信することができる。しかし、端末(1)200の他にデータを送信している端末(2)200がいる場合は、端末(1)200は端末(2)200の送信が終わるのを待ってから自身のデータを送信するため、データの送信間隔が長くなる。
FIG. 6 shows a case in which there is no terminal transmitting data other than the terminal (1) 200 when the
このため、ステップS504において、基地局100は、同一端末のデータ受信間隔が閾値TH3以上である場合、データを送信中の端末200が多く、ACKを送信しても干渉信号が大きいため、受信性能が低い端末200はACKを受信不可能な状況下にあると判断できる。従って、同一端末のデータ受信間隔が閾値TH3以上の場合は、ステップS507へ進み、ACKを送信しないことを決定することで、無駄な送信が発生することを抑止することができる。
For this reason, in step S504, when the data reception interval of the same terminal is equal to or greater than the threshold value TH3, the
同一データ受信間隔が閾値TH3よりも小さい場合、基地局100が送受信を行っている端末200の数と所定の閾値TH4を比較し、基地局100が送受信を行っている端末200の数が閾値TH4よりも小さいか否かを判断する(ステップS505)。基地局100が送受信を行っている端末200の数が閾値TH4よりも小さい場合は、ステップS506へ進み、そうでない場合はACKを送信しないことを決定する(ステップS507)。
When the same data reception interval is smaller than the threshold TH3, the number of
複数の端末200が同一タイミングでデータを繰り返し送信した場合、基地局100と端末200間の伝搬状況に応じて、送信毎に基地局100がデータを受信する端末200が変わる。ある一定時間内に基地局100がデータを受信した端末200の数が多い場合、多くの端末200が同時にデータを送信している可能性が高い。よって、基地局100が送受信を行っている端末200の数が閾値TH以上の場合は、多くの端末200がデータを送信しており、ACKを送信しても干渉信号が大きいため、受信性能が低い端末はACKを受信不可能な状況下にあると判断できる。従って、基地局100が送受信を行っている端末200の数が閾値TH4以上の場合は、ステップS507へ進み、ACKを送信しないことを決定することで、無駄な送信が発生することを抑止することができる。
When a plurality of
基地局100が送受信を行っている端末200の数が閾値TH4よりも小さい場合、端末200から受信した異なるデータの受信間隔と閾値TH5を比較し、異なるデータの受信間隔が閾値TH5よりも大きいか否かを判断する(ステップS506)。異なるデータの受信間隔が閾値TH5よりも大きい場合は、ACKを送信することを決定し(ステップS508)、そうでない場合はACKを送信しないことを決定する(ステップS507)。
When the number of
ここで、「異なるデータ」とは、温度の測定データを例に挙げると、3分間隔で温度を測定して端末200から基地局100へデータを送る場合、12時00分に送信する温度データと12時3分に送信する温度データは、「異なるデータ」である。なお、12時00分、12時3分のそれぞれで送信する温度データに関し、同一のデータが複数回送られて基地局100側で合成される。
Here, the “different data” is, for example, temperature measurement data. When the temperature is measured at intervals of 3 minutes and the data is transmitted from the terminal 200 to the
端末200が異なるデータを送信する間隔が短い場合、端末200間の送信が干渉する可能性が高くなる。よって、端末200から受信した異なるデータの受信間隔が閾値TH5以下の場合、ACKを送信しても干渉信号が大きいため、受信性能が低い端末200はACKを受信不可能な状況下にあると判断できる。従って、端末200から受信した異なるデータの受信間隔が閾値TH5以下の場合は、ステップS507へ進み、ACKを送信しないことを決定することで、無駄な送信が発生することを抑止することができる。
以上のように、図5の処理では、端末200から受信した受信信号、端末200との通信に関する履歴情報、又は端末200との通信状況を示す情報に基づいて、端末200が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定し、ACKを送信するか否かを判定する。
If the intervals at which the
As described above, in the process of FIG. 5, the terminal 200 can receive the transmission signal based on the reception signal received from the terminal 200, the history information regarding the communication with the terminal 200, or the information indicating the communication status with the terminal 200. It is determined whether or not it is in such a state, and whether or not ACK is transmitted.
図4に戻り、ステップS403のACK送信判定処理によりACKを送信すると決定された場合、基地局100は端末200にACKを送信する(ステップS404,S405)。ステップS403のACK送信判定処理によりACKを送信しないと決定された場合、ステップS404で処理を終了し、基地局100は端末200にACKを送信しない。
Returning to FIG. 4, when the ACK transmission determination process of step S403 determines to transmit ACK, the
以上の方法により、基地局100、端末200の受信性能が異なる通信システムにおいて、端末200がACKを受信できない状況下であることを基地局100が判定し、その場合、ACKを送信しないことで、他の端末200から送信されるデータの受信機会の損失を防ぎ、通信システムでの通信性能を向上することが可能となる。
By the above method, in the communication system in which the reception performances of the
図7は、ACKを送信するか否かの判断方法の別の例を示す模式図である。図7に示す例では、図5に示したステップS502〜S506の判定条件のうちの任意の条件を組み合わせてACKを送信するか否かを決定する。図7に示す例では、データ受信時のSINRが所定の閾値TH1より大きく(ステップS702)、かつACK既送信回数が閾値TH2より小さい場合(ステップS703)、ACKを送信することを決定する(ステップS705)。一方、SINRが所定の閾値TH1以下であるか(ステップS702)、またはACK既送信回数が閾値TH2以上の場合(ステップS703)は、ACKを送信しないことを決定する(ステップS704)。なお、図5に示したステップS502〜S506の判定条件を全て使用すると判定の信頼度が高くなる一方、ステップS502〜S506の判定条件のうちの一部を使用した場合は処理負荷をより軽減することができる。 FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of the method of determining whether or not to send ACK. In the example shown in FIG. 7, it is determined whether or not ACK is transmitted by combining arbitrary conditions among the determination conditions of steps S502 to S506 shown in FIG. In the example shown in FIG. 7, when the SINR at the time of data reception is larger than the predetermined threshold TH1 (step S702) and the number of times the ACK has been transmitted is smaller than the threshold TH2 (step S703), it is decided to transmit the ACK (step). S705). On the other hand, if the SINR is less than or equal to the predetermined threshold TH1 (step S702) or the number of ACKs already transmitted is greater than or equal to the threshold TH2 (step S703), it is determined not to transmit the ACK (step S704). It should be noted that while using all the determination conditions of steps S502 to S506 shown in FIG. 5 increases the reliability of the determination, the processing load is further reduced when some of the determination conditions of steps S502 to S506 are used. be able to.
以上説明したように本実施形態によれば、無線センサネットワークにおいてどのようなサービスを実施するかなどの状況に応じて、端末200がACKを受信不可能な状況下にあると判断する条件を自由に組み合わせて、ACKの送信可否を決定することが可能である。これにより、基地局100と端末200の受信性能が異なる通信システムにおいて、不要なACKの送信によるデータ受信機会の送信を防ぎ、通信システムでの通信性能を向上することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, depending on the situation such as what kind of service is to be implemented in the wireless sensor network, the condition for the terminal 200 to determine that it is in a state where it cannot receive an ACK can be freely set. It is possible to determine whether or not ACK can be transmitted in combination with. As a result, in a communication system in which the reception performances of the
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present disclosure have been described above in detail with reference to the accompanying drawings, but the technical scope of the present disclosure is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field of the present disclosure can conceive various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that the above also naturally belongs to the technical scope of the present disclosure.
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1) 通信相手装置よりも高い受信性能を有する通信装置であって、
前記通信相手装置から送信された受信信号を受信する受信部と、
前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定する判定部と、
を備える、通信装置。
(2) 前記判定部は、前記通信相手装置から受信した受信信号、前記通信相手装置との通信に関する履歴情報、又は通信状況を示す情報に基づいて、前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定する、前記(1)に記載の通信装置。
(3) 前記判定部は、判定情報に基づいて前記通信相手装置が前記送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定し、
前記判定情報は、SINRの大きさ、前記送信信号を既に送信した回数、同一データの受信間隔、通信を行っている前記通信相手装置の数、前記受信信号に基づく異なるデータの受信間隔、の少なくとも1つを含む、前記(1)又は(2)に記載の通信装置。
(4) 前記受信部は、前記通信相手装置から送信される複数の同一データを受信する、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の通信装置。
(5) 前記複数の同一データを合成する合成処理部を更に備える、前記(4)に記載の通信装置。
(6) 前記複数の同一データを合成することにより、前記通信相手装置よりも高い受信性能を有する、前記(5)に記載の通信装置。
(7) 前記通信相手装置が前記送信信号を受信可能な状態にあると判定された場合に前記送信信号を送信する送信部を備える、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の通信装置。
(8) 通信相手装置よりも高い受信性能を有する通信装置における通信方法であって、
前記通信相手装置から送信された受信信号を受信することと、
前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定することと、
を備える、通信方法。
(9) 通信相手装置よりも高い受信性能を有する通信装置におけるプログラムであって、
前記通信相手装置から送信された受信信号を受信する手段、
前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
(10) 複数の同一データを送信する第1の通信装置と、
前記第1の通信装置から前記複数の同一データを受信する受信部と、前記複数の同一データを合成する合成処理部と、前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを判定する判定部と、を有する第2の通信装置と、
を備える、通信システム。
The following configurations also belong to the technical scope of the present disclosure.
(1) A communication device having higher reception performance than the communication partner device,
A receiving unit for receiving a reception signal transmitted from the communication partner device,
A determination unit that determines whether the communication partner device is in a state capable of receiving a transmission signal,
A communication device comprising:
(2) The communication unit can receive the transmission signal based on a reception signal received from the communication partner device, history information about communication with the communication partner device, or information indicating a communication status. The communication device according to (1), which determines whether or not the communication device is in a state.
(3) The determination unit determines whether the communication partner device is in a state capable of receiving the transmission signal based on the determination information,
The determination information is at least the size of SINR, the number of times the transmission signal has already been transmitted, the reception interval of the same data, the number of communication counterpart devices that are performing communication, and the reception interval of different data based on the reception signal. The communication device according to (1) or (2) above, including one.
(4) The communication device according to any one of (1) to (3), wherein the reception unit receives a plurality of identical data transmitted from the communication partner device.
(5) The communication device according to (4), further including a combining processing unit that combines the plurality of identical data.
(6) The communication device according to (5), which has higher reception performance than the communication partner device by combining the plurality of same data.
(7) The communication according to any one of (1) to (6), further including a transmission unit that transmits the transmission signal when it is determined that the communication partner device is in a state capable of receiving the transmission signal. apparatus.
(8) A communication method in a communication device having higher reception performance than a communication partner device,
Receiving a reception signal transmitted from the communication partner device,
Determining whether or not the communication partner device is capable of receiving a transmission signal,
And a communication method.
(9) A program in a communication device having higher reception performance than the communication partner device,
Means for receiving a reception signal transmitted from the communication partner device,
Means for determining whether the communication partner device is in a state capable of receiving a transmission signal,
A program for operating a computer as a computer.
(10) A first communication device that transmits a plurality of identical data,
A receiving unit that receives the plurality of same data from the first communication device, a combining processing unit that combines the plurality of same data, and whether the communication partner device is in a state capable of receiving a transmission signal. A second communication device having a determination unit for determining;
A communication system comprising:
100 基地局
110 通信部
122 制御部
200 端末
100
Claims (9)
前記通信相手装置から送信された受信信号を受信する受信部と、
前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを、SINRの大きさ、前記送信信号を既に送信した回数、同一データの受信間隔、通信を行っている前記通信相手装置の数、前記受信信号に基づく異なるデータの受信間隔、の少なくとも1つを含む判定情報に基づいて判定する判定部と、
を備える、通信装置。 A communication device having higher reception performance than a communication partner device,
A receiving unit for receiving a reception signal transmitted from the communication partner device,
Whether or not the communication partner device is in a state capable of receiving a transmission signal , the SINR magnitude, the number of times the transmission signal has already been transmitted, the reception interval of the same data, the number of communication partner devices that are communicating A determination unit that determines based on determination information including at least one of reception intervals of different data based on the received signal ,
A communication device comprising:
前記通信相手装置から送信された受信信号を受信することと、
前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを、SINRの大きさ、前記送信信号を既に送信した回数、同一データの受信間隔、通信を行っている前記通信相手装置の数、前記受信信号に基づく異なるデータの受信間隔、の少なくとも1つを含む判定情報に基づいて判定することと、
を備える、通信方法。 A communication method in a communication device having higher reception performance than a communication partner device,
Receiving a reception signal transmitted from the communication partner device,
Whether or not the communication partner device is ready to receive a transmission signal , the SINR magnitude, the number of times the transmission signal has already been transmitted, the reception interval of the same data, the number of communication partner devices that are communicating Determining based on determination information including at least one of reception intervals of different data based on the received signal ,
And a communication method.
前記通信相手装置から送信された受信信号を受信する手段、
前記通信相手装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを、SINRの大きさ、前記送信信号を既に送信した回数、同一データの受信間隔、通信を行っている前記通信相手装置の数、前記受信信号に基づく異なるデータの受信間隔、の少なくとも1つを含む判定情報に基づいて判定する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。 A program in a communication device having higher reception performance than a communication partner device,
Means for receiving a reception signal transmitted from the communication partner device,
Whether or not the communication partner device is in a state capable of receiving a transmission signal , the SINR magnitude, the number of times the transmission signal has already been transmitted, the reception interval of the same data, the number of communication partner devices that are communicating Determining means based on determination information including at least one of reception intervals of different data based on the received signal ,
A program for operating a computer as a computer.
前記第1の通信装置から前記複数の同一データを受信する受信部と、前記複数の同一データを合成する合成処理部と、前記第1の通信装置が送信信号を受信可能な状態にあるか否かを、SINRの大きさ、前記送信信号を既に送信した回数、同一データの受信間隔、通信を行っている前記第1の通信装置の数、前記同一データに基づく異なるデータの受信間隔、の少なくとも1つを含む判定情報に基づいて判定する判定部と、を有する第2の通信装置と、
を備える、通信システム。 A first communication device transmitting a plurality of identical data;
A reception section that receives the plurality of the same data from the first communication device, and a synthesis processor for synthesizing the plurality of the same data, the first through ShinSo location is a transmission signal to the reception ready Whether or not the SINR is large, the number of times the transmission signal has already been transmitted, the reception interval of the same data, the number of the first communication devices performing communication, the reception interval of different data based on the same data, A second communication device having a determination unit that determines based on the determination information including at least one of
A communication system comprising:
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