CN103201965A - 无线通信装置以及无线通信方法 - Google Patents
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Abstract
一种无线通信装置,与上级设备和下级设备进行通信,该无线通信装置具备信标接收部和信标发送部。信标接收部接收从上级设备发送的第一正规信标信号(351)。信标发送部在信标接收部接收到第一正规信标信号(351)的情况下,向下级设备发送使下级设备的时钟同步的第二正规信标信号(351)。信标发送部在信标接收部未能接收到第一正规信标信号(351)的情况下,向下级设备发送表示未能使本站的时钟与上级设备的时钟同步的临时信标信号(352)。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括发送信标信号的无线通信装置和接收信标信号来取得时间同步的无线通信装置的无线通信系统。特别是涉及一种在这种无线通信系统中利用的无线通信装置以及无线通信方法。
背景技术
在具有被电池驱动的子无线装置的无线通信系统中,为了抑制子无线装置的电力消耗,一般来说子无线装置会间歇地等待接收。作为子无线装置间歇地等待接收的无线通信系统,存在被称为同步方式的无线通信系统。
在该系统中,母无线装置定期地发送信标信号,子无线装置定期地接收信标信号,使本站的时钟与母无线装置的时钟一致。然后,子无线装置在规定的定时等待接收来自母无线装置的轮询数据。该方式在子无线装置的省电化方面是有效的。在这种同步方式的无线通信系统中,在母无线装置与子无线装置之间无法直接进行通信的情况下,使用中继传输无线信号的中继无线装置(例如参照专利文献1)。
在专利文献1所记载的技术中,由中继无线装置来接收由母无线装置定期地发送的信标信号。中继无线装置与所接收到的来自母无线装置的信标信号取得同步,紧接在该信标信号之后定期地发送来自中继无线装置的信标信号。即,来自中继无线装置的信标信号紧接在来自母无线装置的信标信号之后被发送。
子无线装置定期地接收来自中继无线装置的信标信号,与中继无线装置的信标信号取得同步。来自母无线装置的轮询数据被叠加在来自母无线装置的信标信号上。而且,来自母无线装置的轮询数据进一步被叠加在由中继无线装置发送的信标信号上。由此,子无线装置能够通过接收由中继无线装置发送的信标信号来接收来自母无线装置的轮询数据。
如上所述,能够从母无线装置对子无线装置无大的延迟地传输轮询数据。
另一方面,由子无线装置产生的终端信息作为终端呼叫数据经由中继无线装置被中继而传输到母无线装置。由母无线装置对子无线装置的发送定时进行管理,子无线装置在母无线装置所指示的定时发送终端呼叫数据。
同样地,母无线装置也对从中继无线装置向母无线装置的发送定时进行管理。中继无线装置在母无线装置所指示的定时中继发送终端呼叫数据。
母无线装置将信标发送间隔分割为多个时隙,对各子无线装置和中继无线装置分配多个时隙中的一个时隙。子无线装置和中继无线装置分别在所分配的时隙中进行发送。
另外,作为另一同步方式的例子,已知一种无线LAN(Local AreaNetwork:局域网)系统。它是一种由母无线装置和一个或多个子无线装置构成的无线通信系统,该母无线装置定期地发送信标信号;该子无线装置接受信标信号来与母无线装置取得时间同步(例如参照专利文献2)。
根据专利文献2所记载的技术,无线接入点(母无线装置)和无线通信终端(子无线装置)都内置有电波钟电路,接收从标准电波发送地发送的标准电波,来获取标准时刻的时刻数据。
无线接入点基于所获取的标准时刻的时刻数据,以与标准时刻同步的时刻为基点,每隔100ms发送一次信标信号。无线通信终端基于所获取到的标准时刻数据,与无线接入点所发送的信标信号的时间同步地进行间歇接收,接收信标信号。
根据该技术,即使在存在多个无线接入点的情况下,由于所有无线接入点与标准时刻同步,因此,所有无线接入点也在同一定时发送信标信号。在无线通信终端移动到某个无线接入点A的通信圈外的情况下,该无线通信终端变得无法接收到无线接入点A的信标信号,但是并不转变为连续接收动作,而是按原样在与标准时刻同步的间歇接收定时继续间歇接收。而且,在该无线通信终端进入另外的无线接入点B的通信圈内的情况下,由于无线接入点B在与无线接入点A相同的定时发送信标信号,因此无线通信终端能够接收到无线接入点B的信标信号。
这样,在专利文献1所记载的技术中,记载了以下内容:基于信标信号取得同步,从而母无线装置、中继无线装置以及子无线装置进行通信。然而,并没有公开中继无线装置无法接收到来自母无线装置的信标信号的情况下的动作。
另外,在专利文献2中,公开了子无线装置无法接收到来自母无线装置的信标信号的情况下的动作。然而,在专利文献2所记载的技术中,存在下面示出的问题和制约条件。
(1)母无线装置和子无线装置都需要具有标准电波钟功能,因此存在电路规模变大而导致成本上升的问题。
(2)以母无线装置之间的通信范围不重叠的情况为前提,因此存在以下的制约条件:以使从各个母无线装置发送的信标信号之间不产生干扰的方式配置各母无线装置。
如上所述,在使用以往的技术的情况下,存在以下的问题:在无线通信系统中,在如该无线通信系统的通信范围内存在另外的无线通信系统的情况下,容易引起同步偏离,导致可靠性降低。
专利文献1:日本特开2009-288897号公报
专利文献2:日本特开2005-72677号公报
发明内容
本发明提供了一种在无线通信系统中难以引起同步偏离而可靠性高的无线通信装置以及无线通信方法。
本发明的无线通信装置是与上级设备和下级设备进行通信的无线通信装置,具备信标接收部和信标发送部。信标接收部接收从上级设备发送的第一正规信标信号。信标发送部在信标接收部接收到第一正规信标信号的情况下向下级设备发送使下级设备的时钟同步的第二正规信标信号。信标发送部在信标接收部未能接收到第一正规信标信号的情况下,向下级设备发送表示未能使本站的时钟与上级设备的时钟同步的临时信标信号。
另外,本发明的无线通信方法是与上级设备和下级设备进行通信的无线通信方法,具备接收从上级设备发送的第一正规信标信号的信标接收步骤。另外,具备以下步骤:在信标接收步骤中接收到第一正规信标信号的情况下,向下级设备发送使下级设备的时钟同步的第二正规信标信号。还具备以下的信标发送步骤:在信标接收步骤中未能接收到第一正规信标信号的情况下,向下级设备发送表示未能使本站的时钟与上级设备的时钟同步的临时信标信号。
附图说明
图1A是表示本发明的实施方式中的母无线装置的结构的框图。
图1B是表示本发明的实施方式中的中继无线装置的结构的框图。
图1C是表示本发明的实施方式中的子无线装置的结构的框图。
图2是表示本发明的实施方式中的无线通信系统的结构的图。
图3A是表示本发明的实施方式中的无线通信系统所管理的基本时隙结构的图。
图3B是表示本发明的实施方式中的无线通信系统所管理的基本时隙结构中的链路连接用时隙(L)的结构的图。
图4是表示本发明的实施方式中的母无线装置、中继无线装置以及子无线装置之间的时隙位置关系的图。
图5A是表示本发明的实施方式中的链路连接信号的电文格式的图。
图5B是表示本发明的实施方式中的链路连接信号的重复帧的结构的图。
图6是表示本发明的实施方式中的从上级设备发送的链路连接信号以及对从上级设备发送的链路连接信号进行接收载波侦听的下级设备的载波侦听定时的图。
图7A是表示本发明的实施方式中的在数据通信用时隙(D)发送接收的数据通信用信号的格式的图。
图7B是表示本发明的实施方式中的在数据通信用时隙(D)发送接收的数据通信用信号的第三层帧的结构的图。
图8A是表示本发明的实施方式中的路由信息的结构的图。
图8B是表示本发明的实施方式中的时隙位置信息的位结构的图。
图8C是表示本发明的实施方式中的中继无线装置信息的位结构的图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的实施方式。此外,本发明并不限定于该实施方式。
(实施方式)
图1A是表示本发明的实施方式中的母无线装置101的结构的框图,图1B是表示该实施方式中的中继无线装置201的结构的框图,图1C是表示该实施方式中的子无线装置301的结构的框图。
首先,说明母无线装置101的结构的概要。
如图1A所示,母无线装置101具备天线1、发送接收部2、信标发送部3、链路连接部4、路由信息分析制作部5、控制部7、定时信息发送部6以及存储部8。
控制部7进行母无线装置101(无线通信装置)整体的时间管理、各部的控制。另外,控制部7作为信标信号制作部而发挥功能,进行后述的信标信号(包括正规信标信号351和临时信标信号352的信号)以及用于加入的信号353的制作。
发送接收部2由用于通过天线1进行无线通信的无线发送接收电路构成。
接着,说明中继无线装置201的结构的概要。
如图1B所示,中继无线装置201具备天线11、发送接收部12、信标发送部13、信标接收部14、链路连接部15、定时信息分析部16以及控制部17。
控制部17进行中继无线装置(无线通信装置)整体的时间管理、各部的控制。另外,控制部17作为信标信号制作部而发挥功能,进行后述的信标信号(包括正规信标信号351和临时信标信号352的信号)以及用于加入的信号353的制作。另外,控制部17在规定的情况下搜索不同于上级设备的上级设备等。
发送接收部12由用于通过天线11进行无线通信的无线发送接收电路构成。
接着,说明子无线装置301的结构的概要。
如图1C所示,子无线装置301具备天线21、发送接收部22、信标接收部23、链路连接部24、定时信息发送部25、控制部26以及存储部27。
控制部26进行子无线装置301整体的时间管理、各部的控制。另外,控制部26在规定的情况下搜索不同于上级设备的上级设备等。
发送接收部22由用于通过天线21进行无线通信的无线发送接收电路构成。
图2是表示本发明的实施方式中的无线通信系统400的结构的图。
如图2所示,无线通信系统400具备母无线装置101、中继无线装置201a~e(也将它们统一记为中继无线装置201)以及子无线装置301a~p(也将它们统一记为子无线装置301)。
说明无线通信系统400的动作的概要。
设母无线装置101能够与子无线装置301a~c直接进行通信,但是由于电波状况差等原因而无法与子无线装置301d~p直接进行通信。
因此,母无线装置101经由中继无线装置201a而与子无线装置301d~f进行通信。母无线装置101经由中继无线装置201a、再经由中继无线装置201b而与子无线装置301g~i进行通信。母无线装置101经由中继无线装置201a和中继无线装置201b、再经由中继无线装置201c而与子无线装置301j~l进行通信。母无线装置101经由中继无线装置201a、中继无线装置201b和中继无线装置201c、再经由中继无线装置201d而与子无线装置301m~o进行通信。
母无线装置101经由中继无线装置201a、中继无线装置201b、中继无线装置201c、中继无线装置201d以及中继无线装置201e而与子无线装置301p进行通信。
从母无线装置101定期地发送被称为信标信号的用于使时钟一致的信号。与母无线装置101直接连接的子无线装置301a~c以及中继无线装置201a定期地捕捉所发送的信标信号,来与母无线装置101的时钟取得同步。
在此,将母无线装置101定义为上级设备,将与作为上级设备的母无线装置101直接连接的子无线装置301a~c和中继无线装置201a定义为下级设备。
同样地,针对子无线装置301d~f和中继无线装置201b,中继无线装置201a作为母无线装置而发挥作用,由中继无线装置201a定期地发送用于使时钟一致的信标信号。与中继无线装置201a直接连接的子无线装置301d~f和中继无线装置201b定期地捕捉所发送的信标信号,来与中继无线装置201a的时钟取得同步。在此,上级设备为中继无线装置201a,下级设备为与中继无线装置201a直接连接的子无线装置301d~f和中继无线装置201b。
并且,针对子无线装置301g~i和中继无线装置201c,中继无线装置201b作为母无线装置而发挥作用,由中继无线装置201b定期地发送用于使时钟一致的信标信号。与中继无线装置201b直接连接的子无线装置301g~i和中继无线装置201c定期地捕捉所发送的信标信号,来与中继无线装置201b的时钟取得同步。在此,上级设备为中继无线装置201b,下级设备为与中继无线装置201b直接连接的子无线装置301g~i和中继无线装置201c。
并且,针对子无线装置301j~l和中继无线装置201d,中继无线装置201c作为母无线装置而发挥作用,由中继无线装置201c定期地发送用于使时钟一致的信标信号。与中继无线装置201c直接连接的子无线装置301j~l和中继无线装置201d定期地捕捉所发送的信标信号,来与中继无线装置201c的时钟取得同步。在此,上级设备为中继无线装置201c,下级设备为与中继无线装置201c直接连接的子无线装置301j~l和中继无线装置201d。
并且,针对子无线装置301m~o和中继无线装置201e,中继无线装置201d作为母无线装置而发挥作用,由中继无线装置201d定期地发送用于使时钟一致的信标信号。与中继无线装置201d直接连接的子无线装置301m~o和中继无线装置201e定期地捕捉所发送的信标信号,来与中继无线装置201d的时钟取得同步。在此,上级设备为中继无线装置201d,下级设备为与中继无线装置201d直接连接的子无线装置301m~o和中继无线装置201e。
并且,针对子无线装置301p,中继无线装置201e作为母无线装置而发挥作用,由中继无线装置201e定期地发送用于使时钟一致的信标信号。与中继无线装置201e直接连接的子无线装置301p定期地捕捉所发送的信标信号,来与中继无线装置201e的时钟取得同步。在此,上级设备为中继无线装置201e,下级设备为与中继无线装置201e直接连接的子无线装置301p。
无线通信系统400将时间轴分割为多个时隙(slot)来进行通信。
图3A是表示本发明的实施方式中的无线通信系统400所管理的基本时隙结构的图。
在此,基本时隙由T1秒构成,该基本时隙在时间轴上进行重复。基本时隙长度T1例如为2秒。基本时隙进一步包括下级时隙120和上级时隙121这两个时隙。下级时隙长度和上级时隙长度分别为T1的一半时间(例如1秒)。
下级时隙120是用于与下级设备进行通信的时隙,上级时隙121是用于与上级设备进行通信的时隙。下级时隙120进一步被分割为三个时隙。下级时隙120包括信标发送用时隙(BT)31、链路连接用时隙(L)32以及数据通信用时隙(D)33。
同样地,上级时隙121也被分割为三个时隙。上级时隙121包括信标接收用时隙(BR)34、链路连接用时隙(L)35以及数据通信用时隙(D)36。
上级设备使用信标发送用时隙(BT)31来向下级设备定期地发送信标信号。上级设备既可以每一个信标发送用时隙(BT)31发送一次信标信号,也可以每多个信标发送用时隙(BT)31发送一次信标信号。如果设定成每两个信标发送用时隙(BT)31发送一次信标信号,则当设为T1=2秒时,信标发送间隔为4秒。
下级设备在信标接收用时隙(BR)34中定期地接收来自上级设备的信标信号。接收信标信号的间隔能够设定为信标信号的发送间隔的整数倍。例如,在将信标发送间隔设为2秒的情况下,如果设定为它的256倍,则信标接收间隔=8分32秒。
链路连接用时隙(L)32、35是上级设备与下级设备进行用于链路连接的通信的时隙。数据通信用时隙(D)33、36是上级设备与下级设备在链路连接之后进行用于进行数据交换的通信的时隙。
图3B是表示本发明的实施方式中的无线通信系统400所管理的基本时隙结构中的链路连接用时隙(L)32、35的结构的图。
如图3B所示,链路连接用时隙(L)32、35分别包括下级呼叫用时隙37以及上级应答/上级呼叫用时隙38。下级呼叫用时隙37是用于在想要从下级设备进行链路连接时由下级设备发送链路连接请求信号的时隙。另外,上级应答/上级呼叫用时隙38是用于由上级设备针对来自下级设备的链路连接请求信号返回应答的时隙,或者是用于在想要从上级设备进行链路连接时由上级设备发送链路连接请求信号的时隙。此外,T2表示下级呼叫用时隙37的时隙长度,T3表示上级应答/上级呼叫用时隙38的时隙长度。
在此,说明由母无线装置101或中继无线装置201进行的信标发送。在信标发送用时隙(BT)31中进行的信标发送是由母无线装置101的信标发送部3或者中继无线装置201的信标发送部13进行的。
接着,说明由中继无线装置201或子无线装置301进行的信标接收。在信标接收用时隙(BR)34中进行的信标接收是由中继无线装置201的信标接收部14或者子无线装置301的信标接收部23进行的。
另外,链路连接用时隙(L)32、35中的链路连接通信是由母无线装置101的链路连接部4、中继无线装置201的链路连接部15、或者子无线装置301的链路连接部24进行的。
图4是表示本发明的实施方式中的母无线装置101、中继无线装置201a~e以及子无线装置301p之间的时隙位置关系的图。
此外,此处作为一例,使用母无线装置101与子无线装置301p之间的通信来进行说明,但是也能够同样地进行母无线装置101与其它子无线装置301的通信。
在图4中,该图4的最上一行表示母无线装置101所管理的时隙。从上起第二行表示中继无线装置201a所管理的时隙。从上起第三行表示中继无线装置201b所管理的时隙。从上起第四行表示中继无线装置201c所管理的时隙。从上起第五行表示中继无线装置201d所管理的时隙。从上起第六行表示中继无线装置201e所管理的时隙。最下一行表示子无线装置301p所管理的时隙。
此外,在图4中,时隙43所示的“下”这个表述是指图3A所示的下级时隙120。同样地,如时隙44所示的“上”这个表述是指图3A所示的上级时隙121。
基本时隙42是包括作为下级时隙120的时隙43和作为上级时隙121的时隙44的时隙。对基本时隙42按顺序赋予“1”到“256”的时隙号,对接着时隙号“256”的下一个基本时隙42赋予时隙号“1”。以后重复时隙号的赋予。
图4中的各时隙结构的上层所赋予的号是时隙号。另外,以实线的箭头表示的信号是用于使下级设备的时钟同步的正规信标信号351,以虚线的箭头表示的信号是表示未能使本站的时钟与上级设备的时钟同步的临时信标信号352,以内部带斜线的粗箭头表示的信号表示用于加入的信号353。
此外,为了方便,有时将从上级设备接收的正规信标信号351称为第一正规信标信号,将向下级设备发送的正规信标信号351称为第二正规信标信号,将从上级设备接收的临时信标信号352称为第一临时信标信号,将向下级设备发送的临时信标信号352称为第二临时信标信号。
如图4所示,正规信标信号351或临时信标信号352是基本时隙42的下级时隙120中的信标发送用时隙(BT)31发送的,其中,每隔一个信标发送用时隙(BT)31发送一次正规信标信号351或临时信标信号352。因而,信标发送间隔T5=2×T1。如果设T1=2秒,则T5=4秒。
首先,从母无线装置101发送正规信标信号351。
从母无线装置101发送的正规信标信号351由中继无线装置201a定期地接收。中继无线装置201a接收从母无线装置101的时隙号“1”发送的正规信标信号351。从时隙号“1”发送的正规信标信号351中包含与时隙号“1”对应的信标号“1”的信息。
中继无线装置201a当接收到信标号“1”的正规信标信号351时,重新构成时隙(时间同步、使时钟一致),使得母无线装置101的时隙号“1”的下级时隙120的开头位置为中继无线装置201a的时隙号“255”的上级时隙121的开头位置。
然后,中继无线装置201a与母无线装置101同样地,在第奇数个时隙号中发送正规信标信号351。
下面同样地,下级设备接收从上级设备的时隙号“1”发送的正规信标信号351,与上级设备的定时同步来重新构成本站的时隙。由下级设备接收上级设备的正规信标信号351的间隔T4是每256个基本时隙,因此T4=8分32秒。
在图4中,在时隙上施加有阴影的上级时隙121中的信标接收用时隙(BR)34中,进行信标接收。此外,由于不存在与子无线装置301p连接的下级设备,因此子无线装置301p不进行正规信标信号351和临时信标信号352的发送。
接着,说明中继无线装置201b未能接收到来自中继无线装置201a的正规信标信号351的情况下的中继无线装置201a和中继无线装置201b的动作。中继无线装置201b在时隙号“255”的上级时隙121中进行接收由中继无线装置201a从时隙号“1”的下级时隙120发送的信标号“1”的正规信标信号的动作。
然而,在如新建了大型建筑等障碍物而遮蔽中继无线装置201a与中继无线装置201b的传输路径上的情况下,从中继无线装置201a发送的信标号“1”的正规信标信号351会衰减,因此无法由中继无线装置201b接收。图4中的×标记表示以下的状况:未能在中继无线装置201b中接收到从中继无线装置201a发送的正规信标信号351。
中继无线装置201b在未能接收到正规信标信号351的情况下,无法与作为上级设备的中继无线装置201a取得时钟同步。在这种情况下,中继无线装置201b在时隙号“256”的定时发送临时信标信号352来代替正规信标信号351的发送,该临时信标信号352表示未能与上级设备取得时钟同步。
然后,中继无线装置201b在作为由中继无线装置201a发送下一个正规信标信号351或临时信标信号352的定时的、信标号“1”的上级时隙121中进行信标接收动作。而且,在信标接收动作中接收到正规信标信号351的情况下,进行与上级设备的时钟同步,重新构成时隙,在时隙号“3”的下级时隙120的定时对下级设备发送正规信标信号351。
另一方面,如图4所示,中继无线装置201b在时隙号“1”的信标接收定时也未能接收到正规信标信号351的情况下,在时隙号“3”的信标信号发送定时再次发送临时信标信号352。而且,在规定的期间内未能接收到正规信标信号351或临时信标信号352的情况下,中继无线装置201b转变为全搜索模式(full search mode)354。
在此,全搜索模式354是指以下的模式:无线通信装置将当前的上级设备(在中继无线装置201b的情况下为中继无线装置201a)包括在内地搜索能够接收到的所有正规信标信号351。然后,中继无线装置201b将正在发送搜索到的多个正规信标信号351中的电波状况良好的正规信标信号351的、接近母无线装置101的中继无线装置201或母无线装置101作为新的上级设备。
在图4的例子中,在全搜索模式354下,中继无线装置201b接收到由母无线装置101发送的正规信标信号351。中继无线装置201b将母无线装置101选择为上级设备,接收来自母无线装置101的正规信标信号351来进行时钟同步,重新构成时隙。然后,中继无线装置201b在接收到由母无线装置101发送的信标号“13”的正规信标信号351之后,与母无线装置101之间进行使用了用于加入的信号353的通信,以母无线装置101为上级设备来重新加入无线通信系统400。
接着,说明作为中继无线装置201b的下级设备的中继无线装置201c的动作。中继无线装置201c在时隙号“255”的上级时隙121的定时进行接收来自中继无线装置201b的正规信标信号351的接收动作,但是实际上接收临时信标信号352来代替正规信标信号351。临时信标信号352表示中继无线装置201b未能与上级设备取得时钟同步。因此,接收到临时信标信号352的中继无线装置201c不进行时钟同步,而在作为下一个正规信标351的接收定时的时隙号“1”的上级时隙121中进行正规信标等待接收。而且,如果接收到正规信标信号351,则与上级设备取得时钟同步来重新构成时隙。
另一方面,如图4所示,在时隙号“1”的上级时隙121中再次接收到临时信标信号352的情况下,中继无线装置201c不进行时钟同步。而且,在规定的期间内未能接收到正规信标信号351的情况下,中继无线装置201c转变为正规信标搜索模式355。正规信标搜索模式355是指以下的模式:无线通信装置以连续接收的方式等待由当前的上级设备(对中继无线装置201c来说为中继无线装置201b)发送的正规信标信号351。
在此,说明中继无线装置201c以连续接收的方式等待的理由。由于作为上级设备的中继无线装置201b直接成为母无线装置101的下级设备,因此时隙结构的变化大。此时,为了使中继无线装置201c在中继无线装置201b与中继无线装置201c之间时钟同步偏离大的情况下也能够接收到来自中继无线装置201b的正规信标信号351,中继无线装置201c以连续接收的方式等待。
在正规信标搜索模式355下,当接收到由中继无线装置201b发送的信标号“13”的正规信标信号时,中继无线装置201c与中继无线装置201b取得时钟同步,重新构成时隙。然后,在时隙号“13”的下级时隙120的信标发送定时发送正规信标信号351。
下面,以同样的动作,中继无线装置201d、201e发送临时信标信号352,经过正规信标搜索模式356、357来重新构成各自的时隙。
子无线装置301不发送临时信标信号352和正规信标信号351,而其它动作是与中继无线装置201共同的。图4中示出了子无线装置301p的例子。
此外,在此,关于中继无线装置201和子无线装置301是转变为全搜索模式354还是转变为正规信标搜索模式355~358的控制,由控制部17、26例如如下进行。
(1)在下级设备在规定期间内哪怕接收到一次来自上级设备的临时信标信号352的情况下,转变为正规信标搜索模式355~358。
(2)在下级设备在规定期间内一次也没有接收到来自上级设备的临时信标信号352的情况下,转变为全搜索模式354。
下级设备能够从上级设备接收到临时信标信号352,这表示可以确保上级设备与下级设备之间的传输路径的通信质量。因而,无需变更上级设备与下级设备的关系,因此接收到临时信标信号352的下级设备只要转变为继续等待来自上级设备的正规信标信号351的正规信标搜索模式355~358即可。
另一方面,下级设备未能从上级设备接收到正规信标信号351和临时信标信号352,这表示不能确保上级设备与下级设备之间的传输路径的通信质量。因而,转变为能够变更上级设备与下级设备的关系的全搜索模式354。
在本实施方式的无线通信系统400中,引入了临时信标信号352。由此,在下级设备未能从上级设备接收到正规信标信号351的情况下,能够区分出是由于上级设备与下级设备之间的通信质量差而无法接收到正规信标信号351,还是由于上级设备与比该上级设备更上级的设备之间的通信质量差而无法输出正规信标信号351。根据该区分的结果,下级设备能够判断是否需要转变为全搜索模式354。另外,作为中继无线装置201的下级设备的子无线装置301能够通过接收临时信标信号352来大概地与母无线装置取得同步,并且能够获知中继无线装置201正在捕捉更上级的无线通信装置的正规信标信号。
另外,中继无线装置201在暂时无法接收到母无线装置101等上级设备的正规信标信号351的情况下,能够在接收到正规信标信号351的时间点与上级设备的时钟进行同步。在由于新建建筑等的影响而持久地无法接收到上级设备的正规信标信号351时,能够搜索其它上级设备来重新加入无线通信系统400。
另外,子无线装置301也在暂时无法接收到中继无线装置201等上级设备的正规信标信号351的情况下,能够在接收到正规信标信号351的时间点与上级设备的时钟进行同步。由此,在由于新建建筑等的影响而持久地无法接收到上级设备的正规信标信号351时,能够搜索其它上级设备来重新加入无线通信系统400。
并且,假设以下的情况:由于上级设备的中继级数发生变更,上级设备与下级设备之间的时隙关系的变化大,从而正规信标信号351的发送接收定时的变化大。即使在这种情况下,下级设备也能够通过接收临时信标信号352来转变为正规信标搜索模式355~358。由此,下级设备能够捕捉到由所从属的上级设备发送的正规信标信号351。因此,无需变更上级设备,无需向母无线装置101进行重新加入的请求,因此能够构建不会不必要地增加通信量的无线通信系统400。其结果,能够构建通信可靠性高的无线通信系统400。
在此,说明从母无线装置101对子无线装置301p发送数据的情况。设中继无线装置201a、201b在所有上级时隙121中的上级应答/上级呼叫用时隙38中进行接收载波侦听动作。
接收载波侦听动作是指以下的动作:检测接收水平是否为规定的水平以上,如果接收水平为规定的水平以下则中止接收载波侦听动作而转变为待机状态。另一方面,如果接收水平为规定水平以上,则进行接收来自上级设备的链路连接信号的动作。因而,母无线装置101在发往子无线装置301p的数据发送请求例如在时隙号“5”的时间产生的情况下,在时隙号“6”的下级时隙120中的上级应答/上级呼叫用时隙38中发送链路连接信号。
中继无线装置201a在时隙号“4”的上级时隙121中的上级应答/上级呼叫用时隙38中进行接收载波侦听,在载波侦听到来自母无线装置101的链路连接信号之后进行接收。
图5A是表示本发明的实施方式中的链路连接信号的电文格式的图。另外,图5B是表示其重复帧51~56的结构的图。
链路连接信号由n个重复帧51~56和主体帧57构成。重复帧51~56分别包括:用于决定位(bit)的采样位置的位同步信号58、用于检测帧所包含的数据的开头的帧同步信号59、载有各种控制信息的控制信号60、以及将用于识别设备的识别码(下面将识别码记为ID)缩短后得到的简易ID61。
在此,ID是例如以64位表示的信息,简易ID61是将ID进行四分割而得到的以16位表示的信息。将使ID四分割而得到的哪16位设为简易ID61这个信息承载在控制信号60中。
链路连接信号的重复帧长度是T6。因而,n个重复帧长度T7为T7=n×T6。而且,对重复帧51~56赋予重复帧号“1”~“n”,控制信号60中载有该重复帧号。
重复帧51~56如图5A所示那样从重复帧号大的重复帧起按顺序被发送,重复帧号逐一递减,紧挨着主体帧之前的重复帧56的编号为“1”。
图6是表示本发明的实施方式中的从上级设备发送的链路连接信号以及对从上级设备发送的链路连接信号进行接收载波侦听的下级设备的载波侦听定时的图。
在图6中,第一层(a)示出了链路连接信号的定时,第二层(b-1)示出了上级设备与下级设备的时钟未偏离的情况,第三层(b-2)示出了下级设备的时钟超前于上级设备的时钟的情况,最下层(b-3)示出了下级设备的时钟滞后于上级设备的时钟的情况。
在图6中,示出了下级设备的上级应答/上级呼叫用时隙38的开头位置70。另外,示出了下级设备的接收载波侦听定时71。接收载波侦听定时71被设定成从上级应答/上级呼叫用时隙38的开头位置70起经过T8=T7/2。通过这样设定,如果上级设备与下级设备的时钟偏离量ΔT处于-T8≤ΔT≤T8的范围,则能够如图6所示那样在链路连接信号的重复帧1~n的某处进行接收载波侦听来接收主体帧。
当将上级设备与下级设备之间的时钟的最大相对误差设为±100ppm、设下级设备每T4=512秒进行一次使时钟一致的动作时,时钟相互偏离最大±51.2ms。因而,只要对链路连接信号的重复帧发送次数n进行设定使得T8≥51.2ms,接收就不会失败。
然而,在图4中,在从母无线装置101发往子无线装置301p的数据发送请求例如在时隙号“5”的时间产生的情况下,母无线装置101在时隙号“6”的下级时隙120中的上级应答/上级呼叫用时隙38中发送链路连接用信号。中继无线装置201a在时隙号“4”的上级时隙121中的上级应答/上级呼叫用时隙38中进行接收载波侦听,在载波侦听到来自母无线装置101的链路连接信号之后进行接收。
作为下级设备的中继无线装置201a利用时隙号“1”的正规信标信号351使时钟一致,因此在时隙号“4”的位置处几乎不存在时钟误差。因而,关于链路连接信号的重复帧的发送次数,若以考虑51.2ms的偏离量所得到的次数进行发送则有可能导致浪费增多,消耗电力增大。
因此,使链路连接信号中的重复帧的发送次数根据以下的时间可变:该时间是从利用信标号“1”的正规信标信号351使时钟一致的时间起进行测量直到进行接收载波侦听的定时为止的时间。例如,由于从利用信标号“1”的正规信标信号351来使时钟一致的时间起进行测量直到进行接收载波侦听的定时为止的时间与时隙号有关,因此使链路连接信号中的重复帧的发送次数根据时隙号可变。
在母无线装置101在时隙号“x”中发送链路连接信号的情况下,母无线装置101对重复帧发送次数进行设定使得T7≥x/256×(±51.2ms)。例如,在时隙号“4”的位置处发送链路连接信号的情况下为T7≥±0.8ms,因此在重复帧长度T6比0.8ms长的情况下,只要将重复发送次数设为一次以上即可。
在使重复帧51~56的发送次数可变的情况下,图6中的时间T7也可变。因而,当作为接收载波侦听定时的T8固定时,在母无线装置101与中继无线装置201a之间的时钟误差ΔT=0的情况下,接收载波侦听定时71不位于T7的中心。
这意味着在时钟误差ΔT为正的情况和时钟误差ΔT为负的情况下所允许的误差范围有差别,不能说是理想的。因此,以使接收载波侦听定时时间T8为T8=T7/2的方式使T8也与T7连动地可变,使得在时钟误差ΔT=0的情况下接收载波侦听定时71位于T7的中心。
在此,T7是能够根据时隙号来获知。即,设进行接收载波侦听的时隙号位置若换算为母无线装置101的时隙号则为“x”。在这种情况下,可知链路连接信号的T7为T7≥x/256×(±51.2ms)。
在上述的例子中,说明了使T8基于时隙号可变的例子。作为其它方法,能够将T8设为固定值,代之使图6所示的链路连接信号的发送开始位置可变。来自上级设备的链路连接信号在图3A的链路连接用时隙(L)32中的上级应答/上级呼叫用时隙38中被发送。在此,使开始发送链路连接信号的定时基于时隙号可变。
当时隙号变大时,T7变大,因此将开始发送链路连接信号的定时提早,使得T7的中心位于接收载波侦听定时71的位置。
如上所述,接着在母无线装置101的时隙号“5”中产生的数据通信请求,母无线装置101在时隙号“6”中与中继无线装置201a进行链路连接和数据通信,向中继无线装置201a传输数据。
中继无线装置201a以同样的动作将在中继无线装置201a的时隙“4”中从母无线装置101接收到的数据在时隙“5”中传输至中继无线装置201b。中继无线装置201b在时隙“3”中接收来自中继无线装置201a的数据。
另外,中继无线装置201b以同样的动作将在中继无线装置201b的时隙“3”中从中继无线装置201a接收到的数据在时隙“4”中传输至中继无线装置201c。中继无线装置201c在时隙“2”中接收来自中继无线装置201b的数据。
另外,中继无线装置201c以同样的动作将在中继无线装置201c的时隙“2”中从中继无线装置201b接收到的数据在时隙“3”中传输至中继无线装置201d。中继无线装置201d在时隙“1”中接收来自中继无线装置201c的数据。
另外,中继无线装置201d以同样的动作将在中继无线装置201d的时隙“1”中从中继无线装置201c接收到的数据在时隙“2”中传输至中继无线装置201e。中继无线装置201e在时隙“256”中接收来自中继无线装置201d的数据。
另外,中继无线装置201e以同样的动作将在中继无线装置201e的时隙“256”中从中继无线装置201d接收到的数据在时隙“1”中传输至子无线装置301p。
子无线装置301p每四个时隙进行一次接收载波侦听,以削减电力。子无线装置301p进行接收载波侦听的时隙号是能够基于从母无线装置101发送并通过中继无线装置201a~201e中继传输的发往子无线装置301p的信号所包含的路由信息来获知。路由信息的详情在后面叙述。
在此,设对路由信息进行分析后得到的结果为子无线装置301p进行接收载波侦听的时隙号是“1”、“5”、“9”、…。因而,中继无线装置201e在与子无线装置301p以接收载波侦听的方式进行等待的子无线装置301p的时隙号“5”对应的中继无线装置201e的时隙号“7”的下级时隙中发送链路连接信号和数据。中继无线装置201e与子无线装置301p进行链路连接的动作也与图6中说明的动作相同。
接着,说明从子无线装置301p对母无线装置101发送数据的情况。在产生了从下级设备向上级设备的发送的情况下,下级设备接收由上级设备发送的正规信标信号351,在紧接在接收到正规信标信号351的信标接收用时隙(BR)34之后的链路连接用时隙(L)35中的下级呼叫用时隙37发送图5A所示的链路连接信号。
具体地进行说明。子无线装置301p进行接收中继无线装置201e的信标信号的动作。来自中继无线装置201e的正规信标信号351是每两个时隙=每4秒发送一次,因此子无线装置301p能够在从产生数据发送的请求起的4秒以内接收中继无线装置201e的正规信标信号351。
例如,在图4中,在子无线装置301p的时隙号“252”处产生了数据发送请求的情况下,在子无线装置301p的时隙号“253”中接收来自中继无线装置201e的信标号“255”的正规信标信号351。然后,子无线装置301p利用从中继无线装置201e接收到的信标号“255”的正规信标信号351来使时钟一致。
然后,子无线装置301p对时隙号“253”的上级时隙121中的图3A所示的链路连接用时隙(L)35的位置进行校正,并将链路连接信号发送给中继无线装置201e,来进行链路连接动作。
在中继无线装置201e中,在中继无线装置201e的时隙号“255”的下级时隙120中与子无线装置301p进行链路连接动作。从子无线装置301p向中继无线装置201e的链路连接信号的发送接收动作也与图6中说明的动作相同。链路连接信号的结构与图6所示的信号相同,但是由于几乎不存在时钟误差,因此重复帧的发送次数可以较少。
在链路连接完成之后,子无线装置301p在进行了链路连接的同一上级时隙121中的数据通信用时隙(D)36中发送发往母无线装置101的信号。中继无线装置201e在与子无线装置301p对应的下级时隙120中的数据通信用时隙(D)33中接收发往母无线装置101的信号。
接着,中继无线装置201e在中继无线装置201e的时隙号“255”中接收由中继无线装置201d发送的正规信标信号351,利用接收到的正规信标信号351使时钟一致。中继无线装置201e对时隙号“255”的上级时隙121中的链路连接用时隙(L)35的位置进行校正,并将链路连接信号发送给中继无线装置201d来进行链路连接动作。
在中继无线装置201d中,在时隙号“1”的下级时隙中与中继无线装置201e进行链路连接动作。然后,在链路连接完成之后,中继无线装置201e在进行了链路连接的同一上级时隙121中的数据通信用时隙(D)36中发送发往母无线装置101的信号。然后,中继无线装置201d在与中继无线装置201e对应的下级时隙120中的数据通信用时隙(D)33中接收发往母无线装置101的信号。接着,在中继无线装置201c、201b中也执行同样的动作。
然后,中继无线装置201a在中继无线装置201a的时隙号“7”中接收由母无线装置101发送的正规信标信号351,利用接收到的正规信标信号351使时钟一致。中继无线装置201a对时隙号“7”的上级时隙121中的链路连接用时隙(L)35的位置进行校正,并将链路连接信号发送给母无线装置101来进行链路连接动作。
在母无线装置101中,在母无线装置101的时隙号“9”的下级时隙120中与中继无线装置201a进行链路连接动作。然后,在链路连接完成之后,中继无线装置201a在进行了链路连接的同一上级时隙121中的数据通信用时隙(D)36中发送发往母无线装置101的信号。
然后,母无线装置101在与中继无线装置201a对应的下级时隙120中的数据通信用时隙(D)33中接收发往母无线装置101的信号。
如上所述,在紧接在来自下级设备的信标信号发送之后的时隙中,来自上级设备的信标信号被发送。因此,在将从子无线装置301p产生的发往母无线装置101的信号中继传输至母无线装置101时,不会有大的延迟,能够高效地进行中继传输。
在此,说明在上述的无线通信系统400中接通子无线装置301的电源来加入无线通信系统400时的动作。子无线装置301在规定时间内进行接收动作,进行正规信标信号351的接收。子无线装置301在规定时间内接收到多个正规信标信号351的情况下,使用所接收到的正规信标信号351的接收水平以及发送了所接收到的信标信号的中继无线装置201的中继级数信息,来决定使本站的时钟与哪个正规信标信号351一致。
在图2的结构中,例如,在子无线装置301g要加入无线通信系统400的情况下,接收中继无线装置201b的正规信标信号351来使时钟一致。然后,子无线装置301g在接着正规信标信号351之后的链路连接时隙(L)35中的下级呼叫用时隙37中,将图5A所示的链路连接信号发送给中继无线装置201b。重复帧数为“5”。、
然后,子无线装置301g在上级应答/上级呼叫用时隙38中接收来自中继无线装置201b的允许链路连接的应答信号。以到此为止的动作来在中继无线装置201b与子无线装置301g之间建立链路连接。
接着,子无线装置301g在数据通信用时隙(D)36中,向已建立链路连接的中继装置201b发送发往作为最终目的地的母无线装置101的加入请求信号,来委托中继。
图7A是表示本发明的实施方式中的在数据通信用时隙(D)36中发送接收的数据通信用信号的格式的图。另外,图7B是表示其第三层帧(layer-3frame)85的结构的图。
子无线装置301g将图7A所示的数据通信用信号发送给中继无线装置201b。数据通信用信号包含位同步信号80、帧同步信号81、控制信号82、链接对象的ID83、本站ID84以及第三层帧85。在此,发送给中继无线装置201b的信号中的链接对象的ID83是中继无线装置201b的ID,本站ID是子无线装置301g的ID。
控制信号82中加入有从链接对象的ID83到第三层帧85的最末端为止的信号长度的信息。因而,通过对控制信号82进行接收分析,能够获知接收到哪为止的信号即可。
如图7B所示,第三层帧85是被中继传输至最终目的地的帧信号。即,从图2所示的子无线装置301g发送的第三层帧85经由中继无线装置201b和中继无线装置201a进行中继而被发送至母无线装置101。
认证码86是用于检查第三层帧85是否为正规的帧的码。在路由信息87中,从子无线装置301g到母无线装置101的路由信息由各中继无线装置201制作并被发送至母无线装置101。第三层ID88中加入有作为最初的发送源的子无线装置301g的ID。应用数据89是与想要传输至母无线装置101的应用(application)有关的数据。
图8A是表示本发明的实施方式中的路由信息87的结构的图。
路由信息87由8字节(byte)的数据构成,从最开始的第1字节到第7字节中加入有位于从子无线装置301g到母无线装置101的中继路径上的中继无线装置201的信息(中继无线装置信息90)。子无线装置301g向本站所属的中继无线装置201b发送图7A所示的数据通信用信号。路由信息87包含各级的中继无线装置201所具有的表号(table number)和时隙位置信息91。
此时,作为路由信息87的第8字节的时隙位置中加入有子无线装置301g等待接收来自中继无线装置201b的信号的、即进行接收载波侦听的时隙位置信息91。
图8B是表示本发明的实施方式中的时隙位置信息91的位结构的图。时隙位置信息91如图8B所示那样由8位(bit)构成。
说明时隙位置信息91的各个位的含义。
位D7~D6为固定值“0”。位D5~D4这两个位表示无线通信系统400内的中继无线装置201和子无线装置301的间歇接收周期m。通常,在中继无线装置201的情况下m=1,即在所有时隙中等待接收。m=2的情况表示每两个时隙进行一次等待接收。
位D3~D0这四个位表示等待接收中心轮询、即来自作为上级设备的中继无线装置201的信号的时隙位置号y。时隙位置号y表示是从下面定义的基准时隙号数起第(y-1)个时隙。在此为y=1~间歇接收周期m的范围。
基准时隙号的定义为:“基准时隙号=a×m+1”。在此为a=0~(时隙数255/间歇接收周期m)为止的整数。即,基准时隙存在于图4所示的时隙号1、m+1、2×m+1…这样的每隔m的时隙。
因而,等待接收的时隙号x为“等待接收的时隙号x=基准时隙号+时隙位置号y-1”。然后,子无线装置301利用时隙位置信息91将子无线装置301的间歇接收周期m和时隙位置号y这两个信息发送给母无线装置101。然后,在母无线装置101中制作子无线装置301的路由信息表。
关于间歇接收周期m,期望使用在无线通信系统400中共同的值,但是也可以按每个子无线装置301而不同。时隙位置号y由各子无线装置301任意地设定。由子无线装置301制作的路由信息87只有时隙位置信息91,在第1字节到第7字节的中继无线装置信息中插入“0x00”。此外,在发送源为中继无线装置201的情况下加入“0xFF”。
这种子无线装置301中的作为间歇接收等待定时的时隙位置信息91的制作和发送是由定时信息发送部25进行的。而且,与时隙位置信息91有关的信息被存储在存储部27中。
由子无线装置301在加入时决定时隙位置的优点在于,自己决定在向母无线装置101发送加入请求信号之后接收来自母无线装置101的加入允许信号的间歇接收等待时隙。由此,子无线装置301能够在间歇接收等待时隙之前以待机状态等待。
在此,说明无线通信系统400中的路由信息的管理的概要。子无线装置301仅对本站所属的中继无线装置201的时隙位置信息进行管理。中继无线装置201将本站的下一级的中继无线装置201作为表来进行管理,以能够使表号与本站的下一级的中继无线装置201之间相对应的方式来进行管理。
母无线装置101对子无线装置301的时隙位置信息和存在于到子无线装置301为止的路径中的中继无线装置201的表号信息进行管理。
图8C是表示本发明的实施方式中的中继无线装置信息90的位结构的图。
说明中继无线装置信息90的位结构。“D7”的含义在从上级设备向下级设备进行通信的情况和从下级设备向上级设备进行通信的情况下不同。在从上级设备向下级设备进行通信的情况下,“D7”表示是否存在表号的删除请求,删除请求由母无线装置101进行。另一方面,在从下级设备向上级设备进行通信的情况下,“D7”为识别各中继无线装置201所持有的表是否占满的标识符。
“D6”的含义也在从上级设备向下级设备进行通信的情况和从下级设备向上级设备进行通信的情况下不同。在从上级设备向下级设备进行通信的情况下,固定为“0”。另一方面,在从下级设备向上级设备进行通信的情况下,“D6”为表示下一级的中继无线装置201是否为不存在于表中而是初次登记在表中的中继无线装置201的标识符。
“D5”~“D0”这六个位表示存在于中继路径的中继无线装置201所管理的下一级的中继无线装置201的表号。所能够管理的表号到“63”为止。通过这样,除去表号“0”,能够管理表号“1”~“63”的63个中继无线装置201。
接收到来自子无线装置301的路由信息87的中继无线装置201对所接收到的路由信息87中的与本站的级数相当的字节进行分析。例如,中继无线装置201b是第2级,因此对第2字节进行分析。如果分析结果为“0x00”,则解释为是发送源属于中继无线装置201b的、来自子无线装置301g~i中的某一个子无线装置的中继请求。如果分析结果是“0xFF”,则解释为发送源是中继无线装置201c。
如果是来自子无线装置301g~i的中继请求,则中继无线装置201b在本站所属的级数的字节、即第2字节的“D5”~“D0”中设定表号“0”。在图2的例子中,是来自子无线装置301g的中继请求,因此在第2字节的“D5”~“D0”中设定表号“0”。
假如分析结果为“0xFF”,则判断为中继请求是来自中继无线装置201c的,在本站所属的级数的字节的“D5”~“D0”中设定与该中继无线装置201c对应的表号。
在尽管中继请求是来自中继无线装置201c的、但本站所管理的表中不存在中继无线装置201c的信息的情况下,将该中继无线装置201c登记在表中,在本站所属的级数的字节的“D5”~“D0”中设定所登记的表号。
以上说明的路由信息87从中继无线装置201b传输至中继无线装置201a。然后,在中继无线装置201a中,也与中继无线装置201b同样地进行路由信息87的分析制作处理。然后,在与中继无线装置201a所属的第1级对应的第1字节的“D5”~“D0”中设定与中继无线装置201b对应的表号。然后,中继无线装置201a对母无线装置101发送所制作的路由信息87。
由定时信息分析部16来进行中继无线装置201a和中继无线装置201b中的包含作为子无线装置间歇接收等待定时的时隙位置信息91的路由信息87的分析和制作。
在母无线装置101中,通过对从下级设备发送的路由信息87进行分析,能够获知到子无线装置301g为止的中继路径。即,路由信息87的第1字节中输入有与中继无线装置201a所管理的中继无线装置201b的ID对应的表号。另外,由于路由信息87的第2字节的表信息为表号“0”,因此表示发送源为子无线装置301g~i。
而且,路由信息87的第8字节中输入有作为发送源的子无线装置301g的间歇接收周期m和时隙位置号y的信息。能够基于图7B所示的第三层ID88来获知作为发送源的子无线装置301g的ID。
由路由信息分析制作部5来进行母无线装置101中的中继无线装置信息90的分析和制作。另外,由定时信息发送部25来进行子无线装置301中的作为间歇接收等待定时的时隙位置信息91的制作和发送。然后,将与包含时隙位置信息91和中继无线装置信息90的路由信息87有关的信息存储在存储部27中。
这样,母无线装置101能够基于子无线装置301a~p分别在加入时发送给母无线装置101的信号所包含的路由信息87来获知属于无线通信系统400的所有子无线装置301a~p的路由信息,从而能够制作路由信息的表。
接着,以母无线装置101对子无线装置301g发送轮询数据的情况为例来进行说明。母无线装置101参照本站所具有的路由信息的表,来制作路由信息87,该路由信息87包含到子无线装置301g为止的中继路径、子无线装置301g的间歇接收周期m以及时隙位置号y。
母无线装置101在下级时隙120的链路连接时隙(L)32中的上级应答/上级呼叫用时隙38中向中继无线装置201a发送图5A所示的链路连接信号。中继无线装置201a在所有上级应答/上级呼叫用时隙38中进行间歇接收等待,因此能够接收到从母无线装置101发往本站的链路连接信号。
中继无线装置201a接收在数据通信用时隙(D)36中从母无线装置101发送的图7A所示的数据通信用信号,并对第三层帧85所包含的第三层ID88进行确认。如果数据通信用信号不是发往本站的,则中继无线装置201a将其认作是中继请求,来对路由信息87的第1字节(参照图8C的中继无线装置信息90的位结构)进行分析。如果第1字节的“D5”~“D0”位中写的表号为“0”,则表示发往属于本站的下一级的子无线装置301d~f。
在本例中,是发往子无线装置301g的信号,因此第1字节的“D5”~“D0”位中写的表号是记载了中继无线装置201b的ID的表号。因而,中继无线装置201a能够基于第1字节的“D5”~“D0”位中写的表号,参照本站所持有的表来获知作为下一个中继目的地的中继无线装置201b的ID。
中继无线装置201a以与母无线装置101同样的过程来与中继无线装置201b进行链路连接,向中继无线装置201b中继发送数据通信用信号。中继无线装置201b进行与上述的中继无线装置201a同样的分析动作,对路由信息87的第2字节的“D5”~“D0”位中写的表号进行确认。第2字节的“D5”~“D0”位中写的表号是“0”,因此识别为是发往本站的下一级的子无线装置301g~i。
中继无线装置201b能够根据所接收到的数据通信用信号中包含的第三层ID88来获知本站的下一级的子无线装置301g的ID。第三层ID88中写有作为最终目的地的子无线装置301g的ID。
中继无线装置201b对路由信息87的第8字节的时隙位置信息91进行分析,来能够获知子无线装置301g的间歇接收周期m和时隙位置号y。中继无线装置201b如上所述那样基于间歇接收周期m和时隙位置号y来计算子无线装置301g进行间歇接收等待的时隙。在该时隙中,中继无线装置201b与子无线装置301g进行链路连接,中继发送数据通信用信号。
第三层帧85由母无线装置101来制作,在中继无线装置201a和中继无线装置201b中不做任何变更而按原样被中继传输至子无线装置301g。然后,子无线装置301g能够接收来自母无线装置101的应用数据89。
如以上所说明的那样,子无线装置301的接收等待时隙信息是承载于通信时的信号而从母无线装置101发送过来的。由此,中继无线装置201只需持有仅对本站的下一级的中继无线装置201进行管理的表即可,而无需持有本站的下一级的子无线装置301的信息。因而,无需对属于本站的下一级的子无线装置301的装置数进行限制。换言之,能够减小本站所持有的表。
并且,在母无线装置101中,也能够减小保存到子无线装置301为止的路由信息的表。例如,母无线装置101需要对下一级的中继无线装置201a的ID进行管理,但是无需对不是下一级的中继无线装置201b的ID进行直接管理,只要代之对由中继无线装置201a管理的中继无线装置201b的表号进行管理即可。如果将各中继无线装置201所管理的最大的中继无线装置数设为“63”,则需要的表数为“63”,表号用6位的信息就足够。因而,每台中继无线装置201以6位的管理来进行64位的管理即可。
另外,承载于数据通信用信号的路由信息不是中继路径的中继无线装置201的ID,而是与ID对应的表号,因此能够减少路由信息的字节数。例如,如果将各中继无线装置201所管理的最大的中继无线装置201数设为“63”,则能够以6位的信息来设定每级的中继路径。
一般来说,用于指定无线通信装置的ID需要如64位那样很多的位数。因而,当使用将中继路径的中继无线装置201的ID作为路由信息进行发送的方法时,路由信息会变得非常大,从而使通信中产生浪费。与此相对,根据如本实施方式所示那样将表号作为路由信息进行传输的方法,能够减小路由信息,从而能够进行高效的通信。
在本实施方式中,由母无线装置101对子无线装置301g的时隙位置信息进行存储管理,但是也能够由中继无线装置201b来进行管理。在这种情况下,虽然中继无线装置201b的表变大,但是具有不需要路由信息87的第8字节的时隙位置信息的优点。
此外,在本实施方式的说明中,是以无线通信系统400包括母无线装置101、中继无线装置201、子无线装置301这三种无线装置为前提来说明的。然而,无线通信系统也可以构成为包括母无线装置101和中继无线装置201、母无线装置101和子无线装置301、或者中继无线装置201和子无线装置301。从子无线装置301与中继无线装置201之间的关系来看,中继无线装置201为作为上级设备的母无线装置101。
另外,在本实施方式中,设构成无线通信系统400的母无线装置101、中继无线装置201以及子无线装置301分别由硬件构成来进行了说明。然而,本发明并不限定于该例子。也能够使用软件来描述各结构要素的至少一部分功能,并通过由计算机执行来实现。在这种情况下,能够通过记录在记录介质中或使用通信线路分发程序,来简单地进行程序的发布、更新及其安装作业。
产业上的可利用性
如上所述,根据本发明,能够提供一种在无线通信系统中难以引起同步偏离而可靠性高的无线通信装置以及无线通信方法。因此,作为包括发送信标信号的无线通信装置和接收信标信号来取得时间同步的无线通信装置的无线通信系统、特别是在这种无线通信系统中利用的无线通信装置和无线通信方法等是有用的。
附图标记说明
1、11、21:天线;2、12、22:发送接收部;3、13:信标发送部;4、15、24:链路连接部;5:路由信息分析制作部;6、25:定时信息发送部;7、17、26:控制部;8、27:存储部;14、23:信标接收部;16:定时信息分析部;31:信标发送用时隙(BT);32、35:链路连接用时隙(L);33、36:数据通信用时隙(D);34:信标接收用时隙(BR);37:下级呼叫用时隙;38:上级应答/上级呼叫用时隙;42:基本时隙;43、44:时隙;51~56:重复帧;57:主体帧;58、80:位同步信号;59、81:帧同步信号;60、82:控制信号;61:简易ID;70:开头位置;71:接收载波侦听定时;83:链接对象的ID;84:本站ID;85:第三层帧;86:认证码;87:路由信息;88:第三层ID;89:应用数据;90:中继无线装置信息;91:时隙位置信息;101:母无线装置;120:下级时隙;121:上级时隙;201a~e:中继无线装置;301a~p:子无线装置;351:正规信标信号;352:临时信标信号;353:用于加入的信号;354:全搜索模式;355~358:正规信标搜索模式。
Claims (5)
1.一种无线通信装置,与上级设备和下级设备进行通信,该无线通信装置具备:
信标接收部,其接收从上述上级设备发送的第一正规信标信号;以及
信标发送部,其在上述信标接收部接收到上述第一正规信标信号的情况下,向上述下级设备发送使上述下级设备的时钟同步的第二正规信标信号,并且,在上述信标接收部未能接收到上述第一正规信标信号的情况下,向上述下级设备发送表示未能使本站的时钟与上述上级设备的时钟同步的临时信标信号。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,
上述信标发送部基于上述本站的时钟,在发送上述第二正规信标信号的定时发送上述临时信标信号。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信装置,其特征在于,
上述信标接收部在上述信标发送部向上述下级设备发送了上述临时信标信号的情况下,重复进行接收上述第一正规信标信号的动作,
该无线通信装置还具备控制部,该控制部在上述信标接收部将接收上述第一正规信标信号的动作重复进行规定次数也未能接收到上述第一正规信标信号的情况下,搜索不同于上述上级设备的上级设备。
4.一种无线通信装置,与上级设备和下级设备进行通信,该无线通信装置具备:
信标接收部,其接收从上述上级设备发送的第一正规信标信号和表示未能使上述上级设备的时钟与比上述上级设备更上级的设备同步的临时信标信号;
信标发送部,其在上述信标接收部接收到上述第一正规信标信号时,发送使上述下级设备的时钟同步的第二正规信标信号;以及
控制部,其在上述信标接收部将接收上述第一正规信标信号的动作重复进行规定次数也未能接收到上述第一正规信标信号时,搜索不同于上述上级设备的上级设备。
5.一种无线通信方法,是与上级设备和下级设备进行通信的方法,该方法包括以下步骤:
信标接收步骤,接收从上述上级设备发送的第一正规信标信号;
在上述信标接收步骤中接收到上述第一正规信标信号的情况下向上述下级设备发送使上述下级设备的时钟同步的第二正规信标信号的步骤;以及
信标发送步骤,在上述信标接收步骤中未能接收到上述第一正规信标信号的情况下,向上述下级设备发送表示未能使本站的时钟与上述上级设备的时钟同步的临时信标信号。
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