CN103563426B - 通信装置及通信方法 - Google Patents

Abstract

具有：第1天线部（2）和第2天线部（3）；切换部（4），在第1期间选择第1天线部（2），在第2期间选择第2天线部（3）；接收判定部（6），判定是否能够正常获取第1天线部（2）或第2天线部（3）所接收无线信号中包含的通信数据；以及存储部（7），对多个通信终端的每一个与第1天线部（2）和第2天线部（3）各自的对应关系进行存储，切换部（4），设定第1期间与第2期间的长度，使得判定为能够正常获取与第2天线部（3）对应的通信终端所发送的通信数据的次数相对于判定为能够正常获取与第1天线部（2）对应的通信终端所发送的通信数据的次数之间的比率，与第2期间的长度相对于第1期间的长度的比率相等。

Description

通信装置及通信方法

技术领域

本发明涉及通信装置及通信方法。

背景技术

近年来，除了以往的有线通信之外，便利性更高的无线通信受到关注。在无线通信中存在如下技术：以扩大通信区或者抑制干扰波影响等为目的，搭载多个天线并使用多个天线进行通信（天线分集技术）。

在利用多个天线之一接收无线信号的接收天线分集技术中，存在多个天线之中能够良好地进行接收的天线根据各通信对方而不同的情况。这种情况下，为了能够良好地对来自多个通信对方的无线信号进行接收，在该通信对方发送无线信号的定时，必须使用能够良好地对来自该通信对方的无线信号进行接收的天线并成为能够接收的状态。

公开有如下技术（例如，专利文献1）：通信终端（子站）对通信装置（母站）进行用于建立通信信道的初始登记时，通信装置根据接收信号强度（RSSI：Received SignalStrength Indicator）进行初始的天线设定，在通信装置和通信终端之间共享通信定时。

另外，公开有如下技术（例如，专利文献2）：子站对母站进行初始登记时，从用于接收的天线的候补中对母站中的接收电平为阈值以下的天线进行排除。

现有技术文献

专利文献

专利文献1 日本特开2011-147065号公报

专利文献2 日本特开平9-219674号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，存在如下问题：在接收天线分集技术中，通信对方在任意的定时发送无线信号的情况下，往往无法良好地接收无线信号。

因此，本发明是鉴于以上问题而完成的，其目的在于提供如下通信装置等：在接收天线分集技术中，通信对方在任意的定时发送无线信号的情况下，能够以较高的概率对无线信号进行接收。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的一个方面的通信装置具有：第1天线部和第2天线部，对包含多个通信终端各自发送的通信数据的无线信号进行接收；选择部，在第1期间选择所述第1天线部，在与所述第1期间不同的第2期间选择所述第2天线部；接收判定部，判定是否能够正常获取所述选择部选择的所述第1天线部或所述第2天线部接收的所述无线信号中包含的所述通信数据；以及存储部，对所述多个通信终端的每一个与所述第1天线部和所述第2天线部各自的对应关系进行存储，所述选择部通过参照所述对应关系，设定所述第1期间与所述第2期间的长度，使得判定为能够正常获取与所述第2天线部对应的所述通信终端发送的所述通信数据的次数相对于判定为能够正常获取与所述第1天线部对应的所述通信终端发送的所述通信数据的次数的比率，与所述第2期间的长度相对于所述第1期间的长度的比率相等。

并且，这些整体的或者具体的方面也可以通过系统、方法、集成电路、以及计算机程序或者计算机可读取的CD-ROM等记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。

发明效果

本发明的一个方面的通信装置能够以较高的概率接收无线信号。

附图说明

图1示出实施方式的系统结构的一个示例。

图2示出实施方式的系统结构的另一个示例。

图3示出实施方式的通信装置的功能块结构的一个示例。

图4A是示出实施方式的通信装置的接收天线的对应关系建立等动作的流程图。

图4B是示出实施方式的通信装置的计数器更新等动作的流程图。

图4C是示出实施方式的通信装置的包接收等动作的流程图。

图5A示出实施方式的天线选择比例累计表的一个示例。

图5B示出实施方式的天线选择时间表的一个示例。

图6示出用于说明本发明课题的母站的接收天线的选择的一个示例。

图7示出用于说明本发明课题的母站的接收天线的选择的另一个示例。

图8示出实施方式的母站的接收天线的选择的一个示例。

图9示出实施方式的母站的接收天线的选择的时间推移。

图10是实施方式的接收天线的切换周期的说明图。

图11A示出用于说明本发明课题的接收天线的切换周期的一个示例。

图11B示出实施方式的接收天线的切换周期的一个示例。

具体实施方式

（成为本发明基础的知识）

发明人发现，有关“背景技术”一栏中记载的接收天线分集技术发生以下问题。

在利用多个天线之一接收无线信号的接收天线分集技术中，存在多个天线之中能够良好地进行接收的天线根据各通信对方而不同的情况。这种情况下，为了能够良好地对来自多个通信对方的无线信号进行接收，在该通信对方发送无线信号的定时，必须使用能够良好地对来自该通信对方的无线信号进行接收的天线并成为能够接收的状态。

不仅限于在多个通信对方分别在任意的定时向通信装置发送无线信号的情况下，通过能够良好地对该通信对方所发送的无线信号进行接收的天线从而通信装置成为能够接收的状态。通过能够良好地进行接收的天线而没有成为能够接收的状态的情况下，通过能够良好地对该通信对方所发送的无线信号进行接收的天线之外的天线进行接收。这种情况下，有可能无法正常接收无线信号。

公开有以下技术（例如，专利文献1）：通信终端（子站）对通信装置（母站）进行用于通信信道建立的初始登记时，通信装置根据接收信号强度（RSSI：Received SignalStrength Indicator）进行初始的天线设定，在通信装置和通信终端之间共享通信定时。

根据专利文献1公开的技术，通过在通信终端与通信装置之间预先对通信定时进行共享，能够在通信终端发送无线信号的定时，通过能够良好地接收该通信终端所发送的无线信号的天线从而成为能够接收的状态。但是，由于需要在通信终端和通信装置之间预先共享通信定时，因此无法应对通信终端在任意定时发送无线信号的情况。

另外，公开有如下技术（例如，专利文献2）：通信终端对通信装置进行初始登记时，从用于接收的天线的候补中对通信装置中的接收电平为阈值以下的天线进行排除。

根据专利文献2公开的技术，由于在选择通信装置中的接收天线时选择可良好地进行接收的天线的可能性升高，因此提高了能够正常接收无线信号的概率。但是，该技术并没有假设通信装置与多个通信终端之间的通信。

为了解决这样的问题，本发明的一个方面的通信装置包括：第1天线部和第2天线部，对包含多个通信终端各自发送的通信数据的无线信号进行接收；选择部，在第1期间选择所述第1天线部，在与所述第1期间不同的第2期间选择所述第2天线部；接收判定部，判定是否能够正常获取所述选择部选择的所述第1天线部或所述第2天线部接收的所述无线信号中包含的所述通信数据；以及存储部，对所述多个通信终端的每一个与所述第1天线部和所述第2天线部各自的对应关系进行存储，所述选择部通过参照所述对应关系，设定所述第1期间与所述第2期间的长度，使得判定为能够正常获取与所述第2天线部对应的所述通信终端发送的所述通信数据的次数相对于判定为能够正常获取与所述第1天线部对应的所述通信终端发送的所述通信数据的次数的比率，与所述第2期间的长度相对于所述第1期间的长度的比率相等。

由此，通信装置（母站）决定使用2个接收天线的时间，使得与判定为能够正常获取来自通信终端（子站）的通信数据的次数的比率相等。由于使用各个接收天线的时间与通过该接收天线能够最适合地进行接收的终端数的比率一致，因此提高了能够正常接收通信数据的概率。由此，通信终端在任意的定时发送无线信号的情况下，能够以较高的概率接收无线信号。

另外，例如，所述通信装置还具有RSSI检测部，该RSSI检测部对所述第1天线部和所述第2天线部分别接收到的所述无线信号的接收信号强度进行检测，所述存储部对所述第1天线部和所述第2天线部之中，所述RSSI检测部检测的有关接收到的所述无线信号的接收信号强度较强的一方，与所述无线信号的发送源终端对应的所述对应关系进行存储。

由此，通过在各接收天线上使接收信号强度较强的天线与各通信终端对应，能够提高用接收信号强度较强的天线能够对来自各通信终端的无线信号进行接收的可能性。由此，通信终端在任意的定时发送无线信号的情况下，能够以较高的概率接收无线信号。

另外，例如，所述选择部周期性地重复所述第1期间和所述第2期间。

由此，在持续地运用本通信装置的情况下，在将使用2个接收天线的时间设定至上述比率的基础上，能够每隔预定时间对2个接收天线进行切换使用。因此，能够持续地发挥本发明的效果。

另外，例如，所述选择部对根据判定为能够正常获取所述第1通信终端发送的所述通信数据的次数和判定为能够正常获取所述第2通信终端发送的所述通信数据的次数，所述第1期间和所述第2期间的重复的周期进行更新。

由此，在存在通信数据量随着时间变动较大的通信终端的情况下，能够根据该通信终端的通信数据量的变动来选择母站的接收天线。

另外，例如，所述第1天线部和所述第2天线部中的任意一个所接收的所述无线信号的接收信号强度未达到预定值时，所述选择部根据判定为能够正常获取所述无线信号的发送源终端所发送的所述通信数据的次数，设定所述第1期间和所述第2期间的长度。

由此，在母站的任意一个接收天线上能够接收子站所发送的通信数据的情况下，根据该子站的通信数据量，决定母站的接收天线的选择比率。即，能够只将需要选择母站的接收天线的子站算入母站的接收天线的选择比率的计算中。

另外，例如，所述第1天线部和所述第2天线部分别接收到的所述无线信号的接收信号强度在预定值以上时，所述选择部设定所述第1期间和所述第2期间的长度，而不将判定为能够正常获取所述无线信号的发送源终端发送的所述通信数据的次数加入计算。

由此，在所有母站接收天线上能够接收子站发送的通信数据的情况下，决定母站的接收天线的选择比率，而与该子站的通信数据量无关。即，能够只将需要选择母站的接收天线的子站算入母站的接收天线的选择比率的计算中。

另外，例如，所述存储部将所述第1天线部和所述第2天线部中，接收该通信终端所发送的所述通信数据时的接收信号强度较强的一方与所述通信终端之间的对应作为新的所述对应关系进行存储。

由此，能够每隔接收天线的切换周期将RSSI较高的一方作为接收天线。即，在子站正在移动的情况下，或者子站停止但是周围的通信环境有变化的情况下等，即使在RSSI随时间变动的情况下，母站也能够选择最适合进行接收的接收天线。

另外，例如，所述选择部将直到所述通信终端再次发送所述通信数据为止的时间即再次发送等待时间作为重复的周期，并设定所述第1期间和所述第2期间的长度。

由此，在子站发送通信数据时母站不选择最适合接收该子站所发送的通信数据的接收天线，在无法接收该通信数据的情况下，通过母站的接收天线切换从而缩短直到能够接收该通信数据的再次发送为止的时间。因此，能够提高母站能够接收子站的通信数据的概率。

另外，例如，所述第1天线部或者所述第2天线部接收了所述无线信号时，所述选择部维持所述第1天线部或所述第2天线部中的任意一个的选择。

由此，能够避免在接收无线信号的途中切换接收天线的情况下发生的通信丢失。

另外，本发明的一个方面的通信方法，是在通信装置中的通信方法，该通信装置具有对包含多个通信终端发送的通信数据的无线信号进行接收的第1天线部和第2天线部，该通信方法包括：选择步骤，在第1期间选择所述第1天线部，在与所述第1期间不同的第2期间选择所述第2天线部；接收判定步骤，判定是否能够正常获取所述选择步骤中选择的所述第1天线部或所述第2天线部接收的所述无线信号中包含的所述通信数据；以及对应关系建立步骤，建立所述多个通信终端的每一个与所述第1天线部和所述第2天线部各自的对应关系，在所述选择步骤中，通过参照所述对应关系，设定所述第1期间与所述第2期间的长度，使得判定为能够正常获取对应于所述第2天线部的所述通信终端发送的所述通信数据的次数相对于判定为能够正常获取对应于所述第1天线部的所述通信终端发送的所述通信数据的次数的比率，与所述第2期间的长度相对于所述第1期间的长度的比率相等。

由此，能够起到与上述通信装置同样的效果。

另外，本发明的一个实施方式的程序用于使计算机执行上述通信方法。

由此，能够起到与上述通信装置同样的效果。

下面，参照附图对本发明的一个实施方式的通信装置进行具体说明。

并且，以下说明的实施方式都示出本发明的一个具体例。以下实施方式所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一个例子，但其主旨不是限定本发明。另外，以下的实施方式中的结构要素中，关于表示最上位概念的独立权利要求中未记载的结构要素，作为任意的结构要素进行说明。

并且，存在对同一结构要素赋予同一符号，并省略其说明的情况。

（实施方式）

在本实施方式中对以下示例进行说明：搭载2根接收天线，在利用接收天线分集技术来切换接收天线的通信装置中，提高能够接收在任意的定时发送的无线信号的概率。无线通信标准的一个例子是IEEE802.15.4。另外，本发明能够应用其它的无线通信标准。

图1示出本实施方式的系统结构的一个示例。

图1所示的通信系统100具有母站101、子站A（111）、子站B（112）、子站C（113）、以及子站D（114）。母站101接收来自各个子站A（111）、子站B（112）、子站C（113）、以及子站D（114）的通信数据。母站101通过接收天线分集技术切换接收天线。子站可以是只有1根天线的结构，也可以是具有多根天线，并通过分集来进行切换的结构。母站101是本发明的一个方面的通信装置的一个例子。另外，子站A～D是通信终端的一个例子。

图2示出本实施方式的系统结构的另一个示例。

图2所示的通信系统200是一般家庭中构建的家庭内网络210，具有母站220、太阳能发电机230、蓄电池240、燃料电池250、空调260、以及电视270。太阳能发电机230、蓄电池240、燃料电池250、空调260以及电视270等各个家电是具有无线通信功能的子站的一个例子。

图3示出本实施方式的通信装置的功能块结构的一个示例。

如图3所示，本实施方式的通信装置1具有第1天线部2、第2天线部3、切换部4、解调部5、接收判定部6、存储部7、计数器8以及天线控制部9。

第1天线部2和第2天线部3是接收包含子站所发送的通信数据的无线信号的接收天线。

切换部4选择第1天线部2和第2天线部3中的任意一个，将所选择的接收天线所接收的无线信号输出至解调部5。

解调部5从第1天线部2和第2天线部3所接收的无线信号中，通过对切换部4输出的无线信号进行解调，从而恢复通信数据。另外，解调部5对接收到的无线信号的接收信号强度（RSSI、Received Signal Strength Indicator）进行检测。并且，解调部5相当于RSSI检测部。

接收判定部6判定是否能够正常获取解调部5所还原的通信数据。具体地说，在子站中利用赋予通信数据的错误检测符号，判定是否无错误地对子站所发送的通信数据进行了接收。错误检测符号的具体例是CRC（Cyclic Redundancy Check）。

存储部7对子站与能够和该子站进行良好的通信的接收天线（第1天线部或者第2天线部）之间的对应关系进行存储。另外，对接收判定部无错误地接收的通信数据的个数即接收成功次数进行存储。

计数器8对每经过一定的时间加算的数值（计数值）进行保持。

天线控制部9对切换部4选择第1天线部2或第2天线部3进行控制。根据计数器8的计数值，天线控制部9在预定的周期中进行控制。

并且，切换部4和天线控制部9的功能相当于选择部。

并且，也可以具有对从子站接收的通信数据的内容进行解释并进行信息处理的处理部（未图示）。这种情况下，将接收判定部6判定为能够正常获取的接收数据输出至处理部。

并且，也可以将通信数据的内容输出至对从子站接收的通信数据的内容进行解释并进行信息处理的处理装置（未图示）。这种情况下，将接收判定部6判定为能够正常获取的接收数据输出至处理装置。

以下，对本实施方式的通信装置的动作进行说明。并且，本实施方式的通信装置的动作中包含接收天线的对应等动作、计数器更新等动作、以及包接收等动作。也可以平行地执行这些动作。

图4A是示出本实施方式的通信装置的接收天线的对应等动作的流程图。例如，紧接着子站的启动之后，在预定的时刻，或者从前次的同一动作起经过预定时间后等进行该动作。另外，子站与图1的子站A～D对应。

在进行该动作时，子站对母站发送用于母站的接收天线对应的通信数据。该通信数据可以是不包含有意义的数据的试验用通信数据，也可以是包含有意义的数据的通信数据。

如图4所示，在本实施方式的通信装置的接收天线的对应关系建立动作中，首先，母站通过第1天线部接收子站所发送的通信数据，并检测RSSI（S401）。

接着，母站通过第2天线部接收子站所发送的通信数据，并检测RSSI（S402）。

接着，比较通过第1天线部接收时的RSSI和通过第2天线部接收时的RSSI，将RSSI较高的接收天线对应为最适合与该子站进行通信的接收天线。该对应被记述于天线选择比例累计表（后述）。

并且，也可以在S401和S402中，对子站所发送的多个通信数据进行接收，利用通过各接收天线来接收的情况下的RSSI的平均值进行S403的对应关系建立。

并且，对于在S401和S402中检测出的RSSI都为预定RSSI值以上的子站，也可以不进行S403中的对应关系建立。这是因为在这种情况下，母站用哪个接收天线来接收都能够进行良好地接收，因此不需要选择接收天线。另外，因为通过从接收天线的选择中排除这样的子站，从而对于仅用一个接收天线母站就能够良好地接收的子站，提高用最适合的接收天线能够接收的概率。

并且，对于在S401和S402中接收的通信数据的PER（Packet Error Rate）都是预定PER以上的子站，与上述RSSI的情况相同，也可以不进行S403中的对应关系建立。其理由与上述RSSI的情况相同。

并且，通过定期地进行上述接收天线的对应关系建立等动作，从而提高母站能够对最适合的接收天线进行选择的可能性。这是因为，母站中的通信数据的接收状况根据物体或者人的移动邓的电波环境的变化而变动，相应地最适合的接收天线也发生变化。

图4B是示出实施方式的通信装置的计数器更新等动作的流程图。该动作是周期性地进行的。另外，通信装置对接收天线的选择进行切换的周期是预先决定的。

如图4B所示，在本实施方式的通信装置的计数器更新动作中，首先更新计数值（S421）。

接着，判定在S421中更新的计数值是否超过相当于24小时的计数值（S422）。并且，虽然将直到对计数值进行复位为止的时间设置为24小时，但也可以是预定的时间。

在S422中，判定为计数值超过相当于24小时的计数值的情况下（S422中“是”），复位计数值，更新天线选择比例累计表（S423）。此外，根据天线选择比例累计表，通过以下方式决定接收天线的选择时间表。

决定接收天线的选择时间表，首先需要求出与第2天线部对应的子站的接收成功次数相对于与第1天线部对应的子站的接收成功次数的比率S。接着，对切换部4选择第2天线部的期间（第2期间）的持续时间相对于选择第1天线部的期间（第1期间）的持续时间的比率进行设定，使其等于比率S。接着，决定第1期间与第2期间的持续时间和选择时间表。选择时间表是指用于决定第1期间和第2期间的开始时刻以及结束时刻的信息。最后按照该选择时间表，决定下一个选择的接收天线。并且，关于选择时间表的具体例将在后面叙述。

接着，判定计数值是否为周期T的整数倍，即是否满足（公式1）（S424）。

mod（计数值，周期T）=0 （公式1）

在S424中判定为计数值成为周期T的整数倍的情况下，根据接收天线的选择时间表，选择接收天线。并且，周期T的具体值只要是少于对上述计数值进行复位的周期即24小时的时间，可以是任意值。例如，周期T可以取1小时、10分钟或者1分钟等的值。此外，切换接收天线时，也可以变更周期T。

图4C是示出实施方式的通信装置的包接收等动作的流程图。该动作是周期性地进行的。并且，对各个向通信装置发送通信数据的子站，存储部7中预先登记有该子站所发送的通信数据的RSSI值。

如图4C所示，在本实施方式的通信装置的包接收等动作中，首先，接收子站所发送的无线信号（包）（S441）。并且，在子站没有发送任何无线信号的情况下，待机直到子站发送无线信号。

接着，通过对接收到的无线信号进行解调，从而复制通信数据（S442）。

接着，判定是否能够正常获取在S442中复制的通信数据（S443）。具体地说，在子站中利用赋予通信数据的错误检测符号，判定是否无错误地对子站所发送的通信数据进行了接收。错误检测符号的具体例是CRC。在S443中，在判定为无法正常获取通信数据的情况下，结束处理（S443中NG）。

另一方面，在S443中，判定为能够正常获取通信数据的情况下，判定通信数据的发送源是否为已登记的子站(S444)。

在S444中，判定为发送源是已登记的子站的情况下（S444中“是”），登记接收天线的RSSI值(S445)。

另一方面，在S444中，判定为发送源不是已登记的子站的情况下结束处理（S444中“否”）。并且，在存储部7中存储每个子站的各接收天线的平均RSSI。

接着，存储部7对从发送通信数据的子站（发送源的家电）无错误地接收到的通信数据的个数即接收成功次数进行加算（S446）。

图5A示出本实施方式的天线选择比例累计表T501的一个示例。

如图5A所示，天线选择比例累计表T501中记载有子站、最适合对子站所发送的无线信号进行接收的母站的接收天线、以及成功接收子站所发送的无线信号的次数（通过接收判定部6判定为能够正常获取的次数）。最适合对子站所发送的无线信号进行接收的母站的接收天线是在图4A的S403中进行对应的接收天线。另外，成功接收子站所发送的无线信号的次数是图4C的S446中加算的次数。并且，成功接收子站所发送的无线信号的次数表示每1天（24小时）的数值，但这是一个例子，也可以设置为其它时间。

对图5A所示的接收成功次数的情况下的天线选择进行说明。

图5A所示的接收成功次数的各个接收天线的总数是天线1（第1天线部）为20、天线2（第2天线部）为9，因此接收成功次数的比率S为0.45（=9/20）。接着，在周期T中，向第1期间和第2期间分配时间，使得第2期间的持续时间相对于第1期间的持续时间的比例等于比率S。例如，周期T为1分钟的情况下，第1期间约为41秒，第2期间约为19秒。并且，在上述计算中也可以适当地进行四舍五入等。例如，在上述计算中，也可以将比率S四舍五入为0.5，使得第1期间为40秒，第2期间为20秒。

图5B示出本实施方式的天线选择时间表的一个示例。在图5A中，在决定为第1期间是40秒、第2期间是20秒的情况下，每个时刻的天线选择成为例如图5B的（a）那样。如图5B的（a）所示，从预定的时刻（12:00:00）开始第1期间，40秒后（12:00:40）开始第2期间。此外，在20秒后（12:01:00）开始第1期间。之后，同样地重复第1期间和第2期间。

这种情况下，选择时间表包含例如以下的任意信息。

在图5B的（b）的例子中，选择时间表是包含各个期间（第1期间和第2期间）的开始时刻和结束时刻的信息。图5B的（b）那样的情况下，该期间在该开始时刻开始，在该结束时刻结束。

在图5B的（c）的例子中，选择时间表是包含各个期间的开始时刻和所需时间的信息。图5B的（c）那样的情况下，该期间在该开始时刻开始，在只经过该所需时间的时刻结束。

在图5B的（d）的例子中，选择时间表是包含各个第1期间和第2期间的持续时间的信息。但是能够利用图5B的（d）那样的信息是以第1期间结束之后马上开始第2期间为前提的情况。图5B的（d）那样的情况下，在预定的时刻开始该期间，经过该所需时间的时刻结束，在结束的同时开始下一个期间。

以下说明关于通过以上动作的接收天线的选择，从而提高母站能够接收的通信数据量。

图6示出用于说明本发明课题的母站的接收天线选择的一个示例。图6示出在母站和子站之间共享通信定时的情况下，子站通过预先决定的通信定时进行通信的情况的例子。另外，子站A、子站B以及子站C分别对应于母站的第2天线部，子站D对应于母站的第1天线部。

如图6所示，在母站和子站之间共享通信定时的情况下，假定传播环境无变动的情况下，母站接收通信数据的概率（接收率）为100%。但是，由于只能在预先决定的通信定时进行通信，因此存在子站无法在任意的定时发送通信数据的问题。

图7示出用于说明本发明课题的母站的接收天线选择的另一个示例。图7示出在母站和子站之间共享通信定时的情况下，子站不是通过预先决定的通信定时，而是在任意的定时进行通信的情况的例子。

如图7所示，当子站在任意的定时进行通信时，母站能够对在选择不是最适合与子站进行的通信的接收天线时发送的通信数据进行接收的概率降低。在图7的例子中，母站的接收率降低为36%。

图8示出本实施方式的母站的接收天线的选择的一个示例。图8与图7一样，是子站在任意的定时进行通信的情况下，进行本实施方式的母站的接收天线选择的情况的例子。

由于母站选择第1天线部或者第2天线部作为接收天线的比例，与通过第1天线部或者第2天线部进行接收时最适合的通信数据数量的比率基本一致，与图7的情况相比，母站能够接收的通信数据增加。其结果是母站的接收率上升至63%。

并且，在图4B中，虽然将直到对计数器进行复位为止的时间设置为24小时，但也能够设定为预定的时间。通过缩短该时间，从而能够应对以更短的周期增减通信数据量的通信。例如，如果设定为1小时，则能够每隔1小时切换第1天线部和第2天线部作为接收天线。

图9示出本实施方式的母站的接收天线的选择的时间推移。如图9所示，通过每隔1小时切换第1天线部和第2天线部，从而能够配合在1小时周期中通信数据量的增减，能够进一步提高母站的接收率。

并且，在本实施方式中，虽然示出了搭载2根接收天线的通信装置中的例子，但是也可以应用搭载3根以上的接收天线的通信装置。这种情况下，在搭载的3根以上的接收天线之间，根据与各接收天线对应的通信终端所发送的通信数据数量之间的比率，切换接收天线。

并且，在本实施方式中，决定根据接收成功次数的比率S选择第1天线部的第1期间和选择第2天线部的第2期间，并交错地重复第1期间和第2期间，但是根据每个周期T的接收成功次数的比率S的概率选择第1天线部和第2天线部也能得到同样的效果。

例如，在天线1的最适合的子站的接收次数为7、天线2的最适合的子站接收次数为3的情况下，选择天线1的概率为70%、选择天线2的概率为30%，在各周期T中天线控制部根据该概率选择天线也能得到同样的效果。

并且，也可以将母站的接收天线的切换周期作为无线通信的再次发送等待时间。

另外，决定接收天线的切换周期时，也可以使接收天线的切换周期在预定的范围内。具体地说，也可以对接收天线的切换周期的比率设置预定的范围，在根据本实施方式计算出的比率偏离预定范围的情况下，使该比率进入预定范围内。换言之，在通过上限值和下限值决定预定范围的情况下，根据本实施方式计算出的比率超过上限值的情况下使其与上限值一致，低于下限值的情况下使其与下限值一致。由此，例如存在通信频度特别低的通信装置的情况下，能够防止母站的接收天线被固定为对于该通信装置而言无法进行通信的天线。然后，通信频度特别低的终端也能够与通信频度较高的其它的终端一样进行通信。并且，能够利用再次发送次数来决定比率的上限值或者下限值。例如，在本实施方式中当天线1和天线2的切换比率计算结果为1:100时，再次发送次数为7的情况下，能够使其为1:7。换言之，使再次发送次数为7的情况下，能够使比率的上限值为0.875（=7/（1+7））、比率的下限值为0.125（=1/（1+7））。由此能够防止通信频度特别低的终端的通信机会极度降低。并且，预定范围也可以只决定上限值和下限值中的任意一个。

以下进行详细说明。

图10是本实施方式的接收天线的切换周期的说明图。图10的（a）是与图8一样的母站的接收天线选择的一个例子。图10的（b）是从子站向母站发送通信数据时发送接收的无线信号（IEEE802.15.4）的一个例子。

如图10的（b）所示，要发送无线信号的子站首先进行对无线通信信道的空闲信道进行探索的CCA（Clear Channel Assessment）。如果通过CCA发现空闲信道，则在该无线通信信道中发送前同步码，接着发送通信数据和该通信数据的CRC。如果母站接收到该通信数据，仅持续时间Tack之后发送前同步码，接着发送ACK消息。以上是从子站向母站发送通信数据时发送接收的无线信号的一个例子。

此处，由于通信丢失等，在母站无法接收该通信数据的情况下，如果母站能够接收该通信数据，作为发送源的该子站等待经过结束发送ACK消息的时间、IFS（Inter FrameSpace）时间、以及回退时间，再次发送该通信数据。将第一次发送通信数据之后，直到再次发送该通信数据为止的时间作为再次发送等待时间TR。

对于使本实施方式的接收天线的切换周期等于再次发送等待时间TR的效果，将参照图11A和图11B进行说明。

图11A示出用于说明本发明课题的接收天线的切换周期的一个示例。此处，接收天线的切换周期T设定为比TR大的4TR。另外，对子站F所发送的无线信号进行接收的母站的最适合的接收天线为第2天线部，在母站的第1天线部中无法接收子站F所发送的无线信号。

示出母站选择第1天线部作为接收天线时，子站F发送通信数据F1（0）的情况的例子。此处，括号内的数值表示再次发送次数。括号内的数值为0的情况下，意味着该通信数据的（非再次发送）第一次发送。

由于子站F虽然发送F1(0)但是母站无法接收F1(0)，因此子站从发送F1(0)后经过TR后进行再次发送F1(1)。由于母站还是无法接收F1(1)，子站F进行再次发送F1(2)～F1(6)。由于母站还是无法接收F1(2)～F1(6)，子站F进行再次发送F1(7)。此处母站的接收天线切换为第2天线部。在再次发送F1（7）的时间点，由于母站的接收天线为第2天线部，因此母站能够接收再次发送F1(7)。这种情况下，直到母站接收通信数据F1，需要7次再次发送。

图11B示出实施方式的接收天线的切换周期的一个示例。此处，接收天线的切换周期T设定为TR。其它条件与图11A的情况相同。

由于子站F虽然发送F1(0)但是母站无法接收F1(0)，因此子站从发送F1(0)后经过TR后进行再次发送F1(1)。此处母站的接收天线切换为第2天线部。在再次发送F1（1）的时间点，由于母站的接收天线为第2天线部，因此母站能够接收再次发送F1(1)。这种情况下，直到母站接收通信数据F1，需要的再次发送次数为1次。

以上那样，通过将母站的接收天线的切换周期作为无线通信的再次发送等待时间，能够缩短直到通过最适合的接收天线来对选择了不是最适合与子站进行通信的接收天线时发送的通信数据进行接收为止所需的时间。

并且，通常，再次发送次数设置有上限，超过上限的情况下母站不接收该通信数据，成为通信丢失。通过缩短直到母站通过最适合的接收天线来进行接收为止所需要的时间，能够回避上述通信丢失。

另外，也可以根据对通信终端所发送的通信数据进行正常接收的次数来更新接收天线进行切换的切换周期T。例如，T为1小时时，如果通信终端所发送的通信数据的接收率下降，也可以将T变更为10分钟。由此，有可能能够抑制通信数据的接收率的降低。

另外，也可以将对接收天线进行切换的周期T按各周期在预定范围内进行变动。例如，在将该预定范围设定为T的10%、T为10分钟后的周期中，也可以将T变更为9分钟或者将T变更为11分钟。由此，子站定期地发送通信数据的情况下，有可能能够抑制通信数据的接收率的降低。

另外，通过母站的另一方的接收天线接收无线信号时，也可以不切换接收天线。即，通过母站的另一方的接收天线接收无线信号时，也可以维持选择部4中的接收天线的选择（不变更）。由此，能够避免在接收无线信号的途中切换接收天线的情况下发生的通信丢失。

以上那样，根据本发明的一方面的通信装置，通信装置（母站）决定使用2根接收天线的时间，使其与正常获取来自通信终端（子站）的通信数据的次数的比率相等。由于使用各个接收天线的时间与通过该接收天线能够最适合地进行接收的终端数的比率一致，因此提高了能够正常接收通信数据的概率。由此，通信终端在任意的定时发送无线信号的情况下，能够以较高的概率接收无线信号。

另外，通过在各接收天线上将接收信号强度较强的天线与各通信终端对应，通过接收信号强度较强的天线能够对来自各通信终端的无线信号进行接收的可能性升高。由此，通信终端在任意的定时发送无线信号的情况下，能够以较高的概率接收无线信号。

另外，在持续地运用本通信装置的情况下，在将使用2个接收天线的时间设定为上述比率的基础上，能够按照预定的时间对2个接收天线进行切换使用。因此，能够持续地发挥本发明的效果。

另外，在存在通信数据量随着时间变动较大的通信终端的情况下，能够根据该通信终端的通信数据量的变动选择母站的接收天线。

另外，在母站的任意一个接收天线上能够接收子站所发送的通信数据的情况下，根据该子站的通信数据量，决定母站的接收天线的选择比率。即，能够只将需要选择母站的接收天线的子站算入母站的接收天线的选择比率的计算中。

另外，在所有母站接收天线上能够接收子站所发送的通信数据的情况下，与该子站的通信数据量无关，决定母站的接收天线的选择比率。即，能够只将需要选择母站的接收天线的子站算入母站的接收天线的选择比率的计算中。

另外，能够按照每个接收天线的切换周期将RSSI较高的一方作为接收天线。即，在子站正在移动的情况下，或者子站停止但是周围的通信环境有变化的情况下等，即使在RSSI随时间变动的情况下，母站也能够选择最适合进行接收的接收天线。

另外，在子站发送通信数据时母站不选择最适合接收该子站所发送的通信数据的接收天线，在不能接收该通信数据的情况下，通过母站的接收天线切换从而能够缩短直到能够接收该通信数据的再次发送为止的时间。因此，能够提高母站能够接收子站的通信数据的概率。

另外，能够避免在接收无线信号的途中切换接收天线的情况下发生的通信丢失。

另外，在上述实施方式中，各结构要素也可以通过专用的硬件来构成、或者通过执行适合各结构要素的软件程序来实现。各结构要素也可以通过CPU或者处理器等程序执行部对记录于硬盘或者半导体存储器等记录介质的软件程序进行读出并执行来实现。此处，实现上述实施方式的通信装置等的软件是如下程序。

即，该程序在计算机上执行通信装置中的通信方法，该通信装置具有对包含多个通信终端所发送的通信数据的无线信号进行接收的第1天线部和第2天线部，该通信方法包括：选择步骤，在第1期间选择所述第1天线部，在与所述第1期间不同的第2期间选择所述第2天线部；接收判定步骤，判定是否能够正常获取所述选择步骤中选择的所述第1天线部或所述第2天线部接收的所述无线信号中包含的所述通信数据；以及对应关系建立步骤，其进行各个所述多个通信终端与各个所述第1天线部和所述第2天线部之间的对应关系建立，在所述选择步骤中，通过参照所述对应关系，设定所述第1期间与所述第2期间的长度，使得判定为能够正常获取对应于所述第2天线部的所述通信终端发送的所述通信数据的次数相对于判定为能够正常获取对应于所述第1天线部的所述通信终端发送的所述通信数据的次数的比率，与所述第2期间长度相对于所述第1期间长度的比率相等。

即，虽然根据实施方式对本发明的一个或者多个方面的通信装置进行了说明，但是本发明不仅限于该实施方式。在不脱离本发明主旨的情况下，本领域技术人员将想到的各种变形实施于本实施方式、或者结合实施方式中的结构要素所构建的形态也可以包含于本发明的一个或者多个方面的范围内。

产业上的可利用性

本发明提供一种通信装置等：其在接收天线分集技术中，通信对方在任意的定时发送无线信号的情况下，能够以较高的概率对无线信号进行接收。该通信装置能够用于例如家庭内无线网络、企业内无线网络或者手机等公共无线网络等。

标号说明

1：通信装置；2：第1天线部；3：第2天线部；4：切换部；5：解调部；6：接收判定部；7：存储部；8：计数器；9：天线控制部；100、200：通信系统；101、220：母站；111：子站A；112：子站B；113：子站C；114：子站D；210：家庭内网络；230：太阳能发电机；240：蓄电池；250：燃料电池；260：空调；270：电视。

Claims (10)

1.一种通信装置，具有：

第1天线部和第2天线部，对包含多个通信终端各自发送的通信数据的无线信号进行接收；

选择部，在第1期间选择所述第1天线部，在与所述第1期间不同的第2期间选择所述第2天线部；

接收判定部，判定是否能够正常获取所述选择部选择的所述第1天线部或所述第2天线部接收的所述无线信号中包含的所述通信数据；以及

存储部，对所述多个通信终端的每一个与所述第1天线部和所述第2天线部各自的对应关系进行存储，

所述选择部通过参照所述对应关系，设定所述第1期间与所述第2期间的长度，使得判定为能够正常获取与所述第2天线部对应的所述通信终端发送的所述通信数据的次数相对于判定为能够正常获取与所述第1天线部对应的所述通信终端发送的所述通信数据的次数的比率，与所述第2期间的长度相对于所述第1期间的长度的比率相等。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，

所述通信装置还具有：

RSSI检测部，对所述第1天线部和所述第2天线部分别接收到的所述无线信号的接收信号强度进行检测，

所述存储部对所述第1天线部和所述第2天线部之中，所述RSSI检测部检测的有关接收到的所述无线信号的接收信号强度较强的一方，与所述无线信号的发送源终端对应的所述对应关系进行存储。

3.根据权利要求1所述的通信装置，其中，

所述选择部周期性地重复所述第1期间和所述第2期间。

4.根据权利要求3所述的通信装置，其中，

所述选择部根据判定为能够正常获取与所述第1天线部对应的所述通信终端发送的所述通信数据的次数和判定为能够正常获取与所述第2天线部对应的所述通信终端发送的所述通信数据的次数，对所述第1期间和所述第2期间的重复的周期进行更新。

5.根据权利要求2所述的通信装置，其中，

所述第1天线部和所述第2天线部中的任意一方所接收的所述无线信号的接收信号强度未达到预定值时，所述选择部根据判定为能够正常获取所述无线信号的发送源终端所发送的所述通信数据的次数，设定所述第1期间和所述第2期间的长度。

6.根据权利要求2所述的通信装置，其中，

所述第1天线部和所述第2天线部分别接收到的所述无线信号的接收信号强度在预定值以上时，所述选择部设定所述第1期间和所述第2期间的长度，而不将判定为能够正常获取所述无线信号的发送源终端发送的所述通信数据的次数加入计算。

7.根据权利要求2所述的通信装置，其中，

所述存储部将所述第1天线部和所述第2天线部中，接收该通信终端所发送的所述通信数据时的接收信号强度较强的一方与所述通信终端的对应作为新的所述对应关系进行存储。

8.根据权利要求3所述的通信装置，其中，

所述选择部将直到所述通信终端再次发送所述通信数据为止的时间即再次发送等待时间作为重复的周期，并设定所述第1期间和所述第2期间的长度。

9.根据权利要求1-8中的任意一项所述的通信装置，其中，

所述第1天线部或者所述第2天线部接收了所述无线信号时，所述选择部维持所述第1天线部或所述第2天线部中的任意一个的选择。

10.一种通信方法，该通信方法是在通信装置中的通信方法，所述通信装置具有对包含多个通信终端发送的通信数据的无线信号进行接收的第1天线部和第2天线部，其中，该通信方法包括：

选择步骤，在第1期间选择所述第1天线部，在与所述第1期间不同的第2期间选择所述第2天线部；

接收判定步骤，判定是否能够正常获取所述选择步骤中选择的所述第1天线部或所述第2天线部接收的所述无线信号中包含的所述通信数据；以及

对应关系建立步骤，建立所述多个通信终端的每一个与所述第1天线部和所述第2天线部各自的对应关系，

在所述选择步骤中，通过参照所述对应关系，设定所述第1期间与所述第2期间的长度，使得判定为能够正常获取对应于所述第2天线部的所述通信终端发送的所述通信数据的次数相对于判定为能够正常获取对应于所述第1天线部的所述通信终端发送的所述通信数据的次数的比率，与所述第2期间的长度相对于所述第1期间的长度的比率相等。