CN104247510B - 通信装置、通信系统以及通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通信装置，其能够对在每个时隙进行无线通信的通信对象进行切换，该通信装置的特征在于，具有：多个天线，它们包含大于或等于1个的定向天线；大于或等于1个的通信电路，它们使用所述天线而与通信对象进行信号的接收/发送；以及控制部，其以所述时隙为基准，进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。

Description

通信装置、通信系统以及通信方法
技术领域
本发明涉及一种通信装置、通信系统以及通信方法。
本申请基于2012年3月30日申请的日本专利申请第2012-081875号和2012年11月30日申请的日本专利申请第2012-262604号申请优先权，并在此引用其内容。
背景技术
作为工业用的无线通信系统，已知有国际测量控制学会(ISA:InternationalSociety of Automation)制定的依照ISA100.11a(工业自动化无线用通信标准)的无线通信系统、依照WirelessHART(注册商标)的无线通信系统。这些无线通信系统均通过时隙跳频方式而实现可靠性较高的无线通信。
上述时隙跳频方式通过分别地规定每个通信节点之间的无线通信中的频道和时隙，从而实现避免干扰的可靠性较高的无线通信。在使用了如上所述的时隙跳频方式的无线通信系统中，通过由各通信节点共享对于各个通信节点之间规定上述频道和时隙的跳频表，从而对各通信节点之间的无线通信中的时隙以及频率跳频进行统一的管理。另外，关于如上所述的无线通信系统，在下述美国专利公报、日本专利公报或者ISA100.11a标准书等中公开有详细内容。
专利文献1：美国专利第7701858号说明书
专利文献2：美国专利第7420980号说明书
专利文献3：日本特开2011-103520号公报
发明内容
另外，上述无线通信系统几乎大部分构建在车间、工厂内，但在近些年中，也正在构建在车间等的外部。例如有沿着石油、天然气等的管线而构建，或者在油田的周边构建的情况。几乎大部分在车间等内构建的无线通信系统只要实现最大数km左右的长距离通信就足够了，但在车间等的外部构建的无线通信系统有时需要大于或等于数十km左右的长距离通信。
此处，作为利用上述无线通信系统实现长距离通信的方法，能够列举出：利用在多个通信节点之间对信息进行跳频(中继)的多跳通信的第1方法，以及使用定向天线的第2方法。在上述的第1方法中，通过将例如从通信节点A发送到通信节点B的信息从通信节点B发送到通信节点C(跳频)，从而实现从通信节点A到通信节点C为止的长距离通信。相对于此，在上述的第2方法中，通过在通信节点A以及通信节点C中设置八木天线等定向天线而将电磁波传送距离长距离化，从而无需经由通信节点B就实现从通信节点A到通信节点C的长距离通信。
然而，如果试图利用上述的第1方法实现长距离通信，则由于跳数(信息发生跳频的数量)与通信距离成正比地变多，所以随着通信距离变长，通信节点的数量变多，成本(包含设置成本以及维护成本)上升，并且通信所要求的时间变长。此外，在上述的第2方法中，需要与2个通信节点(在上述的例子中，是通信节点A和通信节点C)之间的通信距离相对应地提高输出(无线输出)，但是在根据法令输出被管制的情况下，2个通信节点之间的通信距离受到限制，仅使用2个通信节点的长距离通信存在极限。
此外，在上述无线通信系统中，随着规模变大，不单纯地仅实现分离开的2个通信节点之间的长距离通信，有时需要各种形式的通信。如果列举出例如沿着上述的管线构建，并且具有3个通信节点A、B、C的无线通信系统，则存在通信节点B将来自通信节点A的信息转送到通信节点C，并且也将在通信节点B得到的信息发送到通信节点C这样的情况。
本发明提供一种能够尽可能抑制成本的上升，并且能够实现长距离通信以及各种形式的通信的通信装置、通信系统以及通信方法。
本发明的1个实施方式涉及的通信装置是能够对在每个时隙进行无线通信的通信对象进行切换的通信装置，其具有：多个天线，它们包含大于或等于1个的定向天线；大于或等于1个的通信电路，它们使用所述天线而与通信对象进行信号的接收/发送；以及控制部，其以所述时隙为基准，进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。
上述通信装置也可以是还具有选择电路，其选择1个天线，使该1个天线与相对于所述多个天线设置的1个所述通信电路连接，所述控制部通过以所述时隙为基准而控制所述选择电路，从而进行用于无线通信的天线的分配。
上述通信装置也可以具有大于或等于1个的所述通信电路，其中，该通信电路与所述多个天线之中的一个一对一地关联，所述控制部通过以所述时隙为基准而控制是否使所述通信电路动作，从而进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。
在上述通信装置中，也可以是所述控制部以所述时隙为基准而控制用于无线通信的通信电路，进行信道的切换。
在上述通信装置中，也可以是所述控制部基于针对每个通信链路或者每个通信对象而指定所述天线的天线指定信息，进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。
在上述通信装置中，也可以是所述控制部基于至少对与各通信对象的通信时间进行规定的超帧，进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。
上述通信装置也可以利用无线通信从外部取得所述时隙的分配信息或者所述时隙以及信道的分配信息。
上述通信装置也可以是还具有对特定的物理量进行测量的测量部，或者对所述特定的物理量进行操作的操作部，该通信装置是将该测量部的测量数据无线发送到通信对象，或者从通信对象无线接收向所述操作部的操作数据的无线现场仪器。
上述通信装置也可以以一次电池、二次电池或者环保电池作为电源而动作。
上述通信装置也可以进行依照ISA100.11a(工业自动化无线通信标准)的无线通信。
在上述通信装置中，也可以是所述通信电路能够将用于使新的通信装置加入本装置已加入的无线网络的信息作为广播而发送，所述控制部控制所述选择电路，而使所述通信电路将种类不同的所述广播向每个所选择的天线发送。
本发明的1个实施方式涉及的通信系统具有在可进行无线通信的范围内设置的多个上述通信装置。
上述通信系统也可以是还具有系统管理装置，该系统管理装置将所述时隙的分配信息或者所述时隙以及信道的分配信息提供给各通信装置。
上述通信系统也可以是还具有终端装置，其能够对表示各通信装置所具有的每个所述天线的通信对象的信息进行设定，所述系统管理装置基于由所述终端装置设定的信息，生成用于进行各通信装置在无线通信中所使用的天线以及通信电路的分配的信息。
本发明的1个实施方式涉及的通信系统是能够进行经由无线网络的无线通信的通信系统，其具有大于或等于1个的已加入所述无线网络的上述通信装置。
在上述通信系统中也可以是还具有系统管理装置，该系统管理装置进行使种类不同的所述广播从所述通信装置向每个所述天线发送的时隙的管理。
本发明的1个实施方式涉及的通信方法是以时隙为基准而进行无线通信的通信方法，其具有：天线选择工序，在该工序中，选择包含大于或等于1个的定向天线在内的多个天线中的某一个；以及通信工序，在该工序中，使用由该天线选择工序选择出的天线而进行信号的接收/发送。
本发明的1个实施方式涉及的通信方法是以时隙为基准而进行经由无线网络的无线通信的通信方法，其具有：广播发送工序，在该工序中，以所述时隙为基准，对包含大于或等于1个的定向天线在内的多个天线进行切换，并且向每个所述天线发送种类不同的广播；以及无线通信工序，在该工序中，使用所述广播而与加入了所述无线网络的通信装置进行无线通信。
发明的效果
根据本发明的实施方式，在包含大于或等于1个的定向天线在内的多个天线以及大于或等于1个的通信电路之中，通过利用控制部以时隙为基准分配的天线以及通信电路进行无线通信，并实现使用了定向天线的多跳通信，所以能够尽可能抑制成本的上升，并且能够实现长距离通信以及各种形式的通信。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式涉及的无线测量系统K1(通信系统)的系统结构图。
图2是表示本发明的第1实施方式涉及的无线现场仪器R(通信装置)的功能结构的框图。
图3是表示本发明的第1实施方式的跳频表的结构的概念图。
图4是表示本发明的第1实施方式的链路表的结构的概念图。
图5是表示本发明的第1实施方式的相邻表(Neighbor表)的结构的概念图。
图6A是表示本发明的第1实施方式的超帧(Superframe)的概念图。
图6B是表示本发明的第1实施方式的超帧(Superframe)的概念图。
图7是表示本发明的第1实施方式的用于广播数据包的发送的超帧的概念图。
图8是表示在本发明的第1实施方式中，在终端装置E中设定的信息的一个例子的图。
图9是表示本发明的第1实施方式涉及的无线现场仪器R(通信装置)的第1变形例的框图。
图10是表示本发明的第1实施方式涉及的无线现场仪器R(通信装置)的第2变形例的框图。
图11是本发明的第2实施方式涉及的无线测量系统K2(通信系统)的系统结构图。
图12是本发明的第3实施方式涉及的无线测量系统K3(通信系统)的系统结构图。
图13是表示本发明的第3实施方式涉及的无线现场仪器Ra(通信装置)的功能结构的框图。
图14是表示本发明的第3实施方式涉及的无线测量系统K3的一部分的详细内容的系统结构图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式涉及的通信装置、通信系统以及通信方法。
(第1实施方式)
(无线测量系统的结构)
第1实施方式涉及的无线测量系统K1(通信系统)如图1所示，具有4个无线现场仪器A～C、R、系统管理装置D、以及终端装置E，构建依照作为工业自动化用无线通信标准之一的例如ISA100.11a的无线通信系统。即，该测量系统K1是如下所述的无线通信系统，在该无线通信系统中，作为无线通信设备起作用的无线现场仪器A～C、R以及系统管理装置D，通过采用后述的跳频表及超帧(Superframe)等，从而以规定的时间间隔经由无线网络N1进行同步通信。
如上所述的无线测量系统K1，将由在石油车间、各种化学车间或者发电车间等各种车间中具有的各无线现场仪器A～C、R所测量出的压力、流量和/或温度等与车间相对应的各种过程量的测量数据，利用无线通信汇集到系统管理装置D中，并从该系统管理装置D经由有线网络N2提供至上位的车间控制系统(省略图示)。
另外，上述4个无线现场仪器A～C、R是构成无线测量系统K1的多个无线现场仪器的一部分。即，图1为方便起见示出构成实际的无线测量系统K1的无线现场仪器的一部分，实际的无线测量系统K1具有包含4个无线现场仪器A～C、R在内的多个无线现场仪器。
上述各无线现场仪器A～C、R为了实现低功耗化，通常使动作模式处于低功耗模式，通过以规定的时间间隔从该低功耗模式转换为测量模式，从而对过程量进行测量并发送至系统管理装置D。此外，在如上所述的4个无线现场仪器A～C、R之中，无线现场仪器R(带中继功能的现场仪器)是本实施方式中的特征性的通信装置，具有与其它无线现场仪器A～C和系统管理装置D之间的多跳通信中的中继功能。
此外，无线现场仪器R还具有广播发送功能，即，在系统管理装置D的控制下，对包含用于使新的无线现场仪器加入自身所加入的无线网络N1的信息在内的广播数据包(广播)进行发送。该无线现场仪器R，在存在有试图使用广播数据包而加入无线网络N1的新的无线现场仪器的情况下，还进行在该新的无线现场仪器和系统管理装置D之间所接收/发送的各种信号的中继。
另外，在图1中，为方便起见，示出在其它无线现场仪器A～C和系统管理装置D之间存在1台无线现场仪器R(带中继功能的现场仪器)的状态。然而，在实际的无线测量系统K1中，有时在其它无线现场仪器A～C和系统管理装置D之间以串联状态设置多个无线现场仪器R(带中继功能的现场仪器)。在图1所示的无线测量系统K1中，只有无线现场仪器R能与系统管理装置D直接通信，其它各无线现场仪器A～C将无线现场仪器R作为中继站而与系统管理装置D间接地进行无线通信。
此处，如图所示，在3个无线现场仪器A～C之中，2个无线现场仪器A、B在具有上述中继功能的无线现场仪器R的左侧，设置在能够与该无线现场仪器R进行无线通信的范围内(位置处)。此外，剩余的无线现场仪器C以及系统管理装置D在无线现场仪器R的右侧，设置在能够与该无线现场仪器R进行无线通信的范围内(位置处)。
系统管理装置D集中地管理上述各无线现场仪器A～C、R，并且汇集从各无线现场仪器A～C、R接收的测量数据，并提供给上级的车间控制系统。具体而言，系统管理装置D基于由终端装置E设定的信息，生成后述的跳频表等各种表、超帧(用于进行无线现场仪器A～C、R在无线通信中使用的天线等的分配的信息)，并使用这各种表、超帧，集中地管理上述各无线现场仪器A～C、R。另外，关于上述各种表、超帧的生成方法的详细内容将在后面描述。
终端装置E经由有线网络N2与系统管理装置D连接，由例如无线测量系统K1的管理者(系统管理者)进行操作，并进行与系统管理者的操作相应的设定(例如，在系统管理装置D生成上述各种表、超帧时所需的信息的设定)等。该终端装置E通过例如具有键盘、指点设备等输入装置、液晶显示装置等显示装置的个人计算机、工作站而实现。另外，终端装置E及系统管理装置D也可以收容在1个框体内。
(无线现场仪器R的结构)
参照图2进一步详细地说明上述无线现场仪器R的结构。该无线现场仪器R是以3个无线现场仪器A～C及系统管理装置D作为通信对象，在ISA100.11a的规定范围内实现使用了定向天线的多跳通信的通信装置。该无线现场仪器R如图所示，作为功能结构要素而具有：第1定向天线1、第2定向天线2、模拟开关3(选择电路)、通信电路4、控制部5、测量部6以及电源7。
第1定向天线1是具有下述性质的天线，即，针对从特定方向入射的电磁波具有较高的接收灵敏度，并且向相同的上述特定方向放射较高放射强度的电磁波，例如是八木天线(八木·宇田天线)。将如上所述的第1定向天线1的上述特定方向如图1所示，设定为朝向无线现场仪器A、B的方向(左方)，以使得能够与2个无线现场仪器A、B进行无线通信。
第2定向天线2与上述第1定向天线1同样地，是具有下述性质的天线，即，针对从特定方向入射的电磁波具有较高的接收灵敏度，并且向相同的上述特定方向放射较高放射强度的电磁波，例如是八木天线(八木·宇田天线)。将该第2定向天线2的上述特定方向如图1所示，设定为朝向无线现场仪器C以及系统管理装置D的方向(右方)，以使得能够与无线现场仪器C以及系统管理装置D进行无线通信。
模拟开关3是基于从控制部5输入的选择信号，择一地选择上述第1、第2定向天线1、2中的某一个而与通信电路4的输入/输出端连接的选择电路。即，模拟开关3将从通信电路4输入的发送信号供给到第1、第2定向天线1、2中的某一个。此外，该模拟开关3将第1定向天线1捕获到的接收波的信号(接收信号)或者第2定向天线2捕获到的接收波的信号(接收信号)中的某一个供给到通信电路4。
通信电路4由发送电路以及接收电路构成。该通信电路4基于从控制部5输入的信息(发送信息)，将发送电路生成的发送信号输出到模拟开关3。此外，通信电路4通过利用接收电路对从模拟开关3输入的接收信号进行接收处理，从而将接收信号中所包含的信息(接收信息)取出并输出到控制部5。此外，通信电路4在控制部5的控制之下，能够对包含用于使新的无线现场仪器加入仪器自身所加入的无线网络N1的信息在内的广播数据包(广播)进行发送。
控制部5基于规定的控制程序，通过软件控制而对无线现场仪器R的各部分进行控制。该控制部5由下述部件等构成：存储有上述控制程序的非易失性存储器；执行上述控制程序的CPU(Central Processing Unit)；用于使该CPU进行与通信电路4；测量部6的信号的接收/发送的接口电路；以及将上述非易失性存储器、CPU以及接口电路可通信地相互连接的内部总线。
如上所述的控制部5为了与其它无线现场仪器A～C以及系统管理装置D之间进行依照ISA100.11a的无线通信，将图3所示的跳频表作为控制信息之一而存储。该跳频表针对构成无线测量系统K1的各通信仪器间的通信链路(Link)的每一个，规定时隙以及信道(频道)的跳频，即针对4个无线现场仪器A～C、R以及系统管理装置D之间的通信链路的每一个，分别分配时隙和信道。
例如，向从无线现场仪器A向无线现场仪器R的通信链路(A→R)分配通信开始后的最初的时隙(第1时隙)且第7信道，向该通信链路(A→R)的反方向的通信链路，即从无线现场仪器R向无线现场仪器A的通信链路(R→A)分配第4时隙且第2信道。此外，向从无线现场仪器C向无线现场仪器R的通信链路(C→R)分配第5时隙且第6信道，向该通信链路(C→R)的反方向即从无线现场仪器R向无线现场仪器C的通信链路(R→C)分配第8时隙且第5信道。
根据ISA100.11a，通过如上所述地针对每个通信链路分配不同的时隙以及信道，从而实现工业用无线通信中所要求的较高的可靠性。另外，在图3所示的跳频表中，示出能够分配的时隙和信道的一部分。如上所述的跳频表是基于由终端装置E设定的信息而利用系统管理装置D生成的，并且在系统管理装置D中生成的跳频表被无线现场仪器R取得(下载)而存储到控制部5中。
控制部5除了存储如上所述的依照ISA100.11a的跳频表之外，还将图4所示的链路表作为控制信息而存储。该链路表如图所示，针对每个关于无线现场仪器R(带中继功能的现场仪器)的通信链路规定了天线编号(天线指定信息)。该天线编号是上述的第1、第2定向天线1、2的标识编号。在图4中，将上述的第1定向天线1表示为天线编号“1”，此外，将第2定向天线2表示为天线编号“2”。图4所示的链路表也与图3所示的跳频表同样地，是基于由终端装置E设定的信息而利用系统管理装置D生成的，并且在系统管理装置D中生成的链路表被无线现场仪器R取得(下载)而存储到控制部5中。
此外，控制部5取代上述链路表而将图5所示的相邻表(Neighbor表)作为控制信息而存储。相邻表针对无线现场仪器R(带中继功能的现场仪器)的通信对象(相邻配置的可无线通信的相邻设备)的每一个，即3个无线现场仪器A～C以及系统管理装置D中的每一个，规定了与上述的链路表同样的天线编号。在图5中，向作为相邻设备的2个无线现场仪器A、B分配有天线编号“1”，此外，同样地向无线现场仪器C以及系统管理装置D分配有天线编号“2”。图5所示的相邻表也与图3所示的跳频表以及图4所示的链路表同样地，是基于由终端装置E设定的信息而利用系统管理装置D生成的，并且在系统管理装置D中生成的相邻表被无线现场仪器R取得(下载)而存储到控制部5中。
此外，控制部5取代上述链路表以及上述相邻表，而将如图6A所示的多个超帧(Superframe)作为控制信息而存储。该超帧是为了表现出例如由ISA100.11a所规定出的每恒定时间的重复而使用的通信模板，通过将图3的表直至例如6400时隙为止规定将跳频而构成。即，超帧是在规定的时间(例如对应于6400时隙的时间)，规定实际与通信对象实施通信的时隙(通信时间)以及信道(通信频率)。构成测量系统K1的各无线通信仪器基于由终端装置E设定的信息，在初期接收利用系统管理装置D生成的超帧并进行存储。
向构成测量系统K1的各无线通信仪器中存储的多个超帧的每一个预先分配有优先级(优先顺序)。例如，向图6A中的“超帧1”(超帧编号为“1”的超帧)分配有最高的优先级，向“超帧2”(超帧编号为“2”的超帧)分配有次高的优先级，向“超帧3”(超帧编号为“3”的超帧)分配有最低的优先级。假如，在向多个超帧分配的通信链路(时隙以及信道)彼此干涉的情况下，控制部5参照向超帧分配的优先级，采用分配有更高优先级的超帧的通信链路。
此处，“超帧1”规定无线现场仪器R和无线现场仪器A之间或者无线现场仪器R和无线现场仪器B之间的通信，“超帧2”规定无线现场仪器R和无线现场仪器C之间或者无线现场仪器R和系统管理装置D之间的通信。无线现场仪器R在与无线现场仪器A或者与无线现场仪器B通信的情况下，选择使用“超帧1”，在与无线现场仪器C或者与系统管理装置D通信的情况下选择使用“超帧2”。
此外，控制部5存储图6A所示的超帧，并且，还存储图6B所示的表。该表规定每个超帧所使用的天线，将各超帧的超帧编号和天线编号相关联。在图6B所示的例子中，向超帧编号“1”、“3”分配有天线编号“1”，向超帧编号“2”分配有天线编号“2”。
因此，控制部5在利用向“超帧1”分配的通信链路(A→R、B→R、R→A、R→B)进行无线通信的情况下，进行控制以使得使用天线编号为“1”的第1定向天线1进行无线通信。相对于此，在利用向“超帧2”分配的通信链路(R→D、C→R、D→R、R→C)进行无线通信的情况下，进行控制以使得使用天线编号为“2”的第2定向天线2进行无线通信。
如上所述的控制部5通过将链路表、相邻表或者超帧的任一个组合到上述的跳频表中，从而生成根据通信对象(3个无线现场仪器A～C以及系统管理装置D)而指定第1定向天线1或者第2定向天线2中的某一个的选择信号，并将该选择信号输出到模拟开关3。另外，在使用超帧的情况下，控制部5选择多个超帧中的某一个，参照图6B所示的表，取得与向所选择的超帧分配的超帧编号相关联的天线编号，使模拟开关3选择由该天线编号确定的天线。如上所述，控制部5通过使用跳频表等各种表、超帧，以时隙为基准控制模拟开关3，从而进行用于无线通信的天线的分配。
另外，控制部5还存储与构成无线测量系统K1的各无线现场仪器以及系统管理装置D相关的路由表(省略图示)，并且还具有基于该路由表确定通信路径的功能。
此外，控制部5进行使通信电路4将种类不同的广播数据包向每个第1、第2定向天线1、2(控制模拟开关3而选择的每个天线)进行发送的控制。进行如上述的控制的原因在于，在试图加入无线网络N1的新的无线现场仪器配置在图1所示的无线现场仪器R的左侧以及右侧的任一侧的情况下(在经由第1、第2定向天线1、2的一者进行与无线现场仪器R的无线通信的情况下)，均能够加入无线网络N1。控制部5为了进行上述控制，将在如图7所示的广播数据包的发送中所使用的超帧(超帧编号为“X”的超帧)作为上述的超帧的一种而存储。
此处，在从无线现场仪器R发送的广播数据包中包含有下述信息：表示由无线现场仪器R管理的时刻的时刻信息、以及表示用于发送向无线网络N1的加入要求(加入(Join)要求)的通信链路(加入链路：Join Link)的信息。控制部5如图7所示，进行使包含“加入链路1”的信息在内的广播数据包从第1定向天线1发送，使包含“加入链路2”的信息在内的广播数据包从第2定向天线2发送的控制。上述的“加入链路1”是设定为由第1定向天线1接收加入要求(从试图加入无线网络N1的新的无线现场仪器发送的加入要求)的通信链路，上述的“加入链路2”是设定为由第2定向天线2接收加入要求的通信链路。
具体而言，在图7所示的例子中，将包含“加入链路1”的信息在内的广播数据包(应该从第1定向天线1发送的广播数据包)向第3时隙且第4信道、以及第5时隙且第6信道分配。相对于此，将包含“加入链路2”的信息在内的广播数据包(应该从第2定向天线2发送的广播数据包)向第1时隙且第8信道、以及第6时隙且第2信道分配。另外，在图7中，图示了针对每条链路进行广播数据包的分配的例子，但与图6A和图6B所示的例子同样地，也能够以超帧单位进行广播数据包的分配。
测量部6是测量与上述的车间关联的各种过程量的功能结构要素，并将测量数据输出到控制部5中。该测量部6基于各种测定原理而测量各种过程量，作为例如基于在配管内设置的孔口的前后的压差而测量流体的压力的压力表、基于科里奥利原理而测量流体的质量流量的流量计、或者使用热电偶、热电阻而测量温度的温度计而起作用。
电源7向上述模拟开关3、通信电路4、控制部5以及测量部6供给动作用电力，是例如一次电池、二次电池或者太阳能电池。作为该电源7而使用的一次电池或者二次电池，从需要降低更换频率(维护频率)方面来考虑，优选寿命尽可能长的电池。此外，在使用太阳能电池作为电源7的情况下，由于需要对在白天发电的电力的一部分进行蓄电以用于太阳能电池不能发电的夜间，所以优选发电效率尽可能高的电池。另外，电源7也可以构成(配置)为在无线现场仪器R(带中继功能的现场仪器)的外部，与无线现场仪器R一体或者分体地构成(配置)，并经由电源供给用电缆向无线现场仪器R供给电源。此处，太阳能电池是环保发电(环保电池)的一种，环保发电也可以将除此之外的振动、热、风力、压力等能量变换为电力而进行发电。
另外，除了如上所述的无线现场仪器R(带中继功能的现场仪器)以外的各无线现场仪器A～C(不具有中继功能的现场仪器)以及系统管理装置D，与无线现场仪器R同样地具有跳频表，但是具有将单一的定向天线a1～d1直接连接到通信电路4上的结构。
此外，无线现场仪器A的定向天线a1以及无线现场仪器B的定向天线b1如图1所示，以右方作为特定方向，以使得能够进行与无线现场仪器R的无线通信，此外，无线现场仪器C的定向天线c1以及系统管理装置D的定向天线d1以左方作为特定方向，以使得能够进行与相同的无线现场仪器R的无线通信。
(无线测量系统的构建方法)
下面，对图1所示的无线测量系统K1的构建方法进行说明。另外，在初始状态中，不形成图1所示的无线网络N1。首先，系统管理者等对终端装置E进行操作，进行在系统管理装置D中生成前述的各种表、超帧时所需的信息的设定。此处，作为利用终端装置E的操作而设定的信息(在系统管理装置D生成上述的各种表、超帧时所需的信息)，列举出以下的(1)～(4)的信息。
(1)设备编号
对无线现场仪器A～C、R等进行确定的编号
(2)标签名称
对无线现场仪器A～C、R等进行确定的名称
(3)EUI64
对无线现场仪器A～C、R等进行确定的代码
(4)每个天线的设备编号
对在无线现场仪器A～C、R等上设置的天线的每一个以及成为通信对象的无线现场仪器等进行确定的编号
在构建图1所示的无线测量系统K1的情况下，将图8所示的信息作为上述(4)的信息而设定。但是，在图8中，将无线现场仪器A～C的设备编号设为“1”～“3”，将无线现场仪器R的设备编号设为“4”。此外，将系统管理装置D的设备编号设为“5”。
无线现场仪器A～C以及系统管理装置D分别具有单一的定向天线a1～d1，对它们的特定方向进行设定以使得能够进行与无线现场仪器R的无线通信。因此，对于无线现场仪器A～C以及系统管理装置D所具有的单一的定向天线a1～d1(相当于图8的第1天线)，作为上述(4)的信息而分别设定对无线现场仪器R进行确定的设备编号“4”。
针对于此，无线现场仪器R具有第1、第2定向天线1、2，对第1定向天线1的特定方向进行设定，以使得能够进行与无线现场仪器A、B的无线通信，对第2定向天线2的特定方向进行设定，以使得能够进行与无线现场仪器C以及系统管理装置D的无线通信。因此，对于无线现场仪器R的第1定向天线1，作为上述(4)的信息而设定对无线现场仪器A、B进行确定的设备编号“1”、“2”，对于第2定向天线2，作为上述(4)的信息而设定对无线现场仪器C以及系统管理装置D进行确定的设备编号“3”、“5”。
然后，在终端装置E中设定的信息被系统管理装置D取得(下载)，在系统管理装置D中基于从终端装置E下载的信息，进行生成上述的各种表、超帧等的处理。例如，对于无线现场仪器R，生成图4所示的链路表。另外，为了使说明简化，也生成用于图7所示的广播数据包的发送的超帧。
在以上的处理结束，并且从系统管理装置D定期地发送广播数据包的状态下，如果接通无线现场仪器R的电源，则利用与当前同样的方法进行使无线现场仪器R加入无线网络N1的处理。即，将向无线网络N1的加入要求从无线现场仪器R向正在发送广播数据包的系统管理装置D发送，在系统管理装置D判断为可以加入无线网络N1的情况下，使发出了加入要求的无线现场仪器R加入无线网络N1。
如果向无线网络N1的加入处理完毕，则无线现场仪器R从系统管理装置D取得(下载)上述的控制信息(跳频表、链路表、相邻表以及超帧)。另外，无线现场仪器R也从系统管理装置D取得(下载)用于图7所示的广播数据包的发送的超帧。
随后，加入了无线网络N1的无线现场仪器R使用从系统管理装置D取得的超帧(图7所示的超帧)，进行发送广播数据包的处理。具体而言，无线现场仪器R的控制部5在对包含图7中的“加入链路1”的信息在内的广播数据包进行发送的情况下，在控制模拟开关3而选择了第1定向天线1之后，控制通信电路4而进行发送。相对于此，在对包含图7中的“加入链路2”的信息在内的广播数据包进行发送的情况下，在控制模拟开关3而选择了第2定向天线2之后，控制通信电路4而进行发送。由此，以时隙为基准，切换第1、第2定向天线1、2，并且向每个第1、第2定向天线1、2发送种类不同的广播(广播发送工序)。
在从无线现场仪器R发送上述的广播(针对每个第1、第2定向天线1、2种类不同的广播)的状态下，如果接通无线现场仪器A的电源，则进行使无线现场仪器A加入无线网络N1的处理。具体而言，使用从无线现场仪器R发送的广播数据包中所包含的加入链路(图7中的“加入链路1”)，向系统管理装置D发送来自无线现场仪器A的加入要求。
来自无线现场仪器A的加入要求经由无线现场仪器R被发送到系统管理装置D，并判断能否使发出了加入要求的无线现场仪器A加入无线网络N1。在判断为可以加入无线网络N1的情况下，从系统管理装置D经由无线现场仪器R向无线现场仪器A发送许可通知，由此向无线网络N1的加入处理完毕。如果向无线网络N1的加入处理完毕，则无线现场仪器A从无线现场仪器R仅取得(下载)上述跳频表。在无线现场仪器A向无线网络N1的加入处理完毕之后，无线现场仪器R进行第1、第2定向天线1、2的切换，并且进行与加入了无线网络N1的无线现场仪器A的无线通信(无线通信工序)。
在从无线现场仪器R发送上述的广播(针对每个第1、第2定向天线1、2种类不同的广播)的状态下，如果接通无线现场仪器B、C的电源，则使无线现场仪器B、C加入无线网络N1的处理与无线现场仪器A同样地被进行。但是，使用广播数据包中所包含的加入链路(图7中的“加入链路2”)向系统管理装置D发送来自无线现场仪器B、C的加入要求。由此，形成图1所示的无线网络N1并构建无线测量系统K1。
另外，在构建了无线测量系统K1之后，在例如追加新的无线现场仪器的情况下、使运转中的无线现场仪器停止运转的情况下，有时在系统管理装置D中所登记的控制信息会被系统管理者更新。考虑如上所述的情况，如果系统管理装置D的控制信息被更新，则将该更新的发生通知到能够进行直接通信的无线现场仪器R，从而使其下载更新后的控制信息。另一方面，如果无线现场仪器R如上所述从系统管理装置D下载更新后的控制信息，则将控制信息已更新的情况通知到各无线现场仪器A～C，使其下载更新后的控制信息。由此，能够在构成无线测量系统K1的所有无线现场仪器中共享最新的控制信息。
(无线测量系统的动作)
下面，对按照上述方式构成的无线测量系统K1的动作进行说明。
另外，无线测量系统K1通过使用由跳频表所规定的时隙以及信道而进行依照ISA100.11a的无线通信，但是，在以下内容中，对通过将链路表、相邻表或者超帧的任一个组合到上述跳频表中而实现的多跳通信进行详细地说明。
例如，在无线现场仪器A向系统管理装置D发送测量数据的情况下，无线现场仪器A从彼此相向的定向天线a1向无线现场仪器R的第1定向天线1放射作为发送信息而至少包含测量数据、发送源以及发送目标在内的发送波。该发送波如跳频表(参照图3)所示，利用第1时隙且第7信道向无线现场仪器R发送。
该发送波利用将无线现场仪器A的定向天线a1的方向作为特定方向(接收方向)的第1定向天线1，以充分的接收灵敏度而被捕获。此外，与上述无线现场仪器A共享相同的跳频表的无线现场仪器R的控制部5通过参照跳频表和链路表，在从上述无线现场仪器A向无线现场仪器R的通信链路(A→R)的发送定时，将指示选择第1定向天线1的选择信号输出到模拟开关3(天线选择工序)。其结果，来自无线现场仪器A的接收信号从第1定向天线1经由模拟开关3而输入到通信电路4，并被实施接收处理，接收信息被输入到控制部5(通信工序)。
并且，控制部5如果基于接收信息而判断出接收信号的发送目标是系统管理装置D，则通过参照跳频表，使用向从无线现场仪器R到系统管理装置D的通信链路(R→D)分配的第2时隙以及第8信道，将无线现场仪器A的发送信息向系统管理装置D发送。此外，在该情况下，控制部5通过参照链路表，在上述通信链路(R→D)的发送定时，将指示选择第2定向天线2的选择信号输出到模拟开关3(天线选择工序)。其结果，将上述通信链路(R→D)的发送信号从通信电路4经由模拟开关3而供给到第2定向天线2，作为发送波而向系统管理装置D发送(通信工序)。
即，根据无线测量系统K1，通过控制部5参照跳频表以及链路表，从而在通信链路(A→R)中自动选择第1定向天线1，此外，在通信链路(R→D)中自动选择第2定向天线2。因此，根据无线测量系统K1，能够实现通过使用第1、第2定向天线1、2，并且将通信链路(A→R)的无线通信作为第1跳频，此外将通信链路(R→D)的无线通信作为第2跳频的多跳通信进行的长距离通信。
此外，由于利用模拟开关3切换第1定向天线1和第2定向天线2，因此，对于第1定向天线1以及第2定向天线2没有分别地设置通信电路4，所以能够实现抑制了无线现场仪器R的高成本以及高功耗化的多跳通信。
此外，如上所述的多跳通信，也能够通过取代链路表而使用相邻表从而实现。即，控制部5在将无线现场仪器A作为通信对象的情况下，通过参照相邻表而自动选择向相当于无线现场仪器A的相邻设备分配的第1定向天线1，此外，在将系统管理装置D作为通信对象的情况下，通过参照相邻表而自动选择向相当于系统管理装置D的相邻设备分配的第2定向天线2。其结果，能够实现通过使用第1、第2定向天线1、2，并且抑制了无线现场仪器R的高成本以及高功耗化的多跳通信进行的长距离通信。
此外，如上所述的多跳通信也能够通过取代链路表以及相邻表而使用超帧而实现。即，控制部5在多个超帧之中，与所选择的超帧对应地自动选择第1定向天线1或者第2定向天线2。其结果，能够实现通过使用第1、第2定向天线1、2，并且抑制了无线现场仪器R的高成本以及高功耗化的多跳通信进行的长距离通信。
(无线现场仪器R的第1变形例)
下面，参照图9说明无线现场仪器R的第1变形例。图9所示的无线现场仪器R是省略了图2中的模拟开关3，并设置了2个通信电路(通信电路4a、4b)而得到的结构。通信电路4a、4b是与图2所示的通信电路4同样的电路。这些通信电路4a、4b是否动作由控制部5分别地控制。
即，图2所示的无线现场仪器R通过相对于第1、第2定向天线1、2设置1个通信电路4，控制部5以时隙为基准而控制模拟开关3，并使第1、第2定向天线1、2中的某一个与通信电路4连接，从而进行用于无线通信中的天线的分配。相对于此，图9所示的无线现场仪器R通过相对于第1、第2定向天线1、2分别设置通信电路4a、4b，控制部5以时隙为基准而对是否使通信电路4a、4b动作进行分别地控制，从而进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。
图9所示的无线现场仪器R的控制部5使用前述的控制信息(跳频表、链路表、相邻表以及超帧)，对是否使通信电路4a、4b动作分别地进行控制。因此，在图9所示的无线现场仪器R中进行的天线以及通信电路的分配，基本上以与在图2所示的无线现场仪器R中进行的天线的分配大致相同的方法进行。
但是，图9所示的无线现场仪器R能够通过使通信电路4a、4b同时动作，从而同时进行使用了第1定向天线1的无线通信和使用了第2定向天线2的无线通信。因此，能够同时接收从不同方向到达的不同的无线信号(例如，来自无线现场仪器A、C的无线信号)，并且能够同时向不同方向发送不同的无线信号(例如，朝向无线现场仪器A、C的无线信号)。此外，也能够在使用第1、第2定向天线1、2的某一个接收无线信号的同时，使用第1、第2定向天线1、2的另一个发送无线信号。
(无线现场仪器R的第2变形例)
下面，参照图10说明无线现场仪器R的第2变形例。图10所示的无线现场仪器R是组合图2所示的无线现场仪器R和图9所示的无线现场仪器R而得到的结构。即，是组合下述结构S1和结构S2而得到的结构，其中，该结构S1相对于包含定向天线的多个天线11～13设置1个通信电路4，控制部5以时隙为基准而控制模拟开关3，并使天线11～13的某一个与通信电路4连接，该结构S2相对于包含定向天线的多个天线21、22分别设置通信电路4a、4b，控制部5以时隙为基准而对是否使通信电路4a、4b动作进行分别地控制。
在图10所示的无线现场仪器R中进行的天线以及通信电路的分配与在图2所示的无线现场仪器R中进行的天线的分配、以及在图9所示的无线现场仪器R中进行的天线的分配以同样的方法进行。能够通过设置为图10所示的结构，从而实现兼具了图2所示的无线现场仪器R和图9所示的无线现场仪器R的优点的结构。
(第2实施方式)
下面，参照图11说明第2实施方式涉及的无线测量系统K2。该无线测量系统K2是例如各种管线中所具有的系统，是将无线现场仪器A、R1、R2以及系统管理装置D沿着管线排列为大致直线状而得到的系统。在将石油、天然气等流体从供给地供给到需要地的管线中每隔一定距离(例如2km)而需要测量流体压力。
无线测量系统K2是测量如上所述的流体压力的测量设备，按照无线现场仪器A、无线现场仪器R1、无线现场仪器R2、系统管理装置D的顺序铺设在管线上。在该各仪器之中，无线现场仪器A以及系统管理装置D是与前述的第1实施方式的无线现场仪器A以及系统管理装置D完全相同的结构，所以标注相同标号。此外，虽然2个无线现场仪器R1、R2与前述的第1实施方式的无线现场仪器R(带中继功能的现场仪器)标号不同，但是功能完全相同。
在如上所述的无线测量系统K2中，无线现场仪器A的测量数据通过从无线现场仪器A向无线现场仪器R1的无线发送(第1跳频)而发送到无线现场仪器R1。并且，无线现场仪器R1通过参照路由表，从而将无线现场仪器A的测量数据以及自身的测量数据无线发送(第2跳频)到无线现场仪器R2。此外，无线现场仪器R2将从无线现场仪器R1接收到的无线现场仪器A以及无线现场仪器R1的测量数据和自身的测量数据无线发送(第3跳频)到系统管理装置D。
即，由于在无线现场仪器A和系统管理装置D之间以串联状态设有具有中继功能的2个无线现场仪器R1、R2，所以能够在比上述实施方式长的传送距离的范围内实现多跳通信。此外，无线现场仪器R1、R2不仅转送来自无线现场仪器A的测量数据，还能够发送自身的测量数据，所以能够实现各种形式的通信。另外，具有中继功能的无线现场仪器R1、R2的个数(级数)不限于2个(2级)，能够通过设置大于或等于3个的带中继功能的现场仪器，从而使传送距离进一步变长。
能够以基本上与第1实施方式的无线测量系统K1相同的方法构建本实施方式的无线测量系统K2。但是，由于无线测量系统K2是沿着管线将无线现场仪器A、R1、R2以及系统管理装置D以大致直线状进行配置而得到的系统，所以需要首先使无线现场仪器R2加入无线网络(图11中省略图示)，然后使无线现场仪器R1加入无线网络，最后使无线现场仪器A加入无线网络。
此外，在构建图11所示的无线测量系统K2的情况下，新加入的无线现场仪器相对于已经加入无线网络的设备配置在图中左侧。例如，如果无线现场仪器R2是已经加入无线网络的设备，无线现场仪器R1是新加入的无线现场仪器，则无线现场仪器R1配置在无线现场仪器R2的左侧。因此，无线现场仪器R1、R2只需要将广播数据包发送到仪器自身的左侧即可，而不一定必须像第1实施方式那样，针对每个天线发送种类不同的广播数据包。
另外，在本实施方式中，也能够将前述的第1实施方式的第1、第2变形例涉及的无线现场仪器R(具有多个通信电路4a、4b的无线现场仪器)作为上述的无线现场仪器R1、R2而使用。由此，通过使多个通信电路4a、4b同时动作，能够同时进行使用了第1定向天线1的无线通信和使用了第2定向天线2的无线通信。
(第3实施方式)
下面，参照图12～图14说明第3实施方式涉及的无线测量系统K3以及无线现场仪器Ra。该无线测量系统K3例如设置在油田，如图12所示，将16个无线现场仪器A1、具有中继功能的8个无线现场仪器Ra以及系统管理装置Da在纵向和横向隔开一定距离而正交配置。
即，该无线测量系统K3中进行了下述配置，其中，将8个无线现场仪器Ra以系统管理装置Da作为中心，在左右上下以及倾斜45度的8个方向隔开例如1～2km的间隔分别配置，此外，将无线现场仪器A1在这些无线现场仪器Ra的外侧(左侧、上侧、右侧、下侧以及倾斜45度的方向)隔开例如1～2km的间隔分别配置。如上所述的各无线现场仪器A1、Ra在同样正交配置的油田的石油井口(WellHead)分别设置。
在该无线测量系统K3中使用的无线现场仪器Ra(带中继功能的现场仪器)，如图13所示，在上述实施方式的无线现场仪器R(带中继功能的现场仪器)中追加长距离通信用的高增益全向天线7和区域覆盖用的全向天线8，并且与该追加相对应地将前述的第1实施方式的模拟开关3(具有2个选择端子)变更为具有4个选择端子的模拟开关3a，除此之外的结构要素与无线现场仪器R相同。
此外，如图14所示，无线现场仪器A1将上述实施方式的无线现场仪器A中的定向天线a1置换为区域覆盖用的全向天线a2。此外，系统管理装置Da将上述实施方式的系统管理装置D中的定向天线d1置换为长距离通信用的高增益全向天线d2。
如上所述的无线测量系统K3中的无线现场仪器Ra如图14所示，使用区域覆盖用的全向天线8而进行与各无线现场仪器A1的无线通信。此外，无线现场仪器Ra在与相邻的无线现场仪器Ra的无线通信中，将第1定向天线1用于发送，并且将长距离通信用的高增益全向天线7或者第2定向天线2用于接收。
如上所述的第1、第2定向天线1、2、长距离通信用的高增益全向天线7或者区域覆盖用的全向天线8的区分使用能够通过下述过程而实现，即，通过将链路表或者相邻表用于在无线测量系统K3的使用中所设置的跳频表中，从而控制部5生成切换信号，并且将该切换信号供给到模拟开关3a。另外，本实施方式的无线测量系统K3能够以基本上与第1实施方式的无线测量系统K1相同的方法构建。
根据如上所述的无线测量系统K3，通过将链路表或者相邻表使用于跳频表中，从而利用模拟开关3a切换第1、第2定向天线1、2、高增益全向天线7以及全向天线8，所以能够实现通过抑制无线现场仪器Ra的高成本以及高功耗化，并且将高增益全向天线7以及全向天线8组合到第1、第2定向天线1、2中的各种形式的多跳通信进行的长距离通信。
另外，在本实施方式中，如前述的第1实施方式的第1、第2变形例涉及的无线现场仪器R这样，也能够省略模拟开关3a而使用针对每个天线设置有通信电路的结构的无线现场仪器Ra。由此，通过使多个通信电路同时动作，从而能够同时进行使用了第1、第2定向天线1、2、长距离通信用的高增益全向天线7、以及区域覆盖用的全向天线8之中的至少2个天线的无线通信。
另外，本发明不限于上述实施方式，考虑例如以下的变形例。
(1)上述实施方式以及变形例将本发明应用于无线测量，但本发明不限于此。本发明能够适用于除了无线测量以外的各种应用中。
(2)上述实施方式以及变形例通过将链路表、相邻表或者超帧任一个组合到跳频表中而实现天线的切换，但本发明不限于此。也可以例如根据需要动态地切换链路表、相邻表或者超帧，并与跳频表组合而实现天线的切换。
(3)在上述实施方式以及变形例中对具有测量部6的无线现场仪器进行了说明，但是在无线现场仪器中，除了具有测量上述的各种过程量的测量部6之外，也可以具有调节阀的开度而对工艺流量等进行操作的阀定位器、阀等的操作部(操作部)。本发明也能够应用于具有如上述的操作部(操作部)的无线现场仪器中。如上所述的无线现场仪器从通信对象无线接收在操作部中使用的操作数据。
(4)上述实施方式以及变形例将本发明应用于依照ISA100.11a的无线通信中，但本发明不限于此。也能够将本发明应用于例如依照WirelessHART(注册商标)的无线通信中。
工业实用性
本发明能够广泛应用于通信装置、通信系统以及通信方法，能够尽可能抑制成本的上升，并且能够实现长距离通信以及各种形式的通信。
标号的说明
1 第1定向天线
2 第2定向天线
3 模拟开关(选择电路)
3a 模拟开关(选择电路)
4 通信电路
4a 通信电路
4b 通信电路
5 控制部
6 测量部
7 电源
8 全向天线
11 天线
12 天线
13 天线
21 天线
22 天线
A 无线现场仪器
A1 无线现场仪器
B 无线现场仪器
C 无线现场仪器
D 系统管理装置
Da 系统管理装置
E 终端装置
K1 无线测量系统(通信系统)
K2 无线测量系统(通信系统)
K3 无线测量系统(通信系统)
N1 无线网络
N2 有线网络
R 无线现场仪器(带中继功能的现场仪器、通信装置)
Ra 无线现场仪器(带中继功能的现场仪器、通信装置)
R1 无线现场仪器(带中继功能的现场仪器、通信装置)
R2 无线现场仪器(带中继功能的现场仪器、通信装置)
S1 结构
S2 结构
a1 定向天线
b1 定向天线
c1 定向天线
d1 定向天线

Claims (18)

1.一种通信装置，其能够对在每个时隙进行无线通信的作为通信对象的通信装置进行切换，
该通信装置的特征在于，具有：
多个天线，它们包含大于或等于1个的定向天线；
大于或等于1个的通信电路，它们使用所述天线而与作为通信对象的通信装置进行信号的接收/发送；以及
控制部，其针对各通信仪器间的通信链路的每一个，使用规定时隙以及频道的跳频的跳频信息，并且使用针对与作为通信对象的通信装置相关的每个通信链路而规定天线指定信息的链路信息、以及在规定时间内规定实际上与作为通信对象的通信装置实施通信的时隙以及频道的信息中的任意者，进行用于每个时隙的无线通信的天线以及通信电路的分配。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
还具有选择电路，其选择1个天线，使该1个天线与相对于所述多个天线设置的1个所述通信电路连接，
所述控制部通过以所述时隙为基准而控制所述选择电路，从而进行用于无线通信的天线的分配。
3.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
具有大于或等于1个的所述通信电路，其中，该通信电路与所述多个天线之中的一个一对一地关联，
所述控制部通过以所述时隙为基准而控制是否使所述通信电路动作，从而进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。
4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
所述控制部以所述时隙为基准而控制用于无线通信的通信电路，进行信道的切换。
5.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
所述控制部基于针对每个通信链路或者每个通信对象而指定所述天线的天线指定信息，进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。
6.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
所述控制部基于至少对与各通信对象的通信时间进行规定的超帧，进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。
7.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
利用无线通信从外部取得所述时隙的分配信息或者所述时隙以及信道的分配信息。
8.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
还具有对特定的物理量进行测量的测量部，或者对所述特定的物理量进行操作的操作部，该通信装置是将该测量部的测量数据无线发送到通信对象，或者从通信对象无线接收向所述操作部的操作数据的无线现场仪器。
9.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
以一次电池、二次电池或者环保电池作为电源而动作。
10.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
进行依照ISA100.11a(工业自动化无线通信标准)的无线通信。
11.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，
所述通信电路能够将用于使新的通信装置加入本装置已加入的无线网络的信息作为广播而发送，
所述控制部控制所述选择电路，而使所述通信电路将种类不同的所述广播向每个所选择的天线发送。
12.一种通信系统，其特征在于，
具有在可进行无线通信的范围内设置的多个权利要求1所述的通信装置。
13.根据权利要求12所述的通信系统，其特征在于，
还具有系统管理装置，该系统管理装置将所述时隙的分配信息或者所述时隙以及信道的分配信息提供给各通信装置。
14.根据权利要求13所述的通信系统，其特征在于，
具有终端装置，其能够对表示各通信装置所具有的每个所述天线的通信对象的信息进行设定，
所述系统管理装置基于由所述终端装置设定的信息，生成用于进行各通信装置在无线通信中所使用的天线以及通信电路的分配的信息。
15.一种通信系统，其是能够进行经由无线网络的无线通信的通信系统，其特征在于，
具有大于或等于1个的已加入所述无线网络的权利要求11所述的通信装置。
16.根据权利要求15所述的通信系统，其特征在于，
还具有系统管理装置，该系统管理装置进行使种类不同的所述广播从所述通信装置向每个所述天线发送的时隙的管理。
17.一种通信方法，其是能够对在每个时隙进行无线通信的作为通信对象的通信装置进行切换的通信方法，其特征在于，具有：
天线选择工序，在该工序中，选择包含大于或等于1个的定向天线在内的多个天线中的某一个；以及
通信工序，在该工序中，使用由该天线选择工序选择出的天线而进行信号的接收/发送，
在该通信方法中，
针对各通信仪器间的通信链路的每一个，使用规定时隙以及频道的跳频的跳频信息，并且使用针对与作为通信对象的通信装置相关的每个通信链路而规定天线指定信息的链路信息、以及在规定时间内规定实际上与作为通信对象的通信装置实施通信的时隙以及频道的信息中的任意者，进行用于每个时隙的无线通信的天线以及通信电路的分配。
18.一种通信方法，其是能够对在每个时隙进行无线通信的作为通信对象的通信装置进行切换的通信方法，其特征在于，具有：
广播发送工序，在该工序中，以所述时隙为基准，对包含大于或等于1个的定向天线在内的多个天线进行切换，并且向每个所述天线发送种类不同的广播；以及
无线通信工序，在该工序中，使用所述广播而与加入了所述无线网络的通信装置进行无线通信，
在该通信方法中，
针对各通信仪器间的通信链路的每一个，使用规定时隙以及频道的跳频的跳频信息，并且使用针对与作为通信对象的通信装置相关的每个通信链路而规定天线指定信息的链路信息、以及在规定时间内规定实际上与作为通信对象的通信装置实施通信的时隙以及频道的信息中的任意者，进行用于每个时隙的无线通信的天线以及通信电路的分配。
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