JP2002507070A - データを伝送するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
を備えており、第2局が少なくとも第2送信機と第2受信機と第2クロックとを
備えており、 − タイムウィンドウの同期タイムスロットで、第2局から第1局へ同期メッセ
ージを伝送し、 − タイムウィンドウの選択タイムスロットで、第2局から選択された第1局へ
選択メッセージを伝送し、 − タイムウィンドウの応答タイムスロットで、選択された第1局から第2局へ
データを伝送する ことを含む、幾つかの第1局から第2局へデータを伝送するための方法に関する
。そのような方法は、米国特許第5,297,144号明細書に記載されている
。
カル局(第1局)から中央局(第2局)へ伝送するために適用される。そうする
際に、第1局からデータを収集しかつ/またはそれをさらなる局に渡す第2局は
、ポーリングによって第1局にデータを伝送させることができる。伝送は、例え
ば無線リンクによって無線で行われるだけでなく、有線によっても行うことがで
きる。データには、送信第1局の識別を追加することができる。そのような方法
の欠点は、第一に、各第1局が呼出し信号(選択信号)を受信し、データを送信
することが連続的にできなければならないことである。言い換えると、第1局の
送信機および受信機を永続的に起動させなければならない。しかし、電池を電源
とする第1局の場合、電池が比較的速く消耗する結果、問題が生じる。上記の種
類の方法は第二に、データの補足として、送信第1局の識別を常に送信しなけれ
ばならず、それは追加の伝送時間およびしたがって追加のエネルギを必要とする
という欠点を持つ。
待つようにした方法が提案されている。問題の局に向けられた選択メッセージを
受信した直後に、その第1局がデータを送信する応答タイムスロットが開始する
。次の選択タイムスロットに備えて、他の第1局はその受信機のスイッチを入れ
ておかなければならない。その結果、第1局は比較的大量のエネルギを消費する
。さらに、この既知の方法の場合、タイムウィンドウに各第1局の予約タイムス
ロットが存在する。非常に多数の第1局がある場合、この結果、受け入れられな
いほど大きいタイムウィンドウになる。
1局に伝送されるように構成された、データを伝送するためのシステムが記載さ
れている。ここでも間隔をおいて第1局をポーリングすることにより、第1局の
受信機は比較的長い時間スイッチを入れておかなければならない。
常に効率的なエネルギ消費を促進する、前提部分で言及する種類の方法を提供す
ることである。したがって、本発明によるそのような方法は、単一の選択タイム
スロットで選択メッセージを伝送し、それぞれの選択メッセージが伝送されなか
った場合には、各第1局によってその受信機を作動停止させることによって特徴
付けられる。
受信機がさらなる選択メッセージを収集するために起動していなけばならない時
間が厳格に制限される。単一選択タイムスロットで、各第1局は、それに向けら
れた選択メッセージが送信されたかどうかを確認することができる。そうでない
場合、問題の第1局は、その後に続くさらなる選択メッセージが無いので、その
タイムウィンドウの残り時間には、その受信機を作動停止させることができる。
その結果、エネルギの著しい節約が達成され、これにより、第1局、特に電池を
電源とする第1局の実効動作時間が著しく延長される。
、例えば予め定められた時刻に、または同じく選択タイムスロットで伝送するこ
とができる作動停止メッセージに応答して、起こすことができる。選択メッセー
ジは予め定められた順序で伝送し、その順序に基づいて作動停止が起こることが
有利である。その結果、選択タイムスロットの終りより前に、第1局は、順序の
前の方に配置された選択メッセージに基づいて、それに向けられた選択メッセー
ジが伝送されないことをすでに決定することが可能になる。これは、第1局の受
信機をいっそう早く停止させることができるという利点を持つ。
ることができる。また、第1局および第2局の両方に格納しておいた、異なった
順序を適用することもできる。
が起こることが有利である。例えば番号の昇順と降順を交互に使用することによ
り、それぞれの選択メッセージが伝送されるかまたは伝送されないときまで、特
定の第1局が常に他より長く待たなければならないことが防止される。その結果
、第1局のエネルギ消費がいっそう均等に配分される。
ができる。このようにして、各タイムウィンドウの空き応答タイムスロットの適
切な割当てを実現することができる。さらに、全ての選択された第1局にとって
、問題の応答タイムスロットが遅くとも選択タイムスロットの終りまでに分かる
。
ムスロットの後に続く、第2局から選択された第1局へコマンドメッセージを伝
送するためのコマンドタイムスロットの時間指示を含む場合にも、達成すること
ができる。
。そのような形の間接性(indirection)を導入することによって、
選択された第1局にコマンドメッセージを伝送することができる。選択された第
1局だけが、コマンドタイムスロットの間、起動した受信機を必要とするので、
要求される追加エネルギの量は最小限である。
答タイムスロットの間だけ起動する。
際のタイムウィンドウの持続時間は、同期タイムスロットで第2局から第1局へ
伝送することが有利である。その結果、各タイムウィンドウの持続時間を、選択
される第1局の数、つまり伝送されるデータの量に合わせて調整することが可能
である。
有する幾つかの第1局と、 − 第2送信機、第2受信機、第2制御ユニット、および第2クロックを有する
第2局と を備え、第1局が第2局によって送信される同期メッセージに基づいてそれらの
クロックを同期させかつ第2局によって送信される選択メッセージの関数として
データを伝送するように構成した、データを伝送するためのシステムであって、
本発明に従って、第2局が選択メッセージを連続的に送信するように構成し、か
つ第1局が対応する選択メッセージの不在に応答してそれらの受信機を作動停止
するように構成することを特徴とするシステムを提供する。さらに、本発明は、
そのようなシステムで適用するための測量局(第1局)および収集局(第2局)
を提供する。
、第1局1a、1b、1c、1dおよび第2局2を備えている。図1には4つの
第1局が示されているが、基本的に任意の数の第1局を適用することができる。
例えば固定位置を占有する第1局1a〜1dは、例えば気象学的または地質学的
データを測量するための測量局を形成することができる。第2局2は固定局を含
むことができるが、例えば衛星によって形成することもできる。
12、制御装置13、アンテナ14、電池15、クロック16、および測量装置
17を備えており、これらは相互に結合される。測量装置17は、センサ(図示
せず)およびデータバッファを装備することができる。クロック16は、例えば
世界時(例えばGMT[=グリニッジ平均時])用のクロック、または同期カウ
ンタとすることができる。
アンテナ24、電源装置25、およびクロック26を備えており、これらは相互
に結合される。処理ユニット23は例えばマイクロプロセッサによって形成する
ことができ、データ(例えば第1局から送信された測量データ)の処理、および
第2局の制御の両方に役立つ。
M[=移動体通信用グローバルシステム])用の周波数帯域内にも位置する適切
な無線周波数による無線伝送用に構成された、市販のコンポーネントとすること
ができる。基本的に、送信機と受信機の両方に1つの周波数を利用することがで
きるが(半二重)、送信機と受信機に異なる周波数を使用することも可能である
。
。本発明に従って、第2(中央)局2は、この目的のためにタイムウィンドウ内
で第1局1a〜1dにタイムスロットを明確に割り当てる。これについては、図
3および4を参照することにより、さらに詳しく説明する。
時間T2、T3、T4およびT5で始まる4つの連続応答タイムスロット8a、
8b、8cおよび8dを含む。図示する実施形態では、タイムスロット8a〜8
dの各々が、図1の第1局1a〜1dの1つに割り当てられる。ここで、割当て
の順序は基本的に不規則である。割当て自体は事前に初期化プロセスで行われ、
全ての第1局の受信機はアクティブであり、第2局は、割り当てられた問題のタ
イムスロットの時限(例えばT3およびT4)のみならず、例えば識別をも各第
1局へ送信する。初期化プロセスは、タイムスロット5および6に基づいて実行
される。時間T0(=タイムスロット4の始め)から始まる同期タイムスロット
5で、第2局2は同期メッセージSYNを全ての第1局へ送信する。時間T1か
ら始まる選択タイムスロット6で、第2局は選択メッセージSELを選択された
第1局へ送信する。これについては、後でさらに詳しく説明する。
タを第2局へ順次送信する。これに関連して、第1局1aは、例えばタイムスロ
ット8aで、つまり時間T2とT3の間に送信する。その後、第1局1bがタイ
ムスロット8b等で送信する。このようにして、第1局1aの送信機(11)は
、時間T1でスイッチを切ることができるので、時間T0とT1の間でだけアク
ティブである必要があり、エネルギを消費する。タイムスロットの終りより前に
、送信すべきデータの終りに達した場合、おそらく送信機はより早くスイッチを
切ることができる。問題の第1局がデータを送信する必要が無い場合、その送信
機はスイッチを全く入れないでおくことが可能である。しかし、第1局が正しく
機能することを報告するために、送信機は定期的に起動させることができる。
後に、つまり時間T2までに、スイッチを切ることができる。これについては、
後でさらに詳しく説明する。
の後に次のタイムウィンドウのタイムスロット5が続く(T6=T0’)。その
結果、図3に示す典型的な実施形態では、各第1局はその自由裁量により、デー
タを伝送するためにタイムウィンドウ4の応答タイムスロット8の4分の1部分
を永続的に持つので、各送信機はタイムウィンドウ4の持続時間の4分の3以上
が非アクティブである。第1局の受信機は、応答タイムスロット8の間中、スイ
ッチを切っておくことが好ましい。
ELが伝送される。同期メッセージSYNに基づいて、第1クロック16が第2
クロックと同期する。図2Aおよび2Bを参照されたい。この目的のために、各
タイムウィンドウで、第1局の受信機は、同期タイムスロット5の間中、作動状
態である。概して、各タイムウィンドウ4で同期メッセージSYNを伝送する必
要は無いであろう。したがって、本発明による方法は、同期メッセージSYNが
存在せず、おそらく同期タイムスロット5が存在しないタイムウィンドウを少な
くとも幾つか使用して、実行することが可能である。
を送信する。前記選択メッセージは各々、特定の第1局を示すための第1識別(
「アドレス」)ID、および割り当てられた応答タイムスロットを示すための第
2識別(「時間」)TRを含む。第1識別(「アドレス」)は、第1局に永久的
に割り当てられた番号とすることができる。第2識別は、応答タイムスロット8
の開始時間(例えばT4)であることが好ましい。開始時間は、タイムウィンド
ウの開始時間T0に対する時間差で表現することが有利である。おそらく、第2
識別はまた、問題のタイムスロットの終了時間(例えばT5)または伝送される
バイト数をも含むこともできる。しかし、終了時間またはデータユニットの数を
伝送する必要が無いように、事前に応答タイムスロットの持続時間を設定するこ
とによって、伝送される選択情報の量を制限することができる。
がって、このタイムスロット6では、伝送すべきデータがある全ての第1局の受
信機が、作動状態である。タイムスロットの識別を問題の局が受信するやいなや
、その局はその受信機のスイッチを切ることができる。識別が番号順に伝送され
る場合、例えば最も高い番号を持つ第1局は、その受信機を最も長く起動させて
おかなければならない。受信機のエネルギ消費を第1局の間で釣り合った状態に
分散することができるために、表(またはそれぞれ割り当てられたタイムスロッ
トを持つ第1局の識別)を交互に昇順および降順に使用して伝送する。また、前
記識別を毎回、別の、好ましくは無作為に決定した順序で使用することも可能で
ある。
り当てられた応答タイムスロットで、データを第2局に伝送する。
間だけ起動する必要がある。第1局の受信機は、各同期タイムスロット5の間も
起動することが好ましい。しかし、タイムウィンドウ4の持続時間が変化せず、
第1クロックが充分に正確であれば、そうしたことは必要無い。
ータが存在することを示すオーバフローメッセージMを送信することができる。
そのような場合、前記オーバフローメッセージMは、問題のタイムスロット8の
データフィールドに含まれる。応答タイムスロットにオーバフローメッセージM
が存在する場合、問題の第1局は、可能ならば、補足データを送信する機会を持
つ。そうしたことは、幾つかの方法で実現することができる。
を作成し、次のタイムウィンドウ(4’)では、前のタイムウィンドウでオーバ
フローメッセージMを送信した第1局だけに選択メッセージSELを送信する。
これに関連して、おそらく他のタイムスロットおよび/または補足タイムスロッ
トを前記第1局に割り当てることができる。
と第1応答タイムスロット8aとの間に、コマンドタイムスロット7が追加され
ている。コマンドタイムスロット7(図示した実施形態では4つのコマンドタイ
ムスロット7a〜7d)では、第2局がコマンドCOMを選択された第1局へ送
信する。
ムスロット8を示すのではなく、コマンドタイムスロット7を示す。言い換える
と、選択メッセージSELに基づいて、各第1局は、それがコマンドメッセージ
COMを受け取るかどうか、もしそうであればいつ受け取るかを決定することが
できる。選択されていない第1局は、問題のタイムウィンドウの残りの間、それ
らの受信機のスイッチを切ることができる。
」)IDおよび応答タイムスロットを示す第2識別(「時間」)を含むことが好
ましい。この点で、コマンドメッセージCOMは第1実施形態の選択メッセージ
SELに対応する。しかし、コマンドメッセージCOMは、問題の第1局向けの
コマンド(指示)をも含むことができる。そのようなコマンドは、例えば、第1
局に接続された測量装置に作動を実行するように、あるいは第1局自体の設定を
変更するように指示する。
一部品(例えば接続された測量装置)を示すサブアドレス、および/または幾つ
かの第1局を示すスーパアドレスを含むことができる。後者の場合、スーパアド
レスによって示されたグループ内の個別識別を可能にする、補足アドレスを第1
局に伝送することができる。
ドの非常に柔軟な伝送および応答タイムスロットの割当てが可能である。それで
もなお、第1局はそれらに割り当てられたコマンドタイムスロットの間だけ、そ
れらの受信機を起動させればよいので、第1局の追加的エネルギ消費は最小限で
ある。
非アクティブ状態にすることができるので、第1局でエネルギが節約される。
られる。この目的のため、同期タイムスロット5で伝送される同期メッセージS
YNは、タイムウィンドウの終わり(図4のT10)の指示をも含むことができ
る。前記指示は、開始時間T0に対する時間差の形を取ることが好ましい。
ト8が割り当てられることを想定したが、そうする必要性は全くなく、第2局は
(特定のタイムウィンドウで)1つまたは少数の第1局だけに応答タイムスロッ
トを割り当てることができる。特定のタイムウィンドウで選択されない第1局は
、多分、次のタイムウィンドウでその順番が来るかもしれない。
。各タイムウィンドウで、順応的にタイムスロットを第1局に割り当てることに
よって、単一の第2局により、実質的に任意の数の第1局からデータを伝送する
ことが可能である。
れた同期メッセージを、次に、選択された第1局に向けられた選択メッセージを
、多分また選択された第1局だけに向けられたコマンドメッセージを同報通信し
て、最後に、選択された第1局からそれに割り当てられたタイムスロットでデー
タを受信する。選択メッセージに基づき、第1局はそれらの受信機のスイッチを
切るか、またはそうしない。それらは圧倒的にパッシブであるが、それらのデー
タと共にオーバフローメッセージを渡して、伝送すべきデータがもっとあること
を示すことができる。また、第1局が割り当てられたタイムスロットでデータを
伝送することは、問題の選択および/またはコマンドメッセージの受信の確認と
して役立つ。したがって、第1局は、確認または予約メッセージを送信する必要
が無い。
多くの変形または修正が可能であることを、当業者は理解されるであろう。
である。
略図である。
す略図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 幾つかの第1局(1a〜1n)から第2局(2)へデータを
伝送するための方法であって、1局が各々少なくとも第1送信機(11)と第1
受信機(12)と第1クロック(16)とを備えており、第2局(2)が少なく
とも第2送信機(21)と第2受信機(22)と第2クロック(26)とを備え
ており、前記方法が、 タイムウィンドウ(4)の同期タイムスロット(5)で、第2局(2)から第
1局(1)へ同期メッセージ(SYN)を伝送し、 タイムウィンドウ(4)の選択タイムスロット(6)で、第2局(2)から選
択された第1局(1)へ選択メッセージ(SEL)を伝送し、 タイムウィンドウ(4)の応答タイムスロット(8)で、選択された第1局(
1)から第2局(2)へデータを伝送することを含み、 単一の選択タイムスロット(6)で選択メッセージ(SEL)を伝送すること、
およびそれぞれの選択メッセージ(SEL)が伝送されなかった場合には、各第
1局(1)によってその受信機(12)を作動停止することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記作動停止が選択タイムスロット(6)の終りに起こる、
請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 選択メッセージ(SEL)が予め定められた順序で伝送され
、前記作動停止が前記順序に基づいて起こる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 幾つかの順序が適用され、特定のタイムウィンドウ(4)で
適用される順序の順序指示が第2局(2)によって同期タイムスロット(5)で
送信される、請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 選択メッセージ(SEL)が各々応答タイムスロット(8)
の時間指示(TR)を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】 選択メッセージ(SEL)が各々、選択タイムスロット(6
)の後に、第2局(2)から選択された第1局(1)へコマンドメッセージ(C
OM)を伝送するためのコマンドタイムスロット(7)の時間指示(TC)を含
む、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項7】 コマンドメッセージ(COM)が応答タイムスロット(8)
の時間指示(TR)を含む、請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 各第1局(1)の送信機(11)がそれぞれの応答タイムス
ロット(8)の間だけ起動する、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項9】 現在のタイムウィンドウ(4)の持続時間が同時タイムスロ
ット(5)で第2局(2)によって第1局(1)へ送信される、請求項1から8
のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項10】 各々に第1送信機(11)と第1受信機(12)と第1制
御ユニット(13)と第1クロック(16)とを有する幾つかの第1局(1)と
、第2送信機(21)と第2受信機(22)と第2制御ユニット(23)と第2
クロック(26)とを有する第2局(2)とを備え、 第1局(1)が、第2局によって送信される同期メッセージ(SYN)に基づ
いてそれらのクロック(16)を同期させ、かつ第2局(2)によって送信され
た選択メッセージ(SEL)の関数としてデータを伝送するように構成された、
データを伝送するためのシステムであって、 第2局(2)が選択メッセージ(SEL)を連続的に送信するように構成され
、第1局(1)が対応する選択メッセージ(SEL)の不在に応答してそれらの
受信機(12)を作動停止するように構成されることを特徴とするシステム。
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