JP2006333098A - Radio communications system, radio transmitter, and radio receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線によりデータの送受信を行うRFタグなどの無線送信機及びRFタグリーダ等の無線受信機から構成される無線通信システム、これに用いられる無線送信機及び無線受信機に関する。 The present invention relates to a wireless communication system including a wireless transmitter such as an RF tag and a wireless receiver such as an RF tag reader that transmit and receive data wirelessly, and a wireless transmitter and a wireless receiver used therefor.
従来、RFタグリーダが自身の受信エリア内に存在するRFタグの識別処理を行う場合、複数のRFタグからの信号もしくは応答信号が衝突して、識別のための信号もしくは応答信号を受信できない場合がある。
このため、特定小電力データ伝送用周波数帯域の無線機を利用した、双方向の通信を行う電送装置として、受信データの電界強度を所定の閾値と比較し、比較結果によりデータブロック長を短/長に変更し、無線通信の衝突を防止する構成がある(例えば、特許文献1参照)。
For this reason, as a transmission device that performs bidirectional communication using a radio device in a specific low-power data transmission frequency band, the electric field strength of received data is compared with a predetermined threshold, and the data block length is shortened / There is a configuration in which the length is changed to prevent collision of wireless communication (for example, see Patent Document 1).
上記特許文献1に示す電送装置において、例えば、データ伝送装置Aとデータ伝送装置Bの間で通信を行う際、他のデータ伝送装置Cとデータ伝送装置Dとの間での通信が近接した距離で同一周波数にて実施されている場合、データ伝送装置Aはデータ伝送装置Bの受信信号レベルをもとに、その電界強度から送信データ出力と、データブロック長を制御し、他のデータ伝送装置Cとデータ伝送装置Dとの間の通信との混信を抑制するものである。また受信側は電界強度の閾値判定により、送信データのブロック長を推定するものである。
In the power transmission device shown in
しかしながら、上述した伝送装置は、複数と言っても2台間の通信を制御するものであり、RFタグリーダとRFタグとの識別処理における通信のように、1対n(n>1の整数)の双方向通信を行う場合に対応するよう構成されていない。 However, the above-described transmission device controls communication between two devices, even if it is a plurality, and as in communication in identification processing between an RF tag reader and an RF tag, 1 to n (n> 1 is an integer). It is not configured to support the case of performing two-way communication.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、受信エリア内のRFタグが増加し、RFタグリーダが1対nの関係でデータの送受信を行う際に、受信エリア内のRFタグからの信号もしくは応答信号の衝突の比率を、従来に比較して低減させることができる無線通信システム、これに用いられる無線送信機及び無線受信機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. When the RF tag in the reception area increases and the RF tag reader transmits and receives data in a 1-to-n relationship, the RF tag in the reception area It is an object of the present invention to provide a radio communication system capable of reducing the ratio of signal or response signal collisions as compared with the prior art, and a radio transmitter and radio receiver used therefor.
本発明の無線送信機は、入力されるクロックにより、送信するデータのベースバンド符号化を行うベースバンド変調部と、ベースバンド符号化のクロックを生成するクロック部と、所定の期間内におけるキャリア検出率が設定された閾値を超えたか否かの検出を行うキャリア検出部と、前記検出結果により、前記クロックの周波数を制御する制御部とを有することを特徴とする。 The radio transmitter according to the present invention includes a baseband modulation unit that performs baseband encoding of data to be transmitted based on an input clock, a clock unit that generates a clock for baseband encoding, and carrier detection within a predetermined period. A carrier detection unit that detects whether or not the rate exceeds a set threshold value, and a control unit that controls the frequency of the clock based on the detection result.
本発明の無線送信機は、前記制御部が、キャリア検出率が前記閾値を超えたことを検出した場合、前記クロックの周波数を逓倍することを特徴とする。 The radio transmitter according to the present invention is characterized in that when the control unit detects that a carrier detection rate exceeds the threshold, the frequency of the clock is multiplied.
本発明の無線送信機は、プリアンブルを前記データに付与するプリアンブル部を有し、このプリアンブル部にクロックの周波数を示すクロック情報が付加されていることを特徴とする。 The radio transmitter according to the present invention has a preamble section that adds a preamble to the data, and clock information indicating a clock frequency is added to the preamble section.
本発明の無線送信機は、前記クロック情報がクロックの周波数に応じて制御される終端パルス長の長さ、または前記クロック情報がクロックの周波数に応じて制御されるプリアンブルのパターンであることを特徴とする。 The wireless transmitter of the present invention is characterized in that the clock information is a length of a terminal pulse length controlled according to a clock frequency, or a preamble pattern in which the clock information is controlled according to a clock frequency. And
本発明の無線送信機は、入力されるクロックにより、送信するデータのベースバンド符号化を行うベースバンド変調部と、ベースバンド変調のクロックを生成するクロック部と、所定の期間内におけるキャリア検出率が設定された閾値を超えたか否かの検出を行うキャリア検出部と、前記検出結果により、前記送信するデータのデータ長を制御する制御部とを有することを特徴とする。 The radio transmitter according to the present invention includes a baseband modulation unit that performs baseband encoding of data to be transmitted based on an input clock, a clock unit that generates a clock for baseband modulation, and a carrier detection rate within a predetermined period. And a carrier detection unit for detecting whether or not a set threshold is exceeded, and a control unit for controlling the data length of the data to be transmitted according to the detection result.
本発明の無線送信機は、前記制御部が、キャリア検出率が前記閾値を超えたことを検出した場合、前記送信するデータのデータ長を短くすることを特徴とする。 The radio transmitter according to the present invention is characterized in that when the control unit detects that a carrier detection rate exceeds the threshold, the data length of the data to be transmitted is shortened.
本発明の無線送信機は、プリアンブルを前記データに付与するプリアンブル部を有し、このプリアンブル部が送信するデータのデータ長に応じてプリアンブルのパターンを変更することを特徴とする。 The radio transmitter according to the present invention includes a preamble portion that adds a preamble to the data, and changes a preamble pattern according to a data length of data transmitted by the preamble portion.
本発明の無線送信機は、ベースバンド符号化されたデータにフラグを付与するフラグ挿入部を有し、このフラグ挿入部が送信するデータのデータ長に応じて挿入するフラグを変更することを特徴とする。 The wireless transmitter of the present invention has a flag insertion unit that adds a flag to baseband encoded data, and changes the flag to be inserted according to the data length of data transmitted by the flag insertion unit. And
本発明の無線受信機は、付加されるプリアンブルのクロック情報により、送信信号のベースバンド符号化のクロック数が示されたパケットを無線通信機から受信する無線受信機であって、前記パケットのプリアンブルのパターンマッチングを行うとともに、プリアンブルのクロック情報を抽出するプリアンブルマッチング部と、前記クロック情報により、ベースバンド復号のクロックを制御するデータサンプリングクロック部と、前記クロックにより前記データのベースバンド復号を行うベースバンド復号部とを有することを特徴とする。 A radio receiver according to the present invention is a radio receiver that receives a packet in which the number of clocks of baseband encoding of a transmission signal is indicated by a preamble clock information added from the radio communication device, and the preamble of the packet A preamble matching unit for extracting preamble clock information, a data sampling clock unit for controlling a baseband decoding clock based on the clock information, and a base for performing baseband decoding of the data using the clock And a band decoding unit.
本発明の無線通信システムは、入力されるクロックにより、送信するデータのベースバンド符号化を行うベースバンド変調部と、ベースバンド符号化のクロックを生成するクロック部と、所定の期間内におけるキャリア検出率が設定された閾値を超えたか否かの検出を行うキャリア検出部と、前記検出結果により、前記クロックの周波数を制御する制御部と、クロックの周波数を示すクロック情報が付加されたプリアンブルを前記データに付与してパケットとするプリアンブル部と、このパケットを変調して送信信号として発信する発信部とを有する無線送信機と、前記送信信号を受信し、この送信信号を復調してパケットとする受信部と、パケットのプリアンブルのパターンマッチングを行うとともに、プリアンブルのクロック情報を抽出するプリアンブルマッチング部と、前記クロック情報により、ベースバンド復号のクロックを制御するデータサンプリングクロック部と、前記クロックにより送信されたデータのベースバンド復号を行うベースバンド復号部とを有する無線受信機とを有することを特徴とする。 The wireless communication system of the present invention includes a baseband modulation unit that performs baseband encoding of data to be transmitted based on an input clock, a clock unit that generates a baseband encoding clock, and carrier detection within a predetermined period. A carrier detection unit that detects whether or not a rate exceeds a set threshold; a control unit that controls the frequency of the clock according to the detection result; and a preamble to which clock information indicating a clock frequency is added. A wireless transmitter having a preamble portion that is attached to data and is used as a packet, and a transmitter that modulates the packet and is transmitted as a transmission signal; receives the transmission signal; demodulates the transmission signal into a packet Performs pattern matching of the preamble of the packet with the receiver, and extracts preamble clock information A radio receiver having a preamble matching unit, a data sampling clock unit that controls a clock of baseband decoding based on the clock information, and a baseband decoding unit that performs baseband decoding of data transmitted by the clock It is characterized by having.
本発明の無線通信システムは、入力されるクロックにより、送信するデータのベースバンド符号化を行うベースバンド変調部と、ベースバンド変調のクロックを生成するクロック部と、所定の期間内におけるキャリア検出率が設定された閾値を超えたか否かの検出を行うキャリア検出部と、前記検出結果により、前記送信するデータのデータ長を制御する制御部と、送信するデータのデータ長を示すデータ長情報が付加されたプリアンブルを前記データに付与してパケットとするプリアンブル部と、このパケットを変調して送信信号として発信する発信部とを有する無線送信機と、前記送信信号を受信し、この送信信号を復調してパケットとする受信部と、パケットのプリアンブルのパターンマッチングを行うとともに、プリアンブルのクロック情報を抽出するプリアンブルマッチング部と、このパケットをクロックによりベースバンド復号するベースバンド復号部と、前記クロック情報により、送信されたデータのデータ長を検出する制御部と、検出されたデータ長に基づき送信されたデータのベースバンド復号を行うベースバンド復号部とを有する無線受信機とを有することを特徴とする。 The wireless communication system of the present invention includes a baseband modulation unit that performs baseband encoding of data to be transmitted according to an input clock, a clock unit that generates a clock for baseband modulation, and a carrier detection rate within a predetermined period. A carrier detection unit that detects whether or not a set threshold is exceeded, a control unit that controls the data length of the data to be transmitted based on the detection result, and data length information that indicates the data length of the data to be transmitted A wireless transmitter having a preamble part that adds the added preamble to the data to form a packet, and a transmitting part that modulates the packet and transmits the packet as a transmission signal; receives the transmission signal; Performs pattern matching of the preamble of the packet with the receiving unit that demodulates the packet, and at the same time the preamble A preamble matching unit that extracts data information, a baseband decoding unit that performs baseband decoding of the packet using a clock, a control unit that detects a data length of transmitted data using the clock information, and a detected data length. And a radio receiver having a baseband decoding unit that performs baseband decoding of the transmitted data.
本発明の無線通信システムは、入力されるクロックにより、送信するデータのベースバンド符号化を行うベースバンド変調部と、ベースバンド変調のクロックを生成するクロック部と、所定の期間内におけるキャリア検出率が設定された閾値を超えたか否かの検出を行うキャリア検出部と、前記検出結果により、前記送信するデータのデータ長を制御する制御部と、送信するデータのデータ長を示すフラグを付加するフラグ挿入部と、このフラグが付加されたデータにプリアンブルを付与してパケットとするプリアンブル部と、このパケットを変調して送信信号として発信する発信部とを有すう無線送信機と、前記送信信号を受信し、この送信信号を復調してパケットとする受信部と、パケットのプリアンブルのパターンマッチングを行うプリアンブルマッチング部と、フラグの識別を行うフラグ識別部と、前記フラグにより、送信されたデータのデータ長を検出する制御部と、検出されたデータ長に基づき送信されたデータのベースバンド復号を行うベースバンド復号部とを有する無線受信機とを有することを特徴とする。 The wireless communication system of the present invention includes a baseband modulation unit that performs baseband encoding of data to be transmitted according to an input clock, a clock unit that generates a clock for baseband modulation, and a carrier detection rate within a predetermined period. A carrier detection unit that detects whether or not the threshold value exceeds a set threshold, a control unit that controls the data length of the data to be transmitted based on the detection result, and a flag that indicates the data length of the data to be transmitted A radio transmitter having a flag insertion unit, a preamble unit that adds a preamble to data to which the flag is added to form a packet, and a transmission unit that modulates the packet and transmits the packet as a transmission signal; and the transmission signal And a receiver that demodulates the transmission signal into a packet and a packet pattern matching for the preamble. An amble matching unit, a flag identifying unit for identifying a flag, a control unit for detecting the data length of transmitted data by the flag, and baseband decoding of the transmitted data based on the detected data length And a wireless receiver having a baseband decoding unit.
以上説明したように、本発明の無線通信システムによれば、キャリア検出率が高い場合に、複数の無線送信機からの無線パケットの衝突確率が高くなるため、キャリア検出率があらかじめ設定されている閾値を超えた場合、ベースバンド符号化する場合のクロック周波数を逓倍することにより、パケット長を短くすることができ、所定期間に複数の無線パケットが衝突する確率を低下させることが可能となり、効率的な無線通信を行うことができる。 As described above, according to the radio communication system of the present invention, when the carrier detection rate is high, the collision probability of radio packets from a plurality of radio transmitters increases, so the carrier detection rate is set in advance. When the threshold is exceeded, the packet frequency can be shortened by multiplying the clock frequency for baseband encoding, and the probability that multiple wireless packets will collide during a given period can be reduced, which increases efficiency. Wireless communication can be performed.
また、本発明の無線通信システムによれば、キャリア検出率が高い場合に、複数の無線送信機からの無線パケットの衝突確率が高くなるため、キャリア検出率があらかじめ設定されている閾値を超えた場合、送信するデータのデータ長を短くすることにより、パケット長を短くすることができ、所定期間に複数の無線パケットが衝突する確率を低下させることが可能となり、効率的な無線通信を行うことができる。 Further, according to the wireless communication system of the present invention, when the carrier detection rate is high, the collision probability of wireless packets from a plurality of wireless transmitters increases, so the carrier detection rate exceeds a preset threshold. In this case, by shortening the data length of the data to be transmitted, the packet length can be shortened, and the probability that a plurality of wireless packets collide in a predetermined period can be reduced, and efficient wireless communication is performed. Can do.
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態による無線通信システムを図面を参照して説明する。図1は同実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
この図1において、送信機1は、RFタグ,ICタグなどの小電力無線を用いた無線送信機であり、無線変調部11,キャリア検出部12,制御部13,プリアンブル挿入部14、ベースバンド符号化部15、クロック部16,データメモリ部17を有している。
受信機2は、上記RFタグやICタグなどから識別番号などを収集して、タグの識別処理を行うタグリーダなどであり、無線復調部21,プリアンブルマッチング部22,制御部23,ベースバンド復号部24,データサンプリングクロック部25,インターフェース部26を有している。ここで、クロック部16及びデータサンプリングクロック部25は、水晶発振子,スイッチ及びクロック逓倍器が設けられキャリア検出率が閾値を超えた場合、スイッチによりクロック逓倍器を介して、周波数を上げる構成となっている。
<First Embodiment>
A wireless communication system according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a wireless communication system according to the embodiment.
In FIG. 1, a
The
次に、図1,図2,図3,及び図4を参照して、第1の実施形態による無線通信システムの動作を説明する。図2は送信機1の動作例を示すフローチャートであり、図4は受信機2の動作例を示すフローチャートである。図3は、キャリア検出率に基づいた、ベースバンド符号化に用いるクロックの制御を説明するパケットの構成を示す概念図である。
まず、送信機1の動作を図2のフローチャートに従い説明する。
ステップS1において、キャリア検出部12は、受信機2からのデータ収集の制御信号を受信し、自身を識別するID(識別情報)と、記憶されている固有情報や測定などにより取得した情報からなる送信データ(信号もしくは応答信号)をデータメモリ17から読み出し、この送信データを受信機2に発信する際、自身の送信データの発信に用いている周波数帯近傍におけるキャリア検出を行う。
Next, the operation of the wireless communication system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 4. FIG. FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the
First, the operation of the
In step S1, the
次に、ステップS2において、キャリア検出回路12は、測定されるキャリアがあらかじめ設定されている時間率を超えて検出されているか否か、すなわち、所定の測定時間内にキャリアが存在する時間を測定時間で除算した数値(以降、キャリア検出率とする)が閾値を超えているか否かの検出を行う。
このとき、キャリア検出回路12は、上記キャリア検出率が設定されている閾値を超えていないことを検出した場合、超えていないことを示す通知信号を制御部13へ出力するとともに処理をステップ3へ進め、一方、上記キャリア検出率が設定されている閾値を超えていることを検出した場合、超えていることを示す通知信号を制御部13へ出力するとともに処理をステップ8へ進める。
このとき、制御部13は上記通知信号を受信すると、データメモリ17から送信機1のID及びペイロードを読み出し、ベースバンド符号化部15へ出力する。
Next, in step S2, the
At this time, when the
At this time, when the
次に、ステップS3において、制御部13は、ベースバンド符号化に用いるクロックの周波数が1/Td1とする制御信号をクロック部16へ出力する。ここで、Td1はクロックの周期である。
これにより、クロック部16は、ベースバンド符号化部15に対して供給するクロックの周波数を、クロックの周波数が1/Td1に対応したものに変更する。
そして、ベースバンド符号化部15は、周波数が1/Td1のクロックにより、送信データの符号化(マンチェスター符号化,NRZ,NRZIなどのビット区間で電圧の状態をクロックに同期させて、高低の電圧レベルにて変化させるため、クロックの周波数が検出し易い符号形式)を行い、符号化されたベースバンド信号をプリアンブル挿入部14へ出力する(この記載でよろしいでしょうか)。
Next, in step S <b> 3, the
Thereby, the
Then, the
次に、ステップS4において、プリアンブル挿入部14は、ベースバンド信号に付加するプリアンブルの終端パルスのパルス幅を、T1とする。このパルス幅T1は、ベースバンド符号化が1/Td1の周波数のクロックによって行われたことを示すものである。このパルス幅T1とパルス幅Td1との対応関係は、あらかじめ無線通信システムにおける送信機1及び受信機2間において決められている。
そして、ステップS5において、プリアンブル挿入部14は、図3に示すように、終端パルスの周波数が1/T1の所定のパターンのプリアンブルを、上記ベースバンド信号に付加して、パケットを生成して無線変調部11へ出力する。
Next, in step S4, the
In step S5, as shown in FIG. 3, the
次に、ステップS6において、無線変調部11は、入力されるパケットを、所定の周波数の変調クロックにより変調する。
そして、ステップS7において、無線変調部11は、変調した無線パケットをアンテナを介して、受信機2に対して発信する。
Next, in step S6, the
In step S7, the
一方、ステップS8において、制御部13は、ベースバンド符号化に用いるクロックの周波数を1/Td2とする制御信号をクロック部16へ出力する。
これにより、クロック部16は、ベースバンド符号化部15に対して供給するクロックの周波数を、クロックのパルス幅Td2に対応したものに変更する。
そして、ベースバンド符号化部15は、周波数が1/Td2のクロックにより、送信データの符号化(マンチェスター符号化,NRZ,NRZIなどのビット区間で電圧の状態をクロックに同期させて、高低の電圧レベルにて変化させるため、クロックの周波数が検出し易い符号形式)を行い、符号化されたベースバンド信号をプリアンブル挿入部14へ出力する。
On the other hand, in step S8, the
Thereby, the
Then, the
次に、ステップS9において、プリアンブル挿入部14は、ベースバンド信号に付加するプリアンブルの終端パルスのパルス幅をT2とする。このパルス幅T2は、ベースバンド符号化がパルス幅Td2の周波数のクロックによって行われたことを示すものである。このパルス幅T2とパルス幅Td2との対応関係は、あらかじめ無線通信システムにおける送信機1及び受信機2間において決められている。
そして、ステップS5において、プリアンブル挿入部14は、図3に示すように、終端パルスのパルス幅がT2の所定のパターンのプリアンブルを、上記ベースバンド信号に付加して、パケットを生成して無線変調部11へ出力する。
Next, in step S9, the
In step S5, as shown in FIG. 3, the
上述したように、キャリア検出率が設定された閾値を超えない場合、ベースバンド符号化に用いるクロックのパルス幅をTd1とし、キャリア検出率が設定された閾値を超えた場合、ベースバンド符号化に用いるクロックの周波数を1/Td2とし、Td1>Td2(一般的に、Td1=N×Td2(N=2,3,4,…)であり、N=2とするとデータ長が1/2となり、パケットを短くするのに有効となる)の関係となっている。
このため、ベースバンド符号化された後のベースバンド信号の時間的な長さが、キャリア検出率が設定された閾値を超えない場合に比較して、キャリア検出率が設定された閾値を超えた場合に短くなり、複数の送信機1からの無線パケットの衝突の確率を低減することができる。
As described above, when the carrier detection rate does not exceed the set threshold, the pulse width of the clock used for baseband encoding is Td1, and when the carrier detection rate exceeds the set threshold, the baseband encoding is performed. The frequency of the clock to be used is 1 / Td2, Td1> Td2 (generally, Td1 = N × Td2 (N = 2, 3, 4,...), And if N = 2, the data length becomes 1/2. (This is effective for shortening the packet).
For this reason, the time length of the baseband signal after baseband encoding has exceeded the threshold value for which the carrier detection rate has been set, compared to the case where the carrier detection rate has not exceeded the threshold value for which the carrier detection rate has been set. In this case, the probability of collision of radio packets from a plurality of
ここで、上記閾値は送信タイミングにおいて、例えば、10回中の5回(50%)以上でキャリア検出された場合に、次に実際に無線パケットを送信するタイミング、すなわちキャリアが検出されずに無線パケットを送信する送信タイミングにおいて、ベースバンド符号化に用いるクロックの周波数を上げる(または送信データのデータ長(ビット数)を削減する)処理を行う。
そして、ベースバンド符号化に用いるクロックの周波数を上げる(または送信データのデータ長(ビット数)を削減する)処理を行った後、以降の送信タイミングにおいて、10回中の5回(50%)未満でキャリア検出された場合に、次に実際に無線パケットを送信するタイミングにおいて、変更したクロックの周波数(または送信データ長)を元に戻す。
Here, the threshold is the transmission timing, for example, when the carrier is detected at 5 out of 10 times (50%) or more, that is, the timing at which the wireless packet is actually transmitted next, that is, the wireless without detecting the carrier. At a transmission timing for transmitting a packet, a process of increasing the frequency of a clock used for baseband encoding (or reducing the data length (number of bits) of transmission data) is performed.
Then, after performing the process of increasing the frequency of the clock used for baseband encoding (or reducing the data length (number of bits) of transmission data), 5 out of 10 times (50%) in the subsequent transmission timing If the carrier is detected at less than 1, the frequency (or transmission data length) of the changed clock is restored to the original timing at the time when the radio packet is actually transmitted next.
次に、受信機2の動作を図4のフローチャートに従い説明する。
ステップS11において、無線復調部21は、アンテナを介して受信した無線パケットを、送信機1の無線変調部11が使用していた変調クロックと同様の周波数の復調クロックを用いて復調してパケットを再生する。
Next, the operation of the
In step S11, the
次に、ステップS12において、プリアンブルマッチング部22は、入力されるパケットにおけるプリアンブルのパターンマッチングを行い、受信したパケットが受信機2が受信するものであるか否かの検出を行い、パターンが受信機2が受信するものでない場合、パケットを破棄して以降の処理を行わず、一方、パターンが受信機2の受信するものであることを検出した場合、プリアンブルの終端パルス幅の検出(測定)を行い、検出された終端パルス幅を制御部23へ出力する。
そして、プリアンブルマッチング部22は、プリアンブルをパケットから削除して、ベースバンド信号としてベースバンド復号部24へ出力する。
Next, in step S12, the
Then, the
次に、ステップS13において、制御部23は、入力される終端パルス幅の検出、すなわち入力される終端パルス幅がT1かT2のいずれであるかの検出を行う。
このとき、制御部23は、入力される終端パルス幅がT1であることを検出した場合、処理をステップS14へ進め、一方、入力される終端パルス幅がT2であることを検出した場合、処理をステップS17へ進める。
Next, in step S13, the
At this time, if the
次に、ステップS14において、制御部23は、ベースバンド復号部24へ供給するデータサンプリング用のクロックの周波数が1/Td1となるように、データサンプリングクロック部25に対して制御信号を出力する。
これにより、データサンプリングクロック部25は、1/Td1の周波数のクロックをベースバンド復号部24に対して供給し、処理をステップS15へ進める。
Next, in step S14, the
Thereby, the data
次に、ステップS15において、ベースバンド復号部24は、上記クロックによりデータのサンプリング処理等を行い、プリアンブルマッチング部22から入力されるベースバンド信号を、送信機1のベースバンド符号化部15が行った符号化に対応した復号処理を行うことで復号し(マンチェスター符号化,NRZ,NRZI等に対する復号処理)、必要に応じて誤り訂正を行い、処理結果として送信データを再生する。
Next, in step S15, the
次に、ステップS16において、ベースバンド復号部23は、再生した送信データをインターフェース部16へ送信する。
そして、インターフェース部16は、シリアルインターフェースまたはEthernet(登録商標)インターフェース等であり、それぞれのインターフェースのデータ形式に送信データを変更して、外部の装置へ出力する。
Next, in step S <b> 16, the
The
また、ステップ17において、制御部23は、ベースバンド復号部24へ供給するデータサンプリング用のクロックの周波数を1/Td2となるように、データサンプリングクロック部25に対して制御信号を出力する。
これにより、データサンプリングクロック部25は、1/Td2の周波数のクロックをベースバンド復号部24に対して供給し、処理をステップS15へ進める。
In
Thereby, the data
<第2の実施形態>
以下、本発明の第2の実施形態による無線通信システムを図面を参照して説明する。図5は同実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
第2の実施形態による無線通信システムの図5において、第1の実施形態による無線通信システムと同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
この図5において、送信機1は、RFタグ,ICタグなどの小電力無線を用いた無線送信機であり、無線変調部11,キャリア検出部12,制御部13,プリアンブル挿入部14、ベースバンド符号化部15、クロック部16,データメモリ部17を有している。
また、上記RFタグやICタグなどから識別番号などを収集して、タグの識別処理を行うタグリーダなどであり、無線復調部21,プリアンブルAマッチング部22A,プリアンブルBマッチング部22B,制御部23,ベースバンド復号部24,データサンプリングクロック部25,インターフェース部26を有している。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a radio communication system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the wireless communication system according to the embodiment.
In FIG. 5 of the wireless communication system according to the second embodiment, the same components as those of the wireless communication system according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In FIG. 5, a
The tag reader or the like collects identification numbers from the RF tag or IC tag and performs tag identification processing, and includes a
次に、図5,図6,図7,及び図8を参照して、第2の実施形態による無線通信システムの動作を説明する。図6は送信機1の動作例を示すフローチャートであり、図8は受信機2の動作例を示すフローチャートである。図7は、キャリア検出率に基づいた、ベースバンド符号化に用いるクロックの制御を説明するパケットの構成を示す概念図である。
まず、送信機1の動作を図6のフローチャートに従い説明する。
ここで、ステップS1,S2,S3,S6,S7及びS8の処理については、第1の実施形態の図2のフローチャートと同様のため、説明を省略する。
Next, the operation of the wireless communication system according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an operation example of the
First, the operation of the
Here, the processing in steps S1, S2, S3, S6, S7, and S8 is the same as that in the flowchart of FIG.
ステップS1からステップS3,ステップS8により、ベースバンド符号化に用いるクロックが設定される。
次に、ステップS24において、プリアンブル挿入部14は、ベースバンド信号に付加するプリアンブルのパターンの型をパターンAとする。このパターンAは、ベースバンド符号化が1/Td1の周波数のクロックによって行われたことを示すものである。このパターンAとパルス幅Td1との対応関係は、あらかじめ無線通信システムにおける送信機1及び受信機2間において決められている。
そして、ステップS25において、プリアンブル挿入部14は、図7に示すように、パターンAのプリアンブルを、上記ベースバンド信号に付加して、パケットを生成して無線変調部11へ出力する。
ここで用いるパターンA及びパターンBのデータはデータメモリ部17に予め記憶されており、その都度、プリアンブル挿入部14がデータメモリ部17からパターンA及びパターンBのデータを読み出して用いる。
From step S1 to step S3, step S8, a clock used for baseband encoding is set.
Next, in step S24, the
In step S25, the
The data of the pattern A and the pattern B used here are stored in advance in the
次に、ステップS29において、プリアンブル挿入部14は、ベースバンド信号に付加するプリアンブルのパターンの型をパターンBとする。このパターンBは、ベースバンド符号化が1/Td2の周波数のクロックによって行われたことを示すものである。このパターンBとパルス幅Td2との対応関係は、あらかじめ無線通信システムにおける送信機1及び受信機2間において決められている。
そして、ステップS25において、プリアンブル挿入部14は、図7に示すように、パターンBのプリアンブルを、上記ベースバンド信号に付加して、パケットを生成して無線変調部11へ出力する。
Next, in step S29, the
In step S25, the
上述したように、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、ベースバンド符号化された後のベースバンド信号の時間的な長さが、キャリア検出率が設定された閾値を超えない場合に比較して、キャリア検出率が設定された閾値を超えた場合に短くなり、複数の送信機1からの無線パケットの衝突の確率を低減することができる。
As described above, also in the second embodiment, as in the first embodiment, the time length of the baseband signal after baseband encoding is equal to the threshold at which the carrier detection rate is set. Compared to the case where it does not exceed, the carrier detection rate is shortened when the set threshold value is exceeded, and the probability of collision of radio packets from the plurality of
次に、受信機2の動作を図8のフローチャートに従い説明する。
ここで、送信機1の動作の説明と同様に、S14〜S17の処理については、第1の実施形態の図2のフローチャートと同様のため、説明を省略する。
ステップS11において、無線復調部21は、アンテナを介して受信した無線パケットを、送信機1の無線変調部11が使用していた変調クロックと同様の周波数の復調クロックを用いて復調してパケットを再生する。
Next, the operation of the
Here, similarly to the description of the operation of the
In step S11, the
次に、ステップS22において、プリアンブルマッチング部22Aは、入力されるパケットにおけるプリアンブルのパターンマッチングを行い、受信したパケットが受信機2が受信するものであるか否かの検出を行い、パターンが受信機2が受信するものでない場合、パケットを破棄して以降の処理を行わず、一方、パターンが受信機2の受信するものであることを検出した場合、プリアンブルのパターンがパターンAであるか否かの検出(測定)を行う。
そして、プリアンブルマッチング部22Aは、プリアンブルのパターンの型がAであることを検出すると、パターンがAであることを示すパターン確認信号を制御部23へ出力し、プリアンブルのパターンがAでないことを検出すると、パターンがAでないことを示すパターン確認信号を制御部23へ出力する。
そして、プリアンブルマッチング部22Aは、プリアンブルをパケットから削除して、ベースバンド信号としてベースバンド復号部24へ出力する。
Next, in step S22, the
When the
Then, the
また、プリアンブルマッチング部22Bは、入力されるパケットにおけるプリアンブルのパターンマッチングを行い、受信したパケットが受信機2が受信するものであるか否かの検出を行い、パターンが受信機2が受信するものでない場合、パケットを破棄して以降の処理を行わず、一方、パターンが受信機2の受信するものであることを検出した場合、プリアンブルのパターンがパターンBであるか否かの検出(測定)を行う。
そして、プリアンブルマッチング部22Bは、プリアンブルのパターンの型がBであることを検出すると、パターンがBであることを示すパターン確認信号を制御部23へ出力し、プリアンブルのパターンがBでないことを検出すると、パターンがBでないことを示すパターン確認信号を制御部23へ出力する。
そして、プリアンブルマッチング部22Bは、プリアンブルをパケットから削除して、ベースバンド信号としてベースバンド復号部24へ出力する。
In addition, the
When the
Then,
次に、ステップS23において、制御部23は、入力されるパターン確認信号によるプリアンブルのパターンの型を検出、すなわち、パターン確認信号がパターンAを示すものかパターンBを示すものかのいずれであるかの検出を行う。
このとき、制御部23は、入力されるパターン確認信号によるパターンの型がAであることを検出した場合、処理をステップS14へ進め、一方、入力されるパターン確認信号によるパターンの型がBであることを検出した場合、処理をステップS17へ進める。
以降のステップS14〜S17の処理は、図4に示す第1の実施形態の受信機2の動作と同様のため、説明を省略する。
Next, in step S23, the
At this time, if the
Since the subsequent steps S14 to S17 are the same as the operation of the
<第3の実施形態>
以下、本発明の第3の実施形態による無線通信システムを図面を参照して説明する。図9は同実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
第3の実施形態による無線通信システムの図9において、第2の実施形態による無線通信システムと同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
この図9において、送信機1は、RFタグ,ICタグなどの小電力無線を用いた無線送信機であり、無線変調部11,キャリア検出部12,制御部13,プリアンブル挿入部14、ベースバンド符号化部15、クロック部16,データメモリ部17を有している。
<Third Embodiment>
Hereinafter, a wireless communication system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the wireless communication system according to the embodiment.
In FIG. 9 of the wireless communication system according to the third embodiment, the same components as those of the wireless communication system according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In FIG. 9, a
また、受信機2は、上記RFタグやICタグなどから識別番号などを収集して、タグの識別処理を行うタグリーダなどであり、無線復調部21,プリアンブルAマッチング部22A,プリアンブルBマッチング部22B,制御部23,ベースバンド復号部24,データサンプリングクロック部25,インターフェース部26を有している。
この第3の実施形態においては、第1及び第2の実施形態と異なり、送信データのデータ長(ビット数)を削減して、送信機1が発信する無線パケットのパケット長を短くし、複数の送信機1からの無線パケットの衝突を削減するものである。
このため、クロック部16及びデータサンプリングクロック部25は各々対応する制御部13,23からの周波数変更の制御を受けることなく所定の周波数のクロックを、それぞれベースバンド符号化部15,ベースバンド復号部24へ供給している。
The
In the third embodiment, unlike the first and second embodiments, the data length (number of bits) of the transmission data is reduced, the packet length of the wireless packet transmitted by the
For this reason, the
次に、図9,図10,図11,及び図12を参照して、第3の実施形態による無線通信システムの動作を説明する。図10は送信機1の動作例を示すフローチャートであり、図12は受信機2の動作例を示すフローチャートである。図11は、キャリア検出率に基づいた、ベースバンド符号化に用いるパケットにおけるデータ長(送信データのビット数)の制御を説明するパケットの構成を示す概念図である。
まず、送信機1の動作を図10のフローチャートに従い説明する。
ここで、ステップS1,S6,S7及びS8の処理については、第1及び第2の実施形態の図2,6のフローチャートと同様のため、説明を省略する。
Next, the operation of the wireless communication system according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11, and FIG. FIG. 10 is a flowchart showing an operation example of the
First, the operation of the
Here, the processing in steps S1, S6, S7, and S8 is the same as the flowcharts of FIGS. 2 and 6 of the first and second embodiments, and thus description thereof is omitted.
ステップS32において、キャリア検出回路12は、ステップS1において測定されたキャリアがあらかじめ設定されている時間率を超えて検出されているか否か、すなわち、所定の測定時間内にキャリアが存在する時間を測定時間で除算した数値(以降、キャリア検出率とする)が閾値を超えているか否かの検出を行う。
このとき、キャリア検出回路12は、上記キャリア検出率が設定されている閾値を超えていないことを検出した場合、超えていないことを示す通知信号を制御部13へ出力するとともに処理をステップ33へ進め、一方、上記キャリア検出率が設定されている閾値を超えていることを検出した場合、超えていることを示す通知信号を制御部13へ出力するとともに処理をステップ38へ進める。
In step S32, the
At this time, when the
次に、ステップS33において、制御部13は、データメモリ部17から送信機1のID及びペイロード(送信機1の固有の情報やセンサにより測定されたデータなど)を含むデータを送信データとして読み出し、ベースバンド符号化部15へ出力する。
そして、ベースバンド符号化部15は、クロック部16から供給されるクロックにより、入力される送信機1のID及びペイロードを含む送信データの符号化(マンチェスター符号化,NRZ,NRZIなどのビット区間で電圧の状態をクロックに同期させて、高低の電圧レベルにて変化させるため、クロックの周波数が検出し易い符号形式)を行い、符号化されたベースバンド信号をプリアンブル挿入部14へ出力する。
Next, in step S33, the
Then, the
次に、ステップS34において、プリアンブル挿入部14は、ベースバンド信号に付加するプリアンブルのパターンの型をパターンAとする。このパターンAは、ベースバンド信号(すなわち送信信号)が送信機1のID及びペイロードを含んでいることを示すものである。このパターンAと送信データのデータ長との対応関係は、あらかじめ無線通信システムにおける送信機1及び受信機2間において決められている。
そして、ステップS25において、プリアンブル挿入部14は、図11に示すように、パターンAのプリアンブルを、上記ベースバンド信号に付加して、パケットを生成して無線変調部11へ出力する。
ここで用いるパターンA及びパターンBのデータはデータメモリ部17に予め記憶されており、その都度、プリアンブル挿入部14がデータメモリ部17からパターンA及びパターンBのデータを読み出して用いる。
Next, in step S34, the
In step S25, the
The data of the pattern A and the pattern B used here are stored in advance in the
次に、ステップS38において、制御部13は、データメモリ部17から送信機1のIDのみを読み出し、ベースバンド符号化部15へ出力する。
そして、ベースバンド符号化部15は、クロック部16から供給されるクロックにより、入力される送信機1のIDのみの符号化を行い、符号化されたベースバンド信号をプリアンブル挿入部14へ出力する。
Next, in step S <b> 38, the
The
次に、ステップS39において、プリアンブル挿入部14は、ベースバンド信号に付加するプリアンブルのパターンの型をパターンAとする。このパターンBは、ベースバンド信号(すなわち送信信号)が送信機1のIDのみであることを示すものである。このパターンBと送信データのデータ長との対応関係は、あらかじめ無線通信システムにおける送信機1及び受信機2間において決められている。
そして、ステップS35において、プリアンブル挿入部14は、図11に示すように、パターンBのプリアンブルを、上記ベースバンド信号に付加して、パケットを生成して無線変調部11へ出力する。
Next, in step S39, the
In step S35, the
上述したように、第3の実施形態においては、第1及び第2の実施形態の様に、ベースバンド符号化を行う際のクロックの周波数を逓倍して、無線パケット長を短くするのではなく、送信する送信データのデータ長(ビット数)を削減して、無線パケット長を短くするものであるが、第1及び第2の実施形態と同様に、ベースバンド符号化された後のベースバンド信号の時間的な長さが、キャリア検出率が設定された閾値を超えない場合に比較して、キャリア検出率が設定された閾値を超えた場合に短くなり、複数の送信機1からの無線パケットの衝突の確率を低減することができる。
As described above, in the third embodiment, the radio packet length is not shortened by multiplying the frequency of the clock when performing baseband encoding as in the first and second embodiments. In this case, the data length (number of bits) of transmission data to be transmitted is reduced to shorten the wireless packet length. However, the baseband after baseband encoding is performed as in the first and second embodiments. The time length of the signal is shorter when the carrier detection rate exceeds the set threshold than when the carrier detection rate does not exceed the set threshold, and radio signals from a plurality of
また、ベースバンド符号化部15において、誤り訂正を行うため、キャリア検出率が閾値に比較して低い場合、CRC32等の誤り検出符号が送信データに付加されるが、ペイロードを削除する場合に、この誤り検出符号も、キャリア検出率が閾値を超えた高い場合に対応して短いもの、例えばCRC16等を用いてビット数を削減することにより、さらにパケット長を短くすることが可能となり、無線パケットの衝突の確率を低減することができる。
Further, in order to perform error correction in the
次に、受信機2の動作を図12のフローチャートに従い説明する。
ここで、送信機1の動作の説明と同様に、S11,S22,S16の処理については、第1の実施形態の図2のフローチャートと同様のため、説明を省略する。
ステップS23において、制御部23は、入力されるパターン確認信号によるプリアンブルのパターンの型を検出、すなわち、パターン確認信号がパターンAを示すものかパターンBを示すものかのいずれであるかの検出を行う。
このとき、制御部23は、入力されるパターン確認信号によるパターンの型がAであることを検出した場合、処理をステップS44へ進め、一方、入力されるパターン確認信号によるパターンの型がBであることを検出した場合、処理をステップS47へ進める。
Next, the operation of the
Here, similarly to the description of the operation of the
In step S23, the
At this time, if the
次に、ステップS44において、制御部23は、パターンの型がAであるため、ベースバンド信号が送信機1のID及びペイロードを含んでおり、このデータ長(ビット数)を検出し、かつ誤り検出符号がCRC32であることを検出し、ベースバンド復号部24に対して、データ長に対応した復号処理及び誤り検出符号に対応した誤り検出を行うよう制御信号を出力する。このとき、データ長が異なる場合でも、データの内容(ID,ペイロード,CRC符号)それぞれのビット長が固定されているため、無線送信機側と無線受信機側とであらかじめ認識している。したがって、制御部23は、ペイロードが削除されたとしても、全体のビット長は識別することが可能なため、識別したビット長により復号処理を行う。
Next, in step S44, since the pattern type is A, the
次に、ステップS45において、ベースバンド復号部24は、データサンプリングクロック部25からのクロックにより、データのサンプリング処理等を行い、プリアンブルマッチング部22から入力されるベースバンド信号を、送信機1のベースバンド符号化部15が行った符号化に対応した復号処理を行うことで復号し(マンチェスター符号化,NRZ,NRZI等に対する復号処理)、制御部23からの制御信号に対応した誤り検出処理、すなわちCRC32を用いた誤り検出を行い、処理結果として送信データを再生し、処理をステップS16へ進める。
Next, in step S <b> 45, the
次に、ステップS47において、制御部23は、パターンの型がBであるため、ベースバンド信号が送信機1のIDのみであり、このデータ長(ビット数)を検出し、かつ誤り検出情報がCRC16であることを検出し、ベースバンド復号部24に対して、データ長に対応した復号処理及び誤り検出符号に対応した誤り検出を行うよう制御信号を出力する。
Next, in step S47, since the pattern type is B, the
次に、ステップS48において、ベースバンド復号部24は、データサンプリングクロック部25からのクロックにより、データのサンプリング処理等を行い、プリアンブルマッチング部22から入力されるベースバンド信号を、送信機1のベースバンド符号化部15が行った符号化に対応した復号処理を行うことで復号し、制御部23からの制御信号に対応した誤り検出処理、すなわちCRC16を用いた誤り検出を行い、処理結果として送信データを再生し、処理をステップS16へ進める。
Next, in step S <b> 48, the
<第4の実施形態>
以下、本発明の第4の実施形態による無線通信システムを図面を参照して説明する。図13は同実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
第4の実施形態による無線通信システムの図13において、第3の実施形態による無線通信システムと同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
この図13において、送信機1は、RFタグ,ICタグなどの小電力無線を用いた無線送信機であり、無線変調部11,キャリア検出部12,制御部13,プリアンブル挿入部14、ベースバンド符号化部15、クロック部16,データメモリ部17,フラグ挿入部18を有している。
<Fourth Embodiment>
Hereinafter, a wireless communication system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of the wireless communication system according to the embodiment.
In FIG. 13 of the wireless communication system according to the fourth embodiment, the same components as those of the wireless communication system according to the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In FIG. 13, a
また、受信機2は、上記RFタグやICタグなどから識別番号などを収集して、タグの識別処理を行うタグリーダなどであり、無線復調部21,プリアンブルマッチング部22,制御部23,ベースバンド復号部24,データサンプリングクロック部25,インターフェース部26,フラグ識別部28を有している。
この第4の実施形態においては、無線パケット長を短くする手法が第3の実施形態と同様であり、クロック部16及びデータサンプリングクロック部25は各々対応する制御部13,23からの周波数変更の制御を受けることなく所定の周波数のクロックを、それぞれベースバンド符号化部15,ベースバンド復号部24へ供給している。
The
In the fourth embodiment, the method of shortening the radio packet length is the same as that of the third embodiment, and the
次に、図13,図14,図15,及び図16を参照して、第4の実施形態による無線通信システムの動作を説明する。図14は送信機1の動作例を示すフローチャートであり、図16は受信機2の動作例を示すフローチャートである。図15は、キャリア検出率に基づいた、ベースバンド符号化に用いるパケットにおけるデータ長(送信データのビット数)の制御を説明するパケットの構成を示す概念図である。
まず、送信機1の動作を図14のフローチャートに従い説明する。
ここで、ステップS1,S6,S7の処理については、第3の実施形態の図10のフローチャートと同様のため、説明を省略する。
Next, the operation of the wireless communication system according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 13, FIG. 14, FIG. 15, and FIG. FIG. 14 is a flowchart showing an operation example of the
First, the operation of the
Here, the processing in steps S1, S6, and S7 is the same as that in the flowchart of FIG. 10 of the third embodiment, and thus description thereof is omitted.
ステップS52において、キャリア検出回路12は、ステップS1において測定されたキャリアがあらかじめ設定されている時間率を超えて検出されているか否か、すなわち、所定の測定時間内にキャリアが存在する時間を測定時間で除算した数値(以降、キャリア検出率とする)が閾値を超えているか否かの検出を行う。
このとき、キャリア検出回路12は、上記キャリア検出率が設定されている閾値を超えていないことを検出した場合、超えていないことを示す通知信号を制御部13へ出力するとともに処理をステップ53へ進め、一方、上記キャリア検出率が設定されている閾値を超えていることを検出した場合、超えていることを示す通知信号を制御部13へ出力するとともに処理をステップ58へ進める。
In step S52, the
At this time, when the
ステップS53において、制御部13は、データメモリ部17から送信機1のID及びペイロード(送信機1の固有の情報やセンサにより測定されたデータなど)を含むデータを送信データとして読み出し、ベースバンド符号化部15へ出力する。
そして、ベースバンド符号化部15は、クロック部16から供給されるクロックにより、入力される送信機1のID及びペイロードを含む送信データの符号化(マンチェスター符号化,NRZ,NRZIなどのビット区間で電圧の状態をクロックに同期させて、高低の電圧レベルにて変化させるため、クロックの周波数が検出し易い符号形式)を行い、符号化されたベースバンド信号をフラグ挿入部18へ出力する。
In step S53, the
Then, the
次に、ステップS54において、フラグ挿入部18は、図15に示す様に、データ長を示すフラグを挿入、例えば送信機1のID及びペイロードを含むデータ長が長い(ビット数が多い)送信データであるため、フラグのビットを「0」として、このフラグをベースバンド信号に付加し、処理をステップS55へ進める。
このフラグ「0」は、ベースバンド信号(すなわち送信信号)が送信機1のID及びペイロードを含んでいることを示すものである。このフラグのビットの「0」と送信データのデータ長との対応関係は、あらかじめ無線通信システムにおける送信機1及び受信機2間において決められている。
Next, in step S54, the
This flag “0” indicates that the baseband signal (that is, the transmission signal) includes the ID and payload of the
そして、ステップS55において、プリアンブル挿入部14は、図11に示すように、所定のパターンのプリアンブルを、上記ベースバンド信号に付加して、パケットを生成して無線変調部11へ出力する。
ここで用いるフラグのデータはデータメモリ部17に予め記憶されており、その都度、フラグ挿入部18がデータメモリ部17からフラグの数値を読み出して用いる。
In step S55, the
The flag data used here is stored in the
次に、ステップS58において、制御部13は、データメモリ部17から送信機1のIDのみを読み出し、ベースバンド符号化部15へ出力する。
そして、ベースバンド符号化部15は、クロック部16から供給されるクロックにより、入力される送信機1のIDのみの符号化を行い、符号化されたベースバンド信号をフラグ挿入部18へ出力する。
Next, in step S <b> 58, the
The
次に、ステップS59において、フラグ挿入部18は、図15に示す様に、データ長を示すフラグを挿入、例えば送信機1のIDのみのデータ長が短い(ビット数が少ない)送信データであるため、フラグのビットを「1」として、このフラグをベースバンド信号に付加し、処理をステップS55へ進める。
このフラグ「1」は、ベースバンド信号(すなわち送信信号)が送信機1のIDのみであることを示すものである。このフラグのビットの「1」と送信データのデータ長との対応関係は、あらかじめ無線通信システムにおける送信機1及び受信機2間において決められている。
Next, in step S59, the
This flag “1” indicates that the baseband signal (that is, the transmission signal) is only the ID of the
そして、ステップS55において、プリアンブル挿入部14は、図15に示すように、所定のパターンのプリアンブルを、上記ベースバンド信号に付加して、パケットを生成して無線変調部11へ出力する。
ここで用いるフラグのデータはデータメモリ部17に予め記憶されており、その都度、フラグ挿入部18がデータメモリ部17からフラグの数値を読み出して用いる。
In step S55, the
The flag data used here is stored in the
上述したように、第4の実施形態においては、第3の実施形態と同様に、送信する送信データのデータ長(ビット数)を削減して、無線パケット長を短くするものであるが、第1及び第2の実施形態と同様に、ベースバンド符号化された後のベースバンド信号の時間的な長さが、キャリア検出率が設定された閾値を超えない場合に比較して、キャリア検出率が設定された閾値を超えた場合に短くなり、複数の送信機1からの無線パケットの衝突の確率を低減することができる。
As described above, in the fourth embodiment, as in the third embodiment, the data length (number of bits) of transmission data to be transmitted is reduced to shorten the wireless packet length. Similar to the first and second embodiments, the carrier detection rate is compared with the case where the time length of the baseband signal after baseband encoding does not exceed the set threshold value. Becomes shorter when the set threshold value is exceeded, and the probability of collision of radio packets from a plurality of
また、ベースバンド符号化部15においても、第3の実施形態と同様に、誤り検出を行うため、キャリア検出率が閾値に比較して低い場合、CRC32等の誤り検出情報が送信データに付加されるが、ペイロードを削除する場合に、この誤り訂正情報も、キャリア検出率が閾値を超えた高い場合に対応して短いもの、例えばCRC16等を用いてビット数を削減することにより、さらにパケット長を短くすることが可能となり、無線パケットの衝突の確率を低減することができる。
Also, the
次に、受信機2の動作を図16のフローチャートに従い説明する。
ここで、送信機1の動作の説明と同様に、S16の処理については、第3の実施形態の図12のフローチャートと同様のため、説明を省略する。
ステップS11において、無線復調部21は、アンテナを介して受信した無線パケットを、送信機1の無線変調部11が使用していた変調クロックと同様の周波数の復調クロックを用いて復調してパケットを再生する。
Next, the operation of the
Here, similarly to the description of the operation of the
In step S11, the
次に、ステップS62において、プリアンブルマッチング部22は、入力されるパケットにおけるプリアンブルのパターンマッチングを行い、受信したパケットが受信機2が受信するものであるか否かの検出を行い、パターンが受信機2が受信するものでない場合、パケットを破棄して以降の処理を行わず、一方、パターンが受信機2の受信するものであることを検出した場合、プリアンブルのビット列のあとのフラグのビットの検出を行う。
そして、プリアンブルマッチング部22は、検出されたフラグのビットを残して、プリアンブルをパケットから削除して、フラグが付加されたベースバンド信号として、フラグ識別部28へ出力する。
In step S62, the
Then, the
次に、ステップS63において、フラグ識別部28は、フラグのビットの数値の検出、すなわち、ビットが「0」または「1」のいずれであるかの検出を行う。
このとき、フラグ識別部28は、フラグのビットが「0」であることを検出した場合、処理をステップS64へ進め、一方、フラグのビットが「1」であることを検出した場合、処理をステップS67へ進める。
Next, in step S63, the
At this time, if the
次に、ステップS64において、制御部23は、フラグのビットが「0」であるため、ベースバンド信号が送信機1のID及びペイロードを含んでおり、このデータ長を検出し、かつ誤り検出符号がCRC32であることを検出し、ベースバンド復号部24に対して、データ長に対応した復号処理及び誤り検出符号に対応した誤り検出を行うよう制御信号を出力する。
Next, in step S64, since the flag bit is “0”, the
次に、ステップS65において、ベースバンド復号部24は、データサンプリングクロック部25からのクロックにより、データのサンプリング処理等を行い、プリアンブルマッチング部22から入力されるベースバンド信号を、送信機1のベースバンド符号化部15が行った符号化に対応した復号処理を行うことで復号し(マンチェスター符号化,NRZ,NRZI等に対する復号処理)、制御部23からの制御信号に対応した誤り検出処理、すなわちCRC32を用いた誤り検出を行い、処理結果として送信データを再生し、処理をステップS16へ進める。
Next, in step S65, the
次に、ステップS67において、制御部23は、フラグのビットが「1」であるため、ベースバンド信号が送信機1のIDのみであり、このデータ長(ビット数)を検出し、かつ誤り検出符号がCRC16であることを検出し、ベースバンド復号部24に対して、データ長に対応した復号処理及び誤り検出符号に対応した誤り検出を行うよう制御信号を出力する。
Next, in step S67, since the flag bit is “1”, the
次に、ステップS68において、ベースバンド復号部24は、データサンプリングクロック部25からのクロックにより、データのサンプリング処理等を行い、プリアンブルマッチング部22から入力されるベースバンド信号を、送信機1のベースバンド符号化部15が行った符号化に対応した復号処理を行うことで復号し、制御部23からの制御信号に対応した誤り検出処理、すなわちCRC16を用いた誤り検出を行い、処理結果として送信データを再生し、処理をステップS16へ進める。
Next, in step S <b> 68, the
なお、図1における送信機1または受信機2におけるキャリア検出率に応じてパケット長を変更してデータの送受信を行う機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりキャリア検出率に応じてパケット長を変更してデータの送受信を行う処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
In addition, a program for realizing a function of transmitting and receiving data by changing the packet length according to the carrier detection rate in the
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
1…送信機
2…受信機
11…無線変調部
12…キャリア検出部
13,23…制御部
14…プリアンブル挿入部
15…ベースバンド符号化
16…クロック部
17…データメモリ部
21…無線復調部
22…プリアンブルマッチング部
22A…プリアンブルAマッチング部
22B…プリアンブルBマッチング部
24…ベースバンド復号部
25…データサンプリングクロック部
26…インターフェース部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
ベースバンド符号化のクロックを生成するクロック部と、
所定の期間内におけるキャリア検出率が設定された閾値を超えたか否かの検出を行うキャリア検出部と、
前記検出結果により、前記クロックの周波数を制御する制御部と
を有することを特徴とする無線送信機。 A baseband modulation unit that performs baseband encoding of data to be transmitted according to an input clock;
A clock unit for generating a baseband encoding clock;
A carrier detection unit that detects whether or not the carrier detection rate within a predetermined period exceeds a set threshold;
And a control unit that controls the frequency of the clock according to the detection result.
ベースバンド変調のクロックを生成するクロック部と、
所定の期間内におけるキャリア検出率が設定された閾値を超えたか否かの検出を行うキャリア検出部と、
前記検出結果により、前記送信するデータのデータ長を制御する制御部と
を有することを特徴とする無線送信機。 A baseband modulation unit that performs baseband encoding of data to be transmitted according to an input clock;
A clock unit for generating a baseband modulation clock;
A carrier detection unit that detects whether or not the carrier detection rate within a predetermined period exceeds a set threshold;
And a control unit that controls a data length of the data to be transmitted according to the detection result.
前記パケットのプリアンブルのパターンマッチングを行うとともに、プリアンブルのクロック情報を抽出するプリアンブルマッチング部と、
前記クロック情報により、ベースバンド復号のクロックを制御するデータサンプリングクロック部と、
前記クロックにより前記データのベースバンド復号を行うベースバンド復号部と
を有することを特徴とする無線受信機。 A wireless receiver that receives a packet indicating the number of clocks of baseband encoding of a transmission signal from a wireless communication device according to clock information of a preamble to be added,
A preamble matching unit that performs pattern matching of a preamble of the packet and extracts clock information of the preamble;
A data sampling clock unit for controlling a clock for baseband decoding according to the clock information;
And a baseband decoding unit that performs baseband decoding of the data by the clock.
所定の期間内におけるキャリア検出率が設定された閾値を超えたか否かの検出を行うキャリア検出部と、前記検出結果により、前記クロックの周波数を制御する制御部と、クロックの周波数を示すクロック情報が付加されたプリアンブルを前記データに付与してパケットとするプリアンブル部と、このパケットを変調して送信信号として発信する発信部とを有する無線送信機と、
前記送信信号を受信し、この送信信号を復調してパケットとする受信部と、パケットのプリアンブルのパターンマッチングを行うとともに、プリアンブルのクロック情報を抽出するプリアンブルマッチング部と、前記クロック情報により、ベースバンド復号のクロックを制御するデータサンプリングクロック部と、前記クロックにより送信されたデータのベースバンド復号を行うベースバンド復号部とを有する無線受信機と
を有することを特徴とする無線通信システム。 A baseband modulation unit that performs baseband encoding of data to be transmitted according to an input clock; a clock unit that generates a clock for baseband encoding;
A carrier detection unit that detects whether or not a carrier detection rate within a predetermined period exceeds a set threshold; a control unit that controls the frequency of the clock based on the detection result; and clock information that indicates a clock frequency A wireless transmitter having a preamble part to which a preamble with a packet added is formed as a packet, and a transmission part that modulates the packet and transmits the packet as a transmission signal;
A reception unit that receives the transmission signal and demodulates the transmission signal to form a packet; a preamble matching unit that performs preamble pattern matching of the packet and extracts preamble clock information; and A wireless communication system comprising: a data receiver that has a data sampling clock unit that controls a decoding clock; and a baseband decoding unit that performs baseband decoding of data transmitted by the clock.
前記送信信号を受信し、この送信信号を復調してパケットとする受信部と、パケットのプリアンブルのパターンマッチングを行うとともに、プリアンブルのクロック情報を抽出するプリアンブルマッチング部と、このパケットをクロックによりベースバンド復号するベースバンド復号部と、前記クロック情報により、送信されたデータのデータ長を検出する制御部と、検出されたデータ長に基づき送信されたデータのベースバンド復号を行うベースバンド復号部とを有する無線受信機と
を有することを特徴とする無線通信システム。 Whether the baseband modulation unit that performs baseband encoding of the data to be transmitted, the clock unit that generates the clock for baseband modulation, and the carrier detection rate within a predetermined period exceeded the set threshold depending on the input clock A carrier detection unit for detecting whether or not, a control unit for controlling the data length of the data to be transmitted based on the detection result, and a preamble to which data length information indicating the data length of the data to be transmitted is added to the data A wireless transmitter having a preamble part to be given as a packet and a sending part that modulates the packet and sends it as a transmission signal;
A receiving unit that receives the transmission signal and demodulates the transmission signal into a packet; a preamble matching unit that performs preamble pattern matching of the packet and extracts preamble clock information; and A baseband decoding unit for decoding; a control unit for detecting a data length of transmitted data based on the clock information; and a baseband decoding unit for performing baseband decoding of data transmitted based on the detected data length A wireless communication system comprising: a wireless receiver having:
前記送信信号を受信し、この送信信号を復調してパケットとする受信部と、パケットのプリアンブルのパターンマッチングを行うプリアンブルマッチング部と、フラグの識別を行うフラグ識別部と、前記フラグにより、送信されたデータのデータ長を検出する制御部と、検出されたデータ長に基づき送信されたデータのベースバンド復号を行うベースバンド復号部とを有する無線受信機と
を有することを特徴とする無線通信システム。
Whether the baseband modulation unit that performs baseband encoding of the data to be transmitted, the clock unit that generates the clock for baseband modulation, and the carrier detection rate within a predetermined period exceeded the set threshold depending on the input clock A carrier detection unit that detects whether or not, a control unit that controls the data length of the data to be transmitted based on the detection result, a flag insertion unit that adds a flag indicating the data length of the data to be transmitted, and the flag A wireless transmitter having a preamble part that adds a preamble to the added data and forms a packet, and a transmitting part that modulates the packet and transmits it as a transmission signal; receives the transmission signal; demodulates the transmission signal A packet receiving unit, a preamble matching unit for pattern matching of the packet preamble, and a frame A flag identifying unit that identifies the data, a control unit that detects the data length of the transmitted data using the flag, and a baseband decoding unit that performs baseband decoding of the transmitted data based on the detected data length A wireless communication system comprising: a wireless receiver including:
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