JP2007013577A

JP2007013577A - 通信装置及び通信方法及びプログラム

Info

Publication number: JP2007013577A
Application number: JP2005191764A
Authority: JP
Inventors: Takashi Saito; 隆斎藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-18

Abstract

【課題】間欠キャリアセンス動作を行う無線通信端末において、フレーム受信時に自身宛てのフレームか否かを効率的に判断し、効率的な間欠キャリアセンスを実現する。
【解決手段】無線通信端末ごとに異なる信号パターンの個別プリアンブル信号パターンを各無線通信端末に割当て、無線通信端末１から無線通信端末２へのデータ送信の際に、無線通信端末２の個別プリアンブル信号パターンをデータフレームに挿入して送信し、無線通信端末２では定期的にスリープ状態から立ち上がり、無線通信端末１からのデータフレーム内に自身の個別プリアンブル信号パターンが存在するか否かを判断し、当該個別プリアンブル信号パターンが存在していれば自身宛てのフレームであると判断しフレーム受信を継続し、他の無線通信端末では自身の個別プリアンブル信号パターンが存在しないため、自身宛てのデータではないと判断しフレーム受信を中止し、スリープ状態に戻る。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリアンブル信号が含まれるフレーム信号を送受信する通信装置及びその通信方法等に関する。

ここで、プリアンブル信号とは、ビット同期信号のことであり、受信側の通信装置はプリアンブル信号によりビット同期をとり、以降のデータを受信する。

従来の無線通信装置は、受信先ごとにプリアンブル信号の長さを変えることによって必要最小限のプリアンブル長で通信を行えるようにすることで低消費電力を実現していた（例えば、特許文献１）。また、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のようにプリアンブル長とパターンを３２ビットのバイナリゼロと固定とする場合は、プリアンブル信号を用いた低消費電力制御は行っていなかった（例えば、非特許文献１）。
特開平９−６５４６４号公報ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１５．４ＴＭ−２００３，Ｐ．４３，６．３．１．Ｇｅｎｅｒａｌｐａｃｋｅｔｆｏｒｍａｔ

従来の無線通信装置におけるプリアンブル信号は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４では、プリアンブル長が３２ビットと固定でかつ短いため、間欠キャリアセンス動作ができなかった。ここで、間欠キャリアセンス動作とは、通常は無線装置をスリープ状態にし、定期的に起き上がって無線受信部の電源を投入して電波状態を検出し、何れかの端末が送信を開始しようとしていた場合にはそのまま受信を行い、どの端末も送信を開始しようとしていなかった場合には無線受信部の電源を切断してスリープ状態にもどるという動作である。

また、従来の無線通信装置では、プリアンブル信号の長短によりデータの宛先を区別するため、プリアンブル信号をすべて受信した後でないと受信側で自身宛のデータか否かを判断することができず、このため、自身宛てのデータか否かの判断に時間がかかり、効果的に間欠キャリアセンスによる低消費電力を実現できないという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解決することを主な目的としており、受信側で自身宛てのデータか否かの判断を効率的に行い、これにより効率的な間欠キャリアセンスを実現し、低消費電力な無線通信を可能とすることを目的の一つとする。また、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のようにプリアンブル長と信号パターンが決まっている仕様の無線通信下においても、間欠キャリアセンス動作を可能とし、低消費電力な無線通信を可能とすることを目的の一つとする。また、同じ仕様の無線通信を行うシステムが隣り合っていても、各システムにおけるプリアンブル信号の信号パターンおよび共通プリアンブル信号パターンを変えることにより、各システムの無線通信を隣のシステムの無線通信と論理的に分離することを可能にすることを目的の一つとする。

本発明に係る通信装置は、
プリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを複数の受信装置に送信する通信装置であって、
受信装置ごとに異なる信号パターンを個別プリアンブル信号パターンとしてそれぞれの受信装置に対応づけて記憶するプリアンブル記憶部と、
いずれかの受信装置に対して送信フレームを送信する際に、送信先の受信装置に対応する個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入する送信プリアンブルパターン設定部と、
送信先の受信装置に対応する個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信するフレーム送信部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、受信装置ごとに異なる信号パターンを個別プリアンブル信号パターンとして管理し、送信先の受信装置に対応する個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信するため、受信装置では自身宛てのデータか否かの判断を早期に行うことができ、受信装置における効率的な間欠キャリアセンスを実現することができ、低消費電力な無線通信が可能になる。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る無線通信端末（通信装置）の一構成例を示すブロック図である。

図１において、１００は無線通信端末である。１はプロセッサ、２はメモリ、３は制御部である。

本実施の形態において、メモリ２は、個別プリアンブル信号パターンを対象となる無線通信端末と対応付けて記憶する。また、共通プリアンブル信号パターンも記憶する。メモリ２は、プリアンブル記憶部に相当する。なお、個別プリアンブル信号パターンは、無線通信端末ごとに異なる信号パターンであり、無線通信端末ごとに割当てられる。共通プリアンブル信号パターンは、複数の無線通信端末に共通の信号パターンである。

図１において、送信プリアンブルパターン設定部４、送信データ設定部５、セレクタ６、送信信号変換部（フレーム送信部）７は、データフレームの送信のために用いる手段であり、個別受信プリアンブルパターン設定部８、共通受信プリアンブルパターン設定部９、プリアンブル抽出部１０、個別プリアンブル比較部（プリアンブル比較部）１１、共通プリアンブル比較部（プリアンブル比較部）１２、データ抽出部１３、受信信号変換部（フレーム受信部）１４、デリミタパターン設定部１８、デリミタ抽出部１９、デリミタ比較部２０は、データフレームの受信のために用いる手段である。

送信プリアンブルパターン設定部４は、データフレームの送信時に、データフレームの送信先に対応する個別プリアンブル信号パターンをメモリ２より抽出し、抽出した個別プリアンブル信号パターンを、または、複数の宛先に共通な共通プリアンブル信号パターンをメモリ２より抽出し、抽出した共通プリアンブル信号パターンを、または、個別プリアンブル信号パターンと共通プリアンブル信号パターンの両方を、設定する。これにより、送信先の受信装置に対応する個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入することができる。また、共通ブリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入することができる。

送信データ設定部５には、送信するデータを設定する。

セレクタ６は、送信プリアンブルパターン設定部４及び送信データ設定部５からシフトアウトされたデータを選択する。

送信信号変換部７は、送信フレーム無線信号に変換して、アンテナ１５を通じて、受信側の無線通信端末に送信する。

個別受信プリアンブルパターン設定部８は、フレームの受信時に、受信対象のフレームを識別するため、自端末に割当てられている個別プリアンブル信号パターンをメモリ２より抽出し、抽出した個別プリアンブル信号パターンを設定する。

共通受信プリアンブルパターン設定部９は、複数の無線通信端末に共通に送信される共通データフレームを識別するための共通プリアンブル信号パターンをメモリ２より抽出し、抽出した共通プリアンブル信号パターンを設定する。

プリアンブル抽出部１０は、受信したフレームからプリアンブル信号を抽出して蓄積する。

個別プリアンブル比較部１１は、プリアンブル抽出部１０により抽出されたプリアンブル信号の信号パターンと個別受信プリアンブルパターン設定部８により設定された個別プリアンブル信号パターンとを比較する。

共通プリアンブル比較部１２は、プリアンブル抽出部１０により抽出されたプリアンブル信号の信号パターンと共通受信プリアンブルパターン設定部９により設定された共通プリアンブル信号パターンとを比較する。

データ抽出部１３は、受信したフレームに含まれるデータ部分の抽出を行い、データ部分の蓄積を行う。

受信信号変換部１４は、他の無線通信端末から無線送信されたフレームを有線信号に変換し、受信フレームとする。

デリミタパターン設定部１８は、デリミタパターンを設定する。

デリミタ抽出部１９は、受信したフレームに含まれるデリミタパターンを抽出して蓄積する。

デリミタ比較部２０は、デリミタ抽出部１９により抽出されたデリミタパターンとデリミタパターン設定部１８により設定されたデリミタパターンとを比較する。

また、図１において、１５はアンテナ、１６は個別プリアンブル比較部１１による比較の結果プリアンブル信号の信号パターンが一致したことを示す個別プリアンブル受信表示信号、１７は共通プリアンブル比較部１２による比較の結果プリアンブル信号の信号パターンが一致したことを示す共通プリアンブル受信表示信号、２１はデリミタ比較部２０による比較の結果デリミタパターンが一致したことを示すデリミタ受信表示信号、２２は何れかの無線通信装置が同じ周波数帯を使用して無線送信動作中であることを示すキャリアセンス信号、２３はプロセッサ、メモリおよび各部の間でデータ転送に使用するバス、２４は制御部信号群である。

また、本実施の形態に係る無線通信端末１００は、スリープする場合には、無線通信に必要な部分の電源をオフしたり、プロセッサに供給されるクロックの周波数を低くすることで、無線通信端末が消費する電力を小さくし、また、定期的にスリープ状態から通常動作状態に復帰し、何れかの端末が無線送信中（すなわち、無線受信中）かチェックし、無線受信中でなければ再度スリープし、無線受信中の場合には受信を継続し、一定時間内に自身に対応するプリアンブル信号パターンが受信されなければ再度スリープし、プリアンブル信号パターンが受信されれば、同期データパターンおよびデータの受信まで継続して実行する。

次に図２〜図６を参照して無線通信端末の動作について説明する。

図２は、図１で構成される無線通信端末が複数存在する無線データ通信システムを示す。

図３は、図２に示される無線データ通信システムを管理する管理装置（図示せず）が個別プリアンブル信号パターンを割当てる処理を示す。

図４は、メモリ２にて個別プリアンブル信号パターンを記憶する際の処理（プリアンブル記憶ステップ）を示す。

図５は、送信プリアンブルパターン設定部にて個別プリアンブル信号パターンを含むプリアンブル信号を送信フレームに挿入する処理（送信プリアンブルパターン設定ステップ）、送信信号変換部７にて送信フレームを送信する処理（フレーム送信ステップ）などを示す。

図６は、受信信号変換部１４にて有線信号に変換された送信フレームの受信を開始する処理（フレーム受信ステップ）、プリアンブル抽出部１０にてプリアンブル信号を抽出する処理（プリアンブル抽出ステップ）、個別プリアンブル比較部１１にてプリアンブル信号の信号パターンを比較する処理（プリアンブル比較ステップ）などを示す。

最初に、データ送受信の前段階として、個別プリアンブル信号パターンを割当てる処理を説明する。

まず、図３において、無線データ通信システムを管理する管理装置（図示せず）は、個別プリアンブル信号パターンの割当対象の無線通信端末を選択し（Ｓ３０１）、選択した無線通信端末に対する個別プリアンブル信号パターンを決定する（Ｓ３０２）。前述したように、この個別プリアンブル信号は、無線通信端末ごとに異なる信号パターンである。次に、決定した個別プリアンブル信号を、対象となる無線通信端末装置のＩＤとともに管理装置内のメモリに記憶させ（Ｓ３０３）、更に、未割当の無線通信端末が存在するか否かを判断し（Ｓ３０４）、未設定の無線通信端末が存在する場合には、ステップＳ３０１に戻る。すべての無線通信端末について個別プリアンブル信号を決定した場合は、管理装置内のメモリに格納した個別プリアンブル信号パターンと無線通信端末のＩＤの対（すべての無線通信端末の個別プリアンブル信号パターンとＩＤの対）を各無線通信端末に通知する（Ｓ３０５）。通知の方法は、例えば、各無線通信端末に個別プリアンブル信号パターンと無線通信端末のＩＤの対を送信するようにしてもよい。

一方、各無線通信端末では、図４において、個別プリアンブル信号パターンと無線通信端末のＩＤの対を入力し（Ｓ４０１）、入力した個別プリアンブル信号パターンと無線通信端末のＩＤの対をメモリ２に記憶させる（Ｓ４０２）。この際に、自端末に割当てられた個別プリアンブル信号パターンがどれであるかを認識できるように管理する。

図２の例では、例えば、無線通信端末１には、個別プリアンブル信号パターンとして「ＴＥＲＭ１ＰＲＥＡＭＢＬＥ」が割当てられ、無線通信端末２には、個別プリアンブル信号パターンとして「ＴＥＲＭ２ＰＲＥＡＭＢＬＥ」が割当てられ、無線通信端末３には、個別プリアンブル信号パターンとして「ＴＥＲＭ３ＰＲＥＡＭＢＬＥ」が割当てられ、無線通信端末４には、個別プリアンブル信号パターンとして「ＴＥＲＭ４ＰＲＥＡＭＢＬＥ」が割当てられ、無線通信端末Ｘには、個別プリアンブル信号パターンとして「ＴＥＲＭＸＰＲＥＡＭＢＬＥ」が割当てられ、それぞれの無線通信端末に対して異なる信号パターンが個別プリアンブル信号パターンとして割当てられている。そして、各無線通信端末は、無線通信端末１〜Ｘのすべてについて、それぞれに割当てられた個別プリアンブル信号パターンを把握している。

次に、データを送信する場合の動作を図２及び図５を用いて説明する。

無線通信端末１から無線通信端末２にデータ送信を行う場合を例に動作について説明する。無線通信端末１で無線通信端末２に送信すべきデータが発生した場合（Ｓ５０１）、無線通信端末１のプロセッサ１はメモリ２の中に送信すべきデータを含んだフレームを作成し、キャリアセンス信号２２の状態をチェックする（Ｓ５０２、Ｓ５０３）。もしも、キャリアセンス信号２２がオンで受信動作中を示していた場合には、送信動作を中断し、受信動作（プリアンブル信号の受信が行われないかのチェック）を開始する（Ｓ５０４）。送信は、受信動作完了後に再度実行する。もしも、キャリアセンス信号２２がオフで、何れの無線通信端末も送信動作を行っていなかった場合、送信プリアンブルパターン設定部４が、メモリ２に格納されている個別プリアンブル信号パターンのうち無線通信端末２用の個別プリアンブル信号パターンを抽出し（Ｓ５０５）、制御部２は、プリアンブルパターン長、プリアンブルパターン送信回数、送信フレームの開始メモリアドレス、送信フレーム長を指示し、送信動作を開始させる。送信データ設定部５は制御部２の指示に基づき、まず指定された長さのプリアンブルパターンを、指定された回数分送信フレームに設定し（Ｓ５０６）、更に、指定された送信フレームの開始メモリアドレスから順次データを読出し、送信フレームにセットする。これにより送信するデータフレームに個別プリアンブル信号パターンを含むプリアンブル信号が挿入される。そして、送信プリアンブルパターン設定部４および送信データ設定部５からシフトアウトされたデータはセレクタ６によって有効な方が選択され、送信信号変換部７により無線信号に変換され、アンテナ１５経由で無線送信される（Ｓ５０７）。

次にデータを受信する場合の動作について図２及び図６を用いて説明する。

無線通信端末２が無線通信端末１からデータを受信する場合を例に動作について説明する。無線通信端末２は、通常スリープ状態にあり、定期的にウェークアップしてキャリアセンス状態にあるかどうかチェックする（Ｓ６０１）。この時、メモリ２から無線通信端末２特有の個別プリアンブル信号パターンを抽出し個別受信プリアンブルパターン設定部８に設定し、また、デリミタパターン設定部１８にデリミタパターンを設定しておくとともに、制御部３にメモリ２の中の受信データ格納領域の開始アドレスと最大受信バイト数を設定する。ウェークアップした時にキャリアセンス信号２２がオフか否かを判断し（Ｓ６０２）、オフの状態であれば、再度スリープする。無線通信端末１がプリアンブル信号を含むデータフレームを送信している間に無線通信端末２がウェークアップすると、受信信号変換部１４はアンテナ１５経由で無線送信が行われていることを検出して、キャリアセンス信号２２をオンにする。それを検出したプロセッサ１は何れかの端末が送信しているため、スリープせずに、送信フレームの受信を開始し（Ｓ６０３）、プリアンブル信号が抽出されるのを待つ。無線通信端末１が無線通信端末２へのデータ送信を行う場合、図２に示すように無線通信端末２用の個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号が先頭に含まれたデータフレームが送信されるので、当該データフレームが無線通信端末２のアンテナ１５および受信信号変換部１４を経由して受信され、プリアンブル抽出部１０においてプリアンブル信号の抽出が開始され、プリアンブル信号の１回分を受信すると（例えば、ｎビットで１パターンを構成していた場合、ｎビットのプリアンブル信号が全てプリアンブル抽出部に蓄積されると）、個別プリアンブル比較部１１がプリアンブル抽出部１０に蓄積されたプリアンブル信号の信号パターンと個別受信プリアンブルパターン設定部８に設定されている個別プリアンブル信号パターンとが一致するか否かを判断し（Ｓ６０４）、信号パターンが一致する場合は、個別プリアンブル比較部１１は、受信対象のデータが含まれるフレームであることを識別し、個別プリアンブル受信表示信号１６をオンとし、データフレームの受信を継続させる。無線通信端末２のプロセッサ１は、個別プリアンブル受信表示信号１６がオンとなったことから、無線通信端末２への送信が行われていることを知る。その後、デリミタが受信され、プロセッサ１は、データ受信が開始されるのを待つ。

一方、ステップＳ６０６においてプリアンブル信号の信号パターンが一致しない場合（少なくともプリアンブル信号２回分において一致する信号パターンが存在しない）場合には、自身へのデータが含まれるフレームではないと判断し、個別プリアンブル比較部１１は、データフレームの受信を中止させ（Ｓ６０８）、スリープ状態への移行をプロセッサ１に要請し、再度スリープ状態に移行する。

データフレームに個別プリアンブル信号パターンに一致する信号パターンのプリアンブル信号が含まれていた場合、デリミタの受信以降の処理は従来と同様である。具体的には以下の処理となる。

もしも、プリアンブルパターン１回分以上経過しても、デリミタが受信されず、再度、プリアンブルパターンも受信されなかった場合には、再度スリープする。プリアンブルパターンが受信された場合には、再度デリミタが受信されるのを待つ動作を繰り返す。無線通信端末１は指定された回数の個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信した後、デリミタパターンを送信する。プリアンブルパターン受信後、デリミタ抽出部１９は受信信号を蓄積する。そして、デリミタ抽出部１９に蓄積されたパターンはデリミタパターン設定部１８に設定されているパターンとデリミタ比較部２０によって比較される。この比較が一致すると、デリミタ比較部２０はデリミタ受信表示信号２１をオンにし、次のデータから受信データが開始されることを示す。デリミタ受信表示信号２１がオンになったことを検出したプロセッサ１はデータ受信が開始されることを知る。以降、データを受信する度に制御部３がデータ抽出部１３からデータを読出し、メモリ２の受信データ格納領域に格納していく。以降、無線通信端末１による送信が完了するか、最大受信バイト数のデータを受信するか、受信タイムアウトとなるまで、プロセッサ１はデータ受信が終わるのを待つ。なお、受信データフレームは、最初にデータフレームの長さを示すバイトが来て受信バイト数が分る場合には、最大受信バイト数にその値を設定することにより、受信タイムアウトではなく、受信したバイト数でデータ受信動作が完了するように設定できる。データ受信完了すると、プロセッサ１は受信したデータが自身宛のものかなどのチェックを開始する。

このように、無線通信端末ごとに異なる信号パターンの個別プリアンブル信号パターンが指定されているため、無線通信端末３、４、Ｘでは、スリープからウェークアップした後、無線通信端末２用の個別プリアンブル信号パターンを検知した時点で、信号パターンが一致しないことを認識し、自身へのデータ送信ではないと判断し、再度スリープする。

なお、上記では、送信プリアンブルパターン設定部４、送信データ設定部５、セレクタ６、送信信号変換部７、個別受信プリアンブルパターン設定部８、共通受信プリアンブルパターン設定部９、プリアンブル抽出部１０、個別プリアンブル比較部１１、共通プリアンブル比較部１２、データ抽出部１３、受信信号変換部１４、デリミタパターン設定部１８、デリミタ抽出部１９、デリミタ比較部２０をハードウェアとしているが、これらの要素を全てソフトウェアにて実現しても良く、またはファームウェアとして実現しても良く、またこれらの組合せとして実現しても良い。この場合には、より安価に無線通信方式および無線通信端末を実現することができる。

このように、本実施の形態に係る無線通信端末は、スリープする場合には、無線通信に必要な部分の電源をオフしたり、プロセッサに供給されるクロックの周波数を低くすることで、無線端末が消費する電力を小さくし、また、定期的にスリープ状態から通常動作状態に復帰し、何れかの端末が無線送信中（すなわち、無線受信中）かチェックし、無線受信中でなければ再度スリープし、無線受信中の場合には受信を継続し、一定時間内にプリアンブルパターンが受信されなければ再度スリープし、プリアンブルパターンが受信されれば、同期データパターンおよびデータの受信まで継続して実行する。そして、無線データ通信を開始する前に、通信を行う端末間における同期をとるために送信端末側は送信するプリアンブル信号の信号パターンを通信相手の無線通信端末毎に変えることにより、受信端末側はプリアンブル信号を受信した時点で、プリアンブルの信号パターンから、自身がプリアンブルに続くデータを受信すべきかどうかチェックし、受信すべきでない（他の端末宛の通信であった）場合には、受信側はデータフレームの受信を行わず、スリープすることを特徴とする。

以上のように、本実施の形態によれば、無線通信端末毎に個別なプリアンブル信号パターンを割当て、フレーム送信の際に送信先の無線通信端末の個別プリアンブル信号パターンを含むプリアンブル信号を挿入させることで、受信側の無線通信端末では、プリアンブル受信中に自分宛のフレームであるかどうかを判定できるため、データ受信を開始する前に自分宛でないフレームを判別でき、より早い時点でスリープ状態に移行できるため、効率よく消費電力の少ない無線通信および無線通信端末を実現できる。

実施の形態２．
以上の実施の形態１では、無線通信端末毎に個別プリアンブル信号パターンを割当てるようにしたものであるが、次に幾つかの無線通信端末の個別プリアンブル信号パターンを同じに設定するようにした場合の実施の形態を示す。

図７では、それぞれ複数の無線通信端末からなる二つの通信グループが存在する場合を示す。本実施の形態では、隣り合った２つのグループ毎に別の個別プリアンブル信号パターンを決め、１つのグループ内の全ての無線通信端末に対して共通の個別プリアンブル信号パターンを割当てる。つまり、図７の例では、グループ１に属する無線端末に対しては、共通して、「ＧＲＯＵＰ１ＰＲＥＭＡＢＬＥ」の個別プリアンブル信号パターンが割当てられ、グループ２に属する無線端末に対しては、共通して、「ＧＲＯＵＰ２ＰＲＥＭＡＢＬＥ」の個別プリアンブル信号パターンが割当てられる。

この場合、グループ１では無線通信端末のＩＤ（アドレス）をユニークに設定する必要があるが、隣り合ったグループ２の中にグループ１の中の１つの端末と同じＩＤの無線通信端末があったとしても、グループ１内の端末間で通信する場合には、そのグループ用の個別プリアンブル信号パターンを送信することで、グループ１内の端末はグループ１の個別プリアンブル信号パターンの検出により自身のグループ宛のフレームであると認識してスリープを止め、データ受信を行おうとするが、隣り合ったグループ２の端末は他グループの個別プリアンブル信号パターンであるため自身のグループ宛のフレームでない判断してスリープ状態に戻る。

なお、無線通信端末の構成は図１に示す構成と同じであり、無線通信端末の動作も図４〜図６に示す動作と同じである。

このように、本実施の形態に係る無線通信端末は、スリープする場合には、無線通信に必要な部分の電源をオフしたり、プロセッサに供給されるクロックの周波数を低くすることで、無線端末が消費する電力を小さくし、また、定期的にスリープ状態から通常動作状態に復帰し、何れかの端末が無線送信中（すなわち、無線受信中）かチェックし、無線受信中でなければ再度スリープし、無線受信中の場合には受信を継続し、一定時間内にプリアンブルパターンが受信されなければ再度スリープし、プリアンブルパターンが受信されれば、同期データパターンおよびデータの受信まで継続して実行する。そして、無線データ通信を開始する前に、通信を行う端末間における同期をとるために送信端末側は送信するプリアンブル信号の信号パターンをグループ毎に変えることにより、受信端末側はプリアンブル信号を受信した時点で、プリアンブルの信号パターンから、自身がプリアンブルに続くデータフレームを受信すべきかどうかチェックし、受信すべきでない（他のグループ宛の通信であった）場合には、受信側はデータフレームの受信を行わず、スリープすることを特徴とする。

以上により、本実施の形態によれば、同じ通信方式をとるグループの無線が届く範囲で隣り合っていても、それぞれ邪魔することなくグループ内の無線通信が可能となり、無線通信端末を識別するためのＩＤのビット長を少なくすることが可能となる。

実施の形態３．
以上の実施の形態では、無線通信端末毎又は通信グループ毎に信号パターンが異なる個別プリアンブル信号パターンを用いて通信を行う例を説明したが、次に全ての無線通信端末の個別受信プリアンブルパターンについても、共通なプリアンブル信号パターンを用いて通信を行う実施の形態を示す。

図８は、全ての無線通信端末の個別プリアンブル信号パターンとしてｎバイトの共通拡張プリアンブルパターンを設定し、共通プリアンブル信号パターンにＩＥＥＥ８０２．１５．４のようにある仕様で決まったプリアンブルパターンにマッチするプリアンブルパターンを設定した場合の例である。この場合には、送信側の無線通信端末が、まず１回以上の個別プリアンブル信号パターンを送信した後、１回分の共通プリアンブル信号パターンを送信し、その後でデリミタパターン、送信データという順で送信を行う。受信側の無線通信端末は、個別プリアンブルパターンとして共通拡張プリアンブルパターンを、また、共通プリアンブル信号パターンとしてＩＥＥＥ８０２．１５．４のプリアンブルパターンをメモリ２に記憶させ、データフレームの受信の際に、個別プリアンブルパターン設定部８に共通拡張プリアンブルパターンを設定し、共通受信プリアンブルパターン設定部９にこのＩＥＥＥ８０２．１５．４のプリアンブルパターンを設定する。これにより、スリープからウェークアップした時、まず個別プリアンブルパターン比較部１１により共通拡張プリアンブルパターンを受信していることを検出することにより、ウェークアップ状態を継続し、その後、共通プリアンブル比較部１２が、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のプリアンブルパターンに一致する信号パターンのプリアンブル信号が受信フレーム中に存在するか否かを判断し、一致するプリアンブル信号が存在する場合には、複数の無線通信端末に対して共通に送信されたフレームであるとして受信動作を継続させる。この場合、受信側の無線端末では、個別プリアンブル信号パターン（共通拡張プリアンブルパターン）から共通受信プリアンブルパターンへの異動には関知せず、共通プリアンブル信号パターンとしてＩＥＥＥ８０２．１５．４のプリアンブルパターンが受信フレームに含まれていれば共通データフレームであると認識する。

このように、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のようにある仕様で決まったプリアンブルパターンが例えば４バイトと短い場合でも、通常スリープし、定期的にウェークアップして、何れかの無線通信端末が送信中かチェックし、送信中の場合には、スリープせず個別プリアンブル信号パターンか個別プリアンブル信号パターンの繰り返しか、あるいは、共通プリアンブル信号パターンが受信されるのを待ち、次にデリミタパターンが受信され、データが受信されるまでウェークアップしていることが可能となる。

このように、本実施の形態では、プリアンブル信号パターンの中に、何れの端末も受信すべきデータフレームが続く可能性があるプリアンブル信号パターンとして少なくとも１つの共通プリアンブル信号パターンを決め、例えばブロードキャストのように１つのデータフレームを複数の無線端末に受信させたいような場合には、共通プリアンブル信号パターンのプリアンブルを送信することを特徴とする。

こうして、本実施の形態によれば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のようにプリアンブルパターンが非常に短く規定された仕様に基いて動作する無線通信においても、通常スリープし、定期的にウェークアップして受信すべきかどうかをチェックする間欠キャリアセンス動作を可能とし、無線通信端末の消費電力を抑えることが可能となる。

実施の形態１〜３に係る無線通信端末の構成例を示す図。実施の形態１に係る無線データ通信システムの構成例を示す図。実施の形態１に係る個別プリアンブル信号パターンの割当て時の動作を示す図。実施の形態１に係る個別プリアンブル信号の記憶時の動作を示す図。実施の形態１に係るデータフレーム送信時の動作を示す図。実施の形態１に係るデータフレーム受信時の動作を示す図。実施の形態２に係る無線データ通信システムの構成例を示す図。実施の形態３に係る無線データ通信システムの構成例を示す図。

符号の説明

１プロセッサ、２メモリ、３制御部、４送信プリアンブルパターン設定部、５送信データ設定部、６セレクタ、７送信信号変換部、８個別受信プリアンブルパターン設定部、９共通受信プリアンブルパターン設定部、１０プリアンブル抽出部、１１個別プリアンブル比較部、１２共通プリアンブル比較部、１３データ抽出部、１４受信信号変換部、１５アンテナ、１８デリミタパターン設定部、１９デリミタ抽出部、２０デリミタ比較部、１００無線通信端末。

Claims

プリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを複数の受信装置に送信する通信装置であって、
受信装置ごとに異なる信号パターンを個別プリアンブル信号パターンとしてそれぞれの受信装置に対応づけて記憶するプリアンブル記憶部と、
いずれかの受信装置に対して送信フレームを送信する際に、送信先の受信装置に対応する個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入する送信プリアンブルパターン設定部と、
送信先の受信装置に対応する個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信するフレーム送信部とを有することを特徴とする通信装置。
前記プリアンブル記憶部は、
複数の受信装置に共通の信号パターンを共通プリアンブル信号パターンとして記憶し、
前記送信プリアンブルパターン設定部は、
個別プリアンブル信号パターンとともに共通プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
複数の受信装置とともに所定の通信グループを形成し、前記通信グループに属する複数の受信装置に対してプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信する通信装置であって、
前記通信グループに属する受信装置のみ識別可能な固有の信号パターンを個別プリアンブル信号パターンとして記憶するプリアンブル記憶部と、
送信フレームを送信する際に、前記プリアンブル記憶部に記憶されている個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入する送信プリアンブルパターン設定部と、
個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信するフレーム送信部とを有することを特徴とする通信装置。
前記プリアンブル記憶部は、
前記通信グループに属する複数の受信装置以外の受信装置にも識別可能な信号パターンを共通プリアンブル信号パターンとして記憶し、
前記送信プリアンブルパターン設定部は、
個別プリアンブル信号パターンとともに共通プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
プリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信する送信装置から、自装置が受信対象とする送信データを識別して受信する通信装置であって、
特定の信号パターンを、受信対象の送信データを識別するための個別プリアンブル信号パターンとして記憶するプリアンブル記憶部と、
前記送信装置から送信された送信フレームを受信するフレーム受信部と、
前記フレーム受信部により受信された送信フレームからプリアンブル信号を抽出するプリアンブル抽出部と、
前記プリアンブル抽出部により抽出されたプリアンブル信号の信号パターンと前記プリアンブル記憶部により記憶された個別プリアンブル信号パターンとを比較し、両者が一致した場合には、受信対象の送信データが含まれていると判断して前記フレーム受信部に送信フレームの受信を継続させ、両者が一致しない場合は、受信対象の送信データが含まれていないと判断して前記フレーム受信部に以降の送信フレームの受信を中止させるプリアンブル比較部とを有することを特徴とする通信装置。
前記プリアンブル記憶部は、
自装置に対して個別に割当てられた信号パターンを、個別プリアンブル信号パターンとして記憶し、
前記プリアンブル比較部は、
前記プリアンブル抽出部により抽出されたプリアンブル信号の信号パターンと前記プリアンブル記憶部により記憶された個別プリアンブル信号パターンとを比較し、両者が一致した場合には、自装置宛の送信データが含まれていると判断して前記フレーム受信部に送信フレームの受信を継続させ、両者が一致しない場合は、自装置宛の送信データが含まれていないと判断して前記フレーム受信部に以降の送信フレームの受信を中止させることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
前記通信装置は、
二以上の通信装置からなる所定の通信グループに属し、
前記プリアンブル記憶部は、
自装置が属する通信グループに対して個別に割当てられた信号パターンを、個別プリアンブル信号パターンとして記憶し、
前記プリアンブル比較部は、
前記プリアンブル抽出部により抽出されたプリアンブル信号の信号パターンと前記プリアンブル記憶部により記憶された個別プリアンブル信号パターンとを比較し、両者が一致した場合には、自装置が属する通信グループ宛の送信データが含まれていると判断して前記フレーム受信部に送信フレームの受信を継続させ、両者が一致しない場合は、自装置が属するグループ宛の送信データが含まれていないと判断して前記フレーム受信部に以降の送信フレームの受信を中止させることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
前記プリアンブル記憶部は、
特定の信号パターンを、前記送信装置から複数の通信装置に共通に送信される共通送信データを識別するための共通プリアンブル信号パターンとして記憶し、
前記プリアンブル比較部は、
前記プリアンブル抽出部により抽出されたプリアンブル信号の信号パターンと前記プリアンブル記憶部により記憶された共通プリアンブル信号パターンとを比較し、両者が一致した場合には、共通送信データが含まれていると判断して前記フレーム受信部に送信フレームの受信を継続させ、両者が一致しない場合は、共通送信データが含まれていないと判断して前記フレーム受信部に以降の送信フレームの受信を中止させることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
プリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを複数の受信装置に送信する通信方法であって、
受信装置ごとに異なる信号パターンを個別プリアンブル信号パターンとしてそれぞれの受信装置に対応づけて記憶するプリアンブル記憶ステップと、
いずれかの受信装置に対して送信フレームを送信する際に、送信先の受信装置に対応する個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入する送信プリアンブルパターン設定ステップと、
送信先の受信装置に対応する個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信するフレーム送信ステップとを有することを特徴とする通信方法。
所定の通信グループに属する複数の受信装置に対してプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信する通信方法であって、
前記通信グループに属する受信装置のみ識別可能な固有の信号パターンを個別プリアンブル信号パターンとして記憶するプリアンブル記憶ステップと、
送信フレームを送信する際に、前記プリアンブル記憶部に記憶されている個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入する送信プリアンブルパターン設定ステップと、
個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信するフレーム送信ステップとを有することを特徴とする通信方法。
プリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信する送信装置から、受信対象とする送信データを識別して受信する通信方法であって、
特定の信号パターンを、受信対象の送信データを識別するための個別プリアンブル信号パターンとして記憶するプリアンブル記憶ステップと、
前記送信装置から送信された送信フレームを受信するフレーム受信ステップと、
前記フレーム受信ステップにより受信された送信フレームからプリアンブル信号を抽出するプリアンブル抽出ステップと、
前記プリアンブル抽出部により抽出されたプリアンブル信号の信号パターンと前記プリアンブル記憶部により記憶された個別プリアンブル信号パターンとを比較し、両者が一致した場合には、受信対象の送信データが含まれていると判断して前記フレーム受信ステップに送信フレームの受信を継続させ、両者が一致しない場合は、受信対象の送信データが含まれていないと判断して前記フレーム受信ステップに以降の送信フレームの受信を中止させるプリアンブル比較ステップとを有することを特徴とする通信方法。
コンピュータに、プリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを複数の受信装置に送信させるプログラムであって、
プリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを複数の受信装置に送信する通信方法であって、
受信装置ごとに異なる信号パターンを個別プリアンブル信号パターンとしてそれぞれの受信装置に対応づけて記憶するプリアンブル記憶処理と、
いずれかの受信装置に対して送信フレームを送信する際に、送信先の受信装置に対応する個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入する送信プリアンブルパターン設定処理と、
送信先の受信装置に対応する個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信するフレーム送信処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
コンピュータに、所定の通信グループに属する複数の受信装置に対してプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信させるプログラムであって、
前記通信グループに属する受信装置のみ識別可能な固有の信号パターンを個別プリアンブル信号パターンとして記憶するプリアンブル記憶処理と、
送信フレームを送信する際に、前記プリアンブル記憶部に記憶されている個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号を送信データの前に挿入する送信プリアンブルパターン設定処理と、
個別プリアンブル信号パターンを有するプリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信するフレーム送信処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
プリアンブル信号と送信データが含まれる送信フレームを送信する送信装置から、受信対象とする送信データを識別して受信する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
特定の信号パターンを、受信対象の送信データを識別するための個別プリアンブル信号パターンとして記憶するプリアンブル記憶処理と、
前記送信装置から送信された送信フレームを受信するフレーム受信処理と、
前記フレーム受信処理により受信された送信フレームからプリアンブル信号を抽出するプリアンブル抽出処理と、
前記プリアンブル抽出部により抽出されたプリアンブル信号の信号パターンと前記プリアンブル記憶部により記憶された個別プリアンブル信号パターンとを比較し、両者が一致した場合には、受信対象の送信データが含まれていると判断して前記フレーム受信処理に送信フレームの受信を継続させ、両者が一致しない場合は、受信対象の送信データが含まれていないと判断して前記フレーム受信処理に以降の送信フレームの受信を中止させるプリアンブル比較処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。