JP2011205455A - 無線端末、及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチパスフェージング効果による無線通信品質の低下がある場合でも、無線通信を用いた情報処理を効率よく行う。
【解決手段】１台の中継機３に対して送受信兼用アンテナを２本取り付ける。管理サーバ２は、所定個数の基本フレームごとに中継機３が使用するアンテナを切り換える。無線端末５は、次の基本フレームを送信するアンテナが、今の基本フレームで使用されたアンテナと同じアンテナであることを確認し、端末参加要求を次の基本フレームで送信する。次の基本フレームで使用するアンテナが、今の基本フレームで使用したアンテナと異なる場合は、端末参加要求を送信せず、今の基本フレームを送信したアンテナと同じアンテナ識別情報を持つ基本フレームになった時点で送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線端末、及び通信装置に関し、例えば、電子棚札に関するものである。

１台のサーバ、数台の中継機（送信装置）、及び多数の固定設置されている無線端末（電子棚札端末：最大１０万台）の構成で運用される電子棚札システムにおいて、中継機と無線端末の通信は、例えば、近距離無線を用いて行われている。

通常、中継機と無線端末はアンテナ１系統を持って通信を行っているが、送信した電波が各所で反射して相手側のアンテナに到達するため、これらが干渉して無線通信品質が劣化するマルチパスフェージング効果が発生し、設置箇所によっては中継機と通信が困難な無線端末が存在する。

このマルチパスフェージング効果に対する解決策として、中継機に複数のアンテナを用意し、基本フレームごとに送信するアンテナを切り換えて通知する技術が下記特許文献１により提案されている。

このようなシステムにおいて、例えば無線端末が電子棚札システムに端末参加する際には、（１）サーバから送信される基本フレームを無線端末が受信（サーバ→無線端末）、（２）次の基本フレーム内で、無線端末からサーバへ端末参加要求を送信（無線端末→サーバ）（３）更に次の基本フレームで、サーバから無線端末へ端末参加応答を送信（サーバ→無線端末）、といったように、複数の基本フレームに渡って行われる一連の処理がある。

ところで、このように、複数の基本フレームに渡って行われる一連の処理がある場合、基本フレームごとに送信するアンテナを切り換えて送信する方法では、例えば、無線状況の悪いアンテナに切り換わることにより、サーバと通信できないタイミングができてしまい、処理を完了することができないという不具合が生じる可能性があった。

特開２００２−１５２０９２

本発明は、マルチパスフェージング効果による無線通信品質の低下がある場合でも、無線通信を用いた情報処理を効率よく行うことを目的とする。

請求項１に記載の発明では、無線端末での電波の受信状態が異なる複数の無線手段を用いる通信装置と通信フレームによる通信を行う無線端末であって、受信可能な無線手段が複数ある場合に、当該無線手段の内の１の無線手段を選択する無線手段選択手段と、前記通信装置が前記選択した無線手段で通信する通信フレームを選択して前記通信装置と通信する通信手段と、を具備したことを特徴とする無線端末を提供する。
請求項２に記載の発明では、前記通信手段は、前記通信装置から通信フレームで使用する無線手段の通知を受けることにより、前記通信フレームを選択することを特徴とする請求項１に記載の無線端末を提供する。
請求項３に記載の発明では、前記通信手段を用いて前記通信装置と通信し、複数の所定個数の通信フレームに渡る１の情報処理を行う情報処理手段を具備したことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の無線端末を提供する。
請求項４に記載の発明では、前記無線手段選択手段が選択した無線手段を用いる通信フレームが少なくとも前記所定個数連続するか否かを判断する判断手段を具備し、前記情報処理手段は、前記判断手段が所定個数連続すると判断した場合に前記所定個数連続する通信フレームを用いて前記情報処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の無線端末を提供する。
請求項５に記載の発明では、前記情報処理手段が前記所定個数の通信フレームに渡る１の情報処理を行う場合に、前記通信装置に無線手段の維持を要求する維持要求手段を具備したことを特徴とする請求項３、又は請求項４に記載の無線端末を提供する。
請求項６に記載の発明では、前記無線手段選択手段は、通信フレームに設定された同期信号を探索し、前記探索に成功した同期信号の通信フレームで使用されている無線手段を選択することを特徴とする請求項１から請求項５までの内の何れか１の請求項に記載の無線端末を提供する。
請求項７に記載の発明では、前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段を識別する識別情報であり、前記通信手段は、前記識別情報を用いて前記通信する通信フレームを選択することを特徴とする請求項１から請求項６までの内の何れか１の請求項に記載の無線端末を提供する。
請求項８に記載の発明では、前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段を後の通信フレームで使用する予告情報であり、前記通信手段は、前記予告情報を用いて前記通信する通信フレームを選択することを特徴とする請求項１から請求項６までの内の何れか１の請求項に記載の無線端末を提供する。
請求項９に記載の発明では、無線端末での電波の受信状態が異なる複数の無線手段を用いて前記無線端末と通信フレームによる通信を行う通信装置であって、所定のパターンに従って前記通信フレームに対応して前記無線手段を選択する無線手段選択手段と、前記選択した無線手段を用いて、当該無線手段に対応する通信フレームによる通信を前記無線端末と行う通信手段と、を具備したことを特徴とする通信装置を提供する。
請求項１０に記載の発明では、前記無線手段選択手段は、全ての無線手段の使用比率が等しくなるように前記無線手段を選択することを特徴とする請求項９に記載の通信装置を提供する。
請求項１１に記載の発明では、前記選択した無線手段を前記無線端末に通知する通知手段を具備したことを特徴とする請求項９、又は請求項１０に記載の通信装置を提供する。
請求項１２に記載の発明では、前記無線端末から、前記選択した無線手段の維持要求を受け付ける維持要求受付手段と、前記受け付けた無線手段の維持要求を解除する解除手段と、を具備し、前記無線手段選択手段は、前記維持要求を受け付けてから、前記解除をするまで、前記無線手段の選択を維持することを特徴とする請求項９、請求項１０、又は請求項１１に記載の通信装置を提供する。
請求項１３に記載の発明では、前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段を識別する識別情報であることを特徴とする請求項９から請求項１２までの内の何れか１の請求項に記載の通信装置を提供する。
請求項１４に記載の発明では、前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段を後の通信フレームで使用する予告情報であることを特徴とする請求項９から請求項１２までの内の何れか１の請求項に記載の通信装置を提供する。

本発明によれば、無線端末が、通信装置の複数ある無線手段のうちの１の無線手段を選択して通信することにより、マルチパスフェージング効果による無線通信品質の低下がある場合でも、無線通信を用いた情報処理を効率よく行うことができる。

無線通信システムのネットワーク構成の一例を示した図である。 管理サーバなどのハードウェア的な構成の一例を示した図である。 管理サーバなどの機能的な構成を説明するためのブロック図である。 端末参加処理を説明するためのシーケンス図である。 基本フレームの構成を説明するための図である。 基本フレームに対するアンテナ切換のパターンを説明するための図である。 基本フレームに対するアンテナ切換の他のパターンを説明するための図である。 アンテナ切換情報の他の例を示した図である。 基本フレームごとにアンテナを切り換える場合の端末参加処理例を説明するための図である。 無線端末が行う情報処理を説明するためのフローチャートである。 複数の基本フレームごとにアンテナを切り換える場合の端末参加処理例を説明するための図である。 無線端末が行う情報処理を説明するためのフローチャートである。 複数の基本フレームごとにアンテナを切り換える場合の端末参加処理の他の例を説明するための図である。 無線端末が行う情報処理を説明するためのフローチャートである。 端末参加処理中にアンテナの切換を停止する場合の例を説明するための図である。 無線端末が行う情報処理を説明するためのフローチャートである。 複数の中継機を設置した例を説明するための図である。 第２の実施の形態に係る管理サーバなどの機能的な構成を説明するためのブロック図である。 第３の実施の形態に係る管理サーバなどの機能的な構成を説明するためのブロック図である。 第３の実施の形態に係る基本フレームの構成を説明するための図である。 基本フレームに対するアンテナ切換、及び周波数切換パターンの一例を説明するための図である。 同期信号に設定されているアンテナ識別情報、周波数識別情報、及び通信手段切換情報を示した図である。 無線端末が行う情報処理を説明するためのフローチャートである。 同期信号に設定されているアンテナ識別情報、周波数識別情報、及び通信手段切換情報を示した図である。 各実施の形態により得られる各手段を説明するための図である。

（１）実施形態の概要
中継機３（図１）１台に対して送受信兼用アンテナを２本（３本以上でもよい）取り付ける。アンテナの切換（送受信ダイバーシチ）は管理サーバ２からの指示により、中継機３がソフトウェア制御により行う。また、中継機３のアンテナ間は適切な距離を持って構成する。
管理サーバ２は、所定個数の基本フレームごとに中継機３が使用するアンテナを切り換え、使用しているアンテナを識別するアンテナ識別情報と、使用しているアンテナがあといくつの基本フレームの間継続するかを示すアンテナ切換情報を基本フレーム先頭の同期信号に設定する。

無線端末５は、受信したアンテナ識別情報とアンテナ切換情報から、次の基本フレームを送信するアンテナが、今の基本フレームで使用されたアンテナと同じアンテナであることを確認し、端末参加要求を次の基本フレームで送信する。
次の基本フレームで使用するアンテナが、今の基本フレームで使用したアンテナと異なる場合は、端末参加要求を送信せず、今の基本フレームを送信したアンテナと同じアンテナ識別情報を持つ基本フレームになった時点で送信する。

アンテナの切換の他に、周波数を切り換えたり、あるいは、アンテナと周波数の切換を組み合わせてもよい。
以上により、複数フレームにわたり連続して送受信するコマンド（端末参加処理など）の情報処理を１つのアンテナ／周波数で実施できる。無線端末５・管理サーバ２が好適なアンテナ／周波数を識別できるので、不適なアンテナ／周波数での通信を回避し、全体の通信効率を向上できる。

（２）実施形態の詳細
［第１の実施の形態］
図１は、本実施の形態の無線通信システム１のネットワーク構成の一例を示した図である。
無線通信システム１は、電子棚札システムとして機能し、例えば、大型小売店舗に設置されている。
管理サーバ２は、店舗の事務所などに設置されており、中継機３は、売場の天井や壁などに設置されており、無線端末５は、商品棚に設置されている。

管理サーバ２と中継機３は、有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）または無線ＬＡＮによって接続されており、中継機３と無線端末５は無線ＬＡＮとは別の近距離無線方式によって通信する。中継機３は、２つのアンテナＡ、Ｂを備えており、何れかを用いて無線端末５と無線通信する。

管理サーバ２は、無線端末５から端末参加要求を受信し、当該無線端末５を認証した後、当該要求に基づいて無線端末５と中継機３を対応づけて端末ＤＢ（データベース）に記憶する。以後、管理サーバ２は、端末ＤＢで対応づけられている中継機３を介して無線端末５と通信する。

このように、無線端末５を中継機３と対応づけて通信可能とする処理を端末参加処理と呼び、無線端末５が管理サーバ２に対して端末参加処理を要求する処理を端末参加要求と呼ぶ。
図１の例では、端末ＩＤが１〜８（図の無線端末５に記した番号）の無線端末５が中継機３に対応づけられ、管理サーバ２とこれらの無線端末５は、中継機３を介して通信する。

管理サーバ２は、基本フレームを用いて無線端末５と通信するが、基本フレーム中の同期信号にアンテナ識別情報を含めて無線端末５との通信に使用するアンテナを中継機３に指定すると共に、無線端末５に使用しているアンテナを通知する。
また、管理サーバ２は、あといくつの基本フレームでアンテナを切り換えるかを表すアンテナ切換情報を同期信号に含めて、アンテナの切り換わる基本フレームを無線端末５に通知する。

なお、本実施の形態では、管理サーバ２がアンテナ識別情報とアンテナ切換情報を同期信号に付与するものとするが、管理サーバ２の指示によって中継機３がアンテナを切り換え、中継機３がアンテナ識別情報とアンテナ切換情報を生成して同期信号に付与するように構成することもできる。

中継機３は、例えば、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）などを用いて近辺の無線端末５と通信し、管理サーバ２と無線端末５の通信を仲介する。
このように、管理サーバ２と無線端末５の通信を中継機３に中継させるのは、無線端末５に中継機３との近距離無線通信を行わせたほうが、無線端末５に遠距離の無線通信を行わせる場合よりも無線端末５の消費電力を低減することができるからである。

中継機３は、所定間隔を置いて設置されたアンテナＡ、Ｂを有しており、管理サーバ２から送信されてくる同期信号中のアンテナ切換情報に従って、無線端末５と通信するアンテナをソフトウェアによって切り換える。
このように２つのアンテナを用いることにより、一方のアンテナとの通信がマルチパスフェージング効果の影響で困難であった場合に、他方のアンテナを用いることにより通信可能となることが期待できる。

無線端末５は、電源がオンされると周囲の中継機３が送信する同期信号を検知することにより中継機３を探索し、探索に成功した中継機３と同期して、管理サーバ２に端末参加要求を送信する。
端末参加処理は、後述するように、無線端末５の同期信号の検知による中継機３の検索、無線端末５から管理サーバ２への端末参加要求の送信、管理サーバ２から無線端末５への端末参加応答、の一連の３個の情報処理から構成されている。
そして、無線端末５は、同期信号の検知から端末参加応答の受信まで、３個の基本フレームを用いてそれぞれの処理を行う。

無線端末５は、同期信号に含まれるアンテナ識別情報により、中継機３が使用しているアンテナを識別し、アンテナ切換情報により中継機３がアンテナを切り換える基本フレーム（タイミング）を知ることができる。
そして、無線端末５は、同期信号を受信すると（即ち、当該同期信号を送信している中継機３のアンテナとはマルチパスフェージング効果の影響が少なく通信できる）、アンテナ識別情報により当該同期信号を送信した中継機３のアンテナを識別し、以後、当該アンテナを用いて端末参加処理を行う。

これにより、端末参加処理の途中で中継機３の他のアンテナを使用することがなく、他方のアンテナがマルチパスフェージング効果の影響で通信不可であったとしても、端末参加処理を滞りなく行うことができる。

図２は、管理サーバ２、中継機３、及び無線端末５のハードウェア的な構成の一例を示した図である。
管理サーバ２は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、記憶媒体２３、クロック２４、表示部２５、操作部２６、ＬＡＮ接続Ｉ／Ｆ（インターフェース）２７などから構成されている。
ＣＰＵ２１は、記憶媒体２３などに記憶されたプログラムを実行して各種演算を行ったり管理サーバ２の各部を制御したりする中央処理装置である。
ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２１に対してワーキングメモリを提供するランダムアクセスメモリである。

記憶媒体２３は、例えば、ハードディスクや半導体装置などによって構成されており、各種のプログラムやデータを記憶している。
本実施の形態では、中継機３を介して無線端末５と通信するためのプログラムや、無線端末５と中継機３の対応などを記憶する端末ＤＢなどを記憶している。
クロック２４は、例えば、水晶発振器などによって構成され、クロック信号を生成する。

表示部２５は、例えば、液晶ディスプレイなどによって構成されており、担当者が管理サーバ２を操作する際の操作画面などの各種画面を表示する。
操作部２６は、例えば、キーボードやマウスなどの操作端末を備えており、担当者から管理サーバ２の操作を受け付ける。
担当者は、操作部２６を操作することにより無線端末５に表示データを送信することができる。
ＬＡＮ接続Ｉ／Ｆ２７は、有線、または無線ＬＡＮであり、中継機３との通信を行う。

中継機３は、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、記憶媒体３３、クロック３４、ＬＡＮ接続Ｉ／Ｆ３５、近距離無線Ｉ／Ｆ３６などを備えている。
ＣＰＵ３１は、記憶媒体３３などに記憶されたプログラムを実行して中継機能を発揮したり中継機３の各部を制御する中央処理装置である。
ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ３１に対してワーキングメモリを提供するランダムアクセスメモリであり、管理サーバ２から送信されてきた情報を無線端末５に対して送信する際に、これを一時的に記憶したりする。

記憶媒体３３は、例えば、半導体装置などによって構成されており、各種のプログラムやデータを記憶しており、本実施の形態では、管理サーバ２と無線端末５の通信を中継するためのプログラムや、自己の固有情報である中継機ＩＤなどを記憶している。
クロック３４は、例えば、水晶発振器などによって構成され、クロック信号を生成する。
ＬＡＮ接続Ｉ／Ｆ３５は、有線、または無線ＬＡＮで構成しており、管理サーバ２との通信を行う。
近距離無線Ｉ／Ｆ３６は、アンテナＡ、Ｂを備えており、管理サーバ２からの指令に基づいて何れか一方に切り換えながら無線端末５と近距離の無線通信を行う。

無線端末５は、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、記憶媒体５３、ＲＯＭ５４、液晶パネル５５、近距離無線Ｉ／Ｆ５６、バッテリ５７、クロック５９などから構成されている。
ＣＰＵ５１は、記憶媒体５３などに記憶されたプログラムを実行して電子棚札機能を発揮したり無線端末５の各部を制御する中央処理装置である。
ＲＡＭ５２は、ＣＰＵ５１に対してワーキングメモリを提供するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ５２には、管理サーバ２から送信されてきた個別データを記憶するなど、各種の情報が記憶される。
ＲＯＭ５４は、無線端末５が動作するための基本的なプログラムやパラメータなどを記憶したリードオンリメモリである。

記憶媒体５３は、ＦＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ）などの半導体装置によって構成されており、各種のプログラムやデータを記憶している。
本実施の形態では、各種プログラムや自己の端末ＩＤなどを記憶している。

液晶パネル５５は、例えば、電力の供給がなくても表示を維持するメモリ性液晶表示装置を用いて構成されており、表示内容の書き換え時にのみ電力を消費し、静的表示期間中は電力を消費しないように構成されている。
近距離無線Ｉ／Ｆ５６は、送受信回路を用いて構成されており、ＣＰＵ５１によって駆動されることにより中継機３と近距離の無線通信を行う。

クロック５９は、例えば、水晶発振器などによって構成されており、無線端末５が各種処理を行うためのクロック信号を発生する。
バッテリ５７は、例えば、所謂ボタン電池などで構成されており、無線端末５が駆動するための電力を供給する。

無線端末５は、近距離無線Ｉ／Ｆ５６を駆動して無線送受信を行うが、消費電力を低減するために、後述する基本フレーム中の同期信号を受信する期間と、自己宛の個別データなどを受信する期間、及び管理サーバ２にデータを送信する期間以外の自己に必要のない期間は無線機能を休止し、同期信号や個別データを受信する際、及び管理サーバ２にデータを送信する際に休止状態から起床してこれらの情報を受信、及び送信するようになっている。

図３は、管理サーバ２、中継機３、及び無線端末５の機能的な構成を説明するためのブロック図である。
まず、管理サーバ２について説明する。
外部操作部２０１は、操作部２６を用いて構成されており、担当者などから入力操作を受け付ける。
ＬＡＮ通信部２０２は、ＬＡＮ接続Ｉ／Ｆ２７を用いて構成されており、基本フレームに従って中継機３と通信する。

基本フレーム作成部２０３は、同期信号などを含む基本フレームを作成する。
送信データ作成部２０４は、無線端末５に送信する送信データを作成する。送信データは基本フレームに設定され、無線端末５に送信される。
端末情報記憶部２０５は、端末ＤＢに端末ＩＤを記憶したりする。

アンテナ識別情報作成部２０６は、同期信号に含めるアンテナ識別情報を作成する。
アンテナ切換情報作成部２０７は、同期信号に含めるアンテナ切換情報を作成する。
表示部２０８は、表示部２５を用いて構成されており、担当者などに操作画面などを表示する。
制御部２０９は、所定のプログラムをＣＰＵ２１で実行することにより構成され、上記各手段制御する。

次に、中継機３について説明する。
ＬＡＮ通信部３０１は、管理サーバ２との通信を行う。
データ通信部３０２は、近距離無線Ｉ／Ｆ３６を用いて構成されており、アンテナＡ、Ｂの何れかを用いて無線端末５と通信する。
アンテナ切換部３０３は、同期信号に含まれるアンテナ切換情報に従ってデータ通信部３０２が使用するアンテナを切り換える。
制御部３０４は、所定のプログラムをＣＰＵ３１で実行することにより構成され、上記各手段を制御する。

次に、無線端末５について説明する。
端末ＩＤ記憶部５０３は、自己の端末ＩＤを記憶する。
表示部５０１は、液晶パネル５５を用いて構成されており、表示データに含まれるビットマップデータを表示する。
表示書換部５０２は、新たに受信した表示データを用いて液晶パネル５５に表示されている表示を書き換える。

データ通信部５０４は、アンテナＰを用いて中継機３のアンテナＡ、またはアンテナＢと通信する。
アンテナ識別情報記憶部５０５は、同期信号に含まれているアンテナ識別情報を、同期信号を受信するたびにＲＡＭ５２に上書き記憶する。
アンテナ切換情報記憶部５０６は、同期信号に含まれているアンテナ切換情報を、同期信号を受信するたびにＲＡＭ５２に上書き記憶する。
制御部５０７は、所定のプログラムをＣＰＵ５１で実行することにより構成され、上記各手段制御する。

図４は、端末参加処理を説明するためのシーケンス図である。
ｎは整数とし、アンテナの切換は考えないものとする。
基本フレーム（ｎ−１）で無線端末５がスイッチオンし、処理をスタートする（ステップ５）。
管理サーバ２は、基本フレーム（ｎ−１）が終了すると、基本フレーム（ｎ）で中継機３に同期信号を送信し（ステップ１０）、中継機３は、当該同期信号を無線端末５に送信する（ステップ１５）。
無線端末５は、中継機３から送信される同期信号を受信し、端末参加要求を送信する中継機３を決定する。
尚、中継機３が複数あるシステムにおいては、無線端末５は、複数の中継機３から送信される同期信号を受信し、端末参加要求を送信するのに最も無線特性の良い中継機３を決定する。
以上のステップ１０、１５の処理を処理１とする。

管理サーバは基本フレーム（ｎ）が終了すると、基本フレーム（ｎ＋１）で中継機３に同期信号を送信し（ステップ２０）、中継機３は、当該同期信号を無線端末５に送信する（ステップ２５）。
無線端末５は、同期信号を受信すると、中継機３に端末参加要求を送信し（ステップ３０）、中継機３は、当該端末参加要求を管理サーバ２に送信する（ステップ３５）。
以上のステップ２０〜３５の処理を処理２とする。

次に、管理サーバ２は、基本フレーム（ｎ＋２）で中継機３に同期信号を送信し（ステップ４０）、中継機３は、当該同期信号を無線端末５に送信する（ステップ４５）。
次に、管理サーバ２は、同期信号を送信した後、無線端末５に宛てて中継機３に端末参加応答を送信し（ステップ５０）、中継機３は、無線端末５に当該端末参加応答を送信する（ステップ５５）。
以上のステップ４０〜５５の処理を処理３とする。
以降、管理サーバ２は、基本フレーム（ｎ＋３）、・・・を用いて無線端末５と通信する。

このように、端末参加処理は、処理１、処理２、処理３の３個の一連の情報処理から構成されており、１つの基本フレームで１つの処理を行う。
上の例では、基本フレーム（ｎ）、（ｎ＋１）、（ｎ＋２）と連続する３個の基本フレームで処理１、処理２、処理３を行ったが、基本フレーム（ｎ）、（ｎ＋２）、（ｎ＋４）など、アンテナが異なる期間に無線端末５を休止させながら、不連続な３個の基本フレームで処理１、処理２、処理３を行うこともできる。
なお、処理１だけで無線端末５の端末参加処理が行われるシステムでは、１個の基本フレームで端末参加処理を行うことができる。

図５は、基本フレームの構成を説明するための図である。
基本フレームは、管理サーバ２と無線端末５が通信する際の時分割フォーマットであり、基本フレーム長は、例えば、３秒に設定されている。
基本フレームには、無線端末５に同期信号を送信する同期期間、無線端末５に個別データを送信するデータ期間、及び無線端末５から管理サーバ２に送信するデータがある場合にはこれを送信する端末送信期間が、この順に設けられている。
ここで、個別データとは、表示データや更新プログラムなど、個別の無線端末５に送信するデータである。

同期期間には、同期信号が設定されており、同期信号には、プリアンブル情報、アドレス情報、アンテナ識別情報、アンテナ切換情報、端末リスト情報、その他の情報が設定されている。
プリアンブル情報は、受信機が受信を開始するタイミングを検出するためにすべてのデータに先だって送信されるデータで、無線通信システムごとにビット情報の配置パターンが決められている情報である。
アドレス情報は、受信すべき端末のＩＤが記述されている情報である。同期信号の場合にはすべての端末に向けた信号という意味で、特別に定義されたブロードキャストアドレス番号が使用される。
アンテナ識別情報は、当該基本フレームの送信に使用されている中継機３のアンテナを識別する情報である。
アンテナ切換情報は、今のアンテナの使用があといくつの基本フレームの間持続するかを表す情報である。
端末リスト情報は、データ期間で送信される端末リストの送信タイミングを表している。
なお、端末リストは個別データがない場合は作成されず、この場合は、端末リスト情報も作成されない。

データ期間には、端末リストと個別データが設定されている。
端末リストは、個別データを受信する無線端末５の端末ＩＤと受信タイミング（個別データの送信開始タイミング）をリスト化したものである。
本実施の形態では、個別データとして、管理サーバ２から無線端末５に端末参加応答（処理３）が送信される。

端末送信期間は、無線端末５から管理サーバ２に情報を自律的に送信する期間であり、例えば、管理サーバ２に端末参加要求（処理２）や、故障の有無を送信したり、無線端末５が温度計などのセンサを登載している場合はその検出値を送信したりする。

無線端末５は、バッテリ５７の消耗を極力避けるため、必要がないときはなるべく近距離無線Ｉ／Ｆ５６などによる無線機能を休止状態とし、必要なときに起床して無線機能を駆動するように無線機能の休止と起床を制御することができる。
そして、以上のように構成された基本フレームに対して無線端末５は以下のような動作を行う。

まず、無線端末５は、同期対象としている中継機３が同期信号を送信するタイミングになると休止状態から起床して同期信号の受信を開始し、同期データを受信する。
次に、無線端末５は、端末リスト情報が送信されてくるか否かを確認する。端末リスト情報が送信されてくる場合は、当該中継機３による同期信号の受信を終了した後、端末リスト情報で指定されたタイミング（端末リストが送信されるタイミング）まで休止状態となる。

一方、端末リスト情報が送信されて来ない場合は、データ期間に個別データが存在しないため、当該中継機３による同期信号の受信を終了した後、無線端末５は、次の同期信号が送信されてくるタイミングまで休止状態となる。
なお、管理サーバ２に送信するデータがある場合、無線端末５は、端末送信期間で起床して管理サーバ２にデータを送信する。

また、無線端末５は、同期信号で端末リスト情報を受信した場合、端末リスト情報で指定されたタイミングで起床して端末リストを受信する。このように、端末リスト情報で端末リストの有無を判断してから端末リストを受信するように構成したのは、なるべく端末リストの受信機会を減らし、無線端末５の動作時間を短縮するためである。
そして、無線端末５は、端末リストに自己の端末ＩＤが含まれているか否かを確認する。
自己の端末ＩＤが含まれていない場合、自己宛の個別データはないため、無線端末５は、次の同期信号が送信されてくるタイミングまで休止状態となる。
なお、管理サーバ２に送信するデータがある場合は、端末送信期間で起床して管理サーバ２にデータを送信する。

一方、端末リストに自己の端末ＩＤが含まれている場合、無線端末５は、一旦、休止状態となった後、端末リストで指定されたタイミングで起床して自己宛の個別データを受信する。個別データを受信した後、無線端末５は、次の同期信号が送信されてくるタイミングまで休止状態となる。

なお、管理サーバ２に送信するデータがある場合は、端末送信期間で起床して管理サーバ２にデータを送信する。
このように、無線端末５は、管理サーバ２と通信を行う場合、自己に必要なときだけ起床して残りは休止状態となって電力消費量を低減するようになっている

図６の各図は、基本フレームに対するアンテナ切換のパターンを説明するための図である。
この例では、基本フレームごとにアンテナを切り換える。
図６（ａ）の矩形は、中継機３が送信する基本フレームを示しており、矩形の上の括弧に基本フレームを送信するのに使用するアンテナを示している。
中継機３は、アンテナＡ、Ｂ、Ａ、Ｂ、・・・と基本フレームごとにアンテナを交互に切り換えて通信を行う。

図６（ｂ）は、同期信号に設定されているアンテナ識別情報とアンテナ切換情報を示した図である。
図では、アンテナ識別情報を識別情報と略記し、アンテナ切換情報を切換情報と略記している。
アンテナ識別情報は、「０」がアンテナＡを表し、「１」がアンテナＢを表している。
また、アンテナ切換情報は、ライフタイムカウンタ（残送信回数）であり、・・・「３」、「２」、「１」と基本フレームごとにカウントダウンして、次の基本フレームでアンテナを切り換えることを意味している。この例では、基本フレームごとに交互にアンテナを切り換えるため、全て「１」となっている。

アンテナ識別情報により無線端末５は、現在通信している基本フレームが何れのアンテナによるものかを知ることができる。
また、アンテナ切換情報が「１」であることにより、中継機３と無線端末５は、次の基本フレームでアンテナが切り換わることを知ることができ、中継機３は、次の基本フレームで使用するアンテナを切り換える。

図７の各図は、基本フレームに対するアンテナ切換の他のパターンを説明するための図である。
この例では、複数個の基本フレームごとにアンテナを切り換える。
図７（ａ）の例では、Ａ、Ａ、Ａ、Ｂ、Ｂ、Ｂ、・・・といったように、３個の基本フレームごとに中継機３のアンテナを切り換える。
また、図７（ｂ）に示したように、アンテナ切換情報は、「３」、「２」、「１」といったように同じアンテナの基本フレームが継続する期間カウントダウンしている。

このように、アンテナ切換情報をライフタイムカウンタとすることにより、無線端末５は、いくつ同じアンテナの基本フレームが続くのか前もって判断することができる。
そして、中継機３は、アンテナ切換情報が「１」になったとき、次の基本フレームで使用するアンテナを切り換える。
この例では、アンテナ切換情報は、何個目の基本フレームでアンテナが切り換わるかを予告する予告情報として機能している。

図８の各図は、図７のアンテナ切換パターンで用いるアンテナ切換情報の他の例を示した図である。
この例では、図７（ａ）と同様に３個の基本フレームごとにアンテナを切り換える。
この例のアンテナ切換情報は「０」と「１」があり、「０」の場合は、次の基本フレームで同じアンテナを使用することを意味し、「１」の場合は、次の基本フレームでアンテナを切り換えることを意味する。
この例では、アンテナ切換情報は、次の基本フレームで使用するアンテナを予告する予告情報して機能している。

図９は、基本フレームごとにアンテナを切り換える場合の端末参加処理例を説明するための図である。
図中、斜線のない矩形はアンテナＡによる基本フレームを示し、斜線のある矩形はアンテナＢによる基本フレームを示している。以下同様である。
この例では、管理サーバ２は、基本フレームごとに交互に中継機３のアンテナを切り換えている。

無線端末５は、アンテナＡが使用されている基本フレーム４ｂ−１でスタートすると、アンテナＡが使用されている基本フレーム４ａ−２、４ａ−３、４ａ−４で処理１、処理２、処理３を行い、アンテナＢが使用されている基本フレーム４ｂ−２、４ｂ−３では端末参加処理のための送受信を休止する。
このように、無線端末５は、同じアンテナ（アンテナＡ）を使用する基本フレームを用いて端末参加処理を行う。

図１０は、図９の例で無線端末５が行う情報処理を説明するためのフローチャートである。
以下の処理は、無線端末５のＣＰＵ５１が所定のプログラムに従って行うものである。
まず、無線端末５は、中継機３から送信されてくる同期信号を受信する（ステップ１０５）。この際に、同期信号に含まれるアンテナ識別情報とアンテナ切換情報をＲＡＭ５２に記憶する。

次に、無線端末５は、自己が既に端末参加済みか否かを判断する（ステップ１１０）。
既に端末参加済みの場合（ステップ１１０；Ｙ）、無線端末５は、ステップ１０５に戻って同期信号の受信を行い、表示データが送信されてくる場合にはそれを受信して表示などの処理を行う。

一方、自己がまだ端末参加していない場合（ステップ１１０；Ｎ）、無線端末５は、端末参加処理を開始する（ステップ１１５）。
無線端末５は、端末参加処理を開始すると、次の基本フレームで送信されるアンテナ識別情報は、今回受信した基本フレームのアンテナ識別情報と同じか、即ち、次に送信されてくる基本フレームを送信するアンテナが、今回受信した基本フレームを送信したアンテナと同じであるか否かを判断する（ステップ１２０）。

この判断は、例えば、次のようにして行う。
無線端末５は、中継機３が基本フレームごとにアンテナを切り換えることを予め記憶しており、今回受信した基本フレームの次の基本フレームは、アンテナ識別情報が異なり、更にその次の基本フレームは、アンテナ識別情報が同じであると判断する。
または、今回受信した基本フレームのアンテナと異なるアンテナの送信する情報が受信できる場合は、次の基本フレームで送信されてきたアンテナ切換情報から、更にその次の基本フレームは、アンテナ識別情報が同じであると判断する。

次の基本フレームで送信されるアンテナ識別情報が、今回受信したアンテナ識別情報と異なる場合（ステップ１２０；Ｎ）、無線端末５は、端末参加処理に関する送受信を停止し（ステップ１３５）、ステップ１２０に戻る。

次の基本フレームで送信されるアンテナ識別情報が、今回受信したアンテナ識別情報と同じ場合（ステップ１２０；Ｙ）、次の基本フレームで管理サーバ２と端末参加処理のための送受信を行う（ステップ１２５）。この送受信は、処理２、３のうちの未実行分の最も若い番号の処理に係る送受信である。
例えば、処理２、３が全く成されていない場合は、処理２に関する送受信であり、処理２まで完了している場合は処理３に関する送受信である。

次に、無線端末５は、端末参加処理が終了したか否か、即ち、処理３が完了したか否かを判断する（ステップ１３０）。
端末参加処理がまだ終了していない場合（ステップ１３０；Ｎ）、無線端末５は、ステップ１２０に戻る。
端末参加処理が終了した場合（ステップ１３０；Ｙ）、無線端末５は、ステップ１０５に戻り通常動作を開始する。
このように、無線端末５は、同期信号を受信した基本フレームを基準として、次の基本フレームでアンテナが切り換わる場合は、端末参加処理を行わず、次のタイミング待ちを行い、次のフレームで同じアンテナとなる場合は端末参加処理を行う。

図１１の各図は、複数の基本フレームごとにアンテナを切り換える場合の端末参加処理例を説明するための図である。
この例では、無線端末５は、同期信号を受信すると、同じアンテナによる基本フレームが一連の処理の数（ここでは、処理１〜３の３個）以上連続する直近の期間まで停止し、当該期間に達した場合に端末参加処理を行う。
この例は、同じアンテナによる基本フレームの連続数が一連の処理で要する基本フレーム数以上である場合に適用することができる。

図１１（ａ）は、３個の基本フレームごとに中継機３のアンテナを切り換える例である。
無線端末５がアンテナＡによる２個目の基本フレーム４ａ−１で同期信号を受信したとする（処理１）。
この場合、アンテナＡによる基本フレームが２個以上連続する直近の期間は、基本フレーム４ａ−３、４ａ−４であるので、無線端末５は、基本フレーム４ａ−２〜４ｂ−３まで停止し、基本フレーム４ａ−３、４ａ−４に処理２、３を行う。

図１１（ｂ）は、４個の基本フレームごとに中継機３のアンテナを切り換える例である。
無線端末５がアンテナＡによる３個目の基本フレーム４ａ−１で同期信号を受信したとする（処理１）。
この場合、アンテナＡによる基本フレームが２個以上連続する直近の期間は、基本フレーム４ａ−３、４ａ−４であるので、無線端末５は、基本フレーム４ａ−２〜４ｂ−４まで停止し、基本フレーム４ａ−３、４ａ−４に処理２、３を行う。

図１２は、図１１の例で無線端末５が行う情報処理を説明するためのフローチャートである。図１０と同じ処理には同じステップ番号を付し、説明を簡略化する。
まず、無線端末５は、ステップ１０５〜１１５を行う。
次に、無線端末５は、ステップ１０５で同期信号を受信した基本フレームのアンテナ識別情報と同じアンテナ識別情報を含む（連続した）基本フレームの残りの数を検出する（ステップ２０５）。

この検出は、アンテナ切換情報として図７（ｂ）のライフタイムカウンタを用いる場合、その値から直接求めることができる。
または、図８に示したアンテナ切換情報を用いる場合、予め決められたタイミング情報（切換後、ｎ個の基本フレーム分の期間はアンテナを切り換えない）から計算して求めることができる。

次に、無線端末５は、端末参加処理が残りの基本フレームで完了するか否かを判断する（ステップ２１０）。
端末参加処理が残りの基本フレームで完了しない場合（ステップ２１０；Ｎ）、無線端末５は、端末参加処理に関する送受信を停止し（ステップ１３５）、ステップ２０５に戻る。

端末参加処理が残りの基本フレームで完了する場合（ステップ２１０；Ｙ）、無線端末５は、次の基本フレームから連続する２個の基本フレームで処理２、３を行い、端末参加処理を実行する（ステップ２１５）。
そして、端末参加処理が完了すると、無線端末５は、ステップ１０５に戻り通常動作を行う。

このように、この例では、端末参加処理が複数の基本フレームに渡って行われる場合、無線端末５は受信したアンテナ識別情報とアンテナ切換情報から、次にアンテナ切換が行われるタイミングを判定し、今の基本フレームを送信したアンテナと同じアンテナでの端末参加処理の完了が可能な場合は端末参加要求を送信し、不可能な場合は送信しない。

図１３の各図は、複数の基本フレームごとにアンテナを切り換える場合の端末参加処理の他の例を説明するための図である。
この例では、無線端末５は、同期信号を受信すると、同じアンテナによる直近の基本フレームで端末参加処理を順次行う。

図１３（ａ）は、３個の基本フレームごとに中継機３のアンテナを切り換える例である。
無線端末５がアンテナＡによる３個目の基本フレーム４ａ−２で同期信号を受信したとする（処理１）。
この場合、無線端末５は、その後の基本フレームで、基本フレーム４ａ−２と同じアンテナによる基本フレーム４ａ−３、４ａ−４で処理２、３を行い、基本フレーム４ｂ−１〜４ｂ−３では端末参加処理に関する送受信を停止する。

図１３（ｂ）は、４個の基本フレームごとに中継機３のアンテナを切り換える例である。
無線端末５がアンテナＡによる４個目の基本フレーム４ａ−２で同期信号を受信したとする（処理１）。
この場合、無線端末５は、その後の基本フレームで、基本フレーム４ａ−２と同じアンテナによる基本フレーム４ａ−３、４ａ−４で処理２、３を行い、基本フレーム４ｂ−１〜４ｂ−４では端末参加処理に関する送受信を停止する。

この例は、同じアンテナによる基本フレームの連続数が一連の処理で要する基本フレーム数未満である場合でも適用することができる。

図１４は、図１３の例で無線端末５が行う情報処理を説明するためのフローチャートである。
図１０、１２と同じ処理には同じステップ番号を付し、説明を簡略化する。
まず、無線端末５は、ステップ１０５〜１１５を行う。
次に、無線端末５は、ステップ１０５で同期信号を受信した基本フレームのアンテナ識別情報と同じアンテナ識別情報を含む連続した基本フレームの残りの数を検出する（ステップ２０５）。
そして、無線端末５は、基本フレームの残り分で処理可能な端末参加処理を実行した後（ステップ３０５）、端末参加処理を一旦停止する（ステップ３１５）。

次に、無線端末５は、次の基本フレームで送信されるアンテナ識別情報が、今回受信した基本フレームのアンテナ識別情報と同じであるか否かを判断する（ステップ１２０）。
同じでない場合（ステップ１２０；Ｎ）、無線端末５は、ステップ３１５に戻り停止状態を維持する。

一方、同じである場合（ステップ１２０；Ｙ）、無線端末５は、次の基本フレームから端末参加処理を続行する（ステップ３２５）。
そして、端末参加処理が終了した場合（ステップ３３０；Ｙ）、無線端末５は、ステップ１０５に戻り、通常動作を開始する。

端末参加処理続行後の基本フレームの残りで端末参加処理が終了しなかった場合（ステップ３３０；Ｎ）、無線端末５は、ステップ３１５に戻る。
このように、この例では、残り基本フレームを計算し、残り基本フレームで送受信できる処理を行い、残りの処理は次のタイミングで行う。
残りの基本フレームの計算方法は、ステップ２０５と同じである。

図１５は、端末参加処理中にアンテナの切換を停止する場合の例を説明するための図である。
管理サーバ２は、基本フレーム４ａ−１、４ｂ−１のように基本フレームごとに中継機３のアンテナを切り換えている。
今、無線端末５が基本フレーム４ａ−２で同期信号を受信したとする（処理１）。すると、無線端末５は、同じアンテナの次の基本フレーム４ａ−３で端末参加要求を管理サーバ２に送信する（処理２）。

管理サーバ２は、無線端末５から端末参加要求を受信すると、アンテナの切換を停止する。
そして、無線端末５は、アンテナの切換が停止している間に、基本フレーム４ａ−４で処理３を行う。
管理サーバ２は、処理３が終了すると、通常のアンテナの切換を再開する。

図１６は、図１５の例で無線端末５が行う情報処理を説明するためのフローチャートである。
図１０と同じ処理には同じステップ番号を付し、説明を簡略化する。
まず、無線端末５は、ステップ１０５〜１１５を行う。
次に、無線端末５は、次の基本フレームで送信されるアンテナ識別情報が、今回受信した基本フレームのアンテナ識別情報と同じであるか否かを判断する（ステップ１２０）。

同じでない場合（ステップ１２０；Ｎ）、無線端末５は、端末参加処理を一旦停止し（ステップ４２０）、ステップ１２０に戻る。
同じである場合（ステップ１２０；Ｙ）、無線端末５は、次の基本フレームで管理サーバ２に端末参加要求を送信する（処理２）（ステップ４１０）。

管理サーバ２は、無線端末５から端末参加要求を受信すると（ステップ４５０）、アンテナ切換処理を停止する（ステップ４５５）。
これによってアンテナ切換が停止したため、無線端末５は、端末参加処理を継続して処理３を行う（ステップ４１５）。
無線端末５の端末参加処理が終了すると（ステップ４２０）、管理サーバ２は、端末参加処理を終了し（ステップ４６０）、アンテナ切換処理を再開する（ステップ４６５）。

このように、この例では、無線端末５から管理サーバ２に端末参加要求が送信された後、管理サーバ２は、無条件に次の基本フレームでのアンテナ切換を禁止し、管理サーバ２と無線端末５の間での端末参加処理を完了させた後、アンテナ切換を再開する。

以上、端末参加処理のパターンについて説明したが、無線通信システム１の機能を高めるために各種の変形が可能である。
例えば、端末参加処理で無線端末５が送受信できなかった基本フレームがある場合、当該基本フレームに対応するアンテナの通信期間中に無線端末５を休止させて電池の消耗を低減するように構成することができる。

あるいは、端末参加処理に限らず、無線端末５が通信できなかったアンテナを無線端末５ごとに管理サーバ２が記憶・管理し、管理サーバ２が当該無線端末５と通信する場合は、当該記憶したアンテナを使用しないように構成することもできる。

または、管理サーバ２は、無線端末５ごとに通信可能（良好）なアンテナを対応させて記憶し、１のアンテナでデータを送信する場合は、当該１のアンテナに対応づけられた無線端末５にデータを送信し、他のアンテナでデータを送信する場合は、当該他のアンテナに対応づけられた無線端末５にデータを送信する。
これにより、無線通信システム１全体の通信効率が向上する。

以上の例で説明したように、管理サーバ２は、所定のパターン（基本フレームごと、あるいは、所定個数の基本フレームごと）に従ってアンテナを切り換えている。
このようにパターンが固定されているため、無線端末５は、現在の基本フレームを（アンテナ識別情報とアンテナ切換情報により）当該パターンにあてはめることにより、後のどのタイミングで現在使用しているアンテナと同じアンテナのフレームによる通信が行われるかを知ることができる。

また、このパターンにより、アンテナＡの期間とアンテナＢの使用比率が等しくなっているため、端末参加処理のように、多数の無線端末５が一斉に行う処理の場合、アンテナＡを利用する無線端末５とアンテナＢを利用する無線端末５が当該使用比率に従って半分ずつとなり、効率のよい通信を行うことができる。

図１７は、複数の中継機３を設置した例を説明するための図である。
無線通信システム１は、複数の中継機３ａ、３ｂ、３ｃ（以下、特に区別しない場合は中継機３）を備えており、無線端末５は、管理サーバ２によって、何れかの中継機３に対応づけられて中継機グループを形成している。

図１７の例では、例えば、端末ＩＤが１〜８の無線端末５は、中継機３ａの中継機グループ６ａに属し、端末ＩＤが１０〜１８の無線端末５は、中継機３ｃの中継機グループ６ｃに属している。なお、図では中継機グループを中継機Ｇと略記している。

各中継機３は、通信タイミングが重ならないように従属位相同期を行っている。
即ち、中継機３群に木構造を設定し、各中継機３は、直属の親中継機３の発する同期信号を基準として時間差をおいて同期信号を送信する。

無線端末５は、端末参加時に周囲の中継機３をサーチして最も無線通信品質がよい中継機３を選択し、当該中継機３を介して管理サーバ２に端末参加要求を行う。
無線端末５は、管理サーバ２と通信する際に、自己が選択した中継機３の中継機ＩＤを管理サーバ２に送信する情報に付して送信し、中継機３は、自己の中継機ＩＤが付された情報を管理サーバ２に送信するようになっている。

このため、無線端末５は、中継機３を選択すると共に、当該選択した中継機３を管理サーバ２に通知することができる。
無線端末５は、中継機３を選択した後は、先に説明した実施の形態と同様にして当該中継機３を介した端末参加処理を行う。

以上に説明した実施の形態では、中継機３のアンテナを２本としたが、これは２本以上の任意の本数とすることができる。
また、以上では、無線端末５が行う処理として３個の基本フレームに渡る端末参加処理を例としたが、任意個数の基本フレームに渡る他の処理に適用することもできる。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、ダイバーシチとして、管理サーバ２が中継機３の無線端末５と通信する無線の周波数を基本フレーム単位で切り換える。
この場合、上のアンテナ切換を用いた実施の形態において、「アンテナ識別情報」→「周波数識別情報」、「アンテナ切換情報」→「周波数切換情報」と読み替えることにより両者を対応させることができる。

図１８は、第２の実施の形態に係る管理サーバ２、中継機３、及び無線端末５の機能的な構成を説明するためのブロック図である。
マルチパスフェージング効果は、アンテナ切換のほかに、周波数の切換によって軽減することが可能である。そこで、この例では、ダイバーシチとしてアンテナの代わりに周波数を切り換える。

図３と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
管理サーバ２は、アンテナ識別情報作成部２０６、アンテナ切換情報作成部２０７（図３）の代わりに周波数識別情報作成部２１１、周波数切換情報作成部２１２を備えている。
周波数識別情報作成部２１１は、基本フレームで使用されている周波数を識別する情報を作成する。

周波数切換情報作成部２１２は、基本フレームで使用する周波数の切換を予告する周波数切換情報を作成する。
管理サーバ２は、これら作成された周波数識別情報、及び周波数切換情報を、同期信号に設定して送信する。

中継機３は、アンテナ切換部３０３の代わりに周波数切換部３０６を備えている。
データ通信部３０２は、単一のアンテナＡを有しており、周波数Ａ、及び周波数Ｂの何れかで無線端末５と送受信することができる。
周波数切換部３０６は、同期信号に含まれる周波数切換情報によってデータ通信部３０２の周波数を切り換える。

無線端末５は、アンテナ識別情報記憶部５０５、アンテナ切換情報記憶部５０６（図３）の代わりに周波数切換部５０８、周波数識別情報切換部５０９、周波数切換情報記憶部５１０を備えている。
データ通信部５０４は、周波数Ａ、及び周波数Ｂの何れかで中継機３と通信することができ、周波数切換部５０８が周波数切換情報によってデータ通信部５０４の周波数を切り換える。

周波数識別情報切換部５０９と周波数切換情報記憶部５１０は、それぞれ、受信した最も新しい同期信号に含まれている周波数識別情報と周波数切換情報を記憶する。
周波数の切換は、先の説明で、アンテナ識別情報とアンテナ切換情報を周波数識別情報と周波数切換情報に置き換えればよい。

以上に説明した第２の実施の形態では、中継機３の使用する周波数を２個としたが、これは２個以上の任意の個数とすることができる。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、管理サーバ２が中継機３の無線端末５と通信するアンテナと無線の周波数を切り換える。
図１９は、第３の実施の形態に係る管理サーバ２、中継機３、及び無線端末５の機能的な構成を説明するためのブロック図である。
この例では、２個のアンテナＡ、Ｂと２個の周波数Ａ、Ｂを組み合わせることにより４通りの切換方法がある。

４通りの切換は、アンテナＡで周波数Ａを用いる場合（Ａ／Ａ）、アンテナＡで周波数Ｂを用いる場合（Ａ／Ｂ）、アンテナＢで周波数Ａを用いる場合（Ｂ／Ａ）、及びアンテナＢで周波数Ｂを用いる場合（Ｂ／Ｂ）である。

以下、図３、及び図１８と同じ構成には同じ符号を付して説明を簡略化する。
管理サーバ２は、アンテナ識別情報作成部２０６、周波数識別情報作成部２１１、及び通信手段切換情報作成部２１５を備えている。
アンテナ識別情報作成部２０６、周波数識別情報作成部２１１は、それぞれ基本フレームで使用するアンテナと周波数を識別するアンテナ識別情報と周波数識別情報を生成する。
通信手段切換情報作成部２１５は、アンテナ、及び周波数の切換を予告する通信手段切換情報を作成する。

中継機３は、周波数切換部３０６とアンテナ切換部３０３を備えている。また、データ通信部３０２は、周波数とアンテナの双方を切り換えることができる。
周波数切換部３０６は、通信手段切換情報で規定される周波数にデータ通信部３０２が使用する周波数を切り換える。
アンテナ切換部３０３は、通信手段切換情報で規定されるアンテナにデータ通信部３０２が使用するアンテナを切り換える。

無線端末５は、周波数切換部５０８、周波数識別情報記憶部５０９、アンテナ識別情報記憶部５０５、及び、通信手段切換情報記憶部５１５を備えている。
通信手段切換情報記憶部５１５は、同期信号に含まれる通信手段切換情報を記憶する。

図２０は、第３の実施の形態に係る基本フレームの構成を説明するための図である。
図５と同じ構成については説明を簡略化する。
同期信号には、アンテナ識別情報、周波数識別情報、及び通信手段切換情報が含まれている。

アンテナ識別情報、周波数識別情報は、中継機３が無線端末５との当該基本フレームに関する通信に使用しているアンテナ（アンテナＡ、またはアンテナＢ）と周波数（周波数Ａ、または周波数Ｂ）を識別する情報である。
通信手段切換情報は、中継機３の使用するアンテナと周波数を切り換えるタイミングを予告する情報である。
他の構成は、図５と同じである。

図２１の各図は、基本フレームに対するアンテナ切換、及び周波数切換パターンの一例を説明するための図である。
図２１の各図の矩形は、中継機３が送信する基本フレームを示しており、矩形の上の括弧に基本フレームを送信するのに使用するアンテナと周波数を（アンテナ／周波数）で示している。

図２１（ａ）の例では、（Ａ／Ａ）、（Ａ／Ｂ）、（Ｂ／Ａ）、（Ｂ／Ｂ）と、アンテナと周波数の全ての組み合わせを基本フレームごとに切り換えている。
図２１（ｂ）の例では、連続する３個の基本フレームごとに（Ａ／Ａ）、（Ａ／Ｂ）、（Ｂ／Ａ）、（Ｂ／Ｂ）と、アンテナと周波数の全ての組み合わせを基本フレームごとに切り換えている。

図２２は、図２１（ａ）の例で、同期信号に設定されているアンテナ識別情報、周波数識別情報、及び通信手段切換情報を示した図である。
アンテナ識別情報は、「０」がアンテナＡを表し、「１」がアンテナＢを表している。
周波数識別情報は、「０」が周波数Ａを表し、「１」が周波数Ｂを表している。
また、通信切換情報は、ライフタイムカウンタであり、「１」となるごとに、次の基本フレームで、アンテナと周波数を（Ａ／Ａ）→（Ａ／Ｂ）→（Ｂ／Ａ）→（Ｂ／Ｂ）→（Ａ／Ａ）→・・・と、循環的に切り換えることを意味している。
この例では、基本フレームごとに交互にアンテナを切り換えるため、全て「１」となっている。

アンテナ識別情報と周波数識別情報により無線端末５は、現在通信している基本フレームが何れのアンテナと周波数によるものか知ることができる。
また、通信手段切換情報が「１」であることにより、中継機３と無線端末５は、次の基本フレームでアンテナと周波数のどちらが切り換わるかを知ることができ、中継機３は、次の基本フレームで使用するアンテナと周波数を切り換える。

より詳細には、中継機３と無線端末５は、アンテナと周波数がこのように所定の順番で循環的に切り換わることを記憶しており、通信手段切換情報が「１」となるたびに、次の基本フレームで使用されるアンテナと周波数を判断することができる。
そのため、ある基本フレームでアンテナ識別情報が「１」、周波数識別情報が「１」であり（即ち、（Ｂ／Ｂ））、通信手段切換情報が「１」であった場合、（Ｂ／Ｂ）の次は（Ａ／Ａ）であるため、中継機３と無線端末５は、次の基本フレームではアンテナＡと周波数Ａが用いられると判断することができる。

図２３は、図２２の例で無線端末５が行う情報処理を説明するためのフローチャートである。
図１０と同じステップには同じステップ番号を付し、説明を省略、または簡略化する。
無線端末５は、端末参加処理を開始すると（ステップ１１５）、次の基本フレームで送信されるアンテナ識別情報と周波数識別情報が、今回受信した基本フレームのアンテナ識別情報と周波数識別情報と同じか、即ち、次に送信されてくる基本フレームを送信するアンテナと周波数が、今回受信した基本フレームを送信したアンテナと周波数と同じであるか否かを判断する（ステップ５０５）。

以下、図１０と同じなので説明を省略する。
このようにして、無線端末５は、同じアンテナと周波数の基本フレームを選んで端末参加処理を行う。

図２４は、図２１（ｂ）の例で、同期信号に設定されているアンテナ識別情報、周波数識別情報、及び通信手段切換情報を示した図である。
この例では、基本フレーム３個ごとにアンテナと周波数を（Ａ／Ａ）→（Ａ／Ｂ）→（Ｂ／Ａ）→（Ｂ／Ｂ）→（Ａ／Ａ）→・・・と、循環的に切り換える。
そして、通信手段切換情報は、「３」、「２」、「１」とアンテナや周波数の切換までカウントダウンしていく。

これにより、中継機３と無線端末５は、基本フレームによる同期信号を受信した場合に、今のアンテナと周波数に係る基本フレームの残り分と、次に切り換わるアンテナと周波数を知ることができる。
以上に説明した第３の実施の形態では、中継機３のアンテナを２本、周波数を２個としたが、これは２本以上、及び２個以上の任意の数とすることができる。
また、ここでは周波数識別情報により送信周波数を判断する構成としているが、周波数識別情報無しで、送信された無線周波数そのものを観測して送信周波数を判断するように構成してもよい。

以上に説明した、実施の形態により、次のような効果を得ることができる。
（１）基本フレームによって通信手段（アンテナ、周波数、あるいはこれらの組み合わせ）を切り換えることによりダイバーシチを実現し、マルチパスフェージング効果を低減することができる。
（２）管理サーバ２は、中継機３の通信手段の切換を基本フレーム単位で指示することができる。
（３）管理サーバ２は、同期信号にアンテナ識別情報などを含めることにより、無線端末５に現在中継機３が使用している通信手段を通知することができる。
（４）管理サーバ２は、同期信号にアンテナ切換情報などを含めることにより、通信手段を切り換える基本フレームを無線端末５に予め知らせることができる。
（５）無線端末５は、中継機３が１の通信手段を用いて送受信する基本フレームを選択して端末参加処理を行うことができる。
（６）端末参加処理中に通信手段が切り換わらないため、安定して端末参加処理を行うことができる。
（７）送信ダイバーシチに非対応のプログラムを持つ無線端末５でもこれまで通り通信できる。
（８）中継機３のＣＰＵの処理能力が貧弱であっても、その処理負荷を増やすことなく、送信ダイバーシチによる無線通信効率を向上させることができる。
（９）同期信号内のアンテナ識別情報などから、その無線端末５にとっての受信確率の低い基本フレームを記憶し、受信しないことで、無線端末５の電池消費を抑えた無線通信を実現することができる。
（１０）更に、中継機３が通信手段切り換えまでのライフタイムを無線端末５に報知することで、無線端末５は最低３基本フレームを要する端末参加処理を、好適な通信手段から無線送信されている期間を狙って実行できる。
（１１）管理サーバ２で通信できなかった通信手段の識別情報を記憶・管理して送信制御を行うことで、無駄な送信を減らし、有限な無線帯域を有効活用できる。
（１２）無線端末５が中継機３の一方のアンテナを選択して一連の処理を行うなどして、マルチパスフェージング効果による無線通信品質の低下がある場合でも、複数の基本フレームに渡る一連の処理を効率よく行うことができる。

図２５は、以上に説明した各実施の形態により得られる各手段を説明するための図である。
中継機３は、無線端末５での電波の受信状態が異なる複数の無線手段３５３（アンテナ、周波数）を備えており、管理サーバ２は、当該無線手段３５３を用いる通信装置として機能している。また、中継機３も当該無線手段３５３を用いる通信装置として機能している。
そのため、無線端末５は、無線端末での電波の受信状態が異なる複数の無線手段３５３を用いる通信装置と通信フレームによる通信を行う無線端末として機能する。
無線端末５は、端末参加処理時に、アンテナＡ、Ｂの一方のみ通信可能であった場合のみならずアンテナＡ、Ｂによる基本フレームの双方が受信可能であった場合でも１のアンテナの基本フレームを選択して通信するため、受信可能な無線手段３５３が複数ある場合に、当該無線手段３５３の内の１の無線手段３５３を選択する無線手段選択手段５５３と、前記通信装置が前記選択した無線手段３５３で通信する通信フレームを選択して前記通信装置と通信する通信手段５５２と、を備えている。

また、無線端末５は、アンテナ識別情報、アンテナ切換情報などにより、基本フレームで使用するアンテナの通知を受けるため、前記通信手段５５２は、前記通信装置から通信フレームで使用する無線手段３５３の通知を受けることにより、前記通信フレームを選択している。

また、無線端末５は、処理１〜３からなる端末参加処理を行うため、前記通信手段５５２を用いて前記通信装置と通信し、複数の所定個数の通信フレームに渡る１の情報処理（端末参加処理）を行う情報処理手段５５６を備えている。

また、無線端末５は、アンテナ識別情報やアンテナ切換情報から同じアンテナの基本フレームが２個連続するか否か判断し、２個以上連続する期間で端末参加処理するため、前記無線手段選択手段５５３が選択した無線手段３５３を用いる通信フレームが少なくとも前記所定個数連続するか否かを判断する判断手段５５７を備え、前記情報処理手段５５６は、前記判断手段５５７が所定個数連続すると判断した場合に前記所定個数連続する通信フレームを用いて前記情報処理を行っている。

また、無線端末５は、端末参加要求することにより管理サーバ２に選択したアンテナの維持を要求するため、前記情報処理手段５５６が前記所定個数の通信フレームに渡る１の情報処理を行う場合に、前記通信装置に無線手段３５３の維持を要求する維持要求手段５５９を備えている。

無線端末５は、端末参加する際に同期信号を受信することにより中継機３を探索し、同期信号の探索に成功した場合、当該同期信号の基本フレームで使用されているアンテナを選択するため、前記無線手段選択手段５５３は、通信フレームに設定された同期信号を探索し、前記探索に成功した同期信号の通信フレームで使用されている無線手段３５３を選択している。

また、無線端末５は、同期信号に含まれているアンテナ識別情報を用いて通信する基本フレームを選択するため、前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段３５３を識別する識別情報であり、前記通信手段５５２は、前記識別情報を用いて前記通信する通信フレームを選択している。

また、無線端末５は、同期信号に含まれているアンテナ切換情報を用いて通信する基本フレームを選択し、アンテナ切換情報は、後に現在のアンテナと同じアンテナを使う基本フレームの送信タイミングを表す予告情報として機能しているため、前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段３５３を後の通信フレームで使用する予告情報であり、前記通信手段５５２は、前記予告情報を用いて前記通信する通信フレームを選択している。

また、無線端末５は、この他に表示データを用いて商品情報などを表示する表示手段５５１、上記各手段を制御する制御手段５５４などを備えている。

また、管理サーバ２は、所定個数の基本フレームごとにアンテナを切り換えるなど、所定のパターンに従って中継機３のアンテナを選択し、当該通信フレームを用いて無線端末５と通信するため、無線端末での電波の受信状態が異なる複数の無線手段３５３を用いて前記無線端末と通信フレームによる通信を行う通信装置として機能し、所定のパターンに従って前記通信フレームに対応して前記無線手段３５３を選択する無線手段選択手段２５４と、前記選択した無線手段３５３を用いて、当該無線手段３５３に対応する通信フレームによる通信を前記無線端末と行う通信手段２５７と、を備えている。

また、管理サーバ２は、アンテナＡの期間とアンテナＢの期間の比率が等しくなるようにアンテナを選択して切り換えるため、前記無線手段選択手段２５４は、全ての無線手段３５３の使用比率が等しくなるように前記無線手段３５３を選択している。

また、管理サーバ２は、アンテナ識別情報やアンテナ切換情報により使用しているアンテナを無線端末５に通知するため、前記選択した無線手段３５３を前記無線端末に通知する通知手段２５８を備えている。

また、管理サーバ２は、無線端末５から端末参加要求を受けるとアンテナの選択を維持し、端末参加応答の送信が完了すると、通常のアンテナの選択を再開するため、前記無線端末から、前記選択した無線手段の維持要求を受け付ける維持要求受付手段２５５と、前記受け付けた無線手段の維持要求を解除する解除手段２５６を備えている。

また、管理サーバ２は、アンテナ識別情報を用いて使用しているアンテナを無線端末５に知らせるため、前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段３５３を識別する識別情報である。

また、管理サーバ２は、アンテナ切換情報を用いて後の基本フレームで使用するアンテナを予告するため、前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段３５３を後の通信フレームで使用する予告情報である。

また、管理サーバ２は、この他に、基本フレームを構成する基本フレーム構成手段２５３、担当者などからの操作を受け付ける外部操作手段２５１、担当者などに表示を行う表示手段２５２、各手段を制御する制御手段２５９などを備えている。

また、中継機３は、無線手段３５３の他に、管理サーバ２と通信する通信手段３５１、これら各手段を制御する制御手段３５２などを備えている。

１ 無線通信システム
２ 管理サーバ
３ 中継機
５ 無線端末
６ 中継機グループ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＡＭ
２３ 記憶媒体
２４ クロック
２５ 表示部
２６ 操作部
２７ ＬＡＮ接続Ｉ／Ｆ
３１ ＣＰＵ
３２ ＲＡＭ
３３ 記憶媒体
３４ クロック
３５ ＬＡＮ接続Ｉ／Ｆ
３６ 近距離無線Ｉ／Ｆ
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ
５３ 記憶媒体
５４ ＲＯＭ
５５ 液晶パネル
５６ 近距離無線Ｉ／Ｆ
５７ バッテリ
５９ クロック

Claims (14)

1. 無線端末での電波の受信状態が異なる複数の無線手段を用いる通信装置と通信フレームによる通信を行う無線端末であって、
   受信可能な無線手段が複数ある場合に、当該無線手段の内の１の無線手段を選択する無線手段選択手段と、
   前記通信装置が前記選択した無線手段で通信する通信フレームを選択して前記通信装置と通信する通信手段と、
   を具備したことを特徴とする無線端末。
2. 前記通信手段は、前記通信装置から通信フレームで使用する無線手段の通知を受けることにより、前記通信フレームを選択することを特徴とする請求項１に記載の無線端末。
3. 前記通信手段を用いて前記通信装置と通信し、複数の所定個数の通信フレームに渡る１の情報処理を行う情報処理手段を具備したことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の無線端末。
4. 前記無線手段選択手段が選択した無線手段を用いる通信フレームが少なくとも前記所定個数連続するか否かを判断する判断手段を具備し、
   前記情報処理手段は、前記判断手段が所定個数連続すると判断した場合に前記所定個数連続する通信フレームを用いて前記情報処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の無線端末。
5. 前記情報処理手段が前記所定個数の通信フレームに渡る１の情報処理を行う場合に、前記通信装置に無線手段の維持を要求する維持要求手段を具備したことを特徴とする請求項３、又は請求項４に記載の無線端末。
6. 前記無線手段選択手段は、通信フレームに設定された同期信号を探索し、前記探索に成功した同期信号の通信フレームで使用されている無線手段を選択することを特徴とする請求項１から請求項５までの内の何れか１の請求項に記載の無線端末。
7. 前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段を識別する識別情報であり、前記通信手段は、前記識別情報を用いて前記通信する通信フレームを選択することを特徴とする請求項１から請求項６までの内の何れか１の請求項に記載の無線端末。
8. 前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段を後の通信フレームで使用する予告情報であり、前記通信手段は、前記予告情報を用いて前記通信する通信フレームを選択することを特徴とする請求項１から請求項６までの内の何れか１の請求項に記載の無線端末。
9. 無線端末での電波の受信状態が異なる複数の無線手段を用いて前記無線端末と通信フレームによる通信を行う通信装置であって、
   所定のパターンに従って前記通信フレームに対応して前記無線手段を選択する無線手段選択手段と、
   前記選択した無線手段を用いて、当該無線手段に対応する通信フレームによる通信を前記無線端末と行う通信手段と、
   を具備したことを特徴とする通信装置。
10. 前記無線手段選択手段は、全ての無線手段の使用比率が等しくなるように前記無線手段を選択することを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
11. 前記選択した無線手段を前記無線端末に通知する通知手段を具備したことを特徴とする請求項９、又は請求項１０に記載の通信装置。
12. 前記無線端末から、前記選択した無線手段の維持要求を受け付ける維持要求受付手段と、
    前記受け付けた無線手段の維持要求を解除する解除手段と、
    を具備し、
    前記無線手段選択手段は、前記維持要求を受け付けてから、前記解除するまで、前記無線手段の選択を維持することを特徴とする請求項９、請求項１０、又は請求項１１に記載の通信装置。
13. 前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段を識別する識別情報であることを特徴とする請求項９から請求項１２までの内の何れか１の請求項に記載の通信装置。
14. 前記通知は、現在の通信フレームで使用している無線手段を後の通信フレームで使用する予告情報であることを特徴とする請求項９から請求項１２までの内の何れか１の請求項に記載の通信装置。

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