JP2013110677A - 通信システムおよび通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通信装置は、送受信部と、通信処理部とを有する。送受信部は、複数の通信方式に準拠して構成されている。通信処理部は、複数の通信方式のうちの1つを装置内時刻に基づくタイムスロットごとに所定の選択規則に従って選択し、選択した通信方式によって送受信部を介して通信を行う。上記所定の選択規則は、各タイムスロットに割り当てる通信方式を複数の通信方式の中からランダムに選択する旨のランダム選択規則を含む。
【選択図】図11
Description
<通信システム1>
図1に、第1の実施形態に係る通信システム1の概略構成を例示する。図1の例では通信システム1は3つの通信装置10を含んでいる。但し、通信装置10の個数はこの例に限定されるものではない。なお、以下の説明では、3つの通信装置10を、通信装置11,12,13と称することにより、区別する場合もある。
図2に、通信装置10のブロック図を例示する。図2の例によれば、通信装置10は、送受信部30と、通信処理部50と、上位処理部70とを含んでいる。なお、図面および以下の説明では各種名称を略記する場合がある。
図3〜図5に、通信装置10による通信動作を例示する。なお、図3〜図5では、説明を簡単にするため、MAC処理手段53と選択手段54とをまとめて図示し、ベースバンド処理手段51,52と送受信回路31,32とをまとめて図示している。
通信装置10は、上記のように、タイムスロットSを利用した同期通信を行う。同期通信において、送信側と受信側でRFタイムスロットSの期間がずれていると、通信可能時間が短くなり、その結果、通信効率が低くなってしまう。このため、送信側と受信側でRFタイムスロットSの期間が一致している(換言すれば、同期している)ことが好ましい。PLCタイムスロットSについても同様である。
図6に示すように、装置内時刻Tdevの同期要求が生成されることによって、通信処理部50は時刻同期マスタ処理101を開始する。ここでは、当該時刻同期要求が選択手段54によって生成される場合を例示する。但し、例えば、MAC処理手段53または上位処理部70が時刻同期要求を生成してもよい。すなわち、通信処理部50は、内部生成または外部入力によって、時刻同期要求を取得する。なお、時刻同期要求は周期的に生成されてもよいし、ランダムな時間間隔で生成されてもよい。
時刻同期スレーブ装置12,13は、時刻同期要求信号120を受信すると、時刻同期スレーブ処理102を行う。なお、時刻同期要求信号120は、時刻同期マスタ装置11から直接受信してもよいし、他の時刻同期スレーブ装置による中継を経て受信してもよい。
時刻同期処理100によれば、各通信装置10におけるタイムスロットSの切り替えを、複数の通信装置10間で同期させることが可能である。このため、複数の通信装置10間でタイムスロットSがずれることによって生じる通信効率の低下を改善できる。
図7に、各タイムスロットSに割り当てる通信方式を選択するための選択規則140を例示する。かかる選択規則140は、RF方式とPLC方式を予め設定された順序で各タイムスロットSに割り当てる所定順選択規則である。図7の例は所定順選択規則の中でも特に、図3〜図5に例示した、RF方式とPLC方式とを交互に割り当てる交互選択規則である。
上記では、装置内時刻同期処理100が、1つの時刻同期マスタ装置11と2つの時刻同期スレーブ装置12,13で行われる場合を例示した。しかし、時刻同期マスタ装置と時刻同期スレーブ装置の個数はこれに限定されるものではない。
上記ではRF方式とPLC方式という2種類の通信方式を例示した。これに対し、3種類以上の通信方式を採用することも可能である。例えば、PLC以外の有線通信方式をさらに採用してもよい。また、光通信も利用可能である。また、通信媒体が同じであっても、規格ごとに別々の通信方式として利用可能である。例えば、IEEE802.11の規格に基づく無線通信(2.4GHzを中心周波数とする周波数帯域が利用される)と、IEEE802.15.4gの規格に基づく無線通信(920MHzを中心周波数とする周波数帯域が利用される)とは、別々の通信方式として利用可能である。
図11に、各タイムスロットSに割り当てる通信方式の選択に関し、第2の実施形態に係るランダム選択規則150を例示する。かかる選択規則150は、上記の所定順選択規則140(図7参照)に代えてまたは加えて、第1の実施形態で例示した通信装置10に適用される。なお、複数の選択規則140,150が付与されている場合、例えば、初期設定、所定条件、他の通信装置10からの指示、等に基づいて、使用する選択規則が決定される。
図15に、各タイムスロットSに割り当てる通信方式の選択に関し、第3の実施形態に係る適応型選択規則160を例示する。かかる選択規則160は、上記の選択規則140,150(図7および図11参照)に代えて、または、上記の選択規則140,150の少なくとも一方に加えて、第1の実施形態で例示した通信装置10に適用される。なお、選択規則140,150,160のうちの2つまたは3つが付与されている場合、例えば、初期設定、所定条件、他の通信装置10からの指示、等に基づいて、使用する選択規則が決定される。
第1ないし第3の実施形態では、いわゆる連続駆動方式(連続動作方式、等とも称される)による同期通信を説明した。第4の実施形態では、いわゆる間欠駆動方式(間欠動作方式、等とも称される)による非同期通信を説明する。
第4の実施形態に係る具体例を説明する前に、比較例としての一般的な間欠駆動通信(間欠通信とも称される)を、図19を参照して説明する。特に図19はRF方式のみに準拠した通信装置に関する。
図20に、第4の実施形態に係る通信システム1Dの概略構成を例示する。図20の例では通信システム1Dは3つの通信装置10Dを含んでいる。但し、通信装置10Dの個数はこの例に限定されるものではない。
ビーコン送信処理201は、上記の受信側ビーコンRN0を間欠的に送信する処理である。特に、ビーコン送信処理201では、RF方式とPLC方式のいずれか一方が所定の選択規則に従って選択され、選択された通信方式によって受信側ビーコンRN0が送信される。ここでは、受信側ビーコンRN0はブロードキャストされるものとする。
ビーコン応答処理202は、受信側ビーコンRN0の受信を試み、当該ビーコンRN0に応答する処理である。特に、ビーコン応答処理202では、RF方式とPLC方式とを切り替えることによってビーコンRN0の受信を試み、ビーコンRN0を受信できた通信方式によってそのビーコンRN0に対して応答する(ここでは送信要求SREQを送信する)。なお、ビーコン応答処理202は、例えば上位処理層70からの送信要求に応じて、開始される。
間欠通信では、データ送信側はビーコンRN0を受信するまでの間、換言すれば通信リンクが確立するまでの間、データ送信を待たなければならない。かかる待ち状態は通信遅延を生むことになる。ビーコンRN0が送信された直後にビーコン受信待ち状態になる場合を考慮すると、その遅延時間は最大、RF方式の間欠周期Titmrfと同じ長さになりうる。
上記の例では、ビーコンRN0が、RF方式およびPLC方式によって、時間的に等間隔で送信される。これに対し、ビーコンRN0を不等間隔で送信することも可能である。また、上記の例とは違えて、RF方式によるビーコンRN0を不等間隔で送信することも可能である。
図24に、第5の実施形態に係る通信システム1Eの概略構成を例示する。図24の例では通信システム1Eは、第1ないし第3の実施形態のいずれかに係る通信装置10と、第4の実施形態に係る通信装置10Dとを含むとともに、第5の実施形態に係る通信装置10Eを含んでいる。すなわち、通信システム1Eでは同期通信を行う通信装置10と非同期通信を行う通信装置10Dとが混在しており、これに鑑み通信装置10Eは同期通信と非同期通信の両方に対応可能に構成されている。但し、通信装置10,10D,10Eの個数は図24の例に限定されるものではない。
上記ではRF方式とPLC方式という2種類の通信方式を例示した。これに対し、第1ないし第4の実施形態でも言及したように、3種類以上の通信方式を採用することも可能である。
上記で例示した各種の通信システムおよび通信装置は、通話やデータ通信等の基本的な用途だけでなく、その他の用途にも応用可能である。
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
5 電力線
10,11〜13,10D,10E 通信装置
30 送受信部
31 RF送受信回路
32 PLC送受信回路
50,50D,50E 通信処理部
51 RFベースバンド処理手段
52 PLCベースバンド処理手段
53,53D,53E MAC処理手段
54,54D,54E 選択手段
55 クロック
70 上位処理部
100 装置内時刻同期処理
101 時刻同期マスタ処理
102 時刻同期スレーブ処理
103 権限レベル判定処理
120 時刻同期要求信号
121 同期制御部分
122 信号本体部分
128 タイムスタンプ
140 所定順選択規則
150 ランダム選択規則
160 適応型選択規則
201 ビーコン送信処理
202 ビーコン応答処理
300 同期/非同期並行処理
301 同期通信処理
302 非同期通信処理
RN0 ビーコン
S タイムスロット
Tdev 装置内時刻
Titm ビーコン送信周期
Tnslrf RF方式の非選択期間(非選択時間)
Claims (3)
- 複数の通信方式に準拠して構成された送受信部と、
前記複数の通信方式のうちの1つを装置内時刻に基づくタイムスロットごとに所定の選択規則に従って選択し、選択した通信方式によって前記送受信部を介して通信を行う、通信処理部と
を備え、
前記所定の選択規則は、各タイムスロットに割り当てる通信方式を前記複数の通信方式の中からランダムに選択する旨のランダム選択規則を含む、通信装置。 - 請求項1に記載の通信装置であって、
前記ランダム選択規則は、前記装置内時刻に基づいて擬似乱数値を発生させ前記擬似乱数値に対応付けられた通信方式を選択する旨の規則である、通信装置。 - 複数の通信装置を備えた通信システムであって、
前記複数の通信装置は、請求項1または請求項2に記載の通信装置を少なくとも1つ含む、通信システム。
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