JP2013250731A - Automatic meter-reading system, portable terminal and radio communication method for portable terminal - Google Patents

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祐治 一ノ瀬
Shinji Murata
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic meter-reading system for simplifying a communication procedure between a portable terminal and a radio terminal.SOLUTION: The automatic meter-reading system includes: a plurality of radio terminals; an automatic meter-reading server for transmitting a radio signal to the plurality of radio terminals, and for receiving and collecting the measurement data of a plurality of measurement units from the plurality of radio terminals; and a portable terminal capable of performing radio communication with the radio terminal. Between the automatic meter-reading server and the plurality of radio terminals and between the plurality of radio terminals and the portable terminal, radio communication is performed by applying time-division multiplex to downlink and uplink in a modulation system of performing spectral diffusion by diffusion code system. The radio terminal determines a radio power to be transmitted in the uplink on the basis of the radio power of the radio signal received in the downlink. The portable terminal detects the period of the downlink, and transmits the radio signal which has been subjected to the spectral diffusion by the same diffusion code system as that of the automatic meter-reading server to the radio terminal in the period of the downlink, and receives the radio signal from the radio terminal in the uplink.

Description

本発明は、自動検針システム、携帯端末および携帯端末の無線通信方法に関する。   The present invention relates to an automatic meter reading system, a portable terminal, and a wireless communication method for the portable terminal.

従来、電力量計やガスメータ・水道メータ等の計量値を無線通信により収集して検針を行う無線検針システムが知られている。例えば特許文献1には、ハンディターミナル(携帯端末)および無線検針装置からなり、無線検針装置において複数のメータの検針データを収集するシステムが記載されている。無線検針装置は無線親機(無線基地局)と複数の無線子機(無線端末)とを備え、メータの検針を行う運用時において、無線親機は、複数の無線子機との各々との間で無線通信を行う。複数の無線子機の各々は、複数のメータの各々に対応して一対一で接続されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a wireless meter reading system that performs meter reading by collecting measured values of an electric energy meter, a gas meter, a water meter, and the like by wireless communication is known. For example, Patent Document 1 describes a system that includes a handy terminal (portable terminal) and a wireless meter reading device, and collects meter reading data of a plurality of meters in the wireless meter reading device. The wireless meter reading device includes a wireless master device (wireless base station) and a plurality of wireless slave devices (wireless terminals). During operation of meter reading, the wireless master device communicates with each of the plurality of wireless slave devices. Wireless communication between them. Each of the plurality of wireless slave units is connected on a one-to-one basis corresponding to each of the plurality of meters.

特開2010−271897号公報JP 2010-271897 A

従来技術には、携帯端末が無線基地局との通信手続を介して複数の無線端末と通信を行うため、通信手順が複雑になるという問題があった。   The prior art has a problem that the communication procedure is complicated because the mobile terminal communicates with a plurality of wireless terminals through a communication procedure with the wireless base station.

請求項1に記載の自動検針システムは、複数の需要家の各々に設置された計量器の各々に接続され、当該計量器の計量データをそれぞれ取得する複数の無線端末と、所定の無線電力の無線信号を前記複数の無線端末に送信することにより、前記複数の無線端末から前記複数の計量器の計量データを受信し収集する自動検針サーバと、前記無線端末と無線通信が可能な携帯端末とを備え、前記自動検針サーバと前記複数の無線端末との間、および、前記複数の無線端末と前記携帯端末との間の無線通信は、所定の拡散符号系列によりスペクトル拡散する変調方式による、前記自動検針サーバから前記複数の無線端末への下り回線および前記複数の無線端末から前記自動検針サーバへの上り回線を時分割多重する無線通信であり、前記複数の無線端末は、前記下り回線において受信した無線信号の無線電力に基づいて、前記上り回線で送信する無線電力を決定し、前記携帯端末は、前記時分割多重における前記下り回線の期間を検出し、前記自動検針サーバと同一の前記拡散符号系列によりスペクトル拡散した無線信号を前記下り回線の期間に前記無線端末へ送信し、前記上り回線で当該無線端末からの無線信号を受信することを特徴とする。
請求項8に記載の携帯端末は、複数の需要家の各々に設置された計量器の各々に接続され、当該計量器の計量データをそれぞれ取得する複数の無線端末と、所定の無線電力の無線信号を前記複数の無線端末に送信することにより、前記複数の無線端末から前記複数の計量器の計量データを受信し収集する自動検針サーバとを備え、前記自動検針サーバと前記複数の無線端末との間で、前記自動検針サーバから前記複数の無線端末への下り回線および前記複数の無線端末から前記自動検針サーバへの上り回線を時分割多重する無線通信が行われる自動検針システムで用いられる携帯端末において、前記時分割多重における前記下り回線の期間を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記下り回線の期間に前記無線端末へ無線信号を送信し、前記上り回線で当該無線端末からの無線信号を受信する通信部と、を備えることを特徴とする。
請求項10に記載の携帯端末の無線通信方法は、複数の需要家の各々に設置された計量器の各々に接続され、当該計量器の計量データをそれぞれ取得する複数の無線端末と、所定の無線電力の無線信号を前記複数の無線端末に送信することにより、前記複数の無線端末から前記複数の計量器の計量データを受信し収集する自動検針サーバとを備え、前記自動検針サーバと前記複数の無線端末との間で、前記自動検針サーバから前記複数の無線端末への下り回線および前記複数の無線端末から前記自動検針サーバへの上り回線を時分割多重する無線通信が行われる自動検針システムにおける携帯端末の無線通信方法において、前記時分割多重における前記下り回線の期間を検出する検出工程と、前記検出工程において検出された前記下り回線の期間に前記無線端末へ無線信号を送信し、前記上り回線で当該無線端末からの無線信号を受信する通信工程と、を備えることを特徴とする。
The automatic meter-reading system according to claim 1 is connected to each of the measuring devices installed in each of the plurality of consumers, and a plurality of wireless terminals that respectively acquire measurement data of the measuring devices, and a predetermined wireless power An automatic meter-reading server that receives and collects weighing data of the plurality of measuring instruments from the plurality of wireless terminals by transmitting wireless signals to the plurality of wireless terminals; and a portable terminal capable of wireless communication with the wireless terminal; The wireless communication between the automatic meter-reading server and the plurality of wireless terminals, and between the plurality of wireless terminals and the mobile terminal is based on a modulation scheme in which spectrum is spread by a predetermined spreading code sequence, Wireless communication that time-division-multiplexes downlinks from the automatic meter-reading server to the plurality of wireless terminals and uplinks from the plurality of wireless terminals to the automatic meter-reading server. The end determines the radio power to be transmitted on the uplink based on the radio power of the radio signal received on the downlink, the mobile terminal detects the downlink period in the time division multiplexing, A radio signal spectrum-spread by the same spreading code sequence as that of the automatic meter-reading server is transmitted to the radio terminal during the downlink period, and a radio signal from the radio terminal is received via the uplink line.
The portable terminal according to claim 8 is connected to each of the measuring devices installed in each of the plurality of consumers, and a plurality of wireless terminals that respectively acquire measurement data of the measuring devices, and wireless with a predetermined wireless power An automatic meter reading server that receives and collects the weighing data of the plurality of measuring instruments from the plurality of wireless terminals by transmitting a signal to the plurality of wireless terminals, the automatic meter reading server and the plurality of wireless terminals; Between the automatic meter-reading server and the plurality of wireless terminals, and the mobile phone used in an automatic meter-reading system in which wireless communication is performed in a time-division multiplexed manner from the plurality of wireless terminals to the automatic meter-reading server. The terminal detects a downlink period in the time division multiplexing, and transmits a radio signal to the wireless terminal in the downlink period detected by the detection unit. And, characterized in that it comprises a communication unit that receives a radio signal from the radio terminal in the uplink.
A wireless communication method for a portable terminal according to claim 10 is connected to each of measuring instruments installed in each of a plurality of consumers, and a plurality of wireless terminals that respectively acquire measurement data of the measuring instrument, An automatic meter reading server that receives and collects weighing data of the plurality of measuring devices from the plurality of wireless terminals by transmitting wireless signals of wireless power to the plurality of wireless terminals; An automatic meter-reading system that performs time-division multiplexing of downlinks from the automatic meter-reading server to the plurality of wireless terminals and uplinks from the plurality of wireless terminals to the automatic meter-reading server In the wireless communication method of the portable terminal in, a detection step of detecting the downlink period in the time division multiplexing, and the downlink of the downlink detected in the detection step Sends said radio signal to the wireless terminal during, characterized in that it comprises a communication step of receiving a radio signal from the radio terminal in the uplink.

本発明によれば、携帯端末と無線端末との間の通信手順を簡素化することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the communication procedure between a portable terminal and a radio | wireless terminal can be simplified.

第1の実施の形態に係る自動検針システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the automatic meter-reading system which concerns on 1st Embodiment. 無線基地局3とスマートメータ4との無線通信のシーケンスを模式的に示す図である。4 is a diagram schematically showing a sequence of wireless communication between a wireless base station 3 and a smart meter 4. FIG. 無線基地局3の全体のうち、無線通信に関係する部分の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a part related to wireless communication in the entire wireless base station 3. スマートメータ4が有する無線端末6の全体のうち、無線通信に関係する部分の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the part relevant to radio | wireless communication among the whole radio | wireless terminals 6 which the smart meter 4 has. HT7の全体のうち、無線通信に関係する部分の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the part relevant to radio | wireless communication among the whole HT7. 無線基地局3とスマートメータ4との無線通信およびスマートメータ4とHT7との無線通信のシーケンスを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the sequence of the radio | wireless communication with the wireless base station 3 and the smart meter 4, and the wireless communication with the smart meter 4 and HT7. 無線基地局3とスマートメータ4との無線通信およびスマートメータ4とHT7との無線通信のシーケンスを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the sequence of the radio | wireless communication with the wireless base station 3 and the smart meter 4, and the wireless communication with the smart meter 4 and HT7. 第3の実施の形態に係る無線基地局3の基地局無線通信部28の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the base station radio | wireless communication part 28 of the radio base station 3 which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施の形態に係るHT7のHT無線通信部45の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the HT radio | wireless communication part 45 of HT7 which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施の形態に係るHT7のHT無線通信部45の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the HT radio | wireless communication part 45 of HT7 which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施の形態に係るHT7のHT無線通信部45の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the HT radio | wireless communication part 45 of HT7 which concerns on 5th Embodiment.

(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係る自動検針システムの構成を示すブロック図である。自動検針システム100は、特定の電力会社によって利用される電力量の自動検針システムであり、当該電力会社と契約している全ての家庭の電力量を自動検針する。自動検針システム100は、電気通信回線2を介して接続された自動検針サーバ1および無線基地局3と、各家庭に設置されたスマートメータ4と、検針員や保守員等によって利用されるハンディターミナル7と、により構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic meter reading system according to the first embodiment. The automatic meter reading system 100 is an automatic meter reading system for the amount of electric power used by a specific electric power company, and automatically reads the electric energy of all households contracted with the electric power company. The automatic meter reading system 100 includes an automatic meter reading server 1 and a wireless base station 3 connected via an electric communication line 2, a smart meter 4 installed in each home, and a handy terminal used by a meter reader, maintenance staff, etc. 7.

自動検針サーバ1は、IPネットワークや公衆回線である電気通信回線2を介して、電柱等に設置される無線基地局3に接続されている。無線基地局3は、複数の家庭にそれぞれ設置されている複数のスマートメータ4と無線通信を行うことができる。自動検針サーバ1は、電気通信回線2および無線基地局3を介して、スマートメータ4から各家庭の電力量を収集する。なお、図1では無線基地局3を1つだけ図示しているが、実際には1つの自動検針サーバ1に対し複数の無線基地局3が存在する。また、本実施形態では自動検針サーバ1と複数の無線基地局3とを別個の装置として図示しているが、それらの装置が全体として自動検針サーバを構成すると考えてもよい。例えば、自動検針サーバ1が複数の無線基地局3を内蔵する構成としてもよい。   The automatic meter reading server 1 is connected to a radio base station 3 installed on a utility pole or the like via an IP network or a telecommunication line 2 which is a public line. The wireless base station 3 can perform wireless communication with a plurality of smart meters 4 installed in a plurality of homes. The automatic meter-reading server 1 collects the electric energy of each household from the smart meter 4 via the telecommunication line 2 and the wireless base station 3. Although only one radio base station 3 is illustrated in FIG. 1, there are actually a plurality of radio base stations 3 for one automatic meter reading server 1. In the present embodiment, the automatic meter-reading server 1 and the plurality of wireless base stations 3 are illustrated as separate devices, but it may be considered that these devices constitute an automatic meter-reading server as a whole. For example, the automatic meter reading server 1 may be configured to incorporate a plurality of wireless base stations 3.

スマートメータ4は、電力計5と無線端末6から構成される。1台の無線基地局3は、例えば数百台以上のスマートメータ4との間で無線通信を行えるように構成されるが、図1では3つのスマートメータ4a、4b、4cのみを図示している。ハンディターミナル(HT)7は、検針員や保守員によって利用される可搬性の無線通信機器(携帯端末)である。検針員や保守員は、HT7にスマートメータ4との無線通信を行わせることにより、特定のスマートメータ4の検針や保守等を行う。なお、図1では1台のHT7のみを図示しているが、実際にはより多数のHT7が自動検針システム100に含まれていてよい。   The smart meter 4 includes a wattmeter 5 and a wireless terminal 6. One wireless base station 3 is configured to perform wireless communication with, for example, several hundred or more smart meters 4, but FIG. 1 shows only three smart meters 4a, 4b, and 4c. Yes. The handy terminal (HT) 7 is a portable wireless communication device (portable terminal) used by a meter reader or maintenance personnel. The meter reader or maintenance staff performs meter reading or maintenance of a specific smart meter 4 by causing the HT 7 to perform wireless communication with the smart meter 4. Although only one HT 7 is illustrated in FIG. 1, a larger number of HT 7 may actually be included in the automatic meter reading system 100.

図2は、無線基地局3とスマートメータ4との無線通信のシーケンスを模式的に示す図である。なお、本発明では、無線基地局3からスマートメータ4にデータを送信する通信路を下り回線、スマートメータ4から無線基地局3にデータを送信する通信路を上り回線と称する。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a wireless communication sequence between the wireless base station 3 and the smart meter 4. In the present invention, a communication path for transmitting data from the wireless base station 3 to the smart meter 4 is referred to as a downlink, and a communication path for transmitting data from the smart meter 4 to the wireless base station 3 is referred to as an uplink.

本実施形態の無線基地局3およびスマートメータ4は、下り回線と上り回線とを一定時間毎に分割する時分割多重方式の無線通信を行う。すなわち、図2に示すように、下り回線の通信が行われる下り期間T2と、上り回線の通信が行われる上り期間T3と、から成るフレーム周期T1を繰り返すことにより、双方向の通信を実現する。無線基地局3は下り期間T2において各スマートメータ4a、4b、4cに下り信号50を送信し、上り期間T3において各スマートメータ4a、4b、4cから上り信号51a、51b、51cを受信する。また、各スマートメータ4a、4b、4cは下り期間T2において無線基地局3から下り信号50を受信し、上り期間T3において無線基地局3にそれぞれ上り信号51a、51b、51cを送信する。本実施形態では、フレーム周期T1、下り期間T2、および上り期間T3のそれぞれの長さは予め決められており、無線基地局3、スマートメータ4、およびHT7は予めそれらの長さに基づいて動作するものとしている。なお、図2に示すように、下り期間T2の長さと上り期間T3の長さは異なっていてよい。本実施形態では、上り期間T3を下り期間T2よりも長い期間としている。   The wireless base station 3 and the smart meter 4 according to the present embodiment perform time-division multiplexing wireless communication in which a downlink and an uplink are divided at regular intervals. That is, as shown in FIG. 2, bidirectional communication is realized by repeating a frame period T1 including a downlink period T2 in which downlink communication is performed and an uplink period T3 in which uplink communication is performed. . The radio base station 3 transmits the downlink signal 50 to each smart meter 4a, 4b, 4c in the downlink period T2, and receives the uplink signal 51a, 51b, 51c from each smart meter 4a, 4b, 4c in the uplink period T3. Each smart meter 4a, 4b, 4c receives the downlink signal 50 from the radio base station 3 in the downlink period T2, and transmits the uplink signals 51a, 51b, 51c to the radio base station 3 in the uplink period T3. In the present embodiment, the lengths of the frame period T1, the downlink period T2, and the uplink period T3 are determined in advance, and the radio base station 3, the smart meter 4, and the HT 7 operate based on those lengths in advance. I am going to do it. In addition, as shown in FIG. 2, the length of the down period T2 and the length of the up period T3 may differ. In the present embodiment, the upstream period T3 is longer than the downstream period T2.

図3は、無線基地局3の全体のうち、無線通信に関係する部分の構成を示すブロック図である。無線基地局3は、CPUやその周辺回路から構成される基地局通信処理部29と、基地局通信処理部29に接続された基地局無線通信部28とを備える。基地局通信処理部29は、電気通信回線2を介して自動検針サーバ1と接続されており、自動検針サーバ1とスマートメータ4との間の通信を、例えばインターネットプロトコルや無線プロトコル等のプロトコル変換を行うことにより仲介する。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a part related to wireless communication in the entire wireless base station 3. The radio base station 3 includes a base station communication processing unit 29 including a CPU and its peripheral circuits, and a base station radio communication unit 28 connected to the base station communication processing unit 29. The base station communication processing unit 29 is connected to the automatic meter-reading server 1 via the telecommunication line 2, and communication between the automatic meter-reading server 1 and the smart meter 4 is converted to a protocol such as an Internet protocol or a wireless protocol. Mediate by doing

以下、図2および図3を用いて、無線基地局3による下り信号50の送信動作を説明する。基地局通信処理部29は、下り回線で送信する必要がある送信データを基地局無線通信部28の送信バッファ21に格納する。基地局無線通信部28の下り回線送信時刻制御部27は、TDMAタイマ19の時刻を読み出し、フレーム周期T1の下り期間T2の開始時刻に合わせて、送信開始信号Cを送信バッファ21に出力する。TDMAタイマ19は上り回線の時間幅(上り期間T3)と下り回線の時間幅(下り期間T2)とを計測するタイマであり、無線信号の送信タイミングを決定するために利用される。送信バッファ21は、送信開始信号Cの入力に応じて、自身に格納されている送信データを符号拡散器22に出力する。符号拡散器22は、入力された送信データを所定の拡散符号系列によりスペクトル拡散し、変調器23に出力する。符号拡散器22は、自己相関性の高いM系列等を拡散符号系列として用いる。なお、符号拡散器22が用いる拡散符号系列は、スマートメータ4およびHT7に既知であるものとする。拡散符号系列の長さが例えば128であれば、送信データの1ビットが128ビットの長さに拡散されることになる。   Hereinafter, the transmission operation of the downlink signal 50 by the radio base station 3 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The base station communication processing unit 29 stores transmission data that needs to be transmitted on the downlink in the transmission buffer 21 of the base station wireless communication unit 28. The downlink transmission time control unit 27 of the base station radio communication unit 28 reads the time of the TDMA timer 19 and outputs a transmission start signal C to the transmission buffer 21 in accordance with the start time of the downlink period T2 of the frame period T1. The TDMA timer 19 is a timer that measures the uplink time width (uplink period T3) and the downlink time width (downlink period T2), and is used to determine the transmission timing of the radio signal. The transmission buffer 21 outputs transmission data stored therein to the code spreader 22 in response to the input of the transmission start signal C. The code spreader 22 spreads the input transmission data with a predetermined spreading code sequence and outputs the spread data to the modulator 23. The code spreader 22 uses an M sequence having high autocorrelation as a spreading code sequence. It is assumed that the spread code sequence used by the code spreader 22 is already known to the smart meter 4 and the HT 7. If the length of the spread code sequence is 128, for example, 1 bit of transmission data is spread to a length of 128 bits.

変調器23は、符号拡散器22から出力されたデジタルデータ(拡散された送信データ)をBPSK(Binary Phase Shift Keying)によりアナログ信号に変調し、図示しないミキサ等により所定の周波数帯域(例えば2.4GHzや920MHzなど)の高周波信号に変調して送信アンプ24に出力する。送信アンプ24は、スイッチ14を介して、入力されたアナログ信号をアンテナ13から所定の無線電力で送信する。   The modulator 23 modulates digital data (spread transmission data) output from the code spreader 22 into an analog signal by BPSK (Binary Phase Shift Keying), and a predetermined frequency band (for example, 2.. 4 GHz, 920 MHz, etc.) and output to the transmission amplifier 24. The transmission amplifier 24 transmits the input analog signal from the antenna 13 with predetermined wireless power via the switch 14.

以上のように、送信データを拡散符号系列によって直接拡散する変調方式は、直接スペクトル拡散方式(DSSS)と呼ばれる。上述した例のように、拡散符号系列の長さが128であれば、拡散しない場合に比べて通信速度が128分の1に低下することになるが、受信側の感度は128倍に高くなり、通信距離を長くすることができる。   As described above, a modulation scheme that directly spreads transmission data using a spreading code sequence is called a direct spread spectrum scheme (DSSS). As in the example described above, if the length of the spread code sequence is 128, the communication speed will be reduced to 1/128 compared to the case where the spread code sequence is not spread, but the sensitivity on the receiving side will be 128 times higher. The communication distance can be increased.

無線基地局3のアンテナ13から送信される無線信号(下り信号50)は、図2の下り期間T2に示すように、スマートメータ4に送信したいデータそのものであるパケット31と、パケット31の前に付加された同期データ30とを変調した一連の信号である。同期データ30は、スマートメータ4およびHT7に既知のデータであり、下り信号50を認識するために用いられる。基地局無線通信部28の下り回線送信時刻制御部27は、下り信号50が下り期間T2の間に送信されるよう、TDMAタイマ19から読み出した時刻に基づいて送信タイミングを制御する。   A radio signal (downlink signal 50) transmitted from the antenna 13 of the radio base station 3 includes a packet 31 that is data itself to be transmitted to the smart meter 4 and a packet 31 before the packet 31, as shown in a downlink period T2 in FIG. It is a series of signals obtained by modulating the added synchronization data 30. The synchronization data 30 is data known to the smart meter 4 and the HT 7 and is used for recognizing the downstream signal 50. The downlink transmission time control unit 27 of the base station radio communication unit 28 controls the transmission timing based on the time read from the TDMA timer 19 so that the downlink signal 50 is transmitted during the downlink period T2.

図4は、スマートメータ4が有する無線端末6の全体のうち、無線通信に関係する部分の構成を示すブロック図である。無線端末6は、CPUやその周辺回路から構成される端末通信処理部44と、端末通信処理部44に接続された端末無線通信部43とを備える。端末通信処理部44は、端末無線通信部43により受信されたデータの解釈を行い、必要に応じて電力計5から電力量を読み出したり、読み出した電力量のデータを端末無線通信部43に送信させたりする。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a portion related to wireless communication in the entire wireless terminal 6 included in the smart meter 4. The wireless terminal 6 includes a terminal communication processing unit 44 including a CPU and its peripheral circuits, and a terminal wireless communication unit 43 connected to the terminal communication processing unit 44. The terminal communication processing unit 44 interprets the data received by the terminal wireless communication unit 43, reads the power amount from the wattmeter 5 as necessary, and transmits the read power amount data to the terminal wireless communication unit 43. I will let you.

以下、図2および図4を用いて、無線端末6による下り信号50の受信動作を説明する。下り期間T2において、無線端末6の復調器15は、無線端末6に設けられたアンテナ13およびスイッチ14を介して無線基地局3から送信された下り信号50を受信する。復調器15は受信した下り信号50をデジタルデータ(拡散された送信データ)に復調し、逆拡散器17および拡散符号同期器16に出力する。   Hereinafter, the reception operation of the downlink signal 50 by the wireless terminal 6 will be described with reference to FIGS. 2 and 4. In the downlink period T2, the demodulator 15 of the wireless terminal 6 receives the downlink signal 50 transmitted from the wireless base station 3 via the antenna 13 and the switch 14 provided in the wireless terminal 6. The demodulator 15 demodulates the received downlink signal 50 into digital data (spread transmission data), and outputs it to the despreader 17 and the spread code synchronizer 16.

無線基地局3から送信された下り信号50の拡散符号系列(基地局無線通信部28の符号拡散器22が用いた拡散符号系列)は各々の無線端末6において既知ではあるが、下り信号50の到来時刻は不明である。そこで拡散符号同期器16は、復調器15の出力データと、上記の拡散符号系列との相関値を計算することにより、下り信号50が到来したことを検知する。具体的には、相関値が所定のしきい値を越えた時点で、下り信号50に含まれる同期データ30を捕捉する。スペクトル拡散後の信号が、例えば128kHz間隔で変化する信号であるとすれば、拡散符号同期器16は約7.8マイクロ秒(128000分の1秒)ごとに相関値を計算し、下り信号50の開始時刻を決定する。   The spreading code sequence of the downlink signal 50 transmitted from the radio base station 3 (spread code sequence used by the code spreader 22 of the base station radio communication unit 28) is known in each radio terminal 6, but the downlink signal 50 The arrival time is unknown. Therefore, the spread code synchronizer 16 detects the arrival of the downlink signal 50 by calculating the correlation value between the output data of the demodulator 15 and the above spread code sequence. Specifically, when the correlation value exceeds a predetermined threshold value, the synchronization data 30 included in the downstream signal 50 is captured. If the signal after spread spectrum is, for example, a signal that changes at 128 kHz intervals, the spread code synchronizer 16 calculates a correlation value about every 7.8 microseconds (1/128000 seconds), and the downstream signal 50 Determine the start time.

逆拡散器17は、復調器15から出力されるデジタルデータを、拡散符号同期器16により決定された周期で逆拡散処理する。例えば拡散符号系列の長さが128であり、スペクトル拡散後の信号が128kHz間隔で変化する信号であるとすれば、逆拡散器17からの出力信号は1kHz間隔で変化する信号となる。この逆拡散処理により、受信感度を拡散符号系列の長さに応じた倍率だけ高くすることができる。   The despreader 17 despreads the digital data output from the demodulator 15 at a cycle determined by the spread code synchronizer 16. For example, if the length of the spread code sequence is 128 and the signal after spread spectrum is a signal that changes at 128 kHz intervals, the output signal from the despreader 17 becomes a signal that changes at 1 kHz intervals. By this despreading process, the reception sensitivity can be increased by a factor corresponding to the length of the spread code sequence.

パケット同期器18は、逆拡散器17が1kHz間隔で出力するデータ列と、既知である同期データ30とを比較する。これら2つのデータが一致すれば、下り信号50が到来したということである。パケット同期器18は2つのデータの一致により下り信号50の到来時刻を検出して、同期データ30に引き続くパケット31を端末通信処理部44に出力すると共に、端末無線通信部43のTDMAタイマ19を下り信号50の到来時刻に基づいて補正する。   The packet synchronizer 18 compares the data string output by the despreader 17 at 1 kHz intervals with the known synchronization data 30. If these two data match, it means that the downstream signal 50 has arrived. The packet synchronizer 18 detects the arrival time of the downlink signal 50 based on the coincidence of the two data, outputs the packet 31 following the synchronization data 30 to the terminal communication processing unit 44, and sets the TDMA timer 19 of the terminal radio communication unit 43. Correction is performed based on the arrival time of the downstream signal 50.

なお、無線端末6による上り信号51a、51b、51cの送信動作は、無線信号の出力を下り期間T2ではなく上り期間T3に行うことを除いて、無線基地局3によるものと同様である。すなわち、端末通信処理部44が送信データを端末無線通信部43の送信バッファ21に格納する。端末無線通信部43の上り回線送信時刻制御部20は、TDMAタイマ19の時刻を読み出し、フレーム周期T1の上り期間T3の開始時刻に合わせて、送信開始信号Cを送信バッファ21に出力する。送信バッファ21は、送信開始信号Cの入力に応じて送信データを符号拡散器22に出力する。その後、符号拡散器22、変調器23、送信アンプ24、スイッチ14を経由して、アンテナ13からこの送信データに基づく無線信号(上り信号51a、51b、51c)が送信される。上り信号51a、51b、51cは、図2の上り期間T3に示すように、それぞれ無線基地局3に送信したいデータそのものであるパケット35a、35b、35cと、それらの前に付加された同期データ34a、34b、34cとを変調した一連の信号である。   The transmission operation of the uplink signals 51a, 51b, 51c by the radio terminal 6 is the same as that by the radio base station 3 except that the output of the radio signal is performed in the uplink period T3 instead of the downlink period T2. That is, the terminal communication processing unit 44 stores the transmission data in the transmission buffer 21 of the terminal wireless communication unit 43. The uplink transmission time control unit 20 of the terminal radio communication unit 43 reads the time of the TDMA timer 19 and outputs a transmission start signal C to the transmission buffer 21 in accordance with the start time of the uplink period T3 of the frame period T1. The transmission buffer 21 outputs transmission data to the code spreader 22 in response to the input of the transmission start signal C. Thereafter, radio signals (upstream signals 51a, 51b, 51c) based on the transmission data are transmitted from the antenna 13 via the code spreader 22, the modulator 23, the transmission amplifier 24, and the switch 14. Upstream signals 51a, 51b, and 51c are packets 35a, 35b, and 35c that are data themselves that are desired to be transmitted to the radio base station 3, respectively, and synchronization data 34a added before them, as shown in an upstream period T3 in FIG. , 34b, 34c are a series of signals.

ところで、図2に示す上り期間T3では、3つのスマートメータ4a、4b、4cからそれぞれ送信された3つの上り信号51a、51b、51cを図示している。これらの各上り信号51a、51b、51cは、上り期間T3において時間的に重なっているため、無線基地局3は、これら3つの信号を合成した無線信号を受信することになる。本実施形態では、スマートメータ4a、4b、4cは、それぞれ異なる拡散符号系列を用いるものとし、それら全ての拡散符号系列が無線基地局3において既知であるものとする。こうすることで、無線基地局3では各スマートメータ4a、4b、4cが同一の上り期間T3に送信した3つの上り信号51a、51b、51cをそれぞれ正しく受信することができる。このように、複数のスマートメータ4a、4b、4cにおいて、無線信号の送信に利用する拡散符号系列を異ならせることにより回線を多重化する技術は、いわゆるCDMA(Code Division Multiple Access)として周知であるので、ここでは説明を省略する。   Incidentally, in the upstream period T3 shown in FIG. 2, three upstream signals 51a, 51b, 51c transmitted from the three smart meters 4a, 4b, 4c, respectively, are illustrated. Since each of these uplink signals 51a, 51b, 51c overlaps in time in the uplink period T3, the radio base station 3 receives a radio signal obtained by synthesizing these three signals. In this embodiment, the smart meters 4a, 4b, and 4c use different spreading code sequences, and all the spreading code sequences are known in the radio base station 3. By doing so, the wireless base station 3 can correctly receive the three upstream signals 51a, 51b, 51c transmitted by the smart meters 4a, 4b, 4c in the same upstream period T3. As described above, a technique for multiplexing lines by differentiating spreading code sequences used for transmitting radio signals in a plurality of smart meters 4a, 4b, 4c is known as so-called CDMA (Code Division Multiple Access). Therefore, explanation is omitted here.

また、無線基地局3による上り信号51a、51b、51cの受信動作は、下り期間T2ではなく上り期間T3に行うこと、およびTDMAタイマ19の補正を行わないことを除いて、無線端末6によるものと同様である。すなわち、無線基地局3の復調器15が、アンテナ13およびスイッチ14を介して無線端末6から送信された上り信号51a、51b、51cを受信する。復調器15は受信した上り信号51a、51b、51cをデジタルデータ(拡散された送信データ)に復調し、逆拡散器17および拡散符号同期器16に出力する。拡散符号同期器16は、復調器15の出力データと、各々の無線端末6の拡散符号系列との相関値を計算することにより、上り信号51a、51b、51cが到来したことを検知する。逆拡散器17は、復調器15から出力されるデジタルデータを、拡散符号同期器16により決定された周期で逆拡散処理する。パケット同期器18は、同期データ34a、34b、34cの到来時刻を検出して、同期データ34a、34b、34cに引き続くパケット35a、35b、35cを基地局通信処理部29に出力する。   The reception operation of the uplink signals 51a, 51b, 51c by the radio base station 3 is performed by the radio terminal 6 except that the reception operation is performed in the uplink period T3 instead of the downlink period T2 and the TDMA timer 19 is not corrected. It is the same. That is, the demodulator 15 of the radio base station 3 receives the uplink signals 51a, 51b, 51c transmitted from the radio terminal 6 via the antenna 13 and the switch 14. The demodulator 15 demodulates the received upstream signals 51 a, 51 b, 51 c into digital data (spread transmission data) and outputs it to the despreader 17 and the spread code synchronizer 16. The spread code synchronizer 16 detects the arrival of the upstream signals 51a, 51b, 51c by calculating the correlation value between the output data of the demodulator 15 and the spread code sequence of each wireless terminal 6. The despreader 17 despreads the digital data output from the demodulator 15 at a cycle determined by the spread code synchronizer 16. The packet synchronizer 18 detects the arrival time of the synchronization data 34a, 34b, 34c, and outputs the packets 35a, 35b, 35c subsequent to the synchronization data 34a, 34b, 34c to the base station communication processing unit 29.

なお、上り信号51a、51b、51cにより搬送されるパケット35a、35b、35cには、当該パケットの宛先を表す宛先データが含まれている。これは、スマートメータ4から送信された当該パケットが、複数の無線基地局3やHT7のうち、どれに対して送信されたものかを表すデータである。基地局通信処理部29(および、後述するHT通信処理部46)は、パケット35a、35b、35cを受け取ると、まず受けとったパケットの宛先データを確認し、当該パケットが自身に対して送信されたものか否かを判定する。そして、当該パケットが自身に対して送信されたものではない場合、単に当該パケットを無視する。   Note that the packets 35a, 35b, and 35c carried by the upstream signals 51a, 51b, and 51c include destination data indicating the destination of the packet. This is data indicating to which of the plurality of radio base stations 3 and HT7 the packet transmitted from the smart meter 4 is transmitted. When the base station communication processing unit 29 (and the HT communication processing unit 46 described later) receives the packets 35a, 35b, and 35c, the base station communication processing unit 29 first confirms the destination data of the received packet, and the packet is transmitted to itself. It is determined whether it is a thing. If the packet is not sent to itself, the packet is simply ignored.

次に、スマートメータ4による送信電力制御(TPC)について、図2および図4を用いて説明する。本実施形態の無線端末6は、無線基地局3が複数のスマートメータ4から送信される複数の上り信号51a、51b、51c間の干渉を最小にして受信するため、TPCを行う。無線端末6の強度検出器25は、無線基地局3が下り期間T2において送信した無線信号(下り信号50)を、アンテナ13、スイッチ14を介して受信し、その受信強度を検出する。無線基地局3の送信電力を予め定めておけば、強度検出器により検出された受信強度から、無線基地局3と無線端末6の間の無線信号減衰量を測定することができる。   Next, transmission power control (TPC) by the smart meter 4 will be described with reference to FIGS. The wireless terminal 6 according to the present embodiment performs TPC in order for the wireless base station 3 to receive the signals with the minimum interference between the plurality of uplink signals 51a, 51b, 51c transmitted from the plurality of smart meters 4. The intensity detector 25 of the radio terminal 6 receives the radio signal (downlink signal 50) transmitted by the radio base station 3 in the downlink period T2 via the antenna 13 and the switch 14, and detects the reception intensity. If the transmission power of the radio base station 3 is determined in advance, the radio signal attenuation amount between the radio base station 3 and the radio terminal 6 can be measured from the reception intensity detected by the intensity detector.

複数の上り信号51a、51b、51c間の干渉を最小にして受信するためには、各信号の受信電力が等しくなるようにすればよいことが知られている。これは、1つの無線端末6からの受信信号にとって、他の無線端末6からの受信信号はノイズであり、この関係はどの無線端末6に対しても同様であることに拠る。従って、送信電力制御部26では、無線基地局3の送信電力と、無線基地局3における無線端末6からの受信電力の目標値とを予め定めておき、強度検出器25により検出された受信強度から、上り信号51a、51b、51cを当該目標値で無線基地局3に到達させるために必要な送信電力指令値Aを計算することができる。例えば、無線基地局3の送信電力が10dBmであり、無線基地局3における無線端末6からの無線信号の受信電力の目標値が−100dBm、強度検出器25により検出された受信強度が−70dBmである場合には、下記計算から送信電力指令値Aを求めることができる。
A=−100dBm−(−70dBm−10dBm)=−20dBm
It is known that the reception power of each signal should be equal in order to receive with the minimum interference between the plurality of upstream signals 51a, 51b, 51c. This is because, for a received signal from one wireless terminal 6, a received signal from another wireless terminal 6 is noise, and this relationship is the same for any wireless terminal 6. Therefore, in the transmission power control unit 26, the transmission power of the radio base station 3 and the target value of the reception power from the radio terminal 6 in the radio base station 3 are determined in advance, and the reception intensity detected by the intensity detector 25. From the above, it is possible to calculate the transmission power command value A necessary for the uplink signals 51a, 51b, 51c to reach the radio base station 3 with the target value. For example, the transmission power of the radio base station 3 is 10 dBm, the target value of the reception power of the radio signal from the radio terminal 6 in the radio base station 3 is −100 dBm, and the reception intensity detected by the intensity detector 25 is −70 dBm. In some cases, the transmission power command value A can be obtained from the following calculation.
A = −100 dBm − (− 70 dBm−10 dBm) = − 20 dBm

送信電力制御部26は、以上のように送信電力指令値Aを計算し、送信アンプ24にその送信電力指令値Aを与える。送信アンプ24は上り期間T3において、変調器23が出力した信号をその送信電力指令値A(上記の例であれば−20dBm)に増幅し、無線基地局3に送信する。このように、TPCを行うことで、上り期間T3において複数の上り信号51a、51b、51cを同時刻に受信しても、それらの信号を正しく受信することができる。なお、本実施形態では上り回線と下り回線とを時分割多重している。そのため、同一の通信周波数を上り回線と下り回線とで使用することができ、周波数によって異なる無線減衰の影響はない。   The transmission power control unit 26 calculates the transmission power command value A as described above, and gives the transmission power command value A to the transmission amplifier 24. The transmission amplifier 24 amplifies the signal output from the modulator 23 to the transmission power command value A (−20 dBm in the above example) in the uplink period T3 and transmits the amplified signal to the radio base station 3. In this way, by performing TPC, even if a plurality of upstream signals 51a, 51b, 51c are received at the same time in the upstream period T3, these signals can be received correctly. In this embodiment, the uplink and downlink are time-division multiplexed. Therefore, the same communication frequency can be used for the uplink and downlink, and there is no influence of radio attenuation that varies depending on the frequency.

最大送信電力は使用する通信周波数により定められる。無線端末6の最大送信電力を例えば10dBmとした場合には、減衰量が110dBを越えると、その無線端末6から送信された上り信号が、無線基地局3において、上述で例示した受信強度目標−100dBmを下回ってしまう。他の無線端末6から送信された上り信号の受信電力は−100dBmであることから、110dBを越える減衰を受ける無線端末6から送信される無線信号は、他の無線端末6よりも通信エラーの発生確率が高くなる。DSSS方式では拡散符号系列を長く(拡散率を大きく)することで、このような問題を回避できる。   The maximum transmission power is determined by the communication frequency used. When the maximum transmission power of the wireless terminal 6 is set to 10 dBm, for example, when the attenuation amount exceeds 110 dB, the uplink signal transmitted from the wireless terminal 6 is received by the wireless base station 3 at the reception intensity target− It will be less than 100 dBm. Since the reception power of the uplink signal transmitted from the other wireless terminal 6 is −100 dBm, the wireless signal transmitted from the wireless terminal 6 that receives attenuation exceeding 110 dB causes a communication error more than the other wireless terminal 6. Probability increases. In the DSSS system, this problem can be avoided by lengthening the spreading code sequence (increasing the spreading factor).

例えば、減衰量が110dB未満の場合には拡散符号系列長を128とし、減衰量が110dB以上の場合にはそれに応じて拡散符号系列長を128より大きくすることで、強度低下を補償できる。例えば拡散率を2倍にすれば、S/N比は10×Log2=3dBだけ向上する。従って、減衰量が113dBの場合には無線基地局3での受信電力は−113dBmと目標値より3dB低下するが、拡散符号系列長を128から2倍の256にすればよい。   For example, when the attenuation amount is less than 110 dB, the spreading code sequence length is set to 128, and when the attenuation amount is 110 dB or more, the spreading code sequence length is made larger than 128 accordingly to compensate for the strength reduction. For example, if the diffusion rate is doubled, the S / N ratio is improved by 10 × Log 2 = 3 dB. Therefore, when the attenuation is 113 dB, the reception power at the radio base station 3 is −113 dBm, which is 3 dB lower than the target value, but the spreading code sequence length may be increased from 128 to 256.

図5は、HT7の全体のうち、無線通信に関係する部分の構成を示すブロック図である。HT7は、CPUやその周辺回路から構成されるHT通信処理部46と、HT通信処理部46に接続されたHT無線通信部45とを備える。HT通信処理部46は、図示しない操作部材(例えばボタンやスイッチ等)に対して為された操作に応じて、HT無線通信部45から特定のスマートメータ4に制御データを送信したり、特定のスマートメータ4からHT無線通信部45が受信したデータを図示しない表示部(例えば液晶表示部等)に表示させたりする。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a part related to wireless communication in the entire HT 7. The HT 7 includes an HT communication processing unit 46 including a CPU and its peripheral circuits, and an HT wireless communication unit 45 connected to the HT communication processing unit 46. The HT communication processing unit 46 transmits control data from the HT wireless communication unit 45 to a specific smart meter 4 in accordance with an operation performed on an operation member (not shown) (for example, a button or a switch), Data received by the HT wireless communication unit 45 from the smart meter 4 is displayed on a display unit (not shown) (for example, a liquid crystal display unit).

図6は、無線基地局3とスマートメータ4との無線通信およびスマートメータ4とHT7との無線通信のシーケンスを模式的に示す図である。以下、図5および図6を用いて、本実施形態のHT7とスマートメータ4(無線端末6)との通信動作について説明する。HT7のHT無線通信部45は、無線端末6の端末無線通信部43の受信動作と同様に、無線基地局3からの送信された無線信号を、アンテナ13、スイッチ14、復調器15、拡散符号同期器16、逆拡散器17、およびパケット同期器18を介して受信し、TDMAタイマ19の時刻を補正する。以上の受信動作は、上述した無線端末6における受信動作と同一であるので、説明を省略する。   FIG. 6 is a diagram schematically showing a sequence of wireless communication between the wireless base station 3 and the smart meter 4 and wireless communication between the smart meter 4 and the HT 7. Hereinafter, the communication operation between the HT 7 and the smart meter 4 (wireless terminal 6) according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The HT radio communication unit 45 of the HT 7 transmits the radio signal transmitted from the radio base station 3 to the antenna 13, the switch 14, the demodulator 15, the spreading code, similarly to the reception operation of the terminal radio communication unit 43 of the radio terminal 6. Received via the synchronizer 16, despreader 17, and packet synchronizer 18, the time of the TDMA timer 19 is corrected. Since the above reception operation is the same as the reception operation in the wireless terminal 6 described above, description thereof is omitted.

本実施形態のHT7は、通信開始時(図6のフレーム周期T1aにおける下り期間T2a)において、無線信号を送信しない(できない)。これは、フレーム周期T1aの開始時刻(下り期間T2aの開始時刻)がわからないためである。HT無線通信部45はこの期間において上述した受信動作を行い、無線基地局3から送信された下り信号52を捕捉することにより、次のフレーム周期T1bの開始時刻(次の下り期間T2bの開始時刻)を判断する。具体的には、下り回線送信時刻制御部27が、パケット同期器18により補正されたTDMAタイマ19の時刻を読み出して、次のフレーム周期T1bにおける下り期間T2bの開始時刻を判断する。そして、以降の下り期間T2bにおいて、無線端末6に対して無線信号(下り信号54)を送信する。   The HT 7 of the present embodiment does not (cannot) transmit a radio signal at the start of communication (downlink period T2a in the frame period T1a in FIG. 6). This is because the start time of the frame period T1a (start time of the downlink period T2a) is not known. The HT wireless communication unit 45 performs the above-described reception operation during this period, and captures the downlink signal 52 transmitted from the radio base station 3, thereby obtaining the start time of the next frame period T1b (start time of the next downlink period T2b). ). Specifically, the downlink transmission time control unit 27 reads the time of the TDMA timer 19 corrected by the packet synchronizer 18, and determines the start time of the downlink period T2b in the next frame period T1b. Then, in the subsequent downlink period T2b, the wireless signal (downstream signal 54) is transmitted to the wireless terminal 6.

なお、HT7のHT無線通信部45による送信処理、および、スマートメータ4a、4b、4cからの受信処理は、無線基地局3の基地局無線通信部28によるものと同様であるので説明を省略する。受信したパケットに含まれる宛先データを確認し、当該パケットが自身に対して送信されたものではない場合には、当該パケットを無視する点についても、無線基地局3と同様である。   Note that the transmission processing by the HT wireless communication unit 45 of HT7 and the reception processing from the smart meters 4a, 4b, and 4c are the same as those by the base station wireless communication unit 28 of the wireless base station 3, and thus description thereof is omitted. . It is the same as that of the radio base station 3 in that the destination data included in the received packet is confirmed, and the packet is ignored when the packet is not transmitted to itself.

HT無線通信部45は、無線基地局3が用いる拡散符号系列と同一の拡散符号系列を使用する。このように拡散符号系列を同一にすることで、各スマートメータ4a、4b、4cはただ1つの拡散符号系列に対してのみ同期検出処理を行えばよく、無線端末6の構成を簡素化できる。   The HT wireless communication unit 45 uses the same spreading code sequence as the spreading code sequence used by the radio base station 3. By making the spread code sequences the same in this way, each smart meter 4a, 4b, 4c only needs to perform synchronization detection processing for only one spread code sequence, and the configuration of the wireless terminal 6 can be simplified.

なお、下り期間T2bでは無線基地局3とHT7が時間的に重複して下り信号53、54を送信するため、スマートメータ4a、4b、4cはこれら2つの下り信号53、54を同時に受信することはできない。しかし、検針員や保守員等が携帯するHT7は、検針や保守の対象となる特定のスマートメータ4と数メートル程度の近距離で通信する場合が多いので、HT7からの下り信号54の受信強度が無線基地局3からの下り信号53より高くなると考えられる。従って、無線端末6の端末無線通信部43の受信機能部を2系統にし、両方の下り信号53、54を受信できるようにしたとしても、無線基地局3からの下り信号53の受信は困難であると考えられるので、2つの下り信号53、54を同時に受信できない点は問題とならない。   In the downlink period T2b, the wireless base station 3 and HT7 transmit downlink signals 53 and 54 in time overlap, so that the smart meters 4a, 4b and 4c receive these two downlink signals 53 and 54 simultaneously. I can't. However, since the HT7 carried by a meter reader, maintenance personnel, etc. often communicates with a specific smart meter 4 that is the subject of meter reading or maintenance at a short distance of about several meters, the reception intensity of the downstream signal 54 from the HT 7 Is considered to be higher than the downlink signal 53 from the radio base station 3. Therefore, even if the reception function unit of the terminal wireless communication unit 43 of the wireless terminal 6 is made two systems so that both of the downstream signals 53 and 54 can be received, it is difficult to receive the downstream signal 53 from the wireless base station 3. There is no problem that the two downstream signals 53 and 54 cannot be received at the same time.

図6の下り期間T2bにおいては、上述したような動作により、無線基地局3からの下り信号53と同一のタイミングでHT7からが送信される。両者のタイミングがわずかにずれてもスマートメータ4a、4b、4cによる受信処理には問題はないが、例えば、無線基地局3から下り信号53が送信された後にHT7から下り信号54が送信された場合(2つの下り信号53、54が時間的に重複しない場合)には、スマートメータ4a、4b、4cにおいて、上述したTPCが不安定となる。すなわち、無線端末6は下り回線の受信強度を検出して送信電力を制御するが、無線基地局3とHT7の双方が一定期間独立で存在すると受信強度が異なるために、送信電力指令値Aが変動する可能性がある。   In the downlink period T2b of FIG. 6, the HT7 transmits at the same timing as the downlink signal 53 from the radio base station 3 by the operation as described above. There is no problem in the reception processing by the smart meters 4a, 4b, 4c even if the timings of both are slightly shifted. For example, after the downlink signal 53 is transmitted from the radio base station 3, the downlink signal 54 is transmitted from the HT7. In the case (when the two downstream signals 53 and 54 do not overlap in time), the TPC described above becomes unstable in the smart meters 4a, 4b, and 4c. That is, the radio terminal 6 detects the downlink reception intensity and controls the transmission power. However, if both the radio base station 3 and the HT 7 exist independently for a certain period of time, the reception intensity differs. May fluctuate.

例えば図6では、下り期間T2a、T2bをちょうど1つの下り信号52、53、54の送信に要する長さとしているが、下り期間T2a、T2bは複数のパケット31を送信できるような長さに設定することも可能である。また、パケット31が可変長であれば、下り期間T2a、T2bに対する相対的な長さは下り期間T2a、T2bごとに異なることも考えられる。   For example, in FIG. 6, the downlink periods T2a and T2b are set to have a length required for transmitting one downlink signal 52, 53, and 54. It is also possible to do. Further, if the packet 31 has a variable length, the relative length with respect to the downlink periods T2a and T2b may be different for each of the downlink periods T2a and T2b.

このようなTPCの問題に対処するために、本実施形態のHT7は、下り信号54の長さが下り期間T2a、T2bより短い場合であっても、下り期間T2bの全域に渡って下り信号54を送信する。つまりHT7は、実際にはより短い時間で送信を完了できる下り信号54を、例えば無効な値等でパケット31にパディングする等の方法により、下り期間T2bの全域に引き延ばす。   In order to cope with such a TPC problem, the HT 7 of the present embodiment has the downstream signal 54 over the entire downstream period T2b even if the length of the downstream signal 54 is shorter than the downstream periods T2a and T2b. Send. That is, the HT 7 extends the downlink signal 54 that can actually complete transmission in a shorter time to the entire area of the downlink period T2b by, for example, padding the packet 31 with an invalid value or the like.

上述した第1の実施の形態による自動検針システムによれば、次の作用効果が得られる。
(1)自動検針システム100は、複数の無線端末6と、無線基地局3と、自動検針サーバ1と、HT7とを備える。複数の無線端末6は、複数の需要家の各々に設置された電力計5の各々に接続され、当該電力計5の計量データをそれぞれ取得する。自動検針サーバ1は、無線基地局3を介して所定の無線電力の無線信号を複数の無線端末6に送信することにより、複数の無線端末6から複数の電力計5の計量データを受信し収集する。HT7は、各無線端末6と無線通信が可能な携帯端末である。この自動検針システム100において、無線基地局3と複数の無線端末6との間、および、複数の無線端末6とHT7との間の無線通信を、所定の拡散符号系列によりスペクトル拡散する変調方式による、無線基地局3から複数の無線端末6への下り回線および複数の無線端末6から無線基地局3への上り回線を時分割多重する無線通信とした。また、複数の無線端末6は、下り回線において受信した無線電力に基づいて、上り回線で送信する無線電力を決定する。そして、HT7は、時分割多重における下り回線の期間T2を検出し、無線基地局3と同一の拡散符号系列によりスペクトル拡散した無線信号を下り回線の期間T2に無線端末6へ送信し、上り回線で当該無線端末6からの無線信号を受信する。このようにしたので、携帯端末と無線端末との間の通信手順を簡素化することができる。
The automatic meter reading system according to the first embodiment described above provides the following operational effects.
(1) The automatic meter reading system 100 includes a plurality of wireless terminals 6, a wireless base station 3, an automatic meter reading server 1, and an HT 7. The plurality of wireless terminals 6 are connected to each of the wattmeters 5 installed in each of the plurality of consumers, and acquire measurement data of the wattmeters 5 respectively. The automatic meter-reading server 1 receives and collects the measurement data of the plurality of wattmeters 5 from the plurality of wireless terminals 6 by transmitting wireless signals of predetermined wireless power to the plurality of wireless terminals 6 via the wireless base station 3. To do. The HT 7 is a portable terminal capable of wireless communication with each wireless terminal 6. In this automatic meter reading system 100, a wireless communication between the wireless base station 3 and the plurality of wireless terminals 6 and between the plurality of wireless terminals 6 and the HT 7 is performed by a modulation method that spreads spectrum using a predetermined spreading code sequence. The wireless communication is time-division multiplexed on the downlink from the wireless base station 3 to the plurality of wireless terminals 6 and the uplink from the plurality of wireless terminals 6 to the wireless base station 3. Further, the plurality of wireless terminals 6 determine the wireless power to be transmitted on the uplink based on the wireless power received on the downlink. Then, the HT 7 detects a downlink period T2 in time division multiplexing, and transmits a radio signal spectrum-spread by the same spreading code sequence as that of the radio base station 3 to the radio terminal 6 in the downlink period T2. The wireless signal from the wireless terminal 6 is received. Since it did in this way, the communication procedure between a portable terminal and a radio | wireless terminal can be simplified.

(2)HT7は、上り回線の時間幅と下り回線の時間幅とを計測するTDMAタイマ19によって時分割多重における下り回線の期間T2を検出し、下り回線で無線基地局3から受信した無線信号の受信時刻からTDMAタイマを補正する。このようにしたので、複数の無線端末6において、無線基地局3からの送信信号と、HT7からの送信信号とを、同一の通信手順・通信設備で受信することができ、無線端末6の構成を簡素化することができる。 (2) The HT 7 detects the downlink period T2 in the time division multiplexing by the TDMA timer 19 that measures the uplink time width and the downlink time width, and receives the radio signal received from the radio base station 3 on the downlink. The TDMA timer is corrected from the reception time. Since it did in this way, in the some radio | wireless terminal 6, the transmission signal from the radio base station 3 and the transmission signal from HT7 can be received with the same communication procedure and communication equipment, The structure of the radio | wireless terminal 6 is possible. Can be simplified.

(3)複数の無線端末6は、それぞれ他の無線端末6とは異なる拡散符号系列を用いて無線基地局3およびHT7との無線通信を行う。このようにしたので、複数のスマートメータ4a、4b、4cから同一の上り期間T3に送信された複数の上り信号51a、51b、51cを、無線基地局3およびHT7において、それぞれ正しく受信することができる。 (3) Each of the plurality of wireless terminals 6 performs wireless communication with the wireless base station 3 and the HT 7 using a spreading code sequence different from that of the other wireless terminals 6. Since it did in this way, the radio | wireless base station 3 and HT7 can each receive correctly the several upstream signal 51a, 51b, 51c transmitted from the some smart meter 4a, 4b, 4c in the same uplink period T3, respectively. it can.

(4)無線基地局3と複数の無線端末6との間、および、複数の無線端末6とHT7との間の無線通信において、所定の拡散符号系列によりスペクトル拡散する変調方式を利用するようにした。このようにしたので、上り回線において各無線端末6からの送信信号間の干渉を回避するための、無線端末6側での送信制御(例えば他の無線端末6が送信状態でないことを確認し(キャリアセンス)、送信状態でなければ自らが送信するCSMAや、上り回線をさらに時間分割したフレームを利用する送信制御等)が不要になり、通信手順が簡素化される。 (4) In a radio communication between the radio base station 3 and the plurality of radio terminals 6 and between the plurality of radio terminals 6 and the HT 7, a modulation scheme that performs spectrum spread by a predetermined spreading code sequence is used. did. Since it did in this way, the transmission control by the side of the radio | wireless terminal 6 in order to avoid the interference between the transmission signals from each radio | wireless terminal 6 in an uplink (for example, confirming that other radio | wireless terminals 6 are not in a transmission state ( Carrier sense), CSMA transmitted by itself if it is not in a transmission state, transmission control using a frame obtained by further time-dividing an uplink, and the like are not required, and the communication procedure is simplified.

(5)HT7は、下り期間T2bの全域に渡って下り信号54を送信する。このようにしたので、TPCの不安定化を抑制することができる。また、TPCの不安定化を抑制する他の方法、例えば下り回線を更に時分割し、無線基地局3からの信号とHT7からの信号とを複数フレームに分けて送信する方法等に比べて、通信手順を簡素化することができる。 (5) The HT 7 transmits the downstream signal 54 over the entire downstream period T2b. Since it did in this way, destabilization of TPC can be suppressed. Compared with other methods for suppressing TPC instability, such as a method of further time-dividing the downlink and transmitting a signal from the radio base station 3 and a signal from the HT 7 in a plurality of frames, The communication procedure can be simplified.

(6)複数の無線端末6は、下り回線において受信した無線電力に基づいて、上り回線で送信する無線電力を決定する。このようにしたので、無線基地局3において、多数の無線端末6からの送信信号を受信したとしても、特定の無線端末6との無線通信が不安定になることがない。 (6) The plurality of wireless terminals 6 determine the wireless power to be transmitted on the uplink based on the wireless power received on the downlink. Since it did in this way, even if it receives the transmission signal from many radio | wireless terminals 6 in the radio base station 3, radio | wireless communication with the specific radio | wireless terminal 6 does not become unstable.

(7)HT7は、無線基地局3と同一の拡散符号系列によりスペクトル拡散した無線信号を下り回線の期間T2に無線端末6へ送信する。このようにしたので、複数の無線端末6の各々では、1つの拡散符号系列さえ記憶しておけば、無線基地局3からの送信信号と、HT7からの送信信号とを受信することができるので、無線端末6の構成を簡素化することができる。 (7) The HT 7 transmits a radio signal spectrum-spread by the same spreading code sequence as the radio base station 3 to the radio terminal 6 in the downlink period T2. Since this is done, each of the plurality of radio terminals 6 can receive the transmission signal from the radio base station 3 and the transmission signal from the HT 7 as long as only one spreading code sequence is stored. The configuration of the wireless terminal 6 can be simplified.

(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態に係る自動検針システムについて、第1の実施の形態と異なる点を説明する。本実施形態の自動検針システムでは、各無線端末6は、全て同一の拡散符号系列を用いて無線基地局3やHT7へ無線信号を送信する。ただし、その送信タイミングを、送信の都度ランダムに決定された時間だけずらして送信する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the automatic meter reading system according to the second embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment. In the automatic meter reading system of this embodiment, each wireless terminal 6 transmits a wireless signal to the wireless base station 3 and the HT 7 using the same spread code sequence. However, the transmission timing is shifted by a time determined at random every transmission.

図7は、無線基地局3とスマートメータ4との無線通信およびスマートメータ4とHT7との無線通信のシーケンスを模式的に示す図である。スマートメータ4a、4b、4cから送信される各上り信号51a、51b、51cは、それぞれ無作為な時間だけ上り期間T3a、T3bの開始時刻から遅れて送信されている。このように、上り期間T3a、T3bの期間内において送信開始時刻をずらすことにより、無線基地局3は、時間的に重複する複数の上り信号51a、51b、51cをそれぞれ正しく受信することができる。これは、送信点と受信点間で直接伝播する直到波と建物等で多重反射して遅れて到達する複数の多重反射波を分離する技術の応用であり、スペクトル拡散変調方式の信号ではいわゆるRAKE受信方式として周知の技術であるので、これ以上の説明を省略する。   FIG. 7 is a diagram schematically showing a sequence of wireless communication between the wireless base station 3 and the smart meter 4 and wireless communication between the smart meter 4 and the HT 7. The upstream signals 51a, 51b, 51c transmitted from the smart meters 4a, 4b, 4c are transmitted delayed from the start times of the upstream periods T3a, T3b by random times, respectively. In this way, by shifting the transmission start time within the periods of the uplink periods T3a and T3b, the radio base station 3 can correctly receive a plurality of uplink signals 51a, 51b, and 51c that overlap in time. This is an application of a technique that separates a direct wave directly propagating between a transmission point and a reception point and a plurality of multiple reflected waves that arrive after delay due to multiple reflection at a building or the like. Since this is a well-known technique as a reception method, further explanation is omitted.

上述した第2の実施の形態による自動検針システムによれば、次の作用効果が得られる。
(1)複数の無線端末6は、それぞれ同一の拡散符号系列を用いて無線基地局3およびHT7との無線通信を行うと共に、上り回線の期間T3a、T3bにおける無線信号の送信開始時刻を毎回変更する。このようにしたので、複数のスマートメータ4a、4b、4cから同一の上り期間T3に送信された複数の上り信号51a、51b、51cを、無線基地局3およびHT7において、それぞれ正しく受信することができる。また、無線基地局3およびHT7では多数の拡散符号系列を扱う必要がなく、無線基地局3およびHT7の構成を簡素化することができる。
The automatic meter reading system according to the second embodiment described above provides the following operational effects.
(1) The plurality of radio terminals 6 perform radio communication with the radio base station 3 and the HT 7 using the same spreading code sequence, and change the radio signal transmission start times in the uplink periods T3a and T3b each time. To do. Since it did in this way, the radio | wireless base station 3 and HT7 can each receive correctly the several upstream signal 51a, 51b, 51c transmitted from the some smart meter 4a, 4b, 4c in the same uplink period T3, respectively. it can. In addition, the radio base station 3 and HT7 do not need to handle a large number of spreading code sequences, and the configuration of the radio base station 3 and HT7 can be simplified.

(第3の実施の形態)
以下、本発明の第3の実施の形態に係る自動検針システムについて、第1の実施の形態と異なる点を説明する。本実施形態の自動検針システムにおいて、無線基地局3およびHT7はTDMAタイマ19を備えず、第1の実施の形態とは異なる方法により無線信号の送信タイミングを決定する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the automatic meter reading system according to the third embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment. In the automatic meter reading system according to the present embodiment, the radio base station 3 and the HT 7 do not include the TDMA timer 19 and determine the transmission timing of the radio signal by a method different from that of the first embodiment.

図8は、第3の実施の形態に係る無線基地局3の基地局無線通信部28の構成を示すブロック図である。図3に示した第1の実施の形態に係る基地局無線通信部28の構成との違いは、TDMAタイマ19の代わりに衛星信号受信器40を備えている点である。衛星信号受信器40は、いわゆるGPS(Global Positioning System)を構成する人工衛星から送信されるGPS信号を受信する。このGPS信号には、人工衛星に搭載された原子時計からの時刻情報が含まれており、衛星信号受信器40に内蔵されたタイマの時刻を上記の原子時計の時刻に高精度に同期することができる。   FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the base station radio communication unit 28 of the radio base station 3 according to the third embodiment. The difference from the configuration of the base station radio communication unit 28 according to the first embodiment shown in FIG. 3 is that a satellite signal receiver 40 is provided instead of the TDMA timer 19. The satellite signal receiver 40 receives a GPS signal transmitted from an artificial satellite constituting a so-called GPS (Global Positioning System). This GPS signal includes time information from the atomic clock mounted on the artificial satellite, and the time of the timer built in the satellite signal receiver 40 is synchronized with the time of the above atomic clock with high accuracy. Can do.

図9は、第3の実施の形態に係るHT7のHT無線通信部45の構成を示すブロック図である。図5に示した第1の実施の形態に係るHT無線通信部45の構成との違いは、上述した基地局無線通信部28と同様に、TDMAタイマ19の代わりに衛星信号受信器40を備えている点である。HT無線通信部45においても、衛星信号受信器40に内蔵されたタイマの時刻は、上述の原子時計の時刻に高精度に同期される。すなわち、無線基地局3の衛星信号受信器40に内蔵されたタイマの時刻と、HT7の衛星信号受信器40に内蔵されたタイマの時刻は、高精度に同期される。そこで、例えばフレーム周期T1を2秒、下り期間T2を1秒、上り期間T3を1秒と予め決めておけば、無線基地局3とHT7との間で下り期間T2の開始タイミングを同期させることができる。すなわち、下り回線送信時刻制御部27は、衛星信号受信器40内のタイマから時刻を読みだして、下り期間T2の開始タイミングを制御する。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the HT wireless communication unit 45 of the HT 7 according to the third embodiment. The difference from the configuration of the HT wireless communication unit 45 according to the first embodiment shown in FIG. 5 is that a satellite signal receiver 40 is provided in place of the TDMA timer 19 as in the base station wireless communication unit 28 described above. It is a point. Also in the HT wireless communication unit 45, the time of the timer built in the satellite signal receiver 40 is synchronized with the time of the above-described atomic clock with high accuracy. That is, the time of the timer built in the satellite signal receiver 40 of the radio base station 3 and the time of the timer built in the satellite signal receiver 40 of the HT 7 are synchronized with high accuracy. Thus, for example, if the frame period T1 is 2 seconds, the downlink period T2 is 1 second, and the uplink period T3 is 1 second, the start timing of the downlink period T2 is synchronized between the radio base station 3 and HT7. Can do. That is, the downlink transmission time control unit 27 reads the time from the timer in the satellite signal receiver 40 and controls the start timing of the downlink period T2.

なお、衛星信号受信器40が受信する信号は、時刻を同期可能な信号でさえあればよく、GPSを構成する衛星からの信号に限定されない。例えば他の衛星測位システムを構成する人工衛星からの信号であってもよいし、衛星放送等のために利用される人工衛星からの信号であってもよい。また、地上に設置された基地局から放送される、いわゆる標準周波数報時電波などであってもよい。   The signal received by the satellite signal receiver 40 only needs to be a signal whose time can be synchronized, and is not limited to a signal from a satellite constituting the GPS. For example, it may be a signal from an artificial satellite constituting another satellite positioning system, or may be a signal from an artificial satellite used for satellite broadcasting or the like. Further, it may be a so-called standard frequency radio wave broadcast from a base station installed on the ground.

上述した第3の実施の形態による自動検針システムによれば、次の作用効果が得られる。
(1)HT7は、人工衛星から送信される信号を受信して現在時刻を検出する衛星信号受信器40によって、時分割多重における下り回線の期間を検出する。このようにしたので、無線基地局3から下り信号52を受信して下り期間T2a、T2bを検出する必要がなく、かつ正確に下り期間T2a、T2bを認識することが可能となる。従って、HT7は複雑な通信手順を用いることなく、特定の無線端末6と通信することができる。
The automatic meter reading system according to the third embodiment described above provides the following operational effects.
(1) The HT 7 detects a downlink period in time division multiplexing by a satellite signal receiver 40 that receives a signal transmitted from an artificial satellite and detects a current time. Since this is done, it is not necessary to receive the downlink signal 52 from the radio base station 3 and detect the downlink periods T2a and T2b, and the downlink periods T2a and T2b can be accurately recognized. Therefore, the HT 7 can communicate with a specific wireless terminal 6 without using a complicated communication procedure.

(第4の実施の形態)
以下、本発明の第4の実施の形態に係る自動検針システムについて、第1の実施の形態と異なる点を説明する。本実施形態の自動検針システムにおいて、HT7は、無線基地局3からの無線信号の強度を測定することにより、送信電力の強度を決定する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the automatic meter reading system according to the fourth embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment. In the automatic meter reading system of the present embodiment, the HT 7 determines the strength of the transmission power by measuring the strength of the radio signal from the radio base station 3.

図10は、第4の実施の形態に係るHT7のHT無線通信部45の構成を示すブロック図である。図5に示した第1の実施の形態に係るHT無線通信部45の構成との違いは、アンテナ13およびスイッチ14を介して受信した信号が入力される下り回線強度検出器47と、下り回線強度検出器47に接続された上り回線電力制御部48とを備えている点である。   FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the HT wireless communication unit 45 of the HT 7 according to the fourth embodiment. The difference from the configuration of the HT wireless communication unit 45 according to the first embodiment shown in FIG. 5 is that a downlink strength detector 47 to which signals received via the antenna 13 and the switch 14 are input, and a downlink An uplink power control unit 48 connected to the intensity detector 47 is provided.

下り回線強度検出器47は、下り期間T2aにおいて無線基地局3から送信された下り信号52の受信強度を検出する。検針員や保守員等は、HT7を用いて検針および保守を行う際、HT7を持って検針・保守対象の無線端末6の近くにいることが予想される。従って、HT7の下り回線強度検出器47がその位置で検出した下り信号52の受信強度と、検針・保守対象の無線端末6が受信する下り信号52の受信強度は、ほぼ同じ値であると考えてよい。そこで、HT7において検出された無線基地局3からの受信電力が例えば−70dBmであれば、それより10dB程度大きな送信電力によってHT7から下り信号54を送信すれば、当該無線端末6は無線基地局3からの下り信号53の干渉を受けずにHT7からの下り信号54を受信することができる。上り回線電力制御部48は、以上のように、下り回線強度検出器47で検出された受信強度より所定量だけ大きな値の送信電力指令値Aを、送信アンプ24に与える。   The downlink strength detector 47 detects the reception strength of the downlink signal 52 transmitted from the radio base station 3 in the downlink period T2a. When a meter reader, maintenance personnel, etc. perform meter reading and maintenance using the HT 7, it is expected that they will be near the wireless terminal 6 to be metered and maintained with the HT 7. Accordingly, the reception strength of the downlink signal 52 detected by the downlink strength detector 47 of the HT 7 and the reception strength of the downlink signal 52 received by the wireless terminal 6 subject to meter reading / maintenance are considered to be substantially the same value. It's okay. Therefore, if the received power from the radio base station 3 detected in the HT 7 is, for example, −70 dBm, the radio terminal 6 transmits the downlink signal 54 from the HT 7 with a transmission power larger by about 10 dB than the radio terminal 6. The downstream signal 54 from the HT 7 can be received without receiving interference from the downstream signal 53 from the mobile station. As described above, the uplink power control unit 48 gives the transmission amplifier 24 the transmission power command value A having a value larger than the reception intensity detected by the downlink intensity detector 47 by a predetermined amount.

仮にHT7の最大送信電力が10dBmであるとすると、上述したような送信電力の調節を行わない場合、HT7からの下り信号54は常に10dBmで送信されることになる。一方、上述したような送信電力の調節を行い、下り信号54を−60dBmで送信すると、その差は70dBである。HT7から送信される下り信号54は、検針・保守対象でない他の無線端末6にとっては通信を妨害するノイズ源となるが、これら他の無線端末6において受信されるHT7からの下り信号54(ノイズ源)の受信強度も70dB小さな値となる。従って、それら他の無線端末6において、無線基地局3からの下り信号53を妨害する確率が小さくなる。   Assuming that the maximum transmission power of HT7 is 10 dBm, the downlink signal 54 from HT7 is always transmitted at 10 dBm unless the transmission power is adjusted as described above. On the other hand, when the transmission power is adjusted as described above and the downstream signal 54 is transmitted at −60 dBm, the difference is 70 dB. The downlink signal 54 transmitted from the HT 7 is a noise source that interferes with communication for other wireless terminals 6 that are not subject to meter reading / maintenance, but the downlink signal 54 (noise) received from these other wireless terminals 6 is received from the HT 7. The received intensity of the source is also reduced by 70 dB. Accordingly, in these other wireless terminals 6, the probability of disturbing the downlink signal 53 from the wireless base station 3 is reduced.

上述した第4の実施の形態による自動検針システムによれば、次の作用効果が得られる。
(1)HT7は、無線基地局3から受信した無線信号の受信強度を検出し、当該受信強度より所定量以上大きな無線電力で無線端末6に無線信号を送信する。このようにしたので、下り回線において無線基地局3からの信号とHT7からの信号とが干渉する影響を抑えることができる。
The automatic meter reading system according to the fourth embodiment described above provides the following operational effects.
(1) The HT 7 detects the reception intensity of the radio signal received from the radio base station 3, and transmits the radio signal to the radio terminal 6 with a radio power larger than the reception intensity by a predetermined amount or more. Since it did in this way, the influence which the signal from the wireless base station 3 and the signal from HT7 interfere on a downlink can be suppressed.

(第5の実施の形態)
以下、本発明の第5の実施の形態に係る自動検針システムについて、第1の実施の形態と異なる点を説明する。本実施形態の自動検針システムにおいて、HT7は、異なる2種類のアンテナを切り替え可能な構成を有している。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, the automatic meter reading system according to the fifth embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment. In the automatic meter-reading system of this embodiment, HT7 has the structure which can switch two different types of antennas.

図11は、第5の実施の形態に係るHT7のHT無線通信部45の構成を示すブロック図である。図5に示した第1の実施の形態に係るHT無線通信部45の構成との違いは、アンテナ13の代わりに、アンテナ切替スイッチ49に接続された指向性アンテナ13aおよび無指向性アンテナ13bを備えている点である。   FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the HT wireless communication unit 45 of the HT 7 according to the fifth embodiment. The difference from the configuration of the HT wireless communication unit 45 according to the first embodiment shown in FIG. 5 is that the directional antenna 13a and the omnidirectional antenna 13b connected to the antenna changeover switch 49 are used instead of the antenna 13. It is a point that has.

本実施形態のHT7は、HT7を利用する検針員や保守員等が、HT7の図示しない操作部材を操作することにより、無線信号の授受に利用されるアンテナを切り替え可能に構成されている。操作部材によってHT7にアンテナ切替指令が入力されると、HT通信処理部46はその入力に応じてアンテナ切替スイッチ49を切り替える。具体的には、HT7が特定のスマートメータ4(例えば、検針・保守対象のスマートメータ4)とのみ通信する場合には、アンテナ切替スイッチ49によって指向性アンテナ13aとスイッチ14とが接続され、無線信号の授受には指向性アンテナ13aが利用される。検針員や保守員等は、HT7の指向性アンテナ13aを通信対象としたいスマートメータ4に向けて通信することで、HT7が他のスマートメータ4に与える影響を軽減することができる。また、HT7を用いて同時に近隣の多数のスマートメータ4と通信する場合には、アンテナ切替スイッチ49によって無指向性アンテナ13bとスイッチ14とを接続し、無線信号の授受に無指向性アンテナ13bが利用されるようにすればよい。   The HT 7 of the present embodiment is configured such that a meter reader, maintenance staff, etc. using the HT 7 can switch an antenna used for transmission / reception of a radio signal by operating an operation member (not shown) of the HT 7. When an antenna switching command is input to the HT 7 by the operation member, the HT communication processing unit 46 switches the antenna switching switch 49 according to the input. Specifically, when the HT 7 communicates only with a specific smart meter 4 (for example, smart meter 4 subject to meter reading / maintenance), the directional antenna 13a and the switch 14 are connected by the antenna changeover switch 49, and wireless A directional antenna 13a is used for transmitting and receiving signals. A meter reader, maintenance personnel, and the like can reduce the influence of the HT 7 on the other smart meters 4 by communicating with the directional antenna 13a of the HT 7 toward the smart meter 4 to be communicated. In addition, when communicating with a number of neighboring smart meters 4 simultaneously using HT7, the omnidirectional antenna 13b and the switch 14 are connected by the antenna changeover switch 49, and the omnidirectional antenna 13b is used for transmitting and receiving radio signals. It should be used.

上述した第5の実施の形態による自動検針システムによれば、次の作用効果が得られる。
(1)HT7は、指向性アンテナ13aおよび無指向性アンテナ13bを備え、無線端末6との無線通信に使用するアンテナを、指向性アンテナ13aおよび無指向性アンテナ13bの一方に切替え可能である。このようにしたので、HT7が無線通信の対象でない他の無線端末6に与える影響を軽減することができる。
The automatic meter reading system according to the fifth embodiment described above provides the following operational effects.
(1) The HT 7 includes a directional antenna 13a and an omnidirectional antenna 13b, and an antenna used for wireless communication with the wireless terminal 6 can be switched to one of the directional antenna 13a and the omnidirectional antenna 13b. Since it did in this way, the influence which HT7 has on the other radio | wireless terminal 6 which is not the object of radio | wireless communication can be reduced.

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。   The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.

(変形例1)
フレーム周期T1の長さは、予め決められた長さに固定しなくてもよい。例えば、無線基地局3からの下り信号50にフレーム周期T1の長さに関する情報を含ませることで、上り期間T2および下り期間T3の長さを可変することができる。
(Modification 1)
The length of the frame period T1 may not be fixed to a predetermined length. For example, the length of the uplink period T2 and the downlink period T3 can be varied by including information related to the length of the frame period T1 in the downlink signal 50 from the radio base station 3.

(変形例2)
上述した各実施形態では、電力計により計測された電力量を検針するシステムについて説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されない。例えばガスや水道の自動検針システムに本発明を適用することも可能である。
(Modification 2)
In each of the above-described embodiments, the system for measuring the amount of power measured by the wattmeter has been described, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the present invention can be applied to an automatic meter reading system for gas or water.

(変形例3)
無線端末6は、電力計5等の計量器に内蔵されていてもよいし、計量器と有線等により接続されていてもよい。また、これらは同一の筐体に一体となって収められていてもよいし、異なる筐体に収められていてもよい。
(Modification 3)
The wireless terminal 6 may be built in a measuring instrument such as the wattmeter 5 or may be connected to the measuring instrument by wire or the like. Moreover, these may be integrally stored in the same housing | casing, and may be stored in a different housing | casing.

(変形例4)
上り信号および下り信号の構成は、図2や図7に示したものに限定されない。例えば、同期データとパケット以外の構成要素を含んでいてもよい。
(Modification 4)
The configurations of the uplink signal and the downlink signal are not limited to those shown in FIGS. For example, components other than the synchronization data and the packet may be included.

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。   As long as the characteristics of the present invention are not impaired, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. .

1…自動検針サーバ、2…電気通信回線、3…無線基地局、4、4a、4b、4c…スマートメータ、5…電力計、6…無線端末、7…ハンディターミナル、13…アンテナ、13a…指向性アンテナ、13b…無指向性アンテナ、14…スイッチ、15…復調器、16…拡散符号同期器、17…逆拡散器、18…パケット同期器、19…TDMAタイマ、20…上り回線送信時刻制御部、21…送信バッファ、22…符号拡散器、23…変調器、24…送信アンプ、25…強度検出器、26…送信電力制御部、27…下り回線送信時刻制御部、28…基地局無線通信部、29…基地局通信処理部、40…衛星信号受信器、43…端末無線通信部、44…端末通信処理部、45…HT無線通信部、46…HT通信処理部、47…下り回線強度検出器、48…上り回線電力制御部、49…アンテナ切替スイッチ、100…自動検針システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Automatic meter-reading server, 2 ... Electric communication line, 3 ... Wireless base station 4, 4a, 4b, 4c ... Smart meter, 5 ... Wattmeter, 6 ... Wireless terminal, 7 ... Handy terminal, 13 ... Antenna, 13a ... Directional antenna, 13b ... Omnidirectional antenna, 14 ... Switch, 15 ... Demodulator, 16 ... Spreading code synchronizer, 17 ... Despreader, 18 ... Packet synchronizer, 19 ... TDMA timer, 20 ... Uplink transmission time Control unit, 21 ... transmission buffer, 22 ... code spreader, 23 ... modulator, 24 ... transmission amplifier, 25 ... intensity detector, 26 ... transmission power control unit, 27 ... downlink transmission time control unit, 28 ... base station Wireless communication unit, 29 ... Base station communication processing unit, 40 ... Satellite signal receiver, 43 ... Terminal wireless communication unit, 44 ... Terminal communication processing unit, 45 ... HT wireless communication unit, 46 ... HT communication processing unit, 47 ... Downlink Line strength Can, 48 ... uplink power control unit, 49 ... antenna switch, 100 ... automatic meter reading system

Claims (11)

複数の需要家の各々に設置された計量器の各々に接続され、当該計量器の計量データをそれぞれ取得する複数の無線端末と、
所定の無線電力の無線信号を前記複数の無線端末に送信することにより、前記複数の無線端末から前記複数の計量器の計量データを受信し収集する自動検針サーバと、
前記無線端末と無線通信が可能な携帯端末とを備え、
前記自動検針サーバと前記複数の無線端末との間、および、前記複数の無線端末と前記携帯端末との間の無線通信は、所定の拡散符号系列によりスペクトル拡散する変調方式による、前記自動検針サーバから前記複数の無線端末への下り回線および前記複数の無線端末から前記自動検針サーバへの上り回線を時分割多重する無線通信であり、
前記複数の無線端末は、前記下り回線において受信した無線信号の無線電力に基づいて、前記上り回線で送信する無線電力を決定し、
前記携帯端末は、前記時分割多重における前記下り回線の期間を検出し、前記自動検針サーバと同一の前記拡散符号系列によりスペクトル拡散した無線信号を前記下り回線の期間に前記無線端末へ送信し、前記上り回線で当該無線端末からの無線信号を受信することを特徴とする自動検針システム。
A plurality of wireless terminals connected to each of the measuring instruments installed in each of the plurality of consumers and respectively acquiring the weighing data of the measuring instruments;
An automatic meter reading server that receives and collects weighing data of the plurality of measuring instruments from the plurality of wireless terminals by transmitting wireless signals of predetermined wireless power to the plurality of wireless terminals;
A portable terminal capable of wireless communication with the wireless terminal;
Wireless communication between the automatic meter reading server and the plurality of wireless terminals, and between the plurality of wireless terminals and the mobile terminal, the automatic meter reading server according to a modulation method in which spectrum is spread by a predetermined spreading code sequence Wireless communication that time-division-multiplexes downlinks from the plurality of wireless terminals and uplinks from the plurality of wireless terminals to the automatic meter reading server,
The plurality of radio terminals determine radio power to be transmitted on the uplink based on radio power of radio signals received on the downlink,
The portable terminal detects a period of the downlink in the time division multiplexing, and transmits a radio signal spectrum-spread by the same spreading code sequence as the automatic meter reading server to the wireless terminal during the downlink period; An automatic meter reading system characterized by receiving a radio signal from the radio terminal on the uplink.
請求項1に記載の自動検針システムにおいて、
前記携帯端末は、前記自動検針サーバから受信した無線信号の受信強度を検出し、当該受信強度より所定量以上大きな無線電力で前記無線端末に無線信号を送信することを特徴とする自動検針システム。
The automatic meter reading system according to claim 1,
The said portable terminal detects the reception intensity | strength of the radio signal received from the said automatic meter-reading server, and transmits a radio signal to the said radio | wireless terminal with the radio | wireless power larger than the said reception intensity | strength more than predetermined amount, The automatic meter-reading system characterized by the above-mentioned.
請求項2に記載の自動検針システムにおいて、
前記携帯端末は、前記上り回線の時間幅と前記下り回線の時間幅とを計測するタイマによって前記時分割多重における前記下り回線の期間を検出し、前記下り回線で前記自動検針サーバから受信した無線信号の受信時刻から前記タイマによる前記計測のタイミングを補正することを特徴とする自動検針システム。
The automatic meter reading system according to claim 2,
The mobile terminal detects a period of the downlink in the time division multiplexing by a timer that measures the time width of the uplink and the time width of the downlink, and a radio received from the automatic meter reading server on the downlink An automatic meter reading system, wherein the timing of the measurement by the timer is corrected from a signal reception time.
請求項2に記載の自動検針システムにおいて、
前記携帯端末は、人工衛星から送信される信号を受信して現在時刻を検出する衛星信号受信器によって、前記時分割多重における前記下り回線の期間を検出することを特徴とする自動検針システム。
The automatic meter reading system according to claim 2,
An automatic meter-reading system, wherein the portable terminal detects a period of the downlink in the time division multiplexing by a satellite signal receiver that receives a signal transmitted from an artificial satellite and detects a current time.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の自動検針システムにおいて、
前記携帯端末は、指向性アンテナおよび無指向性アンテナを備え、前記無線端末との無線通信に使用するアンテナを、前記指向性アンテナおよび前記無指向性アンテナの一方に切替え可能であることを特徴とする自動検針システム。
In the automatic meter-reading system as described in any one of Claims 1-4,
The portable terminal includes a directional antenna and an omnidirectional antenna, and an antenna used for wireless communication with the wireless terminal can be switched to one of the directional antenna and the omnidirectional antenna. Automatic meter reading system.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の自動検針システムにおいて、
前記複数の無線端末は、それぞれ他の無線端末とは異なる前記拡散符号系列を用いて前記自動検針サーバおよび前記携帯端末との無線通信を行うことを特徴とする自動検針システム。
In the automatic meter-reading system as described in any one of Claims 1-4,
The plurality of wireless terminals perform wireless communication with the automatic meter-reading server and the portable terminal using the spreading code sequence different from other wireless terminals.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の自動検針システムにおいて、
前記複数の無線端末は、それぞれ同一の前記拡散符号系列を用いて前記自動検針サーバおよび前記携帯端末との無線通信を行うと共に、前記上り回線の期間における無線信号の送信開始時刻を毎回変更することを特徴とする自動検針システム。
In the automatic meter-reading system as described in any one of Claims 1-4,
The plurality of radio terminals perform radio communication with the automatic meter-reading server and the mobile terminal using the same spreading code sequence, and change the radio signal transmission start time every time in the uplink period. Automatic meter reading system characterized by
複数の需要家の各々に設置された計量器の各々に接続され、当該計量器の計量データをそれぞれ取得する複数の無線端末と、所定の無線電力の無線信号を前記複数の無線端末に送信することにより、前記複数の無線端末から前記複数の計量器の計量データを受信し収集する自動検針サーバとを備え、前記自動検針サーバと前記複数の無線端末との間で、前記自動検針サーバから前記複数の無線端末への下り回線および前記複数の無線端末から前記自動検針サーバへの上り回線を時分割多重する無線通信が行われる自動検針システムで用いられる携帯端末において、
前記時分割多重における前記下り回線の期間を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記下り回線の期間に前記無線端末へ無線信号を送信し、前記上り回線で当該無線端末からの無線信号を受信する通信部と、
を備えることを特徴とする携帯端末。
A plurality of wireless terminals connected to each of the measuring devices installed in each of the plurality of consumers, respectively, for obtaining the weighing data of the measuring devices, and transmitting a wireless signal of a predetermined wireless power to the plurality of wireless terminals An automatic meter-reading server that receives and collects the weighing data of the plurality of measuring devices from the plurality of wireless terminals, and the automatic meter-reading server between the automatic meter-reading server and the plurality of wireless terminals In a portable terminal used in an automatic meter reading system in which wireless communication is performed in a time-division-multiplex manner with downlinks to a plurality of wireless terminals and uplinks from the plurality of wireless terminals to the automatic meter-reading server,
A detection unit for detecting a period of the downlink in the time division multiplexing;
A communication unit that transmits a radio signal to the radio terminal during the downlink period detected by the detection unit and receives a radio signal from the radio terminal on the uplink;
A portable terminal comprising:
請求項8に記載の携帯端末において、
前記自動検針サーバと前記複数の無線端末との間では、所定の拡散符号系列によりスペクトル拡散する変調方式の無線通信が行われ、
前記通信部は、前記自動検針サーバと同一の前記拡散符号系列によりスペクトル拡散した無線信号を前記無線端末に送信することを特徴とする携帯端末。
The mobile terminal according to claim 8, wherein
Between the automatic meter-reading server and the plurality of wireless terminals, modulation-type wireless communication is performed in which a spectrum is spread by a predetermined spreading code sequence,
The mobile terminal transmits a radio signal spectrum-spread by the same spread code sequence as the automatic meter reading server to the radio terminal.
複数の需要家の各々に設置された計量器の各々に接続され、当該計量器の計量データをそれぞれ取得する複数の無線端末と、所定の無線電力の無線信号を前記複数の無線端末に送信することにより、前記複数の無線端末から前記複数の計量器の計量データを受信し収集する自動検針サーバとを備え、前記自動検針サーバと前記複数の無線端末との間で、前記自動検針サーバから前記複数の無線端末への下り回線および前記複数の無線端末から前記自動検針サーバへの上り回線を時分割多重する無線通信が行われる自動検針システムにおける携帯端末の無線通信方法において、
前記時分割多重における前記下り回線の期間を検出する検出工程と、
前記検出工程において検出された前記下り回線の期間に前記無線端末へ無線信号を送信し、前記上り回線で当該無線端末からの無線信号を受信する通信工程と、
を備えることを特徴とする携帯端末の無線通信方法。
A plurality of wireless terminals connected to each of the measuring devices installed in each of the plurality of consumers, respectively, for obtaining the weighing data of the measuring devices, and transmitting a wireless signal of a predetermined wireless power to the plurality of wireless terminals An automatic meter-reading server that receives and collects the weighing data of the plurality of measuring devices from the plurality of wireless terminals, and the automatic meter-reading server between the automatic meter-reading server and the plurality of wireless terminals In a wireless communication method for a portable terminal in an automatic meter reading system in which wireless communication is performed in a time-division multiplexed manner with downlinks to a plurality of wireless terminals and uplinks from the plurality of wireless terminals to the automatic meter reading server,
A detection step of detecting a period of the downlink in the time division multiplexing;
A communication step of transmitting a radio signal to the radio terminal during the downlink period detected in the detection step, and receiving a radio signal from the radio terminal on the uplink;
A wireless communication method for a mobile terminal, comprising:
請求項10に記載の携帯端末の無線通信方法において、
前記自動検針サーバと前記複数の無線端末との間では、所定の拡散符号系列によりスペクトル拡散する変調方式の無線通信が行われ、
前記通信工程では、前記自動検針サーバと同一の前記拡散符号系列によりスペクトル拡散した無線信号を前記無線端末に送信することを特徴とする携帯端末の無線通信方法。
The wireless communication method for a mobile terminal according to claim 10,
Between the automatic meter-reading server and the plurality of wireless terminals, modulation-type wireless communication is performed in which a spectrum is spread by a predetermined spreading code sequence,
In the communication step, a radio signal spread spectrum using the same spread code sequence as the automatic meter reading server is transmitted to the radio terminal.
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