JP2014011770A - 無線通信システム、無線機及び無線機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】再送制御の自由度と信頼性を維持しつつ効率の高い無線通信システムを提供する。
【解決手段】第１の無線機と第２の無線機で通信を行う無線通信システムであって、第１の無線機は、送信情報を符号化する符号化部と、前記符号化された送信情報を、複数のサブパケットに分割して送信する制御部と、を有し、前記制御部は、前記複数のサブパケットに分割された送信情報を復号するための制御情報を生成し、前記送信情報の第１回目の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第１のサブパケットと、前記制御情報を独立して送信する。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信システム及び無線通信装置の通信制御方法に関する。

近年、ボイラーや火力タービンといった設備の監視や保守、または構内のエネルギー消費量のモニタリングを、現場から離れたセンタ側から遠隔で実施する技術への需要が高まっている。この際、末端のモニタリング用のセンサ各々に通信用のケーブルを接続するとコストが増加することや、モニタリング対象が移動する場合があることから、センサのデータを無線通信で一旦基地局装置に集約する構成が注目されている。

一方、一般に無線通信は有線に比べて伝搬路品質の変動が大きい。これに対し、受信側から送信側へ受信成否をフィードバックさせ、受信の失敗時には再送を行うＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）方式や、更にその応用として、過去の受信パケットと再送パケットの両方を用いて誤り訂正復号を行うＨ−ＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ）方式が知られている。上述の遠隔監視システムにおいても、ＡＲＱまたはＨ−ＡＲＱを適用することでセンサあたりのモニタリングデータの到達性を向上できる。

Ｈ−ＡＲＱ方式の１回あたりの送信単位を特にサブパケットと呼ぶ。Ｈ−ＡＲＱ方式は、第二番目以降のサブパケットの内容が第一番目のサブパケットと等しいＣＣ（Ｃｈａｓｅ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）型と、第一番目のサブパケットとは異なるＩＲ（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）型とに分けられる。

ＩＲ型は一般に送信情報を誤り訂正符号化し、その符号語を複数に分割したものをサブパケットとする。ＣＣ型は再送により電力利得、ＩＲ型は符号化利得を得る。ＩＲ型は、伝搬路品質が良く早期に復号に成功した場合は、それ以降のサブパケットの送信を切り上げるＥａｒｌｙ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ処理により実効的な符号化率を高めることができる。このように、実効符号化率を伝搬路品質に合わせて事後決定することで、ＩＲ型Ｈ−ＡＲＱは符号語全体を一度で送信する場合に比べて無線通信量を削減する。

以上のような特徴を持つＨ−ＡＲＱ方式は、無線通信、特にセルラ無線において広く利用されている。例えば非特許文献１および２では３ＧＰＰ ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、非特許文献３では３ＧＰＰ ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、非特許文献４ではＩＥＥＥ ８０２．１６、非特許文献５では３ＧＰＰ２ ＥＶ−ＤＯ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ）といった、各種セルラ無線におけるＨ−ＡＲＱ方式が開示されており、ＩＲ型とＣＣ型を組み合わせたＨ−ＡＲＱ方式が採用されている。

特開２００３−０１８３１８号公報

３ＧＰＰ ＴＲ３６．３００ ｖ１１．１．０ "Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ） ａｎｄ Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）； Ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ； Ｓｔａｇｅ ２（Ｒｅｌｅａｓｅ １１）" Ｓｅｃｔｉｏｎ ９．１，２０１２／０３ ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１３ ｖ１０．５．０ "Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）； Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ（Ｒｅｌｅａｓｅ １０）" Ｓｅｃｔｉｏｎ ８．６．１，２０１２／０３ ３ＧＰＰ ＴＳ２５．３２１ ｖ１１．０．０ "Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ） ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ （Ｒｅｌｅａｓｅ １１）" Ｓｅｃｔｏｐｍ １１．９，２０１１／１２ ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１６−２００９ "ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｌｏｃａｌ ａｎｄ ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｐａｒｔ １６： Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ" Ｓｅｃｔｉｏｎ ６．３．１６，２００９／０５ ３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ００２４−Ｂ ｖ３．０ "ｃｄｍａ２０００ Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ" Ｓｅｃｔｉｏｎ ９．８．６．１．５，１１．３．１．３．３，１１．４．１．３．２．３，１１．４．１．３．３，２００９／０９

上述したＩＲ型のＨ−ＡＲＱにおいて受信側が復号を行うためには、受信したサブパケットと符号語の対応を把握する必要がある。例えばサブパケットの各々に前記符号語との対応を示す制御情報を付与することで、どのサブパケットを受信した場合でも受信側で復号を実施できる。非特許文献１−４において、前期制御情報を各サブパケットに付与する技術が開示されている。

しかし、例えばセンサ測定情報のように送信情報量が少量の場合、符号語およびサブパケットが少量となり、相対的に無線通信量における制御情報の割合が高くなる。このように、受信側におけるサブパケットと符号語の対応付けが容易になる反面、送信情報量が少ないと無線通信の効率が低下するという課題がある。

例えば非特許文献５では、再送周期を一定とし、端末があらかじめ下り通信のフォーマット（符号化率とサブパケット数）を指定することで、宛先端末を特定するプリアンブル情報のみを第一番目のサブパケットに付与し、第二番目以降のサブパケットにおいては制御情報を付与することなくＩＲ型のＨ−ＡＲＱを行う技術が開示されている。

しかし、上記非特許文献５では、プリアンブルの受信に失敗すると、第二番目のサブパケット以降は端末が自分宛であることを認識する手段がないため復号処理が成功しない。また、端末があらかじめ通信フォーマットを指定するため再送制御の自由度が少ない。このように、無線通信の効率が良い反面、再送制御の自由度や信頼性が低下するという課題がある。

また、通信の制御情報量を削減するという観点では、例えば特許文献１において、ユニークなビット配列からなる同期用フラグの挿入により音声とＦＡＸの帯域を分割し、分割されたタイミングおよび帯域に合わせて圧縮音声やＦＡＸデータを送信することで、圧縮音声やＦＡＸデータの開始や終了を示す制御情報を省略する技術が開示されている。しかし、この技術は時分割構成を実現するものであり、通信各々の再送制御における制御情報は削減できない。

本発明は上記課題を解決するための発明であり、再送制御の自由度と信頼性を維持しつつ無線通信の効率の高い通信方式を提供する。

本発明は、第１の無線機と第２の無線機で通信を行う無線通信システムであって、前記第１の無線機は、送信情報を符号化する符号化部と、前記符号化された送信情報を、複数のサブパケットに分割して送信する制御部と、を有し、前記制御部は、前記複数のサブパケットに分割された送信情報を復号するための制御情報を生成し、前記送信情報の第１回目の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第１のサブパケットと、前記制御情報とを独立して送信する。

本発明によれば、制御情報を用いて符号化の内容やサブパケットとの対応付けを送信側が指定可能としつつ、前記制御情報量を第二のサブパケット以降では削減できる。また、前記制御情報の受信失敗を送信側が直ちに把握し、復号が不可能な状態で再送を行うことを防止できる。これにより、再送制御の自由度と信頼性を維持しつつ無線通信の効率の高いＨ−ＡＲＱ方式を提供出来る。

本発明の第一の実施例を示し、遠隔監視システムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の第一の実施例を示し、ＰＡＮへの無線機追加の手順を示すシーケン図である。 本発明の第一の実施例を示し、再送制御のシーケンス図である。 本発明の第一の実施例を示し、制御信号のパケットフォーマットを示す図である。 本発明の第一の実施例を示し、送信側で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第一の実施例を示し、受信側で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第一の実施例を示し、再送制御における衝突低減を示すシーケンス図である。 本発明の第二の実施例を示し、再送制御のシーケンス図である。 本発明の第二の実施例を示し、制御信号のパケットフォーマットを示す図である。 本発明の第二の実施例を示し、制御信号のパケットフォーマットを示す図である。 本発明の第二の実施例を示し、送信側で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施例を示し、受信側で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第一の実施例を示し、無線機の機能ブロック図である。 本発明の第一の実施例を示し、無線機の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の種々の実施形態を図面に従い説明する。図面において同じ符号を付したものは同じ動作または機能を示し、そのため記述を省略する。

図１に本発明の実施例における遠隔監視システムの全体構成のブロック図を示す。本発明の実施例における遠隔監視システムは、無線ネットワーク１０３を介して接続される監視拠点側無線機（無線通信装置）１０１及び製造拠点側無線機１０２、監視拠点内ネットワーク１０４及び監視拠点内ネットワーク１０４を介して監視拠点側無線機１０１に接続される監視センタ１０５、製造拠点内ネットワーク１０６及び製造拠点内ネットワーク１０６を介して製造拠点側無線機１０２に接続されるセンサ１０７及び監視対象機器１０８を含む。監視拠点内ネットワーク１０４および製造拠点内ネットワーク１０６は有線ネットワークであっても無線ネットワークであっても良い。ただし、拠点間は監視拠点側無線機１０１と製造拠点側無線機１０２で構成された無線通信システムを用いる。

監視拠点側無線機１０１は、監視拠点内ネットワーク１０４を介した監視センタ１０５との通信機能及び無線ネットワーク１０３を介した１ないしは複数の製造拠点側無線機１０２との通信機能を有する。監視拠点側無線機１０１は無線ネットワーク１０３により１ないしは複数の製造拠点側無線機１０２から通知されたセンサ測定情報を集約し、監視拠点内ネットワーク１０４を通じて監視センタ１０５に対して通知する機能を持つ。

また監視拠点側無線機１０１は監視拠点内ネットワーク１０４を通じた監視センタ１０５からの制御に応じて、無線ネットワーク１０３を通じ、製造拠点側無線機１０２に対して、製造拠点側無線機１０２あるいは製造拠点側無線機１０２と通信する１または複数のセンサ１０７の設定を変更する機能を有してもよい。ここで、センサ１０７の設定は、例えば、測定間隔や測定精度、あるいは送信間隔などである。

製造拠点側無線機１０２は、製造拠点内ネットワーク１０６を介した１ないしは複数のセンサ１０７との通信機能及及び無線ネットワーク１０３を介した監視拠点側無線機１０１との通信機能を有する。センサ１０７は監視対象機器１０８の状態を測定し、測定情報を製造拠点内ネットワーク１０６を介して製造拠点側無線機１０２へ通知する。製造拠点側無線機１０２は１ないしは複数のセンサ１０７から通知された前記センサ測定情報を集約し、無線ネットワーク１０３を通じて監視拠点側無線機１０１に対して通知する機能を持つ。

ここで、センサ１０７は、例えば温度センサや湿度センサ、加速度センサといった独立して監視対象機器１０８の状態を測定可能なセンサであり、またはＧＰＳ（Global Positioning System）を用いた位置センサ等の外部からの信号入力を利用するセンサであり、または音声や静止画、動画を取得する監視装置のいずれかないしは組み合わせを指す。また、センサ１０７は製造拠点側無線機１０２と通信を行うための無線通信部（図示省略）を備える。センサ１０７は、監視対象機器１０８から測定した情報を、無線通信部を介して無線機１０２へ送信する。

また、製造拠点側無線機１０２は、監視拠点側無線機１０１からの制御に応じて、センサ１０７の機能及び製造拠点側無線機１０２の機能のいずれか、もしくは両方の設定を変更する機能を持ってもよい。ここで変更される設定とは、例えばセンサ１０７における測定に用いるセンサの種類であり、またはセンサ１０７における測定の頻度であり、または通信機能における通信の頻度である。

監視センタ１０５はネットワーク通信機能を有し、監視拠点内ネットワーク１０４を介した１ないしは複数の監視拠点側無線機１０１と通信を行う機能を有する。監視センタ１０５は監視拠点側無線機１０１から取得したセンサ測定情報を記憶する記憶装置、センサ測定情報を解析する解析装置、センサ測定情報を表示する表示装置のいずれか、もしくは複数を持っても良い。また監視センタ１０５は、監視拠点側無線機１０１、製造拠点側無線機１０２、センサ１０７のいずれか、もしくは複数の設定を制御する機能を持っても良い。

無線ネットワーク１０３は、例えば物理層にＩＥＥＥ８０２．１５．４や特定小電力無線方式を用いたＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、または例えば物理層にＩＥＥＥ８０２．１６を用いたＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、またはセルラ網であり、あるいはそれらの組み合わせからなる。

監視拠点内ネットワーク１０４および製造拠点内ネットワーク１０６は、例えば物理層にＩＥＥＥ８０２．１１やＩＥＥＥ８０２．３を用いたＬＡＮであり、または例えば物理層にＲＳ−４８５規格を用いたシリアル通信ネットワークであり、または例えば物理層にＩＥＥＥ８０２．１５．４や特定小電力無線方式を用いたＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、または例えば物理層にＩＥＥＥ８０２．１６を用いたＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、またはセルラ網であり、あるいはそれらの組み合わせからなる無線ないしは有線のネットワークである。

以下、本明細書においては無線ネットワーク１０３の物理層にＩＥＥＥ８０２．１５．４、監視拠点内ネットワーク１０４の物理層にＩＥＥＥ８０２．３のＬＡＮ、製造拠点内ネットワーク１０６の物理層にＲＳ−４８５を用いることを前提に記述するが、これらの物理層に用いる方式が前記の組み合わせ以外であっても本発明は適用可能である。また、前述のように遠隔監視システムにおいて無線ネットワーク１０３を介してセンサ１０７から測定情報を収集する構成を主な対象とし、無線ネットワーク１０３の送信側は製造拠点側無線機１０２、受信側は監視拠点側無線機１０１とする。ただし、本発明は一対一の無線通信全般に適用可能であり、送信側と受信側が逆の構成であっても良い。なお、少なくとも監視拠点側無線機１０１はＩＥＥＥ８０２．１５．４におけるコーディネータの機能を有するものとする。

図１２に本発明の第一の実施例における監視拠点側無線機１０１および製造拠点側無線機１０２の機能ブロック図の一例を示す。特定小電力無線やＩＥＥＥ８０２．１５．４においては、ノード間の通信機能に大きな違いはない。そのため、監視拠点側無線機１０１と製造拠点側無線機１０２は同じハードウェア構成で実現できる。監視拠点側無線機１０１および製造拠点側無線機１０２は、アンテナ１２０１、無線送受信部１２０２、制御部１２０３、ベースバンド復調部１２０４、復号部１２０５、ネットワークインタフェース部１２０６、符号化部１２０７、ベースバンド変調部１２０８を有する。

無線送受信部１２０２は、デュプレクサ、パワーアンプ、ローノイズアンプ、アップコンバータ、ダウンコンバータ、アナログデジタル変換器、デジタルアナログ変換器、自動周波数調整器、自動利得調整器で構成される。アンテナ１２０１から入力された無線周波数信号は、無線送受信部１２０２を通じてベースバンド信号に変換され、ベースバンド復調部１２０４へと入力される。

ベースバンド復調部１２０４は、制御部１２０３から与えられる変調方式の情報に基づいて入力信号を復調し、結果を復号部１２０５へと入力する。復調結果は、復号部１２０５で用いる符号によって、硬判定結果（ビット系列）または軟判定結果（尤度情報）のいずれかとする。復号部１２０５は、制御部１２０３から与えられる誤り訂正符号の情報および復号用バッファの内容に基づいて誤り訂正処理を行う。そして、復号部１２０５は、復号したデータをネットワークインタフェース部１２０６へ出力し、制御情報と復号結果、および更新した復号用バッファの内容を制御部１２０３へと出力する。なお、復号用バッファは、データバッファ１３０２またはメモリ１３０３に設定される記憶領域である。

ネットワークインタフェース部１２０６は、監視拠点内ネットワーク１０４または製造拠点内ネットワーク１０６を介して復号部１２０５の出力を監視センタ１０３またはセンサ１０７へと出力すると共に、監視センタ１０３またはセンサ１０７から情報の入力を受けた際は、その情報を符号化部１２０７へと入力する。

ネットワークインタフェース部１２０６から入力された、または無線機の内部で生成された送信データは、まず符号化部１２０７へと入力される。符号化部１２０７は、制御部１２０３から与えられる誤り訂正符号の情報に基づいて入力を符号化し、制御部１２０３へ入力する。

ベースバンド変調部１２０８は制御部１２０３から送信情報と変調方式の情報の入力を受け、与えられた変調方式の情報に基づいてベースバンド信号を生成する。ベースバンド変調部１２０８から無線送受信部１２０２へと入力されたベースバンド信号は、無線周波数信号に変換されてアンテナ１２０１から出力される。

制御部１２０３は本発明における無線機の動作の主体となる。制御部１２０３は、送信情報に対して、誤り訂正符号と変調方式、符号語とサブパケットの対応付け、第一の実施例における再送周期Ｔｃ、後述する第二の実施例における応答期限Ｔｃ、復号用のバッファ、サブパケット送信用に符号語を格納するバッファなどを管理し、復号部１２０５から与えられる復号結果の情報に基づいて、サブパケット番号、第一の実施例における次のサブパケットの送信時刻あるいは受信時刻、第二の実施例における受信期限の時刻を更新する。

また、制御部１２０３は、現在時刻を管理し、符号語のサブパケット再送や送信終了、受信処理の終了を判断する。受信処理の際には制御部１２０３は、ベースバンド復調部１２０４へ変調方式の情報を、復号部１２０５へ誤り訂正符号の情報と復号用バッファの内容を通知し、復号部１２０５が更新した復号用バッファの内容を取得する。

送信処理の際には制御部１２０３は、制御情報を生成し、符号化部１２０７から入力された符号語をバッファに格納し、サブパケット番号に従いサブパケットと制御情報および変調方式の情報をベースバンド変調部１２０８へと入力する。

また、制御部１２０３は、監視拠点側無線機１０１においては、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４におけるコーディネータとして、自らの管理するＰＡＮに所属する製造拠点側無線機１０２の情報を管理し、新規にＰＡＮに参加した製造拠点側無線機１０２に対し、初期設定情報２０５を送付する機能を有する。

図１３に本発明の実施例における監視拠点側無線機１０１および製造拠点側無線機１０２の装置構成の一例を示す。監視拠点側無線機１０１および製造拠点側無線機１０２は、同一の構成であるので、以下では監視拠点側無線機１０１について説明し、製造拠点側無線機１０２の説明を省略する。

監視拠点側無線機１０１は、プロセッサ１３０１、データバッファ１３０２、メモリ１３０３を有し、それぞれ内部バス１３０４で接続されている。さらに、外部ノードに対するインタフェースとして、無線送受信部１２０２およびネットワークインタフェース部１２０６を有する。また、監視拠点側無線機１０１および製造拠点側無線機１０２は、プログラムやテーブルを格納する記憶装置１３０５を有する。

プロセッサ１３０１は、記憶装置１３０５に格納されているプログラムをメモリ１３０３へロードして実行する。また、プロセッサ１３０１は、メモリ１３０３にロードしたプログラムを実行し、制御部１２０３に対応する処理等を実行し、テーブルを参照し、無線通信を制御する。

データバッファ１３０２は、監視センタ１０３あるいはセンサ１０７から受信した情報、または、例えば符号語および制御情報の受信成否を示す情報のような、無線機１０１が生成した制御情報を、監視センタ１０３あるいはセンサ１０７へ伝送するために一時的に格納する。また、符号部１２０７が生成した符号語、制御部１２０３が生成した制御情報、あるいは誤り訂正復号に用いる復号用バッファの内容もデータバッファ１３０２に一時的に格納される。符号語は制御部１２０３があらかじめサブパケットに分割した上で格納しても良い。メモリ１３０３は、プロセッサ１２０１が処理するプログラムが展開され、処理に必要なデータを保持する。なお、データバッファ１３０２をメモリ１３０３内に設定してもよい。

無線送受信部１２０２およびネットワークインタフェース部１２０６は、図１２と同様で、他方の無線機との無線信号の送受信や監視センタ１０３あるいはセンサ１０７との信号の送受信を行うインタフェースである。

記憶装置１３０５には、通信制御プログラム１３０６、タイマー管理プログラム１３０７、パラメータ管理テーブル１３０８、およびＮＷ管理テーブル１３０９が格納されている。なお、本明細書で開示される監視拠点側無線機１０１および製造拠点側無線機１０２における処理に対応するプログラムや情報は、図示されていないものも格納されている。

通信制御プログラム１３０６およびタイマー管理プログラム１３０７は、図１２の制御部１２０３に対応する。通信制御プログラム１３０６は、ＰＡＮへの加入要求や通信先とする無線機の更新を受けてＮＷ管理テーブル１３０９を更新する機能、復号部１２０５やネットワークインタフェース部１２０６から与えられる制御情報に基づいてパラメータ管理テーブル１３０９を更新する機能、パラメータ管理テーブル１３０９に基づいて制御情報を生成しデータバッファ１３０２へ格納する機能、信号の送信または受信に際してパラメータ管理テーブル１３０９の時刻情報を更新する機能、パラメータ管理テーブル１３０９とデータバッファ１３０２およびサブパケット番号に基づいてサブパケットと制御情報および変調方式の情報をベースバンド変調部１２０８へと入力する機能、パラメータ管理テーブル１３０９に基づいてベースバンド復調部１２０４へ変調方式の情報を、復号部１２０５へ誤り訂正符号の情報と復号用バッファの内容を通知し、復号部１２０５が更新した復号用バッファの内容を取得する機能を有する。

タイマー管理プログラム１３０７は、例えば無線機のＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）から現在時刻を取得し、パラメータ管理テーブル１３０９に格納されている時刻情報との比較を行い、時刻情報と現在時刻が一致した場合は通信制御プログラム１３０６に対して対応する動作を指示する。時刻情報とは、例えば第一の実施例においてはサブパケットの送信時刻と受信処理時刻、および受信成否を示す情報の受信期限の時刻であり、第二の実施例においては応答期限および復号期限の時刻を示す。

パラメータ管理テーブル１３０８は、サブパケット番号、変調方式、パケットフォーマット情報（誤り訂正符号と符号化率、符号語とサブパケットの対応付け）、第一の実施例においては再送周期Ｔｃおよびオフセット値Ｔｏ、後述する第二の実施例においては応答期限を管理する。

ＮＷ管理テーブル１３０９は、ＰＡＮに参加している製造拠点側無線機１０２各々について、その物理ＩＤ等の情報を管理する。また、通信先とする無線機のアドレスやＰＡＮ ＩＤの情報を管理する。

プロセッサ１３０１は、各機能部のプログラムに従って動作することによって、所定の機能を実現する機能部として動作する。例えば、プロセッサ１３０１は、通信制御プログラム１３０６に従って動作することで制御部１２０３として機能する。他のプログラムについても同様である。さらに、プロセッサ１３０１は、各プログラムが実行する複数の処理のそれぞれを実現する機能部としても動作する。計算機及び計算機システムは、これらの機能部を含む装置及びシステムである。

制御部１２０３等の各機能を実現するプログラム、テーブル等の情報は、記憶装置１３０５や不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶デバイス、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。

図２および図３を用いて、本発明の第一の実施例で行われる処理のシーケンスを説明する。本実施例においては、符号語（codeword）の第一サブパケットにのみ制御情報を付与し、第二以降のサブパケットには制御情報を付与しない。そのため、サブパケットの再送周期Ｔｃを一定とし、受信側は受信時刻からサブパケットと符号語を対応づけ、復号を実施する。なお、サブパケットは、前記背景技術で述べたように、Ｈ−ＡＲＱ方式の１回あたりの送信単位である。

図２に製造拠点側無線機１０２を監視拠点側無線機１０１の管理するＰＡＮへ追加する処理のシーケンス図を示す。製造拠点側無線機１０２で電源投入処理２０１が行われた場合、製造拠点側無線機１０２はまず監視拠点側無線機１０１に対してＰＡＮへの加入要求２０２を通知する。

監視拠点側無線機１０１は、自らの管理するＰＡＮに製造拠点側無線機１０２を追加可能であるか否かを判定し（２０３）、追加可能な場合は加入許可２０４を製造拠点側無線機１０２に通知する。

加入要求２０２及び加入許可２０４は、各々ＩＥＥＥ８０２．１５．４におけるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ及びＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅに相当する。

以上により、製造拠点側無線機１０２が監視拠点側無線機１０１の管理するＰＡＮへ追加される。その後、無線通信を行う前に、監視拠点側無線機１０１は初期設定２０５を製造拠点側無線機１０２へ通知する。製造拠点側無線機１０２は、これらの情報の受信に成功し、初期設定が完了すると、了解通知２０６を監視拠点側無線機１０１へと通知する。初期設定２０５は、Ｈ−ＡＲＱの有無やサブパケット毎に付与する制御情報、制御情報を付与しない場合の再送周期の初期値といった、制御の初期状態を規定する。

図３に本発明の第一の実施例における無線データ通信で行われる処理のシーケンス図を示す。図中、送信側は例えば製造拠点側無線機１０２であり、受信側は例えば監視拠点側無線機１０１とする。例えば、センサ１０７の測定情報のように製造拠点側無線機１０２で送信情報が発生した場合、送信側はまず送信情報を取得して、送信情報を誤り訂正を付加した符号化により符号語を生成し、符号語を分割して複数のサブパケットを生成する（３０１）。図示の例では、サブパケットが３つからなる例を示す。

また、送信側では、サブパケットと符号語の対応関係を示す制御情報３０３を生成し（３０２）、第一サブパケット３０４を加えて受信側へと送信する。図示の例では、送信側は制御情報３０３を送信した後、第一サブパケット３０４を送信する。

受信側は、まず制御情報３０３に基づき符号語の復号に用いるバッファを用意し、受信したサブパケットの情報を復号用バッファへ格納し、誤り訂正復号を行う（３０５Ａ）。

第一サブパケット３０４を受信した場合、受信側は制御情報の受信成否を表す信号（制御情報ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）３０６および符号語（第一サブパケット３０４）の受信の成否を示す信号３０７Ａ（データＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を生成し、送信側へ返信する。符号語の受信成否を示す信号３０７Ｂ、３０７Ｃが受信成功を示すまで、送信側は決められた周期Ｔｃで第二サブパケット（図中サブパケット２，以下同様）３０８、第三サブパケット（図中サブパケット３、以下同様）３０９を順に送信する。受信側では、受信処理３０５Ｂ、３０５Ｃで第二サブパケット３０８、第三サブパケット３０９の受信処理を上記３０５Ａと同様に行う。

なお、符号語のサブパケットの数、すなわち再送の実行回数に上限を設けても良い。符号語の受信成否を示す信号３０７Ｃが受信成功を示した場合、送信側はその符号語の送信を終了する（３１０）。

上記処理により、送信側から制御情報３０３が送信された後に、１以上のサブパケット３０４、３０８、３０９が受信側へ送信される。

図４に制御情報３０３のパケットフォーマットの一例を示す。図３に示したサブパケットと符号語の対応関係を示す制御情報３０３は、送信元４０１、宛先４０２、ＰＡＮ＿ＩＤ４０３、フレーム種別４０４、パケット番号４０５、再送周期（Ｔｃ）４０６、フォーマット４０７、ＦＣＳ４０８の順で情報が格納される。

送信元４０１および宛先４０２は各々送信元と宛先のアドレスを示し、例えばＩＰアドレスを格納する。ＰＡＮ＿ＩＤ４０３は、宛先アドレスが所属するＰＡＮのＩＤ（識別子）を示す。システム内に複数のＰＡＮが存在しない場合、このフィールドは省略しても良い。

フレーム種別４０４は、当該パケットが示す情報の種別、例えばデータやＡＣＫ信号、制御情報などを表す。パケット番号４０５は、パケットすなわち符号語の通し番号を示す。再送周期４０６は前記図３に示した再送周期Ｔｃを示し、フォーマット４０７は送信情報とサブパケットの関係、例えば、誤り訂正符号の種類や符号化率、符号語とサブパケットの対応関係などを示す。ＦＣＳ４０８は制御情報３０３の受信エラーを検出するためのチェック符号であり、例えばＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）等が用いられる。送信元４０１および宛先４０２はＩＥＥＥ８０２．１５．４におけるＳｏｕｒｃｅ ＡｄｄｒｅｓｓおよびＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ，ＰＡＮ＿ＩＤ４０３はＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＰＡＮ ＩＤ，フレーム種別４０４はＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（特にＦｒａｍｅ Ｔｙｐｅのフィールド），パケット番号４０５はＳｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ，４０８はＦＣＳと対応する。再送周期４０６およびフォーマット４０７はＭＡＣ Ｐａｙｌｏａｄに含めれば良い。また、再送周期Ｔｃが初期設定２０５で通知する値と同じ場合、再送周期４０６のフィールドは省略しても良い。

制御情報および送信情報各々の受信成否を表す信号３０６および３０７は、図４の送信元４０１−ＦＣＳ４０８のサブセット，具体的にはフレーム種別４０４，パケット番号４０５，ＦＣＳ４０８の３つを用いて構成できる。ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＦｒａｍｅ Ｔｙｐｅにおける予約領域の１つを図３の制御情報ＡＣＫ／ＮＡＣＫ３０６と対応付けることで、制御情報ＡＣＫ／ＮＡＣＫ３０６とデータＡＣＫ／ＮＡＣＫ３０７を区別することができる。

図５に本発明の第一の実施例における送信側で行われる処理の一例のフローチャートを示す。送信側はまず送信情報を誤り訂正符号化して符号語を生成し（５０１）、生成された符号語をＮ個のサブパケットに分割する（５０２）。サブパケット数Ｎと符号語の分割数は、ＩＲ型とＣＣ型を併用する場合は必ずしも一致していなくても良い。

次に、生成された符号語に用いた誤り訂正符号や符号化率と、符号語とサブパケットの対応付けなどを示す制御情報３０３を生成し、符号語と独立に誤り訂正符号化する（５０３）。なお、図３に示した制御情報３０３の誤り訂正符号や符号化率は固定とする。

次に、送信側では、サブパケット番号ｋおよび次のサブパケットの送信時刻Ｔを初期化する（５０４，５０５）。なお、サブパケット番号ｋは１で初期化し、次のサブパケットの送信時刻Ｔは、現在時刻で初期化する。

そして、現在時刻が送信時刻Ｔになると送信側はサブパケットの送信を開始する（５０６）。まず、送信側は、サブパケット番号ｋが「１」であるか否かを判定する（５０７）。サブパケット番号ｋが「１」であれば、第一回目の送信であるので、制御情報３０３を送信し（５０８）、その後、サブパケット番号ｋ＝１（第一サブパケット３０４）を送信する（５０９）。したがって、御情報３０３は第一サブパケット３０４の直前に送信され、ｋ＞１となる第二サブパケット３０８以降は制御情報３０３を付与しないで送信が行われる（５０７−５０９）。

サブパケットの送信後、次のサブパケットの送信時刻Ｔを、現在時刻Ｔに再送周期Ｔｃを加算して設定し（５１０）、受信成否を示す情報３０６および３０７の返信を待つ（５１１）。

時刻Ｔ−Ｔｏまでに受信成否を示す情報３０６および３０７を受信しなかった場合は、ステップ５１２へ進んで、サブパケット番号ｋが「１」または「Ｎ」であるか否かを判定する。サブパケット番号ｋが「１」または「Ｎ」であれば、第一サブパケット３０４または最終サブパケット（第三サブパケット３０９）を送信しているので、当該符号語の送信を終了する。一方、サブパケット番号ｋが「１」または「Ｎ」以外の場合は次のサブパケットを送信するため、ステップ５１３Ｂで、サブパケット番号ｋに１を加算してからステップ５０６以降の処理を繰り返す。ここで、Ｔｏはサブパケットの送信準備等に要する送信側の処理時間を考慮して予め設定した値である。

一方、ステップ５１１の判定で、次のサブパケットの送信時刻Ｔ−Ｔｏまでに受信成否を示す情報３０６および３０７を受信した場合は、ステップ５０７に進み。サブパケット番号ｋが「１」であるか否かの判定を行う。送信側は、サブパケット番号ｋが「１」であれば、第一サブパケット３０４の送信後であるので、まず制御情報３０３の受信成否を判定する（５１４）。この判定は、送信側が、受信成否を示す情報３０６を受信していなければ制御情報３０３の受信失敗と判定し、制御情報３０３の符号語の送信を終了する。

一方、送信側は、受信成否を示す情報３０６を受信していれば制御情報３０３の受信成功と判定してステップ５１５へ進む。

制御情報３０３の受信成功時、または第二サブパケット３０８以降の送信時は符号語の受信成否を判定し（５１５）、受信成功時は当該符号語の送信を終了する。一方、受信成否を示す情報３０７の受信失敗時は、最終サブパケット（ｋ＝Ｎ）の場合はその符号語の送信を終了する（５１６）。ただし、受信成否を示す情報３０７の受信失敗時でも、最終サブパケット（ｋ＝Ｎ）以外であれば、サブパケット番号ｋに１を加算してから（５１３Ａ）、ステップ５０６へ戻って、次のサブパケットを送信する。

以上の処理において、受信が失敗した状態で送信を終了した符号語については、それ以降の任意の時刻において、符号語の最初から、すなわち第一サブパケット３０４および制御情報３０３から再び送信を行っても良い。

上記処理により、送信側では、制御情報３０３を送信した後に、１以上のサブパケット３０４、３０８、３０９が再送周期Ｔｃ毎に順次送信される。

図６に本発明の第一の実施例における受信側で行われる処理の一例のフローチャートを示す。本実施例では、送信側では図３、図５で示したように、第一サブパケット３０４の送信前に制御情報３０３が送信されるため、受信側ではまず制御情報３０３の受信成否を判定し（６０１）、制御情報３０３の受信失敗時は制御情報３０３の受信失敗を示す信号（制御情報ＮＡＣＫ）を送信して（６０２）受信処理を終了する。一方、制御情報３０３の受信成功時は制御情報３０３の受信成功を示す信号（制御情報ＡＣＫ）を送信し（６０３）、符号語の受信処理を開始する。

符号語の受信処理は、まず制御情報３０３のフォーマット４０７（図４参照）から、誤り訂正復号を行うためのバッファを用意する（６０４）。同じく制御情報３０３の再送周期４０６から再送周期Ｔｃを取得し（６０５）、サブパケット番号ｋおよび次のサブパケットの受信時刻Ｔを、図５に示した送信側と同様に初期化し（６０６，６０７）、現在時刻がサブパケットの受信時刻Ｔになると受信側はサブパケットの受信処理を実行する（６０８）。

すなわち第一サブパケット３０４の受信処理は制御情報３０３の受信処理と同時に実行される。例えば受信電力やプリアンブル情報からサブパケットの受信時刻Ｔでサブパケットを受信したと判断できる場合（６０９）、受信側は制御情報３０３のフォーマット４０７から、受信したサブパケットの情報を復号用バッファへ格納して（６１０）、誤り訂正復号を行う（６１１）。誤り訂正復号に成功した場合、符合語の受信成功を示す信号（データＡＣＫ）を送信して受信処理を終了する（６１２，６１３）。一方、誤り訂正復号に失敗した場合、符号語の受信失敗（データＮＡＣＫ）を示す信号を送信し（６１４）、最終サブパケット（サブパケット番号ｋ＝Ｎ）以外であれば次のサブパケットの受信を待つ（６１５−６１７）。一方、最終サブパケットの場合（ｋ＝Ｎ）は受信処理を終了する。ただし、Ｎはサブパケットの分割数である。

次のサブパケットの受信を待つ場合、現在時刻Ｔに再送周期Ｔｃを加算した値を次のサブパケットの受信時刻Ｔとして設定する（６１６）。次に、受信側ではサブパケット番号ｋに１を加算して（６１７）、次のサブパケットの受信時刻Ｔまで待機する。

物理層に例えば特定小電力無線方式やＩＥＥＥ８０２．１５．４を用いた場合、送信側はサブパケットの送信前にキャリアセンスを行う必要がある。システムの時刻同期精度が高い場合、各無線機の通信タイミングにオフセットを持たせることで衝突を回避できる。しかし、無線機毎のＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）のずれを許容する場合、監視拠点側無線機１０１と通信する製造拠点側無線機１０２の数をＮ，センサ測定情報の回収周期をＴｓ，測定情報の通信１回あたりの平均時間をｔとすると、Ｎ×ｔがＴｓに対して大きくなるに従い、衝突が発生する可能性が高くなる。この課題は、例えば通信ごとに製造拠点側無線機１０２の時刻Ｔを監視拠点側無線機１０１に同期し、システム全体の同期精度を向上することで解決できる。

また、図７に示すように、例えばＩＥＥＥ８０２．１１に開示されているＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）信号を用いても良い。図７において、第二サブパケット以降において、送信側のキャリアセンスに検出されないタイミングで受信側がＣＴＳ信号７０１を発信することで、送信側のキャリアセンス実行時に他の無線機が送信を行う可能性を低減し、送信側がサブパケットを送信できる可能性を向上する。

なお、本実施例は単一の送信側と受信側のペアについて記載しているが、例えば前記の方法によりシステム全体の同期精度を確保する場合、再送周期Ｔｃよりも小さなオフセットをもって、複数のペアでＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）通信を行っても良い。ＴＤＭ通信を行うことにより、無線通信の効率を更に高めることができる。ＴＤＭ通信を行うペア同士は、再送の過程で送信タイミングが近接しなければ、再送周期Ｔｃがお互いに異なっていても良い。ここで、送信タイミングが近接しているとは、例えばＣＳＭＡのキャリアセンスにおいて、衝突が検出されることを示す。

また、制御情報３０３を独立して受信できるという特徴により、本発明は中継を行うシステムに対しても適用できる。例えば、制御情報３０３を受信し、宛先４０２が自分宛のパケットではなかった場合、受信側は例えば宛先４０２とＰＡＮ＿ＩＤ４０３の情報から次の宛先を決定し、サブパケットを順次次の宛先へ転送しても良い。

以上のように、第一の実施例によれば、送信情報の第１回目の送信時には、全てのサブパケットを復号するための制御情報３０３と第１のサブパケット３０４を独立して送信し、第２回目以降の送信時では第２以降のサブパケット３０８、３０９のみを送信する。受信側では第１回目の受信で制御情報３０３を受信し、当該制御情報３０３から再送周期Ｔｃ（送信間隔）を取得する。受信側では、サブパケットを受信したタイミング（受信時刻）と再送周期Ｔｃから、サブパケット番号ｋを把握することができ、受信したサブパケットを符号語（送信情報）の部分に対応付けることができる。これにより、制御情報３０３を用いて符号化の内容やサブパケットとの対応付けを送信側で指定可能としながら、制御情報量を第二のサブパケット以降では削減できる。また、前記制御情報の受信失敗を送信側が直ちに把握し、復号が不可能な状態で再送を行うことを防止できる。これにより、再送制御の自由度や信頼性を維持しつつ無線通信の効率の高い通信システムを提供出来る。

また、送信側は、制御情報３０３を送信した後、受信側から制御情報３０３の受信成功を示す応答がない場合には、第２回目以降のサブパケットの送信を中止する。これにより、通信状態や受信側で不具合が生じている場合に無駄な通信を行うことを防止できる。

図８から図１１を用いて本発明の第二の実施例について説明する。本発明の第二の実施例においては、第二サブパケット以降でも第二制御情報を送信する。ただし、前記第二制御情報は第一サブパケットの送信前に送信される第一制御情報よりも情報量を小さくする。これにより、ＩＲ型のＨ−ＡＲＱ方式を実現するための制御情報量を低減しつつ、第二サブパケット以降を任意のタイミングで送信可能とする。

図８に本発明の第二の実施例における無線データ通信のシーケンス図を示す。第一のサブパケット３０４を送信する前に、第一の制御情報８０１を送信する点は、前記第一の実施例と同様であるが、第二サブパケット３０８以降の送信前に第二制御情報８０２を送信する点が前記第一の実施例と異なる。

さらに、受信側は、第一制御情報８０１の受信の成否について応答する点は前記第一の実施例と同様である。しかし、第二制御情報８０２以降の制御情報については受信の成否を示す信号は送信せず、第二制御情報８０２以降では制御情報の受信の失敗は付随する第二サブパケットの受信の失敗として扱う。したがって、受信側は、第二制御情報８０２または第二サブパケット３０８（第三サブパケット３０９）の何れかの受信に失敗するとデータＮＡＣＫ３０７Ｂ（３０７Ｃ）を返信する。つまり、データＮＡＣＫ３０７Ｂ（３０７Ｃ）のみで、第二制御情報またはサブパケットの何れかまたは双方の受信に失敗したことを通知する。

本実施例２においては、第二制御情報８０２が付随する第二サブパケット３０８と符号語の対応付けを示す情報を含むため、周期的に再送を行う必要はない。ただし、符号語の通信時間を有限とするため、最大間隔Ｔｃ以内に符号語の受信の成否を示す信号３０７Ｂ、３０７Ｃを受信しなかった場合、送信側は次の制御情報とサブパケットを送信する。

図９Ａに第一制御情報８０１のパケットフォーマットの一例を示す。また、図９Ｂに第二制御情報８０２のパケットフォーマットの一例を示す。

図９Ａにおいて、第一制御情報８０１のパケットフォーマットは、前記第一の実施例における制御情報３０３とほぼ同様である。前記第一の実施例の図４に示した再送周期４０６がなく、代わりに前記サブパケット再送の最大間隔Ｔｃを示す応答期限９０１を含む。

図９Ｂにおいて、第二制御情報８０２は、付随するサブパケットを復号バッファへ格納するための情報が取得できれば良い。

そのため、送信元４０１，フレーム種別４０４，パケット番号４０５，ＦＣＳ４０８の４つに加え、サブパケット番号９０２を含む。図９Ａの第一制御情報８０１に比して図９Ｂの第二制御情報８０２は小さな容量となる。

なお、制御情報および符号語（サブパケット）の受信の成否を表す信号３０６および３０７については、本発明の第一の実施例と同じパケットフォーマットで良い。なお、第二サブパケット３０８の第二制御情報８０２と、第三サブパケット３０９の第二制御情報８０２は、サブパケット番号９０２とＦＣＳ４０８が相違し、その他は同様である。

図１０に本発明の第二の実施例における送信側で行われる処理のフローチャートを示す。図１０のフローチャートは、前記第一の実施例の図５に示したフローチャートのステップ５０８をステップ１００１、１００２に置き換え、ステップ５１０、５１１をステップ１００３、１００４に置き換えたもので、その他の処理は前記第一の実施例の図５と同様である。

ステップ５０１〜５０７は前記第一の実施例と同様であり、送信データの誤り訂正符号化と、符号語をＮ個のサブパケットに分割し、Ｎ個のサブパケットに対応する複数の制御情報８０１〜８０３を生成するし、サブパケット番号ｋの初期化を行う。

送信側では、第一制御情報８０１を送信した後に第一サブパケット３０４を送信し（１００１）、第二サブパケット３０８以降は第二制御情報８０２を送信してから（１００２）、第二サブパケット３０８（第三サブパケット３０９）を送信する（５０９）。

また、サブパケットの送信後、制御情報および符号語の受信成否を示す信号３０６および３０７の受信期限を現在時刻から最大間隔Ｔｃ後に設定し（１００３）、受信期限までに受信の成否を示す信号３０６および３０７を受信したか否かを判定する（１００４）。

最大間隔Ｔｃまでに受信に成功すると、第一の実施例と同じ手順でその符号語の続きのサブパケットを送信するか否かを決定する。そして、次のサブパケットを送信する際に送信タイミングを待つ必要はない。受信期限Ｔｃまでに信号３０６および３０７を受信しなかった場合、第一サブパケット３０４または最終サブパケットの場合はその符号語の送信を終了し、それ以外の場合は次のサブパケットを送信する（１００４）。

以上の処理により、第２回目以降の送信時でも第二制御情報８０２と第二以降のサブパケットが独立して送信され、第二サブパケット以降をそれぞれ復号バッファへ格納するための情報が送信側から通知される。

図１１に本発明の第二の実施例における受信側で行われる処理のフローチャートを示す。図１１のフローチャートは、前記第一の実施例の図６に示したフローチャートのステップ６０５をステップ１１０１に置き換え、ステップ６０８、６０９をステップ１１０２〜１１０４に置き換えて、ステップ６０７を削除したもので、また、ステップ６１０をステップ６１０Ａとし、その他の処理は前記第一の実施例の図６と同様である。

受信側では、まず、第一制御情報８０１を受信し、誤り訂正復号を行うためのバッファを用意して、そのバッファを保持する。すなわち受信側では、復号を行う期限（復号期限）Ｔｅを設定する（１１０１）。復号期限Ｔｅは、例えば第一制御情報８０１のフォーマット４０７から取得できる全サブパケット数Ｎと、応答期限９０１の積とすれば良い。

受信側ではサブパケットの送信を待つ間、受信側は誤り訂正復号を開始してからの経過時間とＴｅを比較し（１１０２）、経過時間がＴｅを超過すると受信処理を終了する。

経過時間がＴｅ以下の間、受信側は信号（８０２、３０７Ａ〜３０７Ｃ）の受信の有無を判定し（１１０３）、信号の受信を検出すると、まず第二制御情報８０２の受信の成否を判定する（１１０４）。

受信側は、第二制御情報８０２の受信に失敗した場合、付随するサブパケット３０７Ｂ、３０７Ｃの復号バッファへの格納や、誤り訂正復号は行わず、符号語の受信失敗を示す信号（データＮＡＣＫ３０７）を送信する。

一方、第二制御情報８０２の受信に成功した場合、受信側はサブパケット番号９０２に基づいて付随するサブパケットを復号バッファへ格納し、誤り訂正復号を行い、その結果に従い符号語の受信成否を示す信号を送信する。

以上の処理により、第二の実施例では、第一制御情報よりも情報量の小さい第二制御情報を第二サブパケット以降でも送信することで、再送制御の自由度と信頼性を維持しつつ無線通信の効率の高いＩＲ型のＨ−ＡＲＱ方式を実現することができる。

また、送信情報の第１回目の受信時に、受信側では、第１の制御情報８０１の受信成否を示す応答（制御情報ＡＣＫ／ＮＡＣＫ３０６）と、第１のサブパケット３０４の受信成否を示す応答（データＡＣＫ／ＮＡＣＫ３０７Ａ）とを独立して送信する。一方、第２回目以降の受信時では、第２制御情報８０２の受信の成否を示す応答を省略し、第２以降のサブパケットの受信の成否を示す応答（データＡＣＫ／ＮＡＣＫ３０７Ｂ，Ｃ）で第２制御情報８０２の受信の成否を送信側に伝達することができる。

なお、上記実施例１、２に示した無線機１０１と無線機１０２の機能の切り分けについてはあくまで一例であり、遠隔監視システム、無線機、センサの全体として同等の機能を実現できるのであれば他の構成であってもよい。

また、上記実施例１、２では、本発明を遠隔監視システムを構成する拠点間の無線通信システムに適用した例を示したが、第１の無線機１０１と第２の無線機１０２で通信を行う無線通信システムに本発明を適用することができる。

また、上記実施例１、２では、制御情報を送信した後にサブパケットを送信したが、サブパケットを送信した後に、制御情報を送信するようにしてもよい。
本発明を遠隔監視システムを構成する拠点間の無線通信システムに適用した例を示したが、第１の無線機１０１と第２の無線機１０２で通信を行う無線通信システムに本発明を適用することができる。

また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１０１ 監視拠点側無線機
１０２ 製造拠点側無線機
１０５ 監視センタ
１０７ センサ
１０８ 監視対象機器
１２０２ 無線送受信部
１２０３ 制御部
１２０５ 復号部
１２０７ 符号化部
１３０１ プロセッサ
１３０２ データバッファ
１３０３ メモリ
１３０５ 記憶装置
１３０６ 通信制御プログラム
１３０７ タイマー管理プログラム
１３０８ パラメータ管理テーブル
１３０９ ＮＷ管理テーブル

Claims (15)

1. 第１の無線機と第２の無線機で通信を行う無線通信システムであって、
   前記第１の無線機は、
   送信情報を符号化する符号化部と、
   前記符号化された送信情報を、複数のサブパケットに分割して送信する制御部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記複数のサブパケットに分割された送信情報を復号するための制御情報を生成し、前記送信情報の第１回目の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第１のサブパケットと、前記制御情報とを独立して送信することを特徴とする無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムであって、
   前記制御部は、
   前記第２回目以降の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第２以降のサブパケットのみを送信することを特徴とする無線通信システム。
3. 請求項１に記載の無線通信システムであって、
   前記制御部は、
   前記制御情報を、前記送信情報に対応する第１の制御情報と、前記複数のサブパケットのうちの第２以降のサブパケットに対応する第２の制御情報と、を生成し、前記送信情報の第１回目の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第１のサブパケットと、前記第１の制御情報を独立して送信し、前記第２回目以降の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第２以降のサブパケットと、前記第２の制御情報とを独立して送信することを特徴とする無線通信システム。
4. 請求項３に記載の無線通信システムであって、
   前記第２の制御情報は、前記第１の制御情報よりも情報量が少ないことを特徴とする無線通信システム。
5. 請求項１に記載の無線通信システムであって、
   前記第１の無線機の前記制御部は、
   前記複数のサブパケットの送信を予め設定した周期で実行し、
   前記第２の無線機は、
   前記制御情報と、サブパケットとを受信したタイミングに基づいて、前記サブパケットと前記送信情報を対応付ける第２の制御部を有することを特徴とする無線通信システム。
6. 請求項５に記載の無線通信システムであって、
   前記制御部は、
   前記複数のサブパケットの送信を行う前記周期を、前記制御情報で設定することを特徴とする無線通信システム。
7. 請求項３に記載の無線通信システムであって、
   前記制御部は、
   前記複数のサブパケットの送信を予め設定した周期で実行し、前記複数のサブパケットの送信を行う前記周期を、前記第１の制御情報で設定することを特徴とする無線通信システム。
8. 請求項１に記載の無線通信システムであって、
   前記第１の無線機の前記制御部は、
   前記第２の無線機から受信した応答に基づいて、前記送信した制御情報を前記第２の無線機が受信したか否かを判定し、前記第２の無線機が前記制御情報の受信に失敗したと判定した場合には、前記第２回目以降のサブパケットの送信を中止することを特徴とする無線通信システム。
9. 請求項３に記載の無線通信システムであって、
   前記第２の無線機は、
   前記第１の制御情報の受信に成功した場合には、当該受信の成功を示す第１の応答を送信し、第１のサブパケットの受信に成功した場合には、当該受信の成功を示す第２の応答を前記第１の応答とは独立して送信することを特徴とする無線通信システム。
10. 請求項９に記載の無線通信システムであって、
    前記第１の無線機の前記制御部は、
    前記第２の無線機から受信した応答に基づいて、前記送信した第１の制御情報を前記第２の無線機が受信したか否かを判定し、前記第２の無線機が前記第１の制御情報の受信に成功したか否かに応じて、前記第２回目以降のサブパケットの送信を決定することを特徴とする無線通信システム。
11. 情報の送受信を行う無線機であって、
    送信情報を符号化する符号化部と、
    前記符号化された送信情報を、複数のサブパケットに分割して送信する制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記複数のサブパケットに分割された送信情報を復号するための制御情報を生成し、前記送信情報の第１回目の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第１のサブパケットと、前記制御情報とを独立して送信することを特徴とする無線機。
12. 請求項１１に記載の無線機であって、
    前記制御部は、
    前記第２回目以降の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第２以降のサブパケットのみを送信することを特徴とする無線機。
13. 請求項１１に記載の無線機であって、
    前記制御部は、
    前記制御情報を、前記送信情報に対応する第１の制御情報と、前記複数のサブパケットのうちの第２以降のサブパケットに対応する第２の制御情報と、を生成し、前記送信情報の第１回目の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第１のサブパケットと、前記第１の制御情報を独立して送信し、前記第２回目以降の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第２以降のサブパケットと、前記第２の制御情報とを独立して送信することを特徴とする無線機。
14. 請求項１３に記載の無線機であって、
    前記第２の制御情報は、前記第１の制御情報よりも情報量が少ないことを特徴とする無線機。
15. 無線機の制御方法であって、
    前記無線機の符号化部が、送信情報を符号化する第１のステップと、
    前記無線機の制御部が、前記符号化された送信情報を、複数のサブパケットに分割する第２のステップと、
    前記無線機の制御部が、前記複数のサブパケットに分割された送信情報を復号するための制御情報を生成する第３のステップと、
    前記無線機の制御部が、前記送信情報の第１回目の送信時には、前記複数のサブパケットのうちの第１のサブパケットと、前記制御情報とを独立して送信する第４のステップと、
    を含むことを特徴とする無線機の制御方法。

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