JP2014082531A - Data collection system and wireless base station - Google Patents

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孝志 望月
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data collection system in which the fact that the collected data does not move can be utilized effectively.SOLUTION: A data collection system comprises: data collection terminals 10-1, 10-2, ... for collecting predetermined data at specific locations; and wireless base stations 20-1, 20-2, ... with which the data collection terminals 10-1, 10-2, ... are connected wirelessly. The wireless base stations 20-1, 20-2, ... comprise azimuth memories 21-1, 21-2 for storing the information about the azimuth of a specific locations where the data collection terminals 10-1, 10-2, ... are arranged, and control the wireless beam formation direction so that the wireless beam is directed toward the data collection terminals 10-1, 10-2, ..., based on the information about the azimuth stored in the azimuth memories 21, when communicating with the data collection terminals 10-1, 10-2, ...

Description

本発明は、無線によりデータを収集するデータ収集システムおよび無線基地局に関する。   The present invention relates to a data collection system and a radio base station that collect data by radio.

携帯電話の無線通信システムを用いて、各家庭のガスや電気の検針をしたり、自動販売機の売れ行き情報を収集したりすることが検討されている。すなわち、ガスや電気のメーターや自動販売機に携帯電話機と同様の通信機能を設け、携帯電話の無線通信システムにおける無線基地局と通信できるようにする。そして、携帯電話の無線通信システムを通じて、ガスや電気のメーターや自動販売機の情報をセンターに収集する。   Using a wireless communication system of a cellular phone, it has been considered to measure the gas and electricity of each household and collect sales information of vending machines. That is, a communication function similar to that of a mobile phone is provided in a gas or electricity meter or a vending machine so that it can communicate with a radio base station in a radio communication system of the mobile phone. Information on gas and electricity meters and vending machines is collected in the center through the wireless communication system of the mobile phone.

無線センサーに関する技術としては、特許文献１に示されたものがある。特許文献１に開示の技術では、センサー装置から情報を収集する情報収集装置に適応アレーアンテナを備え、センサー装置からの送信要求があったときに、情報収集装置がその適応アレーアンテナを無指向性とするか、または指向性を変化させてセンサー装置からの送信信号を受信し、センサー装置からの送信信号の受信状態に応じて、指向性を変化させることができる。特許文献１に記載の技術では、センサー装置が固定というわけではない。また、特許文献１に記載の技術は、情報収集装置とセンサー装置とが、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で接続されることを前提としている。特許文献１に記載の技術は、センサー装置が固定されている場合を想定したものではなく、情報収集装置では、アンテナの指向性を変化させるために、センサー装置からの送信信号の受信状態を検出する必要がある。   As a technique related to the wireless sensor, there is one disclosed in Patent Document 1. In the technique disclosed in Patent Document 1, an information collection device that collects information from a sensor device includes an adaptive array antenna, and when there is a transmission request from the sensor device, the information collection device makes the adaptive array antenna non-directional. Alternatively, the directivity can be changed to receive the transmission signal from the sensor device, and the directivity can be changed according to the reception state of the transmission signal from the sensor device. In the technique described in Patent Document 1, the sensor device is not fixed. The technology described in Patent Document 1 is based on the premise that the information collection device and the sensor device are connected via a wireless LAN (Local Area Network). The technique described in Patent Document 1 does not assume the case where the sensor device is fixed, and the information collection device detects the reception state of the transmission signal from the sensor device in order to change the directivity of the antenna. There is a need to.

また、特許文献２には、固定の端末と基地局などのネットワークサブシステムとの無線接続に関する技術が開示されている。特許文献２に開示の技術では、ネットワークサブシステムが、固定の位置を有する加入者端末との双方向の無線接続のためのパラメーターを記憶し、そのパラメーターに基づいて、指向性アンテナビームを制御する。特許文献２に開示の技術は、加入者電話端末と公衆電話網との接続に関するもので、無線によるデータ収集を想定したものではない。   Patent Document 2 discloses a technique related to wireless connection between a fixed terminal and a network subsystem such as a base station. In the technique disclosed in Patent Document 2, a network subsystem stores parameters for bidirectional wireless connection with a subscriber terminal having a fixed position, and controls a directional antenna beam based on the parameters. . The technique disclosed in Patent Document 2 relates to the connection between a subscriber telephone terminal and a public telephone network, and is not intended for wireless data collection.

特開２０１０−２３３１４２号公報JP 2010-233142 A 特表２０００−５１６４３６号公報Special Table 2000-516436

ガスや電気のメーター、自動販売機などは、基本的には固定の場所に設置され、移動可能であっても、その移動範囲は特定の場所に限られている。本発明は、この点に着目し、データの収集対象が移動しないことを有効に利用することのできるデータ収集システムを提供することを目的とする。   Gas and electricity meters, vending machines, etc. are basically installed in fixed places, and even if they can move, their movement range is limited to specific places. This invention pays attention to this point, and it aims at providing the data collection system which can utilize effectively that the collection object of data does not move.

本発明は、無線基地局にデータ収集端末の方位を記憶するメモリを設け、方位に応じて通信時の無線ビームを形成することを最も主要な特徴とする。   The main feature of the present invention is that a memory for storing the orientation of the data collection terminal is provided in the radio base station, and a radio beam at the time of communication is formed according to the orientation.

すなわち、本発明の第１の観点によると、特定の場所で所定のデータを収集するデータ収集端末と、データ収集端末が無線接続される無線基地局と、を備え、無線基地局は、データ収集端末が配置されている特定の場所の方位に関する情報を記憶する方位メモリと、データ収集端末と通信するときに、方位メモリに記憶された方位に関する情報に基づいて、データ収集端末の方向に無線ビームが向くように無線ビームの形成方向を制御する無線ビーム制御手段と、を備えることを特徴とするデータ収集システムが提供される。   That is, according to the first aspect of the present invention, a data collection terminal that collects predetermined data at a specific location and a radio base station to which the data collection terminal is wirelessly connected are provided. A radio beam in the direction of the data collection terminal based on the information about the direction stored in the direction memory when communicating with the data collection terminal and the direction memory that stores information about the direction of the specific location where the terminal is located And a radio beam control means for controlling the forming direction of the radio beam so as to face.

無線基地局として携帯無線通信システムに用いられる基地局を用い、データ収集端末は、携帯無線通信システムの端末として基地局に無線接続されることが望ましい。   The base station used in the mobile radio communication system is used as the radio base station, and the data collection terminal is preferably wirelessly connected to the base station as a terminal of the mobile radio communication system.

本発明の第２の観点によると、特定の場所で所定のデータを収集するデータ収集端末について、そのデータ収集端末が配置されている特定の場所の方位に関する情報を記憶する方位メモリと、データ収集端末と通信するときに、方位メモリに記憶された方位に関する情報に基づいて、データ収集端末の方向に無線ビームが向くように無線ビームの形成方向を制御する無線ビーム制御手段と、を備えることを特徴とする無線基地局が提供される。   According to a second aspect of the present invention, for a data collection terminal that collects predetermined data at a specific location, an orientation memory that stores information about the orientation of the specific location where the data collection terminal is located, and data collection Radio beam control means for controlling the formation direction of the radio beam so that the radio beam is directed in the direction of the data collection terminal based on information on the orientation stored in the orientation memory when communicating with the terminal. A featured radio base station is provided.

この無線基地局には、データ収集端末が、携帯無線通信システムの端末として無線接続される。   A data collection terminal is wirelessly connected to this wireless base station as a terminal of a portable wireless communication system.

無線基地局は、マルチインプット・マルチアウトプットのマルチアンテナ通信を行う複数のアンテナを備え、方位メモリには、方位に関する情報として、複数のアンテナにより形成される無線ビームの方向を決定する行列情報が記憶される構成とすることができる。データ収集端末が複数の場合には、方位メモリには、行列情報が、データ収集装置のそれぞれに対応して記憶される。   The radio base station includes a plurality of antennas that perform multi-input / multi-output multi-antenna communication. In the azimuth memory, matrix information that determines directions of radio beams formed by the plurality of antennas is provided as information related to the azimuth. The configuration can be stored. When there are a plurality of data collection terminals, matrix information is stored in the direction memory corresponding to each of the data collection devices.

本発明によれば、データの収集対象が移動しないことを有効に利用することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can utilize effectively that the collection object of data does not move.

本発明の実施の形態に係るデータ収集システムを示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the data collection system which concerns on embodiment of this invention. 無線基地局の上りリンク部分の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the uplink part of a radio base station. 無線基地局の下りリンク部分の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the downlink part of a wireless base station. 無線基地局の別の構成例を示すブロック図であり、上りリンク部分の構成例を示す図である。It is a block diagram which shows another structural example of a wireless base station, and is a figure which shows the structural example of an uplink part. 無線基地局の送受信アンテナ本数がデータ収集端末の送受信アンテナ本数より多い場合のシステム構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration example in case the number of transmission / reception antennas of a wireless base station is larger than the number of transmission / reception antennas of a data collection terminal.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

［データ収集システムの全体構成］
図１は、本発明の実施の形態に係るデータ収集システムを示すブロック構成図である。このデータ収集システムは、データ収集端末１０−１，1０−２，…、無線基地局２０−１，２０−２，…、およびデータ収集センター３０を備える。 [Overall configuration of data collection system]
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a data collection system according to an embodiment of the present invention. This data collection system includes data collection terminals 10-1, 10-2,..., Radio base stations 20-1, 20-2,.

データ収集端末１０−１，1０−２，…はそれぞれ、各家庭のガス、電気、水道などの使用量を検針するメーター、あるいは自動販売機などの特定の場所に設置され、それぞれの検針データや、自動販売機の売れ行き情報などの所定のデータを収集する。また、データ収集端末１０−１，1０−２，…にはそれぞれ、無線基地局２０−１，２０−２，…と無線通信を行う機能が設けられている。データ収集のための構成および無線通信のための構成については、それぞれ当業者にはよく知られており、本発明と直接関係するものでもないので、その詳細な構成は省略する。   Each of the data collection terminals 10-1, 10-2,... Is installed in a specific place such as a meter or a vending machine that measures the amount of gas, electricity, water, etc. used in each household. Collect predetermined data such as sales information of vending machines. Further, the data collection terminals 10-1, 10-2,... Are provided with a function of performing wireless communication with the radio base stations 20-1, 20-2,. Since the configuration for data collection and the configuration for wireless communication are well known to those skilled in the art and are not directly related to the present invention, the detailed configuration is omitted.

無線基地局２０−１，２０−２，…は、携帯無線通信システムに用いられる基地局であり、データ収集端末１０−１，1０−２，…が、その携帯無線通信システムの端末として無線接続される。ここで用いられる携帯無線通信システムの通信方式としては、現在使われている携帯電話の無線通信方式や、ワイマックス（ＷｉＭＡＸ）方式、あるいはＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ））方式などを用いることができる。本発明は、このような通信方式に制約されるものではない。無線基地局２０−１，２０−２，…の構成は当業者にはよく知られており、本発明と直接関係するものでもないので、その詳細な構成は省略する。   The radio base stations 20-1, 20-2,... Are base stations used in the mobile radio communication system, and the data collection terminals 10-1, 10-2,. Is done. As a communication method of the portable wireless communication system used here, a wireless communication method of a currently used mobile phone, a WiMAX method, an LTE (Long Term Evolution) method, or the like can be used. The present invention is not limited to such a communication method. The configurations of the radio base stations 20-1, 20-2,... Are well known to those skilled in the art and are not directly related to the present invention, and thus detailed configurations thereof are omitted.

データ収集センター３０は、データ収集端末１０−１，1０−２，…がそれぞれ収集したデータを、無線基地局２０−１，２０−２，…経由で収集する。データの収集は、データ収集センター３０から、定期的あるいは必要に応じて、無線基地局２０−１，２０−２，…を介してデータ収集端末１０−１，1０−２，…を呼び出すことにより行われる。   The data collection center 30 collects data collected by the data collection terminals 10-1, 10-2,... Via the radio base stations 20-1, 20-2,. Data collection is performed by calling the data collection terminals 10-1, 10-2,... From the data collection center 30 through the radio base stations 20-1, 20-2,. Done.

以上の構成において、データ収集端末１０−１，1０−２，…は、基本的には固定の場所に設置され、移動可能であっても、その移動範囲は特定の場所に限られている。そこで、無線基地局２０−１，２０−２，…はそれぞれ、データ収集端末１０−１，1０−２，…が配置されている特定の場所の方位に関する情報を記憶する方位メモリ２１−１，２１−２，…を備え、データ収集端末１０−１，1０−２，…の方向に無線ビームが向くように無線ビームの形成方向を制御することができる構成となっている。無線ビームの形成方向を制御することで、データ収集端末１０−１，1０−２，…のうち目的のデータ収集端末と通信を行うことができる。なお、方位メモリ２１−１，２１−２，…は、実際には無線基地局２０−１，２０−２，…の内部に設けられるが、図では、説明のために、無線基地局２０−１，２０−２，…の外部に示されている。   In the above configuration, the data collection terminals 10-1, 10-2,... Are basically installed at fixed locations, and even if they can move, their movement range is limited to specific locations. Therefore, the radio base stations 20-1, 20-2,... Each store an azimuth memory 21-1, which stores information related to the azimuth of a specific place where the data collection terminals 10-1, 10-2,. 21-2,... Is configured such that the formation direction of the radio beam can be controlled so that the radio beam is directed in the direction of the data collection terminals 10-1, 10-2,. By controlling the formation direction of the radio beam, it is possible to communicate with the target data collection terminal among the data collection terminals 10-1, 10-2,. Note that the azimuth memories 21-1, 21-2,... Are actually provided inside the radio base stations 20-1, 20-2,. 1, 20-2,...

［無線基地局の構成例］
図２は、無線基地局２０−１，２０−２，…のひとつについて、上りリンク部分の構成例を示すブロック図である。以下、この無線基地局を参照番号２０により示し、方位メモリを参照番号２１により示す。個々の無線基地局２０は、受信アンテナ３１，３２、乗算器３３，３４、加算器３５および無線復調器３６を備える。 [Configuration example of wireless base station]
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an uplink portion for one of the radio base stations 20-1, 20-2,. Hereinafter, this radio base station is indicated by reference numeral 20, and the azimuth memory is indicated by reference numeral 21. Each radio base station 20 includes receiving antennas 31 and 32, multipliers 33 and 34, an adder 35, and a radio demodulator 36.

受信アンテナ３１，３２はそれぞれ、データ収集端末１０−１，1０−２，…から送信された無線信号を受信する。乗算器３３，３４および加算器３５は、無線ビーム制御手段のうちの受信用の部分を構成し、方位メモリ２１に記憶された方位に関する情報に基づいて、データ収集端末１０−１，1０−２，…のうちの特定の端末の方向に無線ビームが向くように、無線ビームの形成方向を制御する。無線復調器３６は、加算器３５の出力する無線信号を復調し、受信データとして出力する。   The receiving antennas 31 and 32 receive radio signals transmitted from the data collection terminals 10-1, 10-2,. The multipliers 33 and 34 and the adder 35 constitute a receiving part of the radio beam control means, and based on the information on the direction stored in the direction memory 21, the data collection terminals 10-1 and 10-2. ,... Is controlled so that the radio beam is directed toward a specific terminal. The radio demodulator 36 demodulates the radio signal output from the adder 35 and outputs it as received data.

受信無線ビームの形成について説明する。方位メモリ２１には、データ収集端末１０−１，1０−２，…のそれぞれについて、その方位に関する情報として、複素ウェイトが記憶される。乗算器３３は、方位メモリ２１から供給される複素ウェイトを、受信アンテナ３１で受信された無線信号に乗算する。乗算器３４は、方位メモリ２１から供給される複素ウェイトを、受信アンテナ３２で受信された無線信号に乗算する。加算器３５は、乗算器３３，３４の出力信号を加算する。これにより、受信無線ビームが形成され、特定のデータ収集端末からの無線信号を受信することができる。受信無線ビームの形成方法としては、学会その他で各種の方式が提案されており、どのような方式を用いてもよい。   The formation of the reception radio beam will be described. In the azimuth memory 21, complex weights are stored as information regarding the azimuth for each of the data collection terminals 10-1, 10-2,. The multiplier 33 multiplies the radio signal received by the receiving antenna 31 by the complex weight supplied from the azimuth memory 21. The multiplier 34 multiplies the radio signal received by the receiving antenna 32 by the complex weight supplied from the azimuth memory 21. The adder 35 adds the output signals of the multipliers 33 and 34. Thereby, a reception radio beam is formed and a radio signal from a specific data collection terminal can be received. As a method of forming a reception radio beam, various methods have been proposed by academic societies and others, and any method may be used.

図３は、無線基地局２０の下りリンク部分の構成例を示すブロック図である。無線基地局２０は、無線変調器４１、乗算器４２，４３および送信アンテナ４４，４５を備える。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the downlink portion of the radio base station 20. The radio base station 20 includes a radio modulator 41, multipliers 42 and 43, and transmission antennas 44 and 45.

無線変調器４１は、送信データを無線信号に変調する。乗算器４２，４３は、無線ビーム制御手段のうちの送信用の部分を構成し、方位メモリ２１に記憶された方位に関する情報に基づいて、データ収集端末１０−１，1０−２，…のうちの特定の端末の方向に無線ビームが向くように、無線ビームの形成方向を制御する。送信アンテナ４４は、乗算器４２の出力する無線信号を送信する。送信アンテナ４５は、乗算器４３の出力する無線信号を送信する。   The radio modulator 41 modulates transmission data into a radio signal. The multipliers 42 and 43 constitute a transmission part of the radio beam control means, and based on the information on the direction stored in the direction memory 21, of the data collection terminals 10-1, 10-2,. The formation direction of the radio beam is controlled so that the radio beam is directed toward the specific terminal. The transmission antenna 44 transmits a radio signal output from the multiplier 42. The transmission antenna 45 transmits a radio signal output from the multiplier 43.

送信無線ビームの形成について説明する。上述したように、方位メモリ２１には、データ収集端末１０−１，1０−２，…のそれぞれについて、その方位に関する情報として、複素ウェイトが記憶される。乗算器３３は、方位メモリ２１から供給される複素ウェイトを、無線変調器４１の出力する無線信号に乗算する。乗算器３４は、方位メモリ２１から供給される複素ウェイトを、無線変調器４１の出力する無線信号に乗算する。これにより送信無線ビームが形成され、特定のデータ収集端末に無線信号を送信することができる。受信無線ビームの形成方法としては、学会その他で各種の方式が提案されており、どのような方式を用いてもよい。   The formation of a transmission radio beam will be described. As described above, the azimuth memory 21 stores complex weights as information about the azimuth for each of the data collection terminals 10-1, 10-2,. The multiplier 33 multiplies the radio signal output from the radio modulator 41 by the complex weight supplied from the azimuth memory 21. The multiplier 34 multiplies the radio signal output from the radio modulator 41 by the complex weight supplied from the azimuth memory 21. Thereby, a transmission radio beam is formed, and a radio signal can be transmitted to a specific data collection terminal. As a method of forming a reception radio beam, various methods have been proposed by academic societies and others, and any method may be used.

［効果の説明］
以上説明した実施の形態によれば、以下のような効果が得られる。 [Description of effects]
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

第１の効果は、データ収集端末１０−１，1０−２，…と無線基地局２０−１，２０−２，…との間の通信において送信ビームを形成して通信を行うので、同時に通信する他の端末への干渉を低減して、他の端末の下りリンクの通信品質を改善できることである。   The first effect is that communication is performed by forming a transmission beam in communication between the data collection terminals 10-1, 10-2,... And the radio base stations 20-1, 20-2,. It is possible to reduce interference with other terminals and improve downlink communication quality of other terminals.

第２の効果は、データ収集端末１０−１，1０−２，…と無線基地局２０−１，２０−２，…との間の通信において受信ビームを形成して通信を行うので、他の端末からの上りリンクの干渉を低減できるため、データ収集端末の送信電力を低く抑えたり、同じ送信電力で通信可能な情報量を増やしたりすることができることである。   The second effect is that communication is performed by forming a reception beam in communication between the data collection terminals 10-1, 10-2,... And the radio base stations 20-1, 20-2,. Since uplink interference from the terminal can be reduced, the transmission power of the data collection terminal can be kept low, or the amount of information that can be communicated with the same transmission power can be increased.

第３の効果は、データ収集端末１０−１，1０−２，…と無線基地局２０−１，２０−２，…との間の通信において、通信に最適な送受信ビームを形成するための送受信ウェイトの演算量を低減できることである。データ収集端末１０−１，１０−２，…のそれぞれの位置は固定しているため、データ収集端末１０−１，１０−２，…の各々と無線基地局２０−１，２０−２，…との間の通信路特性は、大きくは変動しないと想定される。それゆえ、データ収集端末１０−１，１０−２，…の各々と無線基地局２０−１，２０−２，…との間の平均的な通信路特性に応じた送受信ウェイトを、方位メモリ２１−1，２１−２，…に記憶させておく。方位メモリ２１−1，２１−２，…に記憶している送受信ウェイトを用いることで、データ収集端末１０−１，１０−２，…と無線基地局２０−１，２０−２，…との間の通信路特性に応じた送受信ウェイトを、通信のたびごとに計算しなくて済み、演算量を低減できる。方位メモリ２１−1，２１−２，…に記憶される送受信ウェイトは、伝搬環境の変動を考慮して、数日以上を空けて計算してもよい。   Third effect is transmission / reception for forming a transmission / reception beam optimal for communication in communication between the data collection terminals 10-1, 10-2,... And the radio base stations 20-1, 20-2,. That is, the amount of calculation of the weight can be reduced. Since the positions of the data collection terminals 10-1, 10-2,... Are fixed, the data collection terminals 10-1, 10-2,... And the radio base stations 20-1, 20-2,. It is assumed that the communication channel characteristics between and do not vary greatly. Therefore, the transmission / reception weights according to the average channel characteristics between each of the data collection terminals 10-1, 10-2,... And the radio base stations 20-1, 20-2,. −1, 21-2,... By using the transmission / reception weights stored in the azimuth memories 21-1, 21-2, ..., the data collection terminals 10-1, 10-2, ... and the radio base stations 20-1, 20-2, ... It is not necessary to calculate transmission / reception weights according to the communication channel characteristics between each communication, and the amount of calculation can be reduced. The transmission / reception weights stored in the azimuth memories 21-1, 21-2,... May be calculated after several days or more in consideration of fluctuations in the propagation environment.

図４は、無線基地局２０の別の構成例を示すブロック図であり、上りリンク部分の構成例を示す。ここでは、データ収集端末１０−１，１０−２，…および無線基地局２０−１，２０−２，…がそれぞれ複数本の送受信アンテナを有するものとする。個々の無線基地局２０は、受信アンテナ３１，３２、乗算器３３−１，３３−２，３４−１，３４−２、加算器３５−１，３５−２および無線復調器３７を備える。   FIG. 4 is a block diagram illustrating another configuration example of the radio base station 20, and illustrates a configuration example of the uplink portion. Here, it is assumed that the data collection terminals 10-1, 10-2,... And the radio base stations 20-1, 20-2,. Each radio base station 20 includes receiving antennas 31 and 32, multipliers 33-1, 33-2, 34-1, 34-2, adders 35-1 and 35-2, and a radio demodulator 37.

データ収集端末１０−１，１０−２，…と無線基地局２０−１，２０−２，…とがそれぞれ複数本の送受信アンテナを有する場合、マルチインプット・マルチアウトプット（ＭＩＭＯ）通信技術を適用できる。この場合、方位メモリ２１−１，２１−２，…には、無線基地局２０−１，２０−２，…がデータ収集端末１０−１，１０−２，…の各々とＭＩＭＯ通信を行うときの、無線基地局２０−１，２０−２，…側の送受信行列が記憶される。   When the data collection terminals 10-1, 10-2,... And the radio base stations 20-1, 20-2,... Each have a plurality of transmission / reception antennas, a multi-input / multi-output (MIMO) communication technique is applied. it can. In this case, when the radio base stations 20-1, 20-2,... Perform MIMO communication with each of the data collection terminals 10-1, 10-2,. The transmission / reception matrix of the radio base stations 20-1, 20-2,.

図４を参照して動作を説明する。受信アンテナ３１，３２はそれぞれ、データ収集端末１０−１，1０−２，…から送信された無線信号を受信する。乗算器３３−１，３３−２、３４−１，３４−２は、方位メモリ２１の送受信行列（複素行列）を、受信アンテナ３１、３２で受信された無線信号に乗算する。これにより、多重された受信信号が分離される。無線復調器３７は、加算器３５−１，３５−２の出力する無線信号を復調し、受信データとして出力する。下りリンク部分の構成例については、図２と図３を参照する説明に対応して、図４に示す構成から容易に類推できる事項なので、説明を省略する。ＭＩＭＯ通信を利用することにより、データ速度が向上する。   The operation will be described with reference to FIG. The receiving antennas 31 and 32 receive radio signals transmitted from the data collection terminals 10-1, 10-2,. Multipliers 33-1, 33-2, 34-1, and 34-2 multiply the radio signals received by the receiving antennas 31 and 32 by the transmission / reception matrix (complex matrix) of the direction memory 21. Thereby, the multiplexed received signals are separated. The radio demodulator 37 demodulates the radio signal output from the adders 35-1 and 35-2, and outputs it as received data. The configuration example of the downlink portion is an item that can be easily inferred from the configuration shown in FIG. 4 in correspondence with the description with reference to FIGS. By using MIMO communication, the data rate is improved.

図５は、無線基地局２０の送受信アンテナ本数がデータ収集端末１０−１，１０−２，…の送受信アンテナ本数より多い場合のシステム構成例を示すブロック図である。図５では、無線基地局２０および方位メモリ２１を１つだけ示し、データ収集センター３０は図示を省略する。   FIG. 5 is a block diagram showing an example of a system configuration when the number of transmission / reception antennas of the radio base station 20 is larger than the number of transmission / reception antennas of the data collection terminals 10-1, 10-2,. In FIG. 5, only one radio base station 20 and direction memory 21 are shown, and the data collection center 30 is not shown.

無線基地局２０の送受信アンテナ本数がデータ収集端末１０−１，１０−２，…の送受信アンテナ本数より多い場合には、データ収集端末１０−１，１０−２，…のうちの複数と同時にＭＩＭＯ通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ方式を適用できる。この場合、メモリ２１には、無線基地局２０の送受信ウェイトだけでなく、データ収集端末１０−１，１０−２，…のうち同時に通信を行う組を記憶して、そのデータ収集端末の組と送受信ウェイトに応じて、マルチユーザＭＩＭＯ通信を行う。マルチユーザＭＩＭＯ方式の通信を行うには、同時に通信を行ったときに互いの干渉が小さい端末の組を検索するのに膨大な演算量が必要になるが、本発明で想定するように端末の位置が固定で伝送路特性が安定していると仮定できる場合には、干渉の小さい端末の組をオフラインで検索することができる。   When the number of transmission / reception antennas of the radio base station 20 is larger than the number of transmission / reception antennas of the data collection terminals 10-1, 10-2,..., MIMO is simultaneously performed with a plurality of data collection terminals 10-1, 10-2,. A multi-user MIMO scheme for performing communication can be applied. In this case, the memory 21 stores not only the transmission / reception weights of the radio base station 20 but also a set of the data collection terminals 10-1, 10-2,. Multi-user MIMO communication is performed according to transmission / reception weights. In order to perform multi-user MIMO communication, a huge amount of computation is required to search for a set of terminals with low mutual interference when performing simultaneous communication. However, as assumed in the present invention, When it can be assumed that the position is fixed and the transmission path characteristics are stable, a set of terminals with low interference can be searched offline.

１０−１，1０−２，… データ収集端末
２０，２０−１，２０−２，… 無線基地局
２１，２１−１，２１−２，… 方位メモリ
３０ データ収集センター
３１，３２ 受信アンテナ
３３，３３−１，３３−２，３４，３４−１，３４−２ 乗算器
３５，３５−１，３５−２ 加算器
３６，３７ 無線復調器 10-1, 10-2, ... Data collection terminals 20, 20-1, 20-2, ... Radio base stations 21, 21-1, 21-2, ... Direction memory 30 Data collection center 31, 32 Receiving antenna 33, 33-1, 33-2, 34, 34-1, 34-2 Multiplier 35, 35-1, 35-2 Adder 36, 37 Wireless demodulator

Claims (6)

特定の場所で所定のデータを収集するデータ収集端末と、
前記データ収集端末が無線接続される無線基地局と、
を備え、
前記無線基地局は、
前記データ収集端末が配置されている前記特定の場所の方位に関する情報を記憶する方位メモリと、
前記データ収集端末と通信するときに、前記方位メモリに記憶された前記方位に関する情報に基づいて、前記データ収集端末の方向に無線ビームが向くように前記無線ビームの形成方向を制御する無線ビーム制御手段と、
を備える
ことを特徴とするデータ収集システム。 A data collection terminal that collects predetermined data at a specific location;
A radio base station to which the data collection terminal is wirelessly connected;
With
The radio base station is
An azimuth memory that stores information about the azimuth of the specific location where the data collection terminal is located;
Radio beam control for controlling the formation direction of the radio beam so that the radio beam is directed to the direction of the data collection terminal based on information related to the orientation stored in the orientation memory when communicating with the data collection terminal Means,
A data collection system comprising: 請求項１記載のデータ収集システムにおいて、
前記無線基地局は、携帯無線通信システムに用いられる基地局であり、
前記データ収集端末は、前記携帯無線通信システムの端末として前記基地局に無線接続される
ことを特徴とするデータ収集システム。 The data collection system according to claim 1, wherein
The radio base station is a base station used in a mobile radio communication system,
The data collection system, wherein the data collection terminal is wirelessly connected to the base station as a terminal of the portable radio communication system. 特定の場所で所定のデータを収集するデータ収集端末について、そのデータ収集端末が配置されている前記特定の場所の方位に関する情報を記憶する方位メモリと、
前記データ収集端末と通信するときに、前記方位メモリに記憶された前記方位に関する情報に基づいて、前記データ収集端末の方向に無線ビームが向くように前記無線ビームの形成方向を制御する無線ビーム制御手段と、
を備えることを特徴とする無線基地局。 For a data collection terminal that collects predetermined data at a specific location, an orientation memory that stores information about the orientation of the specific location where the data collection terminal is located,
Radio beam control for controlling the formation direction of the radio beam so that the radio beam is directed to the direction of the data collection terminal based on information related to the orientation stored in the orientation memory when communicating with the data collection terminal Means,
A radio base station comprising: 請求項３記載の無線基地局において、
前記データ収集端末が、携帯無線通信システムの端末として無線接続される
ことを特徴とする無線基地局。 The radio base station according to claim 3,
The radio base station, wherein the data collection terminal is wirelessly connected as a terminal of a mobile radio communication system. 請求項３または４記載の無線基地局において、
マルチインプット・マルチアウトプットのマルチアンテナ通信を行う複数のアンテナを備え、
前記方位メモリには、前記方位に関する情報として、前記複数のアンテナにより形成される無線ビームの方向を決定する行列情報が記憶される
ことを特徴とする無線基地局。 In the radio base station according to claim 3 or 4,
With multiple antennas for multi-input / multi-output multi-antenna communication,
The radio base station characterized in that the azimuth memory stores matrix information that determines directions of radio beams formed by the plurality of antennas as information relating to the azimuth. 請求項５記載の無線基地局において、
前記方位メモリには、前記行列情報が、複数のデータ収集装置のそれぞれに対応して記憶される
ことを特徴とする無線基地局。 In the radio base station according to claim 5,
The radio base station characterized in that the matrix information is stored in the azimuth memory corresponding to each of a plurality of data collection devices.
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