JP2014150454A - Communication system and communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信システムおよび通信装置に関する。 The present invention relates to a communication system and a communication apparatus.
従来、2つの装置間で通信を行う際に、オートネゴシエーションを行ってから、データの通信を行う技術がある。例えばFLP(Fast Link Pulse)に自己のサポートする通信モード情報を付加して互いに送信し合うことにより、互いのサポートする通信モードのうち通信速度の速いほうから順に選択する。通信速度が決まると、通信装置間でデータの通信を開始する。 Conventionally, there is a technology for performing data communication after performing auto-negotiation when performing communication between two devices. For example, by adding communication mode information supported by itself to FLP (Fast Link Pulse) and transmitting the information to each other, the communication modes selected from the ones with the highest communication speed are sequentially selected. When the communication speed is determined, data communication is started between the communication devices.
なお、特許文献1には、RSSI(Received Signal Strength Indication:受信信号強度)レベルを検出することによって、通信速度を検出する技術が開示されている。
しかしながら、従来の通信技術では、2つの通信装置間でオートネゴシエーションのための共通の通信方式(例えばFLPを用いた通信方式)を予め決めておく必要があり、また、オートネゴシエーションが完了するまでに時間がかかった。その結果、従来の通信技術では、データの通信を開始するまでに時間がかかるという問題があった。 However, in the conventional communication technique, it is necessary to determine in advance a common communication method (for example, a communication method using FLP) for auto-negotiation between two communication devices, and before auto-negotiation is completed. took time. As a result, the conventional communication technique has a problem that it takes time to start data communication.
オートネゴシエーションを行う従来の通信技術は、特に、2つの通信装置が異なるシステムに設けられている場合には適さない。FLPを実施するために2つの通信装置を同期させる必要があり(タイミングを合わせる必要があり)、通信装置間でFLPを実施している間、各システムにおいて、システム内の通信ができないためである。つまり、2つの通信装置は、FLPを実施するために通信速度を合わせる必要があるため、FLPを実施するための通信速度とは異なる各システムの通信速度で通信を行うことができない。 The conventional communication technology that performs auto-negotiation is not suitable particularly when two communication devices are provided in different systems. This is because in order to implement FLP, it is necessary to synchronize two communication devices (need to match timing), and while performing FLP between communication devices, each system cannot communicate within the system. . In other words, the two communication devices need to match the communication speed in order to implement FLP, and therefore cannot communicate at the communication speed of each system different from the communication speed for implementing FLP.
本発明は上記の点に鑑みて為された発明であり、本発明の目的は、第2の通信装置から任意のタイミングで通信を開始することができ、かつ、第1の通信装置において自己の通信速度のままで第2の通信装置の通信速度を検出することができる通信システムおよび通信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to start communication at an arbitrary timing from the second communication device, and the first communication device An object of the present invention is to provide a communication system and a communication apparatus that can detect the communication speed of the second communication apparatus without changing the communication speed.
本発明の通信システムは、第1の通信装置と第2の通信装置とを備える通信システムであって、前記第2の通信装置は、前記第1の通信装置と通信を開始する場合に、第1の値と第2の値とが交互に並んで構成されるプリアンブルを含む無線信号を前記第2の通信装置の通信速度で前記第1の通信装置に送信し、前記第1の通信装置は、前記第2の通信装置から送信された前記無線信号の前記プリアンブルを、想定される最高通信速度の2分の1以下のクロック周波数で読み出し、読み出したプリアンブルのパターンから前記第2の通信装置の通信速度を検出する通信速度検出部と、前記通信速度検出部で検出された前記第2の通信装置の通信速度に前記第1の通信装置の通信速度を設定する通信速度設定部とを含むことを特徴とする。 The communication system of the present invention is a communication system including a first communication device and a second communication device, and the second communication device is configured to start communication with the first communication device when the first communication device starts communication. Transmitting a radio signal including a preamble configured by alternately arranging a value of 1 and a second value to the first communication device at a communication speed of the second communication device, wherein the first communication device The preamble of the radio signal transmitted from the second communication device is read at a clock frequency that is equal to or less than half of the assumed maximum communication speed, and the second communication device uses the read preamble pattern to read the preamble of the second communication device. A communication speed detection unit that detects a communication speed; and a communication speed setting unit that sets the communication speed of the first communication device to the communication speed of the second communication device detected by the communication speed detection unit. It is characterized by.
この通信システムにおいて、前記第1の通信装置は、複数の通信速度における前記プリアンブルのパターンを記憶する通信速度記憶部を含み、前記通信速度検出部は、前記第2の通信装置から送信された前記無線信号の前記プリアンブルのパターンに一致するパターンを前記通信速度記憶部から抽出し、当該パターンの通信速度を前記第2の通信装置の通信速度として検出することが好ましい。 In this communication system, the first communication device includes a communication speed storage unit that stores the preamble patterns at a plurality of communication speeds, and the communication speed detection unit is transmitted from the second communication device. Preferably, a pattern that matches the preamble pattern of the radio signal is extracted from the communication speed storage unit, and the communication speed of the pattern is detected as the communication speed of the second communication device.
この通信システムにおいて、前記通信速度設定部は、前記通信速度検出部で検出された前記第2の通信装置の通信速度に合わせてフィルタ部の受信フィルタ帯域幅を設定することが好ましい。 In this communication system, it is preferable that the communication speed setting unit sets the reception filter bandwidth of the filter unit in accordance with the communication speed of the second communication device detected by the communication speed detection unit.
この通信システムにおいて、前記第1の通信装置は、既知のユニークワードを記憶するユニークワード記憶部と、前記通信速度設定部で設定された前記通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードと前記ユニークワード記憶部に記憶されているユニークワードとを比較する比較部とを含み、受信された無線信号に含まれているユニークワードが前記ユニークワード記憶部のユニークワードに一致した場合、前記第2の通信装置とデータの通信を行うことが好ましい。 In this communication system, the first communication device includes a unique word storage unit that stores a known unique word, and a unique signal included in the wireless signal received at the communication speed set by the communication speed setting unit. A comparison unit that compares a word and a unique word stored in the unique word storage unit, and the unique word included in the received wireless signal matches the unique word in the unique word storage unit, It is preferable to perform data communication with the second communication device.
この通信システムにおいて、前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置とは異なる他の通信装置のユニークワードを記憶するユニークワード記憶部と、前記通信速度設定部で設定された前記通信速度が、前記ユニークワード記憶部にユニークワードが記憶されている他の通信装置の通信速度である場合、前記第1の通信装置のユニークワードから他の通信装置のユニークワードに切り替える切替部と、前記通信速度設定部で設定された前記通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードと前記切替部で切り替えられたユニークワードとを比較する比較部とを含み、受信された無線信号に含まれているユニークワードが前記切替部で切り替えられたユニークワードに一致した場合、前記第2の通信装置とデータの通信を行うことが好ましい。 In this communication system, the first communication device includes a unique word storage unit that stores a unique word of another communication device different from the first communication device, and the communication speed set by the communication speed setting unit. Is a communication speed of another communication device in which a unique word is stored in the unique word storage unit, a switching unit that switches from a unique word of the first communication device to a unique word of another communication device, A comparison unit that compares the unique word included in the wireless signal received at the communication speed set by the communication speed setting unit with the unique word switched by the switching unit; When the included unique word matches the unique word switched by the switching unit, data communication with the second communication device can be performed. It is preferred.
本発明の通信装置は、前記通信システムにおいて前記第1の通信装置として用いられる通信装置である。 The communication device of the present invention is a communication device used as the first communication device in the communication system.
本発明では、第2の通信装置から任意のタイミングで通信を開始することができ、かつ、第1の通信装置において自己の通信速度のままで第2の通信装置の通信速度を検出することができる。 In the present invention, communication can be started from the second communication device at an arbitrary timing, and the first communication device can detect the communication speed of the second communication device while maintaining its own communication speed. it can.
本実施形態に係る通信システムは、図2に示すように、第1のシステム21に設けられた第1の通信装置101と、第2のシステム22に設けられた第2の通信装置102とを備えている。
As shown in FIG. 2, the communication system according to the present embodiment includes a
第1の通信装置101および第2の通信装置102は、複数の通信速度を切り替えて無線信号を受信することができるアダプティブ可変レート受信装置である。つまり、第1の通信装置101は、第2の通信装置102に合わせて通信速度を変更することができる。第1の通信装置101と第2の通信装置102とは、使用しているクロック周波数が同じで、異なる通信速度で運用している複数のシステム間の通信を実現する。通信速度とは、1秒間に送信することができるデータのビット量である。通信速度の単位はbps(bits per second)である。なお、第1の通信装置101と第2の通信装置102とを区別しないときは、通信装置1とする。
The
第2の通信装置102は、任意のタイミング、かつ、第2のシステム22で用いられている通信速度(50kbps)で第1の通信装置101と通信を開始することができる。この場合、図1に示すように、第2の通信装置102は、第2のシステム22で用いられている通信速度(50kbps)で無線信号を第1の通信装置101に送信する。つまり、第2の通信装置102は、第1の通信装置101と通信を開始する場合に、後述のプリアンブルを含む無線信号を第2の通信装置102の通信速度で第1の通信装置101に送信する。プリアンブルは、第1の値「1」と第2の値「0」とが交互に並んで構成されている。なお、第1の値および第2の値は、異なる電圧レベルであればよい。つまり、第1の値「1」としての電圧レベルはハイレベルに限らず、ローレベルであってもよく、第2の値「0」としての電圧レベルはローレベルに限らず、ハイレベルであってもよい。
The
第1の通信装置101は、第2の通信装置102から無線信号を受信すると、当該無線信号のプリアンブルから第2の通信装置102の通信速度を検出する。その後、第1の通信装置101は、第1の通信装置101の通信速度を第2の通信装置102の通信速度に変更する。つまり、第1の通信装置101の最初の通信速度が100kbpsとすると、第1の通信装置101は、通信速度を100kbpsから50kbpsに変更する。そして、第1の通信装置101および第2の通信装置102は、通信速度50kbpsでデータの通信を行う。その後、第1の通信装置101と第2の通信装置102との間の通信が完了すると、第1の通信装置101は、通信速度を元に戻す。つまり、第1の通信装置101は、通信速度を50kbpsから100kbpsに変更する。
When the
以下、本実施形態の通信システムに用いられる第1の通信装置101の構成について説明する。
Hereinafter, the configuration of the
図3に示すように、第1の通信装置101は、RF部11と、フィルタ部12と、ベースバンド部13とを備えている。上述したように、第1の通信装置101は、アダプティブ可変レート受信装置である。
As shown in FIG. 3, the
RF部11は、第2の通信装置102からの無線信号をダウンコンバートし、その後、ベースバンド信号を抽出する。
The
フィルタ部12は、RF部11から出力されるベースバンド信号の帯域を制限し、不要なノイズを除去し、信号成分をベースバンド部13に出力する。フィルタ部12は、通過させる帯域幅(受信フィルタ帯域幅)を、後述のフィルタ制御部36から通知されるフィルタ帯域幅に変更する。なお、フィルタ部12の帯域幅の初期値は、最高通信速度に対応するフィルタ帯域幅である。
The
ベースバンド部13は、フィルタ部12から出力されたベースバンド信号を処理する。ベースバンド部13は、復調部31と、同期部32と、通信速度設定部33と、通信速度記憶部34と、通信速度検出部35と、フィルタ制御部36とを備えている。また、ベースバンド部13は、ユニークワード設定部41と、ユニークワード記憶部42と、ユニークワード検出部43と、受信制御部44とをさらに備えている。
The
復調部31は、フィルタ部12から出力されたベースバンド信号を復調する。
The
同期部32は、復調部31で復調されたベースバンド信号のビット同期を確立する。
The
通信速度設定部33は、通信を予定している複数のシステム(通信装置1)の通信速度を設定する。
The communication
通信速度記憶部34は、通信速度設定部33で設定された通信速度を記憶する。具体的には、通信速度記憶部34は、複数の通信速度におけるプリアンブルのパターン(ビット列)を記憶している。
The communication
通信速度検出部35は、図4に示すように、第2の通信装置102から送信された無線信号のプリアンブルを、想定される最高通信速度の2倍のクロック周波数で読み出す。つまり、通信速度検出部35は、同期部32でビット同期が確立されたベースバンド信号(無線信号)のプリアンブルのパターンをクロック周波数で抽出する。なお、最高通信速度は、本実施形態の通信システム内で使用し得る最も早い通信速度である。図4の例では、最高通信速度は100kbpsである。この場合、クロック周波数は、最高通信速度の2倍である。つまり、クロック周波数は、最高通信速度におけるビット周期の2分の1周期に相当する周波数とし、図示例では200kHz(通信速度200kbpsに相当)である。また、クロック周波数は、最高通信速度の2倍よりも速くてもよい。望ましくは、クロック周波数は、最高通信速度の2のべき乗であるのがよい。
As illustrated in FIG. 4, the communication
図4は、通信速度が100kbps、50kbps、25kbpsの場合のプリアンブルのパターンを示している。通信速度が100kbpsの場合、通信速度検出部35がプリアンブルをクロック周波数(200kHz)の立ち上がりエッジで読み出すと、プリアンブルのパターンは「101010101010」となる。通信速度が50kbpsの場合、プリアンブルのパターンは「110011001100」となる。通信速度が25kbpsの場合、プリアンブルのパターンは「111100001111」となる。
FIG. 4 shows a preamble pattern when the communication speed is 100 kbps, 50 kbps, and 25 kbps. When the communication speed is 100 kbps, when the communication
そして、通信速度検出部35は、読み出したプリアンブルのパターンから第2の通信装置102の通信速度を検出する。具体的には、通信速度検出部35は、抽出したパターンが、通信速度記憶部34に記憶されているパターンと一致するか否かを判定する。抽出したパターンが通信速度記憶部34のパターンと一致した場合、通信速度検出部35は、一致したパターンの通信速度を第2の通信装置102の通信速度として検出してフィルタ制御部36に通知する。そして、通信速度検出部35は、ベースバンド信号をユニークワード検出部43に出力する。
The communication
例えば、通信速度検出部35が同期部32の出力波形から「110011001100」というプリアンブルのパターンを抽出した場合、通信速度検出部35は、抽出したパターンが、通信速度記憶部34のパターンと一致するか否かを判定する。この場合、通信速度検出部35は、通信速度が50kbpsのパターンと判定する。これにより、第2のシステム22(図2参照)の通信速度が50kbpsとすると、第2のシステム22の第2の通信装置102からの信号であることがわかる。
For example, when the communication
一方、抽出したパターンが通信速度記憶部34のパターンと一致しない場合、通信速度検出部35は、フィルタ制御部36への通知を行わず、ベースバンド信号をユニークワード検出部43に出力する。
On the other hand, if the extracted pattern does not match the pattern in the communication
図3に示すフィルタ制御部36は、通信速度検出部35から通知された通信速度(第2の通信装置102の通信速度)に最適となるフィルタ帯域幅を設定してフィルタ部12に通知する。フィルタ部12は、通過させる帯域幅を、フィルタ制御部36から通知されるフィルタ帯域幅に変更する。これにより、フィルタ制御部36およびフィルタ部12は、通信速度検出部35で検出された第2の通信装置102の通信速度に第1の通信装置101の通信速度を設定する通信速度設定部として機能する。
The
ユニークワード設定部41は、通信を予定している複数のシステム(通信装置1)のユニークワードを設定する。
The unique
ユニークワード記憶部42は、ユニークワード設定部41で設定されたユニークワードを記憶する。
The unique
ユニークワード検出部43は、通信速度検出部35から送られてきたベースバンド信号からユニークワードのビット列を検出する。そして、ユニークワード検出部43は、検出したユニークワードのビット列が、ユニークワード記憶部42に記憶されているユニークワードと一致するか否かを判定する。つまり、ユニークワード検出部43は、フィルタ制御部36で設定された通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードとユニークワード記憶部42に記憶されているユニークワードとを比較する。受信された無線信号に含まれているユニークワードがユニークワード記憶部42のユニークワードと一致した場合、ユニークワード検出部43は、ベースバンド信号を後段の回路(図示せず)に送出する。後段の回路では、データを受信するために信号処理が実施される。つまり、第1通信装置101は、第2の通信装置102とデータの通信を行う。一方、検出したユニークワードがユニークワード記憶部42のユニークワードと一致しない場合、第1の通信装置101は、受信を中断し、受信待機状態とする。本実施形態のユニークワード検出部43は、比較部として機能する。
The unique
次に、本実施形態に係る通信システムの動作について図5を用いて説明する。まず、第2の通信装置102が第1の通信装置101と通信を開始する際に、第2の通信装置102が任意のタイミングおよび第2の通信装置102の通信速度で無線信号を送信する。そして、第1の通信装置101が無線信号を受信する(S1)。その後、第1の通信装置101において、RF部11が信号をダウンコンバートする(S2)。次に、フィルタ部12が帯域を制限する(S3)。その後、ベースバンド部13の復調部31が信号を復調する(S4)。その後、同期部32が同期を確立する(S5)。その後、通信速度検出部35が、プリアンブルをクロック周波数で読み出してプリアンブルのパターンを抽出し、当該パターンが通信速度記憶部34のパターンと一致するか否かを判定する(S6)。検出したパターンが通信速度記憶部34のパターンと一致する場合、通信速度検出部35は、第2の通信装置102の通信速度を検出する。
Next, the operation of the communication system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, when the
その後、ユニークワード検出部43が、ユニークワードを検出し、当該ユニークワードがユニークワード記憶部42のユニークワードと一致するか否かを判定する(S7)。検出したユニークワードがユニークワード記憶部42のユニークワードと一致する場合、ペイロードを受信する(S8)。
Thereafter, the unique
以上説明した本実施形態の通信システムでは、第1の通信装置101と第2の通信装置102との間で時間同期を行う必要がなく、第2の通信装置102から任意のタイミングで通信を開始することができる。
In the communication system of the present embodiment described above, it is not necessary to perform time synchronization between the
また、本実施形態の通信システムの第1の通信装置101は、第2の通信装置102からの無線信号のプリアンブルを最高通信速度の2倍以上のクロック周波数で読み出し、読み出したプリアンブルのパターンから第2の通信装置102の通信速度を検出する。これにより、本実施形態の通信システムでは、第2の通信装置102の通信速度を検出する際に第1の通信装置101の通信速度を第2の通信装置102の通信速度に合わせる必要がない。つまり、第1の通信装置は、そのままの通信速度で無線信号を受信して第2の通信装置102の通信速度を検出することができる。その結果、データの通信を早く開始することができる。
In addition, the
なお、本実施形態の変形例として、フィルタ制御部36で設定された通信速度が、ユニークワード記憶部42にユニークワードが記憶されている他の通信装置1(第2の通信装置102)の通信速度である場合、ユニークワード検出部43は、第1の通信装置101のユニークワードから他の通信装置1のユニークワードに切り替える切替部として機能してもよい。この場合、ユニークワード検出部43は、フィルタ制御部36で設定された通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードと、切り替えたユニークワードとを比較する比較部として機能する。そして、ユニークワード検出部43は、受信された無線信号に含まれているユニークワードが切り替えたユニークワードに一致した場合、他の通信装置1とデータの通信を行う。
As a modification of the present embodiment, the communication speed set by the
1 通信装置
101 第1の通信装置
102 第2の通信装置
12 フィルタ部(通信速度設定部)
34 通信速度記憶部
35 通信速度検出部
36 フィルタ制御部(通信速度設定部)
42 ユニークワード記憶部
43 ユニークワード検出部(比較部、切替部)
DESCRIPTION OF
34 Communication
42 unique
Claims (6)
前記第2の通信装置は、
前記第1の通信装置と通信を開始する場合に、第1の値と第2の値とが交互に並んで構成されるプリアンブルを含む無線信号を前記第2の通信装置の通信速度で前記第1の通信装置に送信し、
前記第1の通信装置は、
前記第2の通信装置から送信された前記無線信号の前記プリアンブルを、想定される最高通信速度の2倍以上のクロック周波数で読み出し、読み出したプリアンブルのパターンから前記第2の通信装置の通信速度を検出する通信速度検出部と、
前記通信速度検出部で検出された前記第2の通信装置の通信速度に前記第1の通信装置の通信速度を設定する通信速度設定部とを含む
ことを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a first communication device and a second communication device,
The second communication device is:
When communication with the first communication device is started, a radio signal including a preamble in which first values and second values are alternately arranged is transmitted at the communication speed of the second communication device. 1 to the communication device,
The first communication device is:
The preamble of the radio signal transmitted from the second communication device is read out at a clock frequency that is at least twice as high as the assumed maximum communication rate, and the communication speed of the second communication device is determined from the read preamble pattern. A communication speed detection unit to detect;
A communication speed setting unit configured to set the communication speed of the first communication device to the communication speed of the second communication device detected by the communication speed detection unit.
複数の通信速度における前記プリアンブルのパターンを記憶する通信速度記憶部を含み、
前記通信速度検出部は、前記第2の通信装置から送信された前記無線信号の前記プリアンブルのパターンに一致するパターンを前記通信速度記憶部から抽出し、当該パターンの通信速度を前記第2の通信装置の通信速度として検出する
ことを特徴とする請求項1記載の通信システム。 The first communication device is:
A communication speed storage unit for storing the preamble pattern at a plurality of communication speeds;
The communication speed detection unit extracts, from the communication speed storage unit, a pattern that matches the preamble pattern of the radio signal transmitted from the second communication device, and determines the communication speed of the pattern as the second communication It detects as a communication speed of an apparatus. The communication system according to claim 1 characterized by things.
既知のユニークワードを記憶するユニークワード記憶部と、
前記通信速度設定部で設定された前記通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードと前記ユニークワード記憶部に記憶されているユニークワードとを比較する比較部とを含み、
受信された無線信号に含まれているユニークワードが前記ユニークワード記憶部のユニークワードに一致した場合、前記第2の通信装置とデータの通信を行う
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の通信システム。 The first communication device is:
A unique word storage unit for storing known unique words;
A comparison unit that compares the unique word contained in the wireless signal received at the communication speed set by the communication speed setting unit with the unique word stored in the unique word storage unit;
The data communication with the second communication device is performed when a unique word included in the received wireless signal matches a unique word in the unique word storage unit. The communication system according to claim 1.
前記第1の通信装置とは異なる他の通信装置のユニークワードを記憶するユニークワード記憶部と、
前記通信速度設定部で設定された前記通信速度が、前記ユニークワード記憶部にユニークワードが記憶されている他の通信装置の通信速度である場合、前記第1の通信装置のユニークワードから他の通信装置のユニークワードに切り替える切替部と、
前記通信速度設定部で設定された前記通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードと前記切替部で切り替えられたユニークワードとを比較する比較部とを含み、
受信された無線信号に含まれているユニークワードが前記切替部で切り替えられたユニークワードに一致した場合、前記第2の通信装置とデータの通信を行う
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の通信システム。 The first communication device is:
A unique word storage unit for storing a unique word of another communication device different from the first communication device;
When the communication speed set by the communication speed setting unit is the communication speed of another communication device in which a unique word is stored in the unique word storage unit, the unique word of the first communication device is changed to another A switching unit for switching to a unique word of the communication device;
A comparison unit that compares a unique word included in a wireless signal received at the communication speed set by the communication speed setting unit and a unique word switched by the switching unit;
The data communication with the second communication device is performed when the unique word included in the received wireless signal matches the unique word switched by the switching unit. The communication system according to any one of the above.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20150312 |