JP2017184028A - 無線装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1無線装置10および第2無線装置12は、2つのチャネルを用いた冗長通信方式のデータ通信を行う。第1無線装置10および第2無線装置12は、所定の条件の下、一方のチャネルによるデータ通信を停止して代わりに制御通信を行い、他方のチャネルの通信条件を変更する。第1無線装置10から第2無線装置12に複数のパケットを送信する場合、第1無線装置10は、一方のチャネルで送信を完了したときは、他方のチャネルでの送信完了を待たずに、一方のチャネルで次のデータパケットを送信する。一方のチャネルで送信すべき次のデータパケットは、いずれのチャネルでも送信を完了していないデータパケットのうち最も先に送信すべきデータパケットである。
【選択図】図1
Description
図1には、本発明の実施形態に係る通信システムが示されている。通信システムは、パケット通信を行う第1無線装置10および第2無線装置12を備える。各無線装置は、例えば、特定小電力無線機の規格に従って、使用周波数帯、送受信電力等が設計される。パケット通信にはデータ通信と制御通信がある。データ通信では、音声データ、画像データ、テキストデータ等の通信対象データを含むデータパケットが、一方の無線装置から他方の無線装置に送信される。制御通信では、データ通信を行う際の通信条件を設定するための制御パケットが第1無線装置10および第2無線装置12の間で送受信される。通信条件には、周波数チャネル(以下、単にチャネルという。)、通信レート等がある。そして、通信レートを決定する条件として、変調方式、各変調方式におけるシンボルレート(占有周波数帯域幅)等がある。
図2には、データ通信の例がシーケンスチャートによって示されている。この図では、Aチャネルでのパケットの送信が実線で示され、Bチャネルでのパケットの送信が破線で示されている。
第1無線装置10および第2無線装置12は、AチャネルおよびBチャネルのうち一方のチャネルの通信状況が良好でない場合、次のような通信条件変更処理を実行する。すなわち、通信状況が良好である他方のチャネルによるデータ通信を停止して代わりに制御通信を行い、その制御通信によって、通信状況が良好でない一方のチャネルを同一周波数帯内の別のチャネルに変更する。例えば、Aチャネルα1による通信の状況が良好でない場合、Bチャネルβ1によるデータ通信を停止してBチャネルβ1による制御通信を行い、Aチャネルα1をA周波数帯内の別のAチャネルα2に変更する。Aチャネルが変更された後、第1無線装置10および第2無線装置12は、Bチャネルβ1によるデータ通信を再開し、冗長通信を再開する。
上記では、通信条件変更処理において、通信状況が良好でない一方のチャネルを、同一周波数帯内の別のチャネルに変更するものとした。このような処理に代えて、通信状況が良好でない一方のチャネルの通信レート(単位時間当たりに伝送される情報量)を変更する処理を実行してもよい。例えば、AチャネルおよびBチャネルのうち一方による通信状況が良好でない場合、通信状況が良好なチャネルによる制御通信を行い、通信状況が良好でない一方のチャネルにおける通信レートを小さくする。この処理は、一方のチャネルを、同一周波数帯内の別のチャネルに変更する処理を試みたところ、その周波数帯内の総てのチャネルの通信状況コストが上限値15に達している場合等、その周波数帯内の総てのチャネルの通信状況が良好でない場合に実行してもよい。
通信条件変更処理では、通信状況が良好でない一方のチャネルについて、スペクトラム拡散処理を実行してもよい。スペクトラム拡散処理は、変調前の信号に拡散符号を乗じる処理である。受信側では、受信された信号に拡散符号を乗じることで元の信号が再現される。スペクトラム拡散処理後の信号は、通信状況を良好とするために要される信号対雑音比が小さいため、雑音や干渉に対する耐性が強くなる。スペクトラム拡散処理を行った場合、データパケットを送信するための占有周波数帯域幅が広がる。そのため、各無線装置は、占有チャネル数を増加させる処理を実行する。
第1無線装置10および第2無線装置12は、AチャネルおよびBチャネルの両者の通信状況が良好である場合、通信レートアップ処理を実行してもよい。すなわち、一方のチャネルによるデータ通信を停止して代わりに制御通信を行い、その制御通信によって他方のチャネルの通信レートを大きくする処理を実行してもよい。
冗長通信では、Aチャネルの通信レートとBチャネルの通信レートとが異なる場合、一方のチャネルでアクノリッジパケットが無線装置で受信された後に、他方のアクノリッジパケットが無線装置で受信される。すなわち、一方のチャネルでの送信が完了した後に、他方のチャネルでの送信が完了する。複数のデータパケットを送信する場合、両方のチャネルで送信が完了してから次のデータパケットを送信したのでは、通信レートの小さい方のチャネルによって、両方のチャネルによる総合通信レートが制限されてしまう。
先行型冗長処理では、一方のチャネルにおいて所定回数に亘ってデータパケットの送信が失敗であった場合には、送信失敗支援処理を実行してもよい。すなわち、所定回数に亘って送信が失敗したデータパケットに対応するアクノリッジパケットが他方のチャネルで後に受信されたときに、両方のチャネルで次のデータパケットを送信する。ここで、データパケットの送信が失敗であった場合とは、データパケットを送信した後に所定時間が経過しても、そのデータパケットに対するアクノリッジパケットが受信されなかった場合をいう。図7には、送信失敗支援処理のシーケンスチャートが示されている。
(9−1)全体の構成
図8には通信システムに用いられる無線装置100のハードウエアが示されている。無線装置100は、図1に示される第1無線装置10および第2無線装置12として用いられる。無線装置100は、信号処理ユニット14および無線部16を備える。無線部16は、AチャネルおよびBチャネルの無線信号を送受信することでパケットの送受信を行う。無線部16は、受信されたパケットを信号処理ユニット14に出力し、信号処理ユニット14から出力されたパケットを送信する。また、無線部16は、受信された無線信号の大きさを示す受信強度値を信号処理ユニット14に出力する。
冗長通信部18は、無線部16を介して、無線装置100とは異なる他の無線装置(無線機)との間で複数の周波数帯で同一のデータ通信を行い、冗長通信を行う。通信条件変更処理および通信レートアップ処理において、冗長通信部18は、制御通信が行われている間は冗長通信を停止し、制御通信が終了した後に冗長通信を再開する。
アクノリッジ受信部20は、無線部16を介してアクノリッジパケットを取得する。良好度決定部22は、無線部16を介して取得されたパケットに基づいて複数の周波数帯のそれぞれに含まれる各チャネルについて通信良好度を求める。通信良好度には、通信状況コスト、受信強度平均値等がある。
通信条件変更処理において、判定部24は、複数の周波数帯のうち1つの周波数帯(A周波数帯またはB周波数帯)を用いたデータ通信の状況について、所定条件が満たされるか否かを判定する。すなわち、判定部24は、パケットの受信状況に応じて求められた通信良好度に基づいて通信状況が良好であるか否かを判定する。
冗長通信部18は、第1送信部28、第2送信部30および第3送信部32を備え、上述の先行冗長処理および送信失敗支援処理を実行する。
上記では、第1無線装置10および第2無線装置12が、2つの周波数帯を用いて通信を行う処理について説明した。各無線装置は3つ以上の複数の周波数帯を用いて通信を行ってもよい。この場合、第1無線装置10および第2無線装置12は、複数の周波数帯のそれぞれに含まれるチャネルによって冗長通信を行う。各無線装置は、複数の周波数帯のうち1つの周波数帯をA周波数帯とし、複数の周波数帯のうち他の1つの周波数帯をB周波数帯とした処理を実行する。
Claims (9)
- 複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置において、
前記無線機との間で複数の周波数帯で同一のデータ通信を行う冗長通信部と、
前記複数の周波数帯のうち、1つの周波数帯を用いたデータ通信の状況について、所定条件が満たされるか否かを判定する判定部と、
前記所定条件が満たされない場合に、他の周波数帯を用いたデータ通信を停止し、当該他の周波数帯を用いた制御通信によって、前記1つの周波数帯を用いたデータ通信の通信条件を変更する制御通信部と、
前記無線機から送信されたアクノリッジパケットであって、前記無線装置が送信したパケットに対するアクノリッジパケットを受信するアクノリッジ受信部と、を備え、
前記判定部は、前記アクノリッジパケットの受信状況に応じて求められた通信良好度に基づいて前記所定条件が満たされるか否かを判定し、
前記冗長通信部は、前記通信条件が変更された後に、前記他の周波数帯を用いたデータ通信を再開することを特徴とする無線装置。 - 請求項1に記載の無線装置において、
前記複数の周波数帯のそれぞれに含まれる各周波数チャネルについて前記通信良好度を求める良好度決定部を備え、
前記通信条件は、周波数チャネルに関する条件であり、
前記制御通信部は、各周波数チャネルについて求められた前記通信良好度に基づいて、前記1つの周波数帯を用いたデータ通信の周波数チャネルを変更することを特徴とする無線装置。 - 請求項1に記載の無線装置において、
前記通信条件は、周波数チャネル、変調方式、通信レートおよびスペクトラム拡散処理の採否のうち少なくとも1つに関する条件であることを特徴とする無線装置。 - 複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置において、
前記無線機との間で複数の周波数帯で同一のデータ通信を行う冗長通信部と、
前記複数の周波数帯のうち、第1の周波数帯および第2の周波数帯を用いたデータ通信の状況について、所定条件が満たされるか否かを判定する判定部と、
前記所定条件が満たされる場合に、前記第2の周波数帯を用いたデータ通信を停止し、前記第2の周波数帯を用いた制御通信によって、前記第1の周波数帯を用いたデータ通信の通信条件を変更する制御通信部と、を備え、
前記制御通信部は、通信レートがより大きい条件に前記通信条件を変更し、
前記冗長通信部は、前記通信条件が変更された後に、前記第2の周波数帯を用いたデータ通信を再開することを特徴とする無線装置。 - 複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置において、
前記無線機との間で複数の周波数帯で同一のデータ通信を行う冗長通信部と、
前記複数の周波数帯のうち、1つの周波数帯を用いたデータ通信の状況について、所定条件が満たされるか否かを判定する判定部と、
前記所定条件が満たされない場合に、他の周波数帯を用いたデータ通信を停止し、当該他の周波数帯を用いた制御通信によって、前記1つの周波数帯を用いたデータ通信の通信条件を変更する制御通信部と、を備え、
前記通信条件は、変調方式、シンボルレート、およびスペクトラム拡散処理の採否のうち少なくとも1つに関する条件であり、
前記冗長通信部は、前記通信条件が変更された後に、前記1つの周波数帯を用いた通信を再開することを特徴とする無線装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の無線装置において、
前記制御通信部は、
前記無線機との間のパケットの送受信状況に基づいて、前記通信条件を変更した後におけるデータ通信が可能であるか否かを判定する疎通確認部と、
前記通信条件を変更した後におけるデータ通信が可能でないと判定されたときに、前記通信条件をさらに変更し、前記疎通確認部による処理を実行させる反復処理部と、
を備えることを特徴とする無線装置。 - 複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置において、
予め定められた順序で複数のデータパケットを送信する第1送信部と、
前記複数のデータパケットのうち、前記第1送信部による送信が完了していないデータパケットであって、最も先に送信されるべきデータパケットを送信する第2送信部と、を備え、
前記第1送信部および第2送信部は、異なる周波数帯を用いて各データパケットを送信することを特徴とする無線装置。 - 請求項7に記載の無線装置において、
前記無線機から送信されたアクノリッジパケットであって、前記無線装置が送信したパケットに対するアクノリッジパケットを受信するアクノリッジ受信部と、
前記複数の周波数帯のうち1つの周波数帯について、データパケットに対し所定回数に亘って前記アクノリッジパケットが受信されなかった場合に、前記複数の周波数帯のうち他の1つの周波数帯で当該データパケットに対するアクノリッジパケットが受信されたときに、当該1つの周波数帯および当該他の1つの周波数帯を用いて次のデータパケットを送信する第3送信部と、を備えることを特徴とする無線装置。 - 請求項7または請求項8に記載の無線装置において、
前記第1送信部および第2送信部は、異なる通信レートで各データパケットを送信することを特徴とする無線装置。
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