JP2018088578A - Terminal device, communication method, communication system, and program - Google Patents

Terminal device, communication method, communication system, and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a terminal device capable of simultaneous transmission even when carrier sense is executed.SOLUTION: A terminal device includes: a carrier sense unit for executing carrier sense for a frequency band used by the terminal device; a radio communication unit for starting radio communication if the carrier sense unit does not detect other communication competing against each other at the frequency band; a communication termination detection unit for detecting termination of radio communication at the frequency band by another terminal device; and a waiting time setting unit for setting, to a waiting time, a time from prescribed transmission timing to detection of the termination of the radio communication by the other terminal device. The carrier sense unit starts carrier sense at timing when the waiting time has passed from the prescribed transmission timing.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、端末装置、通信方法、通信システム及びプログラムに関する。   The present invention relates to a terminal device, a communication method, a communication system, and a program.

無線通信を行う場合に、自分と同じ周波数帯を利用する他の通信が存在するかどうかを確認することをキャリアセンスと呼ぶ。国によっては、電波の利用に関する法律等で、通信電波の送信前にキャリアセンスを行うことが義務付けられている場合がある。例えば、端末装置Aが、キャリアセンスによって他の通信を検知した場合、端末装置Aは、干渉を防ぐため通信を行わない。そして端末装置Aは、所定の時間が経過した後に、再度、キャリアセンスを行い、他の通信が無いことを確認してから通信を開始する。   When performing wireless communication, checking whether there is another communication using the same frequency band as that of itself is called carrier sense. In some countries, laws regarding the use of radio waves may require that carrier sense be performed before transmission of communication radio waves. For example, when the terminal device A detects other communication by carrier sense, the terminal device A does not perform communication in order to prevent interference. Then, after a predetermined time has elapsed, the terminal device A performs carrier sense again and confirms that there is no other communication, and then starts communication.

ところで、特許文献1には、利用可能な周波数帯を細かく分割し、複数の端末装置のそれぞれに分割後の異なる周波数帯を割り当てて、複数の端末装置が同時に通信を行う技術が記載されている。   By the way, Patent Document 1 describes a technique in which a usable frequency band is finely divided, a different frequency band after division is assigned to each of a plurality of terminal devices, and a plurality of terminal devices communicate simultaneously. .

特許第5736450号公報Japanese Patent No. 5736450

特許文献1の方法によれば、分割した周波数帯を利用して、複数の端末装置が同時に通信を行うことが可能である。しかし、キャリアセンスの実施が義務付けられている場合、キャリアセンスは分割後の細かな周波数帯域について行うのではなく、分割前の利用可能な周波数帯の全幅について行うため、分割後の周波数帯を利用して通信を開始しようとする端末装置Aが、キャリアセンスを実行すると、分割後の他の周波数帯を利用した通信についても検知することになる。この場合、端末装置Aは、通信を開始することができない。このように、キャリアセンスが義務付けられている場合、現実的には、複数の端末装置が同時に通信することが困難であるという課題がある。   According to the method of Patent Document 1, a plurality of terminal devices can communicate simultaneously using divided frequency bands. However, when it is mandatory to carry out carrier sense, carrier sense is not performed for the fine frequency band after division, but for the full width of the usable frequency band before division, so the frequency band after division is used. When the terminal device A that intends to start communication performs carrier sense, it also detects communication using another frequency band after division. In this case, the terminal device A cannot start communication. Thus, when carrier sense is obliged, there is a problem that it is actually difficult for a plurality of terminal devices to communicate simultaneously.

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる端末装置、通信方法、通信システム及びプログラムを提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide a terminal device, a communication method, a communication system, and a program that can solve the above-described problems.

本発明の第1の態様によれば、端末装置は、自装置が利用する周波数帯についてキャリアセンスを行うキャリアセンス部と、前記キャリアセンス部が前記周波数帯で競合する他の通信を検知しない場合、無線通信を開始する無線通信部と、他の端末装置による前記周波数帯での無線通信の終了を検知する通信終了検知部と、所定の送信タイミングから前記他の端末装置による無線通信の終了の検知までの時間を待機時間に設定する待機時間設定部と、を備え、前記キャリアセンス部は、前記所定の送信タイミングから前記待機時間が経過したタイミングでキャリアセンスを開始する。
本態様に係る端末装置は、他の端末装置による通信が終了するまで待機してから、キャリアセンス及び無線通信を行う。従って、利用する周波数帯が同一の複数の端末装置が存在し、通信前にキャリアセンスが義務付けられる場合であっても、通信できる可能性が高くなる。また、待機時間を設定した後は、その待機時間の間、キャリアセンスを行う必要が無い
According to the first aspect of the present invention, when the terminal device does not detect a carrier sense unit that performs carrier sense for the frequency band used by the terminal device and other communication in which the carrier sense unit competes in the frequency band. A wireless communication unit that starts wireless communication, a communication end detection unit that detects the end of wireless communication in the frequency band by another terminal device, and the end of wireless communication by the other terminal device from a predetermined transmission timing A standby time setting unit that sets a time until detection as a standby time, and the carrier sense unit starts carrier sense at a timing when the standby time has elapsed from the predetermined transmission timing.
The terminal device according to this aspect waits until communication by another terminal device is completed, and then performs carrier sense and wireless communication. Therefore, even when there are a plurality of terminal devices that use the same frequency band and carrier sense is required before communication, the possibility of communication is increased. Also, after setting the waiting time, there is no need to perform carrier sense during the waiting time.

本発明の第2の態様によれば、前記キャリアセンス部によるキャリアセンスには、前記他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスと、規格に基づくキャリアセンスとが含まれ、前記キャリアセンス部は、前記他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスが終了したタイミングで前記規格に基づくキャリアセンスを開始してもよい。
規格に基づくキャリアセンスとは別に、他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスを行うことで、規格に基づくキャリアセンスにおいて競合する通信を検知する可能性を低減することができる。また、規格に基づくキャリアセンス後に端末装置が送信可能になる可能性が高まる。
According to the second aspect of the present invention, the carrier sense by the carrier sense unit includes a carrier sense for detecting the end of the other wireless communication and a carrier sense based on a standard, and the carrier sense unit The carrier sense based on the standard may be started at the timing when the carrier sense for detecting the end of the other wireless communication is completed.
In addition to the carrier sense based on the standard, the possibility of detecting competing communications in the carrier sense based on the standard can be reduced by performing carrier sense that detects the end of another wireless communication. In addition, the possibility that the terminal device can transmit after carrier sense based on the standard increases.

本発明の第3の態様によれば、前記キャリアセンス部は、前記所定の送信タイミングから前記待機時間が経過したタイミングで前記他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスを開始してもよい。
待機時間の経過後に他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスを実行するので、例えば、待機時間の経過後に他の通信が実行されている場合、その通信の終了を検知することができる。それにより、他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスに続いて実行する規格に基づくキャリアセンスにおいて競合する通信の検知する可能性を低減することができる。また、規格に基づくキャリアセンス後に端末装置が送信可能になる可能性が高まる。
According to the third aspect of the present invention, the carrier sense unit may start carrier sense for detecting the end of the other radio communication at a timing when the standby time has elapsed from the predetermined transmission timing.
Since carrier sense for detecting the end of another wireless communication is executed after the standby time has elapsed, for example, when another communication is being executed after the standby time has elapsed, the end of the communication can be detected. Accordingly, it is possible to reduce the possibility of detecting a conflicting communication in the carrier sense based on the standard executed following the carrier sense for detecting the end of another wireless communication. In addition, the possibility that the terminal device can transmit after carrier sense based on the standard increases.

本発明の第4の態様によれば、前記無線通信部は、前記キャリアセンス部によるキャリアセンスの終了後に、通信の可否を判定してもよい。
これら2つのキャリアセンスの実行後に無線通信を開始することで、無線通信部は、より確実に無線通信を開始することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the radio communication unit may determine whether communication is possible after the completion of carrier sense by the carrier sense unit.
By starting wireless communication after execution of these two carrier senses, the wireless communication unit can start wireless communication more reliably.

本発明の第5の態様によれば、前記待機時間設定部は、前記他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスを実行した時間を、前記設定した待機時間に加算し、前記キャリアセンス部は、自装置が次の送信タイミングを迎えると、その送信タイミングから、加算後の前記待機時間が経過したタイミングで、前記キャリアセンスを開始してもよい。
待機時間に他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスの実行時間を加算することで、次の送信タイミングにおけるキャリアセンスの実行時間を短縮することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the standby time setting unit adds the time when the carrier sense for detecting the end of the other wireless communication is performed to the set standby time, and the carrier sense unit When the own device reaches the next transmission timing, the carrier sense may be started at the timing when the waiting time after the addition has elapsed from the transmission timing.
By adding the execution time of carrier sense for detecting the end of another wireless communication to the standby time, the execution time of carrier sense at the next transmission timing can be shortened.

本発明の第6の態様によれば、前記待機時間設定部は、算出した前記待機時間から所定の時間を減算した値を、前記待機時間に設定してもよい。
待機時間を所定の時間だけ短く設定することで、次の送信タイミングにおいて、他の端末装置による無線通信の終了タイミングをより確実に検知することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the standby time setting unit may set a value obtained by subtracting a predetermined time from the calculated standby time as the standby time.
By setting the standby time shorter by a predetermined time, it is possible to more reliably detect the end timing of wireless communication by another terminal device at the next transmission timing.

本発明の第7の態様によれば、前記待機時間設定部は、前記待機時間と所定の上限値との差が所定の範囲内となった場合、前記待機時間に対する加算を行わなくてもよい。
このように構成することで、待機時間が長くなりすぎることによって、端末装置が送信タイミングを逸してしまうことを防止することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, when the difference between the standby time and a predetermined upper limit value is within a predetermined range, the standby time setting unit may not add to the standby time. .
By comprising in this way, it can prevent that a terminal device loses a transmission timing because standby time becomes too long.

本発明の第8の態様によれば、前記待機時間設定部は、前記待機時間と所定の上限値との差が所定の範囲内となった場合、前記待機時間に初期値を設定してもよい。
このように構成することで、待機時間が長くなりすぎることによって、端末装置が送信タイミングを逸してしまうことを防止することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, the standby time setting unit may set an initial value for the standby time when a difference between the standby time and a predetermined upper limit value is within a predetermined range. Good.
By comprising in this way, it can prevent that a terminal device loses a transmission timing because standby time becomes too long.

本発明の第9の態様によれば、通信システムは、無線通信を行う電波の周波数帯として、所定の周波数帯を割り当てられた無線通信の通信システムであって、上記の何れかに記載の端末装置、を複数備え、前記複数の端末装置のそれぞれに前記周波数帯を分割した分割後の周波数帯のうち何れかが割り当てられる、通信システムであってもよい。
割り当てられた周波数帯に対するキャリアセンスが義務付けられている場合であっても、複数の端末装置は、同時通信が可能である。
According to a ninth aspect of the present invention, the communication system is a wireless communication system assigned a predetermined frequency band as a frequency band of radio waves for wireless communication, and the terminal according to any one of the above The communication system may include a plurality of devices, and any one of the divided frequency bands may be assigned to each of the plurality of terminal devices.
Even when carrier sense for the allocated frequency band is required, a plurality of terminal devices can perform simultaneous communication.

本発明の第10の態様によれば、通信方法は、自装置が利用する周波数帯についてキャリアセンスを行うステップと、前記キャリアセンスにおいて、前記周波数帯で競合する他の通信を検知しない場合、無線通信を開始するステップと、他の端末装置による前記周波数帯での無線通信の終了を検知するステップと、所定の送信タイミングから前記他の端末装置による無線通信の終了の検知までの時間を待機時間に設定するステップと、を備え、前記キャリアセンスを行うステップでは、前記所定の送信タイミングから前記待機時間が経過したタイミングでキャリアセンスを開始する。   According to the tenth aspect of the present invention, the communication method includes a step of performing carrier sense for the frequency band used by the own device, and when no other communication competing in the frequency band is detected in the carrier sense, A step of starting communication, a step of detecting the end of wireless communication in the frequency band by another terminal device, and a time from a predetermined transmission timing to the detection of the end of wireless communication by the other terminal device. In the step of performing carrier sense, carrier sense is started at the timing when the standby time has elapsed from the predetermined transmission timing.

本発明の第11の態様によれば、プログラムは、端末装置のコンピュータを、自装置が利用する周波数帯についてキャリアセンスを行う手段、前記キャリアセンスにおいて、前記周波数帯で競合する他の通信を検知しない場合、無線通信を開始する手段、他の端末装置による前記周波数帯での無線通信の終了を検知する手段、所定の送信タイミングから前記他の端末装置による無線通信の終了の検知までの時間を待機時間に設定する手段、として機能させ、前記キャリアセンスを行う手段は、前記所定の送信タイミングから前記待機時間が経過したタイミングでキャリアセンスを開始する。   According to the eleventh aspect of the present invention, the program detects the communication of the terminal device computer for means of performing carrier sense for the frequency band used by the own device, and other communication competing in the frequency band in the carrier sense. If not, means for starting wireless communication, means for detecting the end of wireless communication in the frequency band by another terminal device, time from the predetermined transmission timing until detection of the end of wireless communication by the other terminal device The means for functioning as a means for setting the standby time and performing the carrier sense starts the carrier sense at a timing when the standby time has elapsed from the predetermined transmission timing.

本発明によれば、通信の開始前にキャリアセンスが義務付けられている場合でも、利用可能な周波数帯を分割して得られる複数の周波数帯のうち、異なる周波数帯を利用した同時通信が可能になる。   According to the present invention, even when carrier sense is required before the start of communication, simultaneous communication using different frequency bands among a plurality of frequency bands obtained by dividing available frequency bands is possible. Become.

本発明に係る第一実施形態における端末装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the terminal device in a first embodiment according to the present invention. 本発明に係る第一実施形態における通信システムの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the communication system in 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第一実施形態におけるキャリアセンスの制御方法を説明する第一の図である。It is a 1st figure explaining the control method of career sense in a first embodiment concerning the present invention. 本発明に係る第一実施形態におけるキャリアセンスの制御方法を説明する第二の図である。It is a 2nd figure explaining the control method of the carrier sense in 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第一実施形態におけるキャリアセンス実行制御処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the carrier sense execution control process in 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第一実施形態における端末装置のハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions of the terminal device in 1st embodiment which concerns on this invention.

<第一実施形態>
以下、本発明の第一実施形態による端末装置を図1〜図6を参照して説明する。
図1は、本発明に係る第一実施形態における端末装置の機能ブロック図である。
図示するように端末装置10は、キャリアセンス部11、通信終了検知部12、無線通信部13、待機時間設定部14、タイマー部15、記憶部16を備えている。
<First embodiment>
Hereinafter, a terminal device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a functional block diagram of a terminal device according to the first embodiment of the present invention.
As illustrated, the terminal device 10 includes a carrier sense unit 11, a communication end detection unit 12, a wireless communication unit 13, a standby time setting unit 14, a timer unit 15, and a storage unit 16.

キャリアセンス部11は、自装置が利用する周波数帯を使った他の無線通信が行われているかどうかを検出するキャリアセンスを実行する。キャリアセンスを行う時間は、規格(例えば、ARIB-STD-T108など)で周波数帯ごとに定められている。キャリアセンス部11は、対象となる周波数帯の通信電波の電波強度を検知し、検知した電波強度が、所定の閾値よりも強い場合、他の無線通信が行われていると判定する。法律などの定めにより、キャリアセンスによって、他の通信が検出された場合、端末装置10は通信を行うことができない。また、キャリアセンスは、自装置が利用する周波数帯の全幅について行われる。   The carrier sense part 11 performs the carrier sense which detects whether the other radio | wireless communication using the frequency band which an own apparatus uses is performed. The time for performing carrier sense is determined for each frequency band in the standard (for example, ARIB-STD-T108). The carrier sense unit 11 detects the radio wave intensity of a communication radio wave in a target frequency band, and determines that another radio communication is being performed when the detected radio wave intensity is higher than a predetermined threshold. When other communication is detected by carrier sense according to a law or the like, the terminal device 10 cannot perform communication. Carrier sense is performed for the entire width of the frequency band used by the device itself.

通信終了検知部12は、キャリアセンス部11が検知する電波強度に基づいて、他の無線通信の終了タイミングを検知する。
無線通信部13は、基地局を介して他装置と無線通信を行う。無線通信部13は、キャリアセンスの結果に基づいて通信の可否を決定する。例えば、無線通信部13は、キャリアセンス部11が、キャリアセンスを行った結果(キャリアセンスにおいて)、他の無線通信が行われていないと判定した場合、無線通信を開始する。
待機時間設定部14は、所定の送信タイミングからキャリアセンス部11がキャリアセンスを開始するまでの待機時間を設定する。
タイマー部15は、時間を測定する。
記憶部16は、待機時間設定部14が算出した待機時間など、諸々の情報を記憶する。
The communication end detection unit 12 detects the end timing of other wireless communication based on the radio wave intensity detected by the carrier sense unit 11.
The wireless communication unit 13 performs wireless communication with other devices via the base station. The wireless communication unit 13 determines whether communication is possible based on the result of carrier sense. For example, the wireless communication unit 13 starts wireless communication when the carrier sense unit 11 determines that other wireless communication is not performed as a result of carrier sense (in carrier sense).
The standby time setting unit 14 sets a standby time from the predetermined transmission timing until the carrier sense unit 11 starts carrier sense.
The timer unit 15 measures time.
The storage unit 16 stores various information such as the standby time calculated by the standby time setting unit 14.

図2は、本発明に係る第一実施形態における通信システムの概要を示す図である。
図2において、通信システム1は、基地局20、端末装置10A、10B、10C、10D、10Eを含む。なお、端末装置10A、10B、10C、10D、10Eを総称して端末装置10と呼ぶ。また、例えば、端末装置10Aの備えるキャリアセンス部11をキャリアセンス部11A、端末装置10Bの備えるキャリアセンス部11をキャリアセンス部11Bなどと記載する。また、キャリアセンス部11A、11Bなどを総称してキャリアセンス部11と呼ぶ。通信システム1には、例えば、1つの占有周波数帯が割り当てられており、基地局20は、端末装置10A、10B、10C、10D、10Eと、この周波数帯を利用して無線通信を行う。本実施形態における無線通信とは、例えば、端末装置10と、例えば特定小電力無線局である基地局20との間で行われる920Mhz帯の電波を用いた通信である。この帯域の電波を用いた通信は、IoT(Internet of Things)、M2M(Machine to Machine)などの分野で、テレメータ、スマートメータ等から各センサによる測定値の情報を送信する場面などで利用されている。なお、上記例でのテレメータ、スマートメータは、端末装置10に相当する。この周波数帯を用いた通信に関する規格には、例えば、ARIB−STD−T108があり、この規格によって、1回あたりの送信時間の上限や、送信と送信の間に挿入しなければならない休止時間の長さ等が定められている。また、同規格によって送信の前にはキャリアセンスを行って、干渉する通信が無いことを確認しなければならないことが定められている。例えば、端末装置10Aが基地局20と無線通信を行っているときは、端末装置10Bが無線通信を行おうとしても、端末装置10Bが備えるキャリアセンス部11Bによって、端末装置10Aと基地局20の無線通信が検知されるため、端末装置10Bは、無線通信を開始することができない。また、割り当てられた周波数帯を周波数分割し、端末装置10A〜10Eのそれぞれに、分割後の異なる周波数帯(サブ周波数帯と呼ぶ)を割り当てると、端末装置10A〜10Eが使用する周波数が重ならないため、端末装置10A〜10Eは、同時に基地局20と無線通信を行うことができるはずである。しかし、キャリアセンスの規格によると、例えば、端末装置10Bが無線通信を開始する場合、キャリアセンス部11Bは、分割前の周波数帯の全幅について競合する通信電波が存在しないことを検知しなければならない。そうすると、例えば、端末装置10Aが基地局20と既に通信中である場合、キャリアセンス部11Bは、端末装置10Aによる無線通信を検知するため、端末装置10Bは、通信を開始することができなくなる。このようにキャリアセンスが義務付けられている場合、分割後のサブ周波数帯の一つが使用されている状況では、他のサブ周波数帯による無線通信ができずリソースが無駄になる。特に、テレメータ等が送信する測定値のデータサイズは比較的小さいことが多く、分割後の周波数帯でもその測定値を送るのには十分な帯域幅である場合が多い。つまり、技術的には、分割後の異なる周波数帯を利用して複数のテレメータ(端末装置10)が同時に測定値を基地局20に送信することが可能である。しかし、キャリアセンスが義務付けられている場合、上述のキャリアセンスによる制約によって同時送信が妨げられることになる。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the communication system in the first embodiment according to the present invention.
In FIG. 2, the communication system 1 includes a base station 20 and terminal devices 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E. The terminal devices 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E are collectively referred to as the terminal device 10. Further, for example, the carrier sense unit 11 included in the terminal device 10A is described as a carrier sense unit 11A, and the carrier sense unit 11 included in the terminal device 10B is described as a carrier sense unit 11B. Further, the carrier sense units 11A, 11B and the like are collectively referred to as a carrier sense unit 11. For example, one occupied frequency band is assigned to the communication system 1, and the base station 20 performs radio communication with the terminal devices 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E using this frequency band. The wireless communication in the present embodiment is, for example, communication using a 920 Mhz band radio wave performed between the terminal device 10 and the base station 20 that is a specific low power wireless station, for example. Communication using radio waves in this band is used in fields such as IoT (Internet of Things), M2M (Machine to Machine), etc., in situations where information on measured values from each sensor is transmitted from a telemeter, smart meter, etc. Yes. Note that the telemeter and smart meter in the above example correspond to the terminal device 10. For example, ARIB-STD-T108 is a standard related to communication using this frequency band. According to this standard, there is an upper limit of transmission time per transmission and a pause time that must be inserted between transmissions. Length etc. are defined. Also, the standard stipulates that carrier sense must be performed before transmission to confirm that there is no interfering communication. For example, when the terminal device 10A is performing wireless communication with the base station 20, even if the terminal device 10B attempts to perform wireless communication, the carrier sense unit 11B included in the terminal device 10B causes the terminal device 10A and the base station 20 to Since the wireless communication is detected, the terminal device 10B cannot start the wireless communication. Moreover, if the allocated frequency band is frequency-divided and a different frequency band after division (referred to as sub-frequency band) is allocated to each of the terminal devices 10A to 10E, the frequencies used by the terminal devices 10A to 10E do not overlap. Therefore, the terminal devices 10A to 10E should be able to perform wireless communication with the base station 20 at the same time. However, according to the carrier sense standard, for example, when the terminal device 10B starts wireless communication, the carrier sense unit 11B must detect that there is no communication radio wave competing for the full width of the frequency band before the division. . Then, for example, when the terminal device 10A is already communicating with the base station 20, the carrier sense unit 11B detects wireless communication by the terminal device 10A, and thus the terminal device 10B cannot start communication. When carrier sense is required in this way, in a situation where one of the sub-frequency bands after division is used, wireless communication using other sub-frequency bands cannot be performed and resources are wasted. In particular, the data size of the measurement value transmitted by a telemeter or the like is often relatively small, and the bandwidth is often sufficient to transmit the measurement value even in the divided frequency band. That is, technically, a plurality of telemeters (terminal devices 10) can simultaneously transmit measurement values to the base station 20 using different frequency bands after division. However, when carrier sense is required, simultaneous transmission is hindered by the restriction due to the carrier sense described above.

そこで、本実施形態では、キャリアセンスの実行時間を適切に制御することにより、複数の端末装置10A〜10Eなどによる同時通信を可能にする。
なお、以下で説明する本実施形態の通信方法は、920Mhz帯を用いた無線通信に限定されない。キャリアセンスを行う各種通信方法に対して適用可能である。
Therefore, in the present embodiment, simultaneous communication by a plurality of terminal devices 10A to 10E and the like is enabled by appropriately controlling the execution time of carrier sense.
Note that the communication method of the present embodiment described below is not limited to wireless communication using the 920 Mhz band. The present invention can be applied to various communication methods that perform carrier sense.

(定周期送信の例)
図3は、本発明に係る第一実施形態におけるキャリアセンスの制御方法を説明する第一の図である。
図3は、端末装置10A、10B、10Cのそれぞれが定周期で基地局20と通信を行う様子を示している。一例として、端末装置10A、10B、10Cにはセンサ類が接続されており、各端末装置10は、接続されたセンサの測定値を、基地局20を介して測定データを収集しているサーバ装置へ送信するとする。そのため、端末装置10A、10B、10Cは、センサの近くに固定的に設置されている。また、端末装置10A、10B、10Cには、1日当たりの最大送信回数が規定されており、また、送信周期(例えば、T分)が同じであるとする。なお、端末装置10A、10B、10Cは、200kHzの帯域幅を分割した、互いに周波数の異なるサブ周波数帯域を用いて通信を行うものとする。また、端末装置10A、10B、10Cの送信周期はT分であるとする。つまり、端末装置10Aは、時刻「SA1」にデータを基地局20に送信する送信タイミングを迎え、その送信周期「T分」後の時刻「SA2」に次の送信タイミングを迎える。その後も端末装置10AはT分おきに基地局20への送信タイミングを迎える。同様に、端末装置10Bは、時刻「SB1」にデータを基地局20に送信する送信タイミングを迎え、そのT分後の時刻「SB2」に次の送信タイミングを迎える。その後も端末装置10BはT分おきに送信タイミングを迎える。また、端末装置10Cは、時刻「SC1」にデータを基地局20に送信する送信タイミングを迎え、そのT分後の時刻「SC2」に次の送信タイミングを迎える。その後も端末装置10CはT分おきに送信タイミングを迎える。次に本実施形態におけるキャリアセンスと従来のキャリアセンスとの違いについて説明する。
(Example of periodic transmission)
FIG. 3 is a first diagram illustrating a carrier sense control method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a state in which each of the terminal devices 10A, 10B, and 10C communicates with the base station 20 at a fixed period. As an example, sensors are connected to the terminal devices 10 </ b> A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C, and each terminal device 10 collects measured data of the connected sensors via the base station 20. Suppose you send to. Therefore, the terminal devices 10A, 10B, and 10C are fixedly installed near the sensor. Further, it is assumed that the terminal devices 10A, 10B, and 10C have a maximum number of transmissions per day and have the same transmission cycle (for example, T minutes). Note that the terminal apparatuses 10A, 10B, and 10C perform communication using sub-frequency bands having different frequencies from each other, which are obtained by dividing the bandwidth of 200 kHz. Further, it is assumed that the transmission cycle of the terminal devices 10A, 10B, and 10C is T minutes. That is, the terminal device 10A reaches the transmission timing for transmitting data to the base station 20 at time “SA1”, and reaches the next transmission timing at time “SA2” after the transmission cycle “T minutes”. Thereafter, the terminal apparatus 10A reaches the transmission timing to the base station 20 every T minutes. Similarly, the terminal device 10B reaches the transmission timing for transmitting data to the base station 20 at time “SB1”, and reaches the next transmission timing at time “SB2” T minutes later. Thereafter, the terminal device 10B reaches the transmission timing every T minutes. In addition, the terminal device 10C reaches the transmission timing for transmitting data to the base station 20 at time “SC1”, and reaches the next transmission timing at time “SC2” T minutes later. Thereafter, the terminal device 10C reaches the transmission timing every T minutes. Next, the difference between the carrier sense in this embodiment and the conventional carrier sense will be described.

例えば、端末装置10Aの場合、時刻「SA1」に送信タイミングを迎えると、キャリアセンス部11が、規格に基づくキャリアセンス(図中、「CS(5ms)」)を行う前に、他の無線通信の終了を確認するためのキャリアセンス(通信終了検知キャリアセンス)を行う(図中「通信終了検知用CS」)。なお、規格に基づくキャリアセンスとは、法律などで義務付けられたキャリアセンスに相当する。従来の方法であれば、端末装置10Aの場合、時刻「SA1」に送信タイミングを迎えると、キャリアセンス部11が、規格に基づくキャリアセンス(図中、「CS(5ms)」)を行う。そして、他の通信を検知した場合は、一旦、送信を諦め、所定時間後に再度、規格に基づくキャリアセンスを行う。これに対し、本実施形態では、規格に基づくキャリアセンスの前に、通信終了検知キャリアセンスを行う。この方法であれば、他の通信の終了を確認してから、規格に基づくキャリアセンスを行うので、規格に基づくキャリアセンス中に他の通信を検出する可能性を低減することができ、規格に基づくキャリアセンスの実行後により確実に送信を行うことができる。また、所定の送信タイミングから実際の送信までの遅延を短縮化できる可能性を高めることができる。   For example, in the case of the terminal device 10A, when the transmission timing comes at time “SA1,” the carrier sense unit 11 performs other wireless communication before performing carrier sense based on the standard (“CS (5 ms)” in the figure). Carrier sense (communication end detection carrier sense) for confirming the end of the communication is performed ("communication end detection CS" in the figure). The carrier sense based on the standard corresponds to the carrier sense required by law. In the case of the conventional method, in the case of the terminal device 10A, when the transmission timing comes at time “SA1,” the carrier sense unit 11 performs carrier sense based on the standard (“CS (5 ms)” in the figure). When other communication is detected, the transmission is temporarily given up, and carrier sense based on the standard is performed again after a predetermined time. On the other hand, in this embodiment, communication end detection carrier sense is performed before carrier sense based on the standard. With this method, since the carrier sense based on the standard is performed after confirming the end of other communication, the possibility of detecting other communication during the carrier sense based on the standard can be reduced. The transmission can be performed more reliably after the execution of the carrier sense based on it. Further, it is possible to increase the possibility that the delay from the predetermined transmission timing to the actual transmission can be shortened.

次に、本実施形態によれば、キャリアセンスが義務付けられていても、複数の端末装置10B、10Cによるサブ周波数帯を利用した同時通信が可能であることを説明する。上述のとおり、端末装置10B、10Cは、それぞれが独立した送信タイミングで、送信周期Tごとに送信を行う。まず、端末装置10Bでは、送信タイミング「SB1」を迎えると、キャリアセンス部11Bは、通信終了検知キャリアセンスを実行する。通信終了検知部12Bは、キャリアセンス部11Bから電波強度の検知結果を取得する。時刻T1以前は、端末装置10Aが通信中なので、キャリアセンス部11Bは、所定の閾値を上回る電波強度を検知する。通信終了検知部12Bは、この検知結果に基づいて、他の通信が継続していると判定する。キャリアセンス部11Bは、通信終了検知キャリアセンスを継続する。次に時刻T1を迎えると、端末装置10Aの通信が終了するので、キャリアセンス部11Bが検知する電波強度は、所定の閾値以下となる。通信終了検知部12Bは、電波強度が所定の閾値以下であることに基づいて他の通信が終了したものと判定し、他の通信の終了をキャリアセンス部11Bに通知する。また、待機時間設定部14Bは、キャリアセンスの開始から他の通信の終了検知までの時間(Xms)を記憶部16に記録する。   Next, according to the present embodiment, it will be described that simultaneous communication using a sub-frequency band by a plurality of terminal devices 10B and 10C is possible even when carrier sense is required. As described above, the terminal apparatuses 10B and 10C perform transmission for each transmission period T at independent transmission timings. First, in the terminal device 10B, when the transmission timing “SB1” is reached, the carrier sense unit 11B performs communication end detection carrier sense. The communication end detection unit 12B acquires the detection result of the radio wave intensity from the carrier sense unit 11B. Before the time T1, since the terminal device 10A is communicating, the carrier sense unit 11B detects the radio wave intensity exceeding a predetermined threshold. The communication end detection unit 12B determines that other communication is continued based on the detection result. The carrier sense unit 11B continues the communication end detection carrier sense. Next, when the time T1 is reached, the communication of the terminal device 10A is completed, so that the radio wave intensity detected by the carrier sense unit 11B is equal to or less than a predetermined threshold. The communication end detection unit 12B determines that the other communication has ended based on the radio wave intensity being equal to or less than a predetermined threshold, and notifies the carrier sense unit 11B of the end of the other communication. In addition, the standby time setting unit 14B records in the storage unit 16 the time (Xms) from the start of carrier sense until the end of other communication is detected.

端末装置10Cについても同様である。つまり、端末装置10Cでは、送信タイミング「SC1」を迎えると、キャリアセンス部11Cは、キャリアセンスを開始する。時刻T1以前は、通信終了検知部12Cは、他の通信が継続していると判定し、キャリアセンス部11Cによる通信終了検知キャリアセンスを継続させる。時刻T1を迎えると、端末装置10Aの通信が終了するので、通信終了検知部12Cは、他の通信が終了したものと判定し、他の通信の終了をキャリアセンス部11Cに出力する。また、待機時間設定部14Cは、キャリアセンスの開始から他の通信の終了検知までの時間(Yms)を記憶部16に記録する。   The same applies to the terminal device 10C. That is, in the terminal device 10C, when the transmission timing “SC1” is reached, the carrier sense unit 11C starts carrier sense. Prior to time T1, the communication end detection unit 12C determines that another communication is continuing, and continues the carrier end detection carrier sense by the carrier sense unit 11C. When the time T1 is reached, the communication of the terminal device 10A ends, so the communication end detection unit 12C determines that the other communication has ended, and outputs the end of the other communication to the carrier sense unit 11C. The standby time setting unit 14C records the time (Yms) from the start of carrier sense until the end of other communication is detected in the storage unit 16.

時刻T1以降は、端末装置10Bのキャリアセンス部11Bは、規格に基づくキャリアセンスを、例えば、5ms間行う。同様に、端末装置10Cのキャリアセンス部11Cは、規格に基づくキャリアセンスを、例えば、5ms間行う。図示するように、端末装置10Aは、時刻T1以降の所定の時間(例えば、50ms)については、休止時間と規格で定められているため、通信を行わない。そのため、キャリアセンス部11Bおよびキャリアセンス部11Cは、規格に基づくキャリアセンスの5msの間、他の通信の存在を示唆する電波強度を検知しない。従って、規格に基づくキャリアセンス後の時刻T2に、無線通信部13B、無線通信部13Cはそれぞれ送信を開始する。このように、端末装置10B、10Cのそれぞれが、送信タイミングを他の端末装置Aの通信中に迎えるような場合、端末装置10Bおよび端末装置10Cは、通信終了検知キャリアセンスを実行することで、端末装置Aの通信の終了タイミングを利用して同期をとることができる。すると、端末装置10Bおよび端末装置10Cは、互いに同じタイミングで規格に基づくキャリアセンスを規格の定めるように行ったとしても、そのキャリアセンスにおいて、他の通信を検知することなく時刻T2に通信を開始することができる。つまり、端末装置10Bおよび端末装置10Cは、帯域幅200kHzを分割したサブ帯域幅を利用して同時に通信を行うことができる。   After time T1, the carrier sense unit 11B of the terminal device 10B performs carrier sense based on the standard for, for example, 5 ms. Similarly, the carrier sense unit 11C of the terminal device 10C performs carrier sense based on the standard for 5 ms, for example. As shown in the figure, the terminal device 10A does not perform communication for a predetermined time after the time T1 (for example, 50 ms) because it is defined by the downtime and the standard. Therefore, the carrier sense unit 11B and the carrier sense unit 11C do not detect the radio wave intensity that suggests the presence of another communication for 5 ms of the carrier sense based on the standard. Accordingly, the wireless communication unit 13B and the wireless communication unit 13C start transmission at time T2 after carrier sense based on the standard. In this way, when each of the terminal devices 10B and 10C reaches the transmission timing during communication of the other terminal device A, the terminal device 10B and the terminal device 10C perform the communication end detection carrier sense, Synchronization can be achieved using the end timing of communication of the terminal device A. Then, even if the terminal device 10B and the terminal device 10C perform carrier sense based on the standard at the same timing so as to determine the standard, communication is started at time T2 without detecting other communication in the carrier sense. can do. That is, the terminal device 10B and the terminal device 10C can simultaneously communicate using the sub-bandwidth obtained by dividing the bandwidth 200 kHz.

さらに端末装置10Bが次の送信タイミング「SB2」を迎えた場合の処理について説明する。送信タイミング「SB2」を迎えると、キャリアセンス部11Bは、記憶部16Bから、待機時間設定部14Bが記録した「Xms」を読み出す。そして、キャリアセンス部11Bは、Xmsの間キャリアセンスを行わず待機する。送信タイミング「SB2」から待機時間Xmsが経過すると、キャリアセンス部11Bは、通信終了検知キャリアセンスを実行する(時刻T3)。図示するように、キャリアセンス部11Bが通信終了検知キャリアセンスを実行した場合、他の通信は存在しないので、通信終了検知部12Bは、直ちに他の通信の終了を判定する。また、待機時間設定部14Bは、通信終了検知キャリアセンスの開始の時刻(時刻T3)から他の通信(図3の例では端末装置10Aの通信)の終了を検知した時刻までの時間(X1ms)を記憶部16に記録する。つまり、時間「X1」は、他の通信が終了したことを検知した状態から、他の通信が既に終了していることを改めて検知するまでの時間である。   Further, processing when the terminal device 10B reaches the next transmission timing “SB2” will be described. When the transmission timing “SB2” is reached, the carrier sense unit 11B reads “Xms” recorded by the standby time setting unit 14B from the storage unit 16B. Then, the carrier sense unit 11B stands by without performing carrier sense for Xms. When the standby time Xms has elapsed from the transmission timing “SB2”, the carrier sense unit 11B performs communication end detection carrier sense (time T3). As shown in the figure, when the carrier sense unit 11B performs carrier end detection carrier sense, there is no other communication, so the communication end detection unit 12B immediately determines the end of other communication. In addition, the standby time setting unit 14B is a time (X1 ms) from the start time of communication end detection carrier sense (time T3) to the time when the end of other communication (communication of the terminal device 10A in the example of FIG. 3) is detected. Is stored in the storage unit 16. That is, the time “X1” is the time from when it is detected that other communication has been completed to when it is detected again that other communication has already been completed.

端末装置10Cについても同様である。つまり、端末装置10Cでは、送信タイミング「SC2」を迎えると、キャリアセンス部11Cは、記憶部16Cから、待機時間設定部14Cが記録した「Yms」を読み出す。そして、キャリアセンス部11Cは、Ymsの間待機する。送信タイミング「SC2」から待機時間Ymsが経過すると、キャリアセンス部11Cは、通信終了検知キャリアセンスを実行する(時刻T3)。通信終了検知部12Cは、直ちに他の通信の終了を判定し、待機時間設定部14Cは、通信終了検知キャリアセンスの開始から他の通信の終了検知までの時間(Y1ms)を記憶部16に記録する。   The same applies to the terminal device 10C. That is, at the terminal device 10C, when the transmission timing “SC2” is reached, the carrier sense unit 11C reads “Yms” recorded by the standby time setting unit 14C from the storage unit 16C. Then, the carrier sense unit 11C waits for Yms. When the standby time Yms elapses from the transmission timing “SC2”, the carrier sense unit 11C performs communication end detection carrier sense (time T3). The communication end detection unit 12C immediately determines the end of another communication, and the standby time setting unit 14C records in the storage unit 16 the time (Y1ms) from the start of the communication end detection carrier sense to the detection of the end of other communication. To do.

その後、キャリアセンス部11B およびキャリアセンス部11Cは、5ms間の規格に基づくキャリアセンスを行う。端末装置10Aは、時刻T3以降50msの間、休止時間のため通信を行わない。キャリアセンス部11Bおよびキャリアセンス部11Cは、規格に基づくキャリアセンスの実行において、他の通信を検知しない。従って、規格に基づくキャリアセンス後の時刻T4に、無線通信部13B、無線通信部13Cはそれぞれ通信を開始する。このように、端末装置10A〜10Cが定期送信を行う場合、各端末装置10A〜10Cが迎える送信タイミングの相対的な時間関係は、一定である。本実施形態では、待機時間設定部14が、1回目の通信終了検知キャリアセンスにおいて測定された所定の送信タイミングから通信終了検知までの時間(待機時間)を記憶部16に記録し、待機時間として設定する。そして、2回目以降の送信タイミングでは、キャリアセンス部11は、直ちに通信終了検知キャリアセンスを開始することなく、まず、待機時間設定部14が設定した待機時間だけ待機する。そして、キャリアセンス部11は、その後、通信終了検知キャリアセンスを実行する。これにより、待機時間分だけ、キャリアセンスの実行を省略することができ、余分な消費電力を抑制することができる。なお、待機時間の後に通信終了検知キャリアセンスを実行する理由は、送信タイミングを迎えたときに、端末装置10A〜10C以外の例えば端末装置10Dが新たに追加されている場合などに、端末装置10Dによる通信の有無(通信が有る場合にはその通信の終了)を検出する必要があるためである。端末装置10A〜10Cだけの状態が続けば、2回目以降の送信タイミングで行う通信終了検知キャリアセンスは直ちに終了すると考えられる。   Thereafter, the carrier sense unit 11B and the carrier sense unit 11C perform carrier sense based on the standard for 5 ms. The terminal device 10A does not communicate for 50 ms after the time T3 due to a pause. The carrier sense unit 11B and the carrier sense unit 11C do not detect other communications in performing the carrier sense based on the standard. Accordingly, the wireless communication unit 13B and the wireless communication unit 13C start communication at time T4 after carrier sense based on the standard. Thus, when terminal device 10A-10C performs regular transmission, the relative time relationship of the transmission timing which each terminal device 10A-10C reaches is constant. In the present embodiment, the standby time setting unit 14 records the time (standby time) from the predetermined transmission timing measured in the first communication end detection carrier sense to the communication end detection in the storage unit 16 as the standby time. Set. In the second and subsequent transmission timings, the carrier sense unit 11 first waits for the standby time set by the standby time setting unit 14 without immediately starting the communication end detection carrier sense. Then, the carrier sense unit 11 then performs communication end detection carrier sense. Thereby, execution of carrier sense can be omitted for the standby time, and excess power consumption can be suppressed. The reason for executing the carrier end detection carrier sense after the standby time is that, for example, when a terminal device 10D other than the terminal devices 10A to 10C is newly added when the transmission timing is reached, the terminal device 10D. This is because it is necessary to detect the presence or absence of communication (end of communication if there is communication). If only the terminal devices 10A to 10C continue, the communication end detection carrier sense performed at the second and subsequent transmission timings is considered to end immediately.

次に図示しない3回目以降の通信タイミングを迎えた時の処理について説明する。待機時間設定部14Bは、2回目の待機時間(Xms)に2回目の通信終了検知キャリアセンスの開始から他の通信の終了検知までの時間(X1ms)を加算して、次回の待機時間に設定する。そして、3回目の送信タイミングを迎えると、キャリアセンス部11Aは、(X+X1)msの間、待機する。待機時間(X+X1)が経過すると、次にキャリアセンス部11Aは、通信終了検知キャリアセンスを開始する。   Next, processing when the third and subsequent communication timings (not shown) are reached will be described. The standby time setting unit 14B adds the time (X1ms) from the start of the second communication end detection carrier sense to the detection of the end of other communication to the second standby time (Xms), and sets the next standby time. To do. When the third transmission timing is reached, the carrier sense unit 11A waits for (X + X1) ms. When the standby time (X + X1) has elapsed, the carrier sense unit 11A then starts communication end detection carrier sense.

端末装置10Cも同様である。待機時間設定部14Cは、2回目の待機時間(Yms)に2回目の通信終了検知キャリアセンスの開始から他の通信の終了検知までの時間(Y1ms)を加算して、次回の待機時間に設定する。そして、3回目の送信タイミングを迎えると、キャリアセンス部11Cは、(Y+Y1)msの間待機する。そして、キャリアセンス部11Cは、その後、通信終了検知キャリアセンスを開始する。   The same applies to the terminal device 10C. The standby time setting unit 14C adds the time (Y1ms) from the start of the second communication end detection carrier sense to the detection of the end of other communication to the second standby time (Yms), and sets the next standby time. To do. When the third transmission timing is reached, the carrier sense unit 11C waits for (Y + Y1) ms. Then, the carrier sense unit 11C starts communication end detection carrier sense.

2回目の送信の場合と同様、それぞれのタイミングで3回目の送信タイミングを迎えた、端末装置10Bと端末装置10Cは、同じ時刻に待機時間の終了を迎える。そして、端末装置10Bと端末装置10Cは、同時に通信終了検知キャリアセンスを開始し、同時に終了する。続いて端末装置10Bと端末装置10Cは、同時に規格に基づくキャリアセンスを開始し、同時に終了する。図3のように端末装置10A、10B、10Cだけが存在し、定周期で送信を行う場合、通信終了検知キャリアセンスおよび規格に基づくキャリアセンスにおいて、端末装置10B、10Cが他の通信を検知することは無いと考えられる。その場合、規格に基づくキャリアセンスの終了後に無線通信部13A、13Bは通信を同時に開始する。従って、端末装置10B、10Cは、3回目の送信においても同時通信することが可能である。4回目以降の送信タイミングを迎えた場合も同様である。このように本実施形態によれば、キャリアセンスの時間を必要最小限に抑えつつ、複数の端末装置が同時に通信を行うことが可能である。   As in the case of the second transmission, the terminal device 10B and the terminal device 10C that have reached the third transmission timing at their respective timings end the waiting time at the same time. Then, the terminal device 10B and the terminal device 10C simultaneously start communication end detection carrier sense and end simultaneously. Subsequently, the terminal device 10B and the terminal device 10C simultaneously start carrier sense based on the standard, and end simultaneously. When only terminal devices 10A, 10B, and 10C exist as shown in FIG. 3 and transmission is performed at regular intervals, the terminal devices 10B and 10C detect other communications in the carrier sense based on the communication end detection carrier sense and the standard. It is thought that there is nothing. In that case, the wireless communication units 13A and 13B start communication at the same time after the completion of the carrier sense based on the standard. Accordingly, the terminal devices 10B and 10C can perform simultaneous communication even in the third transmission. The same is true when the fourth and subsequent transmission timings are reached. As described above, according to the present embodiment, a plurality of terminal devices can communicate simultaneously while minimizing the time required for carrier sense.

なお、ここでは、待機時間の算出方法として、前回の待機時間に通信完了検知用キャリアセンスに要した時間を足し込んでいく場合を例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、前回の待機時間に通信完了検知用キャリアセンスに要した時間を加算した値から所定時間を減算した値、または、前回の待機時間から所定時間を減算した値を次回の待機時間として設定してもよい。所定時間については、端末装置10A等がキャリアセンスで他の通信を検知できる最小の単位(分解能)に応じて、例えば、その最小単位時間、数個分の長さの時間としてもよい。あるいは、数msと定めてもよい。待機時間を少し短めに設定しておくと、端末装置10Aの通信終了タイミングを確実に捉えることができ、通信タイミングを迎える度に、待機時間が徐々に長くなっていくことを抑制することができる。   Here, the case where the time required for the carrier sense for communication completion detection is added to the previous standby time as an example of the method for calculating the standby time has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a value obtained by subtracting a predetermined time from a value obtained by adding the time required for carrier sense for communication completion detection to the previous standby time or a value obtained by subtracting the predetermined time from the previous standby time is set as the next standby time. May be. The predetermined time may be set to, for example, the minimum unit time or a length of several units according to the minimum unit (resolution) by which the terminal device 10A or the like can detect other communication by carrier sense. Alternatively, it may be set to several ms. If the standby time is set a little shorter, the communication end timing of the terminal device 10A can be reliably captured, and the standby time can be prevented from gradually increasing each time the communication timing is reached. .

また、ここでは、通信終了検知キャリアセンスの開始終了、規格に基づくキャリアセンスの開始終了を分けているが、キャリアセンス部11が、通信終了検知キャリアセンスの開始から規格に基づくキャリアセンスの終了までを一まとまりのキャリアセンスとして実行し、一まとまりのキャリアセンスの中でキャリアセンスの開始から他の通信の検知終了までを通信終了検知キャリアセンス、その後、継続して規格によって定められた時間分行うキャリアセンスを規格に基づくキャリアセンスとして実行する方法でもよい。あるいは、キャリアセンス部11が、通信終了検知キャリアセンスと規格に基づくキャリアセンスを順次独立して行う方法でもよい。   Also, here, the start and end of communication end detection carrier sense and the start and end of carrier sense based on the standard are separated, but the carrier sense unit 11 is from the start of communication end detection carrier sense to the end of carrier sense based on the standard. Is executed as a group of carrier senses, and from the start of carrier sense to the end of detection of other communications in the group of carrier senses, the carrier end detection carrier sense is performed for the time determined by the standard. A method of executing carrier sense as carrier sense based on a standard may be used. Alternatively, a method may be used in which the carrier sense unit 11 sequentially and independently performs carrier end detection carrier sense and carrier sense based on a standard.

また、図3では、端末装置10B、10Cの送信タイミングが、端末装置10Aの通信中である場合を例に挙げたが、例えば、端末装置10D、10Eの送信タイミングが端末装置10Aの休止時間の間にある場合などは、通信終了検知キャリアセンスをさらに長く設けることによって、端末装置10B、10C、10D、10Eによる同時送信を可能にすることができる。なお、図3における端末装置10B、10Cの同時送信について、端末装置10Aは、通信システム1に帰属する端末装置でなくてもよい。例えば、端末装置10Bなどがキャリアセンスで通信電波を検知できる他の通信システムに帰属する端末装置であってもよい。   Further, in FIG. 3, the case where the transmission timing of the terminal devices 10B and 10C is in communication with the terminal device 10A is taken as an example. However, for example, the transmission timing of the terminal devices 10D and 10E is the idle time of the terminal device 10A. For example, when the communication end detection carrier sense is provided longer, simultaneous transmission by the terminal devices 10B, 10C, 10D, and 10E can be enabled. Note that the terminal device 10A may not be a terminal device belonging to the communication system 1 for the simultaneous transmission of the terminal devices 10B and 10C in FIG. For example, the terminal device 10B or the like may be a terminal device belonging to another communication system that can detect communication radio waves by carrier sense.

(定時送信の例)
図4は、本発明に係る第一実施形態における端末装置の送信タイミングの調整方法を説明する第一の図である。
図4は、端末装置10A、10B、30のそれぞれが定時に基地局20と通信を行う様子を示している。一例として、端末装置10A、10Bは、センサ類に接続され、固定設置されているとする。また、端末装置10A、10Bは、1日当たりの最大送信回数が規定されており、全ての端末が定時タイミング(例えば、毎時U分等)で送信されるとする。なお、端末装置10A、10Bは、200khzの帯域幅を分割した、互いに周波数の異なるサブ周波数帯域を用いて通信を行うものとする。また、端末装置10A、10Bは「H1時00分」と「H2時00分」に基地局20との通信の開始タイミングを迎えるとする。また、端末装置30は、通信システム1以外の任意の通信システムに属する通信端末であって、端末装置10Aなどが規格に基づくキャリアセンスを行った場合には干渉電波として検知される周波数帯を用いて、干渉電波が検知される距離で通信を行う他の通信システムに帰属する任意の端末装置であるとする。他システムに帰属する端末装置30は、定時タイミング(例えば、毎時Y分)で送信されるとする。また、端末装置30は、「H1時00分」と「H2時00分」に通信中であるとする。
(Example of scheduled transmission)
FIG. 4 is a first diagram illustrating a method for adjusting the transmission timing of the terminal device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows a state in which each of the terminal devices 10A, 10B, and 30 communicates with the base station 20 at a fixed time. As an example, it is assumed that the terminal devices 10A and 10B are connected to sensors and fixedly installed. Further, the terminal devices 10A and 10B have a prescribed maximum number of transmissions per day, and all the terminals are transmitted at a regular timing (for example, every hour U). Note that the terminal apparatuses 10A and 10B perform communication using sub-frequency bands having different frequencies from each other, which are obtained by dividing a bandwidth of 200 khz. In addition, it is assumed that the terminal devices 10A and 10B reach the start timing of communication with the base station 20 at “H1: 00” and “H2: 00”. The terminal device 30 is a communication terminal belonging to an arbitrary communication system other than the communication system 1, and uses a frequency band detected as an interference radio wave when the terminal device 10A or the like performs carrier sense based on the standard. Thus, it is assumed that the terminal device is an arbitrary terminal device belonging to another communication system that performs communication at a distance at which an interference radio wave is detected. It is assumed that the terminal device 30 belonging to another system is transmitted at a regular timing (for example, every hour Y minutes). Further, it is assumed that the terminal device 30 is communicating at “H1: 00” and “H2: 00”.

端末装置10Aでは、時刻「H1時00分」を迎えると、キャリアセンス部11Aが、通信終了検知キャリアセンスを実行する。端末装置30の通信が終了すると、通信終了検知部12Bは、他の通信が終了したものと判定し、待機時間設定部14Bは、キャリアセンスの開始(時刻「H1時00分」)から他の通信の終了検知までの時間(Zms)を記憶部16に記録する。その後、キャリアセンス部11Bは、規格に基づくキャリアセンスを、例えば、5ms間行う。   In the terminal device 10A, when the time “H1: 00” is reached, the carrier sense unit 11A executes carrier end detection carrier sense. When the communication of the terminal device 30 is completed, the communication end detection unit 12B determines that the other communication has been completed, and the standby time setting unit 14B determines the other from the start of carrier sense (time “H10: 00”). The time (Zms) until the end of communication is detected is recorded in the storage unit 16. Thereafter, the carrier sense unit 11B performs carrier sense based on the standard for 5 ms, for example.

端末装置10Bも端末装置10Aと同様の処理を行う。図4の例では、端末装置30は、キャリアセンス部11Aなどが規格に基づくキャリアセンスを実行している間、通信を行わない。従って、規格に基づくキャリアセンス後の時刻T5に、無線通信部13A、無線通信部13Bはそれぞれ通信を開始することができる。これにより、規格に基づくキャリアセンスが義務付けられていても、端末装置10A、10Bは同時通信が可能になる。   The terminal device 10B performs the same processing as the terminal device 10A. In the example of FIG. 4, the terminal device 30 does not perform communication while the carrier sense unit 11A or the like is performing carrier sense based on the standard. Therefore, the wireless communication unit 13A and the wireless communication unit 13B can start communication at time T5 after carrier sense based on the standard. Thereby, even if carrier sense based on the standard is obliged, the terminal devices 10A and 10B can perform simultaneous communication.

さらに2回目の送信タイミング「H2時00分」を迎えた場合の処理について説明する。「H2時00分」を迎えると、キャリアセンス部11Aは、記憶部16Aから、待機時間設定部14Aが記録した「Zms」を読み出す。そして、キャリアセンス部11Aは、Zmsの間待機する。送信タイミング「H2時00分」から待機時間Zmsが経過すると、キャリアセンス部11Aは、通信終了検知キャリアセンスを実行する(時刻T6)。図示するように、キャリアセンス部11Aが通信終了検知キャリアセンスを実行した場合、他の通信は存在しないので、通信終了検知部12Aは、直ちに他の通信の終了を判定する。また、待機時間設定部14Aは、通信終了検知キャリアセンスの開始から他の通信の終了検知までの時間(Z1ms)を記憶部16に記録する。端末装置10Bも端末装置10Aと同様の処理を行う。待機時間設定部14Bは、待機時間(Z1ms)を記憶部16に記録する。   Further, a process when the second transmission timing “H2: 00” is reached will be described. When “H2: 00” is reached, the carrier sense unit 11A reads “Zms” recorded by the standby time setting unit 14A from the storage unit 16A. Then, the carrier sense unit 11A waits for Zms. When the standby time Zms elapses from the transmission timing “H2: 00”, the carrier sense unit 11A performs communication end detection carrier sense (time T6). As shown in the figure, when the carrier sense unit 11A performs the communication end detection carrier sense, since there is no other communication, the communication end detection unit 12A immediately determines the end of the other communication. Further, the standby time setting unit 14A records the time (Z1 ms) from the start of communication end detection carrier sense to the detection of the end of other communication in the storage unit 16. The terminal device 10B performs the same processing as the terminal device 10A. The standby time setting unit 14B records the standby time (Z1 ms) in the storage unit 16.

その後、キャリアセンス部11Aおよびキャリアセンス部11Bは、5msの間、規格に基づくキャリアセンスを行う。図4の例では、キャリアセンス部11Aなどが規格に基づくキャリアセンスを実行している間、端末装置30は、通信を行わない。従って、規格に基づくキャリアセンス後の時刻T7に、無線通信部13A、無線通信部13Bはそれぞれ通信を開始することができる。これにより、端末装置10Aおよび10Bは、同時通信が可能になる。また、端末装置30の通信が終了するタイミングの検知するためにキャリアセンスを実行する時間を短くできるので、キャリアセンスに要する消費電力を削減できる。   Thereafter, the carrier sense unit 11A and the carrier sense unit 11B perform carrier sense based on the standard for 5 ms. In the example of FIG. 4, the terminal device 30 does not perform communication while the carrier sense unit 11A and the like are performing carrier sense based on the standard. Accordingly, the wireless communication unit 13A and the wireless communication unit 13B can start communication at time T7 after carrier sense based on the standard. Accordingly, the terminal devices 10A and 10B can perform simultaneous communication. In addition, since the time for executing the carrier sense can be shortened in order to detect the timing when the communication of the terminal device 30 ends, the power consumption required for the carrier sense can be reduced.

次に図示しない3回目以降の通信タイミングを迎えた時の処理について説明する。待機時間設定部14Aは、2回目の待機時間(Zms)に2回目の通信終了検知キャリアセンスの開始から他の通信の終了検知までの時間(Z1ms)を加算して、次回の待機時間に設定する。そして、3回目の送信タイミングを迎えると、キャリアセンス部11Aは、(Z+Z1)msの間待機する。そして、キャリアセンス部11Aは、その後、通信終了検知キャリアセンスを開始する。通信終了検知キャリアセンスが終了すると、次にキャリアセンス部11Aは、規格に基づくキャリアセンスを実行する。規格に基づくキャリアセンスの実行中に競合する通信を検知しない場合、無線通信部13Aは通信を開始する。   Next, processing when the third and subsequent communication timings (not shown) are reached will be described. The standby time setting unit 14A adds the time (Z1ms) from the start of the second communication end detection carrier sense to the detection of the end of other communication to the second standby time (Zms), and sets it as the next standby time. To do. When the third transmission timing is reached, the carrier sense unit 11A stands by for (Z + Z1) ms. Then, the carrier sense unit 11A starts communication end detection carrier sense. When the communication end detection carrier sense is completed, the carrier sense unit 11A next executes carrier sense based on the standard. If no competing communication is detected during the carrier sense based on the standard, the wireless communication unit 13A starts communication.

端末装置10Bも同様である。図4のような定時送信の場合、端末装置10Aと端末装置10Bの送信タイミングは同じタイミングであるので、待機時間は同じ長さとなる。つまり、待機時間設定部14Bは、2回目の待機時間(Zms)に2回目の通信終了検知キャリアセンスの開始から他の通信の終了検知までの時間(Z1ms)を加算して、次回の待機時間に設定する。そして、3回目の送信タイミングを迎えると、キャリアセンス部11Bは、(Z+Z1)msの間待機する。そして、キャリアセンス部11Bは、その後、キャリアセンス部11Aと同じタイミングで通信終了検知キャリアセンスを開始する。通信終了検知キャリアセンスが終了すると、次にキャリアセンス部11Aは、キャリアセンス部11Aと同じタイミングで規格に基づくキャリアセンスを開始する。規格に基づくキャリアセンスの実行中に競合する通信を検知しない場合、無線通信部13Bは通信を開始する。このようにして3回目の通信タイミングを迎えた場合にも、端末装置10Aおよび10Bは、同時送信が可能である。4回目以降の送信タイミングを迎えた場合も同様である。待機時間設定部14Aおよび待機時間設定部14Bは、送信タイミングを迎える度に、前回の送信タイミングでの待機時間に、前回の送信タイミングでの通信完了検知用キャリアセンスに要した時間を足し込んで今回の待機時間として設定する。すると、図4の例であれば、端末装置30の通信中に送信タイミングを迎える複数の端末装置10(例えば、端末装置10A、10B)は、規格に基づくキャリアセンスの開始のタイミングの同期を取ることができる。すると、規格に基づくキャリアセンスにおいて、互いに他の端末装置10による通信を検知することなく、規格に基づくキャリアセンス後の通信が可能になる。これにより、複数の端末装置10は、同時通信が可能になる。   The same applies to the terminal device 10B. In the case of scheduled transmission as shown in FIG. 4, since the transmission timings of the terminal device 10A and the terminal device 10B are the same timing, the standby time has the same length. That is, the standby time setting unit 14B adds the time (Z1 ms) from the start of the second communication end detection carrier sense to the detection of the end of other communication to the second standby time (Zms), and the next standby time Set to. When the third transmission timing is reached, the carrier sense unit 11B waits for (Z + Z1) ms. The carrier sense unit 11B then starts communication end detection carrier sense at the same timing as the carrier sense unit 11A. When the communication end detection carrier sense is completed, the carrier sense unit 11A starts carrier sense based on the standard at the same timing as the carrier sense unit 11A. When no competing communication is detected during the carrier sense based on the standard, the wireless communication unit 13B starts communication. Thus, even when the third communication timing is reached, the terminal devices 10A and 10B can perform simultaneous transmission. The same is true when the fourth and subsequent transmission timings are reached. Each time the standby time setting unit 14A and the standby time setting unit 14B reach the transmission timing, the standby time at the previous transmission timing is added to the time required for carrier sense for detecting the completion of communication at the previous transmission timing. Set this time as standby time. Then, in the example of FIG. 4, a plurality of terminal devices 10 (for example, the terminal devices 10 </ b> A and 10 </ b> B) that reach the transmission timing during communication of the terminal device 30 synchronize the carrier sense start timing based on the standard. be able to. Then, in the carrier sense based on the standard, the communication after the carrier sense based on the standard becomes possible without mutually detecting the communication by the other terminal devices 10. Thereby, the some terminal device 10 becomes possible for simultaneous communication.

また、定周期の例でも触れたように、待機時間後に通信終了検知キャリアセンスを行うのは、例えば、それまでに存在しなかった新たな端末装置が通信を行っているような場合があるからである。また、通信終了検知キャリアセンスをさらに長く実行することによって、他の端末装置10Dなどを含めてより多くの端末装置で同時送信をおこなうことができる可能がある。   In addition, as mentioned in the example of the fixed cycle, the communication end detection carrier sense is performed after the standby time because, for example, a new terminal device that has not existed before may perform communication. It is. Further, by executing the communication end detection carrier sense for a longer time, it is possible that simultaneous transmission can be performed by more terminal devices including other terminal devices 10D.

なお、ここでは、待機時間の算出方法として、前回の待機時間に通信完了検知用キャリアセンスに要した時間を足し込んでいく場合を例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、前回の待機時間から、所定時間(例えば10msなど)を減算した値を次回の待機時間として設定してもよい。あるいは、前回の待機時間に通信完了検知用キャリアセンスに要した時間を足した値から、所定時間(例えば10msなど)を減算した値を次回の待機時間として設定してもよい。待機時間を少し短めに設定しておくと、端末装置30の通信終了タイミングを確実に捉えることができ、通信タイミングを迎える度に、待機時間が徐々に長くなっていくことを抑制することができる。
なお、図3、図4で示したキャリアセンス時間の5ms、休止時間の50ms等の値は、ある利用チャネルについて規格で定められた値であって、これに限定されるものではない。
Here, the case where the time required for the carrier sense for communication completion detection is added to the previous standby time as an example of the method for calculating the standby time has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a value obtained by subtracting a predetermined time (for example, 10 ms) from the previous standby time may be set as the next standby time. Alternatively, a value obtained by subtracting a predetermined time (for example, 10 ms) from a value obtained by adding the time required for communication completion detection carrier sense to the previous standby time may be set as the next standby time. If the standby time is set a little shorter, the communication end timing of the terminal device 30 can be reliably captured, and the standby time can be prevented from gradually increasing each time the communication timing is reached. .
Note that the values such as 5 ms of the carrier sense time and 50 ms of the pause time shown in FIGS. 3 and 4 are values determined by the standard for a certain usage channel, and are not limited thereto.

次に、本実施形態のキャリアセンス実行処理の流れについて図5を用いて説明する。
図5は、本発明に係る第一実施形態におけるキャリアセンス実行制御処理の一例を示すフローチャートである。
前提として、記憶部16には、送信タイミングに関する設定情報が記録されていて、無線通信部13が、その設定情報を読み出して所定の送信タイミングに通信を行うものとする。また、端末装置10A〜10Eには、異なるサブ周波数帯が割り当てられているものとする。
まず、無線通信部13は、設定情報に設定された送信タイミングを迎えたかどうかを判定する(ステップS11)。送信タイミングではない場合(ステップS11;No)、無線通信部13は、例えば、所定の時間間隔でステップS11の判定を繰り返す。送信タイミングを迎えた場合(ステップS11;Yes)、無線通信部13は、キャリアセンス部11にキャリアセンスの実行を指示する。キャリアセンス部11は、待機時間設定部14に待機時間を問い合わせる。待機時間設定部14は、記憶部16から待機時間を読み出す。初回の通信タイミングを迎えた場合は、待機時間設定部14は待機時間を算出していないので、記憶部16には、待機時間の初期値(例えば、0)が設定されている。待機時間設定部14は、読み出した待機時間をキャリアセンス部11に応答する。キャリアセンス部11は、待機時間設定部14から取得した待機時間が初期値かどうかを判定する(ステップS12)。
Next, the flow of the carrier sense execution process of this embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the carrier sense execution control process in the first embodiment according to the present invention.
As a premise, setting information regarding transmission timing is recorded in the storage unit 16, and the wireless communication unit 13 reads out the setting information and performs communication at a predetermined transmission timing. Further, it is assumed that different sub-frequency bands are assigned to the terminal devices 10A to 10E.
First, the wireless communication unit 13 determines whether or not the transmission timing set in the setting information has been reached (step S11). When it is not a transmission timing (step S11; No), the radio | wireless communication part 13 repeats determination of step S11 at a predetermined time interval, for example. When the transmission timing is reached (step S11; Yes), the wireless communication unit 13 instructs the carrier sense unit 11 to perform carrier sense. The carrier sense unit 11 inquires of the standby time setting unit 14 about the standby time. The standby time setting unit 14 reads the standby time from the storage unit 16. When the first communication timing is reached, the standby time setting unit 14 has not calculated the standby time, so an initial value (for example, 0) of the standby time is set in the storage unit 16. The standby time setting unit 14 responds to the carrier sense unit 11 with the read standby time. The carrier sense unit 11 determines whether or not the standby time acquired from the standby time setting unit 14 is an initial value (step S12).

(初回通信時)
待機時間に初期値が設定されている場合(ステップS12;Yes)、キャリアセンス部11は、通信終了検知キャリアセンスを実行する(ステップS16)。具体的には、キャリアセンス部11は、利用可能な帯域として割り当てられた周波数帯の全幅を対象に、その周波数帯に含まれる周波数で通信を行う通信電波の電波強度の検知を開始する。キャリアセンス部11は、検知した電波強度を通信終了検知部12へ出力する。通信終了検知部12は、取得した電波強度に基づいて、他の通信が行われているかどうかを判定する(ステップS17)。具体的には、電波強度が所定の閾値を上回っていれば、通信終了検知部12は、他の通信が行われていると判定し、所定の閾値以下であれば、通信終了検知部12は、他の通信が行われていないと判定する。他の通信が行われていると判定した場合(ステップS17;Yes)、通信終了検知部12は、ステップS17の判定を繰り返し行う。
(First time communication)
When an initial value is set for the standby time (step S12; Yes), the carrier sense unit 11 performs communication end detection carrier sense (step S16). Specifically, the carrier sense unit 11 starts detection of the radio wave intensity of a communication radio wave that performs communication at a frequency included in the frequency band for the entire width of the frequency band assigned as an available band. The carrier sense unit 11 outputs the detected radio wave intensity to the communication end detection unit 12. The communication end detection unit 12 determines whether another communication is performed based on the acquired radio wave intensity (step S17). Specifically, if the radio field intensity exceeds a predetermined threshold, the communication end detection unit 12 determines that another communication is being performed. If the radio wave intensity is equal to or less than the predetermined threshold, the communication end detection unit 12 It is determined that no other communication is performed. If it is determined that another communication is being performed (step S17; Yes), the communication end detection unit 12 repeatedly performs the determination in step S17.

他の通信が行われてないと判定した場合(ステップS17;No)、通信終了検知部12は、判定結果をキャリアセンス部11に出力する。また、通信終了検知部12は、タイマー部15を用いて、キャリアセンス部11がキャリアセンスを開始してから他の通信が行われていないと判定するまでの時間を測定し、測定した時間を待機時間設定部14へ出力する。   When it is determined that no other communication is performed (step S <b> 17; No), the communication end detection unit 12 outputs the determination result to the carrier sense unit 11. Further, the communication end detection unit 12 uses the timer unit 15 to measure the time from when the carrier sense unit 11 starts carrier sense until it is determined that no other communication is performed, and the measured time is Output to the standby time setting unit 14.

他の通信が行われてないとの判定結果を取得したキャリアセンス部11は、続いて、規格に基づくキャリアセンスを実行する(ステップS18)。具体的には、キャリアセンス部11は、例えば、通信終了検知部12が他の通信が行われていないと判定した時刻から、規格で定められた時間(例えば、5ms)だけキャリアセンスを継続する。キャリアセンス部11は、規格で定められた時間内に検知した電波強度に基づいて、この期間に他の通信が行われていたかどうかを判定する。判定方法は、例えば、ステップS17の通信終了検知部12による判定方法と同様であってよい。キャリアセンス部11は、この判定結果を無線通信部13へ出力する。   The carrier sense unit 11 that has acquired the determination result that no other communication is being performed subsequently performs carrier sense based on the standard (step S18). Specifically, the carrier sense unit 11 continues the carrier sense for a time (for example, 5 ms) determined by the standard from the time when the communication end detection unit 12 determines that no other communication is performed, for example. . The carrier sense unit 11 determines whether another communication has been performed during this period based on the radio wave intensity detected within the time determined by the standard. The determination method may be the same as the determination method by the communication end detection unit 12 in step S17, for example. The carrier sense unit 11 outputs this determination result to the wireless communication unit 13.

次に通信終了検知部12からキャリアセンスの開始から他の通信の未検出の判定までの時間を取得した待機時間設定部14は、待機時間の設定を行う(ステップS19)。例えば、待機時間に初期値「0」が設定されている場合、待機時間設定部14は、取得した時間を待機時間として記憶部16に記録する。
次にキャリアセンス部11から判定結果を取得した無線通信部13は、判定結果に応じて通信の可否を決定する(ステップS20)。例えば、規格で定められた時間に他の通信を検出しなかった旨の判定結果を取得した場合、無線通信部13は送信を開始する。
Next, the standby time setting unit 14 that has acquired from the communication end detection unit 12 the time from the start of carrier sense to the determination of the non-detection of other communication sets the standby time (step S19). For example, when the initial value “0” is set as the standby time, the standby time setting unit 14 records the acquired time in the storage unit 16 as the standby time.
Next, the wireless communication part 13 which acquired the determination result from the carrier sense part 11 determines whether communication is possible according to a determination result (step S20). For example, when a determination result indicating that no other communication is detected is acquired at a time determined by the standard, the wireless communication unit 13 starts transmission.

(2回目以降の通信時)
一方、待機時間に初期値が設定されていない場合(ステップS12;No)、キャリアセンス部11は、所定の送信タイミングから待機時間が経過するのを待つ(ステップS15)。送信タイミングから待機時間が経過すると、キャリアセンス部11は、通信終了検知キャリアセンスを実行する(ステップS16)。通信終了検知キャリアセンスが実行されると、通信終了検知部12は、通信終了検知キャリアセンスで検知した電波強度に基づいて、他の通信が行われているかどうかを判定する(ステップS17)。他の通信が行われてないと判定した場合(ステップS17;No)、通信終了検知部12は、通信の終了を判定した旨をキャリアセンス部11に出力する。また、通信終了検知部12は、キャリアセンス開始から通信終了判定までの時間を待機時間設定部14へ出力する。
(At the second and subsequent communication)
On the other hand, when the initial value is not set for the standby time (step S12; No), the carrier sense unit 11 waits for the standby time to elapse from a predetermined transmission timing (step S15). When the standby time elapses from the transmission timing, the carrier sense unit 11 performs communication end detection carrier sense (step S16). When the communication end detection carrier sense is executed, the communication end detection unit 12 determines whether another communication is being performed based on the radio wave intensity detected by the communication end detection carrier sense (step S17). When it is determined that no other communication is performed (step S17; No), the communication end detection unit 12 outputs to the carrier sense unit 11 that the end of communication has been determined. Further, the communication end detection unit 12 outputs the time from the start of carrier sense to the communication end determination to the standby time setting unit 14.

次にキャリアセンス部11は、規格に基づくキャリアセンスを実行する(ステップS18)。また、待機時間設定部14は、待機時間の設定を行う(ステップS19)。例えば、待機時間に既に初期値以外の値が設定されている場合、待機時間設定部14は、通信終了検知部12から取得した通信終了検知キャリアセンスを行った時間を既に記憶部16に記録されている待機時間に加算する。そして、待機時間設定部14は、加算後の待機時間を新たな待機時間として記憶部16に記録する。なお、待機時間設定部14は、加算後の待機時間から所定の値を減算した時間を新たな待機時間として記憶部16に記録してもよい。あるいは、待機時間設定部14は、加算前の待機時間から所定の値を減算した時間を新たな待機時間として記憶部16に記録してもよい。次に無線通信部13は、規格に基づくキャリアセンスにおける他の通信の検知結果に応じて通信の可否を決定する(ステップS20)。
上記のフローチャートに従って送信タイミングを制御することによって、端末装置10A〜10Eが同時送信できる可能性が高まる。
Next, the carrier sense unit 11 performs carrier sense based on the standard (step S18). The standby time setting unit 14 sets the standby time (step S19). For example, when a value other than the initial value has already been set for the standby time, the standby time setting unit 14 has already recorded the time for performing the communication end detection carrier sense acquired from the communication end detection unit 12 in the storage unit 16. Add to the waiting time. Then, the standby time setting unit 14 records the added standby time in the storage unit 16 as a new standby time. Note that the standby time setting unit 14 may record the time obtained by subtracting a predetermined value from the added standby time in the storage unit 16 as a new standby time. Alternatively, the standby time setting unit 14 may record a time obtained by subtracting a predetermined value from the standby time before addition in the storage unit 16 as a new standby time. Next, the wireless communication unit 13 determines whether or not communication is possible according to the detection result of other communication in the carrier sense based on the standard (step S20).
By controlling the transmission timing according to the above flowchart, the possibility that the terminal devices 10A to 10E can transmit simultaneously increases.

なお、例えば、あるシステムで1時間ごとに端末装置10A〜10Eからデータ収集を行っているような場合、待機時間が送信周期Tを超えると1日あたりに想定している回数分のデータが収集できないことになってしまう。そのような場合の対策として、待機時間設定部14は、待機時間と所定の上限値(例えば、送信周期Tなど)との差が所定の範囲内になる場合は、一旦、待機時間を初期値に戻すような処理を行ってもよい。あるいは、待機時間と所定の上限値との差が所定の範囲内になる場合、待機時間設定部14は、待機時間に通信終了検知キャリアセンスに要した時間を加算せずに、現在の待機時間を維持するようにしてもよい。   For example, when data is collected from the terminal devices 10A to 10E every hour in a certain system, if the standby time exceeds the transmission cycle T, data for the number of times assumed per day is collected. It will be impossible. As a countermeasure in such a case, when the difference between the standby time and a predetermined upper limit value (for example, transmission cycle T) falls within a predetermined range, the standby time setting unit 14 once sets the standby time as an initial value. You may perform the process which returns to. Alternatively, when the difference between the standby time and the predetermined upper limit value is within a predetermined range, the standby time setting unit 14 does not add the time required for the communication end detection carrier sense to the standby time, and the current standby time May be maintained.

本実施形態の端末装置10によれば、送信前に周囲の通信状況を確認するキャリアセンスについて、周囲の通信状況を監視して送信タイミングを決定するための可変なキャリアセンス時間(通信終了検知キャリアセンス)を新たに導入し、他の通信が無いことが確認できた場合に送信を開始する。これにより、法律などで規格に基づくキャリアセンスが義務付けられている場合であっても、複数の端末装置による同時送信の可能性を高める。また、同時送信数を増やすためには、キャリアセンス時間を長くすることが効果的であるが、キャリアセンス時間を長くすることで端末の消費電力が大きくなり、同時送信数と消費電力はトレードオフの関係にある。本実施形態では、待機時間設定部14が待機時間を算出し、キャリアセンス部11が待機時間の間はキャリアセンスを行わず待機する。これにより、キャリアセンスの時間を短くすることができ、省電力化を実現することができる。   According to the terminal device 10 of the present embodiment, a variable carrier sense time (communication end detection carrier) for monitoring the surrounding communication status and determining the transmission timing for the carrier sense for checking the surrounding communication status before transmission. Sense) is newly introduced, and transmission is started when it is confirmed that there is no other communication. This increases the possibility of simultaneous transmission by a plurality of terminal devices even when the carrier sense based on the standard is required by law or the like. In order to increase the number of simultaneous transmissions, it is effective to increase the carrier sense time, but increasing the carrier sense time increases the power consumption of the terminal, and the number of simultaneous transmissions and the power consumption are a trade-off. Are in a relationship. In this embodiment, the standby time setting unit 14 calculates the standby time, and the carrier sense unit 11 stands by without performing carrier sense during the standby time. Thereby, the time of carrier sense can be shortened and power saving can be realized.

図6は、本発明に係る第一実施形態における端末装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ900は、CPU901、主記憶装置902、補助記憶装置903、入出力インタフェース904、通信インタフェース905を備える。
上述の端末装置10は、コンピュータ900に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置903に記憶されている。CPU901は、プログラムを補助記憶装置903から読み出して主記憶装置902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU901は、プログラムに従って、記憶部113に対応する記憶領域を主記憶装置902に確保する。また、CPU901は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置903に確保する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the terminal device according to the first embodiment of the present invention.
The computer 900 includes a CPU 901, a main storage device 902, an auxiliary storage device 903, an input / output interface 904, and a communication interface 905.
The terminal device 10 described above is mounted on a computer 900. The operation of each processing unit described above is stored in the auxiliary storage device 903 in the form of a program. The CPU 901 reads a program from the auxiliary storage device 903, develops it in the main storage device 902, and executes the above processing according to the program. In addition, the CPU 901 ensures a storage area corresponding to the storage unit 113 in the main storage device 902 according to the program. In addition, the CPU 901 ensures a storage area for storing data being processed in the auxiliary storage device 903 according to the program.

なお、少なくとも1つの実施形態において、補助記憶装置903は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、入出力インタフェース904を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ900に配信される場合、配信を受けたコンピュータ900が当該プログラムを主記憶装置902に展開し、上記処理を実行しても良い。   In at least one embodiment, the auxiliary storage device 903 is an example of a tangible medium that is not temporary. Other examples of the tangible medium that is not temporary include a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, and a semiconductor memory connected via the input / output interface 904. When this program is distributed to the computer 900 via a communication line, the computer 900 that has received the distribution may develop the program in the main storage device 902 and execute the above processing.

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置903に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。   The program may be for realizing a part of the functions described above. Further, the program may be a so-called difference file (difference program) that realizes the above-described function in combination with another program already stored in the auxiliary storage device 903.

また、上述した端末装置10の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。   All or some of the functions of the terminal device 10 described above are realized by using hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), and a field-programmable gate array (FPGA). Also good.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention. The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1・・・通信システム
10、10A、10B、10C、10D、10E・・・端末装置
20・・・基地局
11・・・キャリアセンス部
12・・・通信終了検知部
13・・・無線通信部
14・・・待機時間設定部
15・・・タイマー部
16・・・記憶部
900・・・コンピュータ
901・・・CPU
902・・・主記憶装置
903・・・補助記憶装置
904・・・入出力インタフェース
905・・・通信インタフェース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Communication system 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E ... Terminal device 20 ... Base station 11 ... Carrier sense part 12 ... Communication end detection part 13 ... Wireless communication part 14 ... Standby time setting unit 15 ... Timer unit 16 ... Storage unit 900 ... Computer 901 ... CPU
902 ... Main storage device 903 ... Auxiliary storage device 904 ... Input / output interface 905 ... Communication interface

Claims (11)

自装置が利用する周波数帯についてキャリアセンスを行うキャリアセンス部と、
前記キャリアセンス部が前記周波数帯で競合する他の通信を検知しない場合、無線通信を開始する無線通信部と、
他の端末装置による前記周波数帯での無線通信の終了を検知する通信終了検知部と、
所定の送信タイミングから前記他の端末装置による無線通信の終了の検知までの時間を待機時間に設定する待機時間設定部と、
を備え、
前記キャリアセンス部は、前記所定の送信タイミングから前記待機時間が経過したタイミングでキャリアセンスを開始する、
端末装置。
A carrier sense unit that performs carrier sense for the frequency band used by the device;
If the carrier sense unit does not detect other communication competing in the frequency band, a wireless communication unit to start wireless communication;
A communication end detection unit for detecting the end of wireless communication in the frequency band by another terminal device;
A standby time setting unit for setting a time from a predetermined transmission timing to detection of the end of wireless communication by the other terminal device as a standby time;
With
The carrier sense unit starts carrier sense at a timing when the standby time has elapsed from the predetermined transmission timing.
Terminal device.
前記キャリアセンス部によるキャリアセンスには、前記他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスと、規格に基づくキャリアセンスとが含まれ、
前記キャリアセンス部は、前記他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスが終了したタイミングで前記規格に基づくキャリアセンスを開始する、
請求項1に記載の端末装置。
Carrier sense by the carrier sense unit includes carrier sense for detecting the end of the other wireless communication, and carrier sense based on the standard,
The carrier sense unit starts carrier sense based on the standard at a timing when carrier sense for detecting the end of the other wireless communication is completed.
The terminal device according to claim 1.
前記キャリアセンス部は、前記所定の送信タイミングから前記待機時間が経過したタイミングで前記他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスを開始する、
請求項2に記載の端末装置。
The carrier sense unit starts carrier sense for detecting the end of the other wireless communication at a timing when the standby time has elapsed from the predetermined transmission timing.
The terminal device according to claim 2.
前記無線通信部は、前記キャリアセンス部によるキャリアセンスの終了後に、通信の可否を判定する、
請求項2または請求項3の何れか1項に記載の端末装置。
The wireless communication unit determines whether communication is possible after completion of carrier sense by the carrier sense unit.
The terminal device according to any one of claims 2 and 3.
前記待機時間設定部は、前記他の無線通信の終了を検知するキャリアセンスを実行した時間を、前記設定した待機時間に加算し、
前記キャリアセンス部は、自装置が次の送信タイミングを迎えると、その送信タイミングから、加算後の前記待機時間が経過したタイミングで、前記キャリアセンスを開始する、
請求項2から請求項4の何れか1項に記載の端末装置。
The standby time setting unit adds the time for performing carrier sense to detect the end of the other wireless communication to the set standby time,
The carrier sense unit starts the carrier sense at the timing when the standby time after the addition has elapsed from the transmission timing when the own device reaches the next transmission timing,
The terminal device according to any one of claims 2 to 4.
前記待機時間設定部は、算出した前記待機時間から所定の時間を減算した値を、前記待機時間に設定する、
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の端末装置。
The waiting time setting unit sets a value obtained by subtracting a predetermined time from the calculated waiting time as the waiting time.
The terminal device according to any one of claims 1 to 5.
前記待機時間設定部は、前記待機時間と所定の上限値との差が所定の範囲内となった場合、前記待機時間に対する加算を行わない、
請求項5または請求項6に記載の端末装置。
When the difference between the standby time and a predetermined upper limit value is within a predetermined range, the standby time setting unit does not add to the standby time,
The terminal device according to claim 5 or 6.
前記待機時間設定部は、前記待機時間と所定の上限値との差が所定の範囲内となった場合、前記待機時間に初期値を設定する、
請求項5または請求項6に記載の端末装置。
The waiting time setting unit sets an initial value for the waiting time when a difference between the waiting time and a predetermined upper limit value falls within a predetermined range.
The terminal device according to claim 5 or 6.
無線通信を行う電波の周波数帯として、所定の周波数帯を割り当てられた無線通信の通信システムであって、
請求項1から請求項8の何れか1項に記載の端末装置、を複数備え、
前記複数の端末装置のそれぞれに前記周波数帯を分割した分割後の周波数帯のうち何れかが割り当てられる、通信システム。
A radio communication system assigned a predetermined frequency band as a frequency band of radio waves for performing radio communication,
A plurality of terminal devices according to any one of claims 1 to 8,
A communication system in which any one of the divided frequency bands obtained by dividing the frequency band is assigned to each of the plurality of terminal devices.
自装置が利用する周波数帯についてキャリアセンスを行うステップと、
前記キャリアセンスにおいて、前記周波数帯で競合する他の通信を検知しない場合、無線通信を開始するステップと、
他の端末装置による前記周波数帯での無線通信の終了を検知するステップと、
所定の送信タイミングから前記他の端末装置による無線通信の終了の検知までの時間を待機時間に設定するステップと、
を備え、
前記キャリアセンスを行うステップでは、前記所定の送信タイミングから前記待機時間が経過したタイミングでキャリアセンスを開始する、
通信方法。
Performing carrier sense for the frequency band used by the device;
In the carrier sense, when no other communication competing in the frequency band is detected, starting wireless communication;
Detecting the end of wireless communication in the frequency band by another terminal device;
Setting a time from a predetermined transmission timing to the detection of the end of wireless communication by the other terminal device as a standby time;
With
In the step of performing carrier sense, carrier sense is started at a timing when the standby time has elapsed from the predetermined transmission timing.
Communication method.
端末装置のコンピュータを、
自装置が利用する周波数帯についてキャリアセンスを行う手段、
前記キャリアセンスにおいて、前記周波数帯で競合する他の通信を検知しない場合、無線通信を開始する手段、
他の端末装置による前記周波数帯での無線通信の終了を検知する手段、
所定の送信タイミングから前記他の端末装置による無線通信の終了の検知までの時間を待機時間に設定する手段、
として機能させ、
前記キャリアセンスを行う手段は、前記所定の送信タイミングから前記待機時間が経過したタイミングでキャリアセンスを開始する、
プログラム。
The terminal computer,
Means for performing carrier sense on the frequency band used by the own device;
In the carrier sense, when other communication competing in the frequency band is not detected, means for starting wireless communication,
Means for detecting the end of wireless communication in the frequency band by another terminal device;
Means for setting a waiting time from a predetermined transmission timing to detection of the end of wireless communication by the other terminal device;
Function as
The means for performing carrier sense starts carrier sense at a timing when the standby time has elapsed from the predetermined transmission timing.
program.
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