JP2021048447A - 無線端末、制御プログラム、制御方法および通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】接続された装置の情報を含むデータ信号を無線通信を用いて基地局へ送信する無線端末10において、基地局と無線端末との間で上り信号と下り信号とを送受する送受信部、基地局から受信した下り信号の受信強度と、受信強度の平均値とを導出する受信強度導出部、受信強度の散らばり度合値を導出する散らばり度合導出部、平均値と比較される第一指標値と散らばり度合値と比較される第二指標値とを記憶する記憶部、平均値と第一指標値とを比較する第一比較部、散らばり度合値と第二指標値とを比較する第二比較部及び第一比較部の比較結果と第二比較部の比較結果との組み合わせ又は第一比較部の比較結果の何れかを用いて、無線端末から基地局へデータ信号の送信が可能であると判定する判定部を有する。
【選択図】図2
Description
本発明の第一の実施形態を、図1から図9を参照して説明する。なお第一の実施形態では、LPWAの規格の一つであるLoRaWAN(LoRa Wide Area Network:LoRaは登録商標)に規定される方式を一部利用する例を説明する。
第一の実施形態に係る通信システム1と無線端末10の構成を、図1および図2を参照して説明する。
図1は、実施形態に係る通信システムの全体構成を示す構成図である。図1に示す通信システム1は、無線端末10、基地局20、ネットワークサーバ30、アプリケーションサーバ40を含む。通信システム1の用途(通信システム1が目的とする役務)は限定されないが、通信システム1は例えばメータ等の計測機器(図示せず)で計測されたデータを収集する用途で使用される。
図2は、第一の実施形態における無線端末の内部構成を示す構成図である。図2に示す無線端末10は、主制御部11、送信部12、受信部13、アンテナ14、記憶部15、導出部16、比較部17、データ送信制御部18、外部インタフェース19を有する。
無線端末10の構成のそれぞれについて概要を説明する。なお主制御部11、導出部16、比較部17はさらに複数の構成を含むが、それら構成については後述する。
無線端末10の構成における主制御部11、導出部16、比較部17の細部について説明する。
無線端末10が、無線端末10と基地局20との通信可能であるかを判定する動作を、図3から図9を用いて説明する。以降の説明において(A−2−1)では無線端末10の動作の概要を説明する。(A−2−2)では無線端末10が基地局20から下り信号を受信する動作(以下、受信動作と呼ぶ)を説明する。(A−2−3)では無線端末10が、基地局20から受信した下り信号に関するパラメータを指標値と比較する動作(以下、比較動作と呼ぶ)を説明する。
図3は、無線端末の動作概要を示すフローチャートである。まず無線端末10において、無線端末10と基地局20とが通信可能であるかを判定する試験動作(以下、試験動作と呼ぶ)が開始されるトリガが無線端末10の主制御部11に入力される(S101)。トリガは、無線端末10に電源が投入されたことや、無線端末10が有する図示しない機械式スイッチが操作されたこと等である。
図4は、無線端末の試験動作において、無線端末が基地局から下り信号を受信する動作を示すフローチャートである。図5は無線端末の試験動作において、無線端末が基地局から下り信号を受信する流れを示すシーケンス図である。図8は無線端末の試験動作において、無線端末が基地局から受信した下り信号に関し導出された値を示す図である。
図6は、無線端末の試験動作において、無線端末が基地局から受信した下り信号に関する値を指標値と比較する動作を示すフローチャートである。図7は無線端末の試験動作において、無線端末が記憶する指標値と、無線端末が保持する測定値とを示す図である。
本発明の第二の実施形態を、図10から図12を参照して説明する。第二の実施形態は、第一の実施形態と同様にLoRaWANに規定される方式を一部利用する実施形態である。また第二の実施形態における無線端末10Bは、第一の実施形態における無線端末10の内部構成が一部変更される。また第二の実施形態における無線端末10Bは、第一の実施形態における無線端末10の動作(図4と図6)が行い、さらに新たな動作を行う。それなので以降の説明では、第一の実施形態と同様の構成と動作については図1から図9を再度用いて説明を適宜に省略し、第一の実施形態に対する第二の実施形態の差分を中心に説明する。
第二の実施形態に係る通信システム1Bの構成は、図1に示す第一の実施形態に係る通信システム1と同様である。ただし、第二の実施形態における無線端末10Bの内部構成は、第一の実施形態における無線端末10に対して変更されている。
図10は、第二の実施形態における無線端末の内部構成を示す構成図である。図10に示す無線端末10Bは、主制御部11B、送信部12、受信部13、アンテナ14、記憶部15、導出部16、比較部17、データ送信制御部18、外部インタフェース19を有する。
無線端末10Bが無線端末10Bと基地局20との通信可能であるかを判定する動作について、第一の実施形態と共通する動作については概説し、第一の実施形態との差分については図11および図12を用いて説明する。上述のとおり、無線端末10Bの動作は、第一の実施形態における無線端末10の動作と同様である第一フェーズの動作(図4と図6)に、新たに第二フェーズの動作が追加されたものである。
無線端末10Bの動作概要は、図3に示す第一の実施形態の無線端末10の動作概要と同様である。ただし、無線端末10Bにおける試験動作(図3のS102B)は、上述の第一フェーズの動作に第二フェーズの動作が追加されたものである。
無線端末10Bにおける試験動作(図3のS102B)の詳細を説明する。まず無線端末10Bは第一フェーズの動作を行う。無線端末10Bは第一の実施形態と同様に図4に示すフローチャートのS201からS208の処理を実行する。これにより無線端末10Bのメインメモリ113に、図8に示す配列の「受信強度測定値」欄と「受信回数」欄との値が記憶される。
本発明の第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様に、無線端末10Bは、無線端末10が基地局20から受信する下り信号の受信強度の平均値と、受信強度の散らばり度合との二つを考慮して、基地局20と通信可能であるかを判定することが可能となる。
第一の実施形態および第一の実施形態の双方に次の変形例を適用してもよい。なお以下の説明では、各変形例を第一の実施形態に適用する例を説明するが、各変形例を第二の実施形態へ適用する場合についても同様である。
無線端末10は、図3に示すフローチャートの動作を行った結果、無線端末10は基地局20と通信が可能であると判定されたならば(S103:YES)、当該判定を示す情報を基地局20へ送信してもよい。
無線端末10は、図6のフローチャートにおけるS404、S406およびS408の比較結果の組み合わせ(各処理における肯定と否定の組み合わせ)に応じて、無線端末10の図示しない表示部を制御し、無線端末10を操作する者(作業者等)に対して通知を行ってもよい。
Claims (11)
- 接続された装置の情報を含むデータ信号を、無線通信を用いて基地局へ送信する無線端末であって、
前記無線端末から前記基地局への上り信号および前記基地局から前記無線端末への下り信号を送受する送受信部と、
前記送受信部が前記基地局から受信した前記下り信号の受信強度と、前記受信強度の平均値とを導出する受信強度導出部と、
前記受信強度の散らばり度合を示す散らばり度合値を導出する散らばり度合導出部と、
前記平均値と比較される第一指標値と、前記散らばり度合値と比較される第二指標値とを予め記憶する記憶部と、
前記平均値と前記第一指標値とを比較する第一比較部と、
前記散らばり度合値と前記第二指標値とを比較する第二比較部と、
前記第一比較部の比較結果と前記第二比較部の比較結果との組み合わせ、または前記第一比較部の比較結果の何れかを用いて、前記無線端末から前記基地局へ前記データ信号の送信が可能であると判定する判定部と、
を有することを特徴とする無線端末。 - 前記判定部は、前記第一比較部の比較結果と前記第二比較部の比較結果との組み合わせが、前記平均値が前記第一指標値未満であり前記散らばり度合値が前記第二指標値以下であると、または前記第一比較部の比較結果が前記平均値が前記第一指標値以上であると、前記無線端末から前記基地局へ前記データ信号の送信が可能であると判定する、ことを特徴とする請求項1の無線端末。
- 前記第一比較部による比較結果が、前記平均値が前記第一指標値未満であると、前記第二比較部は前記散らばり度合値と前記第二指標値とを比較することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の無線端末。
- 前記無線端末が前記基地局から受信した複数の前記下り信号の総数を示す受信回数を計数する計数部を有し、
前記記憶部は、前記受信回数と比較される第三指標値を記憶し、
前記受信回数と前記第三指標値とを比較する第三比較部を有し、
前記判定部は、前記第一比較部と前記第二比較部と前記第三比較部との比較結果の組み合わせ、または前記第一比較部と前記第三比較部との比較結果の組み合わせの何れかを用いて、前記無線端末から前記基地局へ前記データ信号の送信が可能であると判定することを特徴とする請求項1の無線端末。 - 前記判定部は、前記第一比較部と前記第二比較部と前記第三比較部との比較結果の組み合わせが、前記平均値が前記第一指標値未満であり前記散らばり度合値が前記第二指標値であり前記受信回数が前記第三指標値以上であると、または前記前記第一比較部と前記第三比較部との比較結果の組み合わせが、前記平均値が前記第一指標値以上であり前記受信回数が前記第三指標値以上であると、前記無線端末から前記基地局へ前記データ信号の送信が可能であると判定することを特徴とする請求項4の無線端末。
- 前記記憶部は、前記無線端末の端末識別子をさらに記憶し、
前記無線端末から前記基地局へ前記データ信号の送信が可能であると前記判定部が判定すると、前記平均値が前記第一指標値未満であり前記散らばり度合値が前記第二指標値以下であることを示す第一識別子、または前記平均値が前記第一指標値以上であることを示す第二識別子の何れかが前記端末識別子に関連付けられた情報を、前記送受信部を制御して前記無線端末から前記基地局へ送信させる情報送信制御部を有する、ことを特徴とする請求項2または3に記載の無線端末。 - 前記記憶部は、前記無線端末の端末識別子をさらに記憶し、
前記無線端末から前記基地局へ前記データ信号の送信が可能であると前記判定部が判定すると、前記平均値が前記第一指標値未満であり前記散らばり度合値が前記第二指標値であり前記受信回数が前記第三指標値以上であることを示す第三識別子、または前記平均値が前記第一指標値以上であり前記受信回数が前記第三指標値以上であることを示す第四識別子の何れかが前記端末識別子に関連付けられた情報を、前記送受信部を制御して前記無線端末から前記基地局へ送信させる情報送信制御部を有する、ことを特徴とする請求項5に記載の無線端末。 - 接続された装置の情報を含むデータ信号を、無線通信を用いて基地局へ送信する無線端末のコンピュータを、
前記無線端末から前記基地局への上り信号および前記基地局から前記無線端末への下り信号を送受する送受信手段、
前記送受信手段が前記基地局から受信した前記下り信号の受信強度と、前記受信強度の平均値とを導出する受信強度導出手段、
前記受信強度の散らばり度合を示す散らばり度合値を導出する散らばり度合導出手段、
前記平均値と比較される第一指標値と、前記散らばり度合値と比較される第二指標値とを予め記憶する記憶手段、
前記平均値と前記第一指標値とを比較する第一比較手段、
前記散らばり度合値と前記第二指標値とを比較する第二比較手段、
前記第一比較手段の比較結果と前記第二比較手段の比較結果との組み合わせ、または前記第一比較手段の比較結果の何れかを用いて、前記無線端末から前記基地局へ前記データ信号の送信が可能であると判定する判定手段、
として機能させることを特徴とする制御プログラム。 - 接続された装置の情報を含むデータ信号を、無線通信を用いて基地局へ送信する無線端末の制御方法であって、
前記無線端末から前記基地局への上り信号および前記基地局から前記無線端末への下り信号を送受する第一のステップと、
前記第一のステップで前記基地局から受信した前記下り信号の受信強度と、前記受信強度の平均値とを導出する第二のステップと、
前記受信強度の散らばり度合を示す散らばり度合値を導出する第三のステップと、
前記無線端末に予め記憶され前記平均値と比較される第一指標値と、前記平均値とを比較する第四のステップと、
前記無線端末に予め記憶され前記散らばり度合値と比較される第二指標値と、前記散らばり度合値とを比較する第五のステップと、
前記第四のステップの比較結果と前第五のステップの比較結果との組み合わせ、または前記第四のステップの比較結果の何れかを用いて、前記無線端末から前記基地局へ前記データ信号の送信が可能であると判定する第六のステップと、
を有することを特徴とする制御方法。 - 無線端末と、前記無線端末から上り信号を受信すると前記無線端末へ下り信号を送信する基地局とを含み、前記無線端末として請求項1の無線端末が適用された通信システム。
- 接続された装置の情報を含むデータ信号を、無線通信を用いて基地局へ送信する無線端末であって、
前記無線端末から前記基地局への上り信号および前記基地局から前記無線端末への下り信号を送受する送受信部と、
前記送受信部が前記基地局から受信した前記下り信号の受信強度と、前記受信強度の平均値とを導出する受信強度導出部と、
前記受信強度の散らばり度合を示す散らばり度合値を導出する散らばり度合導出部と、
前記平均値と比較される第一指標値と、前記散らばり度合値と比較される第二指標値とを予め記憶する記憶部と、
前記平均値と前記第一指標値とを比較する第一比較部と、
前記散らばり度合値と前記第二指標値とを比較する第二比較部と、
前記第一比較部の比較結果が、前記平均値が前記第一指標値未満であり、かつ前記第二比較部の比較結果が、前記散らばり度合値が前記第二指標値以下であると、前記平均値を前記記憶部に保持させる保持部と、
前記送受信部に新たな下り信号を受信させ、前記受信強度導出部に前記新たな下り信号の受信強度の新たな平均値を導出させ、前記第一比較部に前記新たな平均値と、前記記憶部に保持された前記平均値とを比較させる制御部と、
前記第一比較部による比較結果が、前記新たな平均値が前記記憶部に記憶された前記平均値以上であると、前記無線端末から前記基地局へ前記データ信号の送信が可能であると判定する判定部と、
を有することを特徴とする無線端末。
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