JP2021515478A - 無線受信機 - Google Patents
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Abstract
Description
欧州特許公報EP 3 002 560 B1は、単方向の無線転送を実行するための電池駆動の定置型の端末(より正確にはセンサ装置)を開示している。当該端末は、センサデータを取得するため、および、当該センサデータに基づいてセンサデータのパケットを提供するためのセンサを備える。データパケットを生成するためのデバイスは、センサデータパケットを少なくとも三つのデータパケットに分割するために使用され、各データパケットはセンサデータパケット自体よりも短い。さらに、センサ装置は、データパケットを送信するためのデバイスを備え、このデバイスは、50kbit/s未満のデータレートで時間的に間隔をあけて通信チャネルを介してデータパケットを送信するようにされている。従来の100kbit/sのデータレートに比べてデータレートが低いため、データ受信機(コンセントレータ)での信号対雑音比を低減することが可能である。さらに、データパケットを生成するためのデバイスは、データパケットのサブセットのみがセンサデータパケットを復号化するために必要とされるようにデータパケットをチャネルコード化する。このタイプの端末を使用することにより、このように、端末からコンセントレータまでの送信範囲を広げることができる。しかし、このような端末を使用しても、コンセントレータから端末への転送におけるデータ転送品質の向上を達成できない。
それゆえ、本発明の目的は、改善されたデータ転送品質と、最適化された電力消費と、の両方を有する、特には当該タイプの端末のための、無線受信機を提供することである。
前述の目的は、請求項1において請求されたような無線受信機および追加の独立請求項によって達成される。さらなる請求項は、本発明の好適な実施形態を明示する。
図1は、本発明に係る通信システムを示しており、当該通信システムにおいて、SDR(ソフトウェア定義無線)タイプの統合無線受信機10をそれぞれ有する複数の端末11が、無線を介して、データコレクタ12のトランシーバ13と通信する。例えば、端末11は、例えば、ガス、水、暖房またはエネルギーメータのような消費メータであってもよいし、例えば、レベルセンサや温度測定デバイスのようなセンサユニットであってもよいし、例えば、IoT(Internet of Things)アプリケーションの、他のセンサノードであってもよい。受信デバイス1は、無線チップ、SoC(System−on−Chip)、SoS(System−on−Silicon)、SIP(System−in−Package)などとして、具現化されてもよい。明確には、端末11も受信デバイス1もゲートウェイではない。データコレクタ12は、ここでは、トランシーバ13を介して、データ2を端末11に転送し、および/または、そこから当該データを受信することができるように、構成されている。
1a インターフェイス
2 データ
2a データパケット
3 マイクロコントローラ
4 メモリ
5 水晶発振器
6 フィルタ
7 デシメーションユニット
8 フィルタ
9 切替デバイス
10 無線受信機
11 端末
12 コンセントレータ
13 トランシーバ
14 データメモリ
15 マイクロプロセッサ
16 RAMメモリ
17 デシメータ
18 共用メモリ
101 受信デバイス
105 水晶発振器
110 無線受信機
115 マイクロプロセッサ
210 受信デバイス
Claims (22)
- エネルギー自給、好ましくは長期的にエネルギー自給の環境において使用するための無線受信機(10)であって、少なくとも一つのデータパケットもしくはその一部またはデータストリームの形態におけるデータ(2)を、あるデータレートで受信し、さらなるデータ処理のために前記データを提供する受信デバイス(1)、特には無線チップ、を備えた前記無線受信機(10)であって、
動作モードAにおいて、受信された、または、受信されてフィルタリングされた前記データ(2)は、前記受信デバイス(1)において流用され、好ましくは定義され得るサンプリングレートにてマイクロコントローラ(3)に供給され、
前記マイクロコントローラ(3)または前記受信デバイス(1)は、サンプルのセットからサブセットを選択することにより、前記データを間引きし、
前記マイクロコントローラ(3)は、間引かれたデータを、メモリ(4、18)にバッファリングし、さらなる処理のために提供する、
ということを特徴とする無線受信機。 - エネルギー自給、好ましくは長期的にエネルギー自給の環境において使用するための前記無線受信機(10)であって、少なくとも一つのデータパケットもしくはその一部またはデータストリームの形態におけるデータ(2)を、あるデータレートで受信し、さらなるデータ処理のために前記データを提供する受信デバイス(1)、特には無線チップ、を備えた前記無線受信機(10)であって、特には、請求項1に記載されており、
動作モードBにおいて、提供された、または、提供されてフィルタリングされた前記データ(2)は、受信デバイス(1)のマイクロプロセッサ(15)またはデジタル受信回路に供給され、
前記データ(2)は、前記マイクロプロセッサ(15)または前記デジタル受信回路によってフィルタリングされ、サンプルのセットから選択されるサブセットによって間引かれる、
ということを特徴とする無線受信機。 - 前記無線受信機(10)がSDRタイプである、
請求項1または2に記載の無線受信機。 - クロック発生器、特には水晶発振器(5)、が設けられ、好ましくは前記サンプリングレートが前記クロック発生器のクロック周波数によって定義される、
ということを特徴とする請求項1ないし3の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 信号処理が、少なくとも主に、好ましくは完全に、ハードウェアによって実行されるタイプの無線受信機(210)であって、
クロック発生器、特には水晶発振器(5)、が設けられ、前記クロック発生器がそのクロック周波数に基づいて選択されることにより、サンプリング誤差が修正され、特には低減される、
請求項1または2に記載の無線受信機。 - 前記受信デバイス(1)が、前記マイクロコントローラ(3)への供給前に前記データ(2)をフィルタリングするフィルタ(6)を備える、
ということを特徴とする請求項1ないし5の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記マイクロコントローラ(3)が、前記データ(2)を、間引く前にフィルタリングするフィルタ(8)を備える、
ということを特徴とする請求項1ないし6の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記受信デバイス(1)によって供給されたサンプルのセットの個々のサンプルを前記マイクロコントローラ(3)が無視することにより、前記データ(2)が前記マイクロコントローラ(3)によって間引かれ、前記サンプルが間引き係数に基づいて選択される、
ということを特徴とする請求項1ないし7の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記フィルタ(6)の後に前記データ(2)が前記マイクロコントローラ(3)に供給される際の帯域幅が、好ましくは200kHz未満、好ましくは100kHz未満、より好ましくは50kHz未満である、
ということを特徴とする請求項7に記載の無線受信機。 - 前記マイクロコントローラ(3)において、異なる帯域幅に対して異なるサンプリングレートを定義することができる、
ということを特徴とする請求項1ないし9の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記クロック発生器のクロック周波数が20MHzと50MHzの間、好ましくは23MHzと25MHzの間、38MHzと40MHzの間、または47MHzと49MHzの間にあり、より好ましくは24MHz、39MHzまたは48MHzである、
ということを特徴とする請求項1ないし10の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記クロック発生器のクロック周波数の誤差が10ppm未満、好ましくは5ppm未満、より好ましくは3ppm未満である、
ということを特徴とする請求項1ないし11の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 動作モードAおよび/または動作モードBが有効化および/または無効化可能である、
ということを特徴とする請求項1ないし12の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 動作モードAまたは動作モードBに加えて動作モードCが設けられ、前記動作モードCにおいて、前記データ(2)は、前記マイクロコントローラ(3)への転送前に、前記受信デバイス(1)のマイクロプロセッサ(15)またはデジタル受信回路によって処理され、動作モードAまたは動作モードBと、動作モードCと、の切り替えが可能である、
ということを特徴とする請求項1ないし13の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記データ(2)は、前記受信デバイス(1)と前記マイクロコントローラ(3)の間で段階的に転送され、前記データの転送の間において転送が行われない時間間隔が設けられている、
ということを特徴とする請求項1ないし14の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記データ(2)が転送されない時間間隔において、前記マイクロコントローラ(3)がスリープモードに移行する、
ということを特徴とする請求項15に記載の無線受信機。 - 前記マイクロコントローラ(3)が、前記データ(2)を復号化するように構成されている、
ということを特徴とする請求項1ないし16の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記マイクロコントローラ(3)が、前記データ(2)を処理して格納することに加えて、上位のレイヤも処理するように構成されている、
ということを特徴とする請求項1ないし17の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記受信デバイス(1)および前記マイクロコントローラ(3)は、共通の構造ユニット、特には集積回路、として具現化されている、
ということを特徴とする請求項1ないし18の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記データ(2)は、I/Qデータである、
ということを特徴とする請求項1ないし19の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 前記無線受信機(10,210)は、エネルギーを供給するためのエネルギー源、特には20Ah未満の容量を有するバッテリー、を備える、
ということを特徴とする請求項1ないし20の少なくとも一つに記載の無線受信機。 - 少なくとも一つのコンセントレータ(12)と、複数の、特には多様な、エネルギー自給の端末(11)と、の間においてデータ(2)を転送するための通信システムであって、
各端末(12)は、受信デバイス(1)を有する無線受信機(10,210)を備え、
前記受信デバイス(1)は、前記コンセントレータ(12)からの、少なくとも一つのデータパケットもしくはその一部、またはデータストリームの形態における前記データ(2)を、あるデータレートで受信し、好ましくはさらなるデータ処理のために前記データを提供し、
請求項1ないし21の少なくとも一つに記載の無線受信機(10,210)が、前記無線受信機として設けられることを特徴とする、
通信システム。
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