JP2024044185A

JP2024044185A - Communication methods and systems

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Publication number: JP2024044185A
Application number: JP2022149567A
Authority: JP
Inventors: 宏行浦林; 智春山▲崎▼
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2024-04-02

Abstract

【課題】バックスキャッタ方式の通信システムにおいて、親機が複数の子機との間で適切に通信すること。【解決手段】通信方法は、親機が複数の子機に向かって電波を発射するステップと、親機が複数の子機のそれぞれから電波に対する反射波を受信するステップと、親機が複数の子機から受信した反射波の電力に基づいて、複数の子機それぞれが反射する電波について所望の送信電力値を算出するステップと、親機が送信電力値を示すパラメータ情報を複数の子機のそれぞれに対して送信するステップと、複数の子機のそれぞれがパラメータ情報に基づいて、反射波の送信電力値を調整するステップと、複数の子機のそれぞれが調整した送信電力値で親機に対して実データを送信するステップと、を含む。【選択図】図１６[Problem] To provide a backscatter communication system in which a master unit communicates appropriately with multiple slave units. [Solution] The communication method includes the steps of: the master unit emitting radio waves toward multiple slave units; the master unit receiving reflected waves of the radio waves from each of the multiple slave units; calculating a desired transmission power value for the radio waves reflected by each of the multiple slave units based on the power of the reflected waves received by the master unit from the multiple slave units; the master unit transmitting parameter information indicating the transmission power value to each of the multiple slave units; each of the multiple slave units adjusting the transmission power value of the reflected waves based on the parameter information; and each of the multiple slave units transmitting actual data to the master unit at the adjusted transmission power value. [Selected Figure] Figure 16

Description

本開示は、通信方法および通信システムに関する。 The present disclosure relates to a communication method and a communication system.

無線通信装置のデータ通信方式として、バックスキャッタ方式の通信方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 A backscatter communication method is known as a data communication method for wireless communication devices (see, for example, Patent Document 1).

特開２００５－３２３２２３号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-323223

バックスキャッタ方式の通信システムにおいて、親機が複数の子機との間で同時に通信を行う場合、隣接するチャンネル間で子機が送信する電波が干渉する可能性がある。電波の干渉が大きくなると、子機は親機と適切に通信を行うことができなくなる。 In a backscatter type communication system, when a base unit simultaneously communicates with multiple slave units, there is a possibility that radio waves transmitted by the slave units may interfere between adjacent channels. If radio wave interference increases, the child device will not be able to properly communicate with the parent device.

本開示は、バックスキャッタ方式の通信システムにおいて、親機が複数の子機との間で適切に通信することのできる通信方法および通信システムを提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a communication method and system in a backscatter communication system that allows a parent device to properly communicate with multiple child devices.

本開示の通信方法は、親機が複数の子機に向かって電波を発射するステップと、前記親機が複数の前記子機のそれぞれから前記電波に対する反射波を受信するステップと、前記親機が複数の前記子機から受信した前記反射波の電力に基づいて、複数の前記子機それぞれが反射する前記電波について所望の送信電力値を算出するステップと、前記親機が前記送信電力値を示すパラメータ情報を複数の前記子機のそれぞれに対して送信するステップと、複数の前記子機のそれぞれが前記パラメータ情報に基づいて、前記反射波の前記送信電力値を調整するステップと、複数の前記子機のそれぞれが調整した前記送信電力値で前記親機に対して実データを送信するステップと、を含む。 The communication method disclosed herein includes the steps of: a parent unit emitting radio waves toward a plurality of child units; the parent unit receiving reflected waves of the radio waves from each of the child units; calculating a desired transmission power value for the radio waves reflected by each of the child units based on the power of the reflected waves received by the parent unit from the child units; the parent unit transmitting parameter information indicating the transmission power value to each of the child units; each of the child units adjusting the transmission power value of the reflected waves based on the parameter information; and each of the child units transmitting actual data to the parent unit at the adjusted transmission power value.

本開示の通信システムは、親機と、前記親機とバックスキャッタ通信を行う複数の子機とを含み、前記親機は、複数の前記子機に向かって電波を発射する処理と、複数の前記子機のそれぞれから前記電波に対する反射波を受信する処理と、複数の前記子機から受信した前記反射波の電力に基づいて、複数の前記子機それぞれが反射する前記電波について所望の送信電力値を算出する処理と、を実行する制御部を備え、前記子機は、前記親機が前記送信電力値を示すパラメータ情報を複数の前記子機のそれぞれに対して送信する処理と調整した前記送信電力値で前記親機に対して実データを送信する処理と、を実行する制御部を備える。 The communication system of the present disclosure includes a base unit and a plurality of slave units that perform backscatter communication with the base unit, and the base unit performs a process of emitting radio waves toward the plurality of slave units, and a plurality of slave units that perform backscatter communication with the base unit. A process of receiving reflected waves for the radio waves from each of the slave units, and a desired transmission power for the radio waves reflected by each of the plurality of slave units based on the power of the reflected waves received from the plurality of slave units. and a control unit that executes a process of calculating a value, wherein the slave unit adjusts the process in which the base unit transmits parameter information indicating the transmission power value to each of the plurality of slave units. and a control unit that executes a process of transmitting actual data to the parent device using a transmission power value.

本開示は、バックスキャッタ方式の通信システムにおいて、親機が複数の子機との間で適切に通信するができる。 This disclosure enables a parent device to properly communicate with multiple child devices in a backscatter communication system.

図１は、実施形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a wireless communication system according to an embodiment. 図２は、実施形態に係るバックスキャッタ通信に用いる無線フレームのフレーム構成を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the frame structure of a radio frame used for backscatter communication according to the embodiment. 図３は、実施形態に係るスーパーフレームの構成例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration example of a superframe according to the embodiment. 図４は、実施形態に係るスーパーフレームのタイムスロット概要を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an outline of time slots of a superframe according to the embodiment. 図５は、実施形態に係るスーパーフレームの構成例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of a superframe according to the embodiment. 図６は、実施形態に係るフレームの構成例を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration example of a frame according to the embodiment. 図７は、実施形態に係る制御信号の概要を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an overview of the control signal according to the embodiment. 図８は、実施形態に係る制御信号の構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the configuration of a control signal according to the embodiment. 図９は、実施形態に係る第２通信装置における周波数と消費電力との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the relationship between frequency and power consumption in the second communication device according to the embodiment. 図１０は、実施形態に係る第２通信装置がバッテリ情報を第１通信装置に対して送信する方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method in which the second communication device according to the embodiment transmits battery information to the first communication device. 図１１は、実施形態に係る第２通信装置がデータを第１通信装置に対して送信する方法を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a method in which the second communication device transmits data to the first communication device according to the embodiment. 図１２は、実施形態に係るデータ信号に対するＡｃｋを説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining an Ack for a data signal according to the embodiment. 図１３は、実施形態に係るデューティ比を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the duty ratio according to the embodiment. 図１４は、実施形態に係る無線通信システムの処理の流れを示すシーケンス図である。FIG. 14 is a sequence diagram showing the flow of processing of the wireless communication system according to the embodiment. 図１５は、実施形態に係る無線通信システムのスーパーフレームの処理の流れを示すシーケンス図である。FIG. 15 is a sequence diagram showing the flow of superframe processing in the wireless communication system according to the embodiment. 図１６は、実施形態に係る無線通信システムのノーマルフレームの処理の流れを示すシーケンス図である。FIG. 16 is a sequence diagram showing the flow of normal frame processing in the wireless communication system according to the embodiment. 図１７は、実施形態に係る無線通信システムのノーマルフレームにおけるデータ通信の処理の流れを示すシーケンス図である。FIG. 17 is a sequence diagram showing the flow of processing for data communication in a normal frame in the wireless communication system according to the embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、以下の実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment, and in the following embodiments, the same parts are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.

［実施形態］
（無線通信システム）
図１を用いて、実施形態に係る無線通信システムの構成例について説明する。図１は、実施形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 [Embodiment]
(wireless communication system)
A configuration example of a wireless communication system according to an embodiment will be described using FIG. 1. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to an embodiment.

図１に示すように、無線通信システム１は、第１通信装置１０と、第２通信装置１２－１と、・・・、第２通信装置１２－ｎ（ｎは２以上の整数）と、を含む。第２通信装置１２－１から第２通信装置１２－ｎを区別する必要のない場合には、第２通信装置１２と総称する。第１通信装置１０は、親機とも呼ばれる。第２通信装置１２は、子機とも呼ばれる。第１通信装置１０は、複数の第２通信装置１２に対して電波Ｗ１を送信する。複数の第２通信装置１２は、電波Ｗ１を反射して電波Ｗ２を第１通信装置１０に送信する。すなわち、無線通信システム１は、第１通信装置１０と、複数の第２通信装置１２との間で、バックスキャッタ通信を行うシステムである。 As shown in FIG. 1, the wireless communication system 1 includes a first communication device 10, a second communication device 12-1, ..., a second communication device 12-n (n is an integer equal to or greater than 2). When there is no need to distinguish between the second communication devices 12-1 to 12-n, they are collectively referred to as the second communication devices 12. The first communication device 10 is also referred to as the parent device. The second communication devices 12 are also referred to as the child devices. The first communication device 10 transmits radio waves W1 to the multiple second communication devices 12. The multiple second communication devices 12 reflect the radio waves W1 and transmit radio waves W2 to the first communication device 10. In other words, the wireless communication system 1 is a system that performs backscatter communication between the first communication device 10 and the multiple second communication devices 12.

（第１通信装置）
第１通信装置１０は、通信部２０と、記憶部２２と、制御部２４と、を備える。 (First communication device)
The first communication device 10 includes a communication unit 20, a storage unit 22, and a control unit 24.

通信部２０は、アンテナを備える。通信部２０は、制御部２４の制御に従って、第２通信装置１２に対してアンテナから電波を送信するように構成されている。通信部２０は、アンテナを介して、第２通信装置１２からの電波（反射波）を受信するように構成されている。 The communication unit 20 includes an antenna. The communication unit 20 is configured to transmit radio waves from the antenna to the second communication device 12 in accordance with the control of the control unit 24. The communication unit 20 is configured to receive radio waves (reflected waves) from the second communication device 12 via the antenna.

記憶部２２は、各種の情報を記憶している。記憶部２２は、制御部２４の演算内容、およびプログラム等の情報を記憶する。記憶部２２は、例えば、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）のような主記憶装置、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）等の外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。 The storage unit 22 stores various information. The storage unit 22 stores information such as calculation contents of the control unit 24 and programs. The storage unit 22 includes, for example, at least one of a RAM (Random Access Memory), a main storage device such as a ROM (Read Only Memory), and an external storage device such as an HDD (Hard Disk Drive).

制御部２４は、第１通信装置１０の各部を制御する。制御部２４は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）などの情報処理装置と、ＲＡＭ又はＲＯＭなどの記憶装置とを有する。制御部２４は、本発明に係る第１通信装置１０の動作を制御するプログラムを実行する。制御部２４は、例えば、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）等の集積回路により実現されてもよい。 The control unit 24 controls each part of the first communication device 10. The control unit 24 has, for example, an information processing device such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit), and a storage device such as a RAM or a ROM. The control unit 24 executes a program that controls the operation of the first communication device 10 according to the present invention. The control unit 24 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).

（第２通信装置）
第２通信装置１２は、通信部３０と、センサ部３２と、記憶部３４と、制御部３６と、を備える。 (Second communication device)
The second communication device 12 includes a communication unit 30, a sensor unit 32, a memory unit 34, and a control unit 36.

通信部３０は、アンテナを備える。通信部３０は、制御部３６の制御に従って、第１通信装置１０に対してアンテナから電波を送信するように構成されている。通信部３０は、アンテナを介して、第１通信装置１０からの電波を受信するように構成されている。 The communication unit 30 includes an antenna. The communication unit 30 is configured to transmit radio waves from an antenna to the first communication device 10 under the control of the control unit 36. The communication unit 30 is configured to receive radio waves from the first communication device 10 via an antenna.

センサ部３２は、例えば、速度センサ、振動センサ、加速度センサ、回転角センサ、角速度（ジャイロ）センサ、地磁気センサ、マグネットセンサ、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、光センサ、照度センサ、ＵＶセンサ、ガスセンサ、ガス濃度センサ、雰囲気センサ、レベルセンサ、匂いセンサ、圧力センサ、空気圧センサ、接点センサ、風力センサ、赤外線センサ、人感センサ、変位量センサ、画像センサ、重量センサ、煙センサ、漏液センサ、バイタルセンサ、バッテリ残量センサ、超音波センサ又はＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）信号の受信装置等を含んでよい。センサ部３２は、その他のセンサを含んでもよい。センサ部３２は、センシング結果を示すセンサ情報を制御部３６に出力する。 The sensor unit 32 includes, for example, a speed sensor, a vibration sensor, an acceleration sensor, a rotation angle sensor, an angular velocity (gyro) sensor, a geomagnetic sensor, a magnet sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, a barometric pressure sensor, a light sensor, an illuminance sensor, a UV sensor, Gas sensor, gas concentration sensor, atmosphere sensor, level sensor, odor sensor, pressure sensor, air pressure sensor, contact sensor, wind sensor, infrared sensor, human sensor, displacement sensor, image sensor, weight sensor, smoke sensor, liquid leak sensor , a vital sensor, a battery remaining amount sensor, an ultrasonic sensor, a GNSS (Global Navigation Satellite System) signal receiving device, and the like. The sensor section 32 may include other sensors. The sensor unit 32 outputs sensor information indicating sensing results to the control unit 36.

記憶部３４は、各種の情報を記憶している。記憶部３４は、制御部３６の演算内容、およびプログラム等の情報を記憶する。記憶部３４は、例えば、ＲＡＭと、ＲＯＭのような主記憶装置、ＨＤＤ等の外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。 The memory unit 34 stores various types of information. The memory unit 34 stores information such as the contents of calculations performed by the control unit 36 and programs. The memory unit 34 includes at least one of, for example, a RAM, a main storage device such as a ROM, and an external storage device such as a HDD.

制御部３６は、第２通信装置１２の各部を制御する。制御部３６は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵなどの情報処理装置と、ＲＡＭ又はＲＯＭなどの記憶装置とを有する。制御部３６は、本発明に係る第２通信装置１２の動作を制御するプログラムを実行する。制御部３６は、例えば、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路により実現されてもよい。 The control section 36 controls each section of the second communication device 12. The control unit 36 includes, for example, an information processing device such as a CPU or an MPU, and a storage device such as a RAM or ROM. The control unit 36 executes a program that controls the operation of the second communication device 12 according to the present invention. The control unit 36 may be realized by, for example, an integrated circuit such as an ASIC or an FPGA.

［フレーム構成］
図２を用いて、実施形態に係るバックスキャッタ通信に用いる無線フレームのフレーム構成について説明する。図２は、実施形態に係るバックスキャッタ通信に用いる無線フレームのフレーム構成を説明するための図である。 [Frame composition]
The frame structure of a wireless frame used in backscatter communication according to the embodiment will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a diagram for explaining the frame structure of a wireless frame used in backscatter communication according to the embodiment.

図２に示すように、無線フレーム１００は、スーパーフレーム１１０と、ノーマルフレーム１２０－１と、・・・、ノーマルフレーム１２０－ｍ（ｍは任意の整数）とを含む。すなわち、無線フレーム１００は、１つのスーパーフレーム１１０と、複数のノーマルフレーム１２０と、を含む。無線フレーム１００は、例えば、６０秒で構成されるが、これに限定されない。 As shown in FIG. 2, the radio frame 100 includes a super frame 110, a normal frame 120-1, . . . , a normal frame 120-m (m is an arbitrary integer). That is, the radio frame 100 includes one super frame 110 and a plurality of normal frames 120. The radio frame 100 consists of, for example, 60 seconds, but is not limited to this.

（スーパーフレームの構成）
図３を用いて、実施形態に係るスーパーフレームの構成例について説明する。図３は、実施形態に係るスーパーフレームの構成例を説明するための図である。 (Superframe configuration)
An example of the configuration of a superframe according to the embodiment will be described with reference to Fig. 3. Fig. 3 is a diagram for explaining an example of the configuration of a superframe according to the embodiment.

図３に示すように、スーパーフレーム１１０は、周波数（チャンネル）ごとに１つ以上のタイムスロットＴＳで構成されている。図３に示す例では、スーパーフレーム１１０は、周波数＃０と、周波数＃１と、周波数＃２と、周波数＃３と、周波数＃４と、周波数＃５と、周波数＃６と、周波数＃７と、周波数＃８と、周波数＃９と、周波数＃１０とのタイムスロットＴＳで構成されている。本実施形態では、第１通信装置１０は、周波数＃５を用いて、第２通信装置１２に電波を送信するものとする。以下では、第１通信装置１０は、ＩＤ＃０からＩＤ＃９の１０台の第２通信装置１２とバックスキャッタ通信を行うものとして説明する。 As shown in FIG. 3, the superframe 110 is composed of one or more time slots TS for each frequency (channel). In the example shown in FIG. 3, the superframe 110 is composed of time slots TS of frequencies #0, #1, #2, #3, #4, #5, #6, #7, #8, #9, and #10. In this embodiment, the first communication device 10 transmits radio waves to the second communication device 12 using frequency #5. In the following, the first communication device 10 will be described as performing backscatter communication with ten second communication devices 12 with ID#0 to ID#9.

図４を用いて、実施形態に係るスーパーフレームのタイムスロットの概要について説明する。図４は、実施形態に係るスーパーフレームのタイムスロット概要を説明するための図である。 Using FIG. 4, we will explain an overview of the time slots of a superframe according to an embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining the overview of the time slots of a superframe according to an embodiment.

図４に示すように、スーパーフレーム１１０は、周波数＃５に「Ｗａｋｅ＃Ｘ」と、「Ｃｔｒｌ＃Ｘ」と、「ＣＷ」とを含む。Ｘは、第２通信装置１２のＩＤを示す。Ｘは、０から９の整数である。スーパーフレーム１１０は、周波数＃６に「Ａｃｋ＃Ｘ」を含む。 As shown in FIG. 4, the superframe 110 includes "Wake #X", "Ctrl #X", and "CW" on frequency #5. X indicates the ID of the second communication device 12. X is an integer from 0 to 9. The superframe 110 includes "Ack #X" on frequency #6.

「Ｗａｋｅ＃Ｘ」のタイムスロットでは、第１通信装置１０は、ＩＤ＃Ｘのみの第２通信装置１２のみを起動させるための起動信号をＩＤ＃Ｘの第２通信装置１２に対して送信する。 In the time slot of "Wake #X", the first communication device 10 transmits an activation signal to the second communication device 12 with ID #X for activating only the second communication device 12 with ID #X. .

「Ｃｔｒｌ＃Ｘ」のタイムスロットでは、第１通信装置１０は、ＩＤ＃Ｘの第２通信装置１２に対して制御情報を送信する。制御情報は、例えば、スーパーフレームであることを示すフラグ情報と、センシング周期に関する情報、センシング回数に関する情報、通信に使用する周波数に関する、および第１通信装置１０の処理能力に関する情報などを含む。 In the time slot of "Ctrl#X", the first communication device 10 transmits control information to the second communication device 12 of ID#X. The control information includes, for example, flag information indicating that it is a superframe, information regarding the sensing cycle, information regarding the number of times of sensing, information regarding the frequency used for communication, information regarding the processing capacity of the first communication device 10, and the like.

「ＣＷ」のタイムスロットでは、第１通信装置１０は、ＩＤ＃Ｘの第２通信装置１２に対してバックスキャッタ通信用の無変調波を送信する。 In the "CW" time slot, the first communication device 10 transmits an unmodulated wave for backscatter communication to the second communication device 12 with ID#X.

「Ａｃｋ＃Ｘ」のタイムスロットでは、第１通信装置１０は、バックスキャッタ通信用の無変調波に対する反射波に含まれるＡｃｋ情報に基づいて、ＩＤ＃Ｘの第２通信装置１２の存在を確認する。 In the time slot of "Ack#X", the first communication device 10 confirms the presence of the second communication device 12 with ID#X based on the Ack information contained in the reflected wave for the unmodulated wave for backscatter communication.

図５を用いて、実施形態に係るスーパーフレームの構成例について説明する。図５は、実施形態に係るスーパーフレームの構成例を説明するための図である。 A configuration example of a superframe according to the embodiment will be described using FIG. 5. FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of a superframe according to the embodiment.

図５に示すように、スーパーフレーム１１０は、周波数＃５に「Ｗａｋｅ＃０」、「Ｃｔｒｌ＃０」、「ＣＷ＃０」、・・・、「Ｗａｋｅ＃９」、「Ｃｔｒｌ＃９」、および「ＣＷ＃９」を含む。スーパーフレーム１１０は、周波数＃６に「Ａｃｋ＃０」、・・・、および「Ａｃｋ＃９」を含む。すなわち、本実施形態では、第１通信装置１０は、ＩＤ＃０からＩＤ＃９の１０台の第２通信装置１２に対して、起動信号、制御情報、およびバックスキャッタ通信用の無変調波を順次送信する。第１通信装置１０は、ＩＤ＃０からＩＤ＃９の第２通信装置１２からＡｃｋ情報を順次受信する。 As shown in FIG. 5, the superframe 110 has “Wake #0”, “Ctrl #0”, “CW #0”, . . . , “Wake #9”, “Ctrl #9”, and “CW#9”. Superframe 110 includes "Ack#0", . . . , and "Ack#9" at frequency #6. That is, in the present embodiment, the first communication device 10 sends the activation signal, control information, and non-modulated waves for backscatter communication to the ten second communication devices 12 with ID #0 to ID #9. Send sequentially. The first communication device 10 sequentially receives Ack information from the second communication devices 12 with ID #0 to ID #9.

（フレームの構成）
図６を用いて、実施形態に係るフレームの構成例について説明する。図６は、実施形態に係るフレームの構成例を説明するための図である。 (Frame configuration)
An example of the structure of a frame according to the embodiment will be described using FIG. 6. FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration example of a frame according to the embodiment.

図６に示すように、ノーマルフレーム１２０は、「ＣＳ」と、「送信波キャンセル」と、「制御信号」とを含む。また、ノーマルフレーム１２０は、「データ信号」と「Ａｃｋ」とのペア１２１を複数含む。ノーマルフレーム１２０は、例えば、最大で４１００ミリ秒（送信区間：４０００ミリ秒）で構成されるが、これに限定されない。 As shown in FIG. 6, the normal frame 120 includes a "CS", a "transmission wave cancellation", and a "control signal". The normal frame 120 also includes multiple pairs 121 of a "data signal" and an "Ack". The normal frame 120 is configured, for example, for a maximum of 4100 milliseconds (transmission section: 4000 milliseconds), but is not limited to this.

「ＣＳ」では、第１通信装置１０は、送信波を送信しキャリアセンスを実行する。「送信波キャンセル」では、第１通信装置１０は送信波の送信をキャンセルする。「制御信号」では、第１通信装置１０は、各種の処理を実行する。 In "CS", the first communication device 10 transmits a transmission wave and performs carrier sense. In "transmission wave cancellation", the first communication device 10 cancels the transmission of the transmission wave. In "control signal", the first communication device 10 performs various processes.

（制御信号の構成）
図７を用いて、実施形態に係る制御信号の概要について説明する。図７は、実施形態に係る制御信号の概要を説明するための図である。 (Configuration of Control Signal)
An overview of the control signals according to the embodiment will be described with reference to Fig. 7. Fig. 7 is a diagram for explaining an overview of the control signals according to the embodiment.

図７に示すように、制御信号は、周波数ごとに１つ以上のタイムスロットＴＳで構成されている。図７に示す例では、制御信号は、周波数＃０と、周波数＃１と、周波数＃２と、周波数＃３と、周波数＃４と、周波数＃５と、周波数＃６と、周波数＃７と、周波数＃８と、周波数＃９と、周波数＃１０とのタイムスロットＴＳで構成されている。 As shown in FIG. 7, the control signal is composed of one or more time slots TS for each frequency. In the example shown in FIG. 7, the control signals include frequency #0, frequency #1, frequency #2, frequency #3, frequency #4, frequency #5, frequency #6, and frequency #7. , frequency #8, frequency #9, and frequency #10.

図８を用いて、実施形態に係る制御信号の構成例について説明する。図８は、実施形態に係る制御信号の構成例を示す図である。 An example of the configuration of a control signal according to an embodiment will be described with reference to FIG. 8. FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of a control signal according to an embodiment.

図８に示すように、制御信号は、周波数＃５に「Ｗａｋｅ＃０」、「Ｃｔｒｌ＃０」、「ＣＷ＃０」、・・・、「Ｗａｋｅ＃９」、「Ｃｔｒｌ＃９」、「ＣＷ＃９」、「ＣＷ＃１０」、「Ｃｔｒｌ＃１０」、および「ＣＷ＃１１」を含む。制御信号は、周波数＃６に「Ａｃｋ＃０」、・・・、および「Ａｃｋ＃９」を含む。すなわち、本実施形態では、第１通信装置１０は、ＩＤ＃０からＩＤ＃９の第２通信装置１２に対して、起動信号、制御情報、およびバックスキャッタ通信用の無変調波を順次送信する。第１通信装置１０は、ＩＤ＃０からＩＤ＃９の第２通信装置１２からＡｃｋ情報を順次受信する。以下では、「Ｗａｋｅ＃０」から「Ｗａｋｅ＃９」を「Ｗａｋｅ＃Ｘ」と総称することもある。「Ｃｔｒｌ＃０」から「Ｃｔｒｌ＃９」を「Ｃｔｒｌ＃Ｘ」と総称することもある。「ＣＷ＃０」から「ＣＷ＃９」を「ＣＷ＃Ｘ」と総称することもある。 As shown in FIG. 8, the control signal includes "Wake #0", "Ctrl #0", "CW #0", ..., "Wake #9", "Ctrl #9", "CW #9", "CW #10", "Ctrl #10", and "CW #11" at frequency #5. The control signal includes "Ack #0", ..., and "Ack #9" at frequency #6. That is, in this embodiment, the first communication device 10 sequentially transmits a wake-up signal, control information, and an unmodulated wave for backscatter communication to the second communication device 12 of ID #0 to ID #9. The first communication device 10 sequentially receives Ack information from the second communication device 12 of ID #0 to ID #9. Hereinafter, "Wake #0" to "Wake #9" may be collectively referred to as "Wake #X". "Ctrl#0" through "Ctrl#9" are sometimes collectively referred to as "Ctrl#X." "CW#0" through "CW#9" are sometimes collectively referred to as "CW#X."

「Ｃｔｒｌ＃Ｘ」のタイムスロットでは、第１通信装置１０は、ＩＤ＃Ｘの第２通信装置１２に対して制御情報を送信する。制御情報は、例えば、ノーマルフレームであることを示すフラグ情報と、周波数に関する情報と、第２通信装置１２の数を示す情報を含む。具体的には、第１通信装置１０は、ＩＤ＃０からＩＤ＃９の１０台の第２通信装置１２に対して、制御信号を順次送信する。 In the time slot of "Ctrl#X", the first communication device 10 transmits control information to the second communication device 12 of ID#X. The control information includes, for example, flag information indicating that the frame is a normal frame, information regarding the frequency, and information indicating the number of second communication devices 12. Specifically, the first communication device 10 sequentially transmits a control signal to the ten second communication devices 12 with ID #0 to ID #9.

「ＣＷ＃Ｘ」のタイムスロットでは、第１通信装置１０は、第２通信装置１２の送信電波の送信電力値を測定するための無変調波を第２通信装置１２に対して送信する。第２通信装置１２は、無変調波に対する「Ａｃｋ＃Ｘ」を第１通信装置１０に対して送信する。第１通信装置１０は、「Ａｃｋ＃Ｘ」に基づいて、第２通信装置１２が送信する送信電波の送信電力値を測定する。送信電力値を推定する方法は、周知の方法が使用可能であり、限定されない。 In the "CW#X" time slot, the first communication device 10 transmits an unmodulated wave to the second communication device 12 in order to measure the transmission power value of the transmission radio wave of the second communication device 12. The second communication device 12 transmits "Ack#X" in response to the unmodulated wave to the first communication device 10. The first communication device 10 measures the transmission power value of the transmission radio wave transmitted by the second communication device 12 based on "Ack#X". The method of estimating the transmission power value can be any well-known method and is not limited.

「ＣＷ＃９」のタイムスロットの後に、「ＣＷ＃１０」のタイムスロットが設けられている。「ＣＷ＃１０」のタイムスロットでは、第１通信装置１０は、「Ａｃｋ＃Ｘ」に基づいて測定された各第２通信装置１２に対して設定する送信電力を算出する。すなわち、「ＣＷ＃１０」は、各第２通信装置１２に対して設定する送信電力を算出する時間を確保するために設けられたタイムスロットである。「ＣＷ＃１０」は、１つのスロットに限られず、第１通信装置１０の処理能力に応じて調整してもよい。 After the "CW#9" time slot, a "CW#10" time slot is provided. In the "CW#10" time slot, the first communication device 10 calculates the transmission power to be set for each second communication device 12 measured based on "Ack#X". In other words, "CW#10" is a time slot provided to ensure time to calculate the transmission power to be set for each second communication device 12. "CW#10" is not limited to one slot, and may be adjusted according to the processing capacity of the first communication device 10.

第１通信装置１０は、例えば、複数の第２通信装置１２のうち、送信電力の送信電力値が最も小さい第２通信装置１２の送信電力値に揃えるように各第２通信装置１２の送信電力値を算出する。本実施形態では、第１通信装置１０は、最大で１０チャンネルで同時のデータの受信を行う。本実施形態では、バックスキャッタ通信を行うため、第１通信装置１０と、第２通信装置１２との通信距離に応じて、第２通信装置１２側で送信電力を大きくすることができない。そのため、本実施形態では、各第２通信装置１２の送信電力を、受信側の第１通信装置１０から見たとき、送信電力値が最も小さい第２通信装置１２に揃えることにより、第２通信装置１２間の電波の干渉を最小限にすることができる。第２通信装置１２間の電波の干渉を抑えることにより、第１通信装置１０は、複数の第２通信装置１２と通信することが可能となる。例えば、第１通信装置１０は、３台の第２通信装置１２から電波を受信し、第２通信装置１２－１の受信電力を－８０ｄＢｍ（デシベルミリワット）、第２通信装置１２－２の受信電力を－９０ｄＢｍ、第２通信装置１２－３の受信電力を－１００ｄＢｍと計測したとする。この場合、第１通信装置１０は、第２通信装置１２－１および第２通信装置１２－２の送信電力値を、受信電力が最も小さい第２通信装置１２－３の送信電力値に揃える。具体的には、第１通信装置１０は、各第２通信装置１２の送信電力値と、第２通信装置１２－３の送信電力値の差分を算出する。第１通信装置１０は、第２通信装置１２－１について、送信電力値の差分を－２０ｄＢｍと算出する。第１通信装置１０は、第２通信装置１２－２について、送信電力値の差分を－１０ｄＢｍと算出する。第１通信装置１０は、第２通信装置１２－３について、送信電力値の差分を０ｄＢｍと算出する。第１通信装置１０は、算出した送信電力値に関する情報を設定すべき送信電力の送信電力値に関する情報として各第２通信装置１２に対して送信する。例えば、送信電力の送信電力値に関する情報（送信電力値を示すパラメータ情報）として、送信電力値そのものが送信されてもよい。また、送信電力の送信電力値に関する情報として、所定の送信電力値以外のものが送信されてもよい。 For example, the first communication device 10 calculates the transmission power value of each second communication device 12 so as to match the transmission power value of the second communication device 12 with the smallest transmission power value among the multiple second communication devices 12. In this embodiment, the first communication device 10 receives data simultaneously on a maximum of 10 channels. In this embodiment, since backscatter communication is performed, the second communication device 12 cannot increase the transmission power according to the communication distance between the first communication device 10 and the second communication device 12. Therefore, in this embodiment, the transmission power of each second communication device 12 is matched to the second communication device 12 with the smallest transmission power value when viewed from the first communication device 10 on the receiving side, thereby minimizing radio wave interference between the second communication devices 12. By suppressing radio wave interference between the second communication devices 12, the first communication device 10 is able to communicate with multiple second communication devices 12. For example, the first communication device 10 receives radio waves from three second communication devices 12, and measures the reception power of the second communication device 12-1 to be −80 dBm (decibels per milliwatt), the reception power of the second communication device 12-2 to be −90 dBm, and the reception power of the second communication device 12-3 to be −100 dBm. In this case, the first communication device 10 adjusts the transmission power values of the second communication device 12-1 and the second communication device 12-2 to the transmission power value of the second communication device 12-3, which has the smallest reception power. Specifically, the first communication device 10 calculates the difference between the transmission power values of each second communication device 12 and the transmission power value of the second communication device 12-3. The first communication device 10 calculates the difference in the transmission power values for the second communication device 12-1 to be −20 dBm. The first communication device 10 calculates the difference in the transmission power values for the second communication device 12-2 to be −10 dBm. The first communication device 10 calculates the difference in transmission power values for the second communication device 12-3 to be 0 dBm. The first communication device 10 transmits information about the calculated transmission power value to each second communication device 12 as information about the transmission power value of the transmission power to be set. For example, the transmission power value itself may be transmitted as information about the transmission power value of the transmission power (parameter information indicating the transmission power value). Also, something other than the specified transmission power value may be transmitted as information about the transmission power value of the transmission power.

第１通信装置１０は、各第２通信装置１２のそれぞれが設定すべき周波数を算出する。第１通信装置１０は、例えば、各第２通信装置１２のバッテリ残量に関する情報に基づいて、各第２通信装置１２のそれぞれが設定すべき周波数を算出する。図９は、実施形態に係る第２通信装置１２における周波数と消費電力との関係を示す図である。図９に示す例では、周波数＃５は、第１通信装置１０が使用する周波数である。周波数＃０、周波数＃１、周波数＃２、周波数＃３、周波数＃４、周波数＃６、周波数＃７、周波数＃８、および周波数＃９は、第２通信装置１２が使用する周波数である。図９に示すとおり、周波数＃５から離れた周波数程、第２通信装置１２の消費電力は大きくなる。具体的には、周波数＃４および周波数＃６、周波数＃３および周波数＃７、周波数＃２および周波数＃８、周波数＃１および周波数＃９、周波数＃０および周波数＃１０の順に、消費電力は大きくなる。 The first communication device 10 calculates the frequency to be set by each of the second communication devices 12. The first communication device 10 calculates the frequency to be set by each of the second communication devices 12, for example, based on information about the remaining battery power of each of the second communication devices 12. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between frequency and power consumption in the second communication device 12 according to the embodiment. In the example shown in FIG. 9, frequency #5 is a frequency used by the first communication device 10. Frequency #0, frequency #1, frequency #2, frequency #3, frequency #4, frequency #6, frequency #7, frequency #8, and frequency #9 are frequencies used by the second communication device 12. As shown in FIG. 9, the power consumption of the second communication device 12 increases as the frequency is farther away from frequency #5. Specifically, the power consumption increases in the order of frequency #4 and frequency #6, frequency #3 and frequency #7, frequency #2 and frequency #8, frequency #1 and frequency #9, and frequency #0 and frequency #10.

第１通信装置１０は、バッテリ残量が大きい第２通信装置１２には周波数＃５から離れた周波数＃０および周波数＃１０などの周波数を設定する。第１通信装置１０は、バッテリ残量が小さい第２通信装置１２には周波数＃４および周波数＃６などの周波数を設定する。図１０は、実施形態に係る第２通信装置１２がバッテリ情報を第１通信装置１０に対して送信する方法を説明するための図である。図１０に示すように、各第２通信装置１２は、ノーマルフレーム１２０の制御信号内において、第１通信装置１０に対して送信したＡｃｋと共にバッテリ情報を送信してもよい。後述するが、各第２通信装置１２は、第１通信装置１０に対して送信するデータ信号にバッテリ情報を含めてもよい。 The first communication device 10 sets frequencies such as frequency #0 and frequency #10, which are far from frequency #5, to the second communication device 12 with a large remaining battery charge. The first communication device 10 sets frequencies such as frequency #4 and frequency #6 to the second communication device 12 with a small remaining battery charge. FIG. 10 is a diagram for explaining a method in which the second communication device 12 according to the embodiment transmits battery information to the first communication device 10. As shown in FIG. 10, each second communication device 12 may transmit battery information together with the Ack transmitted to the first communication device 10 within the control signal of the normal frame 120. As will be described later, each second communication device 12 may include battery information in a data signal transmitted to the first communication device 10.

第１通信装置１０は、例えば、第２通信装置１２の規格番号にバッテリ容量に関する情報が紐づいており、対応した規格番号によって各第２通信装置１２に設定する周波数を変更してもよい。 For example, the first communication device 10 may associate information regarding battery capacity with the standard number of the second communication device 12, and change the frequency set for each second communication device 12 depending on the corresponding standard number.

第１通信装置１０は、例えば、各第２通信装置１２との通信回数を記憶部２２に記憶させ、各第２通信装置１２のバッテリ残量と通信回数に応じて、各第２通信装置１２に設定する周波数を決定してもよい。例えば、第１通信装置１０は、バッテリ残量が多く、かつ通信回数も多い第２通信装置１２程、周波数＃５から離れた周波数を設定してもよい。 The first communication device 10 may, for example, store the number of communications with each second communication device 12 in the memory unit 22, and determine the frequency to be set for each second communication device 12 according to the remaining battery charge and the number of communications of each second communication device 12. For example, the first communication device 10 may set a frequency farther away from frequency #5 for a second communication device 12 with a larger remaining battery charge and a larger number of communications.

再び図８を参照する。「ＣＷ＃１０」のタイムスロットの後に、「Ｃｔｒｌ＃１０」のタイムスロットが設けられている。「Ｃｔｒｌ＃１０」のタイムスロットでは、第１通信装置１０は、各第２通信装置１２に設定すべき送信電力の送信電力値に関する情報、周波数設定情報、データ信号の長さに関する情報、制御信号の送信が終了するタイミングに関する情報、および第２通信装置１２の送信データレートに関する情報などを送信する。 Referring again to FIG. After the “CW #10” time slot, a “Ctrl #10” time slot is provided. In the "Ctrl #10" time slot, the first communication device 10 transmits information regarding the transmission power value of the transmission power to be set to each second communication device 12, frequency setting information, information regarding the length of the data signal, and the control signal. The information regarding the timing at which the transmission ends, the information regarding the transmission data rate of the second communication device 12, etc. are transmitted.

「Ｃｔｒｌ＃１０」のタイムスロットの後に、「ＣＷ＃１１」のタイムスロットが設けられている。「ＣＷ＃１１」のタイムスロットは、各第２通信装置１２が送信周波数および送信電力を調整する時間を確保するために設けられたタイムスロットである。「ＣＷ＃１１」は、１つのスロットに限られず、第２通信装置１２の処理能力に応じて調整してもよい。 A time slot of "CW#11" is provided after the time slot of "Ctrl#10". The “CW #11” time slot is a time slot provided to ensure time for each second communication device 12 to adjust the transmission frequency and transmission power. “CW #11” is not limited to one slot, and may be adjusted according to the processing capacity of the second communication device 12.

再び図６を参照する。複数のペア１２１の「データ信号」では、各第２通信装置１２は、各々が設定した周波数でデータ信号を第１通信装置１０に対して送信する。データ信号は、各第２通信装置１２が、センサ部３２で検出した各種の物理量の検出結果であり得る。図１１は、実施形態に係る第２通信装置１２がデータを第１通信装置１０に対して送信する方法を説明するための図である。図１１は、１０台の第２通信装置１２に対して、周波数＃０、周波数＃１、周波数＃２、周波数＃３、周波数＃４、周波数＃６、周波数＃７、周波数＃８、周波数＃９、周波数＃１０が設定されている例を示す。周波数＃０が設定されている第２通信装置１２は、「Ｄａｔａ＃０」を第１通信装置１０に対して送信する。周波数＃１が設定されている第２通信装置１２は、「Ｄａｔａ＃１」を第１通信装置１０に対して送信する。周波数＃２が設定されている第２通信装置１２は、「Ｄａｔａ＃２」を第１通信装置１０に対して送信する。周波数＃３が設定されている第２通信装置１２は、「Ｄａｔａ＃３」を第１通信装置１０に対して送信する。周波数＃４が設定されている第２通信装置１２は、「Ｄａｔａ＃４」を第１通信装置１０に対して送信する。周波数＃６が設定されている第２通信装置１２は、「Ｄａｔａ＃５」を第１通信装置１０に対して送信する。周波数＃７が設定されている第２通信装置１２は、「Ｄａｔａ＃６」を第１通信装置１０に対して送信する。周波数＃８が設定されている第２通信装置１２は、「Ｄａｔａ＃７」を第１通信装置１０に対して送信する。周波数＃９が設定されている第２通信装置１２は、「Ｄａｔａ＃８」を第１通信装置１０に対して送信する。周波数＃１０が設定されている第２通信装置１２は、「Ｄａｔａ＃９」を第１通信装置１０に対して送信する。第１通信装置１０は、各周波数で「Ｄａｔａ＃１」から「Ｄａｔａ＃９」を受信する。ここで、「Ｄａｔａ＃１」から「Ｄａｔａ＃９」には、各第２通信装置１２の送信電力の送信電力値に関する情報が含まれていてもよい。この場合、第１通信装置１０は、「Ｄａｔａ＃１」から「Ｄａｔａ＃９」に含まれる送信電力に関する情報に基づいて、各第２通信装置１２に設定する周波数を決定してもよい。 Refer to FIG. 6 again. In the "data signal" of the multiple pairs 121, each second communication device 12 transmits a data signal to the first communication device 10 at a frequency set by each of them. The data signal may be a detection result of various physical quantities detected by each second communication device 12 using the sensor unit 32. FIG. 11 is a diagram for explaining a method in which the second communication device 12 according to the embodiment transmits data to the first communication device 10. FIG. 11 shows an example in which frequencies #0, #1, #2, #3, #4, #6, #7, #8, #9, and #10 are set for ten second communication devices 12. The second communication device 12 to which frequency #0 is set transmits "Data #0" to the first communication device 10. The second communication device 12 to which frequency #1 is set transmits "Data #1" to the first communication device 10. The second communication device 12 to which frequency #2 is set transmits "Data #2" to the first communication device 10. The second communication device 12 to which frequency #3 is set transmits "Data #3" to the first communication device 10. The second communication device 12 to which frequency #4 is set transmits "Data #4" to the first communication device 10. The second communication device 12 to which frequency #6 is set transmits "Data #5" to the first communication device 10. The second communication device 12 to which frequency #7 is set transmits "Data #6" to the first communication device 10. The second communication device 12 to which frequency #8 is set transmits "Data #7" to the first communication device 10. The second communication device 12 to which frequency #9 is set transmits "Data #8" to the first communication device 10. The second communication device 12 to which frequency #10 is set transmits "Data #9" to the first communication device 10. The first communication device 10 receives "Data #1" to "Data #9" at each frequency. Here, "Data #1" to "Data #9" may include information regarding the transmission power value of the transmission power of each second communication device 12. In this case, the first communication device 10 may determine the frequency to be set for each second communication device 12 based on the information regarding the transmission power included in "Data #1" to "Data #9".

複数のペア１２１の「Ａｃｋ」では、第１通信装置１０は、各第２通信装置１２から受信した「Ｄａｔａ＃Ｘ」に対するＡｃｋを生成し、各第２通信装置１２に対して送信する。図１２は、実施形態に係るデータ信号に対するＡｃｋを説明するための図である。図１２に示すように、データ信号に対するＡｃｋは、「ＣＷ」と、「Ａｃｋ＃１０」とのタイムスロットを含む。 In the “Ack” of the plurality of pairs 121, the first communication device 10 generates an Ack for “Data #X” received from each second communication device 12, and transmits it to each second communication device 12. FIG. 12 is a diagram for explaining an Ack to a data signal according to the embodiment. As shown in FIG. 12, the Ack for the data signal includes time slots of "CW" and "Ack #10."

図１２において、「ＣＷ」のタイムスロットでは、第１通信装置１０は、各第２通信装置１２から受信したデータ信号を復号したり、各第２通信装置１２に対するＡｃｋを生成したりする。すなわち、「ＣＷ」は、データ信号を復号したり、Ａｃｋを生成したりする時間を確保するために設けられたタイムスロットである。 In FIG. 12, in the “CW” time slot, the first communication device 10 decodes the data signal received from each second communication device 12, and generates an Ack for each second communication device 12. That is, "CW" is a time slot provided to ensure time for decoding data signals and generating Ack.

「ＣＷ」のタイムスロットの後には、「Ａｃｋ＃１０」のタイムスロットが設けられている。「Ａｃｋ＃１０」のタイムスロットでは、各第２通信装置１２にＡｃｋ情報を送信する。 After the “CW” time slot, an “Ack #10” time slot is provided. In the "Ack #10" time slot, Ack information is transmitted to each second communication device 12.

ここで、第２通信装置１２は、第１通信装置１０から受信したデータのデューティ比に応じて電波の送信電力を決定してもよい。図１３は、実施形態に係るデューティ比を説明するための図である。図１３には、波形２０１と、波形２０２が示されている。図１３において、横軸は時間、縦軸は信号レベルを示す。波形２０１は、第１通信装置１０から比較的近い場所に配置されている第２通信装置１２が受信する信号のデューティ比を示す。波形２０２は、第１通信装置１０から比較的遠い場所に配置されている第２通信装置１２が受信する信号のデューティ比を示す。波形２０１および波形２０２において、信号レベルがハイレベルであるＨｉｇｈの区間をａ、信号レベルがローレベルであるＬｏｗの区間をｂとしている。波形２０１における、ａとｂとの比率は、１：１である。すなわち、波形２０１における、デューティ比（ａ／ａ＋ｂ）は、５０％となる。波形２０２における、ａとｂとの比率は、１：２である。すなわち、波形２０２における、デューティ比は５０％以下となる。すなわち、第２通信装置１２の制御部３６に入力される信号のデューティ比は、第１通信装置１０との距離が近い場合には５０％となり、第１通信装置１０との距離が遠い場合には、５０％よりも小さくなる。なお、Ｈｉｇｈの区間が短くなるか否かは第２通信装置１２の受信回路側が備えるコンパレータの出力方式に依存する。そのため、第２通信装置１２の制御部３６に入力される信号のデューティ比は、第１通信装置１０との距離が近い場合には５０％となり、第１通信装置１０との距離が遠い場合には、５０％よりも大きくなることもあり得る。 Here, the second communication device 12 may determine the transmission power of the radio wave according to the duty ratio of the data received from the first communication device 10. FIG. 13 is a diagram for explaining the duty ratio according to the embodiment. FIG. 13 shows waveforms 201 and 202. In FIG. 13, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the signal level. The waveform 201 shows the duty ratio of the signal received by the second communication device 12 located relatively close to the first communication device 10. The waveform 202 shows the duty ratio of the signal received by the second communication device 12 located relatively far from the first communication device 10. In the waveforms 201 and 202, the section where the signal level is high is a, and the section where the signal level is low is b. In the waveform 201, the ratio of a to b is 1:1. That is, the duty ratio (a/a+b) in the waveform 201 is 50%. In the waveform 202, the ratio of a to b is 1:2. That is, the duty ratio in the waveform 202 is 50% or less. That is, the duty ratio of the signal input to the control unit 36 of the second communication device 12 is 50% when the distance to the first communication device 10 is close, and is smaller than 50% when the distance to the first communication device 10 is far. Note that whether the High period is shortened depends on the output method of the comparator provided on the receiving circuit side of the second communication device 12. Therefore, the duty ratio of the signal input to the control unit 36 of the second communication device 12 is 50% when the distance to the first communication device 10 is close, and may be larger than 50% when the distance to the first communication device 10 is far.

本実施形態では、制御部３６に入力される信号のデューティ比が５０％よりも小さい第２通信装置１２は、第１通信装置１０との通信距離が離れていると判定し、送信電力を変更しない。制御部３６に入力される信号のデューティ比が５０％の第２通信装置１２は、第１通信装置１０との通信距離が近いと判定し、送信電力を低くするように調整する。 In this embodiment, the second communication device 12, whose duty ratio of the signal input to the control unit 36 is smaller than 50%, determines that the communication distance with the first communication device 10 is far, and does not change the transmission power. The second communication device 12, whose duty ratio of the signal input to the control unit 36 is 50%, determines that the communication distance with the first communication device 10 is close, and adjusts the transmission power to be lower.

また、第２通信装置１２の制御部３６に入力される信号の波形が崩れている場合には、第１通信装置１０との通信距離が離れていることが想定される。しかしながら、この場合、第２通信装置１２は、第１通信装置１０との通信距離が離れているため、送信電力を調整することは好ましくない。 In addition, if the waveform of the signal input to the control unit 36 of the second communication device 12 is distorted, it is assumed that the communication distance with the first communication device 10 is large. However, in this case, since the communication distance between the second communication device 12 and the first communication device 10 is large, it is not preferable to adjust the transmission power.

この場合、第２通信装置１２は、電力調整ができないことを示す情報またはデューティ比などに関する情報などを含むメッセージを第１通信装置１０に対して送信する。第１通信装置１０は、第２通信装置１２から受信した、メッセージを考慮して、第２通信装置１２への電力制御情報を決定する。第１通信装置１０は、電力制御情報を第２通信装置１２に対して送信する。第２通信装置１２は、デューティ比に応じて親機から受信した電力制御情報を調整し、送信電力値を調整する。これにより、本実施形態は、適切に送信電力値を調整することができる。 In this case, the second communication device 12 transmits to the first communication device 10 a message including information indicating that power adjustment is not possible or information regarding the duty ratio or the like. The first communication device 10 determines power control information to the second communication device 12 in consideration of the message received from the second communication device 12 . The first communication device 10 transmits power control information to the second communication device 12. The second communication device 12 adjusts the power control information received from the base device according to the duty ratio, and adjusts the transmission power value. Thereby, this embodiment can appropriately adjust the transmission power value.

本実施形態では、第２通信装置１２の送電電波の送信電力値の測定のノーマルフレーム１２０で行うものとして説明したが、本開示は、これに限定されない。第２通信装置１２の送信電波の送信電力値の測定は、スーパーフレーム１１０で行ってもよい。 Although the present embodiment has been described as being performed in the normal frame 120 for measuring the transmission power value of the transmission radio wave of the second communication device 12, the present disclosure is not limited thereto. The transmission power value of the transmission radio wave of the second communication device 12 may be measured in the superframe 110.

（無線通信システムの処理）
図１４を用いて、実施形態に係る無線通信システムの処理の流れについて説明する。図１４は、実施形態に係る無線通信システムの処理の流れを示すシーケンス図である。 (Wireless communication system processing)
The flow of processing of the wireless communication system according to the embodiment will be described using FIG. 14. FIG. 14 is a sequence diagram showing the flow of processing of the wireless communication system according to the embodiment.

第１通信装置１０と、第２通信装置１２とは、スーパーフレームの処理を実行する（ステップＳ１０）。そして、ステップＳ１２に進む。第１通信装置１０と、第２通信装置１２とは、ノーマルフレームの処理を実行する（ステップＳ１２）。本実施形態では、第１通信装置１０と、第２通信装置１２とは、スーパーフレームと、ノーマルフレームとの処理を実行する。そして、図１４の処理を終了する。 The first communication device 10 and the second communication device 12 execute the processing of the superframe (step S10). Then, proceed to step S12. The first communication device 10 and the second communication device 12 execute the processing of the normal frame (step S12). In this embodiment, the first communication device 10 and the second communication device 12 execute the processing of the superframe and the normal frame. Then, the processing of FIG. 14 ends.

図１５を用いて、実施形態に係る無線通信システムのスーパーフレームの処理の流れについて説明する。図１５は、実施形態に係る無線通信システムのスーパーフレームの処理の流れを示すシーケンス図である。 The flow of processing a superframe in a wireless communication system according to an embodiment will be described with reference to FIG. 15. FIG. 15 is a sequence diagram showing the flow of processing a superframe in a wireless communication system according to an embodiment.

第１通信装置１０は、処理の開始を示す開始トリガを検出する（ステップＳ２０）。第１通信装置１０は、例えば、ユーザから処理の開始を示す操作を受け付けた場合に、開始トリガを検出する。そして、ステップＳ２２に進む。 The first communication device 10 detects a start trigger indicating the start of processing (step S20). The first communication device 10 detects a start trigger, for example, when receiving an operation from a user indicating the start of a process. Then, the process advances to step S22.

第１通信装置１０は、電波の干渉を避けるために対して送信波を出力してキャリアセンスを実行する（ステップＳ２２，ステップＳ２４）。そして、ステップＳ２６に進む。 The first communication device 10 outputs a transmission wave to perform carrier sense in order to avoid radio wave interference (steps S22 and S24). Then, the process advances to step S26.

第１通信装置１０は、キャリアセンスが終了すると、送信波の出力をキャンセルする（ステップＳ２６）。そして、ステップＳ２８に進む。 When the carrier sense ends, the first communication device 10 cancels the output of the transmission wave (step S26). Then, the process proceeds to step S28.

第１通信装置１０は、第２通信装置１２を起動させるための起動信号を各第２通信装置１２に対して送信する（ステップＳ２８）。そして、ステップＳ３０に進む。 The first communication device 10 transmits an activation signal for activating the second communication device 12 to each second communication device 12 (step S28). Then, the process advances to step S30.

第１通信装置１０は、フレームがスーパーフレームであることを示す情報、センシング周期に関する情報、およびセンシング回数に関する情報を含む制御情報を各第２通信装置１２に対して順次送信する（ステップＳ３０）。そして、ステップＳ３２に進む。 The first communication device 10 sequentially transmits control information including information indicating that the frame is a superframe, information regarding the sensing cycle, and information regarding the number of sensing times to each of the second communication devices 12 (step S30). Then, the process advances to step S32.

各第２通信装置１２は、制御情報に対するＡｃｋを第１通信装置１０に対して送信する（ステップＳ３２）。これにより、各第２通信装置１２の起動が完了し、第１通信装置１０は、各第２通信装置１２を認識することができるようになる。各第２通信装置１２の各々が使用する周波数が固定される。そして、図１５の処理を終了する。 Each second communication device 12 transmits an Ack in response to the control information to the first communication device 10 (step S32). This completes the startup of each second communication device 12, and the first communication device 10 becomes able to recognize each second communication device 12. The frequency used by each second communication device 12 is fixed. Then, the process of FIG. 15 ends.

図１６を用いて、実施形態に係る無線通信システムのノーマルフレームの処理の流れについて説明する。図１６は、実施形態に係る無線通信システムのノーマルフレームの処理の流れを示すシーケンス図である。 The flow of normal frame processing in the wireless communication system according to the embodiment will be described using FIG. 16. FIG. 16 is a sequence diagram showing the flow of normal frame processing in the wireless communication system according to the embodiment.

図１６は、ノーマルフレームにおいて、各第２通信装置１２の電波の送信周波数と送信電力とを調整するまでの処理を示している。 FIG. 16 shows processing up to adjusting the transmission frequency and transmission power of radio waves of each second communication device 12 in a normal frame.

ステップＳ４０からステップＳ４６の処理は、それぞれ、図１５に示すステップＳ２２からステップＳ２８の処理と同じなので、説明を省略する。 The processing from step S40 to step S46 is the same as the processing from step S22 to step S28 shown in FIG. 15, respectively, so the description thereof will be omitted.

第１通信装置１０は、フレームがノーマルフレームであることを示す情報、第２通信装置１２が使用する周波数に関する情報、および残りの第２通信装置１２の数に関する情報を含む制御情報を各第２通信装置１２に対して順次送信する（ステップＳ４８）。そして、ステップＳ５０に進む。 The first communication device 10 transmits control information to each second communication device including information indicating that the frame is a normal frame, information regarding the frequency used by the second communication device 12, and information regarding the number of remaining second communication devices 12. The information is sequentially transmitted to the communication device 12 (step S48). Then, the process advances to step S50.

第１通信装置１０は、各第２通信装置１２の送信電波の送信電力値を測定するためにバックスキャッタ通信用の無変調波を各第２通信装置１２に対して順次送信する（ステップＳ５０）。そして、ステップＳ５２に進む。 The first communication device 10 sequentially transmits an unmodulated wave for backscatter communication to each second communication device 12 in order to measure the transmission power value of the transmission radio wave of each second communication device 12 (step S50). . Then, the process advances to step S52.

各第２通信装置１２は、無変調波に対するＡｃｋを第１通信装置１０に対して送信する（ステップＳ５２）。ここで、各第２通信装置１２は、Ａｃｋにバッテリの残量に関するバッテリ情報を含めて第１通信装置１０に対して送信してもよい。そして、ステップＳ５４に進む。 Each second communication device 12 transmits an Ack for the unmodulated wave to the first communication device 10 (step S52). Here, each second communication device 12 may include battery information regarding the remaining amount of battery in the Ack and transmit it to the first communication device 10. Then, the process advances to step S54.

第１通信装置１０は、各第２通信装置１２から受信したＡｃｋに基づいて、各第２通信装置１２の送信電波の送信電力値を計測する（ステップＳ５４）。そして、ステップＳ５６に進む。 The first communication device 10 measures the transmission power value of the transmission radio wave of each second communication device 12 based on the Ack received from each second communication device 12 (step S54). Then, the process advances to step S56.

第１通信装置１０は、各第２通信装置１２の送信電波の送信電力値に基づいて、各第２通信装置１２に設定すべき送信周波数および送信電力値を算出する（ステップＳ５６）。そして、ステップＳ５８に進む。 The first communication device 10 calculates the transmission frequency and transmission power value to be set for each second communication device 12 based on the transmission power value of the radio waves transmitted by each second communication device 12 (step S56). Then, the process proceeds to step S58.

第１通信装置１０は、設定すべき周波数と送信電力値に関する情報、および送信データレートに関する情報を含む制御情報を各第２通信装置１２に対して送信する（ステップＳ５８）。そして、ステップＳ６０に進む。 The first communication device 10 transmits control information including information on the frequency and transmission power value to be set, and information on the transmission data rate to each second communication device 12 (step S58). Then, the process proceeds to step S60.

各第２通信装置１２は、第１通信装置１０から受信した制御情報に基づいて、送信周波数及び送信電力値を調整する（ステップＳ６０）。そして、図１６の処理を終了する。 Each second communication device 12 adjusts the transmission frequency and transmission power value based on the control information received from the first communication device 10 (step S60). Then, the process of FIG. 16 ends.

図１７を用いて、実施形態に係る無線通信システムのノーマルフレームにおけるデータ通信の処理の流れについて説明する。図１７は、実施形態に係る無線通信システムのノーマルフレームにおけるデータ通信の処理の流れを示すシーケンス図である。 The flow of processing data communication in normal frames of the wireless communication system according to the embodiment will be described with reference to FIG. 17. FIG. 17 is a sequence diagram showing the flow of processing data communication in normal frames of the wireless communication system according to the embodiment.

第１通信装置１０は、各第２通信装置１２とデータ通信を行うためにバックスキャッタ通信用の無変調波を各第２通信装置１２に対して順次送信する（ステップＳ７０）。そして、ステップＳ７２に進む。 The first communication device 10 sequentially transmits unmodulated waves for backscatter communication to each of the second communication devices 12 in order to perform data communication with each of the second communication devices 12 (step S70). Then, the process proceeds to step S72.

各第２通信装置１２は、無変調波に対する所定の情報を含む実データを第１通信装置１０に対してバックスキャッタ通信により送信しデータ通信を行う（ステップＳ７２）。所定の情報には、第２通信装置１２に関する各種の情報を含む。そして、ステップＳ７４に進む。 Each second communication device 12 transmits actual data including predetermined information for the unmodulated wave to the first communication device 10 by backscatter communication to perform data communication (step S72). The predetermined information includes various information related to the second communication device 12. Then, the process proceeds to step S74.

第１通信装置１０は、各第２通信装置１２から受信した実データに対するＡｃｋを各第２通信装置１２に対して順次送信する（ステップＳ７４）。そして、ステップＳ７６に進む。 The first communication device 10 sequentially transmits an Ack to each second communication device 12 in response to the actual data received from each second communication device 12 (step S74). Then, the process proceeds to step S76.

各第２通信装置１２は、センサ部３２で各種の物理量のセンシングを行う（ステップＳ７６）。センサ部３２がセンシングする物理量は、ユーザが任意に決定してよい。そして、ステップＳ７８に進む。 Each second communication device 12 performs sensing of various physical quantities using the sensor unit 32 (step S76). The physical quantity sensed by the sensor unit 32 may be arbitrarily determined by the user. Then, the process advances to step S78.

第１通信装置１０は、各第２通信装置１２とデータ通信を行うためにバックスキャッタ通信用の無変調波を各第２通信装置１２に対して順次送信する（ステップＳ７８）。そして、ステップＳ８０に進む。 The first communication device 10 sequentially transmits unmodulated waves for backscatter communication to each second communication device 12 in order to perform data communication with each second communication device 12 (step S78). Then, the process advances to step S80.

各第２通信装置１２は、無変調波に対するセンサ部３２によるセンシング結果を含む実データを第１通信装置１０に対してバックスキャッタ通信により送信しデータ通信を行う（ステップＳ８０）。そして、ステップＳ８２に進む。 Each second communication device 12 transmits actual data including the sensing result of the sensor unit 32 for the unmodulated wave to the first communication device 10 by backscatter communication, and performs data communication (step S80). Then, the process advances to step S82.

第１通信装置１０は、各第２通信装置１２から受信したセンサ部３２によるセンシング結果を含む実データに対するＡｃｋを各第２通信装置１２に対して順次送信する（ステップＳ８２）。そして、図１７の処理を終了する。 The first communication device 10 sequentially transmits an Ack to each second communication device 12 in response to the actual data including the sensing results by the sensor unit 32 received from each second communication device 12 (step S82). Then, the process of FIG. 17 ends.

以上、本開示の実施形態を説明したが、これら実施形態の内容により本開示が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited by the contents of these embodiments. Furthermore, the above-mentioned components include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are in a so-called equivalent range. Furthermore, the aforementioned components can be combined as appropriate. Furthermore, various omissions, substitutions, or modifications of the constituent elements can be made without departing from the gist of the embodiments described above.

１無線通信システム
１０第１通信装置
１２第２通信装置
２０，３０通信部
２２，３４記憶部
２４，３６制御部
３２センサ部 REFERENCE SIGNS LIST 1 wireless communication system 10 first communication device 12 second communication device 20, 30 communication section 22, 34 storage section 24, 36 control section 32 sensor section

Claims

a step in which the base unit emits radio waves toward multiple slave units;
a step in which the base unit receives a reflected wave of the radio wave from each of the plurality of slave units;
calculating a desired transmission power value for the radio waves reflected by each of the plurality of slave units based on the power of the reflected waves that the base unit receives from the plurality of slave units;
a step in which the base unit transmits parameter information indicating the transmission power value to each of the plurality of slave units;
each of the plurality of slave units adjusting the transmission power value of the reflected wave based on the parameter information;
transmitting actual data to the base unit at the transmission power value adjusted by each of the plurality of slave units;
methods of communication, including;

In the step of receiving the reflected waves, the base device sequentially receives the reflected waves from the plurality of slave devices.
The communication method according to claim 1.

The step of adjusting the transmission power value of the reflected wave by each of the plurality of slave devices is performed in a time slot provided at the end of a slot frame.
3. A communication method according to claim 1 or 2.

the step of calculating the transmission power value is performed in a time slot provided after receiving the reflection from each of the plurality of slave units.
3. A communication method according to claim 1 or 2.

In the step of calculating the transmission power value, the base unit calculates the transmission power value of the slave unit having the smallest transmission power value among the plurality of slave units as the desired transmission power value.
The communication method according to claim 1 or 2.

The master unit determines a frequency to be assigned to each of the slave units based on battery information related to remaining capacity of the batteries of the slave units.
3. A communication method according to claim 1 or 2.

a step of adjusting the transmission power value based on a duty ratio of the actual data received by a plurality of slave units from the base unit;
The communication method according to claim 1 or 2.

In the step of adjusting the transmission power value,
The slave unit transmits information indicating that transmission power cannot be adjusted to the base unit,
The base unit transmits power adjustment information to the slave unit according to information indicating that the transmission power cannot be adjusted;
The slave unit adjusts the power control information received from the base unit according to the duty ratio, and adjusts the transmission power value.
The communication method according to claim 7.

The main unit and
including a plurality of child devices that perform backscatter communication with the parent device,
The parent device is
a process of emitting radio waves toward the plurality of slave units;
a process of receiving reflected waves of the radio waves from each of the plurality of slave units;
a process of calculating a desired transmission power value for the radio waves reflected by each of the plurality of slave units based on the power of the reflected waves received from the plurality of slave units;
Equipped with a control unit that executes
The slave device is
a process in which the base unit transmits parameter information indicating the transmission power value to each of the plurality of slave units; a process in which the base unit transmits actual data to the base unit at the adjusted transmission power value;
comprising a control unit that executes
Communications system.