JP4118868B2 - 中継無線通信装置、無線通信システム及び起動制御方法並びにコンピュータプログラム、その記録媒体 - Google Patents
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Description
斉藤忠男、立川敬二 共編、「新版 移動通信ハンドブック」、オーム社、P.447-448.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態によるノード10の内部構成を示したブロック図である。ノード10は、上述した中継無線通信装置、送信無線通信装置、受信無線通信装置に該当する。つまり、ノード10は、情報を収集するセンサなどが接続され、センサなどが収集したデータを送信する場合には送信無線通信装置に該当し、送信無線通信装置が送信したデータを中継する場合には中継無線通信装置に該当する。そして、データを最終的に受信するサーバ装置などに接続されている場合には受信無線通信装置に該当することになる。
同図において、間欠動作制御手段20は、CPU13とリレースイッチ14によって構成され、CPU13の制御に基づいて電源回路11からデータ通信手段22に対する電源の供給と停止の切り替えを行う。周期的に切り替えを行う場合は、CPU13は内部のクロックに基づいて周期を決定して切り替えを行う。また、制御信号通信手段21からの通知を受信した時にも切り替えを行う。制御信号通信手段21は、CPU13と無線装置12によって構成され、呼出信号の送受信を行い、呼出信号受信時には間欠動作制御手段20に通知を行う。データ通信手段22は、例えばルータ15であり、IPパケットの送受信を行い、制御信号通信手段21が呼出信号を受信した時、間欠動作制御手段の制御に基づいて起動状態に切り替わる。
図5は、第2実施形態におけるノード10の内部構成を示したブロック図である。第2実施形態と第1実施形態の違いは無線装置12にリレースイッチ16を備えたことである。それ以外の構成については第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
リレースイッチ16は、電源回路11から無線装置12への電源の供給と停止を、CPU13の制御に基づいて一定時間間隔で切り替える。無線装置12は、リレースイッチ16の制御によって、受信待ち状態と休止状態を一定時間間隔で繰り返す。これにより、無線装置12による消費電力を削減することが可能となる。
図7は、第3実施形態におけるノード10の内部構成を示したブロック図である。第3実施形態と第2実施形態の違いは、電波時計17とRTC(Real Time Clock)18を備えたことである。電波時計17は、基準時刻を送信する電波時刻送信局から基準時刻の情報を受信する。RTC18は上述した内部時計に該当し、CPU13が無線装置12の受信待ち状態と休止状態を繰り返す周期や、休止状態の時間や、受信待ち状態の開始時刻の制御を行う際に利用する。それ以外の構成については第2実施形態と同じであるため説明を省略する。
図12は、ノード10a〜10cの無線装置12において同期を行う前の呼出処理を示したタイミングチャートであり、次段のノードの無線装置12が受信待ち状態に遷移するまで呼出信号を送信し続ける必要がある。
11 電源回路
20 間欠動作制御手段
21 制御信号通信手段
22 データ通信手段
Claims (9)
- 無線信号を送信する送信無線通信装置と、周期的に起動状態と停止状態を繰り返し、受信した無線信号を中継する中継無線通信装置と、前記中継無線通信装置から前記無線信号を受信する受信無線通信装置と、によって構成される無線通信システムにおける中継無線通信装置であって、
呼出指示を含む無線信号を受信する制御信号通信手段と、
前記制御信号通信手段が前記呼出指示を含む無線信号を受信した時、前記起動状態に遷移し、前記起動状態時に受信したデータを含む無線信号を他の中継無線通信装置または前記受信無線装置に送信するデータ通信手段と、
内部に備えた電源回路から電源の供給を受け、前記電源回路が前記制御信号通信手段に供給している電源を一定時間間隔で停止し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させる間欠動作制御手段と、
電波時刻送信局から基準時刻情報を受信する電波時計と、
前記電波時計が受信した前記基準時刻情報に基づいて内部時計の時刻を設定する時刻管理手段と、を備え、
前記時刻管理手段は、
前記電波時計が前記基準時刻情報を前記電波時刻送信局から受信できない場合、他の中継無線通信装置に基準時刻取得要求を送信する基準時刻取得要求送信手段と、
前記他の中継無線通信装置から前記基準時刻取得要求に対する基準時刻取得応答を受信し、前記基準時刻取得応答に含まれている前記基準時刻情報に基づいて前記内部時計の時刻を設定する時刻設定手段と、
前記基準時刻取得応答に含まれている前記他の中継無線通信装置の前記制御信号通信手段の前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを受信する状態情報受信手段と、を有し、
前記間欠動作制御手段は、
前記内部時計に設定された前記基準時刻情報に基づいて、前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを自中継無線通信装置の前記制御信号通信手段に設定し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させ、前記電波時計が前記基準時刻情報を前記電波時刻送信局から受信できない場合、前記状態情報受信手段によって受信された前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを自中継無線通信装置の前記制御信号通信手段に設定し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させる
ことを特徴とする中継無線通信装置。 - 前記制御信号通信手段は、
前記呼出指示を含む無線信号を受信した時、前記呼出指示を含む無線信号を前記他の中継無線装置に中継することを特徴とする請求項1に記載の中継無線通信装置。 - 前記時刻設定手段は、
前記内部時計の時刻を設定する際に、設定前の時刻の値と設定を行う時刻の値に基づいて標準偏差を算出して当該標準偏差を時刻の精度値とし、
前記間欠動作制御手段は、
前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とに基づいて前記制御信号通信手段を同期させる際に、前記精度値に基づいて受信待ち状態が継続する時間を延長させて同期させることを特徴とする請求項1に記載の中継無線通信装置。 - 無線信号を送信する送信無線通信装置と、周期的に起動状態と停止状態を繰り返し、受信した無線信号を中継する中継無線通信装置と、前記中継無線通信装置から前記無線信号を受信する受信無線通信装置と、によって構成される無線通信システムにおいて、
前記送信無線通信装置は、
呼出指示を含む無線信号を前記中継無線通信装置に送信した後にデータを含む無線信号を送信する呼出指示送信手段を備え、
前記中継無線通信装置は、
前記呼出指示を含む無線信号を受信する制御信号通信手段と、
前記制御信号通信手段が前記呼出指示を含む無線信号を受信した時、前記起動状態に遷移し、前記起動状態時に受信した前記データを含む無線信号を他の中継無線通信装置または前記受信無線装置に送信するデータ通信手段と、
内部に備えた電源回路から電源の供給を受け、前記電源回路が前記制御信号通信手段に供給している電源を一定時間間隔で停止し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させる間欠動作制御手段と、
電波時刻送信局から基準時刻情報を受信する電波時計と、
前記電波時計が受信した前記基準時刻情報に基づいて内部時計の時刻を設定する時刻管理手段と、を備え、
前記時刻管理手段は、
前記電波時計が前記基準時刻情報を前記電波時刻送信局から受信できない場合、他の中継無線通信装置に基準時刻取得要求を送信する基準時刻取得要求送信手段と、
前記他の中継無線通信装置から前記基準時刻取得要求に対する基準時刻取得応答を受信し、前記基準時刻取得応答に含まれている前記基準時刻情報に基づいて前記内部時計の時刻を設定する時刻設定手段と、
前記基準時刻取得応答に含まれている前記他の中継無線通信装置の前記制御信号通信手段の前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを受信する状態情報受信手段と、を有し、
前記間欠動作制御手段は、
前記内部時計に設定された前記基準時刻情報に基づいて、前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを自中継無線通信装置の前記制御信号通信手段に設定し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させ、前記電波時計が前記基準時刻情報を前記電波時刻送信局から受信できない場合、前記状態情報受信手段によって受信された前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを自中継無線通信装置の前記制御信号通信手段に設定し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させる
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記制御信号通信手段は、
前記呼出指示を含む無線信号を受信した時、前記呼出指示を含む無線信号を前記他の中継無線装置に中継することを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。 - 前記時刻設定手段は、
前記内部時計の時刻を設定する際に、設定前の時刻の値と設定を行う時刻の値に基づいて標準偏差を算出して当該標準偏差を時刻の精度値とし、
前記間欠動作制御手段は、
前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とに基づいて前記制御信号通信手段を同期させる際に、前記精度値に基づいて受信待ち状態が継続する時間を延長させて同期させることを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。 - 無線信号を送信する送信無線通信装置と、制御信号の通信を行う制御信号通信手段と、内部に備えた電源回路から電源の供給を受け、前記電源回路が前記制御信号通信手段に供給している電源を一定時間間隔で停止し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させる間欠動作制御手段と、電波時刻送信局から基準時刻情報を受信する電波時計と、前記電波時計が受信した前記基準時刻情報に基づいて内部時計の時刻を設定する時刻管理手段とを備え、周期的に起動状態と停止状態を繰り返し、受信した無線信号を中継する中継無線通信装置と、前記中継無線通信装置から前記無線信号を受信する受信無線通信装置と、によって構成される無線通信システムの起動制御方法において、
前記送信無線通信装置が、データを含む無線信号を送信する前に、呼出指示を含む無線信号を前記中継無線通信装置に送信する過程と、
前記中継無線通信装置の制御信号通信手段が、前記呼出指示を含む無線信号を受信する過程と、
前記中継無線通信装置の制御信号通信手段が、前記呼出指示を含む無線信号を受信した時、前記起動状態に遷移し、前記起動状態時に受信した前記データを含む無線信号を他の中継無線通信装置または前記受信無線装置に送信する過程と、
前記中継無線通信装置の時刻管理手段が、前記電波時計が前記基準時刻情報を前記電波時刻送信局から受信できない場合、他の中継無線通信装置に基準時刻取得要求を送信する過程と、
前記中継無線通信装置の時刻管理手段が、前記他の中継無線通信装置から前記基準時刻取得要求に対する基準時刻取得応答を受信し、前記基準時刻取得応答に含まれている前記基準時刻情報に基づいて前記内部時計の時刻を設定する過程と、
前記中継無線通信装置の時刻管理手段が、前記基準時刻取得応答に含まれている前記他の中継無線通信装置の前記制御信号通信手段の前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを受信する過程と、
前記中継無線通信装置の間欠動作制御手段が、前記内部時計に設定された前記基準時刻情報に基づいて、前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを自中継無線通信装置の前記制御信号通信手段に設定し、受信待ち状態と休止状態を繰り返させ、前記電波時計が前記基準時刻情報を前記電波時刻送信局から受信できない場合、前記時刻管理手段によって受信された前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを自中継無線通信装置の前記制御信号通信手段に設定し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させる過程と、
からなることを特徴とする起動制御方法。 - 無線信号を送信する送信無線通信装置と、内部に備えた電源回路から電源の供給を受け、前記電源回路が前記制御信号通信手段に供給している電源を一定時間間隔で停止し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させる間欠動作制御手段と、電波時刻送信局から基準時刻情報を受信する電波時計と、前記電波時計が受信した前記基準時刻情報に基づいて内部時計の時刻を設定する時刻管理手段とを備え、周期的に起動状態と停止状態を繰り返し、受信した無線信号を中継する中継無線通信装置と、前記中継無線通信装置から前記無線信号を受信する受信無線通信装置と、によって構成される無線通信システムにおける中継無線通信装置のコンピュータを、
呼出指示を含む無線信号を受信する制御信号通信手段と、
前記制御信号通信手段が前記呼出指示を含む無線信号を受信した時、前記起動状態に遷移し、前記起動状態時に受信した前記データを含む無線信号を他の中継無線通信装置または前記受信無線装置に送信するデータ通信手段と、
内部に備えた電源回路から電源の供給を受け、前記電源回路が前記制御信号通信手段に供給している電源を一定時間間隔で停止し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させる間欠動作制御手段と、
電波時刻送信局から基準時刻情報を受信する電波時計と、
前記電波時計が受信した前記基準時刻情報に基づいて内部時計の時刻を設定する時刻管理手段として機能させ、
更に、前記時刻管理手段を、
前記電波時計が前記基準時刻情報を前記電波時刻送信局から受信できない場合、他の中継無線通信装置に基準時刻取得要求を送信する基準時刻取得要求送信手段と、
前記他の中継無線通信装置から前記基準時刻取得要求に対する基準時刻取得応答を受信し、前記基準時刻取得応答に含まれている前記基準時刻情報に基づいて前記内部時計の時刻を設定する時刻設定手段と、
前記基準時刻取得応答に含まれている前記他の中継無線通信装置の前記制御信号通信手段の前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを受信する状態情報受信手段として機能させ、
更に、前記間欠動作制御手段を、
前記内部時計に設定された前記基準時刻情報に基づいて、前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを自中継無線通信装置の前記制御信号通信手段に設定し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させ、前記電波時計が前記基準時刻情報を前記電波時刻送信局から受信できない場合、前記状態情報受信手段によって受信された前記受信待ち状態の開始時刻と、前記受信待ち状態を繰り返す周期と、前記休止状態の継続時間とを自中継無線通信装置の前記制御信号通信手段に設定し、前記制御信号通信手段に受信待ち状態と休止状態を繰り返させる手段として機能させるためのコンピュータプログラム。 - 請求項8に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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