JP7358315B2 - 無線通信装置、無線通信システム、無線通信装置の処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態における通信システム200を表している。通信システム200は、複数の無線通信装置を含み、例えば無線通信装置100A、100B、100C、100D、150を含む。無線通信装置100A~100D、150はそれぞれ通信することができる。本実施形態では無線通信装置100A~100D、150は無線で通信するが、例えば無線通信装置150との通信など、少なくとも一部は有線であってもよい。無線通信装置100A~100Dは通信先の無線通信装置と同期することにより、通信先の無線通信装置との間の通信の伝搬に関する情報(以降、伝搬情報とも称する)を測定する。無線通信装置100A~100Dは、測定した伝搬情報を無線通信装置150に送信する。伝搬情報とは、通信に用いる無線信号の伝搬に関する情報であり、例えば、RSSI(Received Signal Strength Indicator)、PER(Packet Error Rate)などである。また、伝搬情報は、測定された伝搬情報から抽出される伝搬情報の統計量を含むものとする。
識別情報は、無線通信装置100A~100Dのそれぞれを特定する情報である。識別情報としては例えば、機器ID、MACアドレスやIPアドレスであるが、無線通信装置100A~100Dのそれぞれを個別に特定できれば任意の情報が適用可能である。また、信号Aには、送信元の無線通信装置が測定した伝搬情報が含まれる場合がある。受信部101は、受信した無線信号を識別部111および測定部102にも送る。
制御部112は、無線通信装置100Aが同期状態に入った後に、送信部101が送信する無線信号の周波数帯の変更を指令する。
また記憶部103は、通信システム200を構成する無線通信装置の識別情報や、無線通信装置100Aの状態を表す情報や、同期に必要な情報を保持している。同期に必要な情報とは例えば、無線通信装置100Aが同期状態に入るための条件を含む情報や、無線通信装置100Aが同期状態に入った場合に信号を送信する時刻を規定するための情報、無線通信装置100Aが送信および受信する周波数帯を変更するための情報およびこの周波数帯を変更する時刻を規定するための情報などである。
この所定の時間は無線通信装置100A~100Dの同期に関連して定められる時間であり、タイムスロットとも称される。タイムスロットの時間長は、図4ではTsと表されている。このタイムスロットの時間長に関する情報は、無線通信装置100Aが同期状態に入った場合に信号Cを送信する時刻を規定するための情報として記憶部103に保持されている。本実施形態では、無線通信装置100A~100Dは、すべてが同期状態に入った場合、それぞれの無線通信装置の識別情報およびタイムスロットの時間長に関する情報により、無線通信装置100A、100B、100C、100Dの順番で時間Tsごとに信号Aまたは信号Cを送信することができる。すなわち、無線通信装置100A~100Dが信号Aまたは信号Cを送信するための待機時間は、前回信号Aまたは信号Cを送信してから時間Tsの整数倍となる。
この信号Cの受信により、無線通信装置100B~100D、150は非同期状態から同期状態へと切り替わる。無線通信装置100A~100Dは、無線通信装置100A~100Dの順に自身が同期状態である情報を含む信号Aまたは信号Cを送信する。無線通信装置100A~100Dは、信号Aまたは信号Cの受信に伴い、送信元の無線通信装置との間の伝搬情報を測定する。無線通信装置100A~100Dは、それぞれ1回ずつ信号Aまたは信号Cを送信した後、通信に用いる周波数帯を変更しながら、伝搬情報の測定、および信号Aまたは信号Cの送信を行う。
この伝搬情報はデータ化され、無線通信装置100A、100C、100Dの信号Aまたは信号Cに含まれて送信される。
この信号Cに含まれるデータ化された伝搬情報は、周波数帯fkにおける無線通信装置100Aと100B間、無線通信装置100Aと100C間、無線通信装置100Aと100D間の伝搬情報である。無線通信装置150は信号Cを受信し、これらのデータ化された伝搬情報を受け取る。
信号Bの受信回数が所定の数に達した場合(ステップS108:Yes)、制御部112は無線通信装置100Aの状態を非同期状態から同期状態へと切り替える(ステップS109)。例えば図4では、時刻t3において無線通信装置100Dからの信号Bを受信部101が受信し、識別部111が送信元の無線通信装置100Dは非同期状態であることを識別している。制御部112は識別部111が識別した結果から、信号Bを2回受信したと認識する。信号Bの受信回数が所定の数になっているため、制御部112は、無線通信装置100Aの状態を非同期状態から同期状態へと切り替える。
本実施形態では、無線通信装置150に無線通信装置100A~100D間のデータ化された伝搬情報を収集していた。データ化された伝搬情報は、無線通信装置150以外にも無線通信装置100A~100Dの少なくとも1台に収集されるようにしてもよい。
また、本実施形態では、無線通信装置100A~100Dは、信号Aまたは信号Cの受信に伴い、送信元の無線通信装置との間の伝搬情報を測定していた。無線通信装置100A~100Dは、信号Bまたは信号Dの受信に伴い、送信元の無線通信装置との間の伝搬情報を測定してもよい。これらの伝搬情報は、本実施形態と同様にデータ化され、無線通信装置150によって収集される。
本実施形態では、タイムスロットの時間長をTsとし、無線通信装置100A~100Dで共通の時間長であった。タイムスロットの時間長を、無線通信装置100A~100Dごとに(または少なくとも一部)異なる時間長としてもよい。例えば、無線通信装置100Aが信号Cを送信した場合のタイムスロットの時間長はTsA、無線通信装置100B~100Dが信号Aを送信した場合のタイムスロットの時間長はそれぞれTsB、TsC、TsDであってもよい。なお、タイムスロットの時間長は、無線通信装置100A(~100D)が同期状態に入った場合に信号を送信する時刻を規定するための情報として無線通信装置100A~100Dがそれぞれ保持している。
本実施形態では、無線通信装置100A~100Dは、同期状態の通信先の間の伝搬情報を測定していたが、非同期状態の通信先の間の伝搬情報を測定し、送信してもよい。この場合、図4の例では、無線通信装置100Aが送信する信号Cには、無線通信装置100Aと非同期状態である無線通信装置100B間および無線通信装置100Aと非同期状態である無線通信装置100D間のデータ化された伝搬情報が含まれる。無線通信装置100Bが送信する信号Aには、無線通信装置100Bと非同期状態である無線通信装置D間のデータ化された伝搬情報が含まれる。無線通信装置100Cが送信する信号Aには、無線通信装置100Cと非同期状態である無線通信装置D間のデータ化された伝搬情報が含まれる。
本実施形態では、無線通信装置100A~100Dの4台の伝搬情報を測定および送信することを想定しているが、2台以上であれば任意の台数に適用可能である。また、無線通信装置(例えば無線通信装置100E、100Fなど)が追加されることを考慮して、信号Aまたは信号Cの送信時刻を決定するようにしてもよい。
本実施形態の図4では、無線通信装置100Aは、時刻t3にて同期状態に入った後、時刻t3にて無線通信装置100Dが信号を送信したことを考慮し、時刻t3から時間Ts後の時刻t4に信号Cを送信することを決定していた。本変形例では、無線通信装置100Aは、時刻t3にて同期状態に入った後に、時間Tsだけ待機せず、信号Cを送信するようにしてもよい。
本実施形態では、無線通信装置100A~100Dの非同期状態から同期状態の切り替えについて説明した。無線通信装置100A~100Dは、信号A(信号C)を受けてから、次の信号A(信号C)を受信するまでの時間に応じて、自身の状態を同期状態から非同期状態に切り替えても(リセットしても)よい。
以下、無線通信装置100Aの機能をプログラムによって実現する変形例を説明する。無線通信装置100Aの構成要素が行う機能は、処理部110と同様の処理装置がプログラムを処理することにより実現してもよい。このプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD-ROM、メモリカード、CD-RおよびDVD(Digital Versatile Disk)などのコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由で提供されるようにしてもよいし、ROM、HDD、SSDなどの記憶媒体に組み込んで提供されるようにしてもよい。
図8は、第2の実施形態における通信システム200’を表している。通信システム200’は、第1の実施形態における通信システム200に無線通信装置100Eが加わった通信システムである。無線通信装置100Eは、無線通信装置100Aと同様の構成であるため、説明を省略する。なお、図8には、無線通信装置150は省略している。
無線通信装置100A~100Eは、それぞれ1回ずつ信号Aまたは信号Cを送信した後、通信に用いる周波数帯を変更しながら、伝搬情報の測定、および信号Aまたは信号Cの送信を行う。
無線通信装置100Dは無線通信装置100Cの次に信号Aを送信するため、時刻t9’から時間2Ts後の時刻t12’に信号Aを送信することを決定する。
この伝搬情報はデータ化され、信号Aまたは信号Cに含まれて送信される。
無線通信装置100Eは無線通信装置100Dの次に信号Aを送信するため、時刻t12’から時間Ts後の時刻t13’に信号Aを送信することを決定する。
データ化された伝搬情報は、無線通信装置100A~100Eとの通信が可能な無線通信装置150に収集されてもよいし、無線通信装置100A~100Eのうち少なくとも1台に収集されてもよい。
101:受信部
102:測定部
103:記憶部
104:送信部
110、110’:処理部
111:識別部
112:制御部
113:データ生成部
114:信号生成部
115:管理部
150:無線通信装置
200、200’:通信システム
Claims (13)
- 無線装置と通信する無線通信装置であって、
前記無線装置が同期状態である情報を含む第1信号、または前記無線装置が非同期状態である情報を含む第2信号を受信する受信部と、
前記第1信号の受信に応じて、または1つ以上の前記第2信号の受信に応じて、前記無線通信装置を非同期状態から同期状態へ切り替える処理部と、
を備える、
無線通信装置。 - 前記処理部は、前記受信部による、前記無線装置との同期に関連して定められる所定の数の第2信号の受信に応じて、前記無線通信装置を非同期状態から同期状態に切り替える、
請求項1に記載の無線通信装置。 - 前記第1信号には、前記無線装置が前記第1信号を送信する第1時刻に関する情報、および前記無線装置の識別情報が含まれる、
請求項1または2に記載の無線通信装置。 - 前記処理部は、前記第1時刻に関する情報および前記識別情報に基づいて、前記受信部が受信する周波数帯を変更する第2時刻を決定する、
請求項3に記載の無線通信装置。 - 前記第1信号には、複数の前記無線装置の間の通信の伝搬に関する情報が含まれ、前記通信の伝搬に関する情報を保持する記憶部をさらに備える、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無線通信装置。 - 前記処理部は、前記無線通信装置が同期状態か非同期状態かに応じて、前記無線通信装置が同期状態である情報を含む第3信号または前記無線通信装置が非同期状態である情報を含む第4信号を生成し、
生成された前記第3信号または前記第4信号を送信する送信部をさらに備える、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の無線通信装置。 - 前記第1信号には、前記無線装置が前記第1信号を送信する第1時刻に関する情報、および前記無線装置の識別情報が含まれ、
前記処理部は、前記第1時刻に関する情報および前記識別情報に基づいて、前記送信部が前記第3信号を送信する第3時刻を決定する、
請求項6に記載の無線通信装置。 - 前記処理部は、前記第3時刻を前記第1時刻から第1時間後と決定し、前記第1時間は、前記無線装置との同期に関連して定められる所定の時間の整数倍である、
請求項7に記載の無線通信装置。 - 前記処理部は、前記第1信号を受けてから、次の第1信号を受けるまでの時間に応じて、前記無線通信装置を同期状態から非同期状態へ切り替える、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の無線通信装置。 - 前記処理部は、前記無線通信装置の同期状態から非同期状態への切り替えに応じて、前記受信部が通信に用いる周波数帯を前記無線装置との同期に関連して定められる周波数帯へ変更する、
請求項9に記載の無線通信装置。 - 複数の無線装置と、
前記無線装置と通信する無線通信装置とを備える無線通信システムであって、
前記無線通信装置が、
前記複数の無線装置の1つから同期状態である情報を含む第1信号を受信するか、または前記複数の無線装置のうち、1つ以上から非同期状態である情報を含む第2信号を受信する受信部と、
前記第1信号の受信に応じて、または1つ以上の前記第2信号の受信に応じて、前記無線通信装置を非同期状態から同期状態に切り替える処理部と、
を含む
無線通信システム。 - 無線装置が同期状態である情報を含む第1信号、または前記無線装置が非同期状態である情報を含む第2信号を受信し、
前記第1信号の受信に応じて、または1つ以上の前記第2信号の受信に応じて、前記無線装置と通信する無線通信装置を非同期状態から同期状態に切り替える、
無線通信装置の処理方法。 - 無線装置と通信する無線通信装置のコンピュータを、
前記無線装置が同期状態である情報を含む第1信号、または前記無線装置が非同期状態である情報を含む第2信号を受信する受信部と、
前記第1信号の受信に応じて、または1つ以上の前記第2信号の受信に応じて、前記無線通信装置を非同期状態から同期状態へ切り替える処理部と、して機能させるためのプログラム。
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