JP7542252B2 - Wireless communication device, wireless communication method, and wireless communication program - Google Patents
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Description
この発明の実施形態は、無線通信装置、無線通信方式及び無線通信プログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a wireless communication device, a wireless communication method, and a wireless communication program.
例えば製造現場では、工具等にセンサーを取り付けて情報を収集したり、AGV(Automated Guided Vehicle)を操作して部品を運搬したりすることで、生産性の向上が図られつつある。これらの工具やAGV等は人や物の移動にあわせて動くため、リアルタイムな情報収集や操作のためには無線通信が必要となる。 For example, at manufacturing sites, productivity is being improved by attaching sensors to tools and other equipment to collect information, or by operating AGVs (Automated Guided Vehicles) to transport parts. Because these tools and AGVs move in conjunction with the movement of people and goods, wireless communication is required for real-time information collection and operation.
また、製造現場では、機械等の動作等によってノイズが発生し、通信中のデータにエラーを発生させる等の悪影響を及ぼし、通信遅延等の無線通信のQoS(Quality of Service)要件を満たせなくなる、という事情がある。 In addition, in manufacturing sites, noise can be generated by the operation of machines, etc., which can have adverse effects such as causing errors in the data being transmitted, resulting in communication delays and other issues that make it impossible to meet the QoS (Quality of Service) requirements for wireless communication.
このような無線通信のQoS要件を満たせなくなる事情に対し、特許文献1、特許文献2及び非特許文献1に記載されるような技術が提供されている。
In response to circumstances in which the QoS requirements of wireless communication cannot be met, technologies such as those described in
特許文献1では、複数の無線通信が混在する環境で、各フローのトラフィック量に応じて無線資源を独占して良い時間を割り当てることで、複数のフローが干渉しあわないようにスケジューリングする技術が開示されている。
非特許文献1では、通信する前に他の通信等が行われていないか確認し、信号強度が一定レベル以上の電波が飛んでいる場合は通信を待機することで、他の通信やノイズの影響を回避する仕様が開示されている。
Non-Patent
特許文献2では、受信信号強度が閾値を超えた電波をノイズと判定し、ノイズの発生時間と非発生時間を計測して、これが周期的に繰り返すという仮定のもとに、ノイズが発生していない間の通信で通信遅延を満たせるように通信レートを設定する技術が開示されている。
ここで、製造現場における通信やノイズには以下のような特徴がある。
(1)通信やノイズの発生には、基本的に完全な周期性はない。しかし、製造現場では、複数の生産工程がそれぞれタクトタイムを周期として連動する。このため、通信やノイズの発生に、ある程度の周期性を見込むことができる。
(2)製造現場では、無線通信に与える影響が軽度なノイズ(インバーターノイズ等)と、重度のノイズ(無線給電等)とが混在している。
Here, communications and noise at manufacturing sites have the following characteristics:
(1) Basically, there is no perfect periodicity in the occurrence of communication or noise. However, in manufacturing sites, multiple production processes are linked with each other, each with a cycle time. For this reason, it is possible to expect a certain degree of periodicity in the occurrence of communication and noise.
(2) In manufacturing sites, there is a mixture of noise that has a minor effect on wireless communication (such as inverter noise) and severe noise (such as wireless power supply).
特許文献1に開示されている技術は、制御可能な複数のフローに対し、互いに干渉しあわないようにスケジューリングすることは可能である。しかし、ノイズは、通信と違ってその発生を制御できないため、スケジューリングできずに悪影響を及ぼす。このため、ノイズが発生する環境ではQoS要件を満たせない、という事情がある。
The technology disclosed in
また、非特許文献1に開示されている仕様は、ノイズが発生した際に干渉を回避することができる。しかし、通信しようとしているとき、他の通信やノイズが飛んでいたら通信しないという逐次的な制御である。このため、QoS要件を計画的に満たすことができない、という事情がある。
The specifications disclosed in
また、特許文献2に開示されている技術は、図7(a)に示すように、等間隔かつ同じ継続時間だけに発生するノイズNに対して、送信待機時間Wを等間隔かつ同じ継続時間に設定することで、ノイズNを回避して、例えば通信遅延を満たすように通信できる。そして、送信待機時間Wの間の期間を、通信可能な通信スロット時間Tとする。しかし、前述のように製造現場におけるノイズには、ある程度の周期性はあるものの、ノイズが発生する発生タイミング、ノイズが継続する継続時間は多様である。このため、図7(b)に示すように、通信スロット時間Tに、ノイズN100及びN200がオーバーラップする干渉期間I0~I2が発生してQoSが悪化する、という事情がある。また、通信に影響を与えない軽度なノイズN300もある。軽度なノイズN300が発生した場合であっても通信を止めてしまうことになり、通信時間に無駄が発生して通信効率の向上を阻害する、という事情もある。
In addition, the technology disclosed in
この発明の実施形態は、通信障害要素が発生する無線環境下においても良好なQoS要件を、計画的かつ効率良く満たすことが可能な無線通信装置、無線通信方式及び無線通信プログラムを提供する。 Embodiments of the present invention provide a wireless communication device, a wireless communication method, and a wireless communication program that can systematically and efficiently meet good QoS requirements even in a wireless environment where communication interference factors occur.
この発明の第1態様に係る無線通信装置は、無線ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信装置であって、前記無線ネットワークを介して送信データを送信する送信装置及び受信データを受信する受信装置を有する送受信部と、通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては前記送信データの符号化処理を行い、データ受信においては前記受信データの復号化処理を行う誤り訂正部と、前記誤り訂正部によって前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生
するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定するノイズ推定部と、前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、前記送受信部の前記送信装置に前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させる送信待機時間を設定する送信待機時間設定部と、を備え、前記ノイズ推定部は(e)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合(f)前記受信データのうち、前記送受信部が正常に受信できなかった数又は割合(g)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合(h)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記区切られた周期に対して、前記区切られた周期中の、ある周期において、このある周期でのノイズ発生パターンでは前記通信障害要素が発生していないと推定された第1時間帯と、前記通信障害要素が発生したと推定された第2時間帯とを記憶し、前記区切られた周期中の、前記ある周期以外で予め定められた回数以上連続した周期において、これらの前記第1時間帯と、前記第2時間帯とを記憶し、前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第2時間帯に含まれるように、前記ノイズ発生パターンを更新し、前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第1時間帯に徐々に含まれるように、予め定められた時間又は割合で前記第2時間帯を前記第1時間帯に変更するように、前記ノイズ発生パターンを更新することを特徴とする。
A wireless communication device according to a first aspect of the present invention is a wireless communication device that performs data communication via a wireless network, and includes a transceiver unit having a transmitting device that transmits transmission data via the wireless network and a receiving device that receives received data, an error correction unit that performs encoding processing of the transmission data when transmitting data and decoding processing of the received data when receiving data, so that correctable errors including bit errors that occur in data during communication can be corrected without retransmitting the data, and a processing unit that detects periodically occurring noise based on at least one of the success or failure of data communication via the wireless network, including whether or not the error was corrected by the error correction unit, and the result of measuring the radio wave environment of the wireless network. and a transmission standby time setting unit that sets a time during which data transmitted to the wireless network will not arrive normally at a receiving device based on the noise generation pattern, and sets a transmission standby time during which the transmitting device of the transmitting/receiving unit waits to transmit the transmission data to the wireless network during the time during which the transmission data does not arrive normally . The noise estimation unit is configured to: (e) determine the number or percentage of the transmitted data that does not arrive normally at the receiving device; (f) determine the number or percentage of the received data that the transmitting/receiving unit is unable to receive normally; and (g) determine whether the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment is greater than or equal to a predetermined value. (h) the number or percentage of times or percentages excluding times when the transceiver unit was transmitting or receiving data while the channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold, the number or percentages being ... The method is characterized in that the first time period and the second time period are stored in consecutive cycles of a predetermined number or more, and when a time period stored as the first time period in a noise generation pattern in the consecutive cycles is stored as the second time period in a noise generation pattern in the certain cycle, the noise generation pattern is updated so that the time period is included in the second time period, and when a time period stored as the second time period in a noise generation pattern in the consecutive cycles is stored as the first time period in the noise generation pattern in the certain cycle, the noise generation pattern is updated so that the second time period is changed to the first time period at a predetermined time or rate so that the time period is gradually included in the first time period.
この発明の第2態様に係る無線通信装置は、第1態様において、前記ノイズ推定部は、前記ノイズ発生パターンにおいて、前記通信障害要素が発生したと推定された前記第2時間帯が一定のタイミング及び一定の継続時間に収束するように制御する仕組みを、さらに備えることを特徴とする A wireless communication device according to a second aspect of the present invention is the wireless communication device of the first aspect, further comprising a mechanism in which the noise estimation unit controls the second time period in which the communication failure factor is estimated to have occurred in the noise occurrence pattern to converge to a certain timing and a certain duration.
この発明の第3態様に係る無線通信装置は、無線ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信装置であって、前記無線ネットワークを介して送信データを送信する送信装置及び受信データを受信する受信装置を有する送受信部と、通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては前記送信データの符号化処理を行い、データ受信においては前記受信データの復号化処理を行う誤り訂正部と、前記誤り訂正部によって前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定するノイズ推定部と、前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、前記送受信部の前記送信装置に前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させる送信待機時間を設定する送信待機時間設定部と、を備え、前記ノイズ推定部は、(a)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合(b)前記受信データのうち、前記送受信部が正常に受信できなかった数又は割合(c)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合(d)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、前記通信障害要素が発生したこと又は前記通信障害要素の値を、前記通信障害要素が発生した時刻とともに時系列情報として記憶し、さらに、予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記周期ごとに同じ前記ノイズ発生パターンが繰り返されることを前提条件とし、前記時系列情報に基づいて、前記通信障害要素の発生をモデル化して前記ノイズ発生パターンを推定することを特徴とする。 A wireless communication device according to a third aspect of the present invention is a wireless communication device that performs data communication via a wireless network, and includes a transceiver unit having a transmitting device that transmits transmission data via the wireless network and a receiving device that receives received data, an error correction unit that performs encoding processing of the transmission data when transmitting data and decoding processing of the received data when receiving data, so that correctable errors including bit errors that occur in data during communication can be corrected without retransmitting the data, and a noise estimation unit that estimates a noise generation pattern including the occurrence timing of a communication interference element including periodically occurring noise and the duration of the communication interference element based on at least one of the success or failure of data communication via the wireless network including whether or not the error was corrected by the error correction unit and a result of measuring the radio wave environment of the wireless network, and a time period during which the transmission data will not normally arrive at a receiving device even if the data is transmitted to the wireless network based on the noise generation pattern, and a time period during which the transmission data will not normally arrive at the receiving device of the transceiver unit. and a transmission standby time setting unit that sets a transmission standby time for waiting transmission of data, wherein the noise estimation unit detects the occurrence of the communication failure element when (a) the number or percentage of the transmission data that does not arrive normally at the receiving device, (b) the number or percentage of the reception data that the transmission/reception unit is unable to receive normally, (c) the number or percentage of the number of times or percentages excluding the cases where the transmission/reception unit transmits/receives data while the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment is equal to or greater than a predetermined threshold, and (d) at least one value of the time or percentages excluding the cases where the transmission/reception unit transmits/receives data while the channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment is equal to or greater than a predetermined threshold is equal to or greater than a predetermined threshold, and stores the occurrence of the communication failure element or the value of the communication failure element as time-series information together with the time at which the communication failure element occurred, and further , divides a predetermined time interval into a period, and assumes that the same noise occurrence pattern is repeated in each period, and models the occurrence of the communication failure element based on the time-series information to estimate the noise occurrence pattern.
この発明の第4態様に係る無線通信装置は、無線ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信装置であって、前記無線ネットワークを介して送信データを送信する送信装置及び受信データを受信する受信装置を有する送受信部と、通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては前記送信データの符号化処理を行い、データ受信においては前記受信データの復号化処理を行う誤り訂正部と、前記誤り訂正部によって前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定するノイズ推定部と、前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、前記送受信部の前記送信装置に前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させる送信待機時間を設定する送信待機時間設定部と、を備え、前記ノイズ推定部によって推定された前記ノイズ発生パターンにおいて、前記通信障害要素が発生したと推定された時間帯に対し、(i)前記推定された時間帯における前記ノイズの強さ又は頻度の情報(j)前記推定された時間帯の時間幅(k)前記推定された時間帯の近隣の時間帯又は他の周期の同じ時間帯における通信スループット及びデータレートを含む無線通信に係る情報の少なくとも1つに基づいて、前記送信待機時間設定部に、前記推定された時間帯を前記送信待機時間に設定するか又は前記誤り訂正部に誤り訂正の符号化率を増加させるかを決定するノイズ対応方法決定部を、さらに備えることを特徴とする。 A wireless communication device according to a fourth aspect of the present invention is a wireless communication device that performs data communication via a wireless network, the device comprising: a transceiver unit having a transmitting device that transmits transmission data via the wireless network and a receiving device that receives received data; an error correction unit that performs encoding processing of the transmission data when transmitting data and decoding processing of the received data when receiving data, so that correctable errors including bit errors that occur in data during communication can be corrected without retransmitting the data; a noise estimation unit that estimates a noise generation pattern including the occurrence timing of a communication interference element including a periodically occurring noise and the duration of the communication interference element based on at least one of the success or failure of data communication via the wireless network including whether or not the error was corrected by the error correction unit and a result of measuring the radio wave environment of the wireless network; and a noise estimation unit that estimates a noise generation pattern including the occurrence timing of a communication interference element including a periodically occurring noise and the duration of the communication interference element based on the noise generation pattern. and a transmission standby time setting unit that sets a time period during which the transmission data will not normally arrive at the receiving side device even if the data is transmitted to the receiving side device, and sets a transmission standby time that causes the transmitting device of the transceiver unit to wait to transmit the transmission data to the wireless network during the time period during which the transmission data is not normally received, and further comprises a noise handling method determination unit that determines whether to cause the transmission standby time setting unit to set the estimated time period as the transmission standby time or to cause the error correction unit to increase the coding rate of error correction based on at least one of the following: (i) information on the intensity or frequency of the noise in the estimated time period; (j) a time width of the estimated time period; and (k) information related to wireless communication including a communication throughput and a data rate in a time period adjacent to the estimated time period or in the same time period in another cycle, for a time period during which the communication failure element is estimated to have occurred in the noise occurrence pattern estimated by the noise estimation unit .
この発明の第5態様に係る無線通信方式は、無線ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信方式であって通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては送信データの符号化処理を行い、データ受信においては受信データの復号化処理を行い、前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定し、前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、送信側装置から前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させ、前記ノイズ発生パターンの推定では、(e)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合(f)前記受信データのうち、前記送受信装置が正常に受信できなかった数又は割合(g)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信装置がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合(h)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信装置がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記区切られた周期に対して、前記区切られた周期中の、ある周期において、このある周期でのノイズ発生パターンでは前記通信障害要素が発生していないと推定された第1時間帯と、前記通信障害要素が発生したと推定された第2時間帯とを記憶し、前記区切られた周期中の、前記ある周期以外で予め定められた回数以上連続した周期において、これらの前記第1時間帯と、前記第2時間帯とを記憶し、前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第2時間帯に含まれるように、前記ノイズ発生パターンを更新し、前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第1時間帯に徐々に含まれるように、予め定められた時間又は割合で前記第2時間帯を前記第1時間帯に変更するように、前記ノイズ発生パターンを更新することを特徴とする。
この発明の第6態様に係る無線通信方式は、通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては送信データの符号化処理を行い、データ受信においては受信データの復号化処理を行い、前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定し、前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、送信側装置から前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させ、前記ノイズ発生パターンの推定では、(a)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合(b)前記受信データのうち、前記送受信部が正常に受信できなかった数又は割合(c)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合(d)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、前記通信障害要素が発生したこと又は前記通信障害要素の値を、前記通信障害要素が発生した時刻とともに時系列情報として記憶し、さらに、予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記周期ごとに同じ前記ノイズ発生パターンが繰り返されることを前提条件とし、前記時系列情報に基づいて、前記通信障害要素の発生をモデル化して前記ノイズ発生パターンを推定することを特徴とする。
A wireless communication system according to a fifth aspect of the present invention is a wireless communication system for performing data communication via a wireless network, and for a correctable error including a bit error occurring in data being communicated, encoding processing is performed on transmitted data during data transmission, and decoding processing is performed on received data during data reception, so that the error can be corrected without retransmitting the data, and a noise occurrence pattern including the occurrence timing of a communication interference element including a periodically occurring noise and the duration of the communication interference element is estimated based on at least one of the success or failure of data communication via the wireless network including whether or not the error was corrected and the result of measuring the radio wave environment of the wireless network, Based on the noise generation pattern, a time period during which data transmitted to the wireless network will not arrive normally at the receiving device is set, and during the time period during which the transmission data will not arrive normally, transmission of the transmission data from the transmitting device to the wireless network is put on hold , and in estimating the noise generation pattern, (e) the number or percentage of the transmission data that did not arrive normally at the receiving device, (f) the number or percentage of the reception data that the transmitting/receiving device was not able to receive normally, (g) the number or percentage of the number of times or percentage of the number of times that the transmitting/receiving device was transmitting/receiving data when the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold, excluding the number of times or percentage of the number of times that the transmitting/receiving device was transmitting/receiving data when the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold, and the occurrence of a communication interference factor is detected when at least one value of a time or a ratio excluding a time when the transmitting/receiving device is transmitting/receiving data is equal to or greater than a predetermined threshold value while a channel usage time observed during the period is equal to or greater than a predetermined threshold value, the method divides predetermined time intervals into periods, and for the divided periods, stores a first time period during which the communication interference factor is estimated not to have occurred in a certain period within the divided periods in a noise generation pattern of the certain period and a second time period during which the communication interference factor is estimated to have occurred, and stores these The noise generation pattern is updated so that a first time period and the second time period are stored, and when, among the time periods stored as the first time period in the noise generation pattern in the continuous cycle, a time period is stored as the second time period in the noise generation pattern in the certain cycle, the noise generation pattern is updated so that the time period is included in the second time period, and when, among the time periods stored as the second time period in the noise generation pattern in the continuous cycle, a time period is stored as the first time period in the noise generation pattern in the certain cycle, the noise generation pattern is updated so that the second time period is changed to the first time period at a predetermined time or rate so that the time period is gradually included in the first time period .
A wireless communication method according to a sixth aspect of the present invention includes: encoding transmission data during data transmission, and decoding received data during data reception, so that correctable errors including bit errors occurring in data being communicated can be corrected without retransmitting the data; estimating a noise generation pattern including occurrence timing of a communication interference element including periodically occurring noise and duration of the communication interference element based on at least one of the success or failure of data communication via the wireless network including whether the error was corrected and a result of measuring the radio wave environment of the wireless network; setting a time during which the transmission data will not normally arrive at a receiving device even if data is transmitted to the wireless network based on the noise generation pattern; and causing the transmitting device to suspend transmission of the transmission data to the wireless network during the time during which the transmission data will not normally arrive; and estimating the noise generation pattern by: (a) determining whether or not the transmission data has correctly arrived at the receiving device among the transmission data; (b) the number or percentage of the received data that the transmitter/receiver was unable to receive normally; (c) the number or percentage of the number of times or percentages, excluding the cases when the transmitter/receiver was transmitting/receiving data, when the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or above a predetermined threshold; (d) the occurrence of a communication failure element is detected when at least one value of the time or percentages, excluding the cases when the transmitter/receiver was transmitting/receiving data, is equal to or above a predetermined threshold, when the channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or above a predetermined threshold, and the occurrence of the communication failure element or the value of the communication failure element is stored as time series information together with the time when the communication failure element occurred; and further, a predetermined time interval is divided into periods, and the noise generation pattern is assumed to be repeated in each period, and the occurrence of the communication failure element is modeled based on the time series information to estimate the noise generation pattern.
この発明の第7態様に係る無線通信プログラムは、無線ネットワークを介してデータ通
信を行う無線通信プログラムであって、無線ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信方式であって、通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては送信データの符号化処理を行い、データ受信においては受信データの復号化処理を行う手順と、前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定する手順と、前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させる手順と、を備え、前記ノイズ発生パターンの推定の手順は、(e)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合(f)前記受信データのうち、前記送受信装置が正常に受信できなかった数又は割合(g)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信装置がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合(h)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信装置がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記区切られた周期に対して、前記区切られた周期中の、ある周期において、このある周期でのノイズ発生パターンでは前記通信障害要素が発生していないと推定された第1時間帯と、前記通信障害要素が発生したと推定された第2時間帯とを記憶し、前記区切られた周期中の、前記ある周期以外で予め定められた回数以上連続した周期において、これらの前記第1時間帯と、前記第2時間帯とを記憶し、前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第2時間帯に含まれるように、前記ノイズ発生パターンを更新し、前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第1時間帯に徐々に含まれるように、予め定められた時間又は割合で前記第2時間帯を前記第1時間帯に変更するように、前記ノイズ発生パターンを更新する手順を含むことを特徴とする。
この発明の第8態様に係る無線通信プログラムは、無線ネットワークを介してデータ通
信を行う無線通信プログラムであって、通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては送信データの符号化処理を行い、データ受信においては受信データの復号化処理を行う手順と、前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定する手順と、前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、送信側装置から前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させる手順と、を備え、前記ノイズ発生パターンの推定の手順は、(a)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合(b)前記受信データのうち、前記送受信部が正常に受信できなかった数又は割合(c)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合(d)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、前記通信障害要素が発生したこと又は前記通信障害要素の値を、前記通信障害要素が発生した時刻とともに時系列情報として記憶し、さらに、予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記周期ごとに同じ前記ノイズ発生パターンが繰り返されることを前提条件とし、前記時系列情報に基づいて、前記通信障害要素の発生をモデル化して前記ノイズ発生パターンを推定する手順を含むことを特徴とする。
A wireless communication program according to a seventh aspect of the present invention is a wireless communication program for performing data communication via a wireless network, the wireless communication method for performing data communication via a wireless network, the wireless communication program comprising the steps of: encoding transmission data during data transmission, and decoding received data during data reception, so that correctable errors including bit errors occurring in data during communication can be corrected without retransmitting the data; and detecting timing of occurrence of communication interference factors including periodically occurring noise and occurrence of the communication interference factors based on at least one of the results of measurement of the success or failure of data communication via the wireless network, including whether or not the errors could be corrected, and the radio wave environment of the wireless network. and a step of setting a time during which data transmitted to the wireless network will not arrive normally at a receiving device based on the noise generation pattern, and suspending transmission of the transmission data to the wireless network during the time during which the transmission data will not arrive normally . The step of estimating the noise generation pattern includes: (e) determining the number or percentage of the transmission data that did not arrive normally at the receiving device; (f) determining the number or percentage of the reception data that could not be received normally by the transmitting/receiving device; and (g) determining the number or percentage of the reception data that could not be received normally by the transmitting/receiving device, except when the transmitting/receiving device was transmitting/receiving data while the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold. (h) detecting the occurrence of a communication interference factor when at least one value of the time or percentage excluding the time when the transmission/reception device is transmitting/receiving data is equal to or greater than a predetermined threshold while the channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment is equal to or greater than a predetermined threshold, dividing a predetermined time interval into periods, and for the divided periods, storing a first time period during which the communication interference factor is estimated not to have occurred in a certain period within the divided periods in the noise generation pattern of the certain period and a second time period during which the communication interference factor is estimated to have occurred, and detecting the occurrence of a communication interference factor in a certain number of consecutive periods other than the certain period within the divided periods and updating the noise generation pattern so that, when a time period stored as the first time period in the noise generation pattern in the continuous cycle is stored as the second time period in the noise generation pattern in the certain cycle, the noise generation pattern is updated so that the time period is included in the second time period; and when a time period stored as the second time period in the noise generation pattern in the continuous cycle is stored as the first time period in the noise generation pattern in the certain cycle, the noise generation pattern is updated so that the second time period is changed to the first time period at a predetermined time or rate so that the time period is gradually included in the first time period .
A wireless communication program according to an eighth aspect of the present invention is a program for communicating data via a wireless network.
a step of encoding transmission data during data transmission and decoding received data during data reception so that correctable errors, including bit errors, occurring in data being communicated can be corrected without retransmitting the data; a step of estimating a noise generation pattern including occurrence timing of a communication interference element, including noise that occurs periodically, and a duration of the communication interference element, based on at least one of a result of measuring a radio wave environment of the wireless network and a result of success or failure of data communication via the wireless network, including whether or not the error was corrected; and a step of setting a time during which the transmission data will not normally arrive at a receiving device even if the data is transmitted to the wireless network, based on the noise generation pattern, and causing the transmitting device to suspend transmission of the transmission data to the wireless network during the time during which the transmission data will not normally arrive. The step of estimating the noise generation pattern includes the steps of: (a) determining whether or not the reception (b) the number or percentage of the received data that the transmitting/receiving unit was unable to receive normally from the side device; (c) the number or percentage of the number of times or percentages excluding the cases where the transmitting/receiving unit was transmitting/receiving data while the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold; (d) the occurrence of a communication failure element when at least one value of the time or percentages excluding the cases where the transmitting/receiving unit was transmitting/receiving data while the channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold is equal to or greater than a predetermined threshold, and the occurrence of the communication failure element or the value of the communication failure element is stored as time-series information together with the time at which the communication failure element occurred; and further comprising a step of dividing a predetermined time interval into a period, assuming that the same noise generation pattern is repeated in each period, and modeling the occurrence of the communication failure element based on the time-series information to estimate the noise generation pattern.
この発明の第1態様~第8態様によれば、通信障害要素が発生する無線環境下においても良好なQoS要件を、計画的かつ効率良く満たすことが可能な無線通信装置、無線通信方式及び無線通信プログラムを提供できる。 According to the first to eighth aspects of the present invention, it is possible to provide a wireless communication device, a wireless communication method, and a wireless communication program that can systematically and efficiently satisfy good QoS requirements even in a wireless environment where communication interference factors occur.
以下、この発明の実施形態のいくつかを、図面を参照しながら説明する。各図において、共通する部分については共通する参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Below, some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, common parts are given common reference symbols, and duplicated explanations will be omitted.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る無線通信方式(無線通信方法)を実行可能な無線通信システムの基本構成の一例を示す模式ブロック図である。図2は、第1実施形態に係る無線通信システムが適用された製造現場のイメージの一例を示す模式図である。
First Embodiment
Fig. 1 is a schematic block diagram showing an example of a basic configuration of a wireless communication system capable of executing a wireless communication system (wireless communication method) according to a first embodiment. Fig. 2 is a schematic diagram showing an example of an image of a manufacturing site to which the wireless communication system according to the first embodiment is applied.
<無線通信システム100>
図1に示すように、第1実施形態に係る無線通信方法を実行可能な無線通信システム100は、無線ネットワーク3を介してデータ通信を行う複数の無線通信装置を含んで構成される。図1には、基本的な一例として1つの第1無線通信装置1及び1つの第2無線通信装置2が示されている。なお、第1無線通信装置1は複数存在していても良く、第2無線通信装置2は複数存在していても良い。
<
As shown in Fig. 1, a
第1無線通信装置1は、例えばハードウェアとして送信側装置51に組み込まれる。送信側装置51の例は、無線通信システム100が適用される環境を製造現場とした場合、図2に示すように、生産ツール(製造工具、製造装置等)51a、ロボット51b、無人搬送車(AGV:Automatic Guided Vehicle)51c、検査装置51d、監視カメラ(撮像装置)51e等である。
The first
第2無線通信装置2は、例えばハードウェアとして受信側装置52に組み込まれる。受信側装置52の例は、図2に示すように、製造現場におけるアクセスポイント(AP)装置52a等である。
The second
なお、第1無線通信装置1は、送信側装置51が無線通信装置(既存無線通信装置)を有する場合、第1無線通信装置1が実行する無線通信フローをソフトウェア(無線通信コンピュータプログラム)として送信側装置51に組み込むことも可能である。第2無線通信装置2も同様である。これらの場合、既存無線通信装置が、第1無線通信装置1又は第2無線通信装置2と同様な無線通信装置として動作する。
When the transmitting
このように、発明の第1実施形態は、ハードウェア及びソフトウェアの双方で実施可能であるが、実施形態は、主としてハードウェアとして実施した場合を想定して説明する。 Thus, the first embodiment of the invention can be implemented in both hardware and software, but the embodiment will be described assuming it is implemented primarily in hardware.
<第1無線通信装置1>
図1に示すように、第1無線通信装置1は、第1送受信部11、第1誤り訂正部12、ノイズ推定部13、送信待機時間設定部14及び第1通信制御部15を含む。
<First
As shown in FIG. 1, the first
第1送受信部11は、データを無線にて送受信する。
The
第1誤り訂正部12は、通信中のデータに発生するビットエラー等の訂正可能なエラーに対し、データを再送信することなく上記エラーを訂正可能なように、データ送信の場合には、例えば第1送受信部11の送信装置において送信データの符号化処理を行い、データ受信の場合には、例えば第1送受信部11の受信装置において受信データの復号化処理を行う。
When data is transmitted, the first
ノイズ推定部13は、第1誤り訂正部12によって上記エラーが訂正できたか否かを含む無線ネットワーク3を介したデータ通信の通信結果及び無線ネットワーク3の電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、ノイズ発生パターンを推定する。ノイズ発生パターンは、例えば周期的に発生する通信障害要素の発生タイミングと通信障害要素の継続時間とを含む。通信障害要素の一例は、ノイズであり、通信障害要素は、少なくともノイズを含む。本明細書では、“通信障害要素”に関し、必要に応じてノイズ等と略称する。ここで、ノイズ推定部13は、第1誤り訂正部12によってビットエラー等を訂正できた場合には、送信側装置51にデータが正常に届いた又は送信側装置51が受信データとして正常に受信できたと判定し、ノイズ等の検知から除外する。
The
この実施形態に係るノイズ推定部13は、例えば、
(a)送信データのうち、受信側装置52に正常に届かなかった数又は割合
(b)受信データのうち、第1送受信部11が正常に受信できなかった数又は割合
(c)電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、第1送受信部11がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合
(d)電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、第1送受信部11がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合
の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって通信障害要素が発生したと検知する。さらに、ノイズ推定部13は、通信障害要素が発生したこと又は通信障害要素の値を、通信障害要素が発生した時刻とともに時系列情報として記憶し、この時系列情報に基づいて、通信障害要素の発生をモデル化してノイズ発生パターンを推定する。
The
(a) the number or percentage of transmitted data that did not reach the receiving
さらに、この実施形態に係るノイズ推定部13は、例えば、予め定められた時間間隔を周期として区切り、これら区切られた周期ごとに同じノイズ発生パターンが繰り返されることを前提条件とし、上記時系列情報に基づいて、通信障害要素の発生をモデル化してノイズ発生パターンを推定するように構成することも可能である。モデル化する場合には、例えば、
・周期ごとに同じ時間帯で発生するノイズ等をノイズ発生パターンとして推定する
・周期ごとのノイズ等が発生したこと又はノイズ等の値の時系列情報を統計的に重ね合わせることでノイズ発生パターンを推定する
の少なくとも1つが利用されれば良い。
Furthermore, the
At least one of the following methods should be used: - Estimating noise, etc. that occurs at the same time period every cycle as a noise occurrence pattern; - Estimating a noise occurrence pattern by statistically overlaying time series information on the occurrence of noise, etc. every cycle or the values of noise, etc.
送信待機時間設定部14は、ノイズ推定部13が推定したノイズ発生パターンに基づいて、ノイズ等の影響により、送信データが受信側装置52の受信装置にデータが正常に届かない時間(送信待機時間)を設定する。そして、送信待機時間設定部14は、送信待機時間の間は、送信側装置51のデータ送受信部に無線ネットワークへのデータ送信を待機させる。
The transmission standby
第1通信制御部15は、第1送受信部11におけるデータの送受信を制御する。データ送信時において、第1通信制御部15は、第1無線通信装置1から第2無線通信装置2へのデータ送信を、送信待機時間中は待機させる。そして、第1無線通信装置1から第2無線通信装置2へのデータ送信を、送信待機時間以外に設定されるデータ送信可能な通信スロット時間中に、実行する。
The first
<第2無線通信装置2>
図1に示すように、第2無線通信装置2は、第2送受信部21、第2誤り訂正部22お及び第2通信制御部25を含む。
<Second
As shown in FIG. 1 , the second
第2送受信部21は、データを無線にて送受信する。
The
第2誤り訂正部22は、第1誤り訂正部12と同様に、上記ビットエラー等を訂正できるように、データ送信の場合には符号化処理を行い、データ受信の場合には復号化処理を行う。
The second
第2通信制御部25は、第2送受信部21におけるデータの送受信を制御する。
The second
<無線通信フロー(無線通信方法)>
図3は、第1実施形態に係る無線通信方法の一例を示すフローチャートである。図4は、第1実施形態に係る無線通信方法によるデータ通信の一例を示すタイムチャートである。
<Wireless communication flow (wireless communication method)>
Fig. 3 is a flowchart showing an example of the wireless communication method according to the first embodiment. Fig. 4 is a time chart showing an example of data communication by the wireless communication method according to the first embodiment.
<<通信障害要素の発生パターンの推定>>
まず、図3中のステップST1に示すように、無線ネットワーク3に周期的に発生するノイズ等の通信障害要素の発生パターンを推定する。ノイズ等の通信障害要素の発生パターンは、無線ネットワーク3を介したデータ通信の通信結果及び無線ネットワーク3の電波環境を測定した測定結果の少なくとも1つに基づく。これらの通信結果及び/又は測定結果は、例えば、第1送受信部11によって、実際にデータ送受信を行うことで得ることができる。
<<Estimation of occurrence patterns of communication failure factors>>
3, an occurrence pattern of communication interference factors such as noise that occur periodically in the
ここで、通信障害要素は、例えば、無線利用環境に設定されたタクトタイムと連動して発生するものを含む。無線利用環境の一例は、例えば図2に示した製造現場等である。例えば、製造現場では、複数の生産工程がそれぞれ、タクトタイムを周期として連動する。このため、ノイズ等の発生に、ある程度の周期性を見込むことができる。第1実施形態に係る無線通信方法では、例えば、タクトタイムと連動して発生するような通信障害要素に着目し、この通信障害要素の発生タイミング及び継続時間に周期性が有るか否かを探索する。通信障害要素が発生するタイミング、通信障害要素が継続する継続時間等のパターン(ノイズ発生パターン)を、ノイズ推定部13において推定する。
Here, the communication interference elements include, for example, elements that occur in conjunction with the takt time set in the wireless usage environment. An example of a wireless usage environment is the manufacturing site shown in FIG. 2. For example, at a manufacturing site, multiple production processes are linked to each other with a cycle of the takt time. For this reason, a certain degree of periodicity can be expected in the occurrence of noise, etc. In the wireless communication method according to the first embodiment, for example, attention is focused on communication interference elements that occur in conjunction with the takt time, and a search is performed to determine whether or not there is periodicity in the occurrence timing and duration of this communication interference element. The
<<軽度な通信障害要素の除外>>
次に、図3中のステップST2に示すように、通信障害要素のうち、軽度なものをノイズ発生パターンから除外する。第1実施形態において、軽度な通信障害要素とは、例えば、第1誤り訂正部12及び第2誤り訂正部22における誤り訂正で回復可能なもの、通信に影響を与えないもの等をいう。軽度な通信障害要素の一例としては、インバーターノイズ等を挙げることができる。このように、ノイズ発生パターンから、軽度な通信障害要素を除外し、重度の通信障害要素が発生した場合に送信を待機させる。これにより、無線リソースの無駄を無くすことができ、通信効率の向上を図ることが可能となる。
<<Exclusion of minor communication disruption factors>>
Next, as shown in step ST2 in FIG. 3, minor communication interference elements are excluded from the noise generation pattern. In the first embodiment, minor communication interference elements refer to, for example, elements that can be recovered by error correction in the first
<<送信待機時間の設定>>
次に、図3中のステップST3に示すように、推定されたノイズ発生パターンに基づいて、データ送信を待機させる送信待機時間W0~W1を設定する。送信待機時間W0~W1は、等間隔に設定するのではなく、図4に示すように、ノイズN0~N2等の発生タイミング及びノイズ等が継続する継続時間に応じてフレキシブルに設定される。これにより、送信待機時間W0~W1を等間隔に設定する場合と比較して、ノイズN0~N2等による通信干渉の発生を軽減させることができる。これにより、通信障害要素が発生する無線環境下においても、良好なQoS要件を、計画的かつ効率よく満たすことが可能となる。送信待機時間は、送信待機時間設定部14において設定される。
<<Setting the transmission standby time>>
Next, as shown in step ST3 in FIG. 3, transmission standby times W0 to W1 for waiting data transmission are set based on the estimated noise generation pattern. The transmission standby times W0 to W1 are not set at equal intervals, but are set flexibly according to the timing of occurrence of noises N0 to N2 and the like and the duration of the noises, as shown in FIG. 4. This makes it possible to reduce the occurrence of communication interference caused by noises N0 to N2 and the like, compared to the case where the transmission standby times W0 to W1 are set at equal intervals. This makes it possible to systematically and efficiently satisfy good QoS requirements even in a wireless environment where communication interference factors occur. The transmission standby times are set in the transmission standby
<<通信スロット時間の設定>>
次に、図3中のステップST4に示すように、送信待機時間W0~W1を除いた時間に、データ送信可能な通信スロット時間T0~T2を設定する。通信スロット時間T0~T2は、例えば、送信待機時間W0~W1の後に、送信待機時間W0~W1とシーケンシャルに設定される。通信スロット時間T0~T2は、例えば、送信待機時間W0~W1が終了したこと及び送信待機時間W0~W1が開始されたことをそれぞれ検知することで設定することもできる。
<<Setting the communication slot time>>
Next, as shown in step ST4 in Fig. 3, communication slot times T0 to T2 during which data can be transmitted are set to the time excluding the transmission standby times W0 to W1. The communication slot times T0 to T2 are set, for example, sequentially after the transmission standby times W0 to W1. The communication slot times T0 to T2 can also be set, for example, by detecting the end of the transmission standby times W0 to W1 and the start of the transmission standby times W0 to W1, respectively.
<<データの送信>>
ここまでのステップST1~ST4において、送信側装置51には、送信待機時間W0~W1及び通信スロット時間T0~T2がそれぞれ設定される。この後は、図3中のステップST5に示すように、データ送信を、設定された送信待機時間W0~W1及び通信スロット時間T0~T2に従って実行すれば良い。送信データTDは、送信側装置51から、例えば第1誤り訂正部12を介して第1送受信部11へ伝達され、第1送受信部11から無線ネットワーク3に向けて送信される。第2送受信部21は、送信データTDを、受信データRDとして受信する。このようなデータ通信を、必要な通信が終了するまで繰り返す。
<<Transmitting data>>
In steps ST1 to ST4, the transmission standby times W0 to W1 and the communication slot times T0 to T2 are set in the transmitting
このような第1実施形態によれば、例えば、
(1)通信障害要素が発生する無線環境下において、通信障害要素の発生にある程度の周期性を見込むことが可能である場合、通信障害要素が発生するタイミング、通信障害要素が継続する継続時間等のパターンを推定する。この推定したパターンに応じて、送信待機時間をフレキシブルに設定する。したがって、通信障害要素が発生する無線環境下においても、良好なQoS要件を、計画的かつ効率よく満たすことができる。
(2)軽度な通信障害要素は除外し、重度の通信障害要素が発生した場合に、送信を待機させる。即ち、軽度な通信障害要素が発生した場合には、通信を続行させる。したがって、無線リソースの無駄を無くすことができ、通信効率の向上を図ることができる。
という利点を得ることができる。
According to such a first embodiment, for example,
(1) In a wireless environment where communication interference factors occur, if it is possible to expect a certain degree of periodicity in the occurrence of communication interference factors, a pattern such as the timing at which the communication interference factors occur and the duration for which the communication interference factors continue is estimated. A transmission standby time is flexibly set according to this estimated pattern. Therefore, even in a wireless environment where communication interference factors occur, good QoS requirements can be systematically and efficiently satisfied.
(2) Minor communication failure factors are excluded, and when a serious communication failure factor occurs, transmission is put on hold. In other words, when a minor communication failure factor occurs, communication is continued. Therefore, it is possible to eliminate waste of wireless resources and improve communication efficiency.
The following advantages can be obtained.
<データ通信の他例>
図5(a)~図5(c)は、第1実施形態に係る無線通信方法によるデータ通信の他例を示すタイムチャートである。
この実施形態に係るノイズ推定部13は、上述したように、
(e)送信データのうち、受信側装置52に正常に届かなかった数又は割合
(f)受信データのうち、第1送受信部11が正常に受信できなかった数又は割合
(g)電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、第1送受信部11がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合
(h)電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、第1送受信部11がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合
の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって通信障害要素が発生したと検知する。
<Other examples of data communication>
5(a) to 5(c) are time charts showing another example of data communication by the wireless communication method according to the first embodiment.
As described above, the
(e) the number or percentage of transmitted data that did not reach the receiving
この実施形態に係るノイズ推定部13は、予め定められた時間間隔、例えばタクトタイム0~タクトタイム4…を周期として区切る。これら区切られた周期に対して、ノイズ推定部13は、図5(a)に示すように、ある周期、例えばタクトタイム2において、タクトタイム2でのノイズ発生パターンでは通信障害要素が発生していないと推定された時間帯(第1時間帯:通信スロット時間T)と通信障害要素が発生したと推定された時間帯(第2時間帯:送信待機時間W)とを記憶する。同様に、タクトタイム2以外で予め定められた回数以上連続した周期、例えば、タクトタイム0、タクトタイム1、タクトタイム3、タクトタイム4…でのノイズ発生パターンにおいても、通信障害要素が発生していないと推定された時間帯(第1時間帯:通信スロット時間T)と通信障害要素が発生したと推定された時間帯(第2時間帯:送信待機時間W)とを記憶する。
The
次に、図5(b)に示すように、タクトタイム0~タクトタイム4…のうち、予め定められた回数(本例における回数は“2”を想定する)以上連続したタクトタイム0及びタクトタイム1、並びにタクトタイム3及びタクトタイム4でのノイズ発生パターンでは、通信障害要素が発生していないと推定され、第1時間帯(T)と記憶された時間帯のうち、ある周期でのノイズ発生パターンでは第2時間帯(W)と記憶された場合に、時間帯が第2時間帯(W)に含まれるように、ノイズ発生パターンを更新する。このようにして、送信待機時間Waを、タクトタイム0及びタクトタイム1、並びにタクトタイム3及びタクトタイム4の上記時間帯(通信スロット時間T)に追加する。
Next, as shown in FIG. 5(b), in the noise generation pattern at
さらに、図5(c)に示すように、タクトタイム2でのノイズ発生パターンでは、通信障害が発生したと推定され、第2時間帯と記憶された時間帯(W)のうち、上記タクトタイム0及びタクトタイム1、並びにタクトタイム3及びタクトタイム4でのノイズ発生パターンでは通信障害要素が発生したと推定され、第1時間帯と記憶された場合に、時間帯が第1時間帯(T)に徐々に含まれるように、予め定められた時間又は割合で第2時間帯(W)を第1時間帯(T)に変更するように、ノイズ発生パターンを更新する。図5(c)に示す例では、時間帯が。予め定められた時間又は割合で縮小される例が示されている。なお、図5(c)に示すように、タクトタイム2における第2時間帯(W)の更新に合わせ、タクトタイム0及びタクトタイム1、並びにタクトタイム3及びタクトタイム4における送信待機時間Waを更新するようにしても良い。
Furthermore, as shown in FIG. 5(c), in the noise generation pattern at
ノイズ推定部13は、例えば図5(a)~図5(c)に示すように、送信待機時間を設定することも可能である。このようなノイズ推定部13においては、ノイズ発生パターンにおいて、通信障害要素が発生したと推定された時間帯W(第2時間帯及び第3時間帯)が一定のタイミング及び一定の継続時間に収束するように制御する仕組みを、さらに備えることも可能である。この仕組みには、例えば、ノイズ等におけるヒステリシスの考慮、及びPID制御等の古典制御方法を利用することが可能である。
The
<無線通信装置の変形例>
また、第1無線通信装置1は、例えばノイズ対応方法決定部を、さらに備えるようにしても良い。
<Modifications of Wireless Communication Device>
Moreover, the first
ノイズ対応方法決定部は、ノイズ推定部13によって推定されたノイズ発生パターンにおいて、通信障害要素が発生したと推定された時間帯に対し、
(i)推定された時間帯におけるノイズの強さ又は頻度の情報
(j)推定された時間帯の時間幅
(k)推定された時間帯の近隣の時間帯又は他の周期の同じ時間帯における通信スループット及びデータレートを含む無線通信に係る情報
の少なくとも1つに基づいて、送信待機時間設定部14に、推定された時間帯を送信待機時間に設定するか又は誤り訂正部12に誤り訂正の符号化率を増加させるかを決定する。
The noise handling method determination unit determines, for a time period in which a communication failure factor is estimated to have occurred in the noise occurrence pattern estimated by the
Based on at least one of (i) information on the intensity or frequency of noise in the estimated time period, (j) the duration of the estimated time period, and (k) information related to wireless communication including communication throughput and data rate in a time period adjacent to the estimated time period or in the same time period in another cycle, the transmission standby
(第2実施形態)
図6は、第2実施形態に係る無線通信方式(無線通信方法)を実行可能な無線通信システムの基本構成の一例を示す模式ブロック図である。
Second Embodiment
FIG. 6 is a schematic block diagram showing an example of a basic configuration of a wireless communication system capable of implementing a wireless communication scheme (wireless communication method) according to the second embodiment.
無線利用環境によっては、無線ネットワーク3に重度通信障害要素が突発的に発生する場合もある。第2実施形態は、重度通信障害要素が突発的に発生した場合でも、良好なQoSを維持することが可能な無線通信方法、無線通信システム及び無線通信プログラムに関する。
Depending on the wireless usage environment, a severe communication failure factor may suddenly occur in the
図6に示すように、無線通信システム100bが、無線通信システム100と異なるところは、重度ノイズ検知部71を、さらに含むことである。
As shown in FIG. 6,
重度ノイズ検知部71は、無線ネットワーク3に突発的に発生する突発的な重度通信障害要素を検出する。重度ノイズ検知部71は、重度通信障害要素が発生している間、第1無線通信装置1から第2無線通信装置2(図6では省略)へのデータ送信を待機させる。
The severe
無線通信システム100bによれば、重度ノイズ検知部71をさらに有するので、重度通信障害要素が突発的に発生した場合、強制的にデータ送信を待機させる。したがって、重度通信障害要素が突発的に発生した場合であっても、良好なQoSを維持することができる。
The
重度ノイズ検知部71は、図6に示すように、送信側装置51にあっても良いし、受信側装置52にあっても良い。また、送信側装置51及び受信側装置52のそれぞれにあっても良い。さらに、送信側装置51及び受信側装置52以外に、重度ノイズ検知装置として、無線通信システム100bに別途備えられていても良い。
As shown in FIG. 6, the severe
重度ノイズ検知部71が重度ノイズを検知したか否かを判定する方法としては、
(l)フレーム送信エラーが発生したことを検知する。
(m)受信フレームにビットエラー等が発生したことを検知する。
(n)重度ノイズを検知するセンサーを設ける
The method of determining whether the severe
(l) Detect that a frame transmission error has occurred.
(m) Detects the occurrence of a bit error or the like in a received frame.
(n) Providing a sensor to detect severe noise
(l)の場合、重度ノイズ検知部71は、例えば送信側装置51に備えることができる。
(m)の場合、重度ノイズ検知部71は、例えば受信側装置52に備えることができる。
(n)の場合、重度ノイズ検知部71は、送信側装置51及び/又は受信側装置52に備えることができる。あるいは無線通信システム100bに、送信側装置51及び受信側装置52とは別に備えることができる。
In the case of (l), the
In the case of (m), the
In the case of (n), the severe
このような第2実施形態によれば、第1実施形態から得られる利点に加え、例えば、無線ネットワーク3に重度通信障害要素が突発的に発生した場合であっても、良好なQoSを維持することができる。
In addition to the advantages of the first embodiment, the second embodiment can maintain good QoS even if, for example, a severe communication failure factor suddenly occurs in the
さらに、この発明の実施形態は、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更が可能である。例えば、送信待機時間を設定する送信待機時間設定部14は、送信側装置51に備えられる必要は必ずしもない。送信待機時間設定部14は、受信側装置52に備えることも可能である。送信待機時間設定部14を、受信側装置52に備える場合には、例えばCTS(Clear To Send)等を用いて送信側装置51に送信を許可するようにすればよい。また、送信待機時間設定部14は、通信制御サーバーのような外部装置に備えることも可能である。例えば、このような新規な形態や変形は、この発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明、及び特許請求の範囲に記載された発明の均等物の範囲に含まれる。
Furthermore, various omissions, substitutions, and modifications are possible in the embodiment of the present invention without departing from the gist of the present invention. For example, the transmission standby
100 :無線通信システム
100b :無線通信システム
1 :第1無線通信装置
11 :第1送受信部
12 :第1誤り訂正部
13 :ノイズ推定部
14 :送信待機時間設定部
2 :第2無線通信装置
21 :第2送受信部
22 :第2誤り訂正部
3 :無線ネットワーク
51 :送信側装置
51a :生産ツール
51b :ロボット
51c :無人搬送車
51d :検査装置
51e :監視カメラ
52 :受信側装置
52a :アクセスポイント(AP)装置
70 :重度ノイズ検知部
N :ノイズ
N100 :ノイズ
N200 :ノイズ
N300 :ノイズ
N0~N2 :ノイズ
W :送信待機時間
W0~W1 :送信待機時間
Wa :送信待機時間
T :通信スロット時間
T0~T2 :通信スロット時間
I0~I2 :干渉期間
TD :送信データ
RD :受信データ
100:
3: Wireless network 51: Transmitting
Claims (8)
前記無線ネットワークを介して送信データを送信する送信装置及び受信データを受信する受信装置を有する送受信部と、
通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては前記送信データの符号化処理を行い、データ受信においては前記受信データの復号化処理を行う誤り訂正部と、
前記誤り訂正部によって前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定するノイズ推定部と、
前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、前記送受信部の前記送信装置に前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させる送信待機時間を設定する送信待機時間設定部と、
を備え、
前記ノイズ推定部は
(e)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合
(f)前記受信データのうち、前記送受信部が正常に受信できなかった数又は割合
(g)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合
(h)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合
の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、
予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記区切られた周期に対して、
前記区切られた周期中の、ある周期において、このある周期でのノイズ発生パターンでは前記通信障害要素が発生していないと推定された第1時間帯と、前記通信障害要素が発生したと推定された第2時間帯とを記憶し、
前記区切られた周期中の、前記ある周期以外で予め定められた回数以上連続した周期において、これらの前記第1時間帯と、前記第2時間帯とを記憶し、
前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第2時間帯に含まれるように、前記ノイズ発生パターンを更新し、
前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第1時間帯に徐々に含まれるように、予め定められた時間又は割合で前記第2時間帯を前記第1時間帯に変更するように、前記ノイズ発生パターンを更新すること
を特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that performs data communication via a wireless network,
a transceiver unit having a transmitting device for transmitting transmission data via the wireless network and a receiving device for receiving reception data;
an error correction unit that performs encoding processing of the transmission data during data transmission and performs decoding processing of the reception data during data reception, so that correctable errors, including bit errors, occurring in data during communication can be corrected without retransmitting the data;
a noise estimation unit that estimates a noise occurrence pattern including occurrence timing of a communication interference factor including a periodically occurring noise and a duration of the communication interference factor based on at least one of a result of measurement of a radio wave environment of the wireless network and a result of success or failure of data communication via the wireless network, including whether the error has been corrected by the error correction unit;
a transmission standby time setting unit that sets a time period during which data transmitted to the wireless network will not normally arrive at a receiving device based on the noise generation pattern, and sets a transmission standby time for causing the transmitting device of the transceiver unit to wait for transmission of the transmission data to the wireless network during the time period during which the transmission data will not normally arrive;
Equipped with
The noise estimation unit
(e) The number or percentage of the transmitted data that did not arrive normally at the receiving device.
(f) the number or percentage of the received data that the transmitting/receiving unit was not able to receive normally
(g) the number or percentage of times when the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold, excluding the cases in which the transceiver unit was transmitting or receiving data;
(h) the time or percentage excluding the time when the transceiver unit was transmitting/receiving data during the channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment that was equal to or greater than a predetermined threshold value;
When at least one of the values is equal to or greater than a predetermined threshold, it is detected that the communication failure factor has occurred;
A predetermined time interval is divided into periods, and for each period,
storing a first time period during a certain period among the divided periods during which the communication interference factor is estimated not to have occurred in a noise occurrence pattern during the certain period, and a second time period during which the communication interference factor is estimated to have occurred;
storing the first time zone and the second time zone in consecutive periods other than the certain period that are a predetermined number of times or more among the divided periods;
When a time period stored as the first time period in the noise occurrence pattern in the continuous cycle is stored as the second time period in the noise occurrence pattern in the certain cycle, the noise occurrence pattern is updated so that the time period is included in the second time period;
When a time period stored as the second time period in the noise generation pattern in the continuous cycle is stored as the first time period in the noise generation pattern in the certain cycle, the noise generation pattern is updated so as to change the second time period to the first time period at a predetermined time or rate so that the time period is gradually included in the first time period.
A wireless communication device comprising:
前記ノイズ発生パターンにおいて、前記通信障害要素が発生したと推定された前記第2時間帯が一定のタイミング及び一定の継続時間に収束するように制御する仕組みを、さらに備えること
を特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 The noise estimation unit is
The wireless communication device according to claim 1 , further comprising a mechanism for controlling the second time period in which the communication interference factor is estimated to have occurred in the noise occurrence pattern to converge to a certain timing and a certain duration.
前記無線ネットワークを介して送信データを送信する送信装置及び受信データを受信する受信装置を有する送受信部と、
通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては前記送信データの符号化処理を行い、データ受信においては前記受信データの復号化処理を行う誤り訂正部と、
前記誤り訂正部によって前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定するノイズ推定部と、
前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、前記送受信部の前記送信装置に前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させる送信待機時間を設定する送信待機時間設定部と、
を備え、
前記ノイズ推定部は、
(a)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合
(b)前記受信データのうち、前記送受信部が正常に受信できなかった数又は割合
(c)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合
(d)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合
の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、
前記通信障害要素が発生したこと又は前記通信障害要素の値を、前記通信障害要素が発生した時刻とともに時系列情報として記憶し、
さらに、
予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記周期ごとに同じ前記ノイズ発生パターンが繰り返されることを前提条件とし、前記時系列情報に基づいて、前記通信障害要素の発生をモデル化して前記ノイズ発生パターンを推定すること
を特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that performs data communication via a wireless network,
a transceiver unit having a transmitting device for transmitting transmission data via the wireless network and a receiving device for receiving reception data;
an error correction unit that performs encoding processing of the transmission data during data transmission and performs decoding processing of the reception data during data reception, so that correctable errors, including bit errors, occurring in data during communication can be corrected without retransmitting the data;
a noise estimation unit that estimates a noise occurrence pattern including occurrence timing of a communication interference factor including a periodically occurring noise and a duration of the communication interference factor based on at least one of a result of measurement of a radio wave environment of the wireless network and a result of success or failure of data communication via the wireless network, including whether the error has been corrected by the error correction unit;
a transmission standby time setting unit that sets a time period during which data transmitted to the wireless network will not normally arrive at a receiving device based on the noise generation pattern, and sets a transmission standby time for causing the transmitting device of the transceiver unit to wait for transmission of the transmission data to the wireless network during the time period during which the transmission data will not normally arrive;
Equipped with
The noise estimation unit is
(a) The number or percentage of the transmitted data that did not arrive at the receiving device normally.
(b) the number or percentage of the received data that the transmitting/receiving unit was not able to receive normally;
(c) The number or percentage of times when the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold, excluding the cases when the transceiver unit was transmitting or receiving data.
(d) A time or a ratio excluding a time when the transceiver unit is transmitting or receiving data during a channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment that is equal to or greater than a predetermined threshold.
When at least one of the values is equal to or greater than a predetermined threshold, it is detected that the communication failure factor has occurred;
storing the occurrence of the communication failure element or the value of the communication failure element as time-series information together with the time when the communication failure element occurred;
moreover,
A predetermined time interval is divided into periods, and the same noise occurrence pattern is repeated for each period, and based on the time-series information, the occurrence of the communication failure factor is modeled to estimate the noise occurrence pattern.
A wireless communication device comprising:
前記無線ネットワークを介して送信データを送信する送信装置及び受信データを受信する受信装置を有する送受信部と、
通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては前記送信データの符号化処理を行い、データ受信においては前記受信データの復号化処理を行う誤り訂正部と、
前記誤り訂正部によって前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定するノイズ推定部と、
前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、前記送受信部の前記送信装置に前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させる送信待機時間を設定する送信待機時間設定部と、
を備え、
前記ノイズ推定部によって推定された前記ノイズ発生パターンにおいて、前記通信障害
要素が発生したと推定された時間帯に対し、
(i)前記推定された時間帯における前記ノイズの強さ又は頻度の情報
(j)前記推定された時間帯の時間幅
(k)前記推定された時間帯の近隣の時間帯又は他の周期の同じ時間帯における通信スループット及びデータレートを含む無線通信に係る情報
の少なくとも1つに基づいて、
前記送信待機時間設定部に、前記推定された時間帯を前記送信待機時間に設定するか又は前記誤り訂正部に誤り訂正の符号化率を増加させるかを決定するノイズ対応方法決定部
を、さらに備えること
を特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that performs data communication via a wireless network,
a transceiver unit having a transmitting device for transmitting transmission data via the wireless network and a receiving device for receiving reception data;
an error correction unit that performs encoding processing of the transmission data during data transmission and performs decoding processing of the reception data during data reception, so that correctable errors, including bit errors, occurring in data during communication can be corrected without retransmitting the data;
a noise estimation unit that estimates a noise occurrence pattern including occurrence timing of a communication interference factor including a periodically occurring noise and a duration of the communication interference factor based on at least one of a result of measurement of a radio wave environment of the wireless network and a result of success or failure of data communication via the wireless network, including whether the error has been corrected by the error correction unit;
a transmission standby time setting unit that sets a time period during which data transmitted to the wireless network will not normally arrive at a receiving device based on the noise generation pattern, and sets a transmission standby time for causing the transmitting device of the transceiver unit to wait for transmission of the transmission data to the wireless network during the time period during which the transmission data will not normally arrive;
Equipped with
In the noise occurrence pattern estimated by the noise estimation unit,
For the time period during which the element is estimated to have occurred,
(i) information on the intensity or frequency of the noise during the estimated time period;
(j) the duration of the estimated time period
(k) information relating to wireless communication including communication throughput and data rate in a time period adjacent to the estimated time period or in the same time period in another cycle;
Based on at least one of the following:
a noise handling method determining unit for determining whether to set the estimated time period to the transmission standby time setting unit or to increase the coding rate of error correction in the error correction unit;
Further,
A wireless communication device comprising:
通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては送信データの符号化処理を行い、データ受信においては受信データの復号化処理を行い、
前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定し、
前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、送信側装置から前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させ、
前記ノイズ発生パターンの推定では、
(e)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合
(f)前記受信データのうち、前記送受信装置が正常に受信できなかった数又は割合
(g)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信装置がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合
(h)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信装置がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合
の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、
予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記区切られた周期に対して、
前記区切られた周期中の、ある周期において、このある周期でのノイズ発生パターンでは前記通信障害要素が発生していないと推定された第1時間帯と、前記通信障害要素が発生したと推定された第2時間帯とを記憶し、
前記区切られた周期中の、前記ある周期以外で予め定められた回数以上連続した周期において、これらの前記第1時間帯と、前記第2時間帯とを記憶し、
前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第2時間帯に含まれるように、前記ノイズ発生パターンを更新し、
前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第1時間帯に徐々に含まれるように、予め定められた時間又は割合で前記第2時間帯を前記第1時間帯に変更するように、前記ノイズ発生パターンを更新すること
を特徴とする無線通信方式。 A wireless communication method for performing data communication via a wireless network,
In order to correct correctable errors, including bit errors, that occur in data during communication, without the need to resend the data, a transmission data encoding process is performed in data transmission, and a reception data decoding process is performed in data reception;
estimating a noise occurrence pattern including occurrence timing of a communication interference element including a periodically occurring noise and a duration of the communication interference element based on at least one of the results of measurement of the radio wave environment of the wireless network and the success or failure of the data communication via the wireless network, including whether the error was corrected;
a time period during which data transmitted to the wireless network will not arrive normally at the receiving device based on the noise generation pattern, and during the time period during which the transmission data will not arrive normally, the transmission of the transmission data from the transmitting device to the wireless network is suspended ;
In the estimation of the noise generation pattern,
(e) The number or percentage of the transmitted data that did not arrive normally at the receiving device.
(f) the number or percentage of the received data that the transmitting/receiving device was not able to receive normally;
(g) the number or percentage of times when the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold, excluding the cases in which the transmission/reception device was transmitting/receiving data;
(h) the time or percentage, excluding the time when the transmitting/receiving device was transmitting/receiving data, during which the channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold value;
When at least one of the values is equal to or greater than a predetermined threshold, it is detected that the communication failure factor has occurred;
A predetermined time interval is divided into periods, and for each period,
storing a first time period during a certain period among the divided periods during which the communication interference factor is estimated not to have occurred in a noise occurrence pattern during the certain period, and a second time period during which the communication interference factor is estimated to have occurred;
storing the first time zone and the second time zone in consecutive periods other than the certain period that are a predetermined number of times or more among the divided periods;
When a time period stored as the first time period in the noise occurrence pattern in the continuous cycle is stored as the second time period in the noise occurrence pattern in the certain cycle, the noise occurrence pattern is updated so that the time period is included in the second time period;
When a time period stored as the second time period in the noise generation pattern in the continuous cycle is stored as the first time period in the noise generation pattern in the certain cycle, the noise generation pattern is updated so as to change the second time period to the first time period at a predetermined time or rate so that the time period is gradually included in the first time period.
A wireless communication method characterized by the above.
通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては送信データの符号化処理を行い、データ受信においては受信データの復号化処理を行い、
前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定し、
前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、送信側装置から前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させ、
前記ノイズ発生パターンの推定では、
(a)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合
(b)前記受信データのうち、前記送受信部が正常に受信できなかった数又は割合
(c)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合
(d)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合
の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、
前記通信障害要素が発生したこと又は前記通信障害要素の値を、前記通信障害要素が発生した時刻とともに時系列情報として記憶し、
さらに、
予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記周期ごとに同じ前記ノイズ発生パターンが繰り返されることを前提条件とし、前記時系列情報に基づいて、前記通信障害要素の発生をモデル化して前記ノイズ発生パターンを推定すること
を特徴とする無線通信方式。 A wireless communication method for performing data communication via a wireless network,
In order to correct correctable errors, including bit errors, that occur in data during communication, without the need to resend the data, a transmission data encoding process is performed in data transmission, and a reception data decoding process is performed in data reception;
estimating a noise occurrence pattern including occurrence timing of a communication interference element including a periodically occurring noise and a duration of the communication interference element based on at least one of the results of measurement of the radio wave environment of the wireless network and the success or failure of the data communication via the wireless network, including whether the error was corrected;
a time period during which data transmitted to the wireless network will not arrive normally at the receiving device based on the noise generation pattern, and during the time period during which the transmission data will not arrive normally, the transmission of the transmission data from the transmitting device to the wireless network is suspended ;
In the estimation of the noise generation pattern,
(a) The number or percentage of the transmitted data that did not arrive at the receiving device normally.
(b) the number or percentage of the received data that the transmitting/receiving unit was not able to receive normally;
(c) The number or percentage of times when the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold, excluding the cases when the transceiver unit was transmitting or receiving data.
(d) A time or a ratio excluding a time when the transceiver unit is transmitting or receiving data during a channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment that is equal to or greater than a predetermined threshold.
When at least one of the values is equal to or greater than a predetermined threshold, it is detected that the communication failure factor has occurred;
storing the occurrence of the communication failure element or the value of the communication failure element as time-series information together with the time when the communication failure element occurred;
moreover,
A predetermined time interval is divided into periods, and the same noise occurrence pattern is repeated for each period, and based on the time-series information, the occurrence of the communication failure factor is modeled to estimate the noise occurrence pattern.
A wireless communication method characterized by the above.
通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては送信データの符号化処理を行い、データ受信においては受信データの復号化処理を行う手順と、
前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定する手順と、
前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、送信側装置から前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させる手順と、
を備え、
前記ノイズ発生パターンの推定の手順は、
(e)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合
(f)前記受信データのうち、前記送受信装置が正常に受信できなかった数又は割合
(g)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信装置がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合
(h)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信装置がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合
の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、
予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記区切られた周期に対して、
前記区切られた周期中の、ある周期において、このある周期でのノイズ発生パターンでは前記通信障害要素が発生していないと推定された第1時間帯と、前記通信障害要素が発生したと推定された第2時間帯とを記憶し、
前記区切られた周期中の、前記ある周期以外で予め定められた回数以上連続した周期において、これらの前記第1時間帯と、前記第2時間帯とを記憶し、
前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第2時間帯に含まれるように、前記ノイズ発生パターンを更新し、
前記連続した周期でのノイズ発生パターンでは前記第2時間帯と記憶された時間帯のうち、前記ある周期でのノイズ発生パターンでは前記第1時間帯と記憶された場合に、前記時間帯が前記第1時間帯に徐々に含まれるように、予め定められた時間又は割合で前記第2時間帯を前記第1時間帯に変更するように、前記ノイズ発生パターンを更新する手順を含むこと
を特徴とする無線通信プログラム。 A wireless communication program for performing data communication via a wireless network,
A procedure for performing an encoding process on transmission data during data transmission and a decoding process on received data during data reception so that correctable errors, including bit errors, occurring in data during communication can be corrected without retransmitting the data;
a step of estimating a noise occurrence pattern including occurrence timing of a communication disturbance element including a periodically occurring noise and a duration of the communication disturbance element based on at least one of the results of measurement of the radio wave environment of the wireless network and the success or failure of the data communication via the wireless network including whether the error was corrected;
a step of setting a time during which data transmitted to the wireless network will not arrive normally at the receiving device based on the noise generation pattern, and causing the transmitting device to suspend transmission of the transmission data to the wireless network during the time during which the transmission data will not arrive normally;
Equipped with
The procedure for estimating the noise generation pattern includes:
(e) The number or percentage of the transmitted data that did not arrive normally at the receiving device.
(f) the number or percentage of the received data that the transmitting/receiving device was not able to receive normally;
(g) the number or percentage of times when the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold, excluding the cases in which the transmission/reception device was transmitting/receiving data;
(h) the time or percentage, excluding the time when the transmitting/receiving device was transmitting/receiving data, during which the channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold value;
When at least one of the values is equal to or greater than a predetermined threshold, it is detected that the communication failure factor has occurred;
A predetermined time interval is divided into periods, and for each period,
storing a first time period during a certain period among the divided periods during which the communication interference factor is estimated not to have occurred in a noise occurrence pattern during the certain period, and a second time period during which the communication interference factor is estimated to have occurred;
storing the first time zone and the second time zone in consecutive periods other than the certain period that are a predetermined number of times or more among the divided periods;
When a time period stored as the first time period in the noise occurrence pattern in the continuous cycle is stored as the second time period in the noise occurrence pattern in the certain cycle, the noise occurrence pattern is updated so that the time period is included in the second time period;
and a step of updating the noise occurrence pattern so that, when a time period stored as the second time period in the noise occurrence pattern in the continuous cycle is stored as the first time period in the noise occurrence pattern in the certain cycle, the second time period is changed to the first time period at a predetermined time or rate so that the time period is gradually included in the first time period.
A wireless communication program comprising:
通信中のデータに発生するビットエラーを含む訂正可能なエラーに対し、データを再送することなく前記エラーを訂正可能なように、データ送信においては送信データの符号化処理を行い、データ受信においては受信データの復号化処理を行う手順と、
前記エラーが訂正できたか否かを含む前記無線ネットワークを介したデータ通信の成否及び前記無線ネットワークの電波環境を測定した結果の少なくとも1つに基づいて、周期的に発生するノイズを含む通信障害要素の発生タイミングと前記通信障害要素の継続時間とを含んだノイズ発生パターンを推定する手順と、
前記ノイズ発生パターンに基づいて、前記無線ネットワークにデータを送信しても受信側装置に前記送信データが正常に届かない時間を設定し、前記送信データが正常に届かない時間の間は、送信側装置から前記無線ネットワークへの前記送信データの送信を待機させる手順と、
を備え、
前記ノイズ発生パターンの推定の手順は、
(a)前記送信データのうち、前記受信側装置に正常に届かなかった数又は割合
(b)前記受信データのうち、前記送受信部が正常に受信できなかった数又は割合
(c)前記電波環境の測定において観測された信号強度が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた回数又は割合
(d)前記電波環境の測定において観測されたチャネル使用時間が予め定められた閾値以上であった中で、前記送受信部がデータを送受信していた場合を除いた時間又は割合
の少なくとも1つの値が予め定められた閾値以上であった場合をもって前記通信障害要素が発生したと検知し、
前記通信障害要素が発生したこと又は前記通信障害要素の値を、前記通信障害要素が発生した時刻とともに時系列情報として記憶し、
さらに、
予め定められた時間間隔を周期として区切り、前記周期ごとに同じ前記ノイズ発生パターンが繰り返されることを前提条件とし、前記時系列情報に基づいて、前記通信障害要素の発生をモデル化して前記ノイズ発生パターンを推定する手順を含むこと
を特徴とする無線通信プログラム。 A wireless communication program for performing data communication via a wireless network,
A procedure for performing an encoding process on transmission data during data transmission and a decoding process on received data during data reception so that correctable errors, including bit errors, occurring in data during communication can be corrected without retransmitting the data;
a step of estimating a noise occurrence pattern including occurrence timing of a communication disturbance element including a periodically occurring noise and a duration of the communication disturbance element based on at least one of the results of measurement of the radio wave environment of the wireless network and the success or failure of the data communication via the wireless network including whether the error was corrected;
a step of setting a time during which data transmitted to the wireless network will not arrive normally at the receiving device based on the noise generation pattern, and causing the transmitting device to suspend transmission of the transmission data to the wireless network during the time during which the transmission data will not arrive normally;
Equipped with
The procedure for estimating the noise generation pattern includes:
(a) The number or percentage of the transmitted data that did not arrive at the receiving device normally.
(b) the number or percentage of the received data that the transmitting/receiving unit was not able to receive normally;
(c) The number or percentage of times when the signal strength observed in the measurement of the radio wave environment was equal to or greater than a predetermined threshold, excluding the cases when the transceiver unit was transmitting or receiving data.
(d) A time or a ratio excluding a time when the transceiver unit is transmitting or receiving data during a channel usage time observed in the measurement of the radio wave environment that is equal to or greater than a predetermined threshold.
When at least one of the values is equal to or greater than a predetermined threshold, it is detected that the communication failure factor has occurred;
storing the occurrence of the communication failure element or the value of the communication failure element as time-series information together with the time when the communication failure element occurred;
moreover,
a step of dividing a predetermined time interval into a period, assuming that the same noise generation pattern is repeated in each period, and modeling the occurrence of the communication failure factor based on the time series information to estimate the noise generation pattern .
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JP2016191248A (en) | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社デンソー | Vehicle electronic key system |
WO2018038127A1 (en) | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 日本電気株式会社 | Wireless communication apparatus, method, and storage medium having program stored therein |
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