JPH03104496A - Telemeter system - Google Patents

Telemeter system

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Publication number
JPH03104496A
JPH03104496A JP1242582A JP24258289A JPH03104496A JP H03104496 A JPH03104496 A JP H03104496A JP 1242582 A JP1242582 A JP 1242582A JP 24258289 A JP24258289 A JP 24258289A JP H03104496 A JPH03104496 A JP H03104496A
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JP
Japan
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data
packet
sample data
station
sample
Prior art date
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Pending
Application number
JP1242582A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiro Yamada
邦博 山田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Selective Calling Equipment (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To expand the movable range of a data transmission station by packetizing transmission sample data by each data transmission station, and transmitting a packet with the timing of probability set in advance after including an ID number proper to each data transmission station and the sequential number of transmission data in the packet. CONSTITUTION:The nt data transmission stations TXSi are prepared, and they transmit the packet with a timing at random mutually. As a result, packet transmission from two or more stations are necessarily generated simultaneously. It is called as packet collision. Then, the probability to dissipate the sample data due to nd times of collision of the packet including the sample data can be reduced by transmitting the same sample data as the packet for nd times. Therefore, it is possible to heighten possibility to receive the packet with a nearer data reception station without dissipating the packets simultaneously even when the packet collision occurs by providing plural data reception stations.

Description

【発明の詳細な説明】 長提廷亙 本発明は、テレメータ方式に関し、より詳細には、通信
におけるT D M A ( Time Divisi
onMultiple Access)、また、(医療
用)心電図モニター、心拍モニター、血圧モニター、体
温モニター、呼吸数モニター、運動量(体動)モニター
に適用されるものである。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a telemeter system, and more specifically, to a telemeter system in communication.
onMultiple Access), and is also applied to (medical) electrocardiogram monitors, heart rate monitors, blood pressure monitors, body temperature monitors, respiratory rate monitors, and exercise amount (body movement) monitors.

丈来挟檄 本発明に係る従来技術を記載した文献としては以下のも
のがある。
Documents describing the prior art related to the present invention include the following.

■Tobagi,F.A.,rMultiaccess
 Link Control.Jin rcomput
ar Network Architectures 
andProtocols.J(Edited by 
Green,P.E.,Jr.,PlenumPres
s, New York, 1982,ppl45−1
89.J該文献は、Randoa+ Accass T
echniquesについて解説しているもので、本発
明は同文献中のPure ALOHA方式に属する。
■Tobagi, F. A. , rMultiaccess
Link Control. Jin rcomput
ar Network Architectures
andProtocols. J (Edited by
Green, P. E. , Jr. ,PlenumPres
s, New York, 1982, ppl45-1
89. J This document is based on Randoa+ Access T
echniques, and the present invention belongs to the Pure ALOHA method in this document.

■Kleinrock, L. & Tobagi,F
.A. rPacketSwitching in R
adio Channels : Part  I−C
arrier Sense Multiple−Acc
ass Modes andTheir Throug
hput−Delay Characteristic
s.」(IEEE Trans. on Commun
., vol. COM−23, No.12,Dec
.1975. pp1400−1416.)該文献はA
LOHAおよび主としてCSMA (CarrierS
ense Multiple Access)のThr
oughput−Delay特性について解析している
■Kleinrock, L. & Tobagi, F.
.. A. rPacket Switching in R
adio Channels: Part I-C
arrier Sense Multiple-Acc
ass Modes and their through
hput-Delay Characteristic
s. (IEEE Trans. on Commun
.. , vol. COM-23, No. 12, Dec
.. 1975. pp1400-1416. ) The document is A
LOHA and primarily CSMA (CarrierS
ense Multiple Access) Thr
The output-delay characteristics are analyzed.

■Abramson.N.,rThe  ALOHA 
 System  −  Anotheraltern
ative for computer commun
ications.J(in1970 Fall Jo
int Comput. Conf., AFIPS 
Conf.Proc.,vol.37.Montval
e,N.J.:AFIPS Press,1970,p
p.281−285.) 該文献はALOHA方式について解説されていて、特に
( Offered ) Channel Traff
icとChannelUtilization ( T
hroughput )について解析されている. ■西野博二, at a’J−,rローカルエリアネッ
トワーク(LAN)に関する調査」 (社団法人 日本
電子工業振興協会,58−A−203,昭和58年3月
, pp47−48.) 該文献には以下のことが記載されている。すなわち,歴
史的には.1970年にハワイ大学において開発された
ものであり. Pure ALOHAプロトコルは、S
ingle hopのALOHAシステムのアクセス方
式として最初に用いられた。
■Abramson. N. ,rThe ALOHA
System-Anotheraltern
active for computer community
cations. J (in1970 Fall Jo
int Comput. Conf. , AFIPS
Conf. Proc. , vol. 37. Montval
e, N. J. :AFIPS Press, 1970, p.
p. 281-285. ) This document explains the ALOHA method, and especially (Offered) Channel Traff.
ic and ChannelUtilization (T
hroughput) has been analyzed. ■ Hiroji Nishino, "Survey on local area networks (LAN)" (Japan Electronic Industry Promotion Association, 58-A-203, March 1980, pp47-48.) In the document The following is stated. In other words, historically. It was developed at the University of Hawaii in 1970. The Pure ALOHA protocol is
It was first used as an access method for the ingle hop ALOHA system.

ALOHAネットワークは、無線回線によるパケット交
換方式を採用しており、最も簡単な部類といえる。Pu
re ALOHAでは、データ伝送をしたい時にいつで
も送信でき,データを送信した端末は相手端末から,あ
らかじめ定められた適切なタイムアウト時間周期以内に
応答信号(Acknowledgement)を受信し
てデータの送信フェーズを終了する。
The ALOHA network uses a packet switching method using wireless lines, and can be said to be the simplest type of network. Pu
With re ALOHA, data can be transmitted whenever it is desired, and the terminal that has transmitted the data receives an acknowledgment signal (Acknowledgement) from the other terminal within a predetermined appropriate timeout period and completes the data transmission phase. .

一方、衝突が起る場合には、それを制御することが必要
である。連続的な衝突を避けるためには,再送の時間的
遅延を各端末に対L7てランダムに割り付けることとし
ている。
On the other hand, if a collision occurs, it is necessary to control it. In order to avoid continuous collisions, the time delay for retransmission is randomly assigned to each terminal for each L7.

以上の文献からわかるように、ALOI{Aネットワー
クのようなランダムアクセス方式は,コンピュータ通信
に適している。このような通信では、多くのデータトラ
フィックはバースト的である。即ち,送受信したいデー
タメッセージの発生は、その発生時点や量ともランダム
性が非常に高いものであり、かつ、相対的な遅延時間も
小さいことが各端末から求められる。
As can be seen from the above documents, random access schemes such as the ALOI{A network are suitable for computer communication. In such communications, much of the data traffic is bursty. That is, each terminal is required to generate a data message to be transmitted/received with a very high degree of randomness in both the time of generation and the amount thereof, and also to have a small relative delay time.

従って、テレメトリ・データのようにデータトラフィッ
クが定常的に発生するものに対しては従来のALOHA
方式は適していない。
Therefore, for data traffic such as telemetry data that occurs regularly, the conventional ALOHA
method is not suitable.

また、ALOHA方式ではパケットの衝突が原理的に避
けられないため(確率的)、衝突が起こった場合の対策
として、応答信号(Acknovledgsment)
が受信局から返らなかった時にその同一のパケットを再
送する手順が必要とされている。即ちデータ送信局にお
いても、この応答信号(Acknowledge−me
nt )を受信するための制御用受信器が必要となる。
In addition, in the ALOHA method, packet collisions cannot be avoided in principle (probabilistic), so as a countermeasure in the event of a collision, a response signal (Acknovledgesment) is sent.
A procedure is needed to retransmit the same packet when the packet is not returned from the receiving station. That is, the data transmitting station also receives this response signal (Acknowledge-me).
A control receiver is required to receive the nt).

先に述べたように、簡単なデータ送信局に制御用受信器
を設置することは避けたい。また、再送の手順は複雑で
、一般にあらゆる場合の伝送エラーを想定しておかない
とデッドロックすることが良く知られている。簡易なデ
ータ送信,例えばテレメータ,において,このような複
雑な再送手順のためのハードウェアおよびソフトウエア
を用いるのは、装置の大きさ及び価格の点から極めて不
適切であった。
As mentioned earlier, it is desirable to avoid installing a control receiver in a simple data transmission station. Furthermore, the retransmission procedure is complex, and it is well known that deadlocks occur unless all possible transmission errors are considered. In simple data transmissions, such as telemetry, the use of hardware and software for such complex retransmission procedures is extremely inappropriate due to equipment size and cost.

例えば、多数の重病患者のいる病院において、同時に多
人数の心電図あるいは心拍数を常時モニターしようとす
ると、一人につきl台の心電図あるいは心拍モニター装
置を必要とした。またモニターされている患者は、その
患者に取り付けるプローブとその装置とを接続するケー
ブル(電線)の長さ以上には動けない、動けても動きに
くいという欠点があった。このケーブルに代って無線を
用いたものではこのような欠点はないが,各患者ごとに
別々の無線周波数を割当てる方式(FDMA)では,各
患者ごとに(無B)受信器を必要とし、全体のシステム
として大規模かつ高価なものにならざるを得す、現実に
は小規模のものだけが実用化されている。
For example, in a hospital with a large number of seriously ill patients, if the electrocardiograms or heart rates of many patients were to be constantly monitored at the same time, one electrocardiogram or heart rate monitoring device would be required for each patient. Another disadvantage is that the patient being monitored cannot move beyond the length of the cable (electric wire) connecting the probe attached to the patient and the device, and even if he or she can, it is difficult to move. Although wireless alternatives to cables do not have these drawbacks, the method of assigning a separate radio frequency to each patient (FDMA) requires a (non-B) receiver for each patient; The entire system has to be large and expensive; in reality, only small-scale systems have been put into practical use.

このようにモニターを集中して行なう限り、TDMA方
式を用いることでモニター側の無線受信器(以後データ
受信局と呼ぶ)を1台で行なうことが出来、全体のシス
テムの小型化かつ低価格が出来るように思える。しかし
,通常のTDMAでは、データ送出側の装置でも送出タ
イミングを制御する為の受信器を必要とする。この例の
ようなテレメータの分野ではデータ送信局(無線受信器
を含む装置全体)は本来受信の必要性はないものであり
、制御の為の受信器を付加することは、いたずらに装置
の複雑化、大型化,高価格化を招く結果となる。一般に
,微弱ないし小電力出力の無線送信器は、受信器よりも
かなり簡略な装置であるので,データ送信局に制御用受
信器を置かないことは重要な視点である。
As long as the monitoring is concentrated in this way, by using the TDMA method, the wireless receiver on the monitor side (hereinafter referred to as the data receiving station) can be used with one unit, making the overall system smaller and cheaper. It seems possible. However, in normal TDMA, even the device on the data sending side requires a receiver to control the sending timing. In the field of telemetry, as in this example, the data transmitting station (the entire device including the wireless receiver) does not originally need to receive data, and adding a receiver for control would unnecessarily increase the complexity of the device. This results in larger, larger, and higher prices. Generally, a wireless transmitter with weak or low power output is a much simpler device than a receiver, so it is important to avoid placing a control receiver at the data transmitting station.

且一一姓 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
データ受信局における(無,l)受信器はただ1台で、
制御用受信器を持たない多数のデータ送信局からのテレ
メータリング・データを、受信可能とし、また、僅か1
台の(無線)受信器を持つデータ受信局を複数局設ける
ことで、データ送信局の移動可能範囲を大幅に拡大し、
かつ、全体のデータ送信局数を大幅に増大させるテレメ
ータ方式を提供することを目的としてなされたものであ
る。
The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances.
There is only one (none, l) receiver at the data receiving station,
It is possible to receive telemetering data from a large number of data transmitting stations that do not have control receivers, and only one
By providing multiple data receiving stations with multiple (wireless) receivers, the movable range of the data transmitting station can be greatly expanded.
Moreover, it was developed with the aim of providing a telemetry system that greatly increases the total number of data transmitting stations.

構一一」又 本発明は、上記目的を達成するために、(1)2個以上
のデータ送信局と1個のデータ受信局があって、各デー
タ送信局は過去に送信済のサンプルデータの一部を含む
形で送信サンプルデータをパケット化し、該パケットに
は各データ送信局固有のID番号と送信データの順序番
号とを含み,各データ送信局は、予め定められた確率(
a)の、互に独立なランダムなタイミングで前記パケッ
トを送信し、データ受信局では、該パケットを受信し,
該パケット中のID番号と順序番号から各データ送信局
別にデータを時系列に復元し、もし時系列に復元できな
いサンプルデータがある場合は、その時間のサンプルデ
ータを棄却するか前後の復元されているサンプルデータ
から補間すること、(2)或いは、2個以上のデータ送
信局と2個以上のデータ受信局と1個のデータ収集局が
あって,各データ送信局は過去に送信済のサンプルデー
タの一部を含む形で送信サンプルデータをパケット化し
、該パケットには各データ送信局固有のID番号と送信
データの順序番号とを含み、各データ送信局は、予め定
められた確率(a)の、互に独立なランダムなタイミン
グで前記パケットを送信し、データ受信局では、該パケ
ットを受信し、該パケット中のID番号と順序番号から
各データ送信局別にデータを時系列に復元し、もし時系
列に復元できないサンプルデータがある場合は、そのサ
ンプル時点のサンプルデータが復元できていないことを
示すフラッグを立て、これらのサンプルデータをデータ
収集局に送信し、データ収集局は、各データ送信局別に
各データ受信局から送信されてきたサンプルデータを時
系列に突き合せ,各サンプル時点において、何れか上記
フラノグの立っていないサンプルデータを選択すること
で,サンプルデータの復元を行なうこと、(3)更には
、前記データ収集局は,各データ受信局の,復元できな
かったサンプルデータを、隣接する誤りの無いデータか
ら補間すること、(4)更には、前記1個のデータ受信
局の受信範囲内のデータ送信局数をnt・tp/tt≦
1/2(ここでa = t p/ t L)としたこと
,(5)更には、前記データ送信局におけるサンプルデ
ータのサンプリング間隔をts、同一パケットの送信繰
返し回数をnp.(npは正の整数)、パケット中のサ
ンプルデータ数をn,(naは正の整数)とする時、即
ちts:ilp” ttである時、nP” ni≧2で
あること、更には、(6)前記各送信器および各受信器
の方式は周波数拡散方式であって,同一の拡散コードを
全てのデータ送信局で使用すること、更には.(7)!
9急的なサンプルデータが発生したデータ送信局は,予
め定められた確率(a)よりも大きな確率で緊急的なサ
ンプルデータを含むパケットを送信することを特徴とし
たものである。以下、本発明の実施例に基づいて説明す
る。
In order to achieve the above object, the present invention has (1) two or more data transmitting stations and one data receiving station, and each data transmitting station receives previously transmitted sample data. The transmitted sample data is packetized in a form that includes a part of
a), transmitting the packet at mutually independent random timing, and receiving the packet at the data receiving station;
Data is restored in chronological order for each data transmitting station from the ID number and sequence number in the packet, and if there is sample data that cannot be restored in chronological order, the sample data at that time is discarded or restored before and after. (2) Or, there are two or more data transmitting stations, two or more data receiving stations, and one data collecting station, and each data transmitting station uses previously transmitted samples. Transmission sample data is packetized in a form that includes a part of the data, and the packet includes an ID number unique to each data transmission station and a sequence number of transmission data, and each data transmission station receives a predetermined probability (a ), and the data receiving station receives the packet and restores the data in time series for each data transmitting station from the ID number and sequence number in the packet. , If there is sample data that cannot be restored in time series, a flag is set to indicate that the sample data at that sample point cannot be restored, and these sample data are sent to the data collection station, and the data collection station Restoring the sample data by comparing the sample data transmitted from each data receiving station for each data transmitting station in chronological order and selecting any of the sample data without the above-mentioned flannel at each sample time. , (3) Furthermore, the data collection station interpolates the unrecoverable sample data of each data reception station from adjacent error-free data; (4) Furthermore, the data collection station The number of data transmitting stations within the receiving range of the station is nt・tp/tt≦
1/2 (here a = t p / t L), (5) Furthermore, the sampling interval of sample data at the data transmitting station is ts, and the number of repetitions of transmission of the same packet is np. (np is a positive integer), and the number of sample data in the packet is n (na is a positive integer), that is, when ts:ilp'' tt, nP'' ni≧2, and further, (6) The method of each transmitter and each receiver is a frequency spreading method, and the same spreading code is used at all data transmitting stations; (7)!
9. A data transmitting station where urgent sample data has been generated is characterized in that it transmits a packet containing urgent sample data with a probability greater than a predetermined probability (a). Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.

Offered Channel Traffic を
G(ここで,0≦G)、Throughput tI:
Sとすると、Pure ALOHAでは、 S(G)=G−e−26(1) となる。Sの最大値SmaxはG=1/2の時であり, Smax=S(1/2)=1/2e40.18    
(2)である。
Offered Channel Traffic is G (here, 0≦G), Throughput tI:
S, in Pure ALOHA, S(G)=G-e-26(1). The maximum value Smax of S is when G=1/2, Smax=S(1/2)=1/2e40.18
(2).

ここでパケットが損傷を受けず(衝突を起こさず)に伝
送される確率Pは p (G)= S / G = e−26(3)である
6従って,パケットが損傷を受ける(衝突を起こす)確
率rは r(G)=1−p=1−e−2G(4)である。これら
の関係については前述の文献■、より古くは文献■に詳
しい。
Here, the probability P that a packet is transmitted without being damaged (without causing a collision) is p (G) = S / G = e-26 (3)6 Therefore, the probability that a packet is transmitted without being damaged (without causing a collision) is p (G) = S / G = e-26 (3). ) The probability r is r(G)=1-p=1-e-2G (4). These relationships are detailed in the above-mentioned document (■) and the older document (■).

ここで,O≦G〈〈1であるとすると,r (G)=1
− (1+ (−2G)+ (−2G)” / 2!+
 (−2G)’ /3 !+ − − )=2G − 
2G2+ 4G3/3−・・・・・・ヨ2G     
           (5)が得られる。これはGが
多少小さくなった位では、パケット損傷確率rが十分小
さくならないことを意味している。これに対しては、A
LOHA方式ではデータを送信した端末は相手端末から
、あらかじめ定められた適切なタイムアウト時間周期以
内に応答信号(Acknowledgement)を受
信してデータの送信フェーズを終了し、タイムアウト時
間周期以内に応答信号を受信しなかった場合は、先のパ
ケットを再送信することで解決している。また、連続的
な衝突を避けるために、再送の時間的遅延を各端末に対
してランダムに割り付けることとしている。この方式で
は、伝送誤りをゼロにすることが原理的に可能であるが
,伝送遅延が異常に太きくなることが起こり得て,リア
ルタイム性を要求されるテレメータの分野には向いてい
ない。
Here, if O≦G〈〈1, then r (G)=1
− (1+ (-2G)+ (-2G)” / 2!+
(-2G)' /3! + − − )=2G −
2G2+ 4G3/3-...Yo2G
(5) is obtained. This means that even if G becomes somewhat small, the packet damage probability r will not become sufficiently small. For this, A
In the LOHA method, a terminal that has sent data receives an acknowledgment signal from the other terminal within a predetermined appropriate timeout period, completes the data transmission phase, and receives the response signal within the timeout period. If not, the problem is resolved by retransmitting the previous packet. Furthermore, in order to avoid continuous collisions, retransmission time delays are randomly assigned to each terminal. Although it is theoretically possible to reduce transmission errors to zero with this method, the transmission delay may become abnormally large, making it unsuitable for the field of telemetry, which requires real-time performance.

本発明では、複雑な応答信号の返送と再送手続を採用す
る代りに、一種のTime Diversity を採
用している。エラーをゼロにはできないが、誤り確率を
十分小さくでき、リアルタイム性を維持できる。心拍モ
ニターを例にとれば、IO秒程度の遅延時間以内という
ようなリアルタイム性は絶対に必要だが、全てのサンプ
ルデータ(SampledData)が完全に受信され
る必要は必ずしもない。
In the present invention, a type of time diversity is employed instead of employing complicated response signal return and retransmission procedures. Although it is not possible to eliminate errors, it is possible to sufficiently reduce the error probability and maintain real-time performance. Taking a heart rate monitor as an example, real-time performance within a delay time of about 10 seconds is absolutely necessary, but it is not necessarily necessary that all sampled data (Sampled Data) be completely received.

この種のテレメートリ・データには一種の連続性があり
、途中の僅かなサンプルデータの欠如は問題にはならな
いことが多い。またそのような欠如したサンプルデータ
は前後の完全なサンプルデータから補間できる。
This type of telemetry data has a kind of continuity, and the lack of a small amount of sample data along the way is often not a problem. Also, such missing sample data can be interpolated from previous and subsequent complete sample data.

第l図,第2図、第3図は、本発明によるテレメータ方
式の一実施例を説明するための説明図で、第1図はデー
タ送信局の構成図,第2図はデータ送信局とデータ受信
局の概念図、第3図はデータ送信局より送信されるパケ
ット構造を示す図である。図中、1はクロック信号発生
器,2は分周器、3はセンサー、4はサンプラー 5は
パケット情報組立器、6はFIFOバッファ,7はパケ
ット組立器、8はランダム数発生器、9は比較器,10
は送信器、11はアンテナ、TXSi (1≦i≦nt
)はデータ送信局、RXSはデータ受信局である。
Figures 1, 2, and 3 are explanatory diagrams for explaining an embodiment of the telemeter system according to the present invention. FIG. 3 is a conceptual diagram of the data receiving station, and is a diagram showing the structure of a packet transmitted from the data transmitting station. In the figure, 1 is a clock signal generator, 2 is a frequency divider, 3 is a sensor, 4 is a sampler, 5 is a packet information assembler, 6 is a FIFO buffer, 7 is a packet assembler, 8 is a random number generator, and 9 is a Comparator, 10
is a transmitter, 11 is an antenna, TXSi (1≦i≦nt
) is a data transmitting station, and RXS is a data receiving station.

以下、心電図モニターあるいは筋電図モニターの例で説
明する。第l図に示すセンサー3は心電あるいは訪電を
入力する電極と増幅回路およびローバスフィルタより成
る.ここでは少なくとも5 0 H z以上の周波数或
分は完全に取除かれているものとする.サンプラー4は
サンプルアンドホールドとA/Dコンバータより成る。
An example of an electrocardiogram monitor or an electromyogram monitor will be explained below. The sensor 3 shown in Figure 1 consists of electrodes for inputting electrocardiograms or electrocardiograms, an amplifier circuit, and a low-pass filter. Here, it is assumed that frequencies above 50 Hz are completely removed. Sampler 4 consists of a sample and hold and an A/D converter.

ここでのサンプリング周波数f.は f . = 1 0 0 H z ( 1 0 0 S
ample/See)  (6)即ちサンプリング周期
t,は t B= 1 0mSec             
(7)とする.またA/Dコンバータの変換精度を8b
itとする。パケット情報組立器5によって第3?中の
IDからSX−<までがパケット化される。
The sampling frequency here is f. is f. = 100Hz (100S
ample/See) (6) That is, the sampling period t, is tB=10mSec
(7). Also, the conversion accuracy of the A/D converter is 8b.
Let it be. 3rd by packet information assembler 5? The contents from ID to SX-< are packetized.

第3図において.IDはデータ送信局固有の番号で8 
bitで表わされるものとする。またNoはk番目のサ
ンプルデータを示す番号(ここではk)である。NOを
表現するためのビット数については後述する。SX, 
Sx一■、・・・・・・ S X−4はn,個のサンプ
ルデータであり(ここではn==5)、それぞれ現在、
t,時間過去の、・・・・・・、4t.時間過去のサン
プルデータである。kは連続的にデータをサンプルする
限り、際限なく大きな値を取り得るが、一般的な手法と
してモジュロj (m。dulo j)をとることでk
の値をOからj−1に制限することができる。、jの値
としては通常計算の容易な2のべき乗が使用される(下
位1oga jビット加算だけで済む)。ここではj 
= 2 I1とする。即ち、NOは8ビットであるとす
る。
In Figure 3. The ID is a number unique to the data transmitting station and is 8.
It shall be expressed in bits. Further, No is a number (here k) indicating the k-th sample data. The number of bits for expressing NO will be described later. SX,
Sx-4 is n sample data (here n==5), and each of them is currently
t, time past......, 4t. This is sample data from the past. As long as data is sampled continuously, k can take on an infinitely large value, but as a general method, k
The value of can be restricted from O to j-1. , j is usually a power of 2, which is easy to calculate (only the lower 1 og a j bits need to be added). Here j
= 2 I1. That is, it is assumed that NO is 8 bits.

C R C (Cyclic Redundancy 
Check)は一般に良く知られたもので、伝送された
パケット中の情報(IDからSκ一,まで)に誤りがな
かったかどうかを調べるために使用される。ここではC
RCを16ビットとする。Preamblsは受信器に
おけるビット周期を確立させるためのものであり、例え
ば,101010・・・・・・10である。Syncは
受信器におけるフレーム周期を確立させるものであり、
ここではPreambleと明瞭に区別できるビットパ
ターンであれば良く,例えば. 11001100であ
る。なお、本発明の実施例ではパケット長が固定(一定
)であるので、パケット情報中にSyncと同一のビッ
1〜パターンが現れても良い。通常のパケット長可変の
通信では、データの透明性( Transparenc
y)を実現するために特別のエスケープシーケンスを用
いたり,HDLCのようにOビット挿入を行なったりし
ている。またパケット長が固定であるから、CRCの最
後を示すビットパターンを不用としている。Posta
mbleは必ずしも不可欠なものではないが、ここでは
CRCの最後部分の保護のために挿入している。ビット
パターンは特にこだわらないが、ここでは0000とす
る。上記Preamble、Sync, Postam
bleのビット数はそれぞれ16、8、4とする.  
Prean+ble. Sync、ID. No. S
x. Sx−t、SX−X、SX− S、SX−4、C
RC. Postambleの各々が16,8,8,8
,8,8,8,8,8,16,4 ビットであるから、
パケット全体では100ビットとなる。この内、IDか
らSK−4のパケット情報は(7X8=)56ビットで
ある。
C R C (Cyclic Redundancy)
Check) is generally well known and is used to check whether there are any errors in the information (from ID to Sκ1) in the transmitted packet. Here C
Let RC be 16 bits. Preambles are for establishing the bit period in the receiver, and are, for example, 101010...10. Sync establishes the frame period in the receiver,
Here, any bit pattern that can be clearly distinguished from Preamble is sufficient, for example. It is 11001100. Note that in the embodiment of the present invention, since the packet length is fixed (constant), the same bit 1 to Sync pattern may appear in the packet information. In normal communication with variable packet length, data transparency (Transparency) is required.
In order to realize y), a special escape sequence is used or an O bit is inserted like HDLC. Furthermore, since the packet length is fixed, the bit pattern indicating the end of the CRC is not needed. Posta
Although mble is not necessarily essential, it is inserted here to protect the last part of the CRC. Although the bit pattern is not particularly limited, it is assumed to be 0000 here. Preamble, Sync, Postam above
The number of bits of ble is 16, 8, and 4, respectively.
Prean+ble. Sync, ID. No. S
x. Sx-t, SX-X, SX-S, SX-4, C
R.C. Each Postamble is 16, 8, 8, 8
,8,8,8,8,8,16,4 bits, so
The entire packet is 100 bits. Among these, the packet information from ID to SK-4 is (7×8=)56 bits.

パケット情報組立器5でパケットに組立られた56ビッ
トのパケット情報はFIF○バッファ6に送られる。該
FIFOバッファ6からの出力(56ビットのパケット
情報)はパケット組立器7によってPreamble,
 Sync.CRC. Postambleが付加され
て第3図のような完全な100ビットのパケットにされ
,送信器10によって変調され、アンテナ11より電波
として送信される.この送信器10は実施例ではF S
 K ( FREQUENCY ShiftKeyin
g)とし、伝送速度fbは fb=lMb s p             (8
)とする。従って.100ビットの完全なパケットは tp=100/fb                
 (9)”100μ Sec. で送信し終わる。ここでtPを特にパケット長という。
The 56-bit packet information assembled into a packet by the packet information assembler 5 is sent to the FIF○ buffer 6. The output from the FIFO buffer 6 (56-bit packet information) is preambled by the packet assembler 7.
Sync. CRC. A Postamble is added to form a complete 100-bit packet as shown in FIG. 3, which is modulated by the transmitter 10 and transmitted as a radio wave from the antenna 11. This transmitter 10 is F S
K (FREQUENCY ShiftKeyin
g), and the transmission speed fb is fb=lMb sp (8
). Therefore. A complete packet of 100 bits is tp=100/fb
(9) Transmission ends in 100μ Sec. Here, tP is particularly referred to as the packet length.

パケットはt,時間ごとに発生するから、この送信局の
パケットが占める伝送時間の割合aは a = tp/ ts               
    (10)= 1 0 0 μ Sec./ 1
 0 m  See.=0.01 である。
Since a packet is generated every time t, the proportion a of the transmission time occupied by packets of this transmitting station is a = tp/ts
(10) = 1 0 0 μSec. / 1
0 m See. =0.01.

第1図のクo7ク( CLOCK)は周波数m ’ f
 s、即ち、周期t,/mのクロック信号発生器1であ
る6分周器2はクロック( CLOCK)の出力周波数
を1 / mに分周し、周波数f.即ち周期t.の信号
を出力する。サンプラー4とパケット情報組立器5はこ
の分周器2の出力のタイミングで(例えば、出力信号の
立上がりで)それぞれ,センサー3の出力をサンプルし
A/D変換し、そのサンプルデータをパケット化する。
The clock (CLOCK) in Figure 1 is the frequency m'f
s, that is, the clock signal generator 1 with a period t,/m, the frequency divider 2 divides the output frequency of the clock (CLOCK) into 1/m, and divides the output frequency of the clock (CLOCK) into a frequency f. That is, the period t. Outputs the signal. The sampler 4 and the packet information assembler 5 each sample the output of the sensor 3 at the timing of the output of the frequency divider 2 (for example, at the rising edge of the output signal), perform A/D conversion, and packetize the sample data. .

一方,クロック(CLOCK)はランダム数発生器8に
も周期t,/mのクロック信号を出力している。ランダ
ム数発生器8はクロック(CLOCK)からの信号のタ
イミングの度に(例えば、その信号の立上がりの度に)
Oからlの一様分布の乱数を発生するものとする。比較
器9はこのランダム数発生器8から発生された乱数をあ
らかじめ与えられたスレッショルド1 7 mと比較し
、乱数が1 / mより小さい時に出力パルスを発生し
,送信器lOに対してパケットの送信を命じる.この比
較器9の出力パルスの周期はランダムであり,その平均
周期は入力信号のm倍となるから、送信器10は平均周
期t.のランダムなタイミングでパケットを送信する。
On the other hand, the clock (CLOCK) also outputs a clock signal with a period of t, /m to the random number generator 8. The random number generator 8 generates a random number at every timing of a signal from the clock (CLOCK) (for example, every time the signal rises).
Assume that uniformly distributed random numbers from O to l are generated. The comparator 9 compares the random number generated from the random number generator 8 with a predetermined threshold 1 7 m, generates an output pulse when the random number is smaller than 1 / m, and sends the packet to the transmitter IO. Order transmission. The period of the output pulse of this comparator 9 is random, and the average period is m times that of the input signal, so the transmitter 10 has an average period of t. Send packets at random timing.

なお、送信器10が比較器9の出力パルスのタイミング
でパケットを送信しようとした時に、まだFIF○バッ
ファ中に完全なパケット情報が用意されていない時は、
送信を取止めることとする.このような状況は電源を入
れて動作開始をした直後に良く起こるが,何度かこのよ
うなことが起こると.FIFOバッファに十分なパケッ
ト情報が溜まるのでその後起こらなくなる。
Note that when the transmitter 10 attempts to transmit a packet at the timing of the output pulse of the comparator 9, if complete packet information is not yet prepared in the FIF○ buffer,
We have decided to cancel the transmission. This situation often occurs immediately after turning on the power and starting operation, but if it happens several times. This will no longer occur since enough packet information has accumulated in the FIFO buffer.

この例では、 t+= ts                (11
)とする。即ち、センサーからのデータを工個サンプル
する度に、1個のパケッ1・が送信される勘定になる。
In this example, t+=ts (11
). That is, each time data from the sensor is sampled, one packet is sent.

但し,そのパケットはあくまでランダムなタイミングで
送信される。パケットの内容が第3図のようになってい
るので、この例では同一のサンプルデータはn,回(こ
こでは5回)別々のパケットで送信される。
However, the packets are sent at random timing. Since the contents of the packet are as shown in FIG. 3, in this example, the same sample data is transmitted n times (here, 5 times) in separate packets.

なお、式( 10)は式(11)が或立つ特殊な場合で
あり、一般的にはパケットの占める伝送時間の割合aは
次の式(lla)で示される。
Note that Equation (10) is a special case where Equation (11) holds true, and generally, the proportion a of the transmission time occupied by packets is expressed by the following equation (lla).

a = t p/ t r             
 (10a.)第4図はデータ受信局の構成図で、図中
、21はアンテナ、22は受信器、23はビット同期器
、24はパケット分解器,25はマイクロプロセッサで
あ゛る。アンテナ21で受信された電波は受信器22で
復調される。ここではFSK Demodulator
である。受侶′a23で復調された受信信号はビット同
期器23とパケット分解器24に入力される。
a = tp/tr
(10a.) FIG. 4 is a block diagram of a data receiving station, in which 21 is an antenna, 22 is a receiver, 23 is a bit synchronizer, 24 is a packet disassembler, and 25 is a microprocessor. Radio waves received by the antenna 21 are demodulated by the receiver 22. Here we use FSK Demodulator
It is. The received signal demodulated by receiver 'a 23 is input to a bit synchronizer 23 and a packet decomposer 24.

ビット同期器23では受信信号の1.0パターンの遷移
から受信信号をサンプルすべきタイミングを抽出する。
The bit synchronizer 23 extracts the timing at which the received signal should be sampled from the 1.0 pattern transition of the received signal.

これに関しては、例えば一連の特許: 1,331,5
55、1,347,926、1,347,927、1,
347,928、1,347,938、「タイミング情
報再生方式」に記載されている。ビット同期器23で抽
出されたビット同期信号はパケット分解器24に出力さ
れる。
In this regard, for example, the series of patents: 1,331,5
55, 1,347,926, 1,347,927, 1,
No. 347,928, No. 1,347,938, "Timing Information Reproduction Method". The bit synchronization signal extracted by the bit synchronizer 23 is output to the packet decomposer 24.

パケット分解器24はビット同期信号で示されるタイミ
ングで受信信号をサンプルし、第3図における、Syn
cビットパターンを検出してフレーム同期をとり、ID
からSK−4までのパケット情報に分解し、CRCによ
る誤り検出を行なう。このパケット情報とCRCによる
誤り検出結果はマイクロプロセッサ25に渡される.こ
のパケット分解器24は、HDLCフォーマットを用い
た例では、MOTOROLA社のAdvanced D
ata−Link Controller(MC685
4)が挙げられ、このLSIに相当する機能を持つ。マ
イクロプロセッサ25はCRCによる誤りがないことが
パケット分解器24によって示されている時だけその時
のパケット情報(IDからSえ−4)を使用する。もし
誤りが示されている時はそのパケット情報を棄却する.
マイクロプロセッサ25はそのメモリー中に、各ID番
号毎に、Noとバッファを持ち、このバッファ中にサン
プルデータが置かれる。このマイクロプロセッサ25が
どのようにしてサンプルデータを時系列に復元するかを
第6図で示す。Noはメモリ中に在り、復元された最終
のサンプルデータの場所を示すポインターである。ここ
ではNoが8ビットであるから,バッファは28ワード
であり、リングバッファの形式で実現される。第6図に
このリングバッファの構造を示す。RDはこのバッファ
から時系列に復元されたサンプルデータを読み出すため
のポインターである。マイクロプロセッサはこのRDが
示す場所のサンプルデータを必要に応じて読み出して、
表示したり,磁気ディスク等に記録したり,モニターし
たり、他の装置にそのサンプルデータを出力したりする
The packet decomposer 24 samples the received signal at the timing indicated by the bit synchronization signal, and
c bit pattern is detected, frame synchronization is performed, and ID
It decomposes the information into packet information from SK-4 to SK-4, and performs error detection using CRC. This packet information and the error detection result based on CRC are passed to the microprocessor 25. In the example using the HDLC format, this packet decomposer 24 is a MOTOROLA Advanced D
ata-Link Controller (MC685
4), which has a function equivalent to this LSI. The microprocessor 25 uses the current packet information (ID to SE-4) only when the packet decomposer 24 indicates that there are no CRC errors. If an error is indicated, the packet information is discarded.
The microprocessor 25 has a number and a buffer for each ID number in its memory, and sample data is placed in this buffer. FIG. 6 shows how the microprocessor 25 restores sample data in time series. No is a pointer in memory indicating the location of the last restored sample data. Here, since No is 8 bits, the buffer is 28 words and is realized in the form of a ring buffer. FIG. 6 shows the structure of this ring buffer. RD is a pointer for reading sample data restored in time series from this buffer. The microprocessor reads the sample data at the location indicated by this RD as necessary,
The sample data can be displayed, recorded on a magnetic disk, etc., monitored, or outputted to other devices.

マイクロプロセッサ25は正常な(CRCによって誤り
がないと判定された)パケット情報をパケット分解器2
4から受取ると、パケット情報中のサンプルデータS 
K−4、Sx−a. Sx−x、SX−t、SxとNo
(この値をkとする)をパケット情報のID番号に対応
するマイクロプロセッサ25のメモリ中のバッファとN
oにコピーする。この際、NOは最後にコピーされる。
The microprocessor 25 sends normal packet information (determined to be free of errors by CRC) to the packet decomposer 2.
4, sample data S in the packet information
K-4, Sx-a. Sx-x, SX-t, Sx and No
(this value is k) is the buffer in the memory of the microprocessor 25 corresponding to the ID number of the packet information and N
Copy to o. At this time, NO is copied last.

また,サンプルデータの時間情報を示すインデックスk
−i (i=o,1,2,3.4)はバッファ中のサン
プルデータの場所(アドレス)を示すインデックスk−
iに対応させる。
Also, an index k indicating time information of sample data
-i (i=o, 1, 2, 3.4) is the index k- indicating the location (address) of the sample data in the buffer.
Make it correspond to i.

既に述べているようにNOは8ビットの符号なし整数で
あるから、k−iもまた8ビットの符号なし整数であり
、modulo  256  が取られている。例えば
パケット情報中のNoがk=2ならば、k−4, k−
3, k−2, k−1, k(n+odulo 25
6)はそれぞれ254, 255, 0, 1. 2と
なり、S!54 9 S2&S + s, IS1,S
2 が第6図のようにバッファ中に格納される。
As already mentioned, since NO is an 8-bit unsigned integer, ki is also an 8-bit unsigned integer, and modulo 256 is taken. For example, if No. in the packet information is k=2, then k-4, k-
3, k-2, k-1, k(n+odulo 25
6) are 254, 255, 0, and 1, respectively. It becomes 2, S! 54 9 S2&S + s, IS1,S
2 is stored in the buffer as shown in FIG.

マイクロプロセッサ25はRDとNoを含みその間に在
るサンプルデータ数が5以下の時はバッファに対して読
み出し操作をしない。6以上の時、RDで示される場所
のサンプルデータを読み出すことができて、ここを読み
出した場合、読み出し後,その場所のデータを無効デー
タに書換える。
The microprocessor 25 does not perform a read operation on the buffer when the number of sample data between RD and No. is 5 or less. 6 or more, the sample data at the location indicated by RD can be read, and when this is read, the data at that location is rewritten to invalid data after reading.

この無効データは正常なサンプルデータの取り得る値以
外の数値を使用する。例えば、データ送信局におけるサ
ンプルデータは8ビットであったから、正常なサンプル
データは(整数値で表せば)−128から+127の範
囲である。従って、例えば、+128のような値を無効
データとして使用する。これはバソファの各ワードが9
ビット以上であればよいことを示している。また、各ワ
ードの下位ビットがサンプルデータとして、上位1ビッ
トがそのサンプルデータが有効か無効かを示すフラッグ
として見做すことができる。この上位1ビットにlを設
定することは、請求項2においてサンプルデータが復元
できていない時のフラッグを立てることに相当する。
This invalid data uses numerical values other than the values that normal sample data can take. For example, since the sample data at the data transmitting station was 8 bits, normal sample data ranges from -128 to +127 (expressed as an integer value). Therefore, for example, a value such as +128 is used as invalid data. This means that each word in Bathofa is 9.
This indicates that a bit or more is sufficient. Further, the lower bit of each word can be regarded as sample data, and the upper bit can be regarded as a flag indicating whether the sample data is valid or invalid. Setting l in the upper one bit corresponds to setting a flag when the sample data cannot be restored in claim 2.

無効データを書換えた後、RDの値をlだけ増加する(
ただしmodulo256加算)。なお、バッファの初
期値は全ワード、無効データ(+i28)であり、その
初期状態では、NO=RD=Oとする。′第6図では無
効データをXで表記している。今あるIDについて,R
D=kであるとする。この時.NOがk, k+1, 
k+2, k+3,k+4, (modulo 256
)の何れでもなければ,バッファよりk番目(O or
gin indexing)のサンプノレデータSκを
読み出すことができ,読み出し後k番目のバッファ内容
を無効データXに書換える。その後、R D 4− k
 + 1 (modulo 256)、即ち、RDを1
だけ増加する。
After rewriting invalid data, increase the value of RD by l (
However, modulo256 addition). Note that the initial value of the buffer is all words, invalid data (+i28), and in its initial state, NO=RD=O. 'In FIG. 6, invalid data is indicated by an X. Regarding the current ID, R
Assume that D=k. At this time. NO is k, k+1,
k+2, k+3, k+4, (modulo 256
), the kth (O or
gin indexing) can be read out, and after reading out, the contents of the k-th buffer are rewritten to invalid data X. Then R D 4-k
+ 1 (modulo 256), i.e. RD is 1
only increases.

今あるIDについて、そのID番号を持ったパケットが
正常に受信されると、先に述べたように、そのパケット
情報中のNoの値をkとして,パケット情報中のサンプ
ルデータS X−4、SX−3.S X−X、Sx−+
.Sxをパケット情報のID番号に対応するマイクロプ
ロセッサのメモリ中のバッファにコピーするが、マイク
ロプロセッサのメモリ中のNOとRDについては次のよ
うに扱う。No=RD (=O)の場合は、これはバッ
ファが(そのIDに関して)初期状態にあることを示し
ているので、RDの値を最も古いサンプルデータのイン
デックスに設定する。即ちNO=k,RD=kー4を設
定する。もし,マイクロプロセッサ内のプログラムがマ
ルチタスクによって、NoとRDに対するアクセスが同
時進行可能ならば、このNoとRDは同時に設定されな
ければならない。
Regarding a current ID, when a packet with that ID number is received normally, as mentioned earlier, the value of No in the packet information is set to k, and the sample data S X-4 in the packet information is SX-3. S X-X, Sx-+
.. Sx is copied to the buffer in the microprocessor's memory corresponding to the ID number of the packet information, and NO and RD in the microprocessor's memory are handled as follows. If No=RD (=O), this indicates that the buffer is in its initial state (with respect to its ID), so set the value of RD to the index of the oldest sample data. That is, NO=k and RD=k-4 are set. If the program in the microprocessor can access No and RD simultaneously by multitasking, No and RD must be set at the same time.

少なくとも、このNoとRDの値を書換えている間は,
他のタスクによってこのNOとRDをアクセスできない
ようにされているべきである。マイクロプロセッサでよ
く使われる単純な手法は、このNoとRDを書換える間
だけ、割込みを禁止することである.一方,NO≠RD
の場合は、バッファは初期状態にない。過去に何等かの
正常なサンプルデータをバッファしている。この場合、
パケット情報中のサンプルデータS X−4、SK−3
、sx−z. sx−t、SxとNo(この値をkとす
る)をパケット情報のID番号に対応するマイクロプロ
セッサのメモリ中のバッファとNoにコピーする。この
結果、マイクロプロセッサのメモリ中のNo (=k)
とRDの値の関係がRD=k, k+l,k+2, k
◆3の何れにもならなかった場合は正常でありそれ以上
の操作は行なわれないが、その何れ?になった場合は異
常である.この異常は,今対象としているID番号のパ
ケットが、長時間に渡って正常に受信されなかった場合
、あるいはバッファに対する読み出し操作が異常に遅く
なった場合に起こる。この異常が発見されたら、プロセ
ッサは、このID番号に関して異常が起こったことを他
のプログラム、または外部の装置に通知する。
At least while rewriting the No and RD values,
This NO and RD should be made inaccessible by other tasks. A simple technique often used in microprocessors is to disable interrupts only while rewriting No. and RD. On the other hand, NO≠RD
If , the buffer is not in its initial state. Buffered some normal sample data in the past. in this case,
Sample data in packet information S X-4, SK-3
, sx-z. Copy sx-t, Sx and No (this value is k) to the buffer and No in the microprocessor memory corresponding to the ID number of the packet information. As a result, No (=k) in the memory of the microprocessor
The relationship between the values of and RD is RD=k, k+l, k+2, k
◆If none of 3 occurs, it is normal and no further operation will be performed, but which one? If this happens, it is abnormal. This abnormality occurs when a packet with the current ID number is not received normally for a long time, or when a read operation to the buffer becomes abnormally slow. When this abnormality is discovered, the processor notifies other programs or external devices that an abnormality has occurred regarding this ID number.

この時、プロセッサは、k−4, k−3, k−2,
 k−1, k以外のバッファを初期状態とし、メモリ
中のRDをk−4に設定する。
At this time, the processor processes k-4, k-3, k-2,
The buffers other than k-1 and k are set to the initial state, and the RD in the memory is set to k-4.

いま対象としているIDのパケットで、正常に受信され
た過去4個のパケットのNo番号が,245,248,
 252. 2であったとする。するとバッファ内容は
第6図のようになる。N O = 245のパケットに
よって、サンプルデータS■.〜S2.,が書込まれた
。NO=246,247のパケットは衝突によって紛失
し、対応する最新のサンプルデータS24いS247 
はその時点ではまだ無効である。しかし、NO=248
のパケットによって、サンプルデータ S 244− 
5248が書込まれた段階で524G−Sz47は有効
となる。その後、N O = 249,250、251
と連続してパケットが紛失したが、N O = 252
が正常に受信された段階で、S24、〜SZS2 が有
効となった。またさらにその後、N O = 253、
254、255、0、■と(5個)連続してパケットが
紛失した後にNO=2が正常に受信された時、NO=2
のパケットによって51154〜S2 が有効となった
が、5253 が有効とならなかった(復元できなかっ
た)場合を第6図に示す。
The No. numbers of the past 4 packets that were successfully received for the current ID packet are 245, 248, 245, 248,
252. Suppose it was 2. The contents of the buffer then become as shown in FIG. With N O = 245 packets, sample data S■. ~S2. , was written. Packets with NO=246 and 247 are lost due to collision, and the corresponding latest sample data S24 and S247
is still invalid at that point. However, NO=248
Sample data S 244-
524G-Sz47 becomes valid when 5248 is written. Then N O = 249, 250, 251
Although packets were lost consecutively, N O = 252
At the stage when is received normally, S24 to SZS2 become valid. Furthermore, after that, N O = 253,
254, 255, 0, ■ When NO=2 is successfully received after (5) consecutive packets are lost, NO=2
FIG. 6 shows a case in which packets 51154 to S2 became valid, but 5253 did not become valid (could not be restored).

サンプルデータを読み出した時、そのデータが無効であ
った時、その前後の有効なデータを用いて補間すること
ができる。例えば、直前直後の2つのデータの平均値で
補間する(1次補間)。n+1個の有効なデータを使用
すればn次補間ができる。サンプルデータに周期性等が
あれば、それらに適した補間方法を使用できる。これら
の補間操作はこのバッファからデータを読み出した後、
マイクロプロセッサ内の別のプログラムによって実行さ
れる, 第1図のようなデータ送信局TXS iは第2図に示す
ようにn,個あり、これらが互いに独立なランダムなタ
イミングでパケットを送信する。当然、パケット送信が
2局以上で同時に行なわれる(少なくともパケットの一
部が互に重なり合う)ことが起こる。これをパケット衝
突と呼ぶ。パケット衝突が起こる確率r (G)は、式
(4)で示される。
When sample data is read and the data is invalid, interpolation can be performed using valid data before and after it. For example, interpolation is performed using the average value of the two data immediately before and after (primary interpolation). If n+1 valid data are used, nth-order interpolation can be performed. If the sample data has periodicity, an interpolation method suitable for the periodicity can be used. These interpolation operations read data from this buffer and then
As shown in FIG. 2, there are n data transmitting stations TXS i as shown in FIG. 1, which are executed by another program in the microprocessor, and these transmit packets at mutually independent random timings. Naturally, packet transmission may be performed simultaneously by two or more stations (at least a portion of the packets overlap each other). This is called a packet collision. The probability r (G) of packet collision occurring is expressed by equation (4).

ここでOffered Channel Traffi
c G は,各データ送信局のパケットの占める伝送時
間の割合は平均aであるから、また式(10a)を用い
て、G=nt+a = n t−t p/ t t           
(12)と表せる。
Click here for Offered Channel Traffi
Since the ratio of the transmission time occupied by the packets of each data transmitting station is the average a, c
It can be expressed as (12).

パケット長t,=100μSee.、パケットの平均送
信間隔 t 1 = 10mSec.、データ送信局数
nc=5oならば.a=tp/tt=0.1となって、
G=0.5となる。この時のパケット衝突の起こる確率
r (G)は r (G)= r (n . ・a)= r (50X
O.Ol)= r (0.5)−2・0.5     
−1 =1−e=1−e =0.63212                 
(13)であり、大半のパケットは衝突による損傷を受
けることがわかる。本発明においては、同一サンプルデ
ータをnd回(ここでは5回)パケットとして送信する
ことでそのサンプルデータを含むパケットがn,回(全
てのパケットが)衝突してそのサンプルデータが失われ
る確率をr (G)   に減少させる。G=0.5.
n,=5ならばr (0.5)S= 0.63212’
= 0.10           (14)である。
Packet length t,=100μSee. , average packet transmission interval t 1 = 10 mSec. , if the number of data transmitting stations nc=5o. a=tp/tt=0.1,
G=0.5. The probability r (G) of packet collision occurring at this time is r (G) = r (n . ・a) = r (50X
O. Ol) = r (0.5)-2・0.5
-1 =1-e=1-e =0.63212
(13), and it can be seen that most packets are damaged by collisions. In the present invention, by transmitting the same sample data as a packet nd times (here, 5 times), the probability that the packet containing the sample data will collide n times (all packets) and the sample data will be lost is calculated. r (G). G=0.5.
If n, = 5, then r (0.5)S = 0.63212'
= 0.10 (14).

大半のサンプルデータは失われずに、デ一夕受信局で受
信されることになる。データの約失確率r (G)  
はGとn,の設定の仕方で必要な値を得ることができる
.本発明の実施例のようなテレメトリデータの場合は、
データに時間的連続性や周期的な相関性が強いものが多
く、多少のサンプルデータの紛失は前後の正常なサンプ
ルデータから一般的に良く知られた方法で推定・補間で
きる。パケット情報には、サンプルデータの順序番号N
oが入っているので、どのサンプルデータが紛失で、ど
のサンプルデータが正常かがデータ受信局で判定できる
. 一般に、データの紛失確率r (G)を小さくするには
Gを小さくすれば良い。一方衝突の起こらない(単位時
間当りの)パケット数(即ちTroughputS)を
最大にするのはG=0.5の時である。従って,Gは0
.5以下に選ばれるべきである。Sを大きく、即ちデー
タ送信局数nイを大きく取るためにGをなるべく0.5
に近づけるか,データの紛失確率r (G)を小さく取
るためにGを0.5よりもずっと小さくするかは用途に
よって決定すべき問題である。何れにしても G=n.・tp/t,≦1 / 2       (1
5)である。
Most of the sample data will be received at the receiving station overnight without being lost. Data loss probability r (G)
The required value can be obtained by setting G and n. In the case of telemetry data as in the embodiment of the present invention,
Most of the data has strong temporal continuity and periodic correlation, and if some sample data is lost, it can be estimated and interpolated from previous and subsequent normal sample data using a generally well-known method. The packet information includes the sample data sequence number N.
o is included, so the data receiving station can determine which sample data is lost and which sample data is normal. Generally, in order to reduce the probability of data loss r (G), it is sufficient to reduce G. On the other hand, the number of packets without collision (per unit time) (ie, TroughputS) is maximized when G=0.5. Therefore, G is 0
.. Should be selected below 5. In order to increase S, that is, the number of data transmitting stations n, G should be set to 0.5 as much as possible.
It is a question to be decided depending on the application whether G should be brought closer to 0.5 or G should be made much smaller than 0.5 in order to reduce the probability of data loss r (G). In any case, G=n.・tp/t,≦1/2 (1
5).

データの紛失確率は、実際には、式(14)における値
よりも小さなものになるのが普通である。
In reality, the data loss probability is usually smaller than the value in equation (14).

それは無線通信においては、別々の送信源からの2つ(
以上)の信号電波を同時に受信した時、信号レベルの高
い方が低い方を押えて打ち勝つというキャプチャー効果
があるからである。即ち、パケット衝突が起こっても、
どれか1つのパケットが破壊されずにデータ受信局で(
そのパケットに関して)正常に受信される現象が起こる
ためである。このキャプチャー効果は、例えば、周波数
変調(FM)方式で顕著である。キャプチャー効果とい
う観点からは,データ受信局に近いデータ送信局のパケ
ットが衝突を起こした特に勝ちやすく、遠いデータ送信
局のパケットは負けやすい。ちなみに、電波の伝播損失
(fIs力値)は、典型的には,距離の4乗(平面大地
上)に比例する。
In wireless communication, two (
This is because when the signal radio waves (above) are received at the same time, there is a capture effect in which the one with a higher signal level suppresses and overcomes the one with a lower signal level. In other words, even if a packet collision occurs,
At the data receiving station without any one packet being destroyed (
This is because a phenomenon occurs in which the packet is received normally. This capture effect is noticeable, for example, in frequency modulation (FM) systems. From the perspective of the capture effect, packets from a data transmitting station close to a data receiving station are particularly likely to win when a collision occurs, and packets from a far data transmitting station are likely to lose. Incidentally, the propagation loss (fIs force value) of radio waves is typically proportional to the fourth power of the distance (on a flat ground).

従って、第5図のように、データ受信局を複数設けるこ
とで.バケツ1〜衝突を起こした時でも双方のパケット
が同時には紛失せずに、どちらかのより近いデータ受信
局でそれぞれ受信される可能性が飛躍的に高まる。この
方法ではデータ受信ハを複数,なるべく広範囲に、互い
に遠く配置することで、全体としてのデータの紛失確率
を激減できる。
Therefore, as shown in Figure 5, by providing multiple data receiving stations. Bucket 1 - Even when a collision occurs, the possibility that both packets will not be lost at the same time and will be received by one of the nearest data receiving stations is dramatically increased. In this method, by arranging a plurality of data receivers as widely as possible and far from each other, the probability of data loss as a whole can be drastically reduced.

心電図モニターや訪電図モニターのような応用例では、
病院であれば患者の多くは病室で、スポーツのトレーニ
ングセンターであればトレーニング生の多くは各練習器
具や練習場所で、それぞれ多くの時間を費やすことにな
る。従って5各データ受信局の受持つ受信範囲をあらか
じめ設定することが容易であり、この受信範囲内に入る
データ送信局数n,をG≦0.5となるように設定すれ
ば良い(式(12)を参照)。このことは、データ受信
局数を01とする時、全体のデータ送信局数n , J
 がおおよそ nt  =n,’fi,             (
16)となることを示している。実際にはWJ接するデ
ータ受信局の受信範囲は互いにオーバーラップしている
必要があるから,n,′はn,・n,よりも小さくなる
が、おおよその傾向は式(l6)となる。即ちデータ受
信局を複数設置することは、データの約失確率の低減に
役立つばかりでなく、全体のデータ送信局数を増大させ
る手段として使用できる。
In applications such as electrocardiogram monitors and electrocardiogram monitors,
In a hospital, most of the patients are in the hospital room, and in a sports training center, most of the trainees spend a lot of time on various practice equipment and practice areas. Therefore, it is easy to set the reception range of each of the five data reception stations in advance, and the number of data transmission stations n, which fall within this reception range, can be set so that G≦0.5 (formula ( 12)). This means that when the number of data receiving stations is 01, the total number of data transmitting stations n, J
is approximately nt = n,'fi, (
16). In reality, the receiving ranges of data receiving stations adjacent to the WJ need to overlap with each other, so n,' is smaller than n,·n, but the general tendency is as shown in equation (16). That is, installing a plurality of data receiving stations not only helps reduce the probability of data loss, but also can be used as a means to increase the total number of data transmitting stations.

さらに、−aにサイトダイバーシティ(SitθD1ν
ersity)として良く知られた効果が同時に発揮さ
れる。即ち、マルチパスのような現象によって、あるい
は障害物によって,どこかのデータ受信局への電波伝播
特性が悪化したような場合でも、別?データ受信局では
良好に受信できる確率が高い。
Furthermore, −a is site diversity (SitθD1ν
At the same time, an effect well known as ersity is exhibited. In other words, even if the radio wave propagation characteristics to some data receiving station are deteriorated due to a phenomenon such as multipath or due to an obstacle, what is the difference? There is a high probability that data can be received well at the data receiving station.

またさらに人がこのデータ送信局を持って移動してもど
こかで受信できる可能性があるため、移動範囲の大幅な
拡大が可能となる。
Furthermore, even if a person moves with this data transmitting station, there is a possibility that the data can be received somewhere, making it possible to significantly expand the range of movement.

第5図の実施例では、データ受(”6局RSX■とRS
X2の各々では、紛失したサンプルデータを補間するこ
とはせず、図示していないコンピュータに(LANのよ
うな通信手段によって)時系列に復元された各データ送
信局からのサンプルデータを送信し、このコンピュータ
で、2つのデータ受信局からのサンプルデータから各デ
ータ送{jr局のサンプルデータのより欠損の少ないサ
ンプルデータ時系列を得ることができる。もちろん、こ
のようなより欠損の少ないサンプルデータ時系列から、
僅かな欠損を補即することは有効であることは容易に分
かる。
In the embodiment shown in FIG. 5, data reception ("6 stations RSX■ and RS
In each of X2, the lost sample data is not interpolated, but the sample data from each data transmitting station restored in time series is transmitted to a computer (not shown) (by communication means such as a LAN), With this computer, it is possible to obtain a sample data time series with fewer defects of the sample data of each data sending station {jr} from the sample data from the two data receiving stations. Of course, from such a sample data time series with fewer defects,
It is easy to see that it is effective to compensate for slight defects.

なお,データ収集局の機能があるデータ受信局で行なわ
れるような形態は当然可能である。データ受信局には通
常マイクロプロセッサのようなコンピュータが使用され
ており、データ収集局を兼ねることは容易であるから。
Incidentally, it is naturally possible to use a form in which the data reception station has the function of a data collection station. This is because a computer such as a microprocessor is usually used as a data receiving station, and it is easy to double it as a data collecting station.

またこの例のようにデータ受信局を複数設けることで、
データ送信局の移動範囲を大幅に拡大できる。なぜなら
、何れかのデータ受信局で受信されれば良いからである
。これは従来の技術ではがなり複雑な手順を要求された
。従来技術では、各データ受信局毎に、隣接するゾーン
で使用する無線周波数を互いに異なるものに割当てる必
要があった。従って,あるゾーンから隣のゾーンに移動
する際には、周波数の切替操作が必要とされていた。こ
のためには、データ送信局とデータ受信局の間で周波数
切替のための制御信号のやりとりをする必要があり、デ
ータ送信局に無線受信器の搭載を要し、装置の複雑化、
大型化,高価格化を招く結果となる。本発明によれば、
移動するデータ送信局はどのゾーンに居てもまったく同
一の周波数を使用でき、ゾーン移動に伴う一切の制御が
必要とされない。
Also, by providing multiple data receiving stations as in this example,
The range of movement of data transmitting stations can be greatly expanded. This is because the data only needs to be received by any data receiving station. This requires a complicated procedure in conventional techniques. In the prior art, it was necessary to allocate different radio frequencies for use in adjacent zones to each data receiving station. Therefore, when moving from one zone to the next, a frequency switching operation was required. For this purpose, it is necessary to exchange control signals for frequency switching between the data transmitting station and the data receiving station, and the data transmitting station needs to be equipped with a wireless receiver, which increases the complexity of the equipment.
This results in larger size and higher prices. According to the invention,
A moving data transmitting station can use exactly the same frequency no matter what zone it is in, and no control is required when moving between zones.

本発明の要点の一つとして,パケット送出をランダム化
することでパケット衝突現象を確率的に捉えられるよう
にし、パケット衝突が起った際のサンプルデータの損失
を同一のサンプルデータを複数回送信することで、その
サンプルデータが一度も正常に受信されない確率を必要
な値まで引下げることができる点が挙げられる。前述の
方法では、同一のサンプルデータを複数回送信する為に
、一つのパケット内にnd個のサンプルデータを収納し
た。n,≧2とし、新しいサンプルデータが発生する度
に最新のn,個のサンプルデータを新しいバケツ1〜内
に組立て,そのバケツ1−を一度だけ送信すれば、同一
のサンプルデータがn,回送信することになる。ここで
その同一のバケツ1−をnP回送信すると,同一のサン
プルデータはrlp・06回送信されることになる。即
ち、 np” nd≧2              (16
)であることが同一のサンプルデータを複数回(2回以
上)送信する為に必要である。式(16)の場合、n4
は正の整数(nd≧工)であれば良い。またこの場合.
パケットの平均送信間隔し,は,サンプルデータのサン
プリング間隔セ、を、同一パケノトの送信繰返し回数n
Pで割った値、即ち、t c= t s/ np   
          (17a)となる。これはまた、 ts” np ’ t t             
(17b)と書換えられる。
One of the key points of the present invention is that by randomizing packet transmission, packet collision phenomena can be grasped probabilistically, and the loss of sample data when a packet collision occurs can be reduced by sending the same sample data multiple times. By doing so, the probability that the sample data will never be received normally can be reduced to a necessary value. In the method described above, nd sample data are stored in one packet in order to transmit the same sample data multiple times. If n, ≥ 2, and each time new sample data is generated, assemble the latest n sample data into a new bucket 1~ and send that bucket 1~ only once, then the same sample data can be sent n times. will be sent. If the same bucket 1- is transmitted nP times, the same sample data will be transmitted rlp·06 times. That is, np” nd≧2 (16
) is necessary in order to transmit the same sample data multiple times (twice or more). In the case of formula (16), n4
may be a positive integer (nd≧engineering). Also in this case.
The average transmission interval of packets is the sampling interval of sample data, and the number of repetitions of transmission of the same packet is n.
The value divided by P, that is, t c = t s/ np
(17a). This also means ts” np ' t t
(17b).

さきに、パケット衝突が起った時、受信43uレベルの
高いほうのパケットが破壊されずに受信される、キャプ
チャー効果という現象について述べた。類似の現象は周
波拡散方式で変復調した場合にも起る。周波数拡散方式
では、同一の周波数帯域内で、同時に複数の送信が行わ
れても、拡散コードが異なれば、あるいは同一拡散コー
ドであっても互いのコードの位相が異なっていると、互
い独立の通信が行える。これは周波数拡散における多重
アクセス(Multipl.e Access)として
良く知られている。本発明の他の実施例としては,全て
の送信機、全ての受信機の拡散コードを同一とした周波
数拡散方式を使用した物がある。同一の拡散コードを使
用するという思想は、FM変調方式において同一のチャ
ネル(即ち、同一の搬送周波数)を使用するというのと
同しである。即ち、(各)データ受信局にはたった1台
の(無線)受信機しか必要とされない。ただパケット衝
突が起った時の、パケッ1・の生残り方が異なる.FM
のような通1イ′の変調方式では、より受信信号レベル
の高いほうのバケツ1〜が生残る(正常に受信される)
ことができた。この場合,受信信号レベルの差は、ある
程度以上に十分なければならなかった。しかるに、周波
数拡散方式では、一度あるバケツ1〜の受信信号に同期
が掛かると、それ以後は、周波数拡散のプロセスゲイン
によって、そのバケツ1〜以外の受信信サは排除される
。もっともこの際、拡散コードが同一であるから,2つ
の受信信し・の拡敗コードの位相が一致すると、受信信
号を分離できないが、その確率は十分小さい。今,拡散
コードを周期127のM系列であるとする。また周波数
拡散に直接拡散方式を使用したとする。すると2つの受
信信号は互に2チップ以上離れれば十分に分離して受信
される(理論上は1チノプ離れれば良いが,同期の揺ら
ぎを考慮すると1チップ+αが必要とされる)。従って
,2つの受信信号の拡散コードの位相が十分離れていな
い為に混信が起る確率は,2/127以下であると言え
る。一般に拡散コードの周期が長いほど,多重度を上げ
られやすく,プロセスゲインも上げられやすいが、同期
に要する時間は拡散コードの周期が短いものほど短くで
きる。またD D L (Delay Locked 
Loop)の様な同期メカニズムを使用しない、マッチ
ドフィルタ(Matched filter)やSAW
コンボルバを用いたものでは,拡散コードの周期が短い
ほうが製作しやすいという面がある。
Earlier, we described a phenomenon called the capture effect, in which when a packet collision occurs, the packet with the higher reception 43u level is received without being destroyed. A similar phenomenon occurs when modulating and demodulating using the spread frequency method. In the frequency spreading method, even if multiple transmissions are performed at the same time within the same frequency band, if the spreading codes are different, or if the phases of the codes are different even if the spreading code is the same, mutually independent transmission will occur. Can communicate. This is well known as multiple access in frequency spreading. Another embodiment of the present invention uses a frequency spreading method in which all transmitters and all receivers use the same spreading code. The idea of using the same spreading code is the same as using the same channel (ie, the same carrier frequency) in FM modulation. That is, only one (wireless) receiver is required for (each) data receiving station. The only difference is how packet 1 survives when a packet collision occurs. FM
In a typical modulation method such as 1-1', the bucket 1~ with the higher received signal level survives (is normally received).
I was able to do that. In this case, the difference in received signal levels had to be sufficient to a certain extent. However, in the frequency spreading method, once synchronization is applied to the received signals of buckets 1 to 1, received signals other than those of buckets 1 to 1 are excluded by the process gain of frequency spreading. However, in this case, since the spreading codes are the same, if the phases of the spreading codes of the two received signals match, the received signals cannot be separated, but the probability of this is sufficiently small. Assume now that the spreading code is an M sequence with a period of 127. It is also assumed that a direct spread method is used for frequency spreading. Then, the two received signals can be received sufficiently separated if they are separated by two or more chips from each other (theoretically, it is sufficient if they are separated by one chip, but considering fluctuations in synchronization, one chip + α is required). Therefore, it can be said that the probability that interference will occur because the phases of the spreading codes of two received signals are not sufficiently apart is less than 2/127. Generally, the longer the period of the spreading code, the easier it is to increase the multiplicity and the easier it is to increase the process gain, but the shorter the period of the spreading code, the shorter the time required for synchronization. Also D D L (Delay Locked
Matched filters and SAWs that do not use synchronization mechanisms such as loops
When using a convolver, the shorter the period of the spreading code, the easier it is to manufacture.

周波数拡散方式を使用した時の利点は,2つの衝突した
パケットの受信f3号レベル差よりも,よりどちらが先
にパケットが送信され始めたかによって、生残りが決る
点にある。つまり、FM変調方式のように受信信号レベ
ルの低い方(即ち、データ受信局から、より遠い方のデ
ータ送信局のバケツ1−)は常にN突に際して、生残れ
ない可能性が高く、ある特定のデータ送信局からのデー
タの紛失率が異常に高くなる可能性がある(これについ
ては,先に述べたように、データ受信局を複数設ける方
法で解決できるが,データ受信局上局では解決できない
)。一方、周波数拡散方式では、受イa信号レベルには
(遅れて来たパケットが、プロセスゲインによっても抑
制できないほどその信号レベルが強い時を除いて)さほ
ど影響されないから、各データ送信局からのデータの紛
失率をほぼ一定に保つことが可能となる。即ち、衝突時
の生残り確率の公平さがある。勿論、極端に信号レベル
が異なるような場合に対しては、先に述人たような複数
のデータ受信局を設ける方法の適用が効果的である。
The advantage of using the frequency spreading method is that survival is determined by which packet started to be transmitted first, rather than by the difference in reception f3 signal levels between two colliding packets. In other words, as with the FM modulation method, the one with the lower received signal level (i.e., the bucket 1- of the data transmitting station that is further away from the data receiving station) has a high possibility of not surviving in the event of an accident. There is a possibility that the data loss rate from the data transmitting station becomes abnormally high (as mentioned earlier, this can be solved by providing multiple data receiving stations, but Can not). On the other hand, in the frequency spread method, the receiving A signal level is not affected much (except when the signal level of a delayed packet is so strong that it cannot be suppressed by the process gain), so the signal level from each data transmitting station is It becomes possible to keep the data loss rate almost constant. That is, there is fairness in the probability of survival in the event of a collision. Of course, in cases where the signal levels are extremely different, it is effective to apply the method of providing a plurality of data receiving stations as described above.

周波数拡散方式は,FM変調方式よりその構成が複雑で
あるといわれている。これは主として受信機側の特に同
期回路周辺の話であり、送信機については(特に直接拡
散方式においては)同程度の構成である。受信機につい
ては、拡散コードの周期が短くて良ければかなりfff
rll!8な手法が使用でき、FM変調方式よりも少し
複雑にむるに過ぎない。特にマッチドフィルタやSAW
コンボルバを使用する場合は,FM変調方式とその構或
の複雑さは大差ない。特に拡散コードの周期が短いもの
は、これらマッチドフィルタやSAWコンボルバは、F
M変調方式で用いられる遮断特性が良くかつ位相特性に
優れたSAWフィルタと大差ない為,受信機の製造価格
も大差ない. 本発明では、データはデータ送信局から送信しっぱなし
で、サンプルデータの紛失が確率的に起る。通常はその
紛失確率を予め十分小さく設定しておくことで良いが、
ある種の緊急的な状態ではその緊急的なデータの紛失確
率をさらに小さくする必要が起ることがある.例えば,
医療における心電図、心拍数,あるいは呼吸数のモニタ
ーのようなものを考えると、患者が平常であるような通
常の場合は、少々のサンプルデータの紛失はまったく問
題にならない。しかし,心臓や呼吸が停止しそうになっ
た(心拍数や呼吸数が異常に低下した)ような緊急時に
は,サンプルデータはできる限り損失を減らす必要があ
る。本発明ではこれに対して、緊急時に、予め定められ
たパケットの平均送出確率aよりも高めることで実現す
る。具体的な一例としては、一次的に同一パケットの送
信繰返し回数npの値を(n,゜に)増加する。これし
こよって、同一サンプルデータがより回数多く送信され
る結果、そのサンプルデータの紛失確率が減少する。実
際にはある特定のデータ送信局のパケットの平均送出確
率aが一次的に高まる為,Offered Chann
al Traffic G も大きくなるがそれは僅か
に過ぎない。なぜなら,多数あるデータ送信局の内の1
局に過ぎないからである。従って、同一パケットの送信
繰返し回数がnPからnP′ に変ったときのサンプル
データの損失確率になる。
It is said that the frequency spread method has a more complicated structure than the FM modulation method. This mainly concerns the receiver side, especially around the synchronization circuit, and the transmitter has a similar configuration (especially in the direct spread method). Regarding the receiver, if the period of the spreading code is short, it is quite fff.
rllll! Eight different techniques can be used and are only slightly more complex than FM modulation schemes. Especially matched filters and SAW
When a convolver is used, the FM modulation method and the complexity of its structure are not much different. Especially when the period of the spreading code is short, these matched filters and SAW convolvers are
Since it is not much different from the SAW filter used in the M modulation method, which has good cutoff characteristics and excellent phase characteristics, the manufacturing cost of the receiver is also not much different. In the present invention, data is continuously transmitted from the data transmitting station, and loss of sample data occurs stochastically. Normally, it is good to set the probability of loss to be sufficiently small in advance, but
In some emergency situations, it may be necessary to further reduce the probability of losing the urgent data. for example,
When you think of things like electrocardiograms, heart rate, or breathing rate monitors in medicine, in normal cases when the patient is normal, losing a small amount of sample data is not a problem at all. However, in an emergency situation, such as when the heart or breathing is about to stop (heart rate or breathing rate drops abnormally), it is necessary to reduce the loss of sample data as much as possible. In contrast, in the present invention, this is achieved by increasing the packet transmission probability a higher than the predetermined average packet transmission probability a in an emergency. As a specific example, the value of the number np of repeated transmissions of the same packet is temporarily increased to (n, degrees). As a result, the same sample data is transmitted more times, reducing the probability of losing the sample data. In fact, since the average transmission probability a of a packet from a particular data transmitting station increases temporarily, the Offered Channel
alTraffic G also increases, but only slightly. This is because one of the many data transmitting stations
This is because it is just a station. Therefore, the sample data loss probability is obtained when the number of transmission repetitions of the same packet changes from nP to nP'.

各々のサンプルデータの損失確率r,、r3′はr5=
r (G)nP’ ” および ,,+ =r (G)” ”゜ である。ここで0< r (G )<l, n d≧l
. n p> n 1)0であるから rs>rs となる。
The loss probability r,, r3' of each sample data is r5=
r (G)nP''' and, + = r (G)''''゜, where 0< r (G)<l, n d≧l
.. Since n p> n 1) 0, rs>rs.

今.G=0.5、n,=5、np=1.n,’ =3と
すると rs ”0.63212 ”゜5 =0・1                    (
14’ )r s’ ”0.63212 3゜5 = 0.001                  
 (18)が得られる。
now. G=0.5, n,=5, np=1. If n,' = 3, rs ``0.63212''゜5 = 0・1 (
14' ) r s' ”0.63212 3゜5 = 0.001
(18) is obtained.

なお,同一パケットを複数回送信するのは、第2図から
極めて容易なことである。ランダム数発生器への夕ロッ
ク周波数をnPまたはn1倍し、送信器がパケット組立
て器の同一出力をnp回またはn,′回使用してから、
パケット組立て器がFIF○からパケット情報を引出す
ようにすれば良い。
Note that it is extremely easy to transmit the same packet multiple times as shown in FIG. Multiply the evening lock frequency to the random number generator by nP or n1, and the transmitter uses the same output of the packet assembler np or n,' times, and then
The packet assembler may extract packet information from FIF○.

処−一果 以上の説明から明らかなように、本発明は原理的にはA
LOIIA方式に属するが、これを改良することで、デ
ータトラフィックが定常的に発生する場合に、即ちバー
スト的ではなく、かつ、ランダム性がないにもかかわら
ず,テレメトリ・データを効率良く、極めて簡単に伝送
するものであり、装置の小型化・低価格化にも役立つも
のである。
Process - Results As is clear from the above explanation, the present invention is based on A.
It belongs to the LOIIA method, but by improving it, telemetry data can be efficiently and extremely easily stored even when data traffic occurs regularly, that is, it is not bursty and there is no randomness. It is useful for downsizing and lowering the cost of devices.

また、データ受信局における(無線)受信器はただl台
で、制御用受信器を持たない多数のデータ送信局からの
テレメータリング・データを、受信可能とし、また、僅
か上台の(w.線)受信器を持つデータ受信器を複数設
けることで,データ受信局の移動範囲を大幅に拡大し、
かつ,全体のデータ送信局数を大幅に増大させる。
In addition, only one (wireless) receiver at the data receiving station can receive telemetering data from a large number of data transmitting stations that do not have control receivers, and only one (wireless) ) By installing multiple data receivers with receivers, the movement range of the data receiving station can be greatly expanded,
In addition, the total number of data transmitting stations is significantly increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第工図は、本発明によるテレメータ方式に用いられるデ
ータ送信局の構成図,第2図はデータ送信局とデータ受
信局の概念図,第3図はデータ送信局より送信されるパ
ケット構造を示す図、第4図は、データ受信局の構或図
、第5図はデータ受信局を複数設けた場合を示す図、第
6図は、バッファ内容を示す図である。 工・・・クロック信号発生器,2・・・分周器.3・・
・センサー、4・・・サンプラー,5・・・パケット情
報組立器,6・・・FIF○バッファ、7・・・パケッ
ト組立器、8・・・ランダム数発生器、 ↓1・・・アンテナ。 9・・・比較器、 10・・・送信器、
Fig. 2 is a block diagram of a data transmitting station used in the telemeter system according to the present invention, Fig. 2 is a conceptual diagram of a data transmitting station and a data receiving station, and Fig. 3 is a diagram showing the structure of a packet transmitted from the data transmitting station. 4 is a diagram showing the configuration of a data receiving station, FIG. 5 is a diagram showing a case where a plurality of data receiving stations are provided, and FIG. 6 is a diagram showing buffer contents. Engineering: Clock signal generator, 2: Frequency divider. 3...
・Sensor, 4... Sampler, 5... Packet information assembler, 6... FIF○ buffer, 7... Packet assembler, 8... Random number generator, ↓1... Antenna. 9... Comparator, 10... Transmitter,

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、2個以上のデータ送信局と1個のデータ受信局があ
って、各データ送信局は過去に送信済のサンプルデータ
の一部を含む形で送信サンプルデータをパケット化し、
該パケットには各データ送信局固有のID番号と送信デ
ータの順序番号とを含み、各データ送信局は、予め定め
られた確率(a)の、互に独立なランダムなタイミング
で前記パケットを送信し、データ受信局では、該パケッ
トを受信し、該パケット中のID番号と順序番号から各
データ送信局別にデータを時系列に復元し、もし時系列
に復元できないサンプルデータがある場合は、その時間
のサンプルデータを棄却するか前後の復元されているサ
ンプルデータから補間することを特徴とするテレメータ
方式。 2、2個以上のデータ送信局と2個以上のデータ受信局
と1個のデータ収集局があって、各データ送信局は過去
に送信済のサンプルデータの一部を含む形で送信サンプ
ルデータをパケット化し、該パケットには各データ送信
局固有のID番号と送信データの順序番号とを含み、各
データ送信局は、予め定められた確率(a)の、互に独
立なランダムなタイミングで前記パケットを送信し、デ
ータ受信局では、該パケットを受信し、該パケット中の
ID番号と順序番号から各データ送信局別にデータを時
系列に復元し、もし時系列に復元できないサンプルデー
タがある場合は、そのサンプル時点のサンプルデータが
復元できていないことを示すフラッグを立て、これらの
サンプルデータをデータ収集局に送信し、データ収集局
は、各データ送信局別に各データ受信局から送信されて
きたサンプルデータを時系列に突き合せ、各サンプル時
点において、何れか上記フラッグの立っていないサンプ
ルデータを選択することで、サンプルデータの復元を行
なうことを特徴とするテレメータ方式。 3、前記データ収集局は、各データ受信局の、復元でき
なかったサンプルデータを、隣接する誤りの無いデータ
から補間することを特徴とする請求項2記載のテレメー
タ方式。 4、前記1個のデータ受信局の受信範囲内のデータ送信
局数をn_t、パケット長をt_p、各データ送信局に
おけるパケットの平均送信間隔をt_i、とする時 n_t・t_p/t_i≦1/2 a=t_p/t_i としたことを特徴とする請求項1又は2記載のテレメー
タ方式。 5、前記データ送信局におけるサンプルデータのサンプ
リング間隔をt_s、同一パケットの送信繰返し回数を
n_p(n_pは正の整数)、パケット中のサンプルデ
ータ数をn_d(n_dは正の整数)とする時、即ち t_s=n_p・t_i である時、 n_p・n_d≧2 であることを特徴とする請求項1又は2記載のテレメー
タ方式。 6、前記各送信器および各受信器の方式は周波数拡散方
式であって、同一の拡散コードを全てのデータ送信局で
使用することを特徴とする請求項1又は2記載のテレメ
ータ方式。7、緊急的なサンプルデータが発生したデー
タ送信局は、予め定められた確率(a)よりも大きな確
率で緊急的なサンプルデータを含むパケットを送信する
ことを特徴とする請求項1又は2記載のテレメータ方式
[Claims] There are one or more data transmitting stations and one data receiving station, and each data transmitting station sends transmitted sample data into packets including a part of previously transmitted sample data. turned into
The packet includes an ID number unique to each data transmitting station and a sequence number of transmitted data, and each data transmitting station transmits the packet at mutually independent random timing with a predetermined probability (a). However, the data receiving station receives the packet and restores the data in chronological order for each data transmitting station from the ID number and sequence number in the packet, and if there is sample data that cannot be restored in chronological order, it A telemetry method characterized by discarding time sample data or interpolating from previous and subsequent restored sample data. 2. There are two or more data transmitting stations, two or more data receiving stations, and one data collecting station, and each data transmitting station collects transmitted sample data, including part of previously transmitted sample data. The packets include an ID number unique to each data transmitting station and a sequence number of the transmitted data, and each data transmitting station transmits data at mutually independent random timing with a predetermined probability (a). The packet is transmitted, and the data receiving station receives the packet and restores the data in chronological order for each data transmitting station from the ID number and sequence number in the packet, and if there is sample data that cannot be restored in chronological order. If so, it sets a flag indicating that the sample data at that sample point cannot be restored, and sends these sample data to the data collection station. A telemeter method characterized in that the sample data is restored by comparing the received sample data in chronological order and selecting the sample data for which any of the above flags is not set at each sample time. 3. The telemeter system according to claim 2, wherein the data collection station interpolates sample data that could not be restored from each data receiving station from adjacent error-free data. 4. When the number of data transmitting stations within the reception range of one data receiving station is n_t, the packet length is t_p, and the average packet transmission interval at each data transmitting station is t_i, then n_t・t_p/t_i≦1/ 3. The telemeter system according to claim 1, wherein: 2a=t_p/t_i. 5. When the sampling interval of sample data at the data transmitting station is t_s, the number of transmission repetitions of the same packet is n_p (n_p is a positive integer), and the number of sample data in the packet is n_d (n_d is a positive integer), 3. The telemeter system according to claim 1, wherein when t_s=n_p·t_i, n_p·n_d≧2. 6. The telemeter system according to claim 1 or 2, wherein the method of each transmitter and each receiver is a frequency spread method, and the same spreading code is used at all data transmitting stations. 7. According to claim 1 or 2, the data transmitting station where the urgent sample data has been generated transmits the packet containing the urgent sample data with a probability greater than a predetermined probability (a). Telemeter method.
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