JPH11275067A - デジタルデータの無線通信装置 - Google Patents
デジタルデータの無線通信装置Info
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- JPH11275067A JPH11275067A JP10077989A JP7798998A JPH11275067A JP H11275067 A JPH11275067 A JP H11275067A JP 10077989 A JP10077989 A JP 10077989A JP 7798998 A JP7798998 A JP 7798998A JP H11275067 A JPH11275067 A JP H11275067A
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Abstract
同期信号によって同期捕捉を行う無線通信装置におい
て、ノイズ耐性を強くし、確実に同期捕捉を行う。 【解決手段】 1ビット期間Tを複数nに分割した時間
T/n毎のサンプリングタイミングt0,t1,…でビ
ット同期信号のサンプリングを行い、ビット反転したタ
イミングt1から、前記1ビット期間T内のサンプリン
グタイミングt5までのサンプリング値の内、「0」ま
たは「1」の期待値であるデータ数が、閾値N以上であ
る場合には、ビット同期信号であると判定する。したが
って、1ビット期間T内で、ノイズ等によってビットの
反転が生じても、N/nの確率でビット同期を判定する
ので、ノイズ耐性が強くなり、確実に同期捕捉を行うこ
とができる。
Description
ビット同期データを付加して送信するようにしたデジタ
ルデータの無線通信装置に関し、特に、間欠受信を行
い、受信動作の度毎に、前記ビット同期データによって
同期捕捉を行う構成で好適に用いられるデジタルデータ
の無線通信装置に関する。
間欠時間が長くなると、受信動作の度毎に、前記同期捕
捉を行う必要が生じる。そのような長時間の間隔で間欠
受信を行う無線通信装置として、たとえば、ガス、水
道、電気等のメータの検針データを、該メータに隣接し
て設けた無線通信装置と、電話回線の端子に設けた無線
通信装置との間で無線通信を行い、前記電話回線を介し
て事業者側のホスト処理装置へ伝送するようにした無線
テレメータ装置が挙げられる。そのテレメータ用の無線
通信の規格であるRCR STD−16A等では、伝送
データDは、図7で示すように構成されている。
「1」とを交互に繰返す数百ビット程度のビット同期信
号D1と、31バイトのM系列符号から成るフレーム同
期信号D2と、呼出名称および誤り訂正符号等から成る
呼出信号D3とが設けられており、このヘッダ部に続い
て、伝送すべき本体データD4が伝送される。受信装置
では、前記ヘッダ部のビット同期信号D1を抽出して同
期捕捉を行い、フレーム同期信号D2に応答して受信タ
イミングを設定し、呼出信号D3に応答して受信すべき
データであるか否かを判定し、受信すべきデータである
ときには、本体データD4の受信を行う。
におけるビット同期信号の検出動作を説明するためのフ
ローチャートである。ステップs1において、カウンタ
のカウント値kが零にリセットされ、ステップs2で
は、検出信号の立上がりまたは立下がりエッジが検出さ
れたか否かが判断され、検出されないときには前記ステ
ップs1に戻ってステップs1,s2を繰返し、検出さ
れるとステップs3に移る。
れた後スタートされ、ステップs4では、そのタイマ値
がビット同期信号の1ビット期間の許容値以下か否かが
判断され、そうでないとき、すなわち前記1ビット期間
の許容値を超えてしまっていると前記ステップs1に戻
り、そうであるときには、ステップs5に移る。ステッ
プs5では、再びエッジ検出が行われ、検出されないと
きには前記ステップs4に戻って、タイマ値が前記許容
値に到達するまで、エッジの検出が行われる。
されるとステップs6に移り、前記タイマ値が許容値以
上であるか否かが判断され、そうでないときには前記ス
テップs1に戻る。こうして、タイマ値が所定の許容値
の範囲内でエッジが検出されると、ステップs7に移
る。ステップs7では、前記カウンタのカウント値kが
インクリメントされ、ステップs8では、そのカウント
値kが3以上となったか否かが判断されて、そうでない
ときには前記ステップs3に戻り、そうであるときに
は、ビット同期が取れたものとして、ステップs9で示
す後続のフレーム同期信号の確認処理ルーチンへと移
る。
るビット同期信号の検出方法では、図9で示すように、
検出信号の立上がりまたは立下がり(図9では立上が
り)タイミングτ1から、立下がりまたは立上がり(図
9では立下がり)タイミングτ2までの期間τが1ビッ
ト期間の許容範囲内である状態が、kビット、すなわち
図8の例では3ビットに亘って継続すると、ビット同期
が取れたと判定している。
ビット期間T内で、時刻τ3〜τ4で示すように、ノイ
ズなどによって検出信号のビットが反転すると、エラー
と判定してしまう。したがって、通信可能な電界強度レ
ベルであるにも拘らず、ビット同期列を見つけることが
できずに、通信できない場合が生じる。
等の影響を小さくすることができるけれども、間違った
タイミングでビット同期を判定してしまう可能性があ
り、何れにしても、ビット同期列を見つけることができ
ない場合がある。
公報では、RSSI(Received Signal Strength Indic
ation )レベル、したがって電界強度レベルに対応し
て、データ伝送速度を変化し、ノイズの影響が大きくて
も、通信を行うことができる構成が示されている。しか
しながら、たとえば前記テレメータ装置のように、デー
タ伝送の機会が少なく、かつ伝送速度が低く、伝送エラ
ー時には再送信を行うことで対応可能な用途に、そのよ
うな伝送速度を変化するような複雑な構成を用いること
は、コストの上昇を招くという問題がある。
とができるデジタルデータの無線通信装置を提供するこ
とである。
ジタルデータの無線通信装置は、「0」と「1」とを交
互に繰返す調歩用のビット同期データを本体データの前
に付加して送信するようにしたデジタルデータの無線通
信装置において、前記ビット同期データの1ビット期間
T内で、2以上の整数n回のサンプリングを行うサンプ
リング手段と、前記サンプリング手段のサンプリング値
が期待される値であるか否かを判定する判定手段と、前
記1ビット期間T毎に、前記判定手段での判定結果から
期待値である回数をカウントするカウント手段と、前記
カウント手段のカウント値が予め定める閾値N以上であ
るときには、受信データをビット同期データであると判
定する同期判定手段とを含むことを特徴とする。
は、ビット同期データの1ビット期間T内で、n回、す
なわち時間T/n毎にサンプリングを行う。一方、たと
えば今回のサンプリング値をAi とするとき、前回のサ
ンプリング値Ai-1 に対して、該今回のサンプリング値
Ai が「0」から「1」または「1」から「0」に変化
したとき、今回のサンプリング値Ai でビットが反転し
ているので、n−1番目のサンプリング値Ai+n-1 ま
で、該今回のサンプリング値Ai と同一ビットが継続す
るはずであり、該同一ビットの値が前記期待される値と
される。前記サンプリング値Ai+n-1 までの間で、判定
手段によって前記期待される値であると判定された回数
がカウント手段でカウントされ、そのカウント値が閾値
N以上であると、同期判定手段はビット同期が取れたと
判定する。
判定するので、ノイズ等によって、一部に期待値とは異
なるデータが検出されても、前記N/nの確率以上で期
待値のデータが検出されると、同期が捕捉できたと判定
することができる。したがって、ノイズ耐性が強くな
り、確実に同期捕捉を行うことができる。このため、受
信状態と休止状態とを繰返す間欠受信を行う無線通信装
置に好適である。
タの無線通信装置では、前記同期判定手段は、さらに、
複数mビットの期間の内、予め定める閾値M以上の期間
でビット同期が判定されると、前記ビット同期データで
あると判定することを特徴とする。
否かの判定を、1ビット期間での判定結果だけでなく、
複数mビットを対象として行い、そのmビット内で、M
/m以上の確率であるときには、同期が捕捉できたと判
定する。
ができる。
ルデータの無線通信装置は、前記閾値Nを外部設定可能
であることを特徴とする。
くする程、同期を捕捉しにくくなるけれども、ノイズに
強くすることができ、これに対して、前記確率N/nを
低くする程、同期は捕捉し易くなるけれども、ノイズに
弱くなるので、無線通信装置の設置箇所の電界強度レベ
ルやマルチパス等を考慮して、その設置箇所の環境に対
応したレベルに前記閾値Nを設定することができる。た
とえば、前記設置箇所の電波条件が良ければ、前記確率
N/nを高くして、ノイズ耐性を強くし、前記電波条件
が悪ければ、前記確率N/nを低くして、同期捕捉を行
い易くすることができる。
タの無線通信装置は、前記閾値Nを受信信号レベルに応
答して設定することを特徴とする。
箇所の環境に応じて、自動的に最適値に設定することが
できる。
図1〜図5に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。
出方法が用いられる無線通信装置の一構成例を示すブロ
ック図である。相互に無線通信を行うことができる2台
の無線通信装置1,11の一方が、たとえば前記ガス、
水道、電気等のメータ側に取付けられ、他方が、たとえ
ば前記電話回線の端子側に取付けられる。
方の無線通信装置11の前記呼出信号D3等を記憶して
いるとともに、送受信の手順を記憶しているメモリ2
と、マイクロコンピュータなどで実現され、前記メモリ
2に記憶されている手順に従って送受信動作を行う処理
回路3と、前記処理回路3の動作タイミングを規定する
ためのクロック信号を発生するクロック発生回路4と、
高周波増幅回路、周波数変換回路、検波回路および発振
回路などの送受信のための回路から成る高周波ユニット
5と、その高周波ユニット5に接続されるアンテナ6と
を含んで構成されている。
と同様に、メモリ12と、処理回路13と、クロック発
生回路14と、高周波ユニット15と、アンテナ16と
を含んで構成されている。
テレメータ装置を構成する場合、たとえば電話回線側の
無線通信装置は、事業者側からの検針指示に応答して、
たとえば月に数回程度送信を行い、メータ側の無線通信
装置もそれに応答して、検針データの送信を行う。ただ
し、ガス漏れ等の異常報知や災害時の閉栓指示などのた
めに、2つの無線通信装置1,11は、24時間、間欠
受信を行っており、たとえば数秒に1回、十数msec
〜数十msec程度受信動作を行う。データ伝送速度
は、たとえば2400bpsであり、この場合、1ビッ
ト期間Tは、417μsecとなる。
期信号の検出動作を説明するためのタイミングチャート
である。本発明では、図2(c)および図3(c)にお
いて、t0,t1,t2,…のタイミングで示すよう
に、1ビット期間Tを複数nに分割した時間T/n毎
に、高周波ユニット15での検出信号のサンプリングを
行い、そのサンプリング値が「0」または「1」の期待
値である数が所定の閾値N以上である場合には、1ビッ
トの同期判定を行う。
(c)および図3(c)において、t1〜t5のタイミ
ングで示すように、1ビット期間T内で5回のサンプリ
ングを行う。検出信号にノイズが重畳されていなけれ
ば、図2(a)で示すように、ビット同期信号は1ビッ
ト期間T毎に反転し、該1ビット期間T内のタイミング
t1〜t5でのサンプリング値は、図2(b)で示すよ
うに、すべて「1」の同一の期待値となる。
伝送データにノイズが重畳されている場合には、ビット
同期信号は、同一値であるべき1ビット期間T内におい
て、タイミングt2,t4で示すように、そのノイズの
発生タイミングでビットが反転してしまい、サンプリン
グ値は、図3(b)で示すように、そのノイズの発生タ
イミングで、期待値「1」とは異なる「0」となる。し
かしながら、この場合、本発明では、前記閾値Nを3に
設定しておくことによって、サンプリングタイミングt
1,t3,t5でのサンプリング値は期待値の「1」で
あるので、1ビット期間Tを判定することができる。
周波ユニット5,15からの前記RSSIレベル、した
がって電界強度レベルに対応して設定されており、RS
SIレベルおよび電界強度レベルが大きくなる程、大き
な値に選ばれる。
発明に従うビット同期検出動作を具体的に説明するため
のフローチャートである。ステップp1では、前記RF
ユニット5,15からのRSSI信号のレベルに応答し
て、閾値Nが求められる。ステップp2では、前記時間
T/n、たとえば上述のようにT=417μsecとす
ると、T/n=83μsec毎のサンプリングタイミン
グを発生するためのタイマが零リセットされた後、カウ
ント動作が開始される。ステップp3では、前記83μ
secが経過したか否かが判断され、そうでないときに
はこのステップp3を繰返し、83μsecが経過する
とステップp4に移る。
グタイミングt(i)(i=0,1,…,5)に対応し
たレジスタA(i)の内、レジスタA(4)〜A(0)
のストア内容が、レジスタA(5)〜A(1)にそれぞ
れシフトされるとともに、現在のマイクロプロセッサの
入力ポートへのレベルが、レジスタA(0)にストアさ
れる。すなわち、最も古いサンプリング値であるレジス
タA(5)のデータが破棄されて、各レジスタA(4)
〜A(0)のストア内容がレジスタA(5)〜A(1)
にそれぞれシフトされて更新されるとともに、最新のサ
ンプリング値がレジスタA(0)にストアされる。
トア内容と、レジスタA(1)のストア内容とが相互に
等しいか否か、すなわち今回のサンプリング値が前回の
サンプリング値からビット反転しているか否かが判断さ
れ、そうでないとき、すなわち前回のデータと同一であ
るときには、前記ステップp2に戻ってこのステップp
2〜p4を繰返し、こうしてビット反転したタイミング
で、今回のサンプリング値がレジスタA(0)にストア
されるとともに、以前の5回のサンプリング値がそれぞ
れレジスタA(1)〜A(5)にストアされることにな
る。
(5)のストア内容から、「0」または「1」の期待レ
ベルである数が、前記閾値N以上であるか否かが判断さ
れ、そうでないとき、すなわち期待レベルである数が2
以下であるときには、ステップp7でエラー処理が行わ
れた後、前記ステップp2に戻り、そうであるとき、す
なわち3以上であるときには、ステップp8に移る。ス
テップp8では、後述するカウンタのカウント値i,j
が、それぞれ零にリセットされる。
ウントするタイマが零リセットされた後スタートされ、
ステップp10で83μsecが経過するまで待機した
後、ステップp11に移る。ステップp11では、前記
ステップp4と同様に、レジスタA(4)〜A(0)の
ストア内容がレジスタA(5)〜A(1)にそれぞれシ
フトされて更新されるとともに、入力ポートへの入力レ
ベルがレジスタA(0)に取込まれる。ステップp12
では、前記カウント値iの値がインクリメントされ、ス
テップp13では、そのカウント値iが5以上となった
か否かが判断され、そうでないときには前記ステップp
9に戻ってステップp9〜p13を繰返し、こうして続
く第2ビット目の5回のサンプリング値の取込みを終了
すると、ステップp14に移る。
同様に、レジスタA(1)〜A(5)のストア内容か
ら、期待レベルである数が閾値N以上であるか否かが判
断され、そうでないときには前記ステップp7と同様の
ステップp15においてエラー処理が行われた後、前記
ステップp2に戻り、そうであるときには、ステップp
16に移る。
値がインクリメントされ、ステップp17では、そのカ
ウント値jが予め定める閾値M、たとえば4以上となっ
たか否かが判断され、そうでないときには、ステップp
9に戻ってサンプリング値の取込みを繰返し、そうであ
るとき、すなわち4ビットに亘って前記閾値N以上でビ
ット同期信号が検出されたときには、ステップp18以
降のフレーム同期信号の確認処理ルーチンへと移る。
同期検出方法では、1ビット期間Tを複数nに分割し
て、その分割した時間T/n内でのビット同期信号のサ
ンプリング値が「0」または「1」の期待値である数
が、所定の閾値N以上であるか否か、すなわちN/nの
確率でビット同期を判定するので、図3で示すように、
ノイズなどによって1ビット期間T内の一部にビット反
転が生じていても、ビット同期を判定することができ
る。これによって、ノイズ耐性が強くなり、同期が捕捉
し易くなる。したがって、テレメータ装置等の間欠受信
を行い、受信動作の度毎に同期捕捉を行う構成に特に好
適に実施することができる。
ビットに亘って判定を行うので、判定精度をさらに向上
することができる。なお、このように連続したMビット
に亘って判定を行っても、図8の従来技術で述べたよう
に、判定閾値がむやみに高くなって同期を捕捉しにくく
なってしまうようなことはなく、上述のように1ビット
当りN/nの確率でビット同期を判定しているので、同
期を捕捉しにくくすることなく、判定精度を向上するこ
とができる。ただし、前記閾値Nと同様に、複数mビッ
トの内の閾値Mビット、すなわちM/mの確率でビット
同期を判定してもよいことは言うまでもない。
前記図4で示すように、前記閾値Nを求めて自動的に設
定するので、設置箇所の環境に応じて、自動的に最適な
閾値に設定することができ、無線通信装置1,11の設
置作業を簡略化することができる。
基づいて説明すれば、以下のとおりである。
信装置21の電気的構成を示すブロック図である。この
無線通信装置21において、前述の無線通信装置1,1
1に類似し、対応する部分には、無線通信装置1の構成
と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。この
無線通信装置21では、スイッチ22が設けられてお
り、このスイッチ22によって、前記閾値Nの設定が行
われる。
前記図5の同期検出動作において、ステップp1での閾
値レベルの決定動作が、RSSI信号レベルではなく、
このスイッチ22のスイッチング状態の読込動作によっ
て行われる。
マルチパス等を考慮して、その設置箇所の電波条件が良
ければ、前記確率N/nを高くして、ノイズ耐性を強く
することができ、前記電波条件が悪ければ、前記確率N
/nを低くして、同期捕捉を行い易くすることができ
る。こうして、設置環境に応じた最適値に前記閾値Nを
設定することができる。
無線通信装置は、以上のように、ビット同期データの1
ビット期間T内で、2以上の整数n回のサンプリングを
行い、そのサンプリング値が期待値である回数のカウン
ト値が予め定める閾値N以上であるとき、すなわちN/
nの確率以上で期待値のデータが検出されると、受信デ
ータをビット同期データであると判定する。
値とは異なるデータが検出されても、同期捕捉を判定す
ることができ、ノイズ耐性が強くなり、確実に同期捕捉
を行うことができる。このため、受信状態と休止状態と
を繰返す間欠受信を行う無線通信装置に好適である。
タの無線通信装置は、以上のように、1ビット期間での
判定結果だけでなく、複数mビットの期間の内、予め定
める閾値M以上の期間でビット同期が判定されると、す
なわちM/m以上の確率でビット同期が判定されると、
ビット同期データであると判定する。
できる。
ルデータの無線通信装置は、以上のように、前記確率N
/nを高くする程、同期を捕捉しにくくなるけれども、
ノイズに強くすることができ、これに対して、前記確率
N/nを低くする程、同期は捕捉し易くなるけれども、
ノイズに弱くなるので、前記閾値Nを外部設定可能とす
る。
ば、前記確率N/nを高くして、ノイズ耐性を強くし、
前記電波条件が悪ければ、前記確率N/nを低くして、
同期捕捉を行い易くするなどの無線通信装置の設置箇所
の電界強度レベルやマルチパス等を考慮して、その設置
箇所の環境に対応したレベルに前記閾値Nを設定するこ
とができる。
タの無線通信装置は、以上のように、前記閾値Nを受信
信号レベルに応答して設定する。
に応じて、自動的に最適値に設定することができる。
構成を示すブロック図である。
状態でのビット同期信号の検出動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
状態でのビット同期信号の検出動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
である。
号の検出動作を具体的に説明するためのフローチャート
である。
的構成を示すブロック図である。
を説明するための図である。
を説明するためのフローチャートである。
イズが無い状態でのビット同期信号の検出動作を説明す
るためのタイミングチャートである。
ノイズが有る状態でのビット同期信号の検出動作を説明
するためのタイミングチャートである。
ト手段、同期判定手段) 4 クロック発生回路 5 高周波ユニット 6 アンテナ 11 無線通信装置 12 メモリ 13 処理回路(サンプリング手段、判定手段、カウ
ント手段、同期判定手段) 14 クロック発生回路 15 高周波ユニット 16 アンテナ 21 無線通信装置 D 伝送データ D1 ビット同期信号 D2 フレーム同期信号 D3 呼出信号 D4 本体データ
Claims (4)
- 【請求項1】「0」と「1」とを交互に繰返す調歩用の
ビット同期データを本体データの前に付加して送信する
ようにしたデジタルデータの無線通信装置において、 前記ビット同期データの1ビット期間T内で、2以上の
整数n回のサンプリングを行うサンプリング手段と、 前記サンプリング手段のサンプリング値が期待される値
であるか否かを判定する判定手段と、 前記1ビット期間T毎に、前記判定手段での判定結果か
ら期待値である回数をカウントするカウント手段と、 前記カウント手段のカウント値が予め定める閾値N以上
であるときには、受信データをビット同期データである
と判定する同期判定手段とを含むことを特徴とするデジ
タルデータの無線通信装置。 - 【請求項2】前記同期判定手段は、さらに、複数mビッ
トの期間の内、予め定める閾値M以上の期間でビット同
期が判定されると、前記ビット同期データであると判定
することを特徴とする請求項1記載のデジタルデータの
無線通信装置。 - 【請求項3】前記閾値Nを外部設定可能であることを特
徴とする請求項1または2記載のデジタルデータの無線
通信装置。 - 【請求項4】前記閾値Nを受信信号レベルに応答して設
定することを特徴とする請求項1または2記載のデジタ
ルデータの無線通信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07798998A JP4011189B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | デジタルデータの無線通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07798998A JP4011189B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | デジタルデータの無線通信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11275067A true JPH11275067A (ja) | 1999-10-08 |
JP4011189B2 JP4011189B2 (ja) | 2007-11-21 |
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ID=13649255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07798998A Expired - Fee Related JP4011189B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | デジタルデータの無線通信装置 |
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---|---|
JP (1) | JP4011189B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009033445A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Toshiba Corp | 受信装置および方法 |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP07798998A patent/JP4011189B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009033445A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Toshiba Corp | 受信装置および方法 |
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---|---|
JP4011189B2 (ja) | 2007-11-21 |
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