JPWO2016043294A1 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に、実施形態1に係る無線ネットワークシステムの一例を示す。図1に示す無線ネットワークシステム100は、ハブ11と、複数のノード20、21、22を含む。ハブ11は中央装置として動作する無線通信装置を含む基地局である。各ノードは、中央装置と通信する無線通信装置を含む端末である。基地局も端末の一形態と考えることも可能である。ハブ11の無線通信装置は、ノード20、21、22にとっての対象通信装置であり、ノード20、21、22の無線通信装置は、ハブ11にとっての対象通信装置である。
実施形態1では、ハブが1つのRF部にて、制御チャネルとデータチャネルの2チャネルのアクセス方式を実現する基本的な仕組みを説明した。
ハブは、他のハブとのデータチャネル干渉など、何らかの条件のもと、制御チャネルのサーチの必要性を判断する(S201)。ハブは、ビーコンインターバル1021の開始を規定するデータチャネルビーコン信号1023にて、割当ベースアクセス期間及びインアクティブ期間(あるいは割当ベースアクセス期間)をデータチャネルオフとすることを通知するオフ通知情報を送信する(S202)。ハブは、競合ベースアクセス期間以外では、すなわち、割当ベースアクセス期間とインアクティブ期間では、制御チャネルサーチを行う(S203)。ハブは、ビーコンインターバル1021において、競合ベースアクセス期間以外の期間の制御チャネルサーチが完了したので、次のビーコンインターバル1022では、その前の競合ベースアクセス期間であった期間をデータチャネルオフとし、さらに、その前のインアクティブ期間であった期間をデータチャネルオンとし、かつその期間が競合ベースアクセス期間とされる旨(競合ベースアクセス方式が適用される旨)をビーコン信号1024で指定する(S204)。ハブは、ステップS204でデータチャネルオフとした期間、制御チャネルサーチを行う(S205)。以降の動作は、実施形態1で述べた第2の動作フローのステップS114以降と同様である。
実施形態2では、ハブは、連続する2つのビーコンインターバルを用いることで、1ビーコンインターバル分の制御チャネルのサーチを行った。一方、本実施形態ではハブが、チャネルサーチの必要性を判断した後、1ビーコンインターバルにてサーチを終える方法について示す。
図12に実施形態4に係るハブが備える無線通信装置のブロック図を示す。
図14に実施形態5に係るハブが備える無線通信装置のブロック図を示す。
図16に実施形態6に係るハブが備える無線通信装置のブロック図を示す。
図18Aは、無線通信端末(ノードまたはハブ)の全体構成例を示したものである。この構成例は一例であり、本実施形態はこれに限定されるものではない。ノードまたはハブは、1つまたは複数のアンテナ1〜n(nは1以上の整数)と、無線LANモジュール148と、ホストシステム149を備える。無線LANモジュール148は、第1〜第2のいずれかの実施形態に係る無線通信装置に対応する。無線LANモジュール148は、ホスト・インターフェースを備え、ホスト・インターフェースで、ホストシステム149と接続される。接続ケーブルを介してホストシステム149と接続される他、ホストシステム149と直接接続されてもよい。また、無線LANモジュール148が基板にはんだ等で実装され、基板の配線を介してホストシステム149と接続される構成も可能である。ホストシステム149は、任意の通信プロトコルに従って、無線LANモジュール148およびアンテナ1〜nを用いて、外部の装置と通信を行う。通信プロトコルは、TCP/IPと、それより上位の層のプロトコルとを含んでもよい。または、TCP/IPは無線LANモジュール148に搭載し、ホストシステム149は、それより上位層のプロトコルのみを実行してもよい。この場合、ホストシステム149の構成を簡単化できる。本端末は、例えば、移動体端末、TV、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Webカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ/サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置等でもよい。
図19(A)および図19(B)は、それぞれ実施形態8に係る無線通信端末(無線機器)の斜視図である。図19(A)の無線機器はノートPC301であり、図19(B)の無線機器は移動体端末321である。それぞれ、端末(基地局および子局のいずれとして動作してもよい)の一形態に対応する。ノートPC301および移動体端末321は、それぞれ無線通信装置305、315を搭載している。無線通信装置305、315として、これまで説明してきた無線通信装置を用いることができる。無線通信装置を搭載する無線機器は、ノートPCや移動体端末に限定されない。例えば、TV、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン等にも搭載可能である。
実施形態9では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、バス、プロセッサ部、及び外部インターフェース部を備える。プロセッサ部及び外部インターフェース部は、バスを介してバッファと接続される。プロセッサ部ではファームウェアが動作する。このように、ファームウェアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウェアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。
実施形態10では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、クロック生成部を備える。クロック生成部は、クロックを生成して出力端子より無線通信装置の外部にクロックを出力する。このように、無線通信装置内部で生成されたクロックを外部に出力し、外部に出力されたクロックによってホスト側を動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側とを同期させて動作させることが可能となる。
実施形態11では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、電源部、電源制御部、及び無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。
実施形態12では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、SIMカードを含む。SIMカードは、例えば、無線通信装置におけるMAC部53、または、制御部212等と接続される。このように、SIMカードを無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行うことが可能となる。
実施形態13では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮/伸長部を含む。動画像圧縮/伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮/伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行うことが可能となる。
実施形態14では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、LED部を含む。LED部は、例えば、無線通信装置におけるMAC部53、送信処理回路213、受信処理回路214、または制御回路212等と接続される。このように、LED部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態を、ユーザに容易に通知することが可能となる。
実施形態15では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、バイブレータ部を含む。バイブレータ部は、例えば、無線通信装置におけるMAC部53、送信処理回路213、受信処理回路214、または制御回路212等と接続される。このように、バイブレータ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態を、ユーザに容易に通知することが可能となる。
実施形態16では、上述した実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、ディスプレイを含む。ディスプレイは、図示しないバスを介して、無線通信装置の制御部に接続されてもよい。このようにディスプレイを備える構成とし、無線通信装置の動作状態をディスプレイに表示することで、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
図21は、実施形態17に係る無線通信システムの全体構成を示す。この無線通信システムは、ボディエリアネットワークの例である。無線通信システムは、ノード401、402を含む複数のノードと、ハブ451とを含む。各ノードおよびハブは人体に装着され、各ノードはハブ451と無線通信を行う。人体に装着とは、人体に直接接触する形態、服の上から装着する形態、首からかけた紐に設ける形態、ポケットの収容する形態など、人体に近接した位置に配置するあらゆる場合を含んでよい。ハブ451は、一例として、スマートフォンや携帯電話、タブレット、ノート型PCなどの端末である。
11:ハブ
20〜22:ノード
10、110:アンテナ
20、120:送受信部
21、121:送信部
22、122:受信部
30、130:MAC部
31、131:送信処理部
32、132:受信処理部
33、133:アクセス制御部
34、134:チャネル制御部
40、140:上位処理部
71、72、171、172:バッファ
73、173:バス
74、174:上位インターフェース部
75、175:プロセッサ部
76、176:クロック生成部
211:ベースバンド部
221:RF部
50:アンテナ
212:制御回路
213:送信処理回路
214:受信処理回路
215、216:DA変換回路
217、218:AD変換回路
231、232:IC
301:ノートPC
321:移動体端末
305、315:無線通信装置
331:メモリーカード
332:メモリーカード本体
355:無線通信装置
401、402:ノード
451:ハブ
471:ネットワーク
511、611:バス
512、612:CPU
513、613:メモリ
514、615:無線通信装置
515:生体センサ
516、616:補助記憶装置
614:通信装置
Claims (15)
- 第1チャネルおよび第2チャネルを選択的に切り換え、RF集積回路を介して、前記第1チャネルで第1の周期で第1報知信号を送信し、前記第2チャネルで第2の周期で第2報知信号を送信するよう制御するベースバンド集積回路を備え、
前記第2チャネルでは、前記第2報知信号の送信タイミング間に、信号の送受信が可能な第1期間と、信号の送受信が行われない第2期間が設定され、
前記ベースバンド集積回路は、前記第2期間において使用チャネルを前記第2チャネルから前記第1チャネルに切り換え、前記RF集積回路を介して、前記第2期間の間に前記第1チャネルで前記第1報知信号を送信し、前記第2期間の終了までに前記使用チャネルを前記第1チャネルから前記第2チャネルに切り換えるよう制御する
無線通信用集積回路。 - 前記第2期間の長さは、前記第2チャネルを前記第1チャネルに切り換えるために要する時間と、前記第1チャネルで前記第1報知信号を送信するのに要する時間と、前記第2チャネルを第1チャネルに切り換えるために要する時間とを合計した時間以上の長さを有する
請求項1に記載の無線通信用集積回路。 - 前記ベースバンド集積回路は、前記第2チャネルの動作をオフにする期間の指定情報を含む前記第2報知信号を送信し、前記第2報知信号で指定した前記期間の間、前記第2チャネルとは異なるチャネルのチャネルサーチを行う
請求項1または2に記載の無線通信用集積回路。 - 前記指定情報は、前記指定情報を含む前記第2報知信号の送信後から次に送信するべき第2報知信号の送信開始タイミングより前までの期間を特定する情報である
請求項3に記載の無線通信用集積回路。 - 前記指定情報は、前記指定情報を含む前記第2報知信号の送信後に送信される第2報知信号の送信開始タイミングから、さらにその後に送信される第2報知信号の送信開始タイミング前までの期間を特定する情報である
請求項3に記載の無線通信用集積回路。 - 前記第2報知信号の送信開始タイミングまたは送信終了タイミング後から、次に送信する第2報知信号の送信開始タイミング前までを単位期間として、前記単位期間の単位で前記チャネルサーチを行う場合に、
前記指定情報は、前記チャネルサーチを行う前記単位期間の頻度に関する情報を含む
請求項3に記載の無線通信用集積回路。 - 前記ベースバンド集積回路は、
前記第2報知信号の送信開始タイミングまたは送信終了タイミング後から、次に送信する前記第2報知信号の送信開始タイミング前の間を単位区間として、
第1の単位区間における前記第1期間の一部の期間である第3期間の間、前記第2チャネルの動作をオフにすることの指定情報を含む前記第2報知信号を前記第1の単位区間の開始以前に送信し、前記第3期間の間、前記チャネルサーチを行い、
前記第1の単位区間より後の第2の単位区間における前記第1期間のうち、前記第3期間と異なる第4期間の間、前記第2チャネルの動作をオフにすることの指定情報を含む前記第2報知信号を、前記第2の単位区間の開始以前に送信し、前記第4期間の間、前記チャネルサーチを行う
請求項3に記載の無線通信用集積回路。 - 前記ベースバンド集積回路は、前記第1期間では、予め割り当てたスロットを用いて他の無線通信装置と通信を行う割当ベースアクセス方式の通信を行う
請求項1ないし7のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。 - 前記第2報知信号の送信開始タイミングまたは送信終了タイミング後から、次に送信する前記第2報知信号の送信開始タイミング前までの間を単位区間として、
前記第1期間は、予め割り当てたスロットを用いて他の無線通信装置と通信を行う割当ベースアクセス方式で通信を行う第5期間と、競合ベースアクセス方式で前記他の無線通信装置と通信を行う第6期間とを含み、
前記ベースバンド集積回路は、第1の単位区間の前記第1期間における前記第5期間の間、前記第2チャネルの動作をオフにすることの指定情報を含む前記第2報知信号を前記第1の単位区間の開始以前に送信し、前記第5期間の間、前記チャネルサーチを行い、
前記第1の単位区間より後の第2の単位区間における前記第1期間の間前記割当ベースアクセス方式が適用され、
前記ベースバンド集積回路は、前記第2期間の間、前記競合ベースアクセス方式が適用されるとの変更の指定情報を含む前記第2報知信号を、前記第2の単位区間の開始以前に送信し、前記第2の単位区間において、前記第6期間と同じ位置の期間の間、前記チャネルサーチを行う
請求項3に記載の無線通信用集積回路。 - 前記第2報知信号の送信開始タイミングまたは送信終了タイミング後から、次に送信する前記第2報知信号の送信開始タイミング前までの間を単位区間とし、
前記ベースバンド集積回路は、第1の単位区間における前記第2期間の間、前記チャネルサーチを行い、
前記ベースバンド集積回路は、前記第1の単位区間より後の第2の単位区間における前記第1期間の間、前記第2チャネルの動作をオフにし、前記第2期間の間、競合ベースアクセス方式の通信を行うとの変更の指定情報を含む前記第2報知信号を前記第2の単位区間の開始以前に送信し、前記第1期間の間、前記チャネルサーチを行う
請求項3に記載の無線通信用集積回路。 - 前記ベースバンド集積回路は、前記チャネルサーチにより、他の無線通信装置が前記第1報知信号の送信に使用しているチャネルを特定し、特定したチャネルで受信した第1報知信号を解析することにより、前記他の無線通信装置が前記第2報知信号の送信に使用している前記第2チャネルを識別する
請求項3、5、6、7、9、10に記載の無線通信用集積回路。 - 前記第1チャネルは、制御チャネルであり、前記第2チャネルはデータチャネルである
請求項1ないし11のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。 - 前記RF集積回路
をさらに備えた請求項1ないし12のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。 - 少なくとも1つのアンテナと、
前記アンテナに接続され、信号を送受信する無線通信部と、
第1チャネルおよび第2チャネルを選択的に切り換え、前記無線通信部を介して、前記第1チャネルで第1の周期で第1報知信号を送信し、前記第2チャネルで第2の周期で第2報知信号を送信するよう制御する制御部を備え、
前記第2チャネルでは、前記第2報知信号の送信タイミング間に、信号の送受信が可能な第1期間と、信号の送受信が行われない第2期間が設定され、
前記制御部は、前記第2期間において使用チャネルを前記第2チャネルから前記第1チャネルに切り換え、前記第2期間の間に、前記無線通信部を介して前記第1チャネルで前記第1報知信号を送信し、前記第2期間の終了までに前記使用チャネルを前記第1チャネルから前記第2チャネルに切り換えるよう制御する
無線通信端末。 - 無線通信端末による無線通信方法であって、
第1チャネルおよび第2チャネルを選択的に切り換えるステップと、
前記第1チャネルで第1の周期で第1報知信号を送信するステップと、
前記第2チャネルで第2の周期で第2報知信号を送信するステップと、
前記第2チャネルでは、前記第2報知信号の送信タイミング間に、信号の送受信が可能な第1期間と、信号の送受信が行われない第2期間が設定されており、前記第2期間において使用チャネルを前記第2チャネルから前記第1チャネルに切り換えるステップと、
前記第2期間の間に、前記第1チャネルで前記第1報知信号を送信するステップと、
前記第1報知信号を送信後、前記第2期間の終了までに前記使用チャネルを前記第1チャネルから前記第2チャネルに切り換えるステップと
を備えた無線通信方法。
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