WO2020145193A1 - 送信装置および方法、並びに、受信装置および方法 - Google Patents

送信装置および方法、並びに、受信装置および方法 Download PDF

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chirp
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signal
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沢子 桐山
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ソニー株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/10Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/103Chirp modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/10Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/14Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/156Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using temporal properties of the received signal, e.g. detecting pulse width

Definitions

  • the present technology relates to a transmission device and method, and a reception device and method, and particularly to a transmission device and method, and a reception device and method capable of suppressing the influence of interference.
  • the signal-to-noise ratio (SN ratio) at the base station will decrease and the reception performance will deteriorate. Therefore, it is desirable to use a wireless communication system in which interference between sensor terminals is unlikely to occur as a wireless communication system of the wireless communication system for IoT.
  • Chirp modulation is one of frequency modulation modulation schemes, and is a modulation scheme in which the frequency of a primary-modulated carrier wave is changed at a continuous frequency according to time (see Patent Document 1).
  • the present technology has been made in view of such a situation, and makes it possible to suppress the influence of interference.
  • a transmission device includes a control unit that sets different frequency changes of chirp modulation for each of first information and second information that is different from the first information, and the set frequency changes. Accordingly, a transmitter for transmitting the first information or the second information subjected to the chirp modulation is provided.
  • the chirp modulation is performed according to the frequency change of different chirp modulation set for each of the first information and the second information different from the first information.
  • a receiving unit that receives the first information or the second information, and the received first information or the second information is set in each of the first information and the second information.
  • a demodulation unit that demodulates according to the frequency change.
  • the chirp modulation is performed according to a frequency change of different chirp modulation set for each of the first information and the second information different from the first information. 1 information or said second information is received. Then, the received first information or the second information is demodulated according to the frequency change set in each of the first information and the second information.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a transmission process of the sensor terminal 11.
  • 3 is a block diagram showing a configuration example of a communication device 12.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a reception process of the communication device 12.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration example of a computer.
  • First embodiment (example of setting of increasing/decreasing direction of frequency change depending on frame type) 2.
  • Second embodiment example of setting of increasing/decreasing direction of frequency change depending on frame transmission direction)
  • Third embodiment example of setting frequency change rate depending on frame type
  • Fourth embodiment (computer)
  • Chirp modulation is one of the frequency-spreading modulation methods, and it is a modulation method that changes the frequency of the primary-modulated carrier wave at a continuous frequency according to time. Note that, hereinafter, a signal obtained by performing chirp modulation will be referred to as a chirp signal.
  • the sensor terminals 11-1 to 11-N are IoT devices including one or more sensors.
  • the sensor terminals 11-1 to 11-N include, for example, a camera, a microphone, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a geomagnetic sensor, an illuminance sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, a moisture sensor, an optical sensor, an atmospheric pressure sensor, and a positioning sensor. , At least one sensor.
  • the sensor terminal 11 when it is not necessary to distinguish the sensor terminals 11-1 to 11-N from each other, they are collectively referred to as the sensor terminal 11.
  • the sensor terminal 11 measures, for example, a measurement target, and generates a data frame including sensor data representing the measurement result.
  • the sensor terminal 11 performs chirp modulation on the signal of the data frame, and transmits the chirp signal of the data frame obtained by the chirp modulation to the communication device 12.
  • the sensor terminal 11 transmits a chirp signal of the control frame obtained by generating a control frame and performing chirp modulation on the signal of the control frame before transmitting the chirp signal of the data frame to the communication device 12. To do.
  • the control frame includes a terminal ID required to participate in the wireless communication system 1 and transmission-related information used to determine a wireless resource that can be used for transmitting a data frame.
  • the sensor terminal 11 determines the radio resource of the data frame based on the internal time of the sensor terminal 11 and the terminal ID, and transmits the data frame to the communication device 12 using the determined radio resource of the data frame.
  • the base station is provided with the communication device 12.
  • the communication device 12 receives the chirp signal of the control frame transmitted from the sensor terminal 11.
  • the communication device 12 determines the radio resource of the data frame by using the transmission related information obtained by receiving the chirp signal of the control frame.
  • the communication device 12 receives the chirp signal of the data frame transmitted from the sensor terminal 11, using the determined radio resource of the data frame.
  • control frame has an important role because it is a frame used for transmitting the transmission related information used by both the sensor terminal 11 and the communication device 12 to determine the radio resource of the data frame. It can be said that it is a frame. Therefore, the control frame needs to have higher reception performance than the data frame. Further, the control frame and the data frame are generally transmitted using different radio resources.
  • the first is that the base station periodically transmits a beacon for time synchronization, the terminal receives the beacon transmitted by the base station, and the information of the received beacon is used to synchronize the time on the terminal side. Is the way.
  • the second is a method in which the terminal and the base station hold GPS receivers for each other, and the time is synchronized by receiving a GPS signal containing time information.
  • the first method requires DL (DOWN_Link) communication, which is communication from the base station to the terminal. Also, the required communication distance for DL communication and the communication distance for UL (UP_Link) communication, which is communication from the terminal to the base station, must be the same.
  • the base station and the terminal are required to be able to receive GPS signals respectively, and it is necessary to install the terminal outdoors.
  • the wireless communication system for IoT it is assumed that the wireless communication system does not have the DL communication function due to low power consumption and low cost of terminals.
  • a wireless communication system in which the reception sensitivity on the base station side is improved and the communication distance between the UL communication and the DL communication is asymmetric is assumed by combining received signals in a base station that does not have power consumption restrictions.
  • the terminal will be installed indoors or underground, making it difficult to receive GPS signals.
  • An example of a wireless communication system that is resistant to interference between wireless communication systems is the above-described wireless communication system that uses chirp modulation.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of transmitting a chirp signal when the intervals are sufficiently wide.
  • the vertical axis represents frequency (Freq) and the horizontal axis represents time.
  • the three bands arranged diagonally each represent a chirp signal of one frame. The same applies to subsequent figures.
  • the chirp signal is excellent in multi-access.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of interference of a chirp signal.
  • FIG. 3 an example in which a wideband signal is transmitted during transmission of the chirp signal C11 is shown.
  • the chirp signal C11 causes interference due to the wideband signal.
  • the error correction can be performed by using the redundant coding or the interleave.
  • the frame can be correctly demodulated on the side.
  • the chirp signal has strong interference resistance.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of transmission of a chirp signal when the interval is narrow.
  • the chirp signals C1 to C3 in FIG. 4 are, for example, chirp signals of data frames transmitted from the sensor terminal 11-1.
  • the transmission start times of the chirp signals C1 to C3 are times t1 to t3, respectively.
  • the chirp signal C21 which is the chirp signal of the control frame
  • the chirp signal of the control frame is sent from another sensor terminal 11-2 at time t1.5 (time t1 ⁇ time t1.5 ⁇ time t2). Shall be sent.
  • the chirp signal of the control frame also changes in frequency at the same rate as the chirp signals C1 to C3 of the data frame.
  • time t1 which is the transmission start time of the chirp signal C1, the chirp signal C21, and the chirp signal C2
  • time t1.5 the transmission start time of the chirp signal C1
  • the chirp signal C21 the chirp signal C21
  • the chirp signal C2 the time t1.5.
  • time interval of time t2 is narrow, interference occurs in the chirp signal C1, the chirp signal C21, and the chirp signal C2.
  • the distance between the chirp signals becomes narrower, and the entire frame of the chirp signals may be affected by the interference. Cannot be demodulated correctly.
  • the method of changing the frequency of chirp modulation is set for each type of frame to be transmitted and the transmission direction of the frame. For example, it is possible to suppress the influence of interference between signals by performing chirp modulation that changes the frequency differently for each type of frame.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the sensor terminal 11.
  • the sensor terminal 11 includes a wireless communication unit 31, a control unit 32, and a demodulation unit 33.
  • the wireless communication unit 31 converts the chirp signal of the control frame and the chirp signal of the data frame supplied from the control unit 32 into a wireless signal, and transmits the wireless signal to the communication device 12.
  • the wireless communication unit 31 also receives a wireless signal transmitted from the communication device 12 and converts it into a chirp signal.
  • the wireless communication unit 31 outputs the converted chirp signal to the demodulation unit 33.
  • the control unit 32 determines the radio resource of the control frame. Radio resources consist of transmission time and transmission frequency. The radio resource of the control frame is determined based on an arbitrary value, a value common to the radio communication system 1, or the like.
  • the control unit 32 generates a control frame including the internal time of the sensor terminal 11 and the terminal ID, performs redundant coding for error correction and interleaves on the generated control frame, and then performs primary modulation. To do.
  • the control unit 32 determines the transmission time and the transmission frequency, which are the radio resources of the data frame, by performing the calculation determined by the radio communication system 1 based on the internal time of the sensor terminal 11 and the terminal ID.
  • the control unit 32 generates a data frame including the sensor data, performs redundant coding for error correction and interleaves on the generated data frame, and then performs primary modulation.
  • the control unit 32 performs chirp modulation as secondary modulation. There are down chirp that decreases the frequency with time and up chirp that increases the frequency with time in the increasing and decreasing directions of the frequency change of the chirp modulation.
  • the control unit 32 sets the increase/decrease direction of the frequency change of chirp modulation to down chirp. Further, when the frame to be transmitted is a data frame, the control unit 32 sets the increasing/decreasing direction of the frequency change of the chirp modulation to the up chirp.
  • the control unit 32 performs chirp modulation of down chirp as secondary modulation on the control frame after primary modulation, and generates a chirp signal of the control frame. Further, the control unit 32 performs up-chirp chirp modulation on the data frame after primary modulation as secondary modulation to generate a chirp signal of the data frame.
  • the control unit 32 controls the wireless communication unit 31 to transmit the chirp signal of the generated control frame using the determined transmission time and transmission frequency of the wireless resource of the control frame. In addition, the control unit 32 controls the wireless communication unit 31 to transmit the chirp signal of the generated data frame using the transmission time and the transmission frequency which are the determined wireless resources of the data frame.
  • control unit 32 sets the frequency changing method in which the increase/decrease direction of the frequency change is down-chirp when the frame to be transmitted is the control frame, and the frequency change change is set when the frame is a data frame.
  • the frequency change method is set so that the increasing/decreasing direction is up-chirp.
  • control unit 32 has a function of receiving the frame transmitted from the base station.
  • the control unit 32 detects a control frame from the demodulated signal supplied from the demodulation unit 33.
  • the control unit 32 performs first-order demodulation on the detected control frame, performs deinterleaving, redundant decoding for error correction, and then decodes the control frame, and the inside of the communication device 12 included in the control frame. Get time and device ID.
  • the control unit 32 uses the internal time of the communication device 12 and the terminal ID to perform the calculation defined in the wireless communication system 1 to determine the transmission time and the transmission frequency, which are the radio resources of the data frame.
  • the control unit 32 controls the wireless communication unit 31 to receive the chirp signal of the data frame by using the determined transmission time and transmission frequency of the wireless resource of the data frame.
  • the control unit 32 detects a data frame from the demodulated signal supplied from the demodulation unit 33.
  • the control unit 32 performs primary demodulation, deinterleaving, and redundant decoding on the detected data frame, and then decodes the data frame to obtain the sensor data of the communication device 12 included in the data frame.
  • the demodulation unit 33 dechirpes (secondary demodulation) the chirp signal supplied from the wireless communication unit 31 by up-chirp, obtains the demodulation signal, and supplies the obtained demodulation signal to the control unit 32.
  • the demodulation unit 33 also dechirpes (secondarily demodulates) the chirp signal supplied from the wireless communication unit 31 by down chirp, obtains a demodulation signal, and supplies the obtained demodulation signal to the control unit 32.
  • the sensor terminal 11 does not necessarily have the reception function.
  • the demodulation unit 33 is omitted.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the transmission process of the sensor terminal 11.
  • step S11 the control unit 32 generates a frame.
  • a control frame including the internal time and the terminal ID of the sensor terminal 11 or a data frame including the sensor data is generated.
  • step S13 the control unit 32 interleaves the redundantly encoded frame, and obtains the interleaved frame.
  • step S17 the control unit 32 controls the wireless communication unit 31 to transmit the chirp signal of the control frame using the transmission time and the transmission frequency of the control frame.
  • step S15 if it is determined in step S15 that the frame to be transmitted is a data frame, the process proceeds to step S18.
  • step S19 the control unit 32 controls the wireless communication unit 31 to transmit the chirp signal of the data frame using the transmission time and transmission frequency of the data frame.
  • step S17 After the control frame chirp signal is transmitted in step S17 or the data frame chirp signal is transmitted in step S19, the transmission process is ended.
  • the communication device 12 includes a wireless communication unit 51, a control unit 52, and a demodulation unit 53.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating the reception process of the communication device 12.
  • step S31 the wireless communication unit 51 receives the wireless signal transmitted from the sensor terminal 11 and converts it into a chirp signal.
  • the wireless communication unit 51 outputs the converted chirp signal to the demodulation unit 53.
  • the process (steps S32-2 to S36-2) in the case of is performed in parallel.
  • step S32-1 the demodulation unit 53 dechirpes (secondarily demodulates) the chirp signal supplied from the wireless communication unit 51 by up-chirp, obtains a demodulation signal, and supplies the obtained demodulation signal to the control unit 32. To do.
  • step S36-1 the control unit 52 decodes the control frame after redundant decoding, and acquires the internal time and the terminal ID of the sensor terminal 11 included in the control frame obtained by the decoding.
  • step S32-2 the demodulation unit 53 dechirpes (secondarily demodulates) the chirp signal supplied from the wireless communication unit 51 by down chirp, obtains the demodulation signal, and obtains the obtained demodulation signal in the control unit 32. Supply to.
  • step S33-2 the control unit 52 detects a data frame from the demodulated signal supplied from the demodulation unit 53.
  • step S34-2 the control unit 52 performs primary demodulation on the detected data frame to obtain the data frame after primary demodulation.
  • step S35-2 the control unit 52 performs deinterleaving and redundant decoding on the data frame after the primary demodulation to obtain the data frame after the redundant decoding.
  • step S36-2 the control unit 52 performs decoding on the data frame after redundant decoding, and obtains sensor data included in the data frame obtained by decoding. Then, the receiving process is ended.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a transmission example of a chirp signal according to the first embodiment of the present technology.
  • the transmission start times of the chirp signals C1 to C3 are times t1 to t3, respectively.
  • the interference between the chirp signals C1 to C3 of the data frame and the chirp signal D1 of the control frame occurs when the chirp signals C1 and C2 of the data frame and the chirp signal D1 of the control frame cross each other. Only the frame part included in.
  • error correction can be performed by combining with redundant coding, interleaving, etc., so that both the chirp signal of the data frame and the chirp signal of the control frame can be correctly received. It becomes possible to demodulate.
  • the frequency change of the chirp modulation of the control frame is the down chirp and the frequency change of the chirp modulation of the data frame is the up chirp, but the increasing and decreasing directions may be reversed.
  • different directions are set as the increasing and decreasing directions of the frequency change of the chirp modulation of the control frame and the chirp modulation of the data frame.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the second embodiment of the present technology.
  • the wireless communication system 101 of FIG. 10 is configured by connecting a sensor terminal 11-1, a sensor terminal 11-2, and a communication device 12 of a base station by wireless communication.
  • the sensor terminal 11-1 and the sensor terminal 11-2 are present at a short distance, for example.
  • a DL frame which is a frame by DL communication is transmitted from the communication device 12 to the sensor terminal 11-1.
  • a UL frame that is a UL communication frame is transmitted from the sensor terminal 11-2 to the communication device 12 using the same frequency as DL communication.
  • bidirectional communication is performed between the sensor terminal 11 and the communication device 12.
  • a LPWA (Low Power Wide Area) wireless communication system is used for bidirectional communication.
  • the wireless communication system 101 is a wireless communication system for IoT, low power consumption and long distance transmission are important.
  • LPWA which is a powerful wireless communication method for the IoT, can reduce the data rate and narrow the bandwidth of the frequency used to suppress the effects of thermal noise and interference and achieve high reception sensitivity. Has become. This makes it possible to realize long-distance transmission even in a transmission line where the attenuation due to PathLoss or the like is large and the strength of the received signal is low.
  • the intensity of the DL frame received signal at the sensor terminal 11-1 has a relatively low value.
  • the wireless communication system 101 is a wireless communication system for IoT, there are many sensor terminals 11. Like the sensor terminals 11-1 and 11-2, it is assumed that many sensor terminals 11 are close to each other.
  • UL frames and DL frames are transmitted using different radio resources (frequency, time), but it is not realistic to preallocate different frequencies in the same way as in the first embodiment. In addition, it must be assumed that time synchronization cannot be performed within the wireless communication system 101.
  • the chirp modulation of the DL frame is set to down chirp instead of the chirp modulation of the control frame in the first embodiment being set to down chirp. Also, instead of setting the chirp modulation of the data frame in the first embodiment to up-chirp, the chirp modulation of the UL frame is set to up-chirp.
  • the configuration of the sensor terminal 11 according to the second embodiment is basically the same as the configuration of the sensor terminal 11 of FIG. 5, and thus the description thereof will be omitted.
  • the configuration of the communication device 12 according to the second embodiment is basically the same as the configuration of the communication device 12 in FIG. 7, and thus the description thereof will be omitted.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating the transmission process of the sensor terminal 11.
  • step S51 the control unit 32 generates a frame.
  • a data frame containing the sensor data is generated.
  • step S52 the control unit 32 performs redundant encoding on the generated frame and obtains a frame after redundant encoding.
  • step S53 the control unit 32 interleaves the frame after redundant encoding to obtain the interleaved frame.
  • step S54 the control unit 32 performs primary modulation on the interleaved frame to obtain the frame after primary modulation.
  • step S55 the control unit 32 determines whether or not it is a base station. For example, in the case where the control unit 52 of the communication device 12 is performing the transmission process of FIG. 11, it is determined in step S15 that it is a base station, and the process proceeds to step S56.
  • step S56 the control unit 52 obtains a DL frame chirp signal by subjecting the data frame to chirp modulation with down chirp.
  • step S57 the control unit 52 controls the wireless communication unit 51 to transmit the DL frame chirp signal using the transmission time and transmission frequency of the data frame.
  • step S55 since it is the control unit 32 of the sensor terminal 11 that is performing the transmission process of FIG. 11, it is determined in step S55 that it is not the base station, and the process proceeds to step S58.
  • step S58 the control unit 32 obtains a UL frame chirp signal by subjecting the data frame to chirp modulation with up-chirp.
  • step S59 the control unit 32 controls the wireless communication unit 31 to transmit the UL frame chirp signal using the transmission time and transmission frequency of the data frame.
  • step S57 After the chirp signals of all DL frames have been transmitted in step S57, or after the chirp signals of all UL frames have been transmitted in step S59, the transmission processing ends.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a reception process of the communication device 12.
  • FIG. 12 as an example, an example in which a data frame transmitted as a UL frame from the sensor terminal 11 is received by the communication device 12 will be described.
  • step S71 the wireless communication unit 51 receives the wireless signal transmitted from the sensor terminal 11 and converts it into a chirp signal.
  • the wireless communication unit 51 outputs the converted chirp signal to the demodulation unit 53.
  • step S72 the control unit 52 determines whether or not it is a base station.
  • step S72 If it is determined in step S72 that it is a base station, the process proceeds to step S73.
  • step S72 when it is the control unit 32 of the sensor terminal 11 that is performing the reception process of FIG. 12, it is determined in step S72 that it is not the base station, and the process proceeds to step S74.
  • step S74 the demodulation unit 33 dechirpes (secondarily demodulates) the chirp signal supplied from the wireless communication unit 31 by down chirp, obtains the demodulation signal, and supplies the obtained demodulation signal to the control unit 32.
  • step S76 of FIG. 12 the control unit 52 of the communication device 12 performs primary demodulation on the detected data frame to obtain the data frame after primary demodulation.
  • step S77 the control unit 52 performs deinterleaving and redundant decoding on the data frame after the primary demodulation to obtain the data frame after the redundant decoding.
  • step S78 the control unit 52 performs decoding on the data frame after redundant decoding, and acquires the sensor data included in the data frame obtained by decoding. Then, the receiving process is ended.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a transmission example of a chirp signal according to the second embodiment of the present technology.
  • the transmission start times of the chirp signals C1 to C3 are times t1 to t3, respectively.
  • the chirp signal D11 of the DL frame is a signal whose frequency is changing with down chirp at the same rate as the chirp signals C1 to C3 of the UL frame.
  • the chirp signal D11 is a chirp signal of the DL frame transmitted from the communication device 12 to the sensor terminal 11-1.
  • the transmission start time of the chirp signal D11 of the UL frame is time t1.5.
  • the UL frame chirp signals C1 to C3 and the DL frame chirp signal D11 interfere with each other because the UL frame chirp signals C1 and C2 cross the DL frame chirp signal D11. Only the frame part included in the signal of the time to be used.
  • error correction can be performed by combining with redundant coding, interleaving, etc., so that both the UL frame chirp signal and the DL frame chirp signal are received at the receiving side. It becomes possible to demodulate correctly.
  • the frequency change of the chirp modulation of the UL frame is the up chirp
  • the frequency change of the chirp modulation of the DL frame is the down chirp, but the increasing and decreasing directions may be reversed.
  • different directions are set as the increasing and decreasing directions of the frequency change of the chirp modulation of the UL frame and the chirp modulation of the DL frame.
  • the char that is the speed of the frequency change of the chirp modulation is set.
  • the plate is set.
  • step S96 the control unit 32 obtains the chirp signal of the control frame by performing chirp modulation on the control frame with the chirp rate ⁇ .
  • step S95 if it is determined in step S95 that the frame to be transmitted is a data frame, the process proceeds to step S98.
  • step S99 the control unit 32 controls the wireless communication unit 31 to transmit the chirp signal of the data frame supplied from the control unit 32, using the transmission time and the transmission frequency of the data frame.
  • step S97 After the control frame chirp signal is transmitted in step S97 or the data frame chirp signal is transmitted in step S99, the transmission process is ended.
  • step S111 the wireless communication unit 51 receives the wireless signal transmitted from the sensor terminal 11 and converts it into a chirp signal.
  • the wireless communication unit 51 outputs the converted chirp signal to the demodulation unit 53.
  • the processing (steps S112-2 to S116-2) in the case of is performed in parallel.
  • step S113-1 the control unit 52 detects a control frame from the demodulated signal supplied from the demodulation unit 53.
  • step S114-1 the control unit 52 performs primary demodulation on the detected control frame to obtain the control frame after primary demodulation.
  • step S116-1 the control unit 52 performs decoding on the control frame after redundant decoding, and acquires the internal time and the terminal ID of the sensor terminal 11 included in the control frame obtained by the decoding.
  • step S112-2 the demodulation unit 53 dechirpes (secondarily demodulates) the chirp signal supplied from the wireless communication unit 51 by the chirp rate ⁇ , obtains the demodulation signal, and outputs the obtained demodulation signal to the control unit Supply to 32.
  • step S113-2 the control unit 52 detects a data frame from the demodulated signal supplied from the demodulation unit 53.
  • step S116-2 the control unit 52 performs decoding on the data frame after redundant decoding, and obtains sensor data included in the data frame obtained by decoding. Then, the receiving process is ended.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a transmission example of a chirp signal according to the third embodiment of the present technology.
  • the chirp signals C1 to C3 in FIG. 16 are up-chirp chirp plates ⁇ and are signals whose frequency is changing.
  • the chirp signals C1 to C3 are chirp signals of the data frame transmitted from the sensor terminal 11-1.
  • the transmission start times of the chirp signals C1 to C3 are times t1 to t3, respectively.
  • error correction can be performed by combining with redundant coding, interleaving, etc., so that both the chirp signal of the control frame and the chirp signal of the data frame are correctly received on the receiving side. Can be demodulated.
  • the frequency change of the chirp modulation of the control frame and the data frame is up-chirp, but the direction of increase and decrease is the same even if the frequency change of the chirp modulation of the control frame and the data frame is down-chirp. is there.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of hardware of a computer that executes the series of processes described above by a program.
  • a CPU (Central Processing Unit) 301, a ROM (Read Only Memory) 302, and a RAM (Random Access Memory) 303 are connected to each other by a bus 304.
  • the CPU 301 loads, for example, the program stored in the storage unit 308 into the RAM 303 via the input/output interface 305 and the bus 304 to execute the series of processes described above. Is done.
  • the program executed by the CPU 301 is recorded in the removable medium 311, or provided via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, or digital broadcasting, and installed in the storage unit 308.
  • the program executed by the computer may be a program in which processing is performed in time series in the order described in this specification, or in parallel, or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program in which processing is performed.
  • the system means a set of a plurality of constituent elements (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether or not all the constituent elements are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and one device housing a plurality of modules in one housing are all systems. ..
  • the present technology can be configured as cloud computing in which one function is shared by a plurality of devices via a network and is jointly processed.
  • each step described in the above-mentioned flowchart can be executed by one device or shared by a plurality of devices.
  • one step includes a plurality of processes
  • the plurality of processes included in the one step can be executed by one device or shared by a plurality of devices.
  • the present technology may also be configured as below.
  • a controller that sets different chirp modulation frequency changes for the first information and the second information different from the first information, respectively.
  • a transmitter that transmits the first information or the second information that has been subjected to the chirp modulation according to the set frequency change.
  • the transmission device according to (1) wherein the control unit sets different increasing and decreasing directions of the frequency change in the first information and the second information, respectively.
  • the control unit is Setting the increasing/decreasing direction of the frequency change of the first information to down chirp, The transmitting device according to (2), wherein the increasing/decreasing direction of the frequency change of the second information is set to upchirp.
  • the transmission device (4) The transmission device according to (2) or (3), wherein the first information is a control frame and the second information is a data frame.
  • the transmission device (5) The transmission device according to (2) or (3), wherein the first information is a DL frame and the second information is a UL frame.
  • the transmission device (6) The transmission device according to any one of (1) to (3), wherein the control unit sets different rates of the frequency change for the first information and the second information.
  • the control unit is Setting the rate of frequency change of the first information to ⁇ , The transmission device according to (6), wherein the rate of frequency change of the second information is set to ⁇ ( ⁇ > ⁇ ).
  • the transmission device (6) or (7), wherein the first information is a control frame and the second information is a data frame.
  • the transmission device according to (6) or (7), wherein the first information is a DL frame and the second information is a UL frame.
  • the transmitter is Different frequency changes of chirp modulation are set for the first information and the second information different from the first information, A transmission method for transmitting the first information or the second information subjected to the chirp modulation according to the set frequency change.
  • a demodulation unit that demodulates the received first information or the second information according to the frequency change set in each of the first information and the second information.
  • the demodulation unit receives the first information or the second information received according to different increasing/decreasing directions of the frequency change set for each of the first information and the second information.
  • the receiving apparatus according to (11) above.
  • the increasing/decreasing direction of the frequency change of the first information is set to down chirp, and the increasing/decreasing direction of the frequency change of the second information is set to upchirp.
  • Receiver The receiving device according to (12) or (13), wherein the first information is a control frame and the second information is a data frame.
  • the demodulation unit may receive the received first information or the second information according to different rates of the frequency change set in the first information and the second information, respectively.
  • the receiving device according to any one of (11) to (13), which demodulates.
  • the rate of frequency change of the first information is set to ⁇
  • the rate of frequency change of the second information is set to ⁇ ( ⁇ > ⁇ ).
  • the receiving device according to (16) or (17) wherein the first information is a control frame and the second information is a data frame.
  • the receiving device The first information or the second information that has been subjected to the chirp modulation according to a frequency change of different chirp modulation that is set for each of the first information and the second information that is different from the first information.
  • Received A receiving method for demodulating the received first information or second information in accordance with the frequency change set in each of the first information and the second information.
  • 1 wireless communication system 11, 11-1 to 11-N sensor terminal, 12 communication device, 31 wireless communication unit, 32 control unit, 33 demodulation unit, 51 wireless communication unit, 52 control unit, 53 demodulation unit, 101 wireless communication system

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Abstract

本技術は、干渉の影響を抑えることができるようにする送信装置および方法、並びに、受信装置および方法に関する。 送信装置は、第1の情報、および第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに異なるチャープ変調の周波数変化の仕方を設定する。送信装置は、設定された周波数変化の仕方に応じて、チャープ変調を行った第1の情報または第2の情報を送信する。本技術は、無線通信システムに適用することができる。

Description

送信装置および方法、並びに、受信装置および方法
 本技術は、送信装置および方法、並びに、受信装置および方法に関し、特に、干渉の影響を抑えることができるようにした送信装置および方法、並びに、受信装置および方法に関する。
 人または物にセンサ端末を付与し、センサ端末から取得された情報を定期的に無線通信で送信するIoT(Internet of Things)用の無線通信システムを利用することで、新たなサービスの創出が可能になる。例えば、GPS付きのセンサ端末を、高齢者または子どもに装着し、センサデータである位置情報を定期的に送信することで、見守りサービスが実現可能となる。
 このようなサービスが増えていくと、無線通信システム内におけるセンサ端末の数は膨大になってしまうことが想定される。
 センサ端末の数が膨大になり、センサ端末間の干渉が発生する場合、基地局における信号対雑音比(SN比)が低下し、受信性能が劣化してしまう。そのため、IoT用の無線通信システムの無線通信方式としては、センサ端末間の干渉が発生しにくい無線通信方式を用いることが望ましい。
 また、免許不要の周波数帯でさまざまな無線通信が乱立するため、IoT用の無線通信システムの無線通信方式としては、無線通信システム間の干渉に強い無線通信方式を用いることが望ましい。
 無線通信システム間の干渉に強い無線通信方式の一例として、チャープ変調を用いる無線通信方式があげられる。チャープ変調は、周波数拡散の変調方式の1つであり、1次変調された搬送波の周波数を時間に応じて連続した周波数で変化させる変調方式である(特許文献1参照)。
国際公開第2017/212810号
 しかしながら、チャープ変調を用いる無線通信方式においては、送信される信号の数が増えるほど信号同士の使用する時間または周波数の間隔が狭くなり、信号に含まれるフレーム全体が干渉の影響を受けてしまう。その結果、受信側で、フレームを正しく復調できなくなってしまうことがあった。
 本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、干渉の影響を抑えることができるようにするものである。
 本技術の一側面の送信装置は、第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに異なるチャープ変調の周波数変化を設定する制御部と、設定された前記周波数変化に応じて、前記チャープ変調を行った前記第1の情報または前記第2の情報を送信する送信部とを備える。
 本技術の一側面においては、第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに異なるチャープ変調の周波数変化が設定される。そして、設定された前記周波数変化に応じて、前記チャープ変調を行った前記第1の情報または前記第2の情報が送信される。
 本技術の他の側面の受信装置は、第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに設定された異なるチャープ変調の周波数変化に応じて前記チャープ変調が行われた前記第1の情報または前記第2の情報を受信する受信部と、受信された前記第1の情報または前記第2の情報を、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに設定された前記周波数変化に応じて復調する復調部とを備える。
 本技術の他の側面においては、第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに設定された異なるチャープ変調の周波数変化に応じて前記チャープ変調が行われた前記第1の情報または前記第2の情報が受信される。そして、受信された前記第1の情報または前記第2の情報が、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに設定された前記周波数変化に応じて復調される。
本技術の第1の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 間隔が十分空いている場合のチャープ信号の送信例を示す図である。 チャープ信号の干渉例を示す図である。 間隔が狭い場合のチャープ信号の送信例を示す図である。 センサ端末11の構成例を示すブロック図である。 センサ端末11の送信処理を説明するフローチャートである。 通信装置12の構成例を示すブロック図である。 通信装置12の受信処理を説明するフローチャートである。 本技術の第1の実施の形態によるチャープ信号の送信例を示す図である。 本技術の第2の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 センサ端末11の送信処理を説明するフローチャートである。 通信装置12の受信処理を説明するフローチャートである。 本技術の第2の実施の形態によるチャープ信号の送信例を示す図である。 センサ端末11の送信処理を説明するフローチャートである。 通信装置12の受信処理を説明するフローチャートである。 本技術の第3の実施の形態によるチャープ信号の送信例を示す図である。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。
 以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
 1.第1の実施の形態(フレームの種類による周波数変化の増減方向の設定例)
 2.第2の実施の形態(フレームの送信方向による周波数変化の増減方向の設定例)
 3.第3の実施の形態(フレームの種類による周波数変化のレートの設定例)
 4.第4の実施の形態(コンピュータ)
<第1の実施の形態>
 <無線通信システムの構成例>
 図1は、本技術の第1の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
 図1の無線通信システム1は、IoT(Internet of Things)用の無線通信システムである。無線通信システム1は、センサ端末11-1乃至11-N、および基地局の通信装置12が、無線通信により接続されることによって構成される。なお、無線通信システム1においては、送信信号の変調方式としてチャープ変調が用いられる。
 チャープ変調は、周波数拡散の変調方式の1つであり、1次変調された搬送波の周波数を時間に応じて連続した周波数で変化させる変調方式である。なお、以下、チャープ変調することにより得られる信号を、チャープ信号と称する。
 センサ端末11-1乃至11-Nは、1つ、または複数のセンサを備えるIoTデバイスである。センサ端末11-1乃至11-Nは、例えば、カメラ、マイクロフォン、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサ、照度センサ、温度センサ、湿度センサ、水分センサ、光センサ、気圧センサ、および測位センサなどのうち、少なくとも1つのセンサを備える。
 以下、適宜、センサ端末11-1乃至11-Nをそれぞれ区別する必要がない場合、まとめてセンサ端末11と称する。
 センサ端末11は、例えば、測定対象の測定を行い、測定結果を表すセンサデータを含むデータフレームを生成する。センサ端末11は、データフレームの信号に対してチャープ変調を施し、チャープ変調によって得られるデータフレームのチャープ信号を、通信装置12に送信する。
 また、センサ端末11は、データフレームのチャープ信号の送信に先立ち、制御フレームを生成し、制御フレームの信号に対してチャープ変調を施すことにより得られる制御フレームのチャープ信号を、通信装置12に送信する。
 制御フレームは、無線通信システム1への参加を行うために必要な端末ID、およびデータフレームの送信に使用可能な無線資源の決定に用いられる送信関連情報を含む。
 無線資源には、周波数(帯)および時刻などがある。送信関連情報は、センサ端末11の内部時刻および端末IDなどの情報からなる。
 センサ端末11は、センサ端末11の内部時刻および端末IDなどに基づいて、データフレームの無線資源を決定し、決定したデータフレームの無線資源を用いて、データフレームを通信装置12に送信する。
 基地局には、通信装置12が備えられる。通信装置12は、センサ端末11から送信されてくる制御フレームのチャープ信号を受信する。通信装置12は、制御フレームのチャープ信号を受信することで得られる送信関連情報を用いて、データフレームの無線資源を決定する。通信装置12は、決定したデータフレームの無線資源を用いて、センサ端末11から送信されてくるデータフレームのチャープ信号を受信する。
 以上のように、データフレームの無線資源を決定するためにセンサ端末11と通信装置12の双方で用いられる送信関連情報の伝送に用いられるフレームであるから、制御フレームは、重要な役割を担っているフレームであるといえる。したがって、制御フレームはデータフレームに比べて受信性能を高くする必要がある。また、制御フレームとデータフレームとは、一般的に、異なる無線資源を用いて送信される。
 異なる周波数で送信する場合、制御フレームの送信とデータフレームの送信とにそれぞれ異なる周波数を予め割り当てておく必要がある。しかしながら、免許不要の周波数(帯)を使用する無線通信システムの場合、どの周波数に干渉が多く存在するかを予測することは困難であり、周波数を予め割り当てるのは現実的ではない。
 また、異なる時間で送信する場合、基地局と端末との間で時刻同期を行い、予め決められた周期内で制御フレームの送信とデータフレームの送信とにそれぞれ異なる時間を割り当てておく必要がある。
 時刻同期には、主に2つのアプローチが存在する。1つ目は、基地局が時刻同期用のビーコンを定期的に送信し、基地局が送信してきたビーコンを端末が受信し、受信したビーコンの情報を用いて、端末側において、時刻を同期させる方法である。
 2つ目は、端末と基地局とが互いにGPS受信機を保持しており、時刻情報を含むGPS信号を受信することで時刻を同期させる方法である。
 1つ目の方法では、基地局から端末への通信であるDL(DOWN_Link)通信が必要となる。また、必要となるDL通信の通信距離と、端末から基地局の通信であるUL(UP_Link)通信の通信距離とが同じ距離でなければならない。
 2つ目の方法では、基地局と端末とがそれぞれGPS信号を受信可能であることが求められ、端末を野外に設置する必要がある。
 IoT用の無線通信システムにおいては、端末の低消費電力化および低コスト化により、DL通信の機能を持たない無線通信システムが想定される。また、消費電力の制約がない基地局において受信信号を合成することで、基地局側の受信感度を向上させ、UL通信とDL通信との通信距離が非対称となる無線通信システムが想定される。さらに、端末が屋内や地中に設置されてしまい、GPS信号の受信が困難となることも想定される。
 以上のことから、IoT用の無線通信システムにおいては、時刻同期が困難であるため、制御フレームとデータフレームとが同じ無線資源を用いて送信されることを許容できるようにしておく必要がある。
 また、IoT用の無線通信システムにおいては、端末の数が膨大になることが想定され、端末間の干渉が発生する場合、基地局におけるSN比が低下し、受信性能が低下してしまう。そのため、IoT用の無線通信システムには、無線通信システム内の端末間の干渉が発生しにくい無線通信方式を用いることが望ましい。
 さらに、免許不要の周波数帯でさまざまな無線通信が乱立するため、IoT用の無線通信システムには、無線通信システム間の干渉に強い無線通信方式を用いることが望ましい。
 無線通信システム間の干渉に強い無線通信方式の一例として、上述したチャープ変調を用いる無線通信方式があげられる。
 <チャープ信号の送信例>
 図2は、間隔が十分空いている場合のチャープ信号の送信例を示す図である。
 図2において、縦軸が周波数(Freq)を表し、横軸が時間(Time)を表している。斜めに配置された3つの帯状が、それぞれ1フレームのチャープ信号を表す。以降の図においても同様である。
 図2の例においては、チャープ信号C1乃至C3の送信開始時刻は、それぞれ、時刻t1乃至t3である。チャープ信号C1乃至C3は、時間に応じて連続して、同じレートで周波数変化している。チャープ信号の傾きがレートに相当する。
 双方向の矢印で示されるように、チャープ信号同士に十分な間隔が空いている場合、すなわち、チャープ信号C1乃至C3の送信開始時刻t1乃至t3に、十分な時間間隔がそれぞれ空いている場合、チャープ信号C1乃至C3同士には、干渉が発生しない。そのため、チャープ信号はマルチアクセスに優れているといえる。
 図3は、チャープ信号の干渉例を示す図である。
 図3のAにおいては、チャープ信号C11の送信中に広帯域信号が送信された例が示されている。この場合、チャープ信号C11において、広帯域信号による干渉が発生することになる。
 なお、チャープ信号C11が時間に応じて連続して周波数が変化していることから、広帯域信号による干渉が発生するのは、チャープ信号C11と広帯域信号とが交差する時間の信号部分のみとなる。
 図3のBにおいて、狭帯域信号の送信中にチャープ信号C12が送信された例が示されている。
 なお、チャープ信号C12が時間に応じて連続して周波数が変化していることから、狭帯域信号による干渉が発生するのは、チャープ信号C12と狭帯域信号とが交差する時間の信号部分のみとなる。
 以上のように、広帯域信号または狭帯域信号による干渉の影響を受けるのは信号に含まれるフレーム内の一部であり、冗長符号化やインターリーブを用いることによって誤り訂正が可能となることから、受信側においてフレームを正しく復調することができる。
 以上のように、チャープ信号は耐干渉性が強い信号であるといえる。
 図4は、間隔が狭い場合のチャープ信号の送信例を示す図である。
 図4のチャープ信号C1乃至C3は、例えばセンサ端末11-1から送信されたデータフレームのチャープ信号である。
 図2で上述したように、チャープ信号C1乃至C3の送信開始時刻は、それぞれ、時刻t1乃至t3である。
 ここで、斜線を付して示すように、他のセンサ端末11-2から、制御フレームのチャープ信号であるチャープ信号C21が、時刻t1.5(時刻t1<時刻t1.5<時刻t2)で送信されるものとする。制御フレームのチャープ信号も、データフレームのチャープ信号C1乃至C3と同じレートで、周波数変化している。
 この場合、データフレームのチャープ信号C1と制御フレームのチャープ信号C21との間、制御フレームのチャープ信号C21とデータフレームのチャープ信号C2との間には、十分な間隔が空いていない。図4に示すように、制御フレームのチャープ信号C21とデータフレームのチャープ信号C1との間隔は、図2におけるチャープ信号C1とチャープ信号C2との間隔よりも狭い。チャープ信号同士の間隔が狭い場合、チャープ信号同士は干渉してしまう。
 双方向の矢印で示されるように、チャープ信号同士に十分な間隔が空いていない場合、すなわち、チャープ信号C1、チャープ信号C21、およびチャープ信号C2の送信開始時刻である時刻t1、時刻t1.5、および時刻t2の時間間隔が狭い場合、チャープ信号C1、チャープ信号C21、およびチャープ信号C2には干渉が発生してしまう。
 以上のように、送信されるチャープ信号の数が増えるほど、チャープ信号同士の間隔が狭くなり、チャープ信号のフレーム全体が干渉の影響を受けてしまう恐れがあるので、その場合、受信側においてフレームを正しく復調できなくなってしまう。
 そこで、本技術においては、送信するフレームの種類やフレームの送信方向毎に、チャープ変調の周波数変化の仕方が設定される。例えばフレームの種類毎に異なる周波数変化をするチャープ変調が施されることにより、信号間の干渉の影響を抑えることが可能となる。
 <センサ端末の構成例>
 図5は、センサ端末11の構成例を示すブロック図である。
 センサ端末11は、無線通信部31、制御部32、および復調部33により構成される。
 無線通信部31は、制御部32からの制御に従って、制御部32から供給される制御フレームのチャープ信号およびデータフレームのチャープ信号を無線信号に変換して、通信装置12に送信する。
 また、無線通信部31は、通信装置12から送信されてくる無線信号を受信し、チャープ信号に変換する。無線通信部31は、変換したチャープ信号を復調部33に出力する。
 制御部32は、制御フレームの無線資源を決定する。無線資源は、送信時刻および送信周波数からなる。制御フレームの無線資源は、任意の値、または、無線通信システム1で共通の値などに基づいて決定される。制御部32は、センサ端末11の内部時刻と端末IDが含まれる制御フレームを生成し、生成した制御フレームに対して、誤り訂正のための冗長符号化、インターリーブを行った後、1次変調を行う。
 制御部32は、センサ端末11の内部時刻と端末IDに基づいて、無線通信システム1で定められた計算を行うことで、データフレームの無線資源である送信時刻と送信周波数を決定する。制御部32は、センサデータが含まれるデータフレームを生成し、生成したデータフレームに対して、誤り訂正のための冗長符号化、インターリーブを行った後、1次変調を行う。
 制御部32においては、2次変調として、チャープ変調が行われる。チャープ変調の周波数変化の増減方向には、時間とともに周波数を減少させるダウンチャープと、時間とともに周波数を増加させるアップチャープとがある。
 制御部32は、送信するフレームが制御フレームである場合、チャープ変調の周波数変化の増減方向を、ダウンチャープに設定する。また、制御部32は、送信するフレームがデータフレームである場合、チャープ変調の周波数変化の増減方向を、アップチャープに設定する。
 制御部32は、1次変調後の制御フレームに対して、2次変調として、ダウンチャープのチャープ変調を行い、制御フレームのチャープ信号を生成する。また、制御部32は、1次変調後のデータフレームに対して、2次変調として、アップチャープのチャープ変調を行い、データフレームのチャープ信号を生成する。
 制御部32は、無線通信部31を制御し、決定した制御フレームの無線資源の送信時刻および送信周波数を用いて、生成した制御フレームのチャープ信号を送信させる。また、制御部32は、無線通信部31を制御し、決定したデータフレームの無線資源である送信時刻と送信周波数を用いて、生成したデータフレームのチャープ信号を送信させる。
 このように、制御部32においては、送信するフレームが制御フレームである場合には周波数変化の増減方向がダウンチャープとなる周波数変化の仕方が設定され、データフレームである場合には、周波数変化の増減方向がアップチャープとなる周波数変化の仕方が設定される。
 さらに、制御部32は、基地局から送信されたフレームの受信機能を有する。
 制御部32は、復調部33から供給される復調信号から、制御フレームを検出する。制御部32は、検出した制御フレームに対して1次復調を行い、デインターリーブ、誤り訂正のための冗長復号を行った後、制御フレームの復号を行い、制御フレームに含まれる通信装置12の内部時刻と端末IDを取得する。
 制御部32は、通信装置12の内部時刻と端末IDを用いて、無線通信システム1で定められた計算を行うことで、データフレームの無線資源である送信時刻と送信周波数を決定する。制御部32は、無線通信部31を制御し、決定したデータフレームの無線資源の送信時刻および送信周波数を用いて、データフレームのチャープ信号を受信させる。
 制御部32は、復調部33から供給される復調信号から、データフレームを検出する。制御部32は、検出したデータフレームに対して、1次復調し、デインターリーブ、冗長復号を行った後、データフレームの復号を行い、データフレームに含まれる通信装置12のセンサデータを得る。
 復調部33は、無線通信部31から供給されるチャープ信号をアップチャープでデチャープ(2次復調)し、復調信号を得て、得た復調信号を、制御部32に供給する。また、復調部33は、無線通信部31から供給されるチャープ信号をダウンチャープでデチャープ(2次復調)し、復調信号を得て、得た復調信号を、制御部32に供給する。
 なお、センサ端末11(無線通信部31および制御部32)は、必ずしも受信機能を有するわけではない。センサ端末11に受信機能がない場合、復調部33は除かれる。
 <センサ端末の動作例>
 図6は、センサ端末11の送信処理を説明するフローチャートである。
 ステップS11において、制御部32は、フレームの生成を行う。センサ端末11の内部時刻と端末IDが含まれる制御フレーム、または、センサデータが含まれるデータフレームが生成される。
 ステップS12において、制御部32は、生成したフレームに冗長符号化を行い、冗長符号化後のフレームを得る。
 ステップS13において、制御部32は、冗長符号化後のフレームに対して、インターリーブを行い、インターリーブ後のフレームを得る。
 ステップS14において、制御部32は、インターリーブ後のフレームに対して、1次変調を行い、1次変調後のフレームを得る。
 ステップS15において、制御部32は、送信するフレームが制御フレームであるか否かを判定する。ステップS15において、送信するフレームが制御フレームであると判定された場合、処理は、ステップS16に進む。
 ステップS16において、制御部32は、制御フレームを、ダウンチャープでチャープ変調することで、制御フレームのチャープ信号を得る。
 ステップS17において、制御部32は、無線通信部31を制御し、制御フレームの送信時刻および送信周波数を用いて、制御フレームのチャープ信号を送信させる。
 一方、ステップS15において、送信するフレームがデータフレームであると判定された場合、処理は、ステップS18に進む。
 ステップS18において、制御部32は、データフレームを、アップチャープでチャープ変調することで、データフレームのチャープ信号を得る。
 ステップS19において、制御部32は、無線通信部31を制御し、データフレームの送信時刻および送信周波数を用いて、データフレームのチャープ信号を送信させる。
 ステップS17において制御フレームのチャープ信号が送信された後、または、ステップS19においてデータフレームのチャープ信号が送信された後、送信処理は終了される。
 <通信装置の構成例>
 図7は、通信装置12の構成例を示すブロック図である。
 通信装置12は、無線通信部51、制御部52、および復調部53により構成される。
 無線通信部51乃至復調部53の構成は、図5の無線通信部31乃至復調部33と基本的に同様の構成である。その詳細な説明は、繰り返しになるので省略される。
 <受信装置の動作例>
 図8は、通信装置12の受信処理を説明するフローチャートである。
 ステップS31において、無線通信部51は、センサ端末11から送信されてくる無線信号を受信し、チャープ信号に変換する。無線通信部51は、変換したチャープ信号を復調部53に出力する。
 制御部52および復調部53においては、例えば、センサ端末11から送信されてきたチャープ信号がデータフレームのチャープ信号である場合の処理(ステップS32-1乃至S36-1)と、制御フレームのチャープ信号である場合の処理(ステップS32-2乃至S36-2)とが並列に行われる。
 ステップS32-1において、復調部53は、無線通信部51から供給されるチャープ信号をアップチャープでデチャープ(2次復調)し、復調信号を得て、得た復調信号を、制御部32に供給する。
 ステップS33-1において、制御部52は、復調部53から供給される復調信号から、制御フレームを検出する。
 ステップS34-1において、制御部52は、検出した制御フレームに対して、1次復調し、1次復調後の制御フレームを得る。
 ステップS35-1において、制御部52は、1次復調後の制御フレームに対して、デインターリーブ、冗長復号を行い、冗長復号後の制御フレームを得る。
 ステップS36-1において、制御部52は、冗長復号後の制御フレームに対して、復号を行い、復号により得られた制御フレームに含まれるセンサ端末11の内部時刻と端末IDを取得する。
 一方、ステップS32-2において、復調部53は、無線通信部51から供給されるチャープ信号をダウンチャープでデチャープ(2次復調)し、復調信号を得て、得た復調信号を、制御部32に供給する。
 ステップS33-2において、制御部52は、復調部53から供給される復調信号から、データフレームを検出する。
 ステップS34-2において、制御部52は、検出したデータフレームに対して、1次復調し、1次復調後のデータフレームを得る。
 ステップS35-2において、制御部52は、1次復調後のデータフレームに対して、デインターリーブ、冗長復号を行い、冗長復号後のデータフレームを得る。
 ステップS36-2において、制御部52は、冗長復号後のデータフレームに対して、復号を行い、復号により得られたデータフレームに含まれるセンサデータを得る。その後、受信処理は終了される。
 <第1の実施の形態による効果例>
 図9は、本技術の第1の実施の形態によるチャープ信号の送信例を示す図である。
 図9のチャープ信号C1乃至C3は、同じレートで、アップチャープで、周波数変化している信号である。チャープ信号C1乃至C3は、センサ端末11-1から送信されたデータフレームのチャープ信号である。
 図2で上述したように、チャープ信号C1乃至C3の送信開始時刻は、それぞれ、時刻t1乃至t3である。
 一方、チャープ信号D1は、データフレームのチャープ信号C1乃至C3と同じレートで、ダウンチャープで、周波数変化している信号である。チャープ信号D1は、他のセンサ端末11-2から送信された制御フレームのチャープ信号である。なお、制御フレームのチャープ信号D1の送信開始時刻は、時刻t1.5である。
 データフレームのチャープ信号C1乃至C3と、制御フレームのチャープ信号D1との間で干渉が発生するのは、データフレームのチャープ信号C1およびC2と、制御フレームのチャープ信号D1とが交差する時間の信号に含まれるフレーム部分のみとなる。
 フレームの一部しか干渉の影響を受けないため、冗長符号化、インターリーブなどと組み合わせることにより、誤り訂正が可能となるので、データフレームのチャープ信号と制御フレームのチャープ信号の双方を受信側で正しく復調することが可能となる。
 なお、以上においては、制御フレームのチャープ変調の周波数変化をダウンチャープとし、データフレームのチャープ変調の周波数変化をアップチャープとしたが、増減の方向を逆方向としてもよい。
 以上のように、第1の実施の形態においては、制御フレームのチャープ変調とデータフレームのチャープ変調の周波数変化の増減方向としてそれぞれ異なる方向が設定される。これにより、制御フレームとデータフレームが同じ無線資源を用いて送信された場合でも、干渉を抑え、受信性能の劣化を防ぐことができる。
<第2の実施の形態>
 <無線通信システムの構成例>
 図10は、本技術の第2の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
 図10の無線通信システム101は、センサ端末11-1、センサ端末11-2、および基地局の通信装置12が、無線通信により接続されることによって構成される。センサ端末11-1とセンサ端末11-2同士は、例えば、近距離に存在している。
 図10に示す構成のうち、図1を参照して説明した構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
 通信装置12からセンサ端末11-1に対しては、DL通信によるフレームであるDLフレームが送信される。
 また、センサ端末11-2から通信装置12に対しては、DL通信と同じ周波数を用いて、UL通信によるフレームであるULフレームが送信される。
 すなわち、図10の無線通信システム101においては、センサ端末11と通信装置12との間で双方向の通信が行われる。双方向の通信には、例えば、LPWA(Low Power Wide Area)の無線通信方式が用いられる。
 無線通信システム101は、IoT用の無線通信システムであるため、低消費電力かつ長距離伝送が重要となる。IoT用の無線通信方式として有力なLPWAでは、データレートを下げ、使用する周波数の帯域幅を狭帯域にすることで、熱雑音や干渉の影響を抑え、高い受信感度を実現することが可能となっている。これにより、PathLossなどによる減衰が大きく、受信信号の強度が低い伝送路においても、長距離伝送を実現可能にしている。
 そのため、センサ端末11-1におけるDLフレームの受信信号の強度は、比較的低い値となる。
 また、無線通信システム101は、IoT用の無線通信システムであるため、数多くのセンサ端末11が存在する。数多くのセンサ端末11同士は、センサ端末11-1とセンサ端末11-2と同様に、近距離に存在することが想定される。
 そのため、図10に示されるように、DLフレームを受信しているセンサ端末11-1の近くに、同じ周波数を用いてULフレームを送信しているセンサ端末11-2が存在する場合、DLフレームの受信信号に対して、ULフレームの送信信号が大きな干渉となり、センサ端末11-1における、DLフレームの受信が困難となる。
 一般的には、ULフレームとDLフレームとは異なる無線資源(周波数、時刻)を用いて送信されるが、第1の実施の形態と同様に、異なる周波数を予め割り当てるのは現実的ではない。また、無線通信システム101内で時刻同期ができない場合も想定しなければならない。
 したがって、無線通信システム101においては、ULフレームとDLフレームが同じ無線資源を用いて送信されることを許容できるようにしておく必要がある。
 そこで、第2の実施の形態においては、第1の実施の形態における制御フレームのチャープ変調がダウンチャープに設定される代わりに、DLフレームのチャープ変調がダウンチャープに設定される。また、第1の実施の形態におけるデータフレームのチャープ変調がアップチャープに設定される代わりに、ULフレームのチャープ変調がアップチャープに設定される。
 第2の実施の形態のセンサ端末11の構成は、図5のセンサ端末11の構成と基本的に同じであるので、その説明を省略する。第2の実施の形態の通信装置12の構成は、図7の通信装置12の構成と基本的に同じであるので、その説明を省略する。
 <センサ端末の動作例>
 図11は、センサ端末11の送信処理を説明するフローチャートである。
 図11においては、一例として、データフレームがULフレームとしてセンサ端末11から通信装置12に送信される例について説明する。
 ステップS51において、制御部32は、フレームの生成を行う。センサデータが含まれるデータフレームが生成される。
 ステップS52において、制御部32は、生成したフレームに冗長符号化を行い、冗長符号化後のフレームを得る。
 ステップS53において、制御部32は、冗長符号化後のフレームに対して、インターリーブを行い、インターリーブ後のフレームを得る。
 ステップS54において、制御部32は、インターリーブ後のフレームに対して、1次変調を行い、1次変調後のフレームを得る。
 ステップS55において、制御部32は、自身が基地局であるか否かを判定する。例えば、図11の送信処理を行っているのが、通信装置12の制御部52である場合、ステップS15において、自身が基地局であると判定され、処理は、ステップS56に進む。
 ステップS56において、制御部52は、データフレームを、ダウンチャープでチャープ変調することで、DLフレームのチャープ信号を得る。
 ステップS57において、制御部52は、無線通信部51を制御し、データフレームの送信時刻および送信周波数を用いて、DLフレームのチャープ信号を送信させる。
 一方、図11の送信処理を行っているのは、センサ端末11の制御部32であるので、ステップS55において、自身が基地局ではないと判定され、処理は、ステップS58に進む。
 ステップS58において、制御部32は、データフレームを、アップチャープでチャープ変調することで、ULフレームのチャープ信号を得る。
 ステップS59において、制御部32は、無線通信部31を制御し、データフレームの送信時刻および送信周波数を用いて、ULフレームのチャープ信号を送信させる。
 ステップS57において、すべてのDLフレームのチャープ信号が送信された後、または、ステップS59において、すべてのULフレームのチャープ信号が送信された後、送信処理は終了される。
 <受信装置の動作例>
 図12は、通信装置12の受信処理を説明するフローチャートである。
 図12においては、一例として、センサ端末11からULフレームとして送信されてくるデータフレームが通信装置12に受信される例について説明する。
 ステップS71において、無線通信部51は、センサ端末11から送信されてくる無線信号を受信し、チャープ信号に変換する。無線通信部51は、変換したチャープ信号を復調部53に出力する。
 ステップS72において、制御部52は、自身が基地局であるか否かを判定する。
 ステップS72において、自身が基地局であると判定され場合、処理は、ステップS73に進む。
 ステップS73において、復調部53は、無線通信部51から供給されるチャープ信号をアップチャープでデチャープ(2次復調)し、復調信号を得て、得た復調信号を、制御部52に供給する。
 また、例えば、図12の受信処理を行っているのが、センサ端末11の制御部32である場合、ステップS72において、自身が基地局ではないと判定され、処理は、ステップS74に進む。
 ステップS74において、復調部33は、無線通信部31から供給されるチャープ信号をダウンチャープでデチャープ(2次復調)し、復調信号を得て、得た復調信号を、制御部32に供給する。
 ステップS75において、制御部32は、復調部33から供給される復調信号から、データフレームを検出する。
 なお、図12は、通信装置12の受信処理であるので、通信装置12の説明に戻る。図12のステップS76において、通信装置12の制御部52は、検出したデータフレームに対して、1次復調し、1次復調後のデータフレームを得る。
 ステップS77において、制御部52は、1次復調後のデータフレームに対して、デインターリーブ、冗長復号を行い、冗長復号後のデータフレームを得る。
 ステップS78において、制御部52は、冗長復号後のデータフレームに対して、復号を行い、復号により得られたデータフレームに含まれるセンサデータを取得する。その後、受信処理は終了される。
 <第2の実施の形態の効果例>
 図13は、本技術の第2の実施の形態によるチャープ信号の送信例を示す図である。
 図13のチャープ信号C1乃至C3は、同じレートで、アップチャープで、周波数変化している信号である。チャープ信号C1乃至C3は、センサ端末11-2から送信されたULフレームのチャープ信号である。
 図2で上述したように、チャープ信号C1乃至C3の送信開始時刻は、それぞれ、時刻t1乃至t3である。
 一方、DLフレームのチャープ信号D11は、ULフレームのチャープ信号C1乃至C3と同じレートで、ダウンチャープで、周波数変化している信号である。チャープ信号D11は、通信装置12からセンサ端末11-1に送信されてくるDLフレームのチャープ信号である。なお、ULフレームのチャープ信号D11の送信開始時刻は、時刻t1.5である。
 ULフレームのチャープ信号C1乃至C3と、DLフレームのチャープ信号D11とに干渉が発するのは、図13に示すように、ULフレームのチャープ信号C1およびC2と、DLフレームのチャープ信号D11とが交差する時間の信号に含まれるフレーム部分のみとなる。
 フレームの一部しか干渉の影響を受けないため、冗長符号化、インターリーブなどと組み合わせることにより、誤り訂正が可能となるので、ULフレームのチャープ信号と、DLフレームのチャープ信号の双方を受信側で正しく復調することが可能となる。
 なお、以上においては、ULフレームのチャープ変調の周波数変化をアップチャープとし、DLフレームのチャープ変調の周波数変化をダウンチャープとしたが、増減の方向を逆方向としてもよい。
 以上のように、第2の実施の形態においては、ULフレームのチャープ変調とDLフレームのチャープ変調の周波数変化の増減方向としてそれぞれ異なる方向が設定される。これにより、ULフレームとDLフレームが同じ無線資源を用いて送信された場合でも、干渉を抑え、受信性能の劣化を防ぐことができる。
<第3の実施の形態>
 第3の実施の形態においては、制御フレームおよびデータフレームのそれぞれに、第1の実施の形態におけるチャープ変調の周波数変化の増減方向が設定される代わりに、チャープ変調の周波数変化の速度であるチャープレートが設定される。
 なお、チャープレートが低くなるとフレーム内で変化する送信周波数の変化が小さくなるため、狭帯域信号と衝突する場合、衝突する時間が長くなり、干渉の影響が大きくなってしまう。
 そこで、第3の実施の形態においては、データの受信性能を高くしたい制御フレームに対して、高いチャープレートαが設定され、データフレームに対して、低いチャープレートβ(α>β)が設定される。なお、第2の実施の形態のDLフレームとULフレームの場合、DLフレームに対して高いチャープレートαが設定され、ULフレームに対して、低いチャープレートβ(α>β)が設定される。
 第3の実施の形態のセンサ端末11の構成は、図5のセンサ端末11の構成と基本的に同じであるので、その説明を省略する。第3の実施の形態の通信装置12の構成は、図7の通信装置12の構成と基本的に同じであるので、その説明を省略する。
 <センサ端末の動作例>
 図14は、センサ端末11の送信処理を説明するフローチャートである。
 ステップS91において、制御部32は、フレームの生成を行う。センサ端末11の内部時刻と端末IDが含まれる制御フレーム、または、センサデータが含まれるデータフレームが生成される。
 ステップS92において、制御部32は、生成したフレームに冗長符号化を行い、冗長符号化後のフレームを得る。
 ステップS93において、制御部32は、冗長符号化後のフレームに対して、インターリーブを行い、インターリーブ後のフレームを得る。
 ステップS94において、制御部32は、インターリーブ後のフレームに対して、1次変調を行い、1次変調後のフレームを得る。
 ステップS95において、制御部32は、送信するフレームが制御フレームであるか否かを判定する。ステップS95において、送信するフレームが制御フレームであると判定された場合、処理は、ステップS96に進む。
 ステップS96において、制御部32は、制御フレームを、チャープレートαでチャープ変調することで、制御フレームのチャープ信号を得る。
 ステップS97において、制御部32は、無線通信部31を制御し、制御フレームの送信時刻および送信周波数を用いて、制御フレームのチャープ信号を送信させる。
 一方、ステップS95において、送信するフレームがデータフレームであると判定された場合、処理は、ステップS98に進む。
 ステップS98において、制御部32は、データフレームを、チャープレートβでチャープ変調することで、データフレームのチャープ信号を得る。
 ステップS99において、制御部32は、無線通信部31を制御し、データフレームの送信時刻および送信周波数を用いて、制御部32から供給されるデータフレームのチャープ信号を送信させる。
 ステップS97において制御フレームのチャープ信号が送信された後、または、ステップS99においてデータフレームのチャープ信号が送信された後、送信処理は終了される。
 <受信装置の動作例>
 図15は、通信装置12の受信処理を説明するフローチャートである。
 ステップS111において、無線通信部51は、センサ端末11から送信されてくる無線信号を受信し、チャープ信号に変換する。無線通信部51は、変換したチャープ信号を復調部53に出力する。
 制御部52および復調部53においては、例えば、センサ端末11から送信されてきたチャープ信号がデータフレームのチャープ信号である場合の処理(ステップS112-1乃至S116-1)と、制御フレームのチャープ信号である場合の処理(ステップS112-2乃至S116-2)とが並列に行われる。
 ステップS112-1において、復調部53は、無線通信部51から供給されるチャープ信号をチャープレートαでデチャープ(2次復調)し、復調信号を得て、得た復調信号を、制御部52に供給する。
 ステップS113-1において、制御部52は、復調部53から供給される復調信号から、制御フレームを検出する。
 ステップS114-1において、制御部52は、検出した制御フレームに対して、1次復調し、1次復調後の制御フレームを得る。
 ステップS115-1において、制御部52は、1次復調後の制御フレームに対して、デインターリーブ、冗長復号を行い、冗長復号後の制御フレームを得る。
 ステップS116-1において、制御部52は、冗長復号後の制御フレームに対して、復号を行い、復号により得られた制御フレームに含まれるセンサ端末11の内部時刻と端末IDを取得する。
 一方、ステップS112-2において、復調部53は、無線通信部51から供給されるチャープ信号をチャープレートβでデチャープ(2次復調)し、復調信号を得て、得た復調信号を、制御部32に供給する。
 ステップS113-2において、制御部52は、復調部53から供給される復調信号から、データフレームを検出する。
 ステップS114-2において、制御部52は、検出したデータフレームに対して、1次復調し、1次復調後のデータフレームを得る。
 ステップS115-2において、制御部52は、1次復調後のデータフレームに対して、デインターリーブ、冗長復号を行い、冗長復号後のデータフレームを得る。
 ステップS116-2において、制御部52は、冗長復号後のデータフレームに対して、復号を行い、復号により得られたデータフレームに含まれるセンサデータを得る。その後、受信処理は終了される。
 <第3の実施の形態の効果例>
 図16は、本技術の第3の実施の形態によるチャープ信号の送信例を示す図である。
 図16のチャープ信号C1乃至C3は、アップチャープのチャープレートβで、周波数変化している信号である。チャープ信号C1乃至C3は、センサ端末11-1から送信されてきたデータフレームのチャープ信号である。
 図2で上述したように、チャープ信号C1乃至C3の送信開始時刻は、それぞれ、時刻t1乃至t3である。
 一方、チャープ信号D21は、データフレームのチャープ信号C1乃至C3と異なるチャープレートα(α>β)で、アップチャープで、周波数変化している信号である。チャープ信号D21は、他のセンサ端末11-2から送信された制御フレームのチャープ信号である。なお、制御フレームのチャープ信号D21の送信開始時刻は、時刻t1.5である。
 データフレームのチャープ信号C1乃至C3と、制御フレームのチャープ信号D21との間で干渉が発生するのは、データフレームのチャープ信号C1およびC2と、制御フレームのチャープ信号D21とが交差する時間のフレーム部分のみとなる。
 信号の一部しか干渉の影響を受けないため、冗長符号化、インターリーブなどと組み合わせることにより、誤り訂正が可能となるので、制御フレームのチャープ信号とデータフレームのチャープ信号の双方を受信側で正しく復調することができる。
 なお、以上においては、制御フレームおよびデータフレームのチャープ変調の周波数変化をアップチャープとしたが、増減の方向は、制御フレームとデータフレームのチャープ変調の周波数変化をダウンチャープにしても効果は同じである。
 以上のように、第3の実施の形態においては、制御フレームのチャープ変調とデータフレームのチャープ変調の周波数変化のチャープレートとしてそれぞれ異なるレートが設定される。これにより、制御フレームとデータフレームが同じ無線資源を用いて送信された場合でも、干渉を抑え、受信性能の劣化を防ぐことができる。
 上述した第1の実施の形態の技術、第2の実施の形態の技術、および第3の実施の形態の技術は、併用することも可能である。
 以上のように、本技術によれば、送信するフレームの種類や送信方向のそれぞれに異なるチャープ変調の周波数変化の仕方が設定される。
 これにより、制御フレームとデータフレームが同じ無線資源を用いて送信された場合でも干渉を抑制し、受信性能の劣化を抑える無線通信システムを提供することが可能となる。
 なお、上記説明において、端末を、センサ端末として示したが、本技術は、センサを有さない端末にも適用することができる。
<第4の実施の形態>
 <コンピュータの構成例>
 上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
 図17は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
 CPU(Central Processing Unit)301、ROM(Read Only Memory)302、RAM(Random Access Memory)303は、バス304により相互に接続されている。
 バス304には、さらに、入出力インタフェース305が接続されている。入出力インタフェース305には、キーボード、マウスなどよりなる入力部306、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部307が接続される。また、入出力インタフェース305には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部308、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部309、リムーバブルメディア311を駆動するドライブ310が接続される。
 以上のように構成されるコンピュータでは、CPU301が、例えば、記憶部308に記憶されているプログラムを入出力インタフェース305及びバス304を介してRAM303にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
 CPU301が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア311に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供され、記憶部308にインストールされる。
 なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
 なお、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
 なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
 本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
 例えば、本技術は、1つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
 また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
 さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
 本技術は、以下のような構成をとることもできる。
(1) 第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに異なるチャープ変調の周波数変化を設定する制御部と、
 設定された前記周波数変化に応じて、前記チャープ変調を行った前記第1の情報または前記第2の情報を送信する送信部と
 を備える送信装置。
(2) 前記制御部は、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに異なる前記周波数変化の増減方向を設定する
 前記(1)に記載の送信装置。
(3) 前記制御部は、
 前記第1の情報の前記周波数変化の増減方向をダウンチャープに設定し、
 前記第2の情報の前記周波数変化の増減方向をアップチャープに設定する
 前記(2)に記載の送信装置。
(4) 前記第1の情報は、制御フレームであり、前記第2の情報は、データフレームである
 前記(2)または(3)に記載の送信装置。
(5) 前記第1の情報は、DLフレームであり、前記第2の情報は、ULフレームである
 前記(2)または(3)に記載の送信装置。
(6) 前記制御部は、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに異なる前記周波数変化のレートを設定する
 前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の送信装置。
(7) 前記制御部は、
 前記第1の情報の前記周波数変化のレートをαに設定し、
 前記第2の情報の前記周波数変化のレートをβ(α>β)に設定する
 前記(6)に記載の送信装置。
(8) 前記第1の情報は、制御フレームであり、前記第2の情報は、データフレームである
 前記(6)または(7)に記載の送信装置。
(9) 前記第1の情報は、DLフレームであり、前記第2の情報は、ULフレームである
 前記(6)または(7)に記載の送信装置。
(10) 送信装置が、
 第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに異なるチャープ変調の周波数変化を設定し、
 設定された前記周波数変化に応じて、前記チャープ変調を行った前記第1の情報または前記第2の情報を送信する
 送信方法。
(11) 第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに設定された異なるチャープ変調の周波数変化に応じて前記チャープ変調が行われた前記第1の情報または前記第2の情報を受信する受信部と、
 受信された前記第1の情報または前記第2の情報を、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに設定された前記周波数変化に応じて復調する復調部と
 を備える受信装置。
(12) 前記復調部は、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに設定された異なる前記周波数変化の増減方向に応じて、受信された前記第1の情報または前記第2の情報を復調する
 前記(11)に記載の受信装置。
(13) 前記第1の情報の前記周波数変化の増減方向は、ダウンチャープに設定され、前記第2の情報の前記周波数変化の増減方向は、アップチャープに設定されている
 前記(12)に記載の受信装置。
(14) 前記第1の情報は、制御フレームであり、前記第2の情報は、データフレームである
 前記(12)または(13)に記載の受信装置。
(15) 前記第1の情報は、DLフレームであり、前記第2の情報は、ULフレームである
 前記(12)または(13)に記載の受信装置。
(16) 前記復調部は、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに設定された異なる前記周波数変化のレートに応じて、受信された前記第1の情報または前記第2の情報を復調する
 前記(11)乃至(13)のいずれかに記載の受信装置。
(17) 前記第1の情報の前記周波数変化のレートは、αに設定され、前記第2の情報の前記周波数変化のレートは、β(α>β)に設定されている
 前記(16)に記載の受信装置。
(18) 前記第1の情報は、制御フレームであり、前記第2の情報は、データフレームである
 前記(16)または(17)に記載の受信装置。
(19) 前記第1の情報は、DLフレームであり、前記第2の情報は、ULフレームである
 前記(16)または(17)に記載の受信装置。
(20) 受信装置が、
 第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに設定された異なるチャープ変調の周波数変化に応じて前記チャープ変調が行われた前記第1の情報または前記第2の情報を受信し、
 受信された前記第1の情報または前記第2の情報を、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに設定された前記周波数変化に応じて復調する
 受信方法。
 1 無線通信システム, 11,11-1乃至11-N センサ端末, 12 通信装置, 31 無線通信部, 32 制御部, 33 復調部, 51 無線通信部, 52 制御部, 53 復調部, 101 無線通信システム

Claims (20)

  1.  第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに異なるチャープ変調の周波数変化を設定する制御部と、
     設定された前記周波数変化に応じて前記チャープ変調を行った前記第1の情報または前記第2の情報を送信する送信部と
     を備える送信装置。
  2.  前記制御部は、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに異なる前記周波数変化の増減方向を設定する
     請求項1に記載の送信装置。
  3.  前記制御部は、
     前記第1の情報の前記周波数変化の増減方向をダウンチャープに設定し、
     前記第2の情報の前記周波数変化の増減方向をアップチャープに設定する
     請求項2に記載の送信装置。
  4.  前記第1の情報は、制御フレームであり、前記第2の情報は、データフレームである
     請求項3に記載の送信装置。
  5.  前記第1の情報は、DLフレームであり、前記第2の情報は、ULフレームである
     請求項3に記載の送信装置。
  6.  前記制御部は、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに異なる前記周波数変化のレートを設定する
     請求項1に記載の送信装置。
  7.  前記制御部は、
     前記第1の情報の前記周波数変化のレートをαに設定し、
     前記第2の情報の前記周波数変化のレートをβ(α>β)に設定する
     請求項6に記載の送信装置。
  8.  前記第1の情報は、制御フレームであり、前記第2の情報は、データフレームである
     請求項7に記載の送信装置。
  9.  前記第1の情報は、DLフレームであり、前記第2の情報は、ULフレームである
     請求項7に記載の送信装置。
  10.  送信装置が、
     第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに異なるチャープ変調の周波数変化を設定し、
     設定された前記周波数変化に応じて、前記チャープ変調を行った前記第1の情報または前記第2の情報を送信する
     送信方法。
  11.  第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに設定された異なるチャープ変調の周波数変化に応じて前記チャープ変調が行われた前記第1の情報または前記第2の情報を受信する受信部と、
     受信された前記第1の情報または前記第2の情報を、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに設定された前記周波数変化に応じて復調する復調部と
     を備える受信装置。
  12.  前記復調部は、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに設定された異なる前記周波数変化の増減方向に応じて、受信された前記第1の情報または前記第2の情報を復調する
     請求項11に記載の受信装置。
  13.  前記第1の情報の前記周波数変化の増減方向は、ダウンチャープに設定され、前記第2の情報の前記周波数変化の増減方向は、アップチャープに設定されている
     請求項12に記載の受信装置。
  14.  前記第1の情報は、制御フレームであり、前記第2の情報は、データフレームである
     請求項13に記載の受信装置。
  15.  前記第1の情報は、DLフレームであり、前記第2の情報は、ULフレームである
     請求項13に記載の受信装置。
  16.  前記復調部は、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに設定された異なる前記周波数変化のレートに応じて、受信された前記第1の情報または前記第2の情報を復調する
     請求項11に記載の受信装置。
  17.  前記第1の情報の前記周波数変化のレートは、αに設定され、前記第2の情報の前記周波数変化のレートは、β(α>β)に設定されている
     請求項16に記載の受信装置。
  18.  前記第1の情報は、制御フレームであり、前記第2の情報は、データフレームである
     請求項17に記載の受信装置。
  19.  前記第1の情報は、DLフレームであり、前記第2の情報は、ULフレームである
     請求項17に記載の受信装置。
  20.  受信装置が、
     第1の情報、および前記第1の情報と異なる第2の情報のそれぞれに設定された異なるチャープ変調の周波数変化に応じて前記チャープ変調が行われた前記第1の情報または前記第2の情報を受信し、
     受信された前記第1の情報または前記第2の情報を、前記第1の情報および前記第2の情報のそれぞれに設定された前記周波数変化に応じて復調する
     受信方法。
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