(57)【要約】【課題】第２の通信装置から任意のタイミングで通信を開始することができ、かつ、第１の通信装置において自己の通信速度のままで第２の通信装置の通信速度を検出する。【解決手段】通信システムは、第１の通信装置１０１と第２の通信装置１０２とを備える。第２の通信装置１０２は、第１の通信装置１０１と通信を開始する場合に、後述のプリアンブルを含む無線信号を第２の通信装置１０２の通信速度で第１の通信装置１０１に送信する。プリアンブルは、「１」と「０」とが交互に並んで構成される。第１の通信装置１０１は、第２の通信装置１０２からの無線信号のプリアンブルを最高通信速度の２倍以上のクロック周波数で読み出し、読み出したプリアンブルのパターンから第２の通信装置１０２の通信速度を検出する。そして、第１の通信装置１０１は、検出した第２の通信装置１０２の通信速度に第１の通信装置１０１の通信速度を設定する。【選択図】図１
2014150454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置と第２の通信装置とを備える通信システムであって、
前記第２の通信装置は、
前記第１の通信装置と通信を開始する場合に、第１の値と第２の値とが交互に並んで構成されるプリアンブルを含む無線信号を前記第２の通信装置の通信速度で前記第１の通信装置に送信し、
前記第１の通信装置は、
前記第２の通信装置から送信された前記無線信号の前記プリアンブルを、想定される最高通信速度の２倍以上のクロック周波数で読み出し、読み出したプリアンブルのパターンから前記第２の通信装置の通信速度を検出する通信速度検出部と、
前記通信速度検出部で検出された前記第２の通信装置の通信速度に前記第１の通信装置の通信速度を設定する通信速度設定部とを含む
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１の通信装置は、
複数の通信速度における前記プリアンブルのパターンを記憶する通信速度記憶部を含み、
前記通信速度検出部は、前記第２の通信装置から送信された前記無線信号の前記プリアンブルのパターンに一致するパターンを前記通信速度記憶部から抽出し、当該パターンの通信速度を前記第２の通信装置の通信速度として検出する
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記通信速度設定部は、前記通信速度検出部で検出された前記第２の通信装置の通信速度に合わせてフィルタ部の受信フィルタ帯域幅を設定することを特徴とする請求項１または２記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１の通信装置は、
既知のユニークワードを記憶するユニークワード記憶部と、
前記通信速度設定部で設定された前記通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードと前記ユニークワード記憶部に記憶されているユニークワードとを比較する比較部とを含み、
受信された無線信号に含まれているユニークワードが前記ユニークワード記憶部のユニークワードに一致した場合、前記第２の通信装置とデータの通信を行う
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第１の通信装置は、
前記第１の通信装置とは異なる他の通信装置のユニークワードを記憶するユニークワード記憶部と、
前記通信速度設定部で設定された前記通信速度が、前記ユニークワード記憶部にユニークワードが記憶されている他の通信装置の通信速度である場合、前記第１の通信装置のユニークワードから他の通信装置のユニークワードに切り替える切替部と、
前記通信速度設定部で設定された前記通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードと前記切替部で切り替えられたユニークワードとを比較する比較部とを含み、
受信された無線信号に含まれているユニークワードが前記切替部で切り替えられたユニークワードに一致した場合、前記第２の通信装置とデータの通信を行う
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システムにおいて前記第１の通信装置として用いられる通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムおよび通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの装置間で通信を行う際に、オートネゴシエーションを行ってから、データの通信を行う技術がある。例えばＦＬＰ（Fast Link Pulse）に自己のサポートする通信モード情報を付加して互いに送信し合うことにより、互いのサポートする通信モードのうち通信速度の速いほうから順に選択する。通信速度が決まると、通信装置間でデータの通信を開始する。
【０００３】
なお、特許文献１には、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication：受信信号強度）レベルを検出することによって、通信速度を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０３０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の通信技術では、２つの通信装置間でオートネゴシエーションのための共通の通信方式（例えばＦＬＰを用いた通信方式）を予め決めておく必要があり、また、オートネゴシエーションが完了するまでに時間がかかった。その結果、従来の通信技術では、データの通信を開始するまでに時間がかかるという問題があった。
【０００６】
オートネゴシエーションを行う従来の通信技術は、特に、２つの通信装置が異なるシステムに設けられている場合には適さない。ＦＬＰを実施するために２つの通信装置を同期させる必要があり（タイミングを合わせる必要があり）、通信装置間でＦＬＰを実施している間、各システムにおいて、システム内の通信ができないためである。つまり、２つの通信装置は、ＦＬＰを実施するために通信速度を合わせる必要があるため、ＦＬＰを実施するための通信速度とは異なる各システムの通信速度で通信を行うことができない。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みて為された発明であり、本発明の目的は、第２の通信装置から任意のタイミングで通信を開始することができ、かつ、第１の通信装置において自己の通信速度のままで第２の通信装置の通信速度を検出することができる通信システムおよび通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の通信システムは、第１の通信装置と第２の通信装置とを備える通信システムであって、前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置と通信を開始する場合に、第１の値と第２の値とが交互に並んで構成されるプリアンブルを含む無線信号を前記第２の通信装置の通信速度で前記第１の通信装置に送信し、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置から送信された前記無線信号の前記プリアンブルを、想定される最高通信速度の２分の１以下のクロック周波数で読み出し、読み出したプリアンブルのパターンから前記第２の通信装置の通信速度を検出する通信速度検出部と、前記通信速度検出部で検出された前記第２の通信装置の通信速度に前記第１の通信装置の通信速度を設定する通信速度設定部とを含むことを特徴とする。
【０００９】
この通信システムにおいて、前記第１の通信装置は、複数の通信速度における前記プリアンブルのパターンを記憶する通信速度記憶部を含み、前記通信速度検出部は、前記第２の通信装置から送信された前記無線信号の前記プリアンブルのパターンに一致するパターンを前記通信速度記憶部から抽出し、当該パターンの通信速度を前記第２の通信装置の通信速度として検出することが好ましい。
【００１０】
この通信システムにおいて、前記通信速度設定部は、前記通信速度検出部で検出された前記第２の通信装置の通信速度に合わせてフィルタ部の受信フィルタ帯域幅を設定することが好ましい。
【００１１】
この通信システムにおいて、前記第１の通信装置は、既知のユニークワードを記憶するユニークワード記憶部と、前記通信速度設定部で設定された前記通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードと前記ユニークワード記憶部に記憶されているユニークワードとを比較する比較部とを含み、受信された無線信号に含まれているユニークワードが前記ユニークワード記憶部のユニークワードに一致した場合、前記第２の通信装置とデータの通信を行うことが好ましい。
【００１２】
この通信システムにおいて、前記第１の通信装置は、前記第１の通信装置とは異なる他の通信装置のユニークワードを記憶するユニークワード記憶部と、前記通信速度設定部で設定された前記通信速度が、前記ユニークワード記憶部にユニークワードが記憶されている他の通信装置の通信速度である場合、前記第１の通信装置のユニークワードから他の通信装置のユニークワードに切り替える切替部と、前記通信速度設定部で設定された前記通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードと前記切替部で切り替えられたユニークワードとを比較する比較部とを含み、受信された無線信号に含まれているユニークワードが前記切替部で切り替えられたユニークワードに一致した場合、前記第２の通信装置とデータの通信を行うことが好ましい。
【００１３】
本発明の通信装置は、前記通信システムにおいて前記第１の通信装置として用いられる通信装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、第２の通信装置から任意のタイミングで通信を開始することができ、かつ、第１の通信装置において自己の通信速度のままで第２の通信装置の通信速度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【図２】実施形態に係る通信システムの構成を示す概略図である。
【図３】実施形態に係る第１の通信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る第１の通信装置の動作の説明図である。
【図５】実施形態に係る第１の通信装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態に係る通信システムは、図２に示すように、第１のシステム２１に設けられた第１の通信装置１０１と、第２のシステム２２に設けられた第２の通信装置１０２とを備えている。
【００１７】
第１の通信装置１０１および第２の通信装置１０２は、複数の通信速度を切り替えて無線信号を受信することができるアダプティブ可変レート受信装置である。つまり、第１の通信装置１０１は、第２の通信装置１０２に合わせて通信速度を変更することができる。第１の通信装置１０１と第２の通信装置１０２とは、使用しているクロック周波数が同じで、異なる通信速度で運用している複数のシステム間の通信を実現する。通信速度とは、１秒間に送信することができるデータのビット量である。通信速度の単位はｂｐｓ（bits per second）である。なお、第１の通信装置１０１と第２の通信装置１０２とを区別しないときは、通信装置１とする。
【００１８】
第２の通信装置１０２は、任意のタイミング、かつ、第２のシステム２２で用いられている通信速度（５０ｋｂｐｓ）で第１の通信装置１０１と通信を開始することができる。この場合、図１に示すように、第２の通信装置１０２は、第２のシステム２２で用いられている通信速度（５０ｋｂｐｓ）で無線信号を第１の通信装置１０１に送信する。つまり、第２の通信装置１０２は、第１の通信装置１０１と通信を開始する場合に、後述のプリアンブルを含む無線信号を第２の通信装置１０２の通信速度で第１の通信装置１０１に送信する。プリアンブルは、第１の値「１」と第２の値「０」とが交互に並んで構成されている。なお、第１の値および第２の値は、異なる電圧レベルであればよい。つまり、第１の値「１」としての電圧レベルはハイレベルに限らず、ローレベルであってもよく、第２の値「０」としての電圧レベルはローレベルに限らず、ハイレベルであってもよい。
【００１９】
第１の通信装置１０１は、第２の通信装置１０２から無線信号を受信すると、当該無線信号のプリアンブルから第２の通信装置１０２の通信速度を検出する。その後、第１の通信装置１０１は、第１の通信装置１０１の通信速度を第２の通信装置１０２の通信速度に変更する。つまり、第１の通信装置１０１の最初の通信速度が１００ｋｂｐｓとすると、第１の通信装置１０１は、通信速度を１００ｋｂｐｓから５０ｋｂｐｓに変更する。そして、第１の通信装置１０１および第２の通信装置１０２は、通信速度５０ｋｂｐｓでデータの通信を行う。その後、第１の通信装置１０１と第２の通信装置１０２との間の通信が完了すると、第１の通信装置１０１は、通信速度を元に戻す。つまり、第１の通信装置１０１は、通信速度を５０ｋｂｐｓから１００ｋｂｐｓに変更する。
【００２０】
以下、本実施形態の通信システムに用いられる第１の通信装置１０１の構成について説明する。
【００２１】
図３に示すように、第１の通信装置１０１は、ＲＦ部１１と、フィルタ部１２と、ベースバンド部１３とを備えている。上述したように、第１の通信装置１０１は、アダプティブ可変レート受信装置である。
【００２２】
ＲＦ部１１は、第２の通信装置１０２からの無線信号をダウンコンバートし、その後、ベースバンド信号を抽出する。
【００２３】
フィルタ部１２は、ＲＦ部１１から出力されるベースバンド信号の帯域を制限し、不要なノイズを除去し、信号成分をベースバンド部１３に出力する。フィルタ部１２は、通過させる帯域幅（受信フィルタ帯域幅）を、後述のフィルタ制御部３６から通知されるフィルタ帯域幅に変更する。なお、フィルタ部１２の帯域幅の初期値は、最高通信速度に対応するフィルタ帯域幅である。
【００２４】
ベースバンド部１３は、フィルタ部１２から出力されたベースバンド信号を処理する。ベースバンド部１３は、復調部３１と、同期部３２と、通信速度設定部３３と、通信速度記憶部３４と、通信速度検出部３５と、フィルタ制御部３６とを備えている。また、ベースバンド部１３は、ユニークワード設定部４１と、ユニークワード記憶部４２と、ユニークワード検出部４３と、受信制御部４４とをさらに備えている。
【００２５】
復調部３１は、フィルタ部１２から出力されたベースバンド信号を復調する。
【００２６】
同期部３２は、復調部３１で復調されたベースバンド信号のビット同期を確立する。
【００２７】
通信速度設定部３３は、通信を予定している複数のシステム（通信装置１）の通信速度を設定する。
【００２８】
通信速度記憶部３４は、通信速度設定部３３で設定された通信速度を記憶する。具体的には、通信速度記憶部３４は、複数の通信速度におけるプリアンブルのパターン（ビット列）を記憶している。
【００２９】
通信速度検出部３５は、図４に示すように、第２の通信装置１０２から送信された無線信号のプリアンブルを、想定される最高通信速度の２倍のクロック周波数で読み出す。つまり、通信速度検出部３５は、同期部３２でビット同期が確立されたベースバンド信号（無線信号）のプリアンブルのパターンをクロック周波数で抽出する。なお、最高通信速度は、本実施形態の通信システム内で使用し得る最も早い通信速度である。図４の例では、最高通信速度は１００ｋｂｐｓである。この場合、クロック周波数は、最高通信速度の２倍である。つまり、クロック周波数は、最高通信速度におけるビット周期の２分の１周期に相当する周波数とし、図示例では２００ｋＨｚ（通信速度２００ｋｂｐｓに相当）である。また、クロック周波数は、最高通信速度の２倍よりも速くてもよい。望ましくは、クロック周波数は、最高通信速度の２のべき乗であるのがよい。
【００３０】
図４は、通信速度が１００ｋｂｐｓ、５０ｋｂｐｓ、２５ｋｂｐｓの場合のプリアンブルのパターンを示している。通信速度が１００ｋｂｐｓの場合、通信速度検出部３５がプリアンブルをクロック周波数（２００ｋＨｚ）の立ち上がりエッジで読み出すと、プリアンブルのパターンは「１０１０１０１０１０１０」となる。通信速度が５０ｋｂｐｓの場合、プリアンブルのパターンは「１１００１１００１１００」となる。通信速度が２５ｋｂｐｓの場合、プリアンブルのパターンは「１１１１００００１１１１」となる。
【００３１】
そして、通信速度検出部３５は、読み出したプリアンブルのパターンから第２の通信装置１０２の通信速度を検出する。具体的には、通信速度検出部３５は、抽出したパターンが、通信速度記憶部３４に記憶されているパターンと一致するか否かを判定する。抽出したパターンが通信速度記憶部３４のパターンと一致した場合、通信速度検出部３５は、一致したパターンの通信速度を第２の通信装置１０２の通信速度として検出してフィルタ制御部３６に通知する。そして、通信速度検出部３５は、ベースバンド信号をユニークワード検出部４３に出力する。
【００３２】
例えば、通信速度検出部３５が同期部３２の出力波形から「１１００１１００１１００」というプリアンブルのパターンを抽出した場合、通信速度検出部３５は、抽出したパターンが、通信速度記憶部３４のパターンと一致するか否かを判定する。この場合、通信速度検出部３５は、通信速度が５０ｋｂｐｓのパターンと判定する。これにより、第２のシステム２２（図２参照）の通信速度が５０ｋｂｐｓとすると、第２のシステム２２の第２の通信装置１０２からの信号であることがわかる。
【００３３】
一方、抽出したパターンが通信速度記憶部３４のパターンと一致しない場合、通信速度検出部３５は、フィルタ制御部３６への通知を行わず、ベースバンド信号をユニークワード検出部４３に出力する。
【００３４】
図３に示すフィルタ制御部３６は、通信速度検出部３５から通知された通信速度（第２の通信装置１０２の通信速度）に最適となるフィルタ帯域幅を設定してフィルタ部１２に通知する。フィルタ部１２は、通過させる帯域幅を、フィルタ制御部３６から通知されるフィルタ帯域幅に変更する。これにより、フィルタ制御部３６およびフィルタ部１２は、通信速度検出部３５で検出された第２の通信装置１０２の通信速度に第１の通信装置１０１の通信速度を設定する通信速度設定部として機能する。
【００３５】
ユニークワード設定部４１は、通信を予定している複数のシステム（通信装置１）のユニークワードを設定する。
【００３６】
ユニークワード記憶部４２は、ユニークワード設定部４１で設定されたユニークワードを記憶する。
【００３７】
ユニークワード検出部４３は、通信速度検出部３５から送られてきたベースバンド信号からユニークワードのビット列を検出する。そして、ユニークワード検出部４３は、検出したユニークワードのビット列が、ユニークワード記憶部４２に記憶されているユニークワードと一致するか否かを判定する。つまり、ユニークワード検出部４３は、フィルタ制御部３６で設定された通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードとユニークワード記憶部４２に記憶されているユニークワードとを比較する。受信された無線信号に含まれているユニークワードがユニークワード記憶部４２のユニークワードと一致した場合、ユニークワード検出部４３は、ベースバンド信号を後段の回路（図示せず）に送出する。後段の回路では、データを受信するために信号処理が実施される。つまり、第１通信装置１０１は、第２の通信装置１０２とデータの通信を行う。一方、検出したユニークワードがユニークワード記憶部４２のユニークワードと一致しない場合、第１の通信装置１０１は、受信を中断し、受信待機状態とする。本実施形態のユニークワード検出部４３は、比較部として機能する。
【００３８】
次に、本実施形態に係る通信システムの動作について図５を用いて説明する。まず、第２の通信装置１０２が第１の通信装置１０１と通信を開始する際に、第２の通信装置１０２が任意のタイミングおよび第２の通信装置１０２の通信速度で無線信号を送信する。そして、第１の通信装置１０１が無線信号を受信する（Ｓ１）。その後、第１の通信装置１０１において、ＲＦ部１１が信号をダウンコンバートする（Ｓ２）。次に、フィルタ部１２が帯域を制限する（Ｓ３）。その後、ベースバンド部１３の復調部３１が信号を復調する（Ｓ４）。その後、同期部３２が同期を確立する（Ｓ５）。その後、通信速度検出部３５が、プリアンブルをクロック周波数で読み出してプリアンブルのパターンを抽出し、当該パターンが通信速度記憶部３４のパターンと一致するか否かを判定する（Ｓ６）。検出したパターンが通信速度記憶部３４のパターンと一致する場合、通信速度検出部３５は、第２の通信装置１０２の通信速度を検出する。
【００３９】
その後、ユニークワード検出部４３が、ユニークワードを検出し、当該ユニークワードがユニークワード記憶部４２のユニークワードと一致するか否かを判定する（Ｓ７）。検出したユニークワードがユニークワード記憶部４２のユニークワードと一致する場合、ペイロードを受信する（Ｓ８）。
【００４０】
以上説明した本実施形態の通信システムでは、第１の通信装置１０１と第２の通信装置１０２との間で時間同期を行う必要がなく、第２の通信装置１０２から任意のタイミングで通信を開始することができる。
【００４１】
また、本実施形態の通信システムの第１の通信装置１０１は、第２の通信装置１０２からの無線信号のプリアンブルを最高通信速度の２倍以上のクロック周波数で読み出し、読み出したプリアンブルのパターンから第２の通信装置１０２の通信速度を検出する。これにより、本実施形態の通信システムでは、第２の通信装置１０２の通信速度を検出する際に第１の通信装置１０１の通信速度を第２の通信装置１０２の通信速度に合わせる必要がない。つまり、第１の通信装置は、そのままの通信速度で無線信号を受信して第２の通信装置１０２の通信速度を検出することができる。その結果、データの通信を早く開始することができる。
【００４２】
なお、本実施形態の変形例として、フィルタ制御部３６で設定された通信速度が、ユニークワード記憶部４２にユニークワードが記憶されている他の通信装置１（第２の通信装置１０２）の通信速度である場合、ユニークワード検出部４３は、第１の通信装置１０１のユニークワードから他の通信装置１のユニークワードに切り替える切替部として機能してもよい。この場合、ユニークワード検出部４３は、フィルタ制御部３６で設定された通信速度で受信された無線信号に含まれているユニークワードと、切り替えたユニークワードとを比較する比較部として機能する。そして、ユニークワード検出部４３は、受信された無線信号に含まれているユニークワードが切り替えたユニークワードに一致した場合、他の通信装置１とデータの通信を行う。
【符号の説明】
【００４３】
１  通信装置
１０１  第１の通信装置
１０２  第２の通信装置
１２  フィルタ部（通信速度設定部）
３４  通信速度記憶部
３５  通信速度検出部
３６  フィルタ制御部（通信速度設定部）
４２  ユニークワード記憶部
４３  ユニークワード検出部（比較部、切替部）
【図１】
2014150454.tif 000003
【図２】
2014150454.tif 000004
【図３】
2014150454.tif 000005
【図４】
2014150454.tif 000006
【図５】
2014150454.tif 000007