(57)【要約】【課題】複数のチャネルを用いてデータを送受する無線通信機能を有するシステムにおいて、受信側の無線通信装置での受信データの取りこぼしがある。【解決手段】予め定められた複数の無線チャネルのいずれかの無線チャネルに対応する無線電波で無線通信を実行する無線通信装置において、複数の無線チャネルに対応する無線電波の有無を複数の無線チャネル毎に検出する無線電波検出手段と、検出した無線電波に含まれているデータを解析して当該無線電波に含まれている送信先が自無線通信装置であるか否かを判定する送信先判定手段と、を有し、無線電波検知手段が予め定められた特定の無線チャネルに対応する無線電波を検出し、且つ送信先判定手段が当該無線電波の送信先は自無線通信装置ではないと判定した場合に、無線電波検出手段は当該無線チャネルに対応する無線電波の検出に係る処理を所定期間停止する無線通信装置により、達成できる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた複数の無線チャネルのいずれかの無線チャネルに対応する無線電波で無線通信を実行する無線通信装置において、
前記複数の無線チャネルに対応する無線電波の有無を前記複数の無線チャネル毎に検出する無線電波検出手段と、前記検出した無線電波に含まれているデータを解析して当該無線電波に含まれている送信先が自無線通信装置であるか否かを判定する送信先判定手段と、を有し、
前記無線電波検知手段が予め定められた特定の無線チャネルに対応する無線電波を検出し、且つ前記送信先判定手段が当該無線電波の送信先は自無線通信装置ではないと判定した場合に、前記無線電波検出手段は当該無線チャネルに対応する無線電波の検出に係る処理を所定期間停止することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
自無線通信装置は、検針システムを構成するデータ中継装置であり、
前記予め定められた特定の無線チャネル以外の無線チャネルは自無線通信装置と通信する他無線通信装置との通信に係る無線チャネルであり、
前記予め定められた特定の無線チャネルは自無線通信装置と通信する他無線通信装置以外の特定無線通信装置との通信に係る無線チャネルであることを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に係り、特に他の無線通信装置の通信チャネルをチャネルスキャンしない無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信機能を有する検針システムにおいて、複数の無線チャネルを順次受信して、自無線通信装置宛てのデータを受信した場合に、そのチャネルを用いて応答データを送信する技術が特許文献１に示されている。
【０００３】
この無線通信機能を有する検針システムにおいて、送信側無線通信装置は、ビット同期信号列、フレーム同期信号列の後に、システムＩＤデータ、個別ＩＤデータを続けて送信する。一方、受信側無線通信装置は、複数の無線チャネルを順次キャリアセンスして電波の検出を行う。キャリアセンスの結果、電波が検出された場合、受信側無線通信装置は、ビット同期信号列、フレーム同期信号列を用いて、ビット同期、フレーム同期を行う。受信側無線通信装置は、同期した無線フレームからシステムＩＤデータ、個別ＩＤデータを抽出して自無線通信装置宛てであるかを判断する。自無線通信装置宛てである場合、受信側無線通信装置は、無線フレームからデータを抽出する。自無線通信装置宛てでない場合、受信側無線通信装置は、無線フレームを破棄し、再度複数チャネルのキャリアセンスを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０９６７３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、特許文献１の技術では、１つの無線チャネルを他無線通信装置が使用している場合、その通信が自無線通信装置宛てであるかの判断を行う必要があり、他無線チャネルを使用した自無線通信装置宛てのデータを取りこぼしてしまうという問題があった。
【０００６】
図１を参照して、その理由を説明する。図１において、無線システムは、通信端末７−Ａと、通信端末７−Ｂと、通信端末７−Ｃと、通信端末７−Ｄと、で構成されている。送信端末７の送信データのフォーマットは、先頭からビット同期パターン、フレーム同期パターン、送信先識別パターン、送信元識別パターン、データパターンとから構成されている。一方、受信端末７は、ＣＨ１からＣＨ４まで順次キャリアセンスする。受信端末７は、ＣＨｎ（ｎ＝１〜３）でキャリアを受信したとき、Ｃｈｎ＋１以降のキャリアセンスを実行しない。受信端末７は、キャリアを受信したとき、フレーム同期パターン、送信先識別パターン、送信元識別パターンを受信する。受信端末７は、送信先識別パターンに基づいて、データパターンの受信／廃棄を判定する。
【０００７】
図１において、通信端末７−Ａは、通信端末７−Ｂ宛てに周波数ＣＨ３で無線フレームを送信する（Ｓ７０１）。通信端末７−Ｂは、キャリアセンスにより周波数ＣＨ３で電波を検出する（Ｓ７０４）。通信端末７−Ｂは、無線フレームを受信して送信先識別パターンを判定し、自局宛ての無線フレームを取り込む（Ｓ７０５）。通信端末７−Ｂは、取り込んだ無線フレームにより処理を行い、通信端末７−Ａへ応答の無線フレームを周波数ＣＨ３で送信する（Ｓ７０６）。
【０００８】
一方、通信端末７−Ａからの電波到達距離にある通信端末７−Ｃは、通信端末７−Ａが送信する通信端末７−Ｂ宛ての無線フレームを受信する（Ｓ７０７）。しかし、通信端末７−Ｃは、送信先識別パターンを判定し、自局宛てでないため破棄する（Ｓ７０８）。受信した無線フレームを破棄した後、通信端末７−Ｃは、再度キャリアセンスを行う（Ｓ７０９）。キャリアセンスにより、通信端末７−Ｃは、通信端末７−Ｂが送信した通信端末７−Ａ宛ての無線フレームを検出し、受信する（Ｓ７１０）。受信した無線フレームは自局宛てでないため、通信端末７−Ｃは、破棄する。このとき通信端末７−Ｂの無線フレーム送信とほぼ同じタイミングで、通信端末７−Ｄは、通信端末７−Ｃに周波数ＣＨ４で無線フレームを送信する（Ｓ７１１）。この場合、通信端末７−Ｃは、通信端末７−Ｂが送信した無線フレームを受信中のため、本来受信しなければならない自局宛ての無線フレームを受信することができない。すなわち、通信端末７−Ｃは、次回の通信端末７−Ｄの送信タイミング（ＣＨ４）まで待たなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題は、予め定められた複数の無線チャネルのいずれかの無線チャネルに対応する無線電波で無線通信を実行する無線通信装置において、複数の無線チャネルに対応する無線電波の有無を複数の無線チャネル毎に検出する無線電波検出手段と、検出した無線電波に含まれているデータを解析して当該無線電波に含まれている送信先が自無線通信装置であるか否かを判定する送信先判定手段と、を有し、無線電波検知手段が予め定められた特定の無線チャネルに対応する無線電波を検出し、且つ送信先判定手段が当該無線電波の送信先は自無線通信装置ではないと判定した場合に、無線電波検出手段は当該無線チャネルに対応する無線電波の検出に係る処理を所定期間停止する無線通信装置により、達成できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数のチャネルを用いてデータを送受する無線通信機能を有するシステムにおいて、受信側の無線通信装置での受信データの取りこぼしを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の無線システムを説明するタイミング図である。
【図２】無線通信システムのブロック図である。
【図３】通信端末の機能ブロック図である。
【図４】無線フレームのフォーマットである。
【図５】送信予定時間テーブルを説明する図である。
【図６】通信端末の動作を説明するフロー図である。
【図７】通信端末間の通信タイミングを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【００１３】
図２を参照して、無線通信システムの構成を説明する。図２において、無線通信システム１００は、複数の通信端末１で構成される。通信端末１は、無線ネットワークを構成し、互いに任意のタイミングで無線フレームの送信および受信を行う。
【００１４】
図３を参照して、通信端末の機能ブロックを説明する。図３において、通信端末１は、アンテナ１０と、無線フレーム作成部１１と、無線フレーム受信部１２と、キャリアセンス部１３と、無線フレーム送信部１４と、無線フレーム確認部１５と、主制御部１６と、タイマー部１７と、データ記憶部１８と、送信予定時間テーブル記憶部１９と、を有する。
【００１５】
無線フレーム作成部１１は、主制御部１７から受け取ったデータと送信予定時間テーブル記憶部１９に記憶されている送信予定時間テーブル１９０から無線フレームを生成する。無線フレーム受信部１２は、主制御部１６の指示に従い、キャリアセンス部１３で電波が検出された周波数にてアンテナ１０より他の通信端末１が送信した無線フレームを受信する。キャリアセンス部１３は、自通信端末１に割り当てられた複数の周波数に対して順番に繰り返しキャリアセンスを行い、他の通信端末１が送信した無線フレームの電波を検出する。
【００１６】
無線フレーム送信部１４は、主制御部１６の指示に従い、無線フレーム生成部１１で生成された無線フレームを自通信端末１に割り当てられたチャネルを使用してアンテナ１０から送信する。無線フレーム確認部１５は、無線フレーム受信部１２が受信した無線フレームを確認して、この無線フレームの送信先に自通信端末１が該当するかを確認する。無線フレーム確認部１５は、ビット同期部１５１と、フレーム同期部１５２と、送信先判定部１５３と、を有する。
【００１７】
ビット同期部１５１は、無線フレーム受信部１２により受信された無線フレーム３の後述するビット同期パターン３０１を用いてタイミングの同期を行う。フレーム同期部１５２は、ビット同期部１５１により同期した無線フレーム３のフレーム同期パターン３０２を用いて、無線フレーム３のビット同期パターン３０１終了を判定する。送信先判定部１５３は、フレーム同期部１５２により判定された無線フレーム３の送信先識別パターン３０３を用いて、無線フレーム６が自通信端末１宛てであるかを判定する。
【００１８】
主制御部１６は、自通信端末１の各部１０〜１８を統括的に管理する。タイマー部１７は、主制御部１６より指示されたタイマー値で時間をカウントし、タイマーのタイムアウトを主制御部１６へ通知する。データ記憶部１８は、自通信端末の送信識別パターンやキャリアセンス周波数等の制御に必要なデータを記録する。
【００１９】
図４を参照して、無線フレームのフォーマットを説明する。図４において、無線フレーム３は、ビット同期パターン３０１と、フレーム同期パターン３０２と、送信先識別パターン３０３と、送信元識別パターン３０４と、送信予定時間３０５と、データパターン３０６と、で構成される。
【００２０】
ビット同期パターン３０１は、具体的には「０」、「１」の繰り返しパターンである。ビット同期パターン３０１は、送信側通信端末１と、受信側通信端末１とのタイミングを同期するために使用する。フレーム同期パターン３０２は、ビット同期パターン３０１の終了を示す。送信先識別パターン３０３は、個々の通信端末１に割り当てられるユニークなパターンが設定され、無線フレームの送信先を示す。
【００２１】
送信元識別パターン３０４は、個々の通信端末１に割り当てられるユニークなパターンが設定され、無線フレームの送信元を示す。送信予定時間３０５は、主制御部１７から受け取ったデータのデータ種別から無線フレームの送信に必要な時間を設定する。データパターン３０６は、送信対象となるデータを格納する。
【００２２】
図５を参照して、送信予定時間を決定するための送信予定時間テーブルを説明する。図５において、送信予定時間テーブル１９０は、送信データ種別１９１と、送信予定時間１９２と、で構成さる。送信データ種別１９１は、現在値要求、全データ値要求、ファームデータバースト配信がある。送信予定時間１９２は、この順序で長くなっている。
【００２３】
送信予定時間テーブル１９０を参照すれば、主制御部１６から受け取ったデータの送信データ種別１９１に対応する送信予定時間１９２が取得できる。取得した送信予定時間１９２は、無線フレーム３の送信予定時間３０５に設定される。
【００２４】
図６を参照して、通信端末１の動作を説明する。図６において、主制御部１６は、データ記憶部１８から自通信端末がキャリアセンスすべき周波数を取得し、キャリアセンス部１３に対しキャリアセンスチャネルを設定する（Ｓ５０１）。具体的には、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４を設定する。主制御部１６は、キャリアセンス部１３にキャリアセンスの実行を指示し、キャリアセンスを行う（Ｓ５０２）。主制御部１６は、電波を検出したか判定する（Ｓ５０３）。電波を検出した場合（ＹＥＳ）、無線フレーム受信部１２は、無線フレームの受信を行う（Ｓ５０４）。受信した無線フレームについて、無線フレーム確認部１５は、送信先を判定する（Ｓ５０５）。主装置１６は、送信先が自通信端末であるか判定する（Ｓ５０６）。ＹＥＳのとき、主装置１６は、無線フレームからデータパターン３０６を抽出する（Ｓ５０７）。主装置１６は、応答が必要か判定する（Ｓ５０８）。ＹＥＳのとき、無線フレーム作成部１１は、応答の無線フレームを作成する（Ｓ５０９）。無線フレーム送信部１４は、無線フレームの送信を行って（Ｓ５１０）、ステップ５０１に遷移する。ステップ５０８でＮＯのとき、主装置１６は、ステップ５０１に遷移する。
【００２５】
ステップ５０６でＮＯのとき、主装置１６は、無線フレームに送信予定時間３０５が設定されているか判定する（Ｓ５１１）。ＹＥＳのとき、主装置１６は、キャリアセンス部１３に対して、無線フレームを受信したチャネルのスキャンを禁止する（Ｓ５１２）。具体的には、ＣＨ３にて他通信端末１の電波を検出した場合、ＣＨ３のスキャンを禁止する。また、主装置１６は、送信予定時間からスキャン禁止タイマーをタイマー部１７で開始する（Ｓ５１３）。主装置１６は、無線フレームを破棄して（Ｓ５１４）、ステップ５０１に遷移する。なお、次のステップ５０２では、ＣＨ３をスキャンせず、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ４をスキャンする。ステップ５１１でＮＯのとき、主装置１６は、ステップ５１４に遷移する。
【００２６】
ステップ５０３で、電波を検出しない場合（ＮＯ）、主装置１６は、無線フレームの送信タイミングか判定する（Ｓ５１５）。ＹＥＳのとき、無線フレーム作成部１１は、送信データの種別と送信予定時間テーブル記憶部１９の送信予定時間テーブル１９０から送信予定時間を取得する（Ｓ５１６）。無線フレーム作成部１１は、無線フレームを作成する（Ｓ５１７）。作成した無線フレームについて、無線フレーム送信部１４は、送信する（Ｓ５１８）。
【００２７】
主制御部１６は、他通信端末宛ての無線フレームを受信したことにより開始したスキャン停止タイマーがタイムアウトしたか判定する（Ｓ５１９）。ＹＥＳのとき、主制御部１６は、キャリアセンス部１３に対して、スキャンを禁止したＣＨ３のスキャンを許可して（Ｓ５２０）、ステップ５０１に遷移する。ステップ５１９でＮＯのとき、そのままステップ５０１に遷移する。
【００２８】
図７を参照して、通信端末間の通信タイミングを説明する。図７において、通信端末１−Ａは、通信端末１−Ｂ宛てに周波数ＣＨ３で無線フレームの送信を行う（Ｓ４０１）。通信端末１−Ｂは、ＣＨ１〜ＣＨ４を順番にキャリアセンスし（Ｓ４０４）、ＣＨ３にて通信端末１−Ａから送信された無線フレームの電波を検出する。通信端末１−Ｂは、無線フレームを受信し、送信先識別パターンを判定し、自局宛てであるため無線フレームを取り込む（Ｓ４０５）。通信端末１−Ｂは、取り込んだ無線フレームにより処理を行い、通信端末１−Ａへ応答の無線フレームを周波数ＣＨ３で送信する（Ｓ４０６）。
【００２９】
一方、通信端末１−Ａからの電波到達距離にある通信端末１−Ｃは、通信端末１−Ａが送信する通信端末１−Ｂ宛ての無線フレームを受信するが送信先識別パターンを判定し、自局宛てでないため破棄する（Ｓ４０８）。このとき、通信端末１−Ｃは、無線フレーム３の送信予定時間３０５の値により、スキャン禁止タイマーをタイマー部１７へ開始し、キャリアセンス部１３に対しＣＨ３のキャリアセンスを停止する。受信した無線フレームを破棄した後、通信端末１−Ｃは、再度キャリアセンスを行う（Ｓ４０９）。しかし、通信端末１−Ｃは、ＣＨ３のキャリアセンスは行わず、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ４をスキャンする。ＣＨ３をスキャンしないため、通信端末１−Ｂが送信した通信端末１−Ａ宛ての無線フレームについて、通信端末１−Ｃは、検出しない。
【００３０】
このとき、通信端末１―Ｂの無線フレーム送信とほぼ同じタイミングで通信端末１−Ｄが通信端末１−Ｃに周波数ＣＨ４で無線フレームを送信する（Ｓ４１１）。通信端末１−Ｃは、キャリアセンスし（Ｓ４０９）、ＣＨ４で無線フレームの電波を検出する。通信端末１−Ｃは、無線フレームを受信し、送信先識別パターンを判定、自局宛てであるため無線フレームを取り込む（Ｓ４１０）。
【００３１】
上述した実施例によれば、従来の方式に比べ、１つの無線チャネルを他無線通信装置が使用している場合、他無線チャネルを使用した自無線通信装置宛てのデータを取りこぼすことがなくなる。
【符号の説明】
【００３２】
１…通信端末、１０…アンテナ、１１…無線フレーム作成部、１２…無線フレーム受信部、１３…キャリアセンス部、１４…無線フレーム送信部、１５…無線フレーム確認部、１６…主制御部、１７…タイマー部、１８…データ記憶部、１９…送信予定時間テーブル記憶部、１００…無線通信システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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