(57)【要約】【課題】  各方向における通信品質が非対称となる伝送路を用いて反射波伝送を行なう際に、システム全体の通信品質を正確に表示する。【解決手段】  反射器は自分が送信したパケット数と受信したパケット数を付加したフレームを送信し、反射波読み取り器側でも自分が送信したパケット数と受信したパケット数を付加したフレームを送信するプロトコルを用意する。反射器側では、自分が計数した送信パケット数と反射波読み取り器における受信パケット数、自分が計数した受信パケット数と反射波読み取り器における送信パケット数をそれぞれ比較し、各方向のＰＥＲを測定し、同時表示する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射波読み取り器側からの無変調キャリアの送信と、反射器側における伝送データに応じた反射波の変調により反射波伝送を行なう無線通信システムであって、
前記反射器と前記反射波読み取り器間で、通信品質を測定するための情報を交換し合う、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記反射器は、前記反射器が送信したパケット数と、受信したパケット数を付加したフレームを送信し、
前記反射波読み取り器は、前記反射波読み取り器が送信したパケット数と、受信したパケット数を付加したフレームを送信し、
同じ方向で送信されたパケット数と受信されたパケット数とを比較することで、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートを測定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記反射器又は前記反射波読み取り器の少なくとも一方は、前記反射器から前記反射波読み取り器方向と前記反射波読み取り器から前記反射器方向の通信品質を同時表示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記反射器は、前記反射器から前記反射波読み取り器方向の通信品質を自身の通信品質として表示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記反射波読み取り器は、前記反射波読み取り器から前記反射器方向の通信品質を自身の通信品質として表示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
第１の通信装置及び第２の通信装置の間で双方向の通信を行なう無線通信システムであって、
前記第１の通信装置は自分が送信したパケット数と受信したパケット数を付加したフレームを送信し、
前記第２の通信装置は自分が送信したパケット数と受信したパケット数を付加したフレームを送信し、
前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置は、自分が送信したパケット数と相手が受信したパケット数を比較するとともに、自分が受信したパケット数と相手が送信したパケット数を比較して、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートをそれぞれ測定する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
前記第１の通信装置又は前記第２の通信装置の少なくとも一方は、自分が送信したパケットのパケット・エラー・レートと、相手から送信されたパケットのパケット・エラー・レートを同時表示する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記第１の通信装置又は前記第２の通信装置は、自分が送信したパケットについてのパケット・エラー・レートを自身の通信品質として表示する、
ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
無変調キャリアに対する反射器からの反射波の変調を利用した反射波通信を行なう無線通信装置であって、
無変調キャリア並びにパケットを送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された無変調キャリアに対する通信相手からの反射波に乗せられたパケットを受信する受信手段と、
前記反射器との間で通信品質を測定するための情報を交換し合う通信品質情報交換手段と、
交換した情報に基づいて反射波伝送路の各方向における通信品質を測定する通信品質測定手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１０】
前記通信品質情報交換手段は、自分の送信パケット数及び受信パケット数を計数し、該計数した送信パケット数及び受信パケット数をフレームに付加して送信するとともに、前記反射器から送信パケット数及び受信パケット数が付加されたフレームを受信し、
前記通信品質測定手段は、自分が計数した送信パケット数と前記反射器における受信パケット数、並びに自分が計数した受信パケット数と前記反射器における送信パケット数をそれぞれ比較し、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートを測定する、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記反射器から自分への方向と自分から前記反射器方向の通信品質を同時表示する通信品質表示手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記通信品質表示手段は、自分から前記反射器方向の通信品質を自身の通信品質として表示する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
反射波読み取り器から受信した無変調キャリアに対する反射波の変調を利用した反射波通信を行なう無線通信装置であって、
前記反射波読み取り器から無変調キャリアを受信するとともに、伝送データに応じて変調した反射波としてパケットを送出する送信手段と、
通信相手からパケットを受信して伝送データを処理する受信手段と、
前記反射波読み取り器との間で通信品質を測定するための情報を交換し合う通信品質情報交換手段と、
交換した情報に基づいて反射波伝送路の各方向における通信品質を測定する通信品質測定手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１４】
前記通信品質情報交換手段は、自分の送信パケット数及び受信パケット数を計数し、該計数した送信パケット数及び受信パケット数をフレームに付加して送信するとともに、前記反射波読み取り器から送信パケット数及び受信パケット数が付加されたフレームを受信し、
前記通信品質測定手段は、自分が計数した送信パケット数と前記反射波読み取り器における受信パケット数、並びに自分が計数した受信パケット数と前記反射波読み取り器における送信パケット数をそれぞれ比較し、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートを測定する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
自分から前記反射波読み取り器方向と前記反射波読み取り器から自分への方向の通信品質を同時表示する通信品質表示手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記通信品質表示手段は、自分から前記反射波読み取り器方向の通信品質を自身の通信品質として表示する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
双方向の通信を行なう無線通信装置であって、
パケットの送受信を行なう通信手段と、
伝送路における通信品質を測定する通信品質測定手段と、
該測定された通信品質を表示する表示手段とを備え、
前記通信品質測定手段は、自分が送信したパケット数と通信相手から受信したパケット数を付加したフレームを送信するとともに、通信相手からは通信相手自身が送信したパケット数と自分から受信したパケット数を付加したフレームを受信し、自分が送信したパケット数と通信相手が受信したパケット数を比較するとともに、自分が受信したパケット数と通信相手が送信したパケット数を比較して、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートをそれぞれ測定し、
前記表示手段は、自分が送信したパケットのパケット・エラー・レートと、通信相手から送信されたパケットのパケット・エラー・レートを同時表示する、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１８】
前記表示手段は、自分が送信したパケットについてのパケット・エラー・レートを自身の通信品質として表示する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の無線通信装置。
【請求項１９】
無変調キャリアに対する反射器からの反射波の変調を利用した反射波通信を行なう無線通信方法であって、
無変調キャリア並びにパケットを送信する送信ステップと、
前記送信手段により送信された無変調キャリアに対する通信相手からの反射波に乗せられたパケットを受信する受信ステップと、
前記反射器との間で通信品質を測定するための情報を交換し合う通信品質情報交換ステップと、
交換した情報に基づいて反射波伝送路の各方向における通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２０】
前記通信品質情報交換ステップでは、送信パケット数及び受信パケット数を計数し、該計数した送信パケット数及び受信パケット数をフレームに付加して送信するとともに、前記反射器から送信パケット数及び受信パケット数が付加されたフレームを受信し、
前記通信品質測定ステップでは、自分が計数した送信パケット数と前記反射器における受信パケット数、並びに自分が計数した受信パケット数と前記反射器における送信パケット数をそれぞれ比較し、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートを測定する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の無線通信方法。
【請求項２１】
前記反射器から自分への方向と自分から前記反射器方向の通信品質を同時表示する通信品質表示ステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１９に記載の無線通信方法。
【請求項２２】
前記通信品質表示ステップでは、自分から前記反射器方向の通信品質を自身の通信品質として表示する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の無線通信方法。
【請求項２３】
反射波読み取り器から受信した無変調キャリアに対する反射波の変調を利用した反射波通信を行なう無線通信方法であって、
前記反射波読み取り器から無変調キャリアを受信するとともに、伝送データに応じて変調した反射波としてパケットを送出する送信ステップと、
通信相手からパケットを受信して伝送データを処理する受信ステップと、
前記反射波読み取り器との間で通信品質を測定するための情報を交換し合う通信品質情報交換ステップと、
交換した情報に基づいて反射波伝送路の各方向における通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２４】
前記通信品質情報交換ステップでは、送信パケット数及び受信パケット数を計数し、該計数した送信パケット数及び受信パケット数をフレームに付加して送信するとともに、前記反射波読み取り器から送信パケット数及び受信パケット数が付加されたフレームを受信し、
前記通信品質測定ステップでは、自分が計数した送信パケット数と前記反射波読み取り器における受信パケット数、並びに自分が計数した受信パケット数と前記反射波読み取り器における送信パケット数をそれぞれ比較し、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートを測定する、
ことを特徴とする請求項２３に記載の無線通信方法。
【請求項２５】
自分から前記反射波読み取り器方向と前記反射波読み取り器から自分への方向の通信品質を同時表示する通信品質表示ステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項２３に記載の無線通信方法。
【請求項２６】
前記通信品質表示ステップでは、自分から前記反射波読み取り器方向の通信品質を自身の通信品質として表示する、
ことを特徴とする請求項２５に記載の無線通信方法。
【請求項２７】
双方向の通信を行なう無線通信方法であって、
パケットの送受信を行なう通信ステップと、
伝送路における通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
該測定された通信品質を表示する表示ステップとを備え、
前記通信品質測定ステップでは、自分が送信したパケット数と通信相手から受信したパケット数を付加したフレームを送信するとともに、通信相手からは通信相手自身が送信したパケット数と自分から受信したパケット数を付加したフレームを受信し、自分が送信したパケット数と通信相手が受信したパケット数を比較するとともに、自分が受信したパケット数と通信相手が送信したパケット数を比較して、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートをそれぞれ測定し、
前記表示ステップでは、自分が送信したパケットのパケット・エラー・レートと、通信相手から送信されたパケットのパケット・エラー・レートを同時表示する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２８】
前記表示ステップでは、自分が送信したパケットについてのパケット・エラー・レートを自身の通信品質として表示する、
ことを特徴とする請求項２７に記載の無線通信装置。
【請求項２９】
無変調キャリアに対する反射器からの反射波の変調を利用した反射波通信を行なうための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
無変調キャリア並びにパケットを送信する送信ステップと、
前記送信手段により送信された無変調キャリアに対する通信相手からの反射波に乗せられたパケットを受信する受信ステップと、
前記反射器との間で通信品質を測定するための情報を交換し合う通信品質情報交換ステップと、
交換した情報に基づいて反射波伝送路の各方向における通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
各方向における通信品質を同時表示する通信品質表示ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項３０】
反射波読み取り器から受信した無変調キャリアに対する反射波の変調を利用した反射波通信を行なうための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
前記反射波読み取り器から無変調キャリアを受信するとともに、伝送データに応じて変調した反射波としてパケットを送出する送信ステップと、
通信相手からパケットを受信して伝送データを処理する受信ステップと、
前記反射波読み取り器との間で通信品質を測定するための情報を交換し合う通信品質情報交換ステップと、
交換した情報に基づいて反射波伝送路の各方向における通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
各方向における通信品質を同時表示する通信品質表示ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項３１】
双方向の通信を行なうための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
パケットの送受信を行なう通信ステップと、
伝送路における通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
該測定された通信品質を表示する表示ステップとを備え、
前記通信品質測定ステップでは、自分が送信したパケット数と通信相手から受信したパケット数を付加したフレームを送信するとともに、通信相手からは通信相手自身が送信したパケット数と自分から受信したパケット数を付加したフレームを受信し、自分が送信したパケット数と通信相手が受信したパケット数を比較するとともに、自分が受信したパケット数と通信相手が送信したパケット数を比較して、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートをそれぞれ測定し、
前記表示ステップでは、自分が送信したパケットのパケット・エラー・レートと、通信相手から送信されたパケットのパケット・エラー・レートを同時表示する、
ことを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的近距離の機器間において低消費電力の通信動作を実現する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、反射波読み取り器側からの無変調キャリアの送信と、反射器側におけるアンテナ負荷インピーダンスの切り替え操作などに基づく反射波の変調を利用してデータ通信を行なうバック・スキャッタ方式の無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、反射器又は反射波読み取り器間の反射波伝送による通信状況をユーザに明確にする無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、各方向における通信品質が非対称となる伝送路を用いて反射波伝送を行なう際に、システム全体の通信品質を正確に表示する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００３】
複数の機器をネットワーク接続することにより、コマンドやデータ伝送の効率化、情報資源の共有化、ハードウェア資源の共有化を実現することができる。さらに最近では、有線方式による配線からユーザを解放するシステムとして、無線ネットワークが注目されている。
【０００４】
無線ネットワークに関する標準的な規格として、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１や、ＨｉｐｅｒＬＡＮ／２、ＩＥＥＥ８０２．１５．３、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信などを挙げることができる。近年、無線ＬＡＮシステムは安価になり、ＰＣにも標準内蔵されるようになったこととも相俟って、無線ＬＡＮの普及が著しい。
【０００５】
比較的小規模な無線通信システムは、家庭内などで、ホスト機器と端末機器間のデータ伝送に使用される。ここで言うホスト機器の例としては、テレビ、モニタ、プリンタ、ＰＣ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレイヤーなど、据え置き型の家電製品が挙げられる。また、端末機器の例としては、デジタル・カメラや、ビデオ・カメラ、携帯電話、携帯情報端末、携帯型音楽再生装置など、消費電力を極力抑えたいモバイル系機器が挙げられる。この種のシステムのアプリケーションとしては、カメラ付き携帯電話やデジタル・カメラで撮った画像データを無線ＬＡＮ経由でＰＣにアップロードすることなどである。
【０００６】
ところが、無線ＬＡＮは本来コンピュータでの利用を前提として設計・開発されたものであり、モバイル系機器に搭載する場合、その消費電力が問題となる。現在市販されているＩＥＥＥ８０２．１１ｂの無線ＬＡＮカードの多くは、送信時に８００ｍＷ以上、受信時に６００ｍＷ以上の消費電力がある。この消費電力は、バッテリ駆動のポータブル機器にとっては、負担の大きい。
【０００７】
無線ＬＡＮ機能を近距離限定で動作させて、その送信電力を小さくしても、消費電力は８割程度しか低下することができない。特に、デジタル・カメラなどの画像入力装置から画像表示装置側への伝送は、送信比率が通信全体のほとんど占めるような通信形態となるため、なおさら低消費電力の無線伝送手段が求められている。
【０００８】
また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信に関しては、伝送速度が最大でも７２０ｋｂｐｓと低速度であり、昨今の高画質化した画像伝送には時間がかかり不便である。
【０００９】
これに対し、ＲＦＩＤで用いられるバック・スキャッタ方式に基づく反射波を利用した無線伝送によれば、例えば機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において、低消費電力化を実現することができる。
【００１０】
バック・スキャッタ方式の無線通信システムは、変調処理を施した反射波によりデータを送信する反射器と、反射器からの反射波からデータを読み取る反射波読み取り器で構成される。データ伝送時には、反射波読み取り器が無変調キャリアを送信する。これに対し、反射器は、例えばアンテナの終端のオン／オフなどの負荷インピーダンス操作を用い、無変調キャリアに対し伝送データに応じた変調処理を施すことで、データを送出する。そして、反射波読み取り器側では、この反射波を受信し復調・復号処理して伝送データを取得することができる。
【００１１】
反射波伝送システムでは、バック・スキャッタリングを行なうためのアンテナ・スイッチは一般的にガリウム砒素のＩＣで構成され、その消費電力は数１０μＷ以下であり、データ伝送を行なうときの平均電力としては、送達確認方式の場合で１０ｍＷ以下、一方向伝送では、数１０μＷでデータ伝送が可能である。これは、一般的な無線ＬＡＮの平均消費電力と比較すると、圧倒的な性能差である（例えば、非特許文献１を参照のこと）。
【００１２】
例えば、デジタル・カメラや、ビデオ・カメラ、携帯電話、携帯情報端末、携帯型音楽再生装置など、消費電力を極力抑えたいモバイル系の端末機器に反射器を組み込み、テレビ、モニタ、プリンタ、ＰＣ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレイヤーなど、据え置き型の家電製品などからなるホスト機器に反射波読み取り器を組み込む。そして、カメラ付き携帯電話やデジタル・カメラで撮った画像データを、反射波伝送路を経由でＰＣにアップロードし、画像データの蓄積や表示出力、プリントアウトなどを行なうことができる。
【００１３】
ところで、有線方式では、接続される機器間の伝送路の品質は比較的安定している。これに対し、無線通信システムでは、室内環境の変化、とりわけ室内の人や器物の移動などに伴い伝送路が影響を受けるので、通信品質が不安定である、という問題がある。
【００１４】
例えば、一般的な無線通信システムでは、通信品質を表す指標としてパケット・エラー・レート（ＰＥＲ）が利用される（例えば、特許文献１を参照のこと）。無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、携帯電話などでは、データ送受信を行なう機器双方はキャリア発生源を個別に備えていることから、送受信の通信方式（変調方式やフレーム構成など）は対称である。したがって、ＰＥＲは送信側と受信側とで同じような値を示し、一方で受信パケットのＰＥＲを測定することによって、システム全体の通信品質を表現することができる。
【００１５】
これに対し、反射波伝送システムにおいては、無変調キャリアは反射波読み取り器から反射器に到達する間に減衰され、さらに反射波は反射器から反射波読み取り器に到達する間に減衰され、伝送路が非対称である。このため、反射器は反射波読み取り器からの無変調キャリアを十分な受信強度で受信できたとしても、反射波読み取り器側では反射波を十分な受信強度で受信することができないことがある。このような場合、反射器又は反射波読み取り器のいずれか一方でのパケット・エラー率だけでは、システム系の通信状況を反映するものではない。
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−０３６４２５号公報
【非特許文献１】特願２００３−２９１８０９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、反射波読み取り器側からの無変調キャリアの送信と、反射器側におけるアンテナ負荷インピーダンスの切り替え操作などに基づく反射波の変調を利用してデータ通信を好適に行なうことができる、バック・スキャッタ方式の優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、反射器又は反射波読み取り器間の反射波伝送による通信状況をユーザに明確にすることができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００１９】
本発明のさらなる目的は、各方向における通信品質が非対称となる伝送路を用いて反射波伝送を行なう際に、システム全体の通信品質を正確に表示することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、反射波読み取り器側からの無変調キャリアの送信と、反射器側における伝送データに応じた反射波の変調により反射波伝送を行なう無線通信システムであって、前記反射器と前記反射波読み取り器間で、通信品質を測定するための情報を交換し合うことを特徴とする無線通信システムである。
【００２１】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【００２２】
本発明に係る無線伝送システムは、比較的近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において、低消費電力化を実現することを目的とするものであり、ＲＦＩＤで用いられるバック・スキャッタ方式に基づく反射波の変調を利用して無線伝送を行なう。ＲＦＩＤシステム自体は、超近距離でのみ適用可能な無線通信手段の一例として当業界において広く知られている。
【００２３】
ここで、無線通信システムでは、システムの通信品質を表す指標としてパケット・エラー・レート（ＰＥＲ）が利用される。一般的な無線通信品質では伝送路が双方向でほぼ対称的であり、一方で受信パケットのＰＥＲを測定することによって、システム全体の通信品質を表現することができる。ところが、反射波伝送システムでは、無変調キャリアは反射波読み取り器から反射器に到達する間に減衰され、さらに反射波は反射器から反射波読み取り器に到達する間に減衰され、伝送路が非対称であることから、反射器又は反射波読み取り器のいずれか一方でのパケット・エラー率だけではシステム系の通信状況を反映することができない。
【００２４】
これに対し、本発明に係る無線通信システムでは、前記反射器と前記反射波読み取り器間で、通信品質を測定するための情報を交換し合い、前記反射器又は前記反射波読み取り器の少なくとも一方において、前記反射器から前記反射波読み取り器方向と前記反射波読み取り器から前記反射器方向の通信品質を同時に表示する。これによって、システム系の通信状況を反映した通信品質を表現することができる。
【００２５】
ユーザは、反射器又は反射波読み取り器における双方向の通信品質の同時表示を見ることで、システム全体の通信品質をより正確に表現することができるようになる。また、ユーザは、通信品質の測定結果の表示に基づいて通信可能な範囲へと機器を誘導したりして、通信状況の調整を行なうことができるようになる。
【００２６】
例えば、反射器は自分が送信したパケット数と受信したパケット数を付加したフレームを送信するとともに、反射波読み取り器側でも自分が送信したパケット数と受信したパケット数を付加したフレームを送信する、という通信品質測定用のプロトコルを用意する。
【００２７】
そして、反射波読み取り器は、自分が計数した送信パケット数と反射器における受信パケット数、並びに自分が計数した受信パケット数と反射器における送信パケット数をそれぞれ比較し、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートを測定し、反射器から自分への方向と自分から反射器方向の通信品質を同時表示することができる。このとき、自分から反射器方向の通信品質を反射波読み取り器自身の通信品質として表示する。
【００２８】
また、反射器側では、自分が計数した送信パケット数と反射波読み取り器における受信パケット数、並びに自分が計数した受信パケット数と反射波読み取り器における送信パケット数をそれぞれ比較し、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートを測定し、自分から反射波読み取り器方向と反射波読み取り器から自分への方向の通信品質を同時表示する。このとき、自分から反射波読み取り器方向の通信品質を反射器自身の通信品質として表示する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、反射器又は反射波読み取り器間の反射波伝送による通信状況をユーザに明確にすることができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００３０】
また、本発明によれば、各方向における通信品質が非対称となる伝送路を用いて反射波伝送を行なう際に、システム全体の通信品質を正確に表示することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００３１】
いわゆるバック・スキャッタと呼ばれる反射波伝送方式の無線通信システムにおいて、端末としての反射器は、ホストとしての反射波読み取り器から送信された搬送波に対する反射波をキャリアとして使用する。ホストの受信状況は端末の位置などの環境に依存するため、端末がホストの受信状況を知ることが必要となる。このような場合に本発明は有効であり、端末がホストの無線状況を与える上り方向の通信品質を測定し表示することで、非対称である反射波伝送システム全体の通信状況を端末が把握することができる。勿論、ホスト側においても同様である。
【００３２】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００３４】
本発明は、比較的近距離に限定される機器間で送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態において、低消費電力の通信動作により、電化製品などの機器制御、画像などの大容量データ伝送、並びに相互通信を実現することを目的とするものであり、ＲＦＩＤで用いられるバック・スキャッタ方式に基づく反射波を利用して無線伝送を行なうものである。
【００３５】
ＲＦＩＤシステム自体は、局所でのみ適用可能な無線通信手段の一例として当業界において広く知られている。タグとリーダライタの間の通信方法には、電磁結合方式、電磁誘導方式、電波通信方式などが挙げられる。本発明は、このうち、２．４ＧＨｚ帯などのマイクロ波を用いた電波通信方式に関連する。
【００３６】
図１には、本発明の一実施形態に係る反射波伝送システムの構成例を示している。
【００３７】
ホスト１は、ＲＦ機能部１１と、ホスト通信制御機能部１２と、ホスト機能部１３で構成される。ＲＦ機能部１１は、反射波伝送システムにおける反射波読み取り器として動作する。
【００３８】
また、ホスト１は、反射波伝送路における通信品質を表示出力するための表示部１５を備えている。表示部１５に、ホスト１から端末２へのデータ伝送方向におけるパケット・エラー・レートと、端末２からホスト１へのデータ伝送方向におけるパケット・エラー・レートを同時に表示することで、システム全体における通信品質を表現方法する。但し、ホスト１から端末２へのデータ伝送方向におけるパケット・エラー・レートをホスト１自身の通信品質とする。
【００３９】
ホスト機能部１３は、例えば、テレビ、モニタ、プリンタ、ＰＣ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレイヤーを始めとする据え置き型の家電製品などの、受信データを処理又は再生出力するホスト機器で構成される。
【００４０】
一方、端末２は、ＲＦ機能部２１と、端末通信機能制御機能部２２と、顛末機能部２３で構成される。ＲＦ機能部２１は、反射波伝送システムにおける反射器として動作する。
【００４１】
また、端末２は、反射波伝送路における通信品質を表示出力するための表示部２５を備えている。端末２からホスト１へのデータ伝送方向におけるパケット・エラー・レートと、ホスト１から端末２へのデータ伝送方向におけるパケット・エラー・レートを同時に表示することで、システム全体における通信品質を表現方法する。但し、端末２からホスト１へのデータ伝送方向におけるパケット・エラー・レートを端末２自身の通信品質とする。
【００４２】
端末機能部２３は、例えばデジタル・カメラや、ビデオ・カメラ、携帯電話、携帯情報端末、携帯型音楽再生装置など、伝送データの供給元となるモバイル系の端末機器などで構成される。
【００４３】
ホスト機能部１３から送信されたデータは、制御インターフェース１４を介してホスト通信制御機能部１２の変調機能部１２１において変調される。そして、変調信号１５はＲＦ機能部１１のキャリア発生源１１１によって生成された無変調キャリア３１に載せられて端末２に送信される。ホスト１から端末２へのダウンリンクには、一般に、端末２側での検波の容易性を考慮してＡＳＫが使用される。端末２のＲＦ機能部２１は無変調キャリア３１を受信し、復調信号２５を得る。復調信号２５は、復調機能部２２３によってデータ復調され、制御インターフェース２４を介して端末機能部２３に受信される。
【００４４】
端末２の端末機能部２３によって送信されたデータは、通信制御機能部２２の変調機能部２２２によって変調される。変調信号２６は、ＲＦ機能部２６において、無変調キャリア３１を検波して得られる反射波３２に載せられ、ホスト１に送信される。ホスト１のＲＦ機能部１１は、反射波３２を受信し、復調信号１６を得る。復調信号１６は復調機能部１２３によってデータ復調され、制御インターフェース１４を介してホスト機能部１３に受信される。
【００４５】
また、以上のデータ送受信機能に加え、ホスト１及び端末２に相互で機能するプロトコル機能部（１２１，２２１）をそれぞれの通信制御機能部（１２， ２２）に設けることで、ホスト１と端末２の間で接続や切断などのプロトコル制御が実現される。本実施形態では、通信品質測定用のプロトコルが用意されているが、この点の詳細については後述に譲る。
【００４６】
反射波伝送システムにおいては、端末２のＲＦ機能部２１にキャリア発生源が不要であることが、低消費にシステムを駆動することができる。また、端末１側の変調を多値変調することで、端末からホスト方向に対し高速通信を実現することができる。但し、ホスト１における変調は、端末２側での検波の容易性を考慮してＡＳＫが使用される。そのため低データレートとなる。
【００４７】
端末２は、例えばデジタル・スチルカメラやデジタル・ビデオカメラであり、ホスト１は、例えばテレビやプリンタである。そして、端末２からホスト１に対しての静止画や動画のアップロードが行なわれ、表示、プリントアウトなどが行なわれることが想定される。
【００４８】
なお、反射波伝送システムでは、反射器から反射波読み取り器へのアップリンクには、一般にＡＳＫやＢＰＳＫなどの低ビットレートの変調方式が採用されているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。反射波の変調時に、アンテナの終端処理などの負荷インピーダンスの操作に加え、反射波が往復する信号路上で位相差を与えることによって、ＱＰＳＫや８相ＰＳＫ変調など、より高いビットレートの多値の変調方式を実現することができる。例えば、本出願人に既に譲渡されている特願２００３−３５２２２３号明細書には、ＱＰＳＫ変調処理を取り入れたバック・スキャッタ方式の通信システムについて開示されている。
【００４９】
ホスト１と端末２それぞれのプロトコル制御機能部１２１、２２１がプロトコルのシーケンス制御を行なう。本実施形態では、端末２は自分が送信したパケット数と受信したパケット数を付加したフレームを送信するとともに、ホスト１側でも自分が送信したパケット数と受信したパケット数を付加したフレームを送信する、という通信品質測定用のプロトコルを用意している。
【００５０】
図２には、本実施形態に係る無線通信システムにおける、パケット交換の手順を示している。
【００５１】
ホスト１は、制御パケット１００を端末２に送信する。図示の例では、ホスト１は、制御パケット１００を送出した後、無変調キャリア１０１を送出する。
【００５２】
端末２は、制御パケット１００した受信のち後、所定時間のガードタイム１０２だけ待機した後に、無変調キャリア１０１を反射させて制御パケット１０３を送出する。
【００５３】
ホスト２は、端末１からの制御パケット１０３を受信すると、所定時間のガードタイム１０４だけ待機した後に、制御パケット１００を送信する。
【００５４】
以上の送受信手順の繰り返しにより、ホスト１と端末２は、交互に制御パケットを送出し、データ送受信を行なう。そして、制御パケットの送受信によりシーケンス制御を行ない、通信品質の測定を行なう。
【００５５】
本実施形態では、ホスト１及び端末２において、端末２からホスト１方向（上り）、及びホスト１から端末２方向（下り）のＰＥＲを測定する。
【００５６】
具体的には、ホスト１は、自分が送信したパケット数と受信したパケット数を付加した制御フレームを送信するとともに、端末２側でも、自分が送信したパケット数と受信したパケット数を付加したフレームを送信する。
【００５７】
そして、ホスト１は、自分が計数した送信パケット数と端末２における受信パケット数、並びに自分が計数した受信パケット数と端末２における送信パケット数をそれぞれ比較し、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートを測定し、上り方向と下り方向の通信品質を同時表示する。このとき、下り方向の通信品質をホスト１自身の通信品質として表示する。
【００５８】
また、端末１側では、自分が計数した送信パケット数とホスト１における受信パケット数、並びに自分が計数した受信パケット数とホスト１における送信パケット数をそれぞれ比較し、各方向へのデータ伝送におけるパケット・エラー・レートを測定し、上り方向と下り方向の通信品質を同時表示する。このとき、登り方向の通信品質を反射器自身の通信品質として表示する。
【００５９】
ユーザは、端末２又はホスト１における双方向の通信品質の同時表示を見ることで、システム全体の通信品質をより正確に表現することができる。また、ユーザは、通信品質の測定結果の表示に基づいて通信可能な範囲へと機器を誘導したりして、通信状況の調整を行なうことができるようになる。例えば、端末２を操作するユーザは、端末２から目線を外すことなくホスト１に対する指向性の調整を行なうことができるので、機器操作が簡便となる。
【００６０】
図３には、端末２における制御フローを示している。また、図４には、ホスト１における制御フローを示している。
【００６１】
本方式では、制御フレームに付加するパラメータとして、上り送信数（２００）、下り受信数（２０１）、下り送信数（２０２）、上り受信数（２０３）が与えられる。上り送信数（２００）は、端末２がホスト１に送信したパケット数であり、端末２からホスト１方向の制御フレームに付加される。下り受信数（２０１）は端末２がホスト１から受信したパケット数であり、端末２からホスト１方向の制御フレームに付加される。下り送信数（２０２）はホスト１が端末２に送信したパケット数であり、ホスト１から端末２方向の制御フレームに付加される。上り受信数（２０３）はホスト１が端末２から受信したパケット数であり、ホスト１から端末２方向の制御フレームに付加される。
【００６２】
本実施形態では、端末２がホスト１に品質測定の要求を行なう。端末２は、まず変数を初期化する（ステップＳ３０１）。上り送信数と下り受信数を０に設定する。
【００６３】
端末２は、ホスト１に［品質測定要求］を送信する（ステップＳ３０２）。ここで、［］は、パケット中のフレーム・タイプを示している（以下同様）。
【００６４】
ホスト１は、［品質測定要求］を受信すると（ステップＳ４０１）、変数を初期化する（ステップＳ４０２）。下り送信数を１に、上り受信数を０に設定する。ホスト１は、下り送信数と上り受信数とを付加して［品質測定］を送信し（ステップＳ４０３）、端末２からのパケットの受信を待つ。
【００６５】
端末２は、ホスト１から［品質測定］を受信する（ステップＳ３０３）。品質測定終了の判断を行なった後（ステップＳ３０４）、正常受信の判断を行なう（ステップＳ３０５）。正常受信時には下り受信数をインクリメントし（ステップＳ３０６）、そうで場合は下り受信数のインクリメントを行なわない。続いて、上り送信数をインクリメントし（ステップＳ３０７）、上り送信数と下り受信数とを付加して［品質測定］を送信する（ステップＳ３０８）。
【００６６】
ホスト１は、端末２から［品質測定］を受信すると（ステップＳ４０４）、正常受信の判断を行なう（ステップＳ４０５）。正常受信時には上り受信数をインクリメントし（ステップＳ４０６）、そうで場合は上り受信数のインクリメントを行なわない。続いて、測定終了の判断を行なう（ステップＳ４０７）。測定終了でない場合には、下り送信数をインクリメントし（ステップＳ４０８）、［品質測定］を送信する（ステップＳ４０３）。測定終了時には、下り送信数をインクリメントせずに、下り送信数と上り受信数とを付加して［品質測定終了］を端末２に送信し（ステップＳ４０９）、ＰＥＲを算出する（ステップＳ４１０）。
【００６７】
端末２は、［品質測定終了］を受信した場合、品質測定終了の判断によって測定を終了し（ステップＳ３０４）、ＰＥＲを算出する（ステップＳ３０９）。
【００６８】
ホスト１並びに端末２では、ＰＥＲは以下のように算出される。
【００６９】
端末２からホスト１方向のＰＥＲ＝（上り送信数−上り受信数）／上り送信数
ホスト１から端末２方向のＰＥＲ＝（下り送信数−下り受信数)／下り送信数
【００７０】
これらの算出結果は、端末２又はホスト１それぞれの表示部２５及び１５において同時表示される。ユーザはこの表示を見て、システム全体の通信品質をより正確に把握することができる。また、ユーザは、表示内容を確認しながら、通信可能な範囲へと機器を誘導したりして、通信状況の調整を行なうことができるようになる。例えば、端末２を操作するユーザは、端末２から目線を外すことなくホスト１に対する指向性の調整を行なうことができるので、機器操作が簡便となる。
【００７１】
図５には、端末２とホスト１との間の制御フレーム・シーケンス例を示している。
【００７２】
５０１では、ホスト１から端末２へ、［品質測定要求］フレームが送信される。
【００７３】
５０２、５０４、５０６、５０８、５１０、５１２では、ホスト１から端末２へ、［品質測定］フレームが送信される。
【００７４】
ホスト１は、送信時に下り送信数をインクリメントする。
【００７５】
端末２は、５０２、５０４、５０６、５１０、５１２において、正常受信時に下り受信数をインクリメントする。
【００７６】
ホスト１は、５０８において、異常受信時に上り受信数をインクリメントしない。
【００７７】
５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３では、端末２からホスト１へ、［品質測定］フレームが送信される。
【００７８】
端末２は、送信時に上り送信数をインクリメントする。
【００７９】
５０３、５０７、５１１、５１３では、ホスト１は、正常受信時に上り受信数をインクリメントする。
【００８０】
５０５、５０９では、ホスト１は、異常受信時に上り受信数をインクリメントしない。
【００８１】
５１４では、ホスト１から端末２へ、［品質測定終了］フレームを送信する。
【００８２】
この結果、［品質測定要求］（５０１）から［品質測定終了］（５１４）を経て、ホスト１と端末２は、上り送信数＝６、上り受信数＝４、下り送信数＝６、下り受信数＝５となり、上りのＰＥＲは０．３３、下りのＰＥＲは０．１７と得られる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００８４】
本明細書では、読取装置側からの無変調キャリアの送信と、送信装置側における伝送データにて反射波に変調を行なう反射波伝送システムを例にとって本発明の実施形態について説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。反射波伝送以外のメディアを利用する他の無線通信システムであっても、伝送路が非対称となる場合に、本発明を適用することによって、システム全体の通信品質をより正確に表現することができるようになる。また、ユーザは、通信品質の測定結果の表示に基づいて通信可能な範囲へと機器を誘導したりして、通信状況の調整を容易に行なうことができるようになる。
【００８５】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る反射波伝送システムの構成例を示した図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムにおける、パケット交換の手順を示した図である。
【図３】図３は、端末２における制御フローを示した図である。
【図４】図４は、ホスト１における制御フローを示した図である。
【図５】図５は、端末２とホスト１との間の制御フレーム・シーケンス例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８７】
１…ホスト
１１…ＲＦ機能部
１１１…キャリア発生源
１２…通信制御機能部
１２１…変調機能部
１２２…変調機能部
１２３…復調器機能部
１３…ホスト機器
１４…制御インターフェース
１５…表示部
２…端末
２１…ＲＦ機能部
２２…通信制御機能部
２２１…プロトコル機能部
２２２…変調機能部
２２３…復調機能部
２３…端末機能部
２４…制御インターフェース
２５…表示部
【図１】
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【図２】
2006005554.tif 000004
【図３】
2006005554.tif 000005
【図４】
2006005554.tif 000006
【図５】
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