(57)【要約】      （修正有）【課題】スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法及び通信システムを提供する。【解決手段】通信システムは、１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュール、少なくとも１つの無線送受信モジュール及び制御回路を含む。制御回路は、無線送受信モジュールが伝送ミッションを実行しているかどうかについて確認しており、無線送受信モジュールが空くことを確認すると、選択された周波数で周囲をスキャンするように無線送受信モジュールを駆動し、スキャン結果を生成する。そして、異なる周波数で周囲をスキャンすることを繰り返し、複数のスキャン結果を生成し、その中の信号情報を信号スキャン表に記憶する。通信システムが、伝送状態に基づいて伝送周波数を調整する時、信号スキャン表から周波数を無線ゲートウェイモジュールの伝送周波数として設定して、さらに端末ノードにかかる周波数情報を更新することで、より通信品質を維持する。【選択図】図５
2019193250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムに適用し、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法であって、
前記通信システムは、
マルチチャネル技術で１つ又は複数の端末ノードとコネクトし、各前記端末ノードから発出するメッセージを受信する、１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュールと、
メッセージを伝送する無線送受信モジュールと、
接続線路を通じて前記１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュールと前記無線送受信モジュールとを接続する制御回路と、を含み、
前記通信方法は、
前記制御回路は、前記無線送受信モジュールが信号伝送の命令を実行していない状態にあるときに、周波数を選択し、選択された前記周波数で周囲をスキャンする前記無線送受信モジュールを駆動し、スキャン結果を生成するステップと、
他の周波数を選択して上記周囲をスキャンすることを繰り返し、複数のスキャン結果を生成してから、複数の前記スキャン結果における信号情報を信号スキャン表に記録するステップと、を含み、
前記通信システムは、前記制御回路を介して伝送状態に基づいて調整の必要がある伝送周波数を決めるとき、前記信号スキャン表から信号スキャン表の中の１つの周波数を、前記無線ゲートウェイモジュールの中の１つ無線ゲートウェイモジュールの伝送周波数として設定する、ことを特徴とする、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法。
【請求項２】
前記信号スキャン表は、前記制御回路のメモリに格納されるか、或いはネットワークを通じてバックホールネットワークサーバに格納される、ことを特徴とする、請求項１に記載するスキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法。
【請求項３】
前記通信システムは、無線ゲートウェイモジュールごとのパケット紛失率または伝送レート、或いはパケット紛失率と伝送レートとの双方を基づいて、伝送周波数を調整する必要があるかどうかについて判断する、ことを特徴とする、請求項１に記載するスキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法。
【請求項４】
前記無線ゲートウェイモジュールの伝送周波数を設定するとき、さらに前記１つ又は複数の端末ノードにかかる周波数情報を更新する、ことを特徴とする、請求項１に記載するスキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法。
【請求項５】
前記制御回路が、前記無線送受信モジュールが信号伝送の命令を実行していると判断した時、前記無線送受信モジュールは、周波数を選択する任務とスキャンの任務を実行せずに、伝送ミッションを優先的に実行する、ことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載するスキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法。
【請求項６】
マルチ多チャネル技術で１つ又は複数の端末ノードとコネクトして、各前記端末ノードから発信するメッセージを受信する１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュールと、
メッセージを伝送する無線送受信モジュールと、
前記制御回路通過一接続線路を通じて前記１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュールと前記無線送受信モジュールと接続して、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法を実行する制御回路と
を含む通信システムであって、
前記通信方法は、
前記無線送受信モジュールが信号伝送の命令を実行していないとき、周波数を選択して、選択された前記周波数で周囲をスキャンするように、前記無線送受信モジュールを駆動し、スキャン結果を生成するステップと、
他の周波数を選択して上記周囲をスキャンすることを繰り返し、複数のスキャン結果を生成してから、複数の前記スキャン結果における信号情報を信号スキャン表に記録するステップと、を含み、
前記通信システムは、前記制御回路を介して伝送状態に基づいて調整の必要がある伝送周波数を決めるとき、前記信号スキャン表から信号スキャン表の中の１つの周波数を、前記無線ゲートウェイモジュールの中の１つ無線ゲートウェイモジュールの伝送周波数として設定し、さらに前記１つ又は複数の端末ノードにかかる周波数情報を更新する。
【請求項７】
前記通信システムは、ネットワークを介してバックホールネットワークサーバに接続し、前記信号スキャン表は、前記ネットワークを通じて前記バックホールネットワークサーバに格納する、ことを特徴とする、請求項６に記載する通信システム。
【請求項８】
前記バックホールネットワークサーバは、前記ネットワークを介して複数の通信システムとコネクトして、各通信システムが生成した前記信号スキャン表を記録する、ことを特徴とする、請求項７に記載するスキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信システム。
【請求項９】
前記制御回路が、前記無線送受信モジュールが信号伝送の命令を実行していると判断した時、前記無線送受信モジュールは、周波数を選択する任務とスキャンの任務とを実行せずに、伝送ミッションを優先的に実行する、ことを特徴とする、請求項６ないし８のいずれか１項に記載する通信システム。
【請求項１０】
前記無線ゲートウェイモジュールは、ＬｏＲａ集信機であり、前記無線送受信モジュールは、前記ＬｏＲａ  ＷＡＮ通信を支援するＬＢＴモジュールであり、前記通信システムにおいて、前記ＬＢＴモジュールは、前記制御回路を介して、前記１つ又は複数のＬｏＲａ集信機が受信したメッセージを処理し、前記通信システムに設けられるＬｏＲａ集信機は、一方向受信する集信機に設定され、一方向送信の前記ＬＢＴモジュールと合わせる利用する、ことを特徴とする、請求項９に記載する通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信方法及び通信システムに関し、特にスキャンの結果に基づきチャネルを調整するＬｏＲａ通信方法及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信技術は、ゲートウェイ（ｇａｔｅｗａｙ）を利用してデータの送受信を行い、特に２つのネットワークドメインで行う。従来の無線ゲートウェイの回路デザインによれば、１つの無線ゲートウェイには、各種の端末から受信したパケットを処理するためのゲート回路と、ゲートウェイの稼働を処理する制御器と、メッセージを送信する送受信機とが配置される。より多数の端末が生成したメッセージを処理するために、１つのネットワークシステムにおいて、複数の無線ゲートウェイを配置してもよい。
【０００３】
特定の無線ネットワークシステムにおいて、図１０に示した端末装置によるメッセージを処理するための既存のネットワークシステムの構成の模式図には、複数の無線ゲートウェイ１０１、１０２、１０３が設けられ、それは、ＬｏＲａ集信機（ＬｏＲａ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）であってもよい。それらの遠距離低電力の新規技術は、ＩｏＴ（モノのネットワーク）送信技術は、双方向通信の機能を持つ、ネットワークにおける端末装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに接続し、端末装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、ＩｏＴにおける各種のセンサー及び電子装置であってもよい。無線ゲートウェイ１０１、１０２、１０３は、端末装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅからアップロードしたデータを処理して、端末装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、それぞれ相同又は異なる無線ゲートウェイ１０１、１０２、１０３と接続することができる。通信プロトコルは、無線ＬＡＮ（ＷｉＦｉ（登録商標））、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）などを利用して、各の端末装置にデータを送信する。無線ゲートウェイ１０１、１０２、１０３も、ネットワークサーバ１１０を介して、メッセージをバックエンドアプリケーションサービス装置１１１、１１２、１１３に伝送する。なお、上記の無線ＬＡＮ（ＷｉＦｉ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、Ｚｉｇｂｅｅはいずれも登録商標である。
【０００４】
上記につき例を挙げれば、端末装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、例えば、工場の各処に配置された煙センサー、温度及び湿度センサー、輝度センサー、電力センサー、ビデオ監視、及び各種の電子ノードなどの環境センサーである。工場の各処における端末装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの信号を受信するために、主要ないくつの位置に無線ゲートウェイ１０１、１０２、１０３を配置して、そして、バックエンドに適用するように異なるゲートウェイによるデータを収集するために、ネットワークサーバ１１１を配置する。アプリケーションサービス装置１１１、１１２、１１３に係る適用例としては、例えば、電力監視、工場の温度及び湿度の監視、人の移動監視、設備監視などとなり、ＩｏＴ系に形成する。
【０００５】
なお、ＩｏＴに適用する通信システムにとっては、正確な情報を提供しなければならないため、信号が遅れたり、失われたりされることが許容されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法及び通信システムを提供する。なかでも、主な技術的特徴は、上記通信方法及び通信システムにより、その中にある通信ユニットが空く時に、周囲の周波数をスキャンして、信号強度にかかる記録を構築し、システムに記憶するか、またはバックホールネットワーク（ｂａｃｋｈａｕｌ）のサーバーに送信しており、必要となるとき、該記録を基づいて即時に伝送チャネルを調整し得うる。すなわち、適応型周波数ホッピングの効果を果たせる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの実施形態によれば、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法を開示する。該通信方法は、通信システムに適用される。前記通信システムは、マルチ多チャネル技術で１つ又は複数の端末ノードと接続して、各端末ノードから送信するメッセージを受信する、１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュールと、メッセージを送信する無線送受信モジュールと、更包括制御回路接続線路を通じて無線ゲートウェイモジュール及び無線送受信モジュールに接続する制御回路と、を含む。
【０００８】
スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法において、制御回路は、前記無線送受信モジュールは信号伝送の命令を実行しているかどうかについて判断しており、信号伝送の命令を実行していることと判断されると、周波数を選択する任務とスキャンの任務を行わずに、無線送受信モジュールが優先的に伝送ミッションを実行する。逆に、無線送受信モジュールが信号伝送の命令を実行していないと判断された場合、制御回路は、周波数を選択して、選択された周波数で周囲をスキャンするように当該無線送受信モジュールを駆動し、スキャン結果を生成するとともに、他の周波数で周囲のスキャンを繰り返し、複数のスキャン結果が生成された後、それぞれを信号情報の１つとして信号スキャン表に記憶する。
【０００９】
さらに、通信システムが、制御回路を介して伝送状態を基づいて調整の必要な伝送周波数を決めるとき、例えば、パケットの紛失率が高すぎる場合、システムに記憶されている、又はネットワークを通じてバックホールネットワークサーバに記憶されている的信号スキャン表を取り出し、該信号スキャン表から複数の周波数の中の１つを上記無線ゲートウェイモジュールの中の１つ無線ゲートウェイモジュールの伝送周波数と設定するように選択すると共に、さらに１つ又は複数の端末ノードの周波数情報を更新する。
【００１０】
さらに、前記バックホールネットワークサーバは、ネットワークを通じて複数の通信システムと接続できる。バックホールネットワークサーバの中にあるデータベースは、各通信システムが生成した信号スキャン表を記憶できる。
【００１１】
他の実施形態において、前記無線ゲートウェイモジュールは、ＬｏＲａ集信機（ＬｏＲａ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ），無線送受信モジュールは、ＬｏＲａ通信を支援するＬＢＴモジュール（ＬＢＴ  ｍｏｄｕｌｅ）である。その通信システムにおいて、ＬＢＴモジュールは、制御回路を介してＬｏＲａ通信集信機が受信したメッセージを処理する。通信システムに設けられるＬｏＲａ通信集信機は、一方向受信の集信機と設定され、一方向送信のＬＢＴモジュールと合わせるように使われる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、前記スキャン結果に基づきチャネルを調整できる通信方法及び通信システムに係る技術特徴は、通信ユニットがアイドル状態にあるときに周囲の周波数をスキャンして、信号強度の記録を構築して、メモリに記録するか、他のバックホールネットワーク（ｂａｃｋｈａｕｌ）におけるサーバーに伝送して、必要となるときに、その記録に基づいて即時に伝送チャネルを調整して、適応型周波数ホッピング（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｏｐｐｉｎｇ）の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】通信システムの結構実施形態を示す模式図である。
【図２】通信システムの結構の他の実施形態を示す模式図である。
【図３】通信システムの無線ゲートウェイモジュールにかかる回路ブロックの実施形態を示す。
【図４】通信システムの無線送受信モジュールにかかる回路ブロック実施形態を示す。
【図５】スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法により生成した信号スキャン表の実施形態を示すフローチャートである。
【図６】通信システムの変形例を示す模式図である。
【図７】通信方法により伝送周波数を設定する実施形態を示すフローチャートである。
【図８】端末装置によるメッセージを処理する従来のネットワークシステムを示す結構模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の特徴及び技術内容がより一層わかるように、以下本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するためのものではない。
【００１５】
本発明は、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法、及び該通信方法にかかる通信システムを開示する。通信方法は、通信システムにおいて、適応型周波数ホッピング方式（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｏｐｐｉｎｇ）の機能を果たせる。主な技術では、空いている、又は伝送ミッションを実行していない通信回路を通じて、周囲の特定な周波数の信号をスキャンし、その信号に係る情報を記録して、そして、周波数を調整する必要があると、過去のスキャンの記録に基づき周波数を調整して、より優れた通信品質を提供する。
【００１６】
１つの実施形態によれば、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法が適用する環境は、例えば、ＬｏＲａ通信プロトコルを採用する通信システムである。そのような通信システムは、普段はＩｏＴの通信ニーズに適用され、低消費電力と長距離伝送の特定を有する。
【００１７】
この通信システムの実施形態において、より優れたスケーラビリティを提供するために、送信または受信回路を別々にして、マルチチャネル双方向通信を支援する。通信システムの主な要素としては、１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュール、少なくとも１つの無線送受信モジュール、及び制御回路を含む。制御回路では、プロセッサー、メモリ及び通信回路などの主回路を備える。なかでも、無線ゲートウェイモジュールは、マルチ多チャネル技術により各種の端末ノードに接続できる。端末ノードは、例えば、ＩｏＴを形成する各種の装置である。この通信方法において、無線ゲートウェイモジュールは、各端末ノードの信号を受信した後、その信号を制御回路により処理してから、無線送受信モジュールで伝送チャネルを決定して、メッセージを送り出す。
【００１８】
本発明では、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法を実行する通信システムは、図１示したシステム結構実施形態のように、主な構成要素は、１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュール２０１、２０２と、少なくとも１つの無線送受信モジュール２０５と、制御回路２０とを含む。ここでは、２つの無線ゲートウェイモジュール２０１、２０２と１つの無線送受信モジュール２０５を含む例を挙げるが、実際に実施する場合では、１つの無線送受信モジュール２０５は、複数の無線ゲートウェイモジュール２０１、２０２が端末ノードに対して送受信するメッセージを処理する。なお、数量はシステムが実施できる範囲を限定するものではない。特定なニーズでは複数の無線送受信モジュール２０５を採用してもよい。無線ゲートウェイモジュール２０１、２０２の主回路は、ゲートウェイ制御器と無線ゲートウェイ送受信機（図３に示すように）である。無線ゲートウェイモジュール２０１、２０２は、各種の端末ノードとコネクトするためにマルチチャネル双方向通信を支援する。なお、この通信システムにおいて、主に一方向マルチチャネルでメッセージを受信し、双方向通信において受信と送信はいずれも同一のデータ処理回路をシェアードすることによる待つ時間がかかる影響に及ばず、メッセージを送信する仕事は、無線送受信モジュール２０５を介して実現する。
【００１９】
無線ゲートウェイモジュール２０１、２０２は，例えば、センサー、電子装置、家電製品などの各種の端末ノードにコネクトするようにもちいされてもよい。この実施形態では、ＬｏＲａ通信集信機（ＬｏＲａ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）として適用してもよい。端末ノードとコネクトする通信プロトコルにかかる技術は限定されない。例えば、無線ＬＡＮ（ＷｉＦｉ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、または低電力ＷＡＮ（ＬＰＷＡＮ）の無線通信技術であってもよい。
【００２０】
１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュール２０１、２０２と接続するための無線送受信モジュール２０５は、内部回路（例えば、図４に示すように）を通じてメッセージ伝送の目的を果たす。無線送受信モジュール２０５は、制御回路２０から伝送リクエストとメッセージを含む送信命令を受けて、無線送受信モジュール２０５で伝送チャネルを決めてから、無線送受信モジュール２０５における送受信機とアンテナによりメッセージを送り出す。
【００２１】
他の実施形態によれば、無線送受信モジュール２０５は、ＬｏＲａ通信を支援するＬＢＴ（Ｌｉｓｔｅｎ  Ｂｅｆｏｒｅ  Ｔａｌｋ，ＬＢＴ）モジュールであってもよい。そのようなＬＢＴの無線通信モジュールが稼働する時に、システムにおける制御回路２０が伝送命令を送信することを待ちなければならず、また、伝送命令を受信してからその伝送命令に含まれる伝送時間情報（ｔｉｍｅ  ｓｔａｍｐ）及び伝送チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）などの情報を分析して、制御回路２０が指定するチャネルを介してメッセージ（端末装置に対して応答するＡＣＫのように）を送信する。ＬＢＴの仕組みは、クリアチャネル評価（ＣＣＡ）により、チャネルが空きかどうかを確認し、１ミリ秒から１０ミリ秒など明確の時間帯にて送信時間を調整する。それにより、ＬＢＴの仕組みを採用する無線通信システムは、ＬＢＴ機能を介して予めにチャネルを検知してそれが空きって送信に利用可能かどうか（ｆｒｅｅ／ｎｏｎ−ｆｒｅｅ）について確認して、さらに送信の機能をトリガーする。
【００２２】
さらに、無線通信システムがカバーする範囲と適用範囲を拡充するために、例えば、ＩｏＴ（モノのネットワーク）に適用する場合には、大量なセンサー信号を処理する必要があり、数量が十分でより大きな範囲がカバーできる無線ゲートウェイモジュールを必要となる。このような送信と受信の回路を別にしたシステムでは、無線ゲートウェイモジュールを拡充することによりその必要を対応し、無線送受信モジュールを増加することにより無線ゲートウェイモジュールの多メッセージ多チャネル送信によるデータを処理する。
【００２３】
制御回路２０は、無線通信システムにおける主要な制御回路であり、回路モジュール、集積回路、ソフトウェアおよびハードウェアの統合により実現し、例えば、バスバー、或いは他の有線又は無線形式の接続回路により、１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュール２０１、２０２及び少なくとも１つの無線送受信モジュール２０５に接続する。制御回路２０は、無線ゲートウェイモジュール２０１又は２０２の１つからメッセージを受信した後、送信時間を判断して、その判断に基づいてメッセージを送信させるように無線送受信モジュール２０５を指示する。
【００２４】
図２は、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法に係る通信システムの結構による他の実施形態を示す。この構成に形成した実施形態において、システムは、複数の無線ゲートウェイモジュール３０１、３０３を含んで、各種の端末ノードが生成したメッセージを受信する。例えば、センサーが生成したセンサーメッセージ、電子装置が生成した通信メッセージ、家庭電器が生成した稼働メッセージなどである。同じように、無線ゲートウェイモジュール３０１、３０３は、ＷＡＮＬｏＲａ集信機であってもよいし、端末ノードとのコネクタは、無線ＬＡＮ（ＷｉＦｉ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）又は、低電力ＷＡＮ（ＬＰＷＡＮ）の無線通信技術を採用してもよい。
【００２５】
通信システムは、少なくとも１つの無線送受信モジュールを含むが、この実施例では、無線送受信モジュール３０７、３０９を含む。無線送受信モジュール３０７、３０９毎は、無線ゲートウェイモジュール３０１、３０３が受信したメッセージを処理することができる。通信システムが一方向多チャネルの機能を利用してメッセージを受信する場合、双方向通信による受送信の影響に及ばされない。また、モジュール化の概念を加えて、システムは、複数の無線受送信モジュール３０７、３０９を利用することにより、システムに大きな柔軟性とスケーラビリティを与える。
【００２６】
この実施例では、制御回路には、プロセッサー３０、メモリ３１及び記憶媒体３２、又は外部ネットワークと接続できるネットワークユニット３３が設けられてもよい。各のモジュールの作動を管理する以外に、プロセッサー３０は受送信された信号を管理する。メモリ３１はシステムのメモリをして、受送信する信号を一時的に格納する。記憶媒体３２は、システムを稼働するための必要な情報以外に、本発明に提出されたスキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法において、スキャン結果で形成した信号スキャン表を格納する。ネットワークユニット３３は、有線又は無線の通信手段により外部ネットワークを接続することを実現する。例えば、ＷｉＦｉ又はイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））などの通信手段によりエリアネットワークに接続するか、又はネットワークに接続する。
【００２７】
他の実施形態において、図１又は図２に示された通信システムは、例えば、同じサービスエリアネットワーク内のＩｏＴ端末のゲートウェイ装置であり、ＬｏＲａ通信プロトコルを採用して、旧のプロトコルでの通信回路を受信又は送信の通信回路に分ける。なかでも、無線ゲートウェイモジュールは、各種の端末に接続して、端末装置が生成した信号を受信する。無線送受信モジュールは、処理された信号を外部の装置に伝送する役割を果たす。
【００２８】
通信システムにおける無線ゲートウェイモジュールの主な要素回路の実施形態は、図３に示すような回路ブロックの実施形態である。
【００２９】
図３は、無線ゲートウェイモジュール２０１を例として、無線ゲートウェイモジュール２０１毎には、アンテナユニット４０１、無線ゲートウェイ送受信機４０２、ゲートウェイ制御器４０３及びコネクションユニット４０４が設けられる。無線ゲートウェイモジュール２０１は、主に複数の異なるネットワークドメインの間に実行し、多チャンネル技術により１つ又は複数の端末ノードにコネクトし、各の端末ノードから送信したメッセージを受信する。アンテナユニット４０１は、端末ノードに生成されたＲＦ信号を受信する。無線ゲートウェイ送受信機４０２は、そもそも無線ゲートウェイモジュール２０１の送受信の機能を統合し、端末ノードから送信されたＲＦ信号を処理してその中にあるメッセージと時間情報（ｔｉｍｅ  ｓｔａｍｐ）などを取得する。ゲートウェイ制御器４０３は、無線ゲートウェイモジュール２０１の動作、例えば、アンテナユニット４０１と無線ゲートウェイ送受信機４０２とが信号を受信する時間などのことを制御して、それにより取得したデータをコネクションユニット４０４とかかる接続回路を介して制御回路２０に送信する。
【００３０】
説明に値するのは、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法において、無線ゲートウェイモジュール２０１は実際の信号の伝送状態に基づき伝送周波数を調整することができる。例えば、パケット紛失率（ｌｏｓｓ  ｒａｔｅ）が所定の閾値よりも大きいとなる時、又は伝送レート（ｄａｔａ  ｒａｔｅ）が所定の閾値に下げた時、上記通信方法による周波数を調整する仕組みにより、通信品質がより優れたチャネル周波数に転移できる。ゲートウェイ制御器４０３は、制御回路２０が発信した受信周波数を設定するためのチャネル調整の命令を受け、許容されるアクセス権の下で端末ノードの周波数情報を変更することができる。
【００３１】
前記周波数の選択は、無線送受信モジュール２０５によって得られた周波数スキャンの結果に応答する。図４は、通信システムにおける無線送受信モジュールの回路ブロックに係る実施形態である。
【００３２】
無線送受信モジュール２０５の主要な要素としては、アンテナユニット５０１、通信ユニット５０２、制御ユニット５０３及びコネクションユニット５０４を含む。制御ユニット５０３は無線送受信モジュール２０５を動作させるための主要回路である。コネクションユニット５０４は、制御回路２０と電気的に接続され、制御回路２０からの命令を受ける。例えば、無線送受信モジュール２０５が空いているか、又は伝送命令を実行していない時に、制御回路２０は、無線送受信モジュール２０５をある周波数を走査させる命令を生成する。即ち、通信ユニット５０２により、アンテナユニット５０１を駆動して特定の周波数範囲について周囲を走査し、当該周波数に関する信号情報を取得する。
【００３３】
通信ユニット５０２は、アンテナユニット５０１の駆動回路であり、特定の無線通信プロトコルを実行し、アンテナユニット５０１を特定の周波数で稼働させて、スキャンを実行し、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）などの信号情報を取得する。その後、得られたある周波数での信号情報を、コネクションユニット５０４によりバスや特定なコネクトを介してメッセージを制御回路２０に伝送する。制御回路２０は、スキャン結果を記録して信号スキャン表としてメモリに格納するか、或いはネットワークを介して外部のホストに伝送する。
【００３４】
図５はさらに、スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法において生成した信号スキャン表の実施形態を示すフローチャートである。
【００３５】
この方法では、通信システムの制御回路が信号スキャンを行う。無線ゲートウェイモジュールおよび無線送受信モジュールは、いずれも制御回路で制御されている。したがって、制御回路は、これらの通信回路の動作情報を取得することができる。例えば、ステップＳ６０１で通信システムにおける無線送受信モジュールの稼働状況を検出することを繰り返す。ステップＳ６０３において、無線送受信モジュールはアイドル状態にあるかどうか例えば、伝送命令を実行しているか、伝送任務を行うかを調べる。
【００３６】
制御回路は、無線送受信モジュールが信号伝送の命令を実行していると判断する（図５では「はい」）と、ステップＳ６０５を実行して、無線送受信モジュールは、周波数を選択することおよび信号走査の任務を実行せずに、送信任務を優先に実行する。
【００３７】
逆に、制御回路は、無線送受信モジュールが空いているか、又はいずれかの伝送命令も実行せずの利用可能（ａｖａｉｌａｂｌｅ）の状態にある（図５では「いいえ」）と判断すると、信号スキャンを行うために利用可能であるように見える。ステップＳ６０７のように、制御回路は、周波数を選択する。なかでも、制御回路は、１つの所定のスキャンしようとする周波数に係る情報を無線送受信モジュールに順次に提供することができる。ステップＳ６０９に示すように、無線送受信モジュール内の制御ユニット（図４、５０３）は、通信ユニット（図４、５０２）を制御して、アンテナユニット（図４、５０１）を駆動して、特定された周波数で周囲をスキャンするようにして、スキャン結果を生成する。ステップＳ６１１に示すように、スキャン結果を信号スキャン表に記録する。
【００３８】
無線送受信モジュールが伝送ミッションを実行していない状態（アイドル状態）にあるとき、信号スキャンを実行続けてもよい、他の周波数を選択して周囲のスキャンを繰り返すことにより、複数のスキャン結果を生成できる。そのスキャン結果における信号情報を取得した後、それを信号スキャン表に記録する。他の実施形態によれば、信号スキャン表は制御回路のメモリに格納されてもよいが、信号スキャン表はネットワークを通じて外部のホスト、例えば、図６に示したバックホールネットワークサーバに格納されてもよい。
【００３９】
表１は、信号スキャン表（ｓｉｇｎａｌ  ｓｃａｎ  ｔａｂｌｅ）を概略的に示す。なかでも、周波数（９２０．２ＭＨｚ、９２０．４ＭＨｚ…）毎に対応してスキャンし得る受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を示しており、それはスキャンに連れていつでも更新することができるインジケータであり、通信システムにおいて周波数を調整する根拠でもなれる。
【００４０】
【表１】
2019193250.tif 000003
【００４１】
図６は、通信システムに係る拡張された実施形態を示す模式図である。当図面では、複数端の通信システム７０１、７０２、７０３を示している。通信システムはそれぞれサービスエリア内のＩｏＴのゲートウェイ装置を実現できる。各通信システムの主回路は上記実施形態に示したように、１つ又は複数の無線ゲートウェイモジュール、少なくとも１つの無線送受信モジュール、及び制御回路を含む。特に、制御回路は、プロセッサーと各種のメモリを備えてもよい。そして、制御回路は、ネットワーク７０とのインターフェースに使用されるネットワークユニットを含んでもよい。この例ではネットワーク７０を介してバックホール（ｂａｃｋｈａｕｌ）ネットワークサーバ７２に接続されている。
【００４２】
バックホールネットワーク（ｂａｃｋｈａｕｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ）とは、エリアネットワークに生成された信号情報をバックボーンネットワーク（またはコアネットワーク）の中間ノードに送信するものとして機能する。スキャンの結果に基づきチャネルを調整する通信方法において、各通信システム７０１、７０２、７０３が構築した信号スキャン表は。ネットワーク７０を通じて外部のホストに送信できる。例えば、本実施形態におけるバックホールネットワークサーバ７２である。バックホールネットワークサーバ７２によれば、ネットワーク７０を介して複数の通信システム７０１、７０２、７０３とコネクトして、各通信システムが生成した信号スキャン表を取得又は記録することができる。
【００４３】
図７に示した通信方法に、伝送周波数を設定する実施形態を示すフローチャートにおいて、通信システムの中の制御回路は各通信回路の伝送状態を取得し続ける。例えば、ＩｏＴにおいて各種の端末装置と接続する無線ゲートウェイモジュールの伝送状態である。例えば、ステップＳ８０１において、制御回路は監視により無線ゲートウェイモジュールのパケットの紛失率、伝送レートなどの伝送状態を取得することができる。そして、ステップＳ８０３において、周波数の調整は必要であるかどうかについて判断する。
【００４４】
その伝送状態を取得する手段によれば、例えば、制御回路は、所定の閾値を基にして取得したパケットの紛失率又は伝送レートなどの伝送状態が閾値よりも低い、即ち、伝送状態がシステムの要求よりも低いか比較し続けて、低いではない（いいえ）と判断したときステップＳ８０１を実施し続ける。伝送状態がシステムの要求よりも低いと判断した時（はい）、この例では、周波数を調整する必要があることが表示され、そのとき、ステップＳ８０５に進み、制御回路のメモリ、又は上記バックホールネットワークサーバなどの外部のホストから信号スキャン表を取得する。そして、ステップＳ８０７で、通信システムは、制御回路を介して伝送状態に基づき調整の必要な伝送周波数を決定する。なかでも、ステップＳ８０９に示すように、信号スキャン表に基づき信号スキャン表の中の１つの伝送周波数を選択してもよい。ここで選択した周波数に基づき無線ゲートウェイモジュールの伝送周波数を設定する。無線ゲートウェイモジュールの主要の役割では端末装置が生成する信号を受信することであるため、選択された周波数は、信号を受信するための周波数となる。必要があれば、ステップＳ８１１に示すように、システムは、積極的に端末ノードの周波数情報を変更して、無線ゲートウェイモジュールとより効果的にメッセージを伝送させることができる。
【００４５】
本発明が示した実施形態において、前記スキャンの結果に基づきチャネルを調整できる通信方法及び通信システムに係る技術特徴は、通信ユニットがアイドル状態にあるときに周囲の周波数をスキャンして、信号強度の記録を構築して、メモリに記録するか、他のバックホールネットワーク（ｂａｃｋｈａｕｌ）におけるサーバーに伝送して、必要となるときに、その記録に基づいて即時に伝送チャネルを調整して、適応型周波数ホッピング（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｏｐｐｉｎｇ）の効果を得ることができる。
【００４６】
以上に開示される内容は本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではないので、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４７】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ  端末装置
１０１、１０２，１０３  無線ゲートウェイ
１１１，１１２，１１３  アプリケーションサービス装置
２０１，２０２  無線ゲートウェイモジュール
２０５  無線送信モジュール
２０  制御回路
３０１，３０３  無線送信モジュール
３０７，３０９  無線送受信モジュール
３０  プロセッサー
３１  メモリ
３２  記憶媒体
３３  ネットワークユニット
４０１  アンテナユニット
４０２  無線ゲートウェイ送受信機
４０３  ゲートウェイ制御器
４０４  コネクションユニット
５０１  プロセッサー
５０２  通信ユニット
５０３  制御ユニット
５０４  コネクションユニット
７０  ネットワーク
７２  バックホールネットワークサーバ
７０１，７０２，７０３  通信システム
Ｓ６０１〜Ｓ６１１，Ｓ８０１〜Ｓ８１１  ステップ
【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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【図８】
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