(57)【要約】  本技術は、データ送信の休止時間を狭めることができるようにする送信機、送信方法、受信機、受信方法、および通信方法に関する。本技術の一側面の送信機は、データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルを、識別子に応じて、それぞれ異なるグループのチャネルから選択し、選択したチャネルを用いて、それぞれの送信ユニットのデータ送信を行う。送信機から受信機に対して片方向の通信によってデータを送信する通信システムに適用することができる。
2019220944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルを、識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択する制御部と、
選択されたチャネルを用いて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信を行う送信部と
を備える送信機。
【請求項２】
前記識別子は、それぞれの送信機に割り当てられたデバイスIDである
請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
前記制御部は、チャネル番号が偶数のチャネルの前記グループと、チャネル番号が奇数のチャネルの前記グループとに分割する
請求項２に記載の送信機。
【請求項４】
前記制御部は、前記送信ユニットの送信時刻と前記送信ユニットの時間に応じて前記グループを選択し、選択した前記グループのチャネルから、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
請求項３に記載の送信機。
【請求項５】
前記制御部は、前記送信時刻と前記デバイスIDに基づいて乱数を生成し、選択した前記グループのチャネルから、前記乱数に基づいて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
請求項４に記載の送信機。
【請求項６】
前記制御部は、前記送信ユニットの送信時刻と前記送信ユニットの時間より得られた第１の値と、前記デバイスIDを構成する第２の値とに応じて前記グループを選択し、選択した前記グループのチャネルから、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
請求項３に記載の送信機。
【請求項７】
前記制御部は、前記送信時刻と前記デバイスIDに基づいて乱数を生成し、選択した前記グループのチャネルから、前記乱数、前記第１の値、および前記第２の値に基づいて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
請求項６に記載の送信機。
【請求項８】
前記制御部は、チャネル番号が中心値より大きいチャネルの前記グループと、チャネル番号が中心値より小さいチャネルの前記グループとに分割する
請求項２に記載の送信機。
【請求項９】
前記制御部は、前記送信ユニットの送信時刻と前記送信ユニットの時間より得られた第１の値と、前記デバイスIDを構成する第２の値とに応じて前記グループを選択し、選択した前記グループのチャネルから、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
請求項８に記載の送信機。
【請求項１０】
前記制御部は、前記送信時刻と前記デバイスIDに基づいて乱数を生成し、選択した前記グループのチャネルから、前記乱数と、前記第１の値、前記第２の値、および前記グループのチャネル数より得られた値とに基づいて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
請求項９に記載の送信機。
【請求項１１】
前記制御部は、チャネル番号が小さいチャネルの順に所定の数の前記グループに分割する
請求項２に記載の送信機。
【請求項１２】
前記制御部は、前記送信ユニットの送信時刻と前記送信ユニットの時間より得られた第１の値と、前記デバイスIDを構成する第２の値とに応じて前記グループを選択し、選択した前記グループのチャネルから、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
請求項１１に記載の送信機。
【請求項１３】
前記第１の値は、前記送信スロットの前記送信時刻を前記送信スロットの時間で割り算して得られる値である
請求項１２に記載の送信機。
【請求項１４】
前記制御部は、前記送信時刻と前記デバイスIDに基づいて乱数を生成し、選択した前記グループのチャネルから、前記乱数と、前記第１の値、前記第２の値、および前記グループのチャネル数より得られた第３の値とに基づいて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
請求項１２に記載の送信機。
【請求項１５】
前記第３の値は、前記第１の値と前記第２の値との排他的論理和に前記グループのチャネル数を乗算して得られる値である
請求項１４に記載の送信機。
【請求項１６】
データを送信する送信機が、
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、
時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルを、識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択し、
選択したチャネルを用いて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信を行う
送信方法。
【請求項１７】
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、時間軸上で連続する送信ユニットのデータ送信に送信機において用いられるチャネルを、前記送信機の識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択する制御部と、
選択されたチャネルを用いて前記送信機から送信されたそれぞれの前記送信ユニットのデータを受信する受信部と
を備える受信機。
【請求項１８】
データを受信する受信機が、
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、
時間軸上で連続する送信ユニットのデータ送信に送信機において用いられるチャネルを、前記送信機の識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択し、
選択したチャネルを用いて前記送信機から送信されたそれぞれの前記送信ユニットのデータを受信する
受信方法。
【請求項１９】
データを送信する送信機が、
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、
時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルを、識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択し、
選択したチャネルを用いて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信を行い、
データを受信する受信機が、
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数の前記グループに分割し、
時間軸上で連続する前記送信ユニットのデータ送信に前記送信機において用いられるチャネルを、前記送信機の識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択し、
選択したチャネルを用いて前記送信機から送信されたそれぞれの前記送信ユニットのデータを受信する
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、送信機、送信方法、受信機、受信方法、および通信方法に関し、特に、データ送信の休止時間を狭めることができるようにした送信機、送信方法、受信機、受信方法、および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、LPWA(Low Power Wide Area)通信が注目されている。LPWA通信は、端末の消費電力を抑えながら、半径数１０km程度の広い範囲でのデータ伝送を可能とする無線通信である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５１４４２４号公報
【特許文献２】特開２００９−２９６６０２号公報
【特許文献３】特許第６２５９５５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
LPWA通信は例えば日本においては920MHz帯と呼ばれる周波数帯域を用いて行われる。当然、920MHz帯を用いたLPWA通信にも、使用するチャネルの規制、信号（電波）の送信時間の規制などの各種の規制がある。例えば、送信機は、１回の信号の送信を終えた後、所定の休止時間を確保しなければ、次の信号の送信を開始することができない。【０００５】
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、データ送信の休止時間を狭めることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の第１の側面の送信機は、データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルを、識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択する制御部と、選択されたチャネルを用いて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信を行う送信部とを備える。【０００７】
本技術の第２の側面の受信機は、データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、時間軸上で連続する送信ユニットのデータ送信に送信機において用いられるチャネルを、前記送信機の識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択する制御部と、選択されたチャネルを用いて前記送信機から送信されたそれぞれの前記送信ユニットのデータを受信する受信部とを備える。【０００８】
本技術の第３の側面の通信方法は、データを送信する送信機が、データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルを、識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択し、選択したチャネルを用いて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信を行い、データを受信する受信機が、データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、時間軸上で連続する前記送信ユニットのデータ送信に前記送信機において用いられるチャネルを、前記送信機の識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択し、選択したチャネルを用いて前記送信機から送信されたそれぞれの前記送信ユニットのデータを受信する通信方法である。【０００９】
本技術の第１の側面においては、データ送信に用いることが可能なチャネルが複数のグループに分割され、時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルが、識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択され、選択されたチャネルを用いて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信が行われる。【００１０】
本技術の第２の側面においては、データ送信に用いることが可能なチャネルが複数のグループに分割され、時間軸上で連続する送信ユニットのデータ送信に送信機において用いられるチャネルが、前記送信機の識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択され、選択されたチャネルを用いて前記送信機から送信されたそれぞれの前記送信ユニットのデータが受信される。【００１１】
本技術の第３の側面においては、データを送信する送信機において、データ送信に用いることが可能なチャネルが複数のグループに分割され、時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルが、識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択され、選択されたチャネルを用いて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信が行われる。また、データを受信する受信機において、データ送信に用いることが可能なチャネルが複数のグループに分割され、時間軸上で連続する前記送信ユニットのデータ送信に前記送信機において用いられるチャネルが、前記送信機の識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択され、選択されたチャネルを用いて前記送信機から送信されたそれぞれの前記送信ユニットのデータが受信される。
【発明の効果】
【００１２】
本技術によれば、データ送信の休止時間を狭めることができる。【００１３】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本技術の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図２】チャープ変調の例を示す図である。
【図３】１回のデータ送信の例を示す図である。
【図４】時間的に連続する２回のデータ送信の例を示す図である。
【図５】チャネルの切り替えの例を示す図である。
【図６】チャネルの例を示す図である。
【図７】送信チャネルの第１の決定ルールの例を示す図である。
【図８】最下位ビットTX-Lsbの計算例を示す図である。
【図９】第１の決定ルールにより決定された送信チャネルの例を示す図である。
【図１０】送信間隔の例を示す図である。
【図１１】送信チャネルの例を示す図である。
【図１２】送信チャネルの第２の決定ルールの例を示す図である。
【図１３】第２の決定ルールにより決定された送信チャネルの例を示す図である。
【図１４】第２の決定ルールにより決定された送信チャネルの例を示す図である。
【図１５】送信チャネルの第３の決定ルールの例を示す図である。
【図１６】第３の決定ルールにより決定された送信チャネルの例を示す図である。
【図１７】第３の決定ルールにより決定された送信チャネルの例を示す図である。
【図１８】送信チャネルの第４の決定ルールの例を示す図である。
【図１９】下位２ビットTX-Lsbの計算例を示す図である。
【図２０】第４の決定ルールにより決定された送信チャネルの例を示す図である。
【図２１】送信機の構成例を示すブロック図である。
【図２２】図２１の制御部の機能構成例を示すブロック図である。
【図２３】受信機の構成例を示すブロック図である。
【図２４】図２３の制御部の機能構成例を示すブロック図である。
【図２５】送信機の送信処理について説明するフローチャートである。
【図２６】受信機の受信処理について説明するフローチャートである。
【図２７】送信チャネルの例を示す図である。
【図２８】送信チャネル・タイミング設定部の構成例を示す図である。
【図２９】送信チャネル・タイミング設定処理について説明するフローチャートである。
【図３０】乱数RNDの生成の前処理について説明するフローチャートである。
【図３１】PRNビット長ｎの計算の流れを示す図である。
【図３２】ゴールド系列発生器の構成例を示すブロック図である。
【図３３】乱数RNDの生成処理の流れを示す図である。
【図３４】遅延グリッド番号・サブチャネル番号計算処理の流れを示す図である。
【図３５】グループ番号生成処理の流れを示す図である。
【図３６】グループ番号生成処理の流れを示す図である。
【図３７】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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．通信システムについて
２．送信チャネルの決定例
３．各装置の構成例と動作
４．変形例
【００１６】
＜＜通信システムについて＞＞
＜通信システムの構成例＞
図１は、本技術の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【００１７】
図１の通信システムは、LPWA(Low Power Wide Area)通信を用いた無線通信システムである。基地局としての受信機は、自身が管理する受信エリア内に存在する送信機が送信するデータを受信する。データの送信は、例えば日本国内においては920MHz帯を用いた片方向の通信によって行われる。
【００１８】
図１の例においては、受信エリアＡ１を管理する受信機Ａと、受信エリアＡ２を管理する受信機Ｂが示されている。受信エリアＡ１と受信エリアＡ２はそれぞれ例えば半径数１０kmのエリアである。
【００１９】
また、図１の例においては、受信エリアＡ１内には送信機Ａが存在し、受信エリアＡ２内には送信機Ｂが存在する。受信機Ａは、送信機Ａが送信するデータを受信する。また、受信機Ｂは、送信機Ｂが送信するデータを受信する。
【００２０】
実際には、さらに多くの受信機が設けられるとともに、さらに多くの送信機がそれぞれの受信エリア内に存在することによって通信システムが構成される。
【００２１】
なお、図１の左端に示すように、送信機Ｃは受信エリアＡ１と受信エリアＡ２のいずれの受信エリアにも存在しない。送信機Ｃが送信するデータは、受信機Ａと受信機Ｂには到達しない。
【００２２】
受信機が建物の屋上や電柱などの所定の位置に固定的に設置される装置であるのに対して、送信機は、例えば、ユーザが携帯したり、自動車などの移動体に取り付けられたりする装置である。送信機の位置は、動く可能性があることになる。
【００２３】
例えば、受信エリアＡ１内に存在する送信機Ａは、あるタイミングでは図１に示すように受信エリアＡ１内に存在することもあるし、他のタイミングでは受信エリアＡ２内や図示せぬ他の受信エリア内に存在することもある。
【００２４】
このような通信システムは、例えば、それぞれの送信機の位置を管理する位置管理システムなどに用いられる。この場合、GPS(Global Positioning System)などを用いた測位機能が送信機には搭載される。
【００２５】
それぞれの送信機は、測位を行うことによって得られた位置情報を例えばデバイスIDとともに周期的に送信する。デバイスIDは、それぞれの送信機に予め割り当てられた識別子である。
【００２６】
それぞれの受信機は、自身が管理する受信エリア内に存在する送信機から送信されてきた位置情報とデバイスIDを受信し、インターネット上の情報処理装置であるサーバ１に送信する。サーバ１においては、それぞれの送信機のデバイスIDと対応付けて、各時刻の位置情報が管理される。サーバ１において管理されている送信機の位置情報は、送信機の位置、すなわち、送信機を携帯しているユーザの位置を通知するサービスを提供するためなどに用いられる。また、GPSが搭載されていない場合などは、各受信機において信号遅延を解析することにより、受信機と送信機の相対的な距離を概算で求めることも可能である。このような相対的な距離を複数の受信機で求めることができる場合には、いわゆる3角測量の手法を用いて、送信機の位置情報を推定することも可能である。
【００２７】
このような通信システムにおいて、それぞれの送信機は、それぞれの送信機において設定された送信パラメータを用いてデータの送信を行う。送信パラメータは、データを送信するための設定に用いられる情報である。
【００２８】
送信パラメータには、例えば、送信タイミングに関するパラメータ、送信チャネルに関するパラメータが含まれる。
【００２９】
後に詳述するように、送信タイミングに関するパラメータにより、各送信ユニットの開始時刻や、送信ユニットの開始時刻を基準とした、データの送信開始までの時間を表す遅延時間などが指定される。送信機によるデータ送信は、所定の時間である送信ユニットを単位として行われる。
【００３０】
また、送信チャネルに関するパラメータにより、各データの送信に用いるチャネルが指定される。送信機によるデータの送信は、送信ユニット毎にチャネルを切り替えて（ホッピングして）行われる。
【００３１】
図１の送信機Ａは、これらの情報を含む自身の送信パラメータに従ってデータを送信する。受信機Ａは、送信機Ａが送信するデータを受信するためには、送信機Ａがデータの送信に用いる送信パラメータと同じ送信パラメータを用いて設定を行っておく必要がある。
【００３２】
同様に、送信機Ｂは、自身の送信パラメータに従ってデータを送信する。受信機Ｂは、送信機Ｂが送信するデータを受信するためには、送信機Ｂがデータの送信に用いる送信パラメータと同じ送信パラメータを用いて設定を行っておく必要がある。
【００３３】
受信機Ａと受信機Ｂは、受信対象とする送信機のデバイスIDをサーバ１などの装置から予め取得し、取得したデバイスIDに基づいて、受信タイミング、受信チャネルの設定などを予め行っている。
【００３４】
＜変調方式の例＞
ここで、図１の通信システムにおいて用いられる変調方式について説明する。送信機においては、データの変調方式として例えばチャープ変調が用いられる。チャープ変調の詳細については、上記特許文献３に記載されている。
【００３５】
図２は、チャープ変調の例を示す図である。
【００３６】
図２の横軸は時刻を表し、縦軸は周波数を表す。上述したように、送信機と受信機の間の通信は920MHz帯を用いて行われる。920MHz帯には、所定の周波数帯域幅のチャネルが複数設定される。
【００３７】
図２に示す主信号は、チャープ変調後の送信信号である。主信号の中心周波数は925MHzであり、時間は0.4秒である。また、主信号のチャープ幅（chirp BW）は101.562KHzである。チャープ変調されたそれぞれの信号の送信は、送信タイミングに関するパラメータに従って所定のタイミングで開始される。
【００３８】
チャープ変調された送信信号に対しては、狭帯域変調がさらに施される。狭帯域変調を用いることにより、主信号の帯域幅を10KHz以下とすることが可能となる。狭帯域変調として、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)などの位相変位変調が用いられる。GMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying)などの最小偏移変調が用いられるようにしてもよい。
【００３９】
送信機と受信機の間で行われるLPWA通信の通信方式として、チャープ変調を用いた通信方式以外の各種の通信方式を採用することが可能である。
【００４０】
＜ARIB STD-T108＞
920MHz帯を用いた無線設備の日本国内における標準規格であるARIB STD-T108の規定について説明する。図１の通信システムにおけるLPWA通信は、ARIB STD-T108の規定を満たしている必要がある。
【００４１】
ARIB STD-T108が2018年に改訂され、送信完了後、異なる中心周波数のチャネルに変更して送信を行う場合は、送信時間が200msを超える場合においても10倍の送信休止を行う必要はなく、元チャネルでの送信完了後2msを経過した後で、異なるチャネルでの送信を行っても良くなった。
【００４２】
すなわち、送信機は、周波数ホッピングによりチャネルを切り替えれば、送信時間の１０倍の時間を送信休止時間として確保しないでよいことになる。送信時間の条件とデューティ比の条件については、規定の改訂前と改訂後とで変わりない。
【００４３】
図１のそれぞれの送信機は、この改訂後の規定に応じた条件を満たした形でデータの送信を行う。
【００４４】
図３は、１回のデータ送信の例を示す図である。
【００４５】
図３の横方向は時間方向を表し、縦方向は周波数方向を表す。図３の例においては、ch０〜ch３の４チャネルが色つきの帯状により表されている。信号ｓ１乃至ｓ４は、それぞれ、チャープ変調後の送信信号を表す。信号ｓ１乃至ｓ４のそれぞれの送信時間は0.4秒である。
【００４６】
図３に示すように、送信機による１回のデータの送信は４つの送信ユニットを用いて行われる。例えばある時刻に測定された位置情報などの同じデータが、４つの送信ユニットで繰り返し送信される。１つの送信ユニットの時間が５秒である場合、１回のデータ送信の時間は２０秒となる。
【００４７】
周波数ホッピングが行われることにより、データの送信に用いるチャネルが送信ユニット毎に切り替えられる。
【００４８】
図３の例においては、左端の第１の送信ユニットにおいては信号ｓ１の送信にch３が用いられ、第２の送信ユニットにおいては信号ｓ２の送信にch２が用いられる。また、第３の送信ユニットにおいては信号ｓ３の送信にch１が用いられ、第４の送信ユニットにおいては信号ｓ４の送信にch３が用いられる。
【００４９】
各送信ユニットにおける信号の送信開始のタイミングは、送信ユニットの開始時刻である送信時刻から、ランダム遅延としてランダムに設定された時間だけ後のタイミングとなる。ランダム遅延は、１回のデータ送信に用いられる４つの送信ユニットにおいて共通の時間となる。１回のデータ送信毎に、ランダム遅延がランダムに設定される。
【００５０】
データ送信に用いる各送信ユニットのチャネルとランダム遅延は、例えば、送信時刻とデバイスIDに基づいて生成された乱数に基づいて設定される。データ送信に用いるチャネルとランダム遅延が各送信機においてランダムに設定されることになり、データの衝突が軽減される。
【００５１】
図３に示すデータ送信は、送信時間の条件、デューティ比の条件、および休止時間の条件のいずれの条件をも満たすことになる。なお、１回のデータ送信を構成する送信ユニットの数とチャネルの数は、図３に示す数以外の任意の数とすることが可能である。
【００５２】
図４は、時間的に連続する２回のデータ送信の例を示す図である。
【００５３】
左側に示す１回目のデータ送信は、図３のデータ送信と同じである。右側に示す２回目のデータ送信の各送信ユニットにおいては、１回目のデータ送信の各ユニットで用いられるチャネルと同じチャネルを用いてデータの送信が行われている。
【００５４】
すなわち、２回目のデータ送信の４つの送信ユニットのうち、第１の送信ユニットにおいてはch３が用いられ、第２の送信ユニットにおいてはch２が用いられる。また、第３の送信ユニットにおいてはch１が用いられ、第４の送信ユニットにおいてはch３が用いられる。
【００５５】
図４に示すように、１回目のデータ送信のランダム遅延をランダム遅延TDL1、２回目のデータ送信のランダム遅延をランダム遅延TDL2とする。この場合、１回目のデータ送信の最後（第４）の送信ユニットにおいて送信される信号と、２回目のデータ送信の最初（第１）の送信ユニットにおいて送信される信号との間の休止時間は下式（１）により表される。
【数１】
2019220944.tif 000003
【００５６】
ここで、休止時間の条件を満たすことを常に保証するためには、１回目のデータ送信と２回目のデータ送信の間に、所定の送信間隔を設定しておく必要がある。
【００５７】
送信ユニット毎にチャネルがランダムに設定されるから、１回目のデータ送信の最後の送信ユニットのチャネルと、２回目のデータ送信の最初の送信ユニットのチャネルとが図４に示すように同じチャネルになることがあるためである。
【００５８】
また、１回のデータ送信毎にランダム遅延がランダムに設定されるから、送信時間の１０倍の時間である４秒以上の休止時間が確保されないことがあるためである。
【００５９】
そこで、図１の送信機においては、図５の矢印＃１に示すように、１回目のデータ送信の最後の送信ユニットのチャネルと、２回目のデータ送信の最初の送信ユニットのチャネルが必ず切り替わるように、チャネルの選択が行われる。
【００６０】
このタイミングで周波数が切り替わることにより、送信時間の１０倍の時間を送信休止時間として確保しないで済む。
【００６１】
すなわち、１回目のデータ送信の最後の送信ユニットのチャネルと、２回目のデータ送信の最初の送信ユニットのチャネルが必ず切り替わるようにすることにより、長い送信間隔を予備的に確保しておく必要がなく、送信間隔を狭めることが可能となる。
【００６２】
＜＜送信チャネルの決定例＞＞
図６は、チャネルの例を示す図である。
【００６３】
図６の横軸は時刻を表し、縦軸は周波数（チャネル）を表す。以下、主に、図６に示すch０〜ch９の１０チャネルがデータ送信に用いることが可能なチャネルとして用意されており、その１０チャネルの中から送信チャネルを決定する場合の例について説明する。送信チャネルは、データの送信に用いられるチャネルであり、送信ユニット毎に決定される。
【００６４】
＜決定例１＞
図７は、送信チャネルの第１の決定ルールの例を示す図である。
【００６５】
ステップＳ１において、チャネル全体が２つのグループに分割される。例えば、チャネル番号が偶数のチャネルのグループであるGroup０と、チャネル番号が奇数のチャネルのグループであるGroup１とに分割される。Group０を構成するチャネルとGroup１を構成するチャネルはそれぞれ以下のようになる。
Group０：ch０,ch２,ch４,ch６,ch８
Group１：ch１,ch３,ch５,ch７,ch９
【００６６】
チャネルのグループ分けが、送信チャネルの決定時に行われるようにしてもよいし、送信チャネルの決定前に予め行われるようにしてもよい。後述する他の決定ルールにおいても同様である。
【００６７】
ステップＳ２において、送信時刻（hh:mm:ss）を最小送信間隔で割り算することにより、変数TX-Timeが求められる。最小送信間隔は、上述した例の場合、送信ユニットの時間である５秒となる。送信時刻は、例えばGPS信号に含まれる時刻情報に基づいて決定される。
【００６８】
ステップＳ３において、変数TX-Timeの最下位ビットTX-Lsbが求められる。TX-Lsbは０または１の値をとる。
【００６９】
図８は、最下位ビットTX-Lsbの計算例を示す図である。
【００７０】
例１として示すように、送信時刻が15時18分30秒である場合、変数TX-Timeは６として求められる。二進数で表す場合、変数TX-Timeは“0110”となるから、最下位ビットTX-Lsbは０となる。
【００７１】
例２として示すように、送信時刻が15時18分35秒である場合、変数TX-Timeは７として求められる。二進数で表す場合、変数TX-Timeは“0111”となるから、最下位ビットTX-Lsbは１となる。
【００７２】
図７の説明に戻り、ステップＳ４において、送信時刻とデバイスIDに基づいて乱数RNDが生成される。乱数RNDは0,1,2,3,4のいずれかの数をとる。乱数RNDの範囲は、１つのグループに含まれるチャネルの数に応じた範囲となる。
【００７３】
ステップＳ５において、最下位ビットTX-Lsbに基づいてチャネルのグループが選択され、選択されたグループの中から、１つのチャネルが送信チャネルとして乱数RNDに基づいて決定される。
【００７４】
例えば、最下位ビットTX-Lsbが０である場合、Group０が選択され、最下位ビットTX-Lsbが１である場合、Group１が選択される。最下位ビットTX-Lsbが１である場合にGroup０が選択され、最下位ビットTX-Lsbが０である場合にGroup１が選択されるようにしてもよい。
【００７５】
チャネルのグループが選択された後、乱数RNDに基づいて、送信チャネルが例えば下式（２）に基づいて決定される。
【数２】
2019220944.tif 000004
【００７６】
図９は、第１の決定ルールにより決定された送信チャネルの例を示す図である。
【００７７】
図９の例においては、ch０〜ch９の各チャネルが送信ユニットである５秒単位で区切って示されている。例えば、00秒から20秒までの送信ユニットが例えば１回目のデータ送信に用いられる４つの送信ユニットに相当し、20秒から40秒までの送信ユニットが例えば２回目のデータ送信に用いられる４つの送信ユニットに相当する。
【００７８】
また、図９の例においては、グループを構成するチャネル毎に異なる濃淡の色が付されている。Group０を構成するch０,ch２,ch４,ch６,ch８に対しては、Group１を構成するch１,ch３,ch５,ch７,ch９より濃い色が付されている。
【００７９】
送信時刻に基づいて変数TX-Timeが求められ、最下位ビットTX-Lsbに応じて、チャネルの選択対象となるグループが選択されるようにすることにより、送信ユニット毎に、Group０のチャネルとGroup１のチャネルが切り替えて用いられる。
【００８０】
すなわち、左端に示す00秒から05秒の時間における、１回目のデータ送信の第１の送信ユニットは、最下位ビットTX-Lsb=0に応じた、Group０を構成するチャネルの中から送信チャネルが決定される送信ユニットとなる。図９の例においては、ch４が送信チャネルとして決定されている。
【００８１】
05秒から10秒の時間における第２の送信ユニットは、最下位ビットTX-Lsb=1に応じた、Group１を構成するチャネルの中から送信チャネルが決定される送信ユニットとなる。図９の例においては、ch５が送信チャネルとして決定されている。
【００８２】
10秒から15秒の時間における第３の送信ユニットは、最下位ビットTX-Lsb=0に応じた、Group０を構成するチャネルの中から送信チャネルが決定される送信ユニットとなる。図９の例においては、ch２が送信チャネルとして決定されている。
【００８３】
15秒から20秒の時間における、１回目のデータ送信の第４の送信ユニットは、最下位ビットTX-Lsb=1に応じた、Group１を構成するチャネルの中から送信チャネルが決定される送信ユニットとなる。図９の例においては、ch５が送信チャネルとして決定されている。
【００８４】
20秒から25秒の時間における、２回目のデータ送信の第１の送信ユニットは、最下位ビットTX-Lsb=0に応じた、Group０を構成するチャネルの中から送信チャネルが決定される送信ユニットとなる。図９の例においては、ch４が送信チャネルとして決定されている。
【００８５】
25秒以降の送信ユニットにおいても、送信ユニット毎に、ランダムに選択する対象となるチャネルのグループが切り替えられ、送信チャネルが決定される。
【００８６】
時間的に連続する送信ユニット毎にチャネルのグループが切り替えられることにより、１回目のデータ送信の最後の送信ユニットの送信チャネルと、２回目のデータ送信の最初の送信ユニットの送信チャネルとが必ず切り替わることになる。
【００８７】
これにより、図１０に示すような、１回目のデータ送信と２回目のデータ送信の間に送信間隔を確保しておく必要がなく、送信間隔を狭めることが可能となる。
【００８８】
＜決定例２＞
第１の決定ルールにより送信チャネルを決定するとした場合、送信ユニット毎に、選択対象とならないチャネルが生じる。
【００８９】
図１１は、送信チャネルの例を示す図である。
【００９０】
図１１に示す各送信ユニットのチャネルのうち、黒色で示すチャネルは、第１の決定ルールにより送信チャネルを決定した場合に選択対象とならないチャネルである。例えば、左端に示す00秒から05秒の時間における、１回目のデータ送信の最初の送信ユニットにおいては、Group０を構成するch０,ch２,ch４,ch６,ch８だけが選択対象となり、Group１を構成するch１,ch３,ch５,ch７,ch９は選択対象とはならない。
【００９１】
チャネルが半分しか活用されないことになり、伝送媒体の利用効率の観点からは好ましくない。
【００９２】
図１２は、送信チャネルの第２の決定ルールの例を示す図である。
【００９３】
図１２に示すステップＳ１１乃至Ｓ１４の処理は、図７の第１の決定ルールに関するステップＳ１乃至Ｓ４の処理と同様の処理である。重複する説明については適宜省略する。
【００９４】
ステップＳ１１において、チャネル全体が、チャネル番号が偶数のチャネルのグループであるGroup０と、チャネル番号が奇数のチャネルのグループであるGroup１とに分割される。
Group０：ch０,ch２,ch４,ch６,ch８
Group１：ch１,ch３,ch５,ch７,ch９
【００９５】
ステップＳ１２において、送信時刻を最小送信間隔で割り算することにより、変数TX-Timeが求められる。
【００９６】
ステップＳ１３において、変数TX-Timeの最下位ビットTX-Lsbが求められる。
【００９７】
ステップＳ１４において、送信時刻とデバイスIDに基づいて乱数RNDが生成される。乱数RNDは0,1,2,3,4のいずれかの数をとる。
【００９８】
ステップＳ１５において、変数TX-Timeの最下位ビットTX-Lsbと、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbの排他的論理和に基づいてチャネルのグループが選択される。また、選択されたグループの中から、１つのチャネルが送信チャネルとして乱数RNDに基づいて決定される。
【００９９】
例えば、変数TX-Timeの最下位ビットTX-Lsbが１であり、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが１である場合、それらの値の排他的論理和として値０が求められ、Group０が選択される。
【０１００】
また、変数TX-Timeの最下位ビットTX-Lsbが１であり、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが０である場合、それらの値の排他的論理和として値１が求められ、Group１が選択される。
【０１０１】
変数TX-Timeの最下位ビットTX-Lsbが０であり、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが１である場合、それらの値の排他的論理和として値１が求められ、Group１が選択される。
【０１０２】
変数TX-Timeの最下位ビットTX-Lsbが０であり、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが０である場合、それらの値の排他的論理和として値０が求められ、Group０が選択される。
【０１０３】
変数TX-Timeの最下位ビットTX-LsbとデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbの排他的論理和の値が１である場合にGroup０が選択され、排他的論理和の値が０である場合にGroup１が選択されるようにしてもよい。
【０１０４】
このように送信時刻とデバイスIDに基づいてチャネルのグループが選択された後、乱数RNDに基づいて、送信チャネルが例えば下式（３）に基づいて決定される。
【数３】
2019220944.tif 000005
【０１０５】
式（３）において、「TX-Lsb $ DevID-Lsb」は、変数TX-Timeの最下位ビットTX-LsbとデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbの排他的論理和を表す。送信チャネルの選択には、変数TX-Timeの最下位ビットTX-LsbとデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbの排他的論理和の値も用いられる。
【０１０６】
送信チャネルの第２の決定ルールは、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが０の送信機と１の送信機とで、異なるグループを対象として送信チャネルを決定するルールとなる。
【０１０７】
図１３と図１４は、第２の決定ルールにより決定された送信チャネルの例を示す図である。
【０１０８】
図１３は、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが０の送信機において決定された送信チャネルを示す。一方、図１４は、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが１の送信機において決定された送信チャネルを示す。黒色で示すチャネルは選択対象とならないチャネルである。
【０１０９】
図１３の左端に示す00秒から05秒の第１の送信ユニットにおいては、Group０を構成するch０,ch２,ch４,ch６,ch８が選択対象となり、Group１を構成するch１,ch３,ch５,ch７,ch９は選択対象とはならない。
【０１１０】
また、05秒から10秒の第２の送信ユニットにおいては、Group１を構成するch１,ch３,ch５,ch７,ch９が選択対象となり、Group０を構成するch０,ch２,ch４,ch６,ch８は選択対象とはならない。
【０１１１】
同様に、10秒以降の各送信ユニットにおいては、Group０を構成するチャネルとGroup１を構成するチャネルが交互に選択対象となる。
【０１１２】
このように、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが０の送信機においては、Group０を構成するチャネルとGroup１を構成するチャネルがその順番で交互に選択対象となり、送信チャネルが決定される。
【０１１３】
一方、図１４の左端に示す00秒から05秒の第１の送信ユニットにおいては、Group１を構成するch１,ch３,ch５,ch７,ch９が選択対象となり、Group０を構成するch０,ch２,ch４,ch６,ch８は選択対象とはならない。
【０１１４】
また、05秒から10秒の第２の送信ユニットにおいては、Group０を構成するch０,ch２,ch４,ch６,ch８が選択対象となり、Group１を構成するch１,ch３,ch５,ch７,ch９は選択対象とはならない。
【０１１５】
同様に、10秒以降の各送信ユニットにおいては、Group１を構成するチャネルとGroup０を構成するチャネルが交互に選択対象となる。
【０１１６】
このように、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが１の送信機においては、Group１を構成するチャネルとGroup０を構成するチャネルがその順番で交互に選択対象となり、送信チャネルが決定される。
【０１１７】
選択対象となるチャネルのグループがデバイスIDに基づいて切り替えられるようにすることにより、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが０の送信機と１の送信機全体においては、選択対象とならないチャネルが生じることを防ぐことが可能となる。
【０１１８】
＜決定例３＞
チャネル番号が偶数のチャネルのグループと奇数のチャネルのグループに分割するのではなく、他の方法でグループ分けが行われるようにしてもよい。
【０１１９】
図１５は、送信チャネルの第３の決定ルールの例を示す図である。
【０１２０】
ステップＳ２１において、チャネル全体が、チャネル番号が中心値より小さいチャネルのグループであるGroup０と、チャネル番号が中心値より大きいチャネルのグループであるGroup１とに分割される。Group０を構成するチャネルとGroup１を構成するチャネルはそれぞれ以下のようになる。
Group０：ch０,ch１,ch２,ch３,ch４
Group１：ch５,ch６,ch７,ch８,ch９
【０１２１】
図１５に示すステップＳ２２乃至Ｓ２４の処理は、図７の第１の決定ルールに関するステップＳ２乃至Ｓ４の処理と同様の処理である。重複する説明については適宜省略する。
【０１２２】
ステップＳ２２において、送信時刻を最小送信間隔で割り算することにより、変数TX-Timeが求められる。
【０１２３】
ステップＳ２３において、変数TX-Timeの最下位ビットTX-Lsbが求められる。
【０１２４】
ステップＳ２４において、送信時刻とデバイスIDに基づいて乱数RNDが生成される。乱数RNDは0,1,2,3,4のいずれかの数をとる。
【０１２５】
ステップＳ２５において、変数TX-Timeの最下位ビットTX-Lsbと、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbの排他的論理和に基づいてチャネルのグループが選択される。また、選択されたグループの中から、１つのチャネルが送信チャネルとして乱数RNDに基づいて決定される。
【０１２６】
変数TX-Timeの最下位ビットTX-LsbとデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbの排他的論理和に基づくチャネルのグループの選択は、第２の決定ルールにおける選択と同様である。
【０１２７】
送信時刻とデバイスIDに基づいてチャネルのグループが選択された後、乱数RNDに基づいて、送信チャネルが例えば下式（４）に基づいて決定される。
【数４】
2019220944.tif 000006
【０１２８】
式（４）において、「TX-Lsb $ DevID-Lsb」は、変数TX-Timeの最下位ビットTX-LsbとデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbの排他的論理和を表す。送信チャネルの選択には、変数TX-Timeの最下位ビットTX-LsbとデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbの排他的論理和の値も用いられる。
【０１２９】
式（４）においては、変数TX-Timeの最下位ビットTX-LsbとデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbの排他的論理和に対して、１つのグループに含まれるチャネルの数である「５」が乗算される。
【０１３０】
送信チャネルの第３の決定ルールも、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが０の送信機と１の送信機とで、異なるグループを対象として送信チャネルを決定するルールとなる。
【０１３１】
図１６と図１７は、第３の決定ルールにより決定された送信チャネルの例を示す図である。
【０１３２】
図１６は、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが０の送信機において決定された送信チャネルを示す。一方、図１７は、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが１の送信機において決定された送信チャネルを示す。黒色で示すチャネルは選択対象とならないチャネルである。
【０１３３】
図１６の左端に示す00秒から05秒の第１の送信ユニットにおいては、Group０を構成するch０,ch１,ch２,ch３,ch４が選択対象となり、Group１を構成するch５,ch６,ch７,ch８,ch９は選択対象とはならない。
【０１３４】
また、05秒から10秒の第２の送信ユニットにおいては、Group１を構成するch５,ch６,ch７,ch８,ch９が選択対象となり、Group０を構成するch０,ch１,ch２,ch３,ch４は選択対象とはならない。
【０１３５】
同様に、10秒以降の各送信ユニットにおいては、Group０を構成するチャネルとGroup１を構成するチャネルが交互に選択対象となる。
【０１３６】
このように、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが０の送信機においては、Group０を構成するチャネルとGroup１を構成するチャネルがその順番で交互に選択対象となり、送信チャネルが決定される。
【０１３７】
一方、図１７の左端に示す00秒から05秒の第１の送信ユニットにおいては、Group１を構成するch５,ch６,ch７,ch８,ch９が選択対象となり、Group０を構成するch０,ch１,ch２,ch３,ch４は選択対象とはならない。
【０１３８】
また、05秒から10秒の第２の送信ユニットにおいては、Group０を構成するch０,ch１,ch２,ch３,ch４が選択対象となり、Group１を構成するch５,ch６,ch７,ch８,ch９は選択対象とはならない。
【０１３９】
同様に、10秒以降の各送信ユニットにおいては、Group１を構成するチャネルとGroup０を構成するチャネルが交互に選択対象となる。
【０１４０】
このように、デバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbが１の送信機においては、Group１を構成するチャネルとGroup０を構成するチャネルがその順番で交互に選択対象となり、送信チャネルが決定される。
【０１４１】
このように、チャネルのグループ分けは任意に設定可能である。選択対象となるチャネルのグループがデバイスIDに基づいて切り替えられるようにすることにより、送信機全体においては、選択対象とならないチャネルが生じることを防ぐことが可能となる。
【０１４２】
＜決定例４＞
チャネルのグループの数も任意に設定可能である。
【０１４３】
図１８は、送信チャネルの第４の決定ルールの例を示す図である。ここでは、ch０〜ch７の８チャネルが用いられる場合について説明する。
【０１４４】
ステップＳ３１において、チャネル全体が、チャネル番号が小さいチャネルから順に４つのグループであるGroup０乃至３に分けられる。Group０乃至３のそれぞれのグループを構成するチャネルは以下のようになる。
Group０：ch０,ch１
Group１：ch２,ch３
Group２：ch４,ch５
Group３：ch６,ch７
【０１４５】
ステップＳ３２において、送信時刻を最小送信間隔で割り算することにより、変数TX-Timeが求められる。
【０１４６】
ステップＳ３３において、変数TX-Timeの下位２ビットTX-Lsbが求められる。
【０１４７】
図１９は、下位２ビットTX-Lsbの計算例を示す図である。
【０１４８】
例１として示すように、送信時刻が15時18分30秒である場合、変数TX-Timeは６として求められる。二進数で表す場合、変数TX-Timeは“0110”となるから、下位２ビットTX-Lsbは10となる。
【０１４９】
例２として示すように、送信時刻が15時18分35秒である場合、変数TX-Timeは７として求められる。二進数で表す場合、変数TX-Timeは“0111”となるから、下位２ビットTX-Lsbは11となる。
【０１５０】
図１８の説明に戻り、ステップＳ３４において、送信時刻とデバイスIDに基づいて乱数RNDが生成される。乱数RNDは０または１の数をとる。乱数RNDの範囲は、１つのグループに含まれるチャネルの数に応じた範囲となる。
【０１５１】
ステップＳ３５において、変数TX-Timeの下位２ビットTX-LsbとデバイスIDの下位２ビットDevID-Lsbの排他的論理和に基づいてチャネルのグループが選択される。また、選択されたグループの中から、１つのチャネルが送信チャネルとして乱数RNDに基づいて決定される。
【０１５２】
例えば、排他的論理和の値が00である場合、Group０が選択され、排他的論理和の値が01である場合、Group１が選択される。排他的論理和の値が10である場合、Group２が選択され、排他的論理和の値が11である場合、Group３が選択される。
【０１５３】
チャネルのグループが選択された後、乱数RNDに基づいて、送信チャネルが例えば下式（５）に基づいて決定される。
【数５】
2019220944.tif 000007
【０１５４】
式（５）において、「TX-Lsb $ DevID-Lsb」は、変数TX-Timeの下位２ビットTX-LsbとデバイスIDの下位２ビットDevID-Lsbの排他的論理和を表す。送信チャネルの選択には、変数TX-Timeの下位２ビットTX-LsbとデバイスIDの下位２ビットDevID-Lsbの排他的論理和の値も用いられる。
【０１５５】
式（５）においては、変数TX-Timeの下位２ビットTX-LsbとデバイスIDの下位２ビットDevID-Lsbの排他的論理和に対して、１つのグループに含まれるチャネルの数である「２」が乗算される。
【０１５６】
図２０は、第４の決定ルールにより決定された送信チャネルの例を示す図である。
【０１５７】
図２０は、デバイスIDの下位２ビットDevID-Lsbが00の送信機において決定された送信チャネルを示す。黒色で示すチャネルは選択対象とならないチャネルである。
【０１５８】
左端に示す00秒から05秒の第１の送信ユニットにおいては、最下位ビットTX-Lsb=0(二進数表記：00)に応じた、Group０を構成するch０,ch１が選択対象となり、それ以外のチャネルは選択対象とはならない。
【０１５９】
05秒から10秒の第２の送信ユニットにおいては、最下位ビットTX-Lsb=1(二進数表記：01)に応じた、Group１を構成するch２,ch３が選択対象となり、それ以外のチャネルは選択対象とはならない。
【０１６０】
15秒から20秒の第３の送信ユニットにおいては、最下位ビットTX-Lsb=2(二進数表記：10)に応じた、Group２を構成するch４,ch５が選択対象となり、それ以外のチャネルは選択対象とはならない。
【０１６１】
20秒から25秒の第４の送信ユニットにおいては、最下位ビットTX-Lsb=3(二進数表記：11)に応じた、Group３を構成するch６,ch７が選択対象となり、それ以外のチャネルは選択対象とはならない。
【０１６２】
20秒から25秒の第１の送信ユニットにおいては、最下位ビットTX-Lsb=0に応じた、Group０を構成するチャネルの中から送信チャネルが決定される。25秒以降の送信ユニットにおいても、送信ユニット毎に、ランダムに選択する対象となるチャネルのグループが順に切り替えられ、送信チャネルが決定される。
【０１６３】
このように、チャネルのグループの数は任意に設定可能である。
【０１６４】
デバイスIDの下位２ビットDevID-Lsbが01,10,11の送信機においては、それぞれ各送信ユニットにおいて異なるグループが順に選択され、選択されたグループのチャンネルの中から送信チャネルが決定される。
【０１６５】
＜＜各装置の構成例と動作＞＞
＜送信機の構成＞
図２１は、送信機の構成例を示すブロック図である。
【０１６６】
図２１に示すように、送信機１１は、送信データ生成部２１、制御部２２、LPWA通信部２３、およびGPS受信部２４から構成される。図１のそれぞれの送信機は図２１に示す構成と同様の構成を有する。
【０１６７】
送信データ生成部２１は、受信機に対して送信する送信データを生成する。例えば位置情報を送信する場合、送信データ生成部２１は、GPS受信部２４から供給された位置情報を含む送信データを生成する。
【０１６８】
画像、音声、気温、湿度、加速度、角速度、照度などの、位置情報以外の各種のデータが送信されるようにしてもよい。この場合、送信データ生成部２１は、送信機１１に設けられたセンサにより検出されたこれらのデータを取得し、送信データを生成する。送信データ生成部２１により生成された送信データは制御部２２に出力される。
【０１６９】
制御部２２は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などにより構成される。制御部２２は、所定のプログラムをCPUにより実行し、送信機１１の全体の動作を制御する。
【０１７０】
制御部２２は、データフレームを生成し、LPWA通信部２３に出力する。データフレームには、送信データ、デバイスIDなどが含まれる。
【０１７１】
また、制御部２２は、送信チャネル、送信タイミングを指定する送信パラメータをLPWA通信部２３に出力し、データの送信を制御する。
【０１７２】
LPWA通信部２３は、制御部２２から供給されたデータフレームに対してBPSK変調、チャープ変調などの各種の処理を施し、送信信号を生成する。LPWA通信部２３は、制御部２２から供給された送信パラメータを用いて、データフレームの信号を送信する。制御部２２から供給された送信パラメータにより、各信号の送信タイミングと、各信号の送信チャネルが指定される。
【０１７３】
GPS受信部２４は、GPS信号を受信することによって測位を行い、送信機１１の位置情報を送信データ生成部２１に出力する。また、GPS受信部２４は、GPS信号に基づいて時刻情報を生成し、制御部２２に出力する。GPS受信部２４が受信するGPS信号に基づいて、受信機との間の時間の同期が確立される。
【０１７４】
図２２は、図２１の制御部２２の機能構成例を示すブロック図である。
【０１７５】
図２２に示すように、制御部２２においては、デバイスID記憶部３１、時刻情報生成部３２、乱数生成部３３、および送信チャネル・タイミング設定部３４が実現される。制御部２２においてはデータフレームを生成する機能部なども適宜実現される。これらの機能部のうちの少なくとも一部は、制御部２２のCPUにより所定のプログラムが実行されることによって実現される。
【０１７６】
デバイスID記憶部３１は、送信機１１の識別子であるデバイスIDを記憶する。デバイスID記憶部３１が記憶するデバイスIDは、乱数生成部３３と送信チャネル・タイミング設定部３４に供給される。
【０１７７】
時刻情報生成部３２は、GPS受信部２４から供給された時刻情報を基準として送信時刻を決定し、送信時刻を表す情報を出力する。時刻情報生成部３２から出力された送信時刻の情報は、乱数生成部３３と送信チャネル・タイミング設定部３４に供給される。
【０１７８】
乱数生成部３３は、デバイスIDと送信時刻に基づいて乱数RNDを生成する。乱数生成部３３が生成する乱数RNDは、送信チャネルの決定ルールに応じて異なる範囲の値をとる。乱数生成部３３により生成された乱数RNDは送信チャネル・タイミング設定部３４に供給される。
【０１７９】
送信チャネル・タイミング設定部３４は、各送信ユニットにおける信号の送信タイミングを表すランダム遅延を乱数RND信号に基づいて決定する。
【０１８０】
また、送信チャネル・タイミング設定部３４は、送信チャネルの決定ルールに応じて、送信ユニット毎に切り替わるように送信チャネルを決定する。
【０１８１】
すなわち、送信チャネル・タイミング設定部３４は、データの送信に用いることが可能な複数のチャネルを複数のグループに分割し、送信時刻に基づいて、または、送信時刻とデバイスIDに基づいて所定のグループを選択する。送信チャネル・タイミング設定部３４は、選択したグループのチャネルの中から、乱数RNDなどに基づいて送信チャネルを決定する。
【０１８２】
送信チャネル・タイミング設定部３４は、ランダム遅延を表す情報と送信チャネルを表す情報を含む送信パラメータをLPWA通信部２３に出力し、LPWA通信の送信タイミングと送信チャネルを設定する。
【０１８３】
＜受信機の構成＞
図２３は、受信機の構成例を示すブロック図である。
【０１８４】
図２３に示すように、受信機１２は、LPWA通信部１１１、GPS受信部１１２、制御部１１３、およびネットワーク通信部１１４から構成される。
【０１８５】
LPWA通信部１１１は、制御部１１３から供給された送信パラメータに従って、送信機１１から送信されてきた信号を受信する。制御部１１３から供給された送信パラメータにより、各信号の受信タイミング、各信号の受信チャネルが指定される。
【０１８６】
LPWA通信部１１１は、受信した信号に対してデチャープ（チャープ信号の復調）、BPSK復調などの各種の処理を施し、データフレームを生成する。LPWA通信部１１１は、データフレームを制御部１１３に出力する。
【０１８７】
GPS受信部１１２は、GPS信号に基づいて時刻情報を生成し、制御部１１３に出力する。GPS受信部１１２が受信するGPS信号に基づいて、送信機との間で時間の同期が確立される。
【０１８８】
制御部１１３は、CPU、ROM、RAMなどにより構成される。制御部１１３は、所定のプログラムをCPUにより実行し、受信機１２の全体の動作を制御する。
【０１８９】
制御部１１３は、受信タイミング、受信チャネルを指定する送信パラメータをLPWA通信部１１１に出力し、データの受信を制御する。
【０１９０】
また、制御部１１３は、LPWA通信部１１１から供給されたデータフレームを解析することによって送信データを取得する。送信機１１から送信されてきたデータフレームには例えば位置情報とデバイスIDが含まれる。制御部１１３により取得されたデバイスIDと送信データはネットワーク通信部１１４に供給される。
【０１９１】
ネットワーク通信部１１４は、インターネット２のインタフェースである。ネットワーク通信部１１４は、サーバ１を含む、インターネット２に接続された各装置との間で通信を行う。
【０１９２】
例えば、ネットワーク通信部１１４は、制御部１１３から供給された位置情報などの送信データを、インターネット２を介して所定のサーバに送信する。また、ネットワーク通信部１１４は、サーバ１などの装置から送信されてきたデバイスIDを受信し、制御部１１３に出力する。
【０１９３】
図２４は、図２３の制御部１１３の機能構成例を示すブロック図である。
【０１９４】
図２４に示すように、制御部１１３においては、デバイスID取得部１３１、時刻情報生成部１３２、乱数生成部１３３、および受信チャネル・タイミング設定部１３４が実現される。これらの機能部のうちの少なくとも一部は、制御部１１３のCPUにより所定のプログラムが実行されることによって実現される。
【０１９５】
デバイスID取得部１３１は、受信対象とする送信機のデバイスIDをサーバ１などの外部の装置から取得し、管理する。受信機１２が管理する受信エリア内にある送信機が、受信対象の送信機となる。デバイスID取得部１３１が管理するデバイスIDは、乱数生成部１３３と受信チャネル・タイミング設定部１３４に供給される。
【０１９６】
時刻情報生成部１３２は、GPS受信部１１２から供給された時刻情報を基準として送信時刻を決定し、送信時刻を表す情報を出力する。時刻情報生成部１３２から出力された情報は、乱数生成部１３３と受信チャネル・タイミング設定部１３４に供給される。
【０１９７】
乱数生成部１３３は、送信時刻とデバイスIDに基づいて乱数RNDを生成する。乱数生成部１３３が生成する乱数RNDは、送信チャネルの決定ルールに応じて異なる範囲の値をとる。乱数生成部１３３により生成された乱数RNDは受信チャネル・タイミング設定部１３４に供給される。
【０１９８】
受信チャネル・タイミング設定部１３４は、各送信ユニットにおける信号の受信タイミングを表すランダム遅延を乱数RND信号に基づいて決定する。
【０１９９】
また、受信チャネル・タイミング設定部１３４は、送信チャネルの決定ルールに応じて、送信ユニット毎に切り替わるように受信チャネルを決定する。
【０２００】
すなわち、受信チャネル・タイミング設定部１３４は、複数のチャネルを複数のグループに分割し、送信時刻に基づいて、または、送信時刻とデバイスIDに基づいて所定のグループを選択する。受信チャネル・タイミング設定部１３４は、選択したグループのチャネルの中から、乱数RNDなどに基づいて送信チャネルを決定する。受信機１２においては、送信機１１における送信チャネルの決定ルールと同様のルールに従って、受信チャネルが決定される。
【０２０１】
受信チャネル・タイミング設定部１３４は、ランダム遅延を表す情報と送信チャネルを表す情報を含む送信パラメータをLPWA通信部１１１に出力し、LPWA通信の受信タイミングと受信チャネルを設定する。
【０２０２】
＜送信機の動作＞
ここで、以上のような構成を有する各装置の動作について説明する。
【０２０３】
はじめに、図２５のフローチャートを参照して、送信機１１の送信処理について説明する。
【０２０４】
ステップＳ１０１において、制御部２２は、受信機１２に対して送信する送信データを含むデータフレームを生成する。
【０２０５】
ステップＳ１０２において、制御部２２の乱数生成部３３は、送信時刻とデバイスIDに基づいて乱数RNDを生成する。
【０２０６】
ステップＳ１０３において、送信チャネル・タイミング設定部３４は、いずれかの送信チャネルの決定ルールに基づいて、送信ユニット毎に切り替わるように、各送信ユニットの送信チャネルを決定する。
【０２０７】
ステップＳ１０４において、送信チャネル・タイミング設定部３４は、送信パラメータをLPWA通信部２３に出力し、各送信ユニットの送信チャネルを設定する。
【０２０８】
ステップＳ１０５において、送信チャネル・タイミング設定部３４は、送信パラメータをLPWA通信部２３に出力し、各送信ユニットのランダム遅延を設定する。
【０２０９】
ステップＳ１０６において、LPWA通信部２３は、制御部２２により生成されたデータフレームに対してBPSK変調、チャープ変調などの各種の処理を施す。
【０２１０】
ステップＳ１０７において、LPWA通信部２３は、各種の処理を施して得られた送信信号を、送信パラメータにより指定される送信タイミング、送信チャネルに従って送信する。
【０２１１】
＜受信機の動作＞
次に、図２６のフローチャートを参照して、受信機１２の受信処理について説明する。
【０２１２】
ステップＳ１２１において、制御部１１３の乱数生成部１３３は、送信時刻とデバイスIDに基づいて乱数RNDを生成する。
【０２１３】
ステップＳ１２２において、受信チャネル・タイミング設定部１３４は、送信チャネルの決定ルールに応じて、送信ユニット毎に切り替わるように、送信機１１がデータの送信に用いる送信チャネルを決定する。ここで決定される送信チャネルが、受信機１２においては、送信機１１から送信されたデータの受信に用いられる受信チャネルとなる。
【０２１４】
ステップＳ１２３において、受信チャネル・タイミング設定部１３４は、送信パラメータをLPWA通信部１１１に出力し、各送信ユニットの受信チャネルを設定する。
【０２１５】
ステップＳ１２４において、受信チャネル・タイミング設定部１３４は、送信パラメータをLPWA通信部１１１に出力し、各送信ユニットのランダム遅延を設定する。
【０２１６】
ステップＳ１２５において、LPWA通信部１１１は、送信機１１から送信されてきた信号を受信する。
【０２１７】
ステップＳ１２６において、LPWA通信部１１１は、受信した信号に対してデチャープ、BPSK復調などの各種の処理を施す。各種の処理を施して得られたデータは、制御部１１３に供給される。
【０２１８】
ステップＳ１２７において、制御部１１３は、LPWA通信部１１１から供給されたデータに基づいてデータフレームを生成し、取得する。
【０２１９】
以上の処理により、送信機１１によるデータの送信が、データの送信に用いる送信チャネルを送信ユニット毎に切り替えるようにして行われる。また、受信機１２によるデータの受信が、受信チャネルを送信ユニット毎に切り替えるようにして行われる。
【０２２０】
これにより、それぞれのデータ送信の間に送信間隔を確保しておく必要がなく、送信間隔を狭めることが可能となる。
【０２２１】
＜＜変形例＞＞
＜送信チャネルの決定ルールの変形例＞
送信チャネルの第４の決定ルールの変形例について説明する。上述したように、送信チャネルの第４の決定ルールは、チャネル全体を４つのグループに分割し、送信ユニット毎に、それぞれのグループのチャネルの中から送信チャネルを決定するルールである。
【０２２２】
図２７は、送信チャネルの例を示す図である。
【０２２３】
図２７の例においては、ch０〜ch６３の６４チャネルを用いてデータの送信を行うことが可能とされている。各フレームの各ブロックは１６のチャネルを表す。
【０２２４】
この場合、チャネル全体が、チャネル番号が小さいチャネルから順に４つのグループであるGroup＃０乃至＃３に分けられる。Group＃０乃至＃３のそれぞれのグループを構成するチャネルは以下のようになる。
Group＃０：ch０〜ch１５
Group＃１：ch１６〜ch３１
Group＃２：ch３２〜ch４７
Group＃３：ch４８〜ch６３
【０２２５】
図２７において、フレームは、上述した送信ユニットに相当する。第０フレームは、１回のデータ送信を構成する４回の送信ユニットのうちの第１の送信ユニットに相当する。第１フレーム、第２フレーム、第３フレームは、それぞれ、１回のデータ送信を構成する４回の送信ユニットのうちの、第２の送信ユニット、第３の送信ユニット、第４の送信ユニットに相当する。
【０２２６】
各フレームの送信チャネルが、送信時刻の最下位ビットTX-LsbとデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsbに基づいて選択されたグループのチャネルの中から決定される。
【０２２７】
左端に示す00秒から05秒の第０フレームにおいては、送信時刻の最下位ビットTX-Lsb=0とデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsb=0に応じた、Group＃０を構成するch０〜ch１５が選択対象となり、それ以外のチャネルは選択対象とはならない。
【０２２８】
05秒から10秒の第１フレームにおいては、送信時刻の最下位ビットTX-Lsb=1(二進数表記：01)とデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsb=0に応じた、Group＃１を構成するch１６〜ch３１が選択対象となり、それ以外のチャネルは選択対象とはならない。
【０２２９】
10秒から15秒の第２フレームにおいては、送信時刻の最下位ビットTX-Lsb=2(二進数表記：10)とデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsb=0に応じた、Group＃２を構成するch３２〜ch４７が選択対象となり、それ以外のチャネルは選択対象とはならない。
【０２３０】
15秒から20秒の第３フレームにおいては、送信時刻の最下位ビットTX-Lsb=3(二進数表記：11)とデバイスIDの最下位ビットDevID-Lsb=0に応じた、Group＃３を構成するch４８〜ch６３が選択対象となり、それ以外のチャネルは選択対象とはならない。
【０２３１】
20秒以降のフレームにおいても、フレーム毎に、選択対象となるチャネルのグループがGroup＃０乃至＃３の順に切り替えられ、送信チャネルが決定される。
【０２３２】
このように、６４チャネルを４つのグループに分割し、送信チャネルが決定されるようにしてもよい。以下、６４チャネルの中から送信チャネルを決定する処理の詳細について説明する。
【０２３３】
＜送信チャネル・タイミング設定部について＞
図２８は、送信チャネル・タイミング設定部３４（図２２）の構成と、乱数RNDの生成を含む処理の流れの例を示す図である。
【０２３４】
図２８に示すように、送信チャネル・タイミング設定部３４は、遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１、乗算部５２、グループ番号生成部５３−０乃至５３−３、乗算部５４−０乃至５４−３、および、加算部５５−０乃至５５−３から構成される。
【０２３５】
遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１に対しては、乱数生成部３３により生成された乱数RNDが入力される。グループ番号生成部５３−０乃至５３−３に対しては、それぞれ、時刻情報生成部３２により生成された送信時刻の情報と、デバイスID記憶部３１に記憶されているデバイスIDの情報が入力される。
【０２３６】
遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、乱数生成部３３により生成された乱数RNDに基づいて、遅延グリッド番号gpとグループ内のサブチャネル番号schを各フレームについて求める。
【０２３７】
ここで、遅延グリッド番号gpは、ランダム遅延を表す情報である。１つのフレームの時間（５秒）が所定の単位時間を表す複数のグリッドに分割される。ランダム遅延のタイミングを表すグリッドが、遅延グリッド番号gpにより表される。
【０２３８】
遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１により求められた遅延グリッド番号gpは乗算部５２に供給される。また、Group＃０内のサブチャネル（チャネル）の番号であるサブチャネル番号sch＃０は加算部５５−０に供給され、Group＃１内のサブチャネルの番号であるサブチャネル番号sch＃１は加算部５５−１に供給される。Group＃２内のサブチャネルの番号であるサブチャネル番号sch＃２は加算部５５−２に供給され、Group＃３内のサブチャネルの番号であるサブチャネル番号sch＃３は加算部５５−３に供給される。
【０２３９】
乗算部５２は、遅延グリッド番号gpと、ランダム遅延の最小の単位時間を乗算し、乗算結果の時間を、ランダム遅延（送信遅延時間）として出力する。
【０２４０】
グループ番号生成部５３−０は、第０フレームの開始時刻を表す送信時刻＃０とデバイスIDに基づいて、選択対象となるチャネルのグループがGroup＃０であることを表す情報を生成し、乗算部５４−０に出力する。
【０２４１】
乗算部５４−０は、グループ番号生成部５３−０から供給された情報とサブチャネル総数MCHとを乗算し、乗算結果を加算部５５−０に出力する。サブチャネル総数MCHは、グループ内のサブチャネルの数を表す。
【０２４２】
加算部５５−０は、遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１から供給されたサブチャネル番号sch＃０に対して乗算部５４−０の乗算結果を加算し、加算結果を送信チャネル番号ch＃０として出力する。送信チャネル番号ch＃０により、第０フレームの送信チャネルが指定される。
【０２４３】
グループ番号生成部５３−１乃至５３−３、乗算部５４−１乃至５４−３、および加算部５５−１乃至５５−３においても同様の処理が行われる。
【０２４４】
すなわち、グループ番号生成部５３−１は、第１フレームの開始時刻を表す送信時刻＃１とデバイスIDに基づいて、選択対象となるグループがGroup＃１であることを表す情報を生成し、乗算部５４−１に出力する。
【０２４５】
乗算部５４−１は、グループ番号生成部５３−１から供給された情報とサブチャネル総数MCHとを乗算し、乗算結果を加算部５５−１に出力する。
【０２４６】
加算部５５−１は、遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１から供給されたサブチャネル番号sch＃１に対して乗算部５４−１の乗算結果を加算し、加算結果を送信チャネル番号ch＃１として出力する。送信チャネル番号ch＃１により、第１フレームの送信チャネルが指定される。
【０２４７】
グループ番号生成部５３−２は、第２フレームの開始時刻を表す送信時刻＃２とデバイスIDに基づいて、選択対象となるグループがGroup＃２であることを表す情報を生成し、乗算部５４−２に出力する。
【０２４８】
乗算部５４−２は、グループ番号生成部５３−２から供給された情報とサブチャネル総数MCHとを乗算し、乗算結果を加算部５５−２に出力する。
【０２４９】
加算部５５−２は、遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１から供給されたサブチャネル番号sch＃２に対して乗算部５４−２の乗算結果を加算し、加算結果を送信チャネル番号ch＃２として出力する。送信チャネル番号ch＃２により、第２フレームの送信チャネルが指定される。
【０２５０】
グループ番号生成部５３−３は、第３フレームの開始時刻を表す送信時刻＃３とデバイスIDに基づいて、選択対象となるグループがGroup＃３であることを表す情報を生成し、乗算部５４−３に出力する。
【０２５１】
乗算部５４−３は、グループ番号生成部５３−３から供給された情報とサブチャネル総数MCHとを乗算し、乗算結果を加算部５５−３に出力する。
【０２５２】
加算部５５−３は、遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１から供給されたサブチャネル番号sch＃３に対して乗算部５４−３の乗算結果を加算し、加算結果を送信チャネル番号ch＃３として出力する。送信チャネル番号ch＃３により、第３フレームの送信チャネルが指定される。
【０２５３】
図２８の各部の処理の詳細については後述する。
【０２５４】
＜送信チャネル・タイミング設定処理＞
図２９のフローチャートを参照して、送信チャネル・タイミング設定処理について説明する。
【０２５５】
ステップＳ２０１において、制御部２２の時刻情報生成部３２は、１回のデータ送信を構成する４つのフレームの開始時刻と終了時刻を表す送信時刻＃０，＃１，＃２，＃３を決定する。
【０２５６】
ステップＳ２０２において、乱数生成処理が乱数生成部３３により行われる。乱数生成処理の詳細については図３０等を参照して説明する。
【０２５７】
ステップＳ２０３において、遅延グリッド番号・サブチャネル番号計算処理が送信チャネル・タイミング設定部３４により行われる。遅延グリッド番号・サブチャネル番号処理により、各フレームを対象として、遅延グリッド番号gpとサブチャネル番号schが求められる。遅延グリッド番号・サブチャネル番号計算処理の詳細については図３４を参照して説明する。
【０２５８】
ステップＳ２０４において、グループ番号生成処理が送信チャネル・タイミング設定部３４により行われる。グループ番号生成処理により、各フレームを対象として、グループ番号が求められる。グループ番号生成処理の詳細については図３５、図３６を参照して説明する。
【０２５９】
ステップＳ２０５において、ランダム遅延と、送信チャネルのチャネル番号が決定される。
【０２６０】
すなわち、乗算部５２は、遅延グリッド番号gpと、ランダム遅延の最小の単位時間を乗算し、乗算結果の時間を、ランダム遅延（送信遅延時間）として出力する。乗算部５２による計算は下式（６）により表される。
【数６】
2019220944.tif 000008
【０２６１】
また、加算部５５−０乃至５５−３のそれぞれは、サブチャネル番号sch＃０乃至＃３に対して乗算部５４−０乃至５４−３の乗算結果を加算し、加算結果を送信チャネル番号ch＃０乃至＃３として出力する。加算部５５−０乃至５５−３による計算は下式（７）により表される。
【数７】
2019220944.tif 000009
【０２６２】
＜乱数生成処理＞
図３０のフローチャートを参照して、乱数RNDの生成の前処理について説明する。図３０の前処理により、乱数RNDの生成などに用いる情報が生成される。
【０２６３】
ステップＳ２１１において、乱数生成部３３は、最小送信間隔内でのランダム遅延の最小単位であるグリッドの総数であるグリッド総数NGPを設定する。グリッド総数NGPは下式（８）により表される。
【数８】
2019220944.tif 000010
【０２６４】
例えば、最小送信間隔が５秒、ランダム遅延の最小の単位時間が８ミリ秒である場合、グリッド総数NGPは６２５として求められる。
【０２６５】
ステップＳ２１２において、乱数生成部３３は、使用するチャネルの総数であるチャネル総数NCHを設定する。ここで、チャネル総数NCHは、１回のデータ送信を構成するフレームの数に相当する４の倍数とされる。上述した例の場合、チャネル総数NCH＝６４となる。この場合、各チャネルのチャネル番号はch０乃至ch６３となる。
【０２６６】
ステップＳ２１３において、乱数生成部３３は、チャンネル全体を４つのグループに分割し、１つのグループに含まれるチャネルの総数をサブチャネル総数MCHとして計算する。サブチャネル総数MCHは下式（９）により表される。
【数９】
2019220944.tif 000011
【０２６７】
例えば、チャネル総数NCH＝６４である場合、サブチャネル総数MCH＝１６となる。ch０〜ch１５、ch１６〜ch３１、ch３２〜ch４７、ch４８〜ch６３の４つのグループが形成される。
【０２６８】
ステップＳ２１４において、乱数生成部３３は、乱数RNDのビット長であるPRNビット長ｎを計算する。
【０２６９】
例えば、乱数生成部３３は、サブチャネル総数MCHとグリッド総数NGPに基づいて下式（１０）の計算を行い、多重化パス総数MPATHを求める。
【数１０】
2019220944.tif 000012
【０２７０】
また、乱数生成部３３は、多重化パス総数MPATHに基づいて下式（１１）の計算を行い、PRNビット長ｎを求める。式（１１）において、ceil(A)は、Aを越える最大の整数を表す。
【数１１】
2019220944.tif 000013
【０２７１】
ステップＳ２１５において、乱数生成部３３は、多重化パス総数MPATHとPRNビット長ｎに基づいて下式（１２）の計算を行い、スケーリングファクタαを求める。スケーリングファクタαは、乱数RNDの範囲を指定するための情報となる。
【数１２】
2019220944.tif 000014
【０２７２】
スケーリングファクタαが６ビットで表される場合、式（１２）に示すように、掛け算、割り算の値として６４が用いられる。
【０２７３】
以上の処理により生成された各値が乱数RNDの生成などに用いられる。チャネル総数NCHとグリッド総数NGPに基づくPRNビット長ｎの計算は、図３１に示す計算となる。
【０２７４】
図３２は、ゴールド系列発生器の構成例を示すブロック図である。
【０２７５】
図３２に示すゴールド系列発生器３３Ａが乱数生成部３３に設けられる。ゴールド系列発生器３３Ａには、LFSR(Linear Feedback Shift Register)＃０とLFSR＃１の２つのシフトレジスタが設けられる。
【０２７６】
ゴールド系列発生器３３Ａの初期化として、例えば、LFSR＃０に送信時刻＃０が設定され、LFSR＃１にデバイスIDが設定される。LFSR＃０，＃１をそれぞれ動作させたときのビット出力の排他的論理和が求められ、ゴールド系列のビット出力PRN[i]として生成される。
【０２７７】
図３３のフローチャートを参照して、乱数RNDの生成処理について説明する。
【０２７８】
ステップＳ２３１において、乱数生成部３３は、ゴールド系列発生器３３Ａの初期化を行う。例えば、LFSR＃０に送信時刻＃０が設定され、LFSR＃１にデバイスIDが設定される。
【０２７９】
ステップＳ２３２において、乱数生成部３３は、変数ｉの値として０を設定する。
【０２８０】
ステップＳ２３３において、乱数生成部３３は、LFSR＃０，＃１をそれぞれ動作させることにより、それらのビット出力の排他的論理和を、ゴールド系列のビット出力PRN[i]として生成する。
【０２８１】
ステップＳ２３４において、乱数生成部３３は、PRN[0:i]を構成するために、PRN[0:i-1]の末尾にビット出力PRN[i]を追加する。
【０２８２】
ステップＳ２３５において、乱数生成部３３は、変数ｉを１だけインクリメントする。
【０２８３】
ステップＳ２３６において、乱数生成部３３は、変数ｉがPRNビット長ｎ未満であるか否かを判定する。変数ｉがPRNビット長ｎ未満であるとステップＳ２３６において判定された場合、ステップＳ２３３に戻り、以上の処理が繰り返される。
【０２８４】
変数ｉがPRNビット長ｎと等しいことから、変数ｉがPRNビット長ｎ未満ではないとステップＳ２３６において判定された場合、処理はステップＳ２３７に進む。ゴールド系列発生器３３Ａをｎ回動作させた出力を保存することにより、PRNビット長ｎを持つPRN[0:n-1]が構成される。
【０２８５】
ステップＳ２３７において、乱数生成部３３は、PRN[0:n-1]とスケーリングファクタαに基づいて下式（１３）の計算を行い、多重化シード値MSEEDを求める。式（１３）において、floor(A)は、Aを越えない最大の整数を表す。
【数１３】
2019220944.tif 000015
【０２８６】
ステップＳ２３８において、乱数生成部３３は、多重化シード値MSEEDが多重化パス総数MPATH未満であるか否かを判定する。
【０２８７】
多重化シード値MSEEDが多重化パス総数MPATH未満ではないとステップＳ２３８において判定した場合、ステップＳ２３９において、乱数生成部３３は、PRN[0:n-1]を生成した回数が４回目であるか否かを判定する。
【０２８８】
PRN[0:n-1]を生成した回数が４回目ではない、すなわち４回未満であるとステップＳ２３９において判定された場合、ステップＳ２３２に戻り、ゴールド系列発生器３３Ａをｎ回動作させる処理が繰り返される。
【０２８９】
一方、PRN[0:n-1]を生成した回数が４回目であるとステップＳ２３９において判定した場合、ステップＳ２４０において、乱数生成部３３は、多重化シード値MSEEDを２で割った値を、新たな多重化シード値MSEEDとして設定する。
【０２９０】
ステップＳ２４０において新たな多重化シード値MSEEDを設定した場合、ステップＳ２４１において、乱数生成部３３は、多重化シード値MSEEDを乱数RNDとして出力する。多重化シード値MSEEDが多重化パス総数MPATH未満であるとステップＳ２３８において判定された場合も同様に、ステップＳ２４１において、多重化シード値MSEEDが乱数RNDとして出力される。
【０２９１】
図２９の乱数生成処理（ステップＳ２０２）においては、以上の処理により乱数RNDが生成される。
【０２９２】
＜遅延グリッド番号・サブチャネル番号計算処理＞
次に、送信チャネル・タイミング設定部３４の遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１が行う遅延グリッド番号・サブチャネル番号計算処理について説明する。
【０２９３】
図３４は、遅延グリッド番号・サブチャネル番号計算処理の流れを示す図である。
【０２９４】
ステップＳ２５１において、遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、乱数RNDとグリッド総数NGPを関数divmod(RND,NGP)に代入し、整数商である値Q0と剰余を求める。遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、剰余を遅延グリッド番号gpとして出力する。
【０２９５】
ここで、関数divmod(a, b)は下式（１４）として表される。式（１４）において、a,bは整数である。「a//b」はaをbで割った整数商を表し、「a%b」はaをbで割った剰余を表す。
【数１４】
2019220944.tif 000016
【０２９６】
ステップＳ２５２において、遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、値Q0とサブチャネル総数MCHを関数divmod(Q0,MCH)に代入し、整数商である値Q1と剰余を求める。遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、剰余をフレーム＃０のサブチャネル番号sch＃０として出力する。
【０２９７】
ステップＳ２５３において、遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、値Q1とサブチャネル総数MCHを関数divmod(Q1,MCH)に代入し、整数商である値Q2と剰余を求める。遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、剰余をフレーム＃１のサブチャネル番号sch＃１として出力する。
【０２９８】
ステップＳ２５４において、遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、値Q2とサブチャネル総数MCHを関数divmod(Q2,MCH)に代入し、整数商である値Q3と剰余を求める。遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、剰余をフレーム＃２のサブチャネル番号sch＃２として出力する。
【０２９９】
ステップＳ２５５において、遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、値Q3とサブチャネル総数MCHを関数divmod(Q3,MCH)に代入し、剰余を求める。遅延グリッド番号・サブチャネル番号生成部５１は、剰余をフレーム＃３のサブチャネル番号sch＃３として出力する。
【０３００】
図２９の遅延グリッド番号・サブチャネル番号計算処理（ステップＳ２０３）においては、以上の処理により遅延グリッド番号gpとサブチャネル番号sch＃０乃至＃３が生成される。
【０３０１】
＜グループ番号生成処理＞
次に、送信チャネル・タイミング設定部３４のグループ番号生成部５３−０乃至５３−３が行うグループ番号生成処理について説明する。
【０３０２】
図３５、図３６は、グループ番号生成処理の流れを示す図である。
【０３０３】
図３５のＡに示すように、第０フレームの送信時刻である送信時刻＃０とデバイスIDが入力された場合、グループ番号生成部５３−０は、送信時刻＃０を最小送信間隔で割り算することにより変数TX-Timeを求め、下位２ビットTX-Lsbを抽出する。
【０３０４】
上述したように、送信時刻が15時18分30秒である場合、変数TX-Timeは６として求められる。二進数で表す場合、変数TX-Timeは“0110”となるから、下位２ビットTX-Lsbは10となる。
【０３０５】
送信時刻が15時18分35秒である場合、変数TX-Timeは７として求められる。二進数で表す場合、変数TX-Timeは“0111”となるから、下位２ビットTX-Lsbは11となる。
【０３０６】
また、グループ番号生成部５３−０は、デバイスIDの下位２ビットをDevID-Lsbとして抽出する。
【０３０７】
グループ番号生成部５３−０は、変数TX-Timeの下位２ビットTX-LsbとデバイスIDの下位２ビットDevID-Lsbの排他的論理和を計算し、グループ番号としてGroup＃０を表す情報を生成する。Group＃０を表す情報は乗算部５４−０に供給され、サブチャネル総数MCHとの乗算に用いられる。
【０３０８】
図３５のＢに示すように、第１フレームの送信時刻である送信時刻＃１とデバイスIDが入力された場合、グループ番号生成部５３−１においても同様の処理が行われ、グループ番号としてGroup＃１を表す情報が生成される。
【０３０９】
図３６のＡに示すように、第２フレームの送信時刻である送信時刻＃２とデバイスIDが入力された場合、グループ番号生成部５３−２においても同様の処理が行われ、グループ番号としてGroup＃２を表す情報が生成される。
【０３１０】
図３６のＢに示すように、第３フレームの送信時刻である送信時刻＃３とデバイスIDが入力された場合、グループ番号生成部５３−３においても同様の処理が行われ、グループ番号としてGroup＃３を表す情報が生成される。
【０３１１】
図２９のグループ番号生成処理（ステップＳ２０４）においては、以上の処理により、選択対象となるチャネルのグループを指定するグループ番号が生成される。
【０３１２】
＜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。
【０３１３】
図３７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。
【０３１４】
CPU(Central Processing Unit)１００１、ROM(Read Only Memory)１００２、RAM(Random Access Memory)１００３は、バス１００４により相互に接続されている。
【０３１５】
バス１００４には、さらに、入出力インタフェース１００５が接続されている。入出力インタフェース１００５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部１００６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１００７が接続される。また、入出力インタフェース１００５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１００８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部１００９、リムーバブルメディア１０１１を駆動するドライブ１０１０が接続される。
【０３１６】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU１００１が、例えば、記憶部１００８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース１００５及びバス１００４を介してRAM１００３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。
【０３１７】
CPU１００１が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア１０１１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１００８にインストールされる。
【０３１８】
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。
【０３１９】
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。
【０３２０】
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。
【０３２１】
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。
【０３２２】
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。
【０３２３】
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。
【０３２４】
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。
【０３２５】
＜構成の組み合わせ例＞
本技術は、以下のような構成をとることもできる。
【０３２６】
（１）
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルを、識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択する制御部と、
選択されたチャネルを用いて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信を行う送信部と
を備える送信機。
（２）
前記識別子は、それぞれの送信機に割り当てられたデバイスIDである
前記（１）に記載の送信機。
（３）
前記制御部は、チャネル番号が偶数のチャネルの前記グループと、チャネル番号が奇数のチャネルの前記グループとに分割する
前記（２）に記載の送信機。
（４）
前記制御部は、前記送信ユニットの送信時刻と前記送信ユニットの時間に応じて前記グループを選択し、選択した前記グループのチャネルから、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
前記（３）に記載の送信機。
（５）
前記制御部は、前記送信時刻と前記デバイスIDに基づいて乱数を生成し、選択した前記グループのチャネルから、前記乱数に基づいて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
前記（４）に記載の送信機。
（６）
前記制御部は、前記送信ユニットの送信時刻と前記送信ユニットの時間より得られた第１の値と、前記デバイスIDを構成する第２の値とに応じて前記グループを選択し、選択した前記グループのチャネルから、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
前記（３）に記載の送信機。
（７）
前記制御部は、前記送信時刻と前記デバイスIDに基づいて乱数を生成し、選択した前記グループのチャネルから、前記乱数、前記第１の値、および前記第２の値に基づいて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
前記（６）に記載の送信機。
（８）
前記制御部は、チャネル番号が中心値より大きいチャネルの前記グループと、チャネル番号が中心値より小さいチャネルの前記グループとに分割する
前記（２）に記載の送信機。
（９）
前記制御部は、前記送信ユニットの送信時刻と前記送信ユニットの時間より得られた第１の値と、前記デバイスIDを構成する第２の値とに応じて前記グループを選択し、選択した前記グループのチャネルから、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
前記（８）に記載の送信機。
（１０）
前記制御部は、前記送信時刻と前記デバイスIDに基づいて乱数を生成し、選択した前記グループのチャネルから、前記乱数と、前記第１の値、前記第２の値、および前記グループのチャネル数より得られた値とに基づいて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
前記（９）に記載の送信機。
（１１）
前記制御部は、チャネル番号が小さいチャネルの順に所定の数の前記グループに分割する
前記（２）に記載の送信機。
（１２）
前記制御部は、前記送信ユニットの送信時刻と前記送信ユニットの時間より得られた第１の値と、前記デバイスIDを構成する第２の値とに応じて前記グループを選択し、選択した前記グループのチャネルから、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
前記（１１）に記載の送信機。
（１３）
前記第１の値は、前記送信スロットの前記送信時刻を前記送信スロットの時間で割り算して得られる値である
前記（１２）に記載の送信機。
（１４）
前記制御部は、前記送信時刻と前記デバイスIDに基づいて乱数を生成し、選択した前記グループのチャネルから、前記乱数と、前記第１の値、前記第２の値、および前記グループのチャネル数より得られた第３の値とに基づいて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信に用いるチャネルを選択する
前記（１２）に記載の送信機。
（１５）
前記第３の値は、前記第１の値と前記第２の値との排他的論理和に前記グループのチャネル数を乗算して得られる値である
前記（１４）に記載の送信機。
（１６）
データを送信する送信機が、
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、
時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルを、識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択し、
選択したチャネルを用いて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信を行う
送信方法。
（１７）
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、時間軸上で連続する送信ユニットのデータ送信に送信機において用いられるチャネルを、前記送信機の識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択する制御部と、
選択されたチャネルを用いて前記送信機から送信されたそれぞれの前記送信ユニットのデータを受信する受信部と
を備える受信機。
（１８）
データを受信する受信機が、
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、
時間軸上で連続する送信ユニットのデータ送信に送信機において用いられるチャネルを、前記送信機の識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択し、
選択したチャネルを用いて前記送信機から送信されたそれぞれの前記送信ユニットのデータを受信する
受信方法。
（１９）
データを送信する送信機が、
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数のグループに分割し、
時間軸上で連続する送信ユニットに用いるチャネルを、識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択し、
選択したチャネルを用いて、それぞれの前記送信ユニットのデータ送信を行い、
データを受信する受信機が、
データ送信に用いることが可能なチャネルを複数の前記グループに分割し、
時間軸上で連続する前記送信ユニットのデータ送信に前記送信機において用いられるチャネルを、前記送信機の識別子に応じて、それぞれ異なる前記グループのチャネルから選択し、
選択したチャネルを用いて前記送信機から送信されたそれぞれの前記送信ユニットのデータを受信する
通信方法。
【符号の説明】
【０３２７】
１１  送信機，  １２  受信機，  ２１  送信データ生成部，  ２２  制御部，  ２３  LPWA通信部，  ２４  GPS受信部，  ３１  デバイスID記憶部，  ３２  時刻情報生成部，  ３３  乱数生成部，  ３４  送信チャネル・タイミング設定部，  １１１  LPWA通信部，  １１２  GPS受信部，  １１３  制御部，  １１４  ネットワーク通信部，  １３１  デバイスID取得部，  １３２  時刻情報生成部，  １３３  乱数生成部，  １３４  受信チャネル・タイミング設定部
【図１】
2019220944.tif 000017
【図２】
2019220944.tif 000018
【図３】
2019220944.tif 000019
【図４】
2019220944.tif 000020
【図５】
2019220944.tif 000021
【図６】
2019220944.tif 000022
【図７】
2019220944.tif 000023
【図８】
2019220944.tif 000024
【図９】
2019220944.tif 000025
【図１０】
2019220944.tif 000026
【図１１】
2019220944.tif 000027
【図１２】
2019220944.tif 000028
【図１３】
2019220944.tif 000029
【図１４】
2019220944.tif 000030
【図１５】
2019220944.tif 000031
【図１６】
2019220944.tif 000032
【図１７】
2019220944.tif 000033
【図１８】
2019220944.tif 000034
【図１９】
2019220944.tif 000035
【図２０】
2019220944.tif 000036
【図２１】
2019220944.tif 000037
【図２２】
2019220944.tif 000038
【図２３】
2019220944.tif 000039
【図２４】
2019220944.tif 000040
【図２５】
2019220944.tif 000041
【図２６】
2019220944.tif 000042
【図２７】
2019220944.tif 000043
【図２８】
2019220944.tif 000044
【図２９】
2019220944.tif 000045
【図３０】
2019220944.tif 000046
【図３１】
2019220944.tif 000047
【図３２】
2019220944.tif 000048
【図３３】
2019220944.tif 000049
【図３４】
2019220944.tif 000050
【図３５】
2019220944.tif 000051
【図３６】
2019220944.tif 000052
【図３７】
2019220944.tif 000053
【国際調査報告】
2019220944.tif 000054
2019220944.tif 000055
2019220944.tif 000056
2019220944.tif 000057