(57)【要約】  本技術は、場所に関係なく利用できる、低消費電力の無線通信システムを提供するようにすることができるようにする受信装置および方法、並びに送信装置および方法に関する。送信側の端末は、送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームを送信する。そして、送信側の端末は、制御フレームを送信した後に、送信時刻および送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを送信する。本技術は、無線通信システムに適用することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームを送信した後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを送信する送信部を備える
送信装置。
【請求項２】
前記制御フレームを生成するとともに、前記端末IDに基づいて決定される所定の符号を用いて前記データフレームを生成するフレーム生成部をさらに備える
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記フレーム生成部は、前記内部時刻および前記端末IDを含む前記制御フレームを生成する
請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記フレーム生成部は、前記送信時刻および前記送信周波数を含む前記制御フレームを生成する
請求項２に記載の送信装置。
【請求項５】
前記フレーム生成部は、前記所定の符号を含む前記制御フレームを生成する
請求項４に記載の送信装置。
【請求項６】
前記フレーム生成部は、前記所定の符号を決定する際の初期値として、前記端末IDを含む前記制御フレームを生成する
請求項４に記載の送信装置。
【請求項７】
前記送信部は、前記制御フレームを送信した後に、複数の異なる前記データフレームを送信する
請求項２に記載の送信装置。
【請求項８】
送信装置が、
送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームを送信した後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを送信する
送信方法。
【請求項９】
送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームが受信された後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを復調する復調部を備える
受信装置。
【請求項１０】
前記復調部は、前記端末IDに基づいて決定される所定の符号に応じて、前記データフレームを復調する
請求項９に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記制御フレームは、前記内部時刻および前記端末IDを含み、
前記復調部は、前記制御フレームに含まれる前記内部時刻および前記端末IDに基づいて決定される前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、前記データフレームを復調する
請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１２】
前記制御フレームは、前記送信時刻および前記送信周波数を含み、
前記復調部は、前記制御フレームに含まれる前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、前記データフレームを復調する
請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記制御フレームは、前記所定の符号を含み、
前記復調部は、前記制御フレームに含まれる前記所定の符号を用いて、前記データフレームを復調する
請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記制御フレームは、前記所定の符号を決定する際の初期値として、前記端末IDを含み、
前記復調部は、前記制御フレームに含まれる前記端末IDを初期値として決定される前記所定の信号を用いて、前記データフレームを復調する
請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記復調部は、前記制御フレームが受信された後に、送信されてくる複数の異なる前記データフレームを復調する
請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１６】
受信装置が、
送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームを受信した後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを復調する
受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、受信装置および方法、並びに送信装置および方法に関し、特に、場所に関係なく利用できる、低消費電力の無線通信システムを提供することができるようにした受信装置および方法、並びに送信装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な場所、物からセンサデータを取得し、分析することで効率的な社会システムを構築しようとするIoT(Internet of Things)と呼ばれる分野に期待が高まっている。その際、IoTにおいては、センサデータを取得する手段として無線通信を使用することが考えられている。【０００３】
IoTで用いられる無線通信には、従来の通信と異なる要求事項が存在する。まず、センサデータを取得する端末は、電源確保が期待できないため、バッテリーで動作する。端末には、小型化、長時間動作が期待されており、低消費電力化が必須である。【０００４】
次に、あらゆる情報を取得するために、端末の数が多くなり、端末を含む無線通信システムを使用する使用費が嵩むことから、無線通信システム全体の低コスト化が求められる。【０００５】
最後に、様々な場所、物からデータを取得するため、データを受信する受信局あたりの接続端末数は多いことが必須である。【０００６】
上述した要求事項に対応するため、無線通信システム全体で、時刻情報を含むGPS信号を受信して時刻情報を得ることにより、送信に使用する無線資源である送信時刻、送信周波数、および符号を割り当てる無線通信システムが提案されている（特許文献１参照）。【０００７】
各端末は、GPS信号から得られた時刻情報と自身のIDとを用いて、予め決められた規則に基づき、無線資源を決定する。これにより、端末は、受信局からの信号を受信する必要なく送信が可能となり、受信局からの信号を受信するために必要であった待機時間が必要なくなるため、低消費電力化を実現することができる。【０００８】
一方、受信局も、GPS信号から得られた時刻情報と端末のIDとを用いて、同じ規則で無線資源を計算することで、無線資源を把握することができるため、無線資源を効率的に使用することができる。これにより、受信局は、低コストで多くの端末の受信処理を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１７／２１２８１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
IoTの用途の１つとして、屋内や地中において、送信側の端末が使用されることが想定される。例えば、送信側の端末は、工場内の機器監視の場合、屋内に設置されて使用される。また、送信側の端末は、農業における土壌環境のモニタリングの場合、地中に設置されて使用される。これらの場合、送信側の端末においては、GPS信号を受信することが困難となることがある。【００１１】
GPS信号を受信することが困難である場合、GPS信号を受信すること、ひいては、GPS信号に含まれる時刻情報を得ることができず、送信側の端末は、受信局に対して送信するべき送信時刻、送信周波数、および符号を決定することが困難となる。【００１２】
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、場所に関係なく利用できる、低消費電力の無線通信システムを提供す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】
【００１３】
本技術の一側面の送信装置は、送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームを送信した後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを送信する送信部を備える。【００１４】
本技術の一側面においては、送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームを送信した後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームが送信される。【００１５】
本技術の他の側面の受信装置は、送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームが受信された後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを復調する復調部を備える。【００１６】
本技術の他の側面においては、送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームが受信されたた後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームが復調される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本技術の一実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】センサ端末の構成例を示すブロック図である。
【図３】フレームの構成例を示す図である。
【図４】制御フレームの送信に用いられる無線資源の例を示す図である。
【図５】スクランブル符号の生成に用いられる擬似乱数生成器の構成例を示す図である。
【図６】SYNC符号の生成に用いられるゴールド符号生成器の構成例を示す図である。
【図７】データフレームの送信に用いられる無線資源の例を示す図である。
【図８】データフレームの送信例を示すタイミングチャートである。
【図９】TS内の送信時刻と送信周波数との決定方法の例を示す図である。
【図１０】受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】相関器の構成例を示す回路図である。
【図１２】相関器の出力の例を示す図である。
【図１３】センサ端末の送信処理を説明するフローチャートである。
【図１４】受信装置の受信処理を説明するフローチャートである。
【図１５】図１３の送信処理と図１４の受信処理との対応関係を示すフローチャートである。
【図１６】センサ端末の送信処理を説明するフローチャートである。
【図１７】受信装置の受信処理を説明するフローチャートである。
【図１８】図１６の送信処理と図１７の受信処理との対応関係を示すフローチャートである。
【図１９】センサ端末の送信処理を説明するフローチャートである。
【図２０】受信装置の受信処理を説明するフローチャートである。
【図２１】図１９の送信処理と図２０の受信処理との対応関係を示すフローチャートである。
【図２２】１回の制御フレームの送信に対して、複数回の異なるデータフレームの送信を行う例を示す図である。
【図２３】センサ端末の送信処理を説明するフローチャートである。
【図２４】受信装置の受信処理を説明するフローチャートである。
【図２５】図２３の送信処理と図２４の受信処理との対応関係を示すフローチャートである。
【図２６】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】
【００１８】
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．第１の実施の形態（内部時刻の送信）
２．第２の実施の形態（無線資源の送信）
３．第３の実施の形態（無線資源（符号以外）の送信）
４．第４の実施の形態（複数回のデータフレームの送信）
５．第５の実施の形態（コンピュータ）
【００１９】
＜１．第１の実施の形態（内部時刻の送信）＞
＜無線通信システムの構成例＞
図１は、本技術の一実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【００２０】
図１の無線通信システムは、センサ端末１１−１乃至１１−Ｎ、および受信装置１２が、無線通信により接続されることによって構成される。
【００２１】
センサ端末１１−１乃至１１−Ｎと受信装置１２との間の無線通信は、センサ端末１１−１乃至１１−Ｎから受信装置１２への片方向通信とする。
【００２２】
センサ端末１１−１乃至１１−Ｎは、それぞれ、送信局を構成する。センサ端末１１−１乃至１１−Ｎは、１つ、または複数のセンサを備えるIoT(Internet of Things)デバイスである。センサ端末１１−１乃至１１−Ｎは、例えば、カメラ、マイクロフォン、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサ、照度センサ、温度センサ、湿度センサ、水分センサ、光センサ、気圧センサ、および測位センサなどのうち、少なくとも１つのセンサを備える。
【００２３】
以下、適宜、センサ端末１１−１乃至１１−Ｎをそれぞれ区別する必要がない場合、まとめてセンサ端末１１と称する。
【００２４】
センサ端末１１は、例えば、測定対象の測定を行い、測定結果を表すセンサデータを含むデータフレームを受信装置１２に送信する。
【００２５】
その際、センサ端末１１は、データフレームの送信に先立ち、制御フレームを受信装置１２に送信する。制御フレームは、送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む。
【００２６】
送信関連情報は、送信側（センサ端末１１）の内部時刻および端末IDであってもよいし、その内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数であってもよい。なお、第１の実施の形態においては、制御フレームには、送信関連情報として、内部時刻および端末IDが含まれる。
【００２７】
受信装置１２は、受信局を構成する。受信装置１２は、センサ端末１１から送信されてくる制御フレームを受信した後、その制御フレームを受信することで得られる送信関連情報を用いて、センサ端末１１から送信されてくるデータフレームを受信する。
【００２８】
受信装置１２は、制御フレームを受信することで得られる送信関連情報により、制御フレームの後に送信されてくるデータフレームの送信時刻および送信周波数を特定（認識）することができるので、受信装置１２における受信のための待機時間を減らすことができる。
【００２９】
これにより、図１の無線通信システムによれば、低消費電力の無線通信システムを提供することができる。
【００３０】
＜センサ端末の構成例＞
図２は、センサ端末１１の構成例を示すブロック図である。
【００３１】
センサ端末１１は、センサデータ取得部２１、端末IDメモリ２２、内部時計２３、無線資源決定部２４、フレーム生成部２５、無線制御部２６、および無線送信部２７から構成される。
【００３２】
センサデータ取得部２１は、上述したセンサによる測定結果を表すセンサデータを取得する。センサデータは、定期的に取得されるようにしてもよいし、センサデータの変化量が一定値を超えた場合に取得されるようにしてもよい。取得されたセンサデータは、センサデータ取得部２１からフレーム生成部２５に供給される。
【００３３】
端末IDメモリ２２は、センサ端末１１の固有の識別子である端末IDを記憶する。端末IDは、例えば、32ビットで定義される。端末IDは、端末IDメモリ２２から無線資源決定部２４およびフレーム生成部２５に供給される。
【００３４】
内部時計２３は、センサ端末１１に搭載されている図示せぬ発振器の出力信号をもとにカウントアップすることで、電源投入後からの経過時間を計時する。内部時計２３が計時する経過時間は、内部時刻として、無線資源決定部２４およびフレーム生成部２５に供給される。
【００３５】
無線資源決定部２４は、端末IDメモリ２２から供給される端末ID、および内部時計２３から供給される内部時刻などに基づいて、無線資源を決定する。無線資源は、フレームの送信時刻、送信周波数、スクランブル符号、およびSYNC符号などである。無線資源の決定方法は、詳しく後述するが、制御フレームとデータフレームとで異なる。
【００３６】
決定された無線資源は、無線資源決定部２４からフレーム生成部２５に供給される。さらに、無線資源のうち、送信時刻と送信周波数とは、無線制御部２６にも供給される。
【００３７】
フレーム生成部２５は、制御フレームとデータフレームとを生成する。制御フレームとデータフレームとの生成には、センサデータ取得部２１から供給されるセンサデータ、端末IDメモリ２２から供給される端末ID、内部時計２３から供給される内部時刻、無線資源決定部２４から供給される無線資源などが必要に応じて用いられる。制御フレームとデータフレームとは、フレーム生成部２５から無線送信部２７に供給される。
【００３８】
無線制御部２６は、無線資源決定部２４から供給される送信時刻と送信周波数とに応じて、無線信号を送信するように無線送信部２７を制御する。
【００３９】
無線送信部２７は、無線制御部２６からの制御に従って、フレーム生成部２５から供給される制御フレームやデータフレーム（以下、まとめてフレームともいう）を無線信号に変換して、受信装置１２に送信する。
【００４０】
＜フレームの構成例＞
図３は、フレームの構成例を示す図である。
【００４１】
フレームは、SYNC符号とPayloadのフィールドとで構成される。Payloadは、ID、DATA、CRC(Cyclic Redundancy Check)などのフィールドを有する。
【００４２】
制御フレームとデータフレームとでは、DATAに格納される情報が異なる。
【００４３】
まず、制御フレームの構成について説明する。
【００４４】
IDには、端末IDが含まれる。DATAには、内部時計２３から供給される内部時刻が含まれる。例えば、内部時刻は、制御フレームを送信するときや制御フレームを生成するときなどに内部時計２３からフレーム生成部２５に供給される内部時刻である。CRCには、IDとDATAに対して計算した値で、受信側で受信成功の判定に用いられる値が含まれる。
【００４５】
フレーム生成部２５は、ID、DATA、およびCRCを連結した系列に対して、誤り訂正(FEC: Forward Error Correction)やInterleaveを行い、Payloadを生成する。誤り訂正には、例えば、畳み込み符号やLDPC符号などが用いられる。
【００４６】
フレーム生成部２５は、Payloadと制御フレームのSYNC符号とを連結した後で、制御フレームのスクランブル符号(scramble code)でビット毎に排他的論理和(XOR)をとり、制御フレーム(frame)を生成する。
【００４７】
次に、データフレームの構成について説明する。
【００４８】
IDには、端末IDが含まれる。DATAには、センサデータが含まれる。CRCには、制御フレームと同様に、IDとDATAに対して計算した値で、受信側で受信成功の判定に使用される値が含まれる。
【００４９】
フレーム生成部２５は、制御フレームの場合と同様に、ID、DATA、およびCRCを連結した系列に対して、誤り訂正やInterleaveを行い、Payloadを生成する。
【００５０】
フレーム生成部２５は、PayloadとデータフレームのSYNC符号とを連結した後で、データフレームのスクランブル符号でビット毎に排他的論理和をとり、データフレーム(frame)を生成する。
【００５１】
＜制御フレームの無線資源＞
図４は、制御フレームの送信に用いられる無線資源の例を示す図である。
【００５２】
制御フレームの無線資源には、送信時刻、送信周波数、制御フレームのスクランブル符号、および制御フレームのSYNC符号がある。
【００５３】
制御フレームの送信時刻は、内部時計２３からの現在の内部時刻（任意の時刻）に、制御フレームを送信するのに要する時間αを足した時刻とされる。制御フレームの送信時刻は、時間α経過後には、内部時刻となる時刻であり、内部時刻として、制御フレームの生成時にDATAに含まれてもよい。
【００５４】
制御フレームの送信周波数は、制御フレームを送信する周波数（帯）であり、使用可能な周波数から任意の周波数が選択されることで決定される。例えば、送信周波数は、ランダムに決定される。
【００５５】
制御フレームのスクランブル符号は、後述する図５の擬似乱数生成器によって生成される。擬似乱数生成器の詳細な説明は、図５を参照して後述される。
【００５６】
制御フレームのスクランブル符号の初期値は、無線通信システムの共通の値が用いられる。制御フレームのスクランブル符号の長さは、フレーム長に一致する長さである。
【００５７】
制御フレームのSYNC符号は、後述する図６の擬似乱数生成器によって生成される。擬似乱数生成器は、Ｍ系列の２つの擬似乱数生成器を用いて構成されるゴールド符号生成器である。ゴールド符号生成器の詳細な説明は、図６を参照して後述される。
【００５８】
制御フレームのSYNC符号を生成するためのＭ系列の２つの擬似乱数生成器の初期値は、それぞれ無線通信システムの共通の値である。制御フレームのSYNC符号の長さは、フレームのSYNC長に一致する長さである。
【００５９】
＜擬似乱数生成器の構成＞
図５は、スクランブル符号の生成に用いられる擬似乱数生成器の構成例を示す図である。
【００６０】
図５に示される四角は、デジタルの遅延素子を表している。右から順番に、デジタルの遅延素子＃１乃至＃２４が１列に並んで配置されている。クロックを１つ進めると、遅延素子＃１乃至＃２４に保持されている０または１のデジタルデータが後段に出力され、遅延素子＃１乃至＃２４には、入力から入ってくるデータが保持される。
【００６１】
図中に円にバツ印のマークは、排他的論理和(XOR)の演算器を表している。演算器は、遅延素子＃１の前段、遅延素子＃３乃至＃７の各前段、遅延素子＃１０の前段、遅延素子＃１１の前段、遅延素子＃１４の前段、遅延素子＃１７の前段、遅延素子＃１８の前段、遅延素子＃２３の前段に配置されている。
【００６２】
図５の擬似乱数生成器において、クロックを１つ進めると、遅延素子＃１に保持されているデータが、各演算器にそれぞれ出力される。
【００６３】
また、各演算器には、前段の各遅延素子から、保持されていたデータが入力される。遅延素子＃１から出力されたデータが各演算器に入力されると、各演算器においては、演算素子＃１から出力されたデータと各前段の遅延素子から入力されたデータとの排他的論理和の処理が行われ、処理結果が、演算器の後段に位置する遅延素子に、それぞれ出力される。
【００６４】
このようにして、遅延素子＃１乃至＃２４に保持される値が更新されながら、出力が生成されていく。
【００６５】
また、出力として必要な長さ分だけクロックを進めることで、所望の長さのランダムなデジタルデータが得られる。なお、演算器または遅延素子の番号の関係を表した式は、生成多項式と呼ばれる。図５は、生成多項式を図式化した図であり、式と図とは一意の関係となるため、生成多項式は、式と図とのどちらで表してもよい。
【００６６】
例えば、図５の擬似乱数生成器の生成多項式は、次の式（１）で表される。
【数１】
2020145141.tif 000003
【００６７】
擬似乱数生成器の初期値とは、初期状態において、擬似乱数生成器の遅延素子＃ｉに保持されているデジタルデータのことを意味する。初期値（図５の場合、無線通信システムの共通の値）としてのデジタルデータの各ビットが各遅延素子＃ｉの初期状態の値として設定される。各遅延素子＃ｉの初期状態、すなわち初期値が同じであれば、クロックを進めたときに生成される出力（擬似乱数）は、同じ値となる。
【００６８】
＜擬似乱数生成器の構成＞
図６は、SYNC符号の生成に用いられる擬似乱数生成器としてのゴールド符号生成器の構成例を示す図である。
【００６９】
図６のゴールド符号生成器は、Ｍ系列を出力する２つの擬似乱数生成器と排他的論理和(XOR)の演算器とにより構成される。
【００７０】
図６において、２つの擬似乱数生成器は、次の２つの生成多項式である式（２）および式（３）で表される。
【数２】
2020145141.tif 000004
【数３】
2020145141.tif 000005
【００７１】
２つの擬似乱数生成器の各動作は、図５の擬似乱数生成器の動作と同様であるので、その説明は省略される。上述したように、２つの各擬似乱数生成器の初期値は、それぞれ無線通信システムの共通の値である。クロックを進めたときに生成される２つの各擬似乱数生成器の出力であるＭ系列の排他的論理の演算結果が、図６のゴールド符号生成器からの出力（擬似乱数）となる。
【００７２】
＜データフレームの無線資源＞
図７は、データフレームの送信に用いられる無線資源の例を示す図である。
【００７３】
データフレームの無線資源には、データフレームの送信時刻、送信周波数、スクランブル符号、およびSYNC符号がある。
【００７４】
データフレームの送信時刻は、そのデータフレームが送信される（直）前に送信された制御フレームに含まれる内部時刻と端末IDとに基づいて決定される。
【００７５】
データフレームの送信周波数も、データフレームの送信時刻と同様に、そのデータフレームが送信される（直）前に送信された制御フレームに含まれる内部時刻と端末IDとに基づいて決定される。
【００７６】
データフレームのスクランブル符号は、制御フレームのスクランブル符号と同様に、図５を参照して上述した擬似乱数生成器により生成される。データフレームのスクランブル符号の初期値は、端末IDである。データフレームのスクランブル符号の長さは、フレーム長に一致する長さである。
【００７７】
データフレームのSYNC符号は、制御フレームのSYNC符号と同様に、図６を参照して上述したゴールド符号生成器によって生成される。
【００７８】
ただし、ゴールド符号生成器を構成する一方の擬似乱数生成器の初期値は、端末IDであり、他方の擬似乱数生成器の初期値は、無線通信システムの共通の値である。データフレームのSYNC符号の長さは、フレームのSYNC長に一致する長さである。
【００７９】
＜データフレームの送信例＞
図８は、データフレームの送信の例を示すタイミングチャートである。
【００８０】
データフレームを送信する際、同一のデータフレームが４回送信される。データフレームは、図８の上部に示されるSuperframe(SP)と呼ばれる所定の区間内で４回送信される。なお、４回の送信には、それぞれ異なる送信周波数が使用される。
【００８１】
SPは、制御フレームに含まれる内部時刻を基準として所定の区間毎に、SP(1)、SP(2)、…、SP(n-1)のSP、SP(n)、SP (n+1)、…のように設定されている。括弧内の1、2、…n-1、n、n+1、…は、SP番号を表している。
【００８２】
SPは、さらにTimeslot(TS)と呼ばれる４つの区間に分けられ、それぞれのTSで同一のデータフレームが１回ずつ送信される。データフレームは、図８において、横長の矩形で表されている。
【００８３】
TS内は、gridと呼ばれる区間に分けられ、データフレームは、いずれかのgridの先頭を開始時点として送信される。
【００８４】
図８において、TS(0)では、tx-grid0で示されるgridのときにtx-freq0で示される送信周波数で１回目のデータフレームが送信される。TS(1)では、tx-grid1で示されるgridのときにtx-freq1で示される送信周波数で２回目のデータフレームが送信される。TS(2)では、tx-grid2で示されるgridのときにtx-freq2で示される送信周波数で３回目のデータフレームが送信される。TS(3)では、tx-grid3で示されるgridのときにtx-freq3で示される送信周波数で４回目のデータフレームが送信される。
【００８５】
データフレームを送信するSP番号nのSPの開始時刻(Tsp_tx)は次の式（４）で決定される。
【数４】
2020145141.tif 000006
【００８６】
ここで、SPは、SPの長さを表す。tは、制御フレームに含まれる内部時刻を表す。Floor(t/SP)は、t/SPの小数点以下を切り捨てた整数を表す。IDは、端末IDを表し、例えば、32ビットで表される。Nは、センサ端末１１をSPに割り当てる周期を表す。mod(ID/N)は、ID/Nの余りを表す。
【００８７】
次に、各TS内におけるデータフレームの送信時刻の決定には、Ｍ系列の２つの擬似乱数生成器を用いて構成されるゴールド符号生成器が用いられる。各TS内におけるデータフレームの送信時刻の決定に用いられるゴールド符号生成器は、生成多項式が異なる以外は、図６を参照して上述したゴールド符号生成器と同じ構成であるため、その説明は省略される。
【００８８】
各TS内におけるデータフレームの送信時刻の決定に用いられるゴールド符号生成器を構成する２つの擬似乱数生成器は、次の生成多項式である、式（５）および式（６）で表される。
【数５】
2020145141.tif 000007
【数６】
2020145141.tif 000008
【００８９】
式（５）および式（６）の生成多項式で表される擬似乱数生成器の初期値に、決定されたSP番号nのSPの開始時刻と端末IDとが用いられる。無線資源決定部２４は、ゴールド符号生成器において、上述した式（５）および式（６）の生成多項式で表される擬似乱数生成器を動かし、必要な長さの擬似乱数系列を生成する。擬似乱数系列の長さは、送信時刻の決定と後述する周波数の決定とに必要な長さとする。
【００９０】
＜TS内におけるデータフレームの送信時刻の決定方法＞
図９は、TS内におけるデータフレームの送信時刻と送信周波数との決定方法の例を示す図である。
【００９１】
図９には、左側から、式（５）および式（６）の生成多項式で表される擬似乱数生成器を用いて構成されるゴールド符号生成器で生成した擬似乱数系列のMSBからLSBまでが示されている。LSB側(右側)から４ビット毎に、送信時刻tx-grid0、送信時刻tx-grid1、送信時刻tx-grid2、送信時刻tx-grid3が割り当てられる。
【００９２】
図９において割り当てられている送信時刻tx-grid0は、図８のTS番号(0)のTS内のデータフレームの送信時刻である。図９において割り当てられている送信時刻tx-grid1は、図８のTS番号(1)のTS内のデータフレームの送信時刻である。図９において割り当てられている送信時刻tx-grid2は、図８のTS番号(2)のTS内のデータフレームの送信時刻である。図９において割り当てられている送信時刻tx-grid3は、図８のTS番号(3)のTS内のデータフレームの送信時刻である。
【００９３】
すなわち、TS内の送信時刻は、上述した式（５）および式（６）の生成多項式で表される擬似乱数生成器を用いて構成されるゴールド符号生成器で生成した擬似乱数系列のLSB側から、例えば、４ビット毎に切り出された値に基づいて、次の式（７）で決定される。
【数７】
2020145141.tif 000009
【００９４】
ここで、Tts(m)は、各TS内におけるデータフレームの送信時刻を表す。mは、0,1,…,TS数-1を表す。図８の場合、m=0,1,2,3である。GPは、TS内のgrid間隔を表す。GPmax_nは、TS内のgrid数を表す。xは、擬似乱数系列から切り出した値を表す。mod(x/GPmax_n)は、x/GPmax_nの余りを表す。
【００９５】
すなわち、無線資源決定部２４は、擬似乱数系列から切り出すビットをずらして切り出した値に基づいて、SP内の４つのTS内におけるデータフレームの送信時刻を決定する。
【００９６】
データフレームは、４回送信されるが、上述したように４回とも異なる送信周波数で送信される。４回の送信周波数の決定方法は、送信時刻の決定方法と同様に、制御フレームに含まれる内部時刻および端末IDから決定される。
【００９７】
再度、図９を参照するに、図９の擬似乱数系列においては、送信時刻tx-grid3が割り当てられたビットに続いて、４ビット毎に、送信周波数tx-freq0、送信周波数tx-freq1、送信周波数tx-freq2、送信周波数tx-freq3が割り当てられている。
【００９８】
図９において割り当てられている送信周波数tx-freq0は、図８のTS番号(0)のTS内のデータフレームの送信周波数である。図９において割り当てられている送信周波数tx-freq1は、図８のTS番号(1)のTS内のデータフレームの送信周波数である。図９において割り当てられている送信周波数tx-freq2は、図８のTS番号(2)のTS内のデータフレームの送信周波数である。図９において割り当てられている送信周波数tx-freq3は、図８のTS番号(3)のTS内のデータフレームの送信周波数である。
【００９９】
図９に示すように、TS内のデータフレームの送信周波数は、送信時刻の決定に用いられた擬似乱数系列に上位16ビットから、例えば、４ビット毎に切り出された値に基づいて、次の式（８）で決定される。
【数８】
2020145141.tif 000010
【０１００】
ここで、Fts(m)は、各TS内で送信するデータフレームの送信周波数を示す番号を表す。Fnは、使用可能な周波数の上限値であり、無線通信システムで予め決められた固定値を表す。xは、擬似乱数系列から切り出した値を表す。mod(x/Fn)は、x/Fnの余りを表す。
【０１０１】
以上のようにして、データフレームの送信を開始する時刻である送信時刻および送信周波数が決定される。以上のように、データフレームの送信時刻および送信周波数は、制御フレームに含まれる内部時刻および端末IDに基づいて決定することができる。
【０１０２】
次に、センサ端末１１から送信される制御フレームおよびデータフレームを受信する受信装置１２について説明する。
【０１０３】
＜受信装置の構成＞
図１０は、受信装置１２の構成例を示すブロック図である。
【０１０４】
受信装置１２は、無線受信部４１、フィルタ４２−１乃至４２−Ｎ、フィルタ４２−(Ｎ＋１)、相関器４３−１乃至４３−Ｎ、相関器４３−(Ｎ＋１)、検出部４４−１および４４−２、制御フレーム復調部４５、および復調部４６から構成される。
【０１０５】
無線受信部４１は、無線信号を受信し、受信した無線信号を、例えば、複数の周波数を含む広帯域信号に変換する。無線信号は、無線通信システムで対応する周波数すべてを含む広帯域信号に変換される。例えば、国内の920MHz帯に対応する無線通信システムで、CH33(922.4MHz)乃至CH64(928.0MH)の周波数に対応する場合、広帯域信号は、CH33乃至CH64を含む。変換された広帯域信号は、無線受信部４１からフィルタ４２−１乃至４２−Ｎおよびフィルタ４２−(Ｎ＋１)に供給される。
【０１０６】
フィルタ４２−１乃至４２−Ｎ、およびフィルタ４２−(Ｎ＋１)は、無線受信部４１から供給される広帯域信号から、周波数帯の信号を取り出すためのフィルタである。例えば、フィルタ４２−１は、CH33の周波数帯の信号を取り出すフィルタである。例えば、フィルタ４２−Ｎは、CH64の周波数帯の信号を取り出すフィルタである。
【０１０７】
フィルタ４２−１乃至４２−Ｎは、広帯域信号から取り出した周波数帯の信号を、対応する相関器４３−１乃至４３−Ｎと、制御フレーム復調部４５に供給する。
【０１０８】
フィルタ４２−(Ｎ＋１)は、広帯域信号から、復調部４６により設定された周波数帯の信号を取り出し、取り出した周波数帯の信号を相関器４３−(Ｎ＋１)と、復調部４６に供給する。
【０１０９】
以下、フィルタ４２−１乃至４２−Ｎ，４２−(Ｎ＋１)を特に区別する必要がない場合、フィルタ４２と称する。
【０１１０】
相関器４３−１乃至４３−Ｎは、フィルタ４２−１乃至４２−Ｎから供給される信号と、指定された指定系列との相関値を計算する。相関器４３−１乃至４３−Ｎは、制御フレームのSYNC符号とスクランブル符号とを組み合わせた系列を指定系列として相関値を計算する。相関値は、相関器４３−１乃至４３−Ｎから検出部４４−１に供給される。
【０１１１】
相関器４３−(Ｎ＋１)は、フィルタ４２−(Ｎ＋１)から供給される信号と、指定された指定系列との相関値を計算する。相関器４３−(Ｎ＋１)は、復調部４６からのデータフレームのSYNC符号とスクランブル符号とを組み合わせた系列を指定系列として、相関値を計算する。相関値は、相関器４３−（Ｎ＋１）から検出部４４−２に供給される。データフレームのSYNC符号とスクランブル符号は、端末IDに基づいて決定される。
【０１１２】
以下、相関器４３−１乃至４３−Ｎ，４３−Ｍを特に区別する必要がない場合、相関器４３と称する。
【０１１３】
検出部４４−１は、相関器４３−１乃至４３−Ｎから供給される相関値のいずれかが一定以上の値を持つ場合、制御フレームを検出したと判定する。検出部４４−１は、制御フレームを検出した時刻を、制御フレーム復調部４５に供給する。
【０１１４】
検出部４４−２は、相関器４３−（Ｎ＋１）から供給される相関値が一定以上の値を持つ場合、データフレームを検出したと判定する。検出部４４−２は、データフレームを検出した時刻を、復調部４６に供給する。
【０１１５】
制御フレーム復調部４５は、検出部４４−１から供給される時刻をもとに、フィルタ４２から供給される信号から制御フレームを復調する。制御フレーム復調部４５は、検出部４４−１から供給される時刻をもとに、フィルタ４２から供給される信号から、制御フレームを抽出する。制御フレーム復調部４５は、無線通信システムの共通のスクランブル符号で、抽出した制御フレームのスクランブルを解除する。
【０１１６】
制御フレーム復調部４５は、スクランブルが解除された制御フレームから、Payloadを取り出し、Interleaveを解除し、誤り訂正の復号を行い、CRCを用いて誤り検出を行う。制御フレーム復調部４５は、制御フレームが正しく受信された場合、Payloadから、端末IDと、DATAに含まれる内部時刻とを取得し、取得した端末IDと内部時刻とを、復調部４６に供給する。
【０１１７】
復調部４６は、制御フレーム復調部４５から供給される端末IDと内部時刻に応じて、フィルタ４２−(Ｎ＋１)および相関器４３−（Ｎ＋１）を制御し、検出部４４−２から供給される時刻をもとに、フィルタ４２−(Ｎ＋１)から供給される信号から、データフレームを復調する。
【０１１８】
復調部４６は、無線資源計算部５１、無線制御部５２、およびデータフレーム復調部５３から構成される。
【０１１９】
無線資源計算部５１は、制御フレーム復調部４５から供給される端末IDと内部時刻とに基づいて、データフレームの受信に使用される無線資源を計算する。無線資源の計算には、上述したセンサ端末１１での計算方法と同じ計算方法が用いられる。
【０１２０】
無線資源の計算により、データフレームが受信される受信時刻、受信周波数、スクランブル符号、およびSYNC符号が得られる。受信時刻の値は、センサ端末１１で送信される送信時刻の値と同じ値である。受信周波数の値は、センサ端末１１で送信される送信周波数の値と同じ値である。
【０１２１】
受信時刻および受信周波数は、無線資源計算部５１から無線制御部５２に供給される。スクランブル符号およびSYNC符号は、端末IDに基づいて決定された符号であり、無線資源計算部５１から相関器４３−（Ｎ＋１）に供給される。スクランブル符号は、無線資源計算部５１からデータフレーム復調部５３に供給される。
【０１２２】
無線制御部５２は、無線資源計算部５１から供給される受信時刻に応じて、フィルタ４２−(Ｎ＋１)を動作させる。その際、無線制御部５２は、無線資源計算部５１から供給される受信周波数の信号が取り出されるように、フィルタ４２−(Ｎ＋１)の受信周波数を設定する。
【０１２３】
データフレーム復調部５３は、検出部４４−２から供給される時刻をもとに、フィルタ４２−(Ｎ＋１)から供給される信号からデータフレームを復調する。データフレーム復調部５３は、検出部４４−２から供給される時刻をもとに、フィルタ４２−(Ｎ＋１)から供給される信号から、データフレームを抽出する。データフレーム復調部５３は、無線資源計算部５１から供給されるスクランブル符号で、データフレームのスクランブルを解除する。
【０１２４】
データフレーム復調部５３は、スクランブルが解除されたデータフレームから、Payloadを取り出し、Interleaveを解除し、誤り訂正の復号を行い、CRCを用いて誤り検出を行う。データフレーム復調部５３は、データフレームが正しく受信された場合、DATAに含まれるセンサデータを取得する。
【０１２５】
図１１は、相関器４３の構成例を示す回路図である。
【０１２６】
図１１においては、指定された系列Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４との相関値を計算する例が示されている。なお、図中の系列の長さは４である。通常、必要な長さの相関器が用いられる。
【０１２７】
相関器４３は、遅延器６１−１乃至６１−４、乗算器６２−１乃至６２−４、および加算器６３から構成される。
【０１２８】
遅延器６１−１乃至６１−４は、入力信号を１クロックずつ遅延する。遅延器６１−４は、入力信号を１クロック遅延し、遅延により得られた遅延信号を、後段の遅延器６１−３と、対応する乗算器６２−４とに供給する。遅延器６１−３は、遅延器６１−４からの遅延信号を入力信号として、その入力信号を１クロック遅延し、遅延により得られた遅延信号を、後段の遅延器６１−２と、対応する乗算器６２−３とに供給する。
【０１２９】
遅延器６１−２は、遅延器６１−３からの遅延信号を入力信号として、その入力信号を１クロック遅延し、遅延により得られた遅延信号を、後段の遅延器６１−１と、対応する乗算器６２−２とに供給する。遅延器６１−１は、遅延器６１−２からの遅延信号を入力信号として、その入力信号を１クロック遅延し、遅延により得られた遅延信号を、対応する乗算器６２−１に供給する。
【０１３０】
乗算器６２−１乃至６２−４は、遅延器６１−１乃至６１−４から供給される各遅延信号を、指定された系列Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４それぞれの値と乗算し、加算器６３に供給する。加算器６３は、乗算器６２−１乃至６２−４から供給される乗算後の値を加算し、相関値として後段に出力する。
【０１３１】
図１２は、相関器４３の出力の例を示す図である。
【０１３２】
図１２に示すように、相関器４３は、相関器４３からの出力が、入力信号と指定された指定系列とが一致するタイミングで大きい値を示し、それ以外の部分では小さな値を示すように、動作する。
【０１３３】
制御フレームの場合、相関器４３においては、制御フレームのスクランブル符号とSYNC符号とを組み合わせた系列が上述した指定系列として設定される。制御フレームのスクランブル符号とSYNC符号とを組み合わせた系列は、制御フレームの先頭に配置される。これにより、検出部４４−１は、図３に示された制御フレームの先頭を検出することができる。
【０１３４】
データフレームの場合、相関器４３−（Ｎ＋１）においては、データフレームのスクランブル符号とSYNC符号とを組み合わせた系列が指定系列として設定される。データフレームのスクランブル符号とSYNC符号とを組み合わせた系列は、データフレームの先頭に配置される。これにより、検出部４４−２は、図３に示されたデータフレームの先頭を検出することができる。
【０１３５】
＜各装置の動作＞
図１３は、センサ端末１１の送信処理を説明するフローチャートである。図１４は、受信装置１２の受信処理を説明するフローチャートである。図１５は、図１３の送信処理と図１４の受信処理との対応関係を示すフローチャートである。なお、図１３および図１４の説明において、図１５が適宜参照される。
【０１３６】
まず、図１３のフローチャートを参照して、センサ端末１１の送信処理を説明する。
【０１３７】
ステップＳ５１において、フレーム生成部２５は、送信要求が発生したと判定するまで待機している。フレーム生成部２５には、センサデータ取得部２１からセンサデータが供給される。
【０１３８】
フレーム生成部２５においては、定期的、またはセンサデータの変化量が一定値を超えた場合、送信要求が発生する。ステップＳ５１において、送信要求が発生したと判定された場合、処理は、ステップＳ５２に進む（図１５のステップＳ１１１）。
【０１３９】
ステップＳ５２において、無線資源決定部２４は、内部時計２３から供給される現在の内部時刻を取得する。無線資源決定部２４は、取得した現在の内部時刻に、制御フレームを送信するのに要する時間αを足した時刻を、制御フレームの送信時刻に決定する。無線資源決定部２４は、制御フレームの他の無線資源（送信周波数、スクランブル符号、SYNC符号）も決定する（図１５のステップＳ１１２）。
【０１４０】
決定された制御フレームの無線資源は、無線資源決定部２４からフレーム生成部２５に供給される。さらに、制御フレームの無線資源のうちの送信時刻と送信周波数とは、無線資源決定部２４から無線制御部２６にも供給される。
【０１４１】
ステップＳ５３において、フレーム生成部２５は、無線資源決定部２４から供給される制御フレームの無線資源のうちのスクランブル符号およびSYNC符号を用いて、制御フレームを生成する。制御フレームには、内部時計２３から供給される内部時刻および端末IDメモリ２２から供給される端末IDが含まれる。制御フレームは、フレーム生成部２５から無線送信部２７に供給される。
【０１４２】
ステップＳ５４において、無線送信部２７は、無線資源決定部２４から供給される制御フレームの無線資源のうちの送信時刻と送信周波数とに応じて、フレーム生成部２５から供給される制御フレームを送信する（図１５のステップＳ１１３）。
【０１４３】
ステップＳ５５において、無線資源決定部２４は、制御フレームに含まれる内部時刻および端末IDメモリ２２から供給される端末IDに基づいて、データフレームの無線資源（送信時刻、送信周波数、スクランブル符号、SYNC符号）を決定する（図１５のステップＳ１１４）。
【０１４４】
決定されたデータフレームの無線資源は、無線資源決定部２４からフレーム生成部２５に供給される。さらに、データフレームの無線資源のうちの送信時刻と送信周波数とは、無線資源決定部２４から無線制御部２６にも供給される。
【０１４５】
ステップＳ５６において、フレーム生成部２５は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源のうちのスクランブル符号およびSYNC符号を用いて、センサデータを含むデータフレームを生成する。データフレームは、フレーム生成部２５から無線送信部２７に供給される。
【０１４６】
ステップＳ５７において、無線制御部２６は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源のうちの送信時刻を、データフレームを送信する時刻に設定する。
【０１４７】
ステップＳ５８において、無線制御部２６は、時刻が、送信時刻になったと判定するまで待機する（図１５のステップＳ１１５）。
【０１４８】
ステップＳ５８において、送信時刻になったと判定された場合、処理は、ステップＳ５９に進む。
【０１４９】
ステップＳ５９において、無線制御部２６は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源のうちの送信周波数に応じて、フレーム生成部２５から無線送信部２７に供給されるデータフレームを送信するように無線送信部２７を制御する。無線送信部２７は、無線制御部２６の制御に応じて、データフレームを送信する（図１５のステップＳ１１６）。
【０１５０】
ステップＳ６０において、無線制御部２６は、送信回数が上限（例えば、４回）に達したか否かを判定する。
【０１５１】
ステップＳ６０において、送信回数が上限に達していないと判定された場合、ステップＳ５７に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１５２】
ステップＳ６０において、送信回数が上限に達したと判定された場合、送信処理は終了される。
【０１５３】
次に、図１４のフローチャートを参照して、受信装置１２の受信処理を説明する。
【０１５４】
ステップＳ８１において、制御フレーム復調部４５は、制御フレームの受信が成功したと判定するまで待機している。
【０１５５】
無線受信部４１は、無線信号を受信する。フィルタ４２により所定の周波数帯の信号が取り出され、相関器４３により相関値が出力された後、検出部４４−１から、制御フレームが検出された時刻が制御フレーム復調部４５に供給される。制御フレーム復調部４５は、検出部４４−１供給される制御フレームが検出された時刻をもとに、フィルタ４２から供給される信号から、制御フレームを抽出し、抽出した制御フレームを復調する。
【０１５６】
ステップＳ８１において、制御フレーム復調部４５は、制御フレームの受信が成功したと判定した場合、処理は、ステップＳ８２に進む（図１５のステップＳ１３１）。制御フレーム復調部４５は、制御フレームのPayloadから、端末IDと、DATAに含まれる内部時刻を取得し、無線資源計算部５１に供給する。
【０１５７】
ステップＳ８２において、無線資源計算部５１は、制御フレーム復調部４５から供給される端末IDと内部時刻とに基づいて、データフレームの無線資源を決定する（図１５のステップＳ１３２）。
【０１５８】
データフレームの無線資源のうちの受信時刻および受信周波数は、無線資源計算部５１から無線制御部５２に供給される。データフレームの無線資源のうちのスクランブル符号およびSYNC符号は、無線資源計算部５１から相関器４３−（Ｎ＋１）に供給される。データフレームの無線資源のうちのスクランブル符号は、無線資源計算部５１からデータフレーム復調部５３に供給される。
【０１５９】
ステップＳ８３において、無線制御部５２は、無線資源計算部５１から供給されるデータフレームの無線資源のうちの受信時刻を、データフレームを受信する時刻に設定する。
【０１６０】
ステップＳ８４において、無線制御部５２は、時刻が、受信時刻になったと判定するまで待機する（図１５のステップＳ１３３）。無線制御部５２においては、制御フレームが受信された（検出された）時刻から、センサ端末１１によるデータフレームの送信時刻（無線資源計算部５１により決定された受信時刻）まで、待機される。
【０１６１】
ステップＳ８４において、受信時刻になったと判定された場合、処理は、ステップＳ８５に進む。
【０１６２】
無線受信部４１は、無線信号を受信する。フィルタ４２−(Ｎ＋１)により無線資源計算部５１から無線制御部５２に供給された周波数帯の信号が取り出され、相関器４３−（Ｎ＋１）により相関値が出力された後、検出部４４−２から、データフレームが検出された時刻がデータフレーム復調部５３に供給される。データフレーム復調部５３は、検出部４４−２から供給されるデータフレームが検出された時刻をもとに、フィルタ４２−(Ｎ＋１)から供給される信号から、データフレームを抽出し、抽出したデータフレームを復調する。
【０１６３】
ステップＳ８５において、データフレーム復調部５３は、データフレームの受信が成功したか否かを判定する。
【０１６４】
ステップＳ８５において、データフレームの受信が成功したと判定された場合、処理は、ステップＳ８６に進む（図１５のステップＳ１３４）。
【０１６５】
ステップＳ８６において、データフレーム復調部５３は、データフレームのPayloadから、DATAに含まれるセンサデータを取得する。その後、受信処理は終了される。
【０１６６】
一方、ステップＳ８５において、データフレームの受信が成功しなかったと判定された場合、処理は、ステップＳ８７に進む。
【０１６７】
ステップＳ８７において、データフレーム復調部５３は、受信回数が上限（４回）に達したか否かを判定する。
【０１６８】
ステップＳ８７において、受信回数が上限に達していないと判定された場合、ステップＳ８３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１６９】
ステップＳ８７において、受信回数が上限に達したと判定された場合、受信処理は終了される。
【０１７０】
以上のように、第１の実施の形態の無線通信システムにおいては、送信関連情報として、センサ端末１１で計時される内部時刻および端末IDを含む制御フレームが送信される。そして制御フレームが送信された後に、その制御フレームに含まれる送信関連情報に基づいて決定された送信時刻および送信周波数に応じて、所定のデータとしてのセンサデータを含むデータフレームが送信される。
【０１７１】
これにより、受信側で、データフレームを受信する際の無線資源を認識することができるので、データフレームを受信する際に、待機時間を少なくすることができる。
【０１７２】
以上のことは、GPS信号を用いることなしに実現可能であるので、本技術によれば、センサ端末が、場所に関係なく、どこの場所（例えば、GPS信号を受信することができない場所）に配置されていても、低消費電力の無線通信システムを提供することができる。
【０１７３】
＜２．第２の実施の形態（無線資源の送信）＞
第２の実施の形態においては、制御フレームには、送信関連情報として、第１の実施の形態で上述した内部時刻および端末IDの代わりに、内部時刻および端末IDに基づいて決定される無線資源（送信時刻、送信周波数、スクランブル符号、およびSYNC符号）が含まれる。
【０１７４】
第２の実施の形態のセンサ端末１１の構成は、図２のセンサ端末１１の構成と基本的に同じであるので、その説明を省略する。第２の実施の形態の受信装置１２の構成は、図１０の受信装置１２の構成と基本的に同じであるので、その説明を省略する。
【０１７５】
＜各装置の動作＞
図１６は、センサ端末１１の送信処理を説明するフローチャートである。図１７は、受信装置１２の受信処理を説明するフローチャートである。図１８は、図１６の送信処理と図１７の受信処理との対応関係を示すフローチャートである。なお、図１６および図１７の説明において、図１８が適宜参照される。
【０１７６】
まず、図１６のフローチャートを参照して、センサ端末１１の送信処理を説明する。
【０１７７】
ステップＳ１５１において、フレーム生成部２５は、送信要求が発生したと判定するまで待機している。ステップＳ１５１において、送信要求が発生したと判定された場合、処理は、ステップＳ１５２に進む（図１８のステップＳ２１１）。
【０１７８】
ステップＳ１５２において、無線資源決定部２４は、内部時計２３から供給される現在の内部時刻を取得する。無線資源決定部２４は、取得した現在の内部時刻に、制御フレームを送信するのに要する時間αを足した時刻を、制御フレームの送信時刻に決定する。無線資源決定部２４は、制御フレームの他の無線資源（送信周波数、スクランブル符号、SYNC符号）も決定する（図１８のステップＳ２１２）。
【０１７９】
ステップＳ１５３において、無線資源決定部２４は、内部時計２３から供給される内部時刻および端末IDメモリ２２から供給される端末IDに基づいて、データフレームの無線資源（送信時刻、送信周波数、スクランブル符号、SYNC符号）を決定し、フレーム生成部２５に供給する（図１８のステップＳ２１３）。
【０１８０】
ステップＳ１５４において、フレーム生成部２５は、無線資源決定部２４から供給される制御フレームの無線資源のうちのスクランブル符号およびSYNC符号を用いて、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源が含まれる制御フレームを生成する。
【０１８１】
ステップＳ１５５において、無線送信部２７は、無線資源決定部２４から供給される制御フレームの無線資源のうちの送信時刻と送信周波数とに応じて、制御フレームを送信する（図１５のステップＳ２１４）。
【０１８２】
ステップＳ１５６において、フレーム生成部２５は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームのスクランブル符号およびSYNC符号を用いて、センサデータを含むデータフレームを生成する。
【０１８３】
ステップＳ１５７において、無線制御部２６は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源のうちの送信時刻を、データフレームを送信する時刻に設定する。
【０１８４】
ステップＳ１５８において、無線送信部２７は、時刻が、送信時刻になったと判定するまで待機する（図１８のステップＳ２１５）。
【０１８５】
ステップＳ１５８において、送信時刻になったと判定された場合、処理は、ステップＳ１５９に進む。
【０１８６】
ステップＳ１５９において、無線制御部２６は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源のうちの送信周波数に応じて、フレーム生成部２５から無線送信部２７に供給されるデータフレームを送信するように無線送信部２７を制御する。無線送信部２７は、無線制御部２６の制御に応じて、データフレームを送信する（図１８のステップＳ２１６）。
【０１８７】
ステップＳ１６０において、無線制御部２６は、送信回数が上限に達したか否かを判定する。
【０１８８】
ステップＳ１６０において、送信回数が上限に達していないと判定された場合、ステップＳ１５７に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１８９】
ステップＳ１６０において、送信回数が上限に達したと判定された場合、送信処理は終了される。
【０１９０】
次に、図１７のフローチャートを参照して、受信装置１２の受信処理を説明する。
【０１９１】
ステップＳ１８１において、制御フレーム復調部４５は、制御フレームの受信が成功したと判定するまで待機している。
【０１９２】
ステップＳ１８１において、制御フレーム復調部４５は、制御フレームの受信が成功したと判定した場合、処理は、ステップＳ１８２に進む（図１８のステップＳ２３１）。制御フレーム復調部４５は、制御フレームのPayloadから、端末IDと、DATAに含まれる無線資源を取得し、無線資源計算部５１に供給する。
【０１９３】
無線資源のうちの受信時刻および受信周波数は、無線資源計算部５１から無線制御部５２に供給される。無線資源のうちのスクランブル符号およびSYNC符号は、無線資源計算部５１から相関器４３−（Ｎ＋１）に供給される。無線資源のうちのスクランブル符号は、無線資源計算部５１からデータフレーム復調部５３に供給される。
【０１９４】
ステップＳ１８２において、無線制御部５２は、無線資源計算部５１から供給されるデータフレームの無線資源のうちの受信時刻を、データフレームを受信する時刻に設定する。
【０１９５】
ステップＳ１８３において、無線制御部５２は、時刻が、受信時刻になったと判定するまで待機する。ステップＳ１８３において、受信時刻になったと判定された場合、処理は、ステップＳ１８４に進む（図１８のステップＳ２３２）。
【０１９６】
無線受信部４１は、無線信号を受信する。フィルタ４２−(Ｎ＋１)により無線資源計算部５１から無線制御部５２に供給された周波数帯の信号が取り出され、相関器４３−（Ｎ＋１）により相関値が出力された後、検出部４４−２から、データフレームが検出された時刻がデータフレーム復調部５３に供給される。データフレーム復調部５３は、検出部４４−２から供給されるデータフレームが検出された時刻をもとに、フィルタ４２−(Ｎ＋１)から供給される信号から、データフレームを抽出し、抽出したデータフレームを復調する。
【０１９７】
ステップＳ１８４において、データフレーム復調部５３は、データフレームの受信が成功したか否かを判定する。
【０１９８】
ステップＳ１８４において、データフレーム復調部５３は、データフレームの受信が成功したと判定した場合、処理は、ステップＳ１８５に進む（図１８のステップＳ２３３）。
【０１９９】
ステップＳ１８５において、データフレーム復調部５３は、データフレームのPayloadから、DATAに含まれるセンサデータを取得する。その後、受信処理は終了される。
【０２００】
一方、ステップＳ１８４において、データフレームの受信が成功しなかったと判定した場合、処理は、ステップＳ１８６に進む。
【０２０１】
ステップＳ１８６において、データフレーム復調部５３は、受信回数が上限に達したか否かを判定する。
【０２０２】
ステップＳ１８６において、受信回数が上限に達していないと判定された場合、ステップＳ１８２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２０３】
ステップＳ１８６において、受信回数が上限に達したと判定された場合、受信処理は終了される。
【０２０４】
以上のように、第２の実施の形態の無線通信システムにおいては、送信関連情報として、内部時刻および端末IDに基づいて決定されるデータフレームの送信時刻および送信周波数を含む制御フレームが送信される。そして、制御フレームが送信された後に、その制御フレームに含まれる送信時刻および送信周波数に応じて、所定のデータとしてのセンサデータを含むデータフレームが送信される。
【０２０５】
これにより、受信側で、データフレームを受信する際の無線資源がわかるので、データフレームを受信する際に、待機時間を少なくすることができる。
【０２０６】
また、第２の実施の形態の場合、制御フレームには、データフレームの送信時刻および送信周波数の他に、端末IDから生成されるデータフレームのスクランブル符号およびSYNC符号も含まれる。これにより、受信側において、データフレームの無線資源計算を行う必要をなくす、あるいは無線資源計算を省略することができるので、受信側の処理を軽減することができる。
【０２０７】
＜３．第３の実施の形態（無線資源（符号以外）の送信）＞
第３の実施の形態においては、制御フレームに、送信関連情報として、第２の実施の形態で上述した内部時刻および端末IDに基づいて決定される無線資源のうちの送信時刻および送信周波数が含められ、無線資源のうちのスクランブル符号、およびSYNC符号の代わりに、符号生成時の初期値が含まれる。
【０２０８】
第３の実施の形態のセンサ端末１１の構成は、図２のセンサ端末１１の構成と基本的に同じであるので、その説明を省略する。第３の実施の形態の受信装置１２の構成は、図１０の受信装置１２の構成と基本的に同じであるので、その説明を省略する。
【０２０９】
＜各装置の動作＞
図１９は、センサ端末１１の送信処理を説明するフローチャートである。図２０は、受信装置１２の受信処理を説明するフローチャートである。図２１は、図１９の送信処理と図２０の受信処理との対応関係を示すフローチャートである。なお、図１９および図２０の説明において、図２１が適宜参照される。
【０２１０】
まず、図１９のフローチャートを参照して、センサ端末１１の送信処理を説明する。
【０２１１】
ステップＳ２５１において、フレーム生成部２５は、送信要求が発生したと判定するまで待機している。ステップＳ２５１において、送信要求が発生したと判定された場合、処理は、ステップＳ２５２に進む（図２１のステップＳ３１１）。
【０２１２】
ステップＳ２５２において、無線資源決定部２４は、内部時計２３から供給される現在の内部時刻を取得する。無線資源決定部２４は、取得した現在の内部時刻に、制御フレームの送信に要する時間αを足した時刻を、制御フレームの送信時刻に決定する。無線資源決定部２４は、制御フレームの他の無線資源（送信周波数、スクランブル符号、SYNC符号）も決定する（図２１のステップＳ３１２）。
【０２１３】
ステップＳ２５３において、無線資源決定部２４は、内部時計２３から供給される内部時刻および端末IDメモリ２２から供給される端末IDに基づいて、データフレームの無線資源（送信時刻、送信周波数）を決定し、フレーム生成部２５および無線制御部２６に供給する（図２１のステップＳ３１３）。
【０２１４】
ステップＳ２５４において、フレーム生成部２５は、無線資源決定部２４から供給される制御フレームの無線資源のうちのスクランブル符号およびSYNC符号を用いて、データフレームの無線資源（送信時刻、送信周波数）と、符号生成時の初期値とが含まれる制御フレームを生成する。
【０２１５】
符号生成時の初期値の例としては、端末IDと無線通信システムの共通の値とがある。符号生成時の初期値は、それ以外にも、内部時刻や他の値であってもよい。なお、符号生成時の初期値が、端末IDである場合は、制御フレームにもともと含まれているので、改めて含める必要がない。また、符号生成時の初期値が、無線通信システムの共通の値である場合、既知の値であるので、制御フレームには含まれない。
【０２１６】
ステップＳ２５５において、無線送信部２７は、無線資源決定部２４から供給される制御フレームの無線資源のうちの送信時刻および送信周波数に応じて、制御フレームを送信する（図２１のステップＳ３１４）。
【０２１７】
ステップＳ２５６において、無線資源決定部２４は、端末IDメモリ２２から供給される端末IDに基づいて、データフレームの無線資源（スクランブル符号、SYNC符号）を決定し、フレーム生成部２５および無線制御部２６に供給する（図２１のステップＳ３１５）。
【０２１８】
ステップＳ２５７において、フレーム生成部２５は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源のうちのスクランブル符号およびSYNC符号を用いて、センサデータを含むデータフレームを生成する。
【０２１９】
ステップＳ２５８において、無線制御部２６は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源のうちの送信時刻を、データフレームを送信する時刻に設定する。
【０２２０】
ステップＳ２５９において、無線制御部２６は、時刻が、送信時刻になったと判定するまで待機する（図２１のステップＳ３１６）。
【０２２１】
ステップＳ２５９において、送信時刻になったと判定された場合、処理は、ステップＳ２６０に進む。
【０２２２】
ステップＳ２６０において、無線制御部２６は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源のうちの送信周波数に応じて、フレーム生成部２５から無線送信部２７に供給されるデータフレームを送信するように、無線送信部２７を制御する。無線送信部２７は、無線制御部２６の制御に応じて、データフレームを送信する（図２１のステップＳ３１７）。
【０２２３】
ステップＳ２６１において、無線制御部２６は、送信回数が上限に達したか否かを判定する。
【０２２４】
ステップＳ２６１において、送信回数が上限に達していないと判定された場合、ステップＳ２５８に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２２５】
ステップＳ２６１において、送信回数が上限に達したと判定された場合、送信処理は終了される。
【０２２６】
次に、図２０のフローチャートを参照して、受信装置１２の受信処理を説明する。
【０２２７】
ステップＳ２８１において、制御フレーム復調部４５は、制御フレームの受信が成功したと判定するまで待機している。
【０２２８】
ステップＳ２８１において、制御フレーム復調部４５は、制御フレームの受信が成功したと判定した場合、処理は、ステップＳ２８２に進む（図２１のステップＳ３３１）。
【０２２９】
制御フレーム復調部４５は、端末IDと、DATAに含まれる無線資源（受信時刻と受信周波数）を取得し、無線資源計算部５１に供給する。符号生成時の初期値がある場合には、符号生成時の初期値も無線資源計算部５１に供給される。受信時刻および受信周波数は、無線資源計算部５１から無線制御部５２に供給される。
【０２３０】
ステップＳ２８２において、無線制御部５２は、無線資源計算部５１から供給される受信時刻を、データフレームを受信する時刻に設定する。
【０２３１】
ステップＳ２８３において、無線資源計算部５１は、制御フレーム復調部４５から供給される符号生成時の初期値に基づいて、データフレームの無線資源（スクランブル符号およびSYNC符号）を決定する（図２１のステップＳ３３２）。符号生成時の初期値が端末IDと無線通信システムの共通の値である場合、端末IDと無線通信システムの共通の値が用いられて、データフレームの無線資源（スクランブル符号およびSYNC符号）が決定される。
【０２３２】
データフレームの無線資源のうちのスクランブル符号およびSYNC符号は、無線資源計算部５１から相関器４３−（Ｎ＋１）に出力される。データフレームの無線資源のうちのスクランブル符号は、無線資源計算部５１からデータフレーム復調部５３に出力される。
【０２３３】
ステップＳ２８４において、無線制御部５２は、時刻が、受信時刻になったと判定するまで待機する。ステップＳ２８４において、受信時刻になったと判定された場合、処理は、ステップＳ２８５に進む（図２１のステップＳ３３３）。
【０２３４】
無線受信部４１は、無線信号を受信する。フィルタ４２−(Ｎ＋１)により無線資源計算部５１から無線制御部５２に供給された周波数帯の信号が取り出され、相関器４３−（Ｎ＋１）により相関値が出力された後、検出部４４−２から、データフレームが検出された時刻がデータフレーム復調部５３に供給される。データフレーム復調部５３は、検出部４４−２から供給されるデータフレームが検出された時刻をもとに、フィルタ４２−(Ｎ＋１)から供給される信号から、データフレームを抽出し、抽出したデータフレームを復調する。
【０２３５】
ステップＳ２８５において、データフレーム復調部５３は、データフレームの受信が成功したか否かを判定する。
【０２３６】
ステップＳ２８５において、データフレーム復調部５３は、データフレームの受信が成功したと判定した場合、処理は、ステップＳ２８６に進む（図２１のステップＳ３３４）。
【０２３７】
ステップＳ２８６において、データフレーム復調部５３は、データフレームのPayloadから、DATAに含まれるセンサデータを取得する。その後、受信処理は終了される。
【０２３８】
一方、ステップＳ２８５において、データフレームの受信が成功しなかったと判定した場合、処理は、ステップＳ２８７に進む。
【０２３９】
ステップＳ２８７において、データフレーム復調部５３は、受信回数が上限に達したか否かを判定する。
【０２４０】
ステップＳ２８７において、受信回数が上限に達していないと判定された場合、ステップＳ２８２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２４１】
ステップＳ２８７において、受信回数が上限に達したと判定された場合、受信処理は終了される。
【０２４２】
以上のように、第３の実施の形態の無線通信システムにおいては、送信関連情報として、内部時刻および端末IDに基づいて決定されるデータフレームの送信時刻および送信周波数を含む制御フレームが送信される。そして、制御フレームが送信された後に、送信時刻および送信周波数に応じて、所定のデータとしてのセンサデータを含むデータフレームが送信される。
【０２４３】
これにより、受信側で、データフレームを受信する際の無線資源がわかるので、データフレームを受信する際に、待機時間を少なくすることができる。
【０２４４】
また、第３の実施の形態において、制御フレームは、データフレームの無線資源の符号の代わりに、符号を生成する際の初期値を含むようにした。すなわち、データ量が多い符号自体を制御フレームで送信することなく、その初期値を送信することで、制御フレームを短くすることができる。これにより、センサ端末１１の送信電力を削減することが可能となる。
【０２４５】
さらに、符号を生成する際の初期値の一方が端末IDの場合、制御フレームに元々含まれているので、端末IDを、改めて含める必要がない。符号を生成する際の初期値の他方が、無線通信システムの共通の値の場合、受信側で既知の値であるので、無線通信システムの共通の値を含める必要がない。したがって、制御フレームをさらに短くすることができるので、センサ端末１１の送信電力を削減することが可能となる。
【０２４６】
＜４．第４の実施の形態（複数のデータフレームの送信）＞
第４の実施の形態においては、１回の制御フレームの送信に対して、それぞれ異なるデータフレームの送信が複数回行われる。
【０２４７】
第４の実施の形態のセンサ端末１１の構成は、図２のセンサ端末１１の構成と基本的に同じであるので、その説明を省略する。第４の実施の形態の受信装置１２の構成は、図１０の受信装置１２の構成と基本的に同じであるので、その説明を省略する。
【０２４８】
図２２は、１回の制御フレームの送信に対して、異なるデータフレームの送信を複数回行う例を示す図である。
【０２４９】
図２２の例においては、１回の制御フレームの送信に対して、４回のデータフレームの送信を、周期Pで、M（M＝３）回行う例が示されている。以下、４回のデータフレームをメッセージと称する。なお、異なるメッセージのデータフレームには、同一の異なるセンサデータが含まれる。
【０２５０】
制御フレームの送信後、図２２に示すように、周期P毎に、１回目のメッセージ＃１、２回目のメッセージ＃２、３回目のメッセージ＃３の送信が行われる。
【０２５１】
メッセージ＃１の無線資源は、上述した実施の形態１乃至３のいずれかと同様に決定される。メッセージ＃２の無線資源は、以下のように決定される。
【０２５２】
送信時刻の場合、上述した式（４）で決定されるメッセージ＃１を送信するSPのSP番号に周期Pが加算される。メッセージ＃２の送信時刻は、次の式（９）のように求められる。
【数９】
2020145141.tif 000011
【０２５３】
TS内のデータフレームの送信時刻は、式（９）により決定された時刻と端末IDを、式（５）および式（６）の生成多項式で表される擬似乱数生成器の初期値として、第１の実施の形態に記載の方法で決定される。
【０２５４】
メッセージ＃２の送信周波数は、式（８）を用いた方法と同様の方法で決定される。ただし、メッセージ＃２の場合、式（５）および式（６）の生成多項式で表される擬似乱数生成器の初期値として、制御フレームの送信時刻に、周期Pを加算した値と端末IDとを用いる点がメッセージ＃１の場合と異なる。
【０２５５】
また、メッセージ＃３の場合の送信時刻および送信周波数は、メッセージ＃２で加算している周期Pの値を２倍して加算して決定される。すなわち、送信時刻および送信周波数は、メッセージの送信を繰り返す回数に応じて、加算する周期Pの数を増加させることになる。
【０２５６】
なお、スクランブル符号およびSYNC符号は、第１の実施の形態と同様に、端末IDを用いて決定される。
【０２５７】
また、周期Pと送信回数Mは、端末IDに対して予め決定しておくことで、送信側と受信側で既知の値として扱うことができる。さらに、送信側が、周期Pと送信回数Mを決定し、制御フレームのDATAに含めて、受信側に送信するようにしてもよい。
【０２５８】
＜各装置の動作＞
図２３は、センサ端末１１の送信処理を説明するフローチャートである。図２４は、受信装置１２の受信処理を説明するフローチャートである。図２５は、図２３の送信処理と図２４の受信処理との対応関係を示すフローチャートである。なお、図２３および図２４の説明において、図２５が適宜参照される。
【０２５９】
まず、図２３のフローチャートを参照して、センサ端末１１の送信処理を説明する。
【０２６０】
ステップＳ３５１において、フレーム生成部２５は、送信要求が発生したと判定するまで待機している。ステップＳ３５１において、送信要求が発生したと判定された場合、処理は、ステップＳ３５２に進む（図２５のステップＳ４１１）。
【０２６１】
ステップＳ３５２において、無線資源決定部２４は、内部時計２３から供給される現在の内部時刻を取得する。無線資源決定部２４は、取得した現在の内部時刻に、制御フレームを送信するのに要する時間αを足した時刻を、制御フレームの送信時刻に決定する。無線資源決定部２４は、制御フレームの他の無線資源（送信周波数、スクランブル符号、SYNC符号）も決定し、フレーム生成部２５および無線制御部２６に供給する（図２５のステップＳ４１２）。
【０２６２】
ステップＳ３５３において、フレーム生成部２５は、無線資源決定部２４から供給される制御フレームの無線資源のうちのスクランブル符号およびSYNC符号を用いて、制御フレームを生成する。制御フレームには、内部時計２３から供給される内部時刻および端末IDメモリ２２から供給される端末IDが含まれる。制御フレームは、フレーム生成部２５から無線送信部２７に供給される。
【０２６３】
ステップＳ３５４において、無線送信部２７は、無線資源決定部２４から供給される制御フレームの無線資源のうちの送信時刻と送信周波数に応じて、フレーム生成部２５から供給される制御フレームを送信する（図２５のステップＳ４１３）。
【０２６４】
ステップＳ３５５において、無線資源決定部２４は、制御フレームに含まれる内部時刻および端末IDメモリ２２から供給される端末IDに基づいて、データフレームの無線資源（送信時刻、送信周波数、スクランブル符号、SYNC符号）を決定し、フレーム生成部２５および無線制御部２６に供給する（図２５のステップＳ４１４）。
【０２６５】
ステップＳ３５６において、フレーム生成部２５は、内部時計２３から供給される内部時刻および端末IDメモリ２２から供給される端末IDに応じて、データフレームの無線資源のうちのスクランブル符号およびSYNC符号を用いて、センサデータを含むデータフレームを生成する。なお、フレームの生成毎に、データフレームには、異なるセンサデータが含まれる。
【０２６６】
ステップＳ３５７において、無線制御部２６は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源のうちの送信時刻を、データフレームを送信する時刻に設定する。
【０２６７】
ステップＳ３５８において、無線制御部２６は、時刻が、送信時刻になったと判定するまで待機する（図５のステップＳ４１５，Ｓ４１７，Ｓ４１９）。
【０２６８】
ステップＳ３５８において、送信時刻になったと判定された場合、処理は、ステップＳ３５９に進む。
【０２６９】
ステップＳ３５９において、無線制御部２６は、無線資源決定部２４から供給されるデータフレームの無線資源のうちの送信周波数に応じて、フレーム生成部２５から無線送信部２７に供給されるメッセージ＃ｎ（ｎ＝１乃至３）のデータフレームを送信するように無線送信部２７を制御する。無線送信部２７は、無線制御部２６の制御に応じて、データフレームを送信する（図２５のステップＳ４１６，Ｓ４１８，Ｓ４２０）。
【０２７０】
ステップＳ３６０において、無線制御部２６は、送信回数が上限に達したか否かを判定する。
【０２７１】
ステップＳ３６０において、送信回数が上限に達していないと判定された場合、ステップＳ３５７に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２７２】
ステップＳ３６０において、送信回数が上限に達したと判定された場合、処理は、ステップＳ３６１に進む。
【０２７３】
ステップＳ３６１において、無線制御部２６は、メッセージ回数が上限（例えば、３回）に達したか否かを判定する。ステップＳ３６１において、メッセージ回数が上限に達していないと判定された場合、ステップＳ３５６に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２７４】
ステップＳ３６１において、メッセージ回数が上限に達したと判定された場合、送信処理は終了される。
【０２７５】
次に、図２４のフローチャートを参照して、受信装置１２の受信処理を説明する。
【０２７６】
ステップＳ３８１において、制御フレーム復調部４５は、制御フレームの受信が成功したと判定するまで待機している。
【０２７７】
ステップＳ３８１において、制御フレーム復調部４５は、制御フレームの受信が成功したと判定した場合、処理は、ステップＳ３８２に進む（図２５のステップＳ４３１）。制御フレーム復調部４５は、制御フレームのPayloadから、端末IDとDATAに含まれる内部時刻を取得し、無線資源計算部５１に出力する。
【０２７８】
ステップＳ３８２において、無線資源計算部５１は、制御フレーム復調部４５から供給される端末IDと内部時刻とに応じて、データフレームの無線資源を決定し、無線制御部５２とデータフレーム復調部５３に供給する（図２５のステップＳ４３２）。
【０２７９】
ステップＳ３８３において、無線制御部５２は、無線資源計算部５１から供給されるデータフレームの無線資源のうちの受信時刻を、データフレームを受信する時刻に設定する。
【０２８０】
ステップＳ３８４において、無線制御部５２は、時刻が、受信時刻になったと判定するまで待機する。ステップＳ３８４において、受信時刻になったと判定された場合、処理は、ステップＳ３８５に進む（図２５のステップＳ４３３，Ｓ４３５，Ｓ４３７）。
【０２８１】
無線受信部４１は、無線信号を受信する。フィルタ４２−(Ｎ＋１)により無線資源計算部５１から無線制御部５２に供給された周波数帯の信号が取り出され、相関器４３−（Ｎ＋１）により相関値が出力された後、検出部４４−２から、データフレームが検出された時刻がデータフレーム復調部５３に供給される。データフレーム復調部５３は、検出部４４−２から供給されるデータフレームが検出された時刻をもとに、フィルタ４２−(Ｎ＋１)から供給される信号から、データフレームを抽出し、抽出したデータフレームを復調する。
【０２８２】
ステップＳ３８５において、データフレーム復調部５３は、メッセージ＃ｎ（ｎ＝１乃至３）のデータフレームの受信が成功したか否かを判定する。
【０２８３】
ステップＳ３８５において、データフレーム復調部５３は、データフレームの受信が成功したと判定した場合、処理は、ステップＳ３８６に進む（図２５のステップＳ４３４，Ｓ４３６，Ｓ４３８）。
【０２８４】
ステップＳ３８６において、データフレーム復調部５３は、Payloadから、データフレームのDATAに含まれるセンサデータを取得する。その後、処理は、ステップＳ３８８に進む。
【０２８５】
一方、ステップＳ３８５において、データフレームの受信が成功しなかったと判定した場合、処理は、ステップＳ３８７に進む。
【０２８６】
ステップＳ３８７において、データフレーム復調部５３は、受信回数が上限に達したか否かを判定する。
【０２８７】
ステップＳ３８７において、受信回数が上限に達していないと判定された場合、ステップＳ３８３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２８８】
ステップＳ３８７において、受信回数が上限に達したと判定された場合、処理は、ステップＳ３８８に進む。
【０２８９】
ステップＳ３８８において、データフレーム復調部５３は、メッセージ回数が上限に達したか否かを判定する。ステップＳ３８８において、メッセージ回数が上限に達していないと判定された場合、ステップＳ３８３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２９０】
ステップＳ３８８において、メッセージ回数が上限に達したと判定された場合、受信処理は終了される。
【０２９１】
以上のように、第４の実施の形態の無線通信システムにおいては、１回の制御フレームを送信した後に、それぞれ異なるデータフレームが、複数回送信される。
【０２９２】
これにより、制御フレームの送信頻度を軽減することができ、センサ端末の低消費電力化に寄与することが可能である。
【０２９３】
なお、上述した第４の実施の形態の技術は、第１乃至第３の実施の形態の技術と組み合わせて用いることが可能である。
【０２９４】
以上のように、本技術においては、送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームが送信される。そして、制御フレームが送信された後に、制御フレームに含まれる送信関連情報に応じて、所定のデータとしてのセンサデータを含むデータフレームが送信される。
【０２９５】
したがって、本技術によれば、GPS信号を受信できない場所であっても利用できる、低消費電力な無線通信システムを提供することができる。
【０２９６】
また、低消費電力の無線通信システムを安価に提供することができる。
【０２９７】
さらに、受信側の処理を軽減することができる。
【０２９８】
なお、上述した無線通信システムにおいては、送信側の端末が、センサ端末である例を説明したが、本技術は、センサを有していない端末にも適用することができる。
【０２９９】
＜５．第５の実施の形態（コンピュータ）＞
＜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。
【０３００】
図２６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。
【０３０１】
CPU(Central Processing Unit)３０１、ROM(Read Only Memory)３０２、RAM(Random Access Memory)３０３は、バス３０４により相互に接続されている。
【０３０２】
バス３０４には、さらに、入出力インタフェース３０５が接続されている。入出力インタフェース３０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部３０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部３０７が接続される。また、入出力インタフェース３０５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３０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部３０９、リムーバブルメディア３１１を駆動するドライブ３１０が接続される。
【０３０３】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU３０１が、例えば、記憶部３０８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース３０５及びバス３０４を介してRAM３０３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。
【０３０４】
CPU３０１が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア３１１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３０８にインストールされる。
【０３０５】
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。
【０３０６】
なお、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。
【０３０７】
なお、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。
【０３０８】
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。
【０３０９】
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。
【０３１０】
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。
【０３１１】
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。
【０３１２】
＜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。
（１）  送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームを送信した後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを送信する送信部を備える
送信装置。
（２）  前記制御フレームを生成するとともに、前記端末IDに基づいて決定される所定の符号を用いて前記データフレームを生成するフレーム生成部をさらに備える
前記（１）に記載の送信装置。
（３）  前記フレーム生成部は、前記内部時刻および前記端末IDを含む前記制御フレームを生成する
前記（２）に記載の送信装置。
（４）  前記フレーム生成部は、前記送信時刻および前記送信周波数を含む前記制御フレームを生成する
前記（２）に記載の送信装置。
（５）  前記フレーム生成部は、前記所定の符号を含む前記制御フレームを生成する
前記（４）に記載の送信装置。
（６）  前記フレーム生成部は、前記所定の符号を決定する際の初期値として、前記端末IDを含む前記制御フレームを生成する
前記（４）に記載の送信装置。
（７）  前記送信部は、前記制御フレームを送信した後に、複数の異なる前記データフレームを送信する
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の送信装置。
（８）  送信装置が、
送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームを送信した後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを送信する
送信方法。
（９）  送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームを受信した後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを復調する復調部を備える
受信装置。
（１０）  前記復調部は、前記端末IDに基づいて決定される所定の符号に応じて、前記データフレームを復調する
前記（９）に記載の受信装置。
（１１）  前記制御フレームは、前記内部時刻および前記端末IDを含み、
前記復調部は、前記制御フレームに含まれる前記内部時刻および前記端末IDに基づいて決定される前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、前記データフレームを復調する
前記（１０）に記載の受信装置。
（１２）  前記制御フレームは、前記送信時刻および前記送信周波数を含み、
前記復調部は、前記制御フレームに含まれる前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、前記データフレームを復調する
前記（１０）に記載の受信装置。
（１３）  前記制御フレームは、前記所定の符号を含み、
前記復調部は、前記制御フレームに含まれる前記所定の符号を用いて、前記データフレームを復調する
前記（１２）に記載の受信装置。
（１４）  前記制御フレームは、前記所定の符号を決定する際の初期値として、前記端末IDを含み、
前記復調部は、前記制御フレームに含まれる前記端末IDを初期値として決定される前記所定の信号を用いて、前記データフレームを復調する
前記（１２）に記載の受信装置。
（１５）  前記復調部は、前記制御フレームが受信された後に、送信されてくる複数の異なる前記データフレームを復調する
前記（９）乃至（１４）のいずれかに記載の受信装置。
（１６）  受信装置が、
送信側の内部時刻および端末IDに基づいて決定される送信時刻および送信周波数に関する送信関連情報を含む制御フレームが受信された後に、前記送信時刻および前記送信周波数に応じて、所定のデータを含むデータフレームを復調する
受信方法。
【符号の説明】
【０３１３】
１１  センサ端末，  １２  受信装置，  ２１  センサデータ取得部，  ２２  端末IDメモリ，  ２３  内部時計，  ２４  無線資源決定部，  ２５  フレーム生成部，  ２６  無線制御部，  ２７  無線送信部，  ４１  無線受信部，  ４２，４２−１乃至４２−Ｎ，４２−（Ｎ＋１）  フィルタ，  ４３，４３−１乃至４３−Ｎ，４３−（Ｎ＋１）  相関器，  ４４−１，４４−２  検出部，  ４５  制御フレーム復調部，  ４６  復調部，  ５１  無線資源計算部，  ５２  無線制御部，  ５３  データフレーム復調部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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