無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、集積回路及びプログラム
【課題】無線通信に用いられる電波の測定装置に対する影響を抑制する。
【解決手段】測定装置からの信号を受信する受信部と、
受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可の通知を行う通信制御を行う制御部と
を有することを特徴とする無線制御局装置。
【解決手段】測定装置からの信号を受信する受信部と、
受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可の通知を行う通信制御を行う制御部と
を有することを特徴とする無線制御局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信技術に関する。
【背景技術】
【0002】
センサネットワーク(Wireless Sensor Networks, WSN)とは、複数のセンサ付無線端末を空間に散在させ、それらが協調して環境や物理的状況を採取することを可能とする無線ネットワークのことである。
【0003】
昨今、センサネットワークの普及が進み、多種多様なシチュエーションに導入されている(下記非特許文献1参照)。センサネットワークの普及が進むに従って、センサノードからデータを集めるシンクノードへの通信帯域が足りなくなるという問題が発生している。
【0004】
この問題を解決するために、マルチユーザMIMO技術が開発され導入されてきた(下記非特許文献2参照)。
【0005】
昨今、様々な用途が考えられており、医療関連分野への導入も進みつつある(下記非特許文献3参照)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】坂村健:ユビキタスコンピューティング,オペレーションズ・リサーチ,pp.203−209,2004年4月号
【非特許文献2】石原他,上りリンクマルチユーザMIMO−OFDM伝送における信号検出法 ―空間軸上周波数有効利用技術の研究開発―,電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2007年_通信(1),193,2007−08−29
【非特許文献3】ETSI TR 102 732 V0.4.1(2011−03 )
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、医療関連分野では、心電図測定機等の測定装置において微少な生体電気を測定する必要があり、測定装置の直近で無線通信に利用される電波が発射されると、測定自体に大きな影響を及ぼす可能性が高い。
【0008】
また、センサの送信活動を制御する技術も提案されているが(非特許文献3)、センサの数や測定装置の数が増えてくると、通信の輻輳を起こしやすくなるという問題もある。
【0009】
本発明は、無線通信に用いられる電波の測定装置に対する影響を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一観点によれば、測定装置からの信号を受信する受信部と、受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行う制御部と、を有することを特徴とする無線制御局装置が提供される。
【0011】
これにより、無線通信に用いられる電波の測定装置に対する影響を抑制することができる。
【0012】
前記制御部は、前記無線通信装置が通信を行う通信エリアが複数のエリアに分割されている場合に、同時に前記送信許可信号を通知する先の複数の無線通信装置が、前記分割した複数のエリアの特定のエリアのみに限定されるように制御することが好ましい。
【0013】
無線通信装置のクラスタを同じエリア内の無線通信装置のみで構成することにより、クラスタ内の無線通信が一斉に行われた際にそのエリアの測定装置に対して与える影響を最小化に抑制することが可能となる。
【0014】
前記制御部は、前記同時に送信許可信号を通知する先の複数の無線通信装置が含まれる前記特定のエリアに配置された測定装置から前記電波発射許可期間に関する通知を受けて、前記送信許可信号を通知することが好ましい。
【0015】
同じエリアに属する測定装置について、測定装置から前記電波発射許可期間の通知を受けると前記送信許可信号を通知するようにすることで、測定装置が動作している場合に限定して送信許可を指示することができるため、動作していない場合の無駄な処理を行わないですむ。
【0016】
上記の通信エリアの複数のエリアへの分割を、セクタアンテナによって行うようにすると、構成が簡単になって良い。或いは、通信エリアの複数のエリアへの分割を、ビームフォーミングによって行うようにしても良い。また、上記通信エリアの複数のエリアへの分割を、通信先の通信装置、測定装置の測位結果に基づいて行われるようにしても良い。すなわち、セクタアンテナと測定装置との測位結果等に基づく位置関係によっては、一つの測定装置が複数のセクタで検出されることがある。この場合は、最初に各セクタのトリガー信号を調べる際に、最も受信強度の強かったセクタに測定装置が配置されていると処理する方法や、検出された複数のセクタをまとめて一つのセクタとして扱う方法などの方法を用いて、上記の処理とほぼ同等の処理を行うことが可能である。
【0017】
本発明は、上記のいずれか1に記載の無線制御局装置に対して、電波発射許可に関する情報を通知することを特徴とする測定装置であっても良い。或いは、上記のいずれか1に記載の無線制御局装置と通信を行い、送信許可の通知を受けた後に前記無線制御局装置に対して送信を行うことを特徴とする無線通信装置であっても良い。
【0018】
本発明の他の観点によれば、無線制御局装置における通信方法であって、測定装置からの信号を受信するステップと、受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行うステップと、を有することを特徴とする通信方法が提供される。
【0019】
本発明は、上記に記載の通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良く、当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。
【0020】
また、本発明は、測定装置からの信号を受信する受信回路と、受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行う制御回路と、を有することを特徴とする無線通信制御用の集積回路であっても良い。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、無線通信に用いられる電波の測定装置に対する影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第1の実施の形態による無線通信システムの一構成例を示す図である。
【図2】心電図測定装置において、自身が測定しているデータからセンサノードが電波を発射して良い期間、すなわち、測定に関する影響を抑制できる電波発射許可期間を示す図である。
【図3】クラスタ構成後のシンクノード102における通信手順例を示すフローチャート図である。
【図4】シンクノードの一構成例を示す機能ブロック図である。
【図5】センサノードの一構成例を示す機能ブロック図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態による無線通信システムの一構成例を示す図である。
【図7】セクタアンテナを利用したエリア制御の概要を示す図である。
【図8】測定装置のトリガー処理の流れを示すフローチャート図である。
【図9】シンクノードが、センサノーからデータの送信を行わせるに先立って、センサノードをクラスタ化する手順を示すフローチャート図である。
【図10】クラスタリストの一例を示す図である。
【図11】クラスタ化が終了した後、シンクノードが各センサノードから測定データを受信する手順を示す図である。
【図12】センサノードの動作について示す図である。
【図13】シンクノードの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施の形態による無線通信技術について、図面を参照しながら説明を行う。
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態による無線通信システムは、図1に示すような、測定装置101とデータ収集を行うシンクノード102と複数(多数)のセンサノード群103とから構成されるシステムである。シンクノード102はシステム全体の制御を行うノードで、本明細書において、制御局装置と称することもある。
【0024】
図1に示すように、測定装置101は、測定などの動作を実行する間に他のノードからの電波の影響を受けないことが好ましい装置であり、例えば心電図測定装置のような微少な生体電気を測定する測定装置である。換言すれば、他のノードから到来する電波の影響と同程度以下の生体信号を測定するケースに好適である。T1は測定装置101の測定対象である。
【0025】
シンクノード102は、センサノード群103から送信される各種データを受信するノードである。センサノード103は、例えば血中酸素濃度(SpO2)センサや、呼吸センサ、血圧センサ等の値を無線で送信するノードである。センサノード103は、様々な装置に対してある情報を無線で送信するような装置であってもよい。
【0026】
センサノード103の送信信号が測定装置101の測定時に与える影響を抑制するために、センサノード103が送信しても良い期間、または送信してはならない期間を測定装置からシンクノードに対して通知してもらい、シンクノードはセンサノード群に対してデータの送信を指示する。以下、測定装置101が心電図測定装置である場合を例にして、図面を参照しながら、本実施の形態について詳細に説明する。
【0027】
心電図測定装置101は、自身が測定しているデータからセンサノード103が電波を発射して良い期間、すなわち、測定に関する影響を抑制できる期間を判断する。ここでは、この期間を電波発射許可期間と称する。電波発射許可期間としては、例えば、図2に示すように、心拍の2つの波形(t0とt3における波形)の中間付近の期間(t1〜t2、例えば50ms)を使用することができる。ここで、図2(a)が心拍の波形であり、図2(b)が電波発射許可期間(t1からt2までの期間)のレベル1の信号で表される電波発射許可信号である。電波発射許可信号は、レベルが0の時が電波発射許可していない状態であり、レベルが1の時が電波発射許可をしている状態である。本実施の形態では、心拍間に50msだけ送信を許可するようにしている。
【0028】
他の生体電流を測定する装置、例えば脳波測定装置、筋電図測定装置等では連続的に波形を観測する必要がある。このような場合、電波発射許可期間を設けるためには、例えば、予め1分間の毎に100msだけ測定をしない期間を定め、その期間を割り当てる方法などを用いることができる。
【0029】
シンクノード102に、電波発射許可信号が入力され、複数のセンサノード103をまとめたクラスタ単位でセンサノード103の送信を許可する。クラスタに対して番号が割り当てられ、例えば0から昇順にNまで付けられるものとする。クラスタに含まれるセンサノード103の上限の数は、シンクノード102が同時に復調可能な数であり、例えば4である。本実施の形態では、クラスタの構成は通信開始前に予め設定してあるものとするが、別の通信手順を用いて後から設定するようにしても良い。また、クラスタに含まれるセンサノード103は、クラスタ内IDが割り当てられ、送信時にクラスタ内IDに対応するプリアンブルを使用するものとする。
【0030】
図3は、クラスタ構成後のシンクノード102における通信手順例を示すフローチャート図である。
【0031】
図3に示すように、ステップS101において、送信クラスタ番号を管理するカウンタを初期化(0クリア)する。次いで、ステップS102において、電波発射許可信号が1になるのを待ち、1になったらステップS103に進む。ステップS103では、現在の送信クラスタ番号カウンタが指しているクラスタに含まれるセンサノードに対して送信許可信号を送信する。その後、ステップS104で各センサノードから同時に送信されてくる信号を受信、復調し、データを収集する。続いて、ステップS105で、未送信のクラスタがあるかすなわち送信クラスタ番号がN未満かどうかを判断し、全てのクラスタに対して送信許可信号を送信していて未送信クラスタが無い場合(クラスタ番号=Nの時)は(N)ステップS101に戻りクラスタ番号カウンタの初期化を行い、未送信クラスタがある場合(クラスタ番号<Nの時)は(Y)ステップS106に進む。ステップS106では、現在の送信クラスタ番号カウンタを1増やし、ステップS102に戻り、次のクラスタに対する処理を行う。
【0032】
以上のような処理を行うことで、測定装置が定めた電波発射許可期間に、複数のセンサノードから同時に送信することができ、測定装置への影響を最小限に抑制しつつ、効率良くセンサノードからのデータパケット収集を行うことができる。
【0033】
図4、図5は、図3の手順を実現するためのシンクノードとセンサノードの一構成例を示す機能ブロック図である。
【0034】
図4は、センサノードの一構成例を示す機能ブロック図である。センサノードは、電波を送受信するアンテナ部501、アンテナ部501の接続先を、RF受信部503かRF送信部512に切り替える切替部502、アンテナ部501で受信したRF信号から必要な帯域を抜き出し、ベースバンド信号に変換するRF受信部503、受信した信号に含まれるプリアンブルから受信信号のタイミングと伝搬路情報を推定する伝搬路推定部504、伝搬路推定部504で推定した受信信号のタイミングと伝搬路情報を利用して、受信信号からデータを復調する復調部505、復調したデータのCRCを計算し、復調したデータ中に含まれている値と等しい値であるかどうかを検出するCRC検出部506、各部を制御するとともに、送受信する通信データの管理を行う制御部507、送信データのCRCを計算し付加するCRC付加部508、制御部507から指示された形式のプリアンブルを選択するプリアンブル選択部509、CRC付加部508から出力された信号に、プリアンブル選択部509で選択されたプリアンブルを付加するプリアンブル付加部510、プリアンブル付加部510の出力を変調し、ベースバンド信号に変換する変調部511、変調部511から出力されるベースバンド信号をアンテナ部501から送信するためのRF周波数に変換し、電力増幅を行うRF送信部512、を有する。一部の構成要素を他の構成要素に置換したり、複数の機能を1つの回路で実現したりするも可能である。
【0035】
制御部507は、データを送信する時以外は切替部502をRF受信部503側に切り替えておき、シンクノードから送信されてくる信号を受信する。また、制御部507は測定データを含む通信データの中から次の送信機会に送信するデータを用意する。また、制御部507は、予め、または何らかの方法で設定されたクラスタIDと、クラスタ内でユニークに設定されたプリアンブルを持つ。そしてプリアンブル設定部509に対してクラスタ内でユニークに設定されたプリアンブルを設定する。
【0036】
シンクノードから送られてきたデータの中に、自身が含まれたクラスタに対する送信許可信号が含まれていた場合、制御部507は用意しておいた送信データをCRC付加部508に出力すると共に、切替部502をRF送信部512に切り替える。送信データはCRC、プリアンブルが付加された後に変調され、RF周波数に変換された後にアンテナ501部から送信される。制御部507は送信データが全て送信されるのを待ち、切替部502をRF受信部503側に切り替える。
【0037】
以上の動作を繰り返すことで、シンクノードから送信許可信号が送信されたときに、測定データを含む通信データをシンクノードに対して送信することが出来る。
【0038】
続いてシンクノードの構成を、図5を参照しながら説明する。符号601から604までは、RF信号を受信するためのアンテナ1からアンテナ4であり、符号605から608までは、受信したRF信号をベースバンド信号に変換するRF受信部1からRF受信部4までであり、符号609はRF受信部(1)605からRF受信部(4)608までから出力されるベースバンド信号からプリアンブルを、相関器を利用して検出し、センサノードから送信されるパケットのタイミングを測定し、センサノードとシンクノード間の伝搬路特性(伝達関数)を測定する伝搬路推定部であり、符号610は伝搬路推定部609で測定したパケットタイミングと、伝搬路情報を利用してベースバンド信号の復調を行う復調部であり、符号611は、制御部612からの指示と、伝搬路推定部609で測定したパケットのタイミングを利用し、復調部610の復調出力のCRCを計算するCRC検出部であり、符号612は受信時には伝搬路推定部の出力を利用した受信信号の選択、復調方法の選択、受信するパケットのCRC判定であり、受信データを外部に出力する動作を行い、送信時には送信バケットの構成を行うために各部を制御する制御部であり、符号613は制御部612で構成された送信パケットにCRCを付加するCRC付加部であり、符号615はCRC付加部613でCRCが付加された送信パケットに制御部612で設定されたプリアンブルを付加するプリアンブル付加部であり、符号616はプリアンブルが付加された送信パケットを変調し、ベースバンド信号に変換する変調部であり、符号617はベースバンド信号を送信に必要な周波数帯域に変換し、予め決められている電力に増幅するRF送信部、618はRF送信部617の出力信号を電波として送信する送信アンテナである。
【0039】
制御部612には、測定装置から出力される送信許可信号を入力する送信許可信号入力619があり、入力される送信許可信号に従った動作を行う。全体的な動作は図3に示した通りであるので、以下は、送信時、受信時に各ブロックがどのような動作をするかについて説明を行う。
【0040】
信号を送信する際には、制御部612は送信データを生成し、CRC付加部613に出力すると共にRF送信部617を動作させる。送信データはCRC付加部613でCRCが付加され、プリアンブル付加部615でプリアンブルが付加され、変調部616でベースバンド信号に変換され、RF送信部で送信に必要な周波数に変換され、増幅された後に送信アンテナ618から送信される。送信データの送信が終わったタイミングで、制御部612はRF送信部617の動作を停止する。
【0041】
信号を受信する際にはクラスタ内のセンサノードが同時に送信してくる信号を復調する必要がある。このような方法は様々な方法があるが、本実施例ではゼロフォーシング方による復調について説明する。
制御部612は受信するクラスタに含まれるノードが使用するプリアンブルを伝搬路推定部609と復調部610に伝える。伝搬路推定部609は各受信アンテナから受信された信号に含まれるセンサノード群から送信されたプリアンブルを検出し、信号の受信タイミングと、各センサノードと各受信アンテナ間の伝達関数を測定する。
【0042】
【数1】
【0043】
復調部610はこのように分離した信号を復調し、CRC検出部611に入力するCRC検出部で入力された信号のCRCを計算し、CRC検出部611に入力された信号と共に制御部612に入力される。復調したデータに含まれるCRCと計算したCRCが等しかった場合、データパケットの受信が正常に行われたものとして受信データを出力する。
【0044】
各ブロックが以上のように動作することで、図4に示したフローが実現され、測定装置が定めた電波発射許可期間に、複数のセンサノードからシンクノードへの上り通信を同時に多重して送信することで、測定装置への影響を最小限に抑制しつつ、効率良くセンサノードからのデータパケット収集を行うことが可能となる。
【0045】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態では、図6に示すように、シンクノード201の周囲に複数の測定装置202、204があり、各々の測定装置が電波発射許可期間を無線でシンクノード201に対して通知する場合について説明する。第1の実施の形態と同様に、各種センサノードも配置され、測定装置202の周囲には第1のセンサノード群203、…が、測定装置204の周囲には第2のセンサノード群205、…が配置されるものとする。T2は測定装置202の測定対象、T3は測定装置204の測定対象である。
【0046】
測定装置202と測定装置204との電波発射許可期間が必ずしも同期されているとは限らないため、第1の実施の形態において説明した方法をそのまま適用することは出来ない。
【0047】
しかし、送信アンテナから放射される電界、磁界はアンテナ近傍では大きく、測定装置に対して影響を与える可能性があるが、アンテナから離れるに従って電界、磁界共に急激に小さくなる性質がある。従って、送信電力にも拠るが、ある程度の距離だけ離れると影響を与えない程度まで電界、磁界が小さくなることを利用し、本実施の形態では、エリア単位で電波発射許可の制御を行う。
【0048】
エリアの制御方法には様々な方法が利用できるが、本実施例ではセクタアンテナを用いたエリア制御を行うものとする。セクタアンテナを利用したエリア制御の概要について図7を参照しながら説明する。
【0049】
図7では、一例としてセクタ数が3であり、2台の測定装置を利用する場合について示している。セクタ数は3に限らず、2であったり、3よりも多くのセクタに分割しても良い。701がシンクノード、702がシンクノードのマルチユーザ受信用無指向性アンテナ、703が複数の指向性アンテナから構成されるセクタアンテナ、704、705、706がセクタアンテナによって分割されているエリア、707、708が測定装置、709、710が各種センサノード群である。測定装置707、708は離れた位置に配置され、別のセクタに含まれるものとする。これによって、エリア704には測定装置707とセンサノード群709が、エリア705には測定装置708とセンサノード群710が含まれることとなる。センサノード群709はその中でクラスタ化を行い、センサノード群710もその中でクラスタ化を行う。また、エリア内の測定装置の数は1以下となる。
【0050】
以上のように、センサノードのクラスタを同じエリア内のセンサノードのみで構成することにより、クラスタ内のセンサノードが一斉に送信した際に他のエリアの測定装置に対して与える影響を最小化に抑制することが可能となる。クラスタ内のセンサノードに対して送信許可信号を通知する際には、同じエリア内の測定装置のトリガー信号を参照する。
【0051】
以下、配置されている測定装置、センサノードの状態からどのようにクラスタを構成し、センサノードからデータを収集する手順について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0052】
まず、ネットワークを構成する測定装置、センサノードは予めシンクノードに登録され、その時にユニークなIDを付けられるものとする。登録にはUSB接続等の有線接続技術等が使用可能である。
【0053】
測定装置707、708は測定対象を測定し、この測定しているデータからセンサノード709、710が電波の発射を許容される期間である電波発射許可期間を判断し、電波発射許可期間になると同時にトリガー信号をシンクノード701に対して送信する。このような処理の流れを図8に示す。
【0054】
図8に示すように、測定装置のトリガー処理は、まず、ステップS201において測定対象を測定し、ステップS202において、電波発射許可期間を判断する。その後に、ステップS203において、電波発射許可期間開始を待ち、開始時間になると、ステップS204において、他のノードや測定装置が送信中であるかどうかを調べる。他のノードや測定装置が送信中であった場合は(Y)、ステップS201に戻る。他のノードや測定装置が送信中でなかった場合は(N)、ステップS205に進み、電波発射許可期間の期間長と、自身が割り当てられたIDを含むトリガー信号とをシンクノードに対して送信する。その後、ステップS201に戻り、同様の処理を行う。
【0055】
測定装置707、708は、この図8に示したフローの動作を行うことで、シンクノード701に対して定期的にトリガー信号を送信する。また、2つの測定装置707、708のそれぞれが、各々、図8に示す処理を行い、他の測定装置708、707、他のセンサノード710、709が送信しているときにトリガー信号の送信を休止することにより、互いの電波発射期間が重なった場合に、異なるエリアのセンサノードの送信期間が重ならないようにすることができる。
【0056】
次に、シンクノード701が、センサノード709、710からデータの送信を行わせるに先立って、センサノード709、710をクラスタ化する手順について図9を用いて説明する。
【0057】
まず、測定装置707、708からトリガー信号が送信されていることを前提とする。その上で、最初に、ステップS301で、セクタ1を所定の時間受信し、トリガー信号を送信している測定装置がセクタ内にあるかどうかを調べる。次に、ステップS302でセクタ2についても同様にトリガー信号を送信している測定装置がセクタ内にあるかどうかを調べる。続いて、ステップS303でセクタ3についても同様にトリガー信号を送信している測定装置がセクタ内にあるかどうかを調べる。
【0058】
続いて、ステップS304で処理セクタを示すセクタカウンタを初期化(セクタカウンタ=セクタ1)する。次に、ステップS305でセクタカウンタが示しているセクタ内に測定装置があったかどうかを調べ、測定装置が無かった場合はステップS309に、測定装置があった場合はステップS306に進む。
【0059】
ステップS306では、対象の測定装置からトリガー信号が送信されるのを待ち、対象の測定装置からトリガー信号が送信されたことを確認してステップS307に進む。ステップS307では対象のセクタに対し、問い合わせコマンドを送信する。問い合わせコマンドは、セクタ内の全てのセンサノードに対して問い合わせ応答を送信する事を要求するコマンドで、ステップS308でセクタ内の各ノードが送信してくる問い合わせ応答を受信することで、セクタ内にどのセンサノードが配置されているかを知ることが出来る。続いて、ステップS309でセクタカウンタを一つ増やし、ステップS310で全てのセクタに対して問い合わせコマンドを送信した状態、即ちセクタカウンタがセクタ4を示しているかどうかを調べ、セクタ4でなければステップS305に戻る。セクタ4であれば全てのセクタに対して問い合わせコマンドを送信したものとし、ステップS311に進む。
【0060】
ステップS311では、各セクタ内でクラスタの構成を行う。クラスタはシンクノードが一度に受信できるノード数、例えば4を超えないように構成される。
【0061】
続いて、各セクタにクラスタリストを送信するために、ステップS312でセクタカウンタを初期化する。ステップS313で対象のセクタ内に測定装置があるかどうかを調べ、測定装置が無い場合はステップS316に、測定装置がある場合はステップS314に進む。ステップS314では測定装置からトリガー信号が送信されてくるまで待ち、トリガー信号が送信された事を確認してステップS315に進む。ステップS315では対象のセクタに対し、クラスタリストを送信する。クラスタリストはどのクラスタにどのノードが属しているかを記したリストで、クラスタ内IDも示されている。
【0062】
クラスタリストの一例を図10に示す。このクラスタ内IDはクラスタ内のセンサノードが一斉送信する際に、どのプリアンブルを使用するかを表している。クラスタリストの送信後はステップS316に進む。ステップS316では、セクタカウンタを1増やし、ステップS317で全ての測定装置があるセクタに対してクラスタリストの送信を終了したかどうか(セクタカウンタ=セクタ4となったか)を判断し、終了していない場合はステップS313に戻り、終了していた場合はシンクノードのクラスタ化を終了する。
【0063】
続いて、クラスタ化が終了した後、シンクノードが各センサノードから測定データを受信する手順について図11を使用して説明する。最初にステップS401で全セクタにおいてトリガー信号が送信されていないか監視し、ステップS402でトリガー信号が受信されたかどうかを判断する。受信されていない場合はステップS401に戻り、受信されていた場合はステップS403に進む。ステップS403ではトリガー信号が受信されたセクタに含まれるクラスタに対して送信許可信号を送信する。トリガー信号が受信されたセクタに含まれるクラスタが複数ある場合は、一度のトリガー信号には一つのクラスタに対して順番に送信許可信号を送信するものとする。送信許可信号を送信した後、ステップS404でクラスタから送信されてくる信号を受信し、ステップS401に戻る。以上の手順を繰り返すことでシンクノードは各センサノードから測定データを受信する。
【0064】
次に、センサノードの動作について図12を利用して説明する。最初に、ステップS501でシンクノードからの送信を待ち、信号が受信できたらステップS502に進む。ステップS502では、受信した信号が問い合わせコマンドかどうかを判定し、問い合わせコマンドであった場合はステップS503へ、問い合わせコマンドでなかったときはステップS506に進む。問い合わせコマンドであった場合、ステップS503で他のノードが送信中であるかどうか調べ、送信中であった場合はステップS504へ、送信中でなかったときはステップS505へ進む。ステップS504ではランダムな時間待ちを行い、ステップS503に戻る。ステップS505では自身のIDを含む問い合わせ応答をシンクノードに対し送信し、ステップS501に戻る。
【0065】
ステップS506では、受信した信号がクラスタリストであるかどうかを判断し、クラスタリストであった場合はステップS507へ、クラスタリストでなかった場合はステップS508に進む。ステップS507では自ノード内のクラスタリストを受信したクラスタリストに置き換え、自身が属するクラスタIDと、クラスタ内IDを確認する。その後、ステップS501に戻る。
【0066】
ステップS508では受信した信号が送信許可信号であるかどうかを判断し、送信許可信号であった場合はステップS509へ進み、送信許可信号でなかった場合はステップS501に戻る。ステップS509では受信した送信許可信号が、自身が属するクラスタID宛であるかどうか判断し、自身が属するクラスタID宛であった場合はステップS510に進み、自身が属するクラスタID宛で無かった場合はステップS501に戻る。ステップS510では自身に割り当てられたクラスタ内IDに対応するプリアンブルを使用して測定データをシンクノード宛に送信し、その後、ステップS501に戻る。
【0067】
以上の動作を繰り返すことで、センサノードはシンクノードへ測定データの送信を行う。
【0068】
また、シンクノードと、センサノードが以上に示した動作を行うことで、エリア単位でトリガー信号と、対応する送信許可信号を扱うため、あるエリアでトリガー信号が送信された時に別のエリアのセンサノードが送信することが無く、別のエリアにある測定装置に影響を及ぼすことが無い。また、エリア内の複数のセンサノードから同時に送信を行うため、効率良く測定データの収集が可能となり、また、同時送信により送信頻度を減らすことが可能となるため、測定装置への影響を最小限とすることが可能となる。
【0069】
次に、以上に示した動作を行うための装置の構成例について図面を参照しながら説明する。まず、センサノードであるが、第1の実施の形態と同様の構成、即ち、図5に示した構成を使用することが可能である。制御部507は、図12に示したフローに従って各ブロックを動作させる。
【0070】
続いて、シンクノードの構成例を、図13を参照しながら説明する。図13の構成例は、第1の実施の形態の構成例、即ち図5の構成例を少し変更した構成となっている。構成、動作が図5と変わらないブロックは、図5と同じ符号を付してある。符号1301は、受信時には伝搬路推定部の出力を利用した受信信号の選択、復調方法の選択、受信するパケットのCRC判定、受信データを外部に出力する動作をし、送信時には送信バケットの構成を行うために各部を制御する制御部であり、符号1302は送信信号をどのアンテナを接続先とするか切り替えるアンテナ切替部(1)であり、符号1303はセクタアンテナの接続先をRF送信部617かRF受信部(4)608かを切り替えるアンテナ切替部(2)であり、符号1304は、RF受信部4に接続されるアンテナが無指向性の受信アンテナ(4)604かセクタアンテナ1305かを切り替えるアンテナ切替部(3)であり、符号1305は複数の指向性アンテナにより、通信範囲を選択可能なセクタアンテナである。
【0071】
図9のフローに示す処理を行う際、制御部1301は最初に各セクタのトリガー信号の有無を調べる際に、アンテナ切替部(2)1303とアンテナ切替部(3)1304を設定し、RF受信部(4)にセクタアンテナ1305が接続されるようにする。次いで、アンテナ切替部(1)を設定し、トリガー信号の有無を調べる対象のセクタを選択し、RF受信部(4)608を使用してトリガー信号の有無を調べる。
【0072】
トリガー信号の有無を調べた後は、アンテナ切替部(3)1304を設定してRF受信部(4)608には無指向性の受信アンテナ(4)604が接続されるようにする。また、アンテナ切替部(2)1303を設定してRF送信部617にセクタアンテナが接続されるようにする。以降は、制御部1301はアンテナ切替部1・1302を設定することで、送信先のセクタを切り替え、図9のフローを実施する。
【0073】
図11のフローを実施する際は、アンテナ切替部(3)1304を設定してRF受信部(4)608には無指向性の受信アンテナ(4)604が接続されるようにする。また、アンテナ切替部(2)1303を設定してRF送信部617にセクタアンテナが接続されるようにする。トリガー信号の受信は無指向性アンテナを使用するが、図9のフローを行うときに調べたトリガー信号のデータと、受信したトリガー信号内に含まれるIDを比較することで、どのセクタから送信された信号かを区別することが出来る。
【0074】
他のブロックについては、図6と同様の動作をする。これにより図9のフロー、ならびに図11のフローの動作が可能となる。
【0075】
本実施の形態では、1つの測定装置は1つのセクタで検出されることを前提としていたが、セクタアンテナと測定装置との測位結果等に基づく位置関係によっては、一つの測定装置が複数のセクタで検出されることがある。この場合は、図9のフローにおいて、最初に各セクタのトリガー信号を調べる際に、最も受信強度の強かったセクタに測定装置が配置されていると処理する方法や、検出された複数のセクタをまとめて一つのセクタとして扱う方法などの方法を用いて、上記の処理とほぼ同等の処理を行うことが可能である。
【0076】
また、セクタ数が多い場合は、測定装置周辺のセンサノードが1つのセクタに収まらない可能性もある。このような場合はクラスタを構成する際に隣接セクタに配置されたセンサノードも同一クラスタに含むことを可能とすることで、説明した処理とほぼ同等の処理が可能となる。また、センサノードを含むセクタ、ならびに隣接セクタに測定装置が無い場合も考えられる。このような場合は、センサノードを含むセクタを独立に制御しても良いし、測定装置を含むいずれかのセクタとまとめて1つのセクタとして扱っても良い。
【0077】
また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【0078】
なお、本実施の形態ではエリアの制御のためにセクタアンテナを用いたが、複数アンテナを利用したビームフォーミング技術を用いて同様の事を行っても良い。また、TDOA(Time Difference Of Arrival)技術のような測位技術を用いてトリガー信号を発信している測定装置、ならびにセンサノードの位置を直接測定し、測定装置の近くのセンサノードをクラスタ化し、その後図11に示したフローを適用しても良い。
【0079】
また、本実施の形態では測定装置はセンサノードと区別されていたが、測定装置とセンサノードを兼ねる構成も可能である。この場合はクラスタマップに測定装置のIDが含まれるようにし、他は同じように動作させればよい。またはトリガー信号に測定データを含ませる方法も可能である。
【0080】
また、本実施の形態では1つのエリアに1以下の測定装置を配置するようにしていたが、測定装置を同期させることが出来る場合は、1つのエリアに複数の測定装置を配置しても良い。この時は同期している複数の測定装置を1つの測定装置と見なすことができる。
【0081】
また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【0082】
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
【0083】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【0084】
また、上述した実施形態における装置の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。装置の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本発明は、無線通信装置に利用可能である。
【符号の説明】
【0086】
101…測定装置、102…シンクノード、103…センサノード群103、501…アンテナ部、503、512…RF受信部、502…切替部、504…伝搬路推定部、505…復調部、506…CRC検出部、507…制御部、508…CRC付加部、509…プリアンブル選択部、510…プリアンブル付加部、511…変調部、512…RF送信部512、601〜604…アンテナ、605〜608…RF受信部、609…伝搬路推定部、610…復調部、611…CRC検出部、612…制御部、613…CRC付加部、615…プリアンブル付加部、616…変調部であり、617…RF送信部、618…送信アンテナ。
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信技術に関する。
【背景技術】
【0002】
センサネットワーク(Wireless Sensor Networks, WSN)とは、複数のセンサ付無線端末を空間に散在させ、それらが協調して環境や物理的状況を採取することを可能とする無線ネットワークのことである。
【0003】
昨今、センサネットワークの普及が進み、多種多様なシチュエーションに導入されている(下記非特許文献1参照)。センサネットワークの普及が進むに従って、センサノードからデータを集めるシンクノードへの通信帯域が足りなくなるという問題が発生している。
【0004】
この問題を解決するために、マルチユーザMIMO技術が開発され導入されてきた(下記非特許文献2参照)。
【0005】
昨今、様々な用途が考えられており、医療関連分野への導入も進みつつある(下記非特許文献3参照)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】坂村健:ユビキタスコンピューティング,オペレーションズ・リサーチ,pp.203−209,2004年4月号
【非特許文献2】石原他,上りリンクマルチユーザMIMO−OFDM伝送における信号検出法 ―空間軸上周波数有効利用技術の研究開発―,電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2007年_通信(1),193,2007−08−29
【非特許文献3】ETSI TR 102 732 V0.4.1(2011−03 )
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、医療関連分野では、心電図測定機等の測定装置において微少な生体電気を測定する必要があり、測定装置の直近で無線通信に利用される電波が発射されると、測定自体に大きな影響を及ぼす可能性が高い。
【0008】
また、センサの送信活動を制御する技術も提案されているが(非特許文献3)、センサの数や測定装置の数が増えてくると、通信の輻輳を起こしやすくなるという問題もある。
【0009】
本発明は、無線通信に用いられる電波の測定装置に対する影響を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一観点によれば、測定装置からの信号を受信する受信部と、受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行う制御部と、を有することを特徴とする無線制御局装置が提供される。
【0011】
これにより、無線通信に用いられる電波の測定装置に対する影響を抑制することができる。
【0012】
前記制御部は、前記無線通信装置が通信を行う通信エリアが複数のエリアに分割されている場合に、同時に前記送信許可信号を通知する先の複数の無線通信装置が、前記分割した複数のエリアの特定のエリアのみに限定されるように制御することが好ましい。
【0013】
無線通信装置のクラスタを同じエリア内の無線通信装置のみで構成することにより、クラスタ内の無線通信が一斉に行われた際にそのエリアの測定装置に対して与える影響を最小化に抑制することが可能となる。
【0014】
前記制御部は、前記同時に送信許可信号を通知する先の複数の無線通信装置が含まれる前記特定のエリアに配置された測定装置から前記電波発射許可期間に関する通知を受けて、前記送信許可信号を通知することが好ましい。
【0015】
同じエリアに属する測定装置について、測定装置から前記電波発射許可期間の通知を受けると前記送信許可信号を通知するようにすることで、測定装置が動作している場合に限定して送信許可を指示することができるため、動作していない場合の無駄な処理を行わないですむ。
【0016】
上記の通信エリアの複数のエリアへの分割を、セクタアンテナによって行うようにすると、構成が簡単になって良い。或いは、通信エリアの複数のエリアへの分割を、ビームフォーミングによって行うようにしても良い。また、上記通信エリアの複数のエリアへの分割を、通信先の通信装置、測定装置の測位結果に基づいて行われるようにしても良い。すなわち、セクタアンテナと測定装置との測位結果等に基づく位置関係によっては、一つの測定装置が複数のセクタで検出されることがある。この場合は、最初に各セクタのトリガー信号を調べる際に、最も受信強度の強かったセクタに測定装置が配置されていると処理する方法や、検出された複数のセクタをまとめて一つのセクタとして扱う方法などの方法を用いて、上記の処理とほぼ同等の処理を行うことが可能である。
【0017】
本発明は、上記のいずれか1に記載の無線制御局装置に対して、電波発射許可に関する情報を通知することを特徴とする測定装置であっても良い。或いは、上記のいずれか1に記載の無線制御局装置と通信を行い、送信許可の通知を受けた後に前記無線制御局装置に対して送信を行うことを特徴とする無線通信装置であっても良い。
【0018】
本発明の他の観点によれば、無線制御局装置における通信方法であって、測定装置からの信号を受信するステップと、受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行うステップと、を有することを特徴とする通信方法が提供される。
【0019】
本発明は、上記に記載の通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良く、当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。
【0020】
また、本発明は、測定装置からの信号を受信する受信回路と、受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行う制御回路と、を有することを特徴とする無線通信制御用の集積回路であっても良い。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、無線通信に用いられる電波の測定装置に対する影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第1の実施の形態による無線通信システムの一構成例を示す図である。
【図2】心電図測定装置において、自身が測定しているデータからセンサノードが電波を発射して良い期間、すなわち、測定に関する影響を抑制できる電波発射許可期間を示す図である。
【図3】クラスタ構成後のシンクノード102における通信手順例を示すフローチャート図である。
【図4】シンクノードの一構成例を示す機能ブロック図である。
【図5】センサノードの一構成例を示す機能ブロック図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態による無線通信システムの一構成例を示す図である。
【図7】セクタアンテナを利用したエリア制御の概要を示す図である。
【図8】測定装置のトリガー処理の流れを示すフローチャート図である。
【図9】シンクノードが、センサノーからデータの送信を行わせるに先立って、センサノードをクラスタ化する手順を示すフローチャート図である。
【図10】クラスタリストの一例を示す図である。
【図11】クラスタ化が終了した後、シンクノードが各センサノードから測定データを受信する手順を示す図である。
【図12】センサノードの動作について示す図である。
【図13】シンクノードの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施の形態による無線通信技術について、図面を参照しながら説明を行う。
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態による無線通信システムは、図1に示すような、測定装置101とデータ収集を行うシンクノード102と複数(多数)のセンサノード群103とから構成されるシステムである。シンクノード102はシステム全体の制御を行うノードで、本明細書において、制御局装置と称することもある。
【0024】
図1に示すように、測定装置101は、測定などの動作を実行する間に他のノードからの電波の影響を受けないことが好ましい装置であり、例えば心電図測定装置のような微少な生体電気を測定する測定装置である。換言すれば、他のノードから到来する電波の影響と同程度以下の生体信号を測定するケースに好適である。T1は測定装置101の測定対象である。
【0025】
シンクノード102は、センサノード群103から送信される各種データを受信するノードである。センサノード103は、例えば血中酸素濃度(SpO2)センサや、呼吸センサ、血圧センサ等の値を無線で送信するノードである。センサノード103は、様々な装置に対してある情報を無線で送信するような装置であってもよい。
【0026】
センサノード103の送信信号が測定装置101の測定時に与える影響を抑制するために、センサノード103が送信しても良い期間、または送信してはならない期間を測定装置からシンクノードに対して通知してもらい、シンクノードはセンサノード群に対してデータの送信を指示する。以下、測定装置101が心電図測定装置である場合を例にして、図面を参照しながら、本実施の形態について詳細に説明する。
【0027】
心電図測定装置101は、自身が測定しているデータからセンサノード103が電波を発射して良い期間、すなわち、測定に関する影響を抑制できる期間を判断する。ここでは、この期間を電波発射許可期間と称する。電波発射許可期間としては、例えば、図2に示すように、心拍の2つの波形(t0とt3における波形)の中間付近の期間(t1〜t2、例えば50ms)を使用することができる。ここで、図2(a)が心拍の波形であり、図2(b)が電波発射許可期間(t1からt2までの期間)のレベル1の信号で表される電波発射許可信号である。電波発射許可信号は、レベルが0の時が電波発射許可していない状態であり、レベルが1の時が電波発射許可をしている状態である。本実施の形態では、心拍間に50msだけ送信を許可するようにしている。
【0028】
他の生体電流を測定する装置、例えば脳波測定装置、筋電図測定装置等では連続的に波形を観測する必要がある。このような場合、電波発射許可期間を設けるためには、例えば、予め1分間の毎に100msだけ測定をしない期間を定め、その期間を割り当てる方法などを用いることができる。
【0029】
シンクノード102に、電波発射許可信号が入力され、複数のセンサノード103をまとめたクラスタ単位でセンサノード103の送信を許可する。クラスタに対して番号が割り当てられ、例えば0から昇順にNまで付けられるものとする。クラスタに含まれるセンサノード103の上限の数は、シンクノード102が同時に復調可能な数であり、例えば4である。本実施の形態では、クラスタの構成は通信開始前に予め設定してあるものとするが、別の通信手順を用いて後から設定するようにしても良い。また、クラスタに含まれるセンサノード103は、クラスタ内IDが割り当てられ、送信時にクラスタ内IDに対応するプリアンブルを使用するものとする。
【0030】
図3は、クラスタ構成後のシンクノード102における通信手順例を示すフローチャート図である。
【0031】
図3に示すように、ステップS101において、送信クラスタ番号を管理するカウンタを初期化(0クリア)する。次いで、ステップS102において、電波発射許可信号が1になるのを待ち、1になったらステップS103に進む。ステップS103では、現在の送信クラスタ番号カウンタが指しているクラスタに含まれるセンサノードに対して送信許可信号を送信する。その後、ステップS104で各センサノードから同時に送信されてくる信号を受信、復調し、データを収集する。続いて、ステップS105で、未送信のクラスタがあるかすなわち送信クラスタ番号がN未満かどうかを判断し、全てのクラスタに対して送信許可信号を送信していて未送信クラスタが無い場合(クラスタ番号=Nの時)は(N)ステップS101に戻りクラスタ番号カウンタの初期化を行い、未送信クラスタがある場合(クラスタ番号<Nの時)は(Y)ステップS106に進む。ステップS106では、現在の送信クラスタ番号カウンタを1増やし、ステップS102に戻り、次のクラスタに対する処理を行う。
【0032】
以上のような処理を行うことで、測定装置が定めた電波発射許可期間に、複数のセンサノードから同時に送信することができ、測定装置への影響を最小限に抑制しつつ、効率良くセンサノードからのデータパケット収集を行うことができる。
【0033】
図4、図5は、図3の手順を実現するためのシンクノードとセンサノードの一構成例を示す機能ブロック図である。
【0034】
図4は、センサノードの一構成例を示す機能ブロック図である。センサノードは、電波を送受信するアンテナ部501、アンテナ部501の接続先を、RF受信部503かRF送信部512に切り替える切替部502、アンテナ部501で受信したRF信号から必要な帯域を抜き出し、ベースバンド信号に変換するRF受信部503、受信した信号に含まれるプリアンブルから受信信号のタイミングと伝搬路情報を推定する伝搬路推定部504、伝搬路推定部504で推定した受信信号のタイミングと伝搬路情報を利用して、受信信号からデータを復調する復調部505、復調したデータのCRCを計算し、復調したデータ中に含まれている値と等しい値であるかどうかを検出するCRC検出部506、各部を制御するとともに、送受信する通信データの管理を行う制御部507、送信データのCRCを計算し付加するCRC付加部508、制御部507から指示された形式のプリアンブルを選択するプリアンブル選択部509、CRC付加部508から出力された信号に、プリアンブル選択部509で選択されたプリアンブルを付加するプリアンブル付加部510、プリアンブル付加部510の出力を変調し、ベースバンド信号に変換する変調部511、変調部511から出力されるベースバンド信号をアンテナ部501から送信するためのRF周波数に変換し、電力増幅を行うRF送信部512、を有する。一部の構成要素を他の構成要素に置換したり、複数の機能を1つの回路で実現したりするも可能である。
【0035】
制御部507は、データを送信する時以外は切替部502をRF受信部503側に切り替えておき、シンクノードから送信されてくる信号を受信する。また、制御部507は測定データを含む通信データの中から次の送信機会に送信するデータを用意する。また、制御部507は、予め、または何らかの方法で設定されたクラスタIDと、クラスタ内でユニークに設定されたプリアンブルを持つ。そしてプリアンブル設定部509に対してクラスタ内でユニークに設定されたプリアンブルを設定する。
【0036】
シンクノードから送られてきたデータの中に、自身が含まれたクラスタに対する送信許可信号が含まれていた場合、制御部507は用意しておいた送信データをCRC付加部508に出力すると共に、切替部502をRF送信部512に切り替える。送信データはCRC、プリアンブルが付加された後に変調され、RF周波数に変換された後にアンテナ501部から送信される。制御部507は送信データが全て送信されるのを待ち、切替部502をRF受信部503側に切り替える。
【0037】
以上の動作を繰り返すことで、シンクノードから送信許可信号が送信されたときに、測定データを含む通信データをシンクノードに対して送信することが出来る。
【0038】
続いてシンクノードの構成を、図5を参照しながら説明する。符号601から604までは、RF信号を受信するためのアンテナ1からアンテナ4であり、符号605から608までは、受信したRF信号をベースバンド信号に変換するRF受信部1からRF受信部4までであり、符号609はRF受信部(1)605からRF受信部(4)608までから出力されるベースバンド信号からプリアンブルを、相関器を利用して検出し、センサノードから送信されるパケットのタイミングを測定し、センサノードとシンクノード間の伝搬路特性(伝達関数)を測定する伝搬路推定部であり、符号610は伝搬路推定部609で測定したパケットタイミングと、伝搬路情報を利用してベースバンド信号の復調を行う復調部であり、符号611は、制御部612からの指示と、伝搬路推定部609で測定したパケットのタイミングを利用し、復調部610の復調出力のCRCを計算するCRC検出部であり、符号612は受信時には伝搬路推定部の出力を利用した受信信号の選択、復調方法の選択、受信するパケットのCRC判定であり、受信データを外部に出力する動作を行い、送信時には送信バケットの構成を行うために各部を制御する制御部であり、符号613は制御部612で構成された送信パケットにCRCを付加するCRC付加部であり、符号615はCRC付加部613でCRCが付加された送信パケットに制御部612で設定されたプリアンブルを付加するプリアンブル付加部であり、符号616はプリアンブルが付加された送信パケットを変調し、ベースバンド信号に変換する変調部であり、符号617はベースバンド信号を送信に必要な周波数帯域に変換し、予め決められている電力に増幅するRF送信部、618はRF送信部617の出力信号を電波として送信する送信アンテナである。
【0039】
制御部612には、測定装置から出力される送信許可信号を入力する送信許可信号入力619があり、入力される送信許可信号に従った動作を行う。全体的な動作は図3に示した通りであるので、以下は、送信時、受信時に各ブロックがどのような動作をするかについて説明を行う。
【0040】
信号を送信する際には、制御部612は送信データを生成し、CRC付加部613に出力すると共にRF送信部617を動作させる。送信データはCRC付加部613でCRCが付加され、プリアンブル付加部615でプリアンブルが付加され、変調部616でベースバンド信号に変換され、RF送信部で送信に必要な周波数に変換され、増幅された後に送信アンテナ618から送信される。送信データの送信が終わったタイミングで、制御部612はRF送信部617の動作を停止する。
【0041】
信号を受信する際にはクラスタ内のセンサノードが同時に送信してくる信号を復調する必要がある。このような方法は様々な方法があるが、本実施例ではゼロフォーシング方による復調について説明する。
制御部612は受信するクラスタに含まれるノードが使用するプリアンブルを伝搬路推定部609と復調部610に伝える。伝搬路推定部609は各受信アンテナから受信された信号に含まれるセンサノード群から送信されたプリアンブルを検出し、信号の受信タイミングと、各センサノードと各受信アンテナ間の伝達関数を測定する。
【0042】
【数1】
【0043】
復調部610はこのように分離した信号を復調し、CRC検出部611に入力するCRC検出部で入力された信号のCRCを計算し、CRC検出部611に入力された信号と共に制御部612に入力される。復調したデータに含まれるCRCと計算したCRCが等しかった場合、データパケットの受信が正常に行われたものとして受信データを出力する。
【0044】
各ブロックが以上のように動作することで、図4に示したフローが実現され、測定装置が定めた電波発射許可期間に、複数のセンサノードからシンクノードへの上り通信を同時に多重して送信することで、測定装置への影響を最小限に抑制しつつ、効率良くセンサノードからのデータパケット収集を行うことが可能となる。
【0045】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態では、図6に示すように、シンクノード201の周囲に複数の測定装置202、204があり、各々の測定装置が電波発射許可期間を無線でシンクノード201に対して通知する場合について説明する。第1の実施の形態と同様に、各種センサノードも配置され、測定装置202の周囲には第1のセンサノード群203、…が、測定装置204の周囲には第2のセンサノード群205、…が配置されるものとする。T2は測定装置202の測定対象、T3は測定装置204の測定対象である。
【0046】
測定装置202と測定装置204との電波発射許可期間が必ずしも同期されているとは限らないため、第1の実施の形態において説明した方法をそのまま適用することは出来ない。
【0047】
しかし、送信アンテナから放射される電界、磁界はアンテナ近傍では大きく、測定装置に対して影響を与える可能性があるが、アンテナから離れるに従って電界、磁界共に急激に小さくなる性質がある。従って、送信電力にも拠るが、ある程度の距離だけ離れると影響を与えない程度まで電界、磁界が小さくなることを利用し、本実施の形態では、エリア単位で電波発射許可の制御を行う。
【0048】
エリアの制御方法には様々な方法が利用できるが、本実施例ではセクタアンテナを用いたエリア制御を行うものとする。セクタアンテナを利用したエリア制御の概要について図7を参照しながら説明する。
【0049】
図7では、一例としてセクタ数が3であり、2台の測定装置を利用する場合について示している。セクタ数は3に限らず、2であったり、3よりも多くのセクタに分割しても良い。701がシンクノード、702がシンクノードのマルチユーザ受信用無指向性アンテナ、703が複数の指向性アンテナから構成されるセクタアンテナ、704、705、706がセクタアンテナによって分割されているエリア、707、708が測定装置、709、710が各種センサノード群である。測定装置707、708は離れた位置に配置され、別のセクタに含まれるものとする。これによって、エリア704には測定装置707とセンサノード群709が、エリア705には測定装置708とセンサノード群710が含まれることとなる。センサノード群709はその中でクラスタ化を行い、センサノード群710もその中でクラスタ化を行う。また、エリア内の測定装置の数は1以下となる。
【0050】
以上のように、センサノードのクラスタを同じエリア内のセンサノードのみで構成することにより、クラスタ内のセンサノードが一斉に送信した際に他のエリアの測定装置に対して与える影響を最小化に抑制することが可能となる。クラスタ内のセンサノードに対して送信許可信号を通知する際には、同じエリア内の測定装置のトリガー信号を参照する。
【0051】
以下、配置されている測定装置、センサノードの状態からどのようにクラスタを構成し、センサノードからデータを収集する手順について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0052】
まず、ネットワークを構成する測定装置、センサノードは予めシンクノードに登録され、その時にユニークなIDを付けられるものとする。登録にはUSB接続等の有線接続技術等が使用可能である。
【0053】
測定装置707、708は測定対象を測定し、この測定しているデータからセンサノード709、710が電波の発射を許容される期間である電波発射許可期間を判断し、電波発射許可期間になると同時にトリガー信号をシンクノード701に対して送信する。このような処理の流れを図8に示す。
【0054】
図8に示すように、測定装置のトリガー処理は、まず、ステップS201において測定対象を測定し、ステップS202において、電波発射許可期間を判断する。その後に、ステップS203において、電波発射許可期間開始を待ち、開始時間になると、ステップS204において、他のノードや測定装置が送信中であるかどうかを調べる。他のノードや測定装置が送信中であった場合は(Y)、ステップS201に戻る。他のノードや測定装置が送信中でなかった場合は(N)、ステップS205に進み、電波発射許可期間の期間長と、自身が割り当てられたIDを含むトリガー信号とをシンクノードに対して送信する。その後、ステップS201に戻り、同様の処理を行う。
【0055】
測定装置707、708は、この図8に示したフローの動作を行うことで、シンクノード701に対して定期的にトリガー信号を送信する。また、2つの測定装置707、708のそれぞれが、各々、図8に示す処理を行い、他の測定装置708、707、他のセンサノード710、709が送信しているときにトリガー信号の送信を休止することにより、互いの電波発射期間が重なった場合に、異なるエリアのセンサノードの送信期間が重ならないようにすることができる。
【0056】
次に、シンクノード701が、センサノード709、710からデータの送信を行わせるに先立って、センサノード709、710をクラスタ化する手順について図9を用いて説明する。
【0057】
まず、測定装置707、708からトリガー信号が送信されていることを前提とする。その上で、最初に、ステップS301で、セクタ1を所定の時間受信し、トリガー信号を送信している測定装置がセクタ内にあるかどうかを調べる。次に、ステップS302でセクタ2についても同様にトリガー信号を送信している測定装置がセクタ内にあるかどうかを調べる。続いて、ステップS303でセクタ3についても同様にトリガー信号を送信している測定装置がセクタ内にあるかどうかを調べる。
【0058】
続いて、ステップS304で処理セクタを示すセクタカウンタを初期化(セクタカウンタ=セクタ1)する。次に、ステップS305でセクタカウンタが示しているセクタ内に測定装置があったかどうかを調べ、測定装置が無かった場合はステップS309に、測定装置があった場合はステップS306に進む。
【0059】
ステップS306では、対象の測定装置からトリガー信号が送信されるのを待ち、対象の測定装置からトリガー信号が送信されたことを確認してステップS307に進む。ステップS307では対象のセクタに対し、問い合わせコマンドを送信する。問い合わせコマンドは、セクタ内の全てのセンサノードに対して問い合わせ応答を送信する事を要求するコマンドで、ステップS308でセクタ内の各ノードが送信してくる問い合わせ応答を受信することで、セクタ内にどのセンサノードが配置されているかを知ることが出来る。続いて、ステップS309でセクタカウンタを一つ増やし、ステップS310で全てのセクタに対して問い合わせコマンドを送信した状態、即ちセクタカウンタがセクタ4を示しているかどうかを調べ、セクタ4でなければステップS305に戻る。セクタ4であれば全てのセクタに対して問い合わせコマンドを送信したものとし、ステップS311に進む。
【0060】
ステップS311では、各セクタ内でクラスタの構成を行う。クラスタはシンクノードが一度に受信できるノード数、例えば4を超えないように構成される。
【0061】
続いて、各セクタにクラスタリストを送信するために、ステップS312でセクタカウンタを初期化する。ステップS313で対象のセクタ内に測定装置があるかどうかを調べ、測定装置が無い場合はステップS316に、測定装置がある場合はステップS314に進む。ステップS314では測定装置からトリガー信号が送信されてくるまで待ち、トリガー信号が送信された事を確認してステップS315に進む。ステップS315では対象のセクタに対し、クラスタリストを送信する。クラスタリストはどのクラスタにどのノードが属しているかを記したリストで、クラスタ内IDも示されている。
【0062】
クラスタリストの一例を図10に示す。このクラスタ内IDはクラスタ内のセンサノードが一斉送信する際に、どのプリアンブルを使用するかを表している。クラスタリストの送信後はステップS316に進む。ステップS316では、セクタカウンタを1増やし、ステップS317で全ての測定装置があるセクタに対してクラスタリストの送信を終了したかどうか(セクタカウンタ=セクタ4となったか)を判断し、終了していない場合はステップS313に戻り、終了していた場合はシンクノードのクラスタ化を終了する。
【0063】
続いて、クラスタ化が終了した後、シンクノードが各センサノードから測定データを受信する手順について図11を使用して説明する。最初にステップS401で全セクタにおいてトリガー信号が送信されていないか監視し、ステップS402でトリガー信号が受信されたかどうかを判断する。受信されていない場合はステップS401に戻り、受信されていた場合はステップS403に進む。ステップS403ではトリガー信号が受信されたセクタに含まれるクラスタに対して送信許可信号を送信する。トリガー信号が受信されたセクタに含まれるクラスタが複数ある場合は、一度のトリガー信号には一つのクラスタに対して順番に送信許可信号を送信するものとする。送信許可信号を送信した後、ステップS404でクラスタから送信されてくる信号を受信し、ステップS401に戻る。以上の手順を繰り返すことでシンクノードは各センサノードから測定データを受信する。
【0064】
次に、センサノードの動作について図12を利用して説明する。最初に、ステップS501でシンクノードからの送信を待ち、信号が受信できたらステップS502に進む。ステップS502では、受信した信号が問い合わせコマンドかどうかを判定し、問い合わせコマンドであった場合はステップS503へ、問い合わせコマンドでなかったときはステップS506に進む。問い合わせコマンドであった場合、ステップS503で他のノードが送信中であるかどうか調べ、送信中であった場合はステップS504へ、送信中でなかったときはステップS505へ進む。ステップS504ではランダムな時間待ちを行い、ステップS503に戻る。ステップS505では自身のIDを含む問い合わせ応答をシンクノードに対し送信し、ステップS501に戻る。
【0065】
ステップS506では、受信した信号がクラスタリストであるかどうかを判断し、クラスタリストであった場合はステップS507へ、クラスタリストでなかった場合はステップS508に進む。ステップS507では自ノード内のクラスタリストを受信したクラスタリストに置き換え、自身が属するクラスタIDと、クラスタ内IDを確認する。その後、ステップS501に戻る。
【0066】
ステップS508では受信した信号が送信許可信号であるかどうかを判断し、送信許可信号であった場合はステップS509へ進み、送信許可信号でなかった場合はステップS501に戻る。ステップS509では受信した送信許可信号が、自身が属するクラスタID宛であるかどうか判断し、自身が属するクラスタID宛であった場合はステップS510に進み、自身が属するクラスタID宛で無かった場合はステップS501に戻る。ステップS510では自身に割り当てられたクラスタ内IDに対応するプリアンブルを使用して測定データをシンクノード宛に送信し、その後、ステップS501に戻る。
【0067】
以上の動作を繰り返すことで、センサノードはシンクノードへ測定データの送信を行う。
【0068】
また、シンクノードと、センサノードが以上に示した動作を行うことで、エリア単位でトリガー信号と、対応する送信許可信号を扱うため、あるエリアでトリガー信号が送信された時に別のエリアのセンサノードが送信することが無く、別のエリアにある測定装置に影響を及ぼすことが無い。また、エリア内の複数のセンサノードから同時に送信を行うため、効率良く測定データの収集が可能となり、また、同時送信により送信頻度を減らすことが可能となるため、測定装置への影響を最小限とすることが可能となる。
【0069】
次に、以上に示した動作を行うための装置の構成例について図面を参照しながら説明する。まず、センサノードであるが、第1の実施の形態と同様の構成、即ち、図5に示した構成を使用することが可能である。制御部507は、図12に示したフローに従って各ブロックを動作させる。
【0070】
続いて、シンクノードの構成例を、図13を参照しながら説明する。図13の構成例は、第1の実施の形態の構成例、即ち図5の構成例を少し変更した構成となっている。構成、動作が図5と変わらないブロックは、図5と同じ符号を付してある。符号1301は、受信時には伝搬路推定部の出力を利用した受信信号の選択、復調方法の選択、受信するパケットのCRC判定、受信データを外部に出力する動作をし、送信時には送信バケットの構成を行うために各部を制御する制御部であり、符号1302は送信信号をどのアンテナを接続先とするか切り替えるアンテナ切替部(1)であり、符号1303はセクタアンテナの接続先をRF送信部617かRF受信部(4)608かを切り替えるアンテナ切替部(2)であり、符号1304は、RF受信部4に接続されるアンテナが無指向性の受信アンテナ(4)604かセクタアンテナ1305かを切り替えるアンテナ切替部(3)であり、符号1305は複数の指向性アンテナにより、通信範囲を選択可能なセクタアンテナである。
【0071】
図9のフローに示す処理を行う際、制御部1301は最初に各セクタのトリガー信号の有無を調べる際に、アンテナ切替部(2)1303とアンテナ切替部(3)1304を設定し、RF受信部(4)にセクタアンテナ1305が接続されるようにする。次いで、アンテナ切替部(1)を設定し、トリガー信号の有無を調べる対象のセクタを選択し、RF受信部(4)608を使用してトリガー信号の有無を調べる。
【0072】
トリガー信号の有無を調べた後は、アンテナ切替部(3)1304を設定してRF受信部(4)608には無指向性の受信アンテナ(4)604が接続されるようにする。また、アンテナ切替部(2)1303を設定してRF送信部617にセクタアンテナが接続されるようにする。以降は、制御部1301はアンテナ切替部1・1302を設定することで、送信先のセクタを切り替え、図9のフローを実施する。
【0073】
図11のフローを実施する際は、アンテナ切替部(3)1304を設定してRF受信部(4)608には無指向性の受信アンテナ(4)604が接続されるようにする。また、アンテナ切替部(2)1303を設定してRF送信部617にセクタアンテナが接続されるようにする。トリガー信号の受信は無指向性アンテナを使用するが、図9のフローを行うときに調べたトリガー信号のデータと、受信したトリガー信号内に含まれるIDを比較することで、どのセクタから送信された信号かを区別することが出来る。
【0074】
他のブロックについては、図6と同様の動作をする。これにより図9のフロー、ならびに図11のフローの動作が可能となる。
【0075】
本実施の形態では、1つの測定装置は1つのセクタで検出されることを前提としていたが、セクタアンテナと測定装置との測位結果等に基づく位置関係によっては、一つの測定装置が複数のセクタで検出されることがある。この場合は、図9のフローにおいて、最初に各セクタのトリガー信号を調べる際に、最も受信強度の強かったセクタに測定装置が配置されていると処理する方法や、検出された複数のセクタをまとめて一つのセクタとして扱う方法などの方法を用いて、上記の処理とほぼ同等の処理を行うことが可能である。
【0076】
また、セクタ数が多い場合は、測定装置周辺のセンサノードが1つのセクタに収まらない可能性もある。このような場合はクラスタを構成する際に隣接セクタに配置されたセンサノードも同一クラスタに含むことを可能とすることで、説明した処理とほぼ同等の処理が可能となる。また、センサノードを含むセクタ、ならびに隣接セクタに測定装置が無い場合も考えられる。このような場合は、センサノードを含むセクタを独立に制御しても良いし、測定装置を含むいずれかのセクタとまとめて1つのセクタとして扱っても良い。
【0077】
また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【0078】
なお、本実施の形態ではエリアの制御のためにセクタアンテナを用いたが、複数アンテナを利用したビームフォーミング技術を用いて同様の事を行っても良い。また、TDOA(Time Difference Of Arrival)技術のような測位技術を用いてトリガー信号を発信している測定装置、ならびにセンサノードの位置を直接測定し、測定装置の近くのセンサノードをクラスタ化し、その後図11に示したフローを適用しても良い。
【0079】
また、本実施の形態では測定装置はセンサノードと区別されていたが、測定装置とセンサノードを兼ねる構成も可能である。この場合はクラスタマップに測定装置のIDが含まれるようにし、他は同じように動作させればよい。またはトリガー信号に測定データを含ませる方法も可能である。
【0080】
また、本実施の形態では1つのエリアに1以下の測定装置を配置するようにしていたが、測定装置を同期させることが出来る場合は、1つのエリアに複数の測定装置を配置しても良い。この時は同期している複数の測定装置を1つの測定装置と見なすことができる。
【0081】
また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【0082】
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
【0083】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【0084】
また、上述した実施形態における装置の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。装置の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本発明は、無線通信装置に利用可能である。
【符号の説明】
【0086】
101…測定装置、102…シンクノード、103…センサノード群103、501…アンテナ部、503、512…RF受信部、502…切替部、504…伝搬路推定部、505…復調部、506…CRC検出部、507…制御部、508…CRC付加部、509…プリアンブル選択部、510…プリアンブル付加部、511…変調部、512…RF送信部512、601〜604…アンテナ、605〜608…RF受信部、609…伝搬路推定部、610…復調部、611…CRC検出部、612…制御部、613…CRC付加部、615…プリアンブル付加部、616…変調部であり、617…RF送信部、618…送信アンテナ。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定装置からの信号を受信する受信部と、
受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行う制御部と
を有することを特徴とする無線制御局装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記無線通信装置が通信を行う通信エリアが複数のエリアに分割されている場合に、
同時に前記送信許可信号を通知する先の複数の無線通信装置が、前記分割した複数のエリアの特定のエリアのみに限定されるように制御することを特徴とする請求項1に記載の無線制御局装置。
【請求項3】
前記制御部は、
前記同時に送信許可信号を通知する先の複数の無線通信装置が含まれる前記特定のエリアに配置された測定装置から前記電波発射許可期間に関する通知を受けて、前記送信許可信号を通知することを特徴とする請求項2に記載の無線制御局装置。
【請求項4】
通信エリアの複数のエリアへの分割を、セクタアンテナによって行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の無線制御局装置。
【請求項5】
通信エリアの複数のエリアへの分割を、ビームフォーミングによって行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の無線制御局装置。
【請求項6】
通信エリアの複数のエリアへの分割を、通信先の通信装置、測定装置の測位結果に基づいて行われることを特徴とする請求項2又は3に記載の無線制御局装置。
【請求項7】
請求項1から6までのいずれか1項に記載の無線制御局装置に対して、電波発射許可に関する情報を通知することを特徴とする測定装置。
【請求項8】
請求項1から6までのいずれか1項に記載の無線制御局装置と通信を行い、送信許可の通知を受けた後に前記無線制御局装置に対して送信を行うことを特徴とする無線通信装置。
【請求項9】
無線制御局装置における通信方法であって、
測定装置からの信号を受信するステップと、
受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行うステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項10】
請求項9に記載の通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項11】
測定装置からの信号を受信する受信回路と、
受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行う制御回路と
を有することを特徴とする無線通信制御用の集積回路。
【請求項1】
測定装置からの信号を受信する受信部と、
受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行う制御部と
を有することを特徴とする無線制御局装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記無線通信装置が通信を行う通信エリアが複数のエリアに分割されている場合に、
同時に前記送信許可信号を通知する先の複数の無線通信装置が、前記分割した複数のエリアの特定のエリアのみに限定されるように制御することを特徴とする請求項1に記載の無線制御局装置。
【請求項3】
前記制御部は、
前記同時に送信許可信号を通知する先の複数の無線通信装置が含まれる前記特定のエリアに配置された測定装置から前記電波発射許可期間に関する通知を受けて、前記送信許可信号を通知することを特徴とする請求項2に記載の無線制御局装置。
【請求項4】
通信エリアの複数のエリアへの分割を、セクタアンテナによって行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の無線制御局装置。
【請求項5】
通信エリアの複数のエリアへの分割を、ビームフォーミングによって行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の無線制御局装置。
【請求項6】
通信エリアの複数のエリアへの分割を、通信先の通信装置、測定装置の測位結果に基づいて行われることを特徴とする請求項2又は3に記載の無線制御局装置。
【請求項7】
請求項1から6までのいずれか1項に記載の無線制御局装置に対して、電波発射許可に関する情報を通知することを特徴とする測定装置。
【請求項8】
請求項1から6までのいずれか1項に記載の無線制御局装置と通信を行い、送信許可の通知を受けた後に前記無線制御局装置に対して送信を行うことを特徴とする無線通信装置。
【請求項9】
無線制御局装置における通信方法であって、
測定装置からの信号を受信するステップと、
受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行うステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項10】
請求項9に記載の通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項11】
測定装置からの信号を受信する受信回路と、
受信した前記信号に基づいて電波発射許可期間を設定し、通信先の複数の無線通信装置に対して、前記電波発射許可期間内に送信を許可するための送信許可信号の通知を行う通信制御を行う制御回路と
を有することを特徴とする無線通信制御用の集積回路。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2013−98729(P2013−98729A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−239357(P2011−239357)
【出願日】平成23年10月31日(2011.10.31)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年10月31日(2011.10.31)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】
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