図面 (/)

技術 無線通信システム、制御回路及び制御方法

出願人 奇邑科技股ふん有限公司
発明者 劉建宏甘國忠
出願日 2018年2月9日 (2年4ヶ月経過) 出願番号 2018-021650
公開日 2019年5月30日 (1年1ヶ月経過) 公開番号 2019-083503
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム 電話通信サービス 広域データ交換
主要キーワード 無線伝送モジュール 伝送指令 伝送時間情報 家電設備 チャネル検知 サービス設備 バックエンドアプリケーション 単方向伝送
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年5月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

拡張可能性と効率アップのメリットを有する無線通信システムを提供する。

解決手段

無線通信システムは、制御回路20と、無線伝送モジュール205と、一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュール201、202とを備える。無線通信ゲートウェイモジュール201、202はマルチチャネルの一つで端末設備から送られるメッセージを受信し、無線伝送モジュール205を介してメッセージを送信する。制御回路20は、無線通信ゲートウェイモジュール201、202がメッセージを受信し、伝送時間を計算し、伝送要求を生成してメッセージとともに伝送キューに入れて、その後伝送要求とメッセージを無線伝送モジュール205に送信し、無線伝送モジュール205が伝送チャネルを決めてメッセージを送り出すように、無線通信システムを制御する。

概要

背景

従来の無線通信技術はゲートウェイ(gateway)を介してデータの送受信、特に二つのドメインの間での送受信が行われる。従来技術の無線ゲートウェイ回路設計によれば、一つの無線ゲートウェイには、各端末から受信されるパケットを処理するゲートウェイ回路と、ゲートウェイの動作を処理するコントローラと、メッセージを送信する送受信器とが設けられている。一つのネットワークシステムにおいて、より多くの端末から生じるメッセージを処理するために、複数の無線ゲートウェイが設けられ得る。

無線ネットワークシステムは、図1に示す端末設備のメッセージを処理する従来のネットワークシステムの概略構成図のように、複数の無線ゲートウェイ101、102、103が設けられた長距離広域ネットワーク通信コンセントレータ(LoRa concentrator)であってもよい。このような長距離・低消費電力通信技術はモノインターネット伝送技術(IoT)に適用され、双方向通信の機能を有して、ネットワーク中の端末設備A、B、C、D、Eに接続される。端末設備A、B、C、D、Eは、モノのインターネット中の種々のセンサおよび電子装置であってもよく、無線ゲートウェイ101、102、103は各端末設備A、B、C、D、Eからアップロードされるデータを処理する。端末設備A、B、C、D、Eはそれぞれ同じまたは異なる無線ゲートウェイ101、102、103に連結されてもよい。採用されるトランスポートプロトコルは、無線LAN(WiFi?)、ブルートゥース通信(Bluetooth?)、Zigbeeなどが挙げられ、データを各端末設備に送信することができる。無線ゲートウェイ101、102、103もネットワークサーバ110を介してメッセージをバックエンドアプリケーションサービス設備111、112、113に伝達する。

例えば、端末設備A、B、C、D、Eは工場建物の各所に設けられる環境センサ(煙検出、温湿度検知、輝度検出電力検知画像監視および種々の電子ノードを含む)のようなものであれば、工場の建物の各所にある端末設備A、B、C、D、Eの信号を受信するために、いくつかの主な位置に無線ゲートウェイ101、102、103を設置すべきである。また、ネットワークサーバ111を配置し、それにより異なるゲートウェイからのデータを収集してバックエンドが応用するようにバックエンドに提供する。そして、アプリケーションサービス設備111、112、113により、例えば電力監視、工場の建物の温湿度監視人員移動監視、設備監視などの応用を提供して、モノのインターネット生態系が形成される。

従来の解決手段の一つにおいて、上記長距離広域ネットワーク通信コンセントレータはLBT(Listen Before Talk)LBTモジュールに合わせて、通信ユニットを構成することができる。複数の通信ユニットはシステムカバーできる範囲を広げ、様々な応用を提供することができる。従来の長距離広域ネットワーク通信コンセントレータにLBTの機能を持たせることといえば、無線通信システム信号伝送を処理する場合、まずLBT機能を介してクリアチャネル評価(CCA、Clear Channel Assessment)を実施して、伝送に用いるアイドルチャネルを得ることである。

概要

拡張可能性と効率アップのメリットを有する無線通信システムを提供する。無線通信システムは、制御回路20と、無線伝送モジュール205と、一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュール201、202とを備える。無線通信ゲートウェイモジュール201、202はマルチチャネルの一つで端末設備から送られるメッセージを受信し、無線伝送モジュール205を介してメッセージを送信する。制御回路20は、無線通信ゲートウェイモジュール201、202がメッセージを受信し、伝送時間を計算し、伝送要求を生成してメッセージとともに伝送キューに入れて、その後伝送要求とメッセージを無線伝送モジュール205に送信し、無線伝送モジュール205が伝送チャネルを決めてメッセージを送り出すように、無線通信システムを制御する。

目的

また、ネットワークサーバ111を配置し、それにより異なるゲートウェイからのデータを収集してバックエンドが応用するようにバックエンドに提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ゲートウェイコントローラ無線ゲートウェイ送受信器とを備え、マルチチャネル技術で一つ以上の端末設備に接続され、各端末設備から送られるメッセージを受信する一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールと、無線送受信器コントローラとが設けられており、メッセージを送信するための無線伝送モジュールと、接続回線を介して前記一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールおよび前記無線伝送モジュールに接続された制御回路と、を備える無線通信システムであって、前記制御回路は、いずれか一つの前記無線通信ゲートウェイモジュールからメッセージを受信し、メッセージパケットの大きさと前記メッセージ中の伝送系列に基づいて、伝送時間を計算し、伝送要求を生成して前記メッセージとともに伝送キューに入れ、前記伝送時間に基づいて前記伝送キューから前記伝送要求と前記メッセージを取得し、前記伝送要求と前記メッセージを前記無線伝送モジュールに送信し、前記無線伝送モジュールが伝送チャネルを決め、前記メッセージを送り出すように構成されることを特徴とする無線通信システム。

請求項2

前記無線通信ゲートウェイモジュールは長距離広域ネットワーク通信コンセントレータであり、前記無線伝送モジュールは長距離広域ネットワーク通信サポートするLBTモジュールであって、前記無線通信システムにおいて、前記LBTモジュールは前記制御回路を介して前記一つ以上の長距離広域ネットワーク通信コンセントレータが受信した前記メッセージを処理することを特徴とする、請求項1に記載の無線通信システム。

請求項3

前記無線通信システムに設けられる前記長距離広域ネットワーク通信コンセントレータが単方向受信のコンセントレータとして設定され、単方向伝送の前記LBTモジュールに結合されることを特徴とする、請求項2に記載の無線通信システム。

請求項4

前記伝送時間を計算するとき、前記LBTモジュールがチャネルを検知してチャネルがアイドルで伝送に利用可能な状態であるかを評価する処理時間をさらに考慮することを特徴とする、請求項3に記載の無線通信システム。

請求項5

前記制御回路は、前記制御方法を実施するための処理ユニットと、前記処理ユニットに電気的に接続され、前記一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールから前記一つ以上の端末設備が生成した前記メッセージを受信するための無線通信ゲートウェイ制御インタフェースと、前記処理ユニットに電気的に接続され、前記処理ユニットが処理した前記メッセージを前記無線伝送モジュールに送信するための無線伝送モジュール制御インタフェースと、をさらに備えることを特徴とする、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の無線通信システム。

請求項6

接続される前記無線通信ゲートウェイモジュールまたは前記無線伝送モジュールの数を増やすことにより、前記無線通信システムの無線信号カバー範囲拡張することを特徴とする、請求項5に記載の無線通信システム。

請求項7

マルチチャネル技術で一つ以上の端末設備に接続され、各端末設備から送られるメッセージを受信する一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールと、メッセージを送信するための無線伝送モジュールとを備える無線通信システムに用いられる制御回路であって、接続回線を介して前記一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールと前記無線伝送モジュールに接続され、制御するための処理ユニットと、前記処理ユニットに電気的に接続され、前記一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールからの前記一つ以上の端末設備が生成したメッセージを受信するための無線通信ゲートウェイ制御インタフェースと、前記処理ユニットに電気的に接続され、前記処理ユニットが処理したメッセージを前記無線伝送モジュールに送信するための無線伝送モジュール制御インタフェースとを備え、前記制御回路は、いずれか一つの無線通信ゲートウェイモジュールからメッセージを受信し、メッセージパケットの大きさと前記メッセージ中の伝送時系列に基づいて、伝送時間を計算し、伝送要求を生成して前記メッセージとともに伝送キューに入れ、前記伝送時間に基づいて前記伝送キューから前記伝送要求と前記メッセージを取得し、前記伝送要求と前記メッセージを前記無線伝送モジュールに送信し、前記無線伝送モジュールが伝送チャネルを決めて前記メッセージを送り出すように構成されることを特徴とする制御回路。

請求項8

マルチチャネル技術で一つ以上の端末設備に接続され各端末設備から送られるメッセージを受信する一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールと、メッセージを送信するための無線伝送モジュールと、接続回線を介して前記一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールと前記無線伝送モジュールに接続される制御回路とを備える無線通信システムの制御方法であって、前記制御方法は、いずれか一つの無線通信ゲートウェイモジュールがいずれか一つの端末設備から受信したメッセージを受信するステップと、メッセージパケットの大きさと前記メッセージ中の伝送時系列に基づいて、伝送時間を計算するステップと、伝送要求を生成して前記メッセージとともに伝送キューに入れるステップと、前記伝送時間に基づいて前記伝送キューから前記伝送要求と前記メッセージを取得するステップと、前記伝送要求と前記メッセージを前記無線伝送モジュールに送信し、前記無線伝送モジュールが伝送チャネルを決めて前記メッセージを送り出すステップとを含むことを特徴とする制御方法。

請求項9

前記伝送時間を計算するステップの前に、前記メッセージに前記伝送時系列があるかを判断するステップをさらに含んで、前記メッセージに前記伝送時系列があると判断する場合、続いて前記伝送時間を計算するステップに進み、また、前記メッセージに前記伝送時系列がないと判断する場合、直接に前記伝送要求を生成して前記メッセージとともに伝送キューに入れるステップに進むことを特徴とする、請求項8に記載の制御方法。

請求項10

前記伝送チャネルを決めた後、前記伝送チャネルが使用可能であるかを判断するステップをさらに含んで、前記伝送チャネルが使用不可である場合、計時をして続いて前記伝送チャネルが使用可能であるかを判断するステップを行い、タイムアウトしたときに伝送を終了し、また、前記伝送チャネルが使用可能である場合、前記メッセージを送り出すことを特徴とする、請求項8に記載の制御方法。

技術分野

0001

本明細書は、無線通信システムを開示し、特に、データを出力する無線伝送モジュールと、データを受信する一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールとを備える無線通信システムに関し、システムにおける異なる装置がそれぞれ受信と送信役割を果たす。

背景技術

0002

従来の無線通信技術はゲートウェイ(gateway)を介してデータの送受信、特に二つのドメインの間での送受信が行われる。従来技術の無線ゲートウェイ回路設計によれば、一つの無線ゲートウェイには、各端末から受信されるパケットを処理するゲートウェイ回路と、ゲートウェイの動作を処理するコントローラと、メッセージを送信する送受信器とが設けられている。一つのネットワークシステムにおいて、より多くの端末から生じるメッセージを処理するために、複数の無線ゲートウェイが設けられ得る。

0003

無線ネットワークシステムは、図1に示す端末設備のメッセージを処理する従来のネットワークシステムの概略構成図のように、複数の無線ゲートウェイ101、102、103が設けられた長距離広域ネットワーク通信コンセントレータ(LoRa concentrator)であってもよい。このような長距離・低消費電力通信技術はモノインターネット伝送技術(IoT)に適用され、双方向通信の機能を有して、ネットワーク中の端末設備A、B、C、D、Eに接続される。端末設備A、B、C、D、Eは、モノのインターネット中の種々のセンサおよび電子装置であってもよく、無線ゲートウェイ101、102、103は各端末設備A、B、C、D、Eからアップロードされるデータを処理する。端末設備A、B、C、D、Eはそれぞれ同じまたは異なる無線ゲートウェイ101、102、103に連結されてもよい。採用されるトランスポートプロトコルは、無線LAN(WiFi?)、ブルートゥース通信(Bluetooth?)、Zigbeeなどが挙げられ、データを各端末設備に送信することができる。無線ゲートウェイ101、102、103もネットワークサーバ110を介してメッセージをバックエンドアプリケーションサービス設備111、112、113に伝達する。

0004

例えば、端末設備A、B、C、D、Eは工場建物の各所に設けられる環境センサ(煙検出、温湿度検知、輝度検出電力検知画像監視および種々の電子ノードを含む)のようなものであれば、工場の建物の各所にある端末設備A、B、C、D、Eの信号を受信するために、いくつかの主な位置に無線ゲートウェイ101、102、103を設置すべきである。また、ネットワークサーバ111を配置し、それにより異なるゲートウェイからのデータを収集してバックエンドが応用するようにバックエンドに提供する。そして、アプリケーションサービス設備111、112、113により、例えば電力監視、工場の建物の温湿度監視人員移動監視、設備監視などの応用を提供して、モノのインターネット生態系が形成される。

0005

従来の解決手段の一つにおいて、上記長距離広域ネットワーク通信コンセントレータはLBT(Listen Before Talk)LBTモジュールに合わせて、通信ユニットを構成することができる。複数の通信ユニットはシステムのカバーできる範囲を広げ、様々な応用を提供することができる。従来の長距離広域ネットワーク通信コンセントレータにLBTの機能を持たせることといえば、無線通信システムが信号伝送を処理する場合、まずLBT機能を介してクリアチャネル評価(CCA、Clear Channel Assessment)を実施して、伝送に用いるアイドルチャネルを得ることである。

0006

本明細書は無線通信システムの制御回路および制御方法を開示している。無線通信システムは、ゲートウェイコントローラと無線ゲートウェイ送受信器とが設けられて、マルチチャネル技術で一つ以上の端末設備に接続され、各端末設備から送られるメッセージを受信することができる一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールと、無線送受信器とコントローラとが設けられて、メッセージを送信するための無線伝送モジュールと、接続回線を介して前記無線通信ゲートウェイモジュールと前記無線伝送モジュールに接続される制御回路とを備え、前記無線通信システムは前記無線通信ゲートウェイモジュールを介して種々の前記端末設備のメッセージを受信し、さらに前記制御回路の動作を介して前記無線伝送モジュールでメッセージを送信することができる。前記無線伝送モジュールは複数の前記無線通信ゲートウェイモジュールのメッセージを処理することができ、拡張性を有して、一対多チャネル無線通信技術を実現する。

0007

無線通信システムによって実施される制御方法は、前記無線通信システム内の一つの無線通信ゲートウェイモジュールからメッセージを受信することと、制御回路がメッセージパケットの大きさとメッセージ中の伝送時系列に基づいて伝送時間を計算することと、伝送要求を生成してメッセージとともに伝送キューに入れることと、を含む。次に、制御回路は前記伝送時間に基づいて前記伝送キューから前記伝送要求とメッセージを取得し、関連伝送要求とメッセージを無線伝送モジュールに送信し、前記無線伝送モジュールが伝送チャネルを決め、メッセージを送り出す。

0008

一実施形態によれば、前記無線通信ゲートウェイモジュールは、長距離広域ネットワーク通信コンセントレータ(LoRa concentrator)であってもよく、そもそも双方向伝送と受信をサポートするコンセントレータであり、前記無線伝送モジュールはこの長距離広域ネットワーク通信をサポートするLBTモジュール(LBTmodule)であったが、この無線通信システムにおいて、長距離広域ネットワーク通信コンセントレータが単方向受信のコンセントレータとして設定され、単方向伝送のLBTモジュールに合わせて、LBTモジュールは制御回路を介して長距離広域ネットワーク通信コンセントレータが受信したメッセージを処理する。

0009

一実施形態において、制御回路は無線通信システムと無線通信ゲートウェイモジュールの動作を制御するためのものであって、無線通信ゲートウェイモジュールを介してマルチチャネル技術で一つ以上の端末設備に接続されて、各端末設備から送られるメッセージを受信し、無線伝送モジュールはメッセージを送信するためのものである。制御回路には、制御するための処理ユニットと、無線通信ゲートウェイモジュールが端末設備から生じるメッセージを受信するための無線通信ゲートウェイ制御インタフェースと、処理ユニットによって処理されたメッセージを無線伝送モジュールに送信するための無線伝送モジュール制御インタフェースとが設けられており、無線伝送モジュールが伝送チャネルを決めてメッセージを送り出す。

0010

制御装置によって実施される制御方法の実施形態において、制御回路はその中の一つの無線通信ゲートウェイモジュールがある端末設備から受信したメッセージを受信し、次にメッセージパケットの大きさとメッセージ中の伝送時系列に基づいて伝送時間を計算し、伝送要求を生じ、メッセージとともに伝送キューに入れる。制御回路は次に伝送時間に基づいて伝送キューから伝送要求とメッセージを取得し、伝送要求とメッセージを無線伝送モジュールに送信し、無線伝送モジュールが伝送チャネルを決めてメッセージを送り出す。

0011

本発明の所定の目的を達成するために採られる技術、方法および効果がより一層分かるように、以下本発明に関する詳細な説明、図面を参照する。本発明の目的、特徴と特点は、これにより深くかつ具体的に理解され得るが、添付される図面は参照と説明のために提供するものに過ぎず、本発明を制限するためのものではない。

図面の簡単な説明

0012

端末設備のメッセージを処理する従来のネットワークシステムの概略構成を示す図である。
端末設備のメッセージを処理する無線通信システムの実施例の構成模式を示す図である。
無線通信システムにおける無線通信ゲートウェイモジュールの回路ブロックの実施例を示す図である。
無線通信システムにおける制御回路の回路ブロックの実施例を示す図である。
無線通信システムの制御方法のフロー実施例を示す図である。

実施例

0013

本明細書は無線通信システムを開示しており、図2に示す無線通信システムの実施例システム構成のように、主な構成部品は、一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュール201、202と、無線伝送モジュール205と、制御回路20とを備える。この例では、二つの無線通信ゲートウェイモジュール201、202と、一つの無線伝送モジュール205が示され、実際に実施する場合、一つの無線伝送モジュール205が複数の無線通信ゲートウェイモジュール201、202の端末設備へのメッセージ送受信を処理する。しかし、数はシステムの実施可能な範囲を制限するものではなく、所定の要求に基づき複数の無線伝送モジュール205を採用することができる。無線通信ゲートウェイモジュール201、202の主な回路は、ゲートウェイコントローラと無線ゲートウェイ送受信器(図3に示す)であって、無線通信ゲートウェイモジュール201、202は多チャネル双方向通信をサポートし、種々の端末設備と接続するためのものであるが、この無線通信システムにおいて、主としてそのうちの単方向多チャネルによるメッセージ受信機能を用い、双方向通信において送受信時に同じデータ処理回路共有して待機が必要となるという影響を受けず、メッセージ送信の作業は無線伝送モジュール205を介して行われる。

0014

無線通信ゲートウェイモジュール201、202は種々の端末設備、例えばセンサ、電子装置、家電設備等と接続するためのものであって、実施例としては、長距離広域ネットワーク通信コンセントレータ(LoRa concentrator)として応用されてもよく、端末設備と接続する通信プロトコルは、所定の技術を限定するものではなく、例えば無線LAN(WiFi?)、ブルートゥース(Bluetooth?)、または低電力広域ネットワーク(LPWAN)の無線通信技術を用いてもよい。

0015

一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュール201、202を連結するための無線伝送モジュール205は、内部の無線送受信器251とコントローラ252の動作によりメッセージ送信の目的を実施する。コントローラ252は、制御回路20からの伝送指令(なかでも、伝送要求とメッセージを含む)を受信して、伝送チャネルを決め、無線送受信器251を介してメッセージを送り出す。

0016

一つの実施例によれば、なかでも、無線伝送モジュール205は、長距離広域ネットワーク通信をサポートするLBT(Listen Before Talk、LBT)モジュールであってもよく、このようなLBTの無線通信モジュールが動作する場合には、システムにおける制御回路20から伝送指令が送信された後、その伝送指令を受信して、それにある伝送時間情報(time stamp)と伝送チャネル(channel)等の情報を解析する必要があり、そして、制御回路20によって指定されるチャネルに応じてメッセージ(例えば端末装置応答するACK)を伝送することができる。LBTの仕組みはクリアチャネル評価(CCA)によりチャネルが利用できるかを検知し、1ミリ秒〜10ミリ秒等の明?な時間範囲内に伝送時間を調整する。このように、LBTの仕組みを採用した無線通信システムは、LBTの機能を介して事前にチャネルを検知しておき、それがアイドルであるか(free/non−free)、伝送に利用できる状態であるかを評価して、伝送機能トリガすることができる。

0017

さらに、無線通信システムのカバー範囲と応用を拡張するために、例えばモノのインターネット(IoT)応用には数多くのセンサ信号を処理する要求があり、十分な数とより広いカバー範囲の無線通信ゲートウェイが必要とする。この無線通信システムは無線通信ゲートウェイを拡張することにより需要を満たすことができ、または無線伝送モジュールを増やすことによっても無線通信ゲートウェイモジュールのマルチメッセージマルチチャネル伝送によるデータを処理しなければならない。

0018

制御回路20は無線通信システムの主な制御回路であって、回路モジュール集積回路ソフトウェアハードウェアとの整合の方式で実現することができ、例えばバスバー、または他の有線または無線の形の接続回線を介して一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュール201、202および少なくとも一つの無線伝送モジュール205に接続され、制御回路20はその中の一つの無線通信ゲートウェイモジュール201または202からメッセージを受信した後、伝送時間を判断し、メッセージを送り出すように無線伝送モジュール205に指示することができる。

0019

無線通信システムにおけるそれぞれの主な部品の回路の実施例は、以下の図面例のように説明する。図3には、無線通信システムにおける無線通信ゲートウェイモジュールの回路ブロックの実施例図を示す。

0020

図示は無線通信ゲートウェイモジュール201を例にして、各無線通信ゲートウェイモジュール201には、アンテナユニット301と、無線ゲートウェイ送受信器302と、ゲートウェイコントローラ303と、接続ユニット304とが設けられている。無線通信ゲートウェイモジュール201は、主として複数の異なるネットワークセグメント間で動作し、マルチチャネル技術で一つ以上の端末設備に接続されて、各端末設備から送られるメッセージを受信し、アンテナユニット301で端末設備が生じる無線周波数信号を受信し、無線ゲートウェイ送受信器302が元々の無線通信ゲートウェイモジュール201の受信と発信の機能を整合して、端末設備から送信される無線周波数信号を処理し、中のメッセージと時間情報(time stamp)等を取得する。ゲートウェイコントローラ303は、無線通信ゲートウェイモジュール201の動作を制御し、アンテナユニット301と無線ゲートウェイ送受信器302が信号を受信する時間を制御することと、取得されたデータを接続ユニット304と関連接回線を介して制御回路20に送信することとを備える。

0021

図4は無線通信システムにおける制御回路の回路ブロックの実施例図を示す。この例では制御回路20が示され、なかでも、主な部品として、処理ユニット401と、無線通信ゲートウェイ制御インタフェース402と、無線伝送モジュール制御インタフェース403とを備える。

0022

処理ユニット401は、無線通信システムが実行する制御方法を実施するためのものである。無線通信ゲートウェイ制御インタフェース402は処理ユニット401に電気的に接続され、バスバーまたは他の無線または有線の形の回線を介して無線通信システムにおける一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールに接続されて、その中の一つの無線通信ゲートウェイモジュールが一つ以上の端末設備から生じるメッセージを受信する。無線伝送モジュール制御インタフェース403は、処理ユニット401に電気的に接続され、バスバーまたは他の無線または有線の形の回線を介して無線通信システムにおける無線伝送モジュールに接続されて、制御回路20は無線伝送モジュール制御インタフェース403を介して、処理ユニット401によって処理されたメッセージを無線伝送モジュールに送信する。

0023

処理ユニット401によって実施される制御方法において、無線通信ゲートウェイ制御インタフェース402は無線通信システムにおけるある無線通信ゲートウェイモジュールからメッセージを受信し、メッセージは伝達する必要のあるデータパケット(なかでも、質問応答の信号(SYN/ACK)を含む)であってもよく、次にメッセージパケットの大きさとメッセージ中の伝送時系列に基づいて、またはシステムがパケットを処理するのに必要な時間を入れてもよく、伝送時間を計算し、これによって伝送要求を生成してメッセージとともに伝送キューに入れて、メッセージが送信されることを待つことができる。

0024

その後、処理ユニット401の実行のもとに、伝送時間に基づいて伝送キューから伝送要求とメッセージを取得し、無線伝送モジュール制御インタフェース403を介して伝送要求とメッセージを無線伝送モジュールに送信し、無線伝送モジュールが伝送チャネルを決めてメッセージを送り出す。

0025

上記の実施例のように、制御回路20に接続される無線通信ゲートウェイモジュールは、長距離広域ネットワーク通信コンセントレータ(LoRa concentrator)として応用されてもよく、無線伝送モジュールは、長距離広域ネットワーク通信をサポートするLBTモジュール(LBTmodule)であってもよい。一つの解決手段において、一つの無線通信システムは、複数の長距離広域ネットワーク通信コンセントレータとLBTモジュールからなる通信モジュールに接続されてシステムのカバーできる範囲を広げ、様々な応用を提供して、従来の長距離広域ネットワーク通信コンセントレータにLBTの機能を有させることができる。このため、制御回路20がメッセージ送受信を処理する場合、複数の長距離広域ネットワーク通信コンセントレータの動作を処理する必要があり、伝送時間とチャネルを決めることを含み、伝送時間もLBTの仕組みにおいてかかる時間を考慮すべきであり、すなわちチャネル検知を動作させ、チャネルがアイドルであるか、伝送に用いられる状態であるかを評価する処理時間を考慮する。このため、システムは複数の長距離広域ネットワーク通信コンセントレータのネットワーク環境で円滑に動作でき、メッセージパケットがLBTモジュールに伝送される場合、円滑にLBT機能を介して事前にチャネルを検知しておき、それがアイドルであるか、伝送に用いられる状態であるかを評価して、伝送機能をトリガする。

0026

しかし、本明細書が開示している無線通信システムにおいて、適用可能な分野において、さらに、用いられた長距離広域ネットワーク通信コンセントレータは、そもそも双方向伝送と受信をサポートするコンセントレータであって、低電力広域ネットワーク無線通信プロトコルで端末設備から送られるメッセージを受信することができ、このシステムの適用において単方向受信のコンセントレータとして設定されて、単方向伝送のLBTモジュールに合わせるようにする。このため、制御回路20がLBTモジュールおよび複数組の長距離広域ネットワーク通信コンセントレータに接続されることにより、複数組の長距離広域ネットワーク通信コンセントレータがシステムを介して別のLBTモジュールに接続され得、接続される長距離広域ネットワーク通信コンセントレータまたはLBTモジュールの数を増やすことにより、無線通信システムの無線信号のカバー範囲を拡張するに加えて、より簡潔な回路設計で、さらに同様にLBTの仕組みを有する。

0027

このように、制御回路20は長距離広域ネットワーク通信コンセントレータを制御してメッセージ受信の作業を処理させ、LBTモジュールを制御してメッセージ送信の作業を処理させ、一つの通信モジュール内にメッセージの受信と発信を同時に処理することによる効率問題を解決することができ、通信システムがLBTを有する機構において、LBTモジュールの動作において必要な時系列を同時に参照することによって伝送時間を計算する。

0028

次に図5は無線通信システムの制御方法のフロー実施例を示す図である。この例では、無線通信システムには無線通信ゲートウェイモジュール51と、制御回路52と、無線伝送モジュール53とが設けられている。

0029

最初に、ステップS501のように、無線通信ゲートウェイモジュール51が端末設備から送信されるメッセージ(データパケットと質問応答信号を含む)を受信する。次に、ステップS503のように、無線通信ゲートウェイモジュール51のゲートウェイコントローラが制御回路52に伝送要求を発し、制御回路52が無線通信ゲートウェイモジュール51からメッセージを受信してから、ステップS505のように、メッセージ中の時間情報、例えばタイムスタンプ(timestamp)に基づいて、メッセージに伝送時系列があるかを判断する。メッセージは例えば応答メッセージ送信を起動するプログラム(ACK)であり、メッセージパケットに時系列の関連情報がある。

0030

メッセージ中の伝送時系列を取得する前に、メッセージに伝送時系列があるかを判断するステップをさらに含み、メッセージに伝送時系列がある場合、次にステップS507を実施して、応答メッセージパケットの大きさに基づいて伝送時間を計算し、システムの処理に必要な時間を考えたことを含み、ステップS509の通りである。この伝送時間を計算する実施例において、制御回路52中の処理ユニットは、メッセージパケットに基づいてこの伝送要求における予測の伝送時間がいつであるかを検査することができ、この伝送時間について、制御回路52は受信したパケット時間に基づいて、事前に定義しておいた時間間隔加算して予測の伝送時間、例えば無線伝送モジュール53の動作時間を考えた伝送時間を得る。

0031

次に制御回路52が伝送要求を生成しメッセージとともに伝送キューに入れて、伝送要求は無線伝送モジュール53に発信するメッセージである。逆に、メッセージに伝送時系列がない場合、ステップS507をスキップして、直接伝送要求を生成し、直接メッセージを伝送キューに送信し、送信指令を待つ。

0032

伝送キューに入るメッセージは送信待ちのメッセージであり、制御回路52は、伝送時間を得た場合、状況に応じて伝送キューからメッセージを取り出すことができる。例えば、ステップS511において、制御回路52は伝送時間に基づいて伝送キューから伝送要求とメッセージを取得し、次にステップS513のように、伝送指令(伝送要求とメッセージを含む)を無線伝送モジュール53に送信して、伝送チャネル(channel)を指示する。そして、ステップS515のように、無線伝送モジュール53が伝送要求とメッセージを受信して、伝送チャネルを決め、チャネルは回路が伝送データを設定するある周波数帯域である。

0033

ある伝送チャネルをメッセージ送信のチャネルとして決める場合、伝送チャネルが使用可能(アイドル)であるかを判断するステップをさらに含み、ステップS517のように、伝送チャネルが使用不可(no)である場合、無線伝送モジュール53中のコントローラは続いて計時および伝送チャネルが使用可能であるかを判断するステップを行い、この場合、ステップS519のように、無線伝送モジュール53中のコントローラは計時を続けると共に時間閾値を照合し、タイムアウト(time out)であるかを判断する。

0034

タイムアウトしていない場合、無線伝送モジュール53はステップS517のように続いてチャネルがアイドルであるかを判断する。タイムアウトしたときにステップS521のように伝送を終了する。また、タイムアウトしていない場合、伝送チャネルが使用可能であると判断すれば、ステップS523のようにメッセージを送り出す。

0035

一実施例において、以上のステップS517〜S523はLBTの仕組みを実現するものである。無線通信システムは無線通信ゲートウェイモジュール51を介して、端末設備が生じた伝送を起動する同期コードSYNを受信する場合、制御回路52がクリアチャネル評価(CCA)を実施し、ある伝送チャネルが使用可能であるかを検知するように無線伝送モジュール53に指示することで、LBTの仕組みを採用した無線通信システムはLBT機能を介して事前にチャネルを検知しておき、それがアイドルであるか(free/non−free)、伝送に用いられる状態であるかを評価して、伝送機能をトリガすることができる。チャネルがアイドルであると判断される場合、端末設備に確認コードACKを応答する。

0036

したがって、開示書に記載される無線通信システムによれば、メッセージを受信するための一つ以上の無線通信ゲートウェイモジュールと、所定の伝送時間におけるメッセージの送信を決定できる無線伝送モジュールと、このシステム構成における制御方法を実施する制御回路とが設けられており、メッセージパケットを受信する場合、その中の時間情報を取得する上に、システムの処理に必要な時間を加えて、伝送時間を得、拡張性を有し無線通信システムの無線信号のカバー範囲を拡張するというメリットに加えて、適用されるLBTの仕組みのためLBTモジュールの作業時間を考え、メッセージ送信時間を得て、このように一対多のチャネル無線通信技術を実現する。

0037

上述したのは本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、本発明の特許請求の範囲に基づき為された等価の変化と変形は、全て本発明の範囲に属するものとする。

0038

A、B、C、D、E端末設備
20制御回路
51無線通信ゲートウェイモジュール
52 制御回路
53無線伝送モジュール
101、102、103無線ゲートウェイ
110ネットワークサーバ
111、112、113アプリケーションサービス設備
201、202 無線通信ゲートウェイモジュール
205 無線伝送モジュール
251無線送受信器
252コントローラ
301アンテナユニット
302 無線ゲートウェイ送受信器
303ゲートウェイコントローラ
304接続ユニット
401処理ユニット
402 無線通信ゲートウェイ制御インタフェース
403 無線伝送モジュール制御インタフェース
ステップS501〜S523無線通信システムの制御フロー

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ