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公開番号2025002170
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102145
出願日2023-06-22
発明の名称無線通信システム
出願人富士電機株式会社
代理人インフォート弁理士法人,個人,個人,個人,個人
主分類H04W 72/0446 20230101AFI20241226BHJP(電気通信技術)
要約【課題】複数の無線端末からデータを収集する無線通信システムにおいて各無線端末の消費電力を削減する。
【解決手段】無線通信システムは複数の無線端末および管理装置を備える。管理装置は、データ収集周期内の複数のタイムスロットのうちの一部のタイムスロットに対して無線端末がそれぞれ1回ずつ割り当てられた通信タイムテーブルを作成し、各無線端末に配布する。各無線端末は、通信タイムテーブルにおいて自分が割り当てられているタイムスロットを使用してデータを送信する。第1の無線端末は、自分が割り当てられているタイムスロットを使用できないときは、未使用のタイムスロットのうちから第1のタイムスロットを選択してデータを送信する。各無線端末が保持する通信タイムテーブルは、第1のタイムスロットに第1の無線端末が割り当てられた状態に更新される。
【選択図】図8

特許請求の範囲【請求項１】
複数の無線端末および前記複数の無線端末の通信を管理する管理装置を備える無線通信システムであって、
前記管理装置は、
所定の期間を分割することで得られる複数のタイムスロットのうちの一部のタイムスロットに対して前記複数の無線端末がそれぞれ１回ずつ割り当てられた通信タイムテーブルを作成し、
前記通信タイムテーブルを前記複数の無線端末に配布し、
前記複数の無線端末は、それぞれ、前記通信タイムテーブルにおいて自分が割り当てられているタイムスロットを使用して前記管理装置に向けてデータを送信し、
前記複数の無線端末のうちの第１の無線端末は、前記通信タイムテーブルにおいて自分が割り当てられているタイムスロットを使用できないときは、前記通信タイムテーブルにおいていずれの無線端末も割り当てられていない空きタイムスロットのうちから第１のタイムスロットを選択し、選択した前記第１のタイムスロットを使用して前記管理装置に向けてデータを送信し、
前記通信タイムテーブルは、前記第１のタイムスロットに前記第１の無線端末が割り当てられた状態に更新される
ことを特徴とする無線通信システム。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記第１の無線端末は、前記第１のタイムスロットを前記管理装置に通知し、
前記管理装置は、
前記第１の無線端末が割り当てられていたタイムスロットが未使用または使用不可であることを表すと共に、前記第１のタイムスロットに前記第１の無線端末が割り当てられていることを表すように、前記通信タイムテーブルを更新し、
更新した前記通信タイムテーブルを前記複数の無線端末に配布する
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】
前記管理装置は、前記複数の無線端末それぞれから送信されるデータを受信したことに対する確認メッセージと共に、更新した前記通信タイムテーブルを、前記複数の無線端末それぞれに送信する
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】
複数の無線端末および前記複数の無線端末の通信を管理する管理装置を備える無線通信システムであって、
前記管理装置は、
所定の期間を分割することで得られる複数のタイムスロットに対して、前記所定の期間内の早い時刻から順番に前記複数の無線端末がそれぞれ１回ずつ割り当てられた通信タイムテーブルを作成し、
前記通信タイムテーブルに基づいて、前記複数の無線端末それぞれが参照する個別タイムテーブルを作成して対応する無線端末にそれぞれ配布し、
前記個別タイムテーブルは、前記通信タイムテーブルにおいて前記複数の無線端末が割り当てられている時間帯の終了時刻、および当該無線端末が割り当てられているタイムスロットが現れる時刻を表し、
前記複数の無線端末は、それぞれ、自分に対して作成された個別タイムテーブルにおいて自分が割り当てられているタイムスロットを使用して前記管理装置に向けてデータを送信し、
前記複数の無線端末のうちの第１の無線端末は、前記個別タイムテーブルにおいて自分が割り当てられているタイムスロットを使用できないときは、前記所定の期間内で前記終了時刻の直後のタイムスロットを表す第１のタイムスロットを使用して前記管理装置に向けてデータを送信し、
前記複数の無線端末に配布された各個別タイムテーブルの終了時刻は、前記第１のタイムスロットに対応する時刻に更新される
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
複数の無線端末および前記複数の無線端末の通信を管理する管理装置を備える無線通信システムであって、
前記管理装置は、
所定の期間を分割することで得られる複数のタイムスロットのうちの一部のタイムスロットに対して前記複数の無線端末をそれぞれ１回ずつ割り当て、
前記複数のタイムスロットそれぞれに対して、前記複数の無線端末のいずれかが割り当てられている使用中状態、前記複数の無線端末のいずれもが割り当てられていない未使用状態、または通信を行うことが禁止されている使用不可状態を表す状態情報が設定された通信タイムテーブルを作成し、
前記通信タイムテーブルを前記複数の無線端末に配布し、
前記複数の無線端末それぞれに対して、当該無線端末が割り当てられたタイムスロットを表すスロット番号を通知し、
前記複数の無線端末は、それぞれ、前記管理装置から通知されたスロット番号により識別されるタイムスロットを使用して前記管理装置に向けてデータを送信し、
前記複数の無線端末のうちの第１の無線端末は、前記管理装置から通知されたスロット番号により識別されるタイムスロットを使用できないときは、前記通信タイムテーブルにおいて前記状態情報が未使用状態を表すタイムスロットのうちから第１のタイムスロットを選択し、選択した前記第１のタイムスロットを使用して前記管理装置に向けてデータを送信し、
前記通信タイムテーブルにおいて、前記第１の無線端末が割り当てられていたタイムスロットの状態情報が使用不可状態に更新され、前記第１のタイムスロットの状態情報が使用中状態に更新される
ことを特徴とする無線通信システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線端末を備える無線通信システムに係わる。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ゲートウェイノードが複数のノードからデータを収集する無線通信システムが実用化されている。一例として、複数の無線端末およびそれら複数の無線端末と通信可能な管理装置を含む無線通信システムにおいて、管理装置が、各無線端末の周辺の無線チャネルの利用状況を示す電波利用状況データに基づいて、時間帯ごとに各無線端末がデータを送信する送信方法を選択する構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－０３２２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ただし、上述の構成では、妨害電波を受けないようにデータを適切なタイミングで送信するためには、比較的短い周期で電波利用状況データを更新する必要がある。ところが、電波利用状況データを更新するためには、各無線端末において継続的なキャリアセンスが必要であり、各無線端末の消費電力が大きくなってしまう。なお、各無線端末がバッテリで動作する無線通信システムにおいては、各無線端末の消費電力を削減することは重要である。
【０００５】
本発明の１つの側面に係わる目的は、複数の無線端末からデータを収集する無線通信システムにおいて各無線端末の消費電力を削減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様に係わる無線通信システムは、複数の無線端末および前記複数の無線端末の通信を管理する管理装置を備える。前記管理装置は、所定の期間を分割することで得られる複数のタイムスロットのうちの一部のタイムスロットに対して前記複数の無線端末がそれぞれ１回ずつ割り当てられた通信タイムテーブルを作成し、前記通信タイムテーブルを前記複数の無線端末に配布する。前記複数の無線端末は、それぞれ、前記通信タイムテーブルにおいて自分が割り当てられているタイムスロットを使用して前記管理装置に向けてデータを送信する。前記複数の無線端末のうちの第１の無線端末は、前記通信タイムテーブルにおいて自分が割り当てられているタイムスロットを使用できないときは、前記通信タイムテーブルにおいていずれの無線端末も割り当てられていない空きタイムスロットのうちから第１のタイムスロットを選択し、選択した前記第１のタイムスロットを使用して前記管理装置に向けてデータを送信する。前記通信タイムテーブルは、前記第１のタイムスロットに前記第１の無線端末が割り当てられた状態に更新される。
【発明の効果】
【０００７】
上述の態様によれば、複数の無線端末からデータを収集する無線通信システムにおいて各無線端末の消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す図である。
無線子機の機能構成の一例を示す図である。
無線親機の機能構成の一例を示す図である。
サーバ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
通信タイムテーブルの一例を示す図である。
通信異常が検知されたときの通信タイムテーブルの更新の一例を示す図である。
無線子機の動作の一例を示すフローチャートである。
無線親機が各無線子機からデータを収集するシーケンスの一例を示す図である。
第２の実施形態で使用される通信タイムテーブルの一例を示す図である。
第３の実施形態において無線親機が保持する通信タイムテーブルの一例を示す図である。
第３の実施形態において無線子機がデータ送信を制御するために保持する情報の一例を示す図である。
無線子機のデータ送信を管理する機能を備えたサーバ装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す。本発明の実施形態に係わる無線通信システム１００は、複数の無線子機１（１ａ～１ｈ）、無線親機２、およびサーバ装置３を備える。なお、無線通信システム１００が備える無線子機１の数は、特に限定されるものではない。また、無線子機１は、無線端末の一例である。
【００１０】
無線子機１は、自分が設置されているノードにおいて取得したデータを無線親機２に送信する機能を備える。一例としては、無線子機１は、センサデータを取得して無線親機２に送信する。このとき、無線子機１は、他の無線子機１を介することなくデータを無線親機２に送信してもよいし、１以上の他の無線子機１を介してデータを無線親機２に送信してもよい。すなわち、無線通信システム１００は、マルチホップ通信を行ってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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