特許 7160740 無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-17

(45)【発行日】2022-10-25

(54)【発明の名称】無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/06 20060101AFI20221018BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20221018BHJP

【ＦＩ】

H04B7/06 042

H04W16/28 151

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019062163

(22)【出願日】2019-03-28

(65)【公開番号】P2020162071

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-11-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000221834

【氏名又は名称】東邦瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】309042071

【氏名又は名称】東光東芝メーターシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(72)【発明者】

【氏名】星野 充紀

(72)【発明者】

【氏名】畠内 孝明

(72)【発明者】

【氏名】横山 睦人

(72)【発明者】

【氏名】土屋 創太

(72)【発明者】

【氏名】安元 啓人

(72)【発明者】

【氏名】田村 至

(72)【発明者】

【氏名】安井 昌広

(72)【発明者】

【氏名】坂野 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】福島 圭亮

(72)【発明者】

【氏名】坂田 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】猪子 照恵

(72)【発明者】

【氏名】山下 真純

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 尚利

(72)【発明者】

【氏名】小野 佑輔

(72)【発明者】

【氏名】田井 貴久

【審査官】谷岡 佳彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２１７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３４１３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１２５０７０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ７／０２－７／１２

Ｈ０４Ｌ１／０２－１／０６

Ｈ０４Ｗ１６／２８

Ｈ０４Ｊ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの中から、無線通信に用いるアンテナを選択する選択部と、
前記選択部によって選択されたアンテナを用いて、無線通信を行う無線通信部とを備え、
前記無線通信部は、前記複数のアンテナのうち第１アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置から同期要求を受信し、前記第１アンテナを用いて、前記通信相手の無線通信装置へ送信要求を送信し、
前記選択部は、前記送信要求が送信された後に、前記複数のアンテナの中から第２アンテナを選択し、
前記無線通信部は、前記第２アンテナを用いて、前記通信相手の無線通信装置から前記送信要求に対する送信要求応答を受信し、
前記選択部は、前記第１アンテナを用いて受信した前記同期要求の受信電波の強度と、前記第２アンテナを用いて受信した前記送信要求応答の受信電波の強度のうち、大きい方の強度を有するアンテナを、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの中から選択し、
前記無線通信部は、前記大きい方の強度を有するアンテナを用いて、前記通信相手の無線通信装置へデータを送信することを特徴とする無線通信装置。

【請求項2】

前記選択部と前記無線通信部とを制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記同期要求を受信した場合、前記同期要求の受信電波の強度を記録し、前記通信相手の無線通信装置へ前記送信要求を送信するように、前記無線通信部を制御するとともに、前記第２アンテナを選択するように、前記選択部を制御し、前記送信要求応答を受信した場合、前記送信要求応答の受信電波の強度を記録し、前記同期要求の受信電波の強度と前記送信要求応答の受信電波の強度とを比較し、前記大きい方の強度を有するアンテナを選択するように、前記選択部を制御するとともに、前記通信相手の無線通信装置へ前記データを送信するように、前記無線通信部を制御することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。

【請求項3】

前記同期要求は、間欠通信における同期要求であり、前記通信相手の無線通信装置は、前記同期要求を送信した後、受信待ち状態に移行することを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信装置。

【請求項4】

第１無線通信装置と第２無線通信装置とを備える無線通信システムであって、
前記第２無線通信装置は、前記第１無線通信装置へ同期要求を送信し、
前記第１無線通信装置は、複数のアンテナのうち第１アンテナを用いて前記同期要求を受信し、
前記第１無線通信装置は、前記第１アンテナを用いて、前記第２無線通信装置へ送信要求を送信し、
前記第１無線通信装置は、前記送信要求が送信された後に、前記複数のアンテナの中から第２アンテナを選択し、
前記第２無線通信装置は、前記第１無線通信装置へ前記送信要求に対する送信要求応答を送信し、
前記第１無線通信装置は、前記第２アンテナを用いて前記送信要求応答を受信し、
前記第１無線通信装置は、前記第１アンテナを用いて受信した前記同期要求の受信電波の強度と、前記第２アンテナを用いて受信した前記送信要求応答の受信電波の強度のうち、大きい方の強度を有するアンテナを、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの中から選択し、
前記第１無線通信装置は、前記大きい方の強度を有するアンテナを用いて、前記第２無線通信装置へデータを送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。

【請求項5】

第１無線通信装置と第２無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信方法であって、
前記第２無線通信装置は、前記第１無線通信装置へ同期要求を送信し、
前記第１無線通信装置は、複数のアンテナのうち第１アンテナを用いて前記同期要求を受信し、
前記第１無線通信装置は、前記第１アンテナを用いて、前記第２無線通信装置へ送信要求を送信し、
前記第１無線通信装置は、前記送信要求が送信された後に、前記複数のアンテナの中から第２アンテナを選択し、
前記第２無線通信装置は、前記第１無線通信装置へ前記送信要求に対する送信要求応答を送信し、
前記第１無線通信装置は、前記第２アンテナを用いて前記送信要求応答を受信し、
前記第１無線通信装置は、前記第１アンテナを用いて受信した前記同期要求の受信電波の強度と、前記第２アンテナを用いて受信した前記送信要求応答の受信電波の強度のうち、大きい方の強度を有するアンテナを、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの中から選択し、
前記第１無線通信装置は、前記大きい方の強度を有するアンテナを用いて、前記第２無線通信装置へデータを送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数のアンテナを有する無線通信装置には、アンテナダイバシティ機能が設けられていることが多い。アンテナダイバシティ機能によれば、無線通信装置は、無線通信パケットの受信を開始したとき、プリアンブル信号を受信している間に複数のアンテナを切り替え、最大の受信電力を有するアンテナを選択して、無線通信を行う。

【0003】

アンテナダイバシティ機能に関連して、移動無線通信システムの基地局装置に用いられるアンテナ切替装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このアンテナ切替装置は、ユーザ毎に各ユーザの受信スロットにおける受信電力をアンテナ毎に測定し、測定した各ユーザの受信電力の一部又は全部を用いて、全送信ユーザ共通の送信アンテナを選択し、選択した送信アンテナから全ユーザ信号を送信する。

【0004】

電池により駆動される無線端末を含む無線通信ネットワークシステムも知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３を参照）。電池により駆動される無線端末では、電池の消耗を抑えて、電池の交換頻度を減らすことが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－２３３７９号公報

【文献】特許第５０９７６３３号明細書

【文献】特許第５５７１００８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１では言及されていないが、従来のアンテナダイバシティ機能を無線通信に適用するためには、無線通信パケットにおいて、１０バイト以上の長さのプリアンブル信号を用いることが望ましい。

【0007】

しかしながら、電池により駆動される無線通信装置では、省電力等の観点から、１０バイトよりも短いプリアンブル信号が用いられることがある。この場合、プリアンブル信号の受信時間が短くなるため、アンテナを切り替えて受信電力を測定するための時間が不足し、アンテナダイバシティ機能を適用することが困難になる。

【0008】

なお、かかる問題は、電池により駆動される無線通信装置に限らず、短いプリアンブル信号を用いる様々な無線通信システムにおいて生ずるものである。

【0009】

１つの側面において、本発明は、複数のアンテナを有する無線通信装置において、無線通信パケットのプリアンブル信号の長さにかかわらず、無線通信に用いる適切なアンテナを選択することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

１つの実施形態によれば、無線通信装置は、複数のアンテナ、選択部、及び無線通信部を含む。選択部は、複数のアンテナの中から、無線通信に用いるアンテナを選択し、無線通信部は、選択部によって選択されたアンテナを用いて、無線通信を行う。

【0011】

無線通信部は、複数のアンテナのうち第１アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置から同期要求を受信し、第１アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置へ送信要求を送信する。そして、選択部は、送信要求が送信された後に、複数のアンテナの中から第２アンテナを選択する。

【0012】

次に、無線通信部は、第２アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置から送信要求に対する送信要求応答を受信する。そして、選択部は、第１アンテナを用いて受信した同期要求の受信電波の強度と、第２アンテナを用いて受信した送信要求応答の受信電波の強度のうち、大きい方の強度を有するアンテナを、第１アンテナ及び第２アンテナの中から選択する。

【0013】

次に、無線通信部は、大きい方の強度を有するアンテナを用いて、通信相手の無線通信装置へデータを送信する。

【発明の効果】

【0014】

１つの側面において、複数のアンテナを有する無線通信装置において、無線通信パケットのプリアンブル信号の長さにかかわらず、無線通信に用いる適切なアンテナを選択することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】無線通信装置の構成図である。

【図2】無線通信システムの構成図である。

【図3】無線通信システムにおける無線通信装置の構成図である。

【図4】無線通信パケットのフォーマットを示す図である。

【図5】無線通信シーケンスを示す図である。

【図6】データ送信処理のフローチャートである。

【図7】データ処理を要求する無線通信シーケンスを示す図である。

【図8】情報処理装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。
図１は、実施形態の無線通信装置の構成例を示している。図１の無線通信装置１０１は、アンテナ１１１－１～アンテナ１１１－Ｎ（Ｎは２以上の整数）、選択部１１２、及び無線通信部１１３を含む。選択部１１２は、アンテナ１１１－１～アンテナ１１１－Ｎの中から、無線通信に用いるアンテナを選択し、無線通信部１１３は、選択部１１２によって選択されたアンテナを用いて、無線通信を行う。

【0017】

無線通信部１１３は、アンテナ１１１－１～アンテナ１１１－Ｎのうち第１アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置から同期要求を受信し、第１アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置へ送信要求を送信する。そして、選択部１１２は、送信要求が送信された後に、アンテナ１１１－１～アンテナ１１１－Ｎの中から第２アンテナを選択する。

【0018】

次に、無線通信部１１３は、第２アンテナを用いて、通信相手の無線通信装置から送信要求に対する送信要求応答を受信する。そして、選択部１１２は、第１アンテナを用いて受信した同期要求の受信電波の強度と、第２アンテナを用いて受信した送信要求応答の受信電波の強度のうち、大きい方の強度を有するアンテナを、第１アンテナ及び第２アンテナの中から選択する。

【0019】

次に、無線通信部１１３は、大きい方の強度を有するアンテナを用いて、通信相手の無線通信装置へデータを送信する。

【0020】

図１の無線通信装置１０１によれば、複数のアンテナを有する無線通信装置において、無線通信パケットのプリアンブル信号の長さにかかわらず、無線通信に用いる適切なアンテナを選択することができる。

【0021】

図２は、図１の無線通信装置１０１を含む無線通信システムの構成例を示している。図２の無線通信システムは、無線通信装置２０１－１～無線通信装置２０１－Ｍ（Ｍは２以上の整数）を含む。各無線通信装置２０１－ｉ（ｉ＝１～Ｍ）は、図１の無線通信装置１０１に対応し、無線通信ネットワーク２０２を介して、他の無線通信装置２０１－ｊ（ｊ≠ｉ）へ無線通信パケットを送信し、無線通信装置２０１－ｊから無線通信パケットを受信する。

【0022】

例えば、無線通信ネットワーク２０２は、複数の需要家宅を含む無線検針用ネットワークであってもよい。この場合、無線通信装置２０１－１は、監視センタに設置された無線親機として動作し、無線通信装置２０１－２～無線通信装置２０１－Ｍは、無線子機として動作する。

【0023】

各無線子機は、各需要家宅の計測器によって計測された計測データを、無線通信ネットワーク２０２を介して、無線親機へ送信する。計測器は、ガスメータ、水道メータ、電気メータ等であってもよい。ガスメータは、ガスの使用量を計測し、水道メータは、水道の使用量を計測し、電気メータは、電気の使用量を計測する。

【0024】

図３は、図２の無線通信装置２０１－ｉの構成例を示している。図２の無線通信装置２０１－ｉは、アンテナ３１１－１、アンテナ３１１－２、アンテナ切替回路３１２、無線通信回路３１３、及び制御部３１４を含む。この構成例では、Ｎ＝２である。アンテナ３１１－１及びアンテナ３１１－２は、アンテナ切替回路３１２に接続されており、アンテナ切替回路３１２は、無線通信回路３１３及び制御部３１４に接続されており、無線通信回路３１３は、制御部３１４に接続されている。

【0025】

アンテナ３１１－１及びアンテナ３１１－２は、図１のアンテナ１１１－１及びアンテナ１１１－２にそれぞれ対応し、アンテナ切替回路３１２及び無線通信回路３１３は、図１の選択部１１２及び無線通信部１１３にそれぞれ対応する。

【0026】

アンテナ切替回路３１２は、アンテナ３１１－１及びアンテナ３１１－２の中から、無線通信に用いるアンテナを選択し、無線通信回路３１３は、アンテナ切替回路３１２によって選択されたアンテナを用いて、無線通信パケットの送受信を行う。制御部３１４は、アンテナ切替回路３１２及び無線通信回路３１３を制御する。

【0027】

制御部３１４は、アンテナ３１１－１又はアンテナ３１１－２のうち一方のアンテナを用いて、通信相手である他の無線通信装置２０１－ｊから同期要求を受信した場合、その同期要求の受信電波の強度を記録する。そして、制御部３１４は、無線通信装置２０１－ｊへ送信要求を送信するように、無線通信回路３１３を制御し、無線通信回路３１３は、無線通信装置２０１－ｊへ送信要求を送信する。

【0028】

次に、制御部３１４は、アンテナ３１１－１又はアンテナ３１１－２のうち他方のアンテナを選択するように、アンテナ切替回路３１２を制御し、アンテナ切替回路３１２は、無線通信に用いるアンテナを、一方のアンテナから他方のアンテナへ切り替える。

【0029】

次に、制御部３１４は、切り替え後のアンテナを用いて無線通信装置２０１－ｊから送信要求応答を受信した場合、送信要求応答の受信電波の強度を記録する。そして、制御部３１４は、同期要求の受信電波の強度と送信要求応答の受信電波の強度とを比較し、大きい方の強度を有するアンテナを選択するように、アンテナ切替回路３１２を制御する。これにより、アンテナ切替回路３１２は、アンテナ３１１－１又はアンテナ３１１－２のうち、大きい方の強度を有するアンテナを選択する。

【0030】

次に、制御部３１４は、選択されたアンテナを用いて無線通信装置２０１－ｊへデータを送信するように、無線通信回路３１３を制御し、無線通信回路３１３は、無線通信装置２０１－ｊへデータを送信する。

【0031】

図４は、図２の無線通信ネットワーク２０２内で送受信される無線通信パケットのフォーマットの例を示している。図４の無線通信パケットは、プリアンブル信号、ＳＦＤ（Start Frame Delimiter）、物理層ヘッダ、及び物理層データを含む。物理層データは、ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ、ＭＡＣデータ、及びＦＣＳ（Frame Check Sequence）を含み、ＭＡＣデータは、パケット識別情報及び送信データを含む。

【0032】

プリアンブル信号のサイズ（ビット数）は、４バイトであり、ＳＦＤ及び物理層ヘッダのサイズは、２バイトであり、物理層データのサイズは、可変長である。この例では、１バイト＝８ビットである。ＭＡＣヘッダ及びＭＡＣデータのサイズは、可変長であり、ＦＣＳのサイズは、２バイトである。パケット識別情報のサイズは、１バイトであり、送信データのサイズは、可変長である。

【0033】

ＭＡＣヘッダは、宛先無線通信装置の識別情報、送信元無線通信装置の識別情報、無線通信ネットワーク２０２の識別情報等を含む。パケット識別情報は、無線通信パケットの種類を表す。無線通信パケットの種類としては、同期要求、送信要求、送信要求応答、データ、データ応答等が用いられる。

【0034】

図２の無線通信ネットワーク２０２は、ＲＩＴ（Receiver Initiated Transmission）方式で間欠通信を行う無線通信ネットワークであってもよい。また、無線通信装置２０１－ｉは、電池から供給される電力によって動作する無線通信装置であってもよい。無線通信装置２０１－ｉは、無線通信パケットを受信する度にアンテナを選択するのではなく、データ送信側の無線通信装置２０１－ｉがＭＡＣ層の手順の中でアンテナを選択する。

【0035】

図５は、図２の無線通信ネットワーク２０２においてＲＩＴ方式で間欠通信を行う場合の無線通信シーケンスの例を示している。無線通信装置２０１－１は、データ送信側の無線通信装置であり、無線通信装置２０１－２は、データ受信側の無線通信装置である。

【0036】

まず、無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－１を用いて、無線通信装置２０１－１へＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔを送信し、受信待ち状態に移行する（手順５１１）。ＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔは、間欠通信における同期要求（ビーコン）を表す無線通信パケットであり、そのパケット識別情報には、ＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔを示す識別子が記述される。無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－２を用いて、ＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信する。

【0037】

次に、無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－２を用いて、無線通信装置２０１－２へＳＲＥＱを送信する（手順５１２）。ＳＲＥＱは、送信要求を表す無線通信パケットであり、そのパケット識別情報には、ＳＲＥＱを示す識別子が記述される。無線通信装置２０１－１は、ＳＲＥＱを送信した後、アンテナ３１１－１を選択して、受信待ち状態に移行し、無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－１を用いてＳＲＥＱを受信する。

【0038】

次に、無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－１を用いて、無線通信装置２０１－１へＲＡＣＫを送信し、受信待ち状態に移行する（手順５１３）。ＲＡＣＫは、送信要求に対する送信要求応答を表す無線通信パケットであり、そのパケット識別情報には、ＲＡＣＫを示す識別子が記述される。無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－１を用いてＲＡＣＫを受信する。

【0039】

無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－２を用いて受信したＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔの受信電波の強度と、アンテナ３１１－１を用いて受信したＲＡＣＫの受信電波の強度とを比較する。受信電波の強度としては、受信電波の電界強度、受信電波の電力等が用いられる。ＲＡＣＫの受信電波の強度がＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔの受信電波の強度よりも大きい場合、無線通信装置２０１－１は、大きい方の強度を有するアンテナ３１１－１を選択する。

【0040】

そして、無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－１を用いて、無線通信装置２０１－２へＤＡＴＡ－ｔを送信し、受信待ち状態に移行する（手順５１４）。ＤＡＴＡ－ｔは、無線通信装置２０１－１から無線通信装置２０１－２へ送信されるデータを表す無線通信パケットであり、そのパケット識別情報には、ＤＡＴＡ－ｔを示す識別子が記述される。無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－１を用いてＤＡＴＡ－ｔを受信する。

【0041】

次に、無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－１を用いて、無線通信装置２０１－１へＤＡＣＫを送信する（手順５１５）。ＤＡＣＫは、送信されたデータに対するデータ応答を表す無線通信パケットであり、そのパケット識別情報には、ＤＡＣＫを示す識別子が記述される。無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－１を用いてＤＡＣＫを受信する。

【0042】

図５の無線通信シーケンスによれば、ＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔの無線通信パケットを用いて、アンテナ３１１－２の受信電波の強度が測定され、ＲＡＣＫの無線通信パケットを用いて、アンテナ３１１－１の受信電波の強度が測定される。そして、大きい方の強度を有するアンテナ３１１－１が選択されて、ＤＡＴＡ－ｔの送信に用いられる。したがって、各無線通信パケットのプリアンブル信号が４バイトであっても、受信電波の強度を測定することが可能になり、測定された受信電波の強度に基づいてアンテナダイバシティ機能が実現される。

【0043】

例えば、無線通信装置２０１－１が無線親機であり、無線通信装置２０１－２～無線通信装置２０１－Ｎが無線子機である場合、無線親機から各無線子機へ最適なアンテナを用いてデータを送信することができる。この場合、無線通信装置２０１－３～無線通信装置２０１－Ｎも、無線通信装置２０１－２と同様にして、無線通信装置２０１－１からデータを受信する。

【0044】

図６は、図５の無線通信装置２０１－１が行うデータ送信処理の例を示すフローチャートである。まず、無線通信装置２０１－１の制御部３１４は、不図示の上位装置から送信要求を受信したか否かをチェックし（ステップ６０１）、送信要求を受信していない場合（ステップ６０１，ＮＯ）、ステップ６０１の処理を繰り返す。

【0045】

上位装置から送信要求を受信した場合（ステップ６０１，ＹＥＳ）、無線通信装置２０１－１のアンテナ切替回路３１２は、アンテナ３１１－２を選択し、無線通信回路３１３は、受信待ち状態に移行して、無線信号の受信を開始する（ステップ６０２）。そして、制御部３１４は、無線通信装置２０１－２からＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信したか否かをチェックする（ステップ６０３）。

【0046】

ＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信していない場合（ステップ６０３，ＮＯ）、制御部３１４は、受信待ち状態のタイムアウトが発生したか否かをチェックする（ステップ６０４）。受信待ち状態において所定時間内に無線通信パケットを受信しない場合、タイムアウトが発生する。タイムアウトが発生していない場合（ステップ６０４，ＮＯ）、無線通信装置２０１－１は、ステップ６０２以降の処理を繰り返す。

【0047】

タイムアウトが発生した場合（ステップ６０４，ＹＥＳ）、無線通信回路３１３は、無線信号の受信を停止し（ステップ６０５）、待機状態に移行する（ステップ６０６）。そして、無線通信装置２０１－１は、ステップ６０１以降の処理を繰り返す。

【0048】

ＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信した場合（ステップ６０３，ＹＥＳ）、制御部３１４は、ＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔの受信電波の強度を測定し、測定された強度を記録する（ステップ６０７）。

【0049】

次に、制御部３１４は、無線通信装置２０１－２を宛先とするＳＲＥＱを生成して、無線通信回路３１３へ出力し、無線通信回路３１３は、アンテナ３１１－２を用いて無線通信装置２０１－２へＳＲＥＱを送信する（ステップ６０８）。そして、無線通信回路３１３は、受信待ち状態に移行し、無線信号の受信を開始する（ステップ６０９）。

【0050】

次に、制御部３１４は、アンテナ切替回路３１２に対して、アンテナ３１１－２からアンテナ３１１－１へ切り替えるように指示し、アンテナ切替回路３１２は、アンテナ３１１－１を選択する（ステップ６１０）。そして、制御部３１４は、無線通信装置２０１－２から、ＳＲＥＱに対するＲＡＣＫを受信したか否かをチェックする（ステップ６１１）。

【0051】

ＲＡＣＫを受信していない場合（ステップ６１１，ＮＯ）、制御部３１４は、受信待ち状態のタイムアウトが発生したか否かをチェックする（ステップ６１２）。タイムアウトが発生していない場合（ステップ６１２，ＮＯ）、無線通信装置２０１－１は、ステップ６１１以降の処理を繰り返し、タイムアウトが発生した場合（ステップ６１２，ＹＥＳ）、無線通信装置２０１－１は、ステップ６０５以降の処理を行う。

【0052】

ＲＡＣＫを受信した場合（ステップ６１１，ＹＥＳ）、制御部３１４は、ＲＡＣＫの受信電波の強度を測定し、測定された強度を記録する（ステップ６１３）。次に、制御部３１４は、ＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔの受信電波の強度と、ＲＡＣＫの受信電波の強度とを比較し、大きい方の強度を有するアンテナを特定する（ステップ６１４）。そして、制御部３１４は、アンテナ切替回路３１２に対して、特定されたアンテナを選択するように指示し、アンテナ切替回路３１２は、指示されたアンテナを選択する。

【0053】

図５の例では、ＲＡＣＫの受信電波の強度がＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔの受信電波の強度よりも大きいため、アンテナ３１１－１が選択される。

【0054】

次に、制御部３１４は、無線通信装置２０１－２を宛先とするＤＡＴＡ－ｔを生成して、無線通信回路３１３へ出力し、無線通信回路３１３は、選択されたアンテナを用いて無線通信装置２０１－２へＤＡＴＡ－ｔを送信する（ステップ６１５）。そして、無線通信装置２０１－１は、ＤＡＴＡ－ｔに対するＤＡＣＫの受信等の後続処理を行う（ステップ６１６）。

【0055】

図７は、図２の無線通信ネットワーク２０２において、無線通信装置２０１－１から無線通信装置２０１－２へデータ処理を要求する無線通信シーケンスの例を示している。この例では、無線通信装置２０１－１及び無線通信装置２０１－２の各々が、データ送信側の無線通信装置及びデータ受信側の無線通信装置の両方の役割を果たす。無線通信装置２０１－１は、無線親機として動作し、無線通信装置２０１－２は、無線子機として動作する。

【0056】

無線通信装置２０１－２には、データ処理装置７０１が接続されている。無線通信ネットワーク２０２が無線検針用ネットワークである場合、データ処理装置７０１には、不図示の計測器が接続される。

【0057】

手順７１１～手順７１３の動作は、図５の手順５１１～手順５１３の動作と同様である。無線通信装置２０１－２からＲＡＣＫを受信すると、無線通信装置２０１－１は、ＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔ及びＲＡＣＫの受信電波の強度に基づいて、大きい方の強度を有するアンテナ３１１－１を選択する。

【0058】

そして、無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－１を用いて、無線通信装置２０１－２へＤＡＴＡ－ｔを送信し、受信待ち状態に移行する（手順７１４）。ＤＡＴＡ－ｔの送信データには、不図示の上位装置から出力された要求電文が記述される。無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－１を用いてＤＡＴＡ－ｔを受信し、ＤＡＴＡ－ｔに記述された要求電文をデータ処理装置７０１へ出力する。

【0059】

例えば、要求電文は、無線子機の状態を読み出す読み出し要求であってもよく、データ処理装置７０１に接続された計測器の指針値を読み出す読み出し要求であってもよい。

【0060】

次に、無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－１を用いて、無線通信装置２０１－１へＤＡＣＫを送信し、無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－１を用いてＤＡＣＫを受信する（手順７１５）。そして、データ処理装置７０１は、要求電文に従ってデータ処理を行い、応答電文を生成する（手順７１６）。

【0061】

例えば、要求電文が無線子機の状態を読み出す読み出し要求である場合、データ処理装置７０１は、無線通信装置２０１－２の状態を記述した応答電文を生成する。また、要求電文が計測器の指針値を読み出す読み出し要求である場合、データ処理装置７０１は、指針値を要求する要求電文を計測器へ出力し、計測器は、指針値をデータ処理装置７０１へ出力する。そして、データ処理装置７０１は、計測器から出力された指針値を記述した応答電文を生成する。

【0062】

次に、無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－１を用いて、無線通信装置２０１－２へＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔを送信し、受信待ち状態に移行する（手順７１７）。無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－１を用いて、ＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信する。

【0063】

次に、無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－１を用いて、無線通信装置２０１－１へＳＲＥＱを送信する（手順７１８）。無線通信装置２０１－２は、ＳＲＥＱを送信した後、アンテナ３１１－２を選択して、受信待ち状態に移行し、無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－１を用いてＳＲＥＱを受信する。

【0064】

次に、無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－１を用いて、無線通信装置２０１－２へＲＡＣＫを送信し、受信待ち状態に移行する（手順７１９）。無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－２を用いてＲＡＣＫを受信する。

【0065】

無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－１を用いて受信したＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔの受信電波の強度と、アンテナ３１１－２を用いて受信したＲＡＣＫの受信電波の強度とを比較する。ＲＡＣＫの受信電波の強度がＲＩＴ Ｄａｔａ Ｒｅｑｕｅｓｔの受信電波の強度よりも大きい場合、無線通信装置２０１－２は、大きい方の強度を有するアンテナ３１１－２を選択する。

【0066】

次に、データ処理装置７０１は、応答電文を無線通信装置２０１－２へ出力し、無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－２を用いて、無線通信装置２０１－１へＤＡＴＡ－ｔを送信し、受信待ち状態に移行する（手順７２０）。ＤＡＴＡ－ｔの送信データには、データ処理装置７０１から出力された応答電文が記述される。無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－１を用いてＤＡＴＡ－ｔを受信し、ＤＡＴＡ－ｔに記述された応答電文を上位装置へ出力する。

【0067】

次に、無線通信装置２０１－１は、アンテナ３１１－１を用いて、無線通信装置２０１－２へＤＡＣＫを送信する（手順７２１）。無線通信装置２０１－２は、アンテナ３１１－２を用いてＤＡＣＫを受信する。

【0068】

図８は、図３の制御部３１４として用いられる情報処理装置（コンピュータ）の構成例を示している。図８の情報処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８０１及びメモリ８０２を含む。

【0069】

メモリ８０２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリであり、処理に用いられるプログラム及びデータを記憶する。

【0070】

例えば、メモリ８０２は、無線通信ネットワーク２０２の識別情報、無線通信装置２０１－ｉの識別情報、通信相手の無線通信装置の識別情報、パケット識別情報、送信データ等を記憶することができる。

【0071】

ＣＰＵ８０１（プロセッサ）は、例えば、メモリ８０２を利用してプログラムを実行することにより、図３の制御部３１４として動作する。

【0072】

図１の無線通信装置１０１の構成は一例に過ぎず、無線通信装置１０１の用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。図２の無線通信システムの構成は一例に過ぎず、無線通信システムの用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。無線端末は、電池以外の外部電源から供給される電力によって動作しても構わない。

【0073】

図３の無線通信装置２０１－ｉの構成は一例に過ぎず、無線通信システムの用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。例えば、無線通信装置２０１－ｉは、３本以上のアンテナを含んでいてもよい。無線通信装置２０１－ｉは、電池以外の外部電源から供給される電力によって動作しても構わない。

【0074】

図４に示した無線通信パケットのフォーマットは一例に過ぎず、プリアンブル信号、ＳＦＤ、物理層ヘッダ、ＦＣＳ、及びパケット識別情報のサイズは、別のサイズであってもよい。例えば、４バイトよりも短いプリアンブル信号、又は４バイトよりも長いプリアンブル信号を用いることも可能である。

【0075】

図５及び図７に示した動作シーケンスは一例に過ぎず、無線通信システムの構成又は条件に応じて、一部の手順を省略又は変更してもよい。図６に示したフローチャートは一例に過ぎず、無線通信システムの構成又は条件に応じて、一部の処理を省略又は変更してもよい。

【0076】

図８の情報処理装置の構成は一例に過ぎず、無線通信装置２０１－ｉの用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。図３の制御部３１４は、集積回路等のハードウェア回路として実装することも可能である。

【0077】

開示の実施形態とその利点について詳しく説明したが、当業者は、特許請求の範囲に明確に記載した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、省略をすることができるであろう。

【符号の説明】

【0078】

１０１、２０１－１～２０１－Ｍ 無線通信装置
１１１－１～１１１－Ｎ、３１１－１、３１１－２ アンテナ
１１２ 選択部
１１３ 無線通信部
２０２ 無線通信ネットワーク
３１２ アンテナ切替回路
３１３ 無線通信回路
３１４ 制御部
７０１ データ処理装置
８０１ ＣＰＵ
８０２ メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】