特許 7626426 情報伝送システム、情報伝送方法、端末プログラムおよび基地局プログラム

(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】2025-01-27

(45)【発行日】2025-02-04

(54)【発明の名称】情報伝送システム、情報伝送方法、端末プログラムおよび基地局プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/18 20090101AFI20250128BHJP

   H04W 4/38 20180101ALI20250128BHJP

   H04B 1/69 20110101ALI20250128BHJP

【ＦＩ】

H04W28/18

H04W4/38

H04B1/69

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020197256

(22)【出願日】2020-11-27

(65)【公開番号】P2022085522

(43)【公開日】2022-06-08

【審査請求日】2023-11-02

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 令和２年９月３０日、令和２年度電気通信大学 情報理工学域ＩＩ類情報通信工学プログラム 卒業論文中間発表会、▲鶴▼見康平、安達宏一、ＬｏＲａＷＡＮにおけるパケット型インデックス変調方式

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度 総務省「環境ダイナミクスを活用したフレキシブルＬＰＷＡの研究開発」委託研究 産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】504133110

【氏名又は名称】国立大学法人電気通信大学

(74)【代理人】

【識別番号】100205350

【弁理士】

【氏名又は名称】狩野 芳正

(74)【代理人】

【識別番号】100117617

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭策

(72)【発明者】

【氏名】安達 宏一

(72)【発明者】

【氏名】藤井 威生

(72)【発明者】

【氏名】▲鶴▼見 康平

(72)【発明者】

【氏名】▲角▼田 真一朗

(72)【発明者】

【氏名】蕪木 碧仁

【審査官】鈴木 重幸

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５０４９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１１３２５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１９－５３６３９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１，４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の時間スロットにおいて、所定の周波数帯域を用いて、パケット情報を表すパケット信号を送信する端末と、
前記パケット信号の受信を行う基地局と
を備え、
前記端末は、
所定の送信データを生成する演算装置と、
前記送信データを、時間情報および周波数情報の組み合わせとしての第１部分と、残る第２部分とに分割する情報分割部と、
前記時間情報に基づいて前記時間スロットを決定し、前記周波数情報に基づいて前記周波数帯域を決定する送信パラメータ決定部と、
前記第２部分に基づいて前記パケット情報を生成するパケット生成部と
を備え、
前記基地局は、
前記パケット信号の前記受信が行われた前記時間スロットに基づいて前記時間情報を算出し、
前記パケット信号の前記受信に用いられた前記周波数帯域に基づいて前記周波数情報を算出し、
前記パケット信号が表す前記パケット情報と、前記時間情報と、前記周波数情報とを対応付けて記憶し、
前記パケット情報と、前記時間情報と、前記周波数情報とに基づいて、前記送信データを復号し、
前記送信パラメータ決定部は、前記第２部分及び前記パケット情報とは独立に前記時間スロット及び前記周波数帯域を決定し、
前記パケット生成部は、前記第１部分、前記時間情報、前記時間スロット、前記周波数情報及び前記周波数帯域とは独立に前記パケット情報を生成する
情報伝送システム。

【請求項2】

請求項１に記載の情報伝送システムにおいて、
複数の前記端末を備え、
前記複数の端末のそれぞれは、
互いに異なる端末ＩＤを格納する記憶装置と、
前記端末ＩＤを含む前記送信データを生成する前記演算装置と
を備える
情報伝送システム。

【請求項3】

請求項２に記載の情報伝送システムにおいて、
前記演算装置は、
前記送信データを、前記時間情報および前記周波数情報の組み合わせとしての前記第１部分と、残る前記第２部分とに分割する前記情報分割部と、
前記時間情報に基づいて前記時間スロットを決定し、前記周波数情報に基づいて前記周波数帯域を決定する前記送信パラメータ決定部と、
前記第２部分に基づいて前記パケット情報を生成する前記パケット生成部と、
前記パケット情報をＣＳＳ（Ｃｈｉｒｐ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：チャープスペクトラム拡散）変調してパケット信号を生成するＣＳＳ変調部と
を備える
情報伝送システム。

【請求項4】

請求項３に記載の情報伝送システムにおいて、
前記それぞれの端末は、
他の端末とは独立に前記パケット情報を送信する第１通信装置
をさらに備え、
前記基地局は、
前記複数の端末から送信される複数の前記パケット情報を受信する第２通信装置
を備える
情報伝送システム。

【請求項5】

請求項４に記載の情報伝送システムにおいて、
前記それぞれの端末の前記第１通信装置は、時刻合わせ信号を送信し、
前記第２通信装置は、前記それぞれの端末から前記時刻合わせ信号を受信し、
前記基地局は、前記時刻合わせ信号に基づいて前記それぞれの端末との時刻合わせを行う
情報伝送システム。

【請求項6】

請求項３～５のいずれか一項に記載の情報伝送システムにおいて、
前記それぞれの端末は、
所定のパラメータを測定した結果を表す測定データを出力するセンサ装置
をさらに備え、
前記演算装置は、
前記測定データと、前記端末ＩＤとに基づいて前記送信データを生成する
情報伝送システム。

【請求項7】

請求項３～６のいずれか一項に記載の情報伝送システムにおいて、
前記基地局は、
前記パケット信号をＣＳＳ復調して前記パケット情報を生成するＣＳＳ復調部と、
前記パケット信号の受信が行われた前記時間スロットを表す前記時間情報と、前記パケット信号の受信が行われた前記周波数帯域を表す前記周波数情報とを検出する受信タイミング検出部と、
前記時間情報と前記周波数情報の前記組み合わせに基づいて、前記パケット情報とに付加されたインデックス情報を検出する送信インデックス検出部と、
前記パケット情報と前記インデックス情報を結合して前記送信データを復号する情報結合部と
を備える
情報伝送システム。

【請求項8】

請求項３～６のいずれか一項に記載の情報伝送システムにおいて、
前記基地局は、
前記パケット情報の受信を行い、前記パケット情報と、前記時間情報と、前記周波数情報とを算出し、前記パケット情報と、前記時間情報と、前記周波数情報とを対応付けて記憶するゲートウェイと、
前記ゲートウェイに接続され、前記パケット情報と、前記時間情報と、前記周波数情報とに基づいて前記送信データを復号するサーバと
を備える
情報伝送システム。

【請求項9】

送信データを生成することと、
前記送信データを、時間情報および周波数情報の組み合わせとしての第１部分と、残る第２部分とに分割することと、
前記時間情報に基づいて時間スロットを決定することと、
前記周波数情報に基づいて周波数帯域を決定することと、
前記第２部分に基づいてパケット情報を生成することと、
前記時間スロットにおいて、前記周波数帯域を用いて、前記パケット情報を表すパケット信号を送信することと、
前記パケット信号の受信を行うことと、
前記パケット信号の前記受信が行われた前記時間スロットに基づいて前記時間情報を算出することと、
前記パケット信号の前記受信に用いられた前記周波数帯域に基づいて前記周波数情報を算出することと、
前記パケット信号が表す前記パケット情報と、前記時間情報と、前記周波数情報とを対応付けて記憶することと、
前記パケット情報と、前記時間情報と、前記周波数情報とに基づいて、前記送信データを復号することと
を含み、
前記時間スロットを決定することは、
前記第２部分及び前記パケット情報とは独立に前記時間スロットを決定すること
を含み、
前記周波数帯域を決定することは、
前記第２部分及び前記パケット情報とは独立に前記周波数帯域を決定すること
を含み、
前記パケット情報を生成することは、
前記第１部分、前記時間情報、前記時間スロット、前記周波数情報及び前記周波数帯域とは独立に前記パケット情報を生成すること
を含む
情報伝送方法。

【請求項10】

端末の演算装置に実行させることによって前記端末の機能を実現するためのプログラムであって、
前記機能は、
送信データを生成することと、
前記送信データを、時間情報および周波数情報の組み合わせとしての第１部分と、残る第２部分とに分割することと、
前記時間情報に基づいて時間スロットを決定することと、
前記周波数情報に基づいて周波数帯域を決定することと、
前記第２部分に基づいてパケット情報を生成することと、
前記時間スロットにおいて、前記周波数帯域を用いて、前記パケット情報を表すパケット信号を送信することと
を含み、
前記時間スロットを決定することは、
前記第２部分及び前記パケット情報とは独立に前記時間スロットを決定すること
を含み、
前記周波数帯域を決定することは、
前記第２部分及び前記パケット情報とは独立に前記周波数帯域を決定すること
を含み、
前記パケット情報を生成することは、
前記第１部分、前記時間情報、前記時間スロット、前記周波数情報及び前記周波数帯域とは独立に前記パケット情報を生成すること
を含む
端末プログラム。

【請求項11】

基地局の演算装置に実行させることによって前記基地局の機能を実現するためのプログラムであって、
前記機能は、
パケット信号の受信を行うことと、
前記パケット信号の前記受信が行われた時間スロットに基づいて時間情報を算出することと、
前記パケット信号の前記受信に用いられた周波数帯域に基づいて周波数情報を算出することと、
前記パケット信号が表すパケット情報と、前記時間情報と、前記周波数情報とを対応付けて記憶することと、
前記パケット情報と、前記時間情報と、前記周波数情報とに基づいて、送信データを復号することと
を含み、
前記送信データを復号することは、
前記時間情報及び前記周波数情報に基づいて、前記送信データのうち、第１部分を復号することと、
前記パケット情報に基づいて、前記送信データのうち、前記第１部分以外の第２部分を復号することと
を含み、
前記時間情報を算出することは、
前記第２部分及び前記パケット情報とは独立に前記時間情報を算出すること
を含み、
前記周波数情報を算出することは、
前記第２部分及び前記パケット情報とは独立に前記時間情報を算出すること
を含み、
前記第２部分を復号することは、
前記第１部分、前記時間情報、前記時間スロット、前記周波数情報及び前記周波数帯域とは独立に前記第２部分を復号すること
を含む、
基地局プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は情報伝送システム、情報伝送方法、端末プログラムおよび基地局プログラムに関し、例えば、複数の端末から単独の基地局へ情報を伝送するための情報伝送システム、情報伝送方法、端末プログラムおよび基地局プログラムに好適に利用できるものである。

【背景技術】

【0002】

多数のＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ：モノのインターネット）端末から、それぞれ比較的少量のデータを、単独の基地局へ伝送する需要がある。例えば、それぞれの端末がセンサ装置で検出したセンサデータを基地局やゲートウェイなどに集約することで、それぞれのセンサデータのデータ量は比較的少なくても、集約した基地局では有意な統計的データが得られる。

【0003】

このようなＩｏＴ端末は、消費電力が少なく、かつ、長距離の伝送が可能である必要がある。そこで、ＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ：低電力広エリア）無線通信の規格として、ＬｏＲａＷＡＮ（Ｌｏｎｇ Ｒａｎｇｅ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などが開発されている。ＬｏＲａＷＡＮは、簡易なＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ：メディアアクセス制御）層アクセスプロトコルを利用し、低消費電力で長距離伝送が可能であることが知られている。

【0004】

その一方で、ＬｏＲａＷＡＮで複数の端末がそれぞれのパケットをゲートウェイに送信するとき、次のような課題が発生し得る。

【0005】

複数の端末が互いに独立にパケットを送信するとき、２つ以上のパケットが同時に送信されるパケット衝突が発生し得る。このとき、ＰＤＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｒａｔｅ：パケット配信率）が低下する。

【0006】

ＤＣ（Ｄｕｔｙ Ｃｙｃｌｅ：送信比率）による送信時間に制約がある。言い換えれば、伝送容量を拡大するために送信パケットの数を所定の閾値より増やすことが困難または不可能である。

【0007】

一般的に、各端末がパケット情報を送信してから次のパケット情報を送信するまでの時間間隔が比較的大きい。

【0008】

上記に関連して、非特許文献１（ＬｏＲａ Ａｌｌｉａｎｃｅ，Ｉｎｃ．、“ＬｏＲａＷＡＮ（ＴＭ） １．０．３ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ”、２０１８年、インターネット＜ＵＲＬ：https://lora-alliance.org/sites/default/files/2018-07/lorawan1.0.3.pdf＞）には、ＬｏＲａＷＡＮの仕様書第１．０．３版が開示されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0009】

【文献】ＬｏＲａ Ａｌｌｉａｎｃｅ，Ｉｎｃ．、“ＬｏＲａＷＡＮ（ＴＭ） １．０．３ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ”、２０１８年、インターネット＜ＵＲＬ：https://lora-alliance.org/sites/default/files/2018-07/lorawan1.0.3.pdf＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

効率的な情報伝送を行うことが出来る情報伝送システム、情報伝送方法、端末プログラムおよび基地局プログラムを提供する。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0011】

以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

【0012】

一実施の形態によれば、情報伝送システム（１）は、端末（２）と、基地局（３）とを備える。端末（２）は、所定の時間スロットにおいて、所定の周波数帯域を用いて、パケット情報を表すパケット信号を送信する。基地局（３）は、パケット信号の受信を行う。端末（２）は、所定の送信データを生成する。端末（２）は、所定のデータに基づいて、パケット情報と、時間スロットを表す時間情報と、周波数帯域を表す周波数情報とを算出する。基地局（３）は、パケット信号の受信が行われた時間スロットに基づいて時間情報を算出する。基地局（３）は、パケット信号の受信に用いられた周波数帯域に基づいて周波数情報を算出する。基地局（３）は、パケット信号が表すパケット情報と、時間情報と、周波数情報とを対応付けて記憶する。基地局（３）は、パケット情報と、時間情報と、周波数情報とに基づいて、送信データを復号する。

【0013】

一実施の形態によれば、情報伝送方法は、送信データを生成することと、送信データに基づいて、パケット情報と、時間情報と、周波数情報とを算出することとを含む。情報伝送方法は、時間情報が表す時間スロットにおいて、周波数情報が表す周波数帯域を用いて、パケット情報を表すパケット信号を送信することをさらに含む。情報伝送方法は、パケット信号の受信を行うことをさらに含む。情報伝送方法は、パケット信号の受信が行われた時間スロットに基づいて時間情報を算出することをさらに含む。情報伝送方法は、パケット信号の受信に用いられた周波数帯域に基づいて周波数情報を算出することをさらに含む。情報伝送方法は、バケット信号が表すパケット情報と、時間情報と、周波数情報とを対応付けて記憶することをさらに含む。情報伝送方法は、パケット情報と、時間情報と、周波数情報とに基づいて、送信データを復号することをさらに含む。

【0014】

一実施の形態によれば、端末プログラム（２２１）は、端末（２）の演算装置（２１）に実行させることによって端末（２）の機能を実現するためのプログラムである。この機能は、送信データを生成することと、送信データに基づいて、パケット情報と、時間情報と、周波数情報とを算出することとを含む。この機能は、時間情報が表す時間スロットにおいて、周波数情報が表す周波数帯域を用いて、パケット信号を表すパケット信号を送信することをさらに含む。

【0015】

一実施の形態によれば、基地局プログラム（３２１）は、基地局（３）の演算装置（３１）に実行させることによって基地局（３）の機能を実現するためのプログラムである。この機能は、パケット信号の受信を行うことと、パケット信号の受信が行われた時間スロットに基づいて時間情報を算出することとを含む。この機能は、パケット信号の受信に用いられた周波数帯域に基づいて周波数情報を算出することをさらに含む。この機能は、バケット信号が表すパケット情報と、時間情報と、周波数情報とを対応付けて記憶することをさらに含む。この機能は、パケット情報と、時間情報と、周波数情報とに基づいて、送信データを復号することをさらに含む。

【発明の効果】

【0016】

一実施の形態によれば、効率的な情報伝送を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、一実施の形態による情報伝送システムの一構成例を示す図である。

【図2】図２は、一実施の形態による端末の一構成例を示すブロック回路図である。

【図3】図３は、一実施の形態による基地局の一構成例を示すブロック回路図である。

【図4】図４は、一実施の形態による情報伝送方法の一構成例を示すフローチャートである。

【図5】図５は、チャープスペクトラム拡散変調について説明するためのグラフである。

【図6】図６は、一実施の形態によるパケット情報とシンボルについて説明するためのグラフである。

【図7】図７は、ＬｏＲａＷＡＮの伝送方法について説明するための図である。

【図8】図８は、一実施の形態による情報伝送方法について説明するための図である。

【図9】図９は、ＬｏＲａＷＡＮと一実施形態による情報伝送方法を比較するシミュレーションの諸元の一例を示す表である。

【図10】図１０は、ＬｏＲａＷＡＮの伝送方法によるシミュレーション結果の一例を示す表である。

【図11】図１１は、一実施の形態による情報伝送方法によるシミュレーション結果の一例を示す表である。

【図12】図１２は、シミュレーション結果を比較するグラフである。

【図13】図１３は、シミュレーション結果を比較するグラフである。

【図14】図１４は、シミュレーション結果を比較するグラフである。

【図15】図１５は、シミュレーション結果を比較するグラフである。

【図16】図１６は、一実施の形態によるゲートウェイの一構成例を示すブロック回路図である。

【図17】図１７は、一実施の形態によるサーバの一構成例を示すブロック回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

添付図面を参照して、本発明による情報伝送システム、情報伝送方法、端末プログラムおよび基地局プログラムを実施するための形態を以下に説明する。

【0019】

（第１の実施の形態）
図１に示すように、一実施の形態による情報伝送システム１は、複数の端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄと、基地局３とを備える。端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを区別しないとき、これらを端末２と総称する。

【0020】

それぞれの端末２は、互いに独立して情報を送信する。言い換えれば、それぞれの端末２は情報を送信するときに互いに同期しない。基地局３は、端末２から送信された情報を受信する。

【0021】

図２に示すように、一実施の形態による端末２は、バス２０と、演算装置２１と、記憶装置２２と、通信装置２３と、センサ装置２４とを備える。演算装置２１、記憶装置２２、通信装置２３およびセンサ装置２４は、バス２０を介して通信可能に接続されている。

【0022】

演算装置２１は、情報分割部２１１と、送信パラメータ決定部２１２と、ＣＳＳ（Ｃｈｉｒｐ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：チャープスペクトラム拡散）変調部２１３と、パケット生成部２１４と、送信部２１５とを備える。記憶装置２２は、端末２を識別するための端末ＩＤを表す端末ＩＤ情報と、演算装置２１によって実行されるための端末プログラム２２１とを格納している。複数の端末２のそれぞれの端末ＩＤは、互いに異なる。端末プログラム２２１は、外部の記録媒体２２０から読み出されて記憶装置２２に格納されていてもよい。記録媒体２２０は、非一時的で有形の媒体（non-transitory and tangible media）であってもよい。

【0023】

演算装置２１は、端末プログラム２２１を記憶装置２２から読み出して実行することにより、情報分割部２１１、送信パラメータ決定部２１２、ＣＳＳ変調部２１３、パケット生成部２１４および送信部２１５の機能をそれぞれ実現する。言い換えれば、情報分割部２１１、送信パラメータ決定部２１２、ＣＳＳ変調部２１３、パケット生成部２１４および送信部２１５のそれぞれは、図２では便宜上、演算装置２１の構成要素として示されているが、演算装置２１と端末プログラム２２１が協働して所定の機能を実現する機能部である。これらの機能の詳細については後述する。

【0024】

通信装置２３は、基地局３との間で無線通信を行う。通信装置２３は、基地局３が受信するためのパケット情報を送信し、また、基地局３から送信される時刻合わせ信号などの信号を受信する。記憶装置２２に格納されている端末プログラム２２１は、通信装置２３によって基地局３または他の外部装置から受信されたものであってもよい。

【0025】

センサ装置２４は、周囲の状態を表す所望のパラメータを計測し、この計測の結果を表す測定データを出力する。一例として、センサ装置２４は、周囲の気温を測定する気温センサ、周囲の湿度を測定する湿度センサ、周囲の二酸化炭素濃度を測定する二酸化炭素濃度センサ、などであってもよい。

【0026】

図３に示すように、一実施の形態による基地局３は、バス３０と、演算装置３１と、記憶装置３２と、通信装置３３とを備えている。演算装置３１、記憶装置３２および通信装置３３は、バス３０を介して通信可能に接続されている。

【0027】

演算装置３１は、ＣＳＳ復調部３１１と、送信情報検出部３１２と、受信タイミング検出部３１３と、送信インデックス検出部３１４と、情報結合部３１５とを備えている。記憶装置３２は、演算装置３１によって実行されるための基地局プログラム３２１を格納している。基地局プログラム３２１は、外部の記録媒体３２０から読み出されて記憶装置３２に格納されていてもよい。記録媒体３２０は、非一時的で有形の媒体（non-transitory and tangible media）であってもよい。

【0028】

演算装置３１は、基地局プログラム３２１を記憶装置３２から読み出して実行することにより、ＣＳＳ復調部３１１、送信情報検出部３１２、受信タイミング検出部３１３、送信インデックス検出部３１４および情報結合部３１５の機能を実現する。言い換えれば、ＣＳＳ復調部３１１、送信情報検出部３１２、受信タイミング検出部３１３、送信インデックス検出部３１４および情報結合部３１５のそれぞれは、図３では便宜上、演算装置３１の構成要素として示されているが、演算装置３１と基地局プログラム３２１が協働して所定の機能を実現する機能部である。これらの機能の詳細については後述する。

【0029】

通信装置３３は、端末２との間で無線通信を行う。通信装置３３は、端末２から送信されるパケット情報を受信し、また、端末２に時刻合わせ信号などの信号を送信する。記憶装置３２に格納されている基地局プログラム３２１は、通信装置３３によって他の外部装置から受信されたものであってもよい。

【0030】

図４のフローチャートを参照して、一実施の形態による情報伝送方法の一構成例について説明する。

【0031】

ステップＳ０１において、基地局３と各端末２との間で時刻合わせが行われる。一例として、端末２の演算装置２１が時刻合わせ信号を生成し、通信装置２３を用いて時刻合わせ信号を基地局３に送信する。基地局３の演算装置３１は、通信装置３３を用いて各端末２の時刻合わせ信号を受信し、各端末２との時刻合わせを行う。複数の端末２の間で時刻合わせを行う必要性はない。なお、時刻合わせを行う頻度は、端末２と基地局３が有する時計機能の精度に応じて、情報を伝送する所定の回数ごとに行ってもよい。

【0032】

ステップＳ０２において、端末２の演算装置２１が送信データを生成する。送信データには、センサ装置２４による計測の結果を表す測定データと、端末２の端末ＩＤを表す端末ＩＤ情報とが含まれる。言い換えれば、端末２の演算装置２１は、測定データと端末ＩＤに基づいて送信データを生成する。一例として、測定データと端末ＩＤ情報を所定の書式に従って結合することによって送信データを生成してもよい。センサ装置２４による計測と、測定データの生成とは、ステップＳ０２において実行されてもよいし、ステップＳ０２の前に実行されていて測定データが記憶装置２２に格納されていてもよい。

【0033】

ステップＳ０３において、端末２の演算装置２１がパケット情報、時間情報および周波数情報を算出する。なお、時間情報と周波数情報は、後述するように、インデックス情報を構成する。

【0034】

まず、情報分割部２１１が送信データを第１部分と第２部分とに分割する。一例として、情報分割部２１１は、送信データのうち、所定の第１メモリアドレスから所定の第１長さまでの第１部分を抽出して、時間情報と周波数情報を組み合わせたインデックス情報として記憶装置２２に格納する。情報分割部２１１は、送信データのうち、第１部分を除いた第２部分を記憶装置２２に格納する。

【0035】

次に、送信パラメータ決定部２１２は、端末２がパケット情報を送信する時間スロットである送信タイミングを、インデックス情報に含まれる時間情報に基づいて決定する。また、送信パラメータ決定部２１２は、パケット情報の送信に用いる周波数帯域である周波数チャネルを、インデックス情報に含まれる周波数情報に基づいて決定する。時間情報と送信タイミングとの対応関係と、周波数情報と周波数チャネルとの対応関係とについては、後述する。

【0036】

次に、パケット生成部２１４は、送信データの第２部分にヘッダ情報を追加するなどして、パケット情報を生成する。

【0037】

次に、ＣＳＳ変調部２１３は、パケット情報をＣＳＳ変調してパケット信号を生成する。ＣＳＳ変調については、後述する。

【0038】

ステップＳ０４において、送信部２１５が通信装置２３を用いてパケット情報を表すパケット信号を基地局３へ送信する。詳細には、送信部２１５が通信装置２３を制御し、ステップＳ０３で決定された送信タイミングに対応する時間スロットの間に、かつ、ステップＳ０３で決定された周波数チャネルに対応する周波数帯域を用い、ステップＳ０３で生成されたパケット信号を基地局３へ送信する。ここで、それぞれの端末２は他の端末２とは独立にパケット信号を基地局３へ送信する。

【0039】

ステップＳ０５において基地局３の演算装置３１が通信装置３３を介してパケット信号を受信し、ステップＳ０６において基地局３の記憶装置３２がパケット情報、時間情報および周波数情報を記憶する。

【0040】

ここで、ＣＳＳ復調部３１１は、受信したパケット信号をＣＳＳ復調し、ＣＳＳ復調によって得られたパケット情報を記憶装置３２に記憶する。受信タイミング検出部３１３は、パケット信号が受信された時刻と周波数チャネルを検出し、この時刻を表す時間情報と、この周波数チャネルを表す周波数情報とを記憶装置３２に格納する。ここで、パケット情報と、時間情報と、周波数情報とは、互いに対応付けられて記憶装置３２に格納される。

【0041】

ステップＳ０７において、基地局３の演算装置３１は、パケット情報、時間情報および周波数情報に基づいて送信データを復号する。

【0042】

ここで、送信インデックス検出部３１４は、時間情報と周波数情報の組み合わせに基づいて、時間スロットと周波数チャネルの組み合わせに対応するデータを算出して送信データの第１部分を復元する。送信インデックス検出部３１４は、このようにして、インデックス情報を得ることができる。送信情報検出部３１２は、復元されたインデックス情報をパケット情報に結合することによって、送信データを復号し、複合した送信データに基づいて測定データと端末ＩＤを算出する。

【0043】

情報結合部３１５は、測定データと端末ＩＤを対応付けて記憶装置３２に格納する。

【0044】

ステップＳ０７が完了すると、図４のフローチャートは終了する。その後、フレーム期間ごとに複数の端末２から収集された測定データを処理することによって、端末２が分布する領域において測定された所望のパラメータの分布を解析することができる。また、複数の期間を跨いで複数の端末２から収集された測定データを処理することによって、端末２が分布する領域において測定された所望のパラメータの時間変化を解析することもできる。

【0045】

図５を参照して、ＣＳＳ変調とＣＳＳ復調について説明する。ＣＳＳ変調では、所定のビット数のバイナリデータを１つのチャープ信号シンボルに変換する。ＣＳＳ復調では、ＣＳＳ変調の逆変換を行う。以降、１つのチャープ信号シンボルで表すことのできる情報量のビット数を拡散率Ｓと記す。

【0046】

図５の例では拡散率Ｓ＝２であり、２^Ｓ＝２^２＝４種類のチャープ信号シンボルが存在する。チャープ信号とは、時間とともに周波数が増加または減少する信号であり、時間軸上で所定のシンボル長Ｔ_{Ｓｙｍｂｏｌ}を有するチャープ信号をチャープ信号シンボルと記す。図５の例では、時刻Ｔ００から時刻Ｔ１０までの波形を有するチャープ信号シンボルは、２ビットのデータ「００」に対応する。同様に、時刻Ｔ１０から時刻Ｔ２０までの波形を有するチャープ信号シンボルは２ビットのデータ「０１」に対応し、時刻Ｔ２０から時刻Ｔ３０までの波形を有するチャープ信号シンボルは２ビットのデータ「１１」に対応し、時刻Ｔ３０から時刻Ｔ４０までの波形を有するチャープ信号シンボルは２ビットのデータ「１０」に対応する。

【0047】

時間軸上において、シンボル長Ｔ_{Ｓｙｍｂｏｌ}は２^Ｓ個のチップ期間に等分され、それぞれのチップ期間の長さをチップ長Ｔ_Ｃｈｉｐと記す。つまり、
Ｔ_{Ｓｙｍｂｏｌ}＝２^Ｓ×Ｔ_Ｃｈｉｐ
が成り立つ。一実施の形態において、１つのチャープ信号シンボルの周波数はそれぞれのチップ期間においては増加する一方で、連続する２つのチップ期間を区切る時刻においては周波数の瞬間的な減少が発生し得る。言い換えれば、ＣＳＳ変調における１つのチップ信号シンボルは２^Ｓ個のチップで構成されており、同じ波形を２^Ｓ個のチップ期間の単位で巡回シフトすることによってＳビットの情報を表現することができる。

【0048】

図５の例では、チップ長Ｔ_Ｃｈｉｐはシンボル長Ｔ_{Ｓｙｍｂｏｌ}の２^Ｓ＝２^２＝４等分した長さである。図５の例では、２ビットのデータ「００」に対応するチャープ信号シンボルは、時刻Ｔ００から時刻Ｔ１０までの期間で周波数が周波数Ｆ０から周波数Ｆ４へ増加する波形を有している。同様に、２ビットのデータ「０１」に対応するチャープ信号シンボルは、時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１１までの期間で周波数が周波数Ｆ３から周波数Ｆ４に増加し、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ２０までの期間で周波数が周波数Ｆ０から周波数Ｆ３へ増加する波形を有している。２ビットのデータ「１１」に対応するチャープ信号シンボルは、時刻Ｔ２０から時刻Ｔ２２までの期間で周波数が周波数Ｆ２から周波数Ｆ４に増加し、時刻Ｔ２２から時刻Ｔ３０までの期間で周波数が周波数Ｆ０から周波数Ｆ２へ増加する波形を有している。２ビットのデータ「１０」に対応するチャープ信号シンボルは、時刻Ｔ３０から時刻Ｔ３３までの期間で周波数が周波数Ｆ１から周波数Ｆ４に増加し、時刻Ｔ３３から時刻Ｔ４０までの期間で周波数が周波数Ｆ０から周波数Ｆ１へ増加する波形を有している。

【0049】

チャープ信号シンボルの周波数が変化する範囲を帯域幅Ｗと記す。図５の例では、周波数Ｆ０から周波数Ｆ４までの範囲が帯域幅Ｗである。一実施の形態において、チップ長Ｔ_Ｃｈｉｐは、帯域幅Ｗの逆数である。つまり、
Ｔ_Ｃｈｉｐ＝１／Ｗ
が成り立つ。

【0050】

図６を参照して、一実施の形態によるパケット情報の一構成例について説明する。図６において、横軸は時間を表し、縦軸は周波数を表す。図６に示すように、一実施の形態において、１つのパケット情報ＰはＮ個のチャープ信号シンボルＳ_１、Ｓ_２、…、Ｓ_Ｎ－１、Ｓ_Ｎで構成される。ここで、Ｎはパケット情報あたりのチャープ信号シンボル数であり、以下の数式のように求められる。

【数1】

ここで、ｎは１つのパケット情報のプリアンブルに用いられるチャープ信号シンボルの数であり、Ｂ_ｏｈは１つのパケット情報のオーバーヘッドのサイズであり、Ｂ_ｐｌは１つのパケット情報のペイロードのサイズ、すなわち１つのパケット情報で伝送できるパケットデータ量であり、Ｒは誤り訂正符号の符号化率であり、Ｓは前述のとおり拡散率である。また、以下の関数はいわゆる天井関数であり、引数ｘ以上で最小の整数を表す。

【数2】

【0051】

したがって、端末２から基地局３へ送信される１つのパケット情報の時間軸上の長さであるパケット長Ｔ_{Ｐａｃｋｅｔ}は、以下の数式のように求められる。

【数3】

ここで、Ｔ_{Ｓｙｍｂｏｌ}は前述のとおりシンボル長であり、Ｎは前述のとおりパケット情報あたりのチャープ信号シンボル数であり、前述のとおりＳは拡散率であり、Ｗは前述のとおり帯域幅であり、ｎは前述のとおり１つのパケット情報のプリアンブルに用いられるチャープ信号シンボルの数であり、Ｂ_ｏｈは前述のとおり１つのパケット情報のオーバーヘッドのサイズであり、Ｂ_ｐｌは前述のとおり１つのパケット情報のペイロードのサイズであり、Ｒは前述のとおり誤り訂正符号の符号化率である。

【0052】

図７と図８を参照して、時間スロットと周波数帯域について説明する。図７は、ＬｏＲａＷＡＮの伝送方法においてパケット情報Ｐ１およびＰ２を送信する時間スロットと周波数帯域の一例を示している。図８は、一実施の形態による情報伝送方法においてパケット情報Ｐ１およびＰ２を送信する時間スロットと周波数帯域の一例を示している。

【0053】

図７と図８に共通して、横軸は時間を表し、縦軸は周波数を表している。図７と図８に共通して、第１のパケット情報Ｐ１は、時刻Ｔ１００から時刻Ｔ２００までの時間フレームの間に、周波数Ｆ１２から周波数Ｆ１３までの周波数帯域を用いて送信されている。同様に、図７と図８に共通して、第２のパケット情報Ｐ２は、時刻Ｔ２００から時刻Ｔ３００までの時間フレームの間に、周波数Ｆ１０から周波数Ｆ１１までの周波数帯域を用いて送信されている。

【0054】

ＤＣの制約により、図７のＬｏＲａＷＡＮによる伝送方法と、図８の一実施形態による情報伝送方法とに共通して、端末２は１つのフレーム周期Ｔ_{Ｆｒａｍｅ}の間に１つのパケット情報だけを送信することができる。

【0055】

ここで、パケット長Ｔ_{Ｐａｃｋｅｔ}がフレーム周期Ｔ_{Ｆｒａｍｅ}よりも十分に短いことに注目されたい。詳細には、図８に示すように、パケット長Ｔ_{Ｐａｃｋｅｔ}は、１つのフレーム周期Ｔ_{Ｆｒａｍｅ}を複数の時間スロットに４等分した時間スロット周期Ｔ_Ｓｌｏｔ以下である。したがって、一実施の形態では、端末２が１つの時間フレームに含まれる複数の時間スロットのうちのどの時間スロットの間にパケット情報を送信したかを基地局３が検出することで、パケット情報に含まれない追加の情報を端末２から基地局３に伝送することが可能となる。図８の例では、１つのフレームを４つの時間スロットに分割することで、２ビットのデータである「００」、「０１」、「１１」または「１０」をパケット情報に追加して伝送することができる。

【0056】

同様に、１つのパケット情報が使用する帯域幅Ｗが、パケット情報の伝送に使用可能な周波数Ｆ１０から周波数Ｆ１４までの周波数帯域よりも十分に狭いことに注目されたい。詳細には、図８に示すように、帯域幅Ｗは、周波数Ｆ１０から周波数Ｆ１４までの周波数帯域を４等分した周波数チャネルの帯域幅以下である。したがって、一実施の形態では、端末２が使用可能な周波数帯域に含まれる複数の周波数チャネルのうちのどの周波数チャネルを用いてパケット情報を送信したかを基地局３が検出することで、パケット情報に含まれない追加の情報を端末２から基地局３に伝送することが可能となる。図８の例では、使用可能な周波数帯域を４つの周波数チャネルに分割することで、２ビットのデータである「００」、「０１」、「１１」または「１０」をパケット情報に追加して伝送することができる。時間スロットと周波数チャネルの利用によって伝送される追加の情報をインデックス情報と記す。

【0057】

このように、一実施の形態では、１つのパケット情報で伝送できるパケットデータ量Ｂ_ｐｌに加えて、時間スロットと周波数チャネルで表されるインデックス情報のデータ量であるインデックスデータ量Ｂ_ｐｉを、端末２から基地局３に伝送することができる。ここで、インデックスデータ量Ｂ_ｐｉは、以下の数式で求められる。

【数4】

ここで、以下の関数はいわゆる床関数であり、引数ｘ以下で最大の整数を表す。

【数5】

また、Ｋは利用可能な周波数チャネルの総数である。さらに、Ｍはフレーム期間ごとに利用可能な時間スロットの総数であり、以下の数式で求められる。

【数6】

ここで、Ｔ_{Ｆｒａｍｅ}は前述のとおりフレーム周期であり、Ｔ_Ｓｌｏｔは前述のとおり時間スロット周期であり、αはパケット長Ｔ_{Ｐａｃｋｅｔ}と時間スロット周期Ｔ_Ｓｌｏｔの比率を表す０より大きい任意の変数であり、Ｔ_{Ｐａｃｋｅｔ}は前述のとおりパケット長である。

【0058】

したがって、一実施の形態では、端末２から基地局３に１つのパケット情報を伝送する際に伝送できる総データ量Ｂ_ｐｒｏｐは、以下の数式で求められる。

【数7】

ここで、Ｂ_ｐｌは前述のとおりパケットデータ量であり、Ｂ_ｐｉは前述のとおりインデックスデータ量であり、Ｋは前述のとおり利用可能な周波数チャネルの総数であり、Ｍは前述のとおりフレーム期間ごとに利用可能な時間スロットの総数である。

【0059】

以上のことを踏まえて、図４のフローチャートについて説明を追加する。

【0060】

ステップＳ０３において、送信データの第１部分としての時間情報のビット数はＭに等しく、送信パラメータ決定部２１２は時間情報の内容に対応する時間スロットを送信タイミングとして決定する。同様に、送信データの第２部分としての周波数情報のビット数はＫに等しく、送信パラメータ決定部２１２は周波数情報の内容に対応する周波数帯域を周波数チャネルとして決定する。

【0061】

ステップＳ０７において、ステップＳ０３とは反対に、受信タイミング検出部３１３は、受信タイミングである時間スロットに対応するデータを送信データの第１部分として用いる。また、周波数チャネルに対応するデータを送信データの第２部分として用いる。

【0062】

発明者らは、コンピュータ上のシミュレーションによって、本実施形態による情報伝送方法のＬｏＲａＷＡＮによる伝送方法に対する優位性を検証した。このシミュレーションの諸元は、図９の表に示したとおりである。一辺１ｋｍ（キロメートル）四方の正方形の領域の中心に基地局３を配置し、この領域の範囲内のランダムな場所に１００個の端末２をそれぞれ配置する。フレーム周期Ｔ_{Ｆｒａｍｅ}ごとにそれぞれの端末２がパケット情報の生起と送信を行う。送信されたパケット情報ごとに、基地局３におけるＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ：信号対雑音比）とＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ－Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ：信号対干渉比）の両方がそれぞれの閾値を上回った場合に、受信が成功したと判定する。このようなシミュレーションが、拡散率Ｓが７、８、９および１０である場合のそれぞれにおいて、１００回ずつ行われた。

【0063】

上記シミュレーションの結果は、ＬｏＲａＷＡＮについては図１０の表に示したとおりであり、本実施形態による情報伝送方法については図１１の表に示したとおりである。ここで、パケット配信率は、情報伝送における理論上の理想的なデータ量に対する、１００回のシミュレーションによって得られた送信データ量の平均値の比率である。拡散率Ｓが７、８、９および１０である場合のそれぞれにおいて、本実施形態による情報伝送方法のパケット配信率が、ＬｏＲａＷＡＮによる伝送方法のパケット配信率よりも高いことが確認された。

【0064】

図１２、図１３、図１４および図１５は、本実施形態による情報伝送方法とＬｏＲａＷＡＮによる伝送方法の間で上記のシミュレーション結果を比較するグラフである。図１２、図１３、図１４および図１５に共通して、横軸はパケットあたりの送信データ量をビット数で表し、縦軸はＣＤＦ（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：累積分布関数）を表し、破線のグラフはＬｏＲａＷＡＮによる伝送方法のシミュレーション結果を示し、実践のグラフは本実施形態による情報伝送方法のシミュレーション結果を示す。

【0065】

図１２に示すように、拡散率Ｓ＝７の場合は、ＣＤＦが同じであれば、本実施形態による情報伝送方法による送信パケットのビット数はＬｏＲａＷＡＮによる伝送方法の場合よりも約１４ビット増加し、これは約１．２％の増加率に対応する。

【0066】

図１３に示すように、拡散率Ｓ＝８の場合は、ＣＤＦが同じであれば、本実施形態による情報伝送方法による送信パケットのビット数はＬｏＲａＷＡＮによる伝送方法の場合よりも約１４ビット増加し、これは約２．０％の増加率に対応する。

【0067】

図１４に示すように、拡散率Ｓ＝９の場合は、ＣＤＦが同じであれば、本実施形態による情報伝送方法による送信パケットのビット数はＬｏＲａＷＡＮによる伝送方法の場合よりも約１４ビット増加し、これは約４．９％の増加率に対応する。

【0068】

図１５に示すように、拡散率Ｓ＝１０の場合は、ＣＤＦが同じであれば、本実施形態による情報伝送方法による送信パケットのビット数はＬｏＲａＷＡＮによる伝送方法の場合よりも約１５ビット増加し、これは約３２．６％の増加率に対応する。

【0069】

このように、本実施形態による情報伝送方法では、ＬｏＲａＷＡＮによる伝送方法よりも伝送効率が向上する。その主な理由は、パケット情報に加えてインデックス情報を同時に伝送することにある。つまり、同じ条件で一度に伝送できる情報量を、インデックス情報の分だけ増大させることができる。

【0070】

もしくは、本来であればパケット情報として伝送される情報の一部をインデックス情報として伝送することにより、パケット情報がその分だけ少なくなり、パケット長Ｔ_{Ｐａｃｋｅｔ}がその分だけ短くなる。このことは、異なる端末２から送信されるパケットが衝突する確率を減少させ、伝送効率のさらなる向上にも繋がる。

【0071】

（第２の実施の形態）
上記の第１の実施の形態による基地局３の変形例として、本実施の形態では、基地局３がゲートウェイ３Ａとサーバ３Ｂに分離している構成例について説明する。なお、本実施の形態による端末２は、第１実施の形態の場合と同様である。

【0072】

図１６に示すように、ゲートウェイ３Ａは、バス３０Ａと、演算装置３１Ａと、記憶装置３２Ａと、通信装置３３Ａとを備えている。演算装置３１Ａ、記憶装置３２Ａおよび通信装置３３Ａは、バス３０Ａを介して通信可能に接続されている。

【0073】

演算装置３１Ａは、ＣＳＳ復調部３１１と、受信タイミング検出部３１３と、受信情報付加部３１６とを備えている。記憶装置３２Ａは、演算装置３１Ａによって実行されるためのゲートウェイプログラム３２１Ａを格納している。ゲートウェイプログラム３２１Ａは、外部の記録媒体３２０Ａから読み出されて記憶装置３２Ａに格納されていてもよい。記録媒体３２０Ａは、非一時的で有形の媒体（non-transitory and tangible media）であってもよい。

【0074】

演算装置３１Ａは、ゲートウェイプログラム３２１Ａを記憶装置３２Ａから読み出して実行することにより、ＣＳＳ復調部３１１、受信タイミング検出部３１３および受信情報付加部３１６の機能を実現する。言い換えれば、ＣＳＳ復調部３１１、受信タイミング検出部３１３および受信情報付加部３１６のそれぞれは、図１６では便宜上、演算装置３１Ａの構成要素として示されているが、演算装置３１Ａとゲートウェイプログラム３２１Ａが協働して所定の機能を実現する機能部である。

【0075】

通信装置３３Ａは、端末２との間で無線通信を行う。通信装置３３Ａは、端末２から送信されるパケット情報を受信し、また、端末２に時刻合わせ信号などの信号を送信する。なお、記憶装置３２Ａに格納されているゲートウェイプログラム３２１Ａは、通信装置３３Ａによってサーバ３Ｂまたは他の外部装置から受信されたものであってもよい。

【0076】

ＣＳＳ復調部３１１および受信タイミング検出部３１３は、それぞれ、図３に示したＣＳＳ復調部３１１および受信タイミング検出部３１３と同様に機能する。すなわち、ＣＳＳ復調部３１１は、図４のフローチャートのステップＳ０６において、受信した送信信号をＣＳＳ復調し、ＣＳＳ復調によって得られたパケット情報を記憶装置３２Ａに記憶する。また、受信タイミング検出部３１３は、ステップＳ０６において、パケット情報が受信された時刻と周波数チャネルを検出し、この時刻を表す時間情報と、この周波数チャネルを表す周波数情報とを記憶装置３２Ａに格納する。

【0077】

受信情報付加部３１６は、パケット情報に時間情報と周波数情報を付加して記憶装置３２Ａに格納する。通信装置３３Ａは、記憶装置３２Ａに収集されている、時間情報と周波数情報を付加したパケット情報を、フレーム周期Ｔ_{Ｆｒａｍｅ}ごとにサーバ３Ｂに向けて送信してもよいし、サーバ３Ｂから送信される要求信号に応じて送信してもよい。

【0078】

図１７に示すように、サーバ３Ｂは、バス３０Ｂと、演算装置３１Ｂと、記憶装置３２Ｂと、通信装置３３Ｂとを備えている。演算装置３１Ｂ、記憶装置３２Ｂおよび通信装置３３Ｂは、バス３０Ｂを介して通信可能に接続されている。

【0079】

演算装置３１Ｂは、情報分割部３１７と、送信インデックス検出部３１４と、情報結合部３１５とを備えている。記憶装置３２Ｂは、演算装置３１Ｂによって実行されるためのサーバプログラム３２１Ｂを格納している。サーバプログラム３２１Ｂは、外部の記録媒体３２０Ｂから読み出されて記憶装置３２Ｂに格納されていてもよい。記録媒体３２０Ｂは、非一時的で有形の媒体（non-transitory and tangible media）であってもよい。

【0080】

演算装置３１Ｂは、サーバプログラム３２１Ｂを記憶装置３２Ｂから読み出して実行することにより、情報分割部３１７、送信インデックス検出部３１４および情報結合部３１５の機能をそれぞれ実現する。言い換えれば、情報分割部３１７、送信インデックス検出部３１４および情報結合部３１５のそれぞれは、図１７では便宜上、演算装置３１Ｂの構成要素として示されているが、演算装置３１Ｂとサーバプログラム３２１Ｂが協働して所定の機能を実現する機能部である。

【0081】

通信装置３３Ｂは、ゲートウェイ３Ａとの間で無線通信を行う。通信装置３３Ｂは、ゲートウェイ３Ａから自動的に送信される、時間情報および周波数情報を付加されたパケット情報を受信して記憶装置３２Ｂに格納する。または、通信装置３３Ｂは、フレーム周期ごとにゲートウェイ３Ａに要求信号を送信するなどして、その応答としてゲートウェイ３Ａから送信される、ゲートウェイ３Ａの記憶装置３２Ａに格納されている、時間情報および周波数情報を付加されたパケット情報を受信して記憶装置３２Ｂに格納してもよい。なお、記憶装置３２Ｂに格納されているサーバプログラム３２１Ｂは、通信装置３３Ｂによって他の外部装置から受信されたものであってもよい。

【0082】

図４のフローチャートのステップＳ０７において、情報分割部３１７は、時間情報および周波数情報を付加されたパケット情報を、時間情報、周波数情報およびパケット情報に分割して記憶装置３２Ｂに格納する。また、送信インデックス検出部３１４は、時間情報に基づいて時間スロットに対応するデータを算出して送信データの第１部分を復元し、周波数情報に基づいて周波数チャネルに対応するデータを算出して送信データの第２部分を復元する。このようにして、送信インデックス検出部３１４は、インデックス情報を得ることができる。さらに、情報結合部３１５は、復元されたインデックス情報をパケット情報に結合することによって、送信データを復号し、複合した送信データと端末ＩＤに基づいて測定データを算出し、測定データと端末ＩＤを対応付けて記憶装置３２Ｂに格納する。

【0083】

本実施の形態によるその他の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。

【0084】

以上に説明したように、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、効率的な情報伝送を行うことができる。

【0085】

以上、発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0086】

１ 情報伝送システム
２、２Ａ～２Ｄ 端末
２０ バス
２１ 演算装置
２１１ 情報分割部
２１２ 送信パラメータ決定部
２１３ ＣＳＳ変調部
２１４ パケット生成部
２１５ 送信部
２２ 記憶装置
２２０ 記録媒体
２２１ 端末プログラム
２３ 通信装置
２４ センサ装置
３ 基地局
３Ａ ゲートウェイ
３Ｂ サーバ
３０、３０Ａ、３０Ｂ バス
３１、３１Ａ、３１Ｂ 演算装置
３１１ ＣＳＳ復調部
３１２ 送信情報検出部
３１３ 受信タイミング検出部
３１４ 送信インデックス検出部
３１５ 情報結合部
３１６ 受信情報付加部
３１７ 情報分割部
３２、３２Ａ、３２Ｂ 記憶装置
３２０、３２０Ａ、３２０Ｂ 記録媒体
３２１ 基地局プログラム
３２１Ａ ゲートウェイプログラム
３２１Ｂ サーバプログラム
３３、３３Ａ、３３Ｂ 通信装置
Ｆ０～Ｆ４ 周波数
Ｆ１０～Ｆ１４ 周波数
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ パケット情報
Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_Ｎ－１、Ｓ_Ｎ チャープ信号シンボル
Ｔ００～Ｔ０３、Ｔ１０～Ｔ１３、Ｔ２０～２３、Ｔ３０～Ｔ３３、Ｔ４０ 時刻
Ｔ１００～Ｔ１０３、Ｔ２００～Ｔ２０３、Ｔ３００ 時刻
Ｗ 帯域幅

【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14】

【図15】

【図16】

【図17】