Traitement en cours

Veuillez attendre...

Paramétrages

Paramétrages

Aller à Demande

1. WO2020115845 - DISPOSITIF RADIO, STATION DE BASE RADIO, SYSTÈME DE COMMUNICATION RADIO ET PROCÉDÉ DE COMMUNICATION RADIO

Document

明 細 書

発明の名称 無線装置、無線基地局、無線通信システムおよび無線通信方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

特許文献

0005  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0006   0007  

課題を解決するための手段

0008  

発明の効果

0009  

図面の簡単な説明

0010  

発明を実施するための形態

0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124  

符号の説明

0125  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21  

明 細 書

発明の名称 : 無線装置、無線基地局、無線通信システムおよび無線通信方法

技術分野

[0001]
 本発明は、ウェイクアップ信号を用いて、無線装置を、起動状態よりも消費電力の低い省電力状態から起動状態に移行させることが可能な無線装置、無線基地局、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。

背景技術

[0002]
 バッテリ駆動の無線装置など、省電力性が求められる無線装置では、起動状態よりも消費電力の低い省電力状態と起動状態とを間欠的に繰り返すことで、消費電力を低下させることが考えられる。この場合、省電力状態を長くするほど省電力性は高くなるが、応答性が低くなり、省電力性と応答性とはトレードオフの関係にある。
[0003]
 また、省電力性が求められる無線装置では、送信電力を上げて通信距離を伸ばすことができないため、無線装置が無線基地局と直接通信できない場合、複数の無線装置を経由して信号を伝送するマルチホップ伝送が行われることがある。マルチホップ伝送を行う場合には、各無線装置が信号を送信するときに使用する経路を構築する必要がある。
[0004]
 特許文献1には、マルチホップ伝送を行う無線通信システムにおいて、ウェイクアップ信号を用いて、無線装置を省電力状態から起動状態に移行させる技術が開示されている。このような技術を使用することで、省電力性と応答性とを両立させている。この無線通信システムでは、制御パケットを用いてマルチホップ伝送に用いる経路を構築している。

先行技術文献

特許文献

[0005]
特許文献1 : 特開2015-177283号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006]
 しかしながら、特許文献1に記載の技術では、ウェイクアップ信号で無線装置を起動状態に移行させた後、無線装置が起動状態でいる間にマルチホップ伝送に用いる経路を構築する制御パケットを送信し、省電力状態に移行する処理を繰返し行う。制御パケットの数だけ無線装置をウェイクアップ信号により起動状態に移行させる必要があるため、無線装置の数が多い場合、無線装置の起動回数が多くなり、省電力性が低下するという問題があった。
[0007]
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ウェイクアップ信号を用いて無線装置を省電力状態から起動状態に移行させる機能を有する無線通信システムにおいて、マルチホップ伝送を行う経路を構築する際の省電力性を高めることが可能な無線装置を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008]
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ウェイクアップ信号に応じて、起動状態よりも消費電力が低い省電力状態から起動状態に移行することが可能な無線装置であって、ウェイクアップ信号は、当該ウェイクアップ信号を受信した無線装置が中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定するための判定フィールドを含み、無線装置宛てのウェイクアップ信号を受信すると、判定フィールドから無線装置が中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定する制御部、を備えることを特徴とする。

発明の効果

[0009]
 本発明にかかる無線装置は、ウェイクアップ信号を用いて無線装置を省電力状態から起動状態に移行させる機能を有する無線通信システムにおいて、マルチホップ伝送を行う経路を構築する際の省電力性を高めることが可能であるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0010]
[図1] 本発明の実施の形態1にかかる無線通信システムの構成を示す図
[図2] 図1に示す無線装置の構成を示す図
[図3] 図1に示す無線基地局の構成を示す図
[図4] 図2に示すウェイクアップ回路部の構成を示す図
[図5] 図1に示すウェイクアップ信号の変調前の送信パケットのデータフォーマット例を示す図
[図6] 図5に示すコマンドの一例を示す図
[図7] 図5に示すコマンドパラメータの一例を示す図
[図8] 図1に示す無線基地局が無線装置にデータの要求を行う場合に使用される送信パケットの一例を示す図
[図9] 図1に示す無線基地局が無線装置にグループ識別子の変更を指示する場合に使用される送信パケットの一例を示す図
[図10] 図1に示す無線基地局が全ての無線装置に対して同時にデータ要求する場合に使用される送信パケットの一例を示す図
[図11] 図2に示す無線装置が生成する環境情報パケットのデータフォーマット例を示す図
[図12] 図2に示す無線装置が生成する環境情報パケットの一例を示す図
[図13] 中継端末として動作する無線装置が生成する中継パケットの一例を示す図
[図14] 本発明の実施の形態1にかかる無線通信システムのトポロジー例を示す図
[図15] 図3に示す無線基地局のグループテーブルの一例を示す図
[図16] 図3に示す無線基地局の受信テーブルの一例を示す図
[図17] 図2に示す無線装置の動作例を示すフローチャート
[図18] 図3に示す無線基地局のグループテーブルの更新処理を示すフローチャート
[図19] 図1に示す無線通信システムにおいて、無線基地局がウェイクアップ信号をブロードキャストして全無線装置の環境情報を取得するまでのシーケンス図
[図20] 本発明の実施の形態1にかかる無線装置および無線基地局を実現するための専用のハードウェアである処理回路を示す図
[図21] 本発明の実施の形態1にかかる無線装置および無線基地局を実現するためのプロセッサを備える制御回路を示す図

発明を実施するための形態

[0011]
 以下に、本発明の実施の形態にかかる無線装置、無線基地局、無線通信システムおよび無線通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
[0012]
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1にかかる無線通信システム30の構成を示す図である。実施の形態1にかかる無線通信システム30は、道路、橋、トンネル、上下水道といった社会インフラの状態を監視するための社会インフラ監視システムである。無線通信システム30は、傾斜、温度、水分含有量など様々な種類の環境情報を取得するためのセンサを搭載する無線装置10a,10b,10c,10dと、センサが取得した環境情報を無線装置10a,10b,10c,10dから収集する無線基地局20とを有する。
[0013]
 なお、以下の説明中で無線装置10a,10b,10c,10dのそれぞれを特に区別する必要のない場合、単に無線装置10と称する場合がある。
[0014]
 無線装置10は、監視対象となる場所に設置され、センサを用いて環境情報を取得する。無線通信システム30の監視対象となる場所は、多岐にわたるため、電源線と無線装置10とを接続することができない場合もある。このため、無線装置10は、バッテリ駆動であり、省電力性が求められる。無線装置10のそれぞれは、自装置宛てのウェイクアップ信号21を受信するまでは、起動状態よりも消費電力の低い省電力状態とする。これにより、無線装置10の消費電力を低減しつつ、応答性を向上させることができる。無線基地局20は、複数の無線装置10と無線通信可能であり、ウェイクアップ信号21を送信することで無線装置10を起動状態に移行させることのできる上位装置である。
[0015]
 また、無線装置10が設置される場所によっては、無線基地局20と直接無線通信することができないこともある。この場合、無線装置10は、他の無線装置10に環境情報を中継させて無線基地局20まで伝送するマルチホップ伝送を行う。なお、ウェイクアップ信号21の通信距離は、各無線装置10が無線信号11を伝送する通信距離よりも長い。
[0016]
 無線基地局20は、監視対象となる場所の環境情報が必要となったときにウェイクアップ信号21を無線装置10a,10b,10c,10dに送信し、無線装置10a,10b,10c,10dを起動状態に移行させる。なお、無線基地局20は、起動状態に移行させる無線装置10を指定して制限することもできる。
[0017]
 起動状態に移行した無線装置10a,10b,10c,10dのそれぞれは、センサなどを用いて監視対象の環境情報を取得した後に、無線信号11a,11b,11c,11dを無線基地局20に送信する。図1に示す例では、無線装置10a,10bは、直接、無線基地局20と通信できるため、無線信号11a,11bを無線基地局20に直接送信する。無線装置10c,10dは、直接、無線基地局20と通信することができないため、他の無線装置10dが無線信号11c,11dを中継し、マルチホップ伝送を行う。
[0018]
 マルチホップ伝送を行うためには、各無線装置10から無線基地局20までの経路を構築する必要があるが、無線装置10のようにウェイクアップ信号21を用いて起動状態と省電力状態とを切り替える場合、信号を送信する度に各無線装置10を起動状態に移行させる必要があるため、経路を構築するために送信する信号が多くなるほど、消費電力が増大してしまう。このため、本実施の形態では、ウェイクアップ信号21を用いて、経路構築のために送信する信号の数を低減し、省電力性を高めることが可能である。無線通信システム30が用いるウェイクアップ信号21については、後に詳述する。
[0019]
 以下の説明中において、無線信号11a,11b,11c,11dのそれぞれを特に区別する必要がないときには、単に無線信号11と称することがある。
[0020]
 無線基地局20は、携帯電話網などの広域無線通信網40と無線信号22の電波を送受信する無線通信手段も有している。具体的には、無線基地局20は、広域無線通信網40の基地局41およびネットワーク42を介して、環境情報を蓄積するサーバ装置50と通信することができる。無線基地局20は、無線通信システム30で収集した環境情報を、サーバ装置50に蓄積させることができる。社会インフラの監視者は、サーバ装置50に蓄積された環境情報を用いることで、監視対象とする場所に居なくても、無線装置10が設置された監視対象場所の状態を監視することができる。なお、サーバ装置50の機能を無線基地局20が有していてもよい。
[0021]
 無線基地局20の広域無線通信網40との無線通信手段としては、携帯電話で利用されるW-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)、LTE(Long Term Evolution)などが挙げられる。広域無線通信網40の基地局41は、広域無線通信網40において複数の携帯端末を集約する装置である。実施の形態1では、携帯端末の機能は、無線基地局20内に搭載されている。そして、この機能によって無線基地局20は、広域無線通信網40の基地局41との間の無線回線制御およびセキュリティなどの処理を行う。
[0022]
 広域無線通信網40の基地局41とサーバ装置50との間は、主に有線回線で構成されるネットワーク42を介して接続されている。ネットワーク42は、複数のルータ、光回線などを用いてIP(Internet Protocol)ネットワークを構成する。なお、以下ネットワーク42を介した通信では、通信プロトコルとしてIPを用いる例を説明する。ただし、ネットワーク42を介した通信で用いることのできる通信プロトコルはIPに限定されない。
[0023]
 サーバ装置50は、無線装置10が取得した環境情報を蓄積する装置である。サーバ装置50は、監視者が環境情報を閲覧する機能を有し、無線基地局20に監視対象とする場所の環境情報の取得を指示する機能を有する。
[0024]
 図2は、図1に示す無線装置10の構成を示す図である。無線装置10は、アンテナ101a,101bと、センサ102と、ウェイクアップ回路部103と、電源制御部104と、通信モジュール部105と、センシング部106と、制御部107と、電源部108と、記憶部109とを有する。なお、アンテナ101a,101bおよびセンサ102は、図2では無線装置10の枠外に示されているが、本実施の形態では、無線装置10の一部とする。なお、センサ102は、無線装置10と異なる装置であって、無線装置10に接続されてもよい。
[0025]
 アンテナ101aは、無線装置10がウェイクアップ信号21を受信するためのアンテナであり、アンテナ101bは、無線基地局20および他の無線装置10の少なくとも一方との間で無線信号11を送受信するためのアンテナである。なお、ここでは、ウェイクアップ信号21用のアンテナ101aと、無線信号11用のアンテナ101bとを分けているが、ウェイクアップ信号21および無線信号11の周波数帯が同じである場合、1つのアンテナで共用してもよい。アンテナ101aは、受信したウェイクアップ信号21をウェイクアップ回路部103に入力する。アンテナ101bは、受信した無線信号11を通信モジュール部105に入力すると共に、通信モジュール部105から入力される無線信号11を送信する。
[0026]
 センサ102は、加速度、土中の水分、温度、湿度、傾斜、風速などの環境情報を測定する機能を有する。センサ102は、センシング部106からの指示に従ってセンサの検出値である環境情報を取得し、取得した環境情報をセンシング部106に入力する。
[0027]
 ウェイクアップ回路部103は、アンテナ101aが受信した信号が自装置宛てのウェイクアップ信号21であるか否かを判断し、自装置宛てのウェイクアップ信号21を制御部107に転送する。
[0028]
 電源制御部104は、電源部108の電力供給先を制御する機能を有する。電源制御部104は、制御部107からの指示に従って、電源部108が電力を供給する機能部を制御する。
[0029]
 通信モジュール部105は、無線信号11の送受信処理を行う無線インタフェース機能と、他の無線装置10および無線基地局20の少なくとも一方と無線接続するための制御を行うモデム機能とを有する。通信モジュール部105は、アンテナ101bから入力される無線信号11に含まれるデータを制御部107に入力すると共に、制御部107から入力されるデータを含む無線信号11を生成して、アンテナ101bから送信させる。
[0030]
 センシング部106は、センサ102の設定および制御を行う。センシング部106は、制御部107からの指示に従って、センサ102に環境情報を測定させて、センサ102から環境情報を取得する。センシング部106は、取得した環境情報を制御部107に入力する。
[0031]
 制御部107は、無線装置10の動作を制御するマイクロコントロールユニットである。制御部107は、ウェイクアップ回路部103が受信したウェイクアップ信号21に応じて、無線装置10内のどの機能部に電力を供給するかを電源制御部104に指示する機能を有する。制御部107は、無線装置10を起動状態に移行させるとき、無線装置10の全機能部に電力を供給するように、電源制御部104に指示することができる。制御部107は、無線装置10を省電力状態に移行させるとき、無線装置10の機能部のうち、一部への電力供給を停止させるように、電源制御部104に指示することができる。省電力状態において電力供給が停止される機能部は、例えば、通信モジュール部105である。
[0032]
 制御部107は、センシング部106が取得した環境情報を、記憶部109に一時的に保存することができる。また、制御部107は、記憶部109に記憶された環境情報を送信するように、通信モジュール部105に指示することができる。さらに制御部107は、通信モジュール部105から入力された無線信号11に含まれるデータを記憶部109に記憶させることができる。無線信号11に含まれるデータの一例としては、他の無線装置10が取得した環境情報が挙げられる。
[0033]
 電源部108は、無線装置10が動作するための電力を供給する機能を有するバッテリである。電源部108は、電源制御部104からの指示に従って、指示された機能部に電力を供給する。
[0034]
 記憶部109は、無線装置10が動作するための無線パラメータなどの設定情報を格納している。無線パラメータは、無線装置10の起動時に読み出される。また、記憶部109は、センシング部106がセンサ102を使用して取得した環境情報を一時的に保存するときにも用いられる。また、記憶部109には、他の無線装置10が取得した環境情報が保存されることもある。
[0035]
 図3は、図1に示す無線基地局20の構成を示す図である。無線基地局20は、アンテナ201a,201b,201cと、ウェイクアップ信号送信部202と、通信モジュール部203と、広域無線モジュール部204と、グループテーブル205と、受信テーブル206と、記憶部207と、電源部208と、制御部209とを有する。
[0036]
 アンテナ201aは、無線基地局20が各無線装置10にウェイクアップ信号21を送信するためのアンテナである。アンテナ201bは、無線基地局20が各無線装置10と無線信号11の伝送を行うためのアンテナである。アンテナ201cは、無線基地局20が広域無線通信網40と通信するためのアンテナである。
[0037]
 ウェイクアップ信号送信部202は、無線装置10を省電力状態から起動状態に移行させるためのウェイクアップ信号21を送信する機能を有する。
[0038]
 通信モジュール部203は、無線信号11の送受信処理を行う無線インタフェース機能と、無線装置10と無線接続するための制御を行うモデム機能とを有する。広域無線モジュール部204は、携帯電話網などの広域無線通信網40と通信するための無線通信手段を有している。広域無線モジュール部204は、無線装置10から受信する環境情報を、広域無線通信網40に中継するための転送機能を有する。
[0039]
 グループテーブル205は、マルチホップ伝送を行う際に、1つの経路を構成する無線装置10を分類したグループを識別するグループ識別子と、各グループに属する無線装置10を識別する装置識別子とを含む。また、グループテーブル205は、各グループにおいて中継端末として動作する必要がある無線装置10を示す情報を含んでもよい。
[0040]
 受信テーブル206は、通信モジュール部203が受信した無線信号11に含まれる情報を格納する機能を有する。受信テーブル206には、無線信号11の送信元の無線装置10を示す装置識別子、無線信号11に含まれる装置識別子などが含まれる。無線信号11には、当該無線信号11の送信元の無線装置10の装置識別子と、無線信号11を中継した無線装置10の装置識別子とが含まれている。
[0041]
 記憶部207は、無線基地局20が動作するための無線パラメータなどの設定情報を格納している。そして、この無線パラメータは、無線基地局20の起動時に読み出される。また、記憶部207は、通信モジュール部203で受信した環境情報を一時的に保存するときにも使用することができる。
[0042]
 電源部208は、無線基地局20が動作するための電力を供給する機能を有している。電源部208は、例えば、商用電源からの電力を無線基地局20の各部に供給することができる。
[0043]
 制御部209は、無線基地局20の動作を制御する機能を有する。例えば、制御部209は、ウェイクアップ信号送信部202にウェイクアップ信号21の送信を指示する機能を有する。制御部209は、ウェイクアップ信号21の生成を指示するとき、グループテーブル205に基づいて、環境情報を取得したい無線装置10がどのグループに属してどの無線装置を中継端末として起動状態に移行させる必要があるかを判断し、起動状態に移行させる無線装置10へ送信するウェイクアップ信号21の生成を指示することができる。
[0044]
 また制御部209は、ウェイクアップ信号21を送信した後に、受信テーブル206に格納された情報から、どの無線装置10がどのグループに属してどの無線装置10を中継したかを整理して、グループテーブル205を更新する機能を有する。さらに制御部209は、記憶部207に格納された環境情報を広域無線通信網40に送信するように広域無線モジュール部204に指示する機能を有する。
[0045]
 図4は、図2に示すウェイクアップ回路部103の構成を示す図である。ウェイクアップ回路部103は、信号増幅部301と、フィルタ部302と、ダウンコンバージョン部303と、復調部304と、受信電力測定部305と、宛先判定部306とを備える。
[0046]
 信号増幅部301は、アンテナ101aから入力される受信信号を増幅させ、増幅後の信号をフィルタ部302に入力する。フィルタ部302は、ウェイクアップ信号21が使用する帯域の信号成分を通過させて、ウェイクアップ信号21が使用する帯域以外の信号成分を遮断する機能を有し、信号増幅部301から入力される信号から、ウェイクアップ信号21が使用する帯域の信号成分を取り出す。フィルタ部302は、取出した信号成分をダウンコンバージョン部303に入力する。
[0047]
 ダウンコンバージョン部303は、フィルタ部302から入力される信号成分をベースバンドに周波数変換する機能を有する。ダウンコンバージョン部303は、周波数変換後の信号成分を復調部304および受信電力測定部305に入力する。
[0048]
 復調部304は、ダウンコンバージョン部303から入力される信号成分を復調して受信データを取り出す機能を有する。復調部304は、取り出した受信データを宛先判定部306に入力する。
[0049]
 受信電力測定部305は、ダウンコンバージョン部303から入力される信号成分を用いて、ウェイクアップ信号21の受信電力を測定する。受信電力測定部305は、測定した受信電力を示す電力値を制御部107に入力する。
[0050]
 宛先判定部306は、復調部304から入力される受信データに基づいて、受信したウェイクアップ信号21が自装置宛てであるか他装置宛てであるかを判断し、自装置宛てである場合、制御部107に受信データを入力する。
[0051]
 図5は、図1に示すウェイクアップ信号21の変調前の送信パケット400のデータフォーマット例を示す図である。送信パケット400は、グループ識別子401を格納するためのフィールドと、装置識別子402を格納するためのフィールドと、電力測定用期間403のフィールドと、コマンド404を格納するためのフィールドと、コマンドパラメータ405を格納するためのフィールドとを含む。グループ識別子401を格納するためのフィールドと、装置識別子402を格納するためのフィールドとを合わせて宛先フィールド406と称する。
[0052]
 グループ識別子401は、起動状態に移行させる対象の無線装置10の属するグループを指定するための情報である。グループ識別子401には、全グループを示す値を入れて、全グループに対するウェイクアップ信号21とすることもできる。装置識別子402は、起動状態に移行させる対象の無線装置10を装置単位で指定するための情報である。装置識別子402には、全無線装置10を示す値を入れて、グループ識別子401に属する全ての無線装置10に対するウェイクアップ信号21とすることもできる。
[0053]
 電力測定用期間403は、ウェイクアップ信号21を受信した無線装置10が、中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定するための判定フィールドの一例である。電力測定用期間403は、ウェイクアップ信号21の受信電力を測定するために用いられる。受信電力測定部305は、電力測定用期間403を使用して、ウェイクアップ信号21の受信電力を測定することができる。
[0054]
 コマンド404は、ウェイクアップ信号21を受信した無線装置10が起動状態へと移行した後に行う動作を指示するための情報である。コマンド404が格納されるフィールドは、コマンドフィールドと称することができる。コマンドパラメータ405は、コマンド404による指示のパラメータを指示するための情報である。
[0055]
 図6は、図5に示すコマンド404の一例を示す図である。この例では、2つのコマンド404を定義してある。コマンド404の値が「0」は「データ要求」を示しており、ウェイクアップ信号21の送信パケット400に含まれるコマンド404の値が「0」の場合には、装置識別子402が示す無線装置10に環境情報を取得して無線送信するように指示することを示している。コマンド404の値が「1」の場合には、装置識別子402が示す無線装置10のグループ識別子をコマンドパラメータ405の値に変更するように指示することを示している。
[0056]
 図7は、図5に示すコマンドパラメータ405の一例を示す図である。コマンド404の値が「0」の場合、このコマンド404に対応するパラメータは必要ないため、コマンドパラメータ405はなしとなる。コマンド404の値が「1」の場合、コマンドパラメータ405には、装置識別子402が示す無線装置10の変更後のグループ識別子が格納される。
[0057]
 図8は、図1に示す無線基地局20が無線装置10にデータの要求を行う場合に使用される送信パケット400aの一例を示す図である。送信パケット400aのグループ識別子401には、「0x1」が格納されている。ここで「0x1」は、4ビットの値の16進数表記である。装置識別子402には、「0x2」が格納されている。「0x2」は、4ビットの値の16進数表記である。
[0058]
 コマンド404には、「0」が格納されている。「0」は、1ビットの値の2進数表記である。無線基地局20は、この送信パケット400aを送信することで、グループ識別子401が「0x1」に属し、装置識別子402が「0x2」の無線装置10に対して、環境情報を取得して送信するように指示を出すことができる。
[0059]
 図9は、図1に示す無線基地局20が無線装置10にグループ識別子の変更を指示する場合に使用される送信パケット400bの一例を示す図である。送信パケット400bのグループ識別子401には、「0x3」が格納されている。ここで「0x3」は、4ビットの値の16進数表記である。装置識別子402には「0x4」が格納されている。「0x4」は、4ビットの値の16進数表記である。
[0060]
 コマンド404には、「1」が格納されている。「1」は、1ビットの値の2進数表記である。コマンドパラメータ405には、「0x5」が格納されている。「0x5」は、4ビットの値の16進数表記である。無線基地局20は、この送信パケット400bを送信することで、グループ識別子401が「0x3」に属し、装置識別子402が「0x4」の無線装置10に対してグループ識別子を「0x5」に変更するように通知することができる。
[0061]
 図10は、図1に示す無線基地局20が全ての無線装置10に対して同時にデータ要求する場合に使用される送信パケット400cの一例を示す図である。この例では、「0xF」は、全てのグループ識別子、全ての装置識別子を示す値と定義されていることとする。
[0062]
 送信パケット400cのグループ識別子401には、「0xF」が格納されている。「0xF」は、4ビットの値の16進数表記であり、全てのグループ識別子を示す値として定義されている。また、装置識別子402にも「0xF」が格納されている。「0xF」は、4ビットの値の16進数表記であり、全ての装置識別子を示す値として定義されている。
[0063]
 コマンド404には、「0」が格納されている。「0」は、2ビットの値の2進数表記である。無線基地局20は、この送信パケット400cを送信することで、全てのグループに属する全ての無線装置10に対して、環境情報を取得して送信するように指示を出すことができる。
[0064]
 図11は、図2に示す無線装置10が生成する環境情報パケット500のデータフォーマット例を示す図である。環境情報パケット500は、送信元装置識別子501と、センサ種別数502と、センサID(IDentifier)503と、センサデータ504とを含むことができる。
[0065]
 送信元装置識別子501は、環境情報パケット500を生成した無線装置10を識別するための値である。センサ種別数502は、この環境情報パケット500に含まれる環境情報の種別数を示している。センサID503は、センサデータ504を取得したセンサ102を識別するための値である。センサデータ504は、センサID503が示すセンサ102が取得した検出値である。
[0066]
 図12は、図2に示す無線装置10が生成する環境情報パケット500の一例を示す図である。環境情報パケット500は、送信元装置識別子501と、センサ種別数502とを含む。また、環境情報パケット500は、センサ種別数502に示される数だけ、センサID503およびセンサデータ504を含む。
[0067]
 無線通信システム30に含まれる無線装置10のそれぞれは、無線基地局20からデータ要求されると、図12に示すような環境情報パケット500を生成する。無線装置10が子機端末として動作する場合、無線装置10は、環境情報パケット500をそのまま無線信号11として送信する。無線装置10が中継端末として動作する場合、無線装置10は、他の無線装置10から受信した環境情報パケット500と、自身が生成した環境情報パケット500とを含む送信信号を生成して送信する。
[0068]
 図13は、中継端末として動作する無線装置10が生成する中継パケット600の一例を示す図である。中継パケット600は、中継パケット600を生成する無線装置10が生成した環境情報パケット500aと、他の無線装置10から受信した環境情報パケット500b、500cと、中継パケット数602とを含む。中継パケット数602は、中継パケット600で中継する環境情報パケット500の数を示す。
[0069]
 中継パケット600は、他の無線装置10から受信した情報として、環境情報パケット500b,500cを含むこととしたが、中継端末として動作する他の無線装置10から受信した中継パケット600を含むこととしてもよい。
[0070]
 図14は、本発明の実施の形態1にかかる無線通信システム30のトポロジー例を示す図である。このトポロジーは、1つの無線基地局20と6つの無線装置10a~10fとで構成される。
[0071]
 図15は、図3に示す無線基地局20のグループテーブル205の一例を示す図である。ここでは、図14に示すトポロジーの場合のグループテーブル205を示している。無線基地局20から中継なしで届く無線装置10は、無線装置10a,10b,10cの3つであるため、グループテーブル205に存在するグループは3つとなり、それぞれのグループにグループ識別子が割り振られる。また、各グループ識別子には、そのグループに属している無線装置10の装置識別子が格納される。
[0072]
 例えば、図15の例では、グループ識別子「0x1」のグループ、グループ識別子「0x2」のグループ、グループ識別子「0x3」のグループが示されている。グループ識別子「0x1」のグループには、装置識別子「0x2」の無線装置10aが属している。グループ識別子「0x2」のグループには、装置識別子「0x1」の無線装置10b、装置識別子「0x3」の無線装置10d、および装置識別子「0x4」の無線装置10eが属している。グループ識別子「0x3」のグループには、装置識別子「0x6」の無線装置10cおよび装置識別子「0x5」の無線装置10fが属している。
[0073]
 図16は、図3に示す無線基地局20の受信テーブル206の一例を示す図である。この例では、図14に示すトポロジーで構成される無線通信システム30に図10に示すウェイクアップ信号21の送信パケット400を用いてブロードキャストしたときに生成される受信テーブル206の一例を示している。
[0074]
 送信元装置識別子には、無線基地局20が受信した信号の送信元の無線装置10を示しており、データに含まれる装置識別子には、送信元の無線装置10が送信した環境情報パケット500または中継パケット600内に含まれている装置識別子を示している。装置識別子数は、データに含まれる装置識別子の数を示している。
[0075]
 図17は、図2に示す無線装置10の動作例を示すフローチャートである。無線装置10の電源を投入すると、ウェイクアップ回路部103は、ウェイクアップ信号21を受信したか否かを判断する(ステップS100)。ウェイクアップ信号21を受信していない場合(ステップS100:No)、無線装置10はウェイクアップ信号21の受信待ち受け状態に移行して、ウェイクアップ信号21を受信するまでステップS100の処理を繰返す。
[0076]
 ウェイクアップ信号21を受信した場合(ステップS100:Yes)、続いてウェイクアップ回路部103は、信号増幅、フィルタ処理、ダウンコンバージョンなどウェイクアップ信号21の受信処理を行い、ウェイクアップ信号21の受信電力を測定し、ウェイクアップ信号21に含まれるデータを取り出す(ステップS101)。
[0077]
 続いてウェイクアップ回路部103の宛先判定部306は、受信したウェイクアップ信号21に含まれるグループ識別子と、予め保持している自身のグループ識別子とが一致するか否かを判断する(ステップS102)。
[0078]
 グループ識別子が一致しない場合(ステップS102:No)、ウェイクアップ回路部103は、ウェイクアップ信号21の受信待ち受け状態に移行して、ウェイクアップ信号21を受信するまでステップS100の処理を繰返す。
[0079]
 グループ識別子が一致する場合(ステップS102:Yes)、ウェイクアップ回路部103の宛先判定部306は、ウェイクアップ信号21に含まれる装置識別子と、予め保持している自身の装置識別子とが一致するか否かを判断する(ステップS103)。なお、ウェイクアップ信号21に含まれる装置識別子が、全ての無線装置10を示す場合、宛先判定部306は、装置識別子が一致したと判断することができる。
[0080]
 装置識別子が一致しない場合(ステップS103:No)、ウェイクアップ回路部103は、ウェイクアップ信号21の待ち受け状態に移行して、ウェイクアップ信号21を受信するまでステップS100の処理を繰返す。
[0081]
 装置識別子が一致する場合(ステップS103:Yes)、ウェイクアップ回路部103は、ウェイクアップ信号21に含まれるデータを取り出して制御部107に入力し、制御部107は、ウェイクアップ信号21内のコマンドが、データ要求であるか否かを判断する(ステップS104)。ここでは、ウェイクアップ信号21内のコマンドは、図6に示したように、データ要求またはグループ識別子変更とする。
[0082]
 ウェイクアップ信号21内のコマンドがデータ要求でない場合(ステップS104:No)、すなわち、グループ識別子変更である場合、無線装置10の制御部107は、無線装置10内に保持しているグループ識別子を、受信したウェイクアップ信号21に含まれるコマンドパラメータが示すグループ識別子に変更する(ステップS105)。ステップS104の処理を行った後、無線装置10は、ウェイクアップ信号21の待ち受け状態に移行して、ウェイクアップ信号21を受信するまでステップS100の処理を繰返す。
[0083]
 ウェイクアップ信号21内のコマンドがデータ要求である場合(ステップS104:Yes)、無線装置10の制御部107は、電源制御部104に指示して通信モジュール部105およびセンシング部106を起動させる(ステップS106)。
[0084]
 センシング部106は、センサ102を用いて環境情報を取得する(ステップS107)。環境情報を取得した後、制御部107は、電源制御部104に指示してセンシング部106を停止させる(ステップS108)。
[0085]
 制御部107は、ウェイクアップ信号21の受信電力が閾値以上であるか否かを判断する(ステップS109)。例えば、ウェイクアップ信号21と無線信号11とを同じ周波数帯を使用して伝送する場合、距離による信号電力の減衰はほぼ同じとなる。このとき、無線基地局20と無線装置10で無線通信する場合のリンクバジェットが20dB、無線基地局20が送信するウェイクアップ信号21が送信電力10dBmで送られるとする。無線装置10においてウェイクアップ信号21の受信電力が-10dBm以下となる場合、無線通信のリンクバジェットよりも信号電力の減衰が大きくなってしまうため、中継端末を介して無線基地局20と無線通信する必要がある。したがって、無線通信のリンクバジェットの分確保できない信号減衰が想定される受信電力を閾値として設定するとよい。
[0086]
 なお、上記は一例であって、ウェイクアップ信号21と無線信号11で使用する周波数帯が異なる場合なども考えられ、構築する無線通信システム30の構成に応じて閾値を設定する必要がある。また、中継端末として動作する場合の動作モードを複数準備してもよい。例えば、2つの閾値A[dBm]と閾値B[dBm]とを用意して、ウェイクアップ信号21の受信電力が閾値Aよりも小さいが閾値Bを超えている場合、第1の中継端末として他の無線装置10からの無線送信を待ち受けて中継し、ウェイクアップ信号21の受信電力が閾値Aよりも大きい場合、第2の中継端末として他の無線装置10からの無線送信を待ち受けて中継してもよい。
[0087]
 受信電力が閾値以上である場合(ステップS109:Yes)、制御部107は、無線装置10を中継端末として動作させると判断し、一定期間他の無線装置10からの環境情報を受信する(ステップS110)。制御部107は、受信した環境情報を結合して、中継パケット600を生成する(ステップS111)。
[0088]
 制御部107は、ウェイクアップ信号21の受信電力に基づいて、送信電力を制御する。(ステップ112)。具体的には、制御部107は、受信電力に基づいて、送信電力を変更するように通信モジュール部105に指示する。例えば、無線基地局20と無線装置10で無線通信する場合のリンクバジェットが20dB、無線基地局20が送信するウェイクアップ信号21が送信電力10dBmで送信されるとする。無線装置10においてウェイクアップ信号21の受信電力X[dBm]となる場合、信号減衰量は(X-10)[dB]と想定され、(20+X-10)[DB]の分だけ送信電力に余裕があるため、この値を超えない範囲で送信電力制御を行うことができる。なお、上記は一例であり、構築する無線通信システム30の構成に応じて、適切な送信電力制御の方法は変化する。
[0089]
 ウェイクアップ信号21の受信電力が閾値未満である場合(ステップS109:No)、制御部107は、ステップS110~S112の処理を省略する。
[0090]
 制御部107は、通信モジュール部105に、環境情報を無線基地局20に送信させる(ステップS113)。ここで環境情報は、ウェイクアップ信号21の受信電力が閾値以上である場合には、図13に示すような中継パケット600の状態で送信され、ウェイクアップ信号21の受信電力が閾値未満である場合には、図12に示す環境情報パケット500の状態で送信されることになる。
[0091]
 制御部107は、環境情報の送信が終わると、電源制御部104に指示して、通信モジュール部105を停止させる(ステップS114)。制御部107は、ステップS114の処理の後、ウェイクアップ信号21の待ち受け状態に移行して、ウェイクアップ信号21を受信するまでステップS100の処理を繰返す。
[0092]
 図18は、図3に示す無線基地局20のグループテーブル205の更新処理を示すフローチャートである。無線基地局20は、ウェイクアップ信号21により無線通信システム30内の無線装置10にデータ要求を行った後、受信テーブル206に格納されたデータに基づいて、グループテーブル205の内容を更新する。
[0093]
 無線基地局20の制御部209は、受信テーブル206内に、装置識別子の数が「1」のデータが存在するか否かを判断する(ステップS200)。装置識別子の数が「1」のデータがある場合(ステップS200:Yes)、制御部209は、装置識別子の数が「2」以上の受信テーブル206内のデータの中で、装置識別子の数が「1」のデータに含まれる装置識別子と一致している装置識別子を削除する(ステップS201)。これは、中継を行わずに無線基地局20と無線通信可能である無線装置10が、他の無線装置10によって中継されていた場合には、中継しないようにグループ識別子を分けるための処理である。
[0094]
 制御部209は、グループテーブル205への反映処理を行う(ステップS202a)。グループテーブル205への反映処理は、受信テーブル206のデータをグループテーブル205に反映させる処理と、グループ識別子を割り振る処理と、そのグループに属する無線装置10に対して、グループ識別子の変更を指示するウェイクアップ信号21を送信する処理とを含む。
[0095]
 グループテーブル205への反映処理が終わると、制御部209は、受信テーブル206からデータを削除する(ステップS203)。ステップS200からステップS203の処理は、装置識別子の数が「1」のデータがなくなるまで繰り返される。
[0096]
 装置識別子の数が「1」のデータがない場合(ステップS200:No)、制御部209は、受信テーブル206の中で重複している装置識別子を探索する(ステップS204)。ここで重複している装置識別子とは、受信テーブル206内の複数のデータに含まれる装置識別子のことであり、図16の例では「0x4」などが挙げられる。ステップS204は、子機端末として動作した無線装置10が送信した環境情報パケット500が複数の経路を介して無線基地局20に届いているか否かを確認する処理である。
[0097]
 制御部209は、ステップS204の探索結果に基づいて、重複している装置識別子があるか否かを判断する(ステップS205)。重複している装置識別子がある場合(ステップS205:Yes)、制御部209は、重複している装置識別子が示す無線装置10が属するグループを決定する(ステップS206)。例えば、制御部209は、装置識別子の数に基づいて、重複している装置識別子が示す無線装置10が属するグループを決定することができ、例えば、重複している装置識別子が示す無線装置10が属するグループを、装置識別子の数が最も少ないグループとすることができる。
[0098]
 制御部209は、ステップS206で決定したグループに基づいて、受信テーブル206を編集する(ステップS207)。具体的には、制御部209は、受信テーブル206内のデータであって、ステップS206で決定したグループ以外のデータから、重複している装置識別子を削除することができる。
[0099]
 続いて制御部209は、グループテーブル205への反映処理を行う(ステップS202b)。ステップS202bの具体的な処理内容は、ステップS202aと同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。ステップS202bの処理の後、制御部209は、ステップS200の処理に戻る。
[0100]
 重複している装置識別子がない場合(ステップS205:No)、制御部209は、グループテーブル205への反映処理を行う(ステップS202c)。ステップS202cの具体的な処理内容は、ステップS202aと同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。ステップS202cの処理の後、制御部209は、受信テーブル206のデータを削除する(ステップS208)。
[0101]
 図19は、図1に示す無線通信システム30において、無線基地局20がウェイクアップ信号21をブロードキャストして全無線装置10の環境情報を取得するまでのシーケンス図である。
[0102]
 まず、無線基地局20、および無線装置10a~10fが起動処理を行う(ステップS300)。なお、ここでいう起動処理とは、外部インタフェースなどの初期設定から通信に必要なパラメータの設定などを含む。
[0103]
 無線装置10a~10fは、起動処理の後、ウェイクアップ信号21の受信を待ち受ける省電力状態となる(ステップS301)。このとき、無線装置10a~10fは、ウェイクアップ信号21の受信と関係のない機能部への電力供給を停止する。
[0104]
 無線基地局20は、無線装置10a~10fに対して、ウェイクアップ信号21をブロードキャストし、全ての無線装置10a~10fへ環境情報を送信するように指示をする(ステップS302)。
[0105]
 無線装置10a~10fのそれぞれは、無線基地局20が送信したウェイクアップ信号21を受信する(ステップS303)。このとき、各無線装置10では、図17のステップS100~S106までの処理が行われる。
[0106]
 なお、各無線装置10では、ウェイクアップ信号21の受信電力に基づいて、各無線装置10が中継端末として動作するか、子機端末として動作するかが決定される。ここでは、例えば、無線装置10a,10b,10cが中継端末として動作し、無線装置10d,10e,10fが子機端末として動作すると決定されたものとする。
[0107]
 無線装置10a~10fのそれぞれは、センサ102を用いて、環境情報を取得する(ステップS304)。中継端末として動作する無線装置10a,10b,10cは、ここで子機端末の無線信号の待ち受けを開始する(ステップS305)。一方、子機端末として動作する無線装置10d,10e,10fは、環境情報パケット500を生成して、無線信号11として送信する(ステップS306)。このとき、無線装置10aにはいずれの子機端末からの無線信号11も届かず、無線装置10b,10cは、無線装置10d,10e,10fからの無線信号11が届いたものとする。子機端末として動作している無線装置10d,10e,10fは、無線送信後に、ウェイクアップ信号21を待ち受ける省電力状態に移行する(ステップS301a) 。
[0108]
 中継端末として動作する無線装置10a,10b,10cは、子機端末の無線信号の待ち受けを終了する(ステップS307)。無線装置10a,10b,10cは、子機端末から受信した無線信号に含まれる環境情報を含む中継パケット600を生成する(ステップS308)。
[0109]
 無線装置10a,10b,10cは、ステップS303で受信したウェイクアップ信号21の受信電力に基づいて、送信電力を調整する送信電力制御を行う(ステップS309)。そして、無線装置10a,10b,10cは、調整後の送信電力を用いて、中継パケット600の無線信号11を無線基地局20に送信する(ステップS310)。
[0110]
 中継パケット600の無線信号11を無線基地局20に送信した後、無線装置10a,10b,10cは、ウェイクアップ信号21の受信を待ち受ける省電力状態に移行する(ステップS301b)。
[0111]
 中継パケット600を受信した無線基地局20は、受信した中継パケット600のデータを含む受信テーブル206に基づいて、図18に示すグループテーブル205の更新を行う(ステップS311)。
[0112]
 ここで、本発明の実施の形態1にかかる無線装置10および無線基地局20のハードウェア構成について説明する。
[0113]
 無線装置10および無線基地局20のアンテナ101a,101b,201a,201b,201cは、アンテナ素子である。
[0114]
 無線装置10のウェイクアップ回路部103、電源制御部104、通信モジュール部105、センシング部106および制御部107と、無線基地局20のウェイクアップ信号送信部202、通信モジュール部203、広域無線モジュール部204および制御部209は、処理回路により実現される。
[0115]
 処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリとメモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサとを備える制御回路であってもよい。図20は、本発明の実施の形態1にかかる無線装置10および無線基地局20を実現するための専用のハードウェアである処理回路90を示す図である。処理回路90は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものである。
[0116]
 図21は、本発明の実施の形態1にかかる無線装置10および無線基地局20を実現するためのプロセッサを備える制御回路91を示す図である。制御回路91は、プロセッサ92と、メモリ93とを備える。プロセッサ92は、CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)などである。メモリ93は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリー、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD(Digital Versatile Disk)などである。
[0117]
 メモリ93は、無線装置10および無線基地局20の各構成要素の処理を記述したコンピュータプログラムを記憶することができる。プロセッサ92は、メモリ93に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、無線装置10および無線基地局20の各構成要素の機能を実現することができる。また、メモリ93は、プロセッサ92が実行する各処理における一時メモリとしても使用される。
[0118]
 以上説明したように、本発明の実施の形態1によれば、ウェイクアップ信号21には、当該ウェイクアップ信号21を受信した無線装置10が中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定するための判定フィールドが含まれる。無線装置10は、この判定フィールドを用いて、中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判断することができる。このような構成を備えることで、無線装置10が経路制御専用のパケットを無線通信することなく、無線基地局20から受信するウェイクアップ信号21を用いて経路制御が可能になる。したがって、ウェイクアップ信号21を用いて無線装置を省電力状態から起動状態に移行させる機能を有する無線通信システムにおいて、マルチホップ伝送を行う経路を構築する際の省電力性を高めることが可能になる。
[0119]
 また、上記の実施の形態1によれば、ウェイクアップ信号21の判定フィールドは、ウェイクアップ信号21の受信電力を測定するためのフィールドである。無線装置10は、ウェイクアップ信号21の受信電力を測定し、受信電力に基づいて、中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定することができる。このような構成を備えることで、無線装置10は、そのときの無線通信システム30の状態に応じたマルチホップ伝送を実現することが可能になる。
[0120]
 また、ウェイクアップ信号21の受信電力を測定することができるため、この受信電力に基づいて、無線基地局20と無線信号11の伝送を行う際の送信電力を調整することが可能になる。上記の実施の形態1では、判定フィールドを受信電力を測定するためのフィールドとし、自身が中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定することとしたが、本発明はかかる例に限定されず、他の無線装置10が中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定するためのフィールドを定義してもよい。
[0121]
 また、上記の実施の形態1では、ウェイクアップ信号21は、ウェイクアップ信号21を受信した無線装置10が起動状態へと移行した後に行う動作を指示するコマンド404を格納するためのコマンドフィールドを含む。無線装置10の制御部107は、予め定義された基準に従ってコマンドフィールドに格納されたコマンドを解釈し、無線装置10はコマンドに従って動作することができる。ウェイクアップ信号21がこのような構成を有していることによって、無線基地局20はウェイクアップ信号21を用いて、無線装置10に行わせる動作を指示することが可能になる。例えば、このような機能は、無線基地局20が無線装置10にデータを要求したり、グループ識別子を変更させたりするために用いることができる。
[0122]
 上記の実施の形態1において説明した無線通信システム30は、省電力性が求められるシステム、例えば、無線装置10がバッテリ駆動である場合などに好適である。また、無線装置10がセンサ102を備え、社会インフラ監視システムにおいて用いられる場合、無線装置10が設置される場所は多岐にわたるため、上記の実施の形態1において説明した無線通信システム30は好適である。
[0123]
 また無線基地局20は、無線装置10から受信したデータに基づいて、グループテーブル205を更新する機能を有する。これにより、無線通信システム30の状況に合わせて、マルチホップ伝送のための経路を最適な状態に維持することが可能になる。
[0124]
 以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

符号の説明

[0125]
 10,10a,10b,10c,10d,10e,10f 無線装置、11,11a,11b,11c,11d,22 無線信号、20 無線基地局、21 ウェイクアップ信号、30 無線通信システム、40 広域無線通信網、41 基地局、42 ネットワーク、50 サーバ装置、90 処理回路、91 制御回路、92 プロセッサ、93 メモリ、101a,101b,201a,201b,201c アンテナ、102 センサ、103 ウェイクアップ回路部、104 電源制御部、105,203 通信モジュール部、106 センシング部、107,209 制御部、108,208 電源部、109,207 記憶部、202 ウェイクアップ信号送信部、204 広域無線モジュール部、205 グループテーブル、206 受信テーブル、301 信号増幅部、302 フィルタ部、303 ダウンコンバージョン部、304 復調部、305 受信電力測定部、306 宛先判定部、400,400a,400b,400c 送信パケット、401 グループ識別子、402 装置識別子、403 電力測定用期間、404 コマンド、405 コマンドパラメータ、406 宛先フィールド、500 環境情報パケット、501 送信元装置識別子、502 センサ種別数、503 センサID、504 センサデータ、600 中継パケット。

請求の範囲

[請求項1]
 ウェイクアップ信号に応じて、起動状態よりも消費電力が低い省電力状態から前記起動状態に移行することが可能な無線装置であって、
 前記ウェイクアップ信号は、当該ウェイクアップ信号を受信した無線装置が中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定するための判定フィールドを含み、
 前記無線装置宛てのウェイクアップ信号を受信すると、前記判定フィールドから前記無線装置が中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定する制御部、
 を備えることを特徴とする無線装置。
[請求項2]
 前記ウェイクアップ信号は、当該ウェイクアップ信号を受信した無線装置が起動状態へと移行した後に行う動作を指示するコマンドを格納するコマンドフィールドを含み、
 前記制御部は、予め定義された基準に従って前記コマンドを解釈し、
 前記無線装置は、前記コマンドに従って動作することを特徴とする請求項1に記載の無線装置。
[請求項3]
 前記判定フィールドは、前記ウェイクアップ信号の受信電力を測定するためのフィールドであり、
 前記判定フィールドにおける前記ウェイクアップ信号の受信電力を測定する受信電力測定部、
 をさらに備え、
 前記制御部は、前記受信電力に基づいて、前記無線装置が中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の無線装置。
[請求項4]
 前記制御部は、前記中継端末として動作すると判定した場合、前記ウェイクアップ信号の受信電力の測定結果に基づいて、送信電力を調整することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の無線装置。
[請求項5]
 他の無線装置または無線基地局の少なくとも一方と通信可能な通信モジュール部、
 をさらに備え、
 前記制御部は、判定結果に従って送信信号を生成し、前記通信モジュール部に送信させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の無線装置。
[請求項6]
 センサの検出値を取得するセンシング部、
 をさらに備え、
 前記制御部は、前記検出値を含む前記送信信号を生成することを特徴とする請求項5に記載の無線装置。
[請求項7]
 前記制御部は、前記判定結果が前記中継端末として動作することを示す場合、前記他の無線装置からの前記検出値を受信し、受信した前記検出値と前記センシング部が取得した検出値とを含む前記送信信号を生成することを特徴とする請求項6に記載の無線装置。
[請求項8]
 バッテリ部と、
 前記バッテリ部の電力供給先を決定する電源制御部と、
 をさらに備え、
 前記電源制御部は、前記無線装置が前記省電力状態のとき、前記無線装置が前記起動状態のときよりも前記電力供給先を制限することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の無線装置。
[請求項9]
 無線装置を起動状態よりも消費電力が低い省電力状態から前記起動状態に移行させるためのウェイクアップ信号であって、当該ウェイクアップ信号を受信した無線装置が中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定するための判定フィールドと、前記ウェイクアップ信号の宛先グループを示すグループ識別子を格納するための宛先フィールドとを含む前記ウェイクアップ信号を送信するウェイクアップ信号送信部と、
 無線装置からの受信信号を一時的に格納する受信テーブルと、
 前記グループ識別子と、当該グループ識別子に属する無線装置を示す装置識別子とを含むグループテーブルと、
 前記受信テーブル内に格納された受信信号に基づいて、前記グループテーブルを更新する制御部と、
 を備えることを特徴とする無線基地局。
[請求項10]
 前記制御部は、前記受信信号に基づいて、前記無線基地局と直接通信可能な無線装置が他の無線装置によって中継されないように前記グループテーブルを更新し、前記グループ識別子が変更された無線装置に変更後のグループ識別子を通知することを特徴とする請求項9に記載の無線基地局。
[請求項11]
 請求項1から8のいずれか1項に記載の無線装置と、
 請求項9または10に記載の無線基地局と、
 を備え、
 前記無線基地局が送信する前記ウェイクアップ信号の通信距離は、前記無線基地局が複数の前記無線装置のそれぞれから受信する信号の通信距離よりも長いことを特徴とする無線通信システム。
[請求項12]
 無線基地局と、それぞれが前記無線基地局の送信するウェイクアップ信号に応じて、起動状態よりも消費電力の低い省電力状態から前記起動状態に移行することが可能である複数の無線装置と、を備える無線通信システムの無線通信方法であって、
 前記無線基地局が、前記ウェイクアップ信号を受信した無線装置が中継端末として動作するか子機端末として動作するかを判定するための判定フィールドを含む前記ウェイクアップ信号を送信するステップと、
 前記ウェイクアップ信号を受信した前記無線装置が、当該無線装置が前記中継端末として動作するか前記子機端末として動作するかを前記判定フィールドから判定するステップと、
 判定結果に従って、前記無線装置が前記中継端末または前記子機端末として動作し、前記無線装置から前記無線基地局への送信信号をマルチホップ伝送するステップと、
 を含むことを特徴とする無線通信方法。

図面

[ 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]

[ 図 18]

[ 図 19]

[ 図 20]

[ 図 21]