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    • 专利摘要:
    本發明提供一種無線終端機裝置，係具備複數個天線，並與閘道器一起形成網狀網路者，在加入網狀網路時，藉由依序使用複數個天線與周圍的其他屬於無線終端機裝置的鄰接終端機進行通訊，以取得在使用各天線時，分別顯示從各鄰接終端機至閘道器為止的中繼數的中繼數資訊，並且量測與各鄰接終端機之間的通訊品質，再根據中繼數資訊及通訊品質，來決定在網狀網路內之通訊所要使用的天線。
    公开号:TW201316794A
    申请号:TW100144131
    申请日:2011-12-01
    公开日:2013-04-16
    发明作者:Keiji Kobayashi
    申请人:Mitsubishi Electric Corp；
    IPC主号:H04W40-00
    专利说明:
    無線終端機裝置及無線通訊系統
    本發明係關於一種構成無線網狀網路(mesh network)系統的無線終端機裝置。
    就習知的移動型通訊裝置的網路其中之一而言，無法直接通訊的無線終端機裝置彼此係藉由經由中繼裝置(中繼通訊的無線終端機裝置)進行通訊，能夠進行多數個無線終端機裝置彼此的相互通訊的無線網狀網路的技術已被開發。如前述的無線網路一般而言稱為網狀網路，不管基地局或固定局、移動局如何，無線終端機裝置間的資料通訊係在中途藉由中繼複數台無線終端機裝置來進行形成網路。
    在如以上方式所構成的網路系統中，從傳送源的無線終端機裝置所傳送的資料，係藉由根據無線終端機裝置間的通訊品質所構築之中繼路徑上的無線終端機裝置被進行中繼(hop)，而傳送至最終目的地的無線終端機裝置。在如前述的網路系統中，供以使通訊可靠性進一步提升的技術記載於專利文獻1。具體而言，記載有無線終端機裝置保有複數個天線(antenna)，且作為在與周圍的複數個無線終端機裝置之各個進行通訊所使用的天線，藉由選擇接收時的無線品質最優良的天線來使通訊可靠性提升的技術。 (先前技術文獻)
    (專利文獻)
    專利文獻1：日本特開2010-98595號公報。
    如前所述，在專利文獻1所述的技術中，係設成從複數個天線之中選擇接收品質最優良的天線來使用。然而，在從傳送源至最終目的地的無線終端機裝置之間，當中繼信號的次數(中繼數)變多時，由於就系統全體而言的通訊可靠性會降低，所以僅考量與鄰接的無線終端機裝置之間的通訊品質來選擇天線的情形，會有無法選擇最佳天線的問題。此外，在閘道器(gateway)或各無線終端機裝置中因係根據無線終端機裝置間的通訊品質構築中繼路徑，所以各無線終端機裝置，係無法預先掌握是從周圍的哪個無線終端機裝置接收資料。因此，在保有複數個天線的無線終端機裝置中，對於特定的無線終端機裝置當在選擇無線品質最優良天線之狀態進行待機時，選擇中的天線也未必是最佳天線(無法以最佳天線進行接收)，通訊的可靠性會有降低的問題。
    本發明為有鑑於前述之問題所開發者，係為在無線網狀網路中，選擇並使用所保有複數個天線之中最佳之天線，以獲得提供高可靠性之通訊的無線終端機裝置、及無線通訊系統為目的。
    為了解決前述課題，並達成目的，本發明係為一種無線終端機裝置，具備複數個天線，並與閘道器一起形成網狀網路者，在加入網狀網路時，藉由依序使用前述複數個天線與周圍的其他屬於無線終端機裝置的鄰接終端機(terminal)進行通訊，以取得在使用各天線時，分別顯示從各鄰接終端機至前述閘道器為止的中繼數的中繼數資訊，並且量測與各鄰接終端機之間的通訊品質，再根據該中繼數資訊及通訊品質，來決定在網狀網路內之通訊所要使用的天線。
    本發明之無線終端機裝置，與僅考量與周圍的其他無線終端機之間的通訊品質而選擇要使用的天線的情形相比，達成能夠實現更高可靠性的通訊之效果。
    以下，將本發明之無線終端機裝置及無線通訊系統的實施形態根據圖式詳細地進行說明。另外，該發明並不受該實施形態所侷限。 (實施形態)
    第1圖係為顯示含有本發明之無線終端機裝置(以下，記載為無線終端機)之無線通訊系統的構成例圖。如圖所示，該無線通訊系統，係含有管理伺服器(server)1、閘道器2、及無線終端機5A至5H而構成。另外，在以下，於說明無線終端機5A至5H的共通之事項(裝置構成、功能、動作等)時，彙集無線終端機5A至5H記載為無線終端機5。
    管理伺服器1與閘道器2係以經由廣域網路網3進行通訊之方式被配置，管理伺服器1及閘道器2，係例如藉由屬於光學電纜(optical cable)之通訊電纜4與廣域網路網3連接。閘道器2及無線終端機5係具備複數個天線，在信號的傳送接收時使用1個天線。此外，在無線終端機5係以有線或者無線的方式連接有計量電力用量等之電力計(meter)6，無線終端機5係將在電力計6的量測資料以經由閘道器2向管理伺服器1進行傳送。此時，無法與閘道器2直接通訊的無線終端機5，係以經由其他無線終端機5至閘道器2為止傳送量測資料。在第1圖的例中，無線終端機5C至5H係位於無法與閘道器2直接通訊之場所，而以經由其他無線終端機5傳送量測資料。
    針對構成第1圖所示之無線通訊系統之各裝置的詳細進行說明。
    雖然省略了圖示，但管理伺服器1係具備有：中央控制部、通訊控制部、以及記憶裝置；該中央控制部係控制系統的功能；該通訊控制部，係供以進行經由廣域網路網3與閘道器2及無線終端機裝置4的通訊；而該記憶裝置，係保存經由閘道器2及無線終端機5所取得之電力量等的量測資料。該管理伺服器1，係與無線終端機5進行通訊，且彙集以使用者等所設置的電力計6所量測的量測資料(使用電量等)。
    第2圖係為顯示閘道器2的構成例圖。如圖所示，閘道器2係具備有：中央控制部21、無線處理部22、通訊控制部23及光輸出/輸入部24。中央控制部21，係進行與管理伺服器1或者無線終端機5的資料處理。無線處理部22，係進行供以進行無線終端機5與無線網路通訊的無線通訊控制。通訊控制部23，係進行供以進行管理伺服器1與有線網路通訊的有線通訊控制。光輸出/輸入部24，係進行供以經由光學電纜4向廣域網路網3連接的處理(從電信號向光信號的轉換處理、從光信號向電信號的轉換處理)。
    此外，如第3圖所示，無線處理部22係具備有天線開關(switch)221、無線部222、無線I/F(介面(interface))部223、無線網路控制部244、路由表225(routing table)、以及無線通訊控制部226；該天線開關221，係用以切換複數個天線220；該無線部222，係進行無線調變與解調變(modulation and demodulation)處理，並且具有以圖示的通訊品質量測部227進行量測與無線終端機5之間的通訊品質(例如接收電場強度)的通訊品質量測部227；該無線網路控制部244，係進行無線終端機5的無線網路的產生及構成管理；該路由表225，係記載有接收到從管理伺服器1對無線終端機5目的地所傳送信號時的傳遞目的地；而該無線通訊控制部226，係控制無線處理部222的全部功能，進行與中央控制部21之間的資料處理，並且進行天線開關221的控制。另外，在第3圖中，雖設有2個天線220，但設為3個以上亦可。
    如此構成的閘道器2係形成網狀網路的一部份，而無線處理部22則與無線終端機5進行通訊。
    在無線處理部22中，無線網路控制部224，經由天線220及無線部222而與無線終端機5進行通訊。此外，進行對於全部的無線終端機5的位址分配、無線終端機5的向網狀網路的登錄處理及網狀網路的管理。
    此外，在閘道器2中，當中央控制部21從管理伺服器1經由光輸出/輸入部24及通訊控制部23接收要求資料(要求傳送在電力計6之量測資料)時，向無線處理部22內的無線網路控制部224進行傳遞。無線網路控制部224，係當接收由中央控制部21所傳遞的要求資料時，分析要求資料且掌握從管理伺服器1所指定之目的地的無線終端機5。而且，依據路由表225，經由無線I/F部223、無線部222、天線開關221及天線220進行傳送要求資料(傳遞)。
    第4圖係為顯示無線終端機5的構成例圖。如圖所示，無線終端機5，係具備有複數個天線50、天線開關51、無線部52、無線I/F部53、資料中繼處理部54、路由表55、毗鄰終端資訊表56、通訊控制部57、計時(timer)部58、記憶部59、電力計通訊處理部60；該複數個天線50，係用以在與閘道器2及/或其他無線終端機5的無線通訊所使用；該天線開關51，係切換複數個天線50、該無線部52，係進行無線調變與解調變處理，並且以通訊品質量測部61量測與閘道器2及/或其他無線終端機5之間的接收電場強度；該資料中繼處理部54，係從閘道器2及/或其他無線終端機5所接收的資料之中，將不是傳給自身的資料向其他的無線機器(閘道器2或其他無線終端機5)進行傳遞；該路由表55，係用以記載不是傳給自身的資料(閘道器2或者其他無線終端機5為目的地之資料)的傳遞目的地；該毗鄰終端資訊表56，係保存與位在周邊的無線機器(閘道器2或者其他的無線終端機5)之間的電場強度、及從周邊的各無線終端機5至閘道器2為止的中繼數的資訊；該通訊控制部57，係具有作為控制天線開關51從複數個天線50之中選擇決定使用天線的使用之天線決定部的功能，並且具有處理傳給自身之資料的功能；該計時部58，係使用在為了定期地取得前述資訊(電場強度、中繼數資訊)；該記憶部59，係記憶從電力計6所取得的量測資料；而該電力計通訊處理部60，係用以與電力計6進行通訊。另外，在第4圖中，雖設有2個天線50，但設為3個以上亦可。
    如前述所構成的無線終端機5，在與閘道器2或者其他無線終端機5之間進行傳送接收資料。當無線終端機5接收資料時，資料中繼處理部54，確認是否為傳給自身的資料，為傳給自身的資料時，向通訊控制部57進行傳遞，並在通訊控制部57中進行處理。另一方面，不是傳給自身時，資料中繼處理部54，則根據路由表55決定中繼目的地，經由無線I/F部53、無線部52、天線開關51及天線50進行中繼資料。另外，在接收的資料內有路由資訊時，資料中繼處理部54，不根據路由表55而是根據路由資訊進行資料中繼處理。此外，在傳送對於來自管理伺服器1的量測資料傳送要求之回應資料時，向資料中繼處理部54傳遞回應資料(量測資料)，並在資料中繼處理部54，根據路由表55決定中繼目的地，經由無線I/F部53、無線部52、天線開關51及天線50進行傳送回應資料。
    通訊控制部57，係經由電力計通訊處理部60從電力計6取得量測資料。所取得的量測資料則儲存於記憶部59進行保存。
    計時部58，係當滿足預定的條件時開始計時，之後，當經過預定時間時，向通訊控制部57進行通知。接收了該通知的通訊控制部57，當對於週邊其他的無線終端機5傳送資訊資料(詳如後述)的要求，並接收屬於對此要求的回應信號的資訊資料回應時，將包含在所接收之資訊資料回應的資訊資料進行抽出。此外，此時，在無線部52中，通訊品質量測部61，進行資訊資料回應接收時的電場強度量測。由通訊控制部57所抽出之前述資訊資料、及由通訊品質量測部61所量測的電場強度，則儲存在鄰接終端機資訊表56。
    接著，針對本實施形態的無線通訊系統的動作，使用第5圖至第9圖進行說明。首先，於第5圖所示動作，亦即，在藉由閘道器2及無線終端機5A至5F所形成的網狀網路新加入無線終端機5G時的動作之一例進行說明。另外，無線終端機裝置5G係設成雖與無線終端機5A至5F中的任何一者均能夠直接通訊，但新設置於不能夠與閘道器2直接通訊的位置。無線終端機5G具備複數個天線(在此以天線#1、#2的2個作為說明)，於加入網狀網路時，設為從複數個天線之中選擇使用一個天線。
    當無線終端機5G被新設置時(步驟S11)，無線終端機5G，首先，為了選擇於加入網狀網路後使用的天線，以藉由能夠直接通訊的其他無線終端機5(以下，稱為鄰接終端機)取得資訊資料作為條件(天線選擇條件)，進行設定至閘道器2為止的中繼數(上限值)及與鄰接終端機之間的電場強度的臨限值(下限值)(步驟S12)。新設置的情形，以取得多數的資訊資料來選擇天線者為佳。因此，例如，設成至閘道器2為止的中繼數=在無線通訊系統所容許的最大中繼數、電場強度臨限值=最低接收電場強度。於第5圖所示的例中，無線終端機5A至5F則成為鄰接終端機。
    無線終端機5G，接著，選擇屬於複數個天線之中的1個的天線#1(步驟S13)，使用該天線#1，將插入有在前述步驟S12所設定之天線選擇條件(至閘道器2為止的中繼數及與鄰接終端機之間的電場強度臨限值)的資訊資料要求以廣播(Broadcast)傳送(步驟S14)。
    接收了資訊資料要求的鄰接終端機(無線終端機5A、5B、5C、5D、5E、5F)，則取得資訊資料要求內的天線選擇條件(至閘道器2為止的中繼數及與鄰接終端機之間的電場強度臨限值)。另外，在接收資訊資料要求時量測電場強度，並保持量測結果。而不將所接收之資訊資料要求向其他無線終端機5進行傳遞。
    此外，接收了資訊資料要求的無線終端機5A至5F，將至閘道器2為止的中繼數、及於接收資訊資料要求時所量測的電場強度(表示與無線終端機5G之間的通訊品質)，與藉由資訊資料要求所取得之天線選擇條件作比較，在滿足天線選擇條件時，進行回傳含有將至閘道器2為止的中繼數的資訊作為資訊資料的資訊資料回應(步驟S15)。亦即，在「至閘道器2為止的中繼數≦天線選擇條件所顯示的中繼數」及「在資訊資料要求接收時所量測的電場強度≧天線選擇條件所顯示的電場強度臨限值」皆成立時，回傳資訊資料回應。如此地進行時，能防止無線訊務(traffic)不必要地增大，並且可抑制消耗電力。另外，無線終端機5G，在接收資訊資料回應時量測電場強度，並保持量測結果。
    無線終端機5G係在步驟S14傳送資訊資料要求後經過一定時間之後，將包含在由各鄰接終端機(無線終端機5A至5F)所接收之資訊資料回應的資訊資料(至閘道器2為止的中繼數的資訊)、及在接收資訊資料回應時所量測的電場強度作為天線#1的資訊(天線資訊)進行保持。
    接著，無線終端機5G選擇天線#2(步驟S16)，並使用該天線#2，與前述的步驟S14同樣地，將插入有在前述步驟S12所設定之天線選擇條件的資訊資料要求以廣播進行傳送(步驟S17)。
    接收了資訊資料要求的各鄰接終端機(無線終端機5A至5F)，則與在前述步驟S14接收了資訊資料要求時同樣地，將至閘道器2為止的中繼數、及在步驟S17的接收資訊資料要求時所量測的電場強度，與藉由資訊資料要求所取得之天線選擇條件作比較，在滿足天線選擇條件時，進行回傳含有至閘道器2為止的中繼數的資訊的資訊資料回應(步驟S18)。
    無線終端機5G係在步驟S17傳送資訊資料要求後經過一定時間之後，將包含在由各鄰接終端機所接收之資訊資料回應的至閘道器2為止的中繼數的資訊、及在接收資訊資料回應時所量測的電場強度作為天線#2的資訊進行保持。另外，從某個鄰接終端機至閘道器2為止的中繼數，係不受無線終端機5所選擇的天線之影響為固定，所以亦可在選擇天線#2之狀態下的接收資訊資料回應時以不抽出中繼數資訊之方式來進行以減低處理負荷。
    無線終端機5G在具備有3支以上天線時，將前述步驟S18執行後，選擇其他的天線重復同樣的處理(與步驟S14及S15同樣的處理)。
    無線終端機5G，分別選擇(使用)所具備的各天線進行資訊資料要求的傳送及資訊資料回應的接收，並在天線資訊的收集結束時，根據所收集的天線資訊，決定要使用的天線(步驟S19)。針對該步驟S19之處理的詳細則將另外作說明。
    當無線終端機5G決定要使用的天線時，進行使用所決定的天線，將把最終目的地的設定於閘道器2之網路加入要求向閘道器2以直接或者經由鄰接終端機的方式進行傳送(步驟S20、S21)。在第5圖的例中，從無線終端機5G所傳送之網路加入要求係經由無線終端機5B到達至閘道器2。
    接收了網路加入要求的閘道器2，於執行供以使要求源的無線終端機5G加入網狀網路的處理之後，並回傳網路加入回應(步驟S22、S23)。
    當無線終端機5G將從閘道器2所傳送之網路加入回應以直接或者經由鄰接終端機進行接收時，即完成網路加入處理。
    藉由如前述的順序，無線終端機5G，在對網狀網路進行加入時，決定要使用的天線。
    接著，定期地確認完成加入網狀網路的無線終端機(假定為無線終端機5G)使用之天線的變更必要性，在判斷為必要時，針對變更天線的動作，使用第6圖進行說明。該動作雖非為必須，但從無線通訊與有線通訊相較，為狀態(通訊品質)較不安定之情形、及有其他的無線終端機5會新加入於網狀網路、或者會從網狀網路脫離而改變中繼路徑的可能性之情形來看，最好是進行執行。
    當向網狀網路的加入結束時，無線終端機5G係進行定期地啟動使用天線之變更必要性判斷(天線變更必要性判斷)的計時值的設定(初始化)(步驟S31)。例如，1小時進行一次天線變更必要性判斷時，將計時值設定成1小時。計時值的設定，係例如以通訊控制部57進行。之後，監視在步驟S31所設定的時間經過的與否(步驟S32)，持續監視至設定時間經過為止(步驟S32：NO)。
    在步驟S31所設定的時間經過時(步驟S32：YES)，無線終端機裝置5G，為了從鄰接終端機收集在使用之天線的變更必要與否的判斷所使用的資訊資料，以從鄰接終端機取得資訊資料作為條件(天線選擇條件)，設定至閘道器2為止的中繼數(上限值)及與鄰接終端機之間的電場強度的臨限值(下限值)(步驟S33)。該步驟S33，係為與前述步驟S12同樣的處理。加入網路後的定期性處理時，為了避免無線電干擾(對其他通訊的干擾)，限制鄰接終端機回應的條件，例如，設至閘道器2為止的中繼數=3、電場強度臨限值=90dBμV。另外，以僅設定中繼數與電場強度臨限值的任一方之方式亦可。
    接著，無線終端機5G選擇屬於複數個天線之中的1個天線#1(步驟S34)，並使用該天線#1，將插入有在前述步驟S33所設定之天線選擇條件(至閘道器2為止的中繼數及電場強度臨限值)的資訊資料要求以廣播進行傳送(步驟S35)。該步驟S34，係為與前述步驟S14同樣的處理。
    無線終端機5G，在一定時間內，確認是否已由鄰接終端機接收了資訊資料回應，在接收資訊資料回應時進行電場強度量測並保持量測值，並且保持資訊資料回應所示的中繼數(至閘道器2為止的中繼數)(步驟S36、S37、S38)。若在步驟S35傳送資訊資料要求後未經過一定時間之狀態(步驟S39：NO)，則重複步驟S36至S38。另一方面，在經過一定時間時(步驟S39：YES)，進行確認是否所有之天線的選擇已結束，亦即，確認是否已使用所具備之全部的天線之各者執行了前述步驟S35至S39(步驟S40)。全部天線的選擇未結束時(步驟S40：NO)，切換至未選擇的天線(步驟S41)，再次執行前述步驟S35至S39。在全部天線的選擇結束時(步驟S40：YES)，根據屬於重複執行前述步驟S35至S398的處理所獲的之資訊的天線資訊，決定要使用的天線(步驟S42)。要使用的天線的決定方法，係與在前述網路加入動作中使用的天線決定方法同樣。
    決定了要使用的天線後，無線終端機5G，更新從自身至閘道器2為止的中繼數(步驟S43)。當步驟S43結束時，返回至前述步驟S31進行計時值的設定。之後，繼續進行前述動作。
    接著，針對無線終端機5根據藉由進行資訊資料要求的傳送及資訊資料回應的接收所收集的天線資訊(從鄰接終端機至閘道器2為止的中繼數及接收資訊資料回應時的電場強度)決定要使用的天線之動作(前述步驟S19、S42的動作)的一例，使用第7圖至第9圖進行說明。
    第7圖係為顯示表示無線終端機5與鄰接終端機之間的電場強度的通訊品質資訊之一例圖。在圖示的例中，將對應電場強度品質順位(rank)設為通訊品質資訊。以「1」為最高品質。
    第8圖係為顯示在決定無線終端機5要使用的天線時所參照之資訊的圖，以一例而言，顯示前述無線終端機5G所參照(保持)的資訊。該資訊，係透過無線終端機5G從其他無線終端機(無線終端機5A至5H)接收資訊資料回應而獲得。此外，保持作為鄰接終端機資訊表56。
    在第8圖中，「終端編號」，係為唯一顯示周圍的各各無線終端機5的資訊(識別符)。在第8圖中，為說明上的方便，記載著與終端編號相對應的無線終端機。「由其他無線終端機所取得之至閘道器為止的中繼數」，係為顯示從與終端編號相對應的其他無線終端機(資訊資料回應的傳送源)至閘道器2為止的中繼數資訊(中繼數資訊)，且從接收的資訊資料回應所抽出。「與位在周邊的無線終端機間的品質順位」，係為顯示在所具有之各天線(在圖示中為天線#1、天線#2)的接收資訊資料回應時的電場強度(通訊品質)之資訊。為了削減資訊量，將根據第7圖所示之表(電場強度與品質順位的對應表)把電場強度轉換為品質順位的資訊設為「與位在周邊的無線終端機間的品質順位」。在第8圖的例中，設無線終端機5G與無線終端機5A及5H之間的通訊為不穩定，且無線終端機5G無法接收來自無線終端機5A及5H的資訊資料回應。因此，與無線終端機5A及5H相對應的資訊(藉由其他無線終端機所取得之至閘道器為止的中繼數、與位在周邊的無線終端機間的品質順位)則成為「無回應」。「中繼數與品質順位的乘法計算值」，係為「由其他無線終端機所取得之至閘道器為止的中繼數」及「與位在周邊的無線終端機間的品質順位」的乘法計算結果。
    第9圖係為顯示保持有第8圖所示之資訊(鄰接終端機資訊)的無線終端機5G要決定使用的天線順序之一例圖，顯示根據於第9圖所記載之天線選擇條件決定要使用的天線之情形的動作。天線選擇條件係由條件1至條件3所構成，在條件1，係將「至閘道器2為止的中繼數」設為「3以下」。在條件2，係將「品質順位」設為「5以上」。在條件3，係將「中繼數與品質順位的乘法計算值」設為「8以下」。
    無線終端機5G係在要使用天線的決定動作中，首先，特別界定滿足條件1的無線終端機5。於第9圖所示的例中，就滿足條件1的終端而言，可特別界定出無線終端機5B、5C、5D、5E。接著，對每個天線特別界定滿足條件2的無線終端機5。在第9圖所示的例中，於使用天線#1之情形就滿足條件2的終端而言，特別界定了無線終端機5B、5C、5D、5E、5F；於使用天線#2之情形就滿足條件2的終端而言，特別界定了無線終端機5B、5C、5D、5E、5F。復對每個天線特別界定滿足條件3的無線終端機5。在第9圖所示的例中，於使用天線#1之情形就滿足條件3的終端而言，特別界定了無線終端機5B、5C、5D、5F；於使用天線#2之情形就滿足條件3的終端而言，特別界定了無線終端機5B、5C、5D、5F。
    當完成分別滿足條件1、條件2、條件3之終端的特別界定時，接著，無線終端機5G對每個天線抽出滿足條件1至3的無線終端機5(在第9圖的例中，在使用天線#1時及使用天線#2時的任何一者時，均抽出無線終端機5B、5C、5D)。然後，對每個天線計算出所抽出之無線終端機5的「中繼數與品質順位的乘法計算值」之平均值。亦即，計算出於使用天線#1時滿足條件1至3之無線終端機5的「中繼數與品質順位的乘法計算值」平均值、與於使用天線#2時滿足條件1至3之無線終端機5的「中繼數與品質順位的乘法計算值」之平均值。根據如前述所計算的結果，決定要使用的天線。具體而言，將小於計算出的平均值的天線予以決定為使用的天線。在圖示的例中，由於使用天線#1時的平均值=5，使用天線#2時的平均值=6.6。故將天線#1決定為要使用的天線。
    另外，無線終端機5，在執行決定要使用的天線的處理之後，更新從自身至閘道器2為止的中繼數資訊。具體而言，在使用了所決定的天線時將從「中繼數與品質順位的乘法計算值」成為最小的無線終端機5至閘道器2為止的中繼數加上1者，設定作為從自身至閘道器2為止的中繼數。在圖示的例中，在使用所決定的天線#1時「中繼數與品質順位的乘法計算值」形成最小的無線終端機5為無線終端機5B。於是，由於從該無線終端機5B至閘道器2為止的中繼數為1，故將從自身至閘道器2為止的中繼數設定(更新)成2。
    如以上作法，無線終端機5，向網狀網路進行加入時(啟動時)，以及在加入完成的狀態，定期地對於鄰接終端機傳送資訊資料要求以收集至閘道器2為止的中繼數、及與其他無線終端機之間的通訊品質(電場強度)資訊，然後進行決定要使用之天線(或者再決定)。
    雖已針對決定要使用的天線時的動作進行說明，但無線終端機5，在從鄰接終端機(欲決定要使用的天線的無線終端機)接收了資訊資料要求時，將插入有至閘道器2為止的中繼數的資訊資料回應回傳至傳送源的無線終端機5。
    根據前述，本實施形態的無線通訊系統，係含有至少1個固定設置在電力計附近的無線終端機、與至少1個將以電力計所量測的資料等以無線中繼的無線終端機所構成，無線終端機，保有複數個天線，在啟動時(向網狀網路的加入時)及向網狀網路加入完成的狀態中，定期地依序選擇、使用各天線，取得設置在周邊之其他的無線終端機所保持的至閘道器2為止的中繼數，並且量測與其他的無線終端機之間的通訊品質(電場強度)，並根據通訊品質及中繼數，決定要使用的天線。藉此，考量對通訊品質的影響大之至閘道器2為止的中繼數及與鄰接無線終端機之間的電場強度，使用能獲得複數個天線之中最優良的通訊品質的天線而能夠進行通訊。結果，與僅考量與周圍的其他無線終端機之間的通訊品質而選擇要使用的天線的習知的系統相比，能夠實現更高可靠性的通訊。
    此外，無線終端機，對於用以對其他無線終端機要求至閘道器2為止的中繼數之資訊的資訊資料要求，將顯示至閘道器為止的中繼數及資訊資料要求的接收品質(電場強度)的臨限值的天線選擇條件進行設定並傳送，另一方面，在接收資訊資料要求時，僅在滿足所設定之天線選擇條件時，回傳屬於對於要求之回應的資訊資料回應。藉此，接收資訊資料要求的無線終端機，係由於至閘道器為止的中繼數為在由天線選擇條件所指定的中繼數以下，並且資訊資料要求接收時的電場強度在由天線選擇條件所指定的電場強度臨限值以上時傳送資訊資料回應，故能夠抑制有關在取得天線選擇用的資訊資料的通訊與其他通訊間的無線電干擾。 (產業上之可利用性)
    根據前述，本發明之無線終端機裝置作為從複數個天線之中選擇1個天線作為進行通訊的無線終端機裝置而言極為實用，尤其適合於形成網狀網路的無線通訊終端。
    1．．．管理伺服器
    2．．．閘道器
    3．．．廣域網路網
    4．．．通訊電纜(光學電纜)
    5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G、5H．．．無線終端機裝置
    6．．．電力計
    21．．．中央控制部
    22．．．無線處理部
    23、57．．．通訊控制部
    24．．．光輸入輸出部
    50、220．．．天線
    51、221．．．天線開關
    52、222．．．無線部
    53、223．．．無線I/F部
    54．．．資料中繼處理部
    55、225．．．路由表
    56．．．鄰接終端機資訊表
    58．．．計時部
    59．．．記憶部
    60．．．電力計通訊處理部
    61、227．．．通訊品質量測部
    224．．．無線網路控制部
    226．．．無線通訊控制部
    S11至S23．．．步驟
    第1圖係為顯示含有本發明之無線終端機裝置的無線通訊系統之構成例圖。
    第2圖係為顯示閘道器的構成例圖。
    第3圖係為顯示閘道器具備的無線處理部之構成例圖。
    第4圖係為顯示無線終端機之構成例圖。
    第5圖係為顯示無線終端機加入網狀網路時之一例的順序圖。
    第6圖係為顯示無線終端機進行變更使用天線之動作之一例圖。
    第7圖係為顯示通訊品質資訊之一例圖。
    第8圖係為顯示無線終端機在決定要使用的天線時所參照資訊之一例圖。
    第9圖係為顯示保持有第8圖所示之資訊(鄰接終端機資訊)的無線終端機要決定使用的天線之順序的一例圖。
    2．．．閘道器
    5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G．．．無線終端機裝置
    S11至S23．．．步驟
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] 一種無線終端機裝置，係具備複數個天線，並與閘道器一起形成網狀網路者，在加入網狀網路時，藉由依序使用前述複數個天線與周圍的其他屬於無線終端機裝置的鄰接終端機進行通訊，以取得在使用各天線時，分別顯示從各鄰接終端機至前述閘道器為止的中繼數的中繼數資訊，並且量測與各鄰接終端機之間的通訊品質，再根據該中繼數資訊及通訊品質，來決定在網狀網路內之通訊所要使用的天線。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之無線終端機裝置，其中，具備有：天線開關，係用以切換要使用的天線；電場強度量測部，於使用各天線時，針對各天線量測作為前述通訊品質的電場強度；以及使用天線決定部，從各鄰接終端機取得前述中繼數資訊，根據該中繼數資訊與前述電場強度決定在網狀網路內之通訊所要使用的天線，並令前述天線開關選擇對應於該決定之結果的天線。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之無線終端機裝置，其中，前述電場強度量測部係在前述使用天線決定部用以取得前述中繼數資訊的通訊中量測從鄰接終端機所接收之訊號的電場強度。
    [4] 如申請專利範圍第3項所述之無線終端機裝置，其中，在完成加入網狀網路的狀態，前述使用天線決定部係定期地從各鄰接終端機取得前述中繼數資訊，並根據該取得的中繼數資訊、與在取得該中繼數資訊時以前述電場強度量測部所量測的電場強度，再決定在網狀網路內之通訊所要使用的天線。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之無線終端機裝置，其中，在用以取得前述中繼數資訊的通訊中，將通訊品質的下限值及中繼數的上限值之至少一方作為回應條件向鄰接終端機進行通知，並僅使從滿足回應條件的終端機傳送中繼數資訊。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之無線終端機裝置，其中，在完成加入網狀網路的狀態，從鄰接終端機接到將通訊品質的下限值及中繼數的上限值之至少一方作為回應條件的通知並接到詢問至前述閘道器為止的中繼數時，如滿足該回應條件，則將至前述閘道器為止的中繼數的資訊進行回傳。
    [7] 一種無線通訊系統，係具備有：無線終端機裝置，如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述者；以及閘道器，收容前述無線終端機裝置。
    [8] 如申請專利範圍第7項所述之無線通訊系統，其中復具備有：管理伺服器，係收集藉由設置在用戶之電力計所量測的電力量測資料；前述無線終端機裝置係具有連接電力計以取得電力量測資料的功能，並將所取得的電力量測資料經由前述閘道器朝前述管理伺服器進行傳送。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    WO2013054415A1|2013-04-18|
    WO2013054722A1|2013-04-18|
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    引用文献:
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    PCT/JP2011/073530|WO2013054415A1|2011-10-13|2011-10-13|無線端末装置および無線通信システム|
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