无线通信系统以及无线监视控制系统技术方案

技术编号:21065054 阅读:19 留言:0更新日期:2019-05-08 09:45
本发明专利技术提供一种无线通信系统以及无线监视控制系统,即使在无线通信中产生多个方向的偏振波的环境中也提供较高的通信质量。通过电磁波来进行通信的无线通信系统,其特征在于,具备:多个子站,分别以固定偏振波收发电磁波;和母站,具有天线和基带电路,确定到达所述天线的电磁波的偏振波的方向和发送电磁波的子站,基于被确定的偏振波的方向,向被确定的子站通知通信的定时,所述多个子站包含被配置为从所述多个子站之中的多个子站发送的电磁波以多个不同的固定偏振波的方向到达所述母站的天线的多个子站。

【技术实现步骤摘要】
无线通信系统以及无线监视控制系统
本专利技术涉及无线通信系统以及无线监视控制系统。
技术介绍
经由网络,收集与多个设备的状态有关的信号,基于被收集的信号的内容,分配控制多个设备的信号,实现将多个设备设为构成要素的各种系统的高效率运转的InternetofThings(IoT,物联网)这一概念正在被关注,面向IoT的实现,各种技术开发正在努力进行。为了IoT的实现,监视设备的信息的传感器以及控制设备的动作的致动器需要与网络耦合。由于针对构成系统的多个设备存在多个传感器以及致动器,因此从针对设备的运转状态的制约的消除以及与耦合有关的硬件的设置成本减少的观点出发,希望基于不需要作为物理耦合手段的电缆的无线通信的耦合。由于电磁波通过在相对于传播方向为直角的方向产生的偏振波来传送电力,因此若多数传感器以及致动器被固定设置于多数设备,则无线传送的电磁波成为各种方向的偏振波而到达与网络的接入点。与此相对,在传感器以及致动器中,由于无线电路的消耗电力的限制,因此难以增大发送电力,因此到达的偏振波与适合接收的偏振波的偏差所导致的通信质量的劣化可能变得显著。关于电磁波的偏振波,在专利文献1中,记述了如下构成:接收机通过同时地分别接收使用空间上正交的2个天线来搭载的多个电磁波的合成波的正交的2个偏振波成分并将得到的2个接收信号合成,从而使接收信号强度相对于因干扰引起的噪声最大化从而提高接收信号的信号对噪声比。在先技术文献专利文献专利文献1:JP特开平6-311135号公报在专利文献1所述的构成中,虽然能够针对1个偏振波使接收信号强度最大化,但在存在多个传感器以及致动器、有可能成为多个方向的偏振波而电磁波到达的IoT中并不充分。
技术实现思路
鉴于该状况而作成的本专利技术的目的在于,即使在无线通信中产生多个方向的偏振波的环境中,也提供较高的通信质量。本专利技术包含多个解决上述课题的手段,如果列举其一个例子,是一种通过电磁波来进行通信的无线通信系统,其特征在于,具备:多个子站,分别以固定偏振波收发电磁波;和母站,具有天线和基带电路,确定到达所述天线的电磁波的偏振波的方向和发送电磁波的子站,基于被确定的偏振波的方向,向被确定的子站通知通信的定时,所述多个子站包含被配置为从所述多个子站之中的多个子站发送的电磁波以多个不同的固定偏振波的方向到达所述母站的天线的多个子站。根据本专利技术,即使在无线通信中产生多个方向的偏振波的环境中,也能够提供较高的通信质量。附图说明图1A是表示被固定设置的多个无线终端向1个旋转偏振波无线设备发送的无线系统的例子的图。图1B是表示信道测定模式中的发送与接收的偏振波的例子的图。图1C是表示数据传送模式中的发送与接收的偏振波的例子的图。图2是表示无线终端与旋转偏振波无线设备的构成的例子的图。图3是表示旋转偏振波无线设备的构成的其他例子的图。图4是表示无线终端与旋转偏振波无线设备的构成的其他例子的图。图5A是表示被固定设置的多个无线终端向1个旋转偏振波无线设备发送的无线系统的其他例子的图。图5B是表示信道测定模式中的发送与接收的偏振波的例子的图。图5C是表示数据传送模式中的发送与接收的偏振波的其他例子的图。图6是表示旋转偏振波无线设备的构成的其他例子的图。图7是表示旋转偏振波无线设备的构成的其他例子的图。图8是表示无线终端的构成的其他例子的图。图9是表示无线终端与旋转偏振波无线设备的构成的其他例子的图。图10是表示应用了旋转偏振波无线设备的升降机监视/控制系统的例子的图。图11是表示应用了旋转偏振波无线设备的变电站监视/控制系统的例子的图。图12A是表示旋转偏振波无线设备与无线终端之间不存在障碍物的情况下的例子的图。图12B是表示旋转偏振波无线设备与无线终端之间存在障碍物的情况下的例子的图。-符号说明-1...信息信号产生器2...ID产生器4...发送时间产生器5...计时器10...旋转偏振波无线设备11...CPU13...ID产生器电路20...无线终端21...终端载波频率产生器22...终端天线23...终端基带电路29...基带电路30...旋转偏振波无线设备31...载波产生电路32...第一天线33...第二天线具体实施方式以下,使用附图来对实施例进行说明。【实施例1】在本实施例中,使用图1A、1B、1C、12A、12B来对被固定设置的多个无线终端(子站)与1个旋转偏振波无线设备(母站)进行高质量通信的无线系统的动作例进行说明。图1A是被固定设置的多个无线终端20向1个旋转偏振波无线设备10发送的无线系统的例子。旋转偏振波无线设备10为了收发旋转偏振波而具备空间上正交的第一天线32和第二天线33,与省略了图示的网络耦合。多个无线终端20分别具备1个固定偏振波天线102,具有名称103,与省略了图示的例如传感器以及致动器耦合。多个无线终端20的各自的名称103为ai、bi、ci、di(i是1以上的整数),后面对名称103进一步进行说明。在图1A的例子中,对名称103为c1的无线终端20付与符号来进行说明,但其他名称的无线终端的构造也相同。但是,被固定设置时无线终端的方向(朝向)不相同。在无线终端20的例子中,由于固定偏振波天线102被固定于无线终端20,因此固定偏振波天线102的箭头表示无线终端20的方向。固定偏振波天线102的箭头进一步也表示偏振波的方向。这里,使用图12A、12B来对多个无线终端20向旋转偏振波无线设备10发送的电磁波104以何种偏振波105到达进行说明。图12A是表示旋转偏振波无线设备10与无线终端20之间不存在作为电磁波散射体的障碍物的情况下的例子的图。如已经说明那样,无线终端20的固定偏振波天线102的箭头的方向是偏振波,如图12A所示,从无线终端20向旋转偏振波无线设备10的电磁波104以与无线终端20发送的偏振波105相同的偏振波到达。并且,由于电磁波104是矢量波,从多个无线终端20到达1个旋转偏振波无线设备10的各个电磁波104被矢量合成,并作为具有1个偏振波方向的矢量波,被旋转偏振波无线设备10接收。图12B是表示旋转偏振波无线设备10与无线终端20之间存在作为电磁波散射体的障碍物106的情况下的例子的图。从多个无线终端20发送的电磁波104a被这些障碍物106反射,此时产生由反射面的法线矢量和电磁波104a的入射矢量唯一决定的偏振波方向的偏移。例如若无线终端20发送偏振波105a的电磁波104a,则成为偏振波105b的电磁波104b并到达旋转偏振波无线设备10。因此,在旋转偏振波无线设备10与无线终端20之间存在障碍物106的情况和不存在的情况下,到达旋转偏振波无线设备10的电磁波104与电磁波104b的偏振波105与偏振波105b不同,旋转偏振波无线设备10接收的偏振波的方向也不同。换句话说,即使在旋转偏振波无线设备10和多个无线终端20被固定设置,发送的偏振波的方向被固定的情况下,若将其包围的电磁波散射体的配置变化,则旋转偏振波无线设备10所接收的偏振波的方向也变化。在本实施例的无线系统中,存在用于将多个无线终端20分组的信道测定模式和用于进行数据传送的数据传送模式这2个模式。返回到图1A,旋转偏振波无线设备10将旋转偏振波的周期101进行4分割,分别设为a本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种无线通信系统,通过电磁波来进行通信,其特征在于,具备:多个子站,分别以固定偏振波来收发电磁波;和母站,具有天线和基带电路,确定到达所述天线的电磁波的偏振波的方向和发送电磁波的子站,基于被确定的偏振波的方向,向被确定的子站通知通信的定时,所述多个子站包含:被配置为从所述多个子站之中的多个子站发送的电磁波以多个不同的固定偏振波的方向到达所述母站的天线的多个子站。

【技术特征摘要】
2017.10.31 JP 2017-2100861.一种无线通信系统,通过电磁波来进行通信,其特征在于,具备:多个子站,分别以固定偏振波来收发电磁波;和母站,具有天线和基带电路,确定到达所述天线的电磁波的偏振波的方向和发送电磁波的子站,基于被确定的偏振波的方向,向被确定的子站通知通信的定时,所述多个子站包含:被配置为从所述多个子站之中的多个子站发送的电磁波以多个不同的固定偏振波的方向到达所述母站的天线的多个子站。2.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于,所述多个子站分别发送包含各子站的识别信息的信号的电磁波,所述母站的基带电路基于由所述天线接收的电磁波的偏振波的多个方向之中电磁波的接收强度最大的方向,确定到达所述天线的电磁波的偏振波的方向,基于由所述天线接收的电磁波的信号中包含的识别信息,确定发送电磁波的子站,向所述天线输出以使得将所述母站以被确定的偏振波的方向进行通信的定时通知给被确定的子站。3.根据权利要求2所述的无线通信系统,其特征在于,所述母站的天线包含:第一天线、和收发的电磁波的偏振波的方向与所述第一天线正交的第二天线,所述母站的基带电路基于来自所述第一天线的信号和来自所述第二天线的信号,确定由所述天线接收的电磁波的偏振波的多个方向之中电磁波的接收强度最大的方向,确定到达所述天线的电磁波的偏振波的方向。4.根据权利要求3所述的无线通信系统,其特征在于,所述母站的基带电路基于与所述第一天线输入输出的信号以及与所述第二天线输入输出的信号,使得所述天线收发的电磁波的偏振波的方向反复旋转地使其变化,所述多个子站分别在所述母站的基带电路使其变化的偏振波的方向的不同旋转中,在使偏振波的方向旋转一周期的期间,发送包含各子站的识别信息的信号的电磁波。5.根据权利要求4所述的无线通信系统,其特征在于,所述母站的基带电路在被确定的多个子站确定为以偏振波的相同的方向发送电磁波的情况下,向所述天线输出,以使得将所述母站以偏振波的方向的一个旋转之中的被确定的偏振波的方向进行通信的定时通知给被确定的多个子站之中的1个子站,向所述天线输出,以使得将所述母站以偏振波的方向的另一个旋转之中的被确定的偏振波的方向进行通信的定时通知给被确定的多个子站之中的另一个子站。6.根据权利要求5所述的无线通信系统,其特征在于,所述多个子站分别发送将信号上变频为载波频带的电磁波,所述母站的基带基于来自所述第一天线的信号被从载波频带下变频的信号以及来自所述第二天线的信号被从载波频带下变频的信号,使偏振波的方向变化,以使得所述天线接收的电磁波的偏振波的方向以低于载波频率的频率进行旋转并反复旋转。7.根据权利要求6所述的无线通信系统,其特征在于,所述多个子站分别在信道测定模式中,发送包含各子站的识别信息的信号的电磁波,从所述母站被通知通信的定时,在数据传送模式中,根据从所述母站通知的通信的定时,与所述母站通信数据。8.根据权利要求3所述的无线通信系统,其特征在于,所述母站的基带电路具有分别与偏振波的不同角度相应的多个余弦权重电路和分别与偏振波的不同角度相应的多个正弦权重电路,所述母站的基带电路将来自所述第一天线的信号输入到所述多个余弦权重电路,将来自所述第二天线的信号输入到所述多个正弦权重电路,在所述多个余弦权重电路的输出和所述多个正弦权重电路的输出之中,将与偏振波的相同的角度相应的余弦权重电路和正弦权重电路这2个电路的输出相加,基于偏振波的多个角度的每个角度的相加结果,确定到达所述天线的电磁波的偏振波的方向。9.根据权利要求3所述的无线通信系统,其特征在于,所述母站具有:第三混频器,在所述第一天线与所述基带电路之间,合成旋转偏振波频率余弦产生电路的输出;和第四混频器,在所述第二天线与所述基带电路之间,合成旋转偏振波频率正弦产生电路的输出,所述母站的基带电路具有:作为从所述第三混频器输入信号的多级延迟电路的第一延迟电路列;和作为从所述第四混频器输入信号的多级延迟电路的第二延迟电路列,所述母站的基带电路将所述第一延...

【专利技术属性】
技术研发人员:武井健
申请(专利权)人:株式会社日立制作所
类型:发明
国别省市:日本,JP

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