[发明专利]通信装置、通信系统以及通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信装置、通信系统以及通信方法。

本申请基于2012年3月30日申请的日本专利申请第2012-081875号和2012年11月30日申请的日本专利申请第2012-262604号申请优先权，并在此引用其内容。

背景技术

作为工业用的无线通信系统，已知有国际测量控制学会(ISA:International Society of Automation)制定的依照ISA100.11a(工业自动化无线用通信标准)的无线通信系统、依照WirelessHART(注册商标)的无线通信系统。这些无线通信系统均通过时隙跳频方式而实现可靠性较高的无线通信。

上述时隙跳频方式通过分别地规定每个通信节点之间的无线通信中的频道和时隙，从而实现避免干扰的可靠性较高的无线通信。在使用了如上所述的时隙跳频方式的无线通信系统中，通过由各通信节点共享对于各个通信节点之间规定上述频道和时隙的跳频表，从而对各通信节点之间的无线通信中的时隙以及频率跳频进行统一的管理。另外，关于如上所述的无线通信系统，在下述美国专利公报、日本专利公报或者ISA100.11a标准书等中公开有详细内容。

专利文献1：美国专利第7701858号说明书

专利文献2：美国专利第7420980号说明书

专利文献3：日本特开2011-103520号公报

发明内容

另外，上述无线通信系统几乎大部分构建在车间、工厂内，但在近些年中，也正在构建在车间等的外部。例如有沿着石油、天然气等的管线而构建，或者在油田的周边构建的情况。几乎大部分在车间等内构建的无线通信系统只要实现最大数km左右的长距离通信就足够了，但在车间等的外部构建的无线通信系统有时需要大于或等于数十km左右的长距离通信。

此处，作为利用上述无线通信系统实现长距离通信的方法，能够列举出：利用在多个通信节点之间对信息进行跳频(中继)的多跳通信的第1方法，以及使用定向天线的第2方法。在上述的第1方法中，通过将例如从通信节点A发送到通信节点B的信息从通信节点B发送到通信节点C(跳频)，从而实现从通信节点A到通信节点C为止的长距离通信。相对于此，在上述的第2方法中，通过在通信节点A以及通信节点C中设置八木天线等定向天线而将电磁波传送距离长距离化，从而无需经由通信节点B就实现从通信节点A到通信节点C的长距离通信。

然而，如果试图利用上述的第1方法实现长距离通信，则由于跳数(信息发生跳频的数量)与通信距离成正比地变多，所以随着通信距离变长，通信节点的数量变多，成本(包含设置成本以及维护成本)上升，并且通信所要求的时间变长。此外，在上述的第2方法中，需要与2个通信节点(在上述的例子中，是通信节点A和通信节点C)之间的通信距离相对应地提高输出(无线输出)，但是在根据法令输出被管制的情况下，2个通信节点之间的通信距离受到限制，仅使用2个通信节点的长距离通信存在极限。

此外，在上述无线通信系统中，随着规模变大，不单纯地仅实现分离开的2个通信节点之间的长距离通信，有时需要各种形式的通信。如果列举出例如沿着上述的管线构建，并且具有3个通信节点A、B、C的无线通信系统，则存在通信节点B将来自通信节点A的信息转送到通信节点C，并且也将在通信节点B得到的信息发送到通信节点C这样的情况。

本发明提供一种能够尽可能抑制成本的上升，并且能够实现长距离通信以及各种形式的通信的通信装置、通信系统以及通信方法。

本发明的1个实施方式涉及的通信装置是能够对在每个时隙进行无线通信的通信对象进行切换的通信装置，其具有：多个天线，它们包含大于或等于1个的定向天线；大于或等于1个的通信电路，它们使用所述天线而与通信对象进行信号的接收/发送；以及控制部，其以所述时隙为基准，进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。

上述通信装置也可以是还具有选择电路，其选择1个天线，使该1个天线与相对于所述多个天线设置的1个所述通信电路连接，所述控制部通过以所述时隙为基准而控制所述选择电路，从而进行用于无线通信的天线的分配。

上述通信装置也可以具有大于或等于1个的所述通信电路，其中，该通信电路与所述多个天线之中的一个一对一地关联，所述控制部通过以所述时隙为基准而控制是否使所述通信电路动作，从而进行用于无线通信的天线以及通信电路的分配。

在上述通信装置中，也可以是所述控制部以所述时隙为基准而控制用于无线通信的通信电路，进行信道的切换。