无线通信系统以及无线监视控制系统的制作方法

本发明涉及无线通信系统以及无线监视控制系统。

背景技术：

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。

技术实现要素：

鉴于该状况而作成的本发明的目的在于，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。

本发明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。

根据本发明，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...cpu

13...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、b、c、d。

在图1a的例子中，表示了名称103为ai的无线终端20属于分割区域a的组，名称103为bi的无线终端20属于分割区域b的组，名称103为ci的无线终端20属于分割区域c的组，名称103为di的无线终端20属于分割区域d的组。

多个无线终端20分别在与其他无线终端20不同的定时，在旋转偏振波无线设备10的旋转偏振波的一周期将包含id(identifier：id1～idn的任意一个)的信号持续发送给旋转偏振波无线设备10。由于在不同的定时发送，因此从各无线终端20发送的电磁波在不被矢量合成的情况下，如图1a的周期101那样成为零散的偏振波方向。

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。在信道测定模式中，旋转偏振波无线设备10在旋转偏振波的一周期内对从1个无线终端20发送的信号进行测定，对表示一周期内最大的接收信号强度的定时(偏振波的方向)进行确定，将旋转偏振波的分割区域与多个无线终端的id建立关系。

在图1b的例子中，实线箭头是发送的偏振波，虚线箭头是接收的偏振波，名称103为a2的无线终端20在旋转偏振波的一周期持续发送8次，旋转偏振波无线设备10将偏振波变更8次来进行接收。若旋转偏振波无线设备10变更为第4个偏振波，即若变更为图1a的周期101的分割区域a内的偏振波，则发送的偏振波与接收的偏振波接近，因此接收信号强度最大。

在下一周期，名称103为b1的无线终端20在一周期持续发送8次，旋转偏振波无线设备10将偏振波变更8次进行接收。进一步地，成为下一周期，名称103为c4的无线终端20在一周期持续发送8次，旋转偏振波无线设备10将偏振波变更8次来进行接收。另外，优选旋转偏振波的旋转频率是比被收发的电磁波的载波频率低的频率。

若获得使用了与作为预先设定的通信对象的无线终端20的信道测定模式的id和旋转偏振波的分割区域的对应，则旋转偏振波无线设备10决定应向旋转偏振波的各时间区域发送的无线终端20。这里，各时间区域与旋转偏振波的4个分割区域的任意一个对应。

在1个时间区域与多个无线终端20对应的情况下，旋转偏振波无线设备10分配发送定时，以使得在旋转偏振波的不同周期的时刻即作为旋转偏振波的相同分割区域的时刻进行发送，从而这些多个无线终端20不在相同的时刻进行发送。在图1a的例子中，名称103为ai(i＝1～6)的6个无线终端20被分散为6个不同周期。

发送定时的信息也可以是表明表示是哪个周期的时刻、以及表示一周期内的时刻的信息。若旋转偏振波无线设备10将发送定时的信息传递至各无线终端20，发送定时的信息的传递结束，则结束信道测定模式并移至数据传送模式。

另外，如图1a所示，由于在周期101，例如分割区域a包含2个角度范围，因此在一周期内存在2个时间区域、1个时间区域与多个无线终端20对应的情况下，旋转偏振波无线设备10也可以分配发送定时，以使得在旋转偏振波的不同半周期的时刻即旋转偏振波的相同的分割区域的时刻进行发送。

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。在数据传送模式中，根据多个无线终端20先传递的发送定时，对旋转偏振波无线设备10进行数据传送。

在图1c的例子中，表示了实线箭头是发送的偏振波，虚线箭头是接收的偏振波，在旋转偏振波无线设备10的接收的偏振波与旋转偏振波的分割区域c对应的时间区域(发送定时)，名称103为c4的无线终端20发送，其以后，名称103为dj、ak、bl、cm的各无线终端20的发送按照每半周期被重复。

根据本实施例，由于在相同时刻，旋转偏振波无线设备10与1个无线终端20进行一对一无线通信，因此能够防止其他无线终端20发送的信号的干扰所导致的通信质量的劣化。此外，由于旋转偏振波无线设备10的接收的偏振波的方向与无线终端20的发送的偏振波的方向接近，因此能够提高旋转偏振波无线设备10的接收信号强度。

进一步地，由于通过数据传送模式之前的信道测定模式，分配各无线终端20的发送定时，因此即使将旋转偏振波无线设备10和多个无线终端20包围的电磁波散射体的配置变化，也能够分配与其变化的配置相应的发送定时。根据以上，存在无线通信的通信质量提高的效果。

【实施例2】

在本实施例中，对被固定设置的多个无线终端20和1个旋转偏振波无线设备10的构成的例子进行说明。图2是表示无线终端20与旋转偏振波无线设备10的构成的例子的图。无线终端20具备信息信号产生器1和id产生器2，两者通过切换开关3而被选择并与终端循环器6的第一端子耦合。

这些信息信号产生器1、id产生器2、切换开关3构成于终端基带电路23中。终端循环器6的第二端子经由终端混频器8而与终端天线22耦合。此外，终端循环器6的第三端子与解调器7连接，解调器7的输出被输入到终端基带电路23。

终端混频器8的本地输入端子经由开关9而与终端载波频率产生器21耦合，开关9通过与构成于终端基带电路23内的发送时间产生器4耦合的计时器5而被控制。

旋转偏振波无线设备10具备空间上正交(被各天线单体收发的电磁波的偏振波正交)的第一天线32和第二天线33，两者分别经由第一混频器18和第二混频器19来与第一循环器16和第二循环器17的第三端子耦合。

向第一混频器18以及第二混频器19的本地输入提供载波产生电路31的输出。第一循环器16以及第二循环器17的第一端子的输出分别被输入到构成于基带电路29内的cpu11(centralprocessingunit，中央处理单元)。

cpu11与输出无线终端20的id的id产生器电路13耦合，对来自各个循环器的输入信号的解调结果和id产生器电路13的输出进行比较，将特定的id与旋转偏振波无线设备10的接收偏振波建立关系，输出包含被建立关系的id和数据传送的发送定时的信息的信号，作为正交信号来输入到第一循环器16以及第二循环器17的第二端子。

在信道测定模式中，多个无线终端20分别随机地使id产生器2产生自己的id，经由切换开关3和终端循环器6来输入到终端混频器8，经由开关9来向终端混频器8提供终端载波频率产生器21的输出，包含id的信号被上变频为载波频带并由终端天线22作为电磁波而放射到空间。

旋转偏振波无线设备10通过第一天线32以及第二天线33来接收来自无线终端20的电磁波，各个天线的接收信号通过以载波产生电路31的输出为本地信号的第一混频器18以及第二混频器19而被下变频，经由第一循环器16以及第二循环器17而被分别输入到基带电路29。

由于基带电路29的各输入信号强度为以在不同时刻不同偏角所对应的不同接收偏振波接收的信号强度，因此在旋转偏振波的一周期内输入信号强度为最大值的时刻表示发送的无线终端20的发送电磁波到达旋转偏振波无线设备10的偏振波的方向，各输入信号的解调结果为发送的无线终端20的id。

另外，基带电路29的各输入的信号强度的最大值判定以及信号的解调通过cpu11的数字信号处理而被进行。并且，在对由id产生器电路13规定的无线终端20的id进行解调后，cpu11从各无线终端20的发送电磁波的到达偏振波算出数据传送模式中的各无线终端20的发送定时。

cpu11以正交形式输出用于传递得到的id和发送定时的信息的信号，经由第一循环器16以及第二循环器17来输入到第一混频器18以及第二混频器19，通过第一混频器18以及第二混频器19来上变频为载波频带并由第一天线32以及第二天线33作为旋转偏振波的电磁波来放射到空间。

各无线终端20在发送id后，通过终端天线22来接收到来的电磁波并通过终端混频器8来进行下变频，经由终端循环器6，通过解调器7来将解调结果输入到终端基带电路23。另外，也可以在终端混频器8不进行下变频，解调器7兼任下变频。

终端基带电路23对解调结果和自己的id进行比较，在与自己的id一致的情况下，使发送时间产生器4存储解调结果中包含的发送定时的信息，通过切换开关3来使信息信号产生器1的输出与计时器5以及开关9连动并移至数据传送模式。

若通过id产生器电路13而得到的id和发送定时的信息的传递结束，则旋转偏振波无线设备10移至数据传送模式。移至数据传送模式后的旋转偏振波无线设备10的动作与信道测定模式的动作相比，除了cpu11将被输入的信号作为各无线终端20传送的数据进行处理以外是相同的。

另外，在信道测定模式中，优选各无线终端20的id产生器2产生的id是与其他无线终端20的id产生器2产生的id不同的id，为了id的发送，优选通过各无线终端20的计时器5经由开关9而提供终端载波频率产生器21的输出的定时也是与其他无线终端20的定时不同的一周期。

根据本实施例，由于在相同时刻，旋转偏振波无线设备10与1个无线终端20进行一对一无线通信，因此能够防止其他无线终端20发送的信号的干扰所导致的通信质量的劣化。进一步地，由于信道测定模式与数据传送模式的切换能够顺利地进行，因此具有抑制信道测定模式中断所导致的数据传送率的降低的效果。

【实施例3】

在本实施例中，对被固定设置的多个无线终端20与1个旋转偏振波无线设备10的构成的其他例子进行说明。图3是表示无线终端20与旋转偏振波无线设备10的构成的例子的图。图3所示的无线终端20与图2所示的无线终端20相同，在图3所示的旋转偏振波无线设备10的构成中，对与图2所示的旋转偏振波无线设备10相同的构成付与相同的符号并省略说明。

在旋转偏振波无线设备10的构成中，与图2所示的构成不同的方面在于：第一循环器16以及第二循环器17的第一端子的输出分别被分支为构成于基带电路29内的多个余弦权重电路14和多个正弦权重电路15而输入，具有相同的偏角的多个余弦权重电路14和多个正弦权重电路15的输出分别通过多个合成器12而相加并分别输入到cpu11。

cpu11对来自多个合成器12的多个输入信号中的最大值进行判定，判定该最大值的输入信号是哪个合成器12即具有哪个偏角的余弦权重电路14和正弦权重电路15的输出。

余弦权重电路14和正弦权重电路15各自的个数可以是周期101的分割区域的数量，余弦权重电路14和正弦权重电路15的各偏角也可以与各分割区域对应。在余弦权重电路14和正弦权重电路15各自的个数为8个的情况下，在信道测定模式中，如图1b所示，也可以取代1个无线终端20持续发送8次而发送1次。

此外，余弦权重电路14和正弦权重电路15各自的个数可以比周期101的分割区域的数量多也可以比其少。在比分割区域的数量少的情况下，也可以使该少了的数量的接收偏振波旋转，1个无线终端20持续发送2次以上且7次以下。

cpu11与输出无线终端20的id的id产生器电路13耦合，对在相同时刻以多个偏振波接收的各接收信号即多个合成器12的输出进行解调的多个结果与id产生器电路13的输出进行比较，将特定的id与旋转偏振波无线设备10的接收偏振波建立关系。

根据本实施例，由于在实施例1中的旋转偏振波的一周期的时间，能够对多个无线终端20进行接收偏振波与id的建立关系，因此与实施例2相比，能够缩短信道测定模式的实施时间，具有提高无线系统的全部时间、即包含信道测定时间和数据传送时间的时间内的吞吐量的效果。

【实施例4】

在本实施例中，对被固定设置的多个无线终端20与1个旋转偏振波无线设备10的构成的其他例子进行说明。图4是表示无线终端20与旋转偏振波无线设备10的构成的例子的图。对与图2所示的无线终端20以及旋转偏振波无线设备10相同的构成付与相同的符号并省略说明。

与实施例2、3不同的方面在于：无线终端20的发送的构成、作为旋转偏振波无线设备10的最大值判定的对象的信号的处理构成。首先，关于无线终端20的发送的构成，在无线终端20中，通过比较器24来比较解调器7的输出和id产生器2的输出，根据其比较结果来控制开关9。

id产生器2向比较器24的输出为id，与id产生器2向切换开关3的输出相同。与此相对地，旋转偏振波无线设备10在与其他无线终端20不同的时刻使用特定的偏振波来与特定的无线终端20进行通信时，发送特定的无线终端20的id。由此，旋转偏振波无线设备10能够选择应通信的特定的无线终端20。

接下来，关于作为旋转偏振波无线设备10的最大值判定的对象的信号的处理构成，在旋转偏振波无线设备10中，在第一混频器18以及第二混频器19与第一循环器16以及第二循环器17之间分别插入第三混频器36以及第四混频器35，旋转偏振波频率余弦产生电路38以及旋转偏振波频率正弦产生电路37的输出分别作为本地信号而被提供给第三混频器36以及第四混频器35。

并且，分别从第一循环器16以及第二循环器17的第一端子输出的信号经由多个延迟电路34的级联连接而被延迟，受到相同的延迟量的各个信号被多个合成器12依次合成并被输入到构成于基带电路29内的cpu11。

另外，在级联连接中延迟电路34分别向下一级的延迟电路34和合成器12输出相同的信号。cpu11对从多个合成器12输入的信号中的最大值进行判定，并判定作为该最大值的输入信号是哪个合成器12的输出。

被级联连接的延迟电路34的个数可以是周期101的分割区域的数量，旋转偏振波频率余弦产生电路38以及旋转偏振波频率正弦产生电路37的周期可以是图1b所示的1个无线终端20发送1次的时间，1个延迟电路34的延迟时间可以是旋转偏振波频率余弦产生电路38以及旋转偏振波频率正弦产生电路37的周期除以分割区域的数量得到的值。

此外，无线终端20可以通过电磁波的接收来得到电动势并作为无线终端20本身的电源来提供。因此，例如也可以在终端循环器6的第三端子与解调器7的输入之间具备电源提供电路。进一步地，也可以抑制id产生器2和比较器24的位数来抑制无线终端20的消耗电力，id产生器电路13也可以设为该位数。

根据本实施例，能够使无线终端20的构成简单化。此外，由于基带电路29内能够通过数字运算来实现与实施例3相同的动作，因此具有虽然旋转偏振波无线设备10的信号处理量增加但也能够实现装置的小型化以及低成本化的效果。

【实施例5】

在本实施例中，使用图5a、5b、5c来说明被固定设置的多个无线终端与1个旋转偏振波无线设备进行高质量通信的无线系统的动作例。图5a是表示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30发送的无线系统的例子的图。对与图1a相同的部件付与相同的符号并省略说明。无线终端20和周期101与实施例1相同。

旋转偏振波无线设备30与省略了图示的网络耦合，通过除了第一天线32和第二天线33还具备与第一天线32和第二天线33的双方在空间上正交的第三天线51，从而合计具备3个天线。

在本实施例的无线系统中也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。此外，在本实施例中旋转偏振波无线设备30也将旋转偏振波的周期101四分割为a、b、c、d，多个无线终端20分别在与其他无线终端20不同的定时，在旋转偏振波无线设备30的旋转偏振波的一周期将包含id的信号持续发送给旋转偏振波无线设备30。

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。实线箭头是发送的偏振波，虚线箭头是接收的偏振波。如图5b所示，信道测定模式中，旋转偏振波无线设备30测定旋转偏振波的一周期内以不同偏振波从各个无线终端20发送的信号，确定表示一周期内最大的接收信号强度的定时(偏振波的方向)。

由此，将旋转偏振波的分割区域与多个无线终端20的id建立关系，并且在该定时，通过旋转偏振波无线设备30所具备的3个天线的不同的2个天线的组(合计3组)，测定将接收波设为旋转偏振波的3个复数信号强度。

若获得使用了与作为预先设定的通信对象的无线终端20的信道测定模式的id和旋转偏振波的分割区域的对应，则旋转偏振波无线设备30决定应向旋转偏振波的各时间区域发送的无线终端20。此时，对1个时间区域分配最大3个无线终端20。

在1个时间区域与3个以上的无线终端20对应的情况下，旋转偏振波无线设备30分配发送定时，以使得在旋转偏振波的不同周期的时刻即作为旋转偏振波的相同的分割区域的时刻进行发送，从而这些多个无线终端20不会3台以上在相同时刻发送。

若旋转偏振波无线设备30将分配的发送定时的信息传递到各无线终端20，发送定时的信息的传递结束，则信道测定模式结束，移至数据传送模式。

图5c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。在数据传送模式中，多个无线终端20根据之前被传递的发送定时来对旋转偏振波无线设备30进行数据传送。在图5c中，由于附图变得繁琐而难以观察，因此通过虚线箭头来表示接收的偏振波并省略发送的偏振波的图示。

旋转偏振波无线设备30使用在与各时间区域(各发送定时)对应的分割区域测定的3个复数信号强度、通过3个天线的不同的2个天线的组而接收为旋转偏振波的3个接收信号，对来自在相同的时刻(相同的时间区域、相同的发送定时)向旋转偏振波无线设备30进行发送的最大3个无线终端20的信号分别进行重建。

在图5c的例子中，在旋转偏振波无线设备30的接收的偏振波与旋转偏振波的分割区域c对应的时间区域(发送定时)，名称103为c2、c3、c4的3个无线终端20进行发送，这些从3个无线终端20发送的信号分别被旋转偏振波无线设备30重建。

根据本实施例，由于在相同时刻旋转偏振波无线设备30与最大3个相同的分割区域的无线终端20进行无线通信，因此能够防止其他分割区域的无线终端20发送的信号的干扰所导致的通信质量的劣化。此外，具有实现在相同时刻多个无线终端20进行发送所导致的无线系统的吞吐量的提高的效果。

另外，也可以将旋转偏振波的周期101设为三维的球体，将三维的球体分割并设为分割区域。并且，也可以在信道测定模式中，旋转偏振波无线设备30在将三维的球体分割的分割区域中，确定接收信号强度最大的分割区域，向1个无线终端20进行传递以使得在被确定的分割区域所对应的1个发送定时进行发送。

由此，由于与实施例1相同地，1个无线终端20在1个发送定时进行发送，因此虽然不能期待实现吞吐量的提高的效果，但能够与实施例1相同地，能够防止其他无线终端20发送的信号的干扰所导致的通信质量的劣化。

并且，到达旋转偏振波无线设备30的电磁波并不局限于垂直地到达与第一天线32和第二天线33这2个天线所构成的面，因此通过增加第三天线51，旋转偏振波无线设备10的接收的偏振波的方向与无线终端20的发送的偏振波的方向比实施例1更近，能够期待旋转偏振波无线设备10的接收信号强度变高的效果。

【实施例6】

在本实施例中，对被固定设置的多个无线终端20与1个旋转偏振波无线设备30的构成的其他例子进行说明。图6是表示无线终端20与旋转偏振波无线设备30的构成的例子的图。图6所示的无线终端20与图2所示的无线终端20相同，在图6所示的旋转偏振波无线设备30的构成中，对与图2所示的旋转偏振波无线设备10相同的构成付与相同的符号并省略说明。

旋转偏振波无线设备30具备空间上正交的第一天线32、第二天线33和第三天线51，第一天线32和第二天线33分别经由第一混频器18和第二混频器19来与第一循环器16和第二循环器17的第三端子耦合。

第一循环器16以及第二循环器17的第一端子分别向构成于基带电路39内的cpu11输入。第三天线51经由第五混频器52来向构成于基带电路39内的cpu11输入。向第一混频器18、第二混频器19以及第五混频器52的本地输入提供载波产生电路31的输出。

cpu11与输出无线终端20的id的id产生器电路13耦合，以多个偏振波接收的各接收信号通过第一循环器16、第二循环器17以及第五混频器52，对输入到cpu11的信号的解调结果和id产生器电路13的输出进行比较，将特定的id和旋转偏振波无线设备30的接收偏振波建立关系。

此时，cpu11对通过(分别经由第一循环器16、第二循环器17以及第五混频器52而得到的)3个天线中的不同的2个天线的组而接收为旋转偏振波的合计3个复数接收信号强度进行存储。

cpu11对具有建立关系的id的无线终端，输出包含该id和数据的发送定时的信息的信号，并作为正交信号来输入到第一循环器16以及第二循环器17的第二端子。

在信道测定模式中，多个无线终端20分别从id产生器2随机产生自己的id，经由切换开关3和终端循环器6来输入到终端混频器8，经由开关9来向终端混频器8提供终端载波频率产生器21的输出，包含id的信号被上变频为载波频带并通过终端天线22来作为电磁波放射到空间。

旋转偏振波无线设备30通过第一天线32、第二天线33以及第三天线51来接收来自无线终端20的电磁波，各个天线的接收信号通过以载波产生电路31的输出为本地信号的第一混频器18、第二混频器19以及第五混频器52而被下变频，经由第一循环器16以及第二循环器17，或者直接输入到基带电路29的cpu11。

cpu11的3个输入之中的2个输入的组具有3种，通过2个输入的组来得到的信号是以旋转偏振波接收的信号，因此从3个输入能够得到3种旋转偏振波的信号强度。并且，3种旋转偏振波各自的一周期中存在信号强度的最大值，将得到3个最大值的3种旋转偏振波的偏振波方向合成的方向表示到达旋转偏振波无线设备30的电磁波的偏振波的方向。

此外，得到3个最大值的输入的信号的解调结果为发送的无线终端20的id。另外，cpu11的3个输入的信号强度的最大值判定以及信号的解调是通过cpu11的数字信号处理来进行的。

并且，在对由id产生器电路13规定的无线终端20的id进行解调后，cpu11根据各无线终端20的发送电磁波的到达偏振波，算出数据传送模式中各无线终端20应发送的定时。在该算出中，算出定时以使得在相同的定时能够发送的无线终端20的数量较高地成为3。

cpu11将用于传递得到的id和发送定时的信息的信号以正交形式进行输出，经由第一循环器16以及第二循环器17来输入到第一混频器18以及第二混频器19，通过第一混频器18以及第二混频器19来上变频为载波频带并通过第一天线32以及第二天线33来作为旋转偏振波而放射到空间。

各无线终端20发送id之后，通过终端天线22来接收到来的电磁波并通过终端混频器8来下变频，经由终端循环器6，通过解调器7来将解调结果输入到终端基带电路23。另外，也可以在终端混频器8中不进行下变频，解调器7兼作下变频。

终端基带电路23对解调结果和自己的id进行比较，在与自己的id一致的情况下，使发送时间产生器4存储解调结果中包含的发送定时的信息，通过切换开关3来使信息信号产生器1的输出与计时器5以及开关9连动并移至数据传送模式。

若通过id产生器电路13而得到的id和发送定时的信息的传递结束，则旋转偏振波无线设备30移至数据传送模式。移至数据传送模式后的旋转偏振波无线设备30的动作与信道测定模式的动作相比，除了cpu11将输入的信号处理为各无线终端20所传送的数据以外相同。

在作为该数据的操作中，使用信道测定模式中得到并存储的复数接收强度，根据以3种旋转偏振波接收的信号即向cpu11输入3个的信号，重建最大3个无线终端20所发送的信号。

根据本实施例，由于在相同时刻旋转偏振波无线设备30与最大3个相同的分割区域的无线终端20进行无线通信，因此能够防止其他分割区域的无线终端20发送的信号的干扰所导致的通信质量的劣化。此外，通过多个无线终端20在相同时刻进行发送，从而数据传送模式中的数据传送率提高。

【实施例7】

在本实施例中，对被固定设置的多个无线终端20和1个旋转偏振波无线设备30的构成的其他例子进行说明。图7是表示无线终端20和旋转偏振波无线设备30的构成的例子的图。图7所示的无线终端20与图6所示的无线终端20相同，在图7所示的旋转偏振波无线设备30的构成中，对与图6所示的旋转偏振波无线设备30相同的构成付与相同的符号并省略说明。

作为与图6所示的旋转偏振波无线设备30不同的方面在于：第一循环器16以及第二循环器17的第一端子的输出和第五混频器52的输出分别被分支并输入至构成于基带电路29内的多个第一余弦权重电路14、第二余弦权重电路54以及第三余弦权重电路56、和多个第一正弦权重电路15、第二正弦权重电路55以及第三正弦权重电路57。

此外，具有相同的偏角的多个余弦权重电路14以及多个正弦权重电路15的输出、具有相同的偏角的多个余弦权重电路54以及多个正弦权重电路55的输出、具有相同的偏角的多个余弦权重电路56以及多个正弦权重电路57的输出分别通过合成器12、合成器58和合成器59而被相加并分别输入到cpu11。

cpu11与输出无线终端20的id的id产生器电路13耦合，cpu的信道测定模式和数据传送模式的动作如使用图3、6来说明那样。

根据本实施例，在实施例1中的旋转偏振波的一周期的时间，能够对多个无线终端20进行接收偏振波与id的建立关系，因此与实施例6相比，能够缩短信道测定模式的实施时间，具有提高无线系统的全部时间、即包含信道测定时间和数据传送时间的时间内的吞吐量的效果。

【实施例8】

在本实施例中，对被固定设置的多个无线终端20和1个旋转偏振波无线设备30的构成的其他例子进行说明。图8是表示无线终端20和旋转偏振波无线设备30的构成的例子的图。图8所示的无线终端20与图4所示的无线终端20相同，在向该无线终端20发送id这方面，图8所示的旋转偏振波无线设备30与图7所示的旋转偏振波无线设备30不同。

即，旋转偏振波无线设备30在与其他无线终端20不同的时刻使用特定的偏振波来与特定的无线终端20进行通信时，发送特定的无线终端20的id。由此，旋转偏振波无线设备30能够选择应通信的特定的无线终端20。该id的发送以外的图8所示的旋转偏振波无线设备30与图7所示的旋转偏振波无线设备30相同。

根据本实施例，能够使无线终端20的构成简单化，在与图7相同的动作中，具有无线终端20的小型化以及低成本化的效果。

【实施例9】

在本实施例中，对被固定设置的多个无线终端20和1个旋转偏振波无线设备30的构成的其他例子进行说明。图9是表示无线终端20和旋转偏振波无线设备30的构成的例子的图。对与图7相同的部件，在图9中也付与相同的符号并省略说明。

图9所示的无线终端20与图7所示的无线终端20不同的方面在于，具备多个分别产生被编码(例如正交符号)的低相互相关id的id产生器62以使得与其他具有低相互相关性，通过选择器63来选择多个id产生器62中的一个，通过切换开关3来与信息信号产生器1切换。

图9所示的旋转偏振波无线设备30与图7所示的旋转偏振波无线设备30不同的方面在于，为了共享多个无线终端20具备的多个id产生器62产生的低相互相关id，在基带电路39内保有各无线终端20的id产生器62以及选择器63所对应的id产生器64和选择器65的耦合的构成。

旋转偏振波无线设备30为了在旋转偏振波的一周期内的相同的时刻(相同的分割区域)进行与3个以上的无线终端20的信号强度的测定，向无线终端20发送指定应使用的低相互相关id的信号。

因此，最初，各无线终端20通过开关9来切断终端载波频率产生器21的输出并设为接收状态，旋转偏振波无线设备30基于预先设定的多个低相互相关id的组，通过选择器65来选择id产生器64，发送对各无线终端20使用的低相互相关id进行指定的信号。

各无线终端20由于从1个旋转偏振波无线设备30到达低相互相关id的发送信号，因此在没有干扰波的良好的通信环境中能够高信赖地确定自已应使用的低相互相关id。并且，多个无线终端20随机地将各个低相互相关id编码并发送。

由于这些被编码的id的相互相关较低，因此即使在这些在相同的时刻到达旋转偏振波无线设备30的情况下，旋转偏振波无线设备30也能够使用符号的相关特性来按照每个无线终端20而测定以最大信号强度接收的偏振波以及该偏振波中的复数接收信号强度。

根据本实施例，由于旋转偏振波无线设备30与各无线终端20之间的无线通信的测定精度提高，因此在旋转偏振波无线设备30中，能够改善对通过各无线终端20而发送的信号进行重建的各个信号质量。

此外，由于能够缩短无线终端20随机发送的id的各无线终端20间的发送时间偏差，因此具有提高针对无线信道测定模式和数据传送模式的全部时间的无线系统的数据传送率的效果。

【实施例10】

在本实施例中，对基于多个无线终端和2个旋转偏振波无线设备的无线系统的例子进行说明。图10是表示应用了基于多个无线终端和2个旋转偏振波无线设备的无线系统的升降机监视/控制系统的例子的图。

本实施例的升降机监视/控制系统1100的多个升降轿厢1111在设置有升降机的建筑物1101的内部升降。在建筑物1101的内部的地板部以及顶棚部，具有旋转偏振波功能的基站旋转偏振波无线设备1103a、1103b与基站2正交偏振波一体天线1102a、1102b被耦合设置。

在升降轿厢1111的外部顶棚和外部地板面分别设置终端站2正交偏振波一体天线1112a、1112b，使用高频电缆1114来与无线终端机1113进行耦合。由于基站旋转偏振波无线设备1103与无线终端机1113之间的无线通信以建筑物1101的内部为无线传送介质，因此通过建筑物1101的内壁以及升降轿厢1111的外壁，电磁波被重叠反射。

通过该重叠反射，在建筑物1101内位置不同的多个无线终端机1113的终端站2正交偏振波一体天线1112a、1112b放射的多个电磁波到达基站旋转偏振波无线设备1103a、1103b的基站2正交偏振波一体天线1102a、1102b时，并不局限为相同的偏振波。

此外，由于升降轿厢1111分别通过升降来改变位置，因此1个升降轿厢1111的终端站2正交偏振波一体天线1112a、1112b放射的电磁波的偏振波也可能在到达基站2正交偏振波一体天线1102a、1102b时发生变化。

因此，将基站旋转偏振波无线设备1103a、1103b分别设为实施例1～4中说明的旋转偏振波无线设备10，将基站2正交偏振波一体天线1102a、1102b分别设为实施例1～4中说明的第一天线32以及第二天线33，将无线终端机1113设为实施例1～4中说明的无线终端20。

并且，取代实施例1～4中说明的终端天线22，将2个天线与终端混频器8耦合，将终端站2正交偏振波一体天线1112a、1112b设为这2个天线，在升降轿厢1111停止时，对此进行判定并执行实施例1～4中说明的信道测定模式和数据传送模式的处理。在数据传送模式中，用于监视和控制的数据被通信。

根据这样的本实施例，在到达基站2正交偏振波一体天线1102a、1102b时，在终端站2正交偏振波一体天线1112a、1112b放射的电磁波的偏振波被固定的时间，通过进行信道测定模式和数据传送模式的处理，即使在电磁波的传递路径的预测困难的升降机监视/控制系统中，也能够进行可靠性高的无线通信。

并且，由于能够通过建筑物1101在不使用有线连接的情况下实施升降轿厢1111的控制/监视，因此不需要用于有线连接的电缆等，也不需要确保电缆等的空间，因此能够以更小的建筑物体积来实现相同的输送能力，或者能够实现通过以相同的建筑物体积来增大升降机尺寸所导致的输送能力的提高。

【实施例11】

在本实施例中，对基于被固定设置的多个无线终端和1个旋转偏振波无线设备的无线系统的其他例子进行说明。图11是表示应用了基于被固定设置的多个无线终端和1个旋转偏振波无线设备的无线系统的变电设备监视/控制系统的例子的图。

本实施例的变电设备监视/控制系统1200具备多个变电机1201，在各变电机1201，无线终端机1203和无线终端机2正交偏振波一体天线1202耦合设置。此外，在多个变电机1201的附近设置无线基站1211，无线基站1211中旋转偏振波无线设备1213和旋转偏振波无线设备2正交偏振波一体天线1212耦合设置。

变电机1201的尺寸是几m(meter)的量级，与从无线终端机2正交偏振波一体天线1202和旋转偏振波无线设备2正交偏振波一体天线1212放射的电磁波的频率即几百mhz(megahertz)到几ghz(gigahertz)所对应的波长相比，压倒性地较大。

因此，电磁波通过多个变电机1201而被重叠反射，形成重叠波干扰环境。并且，从被固定设置于各变电机1201的无线终端机1203的无线终端机2正交偏振波一体天线1202放射的多个电磁波以不同的偏振波到达被设置于无线基站1211的旋转偏振波无线设备2正交偏振波一体天线1212。

因此，将旋转偏振波无线设备1213设为实施例1～4中说明的旋转偏振波无线设备10，将旋转偏振波无线设备2正交偏振波一体天线1212设为实施例1～4中说明的第一天线32以及第二天线33，将无线终端机1203设为实施例1～4中说明的无线终端20。

进一步地，将无线终端机2正交偏振波一体天线1202设为实施例1～4中说明的终端天线22，执行实施例1～4中说明的信道测定模式和数据传送模式的处理。在数据传送模式中，用于监视和控制的数据被通信。

根据这样的本实施例，由于在旋转偏振波无线设备1213与多个无线终端机1203之间能够进行可靠性高的无线通信，因此能够在不使用有线连接的情况下，使用无线通信来从无线基站1211实施变电机1201的控制/监视。

由此，能够解决在使用用于有线连接的电缆等的情况下成为问题的高压感应电力的问题，能够消除电缆等的铺设成本，因此具有变电设备监视/控制系统的安全性提高以及成本减少的效果。

用于实施本发明的方式并不限定于以上说明的各个实施例。例如，也可以将实施例的一部分加入到其他实施例，还可以将实施例的一部分与其他实施例的一部分更换。