JP4301283B2 - Communication timing control device, communication timing control method, communication timing control program, node, and communication system - Google Patents

Communication timing control device, communication timing control method, communication timing control program, node, and communication system Download PDF

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Description

本発明は、通信タイミング制御装置、通信タイミング制御方法、通信タイミング制御プログラム、ノード及び通信システムに関し、例えば、センサネットワーク等の空間に分散配置された多数のノードや移動体が、相互にデータ通信を行なう場合において、適切な通信時間の割り当てを自律的に行い、通信タイミングを形成し効率よく通信を行なう方法に適用し得る。   The present invention relates to a communication timing control device, a communication timing control method, a communication timing control program, a node, and a communication system. For example, a large number of nodes and mobile units distributed in a space such as a sensor network perform data communication with each other. When performing, it can be applied to a method of autonomously assigning an appropriate communication time, forming a communication timing, and performing communication efficiently.

特許文献1〜4には、集中管理サーバを必要とせず、空間的に分散配置された複数のノードがそれぞれ、近傍ノードとの間の相互調整によりタイムスロットの割り当てを行い、通信データの通信タイミングを自律的に形成し、衝突することなくデータ通信を実現する通信タイミング制御に関する技術が記載されている。   Patent Documents 1 to 4 do not require a centralized management server, and a plurality of spatially distributed nodes each assign a time slot by mutual adjustment with neighboring nodes, and communication timing of communication data Describes a technology related to communication timing control that autonomously forms data and realizes data communication without collision.

すなわち、各ノードが、近傍ノードとの間でタイミング制御信号を周期的に送受信しあい、近傍ノードとの間の通信タイミング関係を認識し、局所的な通信タイミング関係に基づいて自ノードのタイミング制御信号の送信時刻(発信タイミング)を制御することで、通信タイミングパタンを自律分散的に形成する。   That is, each node periodically sends and receives timing control signals to and from neighboring nodes, recognizes the communication timing relationship with neighboring nodes, and determines its own timing control signal based on the local communication timing relationship. By controlling the transmission time (transmission timing), the communication timing pattern is formed in an autonomous and distributed manner.

ここで、通信タイミングパタンの形成としては、例えば、各ノードにおいて、自他のタイミング制御信号の発信タイミングが極力離れるような調整を相互に行なう方法、1周期の動作中に通信時間を事前に確保するように設定する方法、完全に均等な通信時間を実現しようとする方法など様々なパタンを提案している。   Here, the communication timing pattern can be formed by, for example, mutually adjusting the transmission timings of other timing control signals at each node as much as possible, and ensuring communication time in advance during one cycle of operation. Various patterns have been proposed, such as a method for setting to do so and a method for achieving completely equal communication time.

特開2005−094663号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-094663 特開2006−074617号公報JP 2006-074617 A 特開2006−074619号公報JP 2006-0774619 A 特開2006−157441号公報JP 2006-157441 A

上述したように、特許文献1〜特許文献4に記載の通信タイミング制御方法としては、自他のタイミング制御信号の発信タイミングが極力離れるように調整する方法や、1周期の動作中に通信時間を事前に確保するよう設定する方法等が開示されている。   As described above, the communication timing control methods described in Patent Literature 1 to Patent Literature 4 include a method of adjusting the transmission timing of the other timing control signal as far as possible, and the communication time during one cycle of operation. A method of setting to ensure in advance is disclosed.

特許文献1〜特許文献4に記載の通信タイミング制御方法は、各ノードが通信データの通信タイミングを自律分散的に形成し、帯域を確保できる点において有効なものである。これにより、各ノードが正しく通信をするために、通信時間を充分大きく確保しておくことや、これから生じ得るトラフィックを想定した通信時間を予め設定しておくことができる。   The communication timing control methods described in Patent Literature 1 to Patent Literature 4 are effective in that each node can autonomously decentralize communication data communication timing and secure a bandwidth. Thereby, in order for each node to communicate correctly, it is possible to secure a sufficiently long communication time, or to set a communication time assuming traffic that may occur from now on.

しかしながら、従来の通信タイミング制御方法は、ネットワークトポロジーやトラフィックパタン等が動的に変化した場合に、この変化にあわせて通信時間を動的に対応することが困難である。   However, in the conventional communication timing control method, when the network topology, the traffic pattern, and the like are dynamically changed, it is difficult to dynamically correspond to the communication time according to the change.

また、この種の通信ネットワーク(通信システム)の実現においては、ネットワークの利用効率を向上させること、各ノードの通信タイミング制御に関する事前設計のし易さ、管理コストの低減等が求められている。   Further, in order to realize this type of communication network (communication system), it is required to improve the utilization efficiency of the network, ease of prior design regarding communication timing control of each node, reduction of management cost, and the like.

そのため、ネットワークトポロジーやトラフィックパタン等が動的に変化した場合であっても、その変化に対応した通信タイミングパタンを各ノードにおいて形成することができる通信タイミングパタンの形成を実現する通信タイミング制御装置、通信タイミング制御方法、通信タイミング制御プログラム、ノード及び通信システムが求められている。   Therefore, even when the network topology, traffic pattern, etc. dynamically change, a communication timing control device that realizes the formation of a communication timing pattern that can form a communication timing pattern corresponding to the change in each node, There is a need for a communication timing control method, a communication timing control program, a node, and a communication system.

かかる課題を解決するために、第1の本発明に係る通信タイミング制御装置は、通信システムを構成するノードに設けられる通信タイミング制御装置であって、他ノードからのタイミング制御信号の通信タイミングを利用して、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミングを決定し、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミング及び他ノードのタイミング制御信号の通信タイミングに基づいて、データ信号の送信期間を決定する通信タイミング制御装置において、(1)他ノードとの間で上記タイミング制御信号の送受信を行なうタイミング制御信号送受信手段と、(2)自ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間と、他ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間とに基づいて、自ノード及び他ノードのタイミング制御信号の通信タイミング関係を決定する位相応答関数を調整する位相応答関数調整手段と、(3)位相応答関数調整手段により調整された位相応答関数を用いて、所定の時間発展規則に従って、自ノードの上記タイミング制御信号の通信タイミングを計算する通信タイミング計算手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve this problem, a communication timing control device according to the first aspect of the present invention is a communication timing control device provided in a node constituting a communication system, and uses communication timings of timing control signals from other nodes. Communication timing control for determining the communication timing of the timing control signal of the own node, and determining the transmission period of the data signal based on the communication timing of the timing control signal of the own node and the communication timing of the timing control signal of the other node In the apparatus, (1) timing control signal transmission / reception means for transmitting / receiving the timing control signal to / from another node, (2) a required transmission period necessary for transmitting a data signal of the own node, and a data signal of the other node Based on the required transmission period required for transmission of (3) a phase response function adjusting means for adjusting a phase response function for determining a signal communication timing relationship; and (3) using the phase response function adjusted by the phase response function adjusting means, according to a predetermined time evolution rule, Communication timing calculation means for calculating the communication timing of the timing control signal.

第2の本発明の通信タイミング制御方法は、通信システムを構成するノードに設けられる通信タイミング制御方法であって、他ノードからのタイミング制御信号の通信タイミングを利用して、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミングを決定し、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミング及び他ノードのタイミング制御信号の通信タイミングに基づいて、データ信号の送信期間を決定する通信タイミング制御方法において、(1)タイミング制御信号送受信手段が、他ノードとの間で上記タイミング制御信号の送受信を行なうタイミング制御信号送受信工程と、(2)位相応答関数調整手段が、自ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間と、他ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間とに基づいて、自ノード及び他ノードのタイミング制御信号の通信タイミング関係を決定する位相応答関数を調整する位相応答関数調整手段と、(3)通信タイミング計算手段が、位相応答関数調整手段により調整された位相応答関数を用いて、所定の時間発展規則に従って、自ノードの上記タイミング制御信号の通信タイミングを計算する通信タイミング計算手段とを備えることを特徴とする。   A communication timing control method according to a second aspect of the present invention is a communication timing control method provided in a node constituting a communication system, and uses the communication timing of a timing control signal from another node, and the timing control signal of the own node In the communication timing control method for determining the transmission timing of the data signal based on the communication timing of the timing control signal of the own node and the communication timing of the timing control signal of the other node, (1) the timing control signal A timing control signal transmission / reception step in which the transmission / reception means transmits / receives the timing control signal to / from another node; and (2) a required transmission period necessary for the phase response function adjustment means to transmit the data signal of the own node; Based on the required transmission period required for transmission of data signals of other nodes, A phase response function adjusting means for adjusting a phase response function for determining a communication timing relationship of timing control signals of other nodes; and (3) a communication timing calculating means using the phase response function adjusted by the phase response function adjusting means. And a communication timing calculating means for calculating the communication timing of the timing control signal of the own node according to a predetermined time development rule.

第3の本発明の通信タイミング制御プログラムは、通信システムを構成するノードに設けられる通信タイミング制御プログラムであって、他ノードからのタイミング制御信号の通信タイミングを利用して、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミングを決定し、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミング及び他ノードのタイミング制御信号の通信タイミングに基づいて、データ信号の送信期間を決定する通信タイミング制御プログラムにおいて、コンピュータに、(1)他ノードとの間で上記タイミング制御信号の送受信を行なうタイミング制御信号送受信手段と、(2)自ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間と、他ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間とに基づいて、自ノード及び他ノードのタイミング制御信号の通信タイミング関係を決定する位相応答関数を調整する位相応答関数調整手段と、(3)位相応答関数調整手段により調整された位相応答関数を用いて、所定の時間発展規則に従って、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミングを計算する通信タイミング計算手段として機能させるものである。   A communication timing control program according to a third aspect of the present invention is a communication timing control program provided in a node constituting a communication system, and uses a communication timing of a timing control signal from another node, and the timing control signal of the own node In the communication timing control program for determining the transmission timing of the data signal based on the communication timing of the timing control signal of the own node and the communication timing of the timing control signal of the other node, Timing control signal transmitting / receiving means for transmitting / receiving the timing control signal to / from another node, (2) a required transmission period necessary for transmitting the data signal of the own node, and a necessary requirement for transmitting the data signal of the other node Based on the transmission period, the timing of the own node and other nodes A phase response function adjusting means for adjusting a phase response function for determining the communication timing relationship of the control signal, and (3) the own node according to a predetermined time evolution rule using the phase response function adjusted by the phase response function adjusting means It functions as a communication timing calculation means for calculating the communication timing of the timing control signal.

第4の本発明のノードは、通信システムを構成するノードが、第1の本発明の通信タイミング制御装置を備えることを特徴とする。   A node according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that a node constituting the communication system includes the communication timing control apparatus according to the first aspect of the present invention.

第5の本発明の通信システムは、第4の本発明のノードを複数有して構成されることを特徴とする。   A communication system according to a fifth aspect of the present invention includes a plurality of nodes according to the fourth aspect of the present invention.

本発明によれば、ネットワークトポロジーやトラフィックパタン等が動的に変化した場合であっても、その変化に対応した通信タイミングパタンを各ノードにおいて形成することができる。   According to the present invention, even when the network topology, traffic pattern, and the like change dynamically, a communication timing pattern corresponding to the change can be formed at each node.

(A)第1の実施形態
以下では、本発明の通信タイミング制御装置、通信タイミング制御方法、通信タイミング制御プログラム、ノード及び通信システムの第1の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(A) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of a communication timing control device, a communication timing control method, a communication timing control program, a node, and a communication system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1の実施形態は、複数のノードを有して構成される無線通信ネットワーク(通信システム)において、本発明の通信タイミング制御装置、通信タイミング制御方法、通信タイミング制御プログラム、ノード及び通信システムを利用して、各ノードが自他のタイミング制御信号に基づく通信タイミングを計算する場合の実施形態を説明する。   The first embodiment uses a communication timing control device, a communication timing control method, a communication timing control program, a node, and a communication system of the present invention in a wireless communication network (communication system) configured with a plurality of nodes. An embodiment in which each node calculates communication timing based on its own timing control signal will be described.

なお、第1の実施形態では、センサネットワークで利用される無線通信ネットワークを例に挙げて説明する。   In the first embodiment, a wireless communication network used in a sensor network will be described as an example.

(A−1)第1の実施形態の構成
(A−1−1)無線通信ネットワークの構成
図2は、第1の実施形態の無線通信ネットワーク(センサネットワーク)NTの全体構成図である。図2において、第1の実施形態の無線通信ネットワークNTは、多数のノードAとシンクノードSとを有して構成されるものである。
(A-1) Configuration of First Embodiment (A-1-1) Configuration of Radio Communication Network FIG. 2 is an overall configuration diagram of the radio communication network (sensor network) NT of the first embodiment. In FIG. 2, the wireless communication network NT according to the first embodiment includes a large number of nodes A and sink nodes S.

多数のノードAはそれぞれ、予めセンサを備えており、周期的に又は常に観測データを観測し、自ノードの通信時間に、観測データを含む通信パケットを無線送信して近傍の他ノード(以下、近傍ノード;ノードの発信電波が届く範囲に存在する他ノード)に与える。また、その通信パケットを受信した近傍ノードは、受信した観測データと共に自ノードの観測データを含む通信パケットを、自ノードの通信時間に無線送信する。この転送を繰り返し行い、最終的にシンクノードSに観測データが到達する。   Each of the large number of nodes A is provided with a sensor in advance, and periodically or constantly observes observation data, and wirelessly transmits a communication packet including the observation data during the communication time of the own node (hereinafter referred to as “node”). Neighboring node; give to other nodes that are within the reach of the node. Also, the neighboring node that has received the communication packet wirelessly transmits the communication packet including the received observation data and the observation data of the own node during the communication time of the own node. This transfer is repeated, and observation data finally reaches the sink node S.

シンクノードSは、各ノードAのセンサデータの最終到達先としてのノードであるが、シンクノードSの機能は、基本的に、これから説明する各ノードAが有する構成を備えるものである。また、シンクノードSは、所定の処理を行なう処理装置と接続(有線接続又は無線接続)若しくは搭載するものとしてもよい。   The sink node S is a node as a final destination of the sensor data of each node A. The function of the sink node S basically has a configuration that each node A described below has. In addition, the sink node S may be connected (wired connection or wireless connection) or mounted with a processing device that performs predetermined processing.

(A−1−2)ノードの内部構成
図3は、各ノードAの内部構成を示す内部構成図である。図3において、各ノードAは、通信タイミング計算手段1、タイミング制御信号受信手段2、タイミング制御信号送信手段3、同調判定手段4、データ通信手段5、センサ6、を少なくとも有して構成される。
(A-1-2) Internal Configuration of Node FIG. 3 is an internal configuration diagram showing the internal configuration of each node A. In FIG. 3, each node A includes at least a communication timing calculation unit 1, a timing control signal reception unit 2, a timing control signal transmission unit 3, a tuning determination unit 4, a data communication unit 5, and a sensor 6. .

通信タイミング計算手段1は、タイミング制御信号受信手段2から受け取ったタイミング制御信号と自ノードの制御信号の送信タイミングとを利用して、自ノードのデータ信号の通信タイミングを計算するものである。   The communication timing calculation means 1 calculates the communication timing of the data signal of the own node using the timing control signal received from the timing control signal receiving means 2 and the transmission timing of the control signal of the own node.

通信タイミング計算手段1における通信タイミングの計算方法の詳細については後述するが、基本的には、特許文献1〜特許文献4等に記載のメカニズムを利用して、近傍ノードとの間でタイミング制御信号の発信タイミング等が衝突しないように制御しながら、自ノードと近傍ノードの通信タイミング関係に基づいて自ノードのタイミング制御信号の送信タイミングを制御し、自律分散的に通信タイミングパタンを形成するものである。   Although details of a communication timing calculation method in the communication timing calculation means 1 will be described later, basically, a timing control signal is transmitted to and from neighboring nodes using the mechanisms described in Patent Documents 1 to 4, etc. Controls the transmission timing of the timing control signal of its own node based on the communication timing relationship between its own node and neighboring nodes while controlling so that the transmission timing of the node does not collide, and forms a communication timing pattern in an autonomous and distributed manner is there.

また、通信タイミング計算手段1は、自ノードにおける通信タイミングを規定する位相信号を形成し、その位相信号(位相情報)を、タイミング制御信号送信手段3、同調判定手段4及びデータ通信手段5に与えるものである。   Further, the communication timing calculation unit 1 forms a phase signal that defines the communication timing in the own node, and provides the phase signal (phase information) to the timing control signal transmission unit 3, the tuning determination unit 4, and the data communication unit 5. Is.

タイミング制御信号受信手段2は、近傍ノードが送出したタイミング制御信号を受信し、受信したタイミング制御信号を、通信タイミング計算手段1及び同調判定手段4に与えるものである。   The timing control signal receiving means 2 receives a timing control signal sent from a neighboring node, and gives the received timing control signal to the communication timing calculation means 1 and the tuning determination means 4.

ここで、タイミング制御信号とは、自ノードの発信タイミングを示す制御信号である。タイミング制御信号は、例えば、インパルス状の波形を有する信号(波形整形された信号も含む概念)であってもよいが、これに限定されるものではなく、パケット等で構成された信号であってよい。なお、図2では、送信するタイミング信号を出力タイミング信号と示し、受信するタイミング制御信号を入力タイミング信号と示す。   Here, the timing control signal is a control signal indicating the transmission timing of the own node. The timing control signal may be, for example, a signal having an impulse-like waveform (a concept including a waveform-shaped signal), but is not limited thereto, and is a signal composed of a packet or the like. Good. In FIG. 2, a transmission timing signal is indicated as an output timing signal, and a reception timing control signal is indicated as an input timing signal.

タイミング制御信号送信手段3は、通信タイミング計算手段1から位相情報を受け取り、出力タイミング制御信号を送信するものである。なお、タイミング制御信号の送信タイミングは、位相信号が所定の位相(例えば、α(0≦α<2π))となるタイミングとし、例えば、システム全体で統一しておくことが好ましい。   The timing control signal transmission unit 3 receives phase information from the communication timing calculation unit 1 and transmits an output timing control signal. Note that the transmission timing of the timing control signal is preferably a timing at which the phase signal has a predetermined phase (for example, α (0 ≦ α <2π)), and is preferably unified throughout the system, for example.

同調判定手段4は、自ノードや1又は複数の近傍ノードの間で行なわれる出力タイミング制御信号の送信タイミングの相互調整が、「過渡状態」あるいは「定常状態」のいずれの状態にあるかを判定するものである。この判定方法としては、例えば、入力タイミング制御信号及び出力タイミング制御信号の発生タイミングを観測し、タイミング制御信号を授受し合う複数のノードの発生タイミング間の時間差が時間的に安定している場合に「定常状態」であると判定し、そうでない場合に「過度状態」と判定する。なお、この実施形態の場合には、同調判定手段4には、自ノードからの出力タイミング制御信号の発生タイミングを捉えるための信号として、出力タイミング制御信号に代えて、通信タイミング計算手段1からの位相情報(位相信号)が入力されている。   The tuning determination means 4 determines whether the mutual adjustment of the output timing control signal transmission timing performed between the own node or one or a plurality of neighboring nodes is in a “transient state” or a “steady state”. To do. As this determination method, for example, when the generation timings of the input timing control signal and the output timing control signal are observed, and the time difference between the generation timings of a plurality of nodes that exchange timing control signals is stable in time. It determines with it being "steady state", and when that is not right, it determines with "excessive state." In the case of this embodiment, the tuning determination unit 4 receives from the communication timing calculation unit 1 as a signal for capturing the generation timing of the output timing control signal from the own node, instead of the output timing control signal. Phase information (phase signal) is input.

また、同調判定手段4は、位相信号の周期毎に、判定結果を示す同調判定信号と、入力タイミング制御信号の発生タイミングにおける位相信号の位相値の最小値をスロット信号とをデータ通信手段5に与える。   Further, the tuning determination means 4 provides the data communication means 5 with a tuning determination signal indicating a determination result for each period of the phase signal and a slot signal indicating the minimum value of the phase signal at the generation timing of the input timing control signal. give.

センサ6は、例えば、音や振動の強度、化学物質の濃度、温度など、物理的又は化学的な環境情報を観測するものであり、観測データをデータ通信手段に与える。   The sensor 6 is for observing physical or chemical environmental information such as intensity of sound or vibration, chemical substance concentration, temperature, and the like, and provides observation data to the data communication means.

データ通信手段5は、観測データ及び又は入力データ信号(両方の場合を含む)を出力データ信号として他ノードに送信するものである。データ通信手段15は、この送信を、同調判定信号が「定常状態」を示す場合に、タイムスロット(システムなどが割り当てた固定的な時間区間ではないが、「タイムスロット」という用語を用いる)で行ない、同調判定信号が「過渡状態」を示す場合には送信動作を停止している。なお、出力データ信号は、出力タイミング制御信号と同一周波数帯で送信周波数とするものであっても良い。   The data communication means 5 transmits observation data and / or input data signals (including both cases) as an output data signal to other nodes. When the tuning determination signal indicates “steady state”, the data communication means 15 uses a time slot (which is not a fixed time interval assigned by the system or the like, but uses the term “time slot”). When the tuning determination signal indicates “transient state”, the transmission operation is stopped. The output data signal may be a transmission frequency in the same frequency band as the output timing control signal.

なお、タイムスロットとしては、タイムスロットの開始点は、出力タイミング制御信号の送信が終了したタイミングであり、タイムスロットの終了点は、位相信号の周期毎の最初の入力タイミング制御信号のタイミングより多少のオフセット分だけ前のタイミングとする。   As for the time slot, the start point of the time slot is the timing at which the transmission of the output timing control signal is completed, and the end point of the time slot is slightly different from the timing of the first input timing control signal for each period of the phase signal. The previous timing is set by the offset.

(A−1−3)通信タイミング計算手段1の詳細な構成
次に、第1の実施形態の通信タイミング計算手段1の詳細な構成を図面を参照しながら説明する。
(A-1-3) Detailed Configuration of Communication Timing Calculation Unit 1 Next, a detailed configuration of the communication timing calculation unit 1 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

図1は、第1の実施形態の通信タイミング計算手段1の内部構成を示すブロック図である。図1において、第1の実施形態の通信タイミング計算手段1は、近傍ノード状態管理手段11、所要位相差計算手段12、位相応答関数調整手段13、位相ダイナミクス手段14、を少なくとも有して構成される。   FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of the communication timing calculation means 1 of the first embodiment. In FIG. 1, the communication timing calculation unit 1 of the first embodiment is configured to include at least a neighboring node state management unit 11, a required phase difference calculation unit 12, a phase response function adjustment unit 13, and a phase dynamics unit 14. The

近傍ノード状態管理手段11は、近傍ノードのタイミング制御信号を受信すると、近傍ノードのアドレス情報、近傍ノードのタイミング制御信号と自ノードのタイミング制御信号との位相差Δθij、近傍ノードのタイミング制御信号の信号受信強度等の情報を求め、これらの情報を逐次更新しながら管理するものである。近傍ノード状態管理手段11は、一定時間経過して古くなった解析情報を削除するようにしてもよい。   When the neighboring node state management means 11 receives the timing control signal of the neighboring node, the neighboring node address information, the phase difference Δθij between the timing control signal of the neighboring node and the timing control signal of the own node, the timing control signal of the neighboring node Information such as signal reception intensity is obtained and managed while sequentially updating the information. The neighboring node state management unit 11 may delete analysis information that has become obsolete after a certain period of time.

また、近傍ノード状態管理手段11は、管理する近傍ノードのアドレス情報を所要位相差計算手段12に与えると共に、近傍ノードと自ノードとの位相差Δθijを位相ダイナミクス手段14に与えるものである。   The neighboring node state management means 11 gives address information of the neighboring nodes to be managed to the required phase difference calculation means 12 and gives the phase difference Δθij between the neighboring nodes and the own node to the phase dynamics means 14.

ここで、近傍ノードと自ノードの位相差Δθijは、近傍ノードjのタイミング制御信号の位相値θj(t)から自ノードiのタイミング制御信号の位相値θi(t)を引くことにより得られる位相差である。近傍ノード状態管理手段11は、位相ダイナミクス手段14において求められた自ノードの位相値を逐次受け取り、この自ノードの位相値を用いて、近傍ノードと自ノードとの位相差を求めている。   Here, the phase difference Δθij between the neighboring node and the own node is obtained by subtracting the phase value θi (t) of the timing control signal of the own node i from the phase value θj (t) of the timing control signal of the neighboring node j. It is a phase difference. The neighboring node state management unit 11 sequentially receives the phase value of the own node obtained by the phase dynamics unit 14 and obtains the phase difference between the neighboring node and the own node using the phase value of the own node.

所要位相差計算手段12は、近傍ノードのタイミング制御信号に基づいて解析される情報に基づいて、近傍ノードが確保したい通信時間を求めるものである。これにより、所要位相差計算手段12は、近傍ノードがどれだけの時間送信権を必要としているかを管理することができる。また、所要位相差計算手段12は、自ノードが確保したい通信時間を求めるものである。さらに、所要位相差計算手段12は、自ノード及び近傍ノードのそれぞれが確保したい通信時間を位相応答計算手段に与えるものである。   The required phase difference calculation means 12 obtains a communication time that the neighboring node wants to secure based on information analyzed based on the timing control signal of the neighboring node. Thereby, the required phase difference calculation means 12 can manage how much time transmission right the neighboring node needs. Further, the required phase difference calculation means 12 obtains the communication time that the own node wants to secure. Further, the required phase difference calculation means 12 gives the phase response calculation means the communication time that each of its own node and neighboring nodes wants to secure.

ここで、第1の実施形態では、所要位相差計算手段12が、近傍ノードのアドレス情報に基づいて当該近傍ノードの確保したい通信時間を求める場合を説明する。   Here, in the first embodiment, a case will be described in which the required phase difference calculation unit 12 obtains a communication time that the neighboring node wants to secure based on the address information of the neighboring node.

つまり、所要位相差計算手段12は、近傍ノード状態管理手段11から受け取った近傍ノードのアドレス情報に基づいて、無線通信ネットワーク構造における近傍ノードの位置情報を解析し、これに基づいて近傍ノードの確保したい通信時間を決定して、この近傍ノードの確保したい通信時間に対応する位相差(所要位相差)φcjを求める。また、所要位相差計算手段12は、自ノードの確保したい通信時間に対応する位相差(所要位相差)φcを求める。   That is, the required phase difference calculation means 12 analyzes the position information of the neighboring nodes in the wireless communication network structure based on the neighboring node address information received from the neighboring node state management means 11, and secures the neighboring nodes based on this. The communication time desired is determined, and the phase difference (required phase difference) φcj corresponding to the communication time desired to be secured for this neighboring node is obtained. Further, the required phase difference calculation means 12 obtains a phase difference (required phase difference) φc corresponding to the communication time to be secured by the own node.

近傍ノードに係る所要位相差φcjの求める方法としては、例えば次に示す方法がある。   As a method for obtaining the required phase difference φcj related to the neighboring node, for example, there is the following method.

例えば、第1の実施形態の無線通信ネットワークNTが、Zigbee等で用いられるクラスタツリー構造で構成されているものとする。この場合、クラスタツリー構造に従ったネットワークアドレスを一定のルールに従って各ノードA及びシンクノードSに割り当てて管理する。例えば、事前にツリーの深さ(Lm)、1つのZigBeeルータに接続可能なデバイスの数(Cm)、そのうちZigBeeルータとして接続可能なデバイスの数(Rm)を決めておき、このような一定のルールに基づいてアドレス割り当てをするようにする。これにより、ルーティングテーブルを持つことなくアドレス情報に基づいて、転送すべきデバイスを決定することができる。   For example, it is assumed that the wireless communication network NT of the first embodiment is configured with a cluster tree structure used in Zigbee or the like. In this case, a network address according to the cluster tree structure is assigned to each node A and sink node S according to a certain rule for management. For example, the depth of the tree (Lm), the number of devices that can be connected to one ZigBee router (Cm), of which the number of devices that can be connected as a ZigBee router (Rm) are determined. Address assignment based on rules. Thereby, a device to be transferred can be determined based on the address information without having a routing table.

この場合、所要位相差計算手段12は、近傍ノードのアドレス情報から、当該近傍ノードの深さ(すなわち、クラスタツリー構造のネットワークNTにおける各ノードの深さ)を認識することができる。そこで、所要位相差計算手段12は、一般にシンクノードSに近いノードほど中継するパケットが多くなり多くの送信時間の権利が必要となることから、最も単純な例として次式(1)のように、ノードの深さから線形に通信時間を決定できる。   In this case, the required phase difference calculation means 12 can recognize the depth of the neighboring node (that is, the depth of each node in the cluster NT network NT) from the address information of the neighboring node. Therefore, since the required phase difference calculation means 12 generally has more packets to be relayed as the node is closer to the sink node S and requires more transmission time, the simplest example is as shown in the following equation (1). The communication time can be determined linearly from the depth of the node.

φcj=α(Lm−dj+1)φb …(1)
ここで、Lmはツリーの深さを示し、djはノードjの深さを示し、φbは基本割り当て時間を示す。また、αは、係数であり、実験的に決定することができる。
φcj = α (Lm−dj + 1) φb (1)
Here, Lm indicates the depth of the tree, dj indicates the depth of the node j, and φb indicates the basic allocation time. Α is a coefficient and can be determined experimentally.

また、自ノードに係る所要位相差φcの求める方法としては、ノードがデータ信号の送信を行なうために最低限必要なタイムスロットの大きさWminに対応する位相幅として、φc=Wmin×ωiにより算出することができる。ωiは自ノードiにおける固有振動数パラメータである、またWminは、用途等に応じて決まる定数パラメータである。   As a method for obtaining the required phase difference φc related to the own node, the phase width corresponding to the minimum time slot size Wmin necessary for the node to transmit the data signal is calculated by φc = Wmin × ωi. can do. ω i is a natural frequency parameter at its own node i, and W min is a constant parameter determined according to the application.

位相応答関数調整手段13は、近傍ノードの所要位相差φcj及び自ノードの所要位相差φcを所要位相差計算手段12から受け取り、これら近傍ノードに係る所要位相差及び自ノードの所要位相差φcに基づいて、位相応答関数R(Δθij(t))を更新するものである。   The phase response function adjusting unit 13 receives the required phase difference φcj of the neighboring node and the required phase difference φc of the own node from the required phase difference calculating unit 12, and calculates the required phase difference related to these neighboring nodes and the required phase difference φc of the own node. Based on this, the phase response function R (Δθij (t)) is updated.

なお、位相応答関数R(Δθij(t))は、自ノードのタイミング制御信号の送信タイミングを計算する際に利用する時間発展規則を構成する関数であり、近傍ノード間において均等な位相差を形成するためのものである。すなわち、位相応答関数R(Δθij(t))は、自ノードと近傍ノードとの間の位相差分布を均等になるよう力学的特性を作用させ、近傍ノード間において獲得されるタイムスロットの大きさをほぼ均等化させる特性を有する。   The phase response function R (Δθij (t)) is a function that constitutes a time evolution rule used when calculating the transmission timing of the timing control signal of the own node, and forms an equal phase difference between neighboring nodes. Is to do. That is, the phase response function R (Δθij (t)) acts on the mechanical characteristics so that the phase difference distribution between the own node and the neighboring nodes becomes equal, and the size of the time slot acquired between the neighboring nodes. Has the characteristic of substantially equalizing.

これにより、自ノードよりも後に送信する近傍ノードとの関係においては、自ノードの位相値から近傍ノードの位相値までの位相差が、自ノードの確保したい通信時間に対応する所要位相差φcだけ離れているように調整できる。また、自ノードより先に送信する近傍ノードとの関係においては、近傍ノードの位相値から自ノードまでの位相値が、近傍ノードjの確保したい通信時間に対応するφcjだけ離れているように調整することができる。   Thereby, in the relationship with the neighboring node transmitted after the own node, the phase difference from the phase value of the own node to the phase value of the neighboring node is only the required phase difference φc corresponding to the communication time desired to be secured by the own node. It can be adjusted to be away. Also, in the relationship with the neighboring node that is transmitted before the own node, the phase value from the neighboring node to the own node is adjusted so that it is separated by φcj corresponding to the communication time that the neighboring node j wants to secure. can do.

位相ダイナミクス手段14は、近傍ノード状態管理手段11から自ノードと近傍ノードとの位相差を受け取ると共に、位相応答関数調整手段13により調整された位相応答関数R(Δθij(t))を受け取り、これら自ノードと近傍ノードとの位相差及び調整された位相応答関数R(Δθij(t))を利用して、自ノードのタイミング制御信号の送信タイミングを算出するものである。   The phase dynamics means 14 receives the phase difference between the own node and the neighboring node from the neighboring node state management means 11 and also receives the phase response function R (Δθij (t)) adjusted by the phase response function adjusting means 13. The transmission timing of the timing control signal of the own node is calculated using the phase difference between the own node and the neighboring node and the adjusted phase response function R (Δθij (t)).

自ノードのタイミング制御信号の送信タイミングを計算する方法としては、種々の方法を適用することができるが、例えば、特許文献1〜特許文献4のいずれかに記載の方法を適用できる。自ノードのタイミング制御信号の送信タイミングを計算する方法の詳細については、特許文献1〜4のそれぞれの記載に委ね、ここでの詳細な説明は省略する。   As a method for calculating the transmission timing of the timing control signal of the own node, various methods can be applied. For example, the method described in any of Patent Documents 1 to 4 can be applied. The details of the method of calculating the transmission timing of the timing control signal of the own node are left to the description of each of Patent Documents 1 to 4, and detailed description thereof is omitted here.

(A−2)第1の実施形態の動作
次に、第1の実施形態の自ノードにおけるタイミング制御信号の送信タイミングを計算する処理の動作について図1を参照して説明する。
(A-2) Operation of the First Embodiment Next, the operation of the processing for calculating the transmission timing of the timing control signal in the own node of the first embodiment will be described with reference to FIG.

まず、近傍ノードから送信されたタイミング制御信号が自ノードに到来すると、当該タイミング制御信号は、タイミング制御信号受信手段2により受信され、近傍ノード状態管理手段11に与えられる。   First, when the timing control signal transmitted from the neighboring node arrives at its own node, the timing control signal is received by the timing control signal receiving unit 2 and given to the neighboring node state management unit 11.

近傍ノード状態管理手段11において、少なくとも、タイミング制御信号に含まれている近傍ノードのアドレス情報、近傍ノードと自ノードとの位相差が解析され、近傍ノードと自ノードの位相差が位相ダイナミクス手段14に与えられる。なお、ここでは、近傍ノード状態管理手段11が近傍ノードのアドレス情報及び近傍ノードと自ノードとの位相差を解析する場合を示したが、タイミング制御信号の受信信号強度を管理するようにしてもよい。   In the neighboring node state management means 11, at least address information of neighboring nodes included in the timing control signal and a phase difference between the neighboring nodes and the own node are analyzed, and a phase difference between the neighboring nodes and the own node is analyzed as the phase dynamics means 14. Given to. Here, although the case where the neighboring node state management means 11 analyzes the address information of the neighboring node and the phase difference between the neighboring node and the own node has been shown, the received signal strength of the timing control signal may be managed. Good.

これにより、位相ダイナミクス手段14において、時間発展規則に従って自ノードのタイミング制御信号の送信タイミングが計算されて出力される。   As a result, the phase dynamics means 14 calculates and outputs the transmission timing of the timing control signal of the own node according to the time evolution rule.

また、近傍ノード状態管理手段11は、管理する近傍ノードのアドレス情報を所要位相差計算手段12に与える。   Also, the neighboring node state management unit 11 gives the address information of the neighboring node to be managed to the required phase difference calculation unit 12.

所要位相差計算手段12では、近傍ノード状態管理手段11から受け取った近傍ノードのアドレス情報に基づいて、近傍ノードの所要位相差φcjと自ノードの所要位相差φcとが計算され、近傍ノード及び自ノードの所要位相差φcj及びφcが位相応答関数調整手段13に与えられる。   The required phase difference calculation means 12 calculates the required phase difference φcj of the neighboring node and the required phase difference φc of the own node based on the address information of the neighboring node received from the neighboring node state management means 11, and The required phase differences φcj and φc of the node are given to the phase response function adjusting means 13.

位相応答関数調整手段13では、所要位相差計算手段12からの近傍ノード及び自ノードの所要位相差φcj及びφcに基づいて位相応答関数が調整され、調整された位相応答関数が位相ダイナミクス手段14に与えられる。   In the phase response function adjusting means 13, the phase response function is adjusted based on the required phase differences φcj and φc of the neighboring node and the own node from the required phase difference calculating means 12, and the adjusted phase response function is supplied to the phase dynamics means 14. Given.

これにより、位相ダイナミクス手段14において、タイミング制御信号の送信タイミングを決定する位相応答関数が再構成され、各ノードの所要位相差を反映した通信タイミングパタンが形成される。   Thereby, in the phase dynamics means 14, the phase response function which determines the transmission timing of a timing control signal is reconfigure | reconstructed, and the communication timing pattern reflecting the required phase difference of each node is formed.

図4は、位相応答関数調整手段13により調整された位相応答関数R(Δθij(t))の形状を示す。なお、位相応答関数R(Δθij(t))の形状によって収束状態が決定する。   FIG. 4 shows the shape of the phase response function R (Δθij (t)) adjusted by the phase response function adjusting means 13. The convergence state is determined by the shape of the phase response function R (Δθij (t)).

例えば、位相差Δθij=θj−θi(θjは近傍ノードjの位相値、θiは自ノードiの位相値)で表すものとする。そして、1周期が2πに対応する場合、ある近傍ノードjとの位相差が(0〜π)のとき、近傍ノードjは自分より先に通信するノードであり、ある近傍ノードjとの位相差が(π〜2π)のとき、近傍ノートjは自分より後に通信するノードと見ることができる。   For example, the phase difference Δθij = θj−θi (θj is the phase value of the neighboring node j and θi is the phase value of the own node i) is assumed. When one period corresponds to 2π, when the phase difference with a certain neighboring node j is (0 to π), the neighboring node j is a node that communicates earlier than itself, and the phase difference with a certain neighboring node j When is (π-2π), the neighboring note j can be regarded as a node communicating after itself.

つまり、位相応答関数調整手段13によって調整された位相応答関数の形状は、図4に示すように、自ノードよりも後に送信するノードとは自己の確保したい通信時間に対応する所要位相差φc分離れている必要があり、自ノードよりも先に送信する近傍ノードjとは近傍ノードjの確保したい通信時間に対応するφcjだけ位相差を形成することができる。これは近傍ノードjそれぞれで異なるものをもつことになる。   That is, as shown in FIG. 4, the shape of the phase response function adjusted by the phase response function adjusting means 13 is equal to the required phase difference φc corresponding to the communication time desired to be secured from the node transmitting after the own node. It is necessary to be separated, and a phase difference can be formed by φcj corresponding to the communication time that the neighboring node j wants to secure from the neighboring node j that is transmitted before its own node. This is different for each neighboring node j.

(A−3)第1の実施形態の効果
以上のように、第1の実施形態によれば、近傍ノードのアドレス情報に基づいて、ネットワーク構造におけるノードの深さに応じた所要位相差を用いることにより、それぞれのノードの所要位相差を考慮した最適な位相応答関数を再構成することにより、近傍ノードとの間の最適な通信タイミングパタンを形成することができるので、通信タイミングを最適にでき、データ通信の効率化を実現できる。
(A-3) Effect of First Embodiment As described above, according to the first embodiment, a required phase difference according to the depth of a node in the network structure is used based on address information of neighboring nodes. By reconfiguring the optimal phase response function considering the required phase difference of each node, the optimal communication timing pattern with neighboring nodes can be formed, so the communication timing can be optimized. , Increase the efficiency of data communication.

(B)第2の実施形態
次に、本発明の通信タイミング制御装置、通信タイミング制御方法、通信タイミング制御プログラム、ノード及び通信システムの第2の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(B) Second Embodiment Next, a communication timing control device, a communication timing control method, a communication timing control program, a node, and a communication system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(B−1)第2の実施形態の構成
図5は、第2の実施形態の通信タイミング計算手段20の内部構成を示すブロック図である。図5において、第2の実施形態の通信タイミング計算手段20は、近傍ノード状態管理手段21、所要位相差計算手段22、位相応答関数調整手段13、位相ダイナミクス手段14、を少なくとも有して構成される。
(B-1) Configuration of the Second Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing the internal configuration of the communication timing calculation means 20 of the second embodiment. In FIG. 5, the communication timing calculation unit 20 of the second embodiment is configured to include at least a neighboring node state management unit 21, a required phase difference calculation unit 22, a phase response function adjustment unit 13, and a phase dynamics unit 14. The

第2の実施形態の通信タイミング計算手段20が第1の実施形態の通信タイミング計算手段1と異なる点は、所要位相差計算手段22による所要位相差の決定方法が異なる。また、近傍ノード状態管理手段21の接続構成が、第1の実施形態の構成と異なる。   The communication timing calculation unit 20 of the second embodiment is different from the communication timing calculation unit 1 of the first embodiment in that the required phase difference determination method by the required phase difference calculation unit 22 is different. Further, the connection configuration of the neighboring node state management unit 21 is different from the configuration of the first embodiment.

近傍ノード状態管理手段21は、近傍ノードからのタイミング制御信号を受け取り、第1の実施形態と同様に、近傍ノードのアドレス情報、近傍ノードのタイミング制御信号と自ノードのタイミング制御信号の位相差、近傍ノードのタイミング制御信号の信号受信強度などを管理するものである。また、第2の実施形態の近傍ノード状態管理手段21は、近傍ノードと自ノードのタイミング制御信号の位相差を、位相ダイナミクス手段14に与えるものである。   The neighboring node state management means 21 receives the timing control signal from the neighboring node, and similarly to the first embodiment, the address information of the neighboring node, the phase difference between the timing control signal of the neighboring node and the timing control signal of the own node, It manages the signal reception intensity of the timing control signal of the neighboring node. Further, the neighboring node state management means 21 of the second embodiment gives the phase dynamics means 14 the phase difference between the timing control signals of the neighboring node and the own node.

所要位相差計算手段22は、シンクノードSからネットワークトポロジー情報を受け取り、ネットワークトポロジー情報に基づいて所要位相差を決定するものである。また、所要位相差計算手段21は、決定した近傍ノードの所要位相差及び自ノードの所要位相差φcj及びφcを位相応答関数調整手段13に与えるものである。   The required phase difference calculation means 22 receives network topology information from the sink node S and determines the required phase difference based on the network topology information. The required phase difference calculation means 21 gives the determined required phase difference of the neighboring nodes and the required phase differences φcj and φc of the own node to the phase response function adjusting means 13.

ここで、第2の実施形態において、シンクノードSは、無線通信ネットワークNTを構成する各ノードが直接接続する下流ノードのノード数を認識するものである。また、シンクノードSは、各ノードが直接接続する下流ノードのノード数を、各ノードに対して周期的又は常時通知するものである。   Here, in the second embodiment, the sink node S recognizes the number of downstream nodes to which each node constituting the wireless communication network NT is directly connected. In addition, the sink node S periodically or constantly notifies the number of downstream nodes to which each node is directly connected to each node.

なお、この各ノードの下流ノードのノード数に関する情報は、タイミング制御信号とは異なる信号で各ノードに通知してもよいし、又はタイミング制御信号に含むようにしてもよい。   Note that the information regarding the number of downstream nodes of each node may be notified to each node as a signal different from the timing control signal, or may be included in the timing control signal.

位相応答関数調整手段13は、シンクノードSからの下流ノードのノード数をネットワークトポロジー情報として受け取り、この下流ノードのノード数に基づいて、所要位相差を決定する。   The phase response function adjusting means 13 receives the number of downstream nodes from the sink node S as network topology information, and determines the required phase difference based on the number of downstream nodes.

例えば、ノードjが、直接接続している下流ノードのノード数をNjとし、基本割り当て時間をφbとすると、下記式(2)に従って、ノードjの所要位相差φcjを求める。   For example, assuming that the number of downstream nodes directly connected to node j is Nj and the basic allocation time is φb, the required phase difference φcj of node j is obtained according to the following equation (2).

φcj=α×Nj×φb …(2)
なお、αは係数であり、実験的に決定することができるものである。
φcj = α × Nj × φb (2)
Α is a coefficient and can be determined experimentally.

上記式(2)に従ってノードjの所要位相差を決定することにより、ノードjが直接接続している下流ノードのノード数に応じて所要位相差を決定することができるので、下流ノード数が多い場合(すなわち、トラフィックが多い場合)、そのノードの所要位相差を多く設定することができる。   By determining the required phase difference of node j according to the above equation (2), the required phase difference can be determined according to the number of downstream nodes to which node j is directly connected, so the number of downstream nodes is large. In this case (that is, when there is a lot of traffic), it is possible to set a large number of required phase differences for the node.

(B−2)第2の実施形態の動作
次に、第2の実施形態の自ノードにおけるタイミング制御信号の送信タイミングを計算する処理の動作について図5を参照して説明する。
(B-2) Operation of the Second Embodiment Next, the operation of the processing for calculating the transmission timing of the timing control signal in the own node of the second embodiment will be described with reference to FIG.

まず、近傍ノードから送信されたタイミング制御信号が自ノードに到来すると、当該タイミング制御信号は、タイミング制御信号受信手段2により受信され、近傍ノード状態管理手段21に与えられる。   First, when the timing control signal transmitted from the neighboring node arrives at its own node, the timing control signal is received by the timing control signal receiving unit 2 and given to the neighboring node state management unit 21.

近傍ノード状態管理手段21において、少なくとも、近傍ノードと自ノードとの位相差が解析され、近傍ノードと自ノードの位相差が位相ダイナミクス手段14に与えられる。   In the neighboring node state management means 21, at least the phase difference between the neighboring node and the own node is analyzed and the phase difference between the neighboring node and the own node is given to the phase dynamics means 14.

位相ダイナミクス手段14では、時間発展規則に従って、自ノードのタイミング制御信号の送信タイミングが計算されて出力される。   The phase dynamics means 14 calculates and outputs the transmission timing of the timing control signal of the own node according to the time evolution rule.

一方、シンクノードSは、無線通信ネットワークNTを構成する各ノードが直接接続する下流ノードのノード数を認識し、各ノードが直接接続する下流ノードのノード数をネットワークトポロジー情報として、各ノードに対して周期的又は常時通知する。   On the other hand, the sink node S recognizes the number of downstream nodes directly connected to each node constituting the wireless communication network NT, and uses the number of downstream nodes directly connected to each node as network topology information for each node. To notify periodically or constantly.

ここで、シンクノードSによる各ノードの下流ノードのノード数を求める方法としては、種々の方法が考えられ、特に限定されないが、例えば次のような方法がある。   Here, as a method for obtaining the number of downstream nodes of each node by the sink node S, various methods are conceivable and are not particularly limited. For example, there are the following methods.

例えば、センサネットワークなどの無線通信ネットワークNTにおいて、各ノードは、直接接続する下流ノードからデータ信号を受信すると、下流ノードからのデータ信号をシンクノードSに送信する。   For example, in the wireless communication network NT such as a sensor network, each node transmits the data signal from the downstream node to the sink node S when receiving the data signal from the downstream node directly connected thereto.

これにより、センサノードSは、下流ノードからのデータ信号の転送軌跡に基づいて各ノードの下流ノードを認識することができるので、下流ノードのノード数の合計を各ノード毎に計算することで、各ノードの下流ノードのノード数を求めることができる。   Thereby, since the sensor node S can recognize the downstream node of each node based on the transfer locus of the data signal from the downstream node, by calculating the total number of nodes of the downstream node for each node, The number of downstream nodes of each node can be obtained.

そして、シンクノードSからのネットワークトポロジー情報が各ノードに到来すると、ネットワークトポロジー情報はノードの所要位相差計算手段22に与えられる。   When the network topology information from the sink node S arrives at each node, the network topology information is given to the required phase difference calculation means 22 of the node.

所要位相差計算手段22では、シンクノードSからのノードの下流ノードのノード情報に基づいて、(2)式に従って所要位相差φcjが決定され、所要位相差φcjが位相応答関数調整手段13に与えられる。   In the required phase difference calculating means 22, the required phase difference φcj is determined according to the equation (2) based on the node information of the downstream node from the sink node S, and the required phase difference φcj is given to the phase response function adjusting means 13. It is done.

位相応答関数調整手段13では、第1の実施形態と同様にして、自ノードの所要位相差φcと近傍ノードの所要位相差φcjに基づいて、位相応答関数R(Δθij(t))が調整される。   In the phase response function adjusting means 13, the phase response function R (Δθij (t)) is adjusted based on the required phase difference φc of its own node and the required phase difference φcj of the neighboring nodes, as in the first embodiment. The

そして、位相ダイナミクス手段14により自ノードのタイミング制御信号の送信タイミングが計算されて出力される。   Then, the transmission timing of the timing control signal of the own node is calculated and output by the phase dynamics means 14.

(B−3)第2の実施形態の効果
以上のように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(B-3) Effects of Second Embodiment As described above, according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

また、第2の実施形態は、シンクノードSが大域的に管理するネットワークトポロジー情報に基づいて、各ノードが所要位相差を求めることができるから、より最適な通信タイミングパタンの形成ができ、通信タイミングを最適にでき、データ通信の効率化を実現できる。   In the second embodiment, each node can obtain the required phase difference based on the network topology information managed globally by the sink node S. Therefore, a more optimal communication timing pattern can be formed, and communication can be performed. The timing can be optimized and the efficiency of data communication can be realized.

(C)第3の実施形態
次に、本発明の通信タイミング制御装置、通信タイミング制御方法、通信タイミング制御プログラム、ノード及び通信システムの第3の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(C) Third Embodiment Next, a communication timing control device, a communication timing control method, a communication timing control program, a node, and a communication system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(C−1)第3の実施形態の構成
図6は、第3の実施形態の通信タイミング計算手段30の内部構成を示す機能ブロック図である。図6において、第3の実施形態の通信タイミング計算手段30は、近傍ノード状態管理手段31、所要位相差決定手段32、位相応答関数調整手段33、位相ダイナミクス手段14、を少なくとも有して構成される。
(C-1) Configuration of the Third Embodiment FIG. 6 is a functional block diagram showing the internal configuration of the communication timing calculation means 30 of the third embodiment. In FIG. 6, the communication timing calculation unit 30 of the third embodiment is configured to include at least a neighboring node state management unit 31, a required phase difference determination unit 32, a phase response function adjustment unit 33, and a phase dynamics unit 14. The

第3の実施形態の通信タイミング計算手段30が第1の実施形態の通信タイミング計算手段1と異なる点は、所要位相差計算手段を備えず、その代わりに所要位相差決定手段32を備える点、各ノードで決定した所要位相差をタイミング制御信号に乗せて送信する点、そのため、近傍ノード状態管理手段31が所要位相差を解析して管理する点などである。   The communication timing calculation unit 30 of the third embodiment is different from the communication timing calculation unit 1 of the first embodiment in that it does not include a required phase difference calculation unit, but includes a required phase difference determination unit 32 instead. For example, the required phase difference determined at each node is transmitted on the timing control signal, and therefore, the neighboring node state management means 31 analyzes and manages the required phase difference.

近傍ノード状態管理手段31は、近傍ノードからのタイミング制御信号を受け取ると、近傍ノードのアドレス情報、近傍ノードと自ノードとの間のタイミング制御信号の位相差、近傍ノードの所要位相差等を各近傍ノード毎に管理するものである。また近傍ノード状態管理手段31は、各近傍ノードの所要位相差を位相応答関数調整手段33に与えると共に、近傍ノードと自ノードとのタイミング制御信号の位相差を位相ダイナミクス手段14に与えるものである。   When the neighboring node state management means 31 receives the timing control signal from the neighboring node, each of the neighboring node address information, the phase difference of the timing control signal between the neighboring node and the own node, the required phase difference of the neighboring node, etc. This is managed for each neighboring node. The neighboring node state management means 31 gives the required phase difference of each neighboring node to the phase response function adjusting means 33 and also gives the phase difference of the timing control signal between the neighboring node and the own node to the phase dynamics means 14. .

第3の実施形態は、上記のように、各ノードで決定した所要位相差をタイミング制御信号に乗せて送信する。そこで、第3の実施形態では、近傍ノード状態管理手段31が、タイミング制御信号に含まれている近傍ノードの所要位相差を読み取り、その近傍ノードの所要位相差を位相応答関数調整手段33に与えることで、位相応答関数の調整を行なう。   In the third embodiment, as described above, the required phase difference determined by each node is transmitted on the timing control signal. Therefore, in the third embodiment, the neighboring node state managing unit 31 reads the required phase difference of the neighboring node included in the timing control signal and gives the required phase difference of the neighboring node to the phase response function adjusting unit 33. Thus, the phase response function is adjusted.

また、近傍ノード状態管理手段31は、トラフィックが発生すると、近傍ノードの所要位相差を管理し、所要位相差の総和を測定する所要位相差測定機能を有する。そして、無線帯域の上限を上回ることを防止するために、近傍ノード状態管理手段31は、所定の閾値を備えており、所要位相差の総和が閾値を超えたときに、自ノードの所要位相差を小さくするように制御する所要位相差制御機能を有する。これにより、近傍ノードからのトラフィックに係るデータレートが大きくなり、無線帯域を超えようとする場合に、近傍ノードからのトラフィックの増大に応じて、自ノードの通信時間を短く設定変更することができる。   The neighboring node state management means 31 has a required phase difference measurement function for managing the required phase difference of neighboring nodes and measuring the sum of the required phase differences when traffic occurs. In order to prevent the upper limit of the radio band from being exceeded, the neighboring node state management unit 31 has a predetermined threshold value, and when the total of the required phase differences exceeds the threshold value, the required phase difference of the own node Has a required phase difference control function for controlling so as to reduce. As a result, when the data rate related to traffic from the neighboring node increases and exceeds the radio band, the communication time of the own node can be shortened and changed according to the increase in traffic from the neighboring node. .

所要位相差決定手段32は、近傍ノード状態管理手段31が近傍ノード状態として管理している各近傍ノードの所要位相差に基づいて、自ノードの所要位相差を決定するものである。また、所要位相差決定手段32は、決定した自ノードの所要位相差をタイミング制御信号に乗せて送信させるものである。   The required phase difference determining unit 32 determines the required phase difference of the own node based on the required phase difference of each neighboring node managed as the neighboring node state by the neighboring node state managing unit 31. The required phase difference determining means 32 transmits the determined required phase difference of its own node on the timing control signal.

ここで、第3の実施形態では、所要位相差決定手段32が、近傍ノード状態管理手段31が管理する近傍ノード状態より、過去の発生トラフィックを参照して、自ノードの所要位相差を決定する。   Here, in the third embodiment, the required phase difference determining unit 32 determines the required phase difference of the own node with reference to the past generated traffic from the neighboring node state managed by the neighboring node state managing unit 31. .

例えば、所要位相差決定手段32は、近傍ノード状態管理手段31の近傍ノード状態に基づいて、過去S秒間に発生したトラフィック(データ中継も含む)を観測して、単位時間のトラフィックの発生レートを決定する。そして、この発生レートに応じて自ノードの所要位相差を決定して、タイミング制御信号に乗せる。   For example, the required phase difference determining unit 32 observes traffic (including data relay) generated in the past S seconds based on the neighboring node state of the neighboring node state management unit 31 and determines the traffic generation rate per unit time. decide. Then, the required phase difference of the own node is determined according to this generation rate, and is put on the timing control signal.

(C−2)第3の実施形態の動作
次に、第3の実施形態の自ノードにおけるタイミング制御信号の送信タイミングを計算する処理の動作について図6を参照して説明する。
(C-2) Operation of the Third Embodiment Next, the operation of the processing for calculating the transmission timing of the timing control signal in the own node of the third embodiment will be described with reference to FIG.

まず、近傍ノードから送信されたタイミング制御信号が自ノードに到来すると、当該タイミング制御信号は、タイミング制御信号受信手段2により受信され、近傍ノード状態管理手段31に与えられる。   First, when the timing control signal transmitted from the neighboring node arrives at its own node, the timing control signal is received by the timing control signal receiving unit 2 and given to the neighboring node state management unit 31.

近傍ノード状態管理手段31では、少なくとも、近傍ノードと自ノードとの位相差、近傍ノードのアドレス情報、近傍ノードの所要位相差等が解析され、所要位相差が位相応答調整手段33に与えられると共に、近傍ノードと自ノードとの位相差が位相ダイナミクス手段14に与えられる。   The neighboring node state management means 31 analyzes at least the phase difference between the neighboring node and the own node, the address information of the neighboring node, the required phase difference of the neighboring node, and the required phase difference is given to the phase response adjusting means 33. The phase difference between the neighboring node and the own node is given to the phase dynamics means 14.

位相応答関数調整手段33では、近傍ノード状態管理手段31からの所要位相差に基づいて位相応答関数の調整が行なわれ、位相ダイナミクス手段14では、位相応答関数調整手段33により調整された位相応答関数を用いて、自ノードのタイミング制御信号が求められる。   The phase response function adjustment means 33 adjusts the phase response function based on the required phase difference from the neighboring node state management means 31, and the phase dynamics means 14 adjusts the phase response function adjusted by the phase response function adjustment means 33. Is used to obtain the timing control signal of its own node.

一方、所要位相差決定手段32では、近傍ノード状態管理手段31において管理される各近傍ノード毎の近傍ノード状態に基づいて、発生したトラフィックのデータレートに応じて、自ノードの所要位相差が自律的に決定される。   On the other hand, the required phase difference determining unit 32 determines whether the required phase difference of the own node is autonomous according to the data rate of the generated traffic based on the neighboring node state for each neighboring node managed by the neighboring node state managing unit 31. To be determined.

例えば、所要位相差決定手段32は、発生したトラフィックのデータレートが大きくなるにつれ、自ノードの所要位相差を小さくするように、所定の数式を予め設定し、この数式を用いて自ノードの所要位相差を決定することができる。また例えば、予め設定された、発生トラフィックのデータレートと自ノードの所要位相差との対応関係を示すテーブルを所要位相差決定手段32が備えて、自ノードの所要位相差を決定するようにしてもよい。   For example, the required phase difference determining means 32 sets a predetermined mathematical expression in advance so that the required phase difference of the own node is reduced as the data rate of the generated traffic increases, and the required phase difference of the own node is determined using this mathematical expression. The phase difference can be determined. Further, for example, the required phase difference determining means 32 is provided with a table indicating a correspondence relationship between the data rate of the generated traffic and the required phase difference of the own node, so that the required phase difference of the own node is determined. Also good.

また、決定された自ノードの所要位相差は、所要位相差決定手段32によりタイミング制御信号に乗せられる。   The determined required phase difference of the own node is put on the timing control signal by the required phase difference determining means 32.

このように、各ノードの所要位相差をタイミング制御信号に乗せることで、各近傍ノードの所要位相差を各ノードが求めることなく直接知ることができ、位相応答関数を再構成して、通信タイミングの最適化を図ることができる。   In this way, by putting the required phase difference of each node on the timing control signal, the required phase difference of each neighboring node can be known directly without each node obtaining it, and the phase response function is reconfigured to determine the communication timing. Can be optimized.

また、近傍ノード状態管理手段31では、所要位相差の総和が測定され、その所要位相差の総和が閾値と比較され、所要位相差の総和が閾値を超えたか否か判定される。   The neighboring node state management unit 31 measures the total sum of the required phase differences, compares the total sum of the required phase differences with a threshold value, and determines whether the total sum of the required phase differences exceeds the threshold value.

そして、所要位相差の総和が閾値と判定された場合、自ノードの所要位相差を下げる旨が近傍ノード状態管理手段31から所要位相差決定手段32に指示される。   If it is determined that the sum of the required phase differences is a threshold value, the neighboring node state management means 31 instructs the required phase difference determination means 32 to reduce the required phase difference of the own node.

(C−3)第3の実施形態の効果
以上のように、第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(C-3) Effects of Third Embodiment As described above, according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

また、第3の実施形態によれば、自ノードで自律的に決定した自ノードの所要位相差をタイミング制御信号に乗せて他ノードに送信することで、直接他ノードの所要位相差を受け取ることができるので、簡単に通信タイミングパタンの形成ができる。   Further, according to the third embodiment, the required phase difference of the other node is directly received by transmitting the required phase difference of the own node autonomously determined by the own node to the other node on the timing control signal. Communication timing patterns can be easily formed.

(D)他の実施形態
上述した第1の実施形態では、ノードの深さ(層)に基づいてノードの通信時間(所要位相差)を決定した場合を示した。しかし、これに限定されず、タイミング制御信号の信号受信強度に基づいて決定するようにしてもよい。
(D) Other Embodiments In the first embodiment described above, the case where the communication time (required phase difference) of a node is determined based on the depth (layer) of the node has been described. However, the present invention is not limited to this, and it may be determined based on the signal reception strength of the timing control signal.

この場合、例えば、タイミング制御信号の受信強度が高い場合に、当該タイミング制御信号を送信した近傍ノードの所要位相差を大きくするような、所定の数式を予め設定しておく。そして、所要位相差計算手段が、タイミング制御信号に基づいて、数式に従った近傍ノードの所要位相差を計算することで実現することができる。   In this case, for example, when the reception strength of the timing control signal is high, a predetermined mathematical formula is set in advance so as to increase the required phase difference of the neighboring node that transmitted the timing control signal. Then, the required phase difference calculation means can be realized by calculating the required phase difference of neighboring nodes according to the mathematical formula based on the timing control signal.

上述した第1〜第3の実施形態では、無線通信ネットワークの例として、各ノードがセンサデータを送信するセンサネットワークを例示した。しかし、センサネットワークに限定されず、ノード間で自律分散的に通信タイミングを形成して無線通信を実現する無線通信ネットワークであれば、広く適用することができる。   In the first to third embodiments described above, a sensor network in which each node transmits sensor data is illustrated as an example of a wireless communication network. However, the present invention is not limited to a sensor network, and can be widely applied to any wireless communication network that realizes wireless communication by forming communication timing between nodes in an autonomous and distributed manner.

第1〜第3の実施形態において、位相ダイナミクス手段が算出する自ノードのタイミング制御信号の位相の計算方法は、位相応答関数を有する時間発展規則を利用したものであれば、特許文献1〜特許文献4に開示される方法に限定されるものではなく広く適用できる。   In the first to third embodiments, if the method of calculating the phase of the timing control signal of the own node calculated by the phase dynamics means uses a time evolution rule having a phase response function, Patent Documents 1 to The method is not limited to the method disclosed in Document 4, and can be widely applied.

上記の実施形態では、空間に分散配置された多数のノードが、相互に無線でデータのやり取りを行うシステムを想定して説明した。しかし、本発明の利用形態は、無線通信を行うシステムに限定されない。空間に分散配置された多数のノードが、相互に有線でデータをやり取りするシステムにも適用することが可能である。例えば、イーサーネット(登録商標)等のように有線接続されたLANシステムに適用することも可能である。また、同様に、有線接続されたセンサやアクチュエータ、あるいはサーバ等、異なる種類のノードが混在するネットワークに適用することも可能である。無論、有線接続されたノードと、無線接続されたノードが混在するネットワークに適用することも可能である。   The above embodiment has been described assuming a system in which a large number of nodes distributed in a space exchange data with each other wirelessly. However, the utilization form of the present invention is not limited to a system that performs wireless communication. The present invention can also be applied to a system in which a large number of nodes distributed in a space exchange data with each other by wire. For example, the present invention can be applied to a LAN system connected by wire such as Ethernet (registered trademark). Similarly, the present invention can be applied to a network in which different types of nodes are mixed, such as wired sensors or actuators or servers. Of course, the present invention can be applied to a network in which nodes connected by wire and nodes connected wirelessly are mixed.

第1〜第3の実施形態における通信タイミング計算手段が実現する機能は、ハードウェア資源が処理プログラムを実行することにより実現されるソフトウェア処理によるものを想定するが、実現可能であれば、電気回路等で構成されたハードウェアにより実現するようにしてもよい。   The functions realized by the communication timing calculation means in the first to third embodiments are assumed to be based on software processing in which hardware resources are executed by executing a processing program. You may make it implement | achieve by the hardware comprised by these.

第1の実施形態の通信タイミング計算手段の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the communication timing calculation means of 1st Embodiment. 第1の実施形態の無線通信ネットワークの全体構成を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an overall configuration of a wireless communication network according to a first embodiment. 第1の実施形態のノードの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the node of 1st Embodiment. 第1の実施形態の調整された位相応答関数の形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape of the adjusted phase response function of 1st Embodiment. 第2の実施形態の通信タイミング計算手段の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the communication timing calculation means of 2nd Embodiment. 第3の実施形態の通信タイミング計算手段の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the communication timing calculation means of 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1、20及び30…通信タイミング計算手段、11、21及び31…近傍ノード状態管理手段、12及び22…所要位相差計算手段、32…所要位相差決定手段、13及び33…位相応答関数調整手段、14…位相ダイナミクス手段、NT…無線通信ネットワーク、A…ノード、S…シンクノード。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,20 and 30 ... Communication timing calculation means 11, 21, and 31 ... Neighboring node state management means, 12 and 22 ... Required phase difference calculation means, 32 ... Required phase difference determination means, 13 and 33 ... Phase response function adjustment means , 14 ... phase dynamics means, NT ... wireless communication network, A ... node, S ... sink node.

Claims (9)

通信システムを構成するノードに設けられる通信タイミング制御装置であって、他ノードからのタイミング制御信号の通信タイミングを利用して、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミングを決定し、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミング及び他ノードのタイミング制御信号の通信タイミングに基づいて、データ信号の送信期間を決定する通信タイミング制御装置において、
他ノードとの間で上記タイミング制御信号の送受信を行なうタイミング制御信号送受信手段と、
自ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間と、他ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間とに基づいて、自ノード及び他ノードの上記タイミング制御信号の通信タイミング関係を決定する位相応答関数を調整する位相応答関数調整手段と、
上記位相応答関数調整手段により調整された上記位相応答関数を用いて、所定の時間発展規則に従って、自ノードの上記タイミング制御信号の通信タイミングを計算する通信タイミング計算手段と
を備えることを特徴とする通信タイミング制御装置。
A communication timing control device provided in a node constituting a communication system, using communication timing of a timing control signal from another node, determining communication timing of a timing control signal of the own node, and controlling the timing of the own node In the communication timing control device for determining the transmission period of the data signal based on the communication timing of the signal and the communication timing of the timing control signal of the other node,
Timing control signal transmitting / receiving means for transmitting / receiving the timing control signal to / from another node;
Based on the required transmission period necessary for transmitting the data signal of the own node and the required transmission period required for transmitting the data signal of the other node, the communication timing relationship of the timing control signal of the own node and the other node is determined. A phase response function adjusting means for adjusting the phase response function;
Communication timing calculation means for calculating the communication timing of the timing control signal of the own node according to a predetermined time evolution rule using the phase response function adjusted by the phase response function adjustment means. Communication timing control device.
上記位相応答関数調整手段が、上記他ノードのアドレス情報を参照してツリーネットワークを構成する上記他ノードの深さを認識し、この他ノードの深さに基づいて上記他ノードの所要送信期間を決定することを特徴とする請求項1に記載の通信タイミング制御装置。   The phase response function adjusting means recognizes the depth of the other node constituting the tree network with reference to the address information of the other node, and determines the required transmission period of the other node based on the depth of the other node. The communication timing control device according to claim 1, wherein the communication timing control device is determined. 上記位相応答関数調整手段が、外部から各ノードの下流ノードのノード数情報を受け取り、上記各ノードの下流ノードのノード数情報に応じて、上記他ノードの所要送信期間を決定することを特徴とする請求項1に記載の通信タイミング制御装置。   The phase response function adjusting means receives the node number information of the downstream node of each node from the outside, and determines the required transmission period of the other node according to the node number information of the downstream node of each node. The communication timing control device according to claim 1. 過去に発生したトラフィックのデータレートに応じて、自ノードの所要送信期間を決定し、その決定した自ノードの所要送信期間を上記タイミング制御信号に含める所要送信期間決定手段を備え、
上記位相応答関数調整手段が、上記タイミング制御信号送受信手段が受信した上記タイミング制御信号に含まれている他ノードの所要送信期間に基づいて、上記位相応答関数を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信タイミング制御装置。
According to the data rate of traffic that occurred in the past, the required transmission period of the own node is determined, and the required transmission period determining means for including the determined required transmission period of the own node in the timing control signal,
The phase response function adjusting means adjusts the phase response function based on a required transmission period of another node included in the timing control signal received by the timing control signal transmitting / receiving means. The communication timing control device according to 1.
上記タイミング制御信号送受信手段が、上記他ノードの所要送信期間の総和を管理し、所要位相差の総和と閾値との比較により通信帯域を管理することを特徴とする請求項4に記載の通信タイミング制御装置。   5. The communication timing according to claim 4, wherein the timing control signal transmission / reception means manages the sum of the required transmission periods of the other nodes and manages the communication band by comparing the sum of the required phase differences with a threshold value. Control device. 通信システムを構成するノードに設けられる通信タイミング制御方法であって、他ノードからのタイミング制御信号の通信タイミングを利用して、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミングを決定し、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミング及び他ノードのタイミング制御信号の通信タイミングに基づいて、データ信号の送信期間を決定する通信タイミング制御方法において、
タイミング制御信号送受信手段が、他ノードとの間で上記タイミング制御信号の送受信を行なうタイミング制御信号送受信工程と、
位相応答関数調整手段が、自ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間と、他ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間とに基づいて、自ノード及び他ノードの上記タイミング制御信号の通信タイミング関係を決定する位相応答関数を調整する位相応答関数調整工程と、
通信タイミング計算手段が、上記位相応答関数調整手段により調整された上記位相応答関数を用いて、所定の時間発展規則に従って、自ノードの上記タイミング制御信号の通信タイミングを計算する通信タイミング計算工程と
を備えることを特徴とする通信タイミング制御方法。
A communication timing control method provided in a node constituting a communication system, wherein communication timing of a timing control signal of a local node is determined using a communication timing of a timing control signal from another node, and timing control of the local node In the communication timing control method for determining the transmission period of the data signal based on the communication timing of the signal and the communication timing of the timing control signal of the other node,
A timing control signal transmitting / receiving step for transmitting and receiving the timing control signal to and from another node;
Based on the required transmission period necessary for the transmission of the data signal of the own node and the required transmission period required for the transmission of the data signal of the other node, the phase response function adjusting means determines the timing control signal of the own node and the other node. A phase response function adjusting step for adjusting a phase response function for determining the communication timing relationship of
A communication timing calculation step in which a communication timing calculation means calculates the communication timing of the timing control signal of the own node according to a predetermined time development rule using the phase response function adjusted by the phase response function adjustment means; A communication timing control method comprising:
通信システムを構成するノードに設けられる通信タイミング制御プログラムであって、他ノードからのタイミング制御信号の通信タイミングを利用して、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミングを決定し、自ノードのタイミング制御信号の通信タイミング及び他ノードのタイミング制御信号の通信タイミングに基づいて、データ信号の送信期間を決定する通信タイミング制御プログラムにおいて、
コンピュータに、
他ノードとの間で上記タイミング制御信号の送受信を行なうタイミング制御信号送受信手段、
自ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間と、他ノードのデータ信号の送信に必要な所要送信期間とに基づいて、自ノード及び他ノードの上記タイミング制御信号の通信タイミング関係を決定する位相応答関数を調整する位相応答関数調整手段、
上記位相応答関数調整手段により調整された上記位相応答関数を用いて、所定の時間発展規則に従って、自ノードの上記タイミング制御信号の通信タイミングを計算する通信タイミング計算手段
として機能させる通信タイミング制御プログラム。
A communication timing control program provided in a node constituting a communication system, using a communication timing of a timing control signal from another node, determining a communication timing of a timing control signal of the own node, and controlling the timing of the own node In the communication timing control program for determining the transmission period of the data signal based on the communication timing of the signal and the communication timing of the timing control signal of the other node,
On the computer,
Timing control signal transmitting / receiving means for transmitting / receiving the timing control signal to / from another node;
Based on the required transmission period necessary for transmitting the data signal of the own node and the required transmission period required for transmitting the data signal of the other node, the communication timing relationship of the timing control signal of the own node and the other node is determined. A phase response function adjusting means for adjusting the phase response function;
A communication timing control program that functions as communication timing calculation means for calculating the communication timing of the timing control signal of its own node according to a predetermined time development rule using the phase response function adjusted by the phase response function adjustment means.
通信システムを構成するノードが、請求項1〜5のいずれかに記載の通信タイミング制御装置を備えることを特徴とするノード。   A node constituting the communication system comprises the communication timing control device according to claim 1. 請求項8に記載のノードを複数有して構成されることを特徴とする通信システム。   A communication system comprising a plurality of nodes according to claim 8.
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