JP5286186B2 - Wireless communication system, relay device, and route search destination device - Google Patents
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Description
この発明は、メッシュネットワーク構造の無線通信システム、およびそれに用いる中継デバイスおよびルート探索宛先デバイスに関するものである。 The present invention relates to a wireless communication system having a mesh network structure, and a relay device and a route search destination device used therefor.
近年、無線通信を利用して、環境計測・監視・制御などを行うシステムが増加している。この環境計測・監視・制御などを行う無線通信システムでは、対象エリアが比較的広い、又は、対象エリア内に無線通信の障害物が多々存在する場合が多い。このような場合、対象エリアをカバーするためには、受信器と送信器の設置位置や電波状況等の環境により直接通信できなくても、他のデバイスを中継して通信を行うことができる無線通信ネットワークを利用することが有利である。 In recent years, systems that perform environmental measurement, monitoring, control, and the like using wireless communication are increasing. In a wireless communication system that performs environmental measurement, monitoring, control, and the like, there are many cases where the target area is relatively wide or there are many obstacles for wireless communication in the target area. In such a case, in order to cover the target area, even if it is not possible to communicate directly depending on the environment such as the installation position of the receiver and the transmitter and the radio wave condition, it is possible to perform communication by relaying other devices. It is advantageous to use a communication network.
この種の無線通信ネットワークとして、ジグビー(Zigbee(登録商標))プロトコルを利用した無線通信ネットワークなど、メッシュネットワークが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。このメッシュネットワークでは、多数の通信ノード(デバイス)をメッシュ状に配置し、通信ノード間の双方向の通信を直接通信圏内にある他の通信ノードを中継して行うもので、1つの通信経路がマルチパスフェージングの影響を受けて通信不能に陥ったとしても、他の通信経路を探索して通信を継続することができる技術である。なお、マルチパスフェージングとは、複数の通信電波反射経路の間に発生する位相差により受信電波が打ち消され、受信ができなくなる現象をいう。
As this type of wireless communication network, a mesh network such as a wireless communication network using a Zigbee (registered trademark) protocol has been proposed (for example, see
ここで、他の通信経路(中継経路)を探索して通信を継続する技術をルート探索と呼ぶが、このルート探索では、送信元ノード(ルート探索発行元ノード)がディスカバリパケットと呼ばれる通信パケット(ルート探索用パケット)をブロードキャストで直接通信圏内の他の通信ノードに送信し、このディスカバリパケットを受信した他の通信ノード(中継ノード)がその間の経路に関する情報(経路情報)をディスカバリパケットに蓄積し、この経路情報を蓄積したディスカバリパケットをブロードキャストで直接通信圏内の他の通信ノードにさらに送信するという動作を順次繰り返すことによって、メッシュネットワーク中の全ての経路を経由するディスカバリパケットを宛先ノード(ルート探索宛先ノード)に最終的に到達させる。宛先ノードは、この到達したディスカバリパケットに蓄積されている経路情報に基づいて、送信元ノードと宛先ノードとの間の最適な中継経路を決定する。なお、メッシュネットワークに対しては最大中継可能数Nが定められており、この最大中継可能数Nを超える中継回数(中継ホップ数)のディスカバリパケットは探索対象から除外される。 Here, a technique for searching for another communication route (relay route) and continuing communication is called route search. In this route search, a transmission packet (route search issuer node) is a communication packet called a discovery packet ( (Route search packet) is broadcasted directly to other communication nodes in the communication area, and the other communication node (relay node) receiving this discovery packet accumulates information (route information) about the route between them in the discovery packet. The discovery packet storing the route information is broadcasted and further transmitted to other communication nodes directly in the communication area in order, so that the discovery packet passing through all the routes in the mesh network is sent to the destination node (route search). Finally reach the destination node. The destination node determines an optimal relay route between the transmission source node and the destination node based on the route information accumulated in the reached discovery packet. Note that a maximum relayable number N is determined for the mesh network, and discovery packets having the number of relays (number of relay hops) exceeding the maximum relayable number N are excluded from search targets.
ここで、宛先ノードにおいて最適な中継経路を如何にして決定するかが重要となるが、非特許文献1にはその一例として、リンクコストを用いてルート探索を行う技術が記載されている。リンクコストとは、1ホップでリンクされた2つの通信ノード間(中継ホップ)の通信品質を表す指標であり、中継ホップにおける受信電波強度を例えば7段階の評価段階に分けて評価する。この場合、1段階目のリンクコストを1、2段階目のリンクコストを2というように、受信電波強度の評価段階が1段階上がる毎にリンクコストを1ずつアップする。この際、リンクコスト1は非常に良好、リンクコスト7は非常に悪いとする。また、ディスカバリパケットにリンクコストフィールドを設け、ディスカバリパケットが中継される毎にその中継ホップにおけるリンクコストを、受信したディスカバリパケットのリンクコストフィールドに書き込まれている値(初期値0)に加算して行く。そして、宛先ノードにおいて、到達したディスカバリパケットのリンクコストフィールドに書き込まれている値(リンクコストの積算値)をチェックし、このリンクコストの積算値が最も小さい経路を最適な中継経路として決定する。
Here, it is important how the optimum relay route is determined in the destination node. Non-Patent
しかしながら、上述した非特許文献1に記載されたリンクコストを用いるルート探索法(以下、従来のリンクコスト法と呼ぶ)では、全ての中継ホップにおける受信電波強度が最も良好な通信経路が最適な中継経路として選択されるという保証がない。 However, in the route search method using the link cost described in Non-Patent Document 1 (hereinafter referred to as the conventional link cost method), the communication path with the best received radio wave intensity at all relay hops is the optimal relay. There is no guarantee that it will be selected as a route.
例えば、図16に示すように、リンクコストの積算値が「5」、中継回数が「3」の通信経路Aと、リンクコストの積算値が「6」、中継回数が「3」の通信経路Bがあったとする。通信経路Aでは、通信ノードN0とN2との間のリンクコストが「3」、通信ノードN2とN3との間および通信ノードN3とN1との間のリンクコストがそれぞれ「1」であるとする。通信経路Bでは、通信ノードN0とN2との間、通信ノードN2とN3との間、および通信ノードN3とN1との間のリンクコストがそれぞれ「2」であるとする。この場合、従来のリンクコスト法によれば、リンクコストの積算値が「5」の通信経路Aが最適な中継経路して選択される。 For example, as shown in FIG. 16, the communication path A with the link cost integrated value “5” and the relay count “3”, and the link cost integrated value “6” and the relay count “3”. Suppose there is B. In the communication path A, the link cost between the communication nodes N0 and N2 is “3”, and the link cost between the communication nodes N2 and N3 and between the communication nodes N3 and N1 is “1”. . In the communication path B, it is assumed that the link costs between the communication nodes N0 and N2, between the communication nodes N2 and N3, and between the communication nodes N3 and N1 are “2”, respectively. In this case, according to the conventional link cost method, the communication route A with the link cost integrated value “5” is selected as the optimum relay route.
ここで、通信経路Aと通信経路Bとを比較した場合、通信経路Aにはリンクコストが「3」の中継ホップが含まれている。これに対して、通信経路Bには、リンクコストが「3」の中継ホップは含まれていない。すなわち、通信経路Aには通信経路Bよりもリンクコストが高い中継ホップが含まれており、このリンクコストの高い中継ホップでいずれ通信不能な状況に陥る可能性が高い。通信不能に陥ると、ルート探索が再度行われることになり、一時的ではあるがシステムの通信性能が極端に悪化する。このようなことから、通信経路Bは通信経路Aよりもリンクコストの積算値は大きいが、リンクコストの高い中継ホップが含まれていない点で、通信経路Aよりも中継経路としては適していると言える。それにも拘わらず、従来のリンクコスト法では、通信経路Aが中継経路として選択されてしまう。 Here, when the communication path A and the communication path B are compared, the communication path A includes a relay hop having a link cost of “3”. On the other hand, the communication path B does not include a relay hop having a link cost of “3”. That is, the communication path A includes a relay hop having a higher link cost than the communication path B, and there is a high possibility that the communication path A will eventually become unable to communicate with the relay hop having a higher link cost. When communication becomes impossible, route search is performed again, and the communication performance of the system is extremely deteriorated although temporarily. Therefore, the communication path B has a larger link cost integrated value than the communication path A, but is more suitable as a relay path than the communication path A in that it does not include a relay hop having a higher link cost. It can be said. Nevertheless, in the conventional link cost method, the communication path A is selected as the relay path.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、全ての中継ホップにおける受信電波強度が最も良好な通信経路が最適な中継経路として選択されることを保証することが可能な無線通信システム、中継デバイスおよびルート探索宛先デバイスを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to select a communication path having the best received radio wave intensity at all relay hops as an optimal relay path. To provide a wireless communication system, a relay device, and a route search destination device that can be guaranteed.
このような目的を達成するために本発明は、ルート探索発行元デバイスと、ルート探索宛先デバイスと、ルート探索発行元デバイスからルート探索宛先デバイスに宛ててブロードキャストで送信されるルート探索用パケットを中継する複数の中継デバイスとを備えた無線通信システムにおいて、中継デバイスに、受信電波強度の状態の良し悪しを区分して示す複数の評価段階をm、無線通信システムにおける最大中継可能数をNとした時、m=0段階のリンクコストをLC(0)=1、m+1段階のリンクコストをLC(m+1)=(N×LC(m))+1として表されるリンクコストLC(m)を評価段階mのルート探索判断指標とし、このルート探索判断指標と評価段階の各々との関係を記憶するルート探索判断指標記憶手段と、ルート探索用パケットの受信時の受信電波強度を計測する受信電波強度計測手段と、計測された受信電波強度が複数の評価段階のどの評価段階に属するのかを判定する評価段階判定手段と、判定された評価段階に対応するルート探索判断指標をルート探索判断指標記憶手段が記憶しているルート探索判断指標の中から読み出すルート探索判断指標読出手段と、読み出されたルート探索判断指標を受信したルート探索用パケットのルート探索判断指標の書込領域に書き込まれている値に加算しルート探索判断指標の積算値とするルート探索判断指標加算手段と、ルート探索判断指標の積算値が書き込まれたルート探索用パケットをブロードキャストにより転送するルート探索用パケット転送手段とを設け、ルート探索宛先デバイスに、ルート探索発行元デバイスから送信され無線通信システム中の全ての経路を経由して送られてくるルート探索用パケットを受信し、その受信したルート探索用パケットに書き込まれているルート探索判断指標の積算値に基づいて、そのルート探索判断指標の積算値が最も小さい経路を最適な中継経路として決定する中継経路決定手段とを設けたものである。 In order to achieve such an object, the present invention relays a route search issuer device, a route search destination device, and a route search packet transmitted by broadcast from the route search issuer device to the route search destination device. In a wireless communication system including a plurality of relay devices , m is a plurality of evaluation stages indicating the state of received radio wave strength on the relay device, and the maximum number of relayable signals in the wireless communication system is N. In this case, the link cost LC (m) expressed as m = 0 link cost LC (0) = 1 and m + 1 link cost LC (m + 1) = (N × LC (m)) + 1 is evaluated. a route search determination indicator of m, and route search determination index storage means for storing a relationship between each of the evaluation phase and the route search determination index, root A received radio field strength measuring unit that measures the received radio field strength at the time of receiving the search packet, and an evaluation stage determining unit that determines to which evaluation stage the measured received radio field intensity belongs to Route search determination index reading means for reading out the route search determination index corresponding to the evaluation stage from the route search determination index stored in the route search determination index storage means, and route search that has received the read route search determination index Route search determination index adding means for adding to the value written in the write area of the route search determination index of the packet for use as the integrated value of the route search determination index, and route search in which the integrated value of the route search determination index is written A route search packet transfer means for transferring a packet for broadcast to the route search destination device. Based on the integrated value of the route search determination index received from the route search packet transmitted from the device and sent via all the routes in the wireless communication system, and written in the received route search packet And a relay route determining means for determining a route having the smallest integrated value of the route search determination index as an optimal relay route.
この発明では、中継デバイスに、受信電波強度の状態の良し悪しを区分して示す複数の評価段階(良好、許容、悪いなど)をm、無線通信システムにおける最大中継可能数をNとした時、m=0段階のリンクコストをLC(0)=1、m+1段階のリンクコストをLC(m+1)=(N×LC(m))+1として表されるリンクコストLC(m)を評価段階mのルート探索判断指標とし、このルート探索判断指標と評価段階の各々との関係を記憶させる。この場合、例えば、評価段階mをm=0,1,2(少ないほど良好評価)とすると、m=1段階のリンクコストはLC(1)=(N×LC(0))+1=(N×1)+1=N+1とされ、m=2段階のリンクコストはLC(2)=(N×LC(1))+1=(N×(N+1))+1とされる。 In the present invention, when m is a plurality of evaluation stages (good, acceptable, bad, etc.) showing the good / bad state of received radio wave intensity for a relay device, and the maximum number of relayable signals in a wireless communication system is N, The link cost LC (m) expressed as m = 0 link cost LC (0) = 1 and m + 1 link cost LC (m + 1) = (N × LC (m)) + 1. As a route search determination index, the relationship between the route search determination index and each of the evaluation stages is stored. In this case, for example, when the evaluation stage m is m = 0, 1, 2 (the smaller the evaluation is, the better the evaluation), the link cost of m = 1 stage is LC (1) = (N × LC (0)) + 1 = (N X1) + 1 = N + 1, and the link cost of m = 2 stages is LC (2) = (N * LC (1)) + 1 = (N * (N + 1)) + 1.
中継デバイスは、ルート探索用パケット(ディスカバリパケット)の受信時の受信電波強度を計測し、計測された受信電波強度が複数の評価段階のどの評価段階に属するのかを判定し、その判定した評価段階に対応するリンクコストを読み出し、この読み出したリンクコストを受信したディスカバリパケットのルート探索判断指標の書込領域(リンクコストフィールド)に書き込まれている値に加算しリンクコストの積算値とする。そして、このリンクコストの積算値が書き込まれたディスカバリパケットをブロードキャストにより転送する。 The relay device measures the received radio wave intensity at the time of receiving the route search packet (discovery packet), determines which evaluation stage the measured received radio wave intensity belongs to, and the determined evaluation stage The link cost corresponding to is read, and the read link cost is added to the value written in the write area (link cost field) of the route search determination index of the received discovery packet to obtain an integrated value of the link cost. Then, the discovery packet in which the integrated value of the link cost is written is transferred by broadcasting.
一方、ルート探索宛先デバイスは、ルート探索発行元デバイスから送信され無線通信システム中の全ての経路を経由して送られてくるルート探索用パケット(ディスカバリパケット)を受信し、その受信したディスカバリパケットに書き込まれているリンクコストの積算値に基づいて、そのリンクコストの積算値が最も小さい経路を最適な中継経路として決定する。 On the other hand, the route search destination device receives a route search packet (discovery packet) transmitted from the route search issuer device and sent via all routes in the wireless communication system, and the received discovery packet Based on the written link cost integrated value, the route having the smallest link cost integrated value is determined as the optimum relay route.
ここで、中継デバイスでは、受信電波強度の評価段階の各々とルート探索判断指標(リンクコスト)との関係がm=0段階のリンクコストをLC(0)=1、m+1段階のリンクコストをLC(m+1)=(N×LC(m))+1として記憶されているので、全ての中継デバイスでの評価がm段階目より良好であるならば、ルート探索宛先デバイスで受信されるディスカバリパケット中のリンクコストの積算値は、常にN×LC(m)以下となる。もし、仮に1つでもm段階目よりも悪い評価の中継デバイスが含まれている場合には、ルート探索宛先デバイスで受信されるディスカバリパケット中のリンクコストの積算値は少なくとも(N×LC(m))+1以上となる。すなわち、最小のリンクコストの積算値がN×LC(m)以下であれば、そのリンクコストの積算値から決定される中継経路にはm段階目よりも悪い評価の中継ホップが含まれることはない。 Here, in the relay device, the relationship between each of the received radio wave strength evaluation stages and the route search determination index (link cost) is that the link cost of m = 0 stage is LC (0) = 1, and the link cost of m + 1 stage is LC. Since (m + 1) = (N × LC (m)) + 1 is stored , if the evaluation at all the relay devices is better than the m-th stage, in the discovery packet received by the route search destination device The integrated value of the link cost is always N × LC (m) or less. If at least one relay device with an evaluation worse than the m-th stage is included, the integrated value of the link cost in the discovery packet received by the route search destination device is at least (N × LC (m )) +1 or more. That is, if the integrated value of the minimum link cost is N × LC (m) or less, the relay route determined from the integrated value of the link cost includes a relay hop with a worse evaluation than the m-th stage. Absent.
このようにして、本発明では、中継デバイスに、m=0段階のリンクコストをLC(0)=1、m+1段階のリンクコストをLC(m+1)=(N×LC(m))+1として表されるリンクコストLC(m)を評価段階mのルート探索判断指標とし、このルート探索判断指標と評価段階の各々との関係を定めることによって、ルート探索宛先デバイスにおいてリンクコストの積算値が最も小さい経路を選択した場合に、全ての中継ホップにおける受信電波強度が最も良好な通信経路が最適な中継経路として選択されるようにすることが可能となる。 Thus, according to the present invention, the link cost of the m = 0 stage is represented as LC (0) = 1, and the link cost of the m + 1 stage is represented as LC (m + 1) = (N × LC (m)) + 1. The link cost LC (m) to be used is the route search determination index of the evaluation stage m, and by defining the relationship between this route search determination index and each of the evaluation stages, the integrated value of the link cost is the smallest in the route search destination device When a route is selected, it is possible to select a communication route having the best received radio wave intensity at all relay hops as the optimum relay route.
なお、本発明において、受信電波強度の評価段階として、「良好」,「許容」,「悪い」などのように複数の評価段階を定めるが、この評価段階は「良い」,「悪い」の2段階とする場合も含むものである。評価段階を2段階とした場合には、
(1)第1優先基準として、全ての中継ホップにおいて良好な受信電波強度を持つ通信経路が選択される.
(2)全ての中継ホップにおいて良好な受信電波強度を持つ通信経路が複数存在する場合、その中で最も中継回数の少ない経路が選択される.
というように、できるだけ中継回数の少ない経路を選択させるようにすることが可能となる。
より安全に受信電波強度を評価したい場合には、評価段階を3段階以上としておけばよいし、最低限使用可能な中継ホップのみで構成しておけばよく、極力通信量を低減させたいような場合には、評価段階を2段階にしておけばよい。
In the present invention, a plurality of evaluation stages such as “good”, “acceptable”, “bad” and the like are defined as the evaluation stage of the received radio wave intensity. This evaluation stage is “good” or “bad”. Including the case of stages. If there are two evaluation stages,
(1) As a first priority criterion, a communication path having a good received radio wave intensity is selected at all relay hops.
(2) If there are multiple communication paths with good received signal strength at all relay hops, the path with the smallest number of relays is selected.
In this way, it is possible to select a route with as few relays as possible.
If you want to evaluate the received signal strength more safely, you can set the evaluation stage to 3 or more stages, or you can configure it with only the minimum available relay hops, and you want to reduce the amount of communication as much as possible. Therefore, the evaluation stage may be made into two stages.
本発明によれば、m=0段階のリンクコストをLC(0)=1、m+1段階のリンクコストをLC(m+1)=(N×LC(m))+1として表されるリンクコストLC(m)を評価段階mのルート探索判断指標とし、このルート探索判断指標と評価段階の各々との関係を定め、計測された受信電波強度がどの評価段階に属するのかを判定し、判定した評価段階に対応するリンクコストを読み出してディスカバリパケットのリンクコストフィールドに書き込まれている値に加算するようにしたので、ルート探索宛先デバイスにおいてリンクコストの積算値が最も小さい経路を選択した場合に、全ての中継ホップにおける受信電波強度が最も良好な通信経路が最適な中継経路として選択されることを保証することが可能となる。 According to the present invention, the link cost LC (m expressed as m = 0 link cost LC (0) = 1, and the m + 1 link cost LC (m + 1) = (N × LC (m)) + 1. ) Is used as a route search determination index at the evaluation stage m, the relationship between the route search determination index and each of the evaluation stages is determined, and the evaluation stage to which the measured received radio wave intensity belongs is determined. since such added to the value written in the link cost field of the discovery packet reads the corresponding link cost, if the integrated value of the link cost selects the smallest path in its root search destination device, all It is possible to guarantee that the communication path with the best received radio wave intensity at the relay hop is selected as the optimum relay path.
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態1:評価段階を3段階とした例〕
図1はこの発明に係る無線通信システムの一実施の形態の概略を示す構成図である。同図において、N0〜N4は通信ノードであり、これらの通信ノードN0〜N4によってメッシュネットワークが構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Embodiment 1: Example with three evaluation stages]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an embodiment of a radio communication system according to the present invention. In the figure, N0 to N4 are communication nodes, and a mesh network is configured by these communication nodes N0 to N4.
なお、この実施の形態において、通信ノードN0とN1との間の中継ホップにおける受信電波強度は「悪い」、通信ノードN0とN2との間の中継ホップにおける受信電波強度は「良好」、通信ノードN0とN3との間の中継ホップにおける受信電波強度は「許容」、通信ノードN0とN4との間の中継ホップにおける受信電波強度は「良好」、通信ノードN1とN2との間の中継ホップにおける受信電波強度は「許容」、通信ノードN1とN3との間の中継ホップにおける受信電波強度は「良好」、通信ノードN1とN4との間の中継ホップにおける受信電波強度は「悪い」、通信ノードN2とN3との間の中継ホップにおける受信電波強度は「良好」、通信ノードN2とN4との間の中継ホップにおける受信電波強度は「許容」、通信ノードN3とN4との間の中継ホップにおける受信電波強度は「悪い」状態にあるものとする。図2にこの場合の各中継ホップと受信電波強度の状態(評価)との関係を示す。なお、この受信電波強度の「良好」,「許容」,「悪い」の評価基準については後述する。 In this embodiment, the received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N0 and N1 is “bad”, the received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N0 and N2 is “good”, and the communication node The received radio wave strength at the relay hop between N0 and N3 is “permitted”, the received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N0 and N4 is “good”, and at the relay hop between the communication nodes N1 and N2. The received radio wave intensity is “permitted”, the received radio wave intensity at the relay hop between the communication nodes N1 and N3 is “good”, and the received radio wave intensity at the relay hop between the communication nodes N1 and N4 is “bad”. The received radio wave strength at the relay hop between N2 and N3 is “good”, and the received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N2 and N4 is “acceptable”. Received signal strength in the relay hop between the de N3 and N4 are intended to be "bad" state. FIG. 2 shows the relationship between each relay hop and the state (evaluation) of the received radio wave intensity in this case. The evaluation criteria for “good”, “acceptable”, and “bad” of the received radio wave intensity will be described later.
また、この実施の形態において、通信ノードN0〜N4には、本実施の形態特有のテーブルとして、受信電波強度の評価段階の各々とこのメッシュネットワークにおける最大中継可能数Nによって重み付けが施されるリンクコストとの関係を示すテーブルTB1(図3)が設けられている。この実施の形態では、最大中継可能数NがN=3とされ、「良好」についはてリンクコストがLC(0)=1として設定され、「許容」についてはリンクコストがLC(1)=(N×LC(0))+1=N+1=3+1=4として設定され、「悪い」についてはリンクコストがLC(2)=(N×LC(1))+1=(N×(N+1))+1=(3×4)+1=13として設定されている。 Further, in this embodiment, the communication nodes N0 to N4 are weighted according to each of the received radio wave intensity evaluation stages and the maximum number N of relayable nodes in this mesh network as a table specific to this embodiment. A table TB1 (FIG. 3) showing the relationship with the cost is provided. In this embodiment, the maximum relayable number N is set to N = 3, the link cost is set as LC (0) = 1 for “good”, and the link cost is set to LC (1) = for “allowed”. (N × LC (0)) + 1 = N + 1 = 3 + 1 = 4, and the link cost for “bad” is LC (2) = (N × LC (1)) + 1 = (N × (N + 1)) + 1 = (3 × 4) + 1 = 13.
以下、通信ノードN0を送信元ノード(ルート探索発行元ノード)、通信ノードN1を宛先ノード(ルート探索宛先ノード)とし、通信ノードN2〜N4を中継モードとして、ルート探索を行う場合を例にとって各通信ノードの機能を交えながらその動作について説明する。 Hereinafter, each of the cases where the route search is performed with the communication node N0 as the transmission source node (route search issuer node), the communication node N1 as the destination node (route search destination node), and the communication nodes N2 to N4 as the relay mode is taken as an example. The operation will be described with the function of the communication node.
〔送信元ノード〕
送信元ノードN0は、ルート探索の開始が指示されると(図4:ステップS101のYES)、自己のアドレスを経路情報として付して、また通信ノードN1を宛先ノードとして指定して、直接通信圏内の他の通信ノードにブロードキャストでディスカバリパケットPを送信する(ステップS102)。このディスカバリパケットPにはリンクコストフィールドFが設けられており、このリンクコストフィールドFにはリンクコストとして最初は初期値0が書き込まれている。
[Source node]
When the source node N0 is instructed to start a route search (FIG. 4: YES in step S101), the source node N0 adds its own address as route information, and designates the communication node N1 as a destination node to perform direct communication. The discovery packet P is transmitted by broadcast to other communication nodes in the vicinity (step S102). The discovery packet P is provided with a link cost field F, and an
〔中継ノード〕
通信ノードN2は、送信元ノードN0からのディスカバリパケットPを受信すると(図5:ステップS201のYES)、そのディスカバリパケットPの受信時の受信電波強度を計測し(ステップS202)、この計測した受信電波強度を評価する(ステップS203)。この場合、通信ノードN2は、計測した受信電波強度を次のようにして評価する。
[Relay node]
When the communication node N2 receives the discovery packet P from the transmission source node N0 (FIG. 5: YES in step S201), the communication node N2 measures the received radio wave intensity at the time of receiving the discovery packet P (step S202), and this measured reception The radio wave intensity is evaluated (step S203). In this case, the communication node N2 evaluates the measured received radio wave intensity as follows.
通信ノードN2には、許容受信電波強度Eth1と安全受信電波強度Eth2が閾値として定められている。図6に許容受信電波強度Eth1と安全受信電波強度Eth2との関係を示す。この例では、保証する最大通信距離に対して理論的な受信電波強度E1を求め、この理論的な受信電波強度E1に電波状況の悪化を考慮しマージンM1を加算して許容受信電界強度Eth1としている。また、この許容受信電界強度Eth1にさらにマージンM2を加算して安全受信電波強度Eth2としている。 In the communication node N2, an allowable reception radio wave intensity Eth1 and a safe reception radio wave intensity Eth2 are set as threshold values. FIG. 6 shows the relationship between the allowable reception radio wave intensity Eth1 and the safe reception radio wave intensity Eth2. In this example, a theoretical reception radio wave intensity E1 is obtained for the guaranteed maximum communication distance, and a margin M1 is added to the theoretical reception radio wave intensity E1 in consideration of deterioration of radio wave conditions to obtain an allowable reception electric field intensity Eth1. Yes. Further, a margin M2 is further added to the allowable received electric field strength Eth1 to obtain a safe received radio wave strength Eth2.
通信ノードN2は、計測した受信電波強度が安全受信電波強度Eth2以上であった場合、送信元ノードN0と通信ノードN2との間の中継ホップにおける受信電波強度を「良好」と評価する。計測した受信電波強度が安全受信電波強度Eth2と許容受信電界強度Eth1との間であった場合、送信元ノードN0と通信ノードN2との間の中継ホップにおける受信電波強度を「許容」と評価する。計測した受信電波強度が許容受信電界強度Eth1以下であった場合、送信元ノードN0と通信ノードN2との間の中継ホップにおける受信電波強度を「悪い」と評価する。 When the measured received radio wave intensity is equal to or greater than the safe received radio wave intensity Eth2, the communication node N2 evaluates the received radio wave intensity at the relay hop between the transmission source node N0 and the communication node N2 as “good”. When the measured received radio wave intensity is between the safe received radio wave intensity Eth2 and the allowable received electric field intensity Eth1, the received radio wave intensity at the relay hop between the transmission source node N0 and the communication node N2 is evaluated as “allowable”. . When the measured received radio wave intensity is equal to or less than the allowable received electric field intensity Eth1, the received radio wave intensity at the relay hop between the transmission source node N0 and the communication node N2 is evaluated as “bad”.
なお、この受信電波強度の評価は、1回の受信で行うようにしてもよいし、複数回の受信結果の平均値で行うようにしてもよいし、複数回の受信を行った場合の最も悪い結果で行うようにしてもよい。 Note that this evaluation of the received radio wave intensity may be performed by one reception, or may be performed by an average value of a plurality of reception results, or may be performed most frequently when a plurality of receptions are performed. You may make it carry out with a bad result.
次に、通信ノードN2は、受信電波強度の評価結果に対応するリンクコストを自己が保有しているテーブルTB1(図3)から読み出す(ステップS204)。この場合、受信電波強度の評価結果が「良好」であれば、リンクコストLC(0)=1を読み出し、受信電波強度の評価結果が「許容」であれば、リンクコストLC(1)=4を読み出し、受信電波強度の評価結果が「悪い」であれば、リンクコストLC(2)=13を読み出す。この例では、送信ノードN0と通信ノードN2との間の中継ホップにおける受信電波強度の評価結果が「良好」として得られるので、リンクコストLC(0)=1を読み出す。 Next, the communication node N2 reads the link cost corresponding to the evaluation result of the received radio wave intensity from the table TB1 (FIG. 3) held by itself (step S204). In this case, if the evaluation result of the received radio wave intensity is “good”, the link cost LC (0) = 1 is read. If the evaluation result of the received radio wave intensity is “allowable”, the link cost LC (1) = 4. If the evaluation result of the received radio wave intensity is “bad”, the link cost LC (2) = 13 is read out. In this example, since the evaluation result of the received radio wave intensity at the relay hop between the transmission node N0 and the communication node N2 is obtained as “good”, the link cost LC (0) = 1 is read.
そして、通信ノードN2は、読み出したリンクコストLC(0)=1を受信したディスカバリパケットPのリンクコストフィールドFに書き込まれている値に加算し、リンクコストの積算値とする(ステップS205)。この場合、送信ノードN0からのディスカバリパケットPのリンクコストフィールドFには初期値0が書き込まれているので、この初期値0にリンクコストLC(0)=1を加算した値1がリンクコストの積算値とされる。
Then, the communication node N2 adds the read link cost LC (0) = 1 to the value written in the link cost field F of the received discovery packet P to obtain an integrated value of the link cost (step S205). In this case, since the
通信ノードN2は、このリンクコストの積算値が書き込まれたディスカバリパケットPを、自己のアドレスを経路情報として付して、直接通信圏内の他の通信ノードにブロードキャストで転送する(ステップS206)。 The communication node N2 broadcasts and transfers the discovery packet P in which the integrated value of the link cost is written, to the other communication nodes in the direct communication range, with its own address as route information (step S206).
通信ノードN2と同様にして他の通信ノードN3,N4でもディスカバリパケットPの中継が行われる。例えば、通信ノードN2から転送されたディスカバリパケットPが通信ノードN3で受信されると、その受信されたディスカバリパケットPのリンクコストフィールドFに書き込まれている値(1)に通信ノードN2とN3との間の中継ホップのリンクコスト1が加算され、リンクコストの積算値(2)とされる。通信ノードN3は、このリンクコストの積算値が書き込まれたディスカバリパケットPを、自己のアドレスを経路情報として付して、直接通信圏内の他の通信ノードにブロードキャストで転送する。 The discovery packet P is relayed in the other communication nodes N3 and N4 in the same manner as the communication node N2. For example, when the discovery packet P transferred from the communication node N2 is received by the communication node N3, the communication nodes N2 and N3 are set to the value (1) written in the link cost field F of the received discovery packet P. The link cost 1 of the relay hops between the two is added to obtain an integrated value (2) of the link cost. The communication node N3 broadcasts and transfers the discovery packet P, in which the link cost integrated value is written, directly to another communication node within the communication range, with its own address added as route information.
〔宛先ノード〕
宛先ノードN1は、例えば、通信ノードN3からのディスカバリパケットPを受信すると(図7:ステップS301のYES)、そのディスカバリパケットPの受信時の受信電波強度を計測し(ステップS302)、この計測した受信電波強度を評価する(ステップS303)。この例では、「良好」と評価する。
[Destination node]
For example, when the destination node N1 receives the discovery packet P from the communication node N3 (FIG. 7: YES in step S301), the destination node N1 measures the received radio wave intensity when the discovery packet P is received (step S302). The received radio wave intensity is evaluated (step S303). In this example, it is evaluated as “good”.
そして、受信電波強度の評価結果に対応するリンクコストを自己が保有しているテーブルTB1(図3)から読み出し(ステップS304)、この読み出したリンクコストを受信したディスカバリパケットPのリンクコストフィールドFに書き込まれている値に加算し、リンクコストの積算値とする(ステップS305)。この例では、リンクコストLC(0)=1を読み出し、受信したディスカバリパケットPのリンクコストフィールドFに書き込まれている値(2)に加算し、リンクコストの積算値(3)とする。 Then, the link cost corresponding to the evaluation result of the received radio wave intensity is read from the table TB1 (FIG. 3) held by itself (step S304), and the read link cost is read in the link cost field F of the received discovery packet P. The value is added to the written value to obtain an integrated value of the link cost (step S305). In this example, the link cost LC (0) = 1 is read and added to the value (2) written in the link cost field F of the received discovery packet P to obtain the link cost integrated value (3).
宛先ノードN1は、メッシュネットワーク中の全ての経路を経由するディスカバリパケットPの受信を完了すると(ステップS306のYES)、受信した各ディスカバリパケットPのリンクコストフィールドFに書き込まれている値(リンクコストの積算値)をチェックし(ステップS306)、このリンクコストの積算値が最も小さい経路を最適な中継経路として決定する(ステップS308)。 When the destination node N1 completes reception of the discovery packet P via all the routes in the mesh network (YES in step S306), the value (link cost) written in the link cost field F of each received discovery packet P (Step S306), and the route with the smallest link cost integration value is determined as the optimum relay route (step S308).
図8に宛先ノードN1において受信された各ディスカバリパケットPの到達経路と各中継ホップでのリンクコストと中継回数とリンクコストの積算値を示す。これをリンクコストの積算値の小さい順に並べ替えると図9に示すようになる。この例では、リンクコストの積算値が最も小さい経路として、N0→N2→N3→N1の経路が最適な中継経路として決定される。 FIG. 8 shows the arrival path of each discovery packet P received at the destination node N1, the link cost at each relay hop, the number of relays, and the integrated value of the link cost. When these are rearranged in ascending order of the integrated value of the link cost, it is as shown in FIG. In this example, the route of N0 → N2 → N3 → N1 is determined as the optimum relay route as the route having the smallest link cost integrated value.
図9に示した関係からも分かるように、本実施の形態では、リンクコストの積算値が小さい順の優先度で経路選択を行うことで、
(1)中継ホップにおける受信電界強度が全て「良好」の経路が最優先で採用される.
(2)何れかの中継ホップに「良好」以外が含まれる経路しか存在しない場合には、「悪い」状態の中継ホップが含まれない経路が次優先度で採用される(その中では「許容」の中継回数が少ない順の優先度で採用される).
(3)何れかの中継ホップに「悪い」が必ず含まれる場合には、「悪い」状態の中継ホップが最も少ない経路が優先的に採用される.
ものとなる。
As can be seen from the relationship shown in FIG. 9, in the present embodiment, by performing route selection with the priority in ascending order of the integrated value of the link cost,
(1) Routes with all “good” received field strengths at relay hops are adopted with the highest priority.
(2) If there is only a route that includes something other than “good” in any of the relay hops, a route that does not include a relay hop in the “bad” state is adopted as the next priority (in which “permitted” ”Is used in the order of priority in ascending order of relaying).
(3) When “bad” is always included in any relay hop, the route with the fewest relay hops in the “bad” state is preferentially adopted.
It will be a thing.
このようにして、本実施の形態では、受信電波強度の評価段階の各々とメッシュネットワークにおける最大中継可能数Nによって重み付けを施したリンクコストとの関係を定めたテーブル(0段階のリンクコストをLC(0)=1、m+1段階のリンクコストをLC(m+1)=(N×LC(m))+1としたテーブル)TB1を使用し、計測された受信電波強度がどの評価段階に属するのかを判定し、判定した評価段階に対応するリンクコストを読み出してディスカバリパケットPのリンクコストフィールドFに書き込まれている値に加算するという方式を採用することによって、宛先ノードN1においてリンクコストの積算値が最も小さい経路を選択した場合に、全ての中継ホップにおける受信電波強度が最も良好な通信経路を最適な中継経路として選択させるようにすることができるようになる。 In this way, in the present embodiment, a table that defines the relationship between each of the received radio wave intensity evaluation stages and the link cost weighted by the maximum number N of relayable meshes in the mesh network (the zero-stage link cost is LC (0) = 1, m + 1 stage link cost LC (m + 1) = (N × LC (m)) + 1 table) TB1 is used to determine which evaluation stage the measured received radio wave intensity belongs to Then, by adopting a method of reading the link cost corresponding to the determined evaluation stage and adding it to the value written in the link cost field F of the discovery packet P, the integrated value of the link cost is the highest at the destination node N1. When a small route is selected, the communication route with the best received signal strength at all relay hops is optimally selected. It is possible to so as to select a path.
〔中継ノードの機能ブロック〕
図10に通信ノードを中継ノードとして機能させた場合の要部の機能ブロック図を示す。なお、図10では、送信元ノードや宛先ノードと区別するために中継ノードを符号NAで示す。
[Function block of relay node]
FIG. 10 shows a functional block diagram of the main part when the communication node functions as a relay node. In FIG. 10, the relay node is indicated by the symbol NA in order to distinguish it from the transmission source node and the destination node.
中継ノードNAは、ディスカバリパケットPを受信するディスカバリパケット受信部1と、このディスカバリパケット受信部1におけるディスカバリパケットPの受信時の受信電波強度を計測する受信電波強度計測部2と、許容受信電波強度Eth1および安全受信電波強度tEh2を記憶する閾値記憶部3と、受信電波強度計測部2によって計測された受信電波強度が「良好」,「許容」,「悪い」のどの評価段階に属するのかを閾値記憶部3に記憶されている許容受信電波強度Eth1および安全受信電波強度Eth2に基づいて判定する評価段階判定部4とを備えている。
The relay node NA includes a discovery
また、メッシュネットワークにおける最大中継可能数Nを記憶する最大中継可能数記憶部5と、受信電波強度の評価段階の各々と最大中継可能数記憶部4に記憶されている最大中継可能数Nによって重み付けが施されるリンクコストとの関係を示すテーブルTB1を記憶するリンクコスト記憶部6と、評価段階判定部4で判定された評価段階に対応するリンクコストをリンクコスト記憶部6中のテーブルTB1から読み出すリンクコスト読出部7とを備えている。
Further, the maximum relayable
また、リンクコスト読出部7によって読み出されたリンクコストをディスカバリパケット受信部1で受信されたディスカバリパケットPのリンクコストフィールドFに書き込まれている値に加算しリンクコストの積算値とするリンクコスト加算部8と、リンクコストの積算値が書き込まれたディスカバリパケットPを自己のアドレスを付加してブロードキャストにより転送するディスカバリパケット転送部9とを備えている。
In addition, the link cost read by the link
なお、この中継ノードNAの構成において、リンクコスト記憶部6中のテーブルTB1中のリンクコストは、最大中継可能数記憶部5に記憶されている最大中継可能数Nが変更されると、自動的に書き替えられる。
In this configuration of the relay node NA, the link cost in the table TB1 in the link
〔宛先ノードの機能ブロック〕
図11に通信ノードを宛先ノードとして機能させた場合の要部の機能ブロック図を示す。なお、図11では、送信元ノードや中継ノードと区別するために宛先ノードを符号NBで示す。
[Function block of destination node]
FIG. 11 shows a functional block diagram of the main part when the communication node functions as a destination node. In FIG. 11, the destination node is denoted by reference numeral NB in order to distinguish it from the transmission source node and relay node.
宛先ノードNBは、ディスカバリパケット受信部1、受信電波強度計測部2、閾値記憶部3、評価段階判定部4、最大中継可能数記憶部5、リンクコスト記憶部6、リンクコスト読出部7、リンクコスト加算部8に加え、ディスカバリパケット受信完了判断部10と、リンクコスト積算値チェック部11と、最適中継経路決定部12とを備えている。
The destination node NB includes a discovery
ディスカバリパケット受信完了判断部10は、リンクコスト加算部8において全ての経路を経由して送られてきたディスカバリパケットPに対するリンクコストの加算が終了した場合、ディスカバリパケットPの受信完了と判断する。
The discovery packet reception
リンクコスト積算値チェック部11は、ディスカバリパケット受信完了判断部10でのディスカバリパケットPの受信完了の確認後、受信した各ディスカバリパケットPのリンクコストフィールドFに書き込まれている値(リンクコストの積算値)をチェックする。最適中継経路決定部12は、リンクコスト積算値チェック部11でのチェック結果に基づいて、リンクコストの積算値が最も小さい経路を最適な中継経路として決定する。
The link cost integrated
〔実施の形態2:評価段階を2段階とした例〕
実施の形態1では、受信電波強度に対する評価段階を3段階としたが、評価段階は3段階に限られるものではなく、さらに評価段階を増やしてもよい。また、評価段階を少なくし、2段階としてもよい。実施の形態2では評価段階を「良い」,「悪い」の2段階とする。
[Embodiment 2: Example in which evaluation stage is two stages]
In the first embodiment, the evaluation stage for the received radio wave intensity is three stages. However, the evaluation stage is not limited to three stages, and the evaluation stage may be further increased. Also, the evaluation stage may be reduced and two stages may be used. In the second embodiment, the evaluation stage is divided into two stages, “good” and “bad”.
図12に評価段階を2段階とした場合の図1に対応する図を示す。このメッシュネットワークでは、通信ノードN0とN1との間の中継ホップにおける受信電波強度は「悪い」、通信ノードN0とN2との間の中継ホップにおける受信電波強度は「良好」、通信ノードN0とN3との間の中継ホップにおける受信電波強度は「良好」、通信ノードN0とN4との間の中継ホップにおける受信電波強度は「良好」、通信ノードN1とN2との間の中継ホップにおける受信電波強度は「悪い」、通信ノードN1とN3との間の中継ホップにおける受信電波強度は「良好」、通信ノードN1とN4との間の中継ホップにおける受信電波強度は「悪い」、通信ノードN2とN3との間の中継ホップにおける受信電波強度は「良好」、通信ノードN2とN4との間の中継ホップにおける受信電波強度は「良好」、通信ノードN3とN4との間の中継ホップにおける受信電波強度は「悪い」状態にあるものとする。図13にこの場合の各中継ホップと受信電波強度の状態(評価)との関係を示す。 FIG. 12 shows a diagram corresponding to FIG. 1 when the evaluation stage is two stages. In this mesh network, the received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N0 and N1 is “bad”, the received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N0 and N2 is “good”, and the communication nodes N0 and N3 The received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N0 and N4 is “good”, the received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N0 and N4 is “good”, and the received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N1 and N2 Is “bad”, the received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N1 and N3 is “good”, the received radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N1 and N4 is “bad”, and the communication nodes N2 and N3 The reception radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N2 and N4 is “good”, and the reception radio wave strength at the relay hop between the communication nodes N2 and N4 is “good”. Received signal strength in the relay hop between the de N3 and N4 are intended to be "bad" state. FIG. 13 shows the relationship between each relay hop and the state (evaluation) of the received radio wave intensity in this case.
また、この実施の形態2において、通信ノードN0〜N4には、実施の形態1と同様、受信電波強度の評価段階の各々とこのメッシュネットワークにおける最大中継可能数Nによって重み付けが施されるリンクコストとの関係を示すテーブルTB1(図14)が設けられている。この実施の形態2では、最大中継可能数NがN=4とされ、「良い」についはてリンクコストがLC(0)=1として設定され、「悪い」についてはリンクコストがLC(1)=(N×LC(0))+1=N+1=4+1=5として設定されている。 Further, in the second embodiment, the communication nodes N0 to N4 are linked to each of the received radio wave intensity evaluation stages and the link cost weighted by the maximum relayable number N in this mesh network, as in the first embodiment. Table TB1 (FIG. 14) showing the relationship between the In the second embodiment, the maximum relayable number N is set to N = 4, the link cost is set as LC (0) = 1 for “good”, and the link cost is set to LC (1) for “bad”. = (N × LC (0)) + 1 = N + 1 = 4 + 1 = 5.
この実施の形態2でも、通信ノードN0を送信元ノード(ルート探索発行元ノード)、通信ノードN1を宛先ノード(ルート探索宛先ノード)として、通信ノードN2〜N4を中継ノードとして、ルート探索を行うものとする。このルート検索の過程は実施の形態1と同じであるので省略する。 Also in the second embodiment, a route search is performed using the communication node N0 as a transmission source node (route search issuer node), the communication node N1 as a destination node (route search destination node), and the communication nodes N2 to N4 as relay nodes. Shall. Since the route search process is the same as that in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
図15に宛先ノードN1において受信された各ディスカバリパケットPの到達経路と各中継ホップでのリンクコストと中継回数とリンクコストの積算値を示す。この図ではリンクコストの積算値の小さい順に並べ替えている。この場合、リンクコストの積算値が最も小さい経路として、N0→N3→N1の経路が最適な中継経路として決定される。 FIG. 15 shows the arrival path of each discovery packet P received at the destination node N1, the link cost at each relay hop, the number of relays, and the integrated value of the link cost. In this figure, the link costs are rearranged in ascending order. In this case, the route of N0 → N3 → N1 is determined as the optimum relay route as the route having the smallest link cost integrated value.
図15に示した関係からも分かるように、本実施の形態では、リンクコストの積算値が小さい順の優先度で経路選択を行うことで、
(1)中継ホップにおける受信電界強度が全て「良好」の経路が最優先で採用される(全ての中継ホップが「良好」の経路が複数ある場合には、そのうちの中継回数の少ない順に優先的に採用される).
(2)何れかの中継ホップに「悪い」状態が含まれる場合は、そのうち最も「悪い」状態の中継ホップが少ない経路が採用される(「悪い」状態の中継ホップ数が等しい経路が複数存在する場合には、そのうち中継回数の少ない順に優先的に採用される).
ものとなる。
すなわち、評価段階を2段階とすることによって、第2優先判断基準として中継回数が少ないことを加味することができるようになる。
As can be seen from the relationship shown in FIG. 15, in the present embodiment, by performing route selection in order of priority in ascending order of link cost integrated value,
(1) Routes with all “good” received field strengths at relay hops are adopted with the highest priority (if there are multiple routes with “good” for all relay hops, priority is given to those with the smallest number of relays. Adopted).
(2) If any of the relay hops contains a “bad” state, a route with the fewest “hope” relay hops is adopted (multiple routes with the same number of “bad” relay hops exist) If this is the case, it will be preferentially adopted in ascending order of the number of relays).
It will be a thing.
That is, by setting the evaluation stage to two stages, it is possible to consider that the number of relays is small as the second priority determination criterion.
本発明の無線通信システム、中継デバイスおよびルート検索宛先デバイスは、通信幹線を無線化したメッシュネットワーク構造の中規模、大規模の監視制御システムなど様々な分野で利用することが可能である。具体的には、VAV(可変風量調節)による居室内空調システムへの適用などが考えられる。 The wireless communication system, relay device, and route search destination device of the present invention can be used in various fields such as a medium-scale and large-scale monitoring control system having a mesh network structure in which a communication trunk line is wireless. Specifically, it can be applied to a room air conditioning system by VAV (variable air volume adjustment).
N0〜N4…通信ノード、P…ディスカバリパケット、F…リンクコストフィールド、TB1…テーブル、1…ディスカバリパケット受信部、2…受信電波強度計測部、3…閾値記憶部、4…評価段階判定部、5…最大中継可能数記憶部、6…リンクコスト記憶部、7…リンクコスト読出部、8…リンクコスト加算部、9とはディスカバリパケット転送部、10…ディスカバリパケット受信完了判断部、11…リンクコスト積算値チェック部、12…最適中継経路決定部、NA…中継ノード、NB…宛先ノード。
N0 to N4 ... communication node, P ... discovery packet, F ... link cost field, TB1 ... table, 1 ... discovery packet reception unit, 2 ... received radio wave intensity measurement unit, 3 ... threshold storage unit, 4 ... evaluation stage determination unit, DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記中継デバイスは、
受信電波強度の状態の良し悪しを区分して示す複数の評価段階をm、前記無線通信システムにおける最大中継可能数をNとした時、m=0段階のリンクコストをLC(0)=1、m+1段階のリンクコストをLC(m+1)=(N×LC(m))+1として表されるリンクコストLC(m)を前記評価段階mのルート探索判断指標とし、このルート探索判断指標と前記評価段階の各々との関係を記憶するルート探索判断指標記憶手段と、
前記ルート探索用パケットの受信時の受信電波強度を計測する受信電波強度計測手段と、
前記計測された受信電波強度が前記複数の評価段階のどの評価段階に属するのかを判定する評価段階判定手段と、
前記判定された評価段階に対応するルート探索判断指標を前記ルート探索判断指標記憶手段が記憶しているルート探索判断指標の中から読み出すルート探索判断指標読出手段と、
前記読み出されたルート探索判断指標を前記受信したルート探索用パケットのルート探索判断指標の書込領域に書き込まれている値に加算しルート探索判断指標の積算値とするルート探索判断指標加算手段と、
前記ルート探索判断指標の積算値が書き込まれたルート探索用パケットをブロードキャストにより転送するルート探索用パケット転送手段とを備え、
前記ルート探索宛先デバイスは、
前記ルート探索発行元デバイスから送信され前記無線通信システム中の全ての経路を経由して送られてくるルート探索用パケットを受信し、その受信したルート探索用パケットに書き込まれているルート探索判断指標の積算値に基づいて、そのルート探索判断指標の積算値が最も小さい経路を最適な中継経路として決定する中継経路決定手段
を備えることを特徴とする無線通信システム。 Wireless communication comprising a route search issuer device, a route search destination device, and a plurality of relay devices that relay route search packets transmitted by broadcast from the route search issuer device to the route search destination device In the system,
The relay device is
When m is a plurality of evaluation stages indicating whether the received radio wave intensity is good or bad, and N is the maximum number of relayable signals in the wireless communication system, the link cost of m = 0 stage is LC (0) = 1, The link cost LC (m) represented as m + 1 stage link cost LC (m + 1) = (N × LC (m)) + 1 is used as the route search judgment index of the evaluation stage m, and this route search judgment index and the evaluation Route search determination index storage means for storing the relationship with each of the stages ;
A received radio wave intensity measuring means for measuring a received radio wave intensity at the time of receiving the route search packet;
An evaluation stage determination means for determining which of the plurality of evaluation stages the measured received radio wave intensity belongs to;
Route search determination index reading means for reading out the route search determination index corresponding to the determined evaluation stage from the route search determination index stored in the route search determination index storage means;
Route search determination index adding means for adding the read route search determination index to the value written in the write area of the route search determination index of the received route search packet to obtain an integrated value of the route search determination index When,
Route search packet transfer means for transferring the route search packet in which the integrated value of the route search determination index is written by broadcast,
The route search destination device is:
The route search determination index written in the received route search packet is received from the route search issuer device and sent via all routes in the wireless communication system. A wireless communication system comprising: a relay route determination unit that determines a route having the smallest integrated value of the route search determination index as an optimal relay route based on the integrated value of
受信電波強度の状態の良し悪しを区分して示す複数の評価段階をm、前記無線通信システムにおける最大中継可能数をNとした時、m=0段階のリンクコストをLC(0)=1、m+1段階のリンクコストをLC(m+1)=(N×LC(m))+1として表されるリンクコストLC(m)を前記評価段階mのルート探索判断指標とし、このルート探索判断指標と前記評価段階の各々との関係を記憶するルート探索判断指標記憶手段と、
前記ルート探索用パケットの受信時の受信電波強度を計測する受信電波強度計測手段と、
前記計測された受信電波強度が前記複数の評価段階のどの評価段階に属するのかを判定する評価段階判定手段と、
前記判定された評価段階に対応するルート探索判断指標を前記ルート探索判断指標記憶手段が記憶しているルート探索判断指標の中から読み出すルート探索判断指標読出手段と、
前記読み出されたルート探索判断指標を前記受信したルート探索用パケットのルート探索判断指標の書込領域に書き込まれている値に加算しルート探索判断指標の積算値とするルート探索判断指標加算手段と、
前記ルート探索判断指標の積算値が書き込まれたルート探索用パケットをブロードキャストにより転送するルート探索用パケット転送手段と
を備えることを特徴とする中継デバイス。 A relay device that is used in a wireless communication system including a route search issuer device and a route search destination device, and relays a route search packet that is broadcast from the route search issuer device to the route search destination device. In
When m is a plurality of evaluation stages indicating whether the received radio wave intensity is good or bad, and N is the maximum number of relayable signals in the wireless communication system, the link cost of m = 0 stage is LC (0) = 1, The link cost LC (m) represented as m + 1 stage link cost LC (m + 1) = (N × LC (m)) + 1 is used as the route search judgment index of the evaluation stage m, and this route search judgment index and the evaluation Route search determination index storage means for storing the relationship with each of the stages ;
A received radio wave intensity measuring means for measuring a received radio wave intensity at the time of receiving the route search packet;
An evaluation stage determination means for determining which of the plurality of evaluation stages the measured received radio wave intensity belongs to;
Route search determination index reading means for reading out the route search determination index corresponding to the determined evaluation stage from the route search determination index stored in the route search determination index storage means;
Route search determination index adding means for adding the read route search determination index to the value written in the write area of the route search determination index of the received route search packet to obtain an integrated value of the route search determination index When,
A route search packet transfer means for transferring a route search packet in which the integrated value of the route search determination index is written by broadcast.
前記ルート探索発行元デバイスから送信され前記無線通信システム中の全ての経路を経由して送られてくるルート探索用パケットを受信し、その受信したルート探索用パケットに書き込まれているルート探索判断指標の積算値に基づいて、そのルート探索判断指標の積算値が最も小さい経路を最適な中継経路として決定する中継経路決定手段
を備えることを特徴とするルート探索宛先デバイス。 A wireless communication system comprising a route search issuing device that broadcasts a route search packet and a plurality of relay devices according to claim 2 that relay the route search packet from the route search issuing device. In a route search destination device used as a final destination of the route search packet,
The route search determination index written in the received route search packet is received from the route search issuer device and sent via all routes in the wireless communication system. A route search destination device comprising: a relay route determination unit that determines a route having the smallest integrated value of the route search determination index as an optimal relay route based on the integrated value of
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