JP6599044B2 - Wireless communication device - Google Patents

Wireless communication device Download PDF

Info

Publication number
JP6599044B2
JP6599044B2 JP2019502368A JP2019502368A JP6599044B2 JP 6599044 B2 JP6599044 B2 JP 6599044B2 JP 2019502368 A JP2019502368 A JP 2019502368A JP 2019502368 A JP2019502368 A JP 2019502368A JP 6599044 B2 JP6599044 B2 JP 6599044B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
station
coverage
message
downlink
uplink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019502368A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2018158890A1 (en
Inventor
義浩 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2018158890A1 publication Critical patent/JPWO2018158890A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6599044B2 publication Critical patent/JP6599044B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02Arrangements for optimising operational condition
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/30Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update for proactive routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Description

本発明は、無線局間で無線通信を行うための技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for performing wireless communication between wireless stations.

無線メッシュネットワークは、各種オートメーション情報または各種センサ情報を無線で収集することを目的として、複数の無線機で構成される。
無線メッシュネットワークでは、ルーティングプロトコルの一つであるRPL(Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks)が用いられる。
RPLは、低消費電力または低リソースの端末(例えば、無線センサ)を不安定な通信環境下で利用することを目的としたルーティングプロトコルであり、IETFのRFC 6550で標準化されている(非特許文献1を参照)。
The wireless mesh network includes a plurality of wireless devices for the purpose of collecting various types of automation information or various types of sensor information wirelessly.
In a wireless mesh network, RPL (Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks), which is one of routing protocols, is used.
RPL is a routing protocol for the purpose of using a low power consumption or low resource terminal (for example, a wireless sensor) in an unstable communication environment, and is standardized by RFC 6550 of IETF (Non-Patent Document). 1).

RPLはDODAG(Destination Oriented Directed
Acyclic Graph)と呼ばれるツリー構成で形成される。
そして、RPLでは、上り方向の経路を構築するためにDIO(DODAG Information Object)と呼ばれる経路制御メッセージが用いられる。
また、RPLでは、下り方向の経路を構築するためにDAO(Destination
Advertisement Object)と呼ばれる経路制御メッセージが用いられる。
RPLでは、その他に、上り経路を検索するためにDIS(DODAG Information Solicitation)と呼ばれる経路制御メッセージが用いられる。
RPL is DODAG (Destination Oriented Directed
It is formed by a tree structure called “Acrylic Graph”.
In RPL, a path control message called DIO (DODAG Information Object) is used to construct an upstream path.
Also, in RPL, DAO (Destination is used to construct a downstream route.
A route control message called Advertisement Object) is used.
In addition, in RPL, a route control message called DIS (DODAG Information Solition) is used to search for an upstream route.

RPLプロトコルによって経路構築を行う無線局は、DIOおよびDAOの送受信を行い、経路を構築していく。具体的には、無線局は、周辺の無線局と経路制御メッセージの送受信を行い、経路内で親局に出来るだけ近くなるように経路内での接続先を選択して経路構築を行う。
DIOは、経路を構築済みの無線局が自身の存在を周知するためのメッセージであり、ブロードキャストで送信される。
DIOは、親局を含む各無線局から送信され、親局を除く各無線局は他の無線局から受信したDIOの中から上り経路を選択する。
DAOは、下り経路の接続を要求するメッセージであり、下り側の無線局が上り側の無線局として選択した無線局に対してユニキャストで送信される。上り側の無線局は、DAOを受信し、DAOの送信元を下り側の無線局として設定する。
A radio station that constructs a route using the RPL protocol performs transmission and reception of DIO and DAO to construct a route. Specifically, the wireless station transmits / receives a route control message to / from neighboring wireless stations, and selects a connection destination in the route so as to be as close as possible to the parent station in the route, thereby constructing a route.
The DIO is a message for a wireless station whose path has been established to inform its existence, and is transmitted by broadcast.
The DIO is transmitted from each radio station including the master station, and each radio station excluding the master station selects an uplink path from the DIOs received from other radio stations.
DAO is a message for requesting connection of a downlink path, and is transmitted by unicast to a radio station selected by a downlink radio station as an uplink radio station. The upstream radio station receives the DAO and sets the DAO transmission source as the downstream radio station.

例えば、親局#0がDIOをブロードキャストで送信する。すると、親局#0のカバレッジ内にある子局#1と子局#2とのそれぞれに親局#0のDIOが到達する。子局#1および子局#2は、上り側の無線局として親局#0を選択し、親局#0へDAOをユニキャストで送信する。これにより、子局#1および子局#2は経路構築を完了する。
経路構築が完了した子局#1および子局#2はDIOをブロードキャストで送信する。子局#2のDIOは、子局#2のカバレッジ内にある親局#0、子局#1および子局#3に到達する。子局#3のカバレッジ内には子局#2のDIOしか到達しない。そのため、子局#3は、子局#2へDAOをユニキャストで送信し、経路構築を完了する。子局#2は、子局#3のDAOを上り側の無線局である親局#0へ送信する。
For example, the master station # 0 transmits DIO by broadcasting. Then, the DIO of the master station # 0 reaches each of the slave stations # 1 and # 2 within the coverage of the master station # 0. The slave station # 1 and the slave station # 2 select the master station # 0 as the upstream radio station, and transmit DAO to the master station # 0 by unicast. Thereby, the slave station # 1 and the slave station # 2 complete the path construction.
The slave station # 1 and the slave station # 2 that have completed the path construction transmit DIO by broadcast. The DIO of the slave station # 2 reaches the master station # 0, the slave station # 1, and the slave station # 3 within the coverage of the slave station # 2. Only the DIO of the slave station # 2 reaches the coverage of the slave station # 3. Therefore, the slave station # 3 transmits DAO to the slave station # 2 by unicast, and completes the path construction. The slave station # 2 transmits the DAO of the slave station # 3 to the master station # 0, which is an upstream radio station.

上り側の無線局と下り側の無線局とは互いの通信圏内に位置する。通信圏をカバレッジという。
親局#0のカバレッジと子局#3のカバレッジとは互いに重ならない。そのため、親局#0と子局#3とは経路を直接接続することはできず、両局とカバレッジが重なる子局#2が中継を担う。
The upstream radio station and the downstream radio station are located within the communication range of each other. The communication range is called coverage.
The coverage of the master station # 0 and the coverage of the slave station # 3 do not overlap each other. Therefore, the master station # 0 and the slave station # 3 cannot be directly connected to each other, and the slave station # 2 whose coverage overlaps with both stations is responsible for relaying.

カバレッジが互いに重なる無線局間においては、メッセージの衝突を出来る限り回避するために送信前に必ずキャリアセンスが行われる。そして、各無線局は、他の無線局がメッセージの送信中ではないことを確認したうえで、メッセージの送信を開始する。   In order to avoid message collision as much as possible between the wireless stations with overlapping coverage, carrier sense is always performed before transmission. Each wireless station confirms that no other wireless station is transmitting a message, and then starts transmitting a message.

各無線局によるDIOおよびDAOの送信は、立ち上げ後の経路構築時だけでなく、経路異常を検出できるようにするために定期的に行われる。これにより、経路が維持し続ける。
上り側の無線局からDIOが一定期間受信されない場合、下り側の無線局は、上り側の無線局とは通信不可であると判断する。そして、下り側の無線局は、新たな上り側の無線局を選択することによって、経路を変更する。
下り経路の局からのDAOが一定期間受信されない場合、自局は下り経路の当該局とは通信不可であると判断し、当該局への下り経路を削除する。
Transmission of DIO and DAO by each wireless station is performed not only at the time of path construction after startup but also periodically so that path abnormality can be detected. As a result, the route continues to be maintained.
When the DIO is not received from the uplink radio station for a certain period, the downlink radio station determines that communication with the uplink radio station is not possible. Then, the downlink radio station changes the route by selecting a new uplink radio station.
When the DAO from the station on the downstream path is not received for a certain period, the local station determines that communication with the station on the downstream path is impossible, and deletes the downstream path to the station.

特開2014−216726号公報JP 2014-216726 A

“RPL:IPv6 Routing Protocol for Low−Power and Lossy Networks”,IETF,RFC 6550,March,2012.“RPL: IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks”, IETF, RFC 6550, March, 2012.

特許文献1には、カバレッジ内の無線局の数に応じて送信間隔の変更を指示することが示されている。送信間隔を各無線局で変えることにより、メッセージの衝突が軽減する。
ただし、特許文献1に開示された技術は、同一カバレッジ内の無線局から送信されるメッセージとの衝突を回避するための技術である。
Patent Document 1 indicates that an instruction to change the transmission interval is given in accordance with the number of radio stations in the coverage. By changing the transmission interval at each wireless station, message collision is reduced.
However, the technique disclosed in Patent Document 1 is a technique for avoiding a collision with a message transmitted from a radio station in the same coverage.

RPLを用いた無線メッシュネットワークには以下のような課題がある。
各無線局は、カバレッジ内にない無線局がメッセージの送信中であることを検出することができない。そのため、第1カバレッジ内の第1無線局と第2カバレッジ内の第2無線局とが同時にメッセージを送信すると、第1カバレッジと第2カバレッジとの両方に含まれる第3無線局において第1無線局のメッセージと第2無線局のメッセージとが衝突してしまう。
The wireless mesh network using RPL has the following problems.
Each wireless station cannot detect that a wireless station that is not in coverage is transmitting a message. Therefore, when the first radio station in the first coverage and the second radio station in the second coverage transmit a message at the same time, the first radio in the third radio station included in both the first coverage and the second coverage. The message of the station and the message of the second wireless station collide.

各無線局はDIO送信用の周期タイマの満了時にDIO送信を行い、上り側の無線局からDIOを受信した下り側の無線局はDAO送信用の周期タイマの満了時にDAO送信を行う。このような動作が定期的に繰り返される。これにより、各無線局は経路を維持している。
しかし、DIOまたはDAOの衝突が起きた場合、次の機会まで経路の維持が保留となる。
Each wireless station performs DIO transmission when the period timer for DIO transmission expires, and the downstream wireless station that receives DIO from the upstream wireless station performs DAO transmission when the period timer for DAO transmission expires. Such an operation is periodically repeated. Thereby, each wireless station maintains a route.
However, if a DIO or DAO collision occurs, the path maintenance is suspended until the next opportunity.

このような衝突を含めてメッセージの送受信の失敗に備えて、経路異常を検出する周期を長くとることで経路を維持しつづけることは出来る。
しかし、経路異常の検出周期を延ばすと、経路異常の検出に要する時間も長くなってしまう。経路異常の検出が遅れてしまえば、経路変更によるシステムの復旧まで時間がかかることになり、システムの復旧までデータ通信が正常に行えなくなる。
具体的には、複数の無線局が同じ無線局を上り側の無線局にしている場合、複数の無線局が、同じ無線局からのDIO受信を契機にDAO送信を行うことになる。複数の無線局は互いにカバレッジが異なるため、異なるカバレッジから送信された複数のDAOが上り側の無線局で衝突する可能性がある。下り側の無線局が多ければ多いほど、異なるカバレッジから送信されたDAOが上り側の無線局で衝突する確率は高くなる。
In preparation for failure in message transmission / reception including such a collision, it is possible to maintain the route by increasing the period of detecting the route abnormality.
However, if the detection period of the path abnormality is extended, the time required for detecting the path abnormality also becomes longer. If detection of a path abnormality is delayed, it will take time until the system is restored by changing the path, and data communication cannot be normally performed until the system is restored.
Specifically, when a plurality of radio stations use the same radio station as an upstream radio station, the plurality of radio stations perform DAO transmission in response to DIO reception from the same radio station. Since a plurality of radio stations have different coverages, a plurality of DAOs transmitted from different coverages may collide with each other on the upstream radio station. The more downstream radio stations, the higher the probability that DAOs transmitted from different coverages will collide with upstream radio stations.

DAOの送信周期に大きな範囲で乱数を適用すれば、衝突の確率を軽減できる。RPLには、DAOの送信周期については具体的に規定されていない。
しかし、DAOの送信周期に大きな範囲で乱数を適用するための明確な手段が存在しない。
そのため、ネットワークに終了される無線局の最大数を想定して、DAOの送信周期に適用する乱数の範囲を設定する必要がある。
その結果、中継局となる無線局の数が多ければ多いほど、各子局から親局へのDAOの到達に要する時間が長くなる。
例えば、子局#3のDAOが子局#2を経由して親局#0へ到達する場合、子局#3から子局#2へのDAOの送信に要する周期と、子局#2から親局#0へのDAOの送信に要する周期との合計が、子局#3がネットワーク接続を完了したことを親局#0が検出するまでに要する時間となる。
If random numbers are applied within a large range in the DAO transmission cycle, the probability of collision can be reduced. The RPL does not specifically define the DAO transmission period.
However, there is no clear means for applying random numbers within a large range in the DAO transmission cycle.
Therefore, it is necessary to set a range of random numbers to be applied to the DAO transmission cycle, assuming the maximum number of wireless stations terminated in the network.
As a result, the greater the number of radio stations that serve as relay stations, the longer it takes to reach DAO from each slave station to the master station.
For example, when the DAO of the slave station # 3 reaches the master station # 0 via the slave station # 2, the period required for transmission of DAO from the slave station # 3 to the slave station # 2, and the slave station # 2 The sum of the period required for transmitting DAO to the master station # 0 is the time required for the master station # 0 to detect that the slave station # 3 has completed the network connection.

子局から親局へDAOが到達するまでに要する最大所要時間は以下の式によって求まる。
最大所要時間 = DAO送信周期の最大時間 × (中継局数+1)
DAO送信周期は乱数で求まる
「+1」は、子局から最初の中継局へのDAO送信を意味する。
The maximum required time required for DAO to reach the master station from the slave station is obtained by the following equation.
Maximum required time = Maximum time of DAO transmission cycle × (Number of relay stations + 1)
The DAO transmission cycle is determined by a random number. “+1” means DAO transmission from the slave station to the first relay station.

つまり、DAOの送信周期に適用する乱数の範囲を大きく延ばすと、ネットワーク全体として、立ち上げ時の経路構築に要する時間および運用中の経路変更に要する時間が長くなってしまう。   In other words, if the range of random numbers applied to the DAO transmission cycle is greatly extended, the time required for route construction at startup and the time required for route change during operation will increase for the entire network.

本発明は、適切な送信周期でメッセージを送信できるようにすることを目的とする。   An object of the present invention is to enable a message to be transmitted at an appropriate transmission period.

本発明の無線通信装置は、無線局の1つである自局として動作する。
前記無線通信装置は、
前記自局のカバレッジ内に存在する無線局の情報である自カバレッジ情報と、前記自局のカバレッジ内に存在する無線局の1つである下り局のカバレッジ内に存在する無線局の情報である下りカバレッジ情報とを記憶する記憶部と、
下りメッセージを受信する受信部と、
前記下りメッセージが受信された場合、前記記憶部に記憶されている自カバレッジ情報と下りカバレッジ情報とに基づいて決定される下り送信周期が設定された下りタイマを起動するタイマ部と、
前記下りタイマが満了したときに、前記記憶部に記憶されている自カバレッジ情報を含んだメッセージを送信する送信部とを備える。
The wireless communication apparatus of the present invention operates as a local station that is one of wireless stations.
The wireless communication device
Self-coverage information that is information on radio stations that exist within the coverage of the local station, and information on radio stations that exist within the coverage of a downlink station that is one of the radio stations that exist within the coverage of the local station. A storage unit for storing downlink coverage information;
A receiving unit for receiving a downlink message;
When the downlink message is received, a timer unit that starts a downlink timer in which a downlink transmission period determined based on the own coverage information and downlink coverage information stored in the storage unit is set;
A transmission unit that transmits a message including self-coverage information stored in the storage unit when the downlink timer expires.

本発明によれば、自カバレッジ情報と下りカバレッジ情報とに基づいて決定される適切な送信周期でメッセージを送信することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a message can be transmitted with the suitable transmission period determined based on own coverage information and downlink coverage information.

実施の形態1における無線通信装置100の構成図。1 is a configuration diagram of a wireless communication device 100 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における無線通信システム200の構成図。1 is a configuration diagram of a wireless communication system 200 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるDIOのフォーマットを示す図。FIG. 3 shows a format of DIO in the first embodiment. 実施の形態1におけるDODAGコンフィグレーションのフォーマットを示す図。FIG. 3 shows a format of a DODAG configuration in the first embodiment. 実施の形態1におけるカバレッジ管理テーブル210の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a coverage management table 210 in the first embodiment. 実施の形態1における親局の動作のフローチャート。4 is a flowchart of the operation of the master station in the first embodiment. 実施の形態1における子局の動作のフローチャート。4 is a flowchart of operations of a slave station in the first embodiment. 実施の形態1における子局の動作のフローチャート。4 is a flowchart of operations of a slave station in the first embodiment. 実施の形態1における子局の動作のフローチャート。4 is a flowchart of operations of a slave station in the first embodiment. 実施の形態1における乱数範囲の更新(S300)のフローチャート。The flowchart of the random number range update (S300) in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における乱数範囲の更新(S300)のフローチャート。The flowchart of the random number range update (S300) in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるタイマ起動処理のフローチャート。5 is a flowchart of timer activation processing in the first embodiment. 実施の形態1におけるメッセージ生成処理のフローチャート。5 is a flowchart of message generation processing in the first embodiment. 実施の形態1における受信処理のフローチャート。5 is a flowchart of reception processing in the first embodiment. 実施の形態1における送信処理のフローチャート。6 is a flowchart of transmission processing in the first embodiment. 実施の形態1における上り局の登録のフローチャート。6 is a flowchart of uplink station registration according to the first embodiment. 実施の形態1における下り局の登録のフローチャート。6 is a flowchart of registration of a downlink station in the first embodiment. 実施の形態1における自カバレッジ情報の更新のフローチャート。5 is a flowchart of updating own coverage information in the first embodiment. 実施の形態2におけるトランジット情報のフォーマットを示す図。FIG. 9 is a diagram showing a format of transit information in the second embodiment. 実施の形態2における受信処理のフローチャート。9 is a flowchart of reception processing in the second embodiment. 実施の形態2におけるメッセージ生成処理のフローチャート。10 is a flowchart of message generation processing according to the second embodiment. 実施の形態3における無線通信装置100の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a wireless communication apparatus 100 in a third embodiment. 実施の形態5における無線通信装置100の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a wireless communication apparatus 100 according to a fifth embodiment. 実施の形態5における受信処理のフローチャート。10 is a flowchart of reception processing in the fifth embodiment. 実施の形態における無線通信装置100のハードウェア構成図。The hardware block diagram of the radio | wireless communication apparatus 100 in embodiment.

実施の形態および図面において、同じ要素および対応する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。   In the embodiments and the drawings, the same reference numerals are assigned to the same elements and corresponding elements. Description of elements having the same reference numerals will be omitted or simplified as appropriate. The arrows in the figure mainly indicate the flow of data or the flow of processing.

実施の形態1.
DIOおよびDAOの適切な送信周期を決定する形態について、図1から図18に基づいて説明する。
Embodiment 1 FIG.
A mode for determining an appropriate transmission period of DIO and DAO will be described with reference to FIGS.

***構成の説明***
図1に基づいて、無線通信装置100の構成を説明する。
無線通信装置100は、プロセッサ901とメモリ902と補助記憶装置903とRF回路904とPHY制御回路905とアンテナ906と発振器907といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
*** Explanation of configuration ***
Based on FIG. 1, the structure of the radio | wireless communication apparatus 100 is demonstrated.
The wireless communication device 100 is a computer including hardware such as a processor 901, a memory 902, an auxiliary storage device 903, an RF circuit 904, a PHY control circuit 905, an antenna 906, and an oscillator 907. These hardwares are connected to each other via signal lines.

プロセッサ901は、演算処理を行うIC(Integrated Circuit)であり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ901は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、またはGPU(Graphics Processing Unit)である。
メモリ902は揮発性の記憶装置である。メモリ902は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ902はRAM(Random Access Memory)である。メモリ902に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置903に保存される。
補助記憶装置903は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置903は、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、またはフラッシュメモリである。補助記憶装置903に記憶されたデータは必要に応じてメモリ902にロードされる。
The processor 901 is an IC (Integrated Circuit) that performs arithmetic processing, and controls other hardware. For example, the processor 901 is a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or a GPU (Graphics Processing Unit).
The memory 902 is a volatile storage device. The memory 902 is also called main memory or main memory. For example, the memory 902 is a RAM (Random Access Memory). Data stored in the memory 902 is stored in the auxiliary storage device 903 as necessary.
The auxiliary storage device 903 is a nonvolatile storage device. For example, the auxiliary storage device 903 is a ROM (Read Only Memory), a HDD (Hard Disk Drive), or a flash memory. Data stored in the auxiliary storage device 903 is loaded into the memory 902 as necessary.

RF回路904は、無線通信を行う回路である。RFはRadio Frequencyの略称である。
PHY制御回路905は、物理層の制御を行う回路である。PHYはPhysical
Layerの略称である。
アンテナ906は、無線通信を実現するためのアンテナである。
発振器907は、クロックパルスを生成する回路である。
The RF circuit 904 is a circuit that performs wireless communication. RF is an abbreviation for Radio Frequency.
The PHY control circuit 905 is a circuit that controls the physical layer. PHY is Physical
Abbreviation for Layer.
The antenna 906 is an antenna for realizing wireless communication.
The oscillator 907 is a circuit that generates clock pulses.

無線通信装置100は、カバレッジ管理部110とタイマ部120とメッセージ生成部130と経路管理部140といったソフトウェア要素を備える。ソフトウェア要素はソフトウェアで実現される要素である。   The wireless communication apparatus 100 includes software elements such as a coverage management unit 110, a timer unit 120, a message generation unit 130, and a route management unit 140. A software element is an element realized by software.

補助記憶装置903には、カバレッジ管理部110とタイマ部120とメッセージ生成部130と経路管理部140としてコンピュータを機能させるための無線通信プログラムが記憶されている。無線通信プログラムは、メモリ902にロードされて、プロセッサ901によって実行される。
さらに、補助記憶装置903にはOS(Operating System)が記憶されている。OSの少なくとも一部は、メモリ902にロードされて、プロセッサ901によって実行される。
つまり、プロセッサ901は、OSを実行しながら、無線通信プログラムを実行する。
無線通信プログラムを実行して得られるデータは、メモリ902、補助記憶装置903、プロセッサ901内のレジスタまたはプロセッサ901内のキャッシュメモリといった記憶装置に記憶される。
The auxiliary storage device 903, a wireless communication Simple program for causing a computer to function as the coverage manager 110 and the timer unit 120 and the message generator 130 and the path management unit 140 is stored. The wireless communication program is loaded into the memory 902 and executed by the processor 901.
Further, the auxiliary storage device 903 stores an OS (Operating System). At least a part of the OS is loaded into the memory 902 and executed by the processor 901.
That is, the processor 901 executes the wireless communication program while executing the OS.
Data obtained by executing the wireless communication program is stored in a storage device such as the memory 902, the auxiliary storage device 903, a register in the processor 901, or a cache memory in the processor 901.

メモリ902はデータを記憶する記憶部191として機能する。但し、他の記憶装置が、メモリ902の代わりに、又は、メモリ902と共に、記憶部191として機能してもよい。
RF回路904は、データを受信する受信部192として機能する。さらに、RF回路904は、データを送信する送信部193として機能する。
The memory 902 functions as a storage unit 191 that stores data. However, another storage device may function as the storage unit 191 instead of the memory 902 or together with the memory 902.
The RF circuit 904 functions as a receiving unit 192 that receives data. Further, the RF circuit 904 functions as a transmission unit 193 that transmits data.

無線通信装置100は、プロセッサ901を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ901の役割を分担する。   The wireless communication device 100 may include a plurality of processors that replace the processor 901. The plurality of processors share the role of the processor 901.

無線通信プログラムは、磁気ディスク、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体にコンピュータ読み取り可能に記憶することができる。不揮発性の記憶媒体は、一時的でない有形の媒体である。   The wireless communication program can be stored in a computer-readable manner in a nonvolatile storage medium such as a magnetic disk, an optical disk, or a flash memory. A non-volatile storage medium is a tangible medium that is not temporary.

図2に基づいて、無線通信システム200の構成を説明する。
無線通信システム200は、複数の無線局を備えるシステムである。
実線丸印は無線局を示している。実線丸印の中の符号は無線局を識別する局番である。
無線通信装置100が無線局として動作する。
Based on FIG. 2, the structure of the radio | wireless communications system 200 is demonstrated.
The wireless communication system 200 is a system including a plurality of wireless stations.
A solid line circle indicates a wireless station. A symbol in a solid circle is a station number for identifying a radio station.
The wireless communication device 100 operates as a wireless station.

無線局#0は、無線通信システム200における親局である。
無線局#1〜#9は、無線通信システム200における子局である。
Radio station # 0 is a master station in the radio communication system 200.
Radio stations # 1 to # 9 are slave stations in the radio communication system 200.

無線局の電波が到達する範囲、すなわち、無線局の通信範囲をカバレッジと呼ぶ。
破線の楕円は、無線局#0と無線局#1と無線局#5と無線局#6とのそれぞれのカバレッジを示している。
The range over which radio waves from the radio station reach, that is, the communication range of the radio station is called coverage.
Dashed ellipses indicate the respective coverages of the radio station # 0, the radio station # 1, the radio station # 5, and the radio station # 6.

カバレッジ内に存在する無線局をカバレッジ内局という。
カバレッジ内局の数をカバレッジ内局数という。
カバレッジ内に存在する無線局のリストをカバレッジ内局リストという。
カバレッジ内局数およびカバレッジ内局リストをカバレッジ情報という。
例えば、無線局#6のカバレッジ内局は、無線局#1、無線局#6、無線局#7および無線局#9である。つまり、無線局#6のカバレッジ内局数は4である。
A radio station existing in the coverage is called a coverage inner station.
The number of stations in the coverage is called the number of stations in the coverage.
A list of radio stations existing in the coverage is referred to as a coverage internal station list.
The number of stations in coverage and the list of stations in coverage are called coverage information.
For example, the in-coverage stations of the wireless station # 6 are the wireless station # 1, the wireless station # 6, the wireless station # 7, and the wireless station # 9. That is, the number of in-coverage stations of wireless station # 6 is four.

カバレッジ間で重複するカバレッジ内局を重複局という。
カバレッジ間で重複するカバレッジ内局の数を重複局数という。
例えば、無線局#6のカバレッジと無線局#1のカバレッジとにおける重複局は、無線局1、無線局#6および無線局#7である。つまり、無線局#6のカバレッジと無線局#1のカバレッジとにおける重複局数は3局である。
An in-coverage station that overlaps between coverages is called an overlapping station.
The number of in-coverage stations that overlap between coverages is referred to as the number of overlapping stations.
For example, the overlapping stations in the coverage of the wireless station # 6 and the coverage of the wireless station # 1 are the wireless station 1, the wireless station # 6, and the wireless station # 7. That is, the number of overlapping stations in the coverage of the wireless station # 6 and the coverage of the wireless station # 1 is three.

それぞれの無線局は、自局として動作する。
自局は、自局のカバレッジ内局と直接通信を行う。
自局は、自局のカバレッジ内局を介して、自局のカバレッジ外に存在する無線局と通信を行う。
例えば、無線局#6は、無線局#1と無線局#7と無線局#9とのそれぞれと直接通信を行う。また、無線局#6は、無線局#1を介して無線局#0と通信を行う。
Each wireless station operates as its own station.
The own station directly communicates with the in-coverage station of the own station.
The own station communicates with a radio station that is out of the coverage of the own station via the in-coverage station of the own station.
For example, the wireless station # 6 directly communicates with each of the wireless station # 1, the wireless station # 7, and the wireless station # 9. Radio station # 6 communicates with radio station # 0 via radio station # 1.

太い点線は、通信経路を示している。
通信経路において、無線局#0に近づく方向を上り、無線局#0から離れる方向を下りという。上り側の通信経路を上り経路といい、下り側の通信経路を下り経路という。
上り経路において、自局の隣に位置する無線局を上り局という。
下り経路において、自局の隣に位置する無線局を下り局という。
例えば、無線局#6の上り局は無線局#1であり、無線局#6の下り局は無線局#9である。
A thick dotted line indicates a communication path.
In the communication path, the direction approaching the radio station # 0 is referred to as “up”, and the direction away from the radio station # 0 is referred to as “down”. The upstream communication path is referred to as an upstream path, and the downstream communication path is referred to as a downstream path.
A radio station located next to its own station in the uplink path is called an uplink station.
A radio station located next to its own station in the downlink path is called a downlink station.
For example, the upstream station of the wireless station # 6 is the wireless station # 1, and the downstream station of the wireless station # 6 is the wireless station # 9.

自局のカバレッジ情報を自カバレッジ情報といい、上り局のカバレッジ情報を上りカバレッジ情報といい、下り局のカバレッジ情報を下りカバレッジ情報という。   The coverage information of the own station is called own coverage information, the coverage information of the uplink station is called uplink coverage information, and the coverage information of the downlink station is called downlink coverage information.

無線通信システム200において、通信経路を構築するための経路制御メッセージが通信される。
下り方向に送信される経路制御メッセージ、つまり、下りメッセージをDIOという。DIOはブロードキャストで通信される。
上り方向に送信される経路制御メッセージ、つまり、上りメッセージをDAOという。DAOは上り局を宛先としてユニキャストで送信される。
In the wireless communication system 200, a route control message for establishing a communication route is communicated.
A route control message transmitted in the downlink direction, that is, a downlink message is referred to as DIO. The DIO is communicated by broadcast.
A route control message transmitted in the upstream direction, that is, an upstream message is called DAO. The DAO is transmitted by unicast with the upstream station as the destination.

図3に、DIOのフォーマットを示す。
DIOのフォーマットは、非特許文献1にて規定されている。
DIOには、非特許文献1に規定されていないオプションを追加することができる。
カバレッジ情報は、追加オプションとしてDIOに格納される。
FIG. 3 shows a DIO format.
The format of DIO is defined in Non-Patent Document 1.
Options that are not defined in Non-Patent Document 1 can be added to the DIO.
Coverage information is stored in the DIO as an additional option.

図4に、DIOのオプションの1つであるDODAGコンフィグレーションのフォーマットを示す。
DIOIntDoubl.の欄およびDIOIntMin.の欄には、乱数範囲が設定される。つまり、乱数範囲は、コンフィグレーションオプションとしてDIOに格納される。
FIG. 4 shows a format of a DODAG configuration which is one of DIO options.
DIOIntDouble. Column and DIOIntMin. A random number range is set in the column of. That is, the random number range is stored in the DIO as a configuration option.

図5に基づいて、カバレッジ管理テーブル210を説明する。
カバレッジ管理テーブル210は、カバレッジ情報および乱数範囲を管理するためのテーブルである。カバレッジ管理テーブル210は記憶部191に記憶される。
カバレッジ管理テーブル210は、無線局と方向とカバレッジ内局数とカバレッジ内局リストと第1乱数範囲と第2乱数範囲とのそれぞれの欄を有する。
無線局の欄は、無線局の識別子を示す。
方向の欄は、上りまたは下りを示す。
カバレッジ内局数の欄は、カバレッジ内局数を示す。
カバレッジ内局リストの欄は、カバレッジ内局リストを示す。
第1乱数範囲の欄は、カバレッジ内局数に対応する乱数範囲である第1乱数範囲を示す。
第2乱数範囲の欄は、カバレッジ内局リストに対応する乱数範囲である第2乱数範囲を示す。
乱数範囲は、DIOまたはDAOが送信される周期の決定に用いられる乱数の範囲である。
上り局に対応付けられた乱数範囲を上り乱数範囲という。上り乱数範囲は、DAOが送信される周期の決定に用いられる。
下り局に対応付けられた乱数範囲を下り乱数範囲という。下り乱数範囲は、DIOが送信される周期の決定に用いられる。
The coverage management table 210 will be described with reference to FIG.
The coverage management table 210 is a table for managing coverage information and a random number range. The coverage management table 210 is stored in the storage unit 191.
The coverage management table 210 includes columns for a radio station, a direction, the number of stations in a coverage, a list of stations in a coverage, a first random number range, and a second random number range.
The radio station column indicates an identifier of the radio station.
The direction column indicates up or down.
The column of the number of stations in the coverage indicates the number of stations in the coverage.
The coverage internal station list column shows the coverage internal station list.
The column of the first random number range indicates a first random number range that is a random number range corresponding to the number of stations in the coverage.
The column of the second random number range indicates a second random number range that is a random number range corresponding to the coverage inner station list.
The random number range is a range of random numbers used for determining a cycle in which DIO or DAO is transmitted.
The random number range associated with the upstream station is called the upstream random number range. The uplink random number range is used to determine the period in which DAO is transmitted.
A random number range associated with a downlink station is referred to as a downlink random number range. The downlink random number range is used to determine the cycle in which the DIO is transmitted.

図5のカバレッジ管理テーブル210は、図2の無線通信システム200における無線局#6のカバレッジ管理テーブル210である。
自局#6のカバレッジ内局数は4局であり、自局#6のカバレッジ内局リストは(#1、#6、#7、#9)である。
The coverage management table 210 of FIG. 5 is the coverage management table 210 of the wireless station # 6 in the wireless communication system 200 of FIG.
The number of in-coverage stations of own station # 6 is 4, and the in-coverage station list of own station # 6 is (# 1, # 6, # 7, # 9).

自局#6の上り局は、無線局#1である。
上り局#1のカバレッジ内局数は7局であり、上り局#1のカバレッジ内局リストは(#0、#1、#2、#3、#4、#6、#7)である。
上り局#1の第1乱数範囲は、自局#6と上り局#1とのカバレッジ内局数の総和(11局)に対応する乱数範囲である。
自局#6と上り局#1とにおける重複局数は3局(#1、#6、#7)である。
上り局#1の第2乱数範囲は、自局#6と上り局#1とのカバレッジ内局数の総和(11局)から重複局数(3局)を引いて得られる局数(8局)に対応する乱数範囲である。
The uplink station of own station # 6 is radio station # 1.
The number of in-coverage stations of uplink station # 1 is 7, and the in-coverage station list of uplink station # 1 is (# 0, # 1, # 2, # 3, # 4, # 6, # 7).
The first random number range of uplink station # 1 is a random number range corresponding to the total number of stations in the coverage area of own station # 6 and uplink station # 1 (11 stations).
The number of overlapping stations in own station # 6 and upstream station # 1 is three (# 1, # 6, # 7).
The second random number range of uplink station # 1 is the number of stations (8 stations) obtained by subtracting the number of overlapping stations (3 stations) from the total number of stations in the coverage of own station # 6 and uplink station # 1 (11 stations). ) Is a random number range.

自局#6の下り局は、無線局#9である。
下り局#9のカバレッジ内局数は3局であり、下り局#9のカバレッジ内局リストは(#6、#7、#9)である。
下り局#9の第1乱数範囲は、自局#6と下り局#9とのカバレッジ内局数の総和(7局)に対応する乱数範囲である。
自局#6と下り局#9とにおける重複局数は3局(#1、#6、#7)である。
下り局#9の第2乱数範囲は、自局#6と下り局#9とのカバレッジ内局数の総和(7局)から重複局数(3局)を引いて得られる局数(4局)に対応する乱数範囲である。
The downlink station of own station # 6 is radio station # 9.
The number of in-coverage stations of downlink station # 9 is 3, and the list of in-coverage stations of downlink station # 9 is (# 6, # 7, # 9).
The first random number range of the downlink station # 9 is a random number range corresponding to the total number (7 stations) of the in-coverage stations of the own station # 6 and the downlink station # 9.
The number of overlapping stations in own station # 6 and downlink station # 9 is 3 stations (# 1, # 6, # 7).
The second random number range of the downlink station # 9 is the number of stations (4 stations) obtained by subtracting the number of overlapping stations (3 stations) from the total number of stations in the coverage of the own station # 6 and the downlink station # 9 (7 stations). ) Is a random number range.

***動作の説明***
無線通信装置100の動作は無線通信方法に相当する。また、無線通信方法の手順は無線通信プログラムの手順に相当する。
*** Explanation of operation ***
The operation of the wireless communication device 100 corresponds to a wireless communication method. The procedure of the wireless communication method corresponds to the procedure of the wireless communication program.

図6に基づいて、親局の動作を説明する。
図6では親局の動作の流れを主に説明し、各処理の詳細については無線局の要素の動作として後述する。
親局が無線機能を起動すると親局において無線通信が可能となる。親局は無線機能を起動した後、以下のように動作する。
The operation of the master station will be described based on FIG.
FIG. 6 mainly describes the flow of operations of the master station, and details of each processing will be described later as operations of elements of the radio station.
When the master station activates the wireless function, the master station can perform wireless communication. The master station operates as follows after starting the wireless function.

ステップS101において、タイマ部120はDIOタイマを起動する。
DIOタイマは、DIOの送信周期が設定されたタイマである。
DIOタイマは下りタイマといい、DIOの送信周期は下り送信周期という。
In step S101, the timer unit 120 starts a DIO timer.
The DIO timer is a timer in which a DIO transmission cycle is set.
The DIO timer is called a downlink timer, and the DIO transmission cycle is called a downlink transmission cycle.

ステップS102において、DIOタイマが満了した場合、タイマ部120はDIOタイマの満了を検出する。タイマの満了は、タイマに設定された時間の経過を意味する。例えば、非特許文献1で示されるTrickle timerが使用される。
DIOタイマが満了した場合、処理はステップS103に進む。
DIOタイマが満了していない場合、処理はステップS111に進む。
In step S102, when the DIO timer expires, the timer unit 120 detects the expiration of the DIO timer. The expiration of the timer means that the time set in the timer has elapsed. For example, a trickle timer shown in Non-Patent Document 1 is used.
If the DIO timer has expired, the process proceeds to step S103.
If the DIO timer has not expired, the process proceeds to step S111.

ステップS103において、メッセージ生成部130はDIOを生成し、送信部193はDIOをブロードキャストで送信する。
ステップS103の後、処理はステップS101に進む。
In step S103, the message generator 130 generates DIO, and the transmitter 193 transmits DIO by broadcasting.
After step S103, the process proceeds to step S101.

ステップS111において、子局から送信されたDIOがアンテナ906に到達した場合、受信部192はDIOを受信する。
DIOが受信された場合、処理はステップS300に進む。
DIOが受信されていない場合、処理はステップS121に進む。
In step S111, when the DIO transmitted from the slave station reaches the antenna 906, the receiving unit 192 receives the DIO.
If the DIO is received, the process proceeds to step S300.
If the DIO has not been received, the process proceeds to step S121.

ステップS300において、カバレッジ管理部110は乱数範囲の更新を行う。
乱数範囲の更新の後、処理はステップS121に進む。
In step S300, the coverage management unit 110 updates the random number range.
After updating the random number range, the process proceeds to step S121.

ステップS121において、子局から送信されたDAOがアンテナ906に到達した場合、受信部192はDAOを受信する。
DAOが受信された場合、処理はステップS122に進む。
DAOが受信されていない場合、処理はステップS102に進む。
In step S121, when the DAO transmitted from the slave station reaches the antenna 906, the receiving unit 192 receives the DAO.
If DAO is received, the process proceeds to step S122.
If the DAO has not been received, the process proceeds to step S102.

ステップS122において、経路管理部140は、DAOの送信元を経路情報に下り局として登録する。
経路情報は、上り局と下り局とが登録される情報であり、記憶部191に記憶される。
ステップS122の後、処理はステップS102に進む。
In step S122, the path management unit 140 registers the DAO transmission source in the path information as a downlink station.
The route information is information for registering the upstream station and the downstream station, and is stored in the storage unit 191.
After step S122, the process proceeds to step S102.

図7、図8および図9に基づいて、子局の動作を説明する。
図7から図9では子局の動作の流れを主に説明し、各処理の詳細については無線局の要素毎の処理として後述する。
子局が無線機能を起動すると子局において無線通信が可能となる。子局は無線機能を起動した後、以下のように動作する。
Based on FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9, the operation of the slave station will be described.
7 to 9 mainly describe the operation flow of the slave station, and details of each process will be described later as a process for each element of the radio station.
When the slave station activates the wireless function, the slave station can perform wireless communication. The slave station operates as follows after starting the wireless function.

ステップS201(図7参照)において、親局または他の子局から送信されたDIOがアンテナ906に到達した場合、受信部192はDIOを受信する。
DIOが受信された場合、処理はステップS300に進む。
DIOが受信されていない場合、処理はステップS201に進む。
In step S201 (see FIG. 7), when the DIO transmitted from the master station or another slave station reaches the antenna 906, the receiving unit 192 receives the DIO.
If the DIO is received, the process proceeds to step S300.
If the DIO has not been received, the process proceeds to step S201.

ステップS300において、カバレッジ管理部110は乱数範囲の更新を行う。
乱数範囲の更新の後、処理はステップS211に進む。
In step S300, the coverage management unit 110 updates the random number range.
After updating the random number range, the process proceeds to step S211.

ステップS211において、タイマ部120はDIOタイマを起動する。   In step S211, the timer unit 120 starts the DIO timer.

ステップS212において、タイマ部120はDAOタイマを起動する。
DAOタイマは、DAOの送信周期が設定されたタイマである。
DAOタイマは上りタイマといい、DAOの送信周期は上り送信周期という。
In step S212, the timer unit 120 starts a DAO timer.
The DAO timer is a timer in which a DAO transmission cycle is set.
The DAO timer is called an upstream timer, and the DAO transmission cycle is called an upstream transmission cycle.

ステップS221において、DIOタイマが満了した場合、タイマ部120はDIOタイマの満了を検出する。
DIOタイマが満了した場合、処理はステップS222に進む。
DIOタイマが満了していない場合、処理はステップS231に進む。
In step S221, when the DIO timer expires, the timer unit 120 detects the expiration of the DIO timer.
If the DIO timer has expired, the process proceeds to step S222.
If the DIO timer has not expired, the process proceeds to step S231.

ステップS222において、メッセージ生成部130はDIOを生成し、送信部193はDIOをブロードキャストで送信する。
ステップS222の後、処理はステップS223に進む。
In step S222, the message generator 130 generates DIO, and the transmitter 193 transmits DIO by broadcasting.
After step S222, the process proceeds to step S223.

ステップS223において、タイマ部120はDIOタイマを起動する。   In step S223, the timer unit 120 starts the DIO timer.

ステップS231において、DAOタイマが満了した場合、タイマ部120はDAOタイマの満了を検出する。
DAOタイマが満了した場合、処理はステップS232に進む。
DAOタイマが満了していない場合、処理はステップS221に進む。
In step S231, when the DAO timer expires, the timer unit 120 detects the expiration of the DAO timer.
If the DAO timer has expired, the process proceeds to step S232.
If the DAO timer has not expired, the process proceeds to step S221.

ステップS232において、メッセージ生成部130はDAOを生成し、送信部193はDAOをユニキャストで上り局に送信する。
ステップS232の後、処理はステップS241(図8参照)に進む。
In step S232, the message generator 130 generates a DAO, and the transmitter 193 transmits the DAO to the upstream station by unicast.
After step S232, the process proceeds to step S241 (see FIG. 8).

ステップS201からステップS232までの処理により、通信経路が構築される。
その後、ステップS241以降の処理が実行される。
A communication path is constructed by the processing from step S201 to step S232.
Thereafter, the processing after step S241 is executed.

ステップS241(図8参照)において、親局または他の子局から送信されたDIOがアンテナ906に到達した場合、受信部192はDIOを受信する。
DIOが受信された場合、処理はステップS300に進む。
DIOが受信されていない場合、処理はステップS251に進む。
In step S241 (see FIG. 8), when the DIO transmitted from the master station or another slave station reaches the antenna 906, the reception unit 192 receives the DIO.
If the DIO is received, the process proceeds to step S300.
If the DIO has not been received, the process proceeds to step S251.

ステップS300において、カバレッジ管理部110は乱数範囲の更新を行う。
乱数範囲の更新の後、処理はステップS242に進む。
In step S300, the coverage management unit 110 updates the random number range.
After updating the random number range, the process proceeds to step S242.

ステップS242において、タイマ部120はDAOタイマが起動済みであるか判定する。
DAOタイマが起動済みである場合、処理はステップS251に進む。
DAOタイマが未起動である場合、処理はステップS243に進む。
In step S242, the timer unit 120 determines whether the DAO timer has been started.
If the DAO timer has been started, the process proceeds to step S251.
If the DAO timer has not been started, the process proceeds to step S243.

ステップS243において、タイマ部120はDAOタイマを起動する。   In step S243, the timer unit 120 starts the DAO timer.

ステップS251において、他の子局から送信されたDAOがアンテナ906に到達した場合、受信部192はDAOを受信する。
DAOが受信された場合、処理はステップS252に進む。
DAOが受信されていない場合、処理はステップS261(図9参照)に進む。
In step S251, when the DAO transmitted from another slave station reaches the antenna 906, the receiving unit 192 receives the DAO.
If DAO is received, the process proceeds to step S252.
If the DAO has not been received, the process proceeds to step S261 (see FIG. 9).

ステップS252において、経路管理部140は、DAOの送信元を経路情報に下り局として登録する。   In step S252, the route management unit 140 registers the DAO transmission source in the route information as a downlink station.

ステップS253において、タイマ部120はDAOタイマが起動済みであるか判定する。
DAOタイマが起動済みである場合、処理はステップS261(図9参照)に進む。
DAOタイマが未起動である場合、処理はステップS254に進む。
In step S253, the timer unit 120 determines whether the DAO timer has been started.
If the DAO timer has been started, the process proceeds to step S261 (see FIG. 9).
If the DAO timer has not been started, the process proceeds to step S254.

ステップS254において、タイマ部120はDAOタイマを起動する。
ステップS254の後、処理はステップS261(図9参照)に進む。
In step S254, the timer unit 120 starts the DAO timer.
After step S254, the process proceeds to step S261 (see FIG. 9).

ステップS261(図9参照)において、DIOタイマが満了した場合、タイマ部120はDIOタイマの満了を検出する。
DIOタイマが満了した場合、処理はステップS262に進む。
DIOタイマが満了していない場合、処理はステップS271に進む。
In step S261 (see FIG. 9), when the DIO timer expires, the timer unit 120 detects the expiration of the DIO timer.
If the DIO timer has expired, the process proceeds to step S262.
If the DIO timer has not expired, the process proceeds to step S271.

ステップS262において、メッセージ生成部130はDIOを生成し、送信部193はDIOをブロードキャストで送信する。   In step S262, the message generation unit 130 generates DIO, and the transmission unit 193 transmits DIO by broadcasting.

ステップS263において、タイマ部120はDIOタイマを起動する。   In step S263, the timer unit 120 starts the DIO timer.

ステップS271において、DAOタイマが満了した場合、タイマ部120はDAOタイマの満了を検出する。
DAOタイマが満了した場合、処理はステップS272に進む。
DAOタイマが満了していない場合、処理はステップS241(図8参照)に進む。
In step S271, when the DAO timer expires, the timer unit 120 detects the expiration of the DAO timer.
If the DAO timer has expired, the process proceeds to step S272.
If the DAO timer has not expired, the process proceeds to step S241 (see FIG. 8).

ステップS272において、メッセージ生成部130はDAOを生成し、送信部193はDAOをユニキャストで上り局に送信する。
ステップS272の後、処理はステップS241(図8参照)に進む。
In step S272, the message generator 130 generates a DAO, and the transmitter 193 transmits the DAO to the upstream station by unicast.
After step S272, the process proceeds to step S241 (see FIG. 8).

図10に基づいて、乱数範囲の更新(S300)を説明する。
乱数範囲の更新(S300)は、DIOが受信されたときに、主にカバレッジ管理部110によって実行される。
The update of the random number range (S300) will be described based on FIG.
The update of the random number range (S300) is mainly executed by the coverage management unit 110 when the DIO is received.

ステップS301において、カバレッジ管理部110は、DIOの送信元が上り局または下り局であるか判定する。
具体的には、カバレッジ管理部110は、DIOの送信元が、経路情報に上り局として登録されている無線局または経路情報に下り局として登録されている無線局であるか判定する。
DIOの送信元が上り局または下り局である場合、処理はステップS311に進む。
DIOの送信元が上り局と下り局とのいずれでもない場合、処理はステップS302に進む。
In step S301, the coverage management unit 110 determines whether the transmission source of the DIO is an uplink station or a downlink station.
Specifically, the coverage management unit 110 determines whether the transmission source of the DIO is a radio station registered as an uplink station in the route information or a radio station registered as a downlink station in the route information.
If the DIO transmission source is an upstream station or a downstream station, the process proceeds to step S311.
If the DIO transmission source is neither an upstream station nor a downstream station, the process proceeds to step S302.

ステップS302において、カバレッジ管理部110は、自局が子局であるか判定する。
具体的には、親局または子局を示す属性情報が記憶部191に予め記憶される。カバレッジ管理部110は、属性情報を参照することによって、自局が子局であるか判定する。
自局が子局である場合、処理はステップS303に進む。
自局が親局である場合、乱数範囲が更新されずに、乱数範囲の更新が終了する。
In step S302, the coverage management unit 110 determines whether the local station is a slave station.
Specifically, attribute information indicating a master station or a slave station is stored in the storage unit 191 in advance. The coverage management unit 110 determines whether the local station is a slave station by referring to the attribute information.
If the own station is a slave station, the process proceeds to step S303.
When the own station is a master station, the random number range is not updated and the update of the random number range is completed.

ステップS303において、カバレッジ管理部110は、上り局が経路情報に登録されているか判定する。
上り局が未登録である場合、処理はステップS304に進む。
上り局が登録済みである場合、乱数範囲が更新されずに、乱数範囲の更新が終了する。
In step S303, the coverage management unit 110 determines whether the uplink station is registered in the route information.
If the upstream station is not registered, the process proceeds to step S304.
If the uplink station has been registered, the random number range is not updated and the update of the random number range ends.

ステップS304において、カバレッジ管理部110は、DIOの送信元を経路情報に上り局として登録する。   In step S304, the coverage management unit 110 registers the DIO transmission source as an uplink station in the path information.

ステップS311において、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210に登録されている送信元のカバレッジ内局数を、DIOに設定されている送信元のカバレッジ内局数に更新する。   In step S311, the coverage management unit 110 updates the number of transmission source in-coverage stations registered in the coverage management table 210 to the number of transmission source in-coverage stations set in the DIO.

ステップS312において、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210に登録されている送信元の第1乱数範囲を更新する。   In step S312, the coverage management unit 110 updates the first random number range of the transmission source registered in the coverage management table 210.

具体的には、カバレッジ管理部110は、送信元の第1乱数範囲を以下のように更新する。
まず、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210から、自局のカバレッジ内局数と送信元のカバレッジ内局数とを取得する。
次に、カバレッジ管理部110は、自局のカバレッジ内局数と送信元のカバレッジ内局数との総和を算出する。算出される値を第1総和局数という。第1総和局数は、以下の式で表される。
第1総和局数 = 自局のカバレッジ内局数 + 送信元のカバレッジ内局数
Specifically, the coverage management unit 110 updates the first random number range of the transmission source as follows.
First, the coverage management unit 110 acquires the number of stations in the coverage area of the own station and the number of stations in the coverage area of the transmission source from the coverage management table 210.
Next, the coverage management unit 110 calculates the sum of the number of in-coverage stations of the own station and the number of in-coverage stations of the transmission source. The calculated value is referred to as the first total number of stations. The first total number of stations is expressed by the following equation.
Number of first total stations = Number of stations in coverage of own station + Number of stations in coverage of transmission source

次に、カバレッジ管理部110は、第1総和局数に基づいて第1乱数範囲を決定する。第1乱数範囲は、第1総和局数が少ないほど狭く、第1総和局数が多いほど広い。
そして、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210に登録されている送信元の第1乱数範囲を、決定された第1乱数範囲に更新する。
Next, the coverage management unit 110 determines a first random number range based on the first total number of stations. The first random number range is narrower as the number of first total stations is smaller, and is wider as the number of first total stations is larger.
Then, the coverage management unit 110 updates the first random number range of the transmission source registered in the coverage management table 210 to the determined first random number range.

ステップS312の後、処理はステップS321(図11参照)に進む。   After step S312, the process proceeds to step S321 (see FIG. 11).

ステップS321(図11参照)において、カバレッジ管理部110は、カバレッジ内局リストがDIOに格納されているか判定する。つまり、カバレッジ管理部110は、DIOの中にカバレッジ内局リストが有るか判定する。
DIOの中にカバレッジ内局リストが有る場合、処理はステップS322に進む。
DIOの中にカバレッジ内局リストが無い場合、処理はステップS331に進む。
In step S321 (see FIG. 11), the coverage management unit 110 determines whether the coverage internal station list is stored in the DIO. That is, the coverage management unit 110 determines whether there is a coverage internal station list in the DIO.
If there is a coverage internal station list in the DIO, the process proceeds to step S322.
If there is no coverage internal station list in the DIO, the process proceeds to step S331.

ステップS322において、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210に登録されている送信元のカバレッジ内局リストを、DIOに設定されているカバレッジ内局リストに更新する。   In step S322, the coverage management unit 110 updates the coverage internal station list of the transmission source registered in the coverage management table 210 to the coverage internal station list set in the DIO.

ステップS323において、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210に登録されている送信元の第2乱数範囲を更新する。   In step S323, the coverage management unit 110 updates the second random number range of the transmission source registered in the coverage management table 210.

具体的には、カバレッジ管理部110は、送信元の第2乱数範囲を以下のように更新する。
まず、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210から、自局のカバレッジ内局リストと送信元のカバレッジ内局リストとを取得する。
次に、カバレッジ管理部110は、自局のカバレッジ内局リストと送信元のカバレッジ内局リストとを無線局が重複しないようにマージする。これにより、自局のカバレッジと送信元のカバレッジとの少なくともいずれかのカバレッジ内に存在する無線局のリストが得られる。得られるリストをマージリストという。
次に、カバレッジ管理部110は、マージリストに含まれる無線局を数える。マージリストに含まれる無線局の数を第2総和局数という。第2総和局数は以下の式で表される。
第2総和局数 = 自局のカバレッジ内局数 + 送信元のカバレッジ内局数 − 自局と送信元との重複局数
Specifically, the coverage management unit 110 updates the second random number range of the transmission source as follows.
First, the coverage management unit 110 acquires from the coverage management table 210 the coverage in-station list of its own station and the coverage in-station list of the transmission source.
Next, the coverage management unit 110 merges the coverage in-station list of the own station and the coverage in-station list of the transmission source so that the radio stations do not overlap. As a result, a list of wireless stations existing in at least one of the coverage of the local station and the coverage of the transmission source can be obtained. The resulting list is called a merge list.
Next, the coverage management unit 110 counts radio stations included in the merge list. The number of radio stations included in the merge list is referred to as the second total station number. The second total number of stations is expressed by the following equation.
Second total number of stations = number of stations in coverage of own station + number of stations in coverage of transmission source-number of overlapping stations of own station and transmission source

次に、カバレッジ管理部110は、第2総和局数に基づいて第2乱数範囲を決定する。第2乱数範囲は、第2総和局数が少ないほど狭く、第2総和局数が多いほど広い。
そして、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210に登録されている送信元の第2乱数範囲を、決定された第2乱数範囲に更新する。
Next, the coverage management unit 110 determines a second random number range based on the second total number of stations. The second random number range is narrower as the number of second total stations is smaller, and is wider as the number of second total stations is larger.
Then, the coverage management unit 110 updates the second random number range of the transmission source registered in the coverage management table 210 to the determined second random number range.

ステップS331において、カバレッジ管理部110は、DIOの送信元が下り局であるか判定する。
具体的には、カバレッジ管理部110は、DIOの送信元が、経路情報に下り局として登録されている無線局であるか判定する。
DIOの送信元が下り局である場合、処理は乱数範囲の更新が終了する。
DIOの送信元が下り局でない場合、処理はステップS332に進む。
In step S331, the coverage management unit 110 determines whether the transmission source of the DIO is a downlink station.
Specifically, the coverage management unit 110 determines whether the transmission source of the DIO is a wireless station registered as a downlink station in the route information.
When the transmission source of the DIO is a downlink station, the process finishes updating the random number range.
If the source of DIO is not a downlink station, the process proceeds to step S332.

ステップS332において、カバレッジ管理部110は経路管理部140を呼び出す。
経路管理部140は、DIOの送信元を経路情報に上り局として登録する。詳細については後述する。
In step S332, the coverage management unit 110 calls the route management unit 140.
The route management unit 140 registers the transmission source of the DIO as the upstream station in the route information. Details will be described later.

図12に基づいて、タイマ起動処理を説明する。
タイマ起動処理は、DIOタイマまたはDAOタイマが起動されるときに、タイマ部120によって実行される。
Based on FIG. 12, the timer activation process will be described.
The timer activation process is executed by the timer unit 120 when the DIO timer or the DAO timer is activated.

ステップS401において、タイマ部120は、カバレッジ管理テーブル210から乱数範囲を取得する。   In step S <b> 401, the timer unit 120 acquires a random number range from the coverage management table 210.

具体的には、タイマ部120は乱数範囲を以下のように取得する。
DIOタイマを起動する場合、タイマ部120は、カバレッジ管理テーブル210から、下り局の第1乱数範囲または第2乱数範囲を取得する。
DAOタイマを起動する場合、タイマ部120は、カバレッジ管理テーブル210から、上り局の第1乱数範囲または第2乱数範囲を取得する。
Specifically, the timer unit 120 acquires the random number range as follows.
When starting the DIO timer, the timer unit 120 acquires the first random number range or the second random number range of the downlink station from the coverage management table 210.
When starting the DAO timer, the timer unit 120 acquires the first random number range or the second random number range of the uplink station from the coverage management table 210.

具体的には、タイマ部120は第1乱数範囲または第2乱数範囲を以下のように取得する。
第2乱数範囲がカバレッジ管理テーブル210に設定されている場合、タイマ部120は、カバレッジ管理テーブル210から第2乱数範囲を取得する。
第2乱数範囲がカバレッジ管理テーブル210に設定されていない場合、タイマ部120は、カバレッジ管理テーブル210から第1乱数範囲を取得する。
Specifically, the timer unit 120 acquires the first random number range or the second random number range as follows.
When the second random number range is set in the coverage management table 210, the timer unit 120 acquires the second random number range from the coverage management table 210.
When the second random number range is not set in the coverage management table 210, the timer unit 120 acquires the first random number range from the coverage management table 210.

ステップS402において、タイマ部120は、乱数範囲内の乱数を用いて、送信周期を算出する。乱数範囲内の乱数とは、乱数範囲からランダムに選ばれる値(乱数)を意味する。   In step S402, the timer unit 120 calculates a transmission cycle using a random number within the random number range. The random number within the random number range means a value (random number) randomly selected from the random number range.

DIOタイマ用の送信周期は、乱数範囲内の乱数を用いて、非特許文献1で規定されているTrickle Algorithm(IETF RFC 6206)によって算出される。   The transmission cycle for the DIO timer is calculated by trickle algorithm (IETF RFC 6206) defined in Non-Patent Document 1 using a random number within a random number range.

DAOタイマ用の送信周期は以下の式で表される。rand{乱数範囲}は、乱数範囲内の乱数を意味する。
送信周期 = rand{乱数範囲} × 単位時間
The transmission cycle for the DAO timer is expressed by the following equation. rand {random number range} means a random number within the random number range.
Transmission cycle = rand {random number range} × unit time

ステップS403において、タイマ部120は、タイマに送信周期を設定する。   In step S403, the timer unit 120 sets a transmission cycle in the timer.

ステップS404において、タイマ部120は、タイマを起動する。   In step S404, the timer unit 120 starts a timer.

図13に基づいて、メッセージ生成処理を説明する。
メッセージ生成処理は、DIOまたはDAOが生成されるときに、メッセージ生成部130によって実行される。
The message generation process will be described based on FIG.
The message generation process is executed by the message generation unit 130 when DIO or DAO is generated.

ステップS411において、メッセージ生成部130は、メッセージ本体を生成する。
メッセージ本体は、メッセージ全体のうちオプションを除いた部分である。
In step S411, the message generation unit 130 generates a message body.
The message body is the part of the entire message excluding options.

具体的には、メッセージ生成部130はメッセージ本体を以下のように生成する。
DIOを生成する場合、メッセージ生成部130は、DIOのフォーマットを用いて、メッセージ本体を生成する。
DAOを生成する場合、メッセージ生成部130は、DAOのフォーマットを用いて、メッセージ本体を生成する。
DIOのフォーマットおよびDAOのフォーマットは、非特許文献1に規定されている。DIOのフォーマットおよびDAOのフォーマットは、記憶部191に予め記憶される。
Specifically, the message generator 130 generates a message body as follows.
When generating the DIO, the message generation unit 130 generates a message body using the DIO format.
When generating the DAO, the message generator 130 generates a message body using the DAO format.
The DIO format and the DAO format are defined in Non-Patent Document 1. The DIO format and the DAO format are stored in the storage unit 191 in advance.

DIOが生成される場合、処理はステップS412に進む。
DAOが生成される場合、メッセージ生成処理は終了する。
If a DIO is generated, the process proceeds to step S412.
When the DAO is generated, the message generation process ends.

ステップS412において、メッセージ生成部130は、自局のカバレッジ情報用の追加オプションを生成し、生成された追加オプションをメッセージ本体に付加する。   In step S412, the message generation unit 130 generates an additional option for the coverage information of the local station, and adds the generated additional option to the message body.

具体的には、メッセージ生成部130は、自局のカバレッジ情報用の追加オプションを以下のように生成する。
まず、メッセージ生成部130は、自局のカバレッジ内局数と自局のカバレッジ内局リストとの少なくともいずれかをカバレッジ管理テーブル210から自局のカバレッジ情報として取得する。
そして、メッセージ生成部130は、追加オプションのフォーマットを用いて、自局のカバレッジ情報が設定された追加オプションを生成する。生成される追加オプションが自局のカバレッジ情報用の追加オプションである。追加オプションのフォーマットは記憶部191に予め記憶される。
Specifically, the message generator 130 generates an additional option for the coverage information of the local station as follows.
First, the message generation unit 130 acquires at least one of the number of stations in the coverage area of the own station and the list of coverage stations in the own station from the coverage management table 210 as the coverage information of the own station.
Then, the message generator 130 uses the additional option format to generate an additional option in which the coverage information of the local station is set. The generated additional option is an additional option for the coverage information of the local station. The format of the additional option is stored in the storage unit 191 in advance.

ステップS413において、メッセージ生成部130は、乱数範囲用のコンフィグレーションオプションを生成し、生成されたコンフィグレーションオプションをメッセージ本体に付加する。   In step S413, the message generation unit 130 generates a configuration option for the random number range, and adds the generated configuration option to the message body.

具体的には、メッセージ生成部130は、乱数範囲用のコンフィグレーションオプションを以下のように生成する。
まず、メッセージ生成部130は、下り局の第1乱数範囲または第2乱数範囲をカバレッジ管理テーブル210から取得する。
そして、メッセージ生成部130は、コンフィグレーションオプションのフォーマットを用いて、取得された乱数範囲が設定されたコンフィグレーションオプションを生成する。生成されるコンフィグレーションオプションが乱数範囲用のコンフィグレーションオプションである。コンフィグレーションオプションのフォーマットは記憶部191に予め記憶される。
Specifically, the message generator 130 generates a configuration option for the random number range as follows.
First, the message generator 130 acquires the first random number range or the second random number range of the downlink station from the coverage management table 210.
Then, the message generation unit 130 generates a configuration option in which the acquired random number range is set using the configuration option format. The generated configuration option is a configuration option for the random number range. The format of the configuration option is stored in the storage unit 191 in advance.

具体的には、メッセージ生成部130は第1乱数範囲または第2乱数範囲を以下のように取得する。
第2乱数範囲がカバレッジ管理テーブル210に設定されている場合、メッセージ生成部130は、カバレッジ管理テーブル210から第2乱数範囲を取得する。
第2乱数範囲がカバレッジ管理テーブル210に設定されていない場合、メッセージ生成部130は、カバレッジ管理テーブル210から第1乱数範囲を取得する。
Specifically, the message generator 130 acquires the first random number range or the second random number range as follows.
When the second random number range is set in the coverage management table 210, the message generator 130 acquires the second random number range from the coverage management table 210.
When the second random number range is not set in the coverage management table 210, the message generator 130 acquires the first random number range from the coverage management table 210.

図14に基づいて、受信処理を説明する。
受信処理は、DIOまたはDAOがアンテナ906に到達したときに、主に受信部192によって実行される。DIOまたはDAOはアンテナ906に変調信号として到達する。
The reception process will be described with reference to FIG.
The reception process is mainly executed by the reception unit 192 when the DIO or DAO reaches the antenna 906. DIO or DAO reaches the antenna 906 as a modulation signal.

ステップS421において、受信部192は、アンテナ906を介して、変調信号を受信する。
ステップS422において、受信部192は変調信号を復調する。これにより、メッセージが得られる。
ステップS423において、受信部192はメッセージを出力する。出力されるメッセージがDIOまたはDAOである。
In step S <b> 421, the reception unit 192 receives the modulated signal via the antenna 906.
In step S422, the receiving unit 192 demodulates the modulated signal. Thereby, a message is obtained.
In step S423, the receiving unit 192 outputs a message. The output message is DIO or DAO.

ステップS460において、カバレッジ管理部110は、自局のカバレッジ情報を更新する。
自局のカバレッジ情報の更新については後述する。
In step S460, the coverage management unit 110 updates the coverage information of the own station.
The update of the coverage information of the own station will be described later.

図15に基づいて、送信処理を説明する。
送信処理は、DIOまたはDAOが生成されたときに、送信部193によって実行される。
The transmission process will be described with reference to FIG.
The transmission process is executed by the transmission unit 193 when DIO or DAO is generated.

ステップS431において、送信部193はメッセージを受け付ける。受け付けられるメッセージがDIOまたはDAOである。
ステップS432において、送信部193はメッセージを変調する。これにより、変調信号が得られる。
ステップS433において、送信部193は、アンテナ906を介して、変調信号を送信する。
In step S431, the transmission unit 193 receives a message. The accepted message is DIO or DAO.
In step S432, the transmission unit 193 modulates the message. Thereby, a modulation signal is obtained.
In step S433, the transmission unit 193 transmits the modulated signal via the antenna 906.

図16に基づいて、上り局の登録を説明する。
上り局の登録は、DIOが受信された場合に経路管理部140によって実行される。
Based on FIG. 16, the registration of the uplink station will be described.
The registration of the upstream station is executed by the path management unit 140 when the DIO is received.

ステップS441において、経路管理部140は、上り局が経路情報に登録されているか判定する。つまり、経路管理部140は上り局が登録済みであるか判定する。
上り局が登録済みである場合、処理はステップS442に進む。
上り局が未登録である場合、処理はステップS444に進む。
In step S441, the path management unit 140 determines whether the uplink station is registered in the path information. That is, the path management unit 140 determines whether the uplink station has been registered.
If the upstream station has been registered, the process proceeds to step S442.
If the upstream station is not registered, the process proceeds to step S444.

ステップS442において、経路管理部140は、上り局の更新条件を満たすか判定する。
例えば、更新条件は、送信元から受信されたDIOの受信電力が、上り局から受信されたDIOの受信電力よりも大きい、といった条件である。更新条件は任意に定めることができる。
上り局の更新条件を満たす場合、処理はステップS443に進む。
上り局の更新条件を満たさない場合、DIOの送信元が上り局として登録されずに、上り局の登録が終了する。
In step S442, the path management unit 140 determines whether or not the uplink station update condition is satisfied.
For example, the update condition is a condition that the received power of DIO received from the transmission source is larger than the received power of DIO received from the upstream station. The update condition can be arbitrarily determined.
When the uplink station update condition is satisfied, the process proceeds to step S443.
When the update condition of the uplink station is not satisfied, the DIO transmission source is not registered as the uplink station, and the uplink station registration ends.

ステップS443において、経路管理部140は、経路情報に登録されている上り局をDIOの送信元に更新する。
ステップS443の後、上り局の更新は終了する。
In step S443, the route management unit 140 updates the uplink station registered in the route information to the transmission source of the DIO.
After step S443, the update of the uplink station ends.

ステップS444において、経路管理部140は、DIOの送信元を経路情報に上り局として登録する。
ステップS444の後、上り局の更新は終了する。
In step S444, the path management unit 140 registers the DIO transmission source as an upstream station in the path information.
After step S444, the update of the uplink station ends.

図17に基づいて、下り局の登録を説明する。
下り局の登録は、DAOが受信された場合に経路管理部140によって実行される。
Based on FIG. 17, downlink station registration will be described.
The registration of the downlink station is executed by the path management unit 140 when DAO is received.

ステップS451において、経路管理部140は、DAOが自局宛てのメッセージであるか判定する。
具体的には、経路管理部140は、DAOの宛先を参照し、DAOの宛先が自局であるか判定する。
DAOが自局宛てのメッセージである場合、処理はステップS452に進む。
DAOが自局宛てのメッセージでない場合、DAOの送信元が下り局として登録されずに、下り局の登録が終了する。
In step S451, the path management unit 140 determines whether the DAO is a message addressed to itself.
Specifically, the path management unit 140 refers to the DAO destination and determines whether the DAO destination is the local station.
If the DAO is a message addressed to the own station, the process proceeds to step S452.
When the DAO is not a message addressed to the own station, the DAO transmission source is not registered as the downlink station, and the registration of the downlink station is completed.

ステップS452において、経路管理部140は、下り局が経路情報に登録されているか判定する。つまり、経路管理部140は、下り局が登録済みであるか判定する。
下り局が登録済みである場合、処理はステップS453に進む。
下り局が未登録である場合、処理はステップS454に進む。
In step S452, the path management unit 140 determines whether the downlink station is registered in the path information. That is, the route management unit 140 determines whether the downlink station has been registered.
If the downlink station has been registered, the process proceeds to step S453.
If the downlink station is not registered, the process proceeds to step S454.

ステップS453において、経路管理部140は、経路情報に登録されている下り局をDAOの送信元に更新する。   In step S453, the path management unit 140 updates the downlink station registered in the path information to the DAO transmission source.

ステップS454において、経路管理部140は、DAOの送信元を経路情報に下り局として登録する。   In step S454, the path management unit 140 registers the DAO transmission source in the path information as a downlink station.

図18に基づいて、自カバレッジ情報の更新(S460)を説明する。
自カバレッジ情報の更新(S460)は、DIOまたはDAOが受信されたときに、カバレッジ管理部110によって実行される。
Based on FIG. 18, the update of own coverage information (S460) will be described.
The own coverage information update (S460) is executed by the coverage management unit 110 when DIO or DAO is received.

ステップS461において、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210の中の自局のカバレッジ内局リストにメッセージの送信元が登録されているか判定する。つまり、カバレッジ管理部110は、メッセージの送信元が登録済みであるか判定する。
メッセージの送信元が登録済みである場合、自局のカバレッジ情報が更新されずに、自局のカバレッジ情報の更新が終了する。
メッセージの送信元が未登録である場合、処理はステップS462に進む。
In step S461, the coverage management unit 110 determines whether the message transmission source is registered in the coverage-internal station list of the own station in the coverage management table 210. That is, the coverage management unit 110 determines whether the message transmission source has been registered.
When the message transmission source is already registered, the coverage information of the local station is not updated, and the update of the coverage information of the local station is completed.
If the message source is unregistered, the process proceeds to step S462.

ステップS462において、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210の中の自局のカバレッジ内局数に1を加える。   In step S462, the coverage management unit 110 adds 1 to the number of in-coverage stations of the own station in the coverage management table 210.

ステップS463において、カバレッジ管理部110は、カバレッジ管理テーブル210の中の自局のカバレッジ内局リストにメッセージの送信元を加える。   In step S463, the coverage management unit 110 adds the transmission source of the message to the local station coverage list of the local station in the coverage management table 210.

***実施の形態1の補足***
実施の形態1では、自局のカバレッジ情報が追加オプションとして格納されたDIOがブロードキャストで送信される。これにより、自局のカバレッジ情報が他の無線局に周知される。
追加オプションには、自局のカバレッジ内局リストが自局のカバレッジ情報として格納されてもよい。
局番を示すアドレス(Prefix)のサイズはシステムにより異なる。IPv6がシステムに適用される場合、Prefixのサイズは128ビットである。そのため、自局のカバレッジ内局数が多い場合にはDIOのメッセージ長が長くなりすぎてしまう。
そこで、自局は、16ビットのショートアドレスをPrefixとして用いることによって、Prefixのサイズを縮小してもよい。
また、自局は、自局のカバレッジ内局リストを複数回に分けてDIOに格納し、複数回のDIOの送信によって自局のカバレッジ内局リストの全てを他の無線局に周知してもよい。
また、自局は、自局のカバレッジ内局リスト用の追加オプションを生成し、自局のカバレッジ内局リスト用の追加オプションが付加されたDIOを必要に応じて送信してもよい。例えば、他の無線局からカバレッジ内局リストを要求された場合、および、自局のカバレッジ内局リストが更新された場合などに、自局は、自局のカバレッジ内局リスト用の追加オプションが付加されたDIOを送信する。
*** Supplement of Embodiment 1 ***
In the first embodiment, the DIO storing the coverage information of the local station as an additional option is transmitted by broadcast. Thereby, the coverage information of the local station is made known to other wireless stations.
In the additional option, the coverage area list of the local station may be stored as the coverage information of the local station.
The size of the address (Prefix) indicating the station number differs depending on the system. When IPv6 is applied to the system, the size of the Prefix is 128 bits. For this reason, when the number of stations in the coverage of the own station is large, the message length of the DIO becomes too long.
Therefore, the local station may reduce the size of the Prefix by using a 16-bit short address as the Prefix.
Further, the own station divides the coverage in-station list of the own station into a plurality of times and stores it in the DIO, and informs other radio stations of the entire coverage in-station list of the own station by transmitting the DIO multiple times. Good.
In addition, the local station may generate an additional option for the local station coverage list of the local station and transmit a DIO to which the additional option for the local station coverage list of the local station is added as necessary. For example, when another wireless station requests a coverage internal station list and when its own coverage internal station list is updated, the local station has additional options for its own coverage internal station list. The added DIO is transmitted.

***実施の形態1の効果***
無線局は、上り局または下り局からDIOを受信することにより、上り局または下り局のカバレッジ情報を知ることができる。
無線局は、上り局からDIOを受信することにより、上り局の乱数範囲を知ることができる。
自局は、異なるカバレッジから送信されるDIOの衝突を軽減するため、自局のカバレッジ内局数に応じて乱数範囲を増減する。そして、自局は、乱数範囲内の乱数を用いて、DIOの送信周期を決定する。これにより、自局は、自局のカバレッジ内局数に応じた適切な乱数範囲に基づいて、適切な送信周期でDIOを送信することができる。
*** Effects of Embodiment 1 ***
The radio station can know the coverage information of the uplink station or the downlink station by receiving DIO from the uplink station or the downlink station.
The radio station can know the random number range of the uplink station by receiving DIO from the uplink station.
The own station increases or decreases the random number range in accordance with the number of stations in the coverage area of the own station in order to reduce the collision of DIOs transmitted from different coverages. Then, the local station determines a DIO transmission cycle using a random number within the random number range. Thereby, the own station can transmit DIO with a suitable transmission period based on the suitable random number range according to the number of stations in the coverage of the own station.

***他の構成***
子局は、非特許文献1に記載されているように、DIS送信によってDIOをいち早く得てもよい。
*** Other configurations ***
As described in Non-Patent Document 1, the slave station may quickly obtain DIO by DIS transmission.

実施の形態2.
下り経路の適切な有効期間を通知する形態について、主に実施の形態1と異なる点を図19から図21に基づいて説明する。
Embodiment 2. FIG.
With respect to the form for notifying the appropriate effective period of the downlink route, differences from the first embodiment will be mainly described with reference to FIGS.

***構成の説明***
図19に、DAOのオプションの1つであるトランジット情報のフォーマットを示す。
パスライフタイムの欄には、下り経路の有効期間が設定される。つまり、下り経路の有効期間が、トランジットオプションとしてDAOに格納される。
*** Explanation of configuration ***
FIG. 19 shows the format of transit information which is one of DAO options.
In the path lifetime field, the effective period of the down route is set. That is, the effective period of the downstream route is stored in the DAO as a transit option.

***動作の説明***
図20に基づいて、受信処理を説明する。
ステップS421からステップS423は、実施の形態1(図14参照)で説明した通りである。
ステップS460は、実施の形態1(図18参照)で説明した通りである。
*** Explanation of operation ***
The reception process will be described based on FIG.
Steps S421 to S423 are as described in the first embodiment (see FIG. 14).
Step S460 is as described in the first embodiment (see FIG. 18).

ステップS471において、経路管理部140は、受信されたメッセージがDAOであるか判定する。
受信されたメッセージがDAOである場合、処理はステップS472に進む。
受信されたメッセージがDIOである場合、受信処理は終了する。
In step S471, the path management unit 140 determines whether the received message is DAO.
If the received message is DAO, the process proceeds to step S472.
If the received message is DIO, the reception process ends.

ステップS472において、経路管理部140は、DAOのトランジットオプションから下り経路の有効期間を取得し、下り経路の有効期間を経路情報に登録する。
下り経路の有効期間が経路情報に既に登録されている場合、経路管理部140は、経路情報に登録されている下り経路の有効期間をDAOのトランジットオプションから取得された下り経路の有効期間に更新する。
In step S472, the route management unit 140 acquires the effective period of the downlink from the DAO transit option, and registers the effective period of the downlink in the route information.
When the effective period of the downlink route is already registered in the route information, the route management unit 140 updates the effective period of the downlink route registered in the route information to the effective period of the downlink route acquired from the DAO transit option. To do.

図21に基づいて、メッセージ生成処理を説明する。
ステップS411からステップS413は、実施の形態1(図13参照)で説明した通りである。
The message generation process will be described based on FIG.
Steps S411 to S413 are as described in the first embodiment (see FIG. 13).

ステップS414において、メッセージ生成部130は、生成されるメッセージがDAOであるか判定する。
生成されるメッセージがDAOである場合、処理はステップS415に進む。
生成されるメッセージがDIOである場合、メッセージ生成処理は終了する。
In step S414, the message generation unit 130 determines whether the generated message is DAO.
If the generated message is DAO, the process proceeds to step S415.
If the message to be generated is DIO, the message generation process ends.

ステップS415において、メッセージ生成部130は、有効期間用のトランジットオプションを生成し、生成されたトランジットオプションをメッセージ本体に付加する。   In step S415, the message generation unit 130 generates a transit option for a valid period, and adds the generated transit option to the message body.

具体的には、メッセージ生成部130は、有効期間用のトランジットオプションを以下のように生成する。
まず、メッセージ生成部130は、下り経路の有効期間として不足しない期間である充足有効期間を決定する。
そして、メッセージ生成部130は、トランジットオプションのフォーマットを用いて、充足有効期間が設定されたトランジットオプションを生成する。生成されるトランジットオプションが有効期間用のトランジットオプションである。トランジットオプションのフォーマットは記憶部191に予め記憶される。
Specifically, the message generator 130 generates a transit option for the validity period as follows.
First, the message generation unit 130 determines a satisfaction effective period that is a period that is not insufficient as an effective period of a downlink route.
Then, the message generation unit 130 uses the transit option format to generate a transit option in which a satisfaction validity period is set. The generated transit option is a transit option for the valid period. The format of the transit option is stored in the storage unit 191 in advance.

具体的には、メッセージ生成部130は、充足有効期間を以下のように決定する。充足有効期間は、自局のカバレッジ内局数に対応する。
まず、メッセージ生成部130は、経路情報から下り経路の有効期間を取得する。
次に、メッセージ生成部130は、カバレッジ管理テーブル210から、上り局の第1乱数範囲または第2乱数範囲を取得する。
次に、メッセージ生成部130は、取得された乱数範囲を用いて、自局におけるDAOの最大送信周期を算出する。最大送信周期は以下の式で表される。最大乱数は、乱数範囲における乱数の最大値である。
最大送信周期 = 最大乱数 × 単位時間
Specifically, the message generation unit 130 determines the satisfaction validity period as follows. The satisfaction period corresponds to the number of stations in the coverage area of the own station.
First, the message generation unit 130 acquires the effective period of the downlink route from the route information.
Next, the message generation unit 130 acquires the first random number range or the second random number range of the uplink station from the coverage management table 210.
Next, the message generator 130 calculates the maximum DAO transmission period in the local station using the acquired random number range. The maximum transmission period is expressed by the following formula. The maximum random number is the maximum random number in the random number range.
Maximum transmission cycle = maximum random number × unit time

そして、メッセージ生成部130は、下り経路の有効期間に最大送信周期を加える。得られる時間が、充足有効期間である。   Then, the message generator 130 adds the maximum transmission period to the effective period of the downlink. The time obtained is the satisfaction period.

***実施の形態2の補足***
自局において決定される下り経路の有効期間は、上り局のカバレッジ内局数、上り局の乱数範囲および自局におけるDAOの最大送信周期が反映された有効期間である。
自局におけるDAOの最大送信周期は、上り局におけるDIOの最大送信周期に相当する。
*** Supplement for Embodiment 2 ***
The effective period of the downlink path determined in the own station is an effective period reflecting the number of stations in the coverage area of the uplink station, the random number range of the uplink station, and the maximum DAO transmission period in the own station.
The maximum DAO transmission period in the local station corresponds to the maximum DIO transmission period in the upstream station.

図2の無線通信システム200において、子局#3が子局#2へDAOを送信した場合、子局#2は、DAOに格納された下り経路の有効期間、つまり、子局#3で決定された下り経路の有効期間を管理する。さらに、子局#2が子局#3のDAOを親局#0へ送信する場合、子局#2は、子局#3で決定された下り経路の有効期間に、子局#2におけるDAOの最大送信周期を加える。 In the wireless communication system 200 of FIG. 2, when the slave station # 3 transmits DAO to the slave station # 2, the slave station # 2 is determined by the effective period of the downlink stored in the DAO, that is, the slave station # 3. The effective period of the downlink route is managed. Further, when the slave station # 2 transmits the DAO of the slave station # 3 to the master station # 0, the slave station # 2 receives the DAO in the slave station # 2 during the effective period of the downlink determined by the slave station # 3. Add the maximum transmission period of.

***実施の形態2の効果***
自局は、上り局からのDIOの受信を契機に、上り局へのDAOの送信を行う。そのため、上り局におけるDIOの送信周期が増大すると、下り経路の有効期間が不足する場合がある。
そこで、自局は、DAOの送信時に、上り局におけるDIOの送信周期の最大時間を算出し、算出された時間に応じて下り経路の有効期間を増減し、上り局へDAOを送信する。
*** Effects of Embodiment 2 ***
The local station transmits DAO to the upstream station upon receiving DIO from the upstream station. For this reason, when the DIO transmission cycle in the upstream station increases, the effective period of the downstream path may be insufficient.
Therefore, when transmitting the DAO, the local station calculates the maximum time of the DIO transmission cycle in the upstream station, increases or decreases the effective period of the downstream path according to the calculated time, and transmits the DAO to the upstream station.

自局は、自局のカバレッジ内局数に応じて、DAOの適切な送信周期および下り経路の適切な有効期間を決定することができる。   The own station can determine an appropriate DAO transmission cycle and an appropriate effective period of the downlink path according to the number of stations in the coverage area of the own station.

中継数が増加しても、親局から当該子局までの各区間の下り経路の有効期間の総和を自局における下り経路の有効期間とすればよい。DIOまたはDAOの送信周期の乱数範囲が各無線局間で変動しても、下り経路の有効期間が不足してしまうことを回避することができる。   Even if the number of relays increases, the sum of the effective periods of the downlink path in each section from the master station to the slave station may be set as the effective period of the downlink path in the own station. Even if the random number range of the transmission period of DIO or DAO varies between wireless stations, it is possible to avoid a shortage of the effective period of the downlink.

実施の形態3.
アプリケーションメッセージの適切な送信周期を決定する形態について、主に実施の形態1および実施の形態2と異なる点を図22に基づいて説明する。
Embodiment 3 FIG.
With regard to a mode for determining an appropriate transmission cycle of an application message, differences from the first embodiment and the second embodiment will be mainly described with reference to FIG.

***構成の説明***
図22に基づいて、無線通信装置100の構成を説明する。
無線通信装置100は、実施の形態1(図1参照)で説明したソフトウェア要素の他に、アプリケーション部150を備える。
無線通信プログラムは、カバレッジ管理部110とタイマ部120とメッセージ生成部130と経路管理部140とアプリケーション部150としてコンピュータを機能させる。
記憶部191には、アプリケーション部150によって実行されるアプリケーションが記憶される。アプリケーションはアプリケーションプログラムを意味する。
*** Explanation of configuration ***
Based on FIG. 22, the structure of the radio | wireless communication apparatus 100 is demonstrated.
The wireless communication apparatus 100 includes an application unit 150 in addition to the software elements described in the first embodiment (see FIG. 1).
The wireless communication program causes the computer to function as the coverage management unit 110, the timer unit 120, the message generation unit 130, the path management unit 140, and the application unit 150.
The storage unit 191 stores an application executed by the application unit 150. An application means an application program.

***動作の説明***
アプリケーション部150は、任意のアプリケーションを実行することによって、アプリケーションメッセージを生成する。
アプリケーションメッセージは、任意のアプリケーションを実行することによって生成されるメッセージであり、経路制御メッセージとは異なるメッセージである。
*** Explanation of operation ***
The application unit 150 generates an application message by executing an arbitrary application.
The application message is a message generated by executing an arbitrary application, and is a message different from the route control message.

受信処理(図14または図20参照)において、受信部192は、DIOおよびDAOの他に、アプリケーションメッセージを受信する。
カバレッジ管理部110は、アプリケーションメッセージが受信された場合にも、自局のカバレッジ情報の更新(S400)を実行する。つまり、カバレッジ管理部110は、アプリケーションメッセージの送信元も、自局のカバレッジ情報に登録する。
アプリケーションメッセージが生成された場合にも、タイマ部120は、タイマ起動処理(図12参照)を実行する。つまり、タイマ部120は、アプリケーションタイマを起動する。アプリケーションタイマは、アプリケーションメッセージの送信周期が設定されたタイマである。アプリケーションメッセージの送信周期は、DIOの送信周期またはDAOの送信周期と同じである。具体的には、アプリケーションメッセージの宛先が下り局である場合、アプリケーションメッセージの送信周期はDIOの送信周期と同じである。また、アプリケーションメッセージの宛先が上り局である場合、アプリケーションメッセージの送信周期はDAOの送信周期と同じである。
アプリケーションタイマが満了したときに、送信部193は、アプリケーションメッセージを送信する。
In the reception process (see FIG. 14 or FIG. 20), the reception unit 192 receives application messages in addition to DIO and DAO.
The coverage management unit 110 also updates the coverage information of its own station (S400) even when an application message is received. That is, the coverage management unit 110 registers the transmission source of the application message in its own coverage information.
Even when the application message is generated, the timer unit 120 executes timer activation processing (see FIG. 12). That is, the timer unit 120 starts an application timer. The application timer is a timer in which an application message transmission cycle is set. The application message transmission cycle is the same as the DIO transmission cycle or the DAO transmission cycle. Specifically, when the destination of the application message is a downlink station, the transmission cycle of the application message is the same as the transmission cycle of the DIO. When the destination of the application message is an upstream station, the transmission cycle of the application message is the same as the transmission cycle of DAO.
When the application timer expires, the transmission unit 193 transmits an application message.

***実施の形態3の効果***
実施の形態3により、異なるカバレッジ間でのアプリケーションメッセージの衝突を軽減することができる。
*** Effects of Embodiment 3 ***
According to the third embodiment, the collision of application messages between different coverages can be reduced.

実施の形態4.
MACレイヤメッセージの適切なバックオフを決定する形態について、主に実施の形態1から実施の形態3と異なる点を説明する。
Embodiment 4 FIG.
The point of determining an appropriate backoff of the MAC layer message will be described mainly with respect to differences from the first to third embodiments.

***動作の説明***
送信部193は、MACレイヤメッセージを送信する。MACレイヤメッセージは、MACレイヤで通信されるメッセージである。DIO、DAOおよびアプリケーションメッセージは、MACレイヤメッセージの中に含まれる。MACはMedia Access Controlの略称である。
IEEE802.15.4では、同一カバレッジ内の複数の無線局がMACレイヤメッセージを同時に送信する確率を減らすために、バックオフと呼ばれる待機時間が規定されている。バックオフは以下の式で表される。バンクオフスロットは、バックオフ用の単位時間である。
バックオフ = バックオフスロット × 乱数
*** Explanation of operation ***
The transmission unit 193 transmits the MAC layer message. The MAC layer message is a message communicated in the MAC layer. DIO, DAO and application messages are included in the MAC layer message. MAC is an abbreviation for Media Access Control.
In IEEE 802.15.4, a waiting time called back-off is defined in order to reduce the probability that a plurality of wireless stations in the same coverage transmit a MAC layer message at the same time. The back-off is expressed by the following formula. A bank-off slot is a unit time for back-off.
Backoff = Backoff slot × random number

MACレイヤメッセージが送信される前にも、タイマ部120は、タイマ起動処理(図12参照)を実行する。つまり、タイマ部120は、バックオフを算出し、MACレイヤタイマを起動する。MACレイヤタイマはバックオフが設定されたタイマである。バックオフは以下の式で表される。
バックオフ = バックオフスロット × rand{乱数範囲}
Even before the MAC layer message is transmitted, the timer unit 120 executes timer activation processing (see FIG. 12). That is, the timer unit 120 calculates backoff and starts the MAC layer timer. The MAC layer timer is a timer for which backoff is set. The back-off is expressed by the following formula.
Back-off = back-off slot x rand {random number range}

上り局へのMACレイヤメッセージのバックオフは、上り局の乱数範囲を用いて算出される。上り局の乱数範囲を用いて算出されるバックオフを上りバックオフという。
下り局へのMACレイヤメッセージのバックオフは、下り局の乱数範囲を用いて算出される。下り局の乱数範囲を用いて算出されるバックオフを下りバックオフという。
The backoff of the MAC layer message to the uplink station is calculated using the random number range of the uplink station. The backoff calculated using the random number range of the upstream station is called upstream backoff.
The back-off of the MAC layer message to the downlink station is calculated using the random number range of the downlink station. The backoff calculated using the random number range of the downlink station is called downlink backoff.

MACレイヤタイマが満了したときに、送信部193は、MACレイヤメッセージを送信する。   When the MAC layer timer expires, the transmission unit 193 transmits a MAC layer message.

***実施の形態4の効果***
異なるカバレッジから同一のカバレッジへMACレイヤメッセージが同時に送信される確率を減らし、MACレイヤメッセージの衝突を軽減することができる。
*** Effects of Embodiment 4 ***
The probability that MAC layer messages are simultaneously transmitted from different coverages to the same coverage can be reduced, and collision of MAC layer messages can be reduced.

実施の形態5.
2つの無線局が隠れ端末関係の状態となる通信経路の構築を回避するための形態について、主に実施の形態1から実施の形態4と異なる点を図23に基づいて説明する。
Embodiment 5. FIG.
A mode for avoiding the construction of a communication path in which two wireless stations are in a state of hidden terminal will be described mainly based on FIG. 23 with respect to differences from the first to fourth embodiments.

***構成の説明***
図23に基づいて、無線通信装置100の構成を説明する。
無線通信装置100は、実施の形態1(図1参照)で説明したソフトウェア要素の他に、隠れ制御部160を備える。さらに、無線通信装置100は、実施の形態3(図22参照)で説明したアプリケーション部150を備えてもよい。
無線通信プログラムは、カバレッジ管理部110とタイマ部120とメッセージ生成部130と経路管理部140と(アプリケーション部150と)隠れ制御部160としてコンピュータを機能させる。
*** Explanation of configuration ***
Based on FIG. 23, the structure of the radio | wireless communication apparatus 100 is demonstrated.
The wireless communication apparatus 100 includes a hidden control unit 160 in addition to the software elements described in the first embodiment (see FIG. 1). Furthermore, the wireless communication device 100 may include the application unit 150 described in the third embodiment (see FIG. 22).
The wireless communication program causes the computer to function as the coverage management unit 110, the timer unit 120, the message generation unit 130, the path management unit 140 (the application unit 150), and the hidden control unit 160.

***動作の説明***
図24に基づいて、受信処理を説明する。
受信処理には、実施の形態2(図20参照)で説明したステップS471およびステップS472が追加されてもよい。
*** Explanation of operation ***
The reception process will be described based on FIG.
Steps S471 and S472 described in the second embodiment (see FIG. 20) may be added to the reception process.

ステップS421は、実施の形態1(図14参照)で説明した通りである。   Step S421 is as described in the first embodiment (see FIG. 14).

ステップS480において、受信部192は、受信された変調信号の電力を計測する。計測される電力を送信元の受信電力という。
隠れ制御部160は、送信元の受信電力を記憶部191に記憶する。具体的には、隠れ制御部160は、送信元の局番に対応付けて送信元の受信電力を記憶部191に記憶する。
In step S480, the receiving unit 192 measures the power of the received modulated signal. The measured power is called the received power of the transmission source.
The hidden control unit 160 stores the received power of the transmission source in the storage unit 191. Specifically, the hidden control unit 160 stores the received power of the transmission source in the storage unit 191 in association with the station number of the transmission source.

ステップS422およびステップS423は、実施の形態1(図14参照)で説明した通りである。
ステップS460は、実施の形態1(図18参照)で説明した通りである。
Steps S422 and S423 are as described in the first embodiment (see FIG. 14).
Step S460 is as described in the first embodiment (see FIG. 18).

ステップS481において、隠れ制御部160は、受信されたメッセージがDAOであるか判定する。
受信されたメッセージがDAOである場合、処理はステップS482に進む。
受信されたメッセージがDAOでない場合、受信処理は終了する。
In step S481, the hidden control unit 160 determines whether the received message is DAO.
If the received message is DAO, the process proceeds to step S482.
If the received message is not DAO, the reception process ends.

ステップS482において、隠れ制御部160は、上り局と送信元との受信電力和を電力閾値と比較する。   In step S482, the hidden control unit 160 compares the received power sum of the uplink station and the transmission source with a power threshold value.

具体的には、隠れ制御部160は以下のように動作する。
まず、隠れ制御部160は、上り局の受信電力と送信元の受信電力とを記憶部191から取得する。上り局の受信電力は上り局からのDIOの受信電力であり、送信元の受信電力は送信元からのDAOの受信電力である。
次に、隠れ制御部160は、上り局の受信電力と送信元の受信電力との和を算出する。算出される和が受信電力和である。
そして、隠れ制御部160は、受信電力和を電力閾値と比較する。電力閾値は予め定められた値である。
受信電力和が電力閾値を超えている場合、処理はステップS483に進む。
受信電力和が電力閾値以下である場合、受信処理は終了する。
Specifically, the hidden control unit 160 operates as follows.
First, the hidden control unit 160 acquires the received power of the uplink station and the received power of the transmission source from the storage unit 191. The received power of the upstream station is the received power of DIO from the upstream station, and the received power of the transmission source is the received power of DAO from the transmission source.
Next, the hidden control unit 160 calculates the sum of the received power of the uplink station and the received power of the transmission source. The calculated sum is the received power sum.
Then, the hidden control unit 160 compares the received power sum with the power threshold value. The power threshold is a predetermined value.
If the received power sum exceeds the power threshold, the process proceeds to step S483.
If the received power sum is less than or equal to the power threshold, the reception process ends.

ステップS483において、隠れ制御部160はDAOによる要求を拒否する。
具体的には、隠れ制御部160は、拒否を示すDAO−ACKメッセージを生成する。そして、送信部193は、DAO−ACKメッセージを送信する。DAO−ACKメッセージは、DAOに対する応答メッセージである。DAOによる要求の拒否は、上り局になることの拒否、つまり、経路構築の拒否を意味する。
In step S483, the hidden control unit 160 rejects the DAO request.
Specifically, the hidden control unit 160 generates a DAO-ACK message indicating rejection. Then, the transmission unit 193 transmits a DAO-ACK message. The DAO-ACK message is a response message to DAO. The rejection of the request by DAO means the rejection of becoming an upstream station, that is, the rejection of path construction.

***実施の形態5の効果***
図2の無線通信システム200における子局#1と子局#7と親局#0との関係を例にして、実施の形態5の概要および効果を説明する。
子局#1のカバレッジ内局である親局#0と子局#7との受信電力の和が閾値を超えている場合、子局#1は、親局#0と子局#7とが隠れ端末関係にあると推定する。
隠れ端末関係とは、2つの無線局が互いのカバレッジ内局でない関係である。
*** Effect of Embodiment 5 ***
The outline and effects of the fifth embodiment will be described by taking the relationship among the slave station # 1, the slave station # 7, and the master station # 0 in the wireless communication system 200 of FIG.
When the sum of the received powers of the master station # 0 and the slave station # 7, which are the in-coverage stations of the slave station # 1, exceeds the threshold, the slave station # 1 has a relationship between the master station # 0 and the slave station # 7. Estimated to be in a hidden terminal relationship.
The hidden terminal relationship is a relationship in which two wireless stations are not in-coverage stations of each other.

具体的には、子局#1は、子局#7からのDAOを受信し、子局#7からのDAOの受信電力と親局#0からのDIOの受信電力との和が閾値を超えているか判定する。
受信電力の和が閾値を超えている場合、子局#1は、子局#7へのDAO−ACKメッセージにより、DAOに対する拒否を示す。
Specifically, slave station # 1 receives DAO from slave station # 7, and the sum of the received power of DAO from slave station # 7 and the received power of DIO from master station # 0 exceeds the threshold value. Judgment is made.
When the sum of the received powers exceeds the threshold value, the slave station # 1 indicates a refusal to DAO by a DAO-ACK message to the slave station # 7.

子局#7は、子局#1との経路構築を断念し、別の経路を探索して迂回経路を構築する。
結果として、子局#7は、子局#1を挟んで親局#0と隠れ端末関係の状態となる通信経路の構築を回避できる。
The slave station # 7 abandons the path construction with the slave station # 1, searches for another path, and constructs a detour path.
As a result, the slave station # 7 can avoid building a communication path that is in a hidden terminal relationship with the master station # 0 across the slave station # 1.

***他の構成***
隠れ端末関係の有無は、受信電力の代わりにメッセージの送信成功率に基づいて判断しても良い。
*** Other configurations ***
Whether or not there is a hidden terminal relationship may be determined based on the message transmission success rate instead of the received power.

***実施の形態の効果***
無線局は、カバレッジ内局数に応じてDIOの送信周期を適切に決定することができる。これにより、上り経路の異常の検出に必要以上に長い時間を要さずに済む。
下り局は、DIOを受信することにより、上り局のDIOの送信周期の最大値を知ることができる。そのため、下り局は、上り局のDIOの送信周期に対して適切な下り経路の有効期間を決定することができる。これにより、下り経路の異常の検出に必要以上に長い時間を要さずに済む。
上り局がカバレッジ内局数をDIOによって通知するため、自局は、上り局と自局とのカバレッジ内局数の合計に応じて、DAOの送信周期の乱数範囲を適切に決定することができる。
DAOの送信周期の乱数範囲が最適に決定されるので、複数のカバレッジから到達する複数のDAOが同一の無線局において衝突する確率を軽減できる。
アプリケーションメッセージの送信においても、複数のカバレッジから到達する複数のアプリケーションメッセージが同一の無線局において衝突する確率を軽減できる。
*** Effect of the embodiment ***
The radio station can appropriately determine the transmission period of DIO according to the number of stations in the coverage. As a result, it is not necessary to take an unnecessarily long time for detecting an abnormality in the upstream path.
The downlink station can know the maximum value of the DIO transmission cycle of the uplink station by receiving the DIO. Therefore, the downlink station can determine an effective period of the downlink path appropriate for the transmission period of the DIO of the uplink station. As a result, it is not necessary to take a longer time than necessary to detect an abnormality in the downstream path.
Since uplink station is notified by DIO number in station coverage, the own station, depending on the total number in the station of the coverage of the upper Ri station and the own station, to properly determine the random number range of the transmission cycle of DAO it can.
Since the random number range of the DAO transmission cycle is optimally determined, the probability that a plurality of DAOs arriving from a plurality of coverages collide at the same radio station can be reduced.
Also in the transmission of application messages, it is possible to reduce the probability that a plurality of application messages arriving from a plurality of coverages collide at the same radio station.

***実施の形態の補足***
実施の形態において、無線通信装置100の機能はハードウェアで実現してもよい。
図25に、無線通信装置100の機能がハードウェアで実現される場合の構成を示す。
無線通信装置100は処理回路990を備える。処理回路990はプロセッシングサーキットリともいう。
処理回路990は、カバレッジ管理部110とタイマ部120とメッセージ生成部130と経路管理部140とアプリケーション部150と隠れ制御部160と記憶部191とを実現する専用の電子回路である。
例えば、処理回路990は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA、ASIC、FPGAまたはこれらの組み合わせである。GAはGate Arrayの略称であり、ASICはApplication Specific Integrated Circuitの略称であり、FPGAはField Programmable Gate Arrayの略称である。
*** Supplement to the embodiment ***
In the embodiment, the function of the wireless communication device 100 may be realized by hardware.
FIG. 25 shows a configuration when the function of the wireless communication apparatus 100 is realized by hardware.
The wireless communication device 100 includes a processing circuit 990. The processing circuit 990 is also called a processing circuit.
The processing circuit 990 is a dedicated electronic circuit that implements the coverage management unit 110, the timer unit 120, the message generation unit 130, the path management unit 140, the application unit 150, the hidden control unit 160, and the storage unit 191.
For example, the processing circuit 990 is a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, a logic IC, GA, ASIC, FPGA, or a combination thereof. GA is an abbreviation for Gate Array, ASIC is an abbreviation for Application Specific Integrated Circuit, and FPGA is an abbreviation for Field Programmable Gate Array.

無線通信装置100は、処理回路990を代替する複数の処理回路を備えてもよい。複数の処理回路は、処理回路990の役割を分担する。   The wireless communication device 100 may include a plurality of processing circuits that replace the processing circuit 990. The plurality of processing circuits share the role of the processing circuit 990.

実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。   The embodiments are exemplifications of preferred forms and are not intended to limit the technical scope of the present invention. The embodiment may be implemented partially or in combination with other embodiments. The procedure described using the flowchart and the like may be changed as appropriate.

100 無線通信装置、110 カバレッジ管理部、120 タイマ部、130 メッセージ生成部、140 経路管理部、150 アプリケーション部、160 隠れ制御部、191 記憶部、192 受信部、193 送信部、200 無線通信システム、210 カバレッジ管理テーブル、901 プロセッサ、902 メモリ、903 補助記憶装置、904 RF回路、905 PHY制御回路、906 アンテナ、907 発振器、990 処理回路。   100 wireless communication device, 110 coverage management unit, 120 timer unit, 130 message generation unit, 140 route management unit, 150 application unit, 160 hidden control unit, 191 storage unit, 192 reception unit, 193 transmission unit, 200 wireless communication system, 210 Coverage management table, 901 processor, 902 memory, 903 auxiliary storage device, 904 RF circuit, 905 PHY control circuit, 906 antenna, 907 oscillator, 990 processing circuit.

Claims (5)

無線局の1つである自局として動作する無線通信装置であって、
前記自局のカバレッジ内に存在する無線局についての無線局数と無線局リストとの少なくともいずれかである自カバレッジ情報と、前記自局のカバレッジ内に存在する無線局の1つである下り局のカバレッジ内に存在する無線局についての無線局数と無線局リストとの少なくともいずれかである下りカバレッジ情報と、前記自局のカバレッジ内に存在する無線局の1つである上り局のカバレッジ内に存在する無線局についての無線局数と無線局リストとの少なくともいずれかである上りカバレッジ情報と、を記憶する記憶部と、
下りメッセージと上りメッセージとを受信する受信部と、
下りメッセージが受信された場合に、受信された下りメッセージに含まれる上りカバレッジ情報を前記記憶部に記憶するカバレッジ管理部と、
下りメッセージが受信された場合に、下り送信周期が設定された下りタイマを起動し、下りメッセージが受信された場合と上りメッセージが受信された場合に、上り送信周期が設定された上りタイマを起動するタイマ部と、
前記下りタイマが満了したときに、前記記憶部に記憶されている自カバレッジ情報を含んだ下りメッセージを送信し、前記上りタイマが満了したときに上りメッセージを送信する送信部とを備え、
前記カバレッジ管理部は、前記自カバレッジ情報と前記上りカバレッジ情報とに基づいて上り乱数範囲を決定し、前記自カバレッジ情報と前記下りカバレッジ情報とに基づいて下り乱数範囲を決定し、
前記タイマ部は、前記上り乱数範囲から選ばれる乱数を用いて前記上り送信周期を算出し、前記下り乱数範囲から選ばれる乱数を用いて前記下り送信周期を算出する
無線通信装置。
A wireless communication device that operates as one of the wireless stations,
Self-coverage information that is at least one of the number of radio stations and a list of radio stations for radio stations existing within the coverage of the local station, and a downlink station that is one of the radio stations existing within the coverage of the local station Downlink coverage information that is at least one of the number of radio stations and a list of radio stations for radio stations existing in the coverage of the mobile station, and the coverage of the upstream station that is one of the radio stations existing in the coverage of the local station A storage unit that stores uplink coverage information that is at least one of the number of radio stations and the radio station list for radio stations existing in
A receiving unit for receiving a downstream message and an upstream message;
A coverage management unit for storing, in the storage unit, uplink coverage information included in the received downlink message when a downlink message is received;
When a downlink message is received, a downlink timer with a downlink transmission cycle is started. When an downlink message is received and when an uplink message is received, an uplink timer with an uplink transmission cycle is started. A timer section to
A transmission unit that transmits a downlink message including self-coverage information stored in the storage unit when the downlink timer expires, and a transmission unit that transmits an uplink message when the uplink timer expires,
The coverage management unit determines an uplink random number range based on the own coverage information and the uplink coverage information, determines a downlink random number range based on the own coverage information and the downlink coverage information,
The radio communication apparatus, wherein the timer unit calculates the uplink transmission cycle using a random number selected from the uplink random number range, and calculates the downlink transmission cycle using a random number selected from the downlink random number range.
前記無線通信装置は、メッセージを生成するメッセージ生成部を備え、
前記上りメッセージは、下り経路の有効期間を含み、
前記メッセージ生成部は、前記上り乱数範囲を用いて最大送信周期を算出し、前記上りメッセージに含まれる下り経路の有効期間に前記最大送信周期を加えて充足有効期間を算出し、前記充足有効期間を含んだメッセージを生成し、
前記送信部は、前記充足有効期間を含んだメッセージを送信する
請求項1に記載の無線通信装置。
The wireless communication device includes a message generation unit that generates a message,
The uplink message includes a valid period of the downlink route,
The message generation unit calculates a maximum transmission period using the uplink random number range, calculates a satisfaction effective period by adding the maximum transmission period to an effective period of a downlink path included in the uplink message, and the satisfaction effective period A message containing
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the transmission unit transmits a message including the satisfaction validity period.
前記タイマ部は、前記上り送信周期または前記下り送信周期が設定されたアプリケーションタイマを起動し、
前記送信部は、前記アプリケーションタイマが満了したときに、アプリケーションメッセージを送信する
請求項1に記載の無線通信装置。
The timer unit starts an application timer in which the uplink transmission cycle or the downlink transmission cycle is set,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the transmission unit transmits an application message when the application timer expires.
前記タイマ部は、前記上り乱数範囲または前記下り乱数範囲を用いてバックオフを算出し、前記バックオフが設定されたMACレイヤタイマを起動し、
前記送信部は、前記MACレイヤタイマが満了したときに、MACレイヤメッセージを送信する
請求項1に記載の無線通信装置。
The timer unit calculates a backoff using the upstream random number range or the downstream random number range, and starts a MAC layer timer in which the backoff is set,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the transmission unit transmits a MAC layer message when the MAC layer timer expires.
前記無線通信装置、前記上りメッセージによる要求を拒否する隠れ制御部を備え、
前記隠れ制御部は、前記上りメッセージの受信電力と前記下りメッセージの受信電力との和が電力閾値を超えている場合に前記上りメッセージによる要求を拒否する
請求項1に記載の無線通信装置。
The wireless communication device includes a hidden control unit that rejects a request by the uplink message,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the hidden control unit rejects a request by the uplink message when a sum of reception power of the uplink message and reception power of the downlink message exceeds a power threshold.
JP2019502368A 2017-03-01 2017-03-01 Wireless communication device Active JP6599044B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/008172 WO2018158890A1 (en) 2017-03-01 2017-03-01 Wireless communication device and wireless communication program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018158890A1 JPWO2018158890A1 (en) 2019-08-08
JP6599044B2 true JP6599044B2 (en) 2019-10-30

Family

ID=63370420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019502368A Active JP6599044B2 (en) 2017-03-01 2017-03-01 Wireless communication device

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6599044B2 (en)
CN (1) CN110326329B (en)
TW (1) TW201834478A (en)
WO (1) WO2018158890A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022168327A1 (en) * 2021-02-08 2022-08-11 三菱電機株式会社 Wireless communication terminal, wireless communication method and wireless communication program

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4479813B2 (en) * 2008-03-18 2010-06-09 ソニー株式会社 COMMUNICATION DEVICE AND COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION SYSTEM, AND COMPUTER PROGRAM
CN106231668A (en) * 2011-02-22 2016-12-14 松下知识产权经营株式会社 Wireless communication system and radio slave phone and wireless machine tool
US9001870B2 (en) * 2011-06-10 2015-04-07 Texas Instruments Incorporated T/R first and second intervals for strobes and data packets
JP5431418B2 (en) * 2011-06-20 2014-03-05 日本電信電話株式会社 Wireless communication system and wireless communication method
KR102152712B1 (en) * 2012-12-09 2020-09-07 엘지전자 주식회사 Method for obtaining synchronization for device-to-device communication between user equipment inside coverage area and user equipment outside of coverage area in wireless communication system, and apparatus for same
US20140204759A1 (en) * 2013-01-21 2014-07-24 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Load Balanced Routing for Low Power and Lossy Networks
JP6403556B2 (en) * 2014-12-03 2018-10-10 三菱電機株式会社 Gateway device, smart meter and wireless mesh network
CN105848238B (en) * 2015-01-16 2019-03-22 中国科学院上海高等研究院 Wireless sensor network IPv6 method for routing based on multi-parameter

Also Published As

Publication number Publication date
CN110326329A (en) 2019-10-11
JPWO2018158890A1 (en) 2019-08-08
CN110326329B (en) 2022-10-14
TW201834478A (en) 2018-09-16
WO2018158890A1 (en) 2018-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8848559B2 (en) Methods and apparatuses for device discovery
CN107852661B (en) Network manager and mesh network system
JP6352260B2 (en) Network-assisted peer discovery
US10341973B2 (en) Determining reference frame information in a telecommunication network
US9980207B2 (en) Delayed response to requesting device
KR20130086849A (en) A main hub, a sub hub and a sensor node communicate in a wireless body area network including at least one sub hub and a methode thereof
US10070388B2 (en) Coordinated duty cycle assignment in mesh networks
US9763062B2 (en) Rapid deployment of software updates in multi-hop wireless networks
JP2015198333A (en) Radio communication method
JP2018524910A (en) Neighbor aware network data link presence indication
TWI685273B (en) Method of location tracking and base station and user equipment using the same
Zhao et al. CoCo+: Exploiting correlated core for energy efficient dissemination in wireless sensor networks
Kulkarni et al. Energy-efficient multihop reprogramming for sensor networks
CN109479238A (en) Mobile communication system method, user equipment and base station for on-demand Transmission system information
JP6599044B2 (en) Wireless communication device
US20130064164A1 (en) Method and apparatus for managing multicast service
US20160174269A1 (en) Methods and Apparatus for Device to Device Communication
CN107615824B (en) Wireless communication device
JP5137806B2 (en) Communication control method and communication apparatus
JP6750444B2 (en) Wireless communication network system
TW201644314A (en) Wireless communication apparatus and wireless communication method
JP6503982B2 (en) Wireless communication device, method, program and system
KR101028254B1 (en) Network system and method of controlling the same
KR20190142110A (en) Terminal device and control method thereof
US20150113127A1 (en) Method and a mobile ad-hoc network for the effective identification of neighboring nodes

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190517

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190517

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190517

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190703

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190723

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190822

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190903

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191001

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6599044

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250