CN107926026B - 无线通信装置、无线通信方法和计算机能读取的记录介质 - Google Patents

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CN107926026B CN201580082447.0A CN201580082447A CN107926026B CN 107926026 B CN107926026 B CN 107926026B CN 201580082447 A CN201580082447 A CN 201580082447A CN 107926026 B CN107926026 B CN 107926026B
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Abstract

在无线主装置(N201)中，无线调度部(16)在用于与发送实时数据和优先级比实时数据低的非实时数据的无线从装置(N300)进行无线通信的通讯周期内分配实时数据期间，在实时数据期间内使无线从装置(N300)进行实时数据的发送，当通讯周期在无线从装置(N300)进行的实时数据的发送完成的时点有剩余的情况下，将通讯周期的剩余时间分配给非实时数据期间，在非实时数据期间内使无线从装置(N300)进行非实时数据的发送。

Description

无线通信装置、无线通信方法和计算机能读取的记录介质
技术领域
本发明涉及无线通信。
本发明例如涉及产业用网络中的无线通信。
背景技术
如下述非专利文献1中记载的那样，在产业用网络中的被称作现场网络的网络中，多台从设备与一台主设备连接。
例如，主设备是控制器，从设备是各种I/O(Input/Output：输入/输出)设备或测定器。
而且，在主设备与多个从设备之间，以预先设定的时间间隔进行循环通信。
另一方面，以削减有线网络的铺设成本为目的，要求网络的无线化。
当使用特殊装置或需要许可的频率实现网络的无线化时，在使用便利性方面是不便的。
为此，能够通过根据现有的无线LAN标准规格实现网络的无线化，降低硬件的筹措成本和开发成本(非专利文献2)。
在产业用网络中，要求恒定周期性，并且，要求主设备与多台从设备进行连接。
为此，要求防止无线区间中的冲突的调度管理。
在无线LAN标准规格中，以IEEE802.11e规格示出HCCA(Hybrid CoordinationFunction Controlled Channel Access：混合协调功能控制信道访问)方式(非专利文献3)。
在HCCA方式中，接入点集中控制多个无线LAN终端之间的数据发送，由此，在共享同一信道的多个无线LAN终端之间实现QoS(Quality of Service：服务质量)。
在产业用网络的无线化时，可考虑采用HCCA方式，在存在于产业用网络的设备中依次通过无线通信实施轮询。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：産業用イーサネット(登録商標)入門2009年5月CQ出版社
非专利文献2：IEEE Std 802.11TM-2012“Part 11：Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications”
非专利文献3：IEEE Std 802.11eTM-2005“Part 11：Wireless LAN MediumAccess Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications Amendment 8：MediumAccess Control(MAC)Quality of Service Enhancements”
发明内容
发明要解决的课题
在产业用网络中，要求在主设备与从设备之间，以一定周期连续进行少量的实时数据(CC-Link IE现场网络中的循环数据传送、PROFINET中的实时信道)的通讯。
进而，在产业用网络中，在存在非实时数据(CC-Link IE现场网络中的动态传送、PROFINET中的非实时信道)的情况下，在周期存在富余时，在主设备与从设备之间进行非实时数据的通讯。
在基于几乎不产生错误的有线通信的产业用网络中，能够事前预测实时数据的分配时间和非实时数据的分配时间。
并且，能够事前决定多个从设备中的哪个从设备在哪个时刻在与主设备之间进行非实时数据的通讯。
但是，在使产业用网络无线化的情况下，存在以下课题。
(1)由于频繁产生通信错误，因此，每当产生通信错误时，需要对实时数据的发送接收用的调度进行修正，需要从主设备向各从设备通知调度的修正。
(2)伴随调度的修正，大量产生用于从主设备向各从设备询问各从设备保有的实时数据的数据量的通信，因此，通信效率降低(在从设备增加到16台、32台的情况下，通信效率的降低更加显著)。
而且，由于这些课题，产生主设备与从设备之间的通讯用的周期延迟这样的课题、频率资源浪费这样的课题。
本发明的主要目的在于解决这些课题，主要目的在于在容易产生通信错误的无线通信中实现高可靠性和高通信效率。
用于解决课题的手段
本发明的无线通信装置具有：无线调度部，其在用于与发送第1数据和优先级比所述第1数据低的第2数据的无线通信设备进行无线通信的无线通信期间内，分配所述第1数据的发送用的第1数据期间，在所述第1数据期间内使所述无线通信设备进行所述第1数据的发送，当所述无线通信期间在所述无线通信设备进行的所述第1数据的发送完成的时点有剩余的情况下，将所述无线通信期间的剩余时间分配给所述第2数据的发送用的第2数据期间，在所述第2数据期间内使所述无线通信设备进行所述第2数据的发送；以及无线接收部，其在所述第1数据期间内接收所述第1数据，在所述第2数据期间内接收所述第2数据。
发明效果
在本发明中，在无线通信期间内分配第1数据的发送用的第1数据期间，当无线通信期间在第1数据的发送完成的时点有剩余的情况下，将无线通信期间的剩余时间分配给第2数据的发送用的第2数据期间。
因此，根据本发明，能够在无线通信期间内可靠地完成第1数据的发送，能够在无线通信中实现高可靠性和高通信效率。
附图说明
图1是示出基于实施方式1的无线通信的产业用网络的例子和基于现有的有线通信的产业用网络的例子的图。
图2是示出无线主装置与无线从装置之间的通信链路的例子的图。
图3是示出实施方式1的产业网络中的通信时序例的图。
图4是示出实施方式1的无线主装置和无线从装置的功能结构例的图。
图5是示出实施方式1的实时数据期间中的通信时序例的图。
图6是示出实施方式1的非实时数据期间中的通信时序例的图。
图7是示出实施方式1的无线主装置的动作例的流程图。
图8是示出实施方式1的无线主装置的动作例的流程图。
图9是示出实施方式1的无线从装置的动作例的流程图。
图10是示出实施方式2的无线主装置和无线从装置的功能结构例的图。
图11是示出802.11Ack帧的格式的图。
图12是示出802.11PPDU帧的格式的图。
图13是示出实施方式2的利用Duration字段通知无线从装置的保有数据数的方法的图。
图14是示出实施方式2的利用SERVICE字段通知无线从装置的保有数据数的方法的图。
图15是示出实施方式1和实施方式2的无线主装置和无线从装置的硬件结构例的图。
具体实施方式
实施方式1
在本实施方式和以后的实施方式中说明如下结构：在产业用网络中，在主设备与从设备之间，以一定周期连续地通过无线通信发送接收实时数据，并且，在周期存在富余的情况下，发送接收非实时数据。
在本实施方式和以后的实施方式中，用于在主设备与从设备之间发送接收数据的周期是固定的。
而且，在本实施方式和以后的实施方式中，在周期的最初设定实时数据期间，在实时数据期间之后设定非实时数据期间。
通过对实时数据期间的长度进行伸缩，吸收由于通信错误而引起的变动。
在实时数据期间完成后周期存在剩余时间的情况下，将剩余时间分配给非实时数据期间。
由此，在本实施方式和以后的实施方式中，能够实现定时性和通信资源的有效化。
***结构的说明***
图1示出基于现有的有线通信的产业用网络的系统结构例和基于本实施方式的无线通信的产业用网络的系统结构例。
在基于有线通信的产业用网络中，主设备N1、从设备(1)N101、从设备(2)N102、从设备(3)N103、从设备(m)N104进行有线连接。
另外，在不需要区分从设备(1)N101、从设备(2)N102、从设备(3)N103、从设备(m)N104的情况下，统称各从设备而记作从设备N100。
在基于无线通信的产业用网络中，在主设备N1上连接有无线主装置N201。
无线主装置N201也记作无线主机。
主设备N1例如是产业用网络的控制器。
并且，在从设备(1)N101上连接有无线从装置(1)N301，在从设备(2)N102上连接有无线从装置(2)N302，在从设备(3)N103上连接有无线从装置(3)N303，在从设备(m)N104上连接有无线从装置(m)N304。
另外，在不需要区分无线从装置(1)N301、无线从装置(2)N302、无线从装置(3)N303、无线从装置(m)N304的情况下，统称各无线从装置而记作无线从装置N300。
并且，无线从装置N300也记作无线从机。
从设备N100例如是产业用网络中的各种IO设备、测定器等。
主设备N1和从设备N100进行经由无线主装置N201和无线从装置N300的通信，能够进行与有线通信时同等的数据交换。
在图1中，基于有线通信的产业用网络的连接拓扑结构是线型(菊花链状)，基于无线通信的产业用网络的连接拓扑结构是1对N的星型，但是，该差异不是本质的差异。
另外，基于有线通信的产业用网络的连接拓扑结构也可以是星型、总线型、环型。
并且，基于无线通信的产业用网络的连接拓扑结构也可以与图1所示的结构不同。
另外，无线主装置N201相当于无线通信装置的例子，无线从装置N300相当于无线通信设备的例子。
并且，由无线主装置N201进行的动作步骤、由无线从装置N300进行的动作步骤分别相当于无线通信方法和无线通信程序的例子。
接着，参照图2对经由无线主装置N201和无线从装置N300的主设备N1与从设备N100之间的通信进行说明。
图2示出从设备N100与无线从装置N300的组为3个的例子。
主设备N1和无线主装置N201进行有线连接。
同样，从设备N100和无线从装置N300进行有线连接。
即，主设备N1和无线主装置N201利用有线通信链路L1进行连接。
并且，从设备(1)N101和无线从装置(1)N301利用有线通信链路L31进行连接。
并且，从设备(2)N102和无线从装置(2)N302利用有线通信链路L32进行连接。
并且，从设备(3)N103和无线从装置(3)N303利用有线通信链路L33进行连接。
并且，无线主装置N201和无线从装置N300进行无线连接。
即，无线主装置N201和无线从装置(1)N301利用无线通信链路L21进行连接。
并且，无线主装置N201和无线从装置(2)N302利用无线通信链路L22进行连接。
无线主装置N201和无线从装置(3)N303利用无线通信链路L23进行连接。
有线通信链路L1、L31～L33是独立存在的，因此，在主设备N1与无线主装置N201之间、从设备N100与无线从装置N300之间，能够在相同时刻进行不同通信。
另一方面，在无线主装置N201与无线从装置N300之间，在相同时刻仅能够进行一个通信。
并且，无线主装置N201掌握无线通信链路L21～L23中的通信状况，但是，无线从装置N300无法掌握无线通信链路L21～L23的通信状况。
另外，在不需要区分无线通信链路L21～L23的情况下，统称无线通信链路L21～L23而称作无线通信链路L20。
并且，在不需要区分有线通信链路L31～L33的情况下，统称有线通信链路L31～L33而称作有线通信链路L30。
图4示出本实施方式的无线主装置N201和无线从装置N300的功能结构例。
如图4所示，无线主装置N201由有线通信部11、不同优先级队列管理部12、无线通信部13和存储部17构成，无线通信部13由无线发送部14、无线接收部15和无线调度部16构成。
如图15所示，无线主装置N201包含有处理器901、存储装置902、有线通信接口903和无线通信接口904这样的硬件。
存储部17由存储装置902实现。
在存储装置902中存储有实现有线通信部11、不同优先级队列管理部12、无线发送部14、无线接收部15和无线调度部16的功能的程序。
而且，处理器901执行这些程序，进行后述的有线通信部11、不同优先级队列管理部12、无线发送部14、无线接收部15和无线调度部16的动作。
在图15中，示意地示出处理器901执行实现有线通信部11、不同优先级队列管理部12、无线发送部14、无线接收部15和无线调度部16的功能的程序的状态。
有线通信接口903在与主设备N1之间进行有线通信。
无线通信接口904在与无线从装置N300之间进行无线通信。
无线从装置N300由有线通信部21、不同优先级队列管理部22、无线通信部23和存储部27构成，无线通信部23由无线发送部24和无线接收部25构成。
如图15所示，无线从装置N300包含有处理器905、存储装置906、有线通信接口907和无线通信接口908这样的硬件。
存储部27由存储装置906实现。
在存储装置906中存储有实现有线通信部21、不同优先级队列管理部22、无线发送部24和无线接收部25的功能的程序。
而且，处理器905执行这些程序，进行后述的有线通信部21、不同优先级队列管理部22、无线发送部24和无线接收部25的动作。
在图15中，示意地示出处理器905执行实现有线通信部21、不同优先级队列管理部22、无线发送部24和无线接收部25的功能的程序的状态。
有线通信接口907在与从设备N100之间进行有线通信。
无线通信接口908在与无线主装置N201之间进行无线通信。
***动作的说明***
在无线主装置N201中，有线通信部11使用有线通信接口903，从主设备N1经由有线通信链路L1接收向从设备N100发送的数据。
并且，有线通信部11使用有线通信接口903，经由有线通信链路L1向主设备N1发送从从设备N100发送的数据。
对有线通信部11发送接收的数据设置有优先级。
在本实施方式中，对有线通信部11发送接收实时数据和非实时数据的例子进行说明。
在本实施方式中，设实时数据的优先级较高，非实时数据的优先级比实时数据的优先级低。
实时数据相当于第1数据的例子，非实时数据相当于第2数据的例子。
不同优先级队列管理部12管理以不同优先级设置的队列。
不同优先级的队列设置在数据的存储区域即存储部17中。
即，存储部17以不同优先级存储实时数据和非实时数据。
不同优先级队列管理部12在接收到实时数据的情况下，将接收到的实时数据存储在高优先级的队列中，在接收到非实时数据的情况下，将接收到的非实时数据存储在低优先级的队列中。
并且，不同优先级队列管理部12从高优先级的队列中读出实时数据，从低优先级的队列中读出非实时数据。
无线通信部13在与无线从装置N300之间进行无线通信。
无线通信部13由无线发送部14、无线接收部15和无线调度部16构成。
无线发送部14使用无线通信接口904，经由无线通信链路L20向无线从装置N300发送由有线通信部11接收到的数据。
无线接收部15使用无线通信接口904，经由无线通信链路L20接收从无线从装置N300发送的数据。
无线调度部16生成针对无线从装置N300的数据发送调度。
更具体而言，无线调度部16在用于与无线通信设备即无线从装置N300进行无线通信的通讯周期(无线通信期间)内分配实时数据(第1数据)的发送用的实时数据期间(第1数据期间)。
而且，无线调度部16在实时数据期间内使无线从装置N300集中进行实时数据的发送。
当通讯周期在无线从装置N300进行的实时数据的发送完成的时点有剩余的情况下，无线调度部16将通讯周期的剩余时间分配给非实时数据(第2数据)的发送用的非实时数据期间(第2数据期间)。
而且，无线调度部16在非实时数据期间内使无线从装置N300集中进行非实时数据的发送。
通过在初始设定时手动设定，或者对流经网络的控制帧进行解析而自动学习，由此，取得与无线调度部16进行调度所需要的网络设备的台数和配置有关的信息。
另外，在从高速的有线通信链路L1向低速的无线通信链路L20发送数据时使用不同优先级队列管理部12，因此，该不同优先级队列管理部12也可以位于无线通信部13的内部。
在无线从装置(1)N301中，有线通信部21使用有线通信接口907，从从设备N100经由有线通信链路L30接收向主设备N1发送的数据。
并且，有线通信部21使用有线通信接口907，经由有线通信链路L30向从设备N100发送从主设备N1发送的数据。
不同优先级队列管理部22管理以不同优先级设置的队列。
不同优先级的队列设置在数据的存储区域即存储部27中。
即，存储部27以不同优先级存储实时数据和非实时数据。
不同优先级队列管理部22在接收到实时数据的情况下，将接收到的实时数据存储在高优先级的队列中，在接收到非实时数据的情况下，将接收到的非实时数据存储在低优先级的队列中。
并且，不同优先级队列管理部22从高优先级的队列中读出实时数据，从低优先级的队列中读出非实时数据。
无线通信部23在与无线从装置N300之间进行无线通信。
无线通信部23由无线发送部24和无线接收部25构成。
无线发送部24使用无线通信接口908，经由无线通信链路L20向无线主装置N201发送由有线通信部21接收到的数据。
并且，向无线主装置N201发送以不同优先级通知存储部27中存储的数据的个数的通知数据。
无线接收部25使用无线通信接口908，经由无线通信链路L20接收从无线主装置N201发送的数据。
另外，在从高速的有线通信链路L30向低速的无线通信链路L20发送数据时使用不同优先级队列管理部22，因此，该不同优先级队列管理部22也可以位于无线通信部23的内部。
如图4所示，在本实施方式中，用于在主设备N1与从设备N100之间发送接收数据的通讯周期是固定的。
而且，在本实施方式中，无线主装置N201的无线调度部16在通讯周期内分配实时数据的发送用的实时数据期间。
而且，无线调度部16指示在实时数据期间内，以任意顺序按照每个无线从装置N300发送实时数据，使每个无线从装置N300进行实时数据的发送。
当通讯周期在多个无线从装置N300进行的实时数据的发送完成的时点有剩余的情况下，无线调度部16将通讯周期的剩余时间分配给非实时数据(第2数据)的发送用的非实时数据期间(第2数据期间)。
而且，无线调度部16指示在非实时数据期间内，以任意顺序按照每个无线从装置N300发送非实时数据，使每个无线从装置N300进行非实时数据的发送。
并且，即使存在未发送非实时数据的无线从装置N300，在通讯周期的剩余时间小于阈值的时点，无线调度部16也停止非实时数据的发送。
通讯周期反复地到来，因此，无线调度部16反复进行按照每个通讯周期分配实时数据期间和非实时数据期间的动作。
接着，参照图5和图6对实时数据期间内的动作例的详细情况和非实时数据期间内的动作例的详细情况进行说明。
图5示出实时数据期间内的通信时序的例子，图6示出非实时数据期间内的通信时序的例子。
如图5所示，通过无线主装置N201针对无线从装置N300的一齐通知(来自主设备N1的周期起点的帧通知)，开始实时数据期间。
在各无线从装置N300中，作为针对来自无线主装置N201的一齐通知的响应，无线发送部24向无线主装置N201发送通知由存储部27保持着的实时数据的个数和非实时数据的个数的通知数据。
另外，无线发送部24也可以发送仅通知实时数据的个数的通知数据。
并且，在通过系统设定预先决定了实时数据的个数的情况下(例如，一个通讯周期内发送的实时数据的个数必须是一个)，即使在存储部27中未保持实时数据，无线发送部24也发送通知通过系统设定而确定的值的通知数据。
通知数据的实现方法在实施方式2中进行说明。
在无线主装置N201中，无线调度部16以任意顺序，使用无线发送部14执行轮询。
另外，在产生了通信错误的情况下，无线发送部14执行重发步骤，无线接收部15从各无线从装置N300接收实时数据。
在从无线从装置N300接收实时数据全部结束的时点，无线调度部16根据通讯周期的剩余时间，按照无线主装置N201和各无线从装置N300保有的非实时数据的个数计算调度。
接着，参照图6对非实时数据期间的动作例进行说明。
在图6的例子中，无线主装置N201的无线发送部14向无线从装置(1)N301发送无线主装置N201保有的非实时数据，无线接收部15接收Ack数据。
然后，无线调度部16以任意顺序对各无线从装置N300进行轮询，无线接收部25从各无线从装置N300接收非实时数据。
在通讯周期即将结束之前，当剩余的时间小于阈值时，无线调度部16停止新的通信。
考虑产生通信错误时的重发控制所需要的时间来确定阈值。
在图6的例子中，来自无线从装置(2)N302的非实时数据未到达，但是，剩余时间小于阈值，因此，无线调度部16中止针对无线从装置(2)N302的进一步轮询。
另外，以能够确保无线从装置N300之间的公平性的方式，决定无线调度部16对各无线从装置N300进行轮询的顺序。
另外，这里示出单播发送非实时数据的例子，但是，也可以广播发送、多播发送非实时数据。
接着，参照图7和图8的流程图对本实施方式的无线主装置N201的动作例进行说明。
在通讯周期开始时，无线发送部14向各无线从装置N300发送实时数据(S101)。
更具体而言，不同优先级队列管理部12从存储部17读出实时数据，将读出的实时数据输出到无线发送部14。
然后，无线发送部14经由无线通信接口904从无线通信链路L20向各无线从装置N300发送实时数据。
接着，无线接收部15从各无线从装置N300接收与在S101中发送的实时数据有关的Ack数据(S102)。
在该Ack数据中，通知由各无线从装置N300保持着的实时数据的个数、非实时数据的个数。
针对无法接收Ack数据的无线从装置N300，无线发送部14重发实时数据。
接着，无线调度部16决定实时数据的轮询顺序和非实时数据的轮询顺序(S103)。
无线调度部16决定轮询顺序的决定方法是任意的。
例如，无线调度部16可以按照无线从装置N300之间预先决定的顺序决定轮询顺序。
并且，无线调度部16也可以根据由Ack数据通知的实时数据的个数决定实时数据的轮询顺序，根据由Ack数据通知的非实时数据的个数决定非实时数据的轮询顺序。
接着，无线发送部14按照在S103中决定的轮询顺序对无线从装置N300进行轮询(S104)。
接着，无线接收部15从在S104中进行了轮询的无线从装置N300接收实时数据(S105)。
在无法从无线从装置N300接收实时数据的情况下，无线发送部14再次进行轮询。
接着，无线调度部16判定是否从全部无线从装置N300接收到实时数据(S106)。
在从全部无线从装置N300接收到实时数据的情况下(S106：是)，处理转移到S107。
另一方面，在存在未接收到实时数据的无线从装置N300的情况下(S106：否)，反复进行S104以后的处理。
在S107中，无线发送部14向任意的无线从装置N300发送非实时数据。
更具体而言，不同优先级队列管理部12从存储部17读出非实时数据，将读出的非实时数据输出到无线发送部14。
然后，无线发送部14经由无线通信接口904从无线通信链路L20向无线从装置N300发送非实时数据。
接着，无线接收部15从作为非实时数据的发送目的地的无线从装置N300接收Ack数据(S108)。
在无法接收Ack数据的情况下，无线发送部14重发非实时数据。
接着，无线发送部14按照在S103中决定的轮询顺序对无线从装置N300进行轮询(S109)。
接着，无线接收部15从在S109中进行了轮询的无线从装置N300接收非实时数据(S110)。
在无法从无线从装置N300接收非实时数据的情况下，无线发送部14再次进行轮询。
接着，无线调度部16判定通讯周期的剩余时间是否充分即剩余时间是否为阈值以上(S111)。
在剩余时间为阈值以上的情况下(S111：是)，反复进行S104的处理。
另一方面，如果剩余时间小于阈值(S111：否)，则即使存在未发送非实时数据的无线从装置N300，无线调度部16也停止非实时数据的发送(S112)，等待下一个通讯周期开始。
另外，在从全部无线从装置N300接收到非实时数据的情况下，无线调度部16也同样等待下一个通讯周期开始。
接着，参照图9对本实施方式的无线从装置N300的动作例进行说明。
在无线从装置N300中，无线接收部25接收来自无线主装置N201的实时数据(S201)。
更具体而言，无线接收部25经由无线通信接口908从无线通信链路L20接收来自无线主装置N201的实时数据，将接收到的实时数据输出到不同优先级队列管理部22。
接着，无线发送部24发送Ack数据(S203)。
更具体而言，不同优先级队列管理部22对存储部27中存储的实时数据的个数和非实时数据的个数进行计数(S202)，将通知实时数据的个数和非实时数据的个数的通知数据输出到无线发送部24。
然后，无线发送部24生成包含从不同优先级队列管理部22输出的通知数据的Ack数据，经由无线通信接口908从无线通信链路L20向无线主装置N201发送所生成的Ack数据。
接着，在无线接收部25从无线主装置N201接收到与实时数据有关的轮询通知的情况下(S204：是)，无线发送部24向无线主装置N201发送实时数据(S205)。
更具体而言，无线接收部25将来自无线主装置N201的轮询通知输出到不同优先级队列管理部22。
不同优先级队列管理部22取得来自无线主装置N201的轮询通知，从存储部27读出实时数据。
进而，不同优先级队列管理部22将读出的实时数据输出到无线发送部24。
无线发送部24经由无线通信接口908从无线通信链路L20向无线主装置N201发送实时数据。
在从无线主装置N201发送了非实时数据的情况下，无线接收部25接收来自无线主装置N201的非实时数据(S206)。
另外，无线接收部25有时也不接收来自无线主装置N201的非实时数据。
在图6的例子中，无线从装置(1)N301接收来自无线主装置N201的非实时数据，但是，无线从装置(2)N302和无线从装置(3)N303不接收来自无线主装置N201的非实时数据。
在接收到来自无线主装置N201的非实时数据的情况下，无线发送部24向无线主装置N201发送Ack数据。
接着，在无线接收部25从无线主装置N201接收到与非实时数据有关的轮询通知的情况下(S207：是)，无线发送部24向无线主装置N201发送非实时数据(S208)。
更具体而言，无线接收部25将来自无线主装置N201的轮询通知输出到不同优先级队列管理部22。
不同优先级队列管理部22取得来自无线主装置N201的轮询通知，从存储部27读出非实时数据。
进而，不同优先级队列管理部22将读出的非实时数据输出到无线发送部24。
无线发送部24经由无线通信接口908从无线通信链路L20向无线主装置N201发送非实时数据。
***实施方式的效果***
根据本实施方式，通过在非实时数据期间之前设定实时数据期间，即使产生通信错误，也能够可靠地进行实时数据的发送接收，并且，在周期存在富余的情况下，能够进行非实时数据的发送接收。
因此，在容易产生通信错误的无线通信中也能够实现高可靠性和高通信效率，能够有效利用频率资源。
实施方式2
在本实施方式中，对无线从装置N300向无线主装置N201通知无线从装置N300保持的实时数据的个数和非实时数据的个数的具体方法进行说明。
在本实施方式中，在无线从装置N300的无线发送部24中设置不同优先级队列通知处理部26。
不同优先级队列通知处理部26进行通知由存储部27保持着的实时数据的个数和非实时数据的个数的处理。
更具体而言，不同优先级队列通知处理部26进行利用在图9的S203中发送的Ack数据通知由不同优先级队列管理部22计数出的实时数据的个数和非实时数据的个数的处理。
不同优先级队列通知处理部26未设置新的通信步骤和帧，根据802.11(非专利文献2)，向无线主装置N201通知无线从装置N300保持的实时数据的个数和非实时数据的个数。
下面，示出2种基于不同优先级队列通知处理部26的通知方法。
第1种方法是使用在MAC层中处理的Ack帧中的Duration字段的方法(图11)。
第2种方法是使用在PHY层中处理的PPDU帧中的SERVICE字段的方法(图12)。
在第1种方法中，如图13所示，不同优先级队列通知处理部26使用Duration字段通知数据的个数。
在通常的无线LAN中，Duration字段的16比特是表示今后的通信时间的字段，例如，通过设第12比特的值为1，无线LAN的接入点能够识别发信终端使用4096μs～8191μs的情况。
如图13所示，不同优先级队列通知处理部26能够使用第0比特～第11比特(b0～b11)通知与4个优先级对应的队列中的数据的个数。
在本实施方式中，设置有实时数据和非实时数据这2个数据种类，因此，如图13所示，可考虑使用b9～b11通知实时数据的个数，使用b0～b2通知非实时数据的个数。
在第2种方法中，不同优先级队列通知处理部26使用未使用(Reserved)区域即SERVICE字段的16比特通知数据的个数。
在第2种方法中，与第1种方法同样，如图14所示，不同优先级队列通知处理部26能够使用b0～b11通知与4个优先级对应的队列中的数据的个数。
在本实施方式中，设置有实时数据和非实时数据这2个数据种类，因此，如图14所示，可考虑使用b9～b11通知实时数据的个数，使用b0～b2通知非实时数据的个数。
在图13和图14的例子中使用3比特，因此，被通知的实时数据的个数和非实时数据的个数分别在0～7个的范围内。
能够向无线主装置N201通知的最大的个数为7个，因此，在存储部27中保持着7个以上的实时数据或非实时数据的情况下，无法通知现实的个数，但是，可认为针对调度的影响是轻微的。
也可以使用3比特以上的比特数通知由存储部27保持着的数据的个数。
并且，在图13和图14中，与4个优先级对应是为了与分类后的QoS对应。
也可以使Duration字段的16比特和SERVICE字段的16比特与4个以外的优先级对应。
另外，在产业用网络中，作为原则，无线通信的利用限定在工厂内，即使以图13或图14所示的使用形式使用无线LAN用的802.11的帧，也不会与无线LAN中的使用混淆。
***附记***
另外，在实施方式1和实施方式2中，说明了与实时数据和非实时数据这2个阶段的优先级对应的例子，但是，也可以对应于3个阶段以上的优先级。
该情况下，当通讯周期在多个无线从装置N300进行的第2个优先级的数据即第2数据的发送完成的时点有剩余，且多个无线从装置N300中的任意无线从装置N300保持着优先级比第2数据低的第3数据的情况下，无线调度部16将通讯周期的剩余时间分配给第3数据的发送用的第3数据期间。
而且，无线调度部16在第3数据期间内使保持着第3数据的无线从装置N300进行第3数据的发送。
在第4数据以后，无线调度部16也进行同样的处理。
并且，在实施方式1和实施方式2中，说明了无线主装置N201与一个主设备N1连接且无线从装置N300与从设备N100一对一连接的例子。
根据产业用网络的结构，无线主装置N201也可以与属于不同产业用网络的多个主设备N1连接。
并且，无线从装置N300也可以与属于不同产业用网络的多个产业用从设备N100连接。
并且，在实施方式1和实施方式2中，说明了与产业用网络对应的例子，但是，只要是主设备和从设备通过无线通信发送接收数据的网络即可，实施方式1和实施方式2所示的结构和步骤还能够应用于产业用网络以外的网络。
***硬件结构的说明***
最后，进行无线主装置N201和无线从装置N300的硬件结构的补充说明。
无线主装置N201和无线从装置N300是计算机。
图15所示的处理器901、905是进行处理的IC(Integrated Circuit：集成电路)。
处理器901、905是CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、DSP(DigitalSignal Processor：数字信号处理器)等。
图15所示的存储装置902、906是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等。
图15所示的有线通信接口903、907、无线通信接口904、908包含接收数据的接收机和发送数据的发送机。
有线通信接口903、907、无线通信接口904、908例如是通信芯片或NIC(NetworkInterface Card：网络接口卡)。
并且，在存储装置902、906中还存储有OS(Operating System：操作系统)。
而且，OS的至少一部分由处理器901、905执行。
处理器901一边执行OS中的至少一部分，一边执行实现无线主装置N201的功能结构要素即有线通信部11、不同优先级队列管理部12、无线发送部14、无线接收部15和无线调度部16的功能的程序。
并且，处理器905一边执行OS中的至少一部分，一边执行实现无线从装置N300的功能结构要素即有线通信部21、不同优先级队列管理部22、无线发送部24和无线接收部25(和不同优先级队列通知处理部26)的功能的程序。
并且，实现无线主装置N201的功能的程序和实现无线从装置N300的功能的程序也可以存储在磁盘、软盘、光盘、高密度盘、蓝光(注册商标)盘、DVD等移动存储介质中。
并且，也可以将无线主装置N201的功能和无线从装置N300的功能即“～部”改写成“处理电路系统”或“电路”或“工序”或“步骤”或“处理”。
“处理电路系统”或“电路”是不仅包含处理器901、905，而且包含包含逻辑IC或GA(Gate Array：门阵列)或ASIC(Application Specific Integrated Circuit：面向特定用途的集成电路)或FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)这样的其他种类的处理电路的概念。
标号说明
N1：主设备；N100：从设备；N101：从设备(1)；N102：从设备(2)；N103：从设备(3)；N104：从设备(m)；N201：无线主装置；N300：无线从装置；N301：无线从装置(1)；N302：无线从装置(2)；N303：无线从装置(3)；N304：无线从装置(m)；11：有线通信部；12：不同优先级队列管理部；13：无线通信部；14：无线发送部；15：无线接收部；16：无线调度部；17：存储部；21：有线通信部；22：不同优先级队列管理部；23：无线通信部；24：无线发送部；25：无线接收部；26：不同优先级队列通知处理部；27：存储部。

Claims (8)

1.一种无线通信装置，其中，所述无线通信装置具有：
无线调度部，其在用于与发送第1数据和优先级比所述第1数据低的第2数据的无线通信设备相互进行无线通信的无线通信期间内，根据所述第1数据的调度分配所述第1数据的发送用的第1数据期间，在所述第1数据期间内使所述无线通信设备进行所述第1数据的发送，当所述无线通信期间在所述无线通信设备进行的所述第1数据的发送完成的时点有剩余的情况下，将所述无线通信期间的剩余时间分配给所述第2数据的发送用的第2数据期间，在所述第2数据期间内使所述无线通信设备进行所述第2数据的发送；以及
无线接收部，其在所述第1数据期间内接收所述第1数据，在所述第2数据期间内接收所述第2数据。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，
所述无线调度部在用于与分别发送第1数据和优先级比所述第1数据低的第2数据的多个无线通信设备进行无线通信的无线通信期间内，分配所述第1数据的发送用的第1数据期间，在所述第1数据期间内使所述多个无线通信设备进行所述第1数据的发送，当所述无线通信期间在所述多个无线通信设备进行的所述第1数据的发送完成的时点有剩余的情况下，将所述无线通信期间的剩余时间分配给所述第2数据的发送用的第2数据期间，在所述第2数据期间内使所述多个无线通信设备中的至少一部分无线通信设备进行所述第2数据的发送。
3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，
所述无线调度部指示在所述第1数据期间内，以任意顺序按照每个无线通信设备发送所述第1数据，使每个无线通信设备进行所述第1数据的发送，指示在所述第2数据期间内，以任意顺序按照每个无线通信设备发送所述第2数据，使每个无线通信设备进行所述第2数据的发送。
4.根据权利要求3所述的无线通信装置，其中，
在所述无线通信期间的剩余时间小于阈值的时点，即使存在未发送所述第2数据的无线通信设备，所述无线调度部也停止所述第2数据的发送。
5.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，
所述无线通信期间反复地到来，
所述无线调度部按照每个无线通信期间分配所述第1数据期间和所述第2数据期间。
6.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，
当所述无线通信期间在所述多个无线通信设备进行的所述第2数据的发送完成的时点有剩余，且所述多个无线通信设备中的任意无线通信设备保持着优先级比所述第2数据低的第3数据的情况下，所述无线调度部将所述无线通信期间的剩余时间分配给所述第3数据的发送用的第3数据期间，在所述第3数据期间内使保持着所述第3数据的无线通信设备进行所述第3数据的发送。
7.一种无线通信方法，其中，
作为计算机的无线通信装置在用于与发送第1数据和优先级比所述第1数据低的第2数据的无线通信设备相互进行无线通信的无线通信期间内，根据所述第1数据的调度分配所述第1数据的发送用的第1数据期间，在所述第1数据期间内使所述无线通信设备进行所述第1数据的发送，在所述第1数据期间内接收所述第1数据，当所述无线通信期间在所述无线通信设备进行的所述第1数据的发送完成的时点有剩余的情况下，将所述无线通信期间的剩余时间分配给所述第2数据的发送用的第2数据期间，在所述第2数据期间内使所述无线通信设备进行所述第2数据的发送，在所述第2数据期间内接收所述第2数据。
8.一种记录有无线通信程序的计算机能读取的记录介质，其中，所述无线通信程序使作为计算机的无线通信装置执行以下处理：
无线调度处理，在用于与发送第1数据和优先级比所述第1数据低的第2数据的无线通信设备相互进行无线通信的无线通信期间内，根据所述第1数据的调度分配所述第1数据的发送用的第1数据期间，在所述第1数据期间内使所述无线通信设备进行所述第1数据的发送，当所述无线通信期间在所述无线通信设备进行的所述第1数据的发送完成的时点有剩余的情况下，将所述无线通信期间的剩余时间分配给所述第2数据的发送用的第2数据期间，在所述第2数据期间内使所述无线通信设备进行所述第2数据的发送；以及
无线接收处理，在所述第1数据期间内接收所述第1数据，在所述第2数据期间内接收所述第2数据。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020152861A1 (ja) * 2019-01-25 2021-11-25 株式会社安川電機 産業機械システム、通信方法及び無線アクセスポイント

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001217768A (ja) * 1999-11-25 2001-08-10 Fujitsu Ten Ltd 移動通信システムのポーリング装置
WO2002037754A2 (en) * 2000-11-03 2002-05-10 At & T Corp. Tiered contention multiple access (tcma): a method for priority-based shared channel access
DE10058524A1 (de) * 2000-11-24 2002-06-13 Siemens Ag System und Verfahren zur parallelen Übertragung von echtzeitkritischen und nicht echtzeitkritischen Daten über schaltbare Datennetze, insbesondere Ethernet
JP4017452B2 (ja) * 2001-06-22 2007-12-05 松下電器産業株式会社 通信方法
DE10220334A1 (de) * 2002-05-07 2003-11-20 Siemens Ag Verfahren und System zur Übertragung von Daten über schaltbare Datennetze
DE10249851A1 (de) * 2002-10-25 2004-05-13 Elektro Beckhoff Gmbh Unternehmensbereich Industrie Elektronik Verfahren, Schnittstelleneinheit und Knoten zur parallelen Nutzung eines Kommunikationsnetzwerkes für Echtzeitanwendungen und Nicht-Echtzeitanwendungen
US20040156351A1 (en) * 2002-12-02 2004-08-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for making QOS-supporting polling list
WO2005032075A1 (ja) * 2003-09-26 2005-04-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 通信装置およびスケジューリング方法
CN100401708C (zh) * 2004-12-17 2008-07-09 中兴通讯股份有限公司 基于自适应服务质量保证的无线局域网分群轮询方法
JP4963585B2 (ja) * 2006-09-25 2012-06-27 キヤノン株式会社 通信装置及び通信のための制御方法、プログラム、記憶媒体
US9008004B2 (en) * 2008-02-01 2015-04-14 Lg Electronics Inc. Method for sending RLC PDU and allocating radio resource in mobile communications system and RLC entity of mobile communications
JP5048094B2 (ja) * 2010-03-12 2012-10-17 三菱電機株式会社 移動局、基地局、通信システム、および通信方法
US9204371B2 (en) * 2011-11-23 2015-12-01 Marvell World Trade Ltd. 802.11 restricted access windows
JP5278586B2 (ja) * 2012-11-12 2013-09-04 富士通株式会社 無線通信システム、移動局および基地局
CN103281261B (zh) * 2013-06-05 2016-08-24 浙江中控研究院有限公司 一种以太网通信方法和系统
JP2014131317A (ja) * 2014-02-12 2014-07-10 Fujitsu Ltd 基地局及び無線通信方法

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