JP2004007491A - Data distributing system in data communication - Google Patents

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JP2004007491A
JP2004007491A JP2003080382A JP2003080382A JP2004007491A JP 2004007491 A JP2004007491 A JP 2004007491A JP 2003080382 A JP2003080382 A JP 2003080382A JP 2003080382 A JP2003080382 A JP 2003080382A JP 2004007491 A JP2004007491 A JP 2004007491A
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Naohiko Kamae
釜江 尚彦
Michihiko Mino
美濃 導彦
Yuji Minamitani
南谷 祐次
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PREMINET Inc
Laboratories of Image Information Science and Tech
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PREMINET Inc
Laboratories of Image Information Science and Tech
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To distribute information transmitted from one node to all nodes in a data communication network using indoor power lines or radio means, etc. <P>SOLUTION: In broadcasting data to distribute information widely to individual nodes, a system requests to further broadcast the same data, so far as the node having received the data does not meet stop conditions. In the request to broadcast the data, it indicates the timing of a broadcasting operation with shifted timing between the nodes. On the basis of a received broadcast transmission address, it gives a sequence (m) to all the nodes in a specified order from its transmission address and transmits a broadcast to the nodes in the sequence (m) with a (m+3)-th slot set at the head where the next slot at the tail end of a previous broadcast is a first one. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば屋内電力線や無線を用いたホームネットワークなど、小規模でしかもリンク間の接続に不安定さが残るネットワークのデータ通信において、情報を全てのノードに分配するデータ分配方式に関する。
【0002】
【従来の技術】
イーサネットに代表されるLANでは宛先(デスティネーション:destination)アドレスをオール1にするブロードキャストと呼ばれる方法がある(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
このようなブロードキャスト方法において、宛先がオール1のアドレスのパケット(またはフレーム)を受信したノードは、そのフレームを自らに宛てたものと解釈してデータを取り込む。このようにするためには、1つのノードから出たフレームは若干の伝送誤りを伴なうにしても、全てのノードに届くことが前提となる。若干の伝送誤りは、フレームに付属する誤り検出用の冗長ビットなどによって誤りが発生したことが受信側でわかるので、再送を依頼するなどして誤りのない情報を受信することができる。従来のデータ通信はこのような安定なネットワークを前提に、その方式が構成されていた。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−317755号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、屋内電力線や無線を利用したネットワークでは若干の不安定さは避けられない。屋内電力線や無線ではたとえば電子レンジが動作し始めると、雑音が増して一時的に電子レンジ付近を通るリンクが不安定になることが知られている。このような現象を「聞こえなくなる」と表現する。また、その付近のノードを構成する端末が聞こえなくなった場合、それを「隠れ端末」と呼ぶ。このように聞こえないノードがあるようなネットワークでは、従来のブロードキャストだけでは情報が全てのノードに届くとは限らない。
【0006】
このような状況を打破するには、1つのノードが出したブロードキャストを受けた全てのノードが同じ情報をブロードキャストする「ブロードキャスト中継」と呼ぶ手法が利用される。これを使用する条件は、このブロードキャスト中継で到来する情報がすでに届いているときには、それ以上ブロードキャストしないことである。
【0007】
こうすると、情報が全てのノードに行き渡った場合にブロードキャスト中継がストップする。この条件を「ストップ条件」と呼ぶ。従来のブロードキャスト中継の欠点は、1つのブロードキャストが次のブロードキャストを引き起こすのに同期して、次のトラヒックが多くのノードで発生することである。
【0008】
イーサネットや屋内電力線、無線ネットワークのようなシェアードメディア形のネットワークにおいて多くの衝突が発生した場合、ネットワークが輻奏する恐れがある。どのネットワークでも衝突が一度発生すると、次に、もう一度同じ情報が再送されるが、この再送が衝突する可能性もある。このため再送の際の衝突をできるだけ避けるために、衝突発生後に一定時間の沈黙時間を設けるなど、再送が厳しく制御されることから遅延が避けられない。したがって衝突を発生しなくする方法が求められる。
【0009】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、屋内電力線や無線などを利用したホームネットワークのような比較的小規模なネットワークのデータ通信において、1つのノードが送信する情報がネットワーク内の全てのノードに届くようにすることが可能なデータ分配方式の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、屋内電力線や無線を用いたデータ通信ネットワークにおいてデータ通信の基本単位である基本パケットの伝送時間を各ノードのタイミングでn分割(n=1,2,・・・)し、その分割単位をスロットとして伝送時間の単位とするためのスロットクロックを発生するスロットクロック発生手段と、各ノードに対して情報の周知をはかるためのデータをブロードキャストする際に、そのデータを受信したノードがストップ条件を満たさない限り、同一データをさらにブロードキャストするように依頼する依頼手段と、この依頼手段においてブロードキャストを依頼する際に、そのブロードキャストを、ノード間でタイミングをずらせて行うことを指示するタイミング指示手段と、ノード間でタイミングをずらせる指示がある場合に、受信したブロードキャストの送信アドレスを基本に、その送信アドレスから一定順序で全ノードに順番mを与え、前のブロードキャストの終端の次のスロットを1番目としたときに、(m+3)番目のスロットを先頭にして、順番mのノードにブロードキャストを送信し、かつ、ノード間でタイミングをずらせる指示がない場合には、ブロードキャストを前のブロードキャストの終端から3スロット以上離して送信する送信手段とを備えていることによって特徴づけられる。
【0011】
本発明においては、不安定さが残る屋内電力線や無線を利用したデータ通信ネットワークを前提としているので、データ通信の単位として基本のパケットを導入する。しかも、この基本パケットの長さを測定し、パケット終了後の次の基本パケットの伝送開始を制御するため、基本パケットをn分割(n=1,2,・・・)としたスロットを基本的な時間単位として導入する。
【0012】
本発明では、ブロードキャスト中継方法を採用しており、ブロードキャストを受けたノードがストップ条件を満たしているときには、それ以上ブロードキャスト中継を続けない。
【0013】
一方、ストップ条件を満たしていないノードは、ブロードキャスト送信を行うが、そのブロードキャスト送信の際に、ノード間でタイミングをずらす指示を行って、ブロードキャスト送信のタイミングを、受信したブロードキャストの送信アドレスを基本に、その送信アドレスから一定順序で全ノードに順番mを与え、前のブロードキャストの終端の次のスロットを1番目としたときに、(m+3)番目のスロットを先頭にして、順番mのノードにブロードキャストを送信する。こうすることで、1つのノードが送信する情報をネットワーク内の全てのノードに届けることが可能になる。
【0014】
なお、ノード間でタイミングをずらす指示を行わない場合は、ブロードキャストを前のブロードキャストの終端から5スロット以上離して送信する。こうすることで、ネットワーク内においてストップ条件を満たすノードが増加し、フロードキャスト中継は急速に収集するのでネットワークに輻輳が生じなくなる。
【0015】
この発明において、ノード間におけるタイミングをずらせるために、各ノードごとにその先頭スロットをカウントする間に、他のノードからtスロット長(t=2,3,4,・・・)の基本パケットが送信されるごとに、先頭スロットのカウント値を(t+2)だけ増加する手段を設けておいてもよい。さらに、はじめから順番mのノードは{3m+1+t(m−1)}番目のスロットを先頭に長さtのパケットを送り出すことにすれば、パケット送信の前に他のパケットが挿入されるかどうかを監視する必要がない。これも本発明に含まれる。
【0016】
本発明は、屋内電力線や無線を用いたデータ通信ネットワークにおいてデータ通信の基本単位である基本パケットの伝送時間を各ノードのタイミングでn分割(n=1,2,・・・)し、その分割単位をスロットとして伝送時間の単位とするためのスロットクロックを発生するスロットクロック発生手段と、各ノードに対して情報の周知をはかるためのデータをブロードキャストする際に、特定のノードを指定し、そのブロードキャスト送信を繰り返すことを依頼する依頼手段と、その依頼手段によってブロードキャスト送信を繰り返すことを依頼されたノードは、ブロードキャストされたパケットの終端から、通常のパケットよりも少ないスロット間隙で繰り返すブロードキャスト送信を開始する手段とを備えていることによって特徴づけられる。
【0017】
この発明によれば、データ通信の当事者である2つのノードと直接通信できるノードの全てに情報を届けることができる。
【0018】
なお、本発明のデータ分配方式を構成する各機能部(手段)は、例えばデータ通信ネットワークに接続される各ノードに設けられる。
【0019】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施形態の概要を各項目ごとに説明する。
【0020】
[基本パケットの伝送方式]
本発明では、ブロードキャスト中継においてできるだけ衝突が起きないようにするため、最初のブロードキャストが引き起こす2巡目のブロードキャストの開始点をノードごとにずらせることによって衝突を防止する。
【0021】
本実施形態においては、データ通信方式の基本データ伝送単位を8バイト(64ビット)のパケットとし、これを基本パケットという。データ伝送速度を2Mbpsとするので基本パケットは32μ秒の長さということになる。
【0022】
各ノードでは基本パケットの半分の長さ、すなわち4バイトの伝送に相当する時間をスロットと呼び、これをデータ伝送の基本時間単位とする。したがって基本パケットは2スロットを用いて伝送する。このスロットへの分割はそれぞれのノードが独立に行い、ノード間の位相調節を行わない。
【0023】
基本パケットの送信は衝突回避の手段を講じることなく行う。まず、シェアードメディアに他の信号が存在しないことを確認し、自らのスロットの先頭から伝送を開始する。このスロットの先頭がノード間で微妙にずれているので、これが衝突を防ぐのに役立つ。その理由を図1を用いて説明する。
【0024】
図1において、ノードAが基本パケット11を送り出すと、12で示す伝播遅延で信号が送信され、ノードBにはスロットの先頭13の時点よりも少し前にノードAの送信した信号が届くので、ノードBは13から始まるスロットでデータを送り出すことはない。つまり衝突回避に役立っている。
【0025】
しかし、12で示す伝播遅延にてノードAからの信号がノードCに届くのは、ノードCのスロットの先頭14よりも少し後になるので、ノードCは基本パケット15を送り出してしまう。したがって、ノードAのパケットとノードCのパケットは衝突する。ところが、ノードAのパケットの終端はノードCのパケットの終端16よりも少し遅れた時点17で届き、パケット送出中のノードはスロット上の信号の監視中において、ノードCは自ら送信したパケットが終わっても、次のスロットに信号があることに気付く。これにより、衝突が発生したことがわかる。
【0026】
本実施形態においては、図2に示すように、基本パケットを送り出したり、検出したりすれば、その基本パケットの終端の後の5スロットはデータ送出をしない沈黙時間とすることをルールにする。さらに、基本パケットの終端が自らスロットの切目以外の時点にあるときは、そのスロットに続く5スロットを沈黙時間とする。これにより自ら送り出した基本パケットが衝突したかどうかを見極めることができる。
【0027】
この衝突を検出すると、ノードCは、図2に示す1スロットの間隙でNAK(受信不能)コマンドを出す。確率的には小さいがノードAからの基本パケットとノードCの基本パケットが、ノードCにおいて完璧に2スロット内で重なることがある。そのときは、ノードCは衝突検出ができない。
【0028】
しかし、ネットワーク内のいずれかのノードでノードAからの基本パケットとノードCからの基本パケットの位相がずれて、2スロット分をはみ出して受信されるので衝突が検出できる。そのときには、衝突を検出したノードは1スロット間隙でNAKコマンドをブロードキャストする。これを聞いたノードAやノードCは前記した基本パケットを再送する。
【0029】
[基本パケット受信後の間隙]
次に、1つの通常の基本パケットを受信したあとの間隙について図2を参照しながら説明する。
【0030】
まず、スロットはノード間において位相調整をしないので、受信した基本パケット21は自らのスロットの先端と終端とは一致しない。したがって、受信した基本パケット21の終端が位置するスロットは無視して、その次のスロットから間隙をとる。すなわち、符号22のスロットのみを間隙とする場合を1スロット間隙、符号23の2スロットを間隙とする場合を2スロット間隙、符号24の3スロットを間隙とする場合を3スロット間隙と呼ぶことにする。通常のパケットは少なくとも5スロット間隙をとり、次のスロットで送信をする。
【0031】
こうすることにより、基本コマンド送信に対して衝突を検出したノードは、1スロット間隙でNAKコマンドをブロードキャストする。
【0032】
[データ分配方式]
まず、衝突は多くのノードで検出される可能性が高いので、NAKコマンドも衝突する可能性が高い。しかし、1スロット間隙で送信できるのはNAKコマンドだけであるので、ここにコマンドがあること自体衝突が起こったことを意味することになる
図3にデータ通信に用いる基本パケットの構成を示す。この図3に示す基本パケットは2スロットからなり、8ビットの宛先アドレス、8ビットの送信元アドレス、8ビットのコマンド、16ビットのデータ部、および8ビットの誤り訂正用冗長ビットで構成されている。これらのうち、宛先アドレスがオール1のものがブロードキャストであり、ネットワークに接続されている全ノードを受信対象としている。ただし、すでに述べたように不安定さが残るネットワークではブロードキャストしてもそれが全てのノードに届くとは限らない。
【0033】
図3の制御部の構成を図4を示す。図4において各区切りがビットを表しており、第1ビットに1があれば、それは再送であることを示す。第2ビットに1があれば、この基本パケットのブロードキャストで送る情報をブロードキャストで中継することを依頼することを意味する。
【0034】
ブロードキャスト中継を依頼するノードを図3の補助アドレス部で示す。この補助アドレス部がオール1のときには、ブロードキャストを受信した全てのノードにブロードキャスト中継することを依頼する。
【0035】
図4の第3ビットはタイミング制御を依頼するものであり、第2ビットと第3ビットに1が立っていると、受信したブロードキャストの送信ノードアドレスを基準に全てのノードに予め定めた順序で順番をつける。
【0036】
その順番をm(m=1,2,・・・254)とすると、ブロードキャストされた基本パケットの終端の次のスロットを1として数えて、(m+3)番目のスロットを順番mのノードが、次にブロードキャスト送信を行ってもよいスロットとする。しかも、その順番がくるまでに、他のノードが基本パケットをブロードキャスト送信を行えば、その基本パケットのスロット数+2個のスロットをカウントしないで、(m+3)番目をカウントすることにする。
【0037】
この順番をカウントする順序の一例を図5に示す。
【0038】
図5において、送信アドレスよりも1つ若いアドレスから数え始めてアドレスの小さい方向に順番を付けていく。また、未使用のアドレスは順番を付けない。最少アドレスの1にくると、最大のアドレスに巡回して再びアドレスが小さくなる方向に順番を付ける。
【0039】
こうすると、アドレス6は、前のパケットの終端から3スロット間隙でその次のスロットすなわち終端から4スロット目を先頭にしてブロードキャスト送信する。アドレス5は、アドレス6の基本パケットの2スロットを含めて8スロット間隙で9スロット目にブロードキャスト送信する。
【0040】
アドレス4では、アドレス7からブロードキャストが聞こえていないので何も送信しない。アドレス3は未使用であるので、アドレス2は13スロット間隙で14スロット目に送信することになる。ただし、もし、アドレス5からブロードキャストの基本パケットが出ると、これは19スロット目になる。これらのブロードキャスト送信はタイミング制御をしているので、図4の第4ビットの「タイミング制御中」に1を立てる。しかも、スロット間隙は5とする。
【0041】
こうしてBDR(ブロードキャスト中継依頼)=1、TCR(タイミング制御依頼)=1、補助アドレスオール1のブロードキャストを受信すると、図5に示すようなタイミング制御を行うので、BDR=1、TMC(タイミング制御中)=1、補助アドレスオール1としたブロードキャスト中継する。このブロードキャストを受けたノードはストップ条件を満たしている可能性が高い。そのときはそれ以上ブロードキャスト中継を続けない。
【0042】
ストップ条件を満たしていないノードは、BDR=1、補助アドレスオール1のブロードキャスト送信をするが、このときは図2で5スロット間隙で行う。こうすることにより、TCR=1のブロードキャスト受信の場合のブロードキャスト中継よりもスロット間隙が2スロット分増すので優先度が下がる。1巡目のタイミング制御したブロードキャスト中継が先行し、2巡目以降はストップ条件を満たすノードが増加し、フロードキャスト中継が急速に収束するのでネットワークに輻輳は生じない。
【0043】
さらに、データ通信の当事者である2つのノードと直接通信できるノード全てに周知徹底させればいいような情報の場合、2つの中の1つがその情報をBDR=1、補助アドレスが他のもう1つのノードアドレスのブロードキャスト送信すればよい。そうすると、補助アドレスが指定するノードのみがその情報をBDR=0のブロードキャストをする。これにより、2つのノードから直接聞こえるノードにはいずれかのブロードキャスト送信が届く。
【0044】
次に、本発明のより具体的な実施形態を説明する。
【0045】
図6および図7は本発明の実施形態の構成を示すブロック図である。なお、図6、図7に示す各構成(機能部)は、ネットワークに接続される各ノードに設けられる。
【0046】
この実施形態では、まず、基本クロック発生部101で発生したクロックを1/256スロットクロック発生部102に送って、スロット長1/256スロットクロックを作成し、次いで、それをスロットクロック発生部103に送ってスロットのタイミングのクロックを発生する。このスロットクロックは図2に述べたスロット間隙をカウントするためなどに供給される。
【0047】
ネットワークからの信号は受信回路104で受信され、基本パケット受信部105とその他受信部106にて基本パケットとそれ以外に分離される。基本パケットは、受信信号検出部107において受信信号レベルから信号の存在が取り出された後、AND回路(論理積)108において、1/256スロットクロック発生部102からの1/256スロットクロックとの論理積が取られる。その論理積の結果(パルス数)を基本パケット長カウント部109にてカウントし、ほぼ512パルスをカウントすると、それは許容度を考慮して基本パケットの長さになる。
【0048】
基本パケット長カウント部109でのカウントがほぼ512パルス以上であれば、衝突が検出されたと判断し、「カウントオーバ」信号を出して衝突検出部110を起動し、衝突コマンド作成部111において衝突発見コマンドを発生し、図2に述べた1スロット間隔を、1スロット間隙カウント部112でカウントして送信回路113からネットワークへ送信する。
【0049】
1スロット間隙カウント部112では1スロット間隙をカウントするため、スロットクロック発生部103からのスロットクロックと、基本パケット長カウント部109で検出した基本パケットの終端の情報の供給を受ける。
【0050】
一方、受信コマンド解釈部114では、基本パケット受信部105から基本パケット信号を貰い、基本パケット長カウント部109において基本パケット長に一致していることを確認した上で、受信コマンドを解釈し、それがブロードキャストかどうかを判断部115で判断する。その判断結果がNOであるときには本発明に直接関与しないので、その詳細な説明はここでは省略する。
【0051】
判断部115での判断結果がYESであるときには、処理分配部116において図4に示した制御部の内容により3種の処理に分ける。
【0052】
具体的には、制御部のBDRが0であるときには、普通のブロードキャストであるので関連処理に委ねる。BDR=1でかつTCR=1であるときには、1順目のブロードキャスト中継に相当するのでタイミング制御の処理に入り、自アドレス順番付部117において自アドレスに順番mを付けるが、その順序は予め定められた順序に従うものとする。一例としては、図5に示したように送信アドレスを基準に、アドレスが小さくなる方向に1から始まる順番を付けていく方法を採用する。
【0053】
自アドレス順番付部117で付けた順番をmとすると、カウントセット部118においてスロット間隙のカウントMの値をm+3にセットする。このカウントに当たっては、スロットクロック発生部103からのスロットクロックと、基本パケット長カウント部109から前の基本パケットの終端情報を貰う。
【0054】
次に、判断部119において、Mのスロット間隙カウント中に他のノード基本パケットのブロードキャストが出された場合、Mを+4し、判断部121でMスロットがカウントされたかどうかを判断する。
【0055】
判断部119での判断結果がNOであるときには、処理部120での処理を省略して判断部121に入り、その判断結果がNOであるときには、判断部119に戻り、Mスロットがカウントされるまで待つ。
【0056】
判断部121でMスロットがカウントされたときには、ブロードキャスト発生部122において2巡目のブロードキャスト中継に入る。すなわちBDR=1、TCR=0、TMC=1のブロードキャストをブロードキャスト発生部122で発生し、送信回路113が次のスロットで送信する。
【0057】
一方、自ノードがブロードキャスト中継を開始するときは、ブローキャスト発生部123でBDR=1、TCR=1のブロードキャストを発生し、図7の5スロット間隙カウント部126に入る。
【0058】
受信したブロードキャストが、処理分配部116でBDR=1、TCR=0のブロードキャストに分類されたときには、補助アドレス分析部131において補助アドレスを分析し、オール1のときには2巡目以降に相当するので、判断部124においてストップ条件が満たされているかどうかを判断し、その判断結果がYESであるときは、本発明の範囲の処理を終了(125)させる。
【0059】
判断部124での判断結果がNOであるときには、5スロット間隙カウント部126においてスロット間隙カウントPに5スロットをセットし、次いで判断部127において、Pのカウントが尽きるまでに他のノードから基本パケットが送信されるかどうかを判断し、その判断結果がYESである場合、処理部128でPのカウントを+7した後、判断部129においてPスロットがカウントされたかどうかを判断する。その判断部129での判断結果がNOである場合、判断部127に戻り、Pのカウントが尽きるとブロードキャスト発生部130においてBDR=1のブロードキャストを発生し、送信回路113から送信する。判断部127での判断結果がNOである場合、処理部128をスキップして判断部129に入る。なお、補助アドレス分析部131において補助アドレスがオール1以外の場合については図8で説明する。
【0060】
以上の実施形態においては、スロット間隙を通常は5スロット、衝突発見の際は1スロット、ブロードキャスト中継の1順目は3スロットとしているが、本発明はこれに限られることなく、衝突発見を最優先し、ブロードキャスト中継を第2優先することが本質であり、1や2という数字そのものは本質的ではない。
【0061】
ネットワークのビットレートも2Mbpsで、基本パケットを8バイト、スロット長は基本パケット長の半分にしたが、これに限られることなく、スロット長が関係するものはネットワークの伝送遅延であり、スロット長はネットワークのノード間の最大伝送遅延の20倍以上にする。しかもスロット長は基本パケット長と同じ、またはその整数分の1とする。
【0062】
このように1順目のブロードキャスト中継をし、2巡目以降とスロット間隙で優先度を制御しても衝突が発生する可能性がある。そのときは図6の衝突検出部110で衝突が検出されたり、または受信コマンド解釈部114のコマンド解釈で他ノードから送られてきたものが衝突したことがわかる。そのときは図4の制御部の第1ビットに1を立てて同じパケットを再送する。
【0063】
タイミング制御の順番付けも、存在するアドレスに一定の順序で順番が付けられればよく、アドレスを小さくなる方向だけでなく、逆に大きくなる方向で順番を付けても構わない。順番をmとしたとき、前のパケットの終端の次のスロットから数え、(m+3)スロット目をそのノードの先頭スロットとした。もし、2スロット間隙を前提にその次のスロットを順番1の先頭スロットとすると、順番mのノードの先頭スロットはm番目ということができる。
【0064】
さらに、図6、図7の実施形態では基本パケットのみの例で説明したが、データパケット(スロット数が3以上のパケット)のときも本発明は有効である。すなわち図6の処理部120や図7の処理部128において他のパケットが間に入ると、Mを+4、Pを+7すると説明したが、tスロットのデータパケットの場合、処理部120においてMを+(t+2)とし、処理部128ではPを+(t+5)することになる。このような処理も本発明に含まれる。
【0065】
また、以上の実施形態でも述べたように、互いに通信する2つのノードと直接通信するために関係ノードが妨害しないように、送信権確保のコマンドを流すときにも、ブロードキャスト中継を利用する。そのための構成を図8に示す。
【0066】
まず、処理部132において、互いに通信する一方のノード(通常は送信ノード)が送信権確保のためのコマンドをBDR=1、TCR=0、補助アドレスで相手ノード指定のブロードキャストを用意し、図7の3スロット間隙カウント部126に入り、3スロット間隙カウント部126、判断部127、処理部128および処理部129においてスロット間隙の制御を行う。
【0067】
一方、このようなブロードキャスト中継を受けると、図6の処理分配部116にてBDR=1,TCR=0の流れに入り、補助アドレス分析部131において補助アドレスを分析する。このときはオール1以外と分析され、図8の判断部133で自アドレスが指定されていることがわかると、処理部134でBDR=0,TCR=0の通常のブロードキャストを用意する。これはブロードキャスト中継の一部をなすので、優先度をあげて2スロット間隙とし、スロット間隙セット部135で2スロット間隙を用意し、判断部136、処理部137および判断部138においてスロット間隙制御を行う。そして、図6の送信回路113に戻る。こうして、2つのノードと直接通信できる全てのノードに送信権確保のコマンドが届く。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各ノードに対して情報の周知をはかるためのデータをブロードキャストする際に、そのデータを受信したノードがストップ条件を満たさない限り、同一データをさらにブロードキャストするように依頼するとともに、そのブロードキャストを依頼する際に、ノード間でタイミングをずらせて行うブロードキャストのタイミングを、受信したブロードキャストの送信アドレスを基本に、その送信アドレスから一定順序で全ノードに順番mを与え、前のブロードキャストの終端の次のスロットを1番目としたときに、(m+3)番目のスロットを先頭にして、順番mのノードにブロードキャストを送信するようにしているので、屋内電力線や無線などを利用したホームネットワークのような比較的小規模で不安定なネットワークのデータ通信において、1つのノードが送信する情報がネットワーク内の全てのノードに届くようにすることができる。
【0069】
また、本発明によれば、各ノードに対して情報の周知をはかるためのデータをブロードキャストする際に、特定のノードを指定しそのブロードキャスト送信を繰り返すことを依頼し、その依頼されたノードが、ブロードキャストされたパケットの終端から、通常のパケットよりも少ないスロット間隙で繰り返すブロードキャスト送信を開始するようにしているので、データ通信の当事者である2つのノードと直接通信できるノードの全てに情報を届けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に適用するスロットと基本パケットの伝送方式を示す図である。
【図2】基本パケットを受信したあとの間隙の説明図である。
【図3】基本パケットの構成を示す図である。
【図4】図3の基本パケットの制御部の構成を示す図である。
【図5】受信したブロードキャストの送信アドレスを基本に全てのノードに順番をつける際の処理の説明図である。
【図6】本発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図7】同じく実施形態の構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
A,B,C ノード
101 基本クロック発生部
102 1/256スロットクロック発生部
103 スロットクロック発生部
104 受信回路
105 基本パケット受信部
106 その他受信部
107 受信信号検出部
108 AND回路(論理積)
109 基本パケット長カウント部
110 衝突検出部
111 衝突コマンド作成部
112 1スロット間隙カウント部
113 送信回路
114 受信コマンド解釈部
115 判断部
116 処理分配部
117 自アドレス順番付部
118 カウントセット部
119 判断部
120 処理部
121 判断部
122,123,130 ブロードキャスト発生部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a data distribution method for distributing information to all nodes in data communication of a small-scale network in which connection between links remains unstable, such as an indoor power line or a home network using wireless communication.
[0002]
[Prior art]
In a LAN represented by Ethernet, there is a method called “broadcast” in which a destination (destination) address is all “1” (for example, see Patent Document 1).
[0003]
In such a broadcast method, a node that has received a packet (or a frame) having an all-one address as a destination interprets the frame as addressed to itself and takes in data. In order to do this, it is premised that a frame output from one node reaches all nodes even if there is a slight transmission error. The receiving side knows that a slight transmission error has occurred due to an error detection redundant bit attached to the frame or the like, so that error-free information can be received, for example, by requesting retransmission. Conventional data communication has been configured based on such a stable network.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-317755
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a network using an indoor power line or wireless communication, some instability is inevitable. It is known that, for example, when a microwave oven starts operating in an indoor power line or wireless communication, noise increases and a link passing near the microwave oven temporarily becomes unstable. Such a phenomenon is referred to as "inaudible". When a terminal constituting a nearby node becomes inaudible, it is called a “hidden terminal”. In a network where there are nodes that cannot be heard in this way, information does not always reach all nodes by conventional broadcast alone.
[0006]
To overcome such a situation, a technique called “broadcast relay” is used, in which all nodes that receive a broadcast issued by one node broadcast the same information. The condition for using this is that when the information arriving by this broadcast relay has already arrived, no further broadcast is performed.
[0007]
In this case, the broadcast relay stops when the information is distributed to all nodes. This condition is called a “stop condition”. A disadvantage of conventional broadcast relay is that the next traffic occurs at many nodes in synchronization with one broadcast causing the next broadcast.
[0008]
When many collisions occur in a shared media type network such as an Ethernet, an indoor power line, or a wireless network, the network may be radiated. Once a collision occurs in any network, the same information is then retransmitted again, but this retransmission may collide. Therefore, in order to avoid collisions at the time of retransmission as much as possible, a delay is inevitable because retransmission is strictly controlled, such as providing a certain period of silence after a collision occurs. Therefore, there is a need for a method for preventing collision.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in the data communication of a relatively small network such as a home network using an indoor power line or wireless communication, information transmitted by one node is transmitted within the network. The purpose of the present invention is to provide a data distribution method capable of reaching all the nodes of the data distribution system.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for dividing a transmission time of a basic packet, which is a basic unit of data communication, into n divisions (n = 1, 2, 2, 3) at the timing of each node in a data communication network using an indoor power line or wireless communication. ...) and a slot clock generating means for generating a slot clock for making the division unit a slot and a transmission time unit, and broadcasting data for disseminating information to each node, Unless the node receiving the data satisfies the stop condition, request means for requesting further broadcast of the same data, and when requesting a broadcast in this request means, the broadcast is shifted in timing between the nodes. Timing instruction means for instructing the When there is an instruction to cause the broadcast, the order m is given to all the nodes in a fixed order from the transmission address based on the transmission address of the received broadcast, and the next slot at the end of the previous broadcast is made the first. With the (m + 3) th slot at the head, if a broadcast is transmitted to the node in order m and there is no instruction to shift the timing between the nodes, the broadcast is separated from the end of the previous broadcast by at least three slots. Transmission means for transmitting.
[0011]
In the present invention, since a data communication network using an indoor power line or wireless which remains unstable is premised, a basic packet is introduced as a unit of data communication. Moreover, in order to measure the length of the basic packet and control the start of transmission of the next basic packet after the end of the packet, a slot in which the basic packet is divided into n (n = 1, 2,...) Is basically used. Introduced as a simple time unit.
[0012]
In the present invention, a broadcast relay method is adopted, and when a node receiving a broadcast satisfies a stop condition, broadcast relay is not continued any more.
[0013]
On the other hand, a node that does not satisfy the stop condition performs broadcast transmission, but at the time of the broadcast transmission, issues an instruction to shift the timing between the nodes, and adjusts the timing of the broadcast transmission based on the transmission address of the received broadcast. Given the order m to all the nodes in a fixed order from the transmission address, and when the next slot at the end of the previous broadcast is the first slot, the (m + 3) th slot is first and broadcast to the node in the order m. Send In this way, information transmitted by one node can be delivered to all nodes in the network.
[0014]
If the instruction to shift the timing between the nodes is not issued, the broadcast is transmitted at least five slots away from the end of the previous broadcast. By doing so, the number of nodes satisfying the stop condition in the network increases, and the congestion does not occur in the network because the flowcast relay is rapidly collected.
[0015]
In the present invention, in order to shift the timing between nodes, while counting the leading slot for each node, a basic packet having a t slot length (t = 2, 3, 4,...) Means may be provided to increase the count value of the first slot by (t + 2) every time is transmitted. Furthermore, if the node in order m from the beginning decides to send out a packet of length t starting from the {3m + 1 + t (m-1)} th slot, it is possible to determine whether another packet is inserted before packet transmission. No need to monitor. This is also included in the present invention.
[0016]
The present invention divides the transmission time of a basic packet, which is a basic unit of data communication, into n (n = 1, 2,...) At the timing of each node in a data communication network using an indoor power line or wireless communication. A slot clock generating means for generating a slot clock for making a unit of a transmission time with a unit as a slot, and when broadcasting data for disseminating information to each node, a specific node is designated, The requesting means for requesting to repeat the broadcast transmission, and the node requested to repeat the broadcast transmission by the requesting means starts the broadcast transmission to be repeated from the end of the broadcast packet with a smaller slot gap than the normal packet. Characterized by the provision of It is.
[0017]
According to the present invention, information can be delivered to all nodes that can directly communicate with two nodes that are parties to data communication.
[0018]
Each functional unit (means) constituting the data distribution system of the present invention is provided, for example, at each node connected to the data communication network.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, an outline of an embodiment of the present invention will be described for each item.
[0020]
[Basic packet transmission method]
In the present invention, in order to minimize collisions in broadcast relay, collisions are prevented by shifting the start point of the second broadcast caused by the first broadcast for each node.
[0021]
In the present embodiment, the basic data transmission unit of the data communication system is an 8-byte (64-bit) packet, which is referred to as a basic packet. Since the data transmission speed is 2 Mbps, the basic packet is 32 μsec long.
[0022]
In each node, the time corresponding to half the length of the basic packet, that is, the time corresponding to the transmission of 4 bytes is called a slot, and this is used as the basic time unit of data transmission. Therefore, the basic packet is transmitted using two slots. This division into slots is performed independently by each node, and phase adjustment between nodes is not performed.
[0023]
The transmission of the basic packet is performed without taking measures for avoiding collision. First, it is confirmed that no other signal exists in the shared medium, and transmission is started from the head of its own slot. This helps to prevent collisions since the beginning of this slot is slightly offset between nodes. The reason will be described with reference to FIG.
[0024]
In FIG. 1, when the node A sends out the basic packet 11, a signal is transmitted with a propagation delay indicated by 12, and the signal transmitted by the node A reaches the node B slightly before the time of the head 13 of the slot. Node B does not send out data in slots starting at 13. That is, it is useful for collision avoidance.
[0025]
However, the signal from the node A reaches the node C with the propagation delay indicated by 12 slightly later than the head 14 of the slot of the node C, so that the node C sends out the basic packet 15. Therefore, the packet of the node A and the packet of the node C collide. However, the end of the packet of the node A arrives at a point 17 slightly later than the end 16 of the packet of the node C. The node transmitting the packet monitors the signal on the slot, and the node C terminates the packet transmitted by itself. Even notice that there is a signal in the next slot. This indicates that a collision has occurred.
[0026]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, if a basic packet is sent out or detected, the rule is that five slots after the end of the basic packet have a silence period during which no data is transmitted. Furthermore, when the end of the basic packet is at a time other than the slot break itself, five slots following that slot are set to the silence time. This makes it possible to determine whether or not the basic packet transmitted by itself has collided.
[0027]
Upon detecting this collision, the node C issues a NAK (unreceivable) command in the gap of one slot shown in FIG. Although small in probability, the basic packet from node A and the basic packet from node C may completely overlap in node C in two slots. In that case, node C cannot detect collision.
[0028]
However, the phase of the basic packet from the node A and the phase of the basic packet from the node C are shifted from one another in any of the nodes in the network, and the basic packet is received out of two slots, so that a collision can be detected. At that time, the node that has detected the collision broadcasts a NAK command in one slot gap. Nodes A and C that hear this retransmit the basic packet.
[0029]
[Gap after receiving basic packet]
Next, the gap after receiving one ordinary basic packet will be described with reference to FIG.
[0030]
First, since the slot does not adjust the phase between nodes, the received basic packet 21 does not coincide with the end and end of its own slot. Therefore, the slot in which the end of the received basic packet 21 is located is ignored, and a gap is made from the next slot. That is, a case where only the slot of reference numeral 22 is a gap is referred to as a one-slot gap, a case where two slots of reference numeral 23 is a gap, and a case where three slots of reference numeral 24 are a gap. I do. Normal packets have at least a 5-slot gap and transmit in the next slot.
[0031]
By doing so, a node that detects a collision with respect to basic command transmission broadcasts a NAK command in a one-slot gap.
[0032]
[Data distribution method]
First, since a collision is likely to be detected at many nodes, a NAK command is also likely to collide. However, since only a NAK command can be transmitted in one slot gap, the presence of the command here itself means that a collision has occurred.
FIG. 3 shows a configuration of a basic packet used for data communication. The basic packet shown in FIG. 3 is composed of two slots, and is composed of an 8-bit destination address, an 8-bit source address, an 8-bit command, a 16-bit data portion, and 8-bit error correction redundant bits. I have. Among them, the one whose destination address is all 1 is broadcast, and all nodes connected to the network are to be received. However, as described above, even in a network where instability remains, even if the broadcast is sent, it does not necessarily reach all nodes.
[0033]
FIG. 4 shows the configuration of the control unit shown in FIG. In FIG. 4, each delimiter represents a bit, and if there is 1 in the first bit, it indicates retransmission. If the second bit is 1, it means requesting to relay the information to be transmitted by broadcast of the basic packet by broadcast.
[0034]
The node requesting the broadcast relay is indicated by the auxiliary address section in FIG. When the auxiliary address portion is all 1, a request is made to all nodes that have received the broadcast to perform broadcast relay.
[0035]
The third bit in FIG. 4 requests timing control. When 1 is set in the second bit and the third bit, all nodes are set in a predetermined order based on the transmission node address of the received broadcast. Make an order.
[0036]
Assuming that the order is m (m = 1, 2,... 254), the next slot at the end of the broadcasted basic packet is counted as 1, and the (m + 3) th slot is the next node in the order m. Is a slot where broadcast transmission may be performed. Moreover, if another node broadcasts the basic packet before the turn comes, the (m + 3) -th is counted instead of counting the number of slots of the basic packet + 2 slots.
[0037]
FIG. 5 shows an example of the order in which this order is counted.
[0038]
In FIG. 5, counting is started from the address one address lower than the transmission address, and the addresses are assigned in the direction of smaller address. Unused addresses are not ordered. When the address reaches the minimum address of 1, the circuit circulates to the maximum address and assigns an order in the direction in which the address becomes smaller again.
[0039]
In this case, the address 6 is broadcast-transmitted with the next slot, that is, the fourth slot from the end at the head, with a gap of three slots from the end of the previous packet. The address 5 is broadcast-transmitted to the ninth slot at an interval of eight slots including two slots of the basic packet of the address 6.
[0040]
At address 4, no broadcast is heard from address 7, so nothing is transmitted. Since the address 3 is not used, the address 2 is transmitted at the 14th slot with a gap of 13 slots. However, if a broadcast basic packet comes out from address 5, this will be the 19th slot. Since these broadcast transmissions are timing-controlled, 1 is set in the “timed control” of the fourth bit in FIG. In addition, the slot gap is set to 5.
[0041]
When BDR (broadcast relay request) = 1, TCR (timing control request) = 1 and the broadcast of all auxiliary addresses 1 are received, the timing control as shown in FIG. 5 is performed, so that BDR = 1 and TMC (timing control ) = 1, broadcast relay with all auxiliary addresses 1 The node receiving this broadcast is likely to satisfy the stop condition. In that case, the broadcast relay is not continued any more.
[0042]
A node that does not satisfy the stop condition broadcasts BDR = 1 and the auxiliary address all 1, but in this case, the transmission is performed with a gap of 5 slots in FIG. By doing so, the slot gap is increased by two slots as compared with the broadcast relay in the case of the broadcast reception with TCR = 1, so that the priority is lowered. The first round of broadcast-controlled broadcast relay takes precedence, and after the second round, the number of nodes satisfying the stop condition increases, and the flowcast relay rapidly converges, so that no congestion occurs in the network.
[0043]
Further, in the case of information that needs to be thoroughly known to all nodes that can directly communicate with the two nodes that are parties to data communication, one of the two sets the information to BDR = 1 and the auxiliary address sets the other to the other. Broadcast transmission of one node address may be performed. Then, only the node specified by the auxiliary address broadcasts the information with BDR = 0. As a result, any broadcast transmission reaches a node that can be directly heard from the two nodes.
[0044]
Next, more specific embodiments of the present invention will be described.
[0045]
6 and 7 are block diagrams showing the configuration of the embodiment of the present invention. Each configuration (functional unit) shown in FIGS. 6 and 7 is provided in each node connected to the network.
[0046]
In this embodiment, first, the clock generated by the basic clock generator 101 is sent to the 1 / 256-slot clock generator 102 to create a slot length 1 / 256-slot clock. To generate a slot timing clock. This slot clock is supplied for counting the slot gap described in FIG.
[0047]
A signal from the network is received by the receiving circuit 104, and separated by the basic packet receiving unit 105 and other receiving units 106 into the basic packet and the rest. After the presence of the signal is extracted from the received signal level in the received signal detection unit 107, the AND packet (logical product) of the basic packet is compared with the logic of the 1/256 slot clock from the 1/256 slot clock generation unit 102 in the AND circuit 108. The product is taken. The result of the logical product (the number of pulses) is counted by the basic packet length counting unit 109, and when approximately 512 pulses are counted, it becomes the length of the basic packet in consideration of the tolerance.
[0048]
If the count in the basic packet length count unit 109 is approximately 512 pulses or more, it is determined that a collision has been detected, a "count over" signal is output, the collision detection unit 110 is activated, and the collision command creation unit 111 detects a collision. A command is generated, and the one-slot interval described in FIG. 2 is counted by the one-slot gap counting unit 112 and transmitted from the transmission circuit 113 to the network.
[0049]
The one-slot gap counting unit 112 receives the slot clock from the slot clock generation unit 103 and the information on the end of the basic packet detected by the basic packet length counting unit 109 in order to count the one-slot gap.
[0050]
On the other hand, the received command interpreting unit 114 receives the basic packet signal from the basic packet receiving unit 105, confirms that the basic packet length matches the basic packet length in the basic packet length counting unit 109, and interprets the received command. The determination unit 115 determines whether or not is a broadcast. If the result of the determination is NO, it does not directly relate to the present invention, and a detailed description thereof will be omitted here.
[0051]
If the result of the determination by the determination section 115 is YES, the processing distribution section 116 divides the processing into three types according to the contents of the control section shown in FIG.
[0052]
Specifically, when the BDR of the control unit is 0, the broadcast is an ordinary broadcast, and the process is left to the related processing. When BDR = 1 and TCR = 1, it corresponds to the first-order broadcast relay, so that the timing control process is started, and the own address is assigned an order m in the own address ordering unit 117. The order is predetermined. In the order given. As an example, as shown in FIG. 5, a method is adopted in which, based on a transmission address, an order starting from 1 is assigned in a direction in which the address becomes smaller.
[0053]
Assuming that the order given by the own address ordering unit 117 is m, the count setting unit 118 sets the value of the count M of the slot gap to m + 3. For this counting, the slot clock from the slot clock generator 103 and the terminal information of the previous basic packet are obtained from the basic packet length counter 109.
[0054]
Next, when the broadcast of another node basic packet is issued during the counting of the slot gap of M in the judging section 119, M is incremented by +4, and the judging section 121 judges whether or not the M slots have been counted.
[0055]
When the determination result in the determination unit 119 is NO, the processing in the processing unit 120 is omitted and the process goes to the determination unit 121. When the determination result is NO, the process returns to the determination unit 119 and the M slots are counted. Wait until.
[0056]
When M slots are counted by the determination unit 121, the broadcast generation unit 122 starts a second round of broadcast relay. That is, a broadcast of BDR = 1, TCR = 0, and TMC = 1 is generated by the broadcast generation unit 122, and the transmission circuit 113 transmits the broadcast in the next slot.
[0057]
On the other hand, when the own node starts the broadcast relay, the broadcast generation unit 123 generates a broadcast with BDR = 1 and TCR = 1, and enters the 5-slot gap counting unit 126 in FIG.
[0058]
When the received broadcast is classified by the processing distribution unit 116 into a broadcast of BDR = 1 and TCR = 0, the auxiliary address is analyzed by the auxiliary address analysis unit 131. When the broadcast is all 1, it corresponds to the second and subsequent rounds. The determination unit 124 determines whether the stop condition is satisfied. If the determination result is YES, the processing within the scope of the present invention is terminated (125).
[0059]
When the determination result by the determination unit 124 is NO, the five-slot gap count unit 126 sets five slots to the slot gap count P, and then, in the determination unit 127, the basic packet is transmitted from another node until the P count is exhausted. Is determined, and if the result of the determination is YES, the processing unit 128 increments the count of P by 7, and then the determination unit 129 determines whether the P slot has been counted. If the determination result in the determination unit 129 is NO, the process returns to the determination unit 127. When the count of P is exhausted, the broadcast generation unit 130 generates a broadcast of BDR = 1 and transmits it from the transmission circuit 113. If the determination result in the determination unit 127 is NO, the processing unit 128 is skipped and the processing enters the determination unit 129. The case where the auxiliary address is other than all 1 in the auxiliary address analysis unit 131 will be described with reference to FIG.
[0060]
In the above embodiment, the slot gap is usually five slots, one slot is used for collision detection, and three slots are used for the first broadcast relay. However, the present invention is not limited to this, and the collision detection is best. It is essential to give priority to broadcast relay and give priority to broadcast relay, and the numbers 1 and 2 are not essential.
[0061]
The bit rate of the network is also 2 Mbps, the basic packet is 8 bytes, and the slot length is half of the basic packet length. However, the present invention is not limited to this, and the slot length is related to the network transmission delay. Make the maximum transmission delay between nodes in the network 20 times or more. In addition, the slot length is the same as the basic packet length, or a fraction thereof.
[0062]
As described above, even if the first-order broadcast relay is performed and the priority is controlled in the slot gap between the second and subsequent rounds, a collision may occur. At this time, it can be understood that a collision is detected by the collision detection unit 110 of FIG. 6 or that a command transmitted by the received command interpretation unit 114 causes a collision from another node. At that time, the same packet is retransmitted by setting 1 to the first bit of the control unit in FIG.
[0063]
The order of the timing control may be such that the existing addresses are arranged in a fixed order, and may be arranged not only in the direction of decreasing addresses but also in the direction of increasing addresses. When the order is m, counting from the next slot at the end of the previous packet, the (m + 3) th slot is set as the head slot of the node. If the next slot is assumed to be the first slot in order 1 on the premise of a two-slot gap, the first slot of the node in order m can be said to be the mth slot.
[0064]
Further, in the embodiments shown in FIGS. 6 and 7, an example has been described in which only basic packets are used, but the present invention is also effective for data packets (packets having three or more slots). That is, in the processing unit 120 of FIG. 6 and the processing unit 128 of FIG. 7, when another packet is inserted, M is set to +4 and P is set to +7. + (T + 2), and the processing unit 128 increases P by + (t + 5). Such processing is also included in the present invention.
[0065]
Further, as described in the above embodiment, the broadcast relay is also used when transmitting the command for securing the transmission right so that the related nodes do not interfere because the two nodes communicate with each other directly. FIG. 8 shows a configuration for that purpose.
[0066]
First, in the processing unit 132, one node (usually a transmitting node) that communicates with each other prepares a command for securing a transmission right by setting BDR = 1, TCR = 0, and broadcasting by designating a partner node with an auxiliary address. The three-slot gap counting unit 126, the determination unit 127, the processing unit 128, and the processing unit 129 control the slot gap.
[0067]
On the other hand, upon receiving such a broadcast relay, the processing distribution unit 116 in FIG. 6 enters the flow of BDR = 1 and TCR = 0, and the auxiliary address analysis unit 131 analyzes the auxiliary address. At this time, it is analyzed that the address is other than all 1, and if it is found that the own address is specified by the determination unit 133 in FIG. 8, the processing unit 134 prepares a normal broadcast of BDR = 0 and TCR = 0. Since this forms part of the broadcast relay, the priority is raised to a two-slot gap, a two-slot gap is prepared by the slot gap setting unit 135, and the slot gap control is performed by the determination unit 136, the processing unit 137, and the determination unit 138. Do. Then, the process returns to the transmission circuit 113 in FIG. In this way, the transmission right securing command reaches all nodes that can communicate directly with the two nodes.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when broadcasting data for disseminating information to each node, the same data is further broadcast unless the node receiving the data satisfies the stop condition. And when the broadcast is requested, the timing of the broadcast performed by shifting the timing between the nodes is based on the transmission address of the received broadcast. When the next slot at the end of the previous broadcast is set as the first slot, the (m + 3) -th slot is transmitted first, and the broadcast is transmitted to the m-th node. Relatively small like a home network using In data communication of a stable network can be information one node transmits to receiving notifications to all nodes in the network.
[0069]
Also, according to the present invention, when broadcasting data for disseminating information to each node, a request is made to specify a specific node and repeat the broadcast transmission, and the requested node Since the broadcast transmission is repeated from the end of the broadcast packet with a smaller slot gap than that of a normal packet, information is delivered to all nodes that can directly communicate with the two nodes that are parties to data communication. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a slot and a basic packet transmission method applied to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a gap after receiving a basic packet.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a basic packet.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a control unit of a basic packet in FIG. 3;
FIG. 5 is an explanatory diagram of a process for assigning an order to all nodes based on a transmission address of a received broadcast;
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the embodiment.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
A, B, C nodes
101 Basic clock generator
102 1/256 slot clock generator
103 Slot clock generator
104 receiving circuit
105 Basic packet receiving unit
106 Other receiver
107 Received signal detector
108 AND circuit (logical product)
109 Basic packet length count section
110 Collision detector
111 collision command generator
112 1 slot gap counting section
113 transmission circuit
114 Receive command interpreter
115 Judgment unit
116 processing distribution unit
117 Self address ordering section
118 Count set section
119 Judge
120 processing unit
121 Judgment unit
122, 123, 130 Broadcast generator

Claims (4)

屋内電力線や無線を用いたデータ通信ネットワークにおいてデータ通信の基本単位である基本パケットの伝送時間を各ノードのタイミングでn分割(n=1,2,・・・)し、その分割単位をスロットとして伝送時間の単位とするためのスロットクロックを発生するスロットクロック発生手段と、
各ノードに対して情報の周知をはかるためのデータをブロードキャストする際に、そのデータを受信したノードがストップ条件を満たさない限り、同一データをさらにブロードキャストするように依頼する依頼手段と、
この依頼手段においてブロードキャストを依頼する際に、そのブロードキャストを、ノード間でタイミングをずらせて行うことを指示するタイミング指示手段と、
ノード間でタイミングをずらせる指示がある場合に、受信したブロードキャストの送信アドレスを基本に、その送信アドレスから一定順序で全ノードに順番mを与え、前のブロードキャストの終端の次のスロットを1番目としたときに、(m+3)番目のスロットを先頭にして、順番mのノードにブロードキャストを送信し、かつ、ノード間でタイミングをずらせる指示がない場合には、ブロードキャストを前のブロードキャストの終端から5スロット以上離して送信する送信手段と、
を備えていることを特徴とするデータ通信におけるデータ分配方式。
In a data communication network using an indoor power line or wireless communication, the transmission time of a basic packet, which is a basic unit of data communication, is divided by n (n = 1, 2,...) At the timing of each node, and the division unit is defined as a slot. Slot clock generating means for generating a slot clock for use as a unit of transmission time,
Requesting means for requesting to further broadcast the same data when broadcasting data for disseminating information to each node, unless the node receiving the data satisfies a stop condition;
A timing instructing unit for instructing that the broadcast be performed with a timing shifted between nodes when requesting a broadcast in the requesting unit;
When there is an instruction to shift the timing between nodes, the order m is given to all nodes in a fixed order from the transmission address of the received broadcast based on the transmission address of the received broadcast, and the next slot at the end of the previous broadcast is set as the first slot. , When the (m + 3) -th slot is at the head and the broadcast is transmitted to the nodes in order m and there is no instruction to shift the timing between the nodes, the broadcast is started from the end of the previous broadcast. Transmitting means for transmitting at least 5 slots apart;
A data distribution method in data communication, comprising:
請求項1記載のデータ通信におけるデータ分配方式において、前記送信手段でノード間におけるタイミングをずらせるために、各ノードごとにその先頭スロットをカウントする間に、他のノードからtスロット長(t=2,3,4,・・・)のパケットが送信されるごとに、先頭スロットのカウント値を(t+2)だけ増加する手段を備えていることを特徴とするデータ通信におけるデータ分配方式。2. The data distribution method in data communication according to claim 1, wherein, in order to shift the timing between the nodes by the transmission means, while counting the leading slot for each node, a t slot length (t = 2. A data distribution method in data communication, comprising means for increasing the count value of the first slot by (t + 2) every time a packet of (2, 3, 4,...) Is transmitted. 屋内電力線や無線を用いたデータ通信ネットワークにおいてデータ通信の基本単位である基本パケットの伝送時間を各ノードのタイミングでn分割(n=1,2,・・・)し、その分割単位をスロットとして伝送時間の単位とするためのスロットクロックを発生するスロットクロック発生手段と、
各ノードに対して情報の周知をはかるためのデータをブロードキャストする際に、特定のノードを指定し、そのブロードキャスト送信を繰り返すことを依頼する依頼手段と、
その依頼手段によってブロードキャスト送信を繰り返すことを依頼されたノードは、ブロードキャストされたパケットの終端から、通常のパケットよりも少ないスロット間隙で繰り返すブロードキャスト送信を開始する送信手段と、
を備えていることを特徴とするデータ通信におけるデータ分配方式。
In a data communication network using an indoor power line or wireless communication, the transmission time of a basic packet, which is a basic unit of data communication, is divided by n (n = 1, 2,...) At the timing of each node, and the division unit is defined as a slot. Slot clock generating means for generating a slot clock for use as a unit of transmission time,
Requesting means for designating a specific node and requesting to repeat the broadcast transmission when broadcasting data for disseminating information to each node;
A node requested to repeat the broadcast transmission by the requesting means, from the end of the broadcast packet, a transmission means for starting the broadcast transmission to be repeated with a smaller slot gap than a normal packet,
A data distribution method in data communication, comprising:
請求項1記載のデータ通信におけるデータ分配方式において、第4番目の送信手段を、
ノード間でタイミングをずらせる指示がある場合、次のスロットを1番目としたときに{3m+1+t(m−1)}番目のスロットを先頭に、長さtのパケットを送信し、タイミングをずらせる指示がない場合にはブロードキャストを前のブロードキャストパケットの終端から5スロット以上離して送信する送信手段で置き換えることを特徴とするデータ通信におけるデータ分配方式。
In the data distribution method in data communication according to claim 1, the fourth transmitting means comprises:
When there is an instruction to shift the timing between the nodes, when the next slot is the first slot, a packet of length t is transmitted starting from the {3m + 1 + t (m-1)} th slot to shift the timing. A data distribution method in data communication, characterized in that when there is no instruction, the broadcast is replaced by a transmitting means for transmitting the broadcast at least five slots away from the end of the previous broadcast packet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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