JP2007005859A - Radio communication system, radio communication apparatus and beacon cycle management method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の無線通信装置が自律分散してネットワークを形成する無線通信システムに関し、特に伝播損失に応じてビーコン周期を補正する無線通信装置、無線通信システム、および、これらにおける処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system in which a plurality of wireless communication devices are autonomously distributed to form a network, and in particular, a wireless communication device that corrects a beacon period according to propagation loss, a wireless communication system, and a processing method therefor and The present invention relates to a program for causing a computer to execute a method.
無線通信システムにおける無線ネットワークの制御方式として、アクセスポイントと呼ばれる制御局(コントローラ)だけがビーコンを送信することによりネットワーク全体を制御する集中制御方式と、各無線通信装置が分散してビーコンを送信することによりネットワークを構成する自律分散方式とがある。無線LAN(wireless Local Area Network)の規格であるIEEE802.11においては、前者に属するのがインフラストラクチャモード(Infrastructure mode; Infrastructure Basic Service Set mode)であり、後者に属するのがアドホックモード(ad hoc mode; Independent Basic Service Set mode)である。 As a wireless network control method in a wireless communication system, only a control station (controller) called an access point transmits a beacon to control the entire network, and each wireless communication device transmits a beacon in a distributed manner. Therefore, there is an autonomous distributed system that configures a network. In IEEE 802.11, which is a wireless local area network (LAN) standard, the former belongs to the infrastructure mode (Infrastructure Mode; Infrastructure Basic Service Set mode), and the latter belongs to the ad hoc mode (ad hoc mode). ; Independent Basic Service Set mode).
集中制御方式では、ネットワーク制御が一元化されるため、ネットワークの維持が比較的容易であるという利点がある。ここで、ネットワークの維持とは、無線資源の最適な割り当て、周波数チャネルの切り替え、ビーコン送信タイミングや間隔などを意味する。 The centralized control method has an advantage that network maintenance is relatively easy because network control is unified. Here, maintaining the network means optimal allocation of radio resources, frequency channel switching, beacon transmission timing, interval, and the like.
一方、自律分散方式では、アクセスポイントを必要としないため、必要に応じてアドホックにネットワークを形成できるという利点がある。例えば、複数のモバイル機器によってネットワークを構成するような場合に適している。 On the other hand, since the autonomous distributed system does not require an access point, there is an advantage that a network can be formed ad hoc as needed. For example, it is suitable when a network is configured by a plurality of mobile devices.
ところが、自律分散方式の無線ネットワークは、アドホックにネットワーク形成できるという利点がある一方で、そのネットワーク維持は必ずしも容易ではない。その理由として、集中制御方式ではアクセスポイントが一方的に各無線通信装置に対して指示を出せばよいのに対し、自律分散方式では各無線通信装置の間でネゴシエーションや指示の伝達などが必要になるためである。 However, while an autonomous distributed wireless network has the advantage of being able to form an ad hoc network, maintaining the network is not always easy. The reason for this is that, in the centralized control method, the access point only needs to give instructions to each wireless communication device unilaterally, but in the autonomous distributed method, negotiation and transmission of instructions are required between the wireless communication devices. It is to become.
ネットワーク維持のための制御が必要な場合として、複数の無線ネットワークが隣接して存在する状況を考える。このような状況では、2つのネットワークが交差する付近に存在する無線通信装置は、それぞれのネットワークに属する無線通信装置からの送信信号を受信する。このような状況で問題となるのは、ネットワーク維持に必要なビーコン信号の送信タイミングが隣接ネットワーク間で重なってしまう場合である。ビーコンは、通常のデータ送信と異なり、一定間隔で送信されるためである。 As a case where control for maintaining the network is necessary, consider a situation where a plurality of wireless networks exist adjacent to each other. In such a situation, a wireless communication device existing in the vicinity of the intersection of two networks receives a transmission signal from a wireless communication device belonging to each network. A problem in such a situation is when the transmission timings of beacon signals necessary for network maintenance overlap between adjacent networks. This is because beacons are transmitted at regular intervals, unlike normal data transmission.
このようなビーコン衝突の問題は、ビーコンを出すタイミングを一定時間ずらせば改善されるが、そのためには何らかの情報伝達が必要になる。自律分散方式の無線ネットワークにおいては、ネットワーク形成時に決まったビーコン送出タイミングは複数の無線通信装置で共有されているため、それら全ての無線通信装置に「あるフレームから送出タイミングをずらす」というメッセージを伝達する必要がある。特に、一部の無線通信装置が低消費電力のために間欠動作をしている場合、指定フレームまでに送信タイミング変更のメッセージが届くことを保証することは困難である。 Such a beacon collision problem can be improved by shifting the beacon timing for a certain period of time, but some information transmission is required for this purpose. In an autonomous decentralized wireless network, the beacon transmission timing determined at the time of network formation is shared by a plurality of wireless communication devices, so the message “shift transmission timing from a certain frame” is transmitted to all those wireless communication devices. There is a need to. In particular, when some wireless communication devices are intermittently operated due to low power consumption, it is difficult to ensure that a transmission timing change message arrives by a designated frame.
そこで、従来より、ジッタを有する時間間隔でビーコンを送信することによりビーコンの衝突を回避し、無線ネットワーク間の干渉を防止する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
上述の従来技術では、ジッタを有する時間間隔でビーコンを送信しているが、ビーコン間の平均期間は依然として固定周期であり、ビーコン間に衝突が発生する可能性は依然として残存する。また、ジッタに関する情報は無線通信装置間で共有しておく必要があり、自律分散方式のネットワークにおいて実現するには効率が悪いという問題がある。 In the above-described prior art, beacons are transmitted at time intervals having jitter, but the average period between beacons is still a fixed period, and the possibility that a collision occurs between beacons still remains. In addition, it is necessary to share information regarding jitter between wireless communication apparatuses, and there is a problem in that it is inefficient to implement in an autonomous distributed network.
そこで、本発明は、異なる無線ネットワーク間のビーコン衝突に対して自律分散方式に適した回避策を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a workaround suitable for an autonomous distributed system against beacon collision between different wireless networks.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第1の側面は、複数の無線通信装置が自律分散してネットワークを形成する無線通信システムであって、上記複数の無線通信装置の各々が、上記複数の無線通信装置から受信したビーコン信号からビーコン周期を検出するビーコン周期検出手段と、上記検出されたビーコン周期が所定方向に最もずれた無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理するビーコン周期管理手段と、上記複数の無線通信装置の中の所定の無線通信装置からのビーコンおよびデータの伝播損失をそれぞれ測定する伝播損失測定手段と、上記自身のビーコン周期に基づいてビーコンを生成するビーコン生成手段とを具備し、上記ビーコン周期管理手段は、上記ビーコンの伝播損失が上記データの伝播損失よりも多い状態においてその状態が解消されるまで上記自身のビーコン周期を上記所定方向にずらし続けることを特徴とする無線通信システムである。これにより、異なる無線ネットワークとの間でビーコンが衝突して、ビーコンの伝播損失がデータの伝播損失よりも多い状態において、無線通信装置のビーコン周期を所定方向にずらし続けることによってその状態を解消させるという作用をもたらす。 The present invention has been made to solve the above problems, and a first aspect thereof is a wireless communication system in which a plurality of wireless communication devices are autonomously distributed to form a network, and the plurality of wireless communication devices Each of the devices adjusts the beacon period to a beacon period detecting unit that detects a beacon period from beacon signals received from the plurality of wireless communication apparatuses and a wireless communication apparatus in which the detected beacon period is most shifted in a predetermined direction. A beacon period managing means for managing its own beacon period; a propagation loss measuring means for measuring beacon and data propagation loss from a predetermined wireless communication apparatus among the plurality of wireless communication apparatuses; and the own beacon period. Beacon generating means for generating a beacon based on the beacon period managing means, There is a wireless communication system, characterized in that the beacon period of the own until the condition is resolved in the more states than the propagation loss of the data continues to shift to the predetermined direction. As a result, in a state where beacons collide with different wireless networks and the propagation loss of beacons is larger than the propagation loss of data, the state is resolved by continuously shifting the beacon period of the wireless communication device in a predetermined direction. This brings about the effect.
ここで、所定方向とは、時間軸上の遅い方向または早い方向の何れか一方を意味する。すなわち、ビーコン周期管理手段として、ビーコン周期が最も遅い無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理することを前提とすれば、この所定方向は時間軸上の遅い方向を意味する。また、ビーコン周期管理手段として、ビーコン周期が最も早い無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理することを前提とすれば、この所定方向は時間軸上の速い方向を意味する。 Here, the predetermined direction means either the slow direction or the fast direction on the time axis. That is, if it is assumed that the beacon cycle management means manages its own beacon cycle so that the beacon cycle is matched with the wireless communication apparatus having the slowest beacon cycle, this predetermined direction means a slow direction on the time axis. Further, if it is assumed that the beacon period management means manages its own beacon period so as to match the beacon period to the wireless communication device with the earliest beacon period, this predetermined direction means a fast direction on the time axis.
また、本発明の第2の側面は、複数の無線通信装置が自律分散してネットワークを形成する無線通信システムにおける無線通信装置であって、上記複数の無線通信装置から受信したビーコン信号からビーコン周期を検出するビーコン周期検出手段と、上記検出されたビーコン周期が所定方向に最もずれた無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理するビーコン周期管理手段と、上記複数の無線通信装置の中の所定の無線通信装置からのビーコンおよびデータの伝播損失をそれぞれ測定する伝播損失測定手段と、上記自身のビーコン周期に基づいてビーコンを生成するビーコン生成手段とを具備し、上記ビーコン周期管理手段は、上記ビーコンの伝播損失が上記データの伝播損失よりも多い状態においてその状態が解消されるまで上記自身のビーコン周期を上記所定方向にずらし続けることを特徴とする無線通信装置である。これにより、異なる無線ネットワークに属する他の無線通信装置との間でビーコンが衝突して、ビーコンの伝播損失がデータの伝播損失よりも多い状態において、自身のビーコン周期を所定方向にずらし続けることによってその状態を解消させるという作用をもたらす。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a wireless communication apparatus in a wireless communication system in which a plurality of wireless communication apparatuses are autonomously distributed to form a network, wherein a beacon period is determined from beacon signals received from the plurality of wireless communication apparatuses. A beacon period detecting means for detecting the beacon period, a beacon period managing means for managing the beacon period so that the detected beacon period is aligned with a wireless communication apparatus having the most shifted beacon in a predetermined direction, and the plurality of wireless communication apparatuses A beacon and data propagation loss from a predetermined wireless communication apparatus, and a beacon generation means for generating a beacon based on the beacon period of the device, the beacon period management The means is that in a state where the propagation loss of the beacon is greater than the propagation loss of the data, the state is A beacon period of the own until extinguished is a wireless communication device characterized by continuing shifted in the predetermined direction. By this, a beacon collides with another wireless communication device belonging to a different wireless network, and in a state where the propagation loss of the beacon is larger than the propagation loss of the data, the own beacon period is continuously shifted in a predetermined direction. It brings about the effect of eliminating the state.
また、本発明の第3の側面は、複数の無線通信装置が自律分散してネットワークを形成する無線通信システムにおける無線通信装置であって、上記複数の無線通信装置から受信したビーコン信号からビーコン周期を検出するビーコン周期検出手段と、上記検出されたビーコン周期が所定方向に最もずれた無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理するビーコン周期管理手段と、上記複数の無線通信装置の中の所定の無線通信装置からのビーコンおよびデータの伝播損失をそれぞれ測定する伝播損失測定手段と、上記自身のビーコン周期に基づいてビーコンを生成するビーコン生成手段とを具備し、上記ビーコン周期管理手段は、上記ネットワーク以外のネットワークを形成する他の無線通信装置からのビーコンを探索して当該ビーコンのビーコン周期が自身のビーコン周期よりも上記所定方向にずれている場合において上記伝播損失測定手段により測定された上記ビーコンの伝播損失が上記データの伝播損失よりも多い状態からその状態が解消されると上記自身のビーコン周期を上記他の無線通信装置からのビーコンのビーコン周期に合わせるように補正することを特徴とする無線通信装置である。これにより、異なる無線ネットワークに属する他の無線通信装置との間でビーコンが衝突して、ビーコンの伝播損失がデータの伝播損失よりも多い状態において、他のネットワークからのビーコン周期が自身のビーコン周期よりも上記所定方向にずれている場合には、その状態が解消されるのを待機させるという作用をもたらす。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a wireless communication apparatus in a wireless communication system in which a plurality of wireless communication apparatuses are autonomously distributed to form a network, wherein a beacon period is determined from beacon signals received from the plurality of wireless communication apparatuses. A beacon period detecting means for detecting the beacon period, a beacon period managing means for managing the beacon period so that the detected beacon period is aligned with a wireless communication apparatus having the most shifted beacon in a predetermined direction, and the plurality of wireless communication apparatuses A beacon and data propagation loss from a predetermined wireless communication apparatus, and a beacon generation means for generating a beacon based on the beacon period of the device, the beacon period management The means receives beacons from other wireless communication devices that form networks other than the above network. When the beacon cycle of the beacon is shifted in the predetermined direction from the beacon cycle of the beacon, the propagation loss of the beacon measured by the propagation loss measuring means is larger than the propagation loss of the data. When the state is canceled, the wireless communication apparatus corrects the own beacon period to match the beacon period of the beacon from the other wireless communication apparatus. Thus, in a state where a beacon collides with another wireless communication device belonging to a different wireless network and the propagation loss of the beacon is larger than the propagation loss of data, the beacon period from the other network is the own beacon period. In the case where the position is displaced in the predetermined direction, the operation of waiting for the state to be canceled is brought about.
また、この第3の側面において、上記ビーコン周期管理手段は、上記他の無線通信装置からのビーコンが探索されない場合もしくは探索されたビーコンのビーコン周期が上記自身のビーコン周期よりも上記所定方向にずれていない場合に上記ビーコンの伝播損失が上記データの伝播損失よりも多い状態においてその状態が解消されるまで上記自身のビーコン周期を上記所定方向にずらし続けるようにすることができる。これにより、ビーコンの伝播損失がデータの伝播損失よりも多い状態が自然に改善されない状況下においても、自身のビーコン周期を所定方向にずらし続けることによってその状態を解消させるという作用をもたらす。 In the third aspect, the beacon period managing means may detect that the beacon period from the other wireless communication apparatus is not searched or the beacon period of the searched beacon is shifted in the predetermined direction from the own beacon period. If the beacon propagation loss is larger than the data propagation loss, the beacon period of the own beacon can be continuously shifted in the predetermined direction until the state is eliminated. Thereby, even in a situation where a state where the propagation loss of the beacon is larger than the propagation loss of the data is not naturally improved, the state is canceled by continuously shifting its own beacon period in a predetermined direction.
また、本発明の第4の側面は、自律分散してネットワークを形成する複数の無線通信装置の中で、ビーコン周期が所定方向に最もずれた無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理する無線通信装置において、上記複数の無線通信装置の中の所定の無線通信装置からのビーコンおよびデータの伝播損失をそれぞれ測定する手順と、上記ビーコンの伝播損失が上記データの伝播損失よりも多い場合に自身のビーコン周期を所定方向に補正する手順と、上記ビーコンの伝播損失が上記データの伝播損失よりも多いという状態から脱すると上記自身のビーコン周期を上記補正前に戻す手順とを具備することを特徴とするビーコン周期管理方法またはこれら手順をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、異なる無線ネットワークに属する他の無線通信装置との間でビーコンが衝突して、ビーコンの伝播損失がデータの伝播損失よりも多い状態において、自身のビーコン周期を所定方向にずらし続けることによってその状態を解消させるという作用をもたらす。 In addition, the fourth aspect of the present invention is that, among a plurality of wireless communication devices that autonomously distribute and form a network, the beacon cycle is adjusted so that the beacon cycle is aligned with a wireless communication device whose beacon cycle is most shifted in a predetermined direction. A wireless communication device that manages a beacon and data propagation loss from a predetermined wireless communication device among the plurality of wireless communication devices, and the beacon propagation loss is greater than the data propagation loss. A procedure for correcting the beacon period in a predetermined direction when there are many, and a procedure for returning the beacon period to the pre-correction when the beacon is lost from the state in which the propagation loss of the beacon is greater than the propagation loss of the data. A program for causing a computer to execute a beacon cycle management method or a procedure thereof. By this, a beacon collides with another wireless communication device belonging to a different wireless network, and in a state where the propagation loss of the beacon is larger than the propagation loss of the data, the own beacon period is continuously shifted in a predetermined direction. It brings about the effect of eliminating the state.
本発明によれば、自律分散方式による異なる無線ネットワーク間のビーコン衝突を回避するという優れた効果を奏し得る。 According to the present invention, an excellent effect of avoiding beacon collision between different wireless networks by the autonomous distributed method can be achieved.
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態である無線通信システムにおいて異なる無線ネットワークが隣接している様子を示す図である。ここでは、無線通信装置11、12、13および14が自律分散方式による無線ネットワーク#A(10)を形成し、無線通信装置21、22および23が自律分散方式による無線ネットワーク#B(20)を形成しているものとする。
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which different wireless networks are adjacent to each other in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention. Here, the
無線通信装置14は無線ネットワーク#A(10)を形成する端末であるが、一方で無線ネットワーク#B(20)からの電波も受信できる位置にいるものとする。このとき、無線ネットワーク#A(10)のビーコンタイミングと無線ネットワーク#B(20)のビーコンタイミングとが重なっていると、無線通信装置14の位置においてビーコンの衝突が生じる。
The
図2は、本発明の実施の形態において異なる無線ネットワークによるビーコン同士の関係を示す図である。無線ネットワーク#A(10)では、スーパーフレーム周期610においてビーコン期間611とデータ通信期間612とが設けられているものとする。無線ネットワーク#A(10)を形成する無線通信装置の各々は、ビーコン期間611において自身のビーコンを送信するとともに、他の無線通信装置からのビーコンを受信する。これにより、無線ネットワークを形成する互いの無線通信装置を認識して、ビーコン周期の同期(すなわち、スーパーフレーム周期610の同期)を行う。また、無線通信装置の各々は、データ通信期間612において自身のデータを送信するとともに、他の無線通信装置からのデータを受信する。すなわち、このデータ通信期間612において他の無線通信装置との間でデータ通信を行う。無線ネットワーク#A(10)では、このようなビーコン期間611およびデータ通信期間612がスーパーフレーム周期610毎に繰り返される。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between beacons by different wireless networks in the embodiment of the present invention. In the wireless network #A (10), it is assumed that a
なお、ここでは、無線ネットワーク#A(10)におけるビーコン期間611およびデータ通信期間612について説明したが、無線ネットワーク#B(20)におけるビーコン期間621およびデータ通信期間622においても同様である。
Although the
図2(a)を参照すると、無線ネットワーク#A(10)のビーコン期間611と#B(20)のビーコン期間621との間に重なる期間が存在する。すなわち、これらが重なる期間においては、図1の無線通信装置14にとって無線ネットワーク#A(10)におけるビーコンおよび無線ネットワーク#B(20)におけるビーコンの両者を受信することになるため、ビーコン同士の衝突に起因する受信エラーを生じる確率が高くなると考えられる。
Referring to FIG. 2A, there is an overlapping period between the
図2(a)の状態から何らかの理由により無線ネットワーク#A(10)におけるスーパーフレーム周期610の周期がずれて図2(b)のようになったとすると、無線ネットワーク#A(10)のビーコン期間611と#B(20)のビーコン期間621との間には重なる期間が存在しなくなる。従って、この状態では図1の無線通信装置14においてもビーコン同士の衝突は生じない。
If the period of the
本発明の実施の形態では、ここで説明した図2(a)の状態から図2(b)の状態に強制的に移行させて、図2(b)の状態を維持するようにビーコン周期を制御する。そのために、以下のような構成を備える。 In the embodiment of the present invention, the beacon period is set so as to maintain the state of FIG. 2B by forcibly shifting from the state of FIG. 2A described here to the state of FIG. 2B. Control. For this purpose, the following configuration is provided.
図3は、本発明の実施の形態における無線通信装置100の一構成例を示す図である。この無線通信装置100は、アンテナ101と、切替器102と、受信部110と、ビーコン周期検出部120と、エラー率測定部130と、ビーコン周期管理部140と、タイマー150と、ビーコン周期テーブル160と、ビーコン生成部180と、送信部190とを備える。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
アンテナ101は、他の無線通信装置との間で無線電波の送受信を行うためのアンテナである。切替器102は、アンテナ101を受信部110または送信部190の何れかに接続するように切り替えるための切替器である。受信部110は、アンテナ101により受信した高周波信号を中間信号に変換して、復調および復号を行うものである。
The
ビーコン周期検出部120は、受信部110において復調および復号された信号からビーコンを抽出して、そのビーコンを送信した無線通信装置毎にビーコン周期を検出するものである。特に、同じ無線規格同士の場合、相手のビーコンを認識することによりビーコン周期を特定することができる。
The beacon
エラー率測定部130は、受信部110において復調および復号された信号からビーコンおよびデータを抽出して、それぞれのエラー率を測定するものである。このエラー率は、例えばMACフレームにおけるFCS(Frame Check Sequence)フィールドに保持されたフレームボディの誤り検出符号を検査することによりエラーを検出して、その検出率から求めることができる。
The error
ビーコン周期管理部140は、無線通信装置100のビーコン周期を管理するものである。このビーコン周期管理部140は、前提とする機能として、自律分散方式による無線ネットワークを形成する無線通信装置の中で、ビーコン周期が最も遅い無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理する。ビーコン周期が最も遅い無線通信装置にビーコン周期を合わせるに際して、その最も遅い無線通信装置のビーコン周期は引き続き監視され、もし何らかの理由によりビーコン周期が変動した場合にはさらにその変動後のビーコン周期に追従するよう制御が行われる。
The beacon
例えば、ある無線通信装置Xが自己の基準クロックにおいて100万クロックを数えると1ビーコン周期になるものと仮定する。この無線通信装置Xが同一ネットワークの他の無線通信装置Yのビーコン周期を測定した際、(100万+5)クロックであったとする。このとき無線通信装置Yの基準クロックは無線通信装置Xに対して遅れている。そこで、無線通信装置Xを含む他の無線通信装置は自己のビーコン周期を(100万+5)クロックにするとともに、引き続き同一ネットワークの各無線通信装置のビーコン周期を監視する。ここで、何らかの原因によって無線通信装置Yのビーコン周期が(100万+5)クロックから(100万+2)クロックに変動したとする。この場合、無線通信装置Xを含む他の無線通信装置は暫定的にビーコン周期を(100万+2)クロックに修正する。各無線通信装置は、一定時間経過後に再び周囲の無線通信装置のビーコン周期を監視して、最も周期の長いビーコンはどれかを探す。無線通信装置Yの電源がオフにされた等によりビーコンが消滅した時にも同様の動作が行われる。これにより、不必要な補正がいつまでも継続しないように制御される。 For example, it is assumed that when a certain wireless communication device X counts 1 million clocks in its own reference clock, it becomes one beacon period. It is assumed that when this wireless communication device X measures the beacon period of another wireless communication device Y in the same network, it is (1 million + 5) clocks. At this time, the reference clock of the wireless communication device Y is delayed with respect to the wireless communication device X. Therefore, other wireless communication devices including the wireless communication device X set their beacon cycle to (1 million + 5) clocks and continuously monitor the beacon cycle of each wireless communication device in the same network. Here, it is assumed that the beacon period of the wireless communication apparatus Y varies from (1 million + 5) clock to (1 million + 2) clock for some reason. In this case, other wireless communication devices including the wireless communication device X tentatively correct the beacon period to (1 million + 2) clocks. Each wireless communication device again monitors the beacon period of the surrounding wireless communication devices after a certain period of time to find out which beacon has the longest cycle. The same operation is performed when the beacon disappears due to the power of the wireless communication device Y being turned off. Thus, control is performed so that unnecessary correction does not continue indefinitely.
なお、ここでは、ビーコン周期が最も遅い無線通信装置にビーコン周期を合わせる例について説明したが、これはビーコン周期が最も早い無線通信装置にビーコン周期を合わせるように構成しても構わない。すなわち、ある方向に最もずれた無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理することがビーコン周期管理部140の機能の前提として想定される。
In addition, although the example which matches a beacon period with the wireless communication apparatus with the slowest beacon period was demonstrated here, you may comprise this so that a beacon period may be matched with the wireless communication apparatus with the earliest beacon period. That is, it is assumed as a premise of the function of the beacon
また、ビーコン周期管理部140は、エラー率測定部130において測定されたエラー率に応じて、以下のように自己のビーコン周期を制御する。すなわち、ビーコン期間611におけるビーコンのエラー率がデータ通信期間612におけるデータのエラー率よりも高ければ、図2(a)の状態にあるものと認識して、ビーコン周期管理部140は自己のビーコン周期を長くなるよう補正する。その後、ビーコンのエラー率がデータのエラー率よりも高くなくなれば、図2(b)の状態に遷移したものと認識して、ビーコン周期管理部140は自己のビーコン周期を補正前の状態に戻す。
Also, the beacon
但し、ビーコン衝突を生じている他の無線ネットワークからのビーコンの周期がビーコン周期検出部120において特定できた場合、そのビーコン周期が自己のビーコン周期より遅ければ、そのまま待機することによって図2(a)の状態から図2(b)の状態に遷移することが期待できる。そのため、ビーコンのエラー率がデータのエラー率よりも高ければ待機して、ビーコンのエラー率がデータのエラー率よりも高くなくなると、ビーコン衝突を生じている他の無線ネットワークのビーコン周期と同じになるようにビーコン周期管理部140が自己のビーコン周期を補正する。
However, if the beacon period from another wireless network causing a beacon collision can be specified by the beacon
タイマー150は、ビーコン周期管理部140においてビーコン周期を補正する際の時間制限を与えるタイマーである。ビーコンのエラー率が長期間待っても改善されない場合、要因は別にある可能性がある。そこで、ビーコンのエラー率改善を待つ際にタイマー150による計時を行い、これがタイムアウトした場合には処理を終了するようにしている。
The
ビーコン周期テーブル160は、無線通信装置100とともに無線ネットワークを形成する各無線通信装置のビーコン周期を保持するためのテーブルである。この具体的構成例については後述する。
The beacon cycle table 160 is a table for holding the beacon cycle of each wireless communication device that forms a wireless network with the
ビーコン生成部180は、ビーコン周期テーブル160に保持された各無線通信装置のビーコン周期に従って、無線通信装置100自身のビーコンを生成するものである。このビーコン生成部180により生成されたビーコンは送信部190によってアンテナ101を介して他の無線通信装置に送信される。
The
図4は、本発明の実施の形態におけるビーコン周期テーブル160の一構成例を示す図である。このビーコン周期テーブル160は、装置識別子161、ビーコン周期162、および、ビーコンペイロード163の各フィールドを備えている。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the beacon period table 160 according to the embodiment of the present invention. The beacon period table 160 includes fields of a
装置識別子161は、無線ネットワークを形成する各無線通信装置のそれぞれを識別するための識別子を保持するフィールドである。このような識別子としては、例えば、MACアドレス等を利用することができる。ビーコン周期162は、対応する無線通信装置のビーコン周期を保持するフィールドである。また、ビーコンペイロード163は、対応する無線通信装置のビーコンの内容を保持するフィールドである。
The
ビーコン周期管理部140は、ビーコン周期検出部120により検出されたビーコン周期をビーコンの内容とともにこのビーコン周期テーブル160に保持して管理する。また、ビーコン生成部180は、このビーコン周期テーブル160に保持された無線通信装置100のビーコン周期に基づいてそのタイミングでビーコンを生成する。
The beacon
次に本発明の実施の形態における無線通信装置の動作について図面を参照して説明する。 Next, the operation of the wireless communication apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図5は、本発明の実施の形態における無線通信装置100の動作手順の一例を示す図である。まず、エラー率測定部130は、無線ネットワークにおいて自身が主に通信を行っている無線通信装置を特定して、その特定の無線通信装置から送信されたビーコンのエラー率PERbおよびその特定の無線通信装置から送信されたデータのエラー率PERdを測定する(ステップS911)。その結果、ビーコンのエラー率PERbがデータのエラー率PERdよりも高ければ以下の処理を行い、そうでなければ以下の処理を行わない(ステップS912)。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an operation procedure of the
タイマー150がリセットされた後(ステップS921)、ビーコン周期管理部140は自己のビーコン周期TNWxを長く(遅く)なるよう補正する(ステップS922)。そして、エラー率測定部130によってビーコンのエラー率PERbおよびデータのエラー率PERdを測定しながら(ステップS923)、ビーコンのエラー率PERbがデータのエラー率PERdよりも高くなくなるまで(改善されるまで)待機する(ステップS924)。また、この間、タイマー150がタイムアウトするとこの待機処理は終了する(ステップS925)。このようにして待機処理が終了すると、ビーコン周期管理部140は自己のビーコン周期TNWxをステップS922における補正前の状態に戻す(ステップS926)。
After the
このように、本発明の実施の形態における図5の手順例によれば、データのエラー率PERdよりもビーコンのエラー率PERbが高い状態において、自己のビーコン周期を遅くすることによってビーコンのエラー率の改善を促し、改善した段階でその状態を維持することができる。 As described above, according to the procedure example of FIG. 5 in the embodiment of the present invention, the beacon error rate is reduced by delaying the own beacon period when the beacon error rate PERb is higher than the data error rate PERd. Can be improved and maintained in the improved state.
図6は、本発明の実施の形態における無線通信装置100の動作手順の他の例を示す図である。まず、エラー率測定部130は、図5の例と同様に、無線ネットワークにおいて自身が主に通信を行っている無線通信装置を特定して、その特定の無線通信装置から送信されたビーコンのエラー率PERbおよびその特定の無線通信装置から送信されたデータのエラー率PERdを測定する(ステップS931)。その結果、ビーコンのエラー率PERbがデータのエラー率PERdよりも高ければ以下の処理を行い、そうでなければ以下の処理を行わない(ステップS932)。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the operation procedure of the
ビーコン周期検出部120は、自身のビーコン周期TNWxを特定する(ステップS933)。また、ビーコン周期検出部120は、ビーコン衝突を生じている他の無線ネットワークの無線通信装置からのビーコンを探索する(ステップS934)。その結果、ビーコンを発見できれば(ステップS935)、ビーコン周期検出部120はそのビーコン周期TNWyを特定する(ステップS936)。そして、他のビーコン周期TNWyが自身のビーコン周期TNWxよりも長ければ(ステップS937)改善待機処理(ステップS950)が行われ、そうでない場合もしくはステップS934においてビーコンが発見されない場合には強制調整処理(ステップS940)が行われる。
The beacon
図7は、本発明の実施の形態における図6の強制調整処理(ステップS940)の一例を示す図である。ここでは、タイマー150がリセットされた後(ステップS941)、ビーコン周期管理部140は自己のビーコン周期TNWxを長く(遅く)なるよう補正する(ステップS942)。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the forced adjustment process (step S940) of FIG. 6 in the embodiment of the present invention. Here, after the
そして、エラー率測定部130によってビーコンのエラー率PERbおよびデータのエラー率PERdを測定しながら(ステップS943)、ビーコンのエラー率PERbがデータのエラー率PERdよりも高くなくなるまで(改善されるまで)待機する(ステップS944)。また、この間、タイマー150がタイムアウトするとこの待機処理は終了する(ステップS945)。このようにして待機処理が終了すると、ビーコン周期管理部140は自己のビーコン周期TNWxをステップS922における補正前の状態に戻す(ステップS946)。
Then, while measuring the beacon error rate PERb and the data error rate PERd by the error rate measurement unit 130 (step S943), until the beacon error rate PERb is not higher than the data error rate PERd (until improvement). Wait (step S944). During this time, when the
図8は、本発明の実施の形態における図6の改善待機処理(ステップS950)の一例を示す図である。ここでは、タイマー150がリセットされた後(ステップS951)、エラー率測定部130によってビーコンのエラー率PERbおよびデータのエラー率PERdを測定しながら(ステップS953)、ビーコンのエラー率PERbがデータのエラー率PERdよりも高くなくなるまで(改善されるまで)待機する(ステップS954)。ビーコンのエラー率PERbが改善されることにより待機処理を終了すると、ビーコン周期管理部140は自己のビーコン周期TNWxを他のビーコン周期TNWyと同じになるように補正して(ステップS958)、改善待機処理を終了する。また、この間、タイマー150がタイムアウトするとそのまま改善待機処理を終了する(ステップS955)。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the improvement standby process (step S950) of FIG. 6 in the embodiment of the present invention. Here, after the
このように、本発明の実施の形態における図6乃至8の手順例によれば、ビーコン衝突を生じている他の無線ネットワークの無線通信装置からのビーコンの周期TNWyが自己のビーコン周期TNWxよりも長い場合には、ビーコンのエラー率PERbの改善を待って、改善した段階でその状態を維持することができる。一方、他のビーコン周期TNWyを特定できない場合もしくは特定された他のビーコン周期TNWyが自己のビーコン周期TNWxよりも長くない場合には、データのエラー率PERdよりもビーコンのエラー率PERbが高い状態において、自己のビーコン周期を遅くすることによってビーコンのエラー率の改善を促し、改善した段階でその状態を維持することができる。 As described above, according to the procedure examples of FIGS. 6 to 8 in the embodiment of the present invention, the beacon period TNWy from the radio communication device of the other radio network causing the beacon collision is longer than the own beacon period TNWx. If it is long, it can wait for an improvement in the error rate PERb of the beacon and maintain that state in the improved stage. On the other hand, when the other beacon period TNWy cannot be specified or the specified other beacon period TNWy is not longer than its own beacon period TNWx, the beacon error rate PERb is higher than the data error rate PERd. It is possible to promote improvement of the error rate of the beacon by delaying its own beacon period, and to maintain the state in the improved stage.
なお、ここでは、ビーコン周期が最も遅い無線通信装置にビーコン周期を合わせる例について説明したが、これはビーコン周期が最も早い無線通信装置にビーコン周期を合わせるように構成しても構わない。この場合、図5のステップS922および図7のステップS942において、ビーコン周期管理部140は自己のビーコン周期TNWxを短く(早く)なるよう補正することになる。また、図6のステップS937において、他のビーコン周期TNWyが自身のビーコン周期TNWxよりも短ければ改善待機処理(ステップS950)が行われ、そうでない場合もしくはステップS934においてビーコンが発見されない場合には強制調整処理(ステップS940)が行われることになる。
In addition, although the example which matches a beacon period with the wireless communication apparatus with the slowest beacon period was demonstrated here, you may comprise this so that a beacon period may be matched with the wireless communication apparatus with the earliest beacon period. In this case, in step S922 in FIG. 5 and step S942 in FIG. 7, the beacon
また、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、以下に示すように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。 Further, the embodiment of the present invention shows an example for embodying the present invention, and has a corresponding relationship with the invention specific matter in the claims as shown below, but is not limited thereto. However, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
すなわち、請求項1乃至3において、ビーコン周期検出手段は例えばビーコン周期検出部120に対応する。また、ビーコン周期管理手段は例えばビーコン周期管理部140に対応する。また、伝播損失測定手段は例えばエラー率測定部130に対応する。また、ビーコン生成手段は例えばビーコン生成部180に対応する。
That is, in claims 1 to 3, the beacon period detection means corresponds to, for example, the beacon
また、請求項5および6において、複数の無線通信装置の中の所定の無線通信装置からのビーコンおよびデータの伝播損失をそれぞれ測定する手順は例えばステップS911に対応する。また、ビーコンの伝播損失がデータの伝播損失よりも多い場合に自身のビーコン周期を所定方向に補正する手順は例えばステップS922に対応する。また、ビーコンの伝播損失がデータの伝播損失よりも多いという状態から脱すると自身のビーコン周期を補正前に戻す手順は例えばステップS924および926に対応する。 Further, in claims 5 and 6, the procedure for measuring the propagation loss of beacons and data from a predetermined wireless communication device among the plurality of wireless communication devices corresponds to, for example, step S911. In addition, when the beacon propagation loss is larger than the data propagation loss, the procedure for correcting the own beacon period in a predetermined direction corresponds to, for example, step S922. Further, the procedure for returning the beacon period before correction from the state where the propagation loss of the beacon is larger than the propagation loss of the data corresponds to, for example, steps S924 and S926.
なお、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。 The processing procedure described in the embodiment of the present invention may be regarded as a method having a series of these procedures, and a program for causing a computer to execute these series of procedures or a recording medium storing the program May be taken as
10、20 無線ネットワーク
11乃至14、21乃至23、100 無線通信装置
101 アンテナ
102 切替器
110 受信部
120 ビーコン周期検出部
130 エラー率測定部
140 ビーコン周期管理部
150 タイマー
160 ビーコン周期テーブル
161 装置識別子
162 ビーコン周期
163 ビーコンペイロード
180 ビーコン生成部
190 送信部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数の無線通信装置の各々は、
前記複数の無線通信装置から受信したビーコン信号からビーコン周期を検出するビーコン周期検出手段と、
前記検出されたビーコン周期が所定方向に最もずれた無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理するビーコン周期管理手段と、
前記複数の無線通信装置の中の所定の無線通信装置からのビーコンおよびデータの伝播損失をそれぞれ測定する伝播損失測定手段と、
前記自身のビーコン周期に基づいてビーコンを生成するビーコン生成手段とを具備し、
前記ビーコン周期管理手段は、前記ビーコンの伝播損失が前記データの伝播損失よりも多い状態においてその状態が解消されるまで前記自身のビーコン周期を前記所定方向にずらし続ける
ことを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system in which a plurality of wireless communication devices are autonomously distributed to form a network,
Each of the plurality of wireless communication devices is
Beacon period detection means for detecting a beacon period from beacon signals received from the plurality of wireless communication devices;
Beacon period management means for managing its beacon period so that the detected beacon period is aligned with the radio communication device most shifted in a predetermined direction;
Propagation loss measuring means for measuring beacon and data propagation loss from a predetermined wireless communication device among the plurality of wireless communication devices;
Comprising beacon generating means for generating a beacon based on its own beacon period;
The wireless communication system, wherein the beacon period managing means keeps shifting its own beacon period in the predetermined direction until the state is resolved in a state where the propagation loss of the beacon is larger than the propagation loss of the data. .
前記複数の無線通信装置から受信したビーコン信号からビーコン周期を検出するビーコン周期検出手段と、
前記検出されたビーコン周期が所定方向に最もずれた無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理するビーコン周期管理手段と、
前記複数の無線通信装置の中の所定の無線通信装置からのビーコンおよびデータの伝播損失をそれぞれ測定する伝播損失測定手段と、
前記自身のビーコン周期に基づいてビーコンを生成するビーコン生成手段とを具備し、
前記ビーコン周期管理手段は、前記ビーコンの伝播損失が前記データの伝播損失よりも多い状態においてその状態が解消されるまで前記自身のビーコン周期を前記所定方向にずらし続ける
ことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device in a wireless communication system in which a plurality of wireless communication devices are autonomously distributed to form a network,
Beacon period detection means for detecting a beacon period from beacon signals received from the plurality of wireless communication devices;
Beacon period management means for managing its beacon period so that the detected beacon period is aligned with the radio communication device most shifted in a predetermined direction;
Propagation loss measuring means for measuring beacon and data propagation loss from a predetermined wireless communication device among the plurality of wireless communication devices;
Comprising beacon generating means for generating a beacon based on its own beacon period;
The beacon period managing means keeps shifting its own beacon period in the predetermined direction until the state is resolved in a state where the propagation loss of the beacon is larger than the propagation loss of the data. .
前記複数の無線通信装置から受信したビーコン信号からビーコン周期を検出するビーコン周期検出手段と、
前記検出されたビーコン周期が所定方向に最もずれた無線通信装置にビーコン周期を合わせるよう自身のビーコン周期を管理するビーコン周期管理手段と、
前記複数の無線通信装置の中の所定の無線通信装置からのビーコンおよびデータの伝播損失をそれぞれ測定する伝播損失測定手段と、
前記自身のビーコン周期に基づいてビーコンを生成するビーコン生成手段とを具備し、
前記ビーコン周期管理手段は、前記ネットワーク以外のネットワークを形成する他の無線通信装置からのビーコンを探索して当該ビーコンのビーコン周期が自身のビーコン周期よりも前記所定方向にずれている場合において前記伝播損失測定手段により測定された前記ビーコンの伝播損失が前記データの伝播損失よりも多い状態からその状態が解消されると前記自身のビーコン周期を前記他の無線通信装置からのビーコンのビーコン周期に合わせるように補正する
ことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device in a wireless communication system in which a plurality of wireless communication devices are autonomously distributed to form a network,
Beacon period detection means for detecting a beacon period from beacon signals received from the plurality of wireless communication devices;
Beacon period management means for managing its beacon period so that the detected beacon period is aligned with the radio communication device most shifted in a predetermined direction;
Propagation loss measuring means for measuring beacon and data propagation loss from a predetermined wireless communication device among the plurality of wireless communication devices;
Comprising beacon generating means for generating a beacon based on its own beacon period;
The beacon period management means searches for a beacon from another wireless communication device that forms a network other than the network, and the beacon period of the beacon is shifted in the predetermined direction from the beacon period of the beacon. When the state is canceled from the state where the propagation loss of the beacon measured by the loss measuring means is larger than the propagation loss of the data, the own beacon period is changed to the beacon period of the beacon from the other wireless communication device. A wireless communication apparatus that corrects to match.
ことを特徴とする請求項3記載の無線通信装置。 The beacon period managing means is configured to detect the propagation loss of the beacon when the beacon from the other wireless communication apparatus is not searched or when the beacon period of the searched beacon is not shifted in the predetermined direction from the own beacon period. 4. The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein said beacon cycle is continuously shifted in said predetermined direction until said state is resolved in a state where the number of transmission losses is greater than said data transmission loss.
前記複数の無線通信装置の中の所定の無線通信装置からのビーコンおよびデータの伝播損失をそれぞれ測定する手順と、
前記ビーコンの伝播損失が前記データの伝播損失よりも多い場合に自身のビーコン周期を所定方向に補正する手順と、
前記ビーコンの伝播損失が前記データの伝播損失よりも多いという状態から脱すると前記自身のビーコン周期を前記補正前に戻す手順と
を具備することを特徴とするビーコン周期管理方法。 Among a plurality of wireless communication devices that autonomously distribute and form a network, in a wireless communication device that manages its beacon cycle so that the beacon cycle is aligned with the wireless communication device whose beacon cycle is most shifted in a predetermined direction,
A procedure for measuring propagation loss of beacons and data from a predetermined wireless communication device among the plurality of wireless communication devices;
A procedure for correcting the beacon period in a predetermined direction when the propagation loss of the beacon is larger than the propagation loss of the data;
A beacon cycle management method comprising: a procedure for returning the beacon cycle of the beacon to the pre-correction when the beacon is lost from a state in which the propagation loss of the beacon is greater than the propagation loss of the data.
前記複数の無線通信装置の中の所定の無線通信装置からのビーコンおよびデータの伝播損失をそれぞれ測定する手順と、
前記ビーコンの伝播損失が前記データの伝播損失よりも多い場合に自身のビーコン周期を所定方向に補正する手順と、
前記ビーコンの伝播損失が前記データの伝播損失よりも多いという状態から脱すると前記自身のビーコン周期を前記補正前に戻す手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
Among a plurality of wireless communication devices that autonomously distribute and form a network, in a wireless communication device that manages its beacon cycle so that the beacon cycle is aligned with the wireless communication device whose beacon cycle is most shifted in a predetermined direction,
A procedure for measuring propagation loss of beacons and data from a predetermined wireless communication device among the plurality of wireless communication devices;
A procedure for correcting the beacon period in a predetermined direction when the propagation loss of the beacon is larger than the propagation loss of the data;
A program for causing a computer to execute a procedure for returning its own beacon period to the pre-correction when the beacon propagation loss is larger than the data propagation loss.
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