JP2008518540A - ワイヤ接続ノードおよび非ワイヤ接続ノードを備えるネットワークにおける通信方法 - Google Patents

Abstract

本発明の方法により、ワイヤレスチャネルを介しての通信を可能にする通信手段が設けられているワイヤレスノードと、ワイヤチャネルを介しての通信を可能にする通信手段が設けられているワイヤノードを備えるネットワークにおける通信が可能になる。本方法は、ワイヤノードが、メッセージ受信を確認応答する信号が受信されない場合は、ワイヤレスチャネルを介してのみ受信されたメッセージを繰り返し、確認応答信号の送信は、ワイヤチャネルを介して、信号を受信すると、第１時間スロット内で生成されることを特徴とする。

Description

本発明は、非ワイヤ接続チャネルによる通信を可能にする通信手段が設けられた、いわゆる非ワイヤ接続ノードと、ワイヤ接続チャネルと非ワイヤ接続チャネルによる通信を可能にする通信手段と、が設けられた、いわゆるワイヤ接続ノードを備えるネットワークにおける通信方法に関する。本発明はまた、本方法を実践するためのネットワークにも関する。

ホーム自動化またはビルディング自動化ネットワークの種々の構成機器を、無線周波数波または赤外線波によりワイヤレスリンクを介して通信させることは知られている。そのようなワイヤレス通信リンクの使用は、それがもたらす柔軟性と設置の容易さのために認知されている。しかし、そのようなリンクの範囲は、特に、パーティション、壁、または天井を通しての送信の場合は、制限されてしまう。

そのような問題が起こる設備の場合は、中継器の使用が常套手段であり、それにより、障害物の存在にも拘わらず、ネットワークの種々の構成機器間での情報の送信が確実になる。しかし、中継器を設けた設備は、情報送信の遅延とスペクトラム使用時間の増大という欠点を有する。

別の解決策として、補完的ケーブルネットワークを使用して、ビルディングの一室から別の部屋へ情報をルーティングする方法がある。この場合、必要なワイヤレスリンクの範囲は、ワイヤレスリンクを介してのみ通信する構成機器と、ケーブルネットワークにリンクされた最も近い構成機器の間の距離に制限される。

中継器を使用する既知の設備の主な特徴は、ビルディング内の機器に対する制御情報と同時に、データをルーティングするために必要な、ある数の情報を提供して送信することである。

国際特許出願公開ＷＯ ０１／７８３０７は、任意の制御対象機器も中継器となり得るホーム自動化ネットワークを記載している。このように、機器は、既存の制御対象機器を使用して、異なるルートで送信された信号を受信することができる。このネットワークにおいて、ルーティング表は、調整モードにおいて、１つの中継器から別の機器へ複写される。このようにして、各機器がルーティング表を初期化することができ、それにより、情報の受信が可能になり、その情報を無線リンクにより別の機器に送信することが可能になる。

同じ方法で、国際特許出願公開ＷＯ ０２／０９８０６０は、識別子の表を構築することにより、ある構成機器を使用して、その周りにあるメッセージの受信体であるネットワークの種々の構成機器を特定する方法を記載している。

メッセージがたどる経路の長さを動的に決定して、短経路を優先することで通信時間を最適化する方法は、米国特許第５，８７５，１７９号で知られている。

磁気カードの読み取りによるアクセスコントロールの分野では、ルーティングの原理に基づいて作動する中継器と、メッセージが送信された受信体からの戻り情報が所与の時間内に受信されないときは、信号のルーティングを修正する手段を備える通信ネットワークが米国特許第４，９１２，４６１号において知られている。

最後に、米国特許第５，９０５，４４２号において、構成機器が、異なるタイプのリンクにより通信できるシステムが知られている。請求項１０５は、状態修正制御指令がワイヤ接続された通信リンクを介して送信され、戻り情報がワイヤレス通信リンクを介して送信される送信モードを規定している。

同様に、ワイヤ接続および非ワイヤ接続通信間の相互作用を管理するシステムが特開２００３−１３４０３０号と特開２００１−１５６８０４号に記載されている。

特開２００３−１３４０３０号は、特に、システムに柔軟性を与える無線機能と、ワイヤ／無線プロトコル変換機能が追加されたケーブルネットワークを記載している。この特願においては、通信経路の冗長性は、システムの信頼性を増す手段の１つである。

特開２００１−１５６８０４号もまた、ケーブルネットワークのノードが２つの非ワイヤ接続ノード間の通信を送信する中継器として作動できるシステムを記載している。

これらの文献のいずれも、各受信ノードが、異なる経路による可能性もある送信メッセージを、１回のみ受信しているかをチェックする測定法は提供していない。

反対に、良好な送信信頼性を提供するために、補完的（ケーブル）ネットワーク上で送信される信号の体系的な再生を優先することが日常的に行われている。そのようなケースは、例えば文献特開２００３−１３４０３０号にある。このため、ある制御が数回受信され、解釈され、これにより、例えば連続制御の場合に問題を引き起こす可能性がある。更に、システムはスペクトラム管理および占有問題に遭遇する可能性がある。

米国特許第６，６９０，２７６号にやや類似の問題を見出せる。この特許においては、その目的は、中央処理装置と受信機の間の通信バス上で送信されるデータを監視することである。受信機がワイヤレス送信機からメッセージを受信すると、そのメッセージをデジタル信号に変換して、制御装置に送信する。制御装置はこれを受信すると、確認メッセージを送る。送信機からメッセージを受信する第２受信機は、それをメモリ内に格納する。そして、もしあれば、確認メッセージ受信しようとする。確認メッセージを受信すると、第１メッセージが、メモリに格納したものと同一かどうかを調べる。もし同一であればメモリは消去される。同一でなければ、第２メッセージは制御装置に送信される。そのため、この米国特許第６，６９０，２７６号は、ワイヤ接続されたバス上での１つの中央装置への異なるソースによるあるメッセージと、それと同一のメッセージの重複した送信を回避し、それによりケーブルネットワーク上での不要な信号の行き来を回避する解決策を提案している。従って、ここでは、受信ノードへの複数の異なる経路（ワイヤ接続または非ワイヤ接続）があるときに、中継器がメッセージを１回のみルーティングすることを確実にする必要があるシステムの状況において、いかなる応答も提供されない。

本発明の目的は、既知の通信方法を改善し、上記の欠点を克服する通信方法を提供することである。特に、本発明は、ワイヤ接続通信リンクと非ワイヤ接続通信リンクを管理して、異なる構成機器間の距離と、これらの構成機器の範囲により引き起こされる問題に対処することを可能にする通信方法を提案する。特に、本発明による方法は、領域識別子表またはルーティング表の重厚な構築を必ずしも必要とせずに、情報と制御指令の最適な送信のために、補完的ケーブルネットワークをいつ、どのように使用すべきかを決定することを可能にする。

本発明による通信方法は、ワイヤ接続ノードがメッセージ受信確認信号を受信しないときは、非ワイヤ接続チャネルにより、ワイヤ接続チャネルのみにより受信されたメッセージを繰り返し、この確認信号の送信は、ワイヤ接続チャネルによるメッセージの受信後の、第１時間スロットに開始することを特徴とする。

従属請求項２−１２は、本通信方法の種々の実施形態を規定している。

本発明によるネットワークは、非ワイヤ接続チャネルによる通信を可能にする通信手段が設けられた、いわゆる非ワイヤ接続ノードと、ワイヤ接続チャネルと非ワイヤ接続チャネルによる通信を可能にする通信手段が設けられた、いわゆるワイヤ接続ノードと、を備える。本ネットワークは、上記に規定された通信方法を実践するためのハードウェアとソフトウェア手段を備えることに特徴付けられる。

少なくとも、ワイヤ接続ノードは、特に、通信ルーティング情報を格納するためのメモリを含むことができる。

添付された図面は、例として、本発明による通信方法のある実施形態の種々の手順と、本方法を実践するために使用できるホーム自動化ネットワークのある実施形態を示している。

本発明による通信方法を実践する通信ネットワークは、双方向指令を送信および受信し、非ワイヤ接続チャネルによる通信手段を有するノードを備える。ネットワークは、例えば、照明機器、電動化戸締り、部屋を暗くする、または太陽光遮断装置、ヒーターおよび／または換気装置、およびそのような機器の制御装置などの、異なるホーム自動化またはビルディング自動化機器をリンクする。このネットワークのノードのいくつかはまた、データ送信バスによりリンクされている。

通信バスの目的は、ノード間の非ワイヤ接続チャネルによる通信が、距離が離れ過ぎているか、障害物を形成する機器の存在により不可能または不十分な場合に、例えば、ビルディングの１つの部屋から別の部屋へ、ワイヤ接続チャネルによりメッセージを送信することである。

例えば、ビルディングの各部屋にワイヤ接続ノードを有し、それにより少なくとも１つのワイヤ接続ノードを介して、非ワイヤ接続通信手段しか有しないすべてのノードに通信できることを確実にすることができる。ワイヤ接続ノードは、メッセージ中継器を構成する。これらの中継器は、必要であれば、制御可能ホーム自動化機器から構成できる。

種々のノードは、非ワイヤ接続メッセージがワイヤ接続メッセージに変換され、またその逆の変換も可能にする１つのおよび同一の通信プロトコルを共有している。

２つの異なるプロトコル（例えば、２つの非ワイヤ接続通信プロトコルが、１つのおよび同一ビルの２つのホーム自動化システムにおいて使用される場合）が共存する必要がある場合は、下記に詳細に記載する方法を実行することが有効である。しかし、非ワイヤ接続メッセージは、必要であれば、変換されなければならない。

本発明による通信方法を実践するネットワーク（１）の１つの実施形態が図１に示されている。

このネットワークにおいて、ノードＡは情報を送るノードであり、ノードＤ１−Ｄ５とＤ８は、ノードＡが順番に通信を所望する受信ノードである。ノードＤ１−Ｄ５とＤ８は、図５に示されるノードＡと同様に、メモリ２３と、非ワイヤ接続通信手段２１、２２と、必要であれば、電子機器制御手段２４へリンクされる論理処理ユニット２０を備える。ワイヤレス通信手段は、例えば、この通信が無線周波数波により取り扱われる場合は、アンテナ２２と、無線周波数波送受信機２１を備える。これらのノードは、非ワイヤ接続ノードと称される。これらのノードはまた、赤外線信号を使用しても通信できる。

ノードＲ、Ｓ、ＴおよびＵは、ワイヤ接続ノードである。図６に示されるノードＲと同様に、これらのノードは、メモリ１３と、非ワイヤ接続通信手段１１、１２と、ワイヤ接続通信手段１５、１６と、適切であれば、電子機器制御手段１４へリンクされる論理処理ユニット１０を備える。非ワイヤ接続通信手段は、例えば、そのような通信が無線周波数波により取り扱われる場合は、アンテナ１２と、無線周波数波送受信機１１を備える。ワイヤ接続通信手段は、例えば、バスおよび信号変調−復調手段１５へのリンクのような、ワイヤ接続リンク１６を備える。

表示を簡単にするために、図に示されているノードは、一方では送信範囲、他方では受信感度を全体的に象徴している円により囲まれている。２つの円が交差するときは、これらの円に対応するノードは相互通信可能であるとする。

上述の例において、ワイヤ接続ノードは、メッセージを繰り返すことのみ意図されている。従って、これらのノードは、非ワイヤ接続ノードの識別子を知る必要がない。ワイヤ接続ノードは単に、メッセージを繰り返して、受信ノードにメッセージをルーティングし、受信ノードは、今度は、送信ノードと対となる。

通信が進行するときに、ルーティング表を構築する場合は、中継器ノードはメモリに、範囲内にあると検出した非ワイヤ接続ノードの識別子を格納することができ、それにより、これらの表を構築できる。

ワイヤ接続ノードは、非ワイヤ接続チャネルにより受信または送信されたメッセージを体系的に、かつ瞬間的に繰り返す。このようにして、すべてのワイヤ接続ノードは、その１つにより、または非ワイヤ接続ノードにより受信または送信されたメッセージを知る。

すべてのノードは、同一キー、例えば、共通ネットワーク識別子（ハウスキー）または暗号化キーを共有できる。

中継器ノードはまた、送信ノードまたは受信ノードとしても機能できる。上述したプロトコルは、同一制御メッセージの受信ノードへの重複送信を回避することを可能にするが、この場合、適用可能である。

逆に、非ワイヤ接続ノードは、送信または受信タイプとして意図されているが、中継器タイプとしては意図されていない。しかし、傾向としては、標準規格、特にヨーロッパ標準規格を満たすために、例えば、無線周波数リンクのような非ワイヤ接続リンクを介してのあまりにも多量の情報送信を繰り返すことを回避することにあるが、中継器タイプの非ワイヤ接続ノードの場合も想定される。

送信ノードＡは、例えば、無線遠隔制御装置であり、受信ノードＤ１−Ｄ５は、アクチュエータまたは、ビルディングの電子機器にリンクされた指令の受信機である。

ワイヤ接続ノード、例えば、ノードＴと、非ワイヤ接続ノード、例えばＤ８が、例えば同一ハウジング内のように、１つの同一な場所において組み合わせられるということは考えられる。このとき、ワイヤ接続ノードＴは、非ワイヤ接続ノードＤ８の位置を知っている。ケーブルネットワークにより受信された送信ノードＡからのメッセージは、ワイヤ接続ノードＴにより受信され、非ワイヤ接続ノードＤ８に直接送信される。同様に、非ワイヤ接続ノードＤ８からの確認信号は、必ずしも従来のように送信する必要はなく、送信ノードＡへのルーティングされるために、直接ワイヤ接続ノードＴに送信される。
種々の情報ルーティングが、お互いに対して種々のノードの位置を示している図１を参照して記載された。

非ワイヤ接続ノードＤ１が受信ノードの場合
非ワイヤ接続ノードＤ１は、送信ノードＡによってのみ到達可能であり、範囲外のワイヤ接続ノードは到達できない。送信ノードＡはメッセージを送信し、ノードＡの範囲内にある非ワイヤ接続ノードＤ１、Ｄ３、およびＤ５と、ワイヤ接続ノードＲは、このメッセージを受信する。非ワイヤ接続ノードＤ１は、送信ノードＡに確認メッセージを送信し、そのメッセージはワイヤ接続ノードのいずれも受信できない。

送信ノードＡは、確認メッセージを受信する。ワイヤ接続ノードＲは、ワイヤ接続ネットワーク上で、送信ノードＡから受信したメッセージを、ネットワークの他のノードへ再送信する。ワイヤ接続ノードＴ、Ｓ、およびＵはワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信するが、非ワイヤ接続チャネルでは受信しない。そして、ワイヤ接続ノードＴ、Ｓ、およびＵは、それぞれ順番に、メッセージを受信非ワイヤ接続ノードＤ１に送信しようとするが、受信非ワイヤ接続ノードＤ１が範囲外にあるので成功しない。ワイヤ接続ノードＲは最終的に、メッセージを受信非ワイヤ接続ノードＤ１に送信しようとするが、受信非ワイヤ接続ノードＤ１が範囲外にあるので成功しない。すべてのワイヤ接続ノードがメッセージを送信すると、通信は終了する。受信ノードＤ１は、実際には１回のみメッセージを受信したことになる。送信ノードＡはまた、受信ノードＤ１から送られた確認信号を受信すると、通信を終了するために、その確認信号をワイヤ接続ノードに再送信することもできる。
（ワイヤ接続ノードの範囲が、ビルディングの１つ以上の部屋をカバーするほど相対的に大きな場合は、このメッセージルーティングは起きてはならない。）

非ワイヤ接続ノードＤ２が受信ノードである場合
受信ノードＤ２は、送信ノードＡの範囲外にあるが、ワイヤ接続ノードＲの範囲内にある。送信ノードＡはメッセージを送信し、非ワイヤ接続ノードＤ１、Ｄ３、およびＤ５と、ワイヤ接続ノードＲは、範囲内にあり、そのメッセージを受信する。ノードＤ１、Ｄ３、およびＤ５は、受信体ではないので、メッセージを考慮しない。ワイヤ接続ノードＲは、ワイヤ接続ネットワーク上でメッセージを再送信する。ワイヤ接続ノードＴ、Ｓ、およびＵは、ワイヤ接続チャネルによりそのメッセージを受信するが、非ワイヤ接続チャネルでは受信しない。非ワイヤ接続チャネルによりノードＡからメッセージを受信しなかった、ワイヤ接続ノードの１つは、今度は自分自身が、例えば、ノードＴと交信する番であり、この後、ノードＵ、Ｓ、Ｒが続く。受信ノードＤ２は、ワイヤ接続ノードＲにより再送信されたメッセージを受信し、ワイヤ接続ノードＲは確認信号を送信ノードＡに戻す。ワイヤ接続ノードＲは、ワイヤ接続ネットワーク上で確認信号を、非ワイヤ接続チャネルによりＡに再送信する。
これは非常に特別な通信の場合で、範囲と受信感度を考えると、ワイヤ接続ネットワークでも非ワイヤ接続ネットワークにおいても、非常にまれにしか起きないことである。後者は、理解のために故意に規模を縮小して表現されている。

非ワイヤ接続ノードＤ３が受信ノードの場合
受信ノードＤ３は、送信ノードと、非ワイヤ接続ノードＲの範囲内にある。送信ノードＡはメッセージを送り、非ワイヤ接続ノードＤ１、Ｄ３、およびＤ５と、ワイヤ接続ノードＲは、範囲内にあるので、そのメッセージを受信する。ノードＤ１とＤ５は、受信体ではないので、そのメッセージを考慮しない。
ワイヤ接続ノードＲは、ワイヤ接続ネットワーク上でメッセージを再送信する。すべてのワイヤ接続ノードはいかなる確認メッセージをも受信しようとする。ノードＤ３は受信体なので、確認メッセージを送信ノードＡに送る。ワイヤ接続ノードＲもまた確認信号を受信して、ワイヤ接続ネットワーク上でそれを再送信する。この再送信により通信は終了する。

非ワイヤ接続ノードＤ４が受信ノードの場合
受信ノードＤ４は、ワイヤ接続ノードＳとＵの範囲内にある。送信ノードＡはメッセージを送り、非ワイヤ接続ノードＤ１、Ｄ３、およびＤ５と、ワイヤ接続ノードＲは範囲内なので、そのメッセージを受信する。ノードＤ１、Ｄ３、およびＤ５は受信体ではないので、そのメッセージを考慮しない。ワイヤ接続ノードＲは、ワイヤ接続ネットワーク上でそのメッセージを再送信する。ワイヤ接続ノードＴ、Ｓ、およびＵはワイヤ接続チャネルでメッセージを受信するが、非ワイヤ接続チャネルでは受信しない。非ワイヤ接続チャネルによりノードＡからメッセージを受信しなかった、ワイヤ接続ノードの１つは、今度は自分自身が、メッセージを受信ノードに送るために、例えば、ノードＴと交信する番である。確認信号がワイヤ接続ノードにより受信されないので、別のノードが、例えば、ワイヤ接続ノードＵと交信する番となる。受信ノードＤ４はワイヤ接続ノードＵにより繰り返されたメッセージを受信し、ノードＵに確認信号を戻し、送信ノードＡに戻す。ワイヤ接続ノードＵは、ワイヤ接続ネットワーク上で確認信号を再送信する。ワイヤ接続ノードＲは、ワイヤ接続ネットワークでメッセージを受信し、そのメッセージを非ワイヤ接続チャネルで送信ノードＡに再送信する。ワイヤ接続ネットワーク上の確認信号の再送信により通信は終了する。

非ワイヤ接続ノードＤ５が受信ノードの場合
受信ノードＤ５とワイヤ接続ノードＲは送信ノードＡの範囲内にある。送信ノードＡはメッセージを送り、非ワイヤ接続ノードＤ１、Ｄ３、およびＤ５と、ワイヤ接続ノードＲは範囲内なので、そのメッセージを受信する。ノードＤ１とＤ３は受信体ではないので、そのメッセージを考慮しない。ワイヤ接続ノードＲは、ワイヤ接続ネットワーク上でメッセージを再送信する。ワイヤ接続ノードＴ、Ｓ、およびＵは、ワイヤ接続チャネルでメッセージを受信するが、非ワイヤ接続チャネルでは受信しない。これらのノードはいかなる確認信号をも受信しようとする。受信ノードＤ７は、送信ノードＡから直接メッセージを受信しており、確認信号を送る。ワイヤ接続ノードＳもまたノードＤ５から確認信号を受信し、その信号をワイヤ接続ネットワーク上で送信ノードＡに再送信する。ワイヤ接続ノードＲは、ワイヤ接続ノードＳ経由で送信ノードＤ５により送信ノードＡに送られた確認信号を受信する。ワイヤ接続ノードＲはそれにより、送信ノードＡと受信ノードＤ５は直接通信したと推測する。

これらの例において、メッセージを非ワイヤ接続チャネルで受信し、ワイヤ接続チャネルで再送信するワイヤ接続ノードは、それが制御再送信のイニシエータであることを知っているので、ワイヤ接続チャネルで（または非ワイヤ接続チャネルで：Ｄ２の場合）受信するいかなる確認信号をも、非ワイヤ接続チャネルで再送信しなければならない。

図２ａ−２ｃは、図４ａ−４ｃのフロー図がそれぞれ動作を示している典型的ネットワークを示している。
これらの図において、ＥＲの参照符号の点は非ワイヤ接続送信ノードを示し、ＲＲの参照符号の点は非ワイヤ接続受信ノードを示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の参照符号の点はワイヤ接続ノードを示している。

図４ａ−４ｃは、図２ａ−２ｃに示された種々の場合の、送信ノードと受信ノード間の通信を可能にする種々のステップを、フロー図の形式でそれぞれ示している。非ワイヤ接続チャネルによるメッセージまたは確認信号の送信は、破線矢印で示されており、ワイヤ接続チャネルによるメッセージまたは確認信号の送信は、実線矢印で示されている。

図４ａは、図２ａに示されるネットワークにおける、送信ノードＥＲと受信ノード間の通信を可能にする種々のステップを、フロー図の形式で示している。

最初のステップ１００において、送信ノードＥＲは非ワイヤ接続チャネルによりメッセージを送る。ステップ１１０において、ワイヤ接続ノードＲ１の１つが、ステップ１２０において受信ノードＲＲが、非ワイヤ接続チャネルでこのメッセージを受信する。

ステップ１３０において、非ワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信するワイヤ接続ノードＲ１は、このメッセージを、ワイヤ接続チャネルでワイヤ接続ノードＲ２に送信する。数個のワイヤ接続ノードは、理論的には、ワイヤ接続チャネルにより同時にはメッセージを送信できない。実際は、これらのノードはＬＢＴ（送信前に受信する）原理、つまり、十分に実証され非常に信頼性のある解決策に基づいて作動する。必要であれば、他の等価な解決策も、本発明の原理に影響を与えることなく実践することもできる。

ステップ１４０において、ワイヤ接続ノードＲ２はワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信し、そのメッセージを非ワイヤ接続チャネルにより受信したのではないことを知る。これを知るために、ワイヤ接続ノードＲ２は、ワイヤ接続チャネルと、非ワイヤ接続チャネルにより受信した信号を比較する。図３に示されているように、この比較の結果としての信号に基づいて、ワイヤ接続ノードＲ２は、それが送信ノードＥＲの範囲内または範囲外かを推測する。必要であれば、非ワイヤ接続チャネルによるメッセージの再送信に対して、送信ノードの範囲外のワイヤ接続ノードに、つまり、ワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信し、非ワイヤ接続チャネルではメッセージを受信していないワイヤ接続ノードに優先権を与える。非ワイヤ接続チャネルと、ワイヤ接続チャネルにより受信された信号間の比較は、受信した信号を、わずかにフィルタ処理（例えば、相互相関により）してもよいが、デジタル的に比較することにより、またはフレームのコンテンツを比較することにより可能である。これにより、送信のある所与の瞬間において、送信ノードの範囲外のワイヤ接続ノードグループと、送信ノードの範囲内のノードグループとの区別がなされる。

ステップ１５０と１６０において、ワイヤ接続ノードはリスニングモード、つまり、時間スロットＴ１（例えば、標準的な値として５ミリ秒）の間、ワイヤ接続チャネルにより受信されたメッセージに応答して、可能性のある確認メッセージＦＢの送信の開始が、非ワイヤ接続ノードにより送られたかを受信しようとするモードに切替わる。

ステップ１７０において、送信ノードＲＲは、ステップ１２０で受信したメッセージに応答して、非ワイヤ接続チャネルにより確認信号を送る。

ワイヤ接続ノードＲ１と、送信ノードＥＲは、受信ノードＲＲの範囲内にあるので、時間スロットＴ１の間に、確認信号の送信開始を受信し、そのため、ステップ１８０と１９０それぞれで、メッセージを受信しようとする動作を継続する。

ステップ２００において、確認信号を受信したワイヤ接続ノードＲ１は、それをワイヤ接続チャネルによりワイヤ接続ノードＲ２に再送信する。ステップ２００は、ステップ１８０と１９０とほぼ同時に起こる。

ステップ２１０において、ワイヤ接続ノードＲ２は確認信号を受信する。

ステップ２２０、２３０、２４０、および２５０において、ネットワークの異なるノードは通信セッションを終了する。

この場合、ワイヤ接続チャネルまたは非ワイヤ接続チャネルによる他の通信はもはやこれ以上必要ない。つまり、非ワイヤ接続ノードにより形成された非ワイヤ接続ネットワークは、範囲に関して自己充足型である。

ワイヤ接続ネットワークに対してＬＢＴ（送信前に受信する）原理を使用することにより、ノードは情報を送信する前に、ネットワーク上で何が起きているかを受信しようとしなければならず、受信された非ワイヤ接続通信に類似の原理を適用することにより、１つのそして同一のメッセージの送信を重複する危険性が除去される。このように、この原理により、受信モードへの、１つのそして同一のメッセージの、いかなる重複した再送信が回避できるようになる。

図４ｂは、図２ｂにおいて示されたネットワークにおける送信ノードＥＲと受信ノード間の通信を可能にする種々のステップをフロー図の形式で示している。

最初のステップ３００において、送信ノードＥＲは非ワイヤ接続チャネルによりメッセージを送る。ステップ３１０において、ワイヤ接続ノードＲ１の１つがこのメッセージを受信する。

ステップ３２０において、非ワイヤ接続チャネルでこのメッセージを受信したワイヤ接続ノードＲ１は、このメッセージを、ワイヤ接続チャネルでワイヤ接続ノードＲ２に送信する。ステップ３００と３２０はほぼ同時であることは気付くであろう。

ステップ３３０において、ワイヤ接続ノードＲ２はワイヤ接続チャネルでこのメッセージを受信し、それが非ワイヤ接続チャネルで受信されてないことを知る。これを知るために、ワイヤ接続ノードＲ２は、ワイヤ接続チャネルと、非ワイヤ接続チャネルにより受信した信号を比較する。図３に示されているように、この比較の結果としての信号に基づいて、ワイヤ接続ノードＲ２は、それが送信ノードＥＲの範囲内または範囲外かを推測する。必要であれば、非ワイヤ接続チャネルによるメッセージの再送信に対して、送信ノードの範囲外のワイヤ接続ノードに、つまり、ワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信し、非ワイヤ接続チャネルではメッセージを受信していないワイヤ接続ノードに優先権を与える。

ステップ３４０と３５０において、２つのワイヤ接続ノードはリスニングモード、つまり、時間スロットＴ１（例えば、５ミリ秒）の間、ワイヤ接続チャネルにより受信されたメッセージに応答して、可能性のある確認メッセージＦＢの送信の開始が、非ワイヤ接続ノードにより送られたかを受信しようとするモードに切替わる。

受信体が送信ノードの範囲内の領域内にない場合、受信体はメッセージを受信せず、そのため、それに応答することはできない。Ｔ１の時間の間、非ワイヤ接続および／またはワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信した種々のワイヤ接続ノードは、いかなる確認信号をも受信しようとする。

ワイヤ接続ノードＲ２はＴ１の間、確認信号の送信開始を受信しないので、ステップ３６０では、非ワイヤ接続チャネルにより、ワイヤ接続チャネルで受信したメッセージを再送信する。また、ステップ３６５では、このメッセージをワイヤ接続ネットワーク上で同時に再送信する。

ステップ３７０において、受信ノードＲＲはこのメッセージを受信する。

ステップ３８０において、受信ノードＲＲは非ワイヤ接続チャネルにより、ステップ３７０で受信したメッセージに応答して、確認信号を送る。

ワイヤ接続ノードＲ２は、受信ノードＲＲの範囲内にあるので、確認信号の送信開始を受信し、同時に、ステップ３９０でワイヤ接続チャネルにより受信したものを再送信する。

確認信号は、ステップ４００ではワイヤ接続ノードＲ２により、ステップ４１０ではノードＲ１により受信される。ステップ４２０の間、この確認信号は、非ワイヤ接続の方法で、ワイヤ接続ノードＲ１から送信ノードＥＲに再送信される。これらのステップ（４００、４１０、４２０）はほぼ同時である。

重複した送信に関連する問題は削減されるので、確認信号の送信は、メッセージの再送信よりも重要でない。しかし、それはメッセージの送信と同じように（またはより簡単に、メッセージの成功した送信に導いた逆の経路に従って）処理できる。

非ワイヤ接続チャネルによりメッセージを再送信しようとした最初のワイヤ接続中継器ノードが、確認信号を受信しない場合は、この信号は受信され、送信ノードに再送信されるまで、送信ノードの範囲外の別の非ワイヤ接続ノードにより、そして、ワイヤ接続再送信を発信したノード以外の、送信ノードの範囲内のワイヤ接続ノードにより繰り返すことができる。好ましくは、最後のワイヤ接続ノード（以前の無線信号の送り手）の範囲外のワイヤ接続ノードを選択して、それを交信する番にすることができる。このように、本発明による方法は、確認信号を送信するために繰り返される、つまり、再送信のために、最後の送信ノードの範囲外にあるノードに優先権を与える。この原理により、到達すべきノードに向かって急速に収束することが可能になる。

ノード間の優先権は、例えば、異なるノード用の異なる時間スロットにより管理できる。このように、ワイヤ接続チャネルのみでメッセージを受信したノードは、ワイヤ接続および非ワイヤ接続チャネルの両者によりメッセージを受信したノードよりもより早く交信する番となる。

これにより、交信優先権を、ネットワークのいかなるワイヤ接続ノードによるメッセージの繰り返しを妨げることなく与えることができる。

各時間スロットは、ワイヤ接続ネットワーク上でのメッセージの送信終了時に初期化される。

ステップ４３０、４４０、４５０、および４６０において、ネットワークの異なるノードは、通信セッションを終了する。

図４ｃは、図２ｃにおいて示されたネットワークにおける送信ノードＥＲと受信ノード間の通信を可能にする種々のステップをフロー図の形式で示している。この図は、メッセージの再送信のための、ノードの選択の原理をより視覚的に示している。

図２ｃに示されたネットワークは、３つのワイヤ接続ノードを備えており、そのうちの２つは、送信ノードＥＲの範囲内の領域にある。

最初のステップ５００において、送信ノードＥＲは、非ワイヤ接続チャネルによりメッセージを送る。ステップ５１０と５２０において、２つのワイヤ接続ノードＲ１とＲ２は、このメッセージを受信する。

ステップ５３０において、これら２つのワイヤ接続ノードのうちの１つは、メッセージを、ワイヤ接続チャネルにより受信されている間に再送信する。

ステップ５４０において、ワイヤ接続ノードＲ２は、ワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信し、既にそのメッセージを非ワイヤ接続チャネルにより受信していることを知り、ステップ５５０において、ワイヤ接続ノードＲ３は、ワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信し、そのメッセージを非ワイヤ接続チャネルにより受信していないことを知る。これを知るために、ワイヤ接続ノードＲ２とＲ３は、ワイヤ接続チャネルと非ワイヤ接続チャネルにより受信した信号を比較する。図３に示されるように、この比較の結果としての信号に基づいて、ワイヤ接続ノードＲ２とＲ３は、それらが送信ノードＥＲの範囲内か範囲外かを推測する。必要であれば、非ワイヤ接続チャネルによるメッセージの再送信に対して、送信ノードの範囲外のワイヤ接続ノードに、つまり、ワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信し、非ワイヤ接続チャネルではメッセージを受信していないワイヤ接続ノードに優先権を与える。

ステップ５６０、５７０および５８０において、すべてのワイヤ接続ノードは、受信ノードにより送られたいかなる確認信号をも受信しようとする。確認信号が受信されない場合は、ワイヤ接続ノードは、到達すべき受信ノードは、送信ノードの範囲外に位置していて、従って、おそらく送信ノードの周囲のワイヤ接続ノードＲ１とＲ２の範囲外、つまり、送信ノードＥＲからのメッセージを、非ワイヤ接続チャネルにより受信したワイヤ接続ノードの範囲外に位置すると考える。

ノードＲ１は、ワイヤ接続チャネルによる再送信の発信元であるため、一時的に、非ワイヤ接続チャネルによるメッセージの再送信ができなくなる。ワイヤ接続ノードＲ２とＲ３は、非ワイヤ接続チャネルとワイヤ接続チャネルにより受信したメッセージを比較したので、ステップ５９０において、メッセージは、非ワイヤ接続の方法で、ワイヤ接続チャネルによってのみメッセージを受信したワイヤ接続ノードＲ３によって再送信される。

第２段階において、受信ノードが、Ｒ３による非ワイヤ接続の方法でのメッセージの再送信に続いてメッセージを受信しなかった場合は、送信ノードの範囲内にあるワイヤ接続ノードの１つによるメッセージの再送信に優先権が与えられる。

数個のワイヤ接続ノードが、ワイヤ接続ノードＲ３のように、ワイヤ接続チャネルによってのみメッセージを受信した場合は、ＬＢＴ原理に従って、これらのノードの１つにより信号が再送信され、各ノードがメッセージ受信確認信号の送信開始を受信していないことを調べる時間スロットＴ１の終了時に、ノードの１つが交信する番となる。信号は、時間スロットＴ１において確認信号が開始しない限り、これらの種々のノードにより連続的に再送信される。ワイヤ接続チャネルによるこの再送信の間、メッセージはまた、ワイヤ接続ネットワーク上で繰り返される。ワイヤ接続ネットワーク上でのメッセージの各再送信のたびに新しい時間スロットＴ１が初期化される。ワイヤ接続チャネルおよび非ワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信したノードは、適切であれば、第１時間スロットＴ１よりわずかに長い第２時間スロットＴ２（Ｔ２は例えば、７ミリ秒）の間に、ワイヤ接続チャネルによりメッセージが再送信されなければ、スロットＴ２の終了まで、交信する番とはならない。第２時間スロットＴ２は、第１時間スロットＴ１と同様に、ワイヤ接続ネットワーク上での各メッセージの再送信の後、初期化される。

本発明の主題である方法によれば、優先権として、メッセージを受信ノードに通信しようとするために非ワイヤ接続の方法で再送信するのは、送信ノードの範囲外のワイヤ接続ノードである。

この方法は、下記の仮定に基づいている。つまり、受信ノードが送信ノードの範囲外にあるときは、送信ノードから送信されるべきメッセージを、これもまた送信ノードの範囲外に位置する中継器を介して受信ノードに送らなければならない。

ある場合においては、この仮定は検証されないこともある。例えば、ある稀な場合（図１のノードＤ２の場合）においては、受信ノードは送信ノードの範囲外であってもよく、受信ノードへの到達を可能にする中継器ノードのみが送信ノードの範囲内であってもよい。これらの場合においても通信方法の動作に対処するために、本発明によれば、送信ノードの範囲外のワイヤ接続ノードは、受信ノードへメッセージを再送信する優先権を持つ。送信ノードの範囲外のワイヤ接続ノードがいったん連続的にメッセージを再送信しようとすれば、送信ノードの範囲内のワイヤ接続ノードが今度は、メッセージを受信ノードに送信しようとする。

または、本発明の原理が繰り返される場合は、最後の送信（ワイヤ接続）ノードの範囲外にあるワイヤ接続ノードの新しいグループが、必要なメッセージの新しい再送信のたびに決定される。これにより、より迅速に効果的な送信に向かって収束することが可能になる。

確認信号を受信するノード（つまり、送信ノード）が、送信ノードの範囲内にあり（つまり、受信ノード）、いずれのワイヤ接続ノードの範囲内ではない場合（ノードＤ１の場合：ワイヤ接続ネットワークがうまく配置されていれば確率は低い）は、後者はあたかもメッセージがその目的地に到達しなかったかのように振舞う。送信ノードは、確認信号を受信する。送信ノードは、ワイヤ接続ノードを介しての不要な再送信を回避するために、すべての中継器ノードにより認識される送信終了信号を再び送ってもよい。

ワイヤ接続通信チャネルは、特に、データ送信専用に意図された電気導体またはデータおよびエネルギー送信を意図された電気導体から構成できる。

非ワイヤ接続通信チャネルは、特に、無線周波数波によるリンクまたは光ビームによるリンク、例えば、赤外線タイプのリンクから構成できる。

本方法は動的に使用できる。つまり、各非ワイヤ接続ノードが、ワイヤ接続ノードがその範囲の領域内に非ワイヤ接続ノードを検出したときに、ワイヤ接続ノードの１つに関連付けられるように、ルーティング表を構築するためにも使用できる。

図１は、本発明によるネットワークのある実施形態の図である。 図２ａは、ネットワークにおける送信および受信ノードの位置の違いにより起こり得る種々の通信手順の説明図である。 図２ｂは、ネットワークにおける送信および受信ノードの位置の違いにより起こり得る種々の通信手順の説明図である。 図２ｃは、ネットワークにおける送信および受信ノードの位置の違いにより起こり得る種々の通信手順の説明図である。 図３は、ワイヤ接続ノードが受信した信号を比較する原理を説明する図である。 図４ａは、ネットワークにおける送信および受信ノードの位置の違いにより起こり得る種々の通信手順を説明する図である。 図４ｂは、ネットワークにおける送信および受信ノードの位置の違いにより起こり得る種々の通信手順を説明する図である。 図４ｃは、ネットワークにおける送信および受信ノードの位置の違いにより起こり得る種々の通信手順を説明する図である。 図５は、ワイヤ接続ノードの図である。 図６は、非ワイヤ接続ノードの図である。

Claims (14)

1. 非ワイヤ接続チャネルによる通信を可能にする通信手段（２１、２２）が設けられているいわゆる非ワイヤ接続ノード（Ａ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５）と、ワイヤ接続チャネルおよび非ワイヤ接続チャネルによる通信を可能にする通信手段（１１、１２、１５、１６）とが設けられているいわゆるワイヤ接続ノード（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）と、を備えるネットワーク（１）における通信方法であって、ワイヤ接続ノードは、メッセージ受信確認信号を受信しない場合は、非ワイヤ接続チャネルにより、ワイヤ接続チャネルによってのみ受信されたメッセージを繰り返し、この確認信号の前記送信は、ワイヤ接続チャネルによる前記メッセージの前記受信後の第１時間スロット（Ｔ１）に開始することを特徴とする通信方法。
2. ワイヤ接続ノード（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）は、体系的かつ、非ワイヤ接続チャネルにより受信された前記メッセージの前記受信とほぼ同時に、ワイヤ接続チャネルにより、非ワイヤ接続チャネルによってのみ受信したメッセージを繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
3. ワイヤ接続ノード（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）は、体系的かつ、非ワイヤ接続チャネルによる前記メッセージの前記送信とほぼ同時に、ワイヤ接続チャネルにより、非ワイヤ接続チャネルにより送られたメッセージを送信することを特徴とする請求項１または２に記載の通信方法。
4. 前記第１時間スロット（Ｔ１）は、ワイヤ接続ノードによる、ワイヤ接続チャネルのメッセージの再送信ごとに初期化されることを特徴とする請求項から３のいずれか１項に記載の通信方法。
5. 前記メッセージ受信確認信号は、ワイヤ接続チャネルまたは非ワイヤ接続チャネルにより受信されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. ワイヤ接続チャネルにより、非ワイヤ接続チャネルによってのみ受信されたメッセージを繰り返したワイヤ接続ノード（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）は、ワイヤ接続チャネルにより受信されたメッセージ受信確認信号を、非ワイヤ接続の方法で再送信することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記メッセージは、ワイヤ接続チャネルのみによる前記メッセージを受信した前記ワイヤ接続ノード（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）により、優先権のある方法で繰り返されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記メッセージは、行われた前記メッセージの最後の繰り返しを、非ワイヤ接続チャネルにより受信していないワイヤ接続ノード（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）により、優先権として繰り返されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記繰り返し優先権は、前記メッセージの最後の繰り返し時に開始する第２時間スロット（Ｔ２）により管理され、前記非優先権ノードに割り当てられたこの第２時間スロット（Ｔ２）は、前記優先権ノードに割り当てられた前記第１時間スロット（Ｔ１）よりも長いことを特徴とする請求項７または８に記載の通信方法。
10. 通信セッションの間、ワイヤ接続ノード（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）は、非ワイヤ接続チャネルにより、１つのかつ同一のメッセージを１回のみ繰り返すことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記ネットワーク（１）の前記異なるノード（Ａ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）間の前記異なる通信リンクは、漸進的かつ動的にルーティング表を構築するために記録されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記ワイヤ接続ノード（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）は、非ワイヤ接続チャネルによりメッセージを受信する対象となる、前記非ワイヤ接続ノード（Ａ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５）の識別子を格納することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 非ワイヤ接続チャネルによる通信を可能にする通信手段（２１、２２）が設けられているいわゆる非ワイヤ接続ノード（Ａ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５）と、ワイヤ接続チャネルおよび非ワイヤ接続チャネルによる通信を可能にする通信手段（１１、１２、１５、１６）が設けられているいわゆるワイヤ接続ノード（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）と、を備えるネットワーク（１）であって、請求項１から１２のいずれか１項に記載されている前記通信方法を実践するために、ハードウェア手段（１０、１３、２０、２３）およびソフトウェア手段を備えることを特徴とするネットワーク。
14. 少なくとも前記ワイヤ接続ノード（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）は、特に通信ルーティング情報を格納するためのメモリ（１３）を備えることを特徴とする請求項１３に記載のネットワーク。

Images