JP2009038588A - 無線通信方法、無線通信システム及び無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一定周期のスーパーフレーム期間内の任意の期間をアクティブ期間、残りをスリープ期間と定義してアクティブ期間を複数のタイムスロットに分割し、複数のノード10の各々が各タイムスロットを使用して時分割で双方向通信を行う場合に、複数のノード10の各々が、各タイムスロットにおける衝突を検出した場合に、衝突広告メッセージを次のアクティブ期間又は現在のアクティブ期間の複数のタイムスロットの所定のタイムスロットに送信するとともに、次のアクティブ期間又は現在のアクティブ期間を伸長する。
【選択図】図6
Description
本発明は特に、定期的にデータを送信しながら移動を行う無線通信装置(ノード)が双方向にデータ交換する場合の低消費電力メディアアクセス制御(MAC:Media Access Control)に関する。
近距離無線通信規格として下記の非特許文献1に示されるようなZigBee(登録商標)では、ビーコン信号を同期信号として一定周期内の所定期間をアクティブ期間(スーパーフレーム期間)、残りをスリープ期間と定義して前記アクティブ期間を複数のタイムスロットに分割し、複数の無線通信装置の各々が各タイムスロットを使用して時分割で双方向通信を行う。また、他の従来例として下記の特許文献1には、多数の無線通信ノードが基地局や制御局などの他のノードを介することなく直接非同期の無線通信を行うアドホック通信システムとして、各無線通信ノードが送信するビーコン信号の直後に受信区間を設け、残りを未使用期間とする方法が提案されている。また、下記の特許文献2には、各無線通信ノードが送信するビーコン信号を同期信号として一定周期のスーパーフレーム期間を設定する場合に、ビーコン信号を送信するタイムスロットを決定する方法が提案されている。
IEEE802.15.4
前記複数の無線通信装置の各々が、前記各タイムスロットにおける衝突を検出するステップと、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記衝突を検出した場合に、衝突広告メッセージを次のアクティブ期間の前記複数のタイムスロットの所定のタイムスロットに送信するとともに、前記次のアクティブ期間を伸長するステップとを、
備えたことを特徴とする。
この構成により、移動ノードが密集した状態で衝突が発生した場合に自律的に送信の機会を増やすことができる。
前記複数の無線通信装置の各々が、前記各タイムスロットにおける衝突を検出するステップと、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記衝突を検出した場合に、現在のアクティブ期間を伸長するとともに、衝突広告メッセージを現在のアクティブ期間の所定のタイムスロットに送信するステップとを、
備えたことを特徴とする。
この構成により、移動ノードが密集した状態で衝突が発生した場合に自律的に送信の機会を増やすことができる。
前記複数の無線通信装置の各々が、前記各タイムスロットにおける衝突を検出する手段と、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記衝突を検出した場合に、衝突広告メッセージを次のアクティブ期間の前記複数のタイムスロットの所定のタイムスロットに送信するとともに、前記次のアクティブ期間を伸長する手段とを、
備えたことを特徴とする。
この構成により、移動ノードが密集した状態で衝突が発生した場合に自律的に送信の機会を増やすことができる。
前記複数の無線通信装置の各々が、前記各タイムスロットにおける衝突を検出する手段と、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記衝突を検出した場合に、現在のアクティブ期間を伸長するとともに、衝突広告メッセージを現在のアクティブ期間の所定のタイムスロットに送信する手段とを、
備えたことを特徴とする。
この構成により、移動ノードが密集した状態で衝突が発生した場合に自律的に送信の機会を増やすことができる。
前記各タイムスロットにおける衝突を検出する手段と、
前記衝突を検出した場合に、衝突広告メッセージを次のアクティブ期間の前記複数のタイムスロットの所定のタイムスロットに送信するとともに、前記次のアクティブ期間を伸長する手段とを、
備えた構成とした。
この構成により、移動ノードが密集した状態で衝突が発生した場合に自律的に送信の機会を増やすことができる。
前記各タイムスロットにおける衝突を検出する手段と、
前記衝突を検出した場合に、現在のアクティブ期間を伸長するとともに、現在のアクティブ期間の所定のタイムスロットに衝突広告メッセージを送信する手段とを、
備えた構成とした。
この構成により、移動ノードが密集した状態で衝突が発生した場合に自律的に送信の機会を増やすことができる。
この構成により、移動ノードが密集した状態で衝突が発生した場合に自律的に送信の機会を増やすことができる。
前記衝突広告メッセージを受信した前記複数の無線通信装置の各々が、自身が前回送信したタイムスロットと前記衝突広告メッセージ内のタイムスロット識別情報が一致しない場合に、次回の送信を停止することを特徴とする。
この構成により、送信を停止するノードを増やすことで一度に送信を試みるノードの数を減らすことができる。
図3、図4、図5は、第1の実施の形態のノードの動作を説明するためのフローチャートである。図3において、まず、パケット送信を停止中か否かを判断し(ステップS1)、停止中であればステップS2に進み、他方、停止中でなければステップS5に分岐する。ステップS2では図4に詳しく示すパケット受信処理を実行し、次いでタイムスロットのタイミングが最終スロットか否かを判断し(ステップS3)、最終タイムスロットのタイミングでなければステップS1に戻り、他方、最終タイムスロットのタイミングであればステップS4に進んで図5に詳しく示す伸長制御処理を実行し、次いでステップS1に戻る。1つのアクティブ期間AP内の各タイムスロットで検出される衝突及び各タイムスロットで受信する衝突広告メッセージの処理結果のすべてを利用して伸長制御処理(ステップS4)を行うため、ステップS3での判定を実施する。
第1の実施の形態では、衝突を検出した場合に次のアクティブ期間APを長くしたが、第2の実施の形態では、衝突を検出した場合に現在のアクティブ期間APを長くしている。図7〜10を参照して第2の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態において、通常のアクティブ期間AP内のタイムスロット数及び伸長したアクティブ期間AP内のタイムスロット数にそれぞれ(タイムスロット=0,1〜7)と(タイムスロット=0,1〜15)のように具体的な数字を規定しているが、本実施の形態はこの数での実施に限定されない.まず、図7では、図3に示すステップS5とステップS6の間にステップS5aが追加され、また、ステップS9とステップS10、S12の間にステップS9aが追加され、さらに、ステップS21aの処理が図3に示すステップS21と少し異なる。ステップS5においてアクティブ期間APを伸長中か否かを判断すると、伸長中であればステップS5aに進み、送信タイムスロットが未決定か否かを判断する。そして、未決定の場合にはステップS6に進んで、伸長したアクティブ期間AP内でパケットを送信するタイムスロットを決定し、次いでステップS8に進む。他方、ステップS5aにおいて送信タイムスロットが未決定でない場合にはそのままステップS8に進む。
2 衝突広告メッセージとデータを含むパケット
10 無線通信装置(ノード)
11 無線アンテナ
12 無線受信手段
13 衝突検知手段
14 アクティブ期間伸長の制御手段
15 受信スロット解析手段
16 衝突広告メッセージ解析手段
17 パケット送信停止の制御手段
18 情報記憶手段
18a 衝突発生スロット
18b パケット送信停止期間
18c アクティブ期間の長さ
19 データ送信用スロットの決定手段
20 データを含むパケットの生成手段
21 衝突広告メッセージ生成手段
22 衝突広告メッセージの送信制御手段
23 無線送信手段
Claims (12)
- 一定周期のスーパーフレーム期間内の任意の期間をアクティブ期間、残りをスリープ期間と定義して前記アクティブ期間を複数のタイムスロットに分割し、複数の無線通信装置の各々が各タイムスロットを使用して時分割で双方向通信を行う無線通信方法において、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記各タイムスロットにおける衝突を検出するステップと、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記衝突を検出した場合に、衝突広告メッセージを次のアクティブ期間の前記複数のタイムスロットの所定のタイムスロットに送信するとともに、前記次のアクティブ期間を伸長するステップとを、
備えたことを特徴とする無線通信方法。 - 一定周期のスーパーフレーム期間内の任意の期間をアクティブ期間、残りをスリープ期間と定義して前記アクティブ期間を複数のタイムスロットに分割し、複数の無線通信装置の各々が各タイムスロットを使用して時分割で双方向通信を行う無線通信方法において、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記各タイムスロットにおける衝突を検出するステップと、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記衝突を検出した場合に、現在のアクティブ期間を伸長するとともに、衝突広告メッセージを現在のアクティブ期間の所定のタイムスロットに送信するステップとを、
備えたことを特徴とする無線通信方法。 - 前記衝突を検出した前記無線通信装置が、前記衝突広告メッセージを前記所定のタイムスロットに加えて、現在のアクティブ期間においてデータを送信する他のタイムスロットに前記データととともに送信することを特徴とする請求項1又は2に記載の無線通信方法。
- 前記衝突広告メッセージは、前記衝突を検出したタイムスロットを示すタイムスロット識別情報を含み、
前記衝突広告メッセージを受信した前記複数の無線通信装置の各々が、自身が前回送信したタイムスロットと前記衝突広告メッセージ内のタイムスロット識別情報が一致しない場合に、次回の送信を停止することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の無線通信方法。 - 一定周期のスーパーフレーム期間内の任意の期間をアクティブ期間、残りをスリープ期間と定義して前記アクティブ期間を複数のタイムスロットに分割し、複数の無線通信装置の各々が各タイムスロットを使用して時分割で双方向通信を行う無線通信システムにおいて、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記各タイムスロットにおける衝突を検出する手段と、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記衝突を検出した場合に、衝突広告メッセージを次のアクティブ期間の前記複数のタイムスロットの所定のタイムスロットに送信するとともに、前記次のアクティブ期間を伸長する手段とを、
備えたことを特徴とする無線通信システム。 - 一定周期のスーパーフレーム期間内の任意の期間をアクティブ期間、残りをスリープ期間と定義して前記アクティブ期間を複数のタイムスロットに分割し、複数の無線通信装置の各々が各タイムスロットを使用して時分割で双方向通信を行う無線通信システムにおいて、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記各タイムスロットにおける衝突を検出する手段と、
前記複数の無線通信装置の各々が、前記衝突を検出した場合に、現在のアクティブ期間を伸長するとともに、衝突広告メッセージを現在のアクティブ期間の所定のタイムスロットに送信する手段とを、
備えたことを特徴とする無線通信システム。 - 前記衝突を検出した前記無線通信装置が、前記衝突広告メッセージを前記所定のタイムスロットに加えて、現在のアクティブ期間においてデータを送信する他のタイムスロットに前記データととともに送信することを特徴とする請求項5又は6に記載の無線通信システム。
- 前記衝突広告メッセージは、前記衝突を検出したタイムスロットを示すタイムスロット識別情報を含み、
前記衝突広告メッセージを受信した前記複数の無線通信装置の各々が、自身が前回送信したタイムスロットと前記衝突広告メッセージ内のタイムスロット識別情報が一致しない場合に、次回の送信を停止することを特徴とする請求項5から7のいずれか1つに記載の無線通信システム。 - 一定周期のスーパーフレーム期間内の任意の期間をアクティブ期間、残りをスリープ期間と定義して前記アクティブ期間を複数のタイムスロットに分割し、複数の無線通信装置の各々が各タイムスロットを使用して時分割で双方向通信を行う無線通信システムにおける前記無線通信装置であって、
前記各タイムスロットにおける衝突を検出する手段と、
前記衝突を検出した場合に、衝突広告メッセージを次のアクティブ期間の前記複数のタイムスロットの所定のタイムスロットに送信するとともに、前記次のアクティブ期間を伸長する手段とを、
備えた無線通信装置。 - 一定周期のスーパーフレーム期間内の任意の期間をアクティブ期間、残りをスリープ期間と定義して前記アクティブ期間を複数のタイムスロットに分割し、複数の無線通信装置の各々が各タイムスロットを使用して時分割で双方向通信を行う無線通信システムにおける前記複数の無線通信装置であって、
前記各タイムスロットにおける衝突を検出する手段と、
前記衝突を検出した場合に、現在のアクティブ期間を伸長するとともに、衝突広告メッセージを現在のアクティブ期間の所定のタイムスロットに送信する手段とを、
備えた無線通信装置。 - 前記衝突を検出した前記無線通信装置が、前記衝突広告メッセージを前記所定のタイムスロットに加えて、現在のアクティブ期間においてデータを送信する他のタイムスロットに前記データととともに送信することを特徴とする請求項9又は10に記載の無線通信装置。
- 前記衝突広告メッセージは、前記衝突を検出したタイムスロットを示すタイムスロット識別情報を含み、
前記衝突広告メッセージを受信した前記複数の無線通信装置の各々が、自身が前回送信したタイムスロットと前記衝突広告メッセージ内のタイムスロット識別情報が一致しない場合に、次回の送信を停止することを特徴とする請求項9から10のいずれか1つに記載の無線通信装置。
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