JP2009188924A - Radio communication apparatus, method and program, and radio network - Google Patents

Radio communication apparatus, method and program, and radio network Download PDF

Info

Publication number
JP2009188924A
JP2009188924A JP2008029384A JP2008029384A JP2009188924A JP 2009188924 A JP2009188924 A JP 2009188924A JP 2008029384 A JP2008029384 A JP 2008029384A JP 2008029384 A JP2008029384 A JP 2008029384A JP 2009188924 A JP2009188924 A JP 2009188924A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
slot
reception
wireless
reception slot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008029384A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kentaro Yanagihara
健太郎 柳原
Masanori Nozaki
正典 野崎
Shigeru Fukunaga
茂 福永
Tetsuya Kawai
哲也 河井
Naoki Wakamiya
直紀 若宮
Masayuki Murata
村田  正幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP2008029384A priority Critical patent/JP2009188924A/en
Publication of JP2009188924A publication Critical patent/JP2009188924A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make power consumption of a radio terminal reduced by reducing the starting time of a radio, while considering to make small the communication delay between radio terminals configuring a radio network. <P>SOLUTION: In a radio communication apparatus which a plurality of radio terminals configuring the radio network equips respectively, the radio communication apparatus includes a receiving slot information communication means which transmits receiving slot information which shows the receiving period of a self terminal to surrounding radio terminals, a destination terminal determination means which determines a destination terminal of the self terminal among the surrounding radio terminals based on the receiving slot information from the surrounding radio terminals, a receiving slot determination means which determines the receiving slot of the self terminal before the receiving slot of the destination terminal based on the receiving slot information of the destination terminal determined by the destination terminal determination means, and a transfer processing means which carries out the transfer processing of a data signal in the receiving slot of the self terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線通信装置、方法及びプログラム、並びに無線ネットワークに関し、例えば、センサネットワークに用いられるマルチホップ型無線ネットワークにおいて、中継処理を行う無線端末の消費電力を削減するために電源制御を行う無線通信装置、方法及びプログラム、並びに無線ネットワークに適用し得るものである。   The present invention relates to a wireless communication apparatus, method and program, and a wireless network. For example, in a multi-hop wireless network used for a sensor network, a wireless that performs power supply control to reduce power consumption of a wireless terminal that performs relay processing. The present invention can be applied to communication apparatuses, methods and programs, and wireless networks.

従来、複数の端末でネットワークを構成し、隣接した端末間でパケットの送受信を繰り返すことで直接接続していない端末間の通信を実現する様々な方式が開発されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, various systems have been developed that realize communication between terminals that are not directly connected by configuring a network with a plurality of terminals and repeating packet transmission / reception between adjacent terminals.

このような通信を実現する技術として、例えば、パケットを受信する受信端末が受信機の電源を常に入れておき、任意の時間に通信を行うことができるようにする方法や、送受信端末間で同期を取り受信端末が指定した特定の時間にのみ送信が許される方法(いわゆるTDMA方式)などがある。これらの方式は送受信を行う端末のいずれかが固定された基地局となっており、電源が供給されていることを想定している。   As a technique for realizing such communication, for example, a method of allowing a receiving terminal that receives a packet to always turn on the receiver and perform communication at an arbitrary time, or synchronization between transmitting and receiving terminals. There is a method in which transmission is permitted only at a specific time designated by the receiving terminal (so-called TDMA method). These systems assume that one of the terminals that performs transmission / reception is a fixed base station and that power is supplied.

例えば、センサネットワークやアドホックネットワークにおいては、受信処理を行う端末は他の端末ヘパケットを送信する端末としても機能しており、送受信を行う端末の双方が電源供給のない状態にある場合が一般的である。   For example, in a sensor network or an ad hoc network, a terminal that performs reception processing also functions as a terminal that transmits packets to other terminals, and both terminals that perform transmission and reception are generally in a state where there is no power supply. is there.

このような状態では、送受信端末間で同期を取り、一部の時間にのみ受信機の電源を入れ通信を行い、他の時間は送受信機の電源を切ることで端末の消費電力を削減する方式を採用することとなり、これに関しても様々な方式が開発されている。   In such a state, synchronization between transmitter / receiver terminals is performed, the receiver is turned on for communication only during a part of the time, and communication is performed at other times. Various methods have been developed for this as well.

しかしながら、無線端末の消費電力を抑えるには送受信機の電源を切る時間の割合を増加させる必要がある。一定量の通信にかかる時間は通信方式を変えない限りは一定であるので、送受信機の電源を切る時間の割合を増やすためには、休止時間を長く取ることになる。従って、一定時間のうち通信が可能な時間は減少し、通信に要する時間が増加する。すなわち、通信遅延が増加するという問題が発生する。無線通信を複数回繰り返すマルチホップ通信においては、遅延時間が中継回数に比例して増加するためにより一層大きな問題となる。   However, in order to reduce the power consumption of the wireless terminal, it is necessary to increase the rate of time for turning off the power of the transceiver. Since the time required for a certain amount of communication is constant as long as the communication method is not changed, in order to increase the ratio of the time to turn off the power of the transceiver, a long pause time is taken. Accordingly, the time during which communication is possible within a certain period of time decreases, and the time required for communication increases. That is, the problem that communication delay increases occurs. In multi-hop communication in which wireless communication is repeated a plurality of times, the delay time increases in proportion to the number of relays, which is a more serious problem.

休止時間を考慮しつつ、通信を可能とする既存の方式においては、複数の端末が同一の端末に対して同時にパケットを送信することがないように各端末に対して送信時間を指定している。しかしながら、このような方式では複数の端末からのパケットを受信する必要がある端末は無線機の電源を入れる時間が増加する。   In the existing method that enables communication while taking into account the downtime, the transmission time is specified for each terminal so that a plurality of terminals do not transmit packets to the same terminal at the same time. . However, in such a system, a terminal that needs to receive packets from a plurality of terminals increases the time to turn on the radio.

この課題を解決するために、例えば特許文献1には、中継に伴う遅延を削減するために、事前にパケットが発生する端末から最終宛先までの全端末の送信タイミングを調整する技術が記載されている。   In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 describes a technique for adjusting the transmission timings of all terminals from a terminal where a packet is generated to the final destination in advance in order to reduce delay due to relaying. Yes.

特開2007−43435号公報JP 2007-43435 A

ところで、例えばセンサネットワーク等に用いられる無線ネットワークにおいては、通信量の少ない状況が多く想定されており、無線機の電源を入れる時間のほとんどは受信待機を行うだけである。従って、このような通信状況においては、既存の送信時間を管理する方法は消費電力のムダが多いという課題がある。また、双方向に通信が行われることも少なく、特定の端末(外部ネットワークへの接続機能やセンサネットワーク全体の管理機能を持つ特殊な端末)への一方的な通信が主体となる場合が多い。   By the way, for example, in a wireless network used for a sensor network or the like, there are many situations where the amount of communication is small, and most of the time when the wireless device is turned on only waits for reception. Therefore, in such a communication situation, there is a problem that the existing method for managing the transmission time has a lot of power consumption. In addition, communication is rarely performed in both directions, and unilateral communication to a specific terminal (a special terminal having a function of connecting to an external network or a management function of the entire sensor network) is often the main subject.

そのため、無線ネットワークを構成する無線端末間の通信遅延を小さくすることを考慮しながら、無線機の起動時間を削減して、無線端末の消費電力を削減させることができる無線通信装置、方法及びプログラム、並びに無線ネットワークが求められている。   Therefore, a wireless communication apparatus, method, and program capable of reducing the start-up time of the wireless device and reducing the power consumption of the wireless terminal while considering reducing the communication delay between the wireless terminals constituting the wireless network There is also a need for a wireless network.

かかる課題を解決するために、第1の本発明の無線通信装置は、無線ネットワークを構成する複数の無線端末のそれぞれが備える無線通信装置において、(1)周辺の無線端末に自端末の受信期間を示す受信スロット情報を送信する受信スロット情報通信手段と、(2)周辺の無線端末からの受信スロット情報に基づいて、周辺の無線端末の中から自端末の送信先端末を決定する送信先端末決定手段と、(3)送信先端末決定手段により決定された送信先端末の受信スロット情報に基づいて、送信先端末の受信スロットの前に自端末の受信スロットを決定する受信スロット決定手段と、(4)自端末の受信スロットにおいてデータ信号の転送処理を行う転送処理手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve this problem, a wireless communication device according to a first aspect of the present invention is a wireless communication device provided in each of a plurality of wireless terminals constituting a wireless network. (2) a transmission destination terminal that determines a transmission destination terminal of its own terminal from the peripheral wireless terminals based on reception slot information from the peripheral wireless terminals (3) a receiving slot determining means for determining the receiving slot of the terminal before the receiving slot of the destination terminal based on the receiving slot information of the destination terminal determined by the destination terminal determining means; (4) It is characterized by comprising transfer processing means for performing a data signal transfer process in the reception slot of the terminal itself.

第2の本発明の無線通信方法は、無線ネットワークを構成する複数の無線端末のそれぞれが備える無線通信装置の無線通信方法において、無線通信装置が、受信スロット情報通信手段、送信先端末決定手段、受信スロット決定手段及び転送処理手段を備え、(1)受信スロット情報通信手段が、周辺の無線端末との間で自端末の受信期間を示す受信スロット情報を授受する受信スロット情報通信工程と、(2)送信先端末決定手段が、周辺の無線端末からの受信スロット情報に基づいて、周辺の無線端末の中から自端末の送信先端末を決定する送信先端末決定工程と、(3)受信スロット決定手段が、送信先端末決定手段により決定された送信先端末の受信スロット情報に基づいて、送信先端末の受信スロットの前に自端末の受信スロットを決定する受信スロット決定工程と、(4)転送処理手段が、自端末の受信スロットにおいてデータ信号の転送処理を行う転送処理工程とを有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a wireless communication method of a wireless communication device provided in each of a plurality of wireless terminals constituting a wireless network, wherein the wireless communication device includes a reception slot information communication unit, a transmission destination terminal determination unit, (1) a reception slot information communication step in which the reception slot information communication means transmits / receives reception slot information indicating a reception period of the own terminal to / from neighboring wireless terminals; 2) a transmission destination terminal determination step in which the transmission destination terminal determination means determines a transmission destination terminal of the own terminal from the peripheral wireless terminals based on reception slot information from the peripheral wireless terminals; and (3) a reception slot. Based on the reception slot information of the transmission destination terminal determined by the transmission destination terminal determination unit, the determination unit sets the reception slot of the own terminal before the reception slot of the transmission destination terminal. A reception slot decision step constant to, (4) transfer processing means, and having a transfer processing step for performing transfer processing of the data signal at the receiving slot of the terminal.

第3の本発明の無線通信プログラムは、無線ネットワークを構成する複数の無線端末のそれぞれが備える無線通信装置の無線通信プログラムにおいて、コンピュータを、(1)周辺の無線端末との間で自端末の受信期間を示す受信スロット情報を授受する受信スロット情報通信手段、(2)周辺の無線端末からの受信スロット情報に基づいて、周辺の無線端末の中から自端末の送信先端末を決定する送信先端末決定手段、(3)送信先端末決定手段により決定された送信先端末の受信スロット情報に基づいて、送信先端末の受信スロットの前に自端末の受信スロットを決定する受信スロット決定手段、(4)自端末の受信スロットにおいてデータ信号の転送処理を行う転送処理手段として機能させるものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a wireless communication program of a wireless communication device provided in each of a plurality of wireless terminals constituting a wireless network. (2) a transmission destination for determining a transmission destination terminal of the own terminal from the peripheral wireless terminals based on the reception slot information from the peripheral wireless terminals; (3) receiving slot determining means for determining the receiving slot of the own terminal before the receiving slot of the destination terminal based on the receiving slot information of the destination terminal determined by the destination terminal determining means; 4) It functions as a transfer processing means for performing a data signal transfer process in the reception slot of its own terminal.

第4の本発明の無線ネットワークは、複数の無線端末を有して構成される無線ネットワークにおいて、各無線端末が、無線端末間で情報を交換し合う第1の本発明の無線通信装置を備えるものであることを特徴とする。   A wireless network according to a fourth aspect of the present invention includes a wireless communication apparatus according to the first aspect of the present invention in which each wireless terminal exchanges information between wireless terminals in a wireless network configured with a plurality of wireless terminals. It is characterized by being.

本発明によれば、無線ネットワークにおいて、複数の転送経路を作成することによって無線信号の干渉・衝突の回避、端末間の消費電力の均等化又は総消費電力の削減、端末の故障又は端末間の無線リンクの切断による通信途絶の回避を実現できる。   According to the present invention, by creating a plurality of transfer paths in a wireless network, avoiding interference / collision of wireless signals, equalizing power consumption between terminals or reducing total power consumption, failure of terminals, or between terminals It is possible to avoid communication interruption due to disconnection of the wireless link.

(A)第1の実施形態
以下、本発明の無線通信装置、方法及びプログラム、並びに無線ネットワークの第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(A) First Embodiment A wireless communication device, method and program, and a wireless network according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1の実施形態では、無線マルチホップ方式を採用した無線ネットワークを構成する無線端末に本発明を適用した場合の実施形態を例示して説明する。   In the first embodiment, an embodiment in which the present invention is applied to a wireless terminal constituting a wireless network adopting a wireless multi-hop method will be described as an example.

第1の実施形態では、無線機の動作時間が増加する問題に対しては、送信時間を管理するのではなく、各無線端末の受信時間を管理することによって問題を解決するものとする。また、通信遅延の削減に関しては、無線ネットワークにおける通信経路を考慮した上で、各無線端末の送信タイミングではなく、各無線端末の受信タイミングによって通信遅延の増加を抑えるようにする。   In the first embodiment, the problem of increasing the operating time of a radio device is solved by managing the reception time of each radio terminal instead of managing the transmission time. Regarding reduction of communication delay, an increase in communication delay is suppressed not by the transmission timing of each wireless terminal but by the reception timing of each wireless terminal after considering the communication path in the wireless network.

(A−1)第1の実施形態の構成
図1は、第1の実施形態の無線マルチホップネットワークの構成例を示す構成図である。
(A-1) Configuration of First Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration example of a wireless multi-hop network according to the first embodiment.

図1において、第1の実施形態の無線マルチホップネットワーク10は、複数の無線端末101〜111を有して構成されるものである。無線端末101は、ネットワーク全体を管理する管理機能を有する無線端末(以下、コーディネータともいう)である。   In FIG. 1, a wireless multi-hop network 10 according to the first embodiment includes a plurality of wireless terminals 101 to 111. The wireless terminal 101 is a wireless terminal (hereinafter also referred to as a coordinator) having a management function for managing the entire network.

図1(a)において、2つの無線端末間を結ぶ直線は、2つの無線端末が直接通信可能であることを示す。また、図1(b)に示すネットワーク構成は、図1(a)のものに対応しており、丸の中の番号はタイムスロット番号であり、後述する図2のタイムスロット番号に対応する。   In FIG. 1A, a straight line connecting two wireless terminals indicates that the two wireless terminals can directly communicate with each other. The network configuration shown in FIG. 1B corresponds to that of FIG. 1A, and the numbers in the circles are time slot numbers, which correspond to the time slot numbers of FIG. 2 described later.

ここで、図2は、各無線端末101〜111のタイムスロットを説明する説明図である。図2において、所定時間のタイムスロットを時系列に100個だけ並べた構成をしており、各タイムスロットにはそれぞれを特定するタイムスロット番号1〜100が付されている。また、説明便宜上、タイムスロット番号が大きくなるものほど、時間が後になるようにして並べられている場合を示す。勿論、タイムスロット時間、タイムスロットの数、タイムスロット番号の付与の仕方などは特に限定されるものではない。   Here, FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the time slots of the wireless terminals 101 to 111. In FIG. 2, only 100 time slots of a predetermined time are arranged in time series, and time slot numbers 1 to 100 for identifying the time slots are assigned to the respective time slots. Further, for convenience of explanation, a case where the time slot numbers are increased and the time is arranged later is shown. Of course, the time slot time, the number of time slots, the way of assigning the time slot number, etc. are not particularly limited.

図3は、第1の実施形態の無線端末101〜111の内部構成を示す内部構成図である。図3において、第1の実施形態の無線端末101〜111は、アンテナ部301、受信回路部302、送信回路部303、受信データ処理部304、送信データ生成部305、状態管理部306、を有して構成される。   FIG. 3 is an internal configuration diagram illustrating an internal configuration of the wireless terminals 101 to 111 according to the first embodiment. In FIG. 3, the wireless terminals 101 to 111 according to the first embodiment include an antenna unit 301, a reception circuit unit 302, a transmission circuit unit 303, a reception data processing unit 304, a transmission data generation unit 305, and a state management unit 306. Configured.

アンテナ部301は、無線信号を送信又は受信するためのアンテナ部であり、無線信号を受信すると受信信号を受信回路部302に与え、送信回路部303からの送信信号を無線信号として送信するものである。なお、アンテナ部301は、送受信用アンテナ部を適用する場合を説明するが、アンテナ部301として、送信用アンテナ部と受信用アンテナ部をそれぞれ適用してもよい。   The antenna unit 301 is an antenna unit for transmitting or receiving a radio signal. When receiving the radio signal, the antenna unit 301 provides the reception signal to the reception circuit unit 302 and transmits the transmission signal from the transmission circuit unit 303 as a radio signal. is there. Note that although a case where a transmission / reception antenna unit is applied is described as the antenna unit 301, a transmission antenna unit and a reception antenna unit may be applied as the antenna unit 301, respectively.

受信回路部302は、アンテナ部301からの受信信号に対して復調処理によりデジタル変換し、デジタルデータを受信データとして受信データ処理部304に与えるものである。   The reception circuit unit 302 converts the received signal from the antenna unit 301 into a digital signal by demodulation processing and gives the digital data to the received data processing unit 304 as received data.

受信データ処理部304は、受信回路部302から受け取った自端末宛の受信データに対して所定の処理を行い、必要なデータを状態管理部306に与えるものである。受信データ処理部304は、自端末宛以外の他端末宛のデータ信号を受け取った場合、状態管理部306から得られる情報に基づいて転送先を決定し、その転送先宛のデータ信号として送信データ生成部305に与えるものである。   The reception data processing unit 304 performs predetermined processing on the reception data addressed to the terminal received from the reception circuit unit 302 and supplies necessary data to the state management unit 306. When the reception data processing unit 304 receives a data signal addressed to a terminal other than the terminal itself, the reception data processing unit 304 determines a transfer destination based on information obtained from the state management unit 306, and transmits transmission data as a data signal addressed to the transfer destination. This is given to the generation unit 305.

送信回路部303は、送信データ生成部305により生成された送信データを送信データ生成部305から受け取り、この送信データに対して変調処理をしてアンテナ部301に与えるものである。   The transmission circuit unit 303 receives the transmission data generated by the transmission data generation unit 305 from the transmission data generation unit 305, modulates the transmission data, and gives it to the antenna unit 301.

送信データ生成部305は、状態管理部306から得られる周辺端末情報を利用して、転送先宛の送信データを生成し、送信回路部303に与えるものである。送信データ生成部305は、状態管理部306の周辺端末情報を利用して、他端末宛のデータ信号の転送処理を行う。   The transmission data generation unit 305 generates transmission data addressed to the transfer destination using the peripheral terminal information obtained from the state management unit 306 and supplies the transmission data to the transmission circuit unit 303. The transmission data generation unit 305 uses the peripheral terminal information of the state management unit 306 to transfer data signals addressed to other terminals.

状態管理部306は、受信データ処理部304を介して、周辺の無線端末からの情報を収集し、この情報に基づいて、送信先端末を決定すると共に、自端末の受信期間を決定するものである。このように、状態管理部306が自端末の受信期間を決定することにより、その受信期間のみ無線機の電源をONに制御し、それ以外の期間は無線機の電源をOFFに制御することにより、消費電力を削減することができる。このような制御のために、たとえば電源管理部(図示せず)等公知の方法を用いることができる。   The state management unit 306 collects information from surrounding wireless terminals via the reception data processing unit 304, determines a transmission destination terminal based on this information, and determines a reception period of the terminal itself. is there. As described above, the state management unit 306 determines the reception period of its own terminal, thereby controlling the power of the wireless device to be ON only during the reception period, and controlling the power of the wireless device to be OFF during other periods. , Power consumption can be reduced. For such control, for example, a known method such as a power management unit (not shown) can be used.

図4は、状態管理部306が有する主な内部機能を示す機能ブロック図である。図4に示すように、状態管理部306は、周辺端末情報管理部31、受信スロット通知受信期間調整部32、送信先端末決定部33、受信スロット決定部34、を少なくとも有する。   FIG. 4 is a functional block diagram illustrating main internal functions of the state management unit 306. As illustrated in FIG. 4, the state management unit 306 includes at least a peripheral terminal information management unit 31, a reception slot notification reception period adjustment unit 32, a transmission destination terminal determination unit 33, and a reception slot determination unit 34.

周辺端末情報管理部31は、周辺端末から収集した信号に基づいて、周辺の無線端末の情報を管理するものである。この周辺端末からの信号には、少なくとも周辺端末自身の受信スロットを示す情報(例えば、自端末に割り当てたタイムスロット番号)を含むものであり、この受信スロットを示す通知のことを受信スロット通知という。また、通信信号が、周辺端末自身を識別する端末識別情報、送信タイミング等を含むものであってよい。   The peripheral terminal information management unit 31 manages peripheral wireless terminal information based on signals collected from the peripheral terminals. The signal from the peripheral terminal includes at least information indicating the reception slot of the peripheral terminal itself (for example, a time slot number assigned to the local terminal), and the notification indicating the reception slot is referred to as reception slot notification. . The communication signal may include terminal identification information for identifying the peripheral terminal itself, transmission timing, and the like.

受信スロット通知受信期間調整部32は、周辺端末が送信する受信スロット通知を受信する時間を決定するものである。   The reception slot notification reception period adjustment unit 32 determines the time for receiving the reception slot notification transmitted by the peripheral terminal.

受信スロット通知の受信期間の決定方法としては、以下に示す方法のいずれかを適用することができる。   As a method for determining the reception period of the reception slot notification, any of the following methods can be applied.

(1−1)自端末が起動してから所定時間だけ受信スロット通知を受信する方法。この場合、受信スロット通知受信期間調整部32は、自端末の起動してから所定時間が経過すると、受信スロット通知の受信を受け付けないようにすることで実現することができる。これにより、全ての無線端末が時刻同期されている場合に、全ての無線端末間で受信スロット通知の受信期間を合わせることできる。   (1-1) A method of receiving a reception slot notification for a predetermined time after the own terminal is activated. In this case, the reception slot notification reception period adjustment unit 32 can be realized by not accepting reception of the reception slot notification when a predetermined time has elapsed since the start of the own terminal. Thereby, when all the wireless terminals are time-synchronized, the reception period of the reception slot notification can be matched between all the wireless terminals.

(1−2)初めて受信スロット通知を受信してから所定時間だけ受信スロット通知を受信する方法。この場合、受信スロット通知受信期間調整部32は、自端末の起動後、周辺端末から受信スロット通知を最初に受信してから所定時間経過するまで、周辺端末からの受信スロット通知を受け付けるようにする。これにより、ネットワーク規模が大きくなると周辺端末の情報を受信できず、自端末の受信スロットを決定することができないという事態に対応できる。   (1-2) A method of receiving a reception slot notification for a predetermined time after receiving a reception slot notification for the first time. In this case, the reception slot notification reception period adjustment unit 32 receives the reception slot notification from the peripheral terminal until a predetermined time elapses after the reception slot notification is first received from the peripheral terminal after the own terminal is activated. . As a result, when the network scale becomes large, it is possible to cope with a situation in which information on peripheral terminals cannot be received and a reception slot of the own terminal cannot be determined.

(1−3)初めて受信スロット通知を受信してから、当該受信スロット通知の示すタイムスロット番号から導出された時間まで受信スロット通知を受信する方法。この場合、受信スロット通知受信期間調整部32は、自端末の起動後、周辺端末から最初に受信した受信スロット通知のタイムスロット番号から当該周辺端末の受信スロットを判断し、その受信スロットになる時刻まで、周辺端末の受信スロット通知を受け付けるようにする。これにより、最初に受信した周辺端末の受信スロットに応じて、受信時間(すなわち、待ち時間)を変化させることができる。例えば、タイムスロット番号が小さいほど、待ち時間を少なくすることでネットワーク全体の遅延を削減することができる。   (1-3) A method of receiving a reception slot notification until the time derived from the time slot number indicated by the reception slot notification after receiving the reception slot notification for the first time. In this case, the reception slot notification reception period adjustment unit 32 determines the reception slot of the peripheral terminal from the time slot number of the reception slot notification first received from the peripheral terminal after starting up the own terminal, and the time when the reception slot becomes the reception slot Until now, the reception slot notification of the peripheral terminal is accepted. As a result, the reception time (that is, the waiting time) can be changed according to the reception slot of the peripheral terminal received first. For example, as the time slot number is smaller, the delay of the entire network can be reduced by reducing the waiting time.

(1−4)所定時間、受信スロット通知を受信しなくなるまで、受信スロット通知の受信を継続する方法。この場合、受信スロット通知受信期間調整部32は、直近の受信スロット通知の受信から所定時間経過しても周辺端末から受信スロット通知を受信できない場合に、受信スロット通知の受け付けをしないようにする。これにより、周辺端末の状況を充分に認識してから自端末の受信スロットの割り当てを行うことができる。   (1-4) A method of continuing reception of a reception slot notification until no reception slot notification is received for a predetermined time. In this case, the reception slot notification reception period adjustment unit 32 does not accept the reception slot notification when the reception slot notification cannot be received from the peripheral terminal even after a predetermined time has elapsed since the reception of the latest reception slot notification. As a result, the reception slot of the own terminal can be allocated after the situation of the peripheral terminal is sufficiently recognized.

(1−5)受信スロット通知を予め定められた回数だけ受信スロット通知を受信する方法。この場合、受信スロット通知受信期間調整部32は、受信スロット通知の受信回数を計数し、この受信回数が所定回数に達するまで、周辺端末の受信スロット通知を受け付けるようにする。   (1-5) A method of receiving a reception slot notification by a predetermined number of times. In this case, the reception slot notification reception period adjustment unit 32 counts the number of receptions of the reception slot notification, and accepts reception slot notifications of peripheral terminals until the number of receptions reaches a predetermined number.

なお、上記の受信スロット通知の受信期間の決定方法は、ネットワーク全体で予め統一しておくことが望ましい。しかし、必要に応じて、各無線端末において適用する決定方法を選択できるようにしてもよい。   It should be noted that the method for determining the reception period of the reception slot notification is preferably unified in advance for the entire network. However, a determination method to be applied in each wireless terminal may be selected as necessary.

送信先端末決定部33は、周辺端末からの受信スロット通知に基づいて、自端末の送信先端末を決定するものである。   The transmission destination terminal determination unit 33 determines the transmission destination terminal of the own terminal based on the reception slot notification from the peripheral terminal.

送信先端末決定部33による送信先端末の決定方法としては、以下の方法のいずれかを適用することができる。   As a method of determining the transmission destination terminal by the transmission destination terminal determination unit 33, any of the following methods can be applied.

(2−1)自端末が受信した受信スロット通知の中で、最も受信タイミングが早い受信スロットを通知した端末を送信先端末して決定する方法。この場合、送信先端末決定部33は、受信した周辺端末の受信スロット通知に基づいて各周辺端末のタイムスロット番号を判断する。そして、タイムスロット番号が最も小さいタイムスロットを持つ端末を送信先端末として決定するようにする。   (2-1) A method of determining, as a transmission destination terminal, a terminal that has notified a reception slot with the earliest reception timing among reception slot notifications received by the terminal itself. In this case, the transmission destination terminal determination unit 33 determines the time slot number of each peripheral terminal based on the received reception slot notification of the peripheral terminal. Then, the terminal having the time slot with the smallest time slot number is determined as the transmission destination terminal.

(2−2)自端末が受信した受信スロット通知を送信した端末からランダムに選択する方法。この場合、送信先端末決定部33は、周辺端末の受信スロット通知を受信すると、それら周辺端末の中からランダムに選択した端末を送信先端末とするようにする。   (2-2) A method of randomly selecting from the terminal that has transmitted the reception slot notification received by the terminal itself. In this case, when receiving the reception slot notification of the peripheral terminal, the transmission destination terminal determining unit 33 sets a terminal randomly selected from the peripheral terminals as the transmission destination terminal.

(2−3)受信スロット通知に送信先端末(親)を含め、送信先端末候補のうち子となる端末数が少ない端末を選択する方法。   (2-3) A method of including a transmission destination terminal (parent) in a reception slot notification and selecting a terminal having a small number of child terminals among transmission destination terminal candidates.

受信スロット決定部34は、周辺端末からの受信スロット通知に基づいて、自端末の受信スロットとするタイムスロットを割り当てるものである。   The reception slot determination unit 34 assigns a time slot as a reception slot of the own terminal based on the reception slot notification from the peripheral terminal.

この受信スロット決定部34による受信スロットの割り当て方法としては、以下に示す方法のいずれかを適用することができる。   As a receiving slot allocation method by the receiving slot determination unit 34, any of the following methods can be applied.

(3−1)送信先端末の受信スロットの直前に自端末の受信スロットを割り当てる方法。この場合、受信スロット決定部33は、送信先端末決定部33により決定された送信先端末の受信スロットを示すタイムスロット番号を確認し、その送信先端末の受信スロットの直前に自端末の受信スロットを割り当てるようにする。   (3-1) A method of allocating the reception slot of the own terminal immediately before the reception slot of the transmission destination terminal. In this case, the reception slot determination unit 33 confirms the time slot number indicating the reception slot of the transmission destination terminal determined by the transmission destination terminal determination unit 33, and immediately before the reception slot of the transmission destination terminal. To be assigned.

(3−2)送信先端末の受信スロットから所定時間(ランダム時間又は固定時間)だけ離したタイムスロットを自端末の受信スロットとして割り当てる方法。この場合、受信スロット決定部33は、送信先端末決定部33により決定された送信先端末の受信スロットに基づいて、所定時間前の時刻に位置するタイムスロットを受信スロットとして割り当てるようにする。   (3-2) A method of assigning a time slot separated from the reception slot of the transmission destination terminal by a predetermined time (random time or fixed time) as the reception slot of the own terminal. In this case, the reception slot determination unit 33 assigns a time slot located at a time before a predetermined time as a reception slot based on the reception slot of the transmission destination terminal determined by the transmission destination terminal determination unit 33.

(3−3)送信先端末の受信スロットと先頭スロット(図2では番号「1」のタイムスロット)との間に、自端末の受信スロットとして割り当てる方法。この場合、受信スロット決定部34は、送信先端末決定部33により決定された送信先端末の受信スロットのタイムスロット番号を判断し、当該送信先端末の受信スロットと先頭スロットとの間のタイムスロットを自端末の受信スロットとして選択するようにする。このとき、受信スロット決定部34は、ランダムに受信スロットを選択するようにしてもよい。   (3-3) A method of assigning as a reception slot of the own terminal between the reception slot of the transmission destination terminal and the first slot (the time slot of number “1” in FIG. 2). In this case, the reception slot determination unit 34 determines the time slot number of the reception slot of the transmission destination terminal determined by the transmission destination terminal determination unit 33, and the time slot between the reception slot and the head slot of the transmission destination terminal. Is selected as the reception slot of the own terminal. At this time, the reception slot determination unit 34 may select a reception slot at random.

(3−4)送信先端末の受信スロットに近いスロットほど選択する確率を高くする確率密度関数を用いて、自端末の受信スロットを選択させる方法。   (3-4) A method of selecting the reception slot of the terminal using a probability density function that increases the probability of selecting a slot closer to the reception slot of the transmission destination terminal.

(3−5)上記(3−1)〜(3−4)のいずれかの方法に加えて、周辺端末からの受信スロット通知に基づいて当該周辺端末のタイムスロット番号を除外して、その結果より自端末の受信スロットを割り当てる方法。   (3-5) In addition to any of the above methods (3-1) to (3-4), the time slot number of the peripheral terminal is excluded based on the reception slot notification from the peripheral terminal, and the result A method of assigning the receiving slot of the terminal itself.

(3−6)上記(3−1)〜(3−5)のいずれかの方法に加えて、スロットが不足している場合には、最も遅いスロット(例えば図2では番号「100」)に戻ってスロットを再利用する機能を加えた方法。   (3-6) In addition to any of the above methods (3-1) to (3-5), if there is a shortage of slots, the slowest slot (for example, the number “100” in FIG. 2) is set. A method that adds a function to go back and reuse slots.

(A−2)第1の実施形態の動作
次に、第1の実施形態の無線マルチホップネットワーク10における処理について図面を参照して説明する。図5は、第1の実施形態の各無線端末における処理を示すフローチャートである。
(A-2) Operation of First Embodiment Next, processing in the wireless multi-hop network 10 of the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a flowchart illustrating processing in each wireless terminal according to the first embodiment.

以下では、図1に示す無線マルチホップネットワーク10の構成を例示して説明する。なお、図1(b)において、図中の直線が各無線端末と送信先端末の組を示し、矢印の方向は各無線端末から送信先端末へのデータ通信方向を示している。   Hereinafter, the configuration of the wireless multi-hop network 10 illustrated in FIG. 1 will be described as an example. In FIG. 1B, a straight line in the drawing indicates a set of each wireless terminal and a transmission destination terminal, and an arrow direction indicates a data communication direction from each wireless terminal to the transmission destination terminal.

なお、各無線端末101〜111は、何らかの方法で時刻同期を取っているものとし、共通のタイムスロットを共有しているものとする。時刻同期を取る方法としては、種々の方法をとることができ、例えば、無線端末間で事前に時刻同期をとる方法や、周辺の無線端末間で授受し合う受信スロット通知に現在時刻を示す情報を乗せて行うことで、ネットワーク構成時に時刻同期を同時に行うことができる。   Note that the wireless terminals 101 to 111 are assumed to be time-synchronized by some method and share a common time slot. Various methods can be used as a method of time synchronization, for example, a method of time synchronization between wireless terminals in advance, or information indicating the current time in reception slot notifications exchanged between neighboring wireless terminals. By performing the above, time synchronization can be performed at the same time as the network configuration.

まず、コーディネータ101は、自端末に最も遅いタイムスロット(図2では番号「100」)を受信スロットとして割り当て、周辺端末に通知する。この動作は、コーディネータ101だけが行う特別な動作である。   First, the coordinator 101 assigns the latest time slot (number “100” in FIG. 2) to the own terminal as a receiving slot, and notifies the peripheral terminals. This operation is a special operation performed only by the coordinator 101.

コーディネータ101が送信した受信スロット通知を受信した各無線端末102及び103は、コーディネータ101の受信スロットであるタイムスロット番号に基づいて、自端末における送信先端末の決定及び自端末の受信スロットの決定を行い、自端末の受信スロットを含む受信スロット通知を周辺端末に送信する。   The wireless terminals 102 and 103 that have received the reception slot notification transmitted by the coordinator 101 determine the transmission destination terminal and the reception slot of the local terminal based on the time slot number that is the reception slot of the coordinator 101. And a reception slot notification including the reception slot of the terminal itself is transmitted to the peripheral terminals.

さらに、無線端末102及び103が送信した受信スロットを受信した無線端末104〜107においても、同様に、自端末の送信先端末及び自端末の受信スロットを決定し、受信スロット通知を周辺端末に送信する。このような無線端末間の授受を行うことで、無線ネットワーク全体に処理を及ぼすことができる。   Further, in the wireless terminals 104 to 107 that have received the reception slots transmitted by the wireless terminals 102 and 103, similarly, the transmission destination terminal of the local terminal and the reception slot of the local terminal are determined and the reception slot notification is transmitted to the peripheral terminals. To do. By giving and receiving between such wireless terminals, processing can be performed on the entire wireless network.

次に、各無線端末102〜111における処理を、フローチャートを用いて詳細に説明する。   Next, processing in each of the wireless terminals 102 to 111 will be described in detail using a flowchart.

各無線端末102〜111では、受信スロット通知の受信期間が調整されており(ステップS100)、周辺端末から受信スロット通知を所定数又は所定時間の間に受信すると、受信した受信スロット通知に基づいて送信先端末を決定し(ステップS200)、次に、自端末の受信スロットを決定し(ステップS300)、周辺端末に対して受信スロット通知を送信する。   In each of the wireless terminals 102 to 111, the reception period of the reception slot notification is adjusted (step S100), and if a reception slot notification is received from a peripheral terminal for a predetermined number or a predetermined time, based on the received reception slot notification A transmission destination terminal is determined (step S200). Next, a reception slot of the own terminal is determined (step S300), and a reception slot notification is transmitted to the peripheral terminals.

ここで、各無線端末102〜111における受信スロット通知の受信時間決定方法としては、上述したような種々の方法を適用することができる。   Here, various methods as described above can be applied as a reception time determination method of the reception slot notification in each of the wireless terminals 102 to 111.

上述した(1−1)の方法は、各無線端末の制御が単純になる点で有効である。また(1−2)の方法は、(1−1)の方法を適用する際に、ネットワーク規模が大きくなると周辺端末の情報を受信できないまま、自端末の受信スロットを決定してしまうおそれがあるが、これを解消できる点で有効である。(1−3)の方法は、送信先端末となり得る端末の受信スロットによって待ち時間を変換させることができる点で有効である。例えば、受信スロット番号が小さいほど待ち時間を少なくすることでネットワーク全体の遅延を削減することができる。(1−4)の方法は、十分に周辺の状況を認識してからスロット割り当てを行うことが可能となる。   The method (1-1) described above is effective in that the control of each wireless terminal is simplified. Further, in the method (1-2), when the method (1-1) is applied, there is a possibility that the reception slot of the own terminal may be determined without receiving the information of the peripheral terminal if the network scale becomes large. However, it is effective in that this can be solved. The method (1-3) is effective in that the waiting time can be converted by the reception slot of a terminal that can be a transmission destination terminal. For example, the delay of the entire network can be reduced by reducing the waiting time as the reception slot number is smaller. With the method (1-4), slot allocation can be performed after sufficiently recognizing surrounding conditions.

次に、各無線端末102〜111における送信先端末の決定方法について説明する。各無線端末102〜111における送信先端末の決定方法としては、上述したような種々の方法を適用することができる。   Next, a method for determining a transmission destination terminal in each of the wireless terminals 102 to 111 will be described. Various methods as described above can be applied as a method of determining the destination terminal in each of the wireless terminals 102 to 111.

この第1の実施形態の動作の説明では、図6を参照しながら、上述した(2−1)を用いた場合を例示する。   In the description of the operation of the first embodiment, a case where (2-1) described above is used will be exemplified with reference to FIG.

まず、周辺端末から受信した受信スロット通知のタイムスロット番号に基づいて、各周辺端末の受信スロットを確認する(ステップS201)。   First, the reception slot of each peripheral terminal is confirmed based on the time slot number of the reception slot notification received from the peripheral terminal (step S201).

各無線端末102〜111では、確認した各周辺端末の受信スロットのうち、最も受信タイミングが早い(すなわち、タイムスロット番号が最も小さい)無線端末を確認し(ステップS202)、この無線端末を送信先端末として決定する(ステップS203)。   Each of the wireless terminals 102 to 111 confirms the wireless terminal with the earliest reception timing (that is, the smallest time slot number) among the confirmed reception slots of each peripheral terminal (step S202), and transmits the wireless terminal to the transmission destination. The terminal is determined (step S203).

上述した(2−1)の決定方法によれば、送信先端末への通信が失敗したときでも、当該送信先端末より受信スロットが遅い(すなわちタイムスロット番号が大きい)端末が周辺に存在していれば、その端末に向けて送信できるので、代替経路を確保することができる点で有効である。この点について、図7を参照しながら説明する。   According to the determination method of (2-1) described above, even when communication with the transmission destination terminal fails, a terminal having a reception slot later than that of the transmission destination terminal (that is, with a larger time slot number) exists in the vicinity. Can be transmitted to the terminal, which is effective in that an alternative route can be secured. This point will be described with reference to FIG.

図7(a)は、上記(2−1)の方法を利用しない場合のネットワーク構成である。図7(a)において、例えば、無線端末105は、無線端末102、103を周辺端末とするが、無線端末103を送信先端末として決定しているので、タイムスロット番号「97」で送信を行うものとする。そして、何らかの理由でスロット番号「97」での通信が失敗した場合、無線端末105の周辺に「98」、「99」番のタイムスロットで受信を行う無線端末は存在しないために、無線端末105は送信することができず、次回の「97」番のタイムスロットまで待機することとなる。   FIG. 7A shows a network configuration when the method (2-1) is not used. In FIG. 7A, for example, the wireless terminal 105 uses the wireless terminals 102 and 103 as peripheral terminals, but has determined that the wireless terminal 103 is a transmission destination terminal, and therefore performs transmission using the time slot number “97”. Shall. If communication with the slot number “97” fails for some reason, there is no wireless terminal that performs reception in the time slots of “98” and “99” around the wireless terminal 105. Cannot be transmitted, and will wait until the next “97” time slot.

一方、無線端末109は、無線端末104、105を周辺端末とし、その中から無線端末104を送信先端末としているため、タイムスロット番号「90」で送信を行うものとする。そして、仮にタイムスロット番号「90」の通信が失敗したとしても、「92」番のタイムスロットで受信する無線端末105が存在しているので、無線端末105に対して通信を行うことができる。このように、送信先端末以外の受信スロットが遅い端末に対して送信することができるので、遅延の増加を最小限に抑えつつ、代替経路を確保することが可能となる。また、上述した(2−3)の方法は特定の端末に通信負荷が集中することを避ける上では有効である。   On the other hand, the wireless terminal 109 uses the wireless terminals 104 and 105 as peripheral terminals and the wireless terminal 104 as a transmission destination terminal among them, and therefore performs transmission using the time slot number “90”. Even if the communication with the time slot number “90” fails, the wireless terminal 105 that receives the time slot with the time slot “92” exists, so that communication can be performed with the wireless terminal 105. As described above, since transmission can be made to a terminal having a slow reception slot other than the transmission destination terminal, it is possible to secure an alternative route while minimizing an increase in delay. The method (2-3) described above is effective in avoiding the concentration of communication load on a specific terminal.

続いて、各無線端末102〜111では、自端末の受信スロットを決定する方法ついて説明する。各無線端末102〜111による自端末の受信スロット決定方法としては、上述したような種々の方法を適用することができる。   Next, each of the wireless terminals 102 to 111 will be described with respect to a method for determining the reception slot of its own terminal. Various methods as described above can be applied as the reception slot determination method of each terminal by the wireless terminals 102 to 111.

この第1の実施形態の動作の説明では、図8を参照しながら、上述した(3−2)及び(3−5)を組み合わせた方法を適用した場合を例示する。   In the description of the operation of the first embodiment, a case where a method combining (3-2) and (3-5) described above is applied will be exemplified with reference to FIG.

まず、各無線端末102〜111において、送信先端末の受信スロットを確認する(ステップS301)と共に、周辺端末の受信スロットを確認する(ステップS302)。そして、送信先端末の受信スロットから所定時間だけ離れたスロットのうち、周辺端末の受信スロットを除外し(ステップS303)、残ったタイムスロットの中から自端末の受信スロットとするタイムスロットを選択する(ステップS304)。   First, in each of the wireless terminals 102 to 111, the reception slot of the transmission destination terminal is confirmed (step S301), and the reception slot of the peripheral terminal is confirmed (step S302). Then, out of the slots separated from the receiving slot of the transmission destination terminal by a predetermined time, the receiving slots of the peripheral terminals are excluded (step S303), and the time slot to be the receiving slot of the own terminal is selected from the remaining time slots. (Step S304).

図7(a)は、各無線端末102〜111が(3−2)及び(3−5)を組み合わせた方法を用いてネットワークを構成した場合のネットワーク構成を例示するものである。   FIG. 7A illustrates a network configuration when each wireless terminal 102 to 111 configures a network using a method in which (3-2) and (3-5) are combined.

また、図1(b)は、各無線端末102〜111が(3−2)の方法を用いてネットワークを構成した場合のネットワーク構成を例示するものであり、図7(b)と比較しながら説明する。   FIG. 1B illustrates a network configuration when each of the wireless terminals 102 to 111 configures a network using the method (3-2), and is compared with FIG. 7B. explain.

例えば、コーディネータ101が受信スロット通知を送信すると、コーディネータ101の周辺に位置する無線端末102及び102が、コーディネータ101の受信スロット通知を受信する。   For example, when the coordinator 101 transmits a reception slot notification, the wireless terminals 102 and 102 located around the coordinator 101 receive the reception slot notification of the coordinator 101.

このとき、図1(b)の場合、無線端末102及び103は、上記(3−2)の方法を適用しているので、同じタイムスロット番号「97」を自端末の受信スロットとして設定する。その結果、無線端末104から無線端末102への通信タイミングと、無線端末105から無線端末103への通信タイミングとは同時に行なわれ、図中の点線の経路上に干渉信号が同時に発生し、通信が成功しづらくなる場合がある。   At this time, in the case of FIG. 1B, since the wireless terminals 102 and 103 apply the method (3-2), the same time slot number “97” is set as the reception slot of the own terminal. As a result, the communication timing from the wireless terminal 104 to the wireless terminal 102 and the communication timing from the wireless terminal 105 to the wireless terminal 103 are performed at the same time, and an interference signal is simultaneously generated on the dotted path in the drawing, so that communication is performed. It may be difficult to succeed.

一方、図7(a)においては、自端末の受信スロットを決定する方法として、上述(3−2)に加えて(3−5)を用いた例である。図中の点線は受信スロット通知の送受信を示している。まず、コーディネータ101が受信スロット通知を送信した後、無線端末103がタイムスロット番号「97」を確保し、無線端末103が番号「97」とする受信スロット通知を周辺端末に送信する。従って、無線端末102は、タイムスロット番号「100」以下、かつタイムスロット番号「97」以外のタイムスロット番号から、自端末の受信スロットを選択する。このようにすることで、図1(b)で発生したような受信スロットの競合を避けることができる。   On the other hand, FIG. 7A shows an example in which (3-5) is used in addition to the above (3-2) as a method of determining the reception slot of the terminal itself. The dotted line in the figure indicates transmission / reception of the reception slot notification. First, after the coordinator 101 transmits the reception slot notification, the wireless terminal 103 secures the time slot number “97”, and the wireless terminal 103 transmits a reception slot notification with the number “97” to the peripheral terminals. Therefore, the wireless terminal 102 selects the reception slot of the own terminal from the time slot number other than the time slot number “97” and the time slot number “100” or less. By doing so, it is possible to avoid contention of reception slots as occurred in FIG.

また、図7(b)は、送信先端末の選択方法として上記(2−1)の方法を適用する場合のネットワーク構成を示す。無線端末110から無線端末101までの中継回数は、図7(a)では2回だったのと比較して、図7(b)では3回になるなど経路が冗長となっているが、代替経路は多く確保されている。例えば、無線端末110は、無線端末111への送信に失敗しても、無線端末106、105への通信を試みることができる。   FIG. 7B shows a network configuration when the method (2-1) is applied as a method of selecting a transmission destination terminal. The number of relays from the wireless terminal 110 to the wireless terminal 101 is 3 times in FIG. 7B compared to 2 times in FIG. 7A, but the route is redundant. Many routes are secured. For example, the wireless terminal 110 can attempt to communicate with the wireless terminals 106 and 105 even if transmission to the wireless terminal 111 fails.

上述の(3−1)の方法は、自端末の受信スロットを決定するまでの遅延時間を最小限に抑えることが可能となる点で有効である。また、(3−1)の方法は、例えば図1(b)に示したように、パケットの衝突が発生しやすくなる問題があるが、これに対して、(3−2)、(3−3)の方法は、(3−1)の問題を一部解消することができる。また、(3−2)、(3−3)の方法は、コーディネータ101の受信スロットに近いスロットの利用効率が低下することが問題となるが、(3−4)の方法は、この問題を解決することができる。(3−5)の方法は、パケットの衝突を減少させることができる。(3−6)の方法はネットワーク規模が大きくなった場合に有効である。   The method (3-1) described above is effective in that the delay time until the reception slot of the own terminal is determined can be minimized. Further, the method (3-1) has a problem that packet collision is likely to occur as shown in FIG. 1B, for example, but in contrast to this, (3-2), (3- The method 3) can partially solve the problem (3-1). In addition, the methods (3-2) and (3-3) have a problem that the utilization efficiency of slots close to the reception slot of the coordinator 101 is lowered. However, the method (3-4) has this problem. Can be solved. The method (3-5) can reduce packet collision. The method (3-6) is effective when the network scale becomes large.

なお、上述したように、受信スロット通知の受信期間の決定方法、送信先端末の決定方法、受信スロットの決定方法はそれぞれ種々の方法を適用することができ、又、受信スロット通知の受信期間の決定方法、送信先端末の決定方法、受信スロットの決定方法に用いた方法の組み合わせパターンも種々の組み合わせパターンを適用することができる。   Note that, as described above, various methods can be applied to the reception slot notification reception period determination method, the transmission destination terminal determination method, and the reception slot determination method. Various combination patterns can be applied to combination patterns used in the determination method, the transmission destination terminal determination method, and the reception slot determination method.

(A−3)第1の実施形態の効果
以上のようにして、第1の実施形態によれば、従来のマルチホップネットワークと比較して、パケットの中継を行う端末において受信機の電源を入れる時間を特定のスロットに限ることが可能となり、消費電力を大幅に削減することができる。従来のTDMA方式は各端末の送信タイミングを決定するものであったために、複数の端末からのパケットを受信する可能性のある無線端末の受信待機時間は増加していたが、第1の実施形態の方法により消費電力の増加を抑えることが可能となる。
(A-3) Effect of First Embodiment As described above, according to the first embodiment, the receiver is turned on at a terminal that relays packets, as compared with the conventional multi-hop network. Time can be limited to a specific slot, and power consumption can be greatly reduced. Since the conventional TDMA scheme determines the transmission timing of each terminal, the reception waiting time of a wireless terminal that can receive packets from a plurality of terminals has increased. This method can suppress an increase in power consumption.

また、第1の実施形態によれば、一般的にTDMA方式を用いると通信遅延が増加する問題があるが、第1の実施形態では、各無線端末の受信タイミングがデータが流れる方向(各端末からコーディネータ)に合わせて設定されるので、消費電力の増加と遅延の増加を同時に抑えることが可能となっている。また、通信が失敗した場合に生じる遅延の増加も代替経路を確保することで大幅に削減することが可能となる。   In addition, according to the first embodiment, there is a problem that communication delay generally increases when the TDMA method is used. However, in the first embodiment, the reception timing of each wireless terminal is the direction in which data flows (each terminal To the coordinator), it is possible to suppress an increase in power consumption and an increase in delay at the same time. Further, an increase in delay caused when communication fails can be significantly reduced by securing an alternative route.

(B)第2の実施形態
次に、本発明の無線通信装置、方法及びプログラム、並びに無線ネットワークの第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(B) Second Embodiment Next, a wireless communication apparatus, method and program, and a wireless network according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2の実施形態では、無線マルチホップ方式を採用した無線ネットワークを構成する無線端末に本発明を適用した場合の実施形態を例示して説明する。   In the second embodiment, an embodiment in which the present invention is applied to a wireless terminal constituting a wireless network adopting a wireless multi-hop method will be described as an example.

(B−1)第2の実施形態の構成
第2の実施形態は、基本的には、図3及び図4に示す第1の実施形態の無線端末の機能構成を備えるものであるが、各構成要件の詳細な処理が第1の実施形態と異なる。そこで、第2の実施形態では、図3及び図4を用いながら、第1の実施形態と異なる各構成要件の処理を詳細に説明する。
(B-1) Configuration of Second Embodiment The second embodiment basically includes the functional configuration of the wireless terminal of the first embodiment shown in FIG. 3 and FIG. The detailed processing of the configuration requirements is different from that of the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, processing of each component requirement different from that in the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

第2の実施形態の各無線端末101〜111は、自端末の受信スロットの割り当て前に、周辺の無線端末と端末情報の授受を行い、これにより得られた端末情報を利用して自端末の受信スロットの割り当てを行うことを特徴とする。   Each wireless terminal 101 to 111 of the second embodiment exchanges terminal information with surrounding wireless terminals before assigning the receiving slot of the own terminal, and uses the terminal information obtained thereby, The reception slot is allocated.

第2の実施形態の各無線端末101〜111は、第1の実施形態と同様に、図3に示す構成を備えており、図4に示すように状態管理部306が備える機能部として、周辺端末情報管理部31、受信スロット通知受信期間調整部32、送信先端末決定部33、受信スロット決定部34を備える。   As with the first embodiment, each of the wireless terminals 101 to 111 according to the second embodiment has the configuration illustrated in FIG. 3, and as a functional unit included in the state management unit 306 as illustrated in FIG. A terminal information management unit 31, a reception slot notification reception period adjustment unit 32, a transmission destination terminal determination unit 33, and a reception slot determination unit 34 are provided.

周辺端末情報管理部31は、周辺端末との間で端末情報の授受をさせるものであり、自端末に関する情報を周辺端末に知らせると共に、周辺端末に関する情報を管理するものである。   The peripheral terminal information management unit 31 exchanges terminal information with the peripheral terminal, and notifies the peripheral terminal of information related to the own terminal and manages information related to the peripheral terminal.

ここで、周辺端末との間で端末情報を授受する方法としては、以下に示すような方法を適用することができる。   Here, as a method of exchanging terminal information with peripheral terminals, the following method can be applied.

第1の方法は、周辺端末情報管理部31は、周辺端末から端末情報(第1の端末情報)を受信すると、自端末の端末識別情報を含む第1の端末情報を周辺端末に送信する方法である。   In the first method, when the peripheral terminal information management unit 31 receives terminal information (first terminal information) from the peripheral terminal, the peripheral terminal information management unit 31 transmits the first terminal information including the terminal identification information of the own terminal to the peripheral terminal. It is.

第2の方法は、周辺端末情報管理部31が第1の端末情報を送信する方法であり、第1の端末情報には、コーディネータ101からの中継回数を含むようにする方法である。この場合、コーディネータ101は、中継回数の値として「0」を端末情報に含んで送信するものとし、その後、端末情報を受信した無線端末において、受信した端末情報の中で中継回数が最も小さいものに「1」を加えて、更に端末情報を送信することで実現することができる。   The second method is a method in which the peripheral terminal information management unit 31 transmits the first terminal information, and the first terminal information includes the number of relays from the coordinator 101. In this case, the coordinator 101 transmits “0” as the value of the number of relays included in the terminal information, and then the wireless terminal that has received the terminal information has the smallest number of relays among the received terminal information. This can be realized by adding “1” to the terminal and further transmitting terminal information.

第3の方法は、周辺端末情報管理部31は、第1又は第2の方法により第1の端末情報の送受信後に、自端末の端末識別情報と、第1の端末情報の授受により取得した周辺端末の端末識別情報とを含む第2の端末情報を送信する方法である。   In the third method, the peripheral terminal information management unit 31 obtains the terminal identification information of the own terminal and the first terminal information obtained after transmission / reception of the first terminal information after transmission / reception of the first terminal information by the first or second method. This is a method for transmitting second terminal information including terminal identification information of a terminal.

第4の方法は、周辺端末情報管理部31は、第2の方法により第1の端末情報の送受信後に、一定時間待機する。そして、待機中に、自端末より中継回数の多い端末から端末情報を受信しなかった場合(すなわち、自端末がネットワークの末端部に位置している場合)、かつ、一度も第2の端末情報を受信しなかった場合に限って、第2の端末情報を送信する。   In the fourth method, the peripheral terminal information management unit 31 waits for a certain time after the transmission and reception of the first terminal information by the second method. When the terminal information is not received from the terminal having a higher number of relays than the own terminal during standby (that is, when the own terminal is located at the end of the network), and the second terminal information is once The second terminal information is transmitted only when it is not received.

第2の端末情報を受信した端末は、所定時間待機した後、第2の端末情報を送信する。この結果、全ての無線端末が第2の端末情報を1度づつ送信することになる。第2の端末情報には、周辺端末に関する情報、自端末の送信先端末の端末識別情報を含めることができる。第2の端末情報を受信した端末は、この第2の端末情報を集積することで、各無線端末を送信先端末とする端末の数(子の数)を求めることが可能となる。   The terminal that has received the second terminal information transmits the second terminal information after waiting for a predetermined time. As a result, all the wireless terminals transmit the second terminal information once. The second terminal information can include information on peripheral terminals and terminal identification information of the transmission destination terminal of the own terminal. A terminal that has received the second terminal information can obtain the number of terminals (number of children) having each wireless terminal as a transmission destination terminal by accumulating the second terminal information.

受信スロット通知受信期間調整部32は、第1の実施形態と同様に、受信スロット通知の受信期間を決定するものであり、第1の実施形態で説明した方法を適用するものである。   Similarly to the first embodiment, the reception slot notification reception period adjustment unit 32 determines the reception period of the reception slot notification, and applies the method described in the first embodiment.

さらに、第2の実施形態では、受信スロット通知受信期間調整部32が、第1の端末情報及び又は第2の端末情報に基づいて、さらに以下の受信スロット通知の受信時間を決定する方法を適用することができる。なお、以下の()の数字は、第1の実施形態で示した番号の連番である。   Furthermore, in the second embodiment, a method is applied in which the reception slot notification reception period adjustment unit 32 further determines the reception time of the following reception slot notification based on the first terminal information and / or the second terminal information. can do. The numbers in parentheses below are serial numbers of the numbers shown in the first embodiment.

(1−6)自端末の周辺端末数が多いほど待機時間を短く設定する方法(端末情報の送受信方法として、第1の方法〜第4の方法の場合に適用できる)。この場合、受信スロット通知受信時間調整部32は、予め設定値を定めておき、第1の端末情報及び又は第2の端末情報に基づいて周辺端末数を算出し、周辺端末数が設定値を超える場合には待機時間を短くし、設定値以下の場合には待機時間を長くするようにする。なお、複数の設定値を設定して各設定値に応じた待機時間を設定しておき、周辺端末数に応じて待機時間を決定するようにしてもよい。   (1-6) A method of setting the standby time to be shorter as the number of peripheral terminals of the own terminal is larger (applicable to the first method to the fourth method as terminal information transmission / reception methods). In this case, the reception slot notification reception time adjustment unit 32 determines a set value in advance, calculates the number of peripheral terminals based on the first terminal information and / or the second terminal information, and the number of peripheral terminals sets the set value. If it exceeds, the waiting time is shortened, and if it is less than the set value, the waiting time is lengthened. Note that a plurality of setting values may be set and standby times corresponding to the respective setting values may be set, and the standby time may be determined according to the number of peripheral terminals.

(1−7)自端末の周辺端末数と各周辺端末に隣接する端末数の合計が多いほど待機時間を短く設定する方法(端末情報の送受信方法として、第3、第4の方法の場合に適用できる)。この場合、受信スロット通知受信期間調整部32は、第2の端末情報に基づいて周辺端末数及び各周辺端末の隣接する端末数を算出する。そして、周辺端末数及び各周辺端末の隣接する端末数の合計が、予め定めた設定値を超えている場合には待機時間を短くし、設定値以下の場合には待機時間を長くするようにする。なお、設定値については複数設定するようにしてもよい。   (1-7) A method of setting a waiting time to be shorter as the total number of peripheral terminals of the own terminal and the number of terminals adjacent to each peripheral terminal increases (in the case of the third and fourth methods as terminal information transmission / reception methods) Applicable). In this case, the reception slot notification reception period adjustment unit 32 calculates the number of peripheral terminals and the number of terminals adjacent to each peripheral terminal based on the second terminal information. If the total number of peripheral terminals and the number of adjacent terminals of each peripheral terminal exceeds a predetermined set value, the standby time is shortened, and if the total is less than the set value, the standby time is increased. To do. A plurality of setting values may be set.

(1−8)自端末の子となる端末数が多いほど待機時間を短く設定する方法(端末情報の送受信方法として、第4の方法の場合に適用できる)。この場合、受信スロット通知受信期間調整部32は、第2の端末情報に基づいて自端末を送信先端末とする端末数(すなわち、子となる端末数)を算出し、自端末の子端末数が、予め設定された設定値を超えている場合には待機時間を短くし、設定値以下の場合には待機時間を長くするようにする。なお、設定値について複数設定するようにしてもよい。   (1-8) A method in which the standby time is set shorter as the number of terminals that are children of the own terminal is larger (applicable to the case of the fourth method as a terminal information transmission / reception method). In this case, the reception slot notification reception period adjustment unit 32 calculates the number of terminals whose own terminal is the transmission destination terminal (that is, the number of child terminals) based on the second terminal information, and the number of child terminals of the own terminal However, when the preset value is exceeded, the standby time is shortened, and when the preset value is less than the preset value, the standby time is lengthened. A plurality of setting values may be set.

(1−9)上記(1−1)〜(1−8)の方法を任意に組み合わせる方法。   (1-9) A method of arbitrarily combining the above methods (1-1) to (1-8).

送信先端末決定部33は、第1の実施形態と同様に、送信先端末を決定するものであり、第1の実施形態で説明した方法を適用するものである。   Similarly to the first embodiment, the transmission destination terminal determination unit 33 determines a transmission destination terminal, and applies the method described in the first embodiment.

さらに、第2の実施形態では、送信先端末決定部33が、第1の端末情報及び又は第2の端末情報に基づいて、さらに以下の方法により送信先端末を決定する方法を適用することができる。なお、以下の()の数字は、第1の実施形態で示した番号の連番である。   Furthermore, in the second embodiment, the transmission destination terminal determination unit 33 may further apply a method of determining a transmission destination terminal by the following method based on the first terminal information and / or the second terminal information. it can. The numbers in parentheses below are serial numbers of the numbers shown in the first embodiment.

(2−7)周辺端末数が少ない端末を優先的に選択する方法(端末情報の送受信方法として、第1の方法〜第3の方法の場合に適用できる)。送信先端末決定部33は、第1の端末情報及び又は第2の端末情報に基づいて各周辺端末に隣接する端末数を各周辺端末毎に求める。そして、各周辺端末に隣接する端末数が最も少ない周辺端末を送信先端末として決定するようにする。   (2-7) A method of preferentially selecting a terminal having a small number of peripheral terminals (applicable to the case of the first method to the third method as the terminal information transmission / reception method). The transmission destination terminal determination unit 33 obtains the number of terminals adjacent to each peripheral terminal for each peripheral terminal based on the first terminal information and / or the second terminal information. Then, the peripheral terminal having the smallest number of terminals adjacent to each peripheral terminal is determined as the transmission destination terminal.

(2−8)コーディネータ101からの転送回数(ホップ数)が最も少ない端末から選択する方法(端末情報の送受信方法として、第2、第3の方法の場合に適用できる)。この場合、送信先端末決定部33は、第1及び第2の端末情報に基づいてコーディネータ101から各周辺端末までの転送回数を求め、転送回数が最も少ない端末を送信先端末として決定するようにする。   (2-8) A method of selecting from terminals with the smallest number of transfers (number of hops) from the coordinator 101 (applicable to the second and third methods as terminal information transmission / reception methods). In this case, the destination terminal determination unit 33 obtains the number of transfers from the coordinator 101 to each peripheral terminal based on the first and second terminal information, and determines the terminal with the smallest number of transfers as the destination terminal. To do.

(2−9)上記(2−1)〜(2−8)の方法を任意に組み合わせる方法。   (2-9) A method of arbitrarily combining the methods (2-1) to (2-8) above.

受信スロット決定部34は、第1の実施形態と同様に、自端末の受信スロットを決定するものであり、第1の実施形態で説明した方法を適用するものである。   Similarly to the first embodiment, the reception slot determination unit 34 determines the reception slot of its own terminal, and applies the method described in the first embodiment.

さらに、第2の実施形態では、受信スロット決定部34が、第1の端末情報及び又は第2の端末情報に基づいて、さらに以下の方法により自端末の受信スロットを決定する方法を適用することができる。なお、以下の()の数字は、第1の実施形態で示した番号の連番である。   Further, in the second embodiment, the reception slot determination unit 34 applies a method of determining the reception slot of the own terminal by the following method based on the first terminal information and / or the second terminal information. Can do. The numbers in parentheses below are serial numbers of the numbers shown in the first embodiment.

(3−7)送信先端末の受信スロットに近いスロットほど選択される確率が高くなると共に、周辺端末数が多いほど受信スロットに近いスロットを選択する確率が高くなる確率密度関数によって決定する方法(端末情報の送受信方法として、第1の方法〜第3の方法の場合に適用できる)。   (3-7) A method of determining by a probability density function in which a slot closer to a reception slot of a transmission destination terminal has a higher probability of being selected and a probability of selecting a slot closer to the reception slot is higher as the number of peripheral terminals is larger ( The terminal information transmission / reception method can be applied to the first method to the third method).

(3−8)送信先端末の受信スロットから自端末の子となる端末数(子数が「0」の場合「1」とする)だけ離れたスロットを選択する方法(端末情報の送受信方法として、第4の方法の場合に適用できる)。この場合、受信スロット決定部34は、第1の端末情報及び第2の端末情報に基づいて自端末の子端末数を算出し、送信先端末の受信スロットから子端末数に応じた分だけ離れたスロットを決定するようにする。   (3-8) A method of selecting a slot that is distant from the reception slot of the transmission destination terminal by the number of terminals that are children of its own terminal (when the number of children is “0”, it is “1”) And can be applied to the case of the fourth method). In this case, the reception slot determination unit 34 calculates the number of child terminals of the own terminal based on the first terminal information and the second terminal information, and is separated from the reception slot of the transmission destination terminal by an amount corresponding to the number of child terminals. To determine the slot.

(3−9)送信先端末の受信スロット又は周辺端末からの受信スロット通知のうち、最も受信の早いスロットから自端末の子となる端末数(子数が「0」の場合「1」とする)だけ離れたスロットを選択する方法(端末情報の送受信方法として、第4の方法の場合に適用できる)。この場合、受信スロット決定部34は、第1の端末情報及び又は第2の端末情報に基づいて自端末の子端末数を算出し、送信先端末又は各周辺端末の受信スロットのうち最も早い受信スロットから、子端末数に応じた分だけ離れたスロットを決定するようにする。   (3-9) The number of terminals that are children of the own terminal from the slot that receives the earliest in the reception slot notification of the destination terminal or the reception slot from the peripheral terminal (when the child number is “0”, it is “1” ) A method of selecting slots separated by a distance (applicable to the case of the fourth method as a terminal information transmission / reception method). In this case, the reception slot determination unit 34 calculates the number of child terminals of the terminal based on the first terminal information and / or the second terminal information, and the earliest reception among the reception slots of the transmission destination terminal or each peripheral terminal. A slot separated from the slot by an amount corresponding to the number of child terminals is determined.

(B−2)第2の実施形態の動作
次に、第2の実施形態の無線マルチホップネットワークにおける処理について図面を参照して説明する。
(B-2) Operation of Second Embodiment Next, processing in the wireless multi-hop network of the second embodiment will be described with reference to the drawings.

図10は、第2の実施形態の各無線端末における処理を示すフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart illustrating processing in each wireless terminal according to the second embodiment.

まず、各無線端末101〜111は、受信スロット通知の送受信をする前に、周辺端末の情報を収集するために端末情報の送受信を行う(ステップS400)。   First, before transmitting / receiving a reception slot notification, each of the wireless terminals 101 to 111 transmits / receives terminal information to collect information on peripheral terminals (step S400).

各無線端末101〜111は、上述した第1の方法〜第4の方法のいずれかを適用して周辺端末との間で端末情報の送受信を行うと、各無線端末101〜111において、受信スロット通知の受信時間の決定処理(ステップS100)、送信先端末の決定処理(ステップS200)及び自端末の受信スロットの決定処理(ステップS300)を行う。   When each of the wireless terminals 101 to 111 transmits / receives terminal information to / from the peripheral terminals by applying any of the first to fourth methods described above, the wireless terminals 101 to 111 receive the reception slots. A notification reception time determination process (step S100), a transmission destination terminal determination process (step S200), and a reception slot determination process of the own terminal (step S300) are performed.

ただし、上記第4の方法により端末情報の送受信を行う場合おいては、各無線端末101〜111では、送信先端末の選択処理は第2の端末情報の送信時に終了しているものとする。   However, in the case where terminal information is transmitted and received by the fourth method, it is assumed that in each of the wireless terminals 101 to 111, the destination terminal selection process is completed when the second terminal information is transmitted.

図9は、第2の実施形態の無線マルチホップネットワーク20の構成を示す構成図である。図9は、各無線端末間で第4の方法により端末情報の送受信を行い、(3−8)による受信スロットの決定方法を行う場合の例を示す。   FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a configuration of the wireless multi-hop network 20 according to the second embodiment. FIG. 9 shows an example in which terminal information is transmitted and received between wireless terminals by the fourth method, and the reception slot determination method according to (3-8) is performed.

なお、図9において、直線が各無線端末と送信先端末の組を示す。図9(a)に示す丸の中の数字はコーディネータ101からの転送回数を示し、図9(b)に示す丸の中の数字はタイムスロット番号を示す。また、図9(b)における点線は受信スロット通知を示している。   In FIG. 9, a straight line indicates a set of each wireless terminal and transmission destination terminal. The numbers in the circles shown in FIG. 9A indicate the number of transfers from the coordinator 101, and the numbers in the circles shown in FIG. 9B indicate the time slot numbers. Also, the dotted line in FIG. 9B indicates the reception slot notification.

この例の場合、無線端末103は子端末が3台(無線端末105、106、107)存在するために、親となるコーディネータ101の受信スロットから「4」だけ離れたタイムスロット番号「97」を確保する。そして、無線端末103は、タイムスロット番号「97」に受信が存在した場合には、タイムスロット番号「98」でも受信を行う。   In this example, since the wireless terminal 103 has three child terminals (wireless terminals 105, 106, 107), the time slot number “97” separated from the reception slot of the parent coordinator 101 by “4” is set. Secure. Then, if there is reception at the time slot number “97”, the wireless terminal 103 also performs reception at the time slot number “98”.

一方、無線端末103が送信する受信スロット通知には子端末が3台存在することを含めることができる。これによって、子端末は無線端末103がタイムスロット番号「97」〜「99」の3つのタイムスロットを確保していることを認識し、タイムスロット番号「97」での通信が失敗した場合にも再送を行うことができる。   On the other hand, the reception slot notification transmitted by the wireless terminal 103 can include the presence of three child terminals. As a result, the child terminal recognizes that the wireless terminal 103 has secured three time slots of time slot numbers “97” to “99”, and even when communication using the time slot number “97” fails. Retransmission can be performed.

しかし、上記の方法を行う場合、パケットの衝突を回避することのできない状況がある。図9(b)において、点線はパケット衝突の発生する経路を示している。   However, when performing the above method, there are situations in which packet collision cannot be avoided. In FIG. 9B, the dotted line indicates the path where packet collision occurs.

図9(b)では、無線端末110と無線端末111とは、同じタイムスロット番号「96」で無線端末105と無線端末106とにデータ送信を行う。この2つの送信信号は無線端末105、106の双方が受信可能であり、パケット衝突が発生する。   In FIG. 9B, the wireless terminal 110 and the wireless terminal 111 transmit data to the wireless terminal 105 and the wireless terminal 106 with the same time slot number “96”. These two transmission signals can be received by both the wireless terminals 105 and 106, and packet collision occurs.

図11(a)は、上記第4の方法により端末情報の送受信を行い、上記(3−9)の方法による受信スロット決定方法を行う場合の例を示す。図11(a)において、点線はスロット割り当てに影響を及ぼす受信スロット通知の送受信関係を示す。   FIG. 11A shows an example in which terminal information is transmitted and received by the fourth method, and the reception slot determination method by the method (3-9) is performed. In FIG. 11A, a dotted line indicates a transmission / reception relationship of a reception slot notification that affects slot allocation.

無線端末103は、無線端末102からの受信スロット通知を受けて、タイムスロット番号「99」を避け、タイムスロット番号「96」,「97」,「98」を用いている。周辺端末のスロット割り当て結果を用いることで、近接した端末が同じスロットを利用することを避け、パケット衝突を回避できていることがわかる。   Upon receiving the reception slot notification from the wireless terminal 102, the wireless terminal 103 avoids the time slot number “99” and uses the time slot numbers “96”, “97”, and “98”. By using the slot allocation result of the peripheral terminal, it can be seen that the adjacent terminals can avoid using the same slot and packet collision can be avoided.

図11(b)は、上記第4の方法により端末情報の送受信を行い、上記(3−9)の方法による受信スロット決定方法を行い、各無線端末の待機時間について(1−8)の方法を用いて設定した場合の例を示している。   In FIG. 11B, terminal information is transmitted and received by the fourth method, a reception slot determination method by the method (3-9) is performed, and the waiting time of each wireless terminal is determined by the method (1-8) An example in the case of setting using is shown.

図11(b)の場合と図11(a)の場合とを比較すると、無線端末102と無線端末103の受信スロット確保の順番が逆になっている。すなわち、図11(b)では子の数が多い無線端末103が先に受信スロットを確保している。   Comparing the case of FIG. 11B and the case of FIG. 11A, the order of securing the reception slots of the wireless terminal 102 and the wireless terminal 103 is reversed. That is, in FIG. 11B, the wireless terminal 103 with a large number of children secures the reception slot first.

その結果として、ネットワーク全体の遅延を小さくすることができている。つまり、図11(a)では、ネットワーク全体に、タイムスロット番号「100」〜「89」までのタイムスロットを割り当てているのに対し、図11(b)では、タイムスロット番号「100」〜「91」までの割り当てでよくなっており、ネットワークの遅延を小さくできている。   As a result, the delay of the entire network can be reduced. That is, in FIG. 11 (a), time slots of time slot numbers “100” to “89” are assigned to the entire network, whereas in FIG. 11 (b), time slot numbers “100” to “89” are assigned. The allocation up to “91” is good, and the network delay can be reduced.

(B−3)第2の実施形態の効果
以上のように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した効果に加えて、次のような効果を得ることができる。
(B-3) Effects of Second Embodiment As described above, according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects described in the first embodiment.

第2の実施形態によれば、周辺端末の情報を事前に収集してから受信スロットを割り当てることによって、第1の実施形態と比較してよりパケットの衝突を削減することが可能となる。特に各端末の親子関係を事前に確定させることで、子となる端末数に応じた受信スロット数を確保することが可能となり、通信頻度が高いネットワークにおいてもパケットの衝突を最小限に抑えることが可能となる。   According to the second embodiment, packet collisions can be further reduced as compared with the first embodiment by assigning reception slots after collecting information on peripheral terminals in advance. In particular, by establishing the parent-child relationship of each terminal in advance, it is possible to secure the number of reception slots corresponding to the number of child terminals, and to minimize packet collisions even in networks with high communication frequencies. It becomes possible.

(C)他の実施形態
(C−1)第1の実施形態において、各無線端末が送信する受信スロット通知に、コーディネータ101からの転送回数を付加するようにしてもよい。具体的には、受信スロット通知を送信するまでに受信した受信スロット通知に含まれる転送回数のうち最も小さいものに「1」を加えた数を自端末の転送回数とする。また例えば、送信先端末として選択した端末の受信スロット通知に含まれる転送回数に「1」を加えた数を自らの転送回数とする。このようにすることで実現することができる。
(C) Other Embodiments (C-1) In the first embodiment, the number of transfers from the coordinator 101 may be added to the reception slot notification transmitted by each wireless terminal. Specifically, the number obtained by adding “1” to the smallest number of transfers included in the received slot notification received until the reception slot notification is transmitted is set as the number of transfers of the own terminal. Also, for example, the number of transfers added by “1” to the number of transfers included in the reception slot notification of the terminal selected as the destination terminal is set as the number of times of transfer. This can be realized.

(C−2)上記のように、受信スロット通知に転送回数を含めることにより、送信先端末決定方法として、以下の処理を行うようにしてもよい。 (C-2) As described above, the following processing may be performed as a transmission destination terminal determination method by including the number of transfers in the reception slot notification.

(2−5)無線端末が受信した受信スロット通知の中で最も転送回数が少ない無線端末の中から選択する方法。 (2-5) A method of selecting from the wireless terminals with the smallest number of transfers in the reception slot notification received by the wireless terminal.

(2−6)(2−1)〜(2−4)の方法に(2−5)の方法を加えた方法。 (2-6) A method in which the method (2-5) is added to the methods (2-1) to (2-4).

上記のような構成を取ることで転送経路が冗長になることを避けることが可能となる。   By adopting the configuration as described above, it is possible to avoid redundant transfer paths.

第1の実施形態のネットワークの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the network of 1st Embodiment. 第1の実施形態のタイムスロットを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the time slot of 1st Embodiment. 第1の実施形態の無線端末の内部構成を示す内部構成図である。It is an internal block diagram which shows the internal structure of the radio | wireless terminal of 1st Embodiment. 第1の実施形態の状態管理部の機能構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the function structure of the state management part of 1st Embodiment. 第1の実施形態の各無線端末における処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in each radio | wireless terminal of 1st Embodiment. 第1の実施形態の送信先端末の決定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination process of the transmission destination terminal of 1st Embodiment. 第1の実施形態の送信先端末の決定処理を説明するためのネットワーク構成図である。It is a network block diagram for demonstrating the determination process of the transmission destination terminal of 1st Embodiment. 第1の実施形態の自端末の受信スロット通知を決定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination process of the reception slot notification of the own terminal of 1st Embodiment. 第2の実施形態のネットワークの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the network of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の各無線端末における処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in each radio | wireless terminal of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の受信スロットの決定処理を示すネットワーク構成図である。It is a network block diagram which shows the determination process of the receiving slot of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

101〜111…無線端末、301…アンテナ部、302…受信回路部、303…送信回路部、304…受信データ処理部、305…送信データ生成部、306…状態管理部、31…周辺端末情報管理部、32…受信スロット通知受信時間調整部、33…送信先端末決定部、34…受信スロット決定部、10及び20…無線マルチホップネットワーク。   101 to 111: wireless terminal, 301: antenna unit, 302 ... receiving circuit unit, 303 ... transmitting circuit unit, 304 ... received data processing unit, 305 ... transmission data generating unit, 306 ... state management unit, 31 ... peripheral terminal information management 32, reception slot notification reception time adjustment unit, 33 ... transmission destination terminal determination unit, 34 ... reception slot determination unit, 10 and 20 ... wireless multi-hop network.

Claims (15)

無線ネットワークを構成する複数の無線端末のそれぞれが備える無線通信装置において、
周辺の無線端末に自端末の受信期間を示す受信スロット情報を送信する受信スロット情報通信手段と、
周辺の無線端末からの上記受信スロット情報に基づいて、周辺の無線端末の中から自端末の送信先端末を決定する送信先端末決定手段と、
上記送信先端末決定手段により決定された上記送信先端末の受信スロット情報に基づいて、上記送信先端末の受信スロットの前に自端末の受信スロットを決定する受信スロット決定手段と、
自端末の受信スロットにおいてデータ信号の転送処理を行う転送処理手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
In a wireless communication device provided in each of a plurality of wireless terminals constituting a wireless network,
A reception slot information communication means for transmitting reception slot information indicating a reception period of the own terminal to surrounding wireless terminals;
Based on the reception slot information from the peripheral wireless terminal, a transmission destination terminal determining means for determining the transmission destination terminal of the local terminal from the peripheral wireless terminals;
Based on the receiving slot information of the destination terminal determined by the destination terminal determining means, receiving slot determining means for determining the receiving slot of the own terminal before the receiving slot of the destination terminal;
A wireless communication device comprising: transfer processing means for performing a data signal transfer process in a reception slot of the terminal itself.
上記受信スロット決定手段が、上記送信先端末の受信スロットより前の受信スロットを確率的に選択するものであることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。   2. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the reception slot determining means probabilistically selects a reception slot prior to the reception slot of the transmission destination terminal. 上記受信スロット決定手段が、上記送信先端末の受信スロットとの時間差が小さくなるようなスロットを選択する確率関数を用いるものであることを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。   3. The radio communication apparatus according to claim 2, wherein the reception slot determining means uses a probability function for selecting a slot that reduces a time difference from the reception slot of the destination terminal. 上記受信スロット決定手段が、上記送信先端末の受信スロットから所定時間だけ離れたスロットを選択するものであることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。   2. The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the reception slot determining means selects a slot that is separated from a reception slot of the destination terminal by a predetermined time. 周辺の無線端末との間で端末情報を授受する端末情報通信手段と、
周辺の無線端末からの上記端末情報に基づいて、周辺に存在する無線端末の存在状況を判断する端末情報管理手段と
を備え、
上記受信スロット決定手段が、周辺に存在する無線端末の状況に応じて、自端末の受信スロットを決定するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の無線通信装置。
Terminal information communication means for transferring terminal information to and from surrounding wireless terminals;
Terminal information management means for determining the presence status of wireless terminals existing in the vicinity based on the terminal information from the peripheral wireless terminals, and
5. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the reception slot determining means determines a reception slot of the terminal according to a situation of wireless terminals existing in the vicinity.
上記受信スロット決定手段が、自端末と直接通信可能な無線端末数が増えるにつれ、上記送信先端末の受信スロットとの時間差が小さくなるスロットを選択する関数を用いるものであることを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。   The reception slot determining means uses a function for selecting a slot whose time difference from the reception slot of the destination terminal becomes smaller as the number of wireless terminals that can directly communicate with the own terminal increases. Item 6. The wireless communication device according to Item 5. 上記受信スロット決定手段が、自端末と直接通信可能な無線端末数に応じて、上記送信先端末の決定から自端末の受信スロットまでの遅延時間を変化させるものであることを特徴とする請求項5又は6に記載の無線通信装置。   The reception slot determining means changes the delay time from the determination of the transmission destination terminal to the reception slot of the own terminal according to the number of wireless terminals that can directly communicate with the own terminal. The wireless communication device according to 5 or 6. 上記端末情報管理手段が、受信した端末情報に基づいて自端末を送信先とする子端末数を判断するものであり、
上記受信スロット決定手段が、上記子端末数が増えるにつれ、上記送信先端末の受信スロットとの時間差が小さくなるスロットを選択する関数を用いるものである
ことを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。
The terminal information management means determines the number of child terminals whose destination is the own terminal based on the received terminal information,
6. The radio according to claim 5, wherein the reception slot determining means uses a function for selecting a slot whose time difference from the reception slot of the destination terminal becomes smaller as the number of child terminals increases. Communication device.
上記受信スロット決定手段が、上記送信先端末の受信スロットから、上記子端末数に応じたスロット数だけ離れたスロットを選択するものであることを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。   6. The radio communication apparatus according to claim 5, wherein the reception slot determining means selects a slot that is separated from the reception slot of the transmission destination terminal by the number of slots corresponding to the number of child terminals. 上記送信先端末決定手段が、受信した上記受信スロット情報のうち、最も受信スロットが早い位置に設定されているものを送信先端末として決定するものであることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の無線通信装置。   10. The transmission destination terminal determining means determines a transmission destination terminal that has the reception slot that is set at the earliest position among the received reception slot information. Any one of the radio | wireless communication apparatuses. 上記送信先端末決定手段が、受信スロットの決定前に、周辺の無線端末からの上記端末情報に基づいて、送信先端末を決定するものであることを特徴とする請求項5〜9のいずれかに記載の無線通信装置。   10. The destination terminal determining means determines a destination terminal based on the terminal information from neighboring wireless terminals before determining a receiving slot. A wireless communication device according to 1. 上記受信スロット決定手段が、周辺の無線端末の受信スロット情報に基づいて当該周辺の無線端末の受信スロットも判断し、その判断結果を用いて自端末の受信スロットを決定するものであることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の無線通信装置。   The reception slot determining means also determines the reception slot of the peripheral wireless terminal based on the reception slot information of the peripheral wireless terminal, and determines the reception slot of the own terminal using the determination result. The wireless communication apparatus according to claim 1. 無線ネットワークを構成する複数の無線端末のそれぞれが備える無線通信装置の無線通信方法において、
上記無線通信装置が、受信スロット情報通信手段、送信先端末決定手段、受信スロット決定手段及び転送処理手段を備え、
上記受信スロット情報通信手段が、周辺の無線端末との間で自端末の受信期間を示す受信スロット情報を授受する受信スロット情報通信工程と、
上記送信先端末決定手段が、周辺の無線端末からの上記受信スロット情報に基づいて、周辺の無線端末の中から自端末の送信先端末を決定する送信先端末決定工程と、
上記受信スロット決定手段が、上記送信先端末決定手段により決定された上記送信先端末の受信スロット情報に基づいて、上記送信先端末の受信スロットの前に自端末の受信スロットを決定する受信スロット決定工程と、
上記転送処理手段が、自端末の受信スロットにおいてデータ信号の転送処理を行う転送処理工程と
を有することを特徴とする無線通信方法。
In a wireless communication method of a wireless communication device provided in each of a plurality of wireless terminals constituting a wireless network,
The wireless communication apparatus includes a reception slot information communication unit, a transmission destination terminal determination unit, a reception slot determination unit, and a transfer processing unit.
A receiving slot information communication step in which the receiving slot information communication means exchanges receiving slot information indicating a receiving period of the own terminal with surrounding wireless terminals;
The destination terminal determining means, based on the reception slot information from the surrounding wireless terminal, a destination terminal determining step of determining the destination terminal of the own terminal from the surrounding wireless terminals;
The receiving slot determining means determines the receiving slot of its own terminal before the receiving slot of the destination terminal based on the receiving slot information of the destination terminal determined by the destination terminal determining means. Process,
A wireless communication method, wherein the transfer processing means includes a transfer processing step of performing a data signal transfer process in a reception slot of the terminal itself.
無線ネットワークを構成する複数の無線端末のそれぞれが備える無線通信装置の無線通信プログラムにおいて、
コンピュータを、
周辺の無線端末との間で自端末の受信期間を示す受信スロット情報を授受する受信スロット情報通信手段、
周辺の無線端末からの上記受信スロット情報に基づいて、周辺の無線端末の中から自端末の送信先端末を決定する送信先端末決定手段、
上記送信先端末決定手段により決定された上記送信先端末の受信スロット情報に基づいて、上記送信先端末の受信スロットの前に自端末の受信スロットを決定する受信スロット決定手段、
自端末の受信スロットにおいてデータ信号の転送処理を行う転送処理手段
として機能させることを特徴とする無線通信プログラム。
In a wireless communication program of a wireless communication device provided in each of a plurality of wireless terminals constituting a wireless network,
Computer
A receiving slot information communication means for transmitting / receiving receiving slot information indicating a receiving period of the own terminal to / from peripheral wireless terminals;
A destination terminal determining means for determining a destination terminal of the own terminal from among the peripheral wireless terminals based on the reception slot information from the peripheral wireless terminals;
A receiving slot determining means for determining a receiving slot of its own terminal before a receiving slot of the destination terminal based on the receiving slot information of the destination terminal determined by the destination terminal determining means;
A wireless communication program that functions as transfer processing means for performing a transfer process of a data signal in a reception slot of its own terminal.
複数の無線端末を有して構成される無線ネットワークにおいて、上記各無線端末が、上記無線端末間で情報を交換し合う請求項1〜12のいずれかに記載の無線通信装置を備えるものであることを特徴とする無線ネットワーク。   In a wireless network configured with a plurality of wireless terminals, each of the wireless terminals includes the wireless communication device according to any one of claims 1 to 12 that exchanges information between the wireless terminals. A wireless network characterized by that.
JP2008029384A 2008-02-08 2008-02-08 Radio communication apparatus, method and program, and radio network Pending JP2009188924A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008029384A JP2009188924A (en) 2008-02-08 2008-02-08 Radio communication apparatus, method and program, and radio network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008029384A JP2009188924A (en) 2008-02-08 2008-02-08 Radio communication apparatus, method and program, and radio network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009188924A true JP2009188924A (en) 2009-08-20

Family

ID=41071687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008029384A Pending JP2009188924A (en) 2008-02-08 2008-02-08 Radio communication apparatus, method and program, and radio network

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009188924A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102340667A (en) * 2011-09-16 2012-02-01 沈阳航空航天大学 Distributed image transmission method oriented to wireless multimedia sensor network
JP2012227864A (en) * 2011-04-22 2012-11-15 Japan Radio Co Ltd Communication node
JP2015211272A (en) * 2014-04-24 2015-11-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 Radio communication system
JP2018182728A (en) * 2017-04-13 2018-11-15 株式会社東芝 Method for scheduling transmissions in wireless networks
JP2018182726A (en) * 2017-04-13 2018-11-15 株式会社東芝 Method for scheduling closed loop information in wireless networks
US10368349B2 (en) 2017-04-13 2019-07-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for assisting bidirectional communication in wireless networks
US10673577B2 (en) 2018-07-24 2020-06-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for efficient retransmissions in multi-hop control networks
JP2020202585A (en) * 2020-09-15 2020-12-17 株式会社東芝 Wireless communication device, wireless communication system, wireless communication method, and program
US11388699B2 (en) 2020-03-25 2022-07-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication between network nodes

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012227864A (en) * 2011-04-22 2012-11-15 Japan Radio Co Ltd Communication node
CN102340667A (en) * 2011-09-16 2012-02-01 沈阳航空航天大学 Distributed image transmission method oriented to wireless multimedia sensor network
JP2015211272A (en) * 2014-04-24 2015-11-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 Radio communication system
JP2018182728A (en) * 2017-04-13 2018-11-15 株式会社東芝 Method for scheduling transmissions in wireless networks
JP2018182726A (en) * 2017-04-13 2018-11-15 株式会社東芝 Method for scheduling closed loop information in wireless networks
US10349427B2 (en) 2017-04-13 2019-07-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for scheduling closed loop information in wireless networks
US10368349B2 (en) 2017-04-13 2019-07-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for assisting bidirectional communication in wireless networks
US10462808B2 (en) 2017-04-13 2019-10-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for scheduling transmissions in wireless networks
US10673577B2 (en) 2018-07-24 2020-06-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for efficient retransmissions in multi-hop control networks
US11388699B2 (en) 2020-03-25 2022-07-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication between network nodes
JP2020202585A (en) * 2020-09-15 2020-12-17 株式会社東芝 Wireless communication device, wireless communication system, wireless communication method, and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6505884B2 (en) Method for scheduling transmissions in a wireless network
JP6530523B2 (en) Method for scheduling closed loop information in a wireless network
JP2009188924A (en) Radio communication apparatus, method and program, and radio network
EP3298710B1 (en) Low power sensor node operation for wireless network
JP6581227B2 (en) Method for supporting two-way communication in a wireless network
JP5397899B2 (en) Access control system, access control method, relay station apparatus, transmission side processing method, reception side processing system, and reception side processing method
JP4475329B2 (en) Wireless communication apparatus, method and program, and wireless network
JP2009525701A (en) Transmission method for reliable information exchange between nodes of multi-hop wireless communication network and ad hoc wireless network
US20100111050A1 (en) Wireless network system using cyclic frame
JP2010016856A (en) Master station of communication system and access control method
US20100020784A1 (en) Apparatus, network and method for implementing tdm channels over a csma shared media network
JP6818821B2 (en) Methods for efficient retransmission in multi-hop control networks
JP2009171078A (en) Radio communication system, base station, and frequency channel selection method
CN105960022B (en) System and method for distributed scheduling of transmission resources
JP5782954B2 (en) Communication device, communication program, node device, and network
Ng et al. An underwater acoustic MAC protocol using reverse opportunistic packet appending
JP2006094229A (en) Channel setting method in ad hoc radio communication system
Rukaiya et al. CFFD-MAC: A hybrid MAC for collision free full-duplex communication in wireless ad-hoc networks
JP5105370B2 (en) COMMUNICATION SYSTEM, TERMINAL DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM
JP2008228178A (en) Radio device
JP2014057279A (en) Radio communication device, radio communication system and radio communication control method
JP2010233072A (en) Radio network system
KR102467945B1 (en) Method and apparatus for TDMA(time division multiple access) resource scheduling in wireless network
JP2014036283A (en) Radio communication system
JP5098924B2 (en) Communication device