JP2009239542A - 周波数分割多重型無線ネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コーディネータC及びこのコーディネータCに管理される複数の固定ノードたるアクセスポイントAPによって無線ネットワークを構成し、一のアクセスポイントAPからの送信に対する受信可能範囲に2以上のアクセスポイントAPが存在し得るネットワーク構成において、受信可能範囲の重なり得る前記2以上のアクセスポイントAPを、アドレスやID等のノード識別の相違とともに受信周波数チャネルも異なる値に固定した。
【選択図】図1
Description
このネットワークシステムは、通常、ネットワーク全体を管理するコーディネータの下に、多数のノードがワイヤレスで接続される。そして、かかるZigbeeのプロトコルでは、例えばノード間の通信において相手方のアドレスを指定して交信を行うため、同じ受信周波数の通信でも自分宛であるか自分宛でないかを区別することができる。そのため、ひとつの周波数チャネルに複数のネットワークが存在可能であり、同じネットワークの中に複数のノードが存在しても目的の相手と通信することが可能となっている。
E E E 80 2 .1 5 .4 標準仕様に準拠して、図1に示すように、ネットワークNW全体を管理する1台のコーディネータCの下に、多数のノードをワイヤレスで接続して、Peer to PeerのWPAN(ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク)を構築する。ノードは、コーディネータCまでマルチホップするために必要な中継機能を備えた多数の固定ノードたるアクセスポイントAP(AP100、AP101、AP102,AP103…)と、これらのアクセスポイントAPにアドホック可能な多数の移動ノードたるエンドデバイスEDとに役割分担させてある。以下、単にノードと言うときはアクセスポイントAPとエンドデバイスEDの双方を示すものとする。
図2〜図4はコーディネータC、アクセスポイントAP及びエンドデバイスEDのリソースを機能的に示したものである。
E E E 80 2 .1 5 .4 標準仕様に準じたPANコーディネータとしてネットワーク管理の役割を担うべく、それに必要な各種プログラムやデータ、PAN ID等が記憶された各種RAMやROM等からなる記憶部11と、この記憶部11からモジュール(プログラムの一部又はプログラム)やデータを呼び出して所定のシーケンス処理等を実行するマイクロプロセッサを主体とした制御部12と、外部との送受信のインターフェースとなる送受信部13とを具備する。起動時には、制御部12が記憶部11に記憶させてある起動モジュール(起動関数)1aを呼び出す。そして、起動後にノードAP、EDとの通信を管理するための交信管理モジュール1bを立ち上げる。この実施形態のコーディネータC、アクセスポイントAP及びエンドデバイスEDには予め固定のノード識別及び受信周波数チャネルが設定されており、各ノードAP,EDごとのノード識別及び受信周波数チャネルを含む必要な交信情報が前記コーディネータCを構成するデバイス1の記憶部11に予め記憶させてある。そして、交信管理モジュール1bに基づき制御部12が交信動作を行う際に、対応するデバイスのノード識別、受信周波数チャネル等の交信情報が取り出されるようにしている。このため、制御部12は、交信管理モジュール1bを実行するだけで、直ちに目的とするノードAP,EDとの交信可能状態を樹立することができる。
E E E 80 2 .1 5 .4 標準仕様に準じたリレー機能を担うべく、それに必要な各種プログラムやデータが記憶された各種RAMやROM等からなる記憶部21と、この記憶部21からプログラムやデータを呼び出して所定のシーケンス処理等を実行するマイクロプロセッサを主体とした制御部22と、外部との送受信のインターフェースとなる送受信部23とを具備する。起動時には、制御部22が記憶部21に記憶させてある起動モジュール2a(起動関数)を呼び出す。そして、起動後にコーディネータCとの通信を開始するための交信モジュール2bを立ち上げる。この実施形態のアクセスポイントAPを構成するデバイス2は、予め設定された自身のデバイスのノード識別、受信周波数チャネル等の交信条件のほかに、コーディネータCのアドレスやデバイスID等の識別、PAN IDなどのネットワーク識別等の交信情報が記憶部21に記憶させてある。そして、交信モジュール2bに基づき制御部22が交信動作を行う際に、その交信情報が取り出されるようにしている。これにより制御部22は、この交信モジュール2bを実行するだけで、直ちにコーディネータCとの交信可能状態を樹立することができる。
E E E 80 2 .1 5 .4 標準仕様では周波数チャネルに16チャネルが用意されており、各アクセスポイントAPごとに受信周波数チャネルが設定されているが、これについても後述する。
E E E 80 2 .1 5 .4 標準仕様に準じたエンドデバイスとしての役割を担うべく、それに必要な各種プログラムやデータが記憶された各種RAMやROM等からなる記憶部31と、この記憶部31からプログラムやデータを呼び出して所定のシーケンス処理等を実行するマイクロプロセッサを主体とした制御部32と、外部との送受信のインターフェースとなる送受信部33とを具備する。起動時には、制御部32が記憶部31に記憶させてある起動モジュール(起動関数)3aを呼び出す。そして、起動後にコーディネータCとの通信を開始するための交信モジュール3bを立ち上げる。この実施形態のエンドデバイスEDを構成するデバイス3は、予め設定された自身のノード識別や受信周波数チャネルのほかに、コーディネータCのIDやPAN IDなどのネットワーク識別など、コーディネータCと通信するために必要な交信情報が記憶部31に記憶させてある。そして、交信モジュール3bが交信動作を行う際に、周波数チャネルやノード識別が取り出されるようにしている。
APx…固定ノード(受付用アクセスポイント)
C…コーディネータ
ED…移動ノード(エンドデバイス)
NW…ネットワーク
Claims (14)
- コーディネータ及びこのコーディネータに管理される複数の固定ノードによって無線ネットワークを構成し、一の固定ノードからの送信に対する受信可能範囲に前記一の固定ノード以外に2以上の固定ノードが存在し得るものにおいて、
受信可能範囲の重なり得る関係にある固定ノード同士を、アドレスやID等のノード識別の相違とともに受信周波数チャネルも異なる値に固定したことを特徴とする周波数分割多重型無線ネットワークシステム。 - コーディネータ及びこのコーディネータに管理される複数の固定ノードによってツリートポロジ型の無線ネットワークを構成し、一の固定ノードからの送信に対する受信可能範囲に隣接固定ノードとともに更にその隣接固定ノードに隣接する2つ先の固定ノードが含まれ得るものにおいて、
少なくともツリーに沿って上流と下流の関係で隣接する固定ノード間を、アドレスやID等のノード識別の相違とともに受信周波数チャネルも異なる値に固定したことを特徴とする周波数分割多重型無線ネットワークシステム。 - ツリーが分岐している箇所において、分岐点並びにその上流及び下流に固定ノードを配置し、それらの固定ノード間でノード識別の相違とともに受信周波数チャネルも異なる値に固定している請求項2記載の周波数分割多重型無線ネットワークシステム。
- 少なくとも一部の固定ノードの受信可能範囲が、ツリーに沿って2つ先の固定ノードにまで定常的に及ぶように設定してあり、隣接固定ノードとの間で予め設定した交信不可と判断すべき条件が満たされた場合に、ノード識別及び受信周波数チャネルを、その隣接固定ノードに更に隣接する前記2つ先の固定ノードのものに切り替えるように設定している請求項2又は3何れかに記載の周波数分割多重型無線ネットワークシステム。
- ツリーに沿って少なくとも3つの連続する固定ノードが、異なる受信周波数チャネルに設定されている請求項3又は4何れかに記載の周波数分割多重型無線ネットワークシステム。
- 固定ノードに対してアドホック可能な移動ノードを更に具備し、一の移動ノードからの送信に対する受信可能範囲に2以上の固定ノードが存在し得るものにおいて、移動ノードは固定ノードから隣接固定ノードへアドホック先を変更しようとする度にノード識別とともに交信周波数チャネルを切り替えるように構成されている請求項2〜5何れかに記載の周波数分割多重型無線ネットワークシステム。
- 固定ノードには隣接固定ノードとの交信に必要なノード識別、受信周波数チャネル等の交信情報が予め記憶させてあり、移動ノードは、一の固定ノードにアドホックした際にその固定ノードから隣接固定ノードに関する交信情報を受け取り、その交信情報に基づき移動先で当該隣接固定ノードへのアドホックを実現するように構成されている請求項6記載の無線ネットワークシステム。
- 移動ノードは、一の固定ノードにアドホックした際にその固定ノードから隣接固定ノードとともに更にその隣接固定ノードに隣接する2つ先の固定ノードに関する交信情報を受け取り、隣接固定ノードとの間で予め設定した交信不可と判断すべき条件が満たされた場合に、ノード識別及び受信周波数チャネルを、その隣接固定ノードに更に隣接する前記2つ先の固定ノードのものに切り替えるように設定している請求項7記載の周波数分割多重型無線ネットワークシステム。
- 固定ノードの一部は、移動ノードが最初にアドホックする際の受付用固定ノードとして機能すべく、当該受付用固定ノードにノード識別、周波数チャネル等の固有の交信条件が予め設定されているとともに、移動ノードに、当該受付用固定ノードと交信するための固有の交信情報が予め記憶させてあり、移動ノードの初期アドホック時に当該移動ノードは前記固有の交信情報を取り出し、これに基づき受付用固定ノードに対して交信要求をなすように構成している請求項7又は8何れかに記載の周波数分割多重型無線ネットワークシステム。
- ツリーに沿って受付用固定ノードが複数点在し、それらの固定ノードに共通の交信条件を設定している請求項9記載の無線ネットワークシステム。
- 移動ノードは、受け取った交信情報に基づく交信について予め設定した交信不能と判断すべき条件が満たされた場合に、アドホック先を受付用固定ノードに切り替えるように構成されている請求項9又は10何れかに記載の周波数分割多重型無線ネットワークシステム。
- 固定ノードを学校の通学路に沿って配置し、移動ノードを児童に携帯又は付帯させて、移動ノードが固定ノードにアドホックする度に移動ノード及び固定ノードのノード識別を含むデータがコーディネータに送信されるように構成している請求項6〜11何れかに記載の周波数分割多重型無線ネットワークシステム。
- 請求項1〜12何れかに記載の周波数分割多重型無線ネットワークシステムを構成する固定ノードとして使用されるものであって、受信周波数チャネルが、4種類以上のなかから予め定めた受信周波数チャネルに設定されていることを特徴とするデバイス。
- 請求項6〜12何れかに記載の周波数分割多重型無線ネットワークシステムを構成する移動ノードとして使用されるものであって、固定ノードとの交信のための周波数チャネルとして少なくとも4種類以上を有し、その周波数チャネルを切り替えながら固定ノードとの交信を行い得るように構成されていることを特徴とするデバイス。
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