JP2010057072A - Communication timing control device and method - Google Patents

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茂 福永
Kentaro Yanagihara
健太郎 柳原
Shiro Sakata
史郎 阪田
良輔 ▲辻▼川
Yoshisuke Tsujikawa
Atsushi Takahashi
淳 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication timing control device and method capable of restraining an increase of data delay by flexibly controlling the length of an active period in response to a traffic amount between communication apparatuses. <P>SOLUTION: The communication timing control device includes: timing signal transmission means for transmitting a timing signal for noticing a starting period of a self device to one or a plurality of communication apparatuses; receiving means for receiving transmission completion information indicating whether or not transmission data of other communication apparatuses is completed from each of communication apparatuses communicating with each other by timing reception signal during the starting period; starting period alteration means for altering the starting period when data transmission of at least one of the other communication apparatuses is not completed based on the transmission completion information; and noticing means for noticing the alteration of the starting period to each of the other communication apparatuses. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、通信タイミング制御装置及び方法に関し、例えば、複数の通信装置が無線通信を行う無線ネットワークにおける通信タイミング制御装置及び方法に適用し得るものである。   The present invention relates to a communication timing control apparatus and method, and can be applied to, for example, a communication timing control apparatus and method in a wireless network in which a plurality of communication apparatuses perform wireless communication.

多数のセンサからの情報を収集して、新しい情報を抽出したり、機器を制御したりするセンサネットワークが普及しつつある。センサネットワークでは、複数の無線装置がツリー状、またはメッシュ状につながり情報をやりとりする近距離無線ネットワークが利用されており、その標準無線方式としてIEEE802.15.4が使われている。   Sensor networks that collect information from a large number of sensors and extract new information or control devices are becoming widespread. In the sensor network, a short-range wireless network in which a plurality of wireless devices are connected in a tree shape or a mesh shape and exchange information is used, and IEEE802.15.4 is used as a standard wireless method.

近距離無線ネットワークでは、複数の無線装置が同時に送信を行うと、電波干渉を起こして無線通信が正しく行えないため、お互いにタイミングをずらして通信を行う通信タイミング制御が必要である。   In a short-distance wireless network, if a plurality of wireless devices transmit at the same time, radio communication is caused and radio communication cannot be performed correctly. Therefore, it is necessary to perform communication timing control in which communication is performed at different timings.

通信タイミング制御の主な例としては、スロット割当方式とCSMA／CA（carrier sense multiple access with collision avoidance)方式がある。スロット割当方式は、図２のように、各無線装置が通信を行うスロットを予め決めておき、常に固定されたタイミングで通信を行う。集中管理が必要であり、無線装置の追加・削減などの変化に対する柔軟性は低いが、小さいネットワークでは管理が容易である。割り当てられたスロット以外では、自分宛のデータが送信されてくることがないので、受信をしないでスリープすることが可能であり、低消費電力を実現できる。CSMA／CA方式は、通信前に他の無線装置が通信を行っていないか確認してから送信する。集中管理が不要であり、柔軟性が高いが、相手がいつ自分宛に送信してくるかわからないため、常に受信をしておく必要があり、スリープすることができないため、低消費電力を実現しにくい。なお、スロット割当方式には、データ発生量に応じてスロットの大きさを変える動的スロット割当の方法も提案されている（特許文献１参照）。   As main examples of communication timing control, there are a slot allocation method and a CSMA / CA (carrier sense multiple access with collision avoidance) method. In the slot allocation method, as shown in FIG. 2, a slot in which each wireless device communicates is determined in advance, and communication is always performed at a fixed timing. Centralized management is required and flexibility for changes such as addition / reduction of wireless devices is low, but management is easy in a small network. Other than the assigned slot, data addressed to itself is not transmitted, so that it is possible to sleep without receiving, and low power consumption can be realized. In the CSMA / CA method, transmission is performed after confirming that other wireless devices are not communicating before communication. Centralized management is not required and flexibility is high, but it is not possible to know when the other party will send it to you, so it is necessary to always receive it, and you cannot sleep, realizing low power consumption. Hateful. As a slot allocation method, a dynamic slot allocation method is proposed in which the slot size is changed according to the data generation amount (see Patent Document 1).

IEEE802.15.4(以下、従来技術と呼ぶ)では、図２に示すようなクラスタツリー構造を主なネットワーク構成としている。通信タイミング制御方式としては、CSMA／CA方式のほかに、スロット割当方式とCSMA／CA方式を融合した「ビーコン方式」を規定している。   In IEEE802.15.4 (hereinafter referred to as prior art), a cluster tree structure as shown in FIG. 2 is a main network configuration. As a communication timing control method, in addition to the CSMA / CA method, a “beacon method” that combines the slot allocation method and the CSMA / CA method is defined.

ビーコン方式は、図３に記載されている。ツリーの親の通信装置がビーコン信号を一定間隔で送信し、ビーコン間の前半に設定した「アクティブ期間」にツリーの子の通信装置と無線通信を行う。アクティブ期間での通信時はスロット割当と異なり、子の通信装置の誰と通信しても良く、通信時にはCSMA／CAを行うことで、親や子の通信装置同士の電波干渉を避ける。ビーコン間の後半に設定した「インアクティブ期間」では、この親子間での通信は行われず、他のツリーの親子間での通信が行われる。各親子間でのアクティブ期間をずらすことで、電波干渉を起こさず無線通信を行うことができるだけでなく、インアクティブ期間では、親の通信装置はスリープすることが可能となり、低消費電力を実現できる。図３に各ツリーのアクティブ期間の関係例を示す。なお、この図３のように、ツリーが２段以上になっている場合は、通信装置Ｃのように、通信装置Ａの子であるが、通信装置Ｅ，Ｆの親であるため、自分のインアクティブ期間であっても、親の通信装置Ａと通信する期間では、データ伝送が必要な場合はスリープせずに通信を行うことになる。   The beacon method is described in FIG. The communication device that is the parent of the tree transmits beacon signals at regular intervals, and performs wireless communication with the communication device that is a child of the tree during the “active period” set in the first half of the interval between beacons. Unlike slot assignment, communication in the active period may be performed with any of the child communication devices, and CSMA / CA is performed during communication to avoid radio wave interference between the parent and child communication devices. In the “inactive period” set in the second half between beacons, communication between the parent and child is not performed, and communication between the parent and child of another tree is performed. By shifting the active period between each parent and child, it is possible not only to perform radio communication without causing radio wave interference, but also in the inactive period, the parent communication device can sleep and realize low power consumption. . FIG. 3 shows an example of the relationship between the active periods of the trees. As shown in FIG. 3, when the tree has two or more levels, it is a child of the communication device A like the communication device C, but is a parent of the communication devices E and F. Even in the inactive period, during the period of communication with the parent communication device A, communication is performed without sleeping when data transmission is necessary.

各親が発信するビーコン信号には、ビーコン間隔（周期）やアクティブ期間とインアクティブ期間の長さの情報が含まれており、ビーコン信号を聞くことで、子の通信装置は親の通信装置のタイミングを知ることができるだけでなく、隣接する他の親子間の通信タイミングを知ることもできる。近距離無線ネットワーク全体を構成する通信装置の数が多い場合は、ビーコン周期は長く、アクティブ期間は短くするのが伝送効率（電波利用効率）上、良くなる。例えば、IEEE802.15.4を利用する標準規格であるＺｉｇＢｅｅでは、ビーコン周期は１秒程度、アクティブ期間は１５ｍ秒程度を推奨値としている。   The beacon signal transmitted by each parent includes information on the beacon interval (cycle) and the length of the active period and the inactive period. By listening to the beacon signal, the child communication apparatus In addition to knowing the timing, it is also possible to know the communication timing between other adjacent parents and children. When the number of communication devices constituting the entire short-range wireless network is large, the beacon period is long and the active period is shortened in terms of transmission efficiency (radio wave utilization efficiency). For example, in ZigBee, which is a standard that uses IEEE802.15.4, the recommended value is about 1 second for the beacon period and about 15 milliseconds for the active period.

特開平５−３０００６８号公報JP-A-5-300068 ＩＥＥＥ標準 ８０２．１５．４−２００６IEEE standard 802.15.4-2006

しかしながら、上記構成の装置では、子の通信装置の通信データの発生量に関係なく、親の通信装置が固定的にアクティブ期間を決定してしまうために、発生したデータ量に対してアクティブ期間が短いと、１回のアクティブ期間内にデータを送りきれずに、次のアクティブ期間までデータ転送が持ち越しになってしまうという問題がある。これにより、データ転送遅延が増大するだけでなく、子の通信装置で長時間データを保持するためのバッファが必要となり、十分なバッファサイズを用意できない場合には、バッファ溢れも発生する。   However, in the device having the above configuration, the active period is fixed with respect to the generated data amount because the parent communication device fixedly determines the active period regardless of the amount of communication data generated by the child communication device. If it is short, there is a problem that data cannot be sent within one active period, and data transfer is carried over until the next active period. This not only increases the data transfer delay, but also requires a buffer for holding data for a long time in the child communication device. If a sufficient buffer size cannot be prepared, a buffer overflow occurs.

これを解決するために固定的なアクティブ期間を長く設定すると、多くのデータが発生した時は１回のアクティブ期間でデータ転送が完了するのでそのときの遅延はなくなるが、少しのデータしか発生しない時は、アクティブ期間が長すぎて無駄になるだけでなく、ビーコン周期を長くなり、ネットワーク全体の伝送効率が悪くなると言う問題が発生する。また、省電力化の観点からも、スリープ時間は長く、アクティブ期間を短く設定することが望ましい。   To solve this problem, if a fixed active period is set to be long, when a large amount of data is generated, the data transfer is completed in one active period, so the delay at that time is eliminated, but only a small amount of data is generated. There is a problem that not only is the active period too long and wasted, but also the beacon period is lengthened and the transmission efficiency of the entire network is deteriorated. From the viewpoint of power saving, it is desirable to set the sleep time long and the active period short.

そのため、通信装置間のトラフィック量に応じて、アクティブ期間の長さを柔軟に制御して、データ遅延の増加を抑制することができる通信タイミング制御装置及び方法が求められている。   Therefore, there is a need for a communication timing control apparatus and method that can flexibly control the length of the active period in accordance with the amount of traffic between communication apparatuses and suppress an increase in data delay.

かかる課題を解決するために、第１の本発明の通信タイミング制御装置は、（１）１又は複数の通信装置に対して自装置の起動期間を知らせるタイミング信号を送信するタイミング信号送信手段と、（２）タイミング信号の受信により起動期間に通信する各他の通信装置から、当該他の通信装置のデータの送信完了か否かを示す送信完了情報を受信する受信手段と、（３）送信完了情報に基づき少なくとも１以上の他の通信装置のデータ送信が未完の場合に、起動期間を変更する起動期間変更手段と、（４）各他の通信装置に対して起動期間の変更通知を行う通知手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve such a problem, the communication timing control device according to the first aspect of the present invention includes: (1) a timing signal transmitting unit that transmits a timing signal notifying one or a plurality of communication devices of an activation period of the device; (2) receiving means for receiving transmission completion information indicating whether or not transmission of data of the other communication device is completed from each of the other communication devices communicating during the startup period by receiving the timing signal; and (3) transmission completion. An activation period changing means for changing an activation period when data transmission of at least one or more other communication apparatuses is incomplete based on the information; and (4) a notification for notifying each other communication apparatus of an activation period change. Means.

第２の本発明の通信タイミング制御装置は、（１）他の通信装置の起動期間を知らせるタイミング信号を他の通信装置から受信するタイミング信号受信手段と、（２）タイミング信号の受信により、他の通信装置の起動期間に他の通信装置と通信する通信手段と、（３）自装置が送信するデータの送信完了か否かを示す送信完了情報を送信する送信手段と、（４）他の通信装置の起動期間の変更通知を受け取る通知手段とを備えることを特徴とする。   The communication timing control device according to the second aspect of the present invention includes (1) timing signal receiving means for receiving a timing signal notifying the start-up period of another communication device from another communication device, and (2) other by receiving the timing signal. A communication unit that communicates with another communication device during the startup period of the communication device; (3) a transmission unit that transmits transmission completion information indicating whether transmission of data transmitted by the own device is completed; and (4) other And a notification means for receiving a notification of a change in the activation period of the communication device.

第３の本発明の通信タイミング制御方法は、通信タイミング制御装置が、タイミング信号送信手段、受信手段、起動期間変更手段及び通知手段を備え、（１）タイミング信号送信手段が、１又は複数の通信装置に対して自装置の起動期間を知らせるタイミング信号を送信するタイミング信号送信工程と、（２）受信手段が、タイミング信号の受信により起動期間に通信する各他の通信装置から、当該他の通信装置のデータの送信完了か否かを示す送信完了情報を受信する受信工程と、（３）起動期間変更手段が、送信完了情報に基づき少なくとも１以上の他の通信装置のデータ送信が未完の場合に、起動期間を変更する起動期間変更工程と、（４）通知手段が、各他の通信装置に対して起動期間の変更通知を行う通知工程とを有することを特徴とする。   In the communication timing control method of the third aspect of the present invention, the communication timing control device includes a timing signal transmission unit, a reception unit, an activation period change unit, and a notification unit. (1) The timing signal transmission unit includes one or a plurality of communications. A timing signal transmitting step for transmitting a timing signal informing the apparatus of the activation period of the own apparatus, and (2) from the other communication apparatuses that the receiving means communicates during the activation period by receiving the timing signal, A reception step of receiving transmission completion information indicating whether or not transmission of data of the device is completed; and (3) when the activation period changing means has not completed data transmission of at least one or more other communication devices based on the transmission completion information In addition, the activation period changing step for changing the activation period, and (4) a notification step for notifying the change of the activation period to each of the other communication devices are provided. To.

第４の本発明の通信タイミング制御方法は、通信タイミング制御装置が、タイミング信号受信手段、通信手段、送信手段及び通知手段を備え、（１）タイミング信号受信手段が、他の通信装置の起動期間を知らせるタイミング信号を他の通信装置から受信するタイミング信号受信工程と、（２）通信手段が、タイミング信号の受信により、他の通信装置の起動期間に他の通信装置と通信する通信工程と、（３）送信手段が、自装置が送信するデータの送信完了か否かを示す送信完了情報を送信する送信工程と、（４）通知手段が、他の通信装置の起動期間の変更通知を受け取る通知工程とを有することを特徴とする。   In the communication timing control method of the fourth aspect of the present invention, the communication timing control device includes a timing signal receiving unit, a communication unit, a transmitting unit, and a notifying unit. (1) The timing signal receiving unit is an activation period of another communication device. A timing signal receiving step for receiving a timing signal for informing the other communication device, and (2) a communication step for communicating with the other communication device during the start-up period of the other communication device by the communication means by receiving the timing signal; (3) a transmission step in which the transmission means transmits transmission completion information indicating whether or not transmission of data transmitted by the own apparatus is completed; and (4) a notification means receives a notification of a change in the activation period of another communication apparatus. And a notification step.

本発明によれば、通信装置間のトラフィック量に応じて、アクティブ期間の長さを変更してデータ遅延の増加を抑制することができる。   According to the present invention, an increase in data delay can be suppressed by changing the length of the active period in accordance with the amount of traffic between communication devices.

（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明の通信タイミング制御装置及び方法の第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。 (A) First Embodiment Hereinafter, a communication timing control device and method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１の実施形態では、ビーコン方式を採用したクラスタツリートポロジーにおいて、相互にデータパケットを無線通信する通信装置に、本発明を適用する場合の実施形態を説明する。   In the first embodiment, an embodiment in which the present invention is applied to communication apparatuses that wirelessly communicate data packets with each other in a cluster tree topology employing a beacon method will be described.

第１の実施形態は、伝送するデータ量に応じてアクティブ期間を動的に変更する技術である。具体的には、子の通信装置がパケットデータを送るごとに、まだ発生データが残っているのか、完了したのかを親の通信装置に知らせる。親の通信装置はアクティブ期間が終了する時点でデータ伝送が完了していない子の通信装置がある場合には、アクティブ期間を延長して通信を継続する技術である。   The first embodiment is a technique for dynamically changing the active period according to the amount of data to be transmitted. Specifically, every time the child communication device sends packet data, the parent communication device is notified of whether the generated data still remains or is completed. When there is a child communication device whose data transmission is not completed when the active period ends, the parent communication device is a technology that extends the active period and continues communication.

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態の親の通信装置が有する親送受信装置の内部構成を示す内部構成図である。図４は、第１の実施形態の子の通信装置が有する子送受信装置の内部構成を示す内部構成図である。 (A-1) Configuration of First Embodiment FIG. 1 is an internal configuration diagram illustrating an internal configuration of a parent transmission / reception device included in a parent communication device according to the first embodiment. FIG. 4 is an internal configuration diagram illustrating an internal configuration of the child transmitting / receiving device included in the child communication device of the first embodiment.

なお、クラスタツリートポロジーにおいては、通信装置の存在位置によっては、自装置が親と子の両方になり得ることがあるが、その場合、通信装置は図１及び図４に示す両方の機能構成を併せもつ構成をとる。   In the cluster tree topology, depending on the location of the communication device, the own device may be both a parent and a child. In this case, the communication device has both functional configurations shown in FIGS. It takes a configuration that has both.

図１に示すように、親の通信装置が有する親送受信装置１００は、送信データ構成部１０１、ビーコン信号構成部１０２、アクティブ期間延長信号構成部１０３、送信部１０４、受信部１０５、受信データ解析部１０６、アクティブ期間延長判断部１０７、スリープ制御部１０８を少なくとも有して構成される。   As shown in FIG. 1, a parent transmission / reception device 100 included in a parent communication device includes a transmission data configuration unit 101, a beacon signal configuration unit 102, an active period extension signal configuration unit 103, a transmission unit 104, a reception unit 105, and received data analysis. Unit 106, active period extension determination unit 107, and sleep control unit 108.

送信データ構成部１０１は、入力された送信情報から送信データを構成するものであり、構成した送信データを送信部１０４に与えるものである。ここで、送信情報としては、例えば、自装置が取得した送信データや、他の通信装置宛に転送する受信データ等が該当する。   The transmission data configuration unit 101 configures transmission data from input transmission information, and provides the configured transmission data to the transmission unit 104. Here, as the transmission information, for example, transmission data acquired by the device itself, reception data transferred to another communication device, and the like are applicable.

ビーコン信号構成部１０２は、入力された送受信タイミング設定情報によりビーコン信号を構成するものであり、送受信タイミング設定情報及びビーコン信号を送信部１０４に与えるものである。   The beacon signal configuration unit 102 configures a beacon signal based on the input transmission / reception timing setting information, and provides the transmission unit 104 with transmission / reception timing setting information and a beacon signal.

ここで、ビーコン信号は、隣接する通信装置に対して、自装置のアクティブ期間のタイミングを通知させる信号である。   Here, the beacon signal is a signal that notifies an adjacent communication device of the timing of the active period of the own device.

また、送受信タイミング設定情報とは、ビーコン信号の衝突を回避するためのスケジューリング情報が該当する。ビーコン信号の衝突としては、ビーコン信号とビーコン信号との衝突、ビーコン信号とデータフレームとの衝突、ビーコン信号とＡＣＫ信号との衝突があるが、通信装置間でアクティブ期間の重複を回避させる観点から、ビーコン信号の送受信タイミングは重要であり、ネットワーク構築時にスケジューリングした送受信タイミング設定情報に基づくタイミングに従って、ビーコン信号構成部１０２はビーコン信号を構成する。   The transmission / reception timing setting information corresponds to scheduling information for avoiding collision of beacon signals. The collision of the beacon signal includes a collision between the beacon signal and the beacon signal, a collision between the beacon signal and the data frame, and a collision between the beacon signal and the ACK signal. From the viewpoint of avoiding an overlap of active periods between communication devices. The beacon signal transmission / reception timing is important, and the beacon signal configuration unit 102 configures the beacon signal according to the timing based on the transmission / reception timing setting information scheduled at the time of network construction.

ここで、アクティブ期間（ＳＤ：Superframe Duration）とビーコン間隔（ＢＩ：Beacon Interval）の設定方法としては、種々の方法を適用することができ、例えば、次に示す方法を適用できる。   Here, as a method for setting an active period (SD: Superframe Duration) and a beacon interval (BI: Beacon Interval), various methods can be applied. For example, the following method can be applied.

ＳＤ＝ａBasesuperframeDuration×２ＳＯ ・・・（１）
ＢＩ＝ａBasesuperframeDuration×２ＢＯ ・・・（２）
ここで、ＳＯ（Superframe Order）、ＢＯ（Beacon Order）はそれぞれ、親の通信装置（例えば、ＺｉｇＢｅｅの場合のコーディネータ、ルータなど）で同じ値とすることができ、ａBasesuperframeDuration＝１５．３６ｍ秒、０≦ＳＯ≦ＢＯ≦１４とする。 SD = aBasesuperframeDuration × 2 SO (1)
BI = aBasesuperframeDuration × 2 BO (2)
Here, SO (Superframe Order) and BO (Beacon Order) can be set to the same value in the parent communication device (for example, coordinator or router in the case of ZigBee), and aBasesuperframeDuration = 15.36 msec, 0 ≦ SO ≦ BO ≦ 14.

このように設定することで、親の通信装置が定期的に発せられるビーコン信号を子の通信装置が同期することができる。   By setting in this way, the child communication device can synchronize the beacon signal periodically issued by the parent communication device.

アクティブ期間延期信号構成部１０３は、後述するアクティブ期間延長判断部１０７から延長指示と対象となる子の通信装置の識別情報（ＩＤ）とを受けた場合に、その対象となる子の通信装置に渡すためのアクティブ期間延長信号を構成するものであり、構成したアクティブ期間延長信号を送信部１０４に与えるものである。   When receiving an extension instruction and identification information (ID) of a target child communication device from an active period extension determination unit 107 (to be described later), the active period postponement signal configuration unit 103 transmits the target child communication device to the target child communication device. It constitutes an active period extension signal for delivery, and gives the configured active period extension signal to the transmission unit 104.

ここで、アクティブ期間延長信号とは、自装置（親の通信装置）がアクティブ期間を延長することを、子の通信装置に知らせる信号である。   Here, the active period extension signal is a signal that informs the child communication apparatus that the own apparatus (parent communication apparatus) extends the active period.

送信部１０４は、送信データ構成部１０１、ビーコン信号構成部１０２、アクティブ期間延長信号構成部１０３から受けた送信データ、ビーコン信号、アクティブ期間延長信号を、指示されたタイミングで指示された子の通信装置に対して無線通信で送信するものである。   The transmission unit 104 transmits the transmission data, the beacon signal, and the active period extension signal received from the transmission data configuration unit 101, the beacon signal configuration unit 102, and the active period extension signal configuration unit 103 at the instructed child communication. The data is transmitted to the apparatus by wireless communication.

受信部１０５は、子の通信装置から無線通信で受信するものであり、受信データを受信データ解析部１０６に与えるものである。   The receiving unit 105 receives data from a child communication device by wireless communication, and provides received data to the received data analysis unit 106.

受信データ解析部１０６は、受信部１０５から受け取った受信データを解析するものである。また、受信データ解析部１０６は、受信データに含まれる受信情報を出力するものである。さらに、受信データ解析部１０６は、受信データに含まれている送信完了フラグをアクティブ期間延長判断部１０７に与えるものである。   The reception data analysis unit 106 analyzes the reception data received from the reception unit 105. The reception data analysis unit 106 outputs reception information included in the reception data. Further, the reception data analysis unit 106 gives a transmission completion flag included in the reception data to the active period extension determination unit 107.

アクティブ期間延長判断部１０７は、送信完了フラグを確認し、送信が完了していない場合には、アクティブ期間を延長することを判断し、アクティブ期間延長信号構成部１０３及びスリープ制御部１０８に対して延長指示をするものである。   The active period extension determination unit 107 confirms the transmission completion flag. If the transmission is not completed, the active period extension determination unit 107 determines to extend the active period, and the active period extension signal configuration unit 103 and the sleep control unit 108 It is an extension instruction.

スリープ制御部１０８は、入力された送受信タイミング設定情報に従って、スリープ又は起動する時刻を決定し、送信部１０４及び受信部１０５を制御するものである。   The sleep control unit 108 determines a sleep or activation time according to the input transmission / reception timing setting information, and controls the transmission unit 104 and the reception unit 105.

図４に示すように、子の通信装置が有する子送受信装置２００は、受信部２０１、受信データ解析部２０２、ビーコン信号解析部２０３、アクティブ期間延長信号解析部２０４、送信完了判断付送信データ構成部２０５、送信部２０６、スリープ制御部２０７を少なくとも有して構成される。   As shown in FIG. 4, the child transmission / reception device 200 included in the child communication device includes a reception unit 201, a reception data analysis unit 202, a beacon signal analysis unit 203, an active period extension signal analysis unit 204, and a transmission data configuration with transmission completion determination. A unit 205, a transmission unit 206, and a sleep control unit 207 are included.

受信部２０１は、親の通信装置から無線通信で受信するものであり、受信したデータを受信データ解析部２０２、ビーコン信号解析部２０３及びアクティブ期間延長信号解析部２０４に与えるものである。   The receiving unit 201 receives data from the parent communication device by wireless communication, and provides the received data to the received data analysis unit 202, the beacon signal analysis unit 203, and the active period extension signal analysis unit 204.

受信データ解析部２０２は、受信部２０１から受けた受信データを解析して受信情報を抽出するものである。   The reception data analysis unit 202 analyzes reception data received from the reception unit 201 and extracts reception information.

ビーコン信号解析部２０３は、受信部２０１から受けたビーコン信号を解析して、親の通信装置のビーコン周期やアクティブ期間の情報を取り出すものであり、スリープ制御部２０７に対してビーコン周期及びアクティブ期間の情報を与えるものである。   The beacon signal analysis unit 203 analyzes the beacon signal received from the reception unit 201 and extracts information on the beacon cycle and active period of the parent communication device. Information.

アクティブ期間延長信号解析部２０４は、受信部２０１からアクティブ期間延長信号を受けた場合に、親の通信装置がアクティブ期間を延長すると判断し、その情報を送信部２０６及びスリープ制御部２０７に与えるものである。   When the active period extension signal analysis unit 204 receives the active period extension signal from the receiving unit 201, the active period extension signal analysis unit 204 determines that the parent communication device extends the active period, and gives the information to the transmission unit 206 and the sleep control unit 207. It is.

送信完了判断付送信データ構成部２０５は、入力された送信情報から送信データを構成するものであり、構成した送信データを送信部２０６に与えるものである。この際、まだ送信情報がバッファに残っている場合には、送信完了フラグをＯＦＦにして渡し、送信情報が終わった場合には、送信完了フラグをＯＮにして渡す。   The transmission data composition unit 205 with transmission completion judgment constitutes transmission data from the inputted transmission information, and gives the constructed transmission data to the transmission unit 206. At this time, if transmission information still remains in the buffer, the transmission completion flag is set to OFF, and when the transmission information is over, the transmission completion flag is set to ON.

送信部２０６は、送信データ構成部２０５から受けた送信データを指示されたタイミングで親の通信装置に対して無線通信で送信するものである。送信部２０６は、アクティブ期間延長信号解析部２０４からアクティブ期間延長情報を受けた場合は、アクティブ期間を延長して送信する。   The transmission unit 206 transmits the transmission data received from the transmission data configuration unit 205 to the parent communication device by wireless communication at an instructed timing. When receiving the active period extension information from the active period extension signal analysis unit 204, the transmission unit 206 extends and transmits the active period.

スリープ制御部２０７は、ビーコン信号解析部２０３から受けたビーコン周期及びアクティブ期間の情報と、アクティブ期間延長信号解析部２０４から受けたアクティブ期間延長情報に従って、スリープ又は起動する時刻を決定し、受信部２０１及び送信部２０６を制御するものである。   The sleep control unit 207 determines a sleep or activation time according to the beacon period and active period information received from the beacon signal analysis unit 203 and the active period extension information received from the active period extension signal analysis unit 204, and receives the reception unit. 201 and the transmission unit 206 are controlled.

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の通信タイミング制御方法の処理の動作について図面を参照しながら説明する。 (A-2) Operation of the First Embodiment Next, the processing operation of the communication timing control method of the first embodiment will be described with reference to the drawings.

図５〜図７は、第１の実施形態の通信タイミング制御方法の処理を説明する説明図である。図５〜図７において、左側に通信システムの構成を示し、右側に左側の通信装置間の通信タイミングを示す。   5 to 7 are explanatory diagrams illustrating processing of the communication timing control method according to the first embodiment. 5 to 7, the configuration of the communication system is shown on the left side, and the communication timing between the communication devices on the left side is shown on the right side.

図５において、各親の通信装置は、ビーコン信号を送出し、隣接する子の通信装置に親の通信装置のアクティブ期間を知らせる。このとき、通常時では、各親の通信装置が同じ長さのアクティブ期間を規定して通信を行うようにする。   In FIG. 5, each parent communication device transmits a beacon signal to inform an adjacent child communication device of the active period of the parent communication device. At this time, in a normal time, each parent communication device specifies the active period of the same length and performs communication.

この際、アクティブ期間が延長できるように、それぞれのアクティブ期間の後ろは、どの親の通信装置もアクティブ期間としていない、空白の期間を予め設けておく。この空白の期間はアクティブ期間の整数倍にしておく。   At this time, in order to extend the active period, a blank period in which no parent communication device is set as an active period is provided in advance after each active period. This blank period is an integer multiple of the active period.

親の通信装置からのビーコン信号を受信した子の通信装置は、送信するデータがある場合には、親の通信装置のアクティブ期間にデータを送信する。子の通信装置は、データを送信する際、送信完了フラグを利用して、まだ発生データが残っているのか、完了したのかを親の通信装置に知らせる。図５では、子の通信装置が、送信完了フラグをＯＮとする。   When there is data to be transmitted, the child communication device that has received the beacon signal from the parent communication device transmits data during the active period of the parent communication device. When transmitting the data, the child communication device uses the transmission completion flag to notify the parent communication device whether the generated data still remains or has been completed. In FIG. 5, the child communication device sets the transmission completion flag to ON.

また、親の通信装置は、アクティブ期間の終了する時点でデータ伝送の完了していない子の通信装置がある場合には、該当する子の通信装置へＡＣＫ（アクティブ期間延長信号）を返して、アクティブ期間を延長して通信を継続する。   In addition, when there is a child communication device whose data transmission is not completed at the end of the active period, the parent communication device returns an ACK (active period extension signal) to the corresponding child communication device, Extend the active period and continue communication.

例えば、図６に例示する場合、子の通信装置Ｂに送信データが残っており、子の通信装置Ｂは、送信完了フラグがＯＦＦのデータを送信する。親の通信装置Ａは、送信完了フラグＯＦＦを受信すると、アクティブ期間を延長して、子の通信装置Ｂと通信を続けている。   For example, in the case illustrated in FIG. 6, transmission data remains in the child communication device B, and the child communication device B transmits data whose transmission completion flag is OFF. When the parent communication device A receives the transmission completion flag OFF, the parent communication device A extends the active period and continues to communicate with the child communication device B.

図６の例では、１つの子の通信装置Ｂからのみ、送信完了フラグＯＦＦが届いた例を示したが、これに限定するものではない。例えば、図７に示すように、２つの子の通信装置Ｂ及びＣから送信完了フラグＯＦＦを受信した場合を示す。   In the example of FIG. 6, an example in which the transmission completion flag OFF arrives only from one child communication device B is shown, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7, a case where a transmission completion flag OFF is received from two child communication devices B and C is shown.

図７に示すように、複数の子の通信装置から送信完了フラグＯＦＦが届いた場合、複数の子の通信装置Ｂ及びＣに対してアクティブ期間延長信号を返信し、複数の子の通信装置Ｂ及びＣで延長されたアクティブ期間を共用するようにしてもよい。この場合、全ての子の通信装置からの送信完了フラグがＯＮになるまでアクティブ期間が延長される。   As shown in FIG. 7, when the transmission completion flag OFF arrives from a plurality of child communication devices, an active period extension signal is returned to the plurality of child communication devices B and C, and the plurality of child communication devices B And the active period extended by C may be shared. In this case, the active period is extended until transmission completion flags from all the child communication devices are turned ON.

また図６の例では、通信が完了した別の子の通信装置Ｃへは、親の通信装置Ａからはアクティブ期間延長信号を返しておらず、親の通信装置Ａと子の通信装置Ｂがアクティブ期間を延長して通信を継続していることは、通信装置Ｃは知らないが、この動作に限定するものではない。親の通信装置は、アクティブ期間を延長する際には、通信が完了した子の通信装置へもアクティブ期間延長信号を送り、延長して通信を行うようにしても良い。   In the example of FIG. 6, the parent communication device A does not return an active period extension signal to another child communication device C that has completed communication, and the parent communication device A and the child communication device B Although the communication apparatus C does not know that communication is continued by extending the active period, it is not limited to this operation. When the active period is extended, the parent communication apparatus may send an active period extension signal to the child communication apparatus that has completed communication to perform communication by extending the active period.

また、上述の例では、延長するアクティブ期間は元のアクティブ期間と同じサイズとしているが、これに限定されるものではない。通常のアクティブ期間よりも短い、または長いアクティブ期間を延長するようにしてもよい。その際、延長するアクティブ期間の長さは、予め親子の通信装置間で決めておいても良いし、アクティブ期間延長信号にその長さを含めて通知しても良い。   In the above example, the extended active period has the same size as the original active period, but the present invention is not limited to this. An active period shorter or longer than the normal active period may be extended. At this time, the length of the active period to be extended may be determined in advance between the parent and child communication devices, or may be notified by including the length of the active period extension signal.

また、子の通信装置が送信完了フラグＯＦＦだけを返す例を示したが、発生したデータがどれぐらい残っているかを合せて通知するようにしても良い。その際、親の通信装置は受けたデータ残量に応じて延長するアクティブ期間を調整するようにしても良い。   Further, although an example has been shown in which the child communication device returns only the transmission completion flag OFF, it may be notified together with how much data remains. At that time, the parent communication device may adjust the active period to be extended according to the received data remaining amount.

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、データデータ発生量が多く、１回のアクティブ期間で通信が完了しなかった場合に、動的にアクティブ期間を延長して通信を完了させることができるので、次のアクティブ期間の周期まで通信を待つ必要がなく、伝送遅延を少なくすることができる。また、送信バッファが溢れることを防ぐこともできる。 (A-3) Effects of First Embodiment As described above, according to the first embodiment, when the amount of data data generation is large and communication is not completed in one active period, dynamic Thus, the communication can be completed by extending the active period, so that it is not necessary to wait for the communication until the period of the next active period, and the transmission delay can be reduced. It is also possible to prevent the transmission buffer from overflowing.

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の通信タイミング制御装置及び方法の第２の実施形態について図面を参照して説明する。 (B) Second Embodiment Next, a communication timing control apparatus and method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１の実施形態では、アクティブ期間の延長に制限のない場合を例示したが、制限なくアクティブ期間を延長すると、図８に示すように周辺の親の通信装置があると、その周辺の親の通信装置のビーコン信号との衝突が発生する可能性がある。   In the first embodiment, the case where there is no restriction on the extension of the active period is illustrated. However, when the active period is extended without restriction, as shown in FIG. There is a possibility of collision with the beacon signal of the communication device.

第２の実施形態では、周辺のビーコン信号の状況を把握して、アクティブ期間を延長制限することに特徴がある。   The second embodiment is characterized in that the status of surrounding beacon signals is grasped and the active period is extended and limited.

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態は、親の通信装置が有する親送受信装置の内部構成が第１の実施形態と異なる。 (B-1) Configuration of Second Embodiment The second embodiment is different from the first embodiment in the internal configuration of the parent transmission / reception device included in the parent communication device.

図９は、第２の実施形態の親の通信装置が有する親送受信装置の内部構成を示す内部構成図である。   FIG. 9 is an internal configuration diagram illustrating an internal configuration of a parent transmission / reception device included in a parent communication device according to the second embodiment.

図９において、親送受信装置３００は、図１に示す親送受信装置１００のアクティブ期間延長判断部１０７に代えて制限付アクティブ期間延長部３０３を備え、さらに周辺ビーコン受信部３０１、延長可能期間判定部３０２を追加する構成を備える。   9, the parent transmission / reception device 300 includes a limited active period extension unit 303 instead of the active period extension determination unit 107 of the parent transmission / reception device 100 illustrated in FIG. 1, and further includes a peripheral beacon reception unit 301, an extendable period determination unit. 302 is added.

なお、図１に示す親送受信装置１００の構成要素と同じ構成要素については同じ番号を付して、ここでの詳細な説明は省略する。   The same components as those of the parent transmission / reception device 100 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

周辺ビーコン受信部３０１は、周辺の親の通信装置が送信しているビーコン信号を受信するものであり、その情報を延長可能期間判定部３０２に与えるものである。   The peripheral beacon receiving unit 301 receives a beacon signal transmitted by a peripheral parent communication device, and gives the information to the extendable period determining unit 302.

延長可能期間判定部３０２は、周辺ビーコン受信部３０１から得た周辺の親の通信装置のビーコンタイミングを解析し、自装置のアクティブ期間について何回延長可能か否かを判定するものであり、延長可能回数情報を制限付アクティブ期間延長判断部３０３に与えるものである。   The extension possible period determination unit 302 analyzes the beacon timing of the peripheral parent communication device obtained from the peripheral beacon receiving unit 301, and determines whether or not the active period of the own device can be extended. The possible number of times information is given to the limited active period extension determination unit 303.

制限付アクティブ期間延長判断部３０３は、図１のアクティブ期間延長判断部１０７と同様に、送信完了フラグを確認し、送信が完了していない場合にはアクティブ期間を延長することを判断し、アクティブ期間延長信号構成部１０３及びスリープ制御部１０８に延長指示をするものである。制限付アクティブ期間延長判断部３０３は、延長判断の際に、延長可能期間判定部３０２から受けた延長可能回数情報を参照し、延長可能回数を超えている場合は、送信が完了していない子の通信装置が存在しても、延長しない。   Similarly to the active period extension determination unit 107 in FIG. 1, the restricted active period extension determination unit 303 checks the transmission completion flag, and determines that the active period is extended when transmission is not completed. An extension instruction is given to the period extension signal configuration unit 103 and the sleep control unit 108. The limited active period extension determination unit 303 refers to the extendable number of times information received from the extendable period determination unit 302 at the time of extension determination. If the number of extendable times has been exceeded, the child whose transmission has not been completed. Even if there is another communication device, it will not be extended.

ここで、延長可能回数とは、自装置のアクティブ期間の後に、隣接する通信装置と隣接する通信ノードの親の通信装置のアクティブ期間と干渉せずに、収容可能なアクティブ期間の数をいう。   Here, the extendable number of times refers to the number of active periods that can be accommodated without interfering with the active period of the parent communication device of the adjacent communication device and the adjacent communication node after the active period of the own device.

これにより、アクティブ期間終了時に送信完了フラグがＯＦＦの子の通信装置が残っていても延長回数が延長可能回数を超えてしまう場合は延長しないこととし、アクティブ期間の干渉を防止することができる。   As a result, even if there is a child communication device whose transmission completion flag is OFF at the end of the active period, if the number of extensions exceeds the number of possible extensions, the extension is not extended, and interference in the active period can be prevented.

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態の通信タイミング制御方法の処理の動作について図面を参照して説明する。 (B-2) Operation | movement of 2nd Embodiment Next, operation | movement of the process of the communication timing control method of 2nd Embodiment is demonstrated with reference to drawings.

図１０は、親の通信装置における通信タイミング制御方法の動作を示すフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the communication timing control method in the parent communication apparatus.

まず、親の通信装置は、周辺に存在する親の通信装置（自装置の子の通信装置も含む）からのビーコン信号を受信し（ステップＳ１１）、自装置のビーコン、自装置のビーコンのタイミング後の初めての他の通信装置のビーコン送信までの時間を確認し、自装置のアクティブ期間が何回延長可能かを計算する（ステップＳ１２）。   First, the parent communication device receives a beacon signal from a parent communication device (including a child communication device of the own device) existing in the vicinity (step S11), and the beacon of the own device and the beacon timing of the own device. The time until beacon transmission of the other communication apparatus for the first time later is confirmed, and the number of times that the active period of the own apparatus can be extended is calculated (step S12).

そして、第１の実施形態と同様にして、１又は複数の子の通信装置からの送信完了フラグに基づいて、当該各子の通信装置に送信データが残っているか否かを判断し、アクティブ期間の延長が必要か否かを判断する。   Then, as in the first embodiment, based on the transmission completion flag from one or more child communication devices, it is determined whether or not transmission data remains in each child communication device, and the active period Judge whether or not extension is necessary.

アクティブ期間の延長を行う際、延長回数が延長可能回数を超えている場合には（ステップＳ１３）、その延長可能回数だけ延長し（ステップＳ１４）、超えていない場合には、その延長回数だけ延長する（ステップＳ１５）。   When extending the active period, if the number of times of extension exceeds the number of times that can be extended (step S13), the number of times of extension can be extended (step S14), and if not, the number of times of extension is extended. (Step S15).

例えば、図１１の例では、親の通信装置Ａの延長可能回数は１回であり、延長したアクティブ期間で子の通信装置Ｂから送信完了フラグＯＦＦが届いたとしても、延長可能回数を超えているので延長は行わない。   For example, in the example of FIG. 11, the parent communication device A can be extended once, and even if the transmission completion flag OFF arrives from the child communication device B in the extended active period, Because there is no extension.

上述の例では、子の通信装置は、親の通信装置の延長可能回数を知らない例を示したが、これに限定するものではない。例えば、ビーコン信号に延長可能回数を含めて子の通信装置に通知するようにしても良い。   In the above-described example, the child communication apparatus does not know the number of times that the parent communication apparatus can be extended, but the present invention is not limited to this. For example, the child communication apparatus may be notified of the beacon signal including the possible number of times of extension.

ここで、延長可能回数の設定方法としては、種々の方法を適用することができるが、例えば次に示すような方法を適用することができる。図１２は、延長可能回数の設定方法の動作を示すフローチャートである。なお、以下では、例えばＺｉｇＢｅｅネットワークに適用した場合を例示する。   Here, various methods can be applied as a method for setting the number of times of extension, and for example, the following method can be applied. FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the method for setting the number of times of extension possible. Hereinafter, a case where the present invention is applied to, for example, a ZigBee network will be exemplified.

延長可能回数が大きいほど、高トラフィック環境下においても本発明の通信タイミング制御方法を適用することができる。延長可能回数は、ネットワー機構時のビーコンスケジューリングアルゴリズムに依存する。そこで、できるだけ大きい延長可能回数を各通信装置に割り振るためのスケジューリング方式を適用する。上記（１）式及び（２）式により、アクティブ期間を１スロットとする擬似的なスロットを考えると、ビーコン間隔は、２ＢＯ−ＳＯ個のスロットに区切られる。各ルータ及びコーディネータは、このスロットに合わせてアクティブ期間が配置されるものとする。 The communication timing control method of the present invention can be applied even in a high traffic environment as the number of extendable times is larger. The extendable number of times depends on the beacon scheduling algorithm at the time of the network mechanism. Therefore, a scheduling method for allocating the maximum possible extension number to each communication device is applied. Considering a pseudo slot in which the active period is 1 slot according to the above formulas (1) and (2), the beacon interval is divided into 2 BO-SO slots. Each router and coordinator is assigned an active period in accordance with this slot.

新たにネットワークに参加するルータは、周囲のビーコンを１周期間、受信する（ステップＳ１０１）。そこから得られた隣接の通信装置及び隣接の通信装置の親の通信装置が使用しているスロット番号をｎｅｉｇｈｂｏｒ ｔａｂｌｅに記録する。ここで使用されているスロットは使用不可とする。   A router newly participating in the network receives surrounding beacons for one period (step S101). The slot number used by the adjacent communication device and the parent communication device of the adjacent communication device is recorded in the neighbor table. The slot used here cannot be used.

隣接しているコーディネータ若しくはルータの中から、１つを親の通信装置として選択し、親子関係を構築する（ステップＳ１０２）。   One of the adjacent coordinators or routers is selected as a parent communication device, and a parent-child relationship is established (step S102).

２ＢＯ−ＳＯ−ｋの倍数のスロット番号の中から空いているスロットを選択する（ステップＳ１０３）。ｋの初期値は１とする（１≦ｋ≦ＢＯ−ＳＯ）。 2. An empty slot is selected from slot numbers that are multiples of BO-SO-k (step S103). The initial value of k is 1 (1 ≦ k ≦ BO-SO).

条件に当てはまるスロットが１つもなかった場合、ｋを１大きくし、同様の条件で、空きスロットが見つかるまで繰り返す（ステップＳ１０５）。繰り返した結果、空きスロットが１つも存在しなった場合は、ビーコンは発さずにエンドデバイスとして動作する。   If there is no slot that satisfies the condition, k is increased by 1, and the process is repeated until an empty slot is found under the same condition (step S105). As a result of repetition, if there is no empty slot, a beacon is not emitted and the device operates as an end device.

条件に当てはまるスロットが２つ以上存在する場合（ステップＳ１０６）、次のステップＳ１０８の処理に従い、１つの場合、そのスロットを選択する（ステップＳ１０７）。   If there are two or more slots that meet the condition (step S106), according to the processing of the next step S108, if there is one, that slot is selected (step S107).

ステップＳ１０３及びＳ１０４の条件に当てはまるスロットが複数存在する場合、その左側スロットを所有している通信装置の階層が最も大きいスロットを選択する（ステップＳ１０８）。   If there are a plurality of slots that meet the conditions of steps S103 and S104, the slot having the highest hierarchy of the communication device that owns the left slot is selected (step S108).

自装置が取得したスロットが、他のルータの延長可能回数に影響を与える場合は、そのルータに対して、自装置のスロット番号をツリールーティングにより通知する（ステップＳ１０９）。子の通知を受信した通信装置は、通知されたスロット番号から新たな延長可能回数を取得し、更新する（ステップＳ１１０）。   If the slot acquired by the own device affects the number of times that another router can be extended, the slot number of the own device is notified to the router by tree routing (step S109). The communication device that has received the notification of the child acquires and updates a new extension possible number from the notified slot number (step S110).

ステップＳ１０３及びＳ１０４より、２のべき乗の倍数のスロットより選択していくことで、周囲の通信装置とできるだけ間隔が空くよう、スロットが埋まっていき、各通信装置に大きな延長可能回数を割り振ることができる。また、クラスタツリートポロジーでは、上位の階層ほどトラフィックが集中するため、上位に位置する通信装置ほど大きな延長可能回数を割り振ることが望ましい。従って、スロットの候補が複数存在する場合、ステップＳ１０８により、左側に配置されたスロットを所有する通信装置の階層を考慮し、その結果、上位の通信装置は自装置の右側のスロットが占有されにくいので大きな延長可能回数を取得することができる。   From Steps S103 and S104, by selecting from slots that are multiples of a power of 2, the slots are filled so as to be as far as possible from the surrounding communication devices, and a large number of times that can be extended can be allocated to each communication device. it can. Further, in the cluster tree topology, traffic concentrates in higher layers, so it is desirable to allocate a larger extendable number of times to higher communication devices. Therefore, when there are a plurality of slot candidates, the hierarchy of the communication device that owns the slot arranged on the left side is considered in step S108. As a result, the upper communication device is unlikely to occupy the right slot of its own device. Therefore, it is possible to obtain a large number of times that can be extended.

図１３は、新規参入の通信装置（ノード）が参加した場合の延長可能回数の取得、更新の様子を示す。なお、図１３では、例えばＺｉｇＢｅｅネットワークに適用し、ＳＯ＝０、ＢＯ＝３の場合を示す。   FIG. 13 shows how the number of times of extension can be acquired and updated when a newly entered communication device (node) participates. FIG. 13 shows a case where the present invention is applied to, for example, a ZigBee network and SO = 0 and BO = 3.

図１３では、ＳＯ＝０、ＢＯ＝３であるから、ビーコン間隔はスロット番号０〜７の計８スロットに区切られる。   In FIG. 13, since SO = 0 and BO = 3, the beacon interval is divided into a total of 8 slots of slot numbers 0-7.

図１３（１）では、新規参入された通信装置Ｄは、周辺の通信装置Ａ、Ｂ、Ｃからビーコンを受信して、それぞれの通信装置Ａ、Ｂ、Ｃのスロットを認識する。このとき通信装置Ａはスロット番号０であり、通信装置Ｂはスロット番号４であり、通信装置Ｃはスロット番号６とする。   In FIG. 13 (1), the newly entered communication device D receives beacons from the surrounding communication devices A, B, and C, and recognizes the slots of the respective communication devices A, B, and C. At this time, the communication apparatus A has slot number 0, the communication apparatus B has slot number 4, and the communication apparatus C has slot number 6.

図１３（２）では、例えば、通信装置Ｄが、通信装置Ａ、Ｂ、Ｃのスロットから通信装置Ｂのスロットを選択し、通信装置Ｂと親子関係を構築する。   In FIG. 13 (2), for example, the communication device D selects the slot of the communication device B from the slots of the communication devices A, B, and C, and establishes a parent-child relationship with the communication device B.

図１３（３）では、通信装置Ｄが、ｋ＝１として２ＢＯ−ＳＯ−ｋ＝２３−０−１＝４を計算する。そうすると、スロット番号４は通信装置Ｂのスロットであり空いていないので、ｋを１大きくしてｋ＝２として、２ＢＯ−ＳＯ−ｋ＝２３−０−２＝２を計算する。そして、通信装置Ｄは、「２」の倍数のスロット番号２、４、６から、空いている複数のスロット番号２及びスロット番号６を求める。 In FIG. 13 (3), the communication apparatus D calculates 2 BO-SO-k = 2 3-0-1 = 4 with k = 1. Then, since slot number 4 is a slot of communication apparatus B and is not vacant, k is increased by 1 and k = 2, and 2 BO-SO-k = 2 3-0-2 = 2 is calculated. Then, the communication apparatus D obtains a plurality of vacant slot numbers 2 and 6 from slot numbers 2, 4, and 6 that are multiples of “2”.

図１３（４）では、スロット番号２及びスロット番号６のそれぞれの左側のスロットを所有する通信装置Ａと通信装置Ｂの階層から、スロット番号６を取得する。なお、通信装置Ａの深さは０であり、通信装置Ｂの深さは１である。   In FIG. 13 (4), slot number 6 is obtained from the hierarchy of communication devices A and B that own the left slots of slot number 2 and slot number 6, respectively. Note that the depth of the communication device A is 0, and the depth of the communication device B is 1.

図１３（５）では、通信装置Ｄが取得したスロット番号６を親の通信装置Ｂに通知すると、親の通信装置Ｂは、それまでの延長可能回数であった３回を１回に更新する。   In FIG. 13 (5), when the communication device D notifies the parent communication device B of the slot number 6 acquired, the parent communication device B updates the three times that can be extended up to that time to one. .

つまり、通信装置Ｂでは、それまでスロット番号５、６、７に亘って延長できるので延長可能回数は３回であるが、通信装置Ｄがスロット番号６を取得することで、延長可能回数はスロット番号５のみの１回となる。   That is, the communication device B can extend over the slot numbers 5, 6, and 7 so far, so the number of times that the communication device B can be extended is three. However, when the communication device D acquires the slot number 6, the number of times that can be extended is the slot. Number 5 only once.

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上より、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、干渉を回避することが可能となる。 (B-3) Effect of Second Embodiment As described above, according to the second embodiment, it is possible to avoid interference in addition to the effect of the first embodiment.

（Ｃ）他の実施形態
第１及び第２の実施形態では、ツリートポロジーの通信システムにおける通信装置に適用した場合を例示したが、トポロジーは特に限定されない。 (C) Other Embodiments In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to a communication device in a tree topology communication system is illustrated, but the topology is not particularly limited.

また、時分割多重されたタイムスロットを用いて行う通信システムの通信装置に広く適用することができる。   Further, the present invention can be widely applied to communication apparatuses of communication systems that use time-division multiplexed time slots.

第１及び第２の実施形態で説明した通信タイミング制御は、ソフトウェア処理により実現されるものである。例えば、ハードウェア構成として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等で構成され、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納される処理プログラムを読み出し、処理に必要なデータを用いて実現される。   The communication timing control described in the first and second embodiments is realized by software processing. For example, the hardware configuration includes a CPU, a ROM, a RAM, an EEPROM, and the like. The CPU reads out a processing program stored in the ROM, and is realized by using data necessary for the processing.

第１の実施形態の親送受信装置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 parent transmission / reception apparatus of 1st Embodiment. 従来の通信スロットの割り当てを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the allocation of the conventional communication slot. 従来のビーコン方式の通信タイミングを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the communication timing of the conventional beacon system. 第１の実施形態の子送受信装置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 child transmission / reception apparatus of 1st Embodiment. 第１の実施形態の通常時の通信タイミング制御の処理を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the process of the communication timing control at the normal time of 1st Embodiment. 第１の実施形態の延長時の通信タイミング制御の処理を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the process of the communication timing control at the time of extension of 1st Embodiment. 第１の実施形態の延長時の通信タイミング制御の処理を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the process of the communication timing control at the time of extension of 1st Embodiment. 第１の実施形態のアクティブ期間の延長制限がない場合の衝突を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the collision when there is no extension restriction | limiting of the active period of 1st Embodiment. 第２の実施形態の親送受信装置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 parent transmission / reception apparatus of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の通信タイミング制御の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the communication timing control of 2nd Embodiment. 第２の実施形態のアクティブ期間の延長制限による衝突回避を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the collision avoidance by extension restriction | limiting of the active period of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の延長可能回数の設定方法の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the setting method of the extension possible number of times of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の新規参入の通信装置（ノード）が参加した場合の延長可能回数の取得、更新の様子を示す。The state of acquisition and update of the number of times that extension is possible when a newly-entered communication device (node) of the second embodiment participates is shown.

符号の説明Explanation of symbols

１００及び３００…親送受信装置、１０１…送信データ構成部、１０２…ビーコン信号構成部、１０３…アクティブ期間延長信号構成部、１０４…送信部、１０５…受信部、１０６…受信データ解析部、１０７…アクティブ期間延長判断部、２００…子送受信部、２０１…受信部、２０２…受信データ解析部、２０３…ビーコン信号解析部、２０４…アクティブ期間延長信号解析部、２０５…送信完了判断付送信データ構成部、２０６…送信部、２０７…スリープ制御部、３０１…周辺ビーコン受信部、３０２…延長可能期間判定部、３０３…制限付アクティブ期間延長判断部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 and 300 ... Master transmission / reception apparatus, 101 ... Transmission data structure part, 102 ... Beacon signal structure part, 103 ... Active period extension signal structure part, 104 ... Transmission part, 105 ... Reception part, 106 ... Reception data analysis part, 107 ... Active period extension determination unit, 200 ... Child transmission / reception unit, 201 ... Reception unit, 202 ... Reception data analysis unit, 203 ... Beacon signal analysis unit, 204 ... Active period extension signal analysis unit, 205 ... Transmission data configuration unit with transmission completion determination , 206 ... transmitting unit, 207 ... sleep control unit, 301 ... peripheral beacon receiving unit, 302 ... extension possible period determination unit, 303 ... limited active period extension determination unit.

Claims (6)

１又は複数の通信装置に対して自装置の起動期間を知らせるタイミング信号を送信するタイミング信号送信手段と、
上記タイミング信号の受信により起動期間に通信する上記各他の通信装置から、当該他の通信装置のデータの送信完了か否かを示す送信完了情報を受信する受信手段と、
上記送信完了情報に基づき少なくとも１以上の上記他の通信装置のデータ送信が未完の場合に、上記起動期間を変更する起動期間変更手段と、
上記各他の通信装置に対して上記起動期間の変更通知を行う通知手段と
を備えることを特徴とする通信タイミング制御装置。 Timing signal transmission means for transmitting a timing signal for notifying one or a plurality of communication devices of the activation period of the device;
Receiving means for receiving transmission completion information indicating whether or not transmission of data of the other communication device is completed from each of the other communication devices communicating in the startup period by receiving the timing signal;
An activation period changing means for changing the activation period when data transmission of at least one or more of the other communication devices is incomplete based on the transmission completion information;
A communication timing control device comprising: a notification unit configured to notify the change of the activation period to each of the other communication devices. 上記各他の通信装置からのタイミング信号の送信タイミングを判断して、上記起動期間の変更を制限する変更制限手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信タイミング制御装置。   2. The communication timing control apparatus according to claim 1, further comprising a change limiting unit that determines a transmission timing of a timing signal from each of the other communication apparatuses and limits a change in the activation period. 上記変更制限手段が、
上記各他の通信装置が送信した上記タイミング信号を受信するタイミング信号受信部と、
上記各他の通信装置の上記タイミング信号の送信タイミングと、自装置のタイミング信号の送信タイミングとの時間差に基づいて変更可能限度を判定する変更可能限度判定部と、
上記変更可能限度を用いて、上記起動期間の変更制限を判断する変更制限判断部と
を有することを特徴とする請求項２に記載の通信タイミング制御装置。 The change restriction means is
A timing signal receiving unit for receiving the timing signal transmitted by each of the other communication devices;
A changeable limit determination unit that determines a changeable limit based on a time difference between the transmission timing of the timing signal of each of the other communication devices and the transmission timing of the timing signal of the own device;
The communication timing control apparatus according to claim 2, further comprising: a change restriction determination unit that determines a change restriction of the activation period using the changeable limit. 他の通信装置の起動期間を知らせるタイミング信号を上記他の通信装置から受信するタイミング信号受信手段と、
上記タイミング信号の受信により、上記他の通信装置の起動期間に上記他の通信装置と通信する通信手段と、
自装置が送信するデータの送信完了か否かを示す送信完了情報を送信する送信手段と、
上記他の通信装置の上記起動期間の変更通知を受け取る通知手段と
を備えることを特徴とする通信タイミング制御装置。 Timing signal receiving means for receiving from the other communication device a timing signal that informs the startup period of the other communication device;
Communication means for communicating with the other communication device during the startup period of the other communication device by receiving the timing signal;
Transmitting means for transmitting transmission completion information indicating whether transmission of data transmitted by the own device is completed;
A communication timing control device comprising: a notification unit configured to receive a notification of change in the activation period of the other communication device. 通信タイミング制御装置が、タイミング信号送信手段、受信手段、起動期間変更手段及び通知手段を備え、
上記タイミング信号送信手段が、１又は複数の通信装置に対して自装置の起動期間を知らせるタイミング信号を送信するタイミング信号送信工程と、
上記受信手段が、上記タイミング信号の受信により起動期間に通信する上記各他の通信装置から、当該他の通信装置のデータの送信完了か否かを示す送信完了情報を受信する受信工程と、
上記起動期間変更手段が、上記送信完了情報に基づき少なくとも１以上の上記他の通信装置のデータ送信が未完の場合に、上記起動期間を変更する起動期間変更工程と、
上記通知手段が、上記各他の通信装置に対して上記起動期間の変更通知を行う通知工程と
を有することを特徴とする通信タイミング制御方法。 The communication timing control device includes a timing signal transmission unit, a reception unit, an activation period change unit, and a notification unit,
A timing signal transmitting step in which the timing signal transmitting means transmits a timing signal informing one or a plurality of communication devices of a startup period of the device;
A receiving step in which the receiving means receives transmission completion information indicating whether or not transmission of data of the other communication device is completed from each of the other communication devices communicating in the start-up period by receiving the timing signal;
An activation period changing step in which the activation period changing means changes the activation period when data transmission of at least one or more of the other communication devices is incomplete based on the transmission completion information;
The notification means includes a notification step of notifying each of the other communication devices of the change of the activation period. 通信タイミング制御装置が、タイミング信号受信手段、通信手段、送信手段及び通知手段を備え、
上記タイミング信号受信手段が、他の通信装置の起動期間を知らせるタイミング信号を上記他の通信装置から受信するタイミング信号受信工程と、
上記通信手段が、上記タイミング信号の受信により、上記他の通信装置の起動期間に上記他の通信装置と通信する通信工程と、
送信手段が、自装置が送信するデータの送信完了か否かを示す送信完了情報を送信する送信工程と、
上記通知手段が、上記他の通信装置の上記起動期間の変更通知を受け取る通知工程と
を有することを特徴とする通信タイミング制御方法。 The communication timing control device includes a timing signal receiving unit, a communication unit, a transmission unit, and a notification unit,
A timing signal receiving step in which the timing signal receiving means receives from the other communication device a timing signal informing a start-up period of the other communication device;
A communication step in which the communication means communicates with the other communication device during a startup period of the other communication device by receiving the timing signal;
A transmission step in which the transmission means transmits transmission completion information indicating whether transmission of data transmitted by the own device is completed;
The notification means includes a notification step of receiving a change notification of the activation period of the other communication device.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011129086A1 (en) * 2010-04-14 2011-10-20 パナソニック株式会社 Communication terminal and communication method
JP2012124663A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Radio communication system, radio communication method, and radio communication program
JP2012124675A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Radio communication system and radio communication method
JP2014049874A (en) * 2012-08-30 2014-03-17 Toshiba Corp Radio communication apparatus
JP2014515585A (en) * 2011-05-31 2014-06-30 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド PPDU transmission and reception method in wireless LAN system supporting power save mode operation and apparatus supporting the same
US9276660B2 (en) 2013-11-18 2016-03-01 Fujitsu Limited Control apparatus, control method, and wireless communication system
US9888298B2 (en) 2013-11-15 2018-02-06 Fujitsu Limited System, communications node, and determining method
WO2018181791A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-04 国立研究開発法人情報通信研究機構 Radio communication method and radio communication system
JP2020010390A (en) * 2019-09-17 2020-01-16 株式会社東芝 Radio communication device and radio communication system
WO2020095686A1 (en) * 2018-11-08 2020-05-14 キヤノン株式会社 Communication device, communication method, and program

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8630606B2 (en) 2010-04-14 2014-01-14 Panasonic Corporation Communications terminals for reducing power consumption and methods thereof
WO2011129086A1 (en) * 2010-04-14 2011-10-20 パナソニック株式会社 Communication terminal and communication method
JP2012124663A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Radio communication system, radio communication method, and radio communication program
JP2012124675A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Radio communication system and radio communication method
US9674783B2 (en) 2011-05-31 2017-06-06 Lg Electronics Inc. Method for transmitting and receiving physical layer convergence procedure protocol data unit in wireless local area network system supporting power save mode operation and apparatus for the same
JP2014515585A (en) * 2011-05-31 2014-06-30 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド PPDU transmission and reception method in wireless LAN system supporting power save mode operation and apparatus supporting the same
US9237521B2 (en) 2011-05-31 2016-01-12 Lg Electronics Inc. Method for transmitting and receiving physical layer convergence procedure protocol data unit in wireless local area network system supporting power save mode operation and apparatus for the same
JP2014049874A (en) * 2012-08-30 2014-03-17 Toshiba Corp Radio communication apparatus
US9888298B2 (en) 2013-11-15 2018-02-06 Fujitsu Limited System, communications node, and determining method
US9276660B2 (en) 2013-11-18 2016-03-01 Fujitsu Limited Control apparatus, control method, and wireless communication system
WO2018181791A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-04 国立研究開発法人情報通信研究機構 Radio communication method and radio communication system
JP2018170724A (en) * 2017-03-30 2018-11-01 国立研究開発法人情報通信研究機構 Radio communication method and radio communication system
WO2020095686A1 (en) * 2018-11-08 2020-05-14 キヤノン株式会社 Communication device, communication method, and program
JP2020078006A (en) * 2018-11-08 2020-05-21 キヤノン株式会社 Communication device, communication method, and program
JP7387258B2 (en) 2018-11-08 2023-11-28 キヤノン株式会社 Communication devices, communication methods and programs
US11917676B2 (en) 2018-11-08 2024-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Communication apparatus, communication method, and storage medium
JP2020010390A (en) * 2019-09-17 2020-01-16 株式会社東芝 Radio communication device and radio communication system

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