JP2012065226A - Communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の通信ノードを有するメッシュネットワークで構成されている通信システムに関するものである。 The present invention relates to a communication system including a mesh network having a plurality of communication nodes.
従来、機器間の通信においては、送信元となる端末(通信ノード)と受信先となる通信ノードとを直接接続してデータの送受信を行っていた。この場合、通信ノードと通信ノードとを直接接続することで、目的の通信を行う経路を確保できるために分かり易く手軽であるという利点がある。 Conventionally, in communication between devices, data is transmitted and received by directly connecting a terminal (communication node) as a transmission source and a communication node as a reception destination. In this case, there is an advantage that it is easy to understand because it is possible to secure a route for performing the desired communication by directly connecting the communication node and the communication node.
しかし、通信をする相手が増えると通信ノード間での通信を行う数だけ接続が必要になる。そのため、例えば全ての通信ノードと相互に通信する必要がある場合には接続が複雑になってしまうという問題がある。 However, when the number of communication partners increases, the number of connections required for communication between communication nodes becomes necessary. Therefore, for example, when it is necessary to communicate with all the communication nodes, there is a problem that the connection becomes complicated.
そのような問題を解消する一つの方法としては、例えば無線LANのアクセスポイントのように、どれか1つの通信ノードを基点(基点ノード)にし、その通信ノードが各々の通信を中継することで、各通信ノードが相互に通信できるようにする方法がある。 As one method of solving such a problem, for example, as a wireless LAN access point, any one communication node is set as a base point (base point node), and the communication node relays each communication. There is a method for enabling communication nodes to communicate with each other.
この基点ノードを用いた方法の場合、基点ノードが全ての通信ノードの通信を中継するために通信が集中するので、基点ノードへの負荷が非常に大きくなる。そこで、どれか1つの通信ノードが通信の中継を請け負うのではなく、全ての通信ノードが中継局となれるメッシュネットワークが考案されている(例えば、特許文献1、2を参照)。
In the case of the method using the base point node, since the base point node relays communication of all the communication nodes, the communication is concentrated, so that the load on the base point node becomes very large. Therefore, a mesh network has been devised in which any one communication node does not undertake communication relay, but all communication nodes can serve as relay stations (see, for example,
図13にメッシュネットワークの例を示す。図13に示したメッシュネットワーク100は、ノード(通信ノード)A〜Eで構成されている。ノードAはノードBと相互に通信可能に接続されている。ノードBはノードA、C、Dと相互に通信可能に接続されている。ノードCはノードB、Eと相互に通信可能に接続されている。ノードDはノードB、Eと相互に通信可能に接続されている。ノードEはノードC、Dと相互に通信可能に接続されている。
FIG. 13 shows an example of a mesh network. The
メッシュネットワークでは、通信において目的の通信ノードへデータを送信する際に、直接伝送することができない場合でも、近接の通信ノードへデータを伝送する。そして、データを伝送された通信ノードが更に近隣の通信ノードへデータを伝送する。これを繰り返して、目的の通信ノードへデータを伝送することができる。例えば、図13に示したメッシュネットワーク100では、ノードAからノードEにデータを伝送する場合、ノードAからノードBにデータを伝送し、次にノードBからノードCにデータを伝送して、最後にノードCからノードEにデータを伝送する。あるいは、ノードBからはノードDを中継してノードEへデータを伝送しても良い。このようにデータが伝送されるため、1つの通信ノードにデータ中継の負荷が集中することがなくなり、全体として効率良く通信することができる。
In a mesh network, when data is transmitted to a target communication node in communication, data is transmitted to a nearby communication node even if it cannot be directly transmitted. Then, the communication node to which the data has been transmitted further transmits the data to neighboring communication nodes. By repeating this, data can be transmitted to the target communication node. For example, in the
このようなメッシュネットワークでは、目的の通信ノードまでデータを届けるために、各通信ノードでは、なるべく中継数が少なくなるように経路を選択している。そのため、余分な中継を減らし、通信網全体として効率良くネットワークを利用することができる。 In such a mesh network, in order to deliver data to a target communication node, each communication node selects a route so that the number of relays is as small as possible. Therefore, it is possible to reduce unnecessary relays and efficiently use the network as the entire communication network.
そして、従来のメッシュネットワークでは、例えば特許文献3などのように各通信ノードではなるべく中継点が少なくなるような経路を選択するように構成することが一般的であった。
In a conventional mesh network, for example, as in
しかしながら、メッシュネットワークでは、各通信ノードによって中継数が異なるために、時間的に前に発生したデータよりも後に発生したデータが早く受信先の通信ノードに到達してしまうことがある。例えば、図13の場合、ノードAで発生したデータ(データAとする)の後にノードDでデータ(データDとする)が発生した場合、データの発生した時間順ではデータA、データDとなるが、ノードEにはデータDが先に到達してしまう場合がある。 However, in a mesh network, since the number of relays differs depending on each communication node, data generated later than data generated earlier in time may reach the receiving communication node earlier. For example, in the case of FIG. 13, when data (referred to as data D) occurs at node D after data (referred to as data A) generated at node A, data A and data D are generated in the order in which the data occurred. However, the data D may reach the node E first.
この場合、到達データの順序が変わってしまうため、データの発生順に処理を行わなければならない場合は、例えばノードE(或いはネットワーク全体)ではデータの発生順を管理する必要がある。一例を挙げて詳細に説明すると、例えば図13が車両のウインドウの制御に関するネットワークであって、ノードAがウインドウ開閉のロックボタン、ノードDがウインドウ開閉ボタン、ノードEがウインドウを動作させる装置であったとすると、ウインドウ開閉のロックボタンが操作されてロックされた後にウインドウ開閉が操作された場合、ウインドウは開閉されないのが正しい動作であるが、上述した問題のように、データD、つまりウインドウ開閉ボタンの操作を示すデータが先にノードEに到達すると、車両のウインドウ全体としてみればロックされているにも関わらずウインドウが動作してしまうという誤動作に繋がる。 In this case, since the order of arrival data is changed, when processing must be performed in the order of data generation, for example, the node E (or the entire network) needs to manage the order of data generation. For example, FIG. 13 is a network relating to vehicle window control, where node A is a window open / close lock button, node D is a window open / close button, and node E is a device that operates a window. If the window open / close is operated after the window open / close lock button is operated and locked, the window is not opened / closed correctly. However, as described above, the data D, that is, the window open / close button If the data indicating the above operation reaches the node E first, it leads to a malfunction in which the window operates despite being locked when viewed as the entire vehicle window.
このように、メッシュネットワークを制御系のアプリケーションで適用する場合、中継数が異なることによるデータ到達順の問題による影響が大きくなってしまう、という第1の問題があった。 As described above, when the mesh network is applied in a control system application, there is a first problem that the influence of the data arrival order problem due to the difference in the number of relays is increased.
そこで、出願人は、このような問題点を解決するために、送信元でデータの送信タイミングを調整し、全てのデータが同じ時間かけて宛先のノードに送信される通信システムを提案した。この通信システムによれば、後発のデータが先発のデータよりも早く到達することがなく、アプリケーションではデータの到達の順番を管理する必要がなくシンプルな構成にできる。 In order to solve such problems, the applicant has proposed a communication system in which the transmission timing of data is adjusted at the transmission source and all data is transmitted to the destination node over the same time. According to this communication system, the subsequent data does not arrive earlier than the previous data, and the application does not need to manage the order of arrival of the data, and can have a simple configuration.
しかしながら、上述した通信システムでは、各ノードが送信、受信の同時通信を許容しないと、実現できないパターンがある。このパターンについて、図13のメッシュネットワーク100を例に説明する。このメッシュネットワーク100は、最大ホップ数が3である。また、各ノードA〜Eには、宛先までのルートを決定するテーブルとして、図4〜図8に示すように、宛先と、この宛先に送信する際の中継局の有無、中継局がある場合、次の中継局、宛先までのホップ数を示すテーブルが格納されている。
However, in the communication system described above, there is a pattern that cannot be realized unless each node allows simultaneous transmission and reception. This pattern will be described using the
まず、ノードDからノードC、ノードAからノードCにデータを送信する場合のメッシュネットワーク100の動作について図14を参照して説明する。
First, the operation of the
時刻t1において、ノードDで通信データ54が発生する。ノードDは、図2に示すように、通信データ54に、送信元情報51=ノードD、宛先情報52=ノードC、ホップ数53=0を追加した通信フレーム50を作成する。次に、ノードDは、図7示すノードDのテーブルを参照して、宛先であるノードCへは残り2ホップで、中継局がノードBであることを確認する。
At time t1,
通信フレーム50のホップ数53は0であるため、ノードCまでは合計で2ホップになることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と異なる。そこで、ノードDは、中継局のノードBへデータを転送せずに、通信フレーム50のホップ数53を1加算して、自分宛に通信フレーム50を送信する。このとき、通信は自身宛の通信フレーム50であるから、実際には通信路を利用して通信フレーム50を送信することなく、内部で処理する(ノードD→ノードD)。
Since the number of
時刻t2において、ノードDは、自ノードDから受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、通信フレーム50の宛先は自ノードDではないので、再度図7に示すテーブルを参照する。ここで、宛先ノードCへは、残り2ホップで、中継局がノードBであることが分かる。現在のホップ数が1であるため、ノードCまでは合計で3ホップとなることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と同じであり、ノードDは、中継局であるノードBへ通信フレーム50を渡す。このとき、通信フレーム50のホップ数を1加算して、ノードBへ通信フレーム50を渡す(ノードD→ノードB)。
At time t2, the node D confirms the destination of the
また、時刻t2において、ノードAで通信データ54が発生する。ノードAは、図4に示すように、通信データ54に、送信元情報51=ノードA、宛先情報52=ノードC、ホップ数53=0を追加した通信フレーム50を作成する。次に、ノードAは、図4に示すノードAのテーブルを参照して、宛先であるノードCへは残り2ホップで、中継局がノードBであることを確認する。通信フレーム50のホップ数53は0であるため、ノードCまでは合計で2ホップになることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と異なる。そこで、ノードAは、中継局のノードBへ転送せずに、通信フレーム50のホップ数53を1加算して、自分宛に通信フレーム50を送信する。このとき、通信は自身宛の通信フレーム50であるから、実際には通信路を利用して通信フレーム50を送信することなく、内部で処理する(ノードA→ノードA)。
At time t2,
時刻t3において、ノードBでは、ノードDにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードB宛ではないので、図5に示す自ノードBのテーブルを参照する。ここで、宛先ノードCへは、残り1ホップで、中継局なしであることが分かる。つまり、ノードCはノードBの隣接ノードである。現在のホップ数が2であるため、ノードCまでは合計で3ホップとなることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と同じであり、ノードBは、宛先であるノードCへ通信フレーム50を渡す。このとき、通信フレーム50のホップ数53を1加算して、ノードCへ通信フレーム50を渡す(ノードB→ノードC)。
At time t3, the node B confirms the destination of the
また、時刻t3において、ノードAでは、自ノードAにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードA宛ではないので、図4に示す自ノードAのテーブルを参照する。ここで、宛先ノードCへは、残り2ホップで、中継局がノードBであることが分かる。通信フレーム50のホップ数は1であるため、ノードCまでは合計で3ホップになることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と同じであり、ノードAは、中継局であるノードBへ通信フレーム50を渡す。このとき、通信フレーム50のホップ数53を1加算して、ノードBへ通信フレーム50を渡す(ノードA→ノードB)。
At time t3, the node A confirms the destination of the
時刻t4において、ノードCでは、ノードBにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードCとなっている。また、通信フレーム50に格納されているホップ数も3であることから、正常に通信されてきた通信フレーム50であることがわかり、ノードBは、アプリケーションに通信フレーム50内の通信データ54を引き渡す。
At time t4, the node C confirms the destination of the
また、時刻t4において、ノードBでは、ノードAにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードA宛ではないので、図5に示す自ノードBのテーブルを参照する。ここで、宛先ノードCへは、残り1ホップで、中継局なしであることが分かる。つまり、ノードCはノードBの隣接ノードである。現在のホップ数が2であるため、ノードCまでは合計で3ホップとなることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と同じであり、ノードBは、宛先であるノードCへ通信フレーム50を渡す。このとき、通信フレーム50のホップ数53を1加算して、ノードCへ通信フレーム50を渡す(ノードB→ノードC)。
At time t4, the node B confirms the destination of the
時刻t5において、ノードCでは、ノードBにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードCとなっている。また、通信フレーム50に格納されているホップ数も3であることから、正常に通信されてきた通信フレーム50であることがわかり、ノードCは、アプリケーションに通信フレーム50内の通信データ54を引き渡す。
At time t5, the node C confirms the destination of the
以上のように、ノードCでは、時刻t4でノードDからの通信データ54を、時刻t5でノードAからの通信データ54を受信し、通信データ54の発生順どおり通信データ54を受信することができる。しかしながら、時刻t3において、ノードA→ノードBと、ノードB→ノードCの通信が同時に発生する。即ち、ノードBは、ノードAからの受信とノードCへの送信を同時に行わなければならない。これを実現するためには、各ノードA〜Eにそれぞれ独立した通信I/Fを2つもつ必要がある、という第2の問題があった。ここで、一般的な通信端末構成のように、通信I/Fを1つとすると、時刻t3での通信はどちらか片方しか実現できない、結果、図15に示すように、時刻t3で通信が行われなかったものは、規定の通信時間より多く時間がかかってしまう。
As described above, the node C can receive the
次に、ノードAからノードBと、ノードCからノードAにデータを送信する場合のメッシュネットワーク100の動作について図16を参照して説明する。
Next, the operation of the
時刻t1において、ノードAで通信データ54が発生する。ノードAは、図2に示すように、通信データ54に、送信元情報51=ノードA、宛先情報52=ノードB、ホップ数53=0を追加した通信フレーム50を作成する。次に、ノードAは、図4に示すノードAのテーブルを参照して、宛先であるノードBへは残り1ホップで、中継局なしであることを確認する。つまり、ノードBはノードAの隣接ノードである。現在のホップ数が0であるため、ノードBまでは合計で1ホップとなることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と異なる。そこで、ノードAは、宛先のノードBへ転送せずに、通信フレーム50のホップ数53を1加算して、自分宛に通信フレーム50を送信する。このとき、通信は自身宛の通信フレーム50であるから、実際には通信路を利用して通信フレーム50を送信することなく、内部で処理する(ノードA→ノードA)。
At time t1,
時刻t2において、ノードAでは、自ノードAにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードA宛ではないので、図4に示す自ノードAのテーブルを参照する。ここで、宛先ノードBへは、残り1ホップで、中継局なしであることが分かる。通信フレーム50のホップ数53は1であるため、ノードBまでは合計で2ホップになることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と異なる。そこで、ノードAは、宛先のノードBへ転送せずに、通信フレーム50のホップ数53を1加算して、自分宛に通信フレーム50を送信する。このとき、通信は自身宛の通信フレーム50であるから、実際には通信路を利用して通信フレーム50を送信することなく、内部で処理する(ノードA→ノードA)。
At time t2, the node A confirms the destination of the
時刻t2において、ノードCで通信データ54が発生する。ノードCは、図2に示すように、通信データ54に、送信元情報51=ノードC、宛先情報52=ノードA、ホップ数53=0を追加した通信フレーム50を作成する。次に、ノードCは、図6に示すノードCのテーブルを参照して、宛先であるノードAへは残り2ホップで、中継局がノードBであることを確認する。現在のホップ数が0であるため、ノードCまでは合計で2ホップとなることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と異なる。そこで、ノードCは、中継局のノードBへ転送せずに、通信フレーム50のホップ数を1加算して、自分宛に通信フレーム50を送信する。このとき、通信は自身宛の通信フレーム50であるから、実際には通信路を利用して通信フレーム50を送信することなく、内部で処理する(ノードC→ノードC)。
At time t2,
時刻t3において、ノードAで、自ノードAにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードA宛ではないので、図4に示す自ノードAのテーブルを参照する。ここで、宛先ノードBへは、残り1ホップで、中継局なしであることが分かる。通信フレーム50のホップ数53は2であるため、ノードBまでは合計で3ホップになることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と同じであり、ノードAは、宛先であるノードBへ通信フレーム50を渡す。このとき、通信フレーム50のホップ数53を1加算して、ノードBへ通信フレーム50を渡す(ノードA→ノードB)。
At the time t3, the node A confirms the destination of the
時刻t3において、ノードCで、自ノードCにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードC宛ではないので、図6に示す自ノードCのテーブルを参照する。ここで、宛先ノードAへは、残り2ホップで、中継局がノードBであることを確認する。現在のホップ数53が1であるため、ノードCまでは合計で3ホップとなることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と同じであり、ノードCは、中継局であるノードBへ通信フレーム50を渡す。このとき、通信フレーム50のホップ数53を1加算して、ノードBへ通信フレーム50を渡す(ノードC→ノードB)。
At time t3, the destination of the
時刻t4において、ノードBでは、ノードAにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードBとなっている。また、通信フレーム50に格納されているホップ数53も3であることから、正常に通信されてきた通信フレーム50であることがわかり、ノードBは、アプリケーションに通信フレーム50の通信データ54を引き渡す。
At time t4, the node B confirms the destination of the
また、時刻t4において、ノードBは同時に、ノードCにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードB宛ではないので、図5に示す自ノードBのテーブルを参照する。ここで、宛先ノードAへは、残り1ホップで、中継局なしであることを確認する。つまり、ノードAはノードBの隣接ノードである。現在のホップ数53が2であるため、ノードAまでは合計で3ホップとなることが分かる。これは、メッシュネットワーク100の最大ホップ数3と同じであり、ノードBは、宛先であるノードAへ通信フレーム50を渡す。このとき、通信フレーム50のホップ数53を1加算して、ノードAへ通信フレーム50を渡す(ノードB→ノードA)。
At time t4, the node B simultaneously confirms the destination of the
時刻t5において、ノードAでは、ノードBにより受け取った通信フレーム50の宛先を確認する。この場合、宛先が自ノードAとなっている。また、通信フレーム50に格納されているホップ数53も3であることから、正常に通信されてきた通信フレーム50であることがわかり、ノードAは、アプリケーションに通信フレーム50の通信データ54を引き渡す。
At time t5, the node A confirms the destination of the
以上のように、ノードBでは、時刻t4でノードAからの通信データ54を、ノードAでは、時刻t5でノードCからの通信データ54を受信し、通信データ54の発生順どおりに通信データ54が到達していることが分かる。しかしながら、時刻t3において、ノードA→ノードBとノードC→ノードBの通信が同時に発生する。即ち、ノードBは、ノードAからとノードCからの2つの受信を行わなければならない。これを実現するためには、それぞれ独立した通信I/Fを2つ持つ必要がある、といった第2の問題があった。さらに、ノードBでは、ノードAからとノードCからの2つの通信フレーム50を同時に保持する必要がある。
As described above, the node B receives the
そこで、本発明は、メッシュネットワークにおいて、アプリケーションへのデータの到達順がデータの発生順とすることができる通信システムを提供することを第1の課題とする。また、本発明は、メッシュネットワークにおいて、各通信ノードに複数の通信I/Fを持たせなくてもアプリケーションへのデータの到達順がデータの発生順とすることができる通信システムを提供することを第2の課題とする。 Therefore, a first object of the present invention is to provide a communication system in which the order of arrival of data to an application can be the order of occurrence of data in a mesh network. In addition, the present invention provides a communication system in which, in a mesh network, the arrival order of data to an application can be the order of data generation without having each communication node have a plurality of communication I / Fs. Let it be the 2nd subject.
上述した第1の課題を解決するための請求項1記載の発明は、データの受信を行う受信手段と、データの送信を行う送信手段と、を備えた通信ノードを複数有してメッシュネットワークを構成する通信システムにおいて、前記受信手段が、宛先および送信元の通信ノードにより送信されてから経過した通信時間を前記データに含んで送信し、前記複数の通信ノードが各々、前記メッシュネットワークにおける最大通信時間および自身から前記メッシュネットワークに接続されている全ての前記他の通信ノードへの通信時間が予め格納されている通信条件格納手段と、前記受信手段が受信したデータの前記宛先に基づいて当該データが自身宛か他の通信ノード宛かを判定する宛先判定手段と、前記宛先判定手段により前記受信手段が受信したデータが自身宛と判定された場合、前記通信条件格納手段に格納された前記最大通信時間と、当該データの前記送信元の通信ノードにより送信されてから経過した通信時間に前記通信条件格納手段に格納された前記宛先への通信時間を加算した加算値と、を比較し、前記加算値が前記最大通信時間と同じ値である場合は自身に接続されたアプリケーションに当該データを送信し、前記加算値が前記最大通信時間よりも小さい場合は、前記最大通信時間から前記加算値を減算した時間分前記データを待機させてから前記アプリケーションに送信させるように制御する第1通信制御手段と、をさらに備えていることを特徴とする通信システムに存する。
The invention according to
上記第2の課題を解決するための請求項2記載の発明は、前記複数の通信ノードが各々、前記宛先判定手段により前記受信手段が受信したデータが他の通信ノード宛と判定された場合、前記最大通信時間から前記加算値を減算した減算時間を含んだ受信要求を前記宛先または中継先の前記通信ノードへ送信する受信要求送信手段と、前記他の通信ノードから送信された受信要求及び前記受信要求送信手段により送信した受信要求に含まれる減算時間のうち最も減算時間が少ないデータを最優先データとして判定する優先度判定手段と、前記最優先データの受信要求を送信した通信ノードに対して通信可を通知すると共に、前記最優先データでないデータの受信要求をした通信ノードに対して通信不可を通知する通信確認手段と、前記受信要求を送信した後に、前記通信可の通知を受け取ると前記送信手段に前記データを前記宛先または中継先の前記通信ノードへ送信させ、前記通信不可の通知を受け取ると前記通信可通知を受け取るまで前記受信要求送信手段に受信要求の送信を繰り返させる第2通信制御手段と、をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の通信システムに存する。
The invention according to
請求項3記載の発明は、前記優先度判定手段が、前記他の通信ノードから送信された受信要求に含まれる減算時間と前記受信要求送信手段により送信した受信要求に含まれる減算時間とが同じであった場合、前記受信要求送信手段により送信した受信要求に対応するデータを最優先データとして判定することを特徴とする請求項2に記載の通信システムに存する。
In the invention according to
請求項4記載の発明は、前記受信要求送信手段が、前記受信したデータ固有のIDをさらに含んだ受信要求の送信を行い、前記優先度判定手段が、前記他の通信ノードから受信した受信要求のみが複数あり、全て同じ減算時間であった場合、もしくは、前記受信要求送信手段により送信する受信要求のみが複数あり、全て同じ減算時間であった場合、前記IDに基づいて前記最優先データを判定することを特徴とする請求項2又は3に記載の通信システムに存する。
The invention according to claim 4 is characterized in that the reception request transmission means transmits a reception request further including the received data-specific ID, and the priority determination means receives the reception request received from the other communication node. If there is only a plurality of and all have the same subtraction time, or if there are only a plurality of reception requests transmitted by the reception request transmitting means and all have the same subtraction time, the top priority data is determined based on the ID. It exists in the communication system of
請求項5記載の発明は、前記データに、前記送信元の通信ノードにより送信されてから経過した通信時間として、前記送信元の通信ノードにより送信されてから中継された通信ノードの中継数が、含まれており、前記通信条件格納手段に、前記メッシュネットワークにおける最大通信時間として前記メッシュネットワークにおける最大中継数が予め格納され、自身から前記メッシュネットワークに接続されている全ての前記他の通信ノードへの通信時間として、自身から前記メッシュネットワークに接続されている全ての前記他の通信ノードへの中継数が予め格納されていることを特徴とする請求項2〜4何れか1項に記載の通信システムに存する。
In the invention according to claim 5, the number of relays of the communication node relayed after being transmitted by the source communication node as the communication time that has elapsed since being transmitted by the source communication node to the data, The communication condition storage means stores in advance the maximum number of relays in the mesh network as the maximum communication time in the mesh network, and from itself to all the other communication nodes connected to the mesh network. 5. The communication according to
請求項6記載の発明は、前記第2通信制御手段が、前記通信可の通知を受け取ると、前記データに含まれる前記送信元の通信ノードにより送信されてからの中継数をインクリメントして、前記送信手段に前記データを前記宛先または前記中継先の前記通信ノードへ送信させ、前記通信不可の通知を受け取ると、前記データに含まれる前記送信元の通信ノードにより送信されてからの中継数をインクリメントして自身宛に前記データを送信させることを特徴とする請求項5に記載の通信システムに存する。
In the invention according to
請求項7記載の発明は、前記第1通信制御手段が、前記加算値が前記最大中継数よりも小さい場合は、前記送信元の通信ノードにより送信されてからの中継数をインクリメントして自身宛に前記データを送信させることを特徴とする請求項5又は6に記載の通信システムに存する。 According to a seventh aspect of the present invention, when the first communication control means increments the number of relays transmitted from the transmission source communication node when the added value is smaller than the maximum number of relays, 7. The communication system according to claim 5, wherein the data is transmitted to the communication system.
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、第1通信制御手段が、宛先判定手段により受信手段が受信したデータが自身宛と判定された場合、通信条件格納手段に格納された最大通信時間と、受信手段が受信したデータの送信元の通信ノードにより送信されてから経過した通信時間に通信条件格納手段に格納された宛先への通信時間を加算した加算値と、を比較し、加算値が最大通信時間と同じ値である場合は自身に接続されたアプリケーションに受信手段が受信したデータを送信し、加算値が最大通信時間よりも小さい場合は、最大通信時間から加算値を減算した時間分データを待機させてからアプリケーションに送信させるように制御している。つまり、各通信ノードからデータを送信してからアプリケーションに届けるまでの時間をメッシュネットワークの最大通信時間に合わせるようにしているので、中継数が異なってもアプリケーションへのデータの到達順がデータの発生順と異なることがなくなる。また、到達したデータを処理するシステム、装置、ソフトウェアなどのアプリケーションではデータの順序を管理する必要がなくシンプルに構成できる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, when the first communication control means determines that the data received by the receiving means is addressed to itself by the destination determining means, the maximum stored in the communication condition storing means. The communication time is compared with an addition value obtained by adding the communication time to the destination stored in the communication condition storage means to the communication time that has passed since the transmission means transmits the data received by the receiving means. When the added value is the same as the maximum communication time, the data received by the receiving means is transmitted to the application connected to itself, and when the added value is smaller than the maximum communication time, the added value is subtracted from the maximum communication time. Control is made so that data is sent to the application after waiting for the amount of time. In other words, the time from the transmission of data from each communication node to the delivery to the application is matched with the maximum communication time of the mesh network, so the order of arrival of data to the application is generated even if the number of relays is different. It will not be different from the order. In addition, it is not necessary to manage the order of data in an application such as a system, apparatus, or software that processes arrived data, and can be configured simply.
請求項2記載の発明によれば、優先度判定手段が、他の通信ノードから送信された受信要求及び受信要求送信手段により送信した受信要求に含まれる減算時間のうち最も減算時間が少ないデータを最優先データとして判定し、第2通信制御手段が、受信要求を送信した後に、通信可の通知を受け取ると送信手段にデータを宛先または中継先の通信ノードへ送信させ、通信不可の通知を受け取ると通信可通知を受け取るまで受信要求送信手段に受信要求の送信を繰り返させる。従って、通信ノードに同時に複数の送信、受信を行わせたり、送信と受信とを同時に行わせることがなくなり、各通信ノードに複数の通信I/Fを持たせなくてもアプリケーションへのデータの到達順がデータの発生順とすることができる。 According to the second aspect of the present invention, the priority determination means uses the reception request transmitted from another communication node and the data with the shortest subtraction time out of the subtraction time included in the reception request transmitted by the reception request transmission means. When the second communication control unit receives a notification indicating that communication is possible after transmitting a reception request, the transmission unit transmits data to the destination or relay destination communication node and receives a notification indicating that communication is not possible. The reception request transmission unit repeats transmission of the reception request until a communication enable notification is received. Therefore, it is not possible to cause a communication node to perform a plurality of transmissions and receptions at the same time, or to perform transmission and reception at the same time, so that data can reach an application without having a plurality of communication I / Fs at each communication node. The order can be the order of data generation.
請求項3記載の発明によれば、優先度判定手段が、他の通信ノードから送信された受信要求に含まれる減算時間と受信要求送信手段により送信した受信要求に含まれる減算時間とが同じであった場合、受信要求送信手段により送信した受信要求に対応するデータを最優先データとして判定するので、自身の受信要求送信手段が送信した受信要求に含まれる減算時間及び他の通信ノードから受信した受信要求に含まれる減算時間が同じであった場合でも最優先データを判定することができる。 According to the third aspect of the present invention, the priority determination means has the same subtraction time included in the reception request transmitted from another communication node and subtraction time included in the reception request transmitted by the reception request transmission means. If there is, since the data corresponding to the reception request transmitted by the reception request transmission means is determined as the highest priority data, the subtraction time included in the reception request transmitted by the own reception request transmission means and received from another communication node Even when the subtraction times included in the reception request are the same, the highest priority data can be determined.
請求項4記載の発明によれば、優先度判定手段が、他の通信ノードから受信した受信要求のみが複数あり、全て同じ減算時間であった場合、もしくは、受信要求送信手段により送信する受信要求のみが複数あり、全て同じ減算時間であった場合、IDに基づいて最優先データを判定するので、他の通信ノードから受信した受信要求のみが複数あり、全て同じ減算時間であった場合、もしくは、受信要求送信手段により送信する受信要求のみが複数あり、全て同じ減算時間であった場合でも最優先データを判定することができる。 According to the invention of claim 4, when the priority determination means has a plurality of reception requests received from other communication nodes and all have the same subtraction time, or the reception request transmitted by the reception request transmission means If there is only a plurality and all have the same subtraction time, the highest priority data is determined based on the ID, so there are only a plurality of reception requests received from other communication nodes and all have the same subtraction time, or Even when there are only a plurality of reception requests to be transmitted by the reception request transmission means and all have the same subtraction time, the highest priority data can be determined.
請求項5記載の発明によれば、中継数が異なってもデータの到達順がデータの発生順と異なることがなくなる。 According to the fifth aspect of the present invention, even if the number of relays is different, the data arrival order does not differ from the data generation order.
請求項6記載の発明によれば、第2通信制御手段が、通信可の通知を受け取ると、データに含まれる送信元の通信ノードにより送信されてからの中継数をインクリメントして、送信手段にデータを前記宛先または中継先の通信ノードへ送信させるので、中継数の調整を行うことができる。また、第2通信制御手段が、通信不可の通知を受け取ると、データに含まれる送信元の通信ノードにより送信されてからの中継数をインクリメントして自身宛に前記データを送信させるので、内部での仮想的な送受信の回数で中継数の調整ができ、シンプルな構成で通信時間をカウントすることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the second communication control unit receives the notification that communication is possible, the second communication control unit increments the number of relays transmitted from the transmission source communication node included in the data, and sends it to the transmission unit. Since the data is transmitted to the destination or relay destination communication node, the number of relays can be adjusted. In addition, when the second communication control means receives the notification that communication is not possible, the number of relays after being transmitted by the transmission source communication node included in the data is incremented and the data is transmitted to itself. The number of relays can be adjusted by the number of times of virtual transmission and reception, and the communication time can be counted with a simple configuration.
請求項7記載の発明によれば、第1通信制御手段が、加算値が最大中継数よりも小さい場合は、送信元の通信ノードにより送信されてからの中継数をインクリメントして自身宛にデータを送信させるので、内部での仮想的な送受信の回数で中継数の調整ができ、シンプルな構成で通信時間の待機を行うことができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the first communication control means increments the number of relays transmitted from the communication node of the transmission source when the added value is smaller than the maximum number of relays, Therefore, the number of relays can be adjusted by the number of times of virtual transmission and reception inside, and the communication time can be waited with a simple configuration.
以下、本発明の通信システムを図1ないし図9を参照して説明する。本発明の通信システム1は、図1に示すように、複数の通信ノード20(ノードA、ノードB、ノードC、ノードD、ノードE)を有して構成され、これらのノードA〜Eはメッシュネットワークを構成している。
The communication system of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the
図1に示した通信システム1では、ノードAはノードBと相互に通信可能に接続されている。ノードBはノードA、C、Dと相互に通信可能に接続されている。ノードCはノードB、Eと相互に通信可能に接続されている。ノードDはノードB、Eと相互に通信可能に接続されている。ノードEはノードC、Dと相互に通信可能に接続されている。なお、本実施形態では各通信ノード20間の通信速度は同じであるとする。
In the
図2に通信システム1内で伝送されるデータとしての通信フレーム50の構成例を示す。通信フレーム50は、送信元情報51と、宛先情報52と、ホップ数53と、通信データ54と、を備えて構成されている。なお、通信フレーム50のフレーム長は固定とする。
FIG. 2 shows a configuration example of a
送信元情報51は、通信フレーム50を生成した送信元の通信ノード20を示す情報(例えばノードAなど)が格納され、宛先情報52は、通信フレーム50の宛先の通信ノード20を示す情報(例えばノードE)が格納される。
The
ホップ数53は、通信フレーム50が送信元の通信ノード20により送信されてから中継された通信ノード20の数(中継数)が格納され、通信データ54は、宛先の通信ノード20で使用されるデータが格納される。このホップ数53が、送信元の通信ノード20により送信されてから経過した通信時間に相当する。
The
上記各通信ノード20は例えばCPUなどから構成されている。図3にこの通信ノード20のブロック図を示す。通信ノード20は、通信フレーム作成部2と、通信I/F3と、受信手段としてのデータ受信部4と、複数の受信バッファ5と、送信手段としてのデータ送信部6と、複数の送信バッファ7と、通信条件格納手段としての通信経路テーブル8と、通信条件格納手段としての最大ホップ数格納部9と、宛先判定手段としての宛先判定部10と、第1通信制御手段としてのホップ数予測器11と、第1通信制御手段としての通信制御部12と、受信要求送信手段、優先度判定手段、第2通信確認手段としての通信確認部13と、仮想通信路14と、アプリケーション通知部15と、を備えている。
Each of the
上記通信フレーム作成部2は、アプリケーション通知部15を介して通信データ54が送信されると、図2に示すような通信フレーム50を作成して後述する通信確認部13へ送信する。
When the
上記通信I/F3は、外部との通信フレーム50や後述する受信要求及び通信可否通知の入出力を行うインタフェースであり、外部から入力された通信フレーム50はデータ受信部4へ出力され、外部から入力された後述する受信要求及び通信可否通知は後述する通信確認部13へ出力され、データ送信部6から入力された通信フレーム50は外部へ出力される。
The communication I /
データ受信部4は、通信I/F3または後述する仮想通信路14から入力された通信フレーム50を受信して受信バッファ5に格納する。この受信バッファ5は複数設けられていて、複数の通信フレーム50を格納することができる。
The data receiving unit 4 receives a
データ送信部6は、送信バッファ7に格納された通信フレーム50のうち後述する通信制御部12により選択された通信フレーム50を通信I/F3へ出力する。この送信バッファ7は複数設けられていて、複数の通信フレーム50を格納することができる。
The
通信経路テーブル8は、図4〜図8に示すように、通信システム1を構成する自身以外の通信ノード20へのホップ数、すなわち自身からメッシュネットワークに接続されている全ての通信ノード20への通信時間(中継数)や、中継局の有無、中継局がある場合は中継局名(アドレスなど中継局を示すことができる情報)が通信ノード20毎にテーブル上に予め格納されている。
As shown in FIGS. 4 to 8, the communication path table 8 has the number of hops to the
最大ホップ数格納部9は、通信システム1における最大通信時間としての最大ホップ数(最大中継数)が予め格納されている。なお、本実施形態では、通信経路テーブル8と最大ホップ数格納部9は分けて構成しているが1つのメモリなどにそれぞれの領域を設けるようにしてもよい。
The maximum hop
宛先判定部10は、受信バッファ5に格納された通信フレーム50内の宛先情報52を解析して自身宛ての通信フレーム50であった場合はその通信フレーム50を通信制御部12へ出力し、他の通信ノード20宛てであった場合は通信確認部13へ通信フレーム50を出力する。
The
ホップ数予測器11は、後述する通信制御部12や通信確認部13から入力した通信フレーム50のホップ数53に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数を加算した総ホップ数(加算値)を予測して、その結果を通信制御部12や通信確認部13に出力する。
The hop number predictor 11 adds the number of hops to the destination stored in the communication path table 8 to the
通信制御部12は、宛先判定部10から自ノード宛の通信フレーム50を入力すると、総ホップ数を求めるために、その通信フレーム50をホップ数予測器11に対して出力する。通信制御部12は、ホップ数予測器11が予測した総ホップ数を入力すると、最大ホップ数格納部9に格納されている最大ホップ数と、上記ホップ数予測器11で予測された総ホップ数と、を比較し、総ホップ数と最大ホップ数とが同じである場合は自身に接続された後述するアプリケーション通知部15に通信フレーム50を出力し、総ホップ数が最大ホップ数よりも小さい場合は、通信フレーム50内のホップ数53をインクリメントして仮想通信路14へ通信フレーム50を出力する。
When receiving the
通信確認部13は、宛先判定部10や通信フレーム作成部2から他のノード宛の通信フレーム50を入力すると、通信フレーム50を送信バッファ7に格納すると共に総ホップ数を求めるために、その通信フレーム50をホップ数予測器11に対して出力する。また、通信確認部13は、上述した通信経路テーブル8を参照して入力された通信フレーム50を宛先の通信ノード20に伝送するために必要な中継局を選択する。
When the
また、通信確認部13は、ホップ数予測器11が予測した総ホップ数を入力すると、最大ホップ数格納部9に格納された最大ホップ数から上記総ホップ数を減算した残ホップ数(減算時間)を求め、求めた残ホップ数及び宛先判定部10や通信フレーム作成部2から入力された通信フレーム50の送信元情報51(受信したデータ固有のID)を含んだ受信要求を作成し、作成した受信要求を通信I/F3を介して選択した中継局宛に送信する。
Further, when the total hop number predicted by the hop number predictor 11 is input, the
また、通信確認部13は、通信I/F3から受信要求を入力すると、この受信要求に含まれる残ホップ数、送信元情報51と、送信バッファ7に通信フレーム50が格納されている場合には、その通信フレーム50の受信要求に含まれる残ホップ数、送信元情報51と、を比較して、最も優先度の高い通信フレーム50を最優先フレーム(最優先データ)として判定する。
Further, when the
ここで、最優先フレームの判定としては、下記に示す(1)〜(5)に従って行われる。
(1)他の通信ノードから受信した受信要求及び他の通信ノードに対して送信した受信要求のうち残ホップ数が最も少ない通信フレーム50を最優先フレームとする(受信要求と送信要求の区別なし)。
(2)他の通信ノードから受信した受信要求と他の通信ノードに対して送信した受信要求との残ホップ数が同じである場合は、他の通信ノードに対して送信した受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームとする。
(3)他の通信ノードから送信された受信要求のみが複数あり、それぞれ同じ残ホップ数である場合、送信元情報51の優先度が高いものを最優先フレームとする。
(4)他の通信ノードに対して送信した受信要求のみが複数あり、それぞれ同じ残ホップ数である場合、送信元情報51の優先度が高いものを最優先フレームとする。
(5)自ノード宛に送信する通信フレームは優先度判定に含まない。
Here, the determination of the highest priority frame is performed according to the following (1) to (5).
(1) The
(2) When the number of remaining hops of the reception request received from the other communication node and the reception request transmitted to the other communication node are the same, it corresponds to the reception request transmitted to the other communication node. The
(3) When there are a plurality of reception requests transmitted from other communication nodes, and each has the same number of remaining hops, the highest priority frame of the
(4) When there are only a plurality of reception requests transmitted to other communication nodes, and each has the same remaining hop count, the highest priority frame of the
(5) A communication frame transmitted to the own node is not included in the priority determination.
また、通信確認部13は、最優先フレームの受信要求を送信した通信ノード20宛に通信可を通知すると共に、最優先フレームでない通信フレーム50の受信要求を送信した通信ノード20宛に通信不可を通知する。具体的には、例えばノードBにおいて、ノードA、D、Cから受信要求が送信され、ノードAによって受信要求が行われた通信フレーム50が最優先フレームであった場合、ノードBは、ノードA宛に通信可を通知すると共に、ノードD、Cに通信不可を通知する。一方、ノードB自身が送信した受信要求に対応する通信フレーム50が最優先フレームであった場合、ノードBは、ノードA、D、C宛に通信不可を通知する。
In addition, the
また、通信確認部13は、受信要求を送信した後に、他の通信ノード20から通信可の通知を受け取ると、受信要求した送信バッファ7に格納された通信フレーム50のホップ数53をインクリメント(+1)してデータ送信部6に対して出力する。通信確認部13は、他の通信ノード20から通信不可の通知を受け取ると、受信要求した送信バッファ7に格納された通信フレーム50のホップ数53をインクリメントして仮想通信路14へ通信フレーム50を出力する。
In addition, when the
仮想通信路14は、通信ノード20内で仮想的に通信フレーム50を伝送するために通信制御部12や通信確認部13からデータ受信部4に通信フレーム50を伝送する。
The
アプリケーション通知部15は、通信制御部12から通信フレーム50を受信すると、自身の通信ノード20で実行されるアプリケーションに通知して通信フレーム50内の通信データ54を取り出してアプリケーションに引き渡す。なお、このアプリケーションとは、通信システム1全体で実現される装置やシステム(例えば車両のウィンドウ制御など)のうち、当該通信ノード20に割り当てられた機能を実行する手段(例えばウィンドウロック)を示し、図示はしないが、ハードウェアまたはソフトウェアで構成されている。
When receiving the
次に、上述した構成の通信ノード20の動作を図9のフローチャートを参照して説明する。
Next, the operation of the
まず、ステップS101において、通信ノード20は、自身内で通信データ54が発生したか否かを判定し、発生した場合(Yの場合)はステップS102に進み、発生していない場合(Nの場合)はステップS111に進む。本ステップでは、例えばアプリケーション通知部15がアプリケーションから他の通信ノード20へ送信する通信データ54を受け取ったか否かで判断する。
First, in step S101, the
次に、ステップS102において、通信ノード20は、通信フレーム50を作成してステップS103に進む。本ステップでは、アプリケーション通知部15が受け取ったデータを通信フレーム作成部2に送信し、通信フレーム作成部2がアプリケーション通知部15から受け取った通信データ54から通信フレーム50を生成し通信確認部13へ出力する。通信確認部13は、この通信フレーム50を送信バッファ7に格納する。
Next, in step S102, the
次にステップS103において、通信ノード20の通信確認部13は、通信経路テーブル8を参照して、送信バッファ7に格納されている通信フレーム50を宛先の通信ノード20に転送するために必要な中継局(宛先に直接伝送できる場合は宛先)を選択してステップS104に進む。
In step S <b> 103, the
次に、ステップS104において、通信ノード20は、送信バッファ7に格納されている通信フレーム50の総ホップ数を予測してステップS105に進む。本ステップでは、通信確認部13がホップ数予測器11に当該通信フレーム50の宛先までの総ホップ数を予測させている。
Next, in step S104, the
次に、ステップS105において、通信ノード20は、最大ホップ数格納部9に格納された最大ホップ数からステップS105で予測した上記総ホップ数を減算した残ホップ数を求め、求めた残ホップ数及び送信バッファ7に格納された通信フレーム50の送信元情報51を含んだ受信要求を作成し、この受信要求をステップS103で選択した中継局または宛先に送信してステップS106に進む。本ステップでは、通信確認部13が受信要求を通信I/F3に出力している。
Next, in step S105, the
次に、ステップS106において、通信ノード20の通信確認部13は、受信要求に応じてステップS103で選択した中継局または宛先から通信可が通知されると(Yの場合)はステップS107に進み、通信不可が通知されると(Nの場合)はステップS109に進む。
Next, in step S106, when the
次に、ステップS107において、通信ノード20は、通信フレーム50内のホップ数53を加算(インクリメント)し、ステップS108に進む。
Next, in step S107, the
次に、ステップS108において、通信ノード20は、ステップS103で選択した中継局または宛先に通信フレーム50を送信し、ステップS101に戻る。本ステップでは、データ送信部6から通信I/F3を介して宛先または中継先の通信ノード20へ通信フレーム50を送信する。
Next, in step S108, the
次に、ステップ109において、通信ノード20は、通信フレーム50内のホップ数53を加算(インクリメント)し、ステップS110に進む。
Next, in step 109, the
次に、ステップS110において、通信ノード20は、自ノード宛内部通信を行いステップS101に戻る。本ステップでは、通信確認部13から仮想通信路14を介してデータ受信部4へ通信フレーム50を送信している。
Next, in step S110, the
一方、ステップS111においては、通信ノード20は、隣接する通信ノード20から通信フレーム50を受信したか否かを判断し、受信した場合(Yの場合)はステップS112に進む、受信していない場合(Nの場合)はステップS119に進む。
On the other hand, in step S111, the
次に、ステップS112において、通信ノード20は、宛先判定を行ってステップS113に進む。本ステップでは、宛先判定部10で、通信フレーム50内の宛先情報52を解析して自身宛てであったか他の通信ノード20宛てであったかを判定し、自身宛てであった場合、その通信フレーム50を通信制御部12に出力し、他の通信ノード20宛であった場合、その通信フレーム50を通信確認部13に出力する。
Next, in step S112, the
次に、ステップS113において、通信ノード20は、ステップS112の結果自ノード宛てであったか否かを判断し、自ノード宛であった場合はステップS114に進み、自ノード宛てでなかった場合は上述したステップS103に進む。
Next, in step S113, the
次に、ステップS114において、通信ノード20の通信制御部12は、自ノード宛の通信フレーム50内のホップ数53を確認してステップS115に進む。
Next, in step S114, the
次に、ステップS115において、通信ノード20の通信制御部12は、ステップS114で確認したホップ数53が最大ホップ数格納部9に格納されている最大ホップ数と同じか否かを判断し、同じである場合(Yの場合)はステップS116に進み、同じでない場合(Nの場合)はステップS117に進む。
Next, in step S115, the
次に、ステップS116においては、通信ノード20は、アプリケーションに通信フレーム50内の通信データ54を引き渡す。本ステップでは、通信制御部12が、通信フレーム50をアプリケーション通知部15に出力し、このアプリケーション通知部15がアプリケーションに通信フレーム50内の通信データ54を引き渡す。
Next, in step S116, the
次に、ステップS117においては、通信ノード20の通信制御部12は、通信フレーム50内のホップ数53を加算(インクリメント)し、ステップS118に進む。
Next, in step S117, the
次に、ステップS118において、通信ノード20は、ステップS110と同様に自ノード宛内部通信を行いステップS101に戻る。
Next, in step S118, the
一方、ステップS119においては、通信ノード20は、隣接する通信ノード20から受信要求を受信したか否かを判断し、受信した場合(Yの場合)はステップS111に進む、受信していない場合(Nの場合)はステップS101に戻る。
On the other hand, in step S119, the
次に、ステップS120においては、通信ノード20は、最優先データを判定してステップS121に進む。本ステップでは、通信確認部13が、隣接する通信ノード20から受信した受信要求に含まれる残ホップ数、送信元情報51と、隣接する通信ノード20に対して送信した受信要求に含まれる残ホップ数、送信元情報51と、を比較して、最も優先度の高い通信フレーム50を最優先フレーム(最優先データ)として判定する。
Next, in step S120, the
次に、ステップS121においては、通信ノード20は、通信可否を通知してステップS101に戻る。本ステップでは、通信確認部13が、通信I/F3を制御して、最優先フレームの受信要求を送信した通信ノード20宛に通信可を通知すると共に、最優先フレームでない通信フレーム50の受信要求を送信した通信ノード20宛に通信不可を通知する。
Next, in step S121, the
次に、上述した構成の通信ノード20を複数有する通信システム1(メッシュネットワーク)の動作例を説明する。図4〜図8にノードA〜Eまでの通信経路テーブル8の内容を示す。また、通信システム1を構成するメッシュネットワークの最大ホップ数は3であり、この値は予め各通信ノード20の最大ホップ数格納部9に格納されている。
Next, an operation example of the communication system 1 (mesh network) having a plurality of
まず、例としてノードDからノードC、ノードAからノードCにデータを送信する場合の通信システム1の動作について図10を参照して説明する。
First, as an example, an operation of the
まず、時刻t1での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードDで通信データ54が発生する。ノードDは、図2に示すように、通信データ54に、送信元情報51と、宛先情報52と、ホップ数53と、を追加した通信フレーム50を作成して、送信バッファ7に格納する。このとき、ノードDは、送信元情報51としてノードD、宛先情報52としてノードC、ホップ数53として0を格納した通信フレーム50を作成する。
First, the operation of each node A to E at time t1 will be described.
次に、ノードDは、図7に示すノードDのテーブルを参照して、中継局としてノードBを選択する。また、ノードDは、作成した通信フレーム50のホップ数53=0に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数=2を加算した総ホップ数=2を予測する。
Next, the node D refers to the table of the node D shown in FIG. 7 and selects the node B as a relay station. Further, the node D predicts the total number of hops = 2, which is obtained by adding the number of hops to the destination stored in the communication path table 8 to the number of
次に、ノードDは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=2を減算した残ホップ数=1を求め、求めた残ホップ数=1及び作成した通信フレーム50の送信元情報51=ノードDを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した中継局ノードB宛に送信する。
Next, the node D obtains the remaining hop count = 1 by subtracting the total hop count = 2 from the maximum hop count = 3, the obtained remaining hop count = 1, and the
ノードBは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図10に示すように、ノードBは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードDから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードDに対して通信可の通知を送信する。ノードDは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=1として、その通信フレーム50をノードBへ送信する(ノードD→ノードB)。
When the node B receives the reception request, the node B determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 10, Node B does not communicate with others and is free, and therefore determines that
次の時刻t2での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードBは、ノードDより受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52がノードB宛ではないので、ノードBは、図5に示すノードBの通信経路テーブル8を参照して、中継局なしで宛先としてノードCを選択する。
The operation of each of the nodes A to E at the next time t2 will be described. The node B determines the
次に、ノードBは、ノードDから送信された通信フレーム50のホップ数53=1に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=1を加算した総ホップ数=2を予測する。次に、ノードBは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=2を減算した残ホップ数=1を求め、求めた残ホップ数=1及びノードDから送信された通信フレーム50の送信元情報51=ノードDを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した宛先ノードC宛に送信する。
Next, the node B predicts the total number of hops = 2 by adding the number of
ノードCは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図10に示すように、ノードCは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードBから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードBに対して通信可の通知を送信する。ノードBは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=2として、その通信フレーム50をノードCへ送信する(ノードB→ノードC)。
When the node C receives the reception request, the node C determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 10, the node C does not communicate with others and is free, so the
一方、時刻t2において、ノードAで通信データ54が発生する。ノードAは、図2に示すように、通信データ54に、送信元情報51と、宛先情報52と、ホップ数53と、を追加した通信フレーム50を作成して、送信バッファ7に格納する。このとき、ノードAは、送信元情報51としてノードA、宛先情報52としてノードC、ホップ数53として0を格納した通信フレーム50を作成する。
On the other hand,
次に、ノードAは、図4に示すノードAのテーブルを参照して、中継局としてノードBを選択する。また、ノードAは、作成した通信フレーム50のホップ数53=0に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=2を加算した総ホップ数=2を予測する。
Next, the node A refers to the node A table shown in FIG. 4 and selects the node B as a relay station. Further, the node A predicts the total number of hops = 2 by adding the number of
次に、ノードAは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=2を減算した残ホップ数=1を求め、求めた残ホップ数=1及び作成した通信フレーム50の送信元情報51=ノードAを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した中継局ノードB宛に送信する。
Next, the node A obtains the remaining hop count = 1 by subtracting the total hop count = 2 from the maximum hop count = 3, the obtained remaining hop count = 1, and the
ノードBは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図10に示すように、ノードBは、受信要求の残ホップ数と同じ残ホップ数のノードCへ送信する通信フレーム50を保有しているので、送信を優先してノードCへ送信する通信フレーム50を最優先フレームとして判定して、ノードBに対して通信不可の通知を送信する。ノードAは、通信不可の通知を受け取ると、受信要求を送信した通信フレーム50のホップ数53に1を加算してホップ数53=1の通信フレーム50を自ノード宛に内部通信を行う(ノードA→ノードA)。
When the node B receives the reception request, the node B determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 10, since the node B has the
次の時刻t3での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードCは、ノードBより受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52が自ノードC宛であるので、ノードCは、ノードBより受け取った通信フレーム50のホップ数53=2を総ホップ数2として予測する(即ち、宛先へのホップ数53=0)。
The operation of each of the nodes A to E at the next time t3 will be described. The node C determines the
ノードCは、予測した総ホップ数=2が最大ホップ数=3よりも小さいため、ノードBより受け取った通信フレーム50のホップ数53に1を加算してホップ数53=3とした通信フレーム50を自ノード宛に内部通信を行う(ノードC→ノードC)。
Since the predicted total number of hops = 2 is smaller than the maximum number of hops = 3, the node C adds 1 to the
一方、ノードAでは、自ノードAから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52がノードA宛ではないので、ノードAは、図4に示すノードAの通信経路テーブル8を参照して、中継局としてノードBを選択する。
On the other hand, the node A determines the
次に、ノードAは、自ノードAから送信された通信フレーム50のホップ数53=1に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=2を加算した総ホップ数=3を予測する。
Next, the node A predicts the total number of hops = 3 by adding the number of
次に、ノードAは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=3を減算した残ホップ数=0を求め、求めた残ホップ数0及び通信フレーム50の送信元情報51=ノードAを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した中継局ノードB宛に送信する。
Next, the node A obtains the number of remaining hops = 0 by subtracting the total number of hops = 3 from the maximum number of hops = 3, and includes the obtained number of remaining
ノードBは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図10に示すように、ノードBは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードAから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードAに対して通信可の通知を送信する。ノードAは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=3として、その通信フレーム50をノードBへ送信する(ノードA→ノードB)。
When the node B receives the reception request, the node B determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 10, Node B does not communicate with others and is free, so the
次に、時刻t4での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードCは、自ノードCから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52が自ノードC宛であるので、ノードCは、自ノードCより受け取った通信フレーム50のホップ数53=3を総ホップ数53=3を予測する。ノードCは、予測した総ホップ数=3が最大ホップ数=3と同じであるため、自ノードCより受け取った通信フレーム50の通信データ54をアプリケーションへ引き渡す。
Next, the operation of each of the nodes A to E at time t4 will be described. The node C determines the
一方、ノードBでは、ノードAから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52がノードB宛ではないので、ノードBは、図5に示すノードBの通信経路テーブル8を参照して、中継局なしで宛先ノードCを選択する。
On the other hand, the node B determines the
次に、ノードBは、ノードAから送信された通信フレーム50のホップ数53=2に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=1を加算した総ホップ数=3を予測する。
Next, the node B predicts the total number of hops = 3 by adding the number of
次に、ノードBは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=3を減算した残ホップ数=0を求め、求めた残ホップ数0及び通信フレーム50の送信元情報51=ノードAを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した宛先ノードC宛に送信する。
Next, the node B obtains the remaining hop count = 0 by subtracting the total hop count = 3 from the maximum hop count = 3, and includes the obtained remaining
ノードCは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図10に示すように、ノードCは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードBから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードBに対して通信可の通知を送信する。ノードCは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=3として、その通信フレーム50をノードCへ送信する(ノードB→ノードC)。
When the node C receives the reception request, the node C determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 10, the node C does not communicate with others and is free, so the
次に、時刻t5での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードCは、ノードBから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52が自ノードC宛であるので、ノードCは、自ノードCより受け取った通信フレーム50のホップ数53=3を総ホップ数=3として予測する。ノードCは、予測した総ホップ数=3が最大ホップ数=3と同じであるため、自ノードCより受け取った通信フレーム50の通信データ54をアプリケーションへ引き渡す。
Next, the operation of each of the nodes A to E at time t5 will be described. The node C determines the
図10からも明らかなように、ノードCでは、時刻t4でノードDからの通信フレーム50の通信データ54が、時刻t5でノードAからの通信フレーム50の通信データ54がアプリケーションに引き渡され、通信データ54の発生順通りにアプリケーションへ引き渡すことができる。しかも、どのノードA〜Eでも同時に通信を行うようなことがない。
As is clear from FIG. 10, at node C,
次の例として、ノードAからノードB、ノードCからノードAにデータを送信する場合の通信システム1の動作について図11を参照して説明する。
As the next example, the operation of the
まず、時刻t1での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードAで通信データ54が発生する。ノードAは、図2に示すように、通信データ54に、送信元情報51と、宛先情報52と、ホップ数53と、を追加した通信フレーム50を作成して、送信バッファ7に格納する。このとき、ノードAは、送信元情報51としてノードA、宛先情報52としてノードB、ホップ数53として0を格納した通信フレーム50を作成する。
First, the operation of each node A to E at time t1 will be described.
次に、ノードAは、図4に示すノードAのテーブルを参照して、中継局なしで宛先ノードBを選択する。また、ノードAは、作成した通信フレーム50のホップ数53=0に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=1を加算した総ホップ数=1を予測する。
Next, node A refers to the table of node A shown in FIG. 4 and selects destination node B without a relay station. Further, the node A predicts the total number of hops = 1 by adding the number of
次に、ノードAは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=1を減算した残ホップ数=2を求め、求めた残ホップ数=2及び作成した通信フレーム50の送信元情報51=ノードAを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した宛先ノードB宛に送信する。
Next, the node A obtains the remaining hop count = 2 by subtracting the total hop count = 1 from the maximum hop count = 3, the obtained remaining hop count = 2, and the
ノードBは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図11に示すように、ノードBは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードAから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードAに対して通信可の通知を送信する。ノードAは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=1として、その通信フレーム50をノードBへ送信する(ノードA→ノードB)。
When the node B receives the reception request, the node B determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 11, the node B does not communicate with others and is free, so the
次の時刻t2での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードBは、ノードAから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52が自ノードB宛であるので、ノードBは、ノードAより受け取った通信フレーム50のホップ数53=1を総ホップ数=1として予測する。ノードBは、予測した総ホップ数=1が最大ホップ数=3よりも小さいため、ノードAより受け取った通信フレーム50のホップ数53に1を加算してホップ数53=2とした通信フレーム50を自ノードB宛に内部通信を行う(ノードB→ノードB)。
The operation of each of the nodes A to E at the next time t2 will be described. The node B determines the
一方、ノードCで通信データ54が発生する。ノードCは、図2に示すように、通信データ54に、送信元情報51と、宛先情報52と、ホップ数53と、を追加した通信フレーム50を作成して、送信バッファ7に格納する。このとき、ノードCは、送信元情報51としてノードC、宛先情報52としてノードA、ホップ数53として0を格納した通信フレーム50を作成する。
On the other hand,
次に、ノードCは、図6に示すノードCのテーブルを参照して、中継局ノードBを選択する。また、ノードCは、作成した通信フレーム50のホップ数53=0に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=2を加算した総ホップ数=2を予測する。
Next, the node C selects the relay station node B with reference to the table of the node C shown in FIG. In addition, the node C predicts the total number of hops = 2 by adding the number of
次に、ノードCは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=2を減算した残ホップ数=1を求め、求めた残ホップ数=1及び作成した通信フレーム50の送信元情報51=ノードCを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した中継局ノードB宛に送信する。
Next, the node C obtains the remaining hop count = 1 by subtracting the total hop count = 2 from the maximum hop count = 3, the obtained remaining hop count = 1, and the
ノードBは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図11に示すように、ノードBは、ノードAから送信された通信フレーム50を保有しているが、自ノードB内部での処理データであり、通信I/F3が空いている状態のため、ノードCから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードCに対して通信可の通知を送信する。ノードCは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=1として、その通信フレーム50をノードBへ送信する(ノードC→ノードB)。
When the node B receives the reception request, the node B determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 11, the node B has the
次の時刻t3での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードBは、自ノードBから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52が自ノードB宛であるので、ノードBは、自ノードBより受け取った通信フレーム50のホップ数53=2を総ホップ数=2として予測する。ノードBは、予測した総ホップ数=2が最大ホップ数=3よりも小さいため、自ノードBより受け取った通信フレーム50のホップ数53に1を加算してホップ数53=3とした通信フレーム50を自ノードB宛に内部通信を行う(ノードB→ノードB)。
The operation of each of the nodes A to E at the next time t3 will be described. The node B determines the
同時に、ノードBは、ノードCから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52がノードB宛ではないので、ノードBは、図5に示すノードBの通信経路テーブル8を参照して、中継局なしで宛先としてノードAを選択する。
At the same time, the node B determines the
次に、ノードBは、ノードCから送信された通信フレーム50のホップ数53=1に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=1を加算した総ホップ数=2を予測する。次に、ノードBは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=2を減算した残ホップ数=1を求め、求めた残ホップ数=1及びノードCから送信された通信フレーム50の送信元情報51=ノードCを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した宛先ノードA宛に送信する。
Next, the node B predicts the total number of hops = 2 by adding the number of
ノードAは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図11に示すように、ノードAは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードBから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードBに対して通信可の通知を送信する。ノードBは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=2として、その通信フレーム50をノードAへ送信する(ノードB→ノードA)。
When the node A receives the reception request, the node A determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 11, since the node A does not communicate with others and is in an idle state, the
次の時刻t4での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードBは、自ノードBから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52が自ノードB宛であるので、ノードBは、自ノードBより受け取った通信フレーム50のホップ数53=3を総ホップ数=3として予測する。ノードBは、予測した総ホップ数=3が最大ホップ数=3と同じであるため、自ノードBより受け取った通信フレーム50の通信データ54をアプリケーションへ引き渡す。
The operation of each of the nodes A to E at the next time t4 will be described. The node B determines the
ノードAでは、ノードBから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52が自ノードA宛であるので、ノードAは、ノードBより受け取った通信フレーム50のホップ数53=2に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=0を加算した総ホップ数=2を予測する。ノードAは、予測した総ホップ数=2が最大ホップ数=3よりも小さいため、ノードBより受け取った通信フレーム50のホップ数53に1を加算してホップ数53=3とした通信フレーム50を自ノードA宛に内部通信を行う(ノードA→ノードA)。
In the node A, the
次の時刻t5での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードAは、自ノードAから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52が自ノードA宛であるので、ノードAは、自ノードAより受け取った通信フレーム50のホップ数53=3を総ホップ数=3として予測する。ノードAは、予測した総ホップ数=3が最大ホップ数=3と同じであるため、自ノードAより受け取った通信フレーム50の通信データ54をアプリケーションへ引き渡す。
The operation of each of the nodes A to E at the next time t5 will be described. The node A determines the
以上、時刻t3におけるノードBの例のように、複数のデータの保持を可能とすることで、時刻t4でノードBがノードAからの通信フレーム50を、時刻t5でノードAからノードCからの通信フレーム50を受信し、通信データ54の発生順通りにアプリケーションへ引き渡すことができる。しかも、どのノードA〜Eでも同時に通信を行うようなことがない。
As described above, as illustrated in the example of the node B at the time t3, by allowing a plurality of data to be held, the node B transmits the
次の例として、ノードBからノードE、ノードEからノードAにデータを送信する場合の通信システム1の動作について図12を参照して説明する。
As the next example, the operation of the
まず、時刻t1での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードBで通信データ54が発生する。ノードBは、図2に示すように、通信データ54に、送信元情報51と、宛先情報52と、ホップ数53と、を追加した通信フレーム50を作成して、送信バッファ7に格納する。このとき、ノードBは、送信元情報51としてノードB、宛先情報52としてノードE、ホップ数53として0を格納した通信フレーム50を作成する。
First, the operation of each node A to E at time t1 will be described.
次に、ノードBは、図5に示すノードBのテーブルを参照して、中継局ノードCを選択する。また、ノードBは、作成した通信フレーム50のホップ数53=0に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=2を加算した総ホップ数=2を予測する。
Next, the node B selects the relay station node C with reference to the table of the node B shown in FIG. Further, the node B predicts the total number of hops = 2 by adding the number of
次に、ノードBは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=2を減算した残ホップ数=1を求め、求めた残ホップ数=1及び作成した通信フレーム50の送信元情報51=ノードBを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した宛先ノードC宛に送信する。
Next, the node B obtains the remaining hop count = 1 by subtracting the total hop count = 2 from the maximum hop count = 3, the obtained remaining hop count = 1, and the
ノードCは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図11に示すように、ノードCは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードBから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードBに対して通信可の通知を送信する。ノードBは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=1として、その通信フレーム50をノードCへ送信する(ノードB→ノードC)。
When the node C receives the reception request, the node C determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 11, the node C does not communicate with others and is free, so the
次の時刻t2での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードEで通信データ54が発生する。ノードEは、図2に示すように、通信データ54に、送信元情報51と、宛先情報52と、ホップ数53と、を追加した通信フレーム50を作成して、送信バッファ7に格納する。このとき、ノードEは、送信元情報51としてノードE、宛先情報52としてノードA、ホップ数53として0を格納した通信フレーム50を作成する。
The operation of each of the nodes A to E at the next time t2 will be described.
次に、ノードEは、図8に示すノードDのテーブルを参照して、中継局としてノードDを選択する。また、ノードEは、作成した通信フレーム50のホップ数53=0に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=3を加算した総ホップ数=3を予測する。
Next, the node E refers to the table of the node D shown in FIG. 8 and selects the node D as a relay station. Further, the node E predicts the total number of hops = 3 by adding the number of
次に、ノードEは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=3を減算した残ホップ数=0を求め、求めた残ホップ数=0及び作成した通信フレーム50の送信元情報51=ノードEを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した中継局ノードD宛に送信する。
Next, the node E obtains the remaining hop count = 0 by subtracting the total hop count = 3 from the maximum hop count = 3, the obtained remaining hop count = 0, and the
ノードDは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図12に示すように、ノードDは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードEから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードEに対して通信可の通知を送信する。ノードEは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=1として、その通信フレーム50をノードBへ送信する(ノードE→ノードD)。
When the node D receives the reception request, the node D determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 12, the node D does not communicate with others and is free, so the
一方、ノードCは、ノードBから受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52がノードC宛ではないので、ノードCは、図6に示すノードCの通信経路テーブル8を参照して、宛先としてノードEを選択する。
On the other hand, the node C determines the
次に、ノードCは、ノードBから送信された通信フレーム50のホップ数53=1に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=1を加算した総ホップ数=2を予測する。
Next, the node C predicts the total number of hops = 2 by adding the number of
次に、ノードCは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=2を減算した残ホップ数=1を求め、求めた残ホップ数1及び通信フレーム50の送信元情報51=ノードBを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した宛先ノードE宛に送信する。
Next, the node C obtains the remaining hop count = 1 by subtracting the total hop count = 2 from the maximum hop count = 3, and includes the obtained remaining
ノードEは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図12に示すように、ノードEは、受信要求の残ホップ数=1より小さい残ホップ数=0のノードDへ送信する通信フレーム50を保有しているので、送信を優先してノードDへ送信する通信フレーム50を最優先フレームとして判定して、ノードCに対して通信不可の通知を送信する。ノードCは、通信不可の通知を受け取ると、受信要求を送信した通信フレーム50のホップ数53に1を加算してホップ数53=1の通信フレーム50を自ノード宛に内部通信を行う(ノードC→ノードC)。
When the node E receives the reception request, the node E determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 12, since the node E has the
次の時刻t3での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードCは、自ノードCより受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52がノードC宛ではないので、ノードCは、図6に示すノードCの通信経路テーブル8を参照して、中継局なしで宛先としてノードEを選択する。
The operation of each of the nodes A to E at the next time t3 will be described. The node C determines the
次に、ノードCは、自ノードCから送信された通信フレーム50のホップ数53=2に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=1を加算した総ホップ数=3を予測する。次に、ノードCは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=3を減算した残ホップ数=0を求め、求めた残ホップ数=0及び自ノードCから送信された通信フレーム50の送信元情報51=ノードBを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した宛先ノードE宛に送信する。
Next, the node C predicts the total number of hops = 3 by adding the number of
ノードEは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図11に示すように、ノードEは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードCから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードCに対して通信可の通知を送信する。ノードCは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=3として、その通信フレーム50をノードEへ送信する(ノードC→ノードE)。
When the node E receives the reception request, the node E determines the highest priority frame. Here, as illustrated in FIG. 11, the node E does not communicate with others and is free, so the
ノードDは、ノードEより受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52がノードD宛ではないので、ノードDは、図6に示すノードDの通信経路テーブル8を参照して、中継局ノードBを選択する。また、ノードDは、作成した通信フレーム50のホップ数53=1に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=2を加算した総ホップ数=3を予測する。
The node D determines the
次に、ノードDは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=3を減算した残ホップ数=0を求め、求めた残ホップ数=0及び作成した通信フレーム50の送信元情報51=ノードEを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した中継局ノードB宛に送信する。
Next, the node D obtains the remaining hop count = 0 by subtracting the total hop count = 3 from the maximum hop count = 3, the obtained remaining hop count = 0, and the
ノードBは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図12に示すように、ノードBは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードDから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードDに対して通信可の通知を送信する。ノードDは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=2として、その通信フレーム50をノードBへ送信する(ノードD→ノードB)。
When the node B receives the reception request, the node B determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 12, the node B does not communicate with others and is free, so the
次の時刻t4での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードEは、ノードCより受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52が自ノードE宛であるので、ノードEは、ノードCより受け取った通信フレーム50のホップ数53=3を総ホップ数=3として予測する。ノードEは、予測した総ホップ数=3が最大ホップ数=3と同じであるため、ノードCより受け取った通信フレーム50の通信データ54をアプリケーションへ引き渡す。
The operation of each of the nodes A to E at the next time t4 will be described. The node E determines the
ノードBは、ノードDより受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52がノードB宛ではないので、ノードBは、図5に示すノードBの通信経路テーブル8を参照して、中継局なしで宛先としてノードAを選択する。
The node B determines the
次に、ノードBは、ノードDから送信された通信フレーム50のホップ数53=2に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数53=1を加算した総ホップ数=3を予測する。次に、ノードBは、最大ホップ数=3から上記総ホップ数=3を減算した残ホップ数=0を求め、求めた残ホップ数=0及びノードDから送信された通信フレーム50の送信元情報51=ノードEを含んだ受信要求を作成し、通信I/F3を介して作成した受信要求を選択した宛先ノードA宛に送信する。
Next, the node B predicts a total hop count = 3, which is obtained by adding the
ノードAは、受信要求を受け取ると、最優先フレームの判定を行う。ここでは、図12に示すように、ノードAは、他と通信することがなく、空いている状態のため、ノードBから送信された受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームと判定して、ノードBに対して通信可の通知を送信する。ノードBは、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50のホップ数53を1加算してホップ数53=3として、その通信フレーム50をノードAへ送信する(ノードB→ノードA)。
When the node A receives the reception request, the node A determines the highest priority frame. Here, as shown in FIG. 12, since the node A does not communicate with others and is free, the
次の時刻t5での各ノードA〜Eの動作について説明する。ノードAは、ノードBより受け取った通信フレーム50の宛先情報52を判定する。この場合、宛先情報52が自ノードA宛であるので、ノードAは、ノードBより受け取った通信フレーム50のホップ数53=3を総ホップ数=3として予測する。ノードAは、予測した総ホップ数=3が最大ホップ数=3と同じであるため、ノードBより受け取った通信フレーム50の通信データ54をアプリケーションへ引き渡す。
The operation of each of the nodes A to E at the next time t5 will be described. The node A determines the
以上のように、時刻t2におけるノードDの例のように、複数の通信フレーム50の受信、送信が合った場合、その通信フレーム50の残ホップ数の関係から、通信の優先度を設定することで、時刻t4でノードEがノードBからの通信フレーム50を、時刻t5でノードAがノードEからの通信フレーム50を受信し、通信データ54の発生順通りにアプリケーションへ引き渡すことができる。しかも、どのノードA〜Eでも同時に通信を行うようなことがない。
As described above, when a plurality of communication frames 50 are received and transmitted as in the example of the node D at time t2, the communication priority is set based on the relationship between the number of remaining hops of the
上述した実施形態によれば、通信制御部12が、宛先判定部10によりデータ受信部4が受信した通信フレーム50が自身宛と判定された場合、最大ホップ数格納部9に格納された最大ホップ数と、データ受信部4が受信した通信フレーム50に含まれたホップ数53に通信経路テーブル8に格納された宛先へのホップ数を加算した総ホップ数と、を比較し、総ホップ数が最大ホップ数と同じ値である場合は自身に接続されたアプリケーションにデータ受信部4が受信した通信フレーム50の通信データ54を送信し、総ホップ数が最大ホップ数よりも小さい場合は、最大ホップ数から総ホップ数を減算した時間分通信フレーム50を待機させてからアプリケーションに送信させるように制御している。
According to the above-described embodiment, when the
つまり、各通信ノード20から送信データ54を送信してからアプリケーションに届けるまでの時間をメッシュネットワークの最大通信時間に合わせるようにしているので、中継数が異なってもアプリケーションへの通信データ54の到達順がデータの発生順と異なることがなくなる。また、到達した通信データ54を処理するシステム、装置、ソフトウェアなどのアプリケーションでは通信データ54の順序を管理する必要がなくシンプルに構成できる。
In other words, the time from transmission of the
また、上述した実施形態によれば、通信確認部13が、他の通信ノード20から送信された受信要求及び自通信ノード20から送信した受信要求に含まれる残ホップ数のうち最も残ホップ数が少ない通信フレーム50を最優先フレームとして判定し、受信要求を送信した後に、通信可の通知を受け取るとデータ送信部6に通信フレーム50を宛先または中継先の通信ノード20へ送信させ、通信不可の通知を受け取ると通信可通知を受け取るまで受信要求の送信を繰り返させる。
Moreover, according to embodiment mentioned above, the
従って、通信ノード20に同時に複数の送信、受信を行わせたり、送信と受信とを同時に行わせることがなくなり、各通信ノード20に複数の通信I/F2を持たせなくてもアプリケーションへの通信データ54の到達順が通信データ54の発生順とすることができる。
Accordingly, the
また、上述した実施形態によれば、通信確認部13が、他の通信ノード20から送信された受信要求に含まれる残ホップ数と自通信ノード20により送信した受信要求に含まれる残ホップ数とが同じであった場合、自通信ノード20により送信した受信要求に対応する通信フレーム50を最優先フレームとして判定するので、自通信ノード20が送信した受信要求に含まれる残ホップ数及び他の通信ノード20から受信した受信要求に含まれる残ホップ数が同じであった場合でも最優先フレームを判定することができる。
Further, according to the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態によれば、通信確認部13が、他の通信ノード20から受信した受信要求のみが複数あり、全て同じ残ホップ数であった場合、もしくは、自通信ノード20により送信する受信要求のみが複数あり、全て同じ残ホップ数であった場合、送信元情報51に基づいて最優先フレームを判定するので、他の通信ノード20から受信した受信要求のみが複数あり、全て同じ残ホップ数であった場合、もしくは、自通信ノード20により送信する受信要求のみが複数あり、全て同じ残ホップ数であった場合でも最優先フレームを判定することができる。
Further, according to the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態によれば、通信フレーム50に、送信元の通信ノード20により送信されてから経過した通信時間として、送信元の通信ノード20により送信されてから中継されたホップ数53が、含まれており、最大ホップ数格納部9に、メッシュネットワークにおける最大通信時間としてメッシュネットワークにおける最大ホップ数が予め格納され、通信経路テーブル8に、自身からメッシュネットワークに接続されている全ての他の通信ノード20への通信時間として、自身からメッシュネットワークに接続されている全ての他の通信ノード20へのホップ数が予め格納されている。これにより、中継数が異なっても通信データ54の到達順が通信データ54の発生順と異なることがなくなる。
Further, according to the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態によれば、通信確認部13が、通信可の通知を受け取ると、通信フレーム50に含まれるホップ数53をインクリメントして、データ送信部6に通信フレーム50を宛先または中継先の通信ノード20へ送信させるので、ホップ数53の調整を行うことができる。また、通信確認部13が、通信不可の通知を受け取ると、通信フレーム50に含まれるホップ数53をインクリメントして自身宛に通信フレーム50を送信させるので、内部での仮想的な送受信の回数でホップ数53の調整ができ、シンプルな構成で通信時間をカウントすることができる。
Further, according to the above-described embodiment, when the
また、上述した実施形態によれば、通信確認部13が、総ホップ数が最大ホップ数よりも小さい場合は、通信フレーム50のホップ数53をインクリメントして自身宛に通信フレーム50を送信させるので、内部での仮想的な送受信の回数でホップ数53の調整ができ、シンプルな構成で通信時間をカウントすることができる。
Further, according to the above-described embodiment, when the total number of hops is smaller than the maximum number of hops, the
なお、上述した実施形態によれば、データ固有のIDとして送信元情報51を用いていたが、本発明はこれに限ったものはない。例えば、通信データ54の種類など他の情報であってもよい。
According to the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態によれば、送信元情報51、宛先情報52、ホップ数53は、通信フレーム50の先頭に位置しているが、本発明はこれに限定されるものではない。通信ネットワーク1を構成する各通信ノード20が共通の認識を持ってその配置を決めることができる。また、通信フレーム50には、通信データ54の送信元情報51と宛先情報52、ホップ数53のほかに、中継を用いる宛先情報を格納する場所をいれて、通信の中継の処理を行いやすくしてもよい。
Further, according to the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、通信フレーム50を送信する前に通信相手となる通信ノード20との通信可否確認を行う手順を示しているが、この方法についてはこれに限定するものではない。例えば、特開2002−111773号公報や、WO2008/093424などの方法を利用してもよい。
In the above-described embodiment, the procedure for confirming whether communication with the
また、上述した実施形態によれば、各通信ノード20間の通信速度が同じであるという前提で、通信フレーム50を他の通信ノード20又は自ノード20に送信する際に、ホップ数53を1だけインクリメントしていた。しかしながら、本発明はこれに限ったものではない。例えば、各通信ノード20間の通信速度が異なる通信システム1にも適用することができる。
Further, according to the above-described embodiment, when the
この場合、通信フレーム50を送信するときに、送信側の通信ノード20−受信側の通信ノード20間の通信速度に合わせた数だけホップ数53をインクリメントするればよい。具体的には、通信速度が2Mbpsの場合には11カウント、通信速度が11Mbpsの場合には2カウント、ホップ数53をインクリメントすればよい。
In this case, when transmitting the
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 Further, the above-described embodiments are merely representative forms of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 通信システム
4 データ受信部(受信手段)
6 データ送信部(送信手段)
8 通信経路テーブル(通信条件格納手段)
9 最大ホップ数格納部(通信条件格納手段)
10 宛先判定部(宛先判定手段)
12 通信制御部(第1通信制御手段)
13 通信確認部(受信要求送信手段、優先度判定手段、通信確認手段、第2通信制御手段)
20 通信ノード
53 ホップ数(送信元の通信ノードにより送信されてから経過した通信時間、送信もとの通信ノードにより送信されてから中継された通信ノードの中継数)
1 communication system 4 data receiving unit (receiving means)
6 Data transmission part (transmission means)
8 Communication route table (communication condition storage means)
9 Maximum number of hops storage (communication condition storage means)
10 Destination determination unit (destination determination means)
12 Communication control unit (first communication control means)
13 Communication confirmation unit (reception request transmission means, priority determination means, communication confirmation means, second communication control means)
20
Claims (7)
前記受信手段が、宛先および送信元の通信ノードにより送信されてから経過した通信時間を前記データに含んで送信し、
前記複数の通信ノードが各々、
前記メッシュネットワークにおける最大通信時間および自身から前記メッシュネットワークに接続されている全ての前記他の通信ノードへの通信時間が予め格納されている通信条件格納手段と、
前記受信手段が受信したデータの前記宛先に基づいて当該データが自身宛か他の通信ノード宛かを判定する宛先判定手段と、
前記宛先判定手段により前記受信手段が受信したデータが自身宛と判定された場合、前記通信条件格納手段に格納された前記最大通信時間と、当該データの前記送信元の通信ノードにより送信されてから経過した通信時間に前記通信条件格納手段に格納された前記宛先への通信時間を加算した加算値と、を比較し、前記加算値が前記最大通信時間と同じ値である場合は自身に接続されたアプリケーションに当該データを送信し、前記加算値が前記最大通信時間よりも小さい場合は、前記最大通信時間から前記加算値を減算した時間分前記データを待機させてから前記アプリケーションに送信させるように制御する第1通信制御手段と、
をさらに備えていることを特徴とする通信システム。 In a communication system comprising a mesh network having a plurality of communication nodes comprising a receiving means for receiving data and a transmitting means for transmitting data,
The receiving means transmits the data including the communication time that has elapsed since being transmitted by the destination and the source communication node,
Each of the plurality of communication nodes is
Communication condition storage means in which the maximum communication time in the mesh network and the communication time from itself to all the other communication nodes connected to the mesh network are stored in advance;
Destination determination means for determining whether the data is addressed to itself or another communication node based on the destination of the data received by the reception means;
When the data received by the receiving means is determined by the destination judging means to be addressed to itself, the maximum communication time stored in the communication condition storage means and the data sent from the communication node of the transmission source A comparison is made with an added value obtained by adding the communication time to the destination stored in the communication condition storage means to the elapsed communication time, and if the added value is the same value as the maximum communication time, it is connected to itself. When the data is transmitted to the application and the added value is smaller than the maximum communication time, the data is waited for the time obtained by subtracting the added value from the maximum communication time and then transmitted to the application. First communication control means for controlling;
A communication system, further comprising:
前記宛先判定手段により前記受信手段が受信したデータが他の通信ノード宛と判定された場合、前記最大通信時間から前記加算値を減算した減算時間を含んだ受信要求を前記宛先または中継先の前記通信ノードへ送信する受信要求送信手段と、
前記他の通信ノードから送信された受信要求及び前記受信要求送信手段により送信した受信要求に含まれる減算時間のうち最も減算時間が少ないデータを最優先データとして判定する優先度判定手段と、
前記最優先データの受信要求を送信した通信ノードに対して通信可を通知すると共に、前記最優先データでないデータの受信要求をした通信ノードに対して通信不可を通知する通信確認手段と、
前記受信要求を送信した後に、前記通信可の通知を受け取ると前記送信手段に前記データを前記宛先または中継先の前記通信ノードへ送信させ、前記通信不可の通知を受け取ると前記通信可通知を受け取るまで前記受信要求送信手段に受信要求の送信を繰り返させる第2通信制御手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 Each of the plurality of communication nodes is
When the data received by the receiving unit is determined to be addressed to another communication node by the destination determining unit, a reception request including a subtraction time obtained by subtracting the added value from the maximum communication time is sent to the destination or the relay destination. A reception request transmission means for transmitting to the communication node;
Priority determination means for determining the data having the shortest subtraction time among the subtraction times included in the reception request transmitted from the other communication node and the reception request transmitted by the reception request transmission means, as the highest priority data;
A communication confirmation means for notifying the communication node that has transmitted the reception request of the highest priority data that communication is possible, and notifying the communication node that has requested the reception of data that is not the highest priority data;
After transmitting the reception request, upon receiving the communication enable notification, the transmission means transmits the data to the destination or relay destination communication node, and upon receiving the communication disable notification, receives the communication enable notification. Second communication control means for causing the reception request transmission means to repeat transmission of the reception request until,
The communication system according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。 When the priority determination unit has the same subtraction time included in the reception request transmitted from the other communication node and the subtraction time included in the reception request transmitted by the reception request transmission unit, the reception request The communication system according to claim 2, wherein data corresponding to the reception request transmitted by the transmission means is determined as the highest priority data.
前記優先度判定手段が、前記他の通信ノードから受信した受信要求のみが複数あり、全て同じ減算時間であった場合、もしくは、前記受信要求送信手段により送信する受信要求のみが複数あり、全て同じ減算時間であった場合、前記IDに基づいて前記最優先データを判定する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の通信システム。 The reception request transmitting means transmits a reception request further including an ID unique to the received data;
When the priority determination means has only a plurality of reception requests received from the other communication nodes and all have the same subtraction time, or there are only a plurality of reception requests to be transmitted by the reception request transmission means, all the same 4. The communication system according to claim 2, wherein when the time is a subtraction time, the highest priority data is determined based on the ID. 5.
前記通信条件格納手段に、前記メッシュネットワークにおける最大通信時間として前記メッシュネットワークにおける最大中継数が予め格納され、自身から前記メッシュネットワークに接続されている全ての前記他の通信ノードへの通信時間として、自身から前記メッシュネットワークに接続されている全ての前記他の通信ノードへの中継数が予め格納されている
ことを特徴とする請求項2〜4何れか1項に記載の通信システム。 The data includes the number of relays of the communication node relayed since being transmitted by the source communication node, as the communication time elapsed since being transmitted by the source communication node,
In the communication condition storage means, the maximum number of relays in the mesh network is stored in advance as the maximum communication time in the mesh network, and as the communication time from itself to all the other communication nodes connected to the mesh network, The communication system according to any one of claims 2 to 4, wherein the number of relays from itself to all of the other communication nodes connected to the mesh network is stored in advance.
ことを特徴とする請求項5に記載の通信システム。 When the second communication control unit receives the communication permission notification, the second communication control unit increments the number of relays transmitted from the transmission source communication node included in the data, and sends the data to the transmission unit. Alternatively, when the relay node is transmitted to the communication node and the communication failure notification is received, the relay number from the transmission source communication node included in the data is incremented and the data is addressed to itself. The communication system according to claim 5, wherein transmission is performed.
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の通信システム。 The first communication control means, when the added value is smaller than the maximum number of relays, to increment the number of relays after being transmitted by the communication node of the transmission source, and to transmit the data to itself The communication system according to claim 5 or 6, wherein the communication system is characterized.
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