JP2012119990A - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】親局が配下の各子局に対してデータの送信を許容する送信許容時間を一定の通信周期内に設定し、子局は、親局からの指令データに対する処理を実施して応答データを生成し、応答データのデータ量、および、自局と親局との間の伝送速度に基づいて、送信許容時間内における応答データの送信可否を判定し、送信許容時間内において応答データの送信が不可能であると判定した場合に、応答データを破棄して当該応答データの送信を停止する。
【選択図】図4
Description
図1は、FA(Factory Automation)分野における産業機器間の無線ネットワークの一構成例を示す図である。図1に示すように、装置の制御を行う制御装置と制御される被制御装置とが、それぞれ例えば無線LANのような無線通信機能を持ち、制御装置である無線親局(以下、単に「親局」という)11と被制御装置である複数の各無線子局(以下、単に「子局」という)12,13との間で一定周期の無線通信を行う。
本実施の形態では、子局側において応答データを送信許容時間内に送信不可と判定した場合は、子局が親局に対して応答データの送信が不可能であることを通知する例について説明する。なお、実施の形態2にかかる無線通信システムにおける子局の構成は、実施の形態1において説明した図3の構成と同一であるので、ここでは説明を省略する。
本実施の形態では、応答データを送信許容時間内に送信可能なデータ長分の分割応答データと送信不可能なデータ長分の残データとに分割して、分割応答データと、残データ情報とを格納した分割応答データ通知を親局に送信する例について説明する。なお、実施の形態3にかかる無線通信システムにおける子局の構成は、実施の形態2と同様に、実施の形態1において説明した図3の構成と同一であるので、ここでは説明を省略する。
実施の形態1〜実施の形態3では、子局側の動作について説明したが、本実施の形態では、親局側の動作について説明する。
÷子局数(n) …(2)
本実施の形態では、親局あるいは子局において緊急停止を要する事象が発生したことを検出するための通信時間枠として、緊急通信用の時間枠を設ける例について説明する。なお、実施の形態5にかかる無線通信システムにおける子局の構成は、実施の形態1において説明した図3の構成と同一であり、同様に、親局の構成は、実施の形態4において説明した図11の構成と同一であるので、ここでは説明を省略する。
本実施の形態では、親局において何らかの異常電波を受信した場合の例について説明する。なお、実施の形態6にかかる無線通信システムにおける子局の構成は、実施の形態1において説明した図3の構成と同一であり、同様に、親局の構成は、実施の形態4において説明した図11の構成と同一であり、また、緊急通信用の時間枠を設定した通信周期についても、実施の形態5において説明した図17の通信周期と同一であるので、ここでは説明を省略する。
本実施の形態では、子局において何らかの異常電波を受信した場合の例について説明する。なお、実施の形態7にかかる無線通信システムにおける子局の構成は、実施の形態1において説明した図3の構成と同一であり、同様に、親局の構成は、実施の形態4において説明した図11の構成と同一であり、また、緊急通信用の時間枠を設定した通信周期についても、実施の形態5において説明した図17の通信周期と同一であるので、ここでは説明を省略する。
11,81,91 親局
19,20,84,123−1,123−2,…,123−n 送信許容時間
22,83,121,171 通信周期
32 無線データ受信部(子局)
33 送信判定部
34 指令処理部
35 無線データ送信部(子局)
41 親局識別子
42,52 子局識別子
43 メッセージ種別
44 メッセージ長
45,48,54 残データ長
46,51 優先度
47 分割応答データ長
49 分割応答データ
55 送信所要時間
92 指令生成部
93 周期管理部
94 無線データ送信部(親局)
95 無線データ受信部(親局)
96 受信データ分析部
122 指令処理完了時間
124 送信許容時間再割当時間
175 緊急通信時間
176 緊急通信開始時間
Claims (27)
- 親局と、前記親局の配下の複数の子局とで構成される無線通信システムであって、
前記親局は、前記各子局に対してデータの送信を許容する送信許容時間を一定の通信周期内に設定し、前記各子局に対する指示命令である指令データと前記送信周期とを前記各子局に通知し、
前記各子局は、前記指令データに対する処理を実施して応答データを生成し、前記応答データのデータ量、および、自局と前記親局との間の伝送速度に基づいて、前記送信許容時間内における前記応答データの送信可否を判定し、前記送信許容時間内において前記応答データの送信が不可能であると判定した場合に、前記応答データを破棄して当該応答データの送信を停止する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 親局と、前記親局の配下の複数の子局とで構成される無線通信システムであって、
前記親局は、前記各子局に対してデータの送信を許容する送信許容時間を一定の通信周期内に設定し、前記各子局に対する指示命令である指令データと前記送信周期とを前記各子局に通知し、
前記各子局は、前記指令データに対する処理を実施して応答データを生成し、前記応答データのデータ量、および、自局と前記親局との間の伝送速度に基づいて、前記送信許容時間内における前記応答データの送信可否を判定し、前記送信許容時間内において前記応答データの送信が不可能であると判定した場合に、前記応答データを残データとして保持すると共に、前記残データのデータ量および優先度を残データ情報として格納した送信不可通知を前記送信許容時間内に前記親局に送信する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 親局と、前記親局の配下の複数の子局とで構成される無線通信システムであって、
前記親局は、前記各子局に対してデータの送信を許容する送信許容時間を一定の通信周期内に設定し、前記各子局に対する指示命令である指令データと前記送信周期とを前記各子局に通知し、
前記各子局は、前記指令データに対する処理を実施して応答データを生成し、前記応答データのデータ量、および、自局と前記親局との間の伝送速度に基づいて、前記送信許容時間内における前記応答データの送信可否を判定し、前記送信許容時間内において前記応答データの送信が不可能であると判定した場合に、前記応答データを前記送信許容時間内において送信可能なデータ量の分割応答データと送信不可能なデータ量の残データとに分割して前記残データを保持すると共に、前記残データのデータ量および優先度を残データ情報とし、前記分割応答データと前記残データ情報とを格納した分割応答データ通知を前記送信許容時間内に前記親局に送信する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記親局は、前記子局に対して設定した前記送信許容時間内に前記子局からの前記応答データを正常に受信できなかった場合に、非受信確認を示すNACKデータを当該子局に送信し、
前記各子局は、前記親局からのNACKデータを受信した場合に、前記送信許容時間内において前記応答データの送信可否を再判定し、前記送信許容時間内において前記応答データの送信が可能であると判定した場合に、前記応答データを前記親局に再送信する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の無線通信システム。 - 前記親局は、前記各子局毎に前記NACKデータを送信した回数を前記各子局毎の再送発生回数として保持し、前記残データを保持している前記各子局に対して、前記残データの送信を許容する再割り当て送信許容時間を割り当てるための送信許容時間再割当時間を前記通信周期内に設け、前記残データのデータ量および優先度と、前記再送発生回数とに基づいて、前記各子局毎に異なる前記再割り当て送信許容時間を設定し、
前記各子局は、自局に割り当てられた前記再割り当て送信許容時間内に、前記残データを送信する
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。 - 前記親局は、当該親局あるいは前記各子局に緊急停止を行う必要のある事象が生じたことを検出するための緊急通信時間を前記通信周期内に設け、前記緊急通信時間を前記指令データに付加して前記各子局に通知することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の無線通信システム。
- 前記各子局は、自局において緊急停止を行う必要のある事象が生じた場合に、前記緊急通信時間内に緊急通知を送信し、
前記親局は、前記緊急通知に基づいて、自局および前記各子局の緊急停止を実施する
ことを特徴とする請求項6に記載の無線通信システム。 - 前記親局は、前記緊急通信時間内に、自局が使用する周波数において、予め規定した電波強度以上の電波をシステム外部から受信した場合に、自局および前記各子局の緊急停止を実施することを特徴とする請求項6または7に記載の無線通信システム。
- 前記各子局は、前記緊急通信時間内に、自局が使用する周波数において、予め規定した電波強度以上の電波をシステム外部から受信した場合、および、前記親局の配下の他の前記子局からの前記緊急通知を受信した場合に、自局の緊急停止を実施することを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の無線通信システム。
- 親局と、前記親局の配下の複数の子局とで構成される無線通信システムであって、
前記親局は、前記各子局に対してデータの送信を許容する送信許容時間を一定の通信周期内に設定し、前記各子局に対する指示命令である指令データと前記送信周期とを前記各子局に通知し、
前記各子局は、
前記指令データを含む子局側受信データを受信する子局側無線データ受信部と、
前記指令データに対する処理を実施して応答データを生成する指令処理部と、
前記応答データのデータ量、および、自局と前記親局との間の伝送速度に基づいて、前記送信許容時間内における前記応答データの送信可否を判定する送信判定部と、
前記応答データを含む子局側送信データを前記親局に送信する子局側無線データ送信部と、
を備え、
前記送信判定部は、
前記送信許容時間内において前記応答データの送信が不可能であると判定した場合に、前記応答データを破棄して当該応答データの送信を停止する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 親局と、前記親局の配下の複数の子局とで構成される無線通信システムであって、
前記親局は、前記各子局に対してデータの送信を許容する送信許容時間を一定の通信周期内に設定し、前記各子局に対する指示命令である指令データと前記送信周期とを前記各子局に通知し、
前記各子局は、
前記指令データを含む子局側受信データを受信する子局側無線データ受信部と、
前記指令データに対する処理を実施して応答データを生成する指令処理部と、
前記応答データのデータ量、および、自局と前記親局との間の伝送速度に基づいて、前記送信許容時間内における前記応答データの送信可否を判定する送信判定部と、
前記応答データを含む子局側送信データを前記親局に送信する子局側無線データ送信部と、
を備え、
前記送信判定部は、
前記送信許容時間内において前記応答データの送信が不可能であると判定した場合に、前記応答データを残データとして保持すると共に、前記残データのデータ量および優先度を残データ情報として格納した送信不可通知を生成し、
前記子局側無線データ送信部は、前記送信許容時間内に、前記送信不可通知を前記親局に送信する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 親局と、前記親局の配下の複数の子局とで構成される無線通信システムであって、
前記親局は、前記各子局に対してデータの送信を許容する送信許容時間を一定の通信周期内に設定し、前記各子局に対する指示命令である指令データと前記送信周期とを前記各子局に通知し、
前記各子局は、
前記指令データを含む子局側受信データを受信する子局側無線データ受信部と、
前記指令データに対する処理を実施して応答データを生成する指令処理部と、
前記応答データのデータ量、および、自局と前記親局との間の伝送速度に基づいて、前記送信許容時間内における前記応答データの送信可否を判定する送信判定部と、
前記応答データを含む子局側送信データを前記親局に送信する子局側無線データ送信部と、
を備え、
前記送信判定部は、
前記送信許容時間内において前記応答データの送信が不可能であると判定した場合に、前記応答データを前記通信周期内において送信可能なデータ量の分割応答データと送信不可能なデータ量の残データとに分割して前記残データを保持すると共に、前記残データのデータ量および優先度を残データ情報とし、前記分割応答データと前記残データ情報とを格納した分割応答データ通知を生成し、
前記子局側無線データ送信部は、前記送信許容時間内に、前記分割応答データ通知を前記親局に送信する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記親局は、
前記指令データを生成する指令生成部と、
前記各子局からの前記応答データを含む親局側受信データを受信する親局側無線データ受信部と、
前記送信許容時間を設定し、前記送信許容時間を前記各子局に通知する送信許容時間通知を生成する周期管理部と、
前記指令データおよび前記送信許容時間通知を含む親局側送信データを前記各子局に送信する親局側無線データ送信部と、
を備え、
前記親局側無線データ受信部は、前記子局に対して設定した前記送信許容時間内に前記子局からの前記応答データを正常に受信できなかった場合に、非受信確認を示すNACKデータ送信要求を前記親局側無線データ送信部に送信し、
前記親局側無線データ送信部は、前記NACKデータ送信要求に応じて、NACKデータを生成して前記各子局に送信し、
前記指令処理部は、前記NACKデータを受信した場合に、前記送信許容時間内において前記応答データの送信可否を再判定し、前記送信許容時間内において前記応答データの送信が可能であると判定した場合に、前記応答データを前記親局に再送信する
ことを特徴とする請求項10〜12のいずれか一項に記載の無線通信システム。 - 前記親局は、
前記親局側受信データを分析し、前記親局側受信データが前記分割応答データ通知あるいは前記送信不可通知である場合に、前記残データ情報を前記周期管理部に送信する受信データ分析部をさらに備え、
前記周期管理部は、
前記各子局毎に前記NACKデータを送信した回数を前記各子局毎の再送発生回数として保持し、前記残データを保持している前記各子局に対して、前記残データの送信を許容する再割り当て送信許容時間を割り当てるための送信許容時間再割当時間を前記通信周期内に設け、前記残データ情報に格納された前記残データのデータ量および優先度と、前記再送発生回数とに基づいて、前記各子局毎に異なる前記再割り当て送信許容時間を設定し、
前記送信判定部は、
自局に割り当てられた前記再割り当て送信許容時間内に、前記残データを送信する
ことを特徴とする請求項13に記載の無線通信システム。 - 前記周期管理部は、当該親局あるいは前記各子局に緊急停止を行う必要のある事象が生じたことを検出するための緊急通信時間を前記通信周期内に設け、前記緊急通信時間を前記指令データに付加して前記各子局に通知することを特徴とする請求項10〜14のいずれか一項に記載の無線通信システム。
- 前記指令処理部は、自局において緊急停止を行う必要のある事象が生じた場合に、緊急通知を生成して前記緊急通信時間内に前記緊急通知を送信し、
前記指令生成部は、前記緊急通知に基づいて、指令生成処理を停止し、
前記周期管理部は、前記緊急通知に基づいて、前記各子局に対する緊急停止指示を実施する
ことを特徴とする請求項15に記載の無線通信システム。 - 前記親局側無線データ受信部は、前記緊急通信時間内に、自局が使用する周波数において、予め規定した電波強度以上の電波をシステム外部から受信した場合に、緊急通知を生成し、
前記指令生成部は、前記緊急通知に基づいて、指令生成処理を停止し、
前記周期管理部は、前記緊急通知に基づいて、前記各子局に対する緊急停止指示を生成し、
前記指令処理部は、前記緊急停止指示に基づいて、指令処理を停止する
ことを特徴とする請求項15または16に記載の無線通信システム。 - 前記子局側無線データ受信部は、前記緊急通信時間内に、自局が使用する周波数において、予め規定した電波強度以上の電波をシステム外部から受信した場合、および、前記親局の配下の他の前記子局からの前記緊急通知を受信した場合に、緊急電波受信通知を生成し、
前記送信判定部は、前記緊急電波受信通知に基づいて、前記指令処理部に対する緊急停止指示を生成し、
前記指令処理部は、前記緊急停止指示に基づいて、指令処理を停止する
ことを特徴とする請求項15〜17のいずれか一項に記載の無線通信システム。 - 親局と、前記親局の配下の複数の子局との間でデータの送受信を行う無線通信方式であって、
前記親局が前記各子局に対して前記応答データの送信を許容する送信許容時間を一定の通信周期内に設定する第1ステップと、
前記親局が前記各子局に対する指示命令である指令データと前記送信周期とを前記各子局に送信する第2ステップと、
前記指令データに対する処理を実施して応答データを生成し、前記応答データのデータ量、および、自局と前記親局との間の伝送速度に基づいて、前記各子局が前記送信許容時間内における前記応答データの送信可否を判定する第3ステップと、
前記子局が前記送信許容時間内において前記応答データの送信が不可能であると判定した場合に、前記応答データを破棄して当該応答データの送信を停止する第4ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。 - 親局と、前記親局の配下の複数の子局との間でデータの送受信を行う無線通信方式であって、
前記親局が前記各子局に対してデータの送信を許容する送信許容時間を一定の通信周期内に設定する第1ステップと、
前記親局が前記各子局に対する指示命令である指令データと前記送信周期とを前記各子局に送信する第2ステップと、
前記指令データに対する処理を実施して応答データを生成し、前記応答データのデータ量、および、自局と前記親局との間の伝送速度に基づいて、前記各子局が前記送信許容時間内における前記応答データの送信可否を判定する第3ステップと、
前記子局が前記送信許容時間内において前記応答データの送信が不可能であると判定した場合に、前記応答データを残データとして保持すると共に、前記残データのデータ量および優先度を残データ情報として格納した送信不可通知を前記送信許容時間内前記親局に送信する第4ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。 - 親局と、前記親局の配下の複数の子局との間でデータの送受信を行う無線通信方式であって、
前記親局が前記各子局に対してデータの送信を許容する送信許容時間を一定の通信周期内に設定する第1ステップと、
前記親局が前記各子局に対する指示命令である指令データと前記送信周期とを前記各子局に送信する第2ステップと、
前記指令データに対する処理を実施して応答データを生成し、前記応答データのデータ量、および、自局と前記親局との間の伝送速度に基づいて、前記各子局が前記送信許容時間内における前記応答データの送信可否を判定する第3ステップと、
前記各子局が前記送信許容時間内において前記応答データの送信が不可能であると判定した場合に、前記応答データを前記送信許容時間内において送信可能なデータ量の分割応答データと送信不可能なデータ量の残データとに分割して前記残データを保持すると共に、前記残データのデータ量および優先度を残データ情報とし、前記分割応答データと前記残データ情報とを格納した分割応答データ通知を前記送信許容時間内に前記親局に送信する第4ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。 - 前記第1ステップにおいて、前記親局が前記残データを保持している前記各子局に対して前記残データの送信を許容する再割り当て送信許容時間を割り当てるための送信許容時間再割当時間を前記通信周期内に設け、
前記親局が前記各子局に対して設定した前記送信許容時間内に前記子局からの前記応答データを正常に受信できなかった場合に、非受信確認を示すNACKデータを当該子局に送信する第5ステップと、
前記各子局が前記親局からのNACKデータを受信した場合に、前記送信許容時間内において前記応答データの送信可否を再判定し、前記送信許容時間内において前記応答データの送信が可能であると判定した場合に、前記応答データを前記親局に再送信する第6ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項19〜21のいずれか一項に記載の無線通信方法。 - 前記親局が前記各子局毎に前記NACKデータを送信した回数を前記各子局毎の再送発生回数として保持する第7ステップと、
前記親局が前記残データのデータ量および優先度と前記再送発生回数とに基づいて、前記各子局毎に異なる前記再割り当て送信許容時間を設定する第8ステップと、
前記各子局が自局に割り当てられた前記再割り当て送信許容時間内に前記残データを送信する第9ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の無線通信方法。 - 前記第1ステップにおいて、前記親局が当該親局あるいは前記各子局に緊急停止を行う必要のある事象が生じたことを検出するための緊急通信時間を前記通信周期内に設け、
前記第2ステップにおいて、前記指令データに前記緊急通信時間を付加して前記各子局に通知する
ことを特徴とする請求項19〜23のいずれか一項に記載の無線通信方法。 - 前記各子局が自局において緊急停止を行う必要のある事象が生じた場合に前記緊急通信時間内に緊急通知を送信する第10ステップと、
前記親局が前記緊急通知に基づいて自局および前記各子局の緊急停止を実施する第11ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項24に記載の無線通信方法。 - 前記親局が前記緊急通信時間内に自局が使用する周波数において予め規定した電波強度以上の電波をシステム外部から受信した場合に自局および前記各子局の緊急停止を実施する第12ステップをさらに含むことを特徴とする請求項24または25に記載の無線通信方法。
- 前記各子局が前記緊急通信時間内に自局が使用する周波数において予め規定した電波強度以上の電波をシステム外部から受信した場合、および、前記親局の配下の他の前記子局からの前記緊急通知を受信した場合に、自局の緊急停止を実施する第13ステップをさらに含むことを特徴とする請求項24〜26のいずれか一項に記載の無線通信方法。
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