JP2013187615A - アドホックネットワークシステム及び検針情報収集方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上位中継器10と、スマートメータ機能部を有するアドホック無線ノード20〜26とを備えるメッシュ型アドホック無線ネットワークにおいて、上位中継器10が実施していた検針情報収集を上位中継器から1ホップのアドホック無線ノード20〜22へ委譲し、上位中継器10近傍の無線帯域の使用効率を向上する。
【選択図】図1
Description
本技術分野の背景技術として、RFC3626「Optimized Link State Routing Protocol (OLSR)」(非特許文献1)がある。この文献には、各無線ノードが、報知メッセージと呼ぶブロードキャストパケット中に、自身が持つルーティング情報を近隣へ通知することで、メッシュ型アドホック無線ネットワークにおける各ノードが、経路を自律構築する技術を定めた。
また、本発明は、上記ネットワークでマルチキャスト通信を行うようなシステムにおいて、電波的に近いノードの無線帯域利用効率の向上を図る通信方式を実現することを目的のひとつとする。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例をあげるならば、「上位中継器の検針情報収集の一部または全部を下位アドホック無線ノードへ委譲する」ことを特徴のひとつとする。また、「上位中継器と検針情報収集を委譲された下位アドホック無線ノードとは、委譲関係をグループIDにて管理する」ことを特徴とする。
検針情報を測定して送信するスマートメータ機能部を有する複数のアドホック無線ノードと
前記アドホック無線ノードからの検針情報を受信する上位中継器と、
を備え、
前記上位中継器は、
自身から1ホップの、ひとつ又は複数のアドホック無線ノードを代理中継器として選択し、
該代理中継器を介して通信する前記アドホック無線ノードをグループ化し、
該代理中継器へ、グループ化された前記アドホック無線ノードの識別情報を含む代理中継要請を送信し、
前記代理中継器は、グループ化された前記アドホック無線ノードに自代理中継器の識別情報を送信し、
グループ化された前記アドホック無線ノードは、前記スマートメータ機能部により測定された検針情報を、前記代理中継器に送信し、
前記代理中継器は、グループ化された複数の前記アドホック無線ノードからそれぞれ検針情報を受信し、受信した各検針情報と自代理中継器のスマートメータ記憶部で測定された検針情報とをまとめて前記上位中継器に送信するアドホックネットワークシステムが提供される。
検針情報を測定して送信するスマートメータ機能部を有する複数のアドホック無線ノードと、アドホック無線ノードからの検針情報を受信する上位中継器とを備えたアドホックネットワークシステムにおける検針情報収集方法であって、
上位中継器は、
自身から1ホップの、ひとつ又は複数のアドホック無線ノードを代理中継器として選択し、
該代理中継器を介して通信するアドホック無線ノードをグループ化し、
該代理中継器へ、グループ化されたアドホック無線ノードの識別情報を含む代理中継要請を送信し、
代理中継器は、グループ化されたアドホック無線ノードに自代理中継器の識別情報を送信し、
グループ化されたアドホック無線ノードは、スマートメータ機能部により測定された検針情報を、代理中継器に送信し、
代理中継器は、グループ化された複数のアドホック無線ノードからそれぞれ検針情報を受信し、受信した各検針情報と自代理中継器のスマートメータ記憶部で測定された検針情報とをまとめて上位中継器に送信する前記検針情報収集方法が提供される。
また、本発明によると、上記ネットワークでマルチキャスト通信を行うようなシステムにおいて、電波的に近いノードの無線帯域利用効率の向上を図る通信方式を実現することができる。
(ハードウェア構成及びテーブル構成)
図1を参照して、メッシュ型アドホック無線ネットワークシステムを説明する。図1において、少なくともひとつの上位中継器1n(n=0、1、2・・・)と複数のアドホック無線ノード2n(n=0、1、2…)は、たとえば、IEEE802.11に規定される無線通信規格に準拠する無線通信方式で、メッシュ型のアドホック無線ネットワークを構成する。
検針制御部2030は、周期的に検針値を読み取り、アドホックネットワーク制御部101、無線通信部102を介して、上位中継器1n(n=0、1、2・・・)又は代理中継器を最終宛先としてアドホックネットワーク40へ検針情報を送信する。ここで、検針情報の一例として電力を用いることができるが、これ以外にも適宜の測定データでもよい。また、複数の測定データを含んでも良い。
報知メッセージ80は、最近接ノードID800、最近接送信元ノードID801、最終宛先ノードID802、送信元ノードID803、報知メッセージコード804、ルーティング数805、及び、ルーティング情報806を含む。
初期状態では、上位中継器10、アドホック無線ノード20、アドホック無線ノード23の、リンクテーブル1000、ルーティングテーブル1001にはエントリは存在しない。
上記手順にて、リンクテーブル1000およびルーティングテーブル1001を各装置の報知メッセージ制御部1010にて構築する。
上位中継器10とアドホック無線ノード20、23、24、25の検針情報収集のシーケンスを図8に例示し、図9、図10、図11、図12、図13のデータフォーマットと併せて説明する。
検針完了通知76の、最近接宛先ノードID760には、上位中継器10のノードIDのノードIDを、最近接送信元ノードID761には、最近接の送信元であるアドホック無線ノード20のノードIDを最終宛先ノードID762には、上位中継器10のノードIDを、送信元ノードID763には、送信元であるアドホック無線ノード20のノードIDを、検針完了通知コード764には、検針完了通知であることを表現する予め定められた整数値を、代理中継器グループID765には、代理中継器のグループを特定する一意の整数値を、それぞれ情報として保持する。
検針情報取得要求78の、最近接宛先ノードID780には、代理中継器として選定したアドホック無線ノード20のノードIDを、最近接送信元ノードID781には、最近接の送信元である上位中継器10のノードIDを、最終宛先ノードID782には、代理中継器として選定したアドホック無線ノード20のノードIDを、送信元ノードID783には、送信元である上位中継器10のノードIDを、検針情報取得要求コード784には、検針情報取得要求であることを表現する予め定められた整数値を、代理中継器グループID785には、代理中継器のグループを特定する一意の整数値を、それぞれ情報として保持する。
図21、図22を参照して、マルチキャストメッセージの転送シーケンスとマルチキャストメッセージフォーマットを説明する。
上位中継器10とアドホック無線ノード20、21、22、23は、前述の代理中継要請70、代理中継器応答71、グループID通知72の通信によって、グループIDの決定と共有を行う。ここでは、アドホック無線ノード20、21、22が代理中継器であり、アドホック無線ノード23はアドホック無線ノード20と同じグループに所属するノードである。
上位中継器10からの図23に示すマルチキャストメッセージ95を受信したアドホック無線ノード20は、ホップリミットを1つ減算し、図24に示すマルチキャストメッセージ96として送信する。一方、アドホック無線ノード20、23は、電波状態によってマルチキャストメッセージ97または、マルチキャストメッセージ98を受信することもあるが、アドホック無線ノード20、23は、代理中継器要請やグループID通知で通知されたグループIDと、メッセージ内の代理中継器グループIDが異なる為、転送せずに破棄する。
上位中継器10からの図25に示すマルチキャストメッセージ97を受信したアドホック無線ノード21は、ホップリミット976を1減算して転送する。アドホック無線ノード21以外のアドホック無線ノード20、22、23がマルチキャストメッセージ97を受信しても、代理中継器グループIDが異なる為、該マルチキャストメッセージ97を破棄する。
[構成例1]
メッシュ型アドホックネットワークは、例えば、
複数の上位中継器とスマートメータ機能部を有する複数のアドホック無線ノードとから構成されるメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
該上位中継器および、該スマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードは、
無線通信によって通信を行う機能を具備し、
報知メッセージの相互通信によって、リンクテーブルおよびルーティングテーブルを構築し、
上記において構築した、リンクテーブルおよびルーティングテーブルを参照してマルチホップ通信を行う通信方式であって、
該上位中継器は、該スマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードの検針情報をメッシュ型アドホックネットワークを介して、該スマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードより収集する機能部を有し、
該上位中継器は、該スマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードの検針情報をメッシュ型アドホックネットワークを介して、該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードへ、検針情報収集を委譲する機能を具備する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
該上位中継器が該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードへ検針情報収集の委譲するに際して、該上位中継器の内部に保持するリンクテーブルおよびルーティングテーブルを検索し、検針情報収集の委譲を委託する該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードを決定する手段を有し、その情報を内部記憶として保持する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
該上位中継器が該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードへ検針情報収集の委譲するに際して、該上位中継器の内部に保持するリンクテーブルおよびルーティングテーブルを検索し、実際に検針情報取得する該上位中継器から1ホップ以上のスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードのリストを決定する手段を有し、その情報を内部記憶として保持する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、上位中継器は、
構成例2記載の検針情報収集の委譲を委託する該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードと
構成例3記載の実際に検針情報取得する該上位中継器から1ホップ以上のスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードのリストを
該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードへ代理中継応答として配信する機能を具備する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
構成例2記載の検針情報収集の委譲を委託する該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードと
構成例3記載の実際に検針情報取得する該上位中継器から1ホップ以上のスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードのリスト
の情報を受信した
該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードは、
該上位中継器へ代理中継器応答として応答を返信する機能を具備する、
スマートメータ機能部を有する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
構成例2記載の検針情報収集の委譲を委託する該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードと
構成例3記載の実際に検針情報取得する該上位中継器から1ホップ以上のスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードのリスト
の情報を受信した
該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードは、
内部記憶として該情報を保持し、
検針情報取得する該上位中継器から1ホップ以上のスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードのリスト上のすべてのアドホック無線ノードへ、グループID通知として、通知する機能を具備する、
スマートメータ機能部を有する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
構成例6記載のグループID通知を受信した該上位中継器から1ホップ以上のスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードは、
検針情報収集期間に、
構成例2記載の該上位中継器から検針情報収集の委譲を受けた該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードへ、
検針情報を送信する仕組みを具備する、
スマートメータ機能部を有する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
構成例2記載の該上位中継器から検針情報収集の委譲を受けた該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードは、
構成例7記載のグループID通知を受信した該上位中継器から1ホップ以上のスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードからの検針情報を受信する機能を有する、
スマートメータ機能部を有する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
構成例8記載の該検針情報を受信した
該上位中継器から検針情報収集の委譲を受けた該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードは、
該検針情報を内部記憶に保持する機能を具備する、スマートメータ機能部を有する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
構成例9記載の内部記憶に該検針情報に保持した
該上位中継器から検針情報収集の委譲を受けた該上位中継器から1ホップのスマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードは、
検針完了通知を上位中継器に送信する機能を具備する、スマートメータ機能部を有する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
構成例10記載の検針完了通知を受信した該上位中継器は、
検針完了応答を該上位中継器から検針情報収集の委譲を受けた該上位中継器から1ホップの、スマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードへ送信する機能を具備する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
構成例10記載の検針完了通知を受信した該上位中継器は、
検針情報取得要求を該上位中継器から検針情報収集の委譲を受けた該上位中継器から1ホップの、スマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードへ送信する機能を具備する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
構成例11記載の検針情報取得要求を受信した、
該上位中継器から検針情報収集の委譲を受けた該上位中継器から1ホップの、スマートメータ機能部を有するアドホック無線ノードは、
構成例9記載の部記憶に保持した検針情報を1つのメッセージにパッキングして
該上位中継器へ、検針情報取得応答として返信する機能を具備する
スマートメータ機能部を有する。
構成例1記載のメッシュ型アドホックネットワークにおいて、
構成例5および構成例6記載の手段によって代理中継器グループIDを割り当てられたアドホック無線ノードは、
自身の所属する代理中継器グループIDのマルチキャストパケットを受信した際、それをホップリミットを減算したのち転送し、
自身の所属しない代理中継器グループIDのマルチキャストパケットを受信した際、破棄することを特徴のひとつとする。
Claims (11)
- 検針情報を測定して送信するスマートメータ機能部を有する複数のアドホック無線ノードと
前記アドホック無線ノードからの検針情報を受信する上位中継器と、
を備え、
前記上位中継器は、
自身から1ホップの、ひとつ又は複数のアドホック無線ノードを代理中継器として選択し、
該代理中継器を介して通信する前記アドホック無線ノードをグループ化し、
該代理中継器へ、グループ化された前記アドホック無線ノードの識別情報を含む代理中継要請を送信し、
前記代理中継器は、グループ化された前記アドホック無線ノードに自代理中継器の識別情報を送信し、
グループ化された前記アドホック無線ノードは、前記スマートメータ機能部により測定された検針情報を、前記代理中継器に送信し、
前記代理中継器は、グループ化された複数の前記アドホック無線ノードからそれぞれ検針情報を受信し、受信した各検針情報と自代理中継器のスマートメータ記憶部で測定された検針情報とをまとめて前記上位中継器に送信するアドホックネットワークシステム。 - 前記上位中継器は、
自上位中継器と1ホップで通信する最近接のアドホック無線ノードの識別子と、該最近接のアドホック無線ノードを介してマルチホップで通信する宛先のアドホック無線ノードとを管理するルーティングテーブル
を有し、
前記ルーティングテーブルを参照して、自上位中継器と1ホップで通信する最近接のアドホック無線ノードを前記代理中継器として選択する請求項1に記載のアドホックネットワークシステム。 - 前記上位中継器は、
前記ルーティングテーブルを参照して、選択された代理中継器を最近接のアドホック無線ノードとする宛先のアドホック無線ノードを、該代理中継器と同じグループに所属するアドホック無線ノードとしてグループ化する請求項2に記載のアドホックネットワークシステム。 - 前記上位中継器は、
自上位中継器と1ホップで通信するアドホック無線ノードの識別子と、該アドホック無線ノードとの通信の際に測定された通信品質情報とを管理するリンクテーブルをさらに有し、
前記リンクテーブルを参照して、自上位中継器と1ホップで通信するアドホック無線ノードのうち、通信品質情報が予め定められた基準を超えるアドホック無線ノードを、代理中継器として選択する請求項1に記載のアドホックネットワークシステム。 - 前記代理中継器は、グループ化された複数の前記アドホック無線ノードから受信した各検針情報と、自代理中継器のスマートメータ記憶部で測定された検針情報とを記憶し、
前記上位中継器は、検針情報取得要求を前記代理中継器に送信し、
前記代理中継器は、検針情報取得要求に従い、各検針情報をまとめて前記上位中継器に送信する請求項1に記載のアドホックネットワークシステム。 - 前記代理中継器は、各検針情報をひとつのメッセージにパッキングして前記上位中継器に送信する請求項1に記載のアドホックネットワークシステム。
- 前記上位中継器は、前記グループ化したグループ毎にグループ識別子を割り当てて、前記代理中継器及びグループ化された前記アドホック無線ノードに送信し、
前記上位中継器は、マルチキャストパケットにグループ識別子を付与して送信し、
マルチキャストパケットを受信した前記代理中継器は、付与されたグループ識別子が、自身が所属するグループのグループ識別子と一致する場合に、該マルチキャストパケットを他のアドホック無線ノードに転送し、一致しない場合は破棄する請求項1に記載のアドホックネットワークシステム。 - 前記代理中継器は、マルチキャストパケットを転送する際に、マルチキャストパケットに含まれるホップリミット情報を減算して転送する請求項7に記載のアドホックネットワークシステム。
- マルチキャストパケットを受信した前記アドホック無線ノードは、付与されたグループ識別子が、自身が所属するグループのグループ識別子と一致する場合に、該マルチキャストパケットを他のアドホック無線ノードに転送し、一致しない場合は破棄する請求項7に記載のアドホックネットワークシステム。
- 前記アドホック無線ノードは、マルチキャストパケットを転送する際に、マルチキャストパケットに含まれるホップリミット情報を減算して転送する請求項9に記載のアドホックネットワークシステム。
- 検針情報を測定して送信するスマートメータ機能部を有する複数のアドホック無線ノードと、アドホック無線ノードからの検針情報を受信する上位中継器とを備えたアドホックネットワークシステムにおける検針情報収集方法であって、
上位中継器は、
自身から1ホップの、ひとつ又は複数のアドホック無線ノードを代理中継器として選択し、
該代理中継器を介して通信するアドホック無線ノードをグループ化し、
該代理中継器へ、グループ化されたアドホック無線ノードの識別情報を含む代理中継要請を送信し、
代理中継器は、グループ化されたアドホック無線ノードに自代理中継器の識別情報を送信し、
グループ化されたアドホック無線ノードは、スマートメータ機能部により測定された検針情報を、代理中継器に送信し、
代理中継器は、グループ化された複数のアドホック無線ノードからそれぞれ検針情報を受信し、受信した各検針情報と自代理中継器のスマートメータ記憶部で測定された検針情報とをまとめて上位中継器に送信する前記検針情報収集方法。
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