JP2013207463A - Radio communication device and control system using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication device and a control system using the same device, capable of preferential communication in distinction of the own radio network from another radio network, irrespective of an interference condition from the other radio network.SOLUTION: In a radio communication device constituted by a plurality of communication stations, a communication station on the transmission side transmits a communication frame that includes, in a header portion, identification information enabling the recognition of master-slave relationship between which communication is to be made. From the identification information in the header of the received communication frame, a communication station on the reception side confirms the master-slave relationship between which communication is to be made, to perform preferential communication with the communication station on the transmission side.

Description

本発明は無線通信装置およびそれを用いた制御システムに係り、例えばマルチホップ無線ネットワークにおいて、リアルタイム性を重視してデータ通信を行う無線通信装置およびそれを用いた制御システムに関する。   The present invention relates to a wireless communication apparatus and a control system using the same, and more particularly, to a wireless communication apparatus that performs data communication with emphasis on real-time performance in a multi-hop wireless network and a control system using the wireless communication apparatus.

所望の無線局間で通信を行う技術として、当該無線局間に中継局として複数の無線局を設置し、マルチホップにデータの授受を行うマルチホップ無線ネットワーク通信技術がある。他方において近年、無線LAN(Local Area Network)などの無線通信機器の低コスト化やBluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)などのセンサネット技術の標準化に伴い、産業分野における無線技術応用の期待が高まり、適用事例が増えつつある。   As a technique for performing communication between desired radio stations, there is a multi-hop radio network communication technique in which a plurality of radio stations are installed as relay stations between the radio stations and data is exchanged in a multi-hop manner. On the other hand, in recent years, along with cost reduction of wireless communication devices such as wireless LAN (Local Area Network) and standardization of sensor network technologies such as Bluetooth (registered trademark) and ZigBee (registered trademark), expectation of application of wireless technology in the industrial field. The number of application cases is increasing.

前述のマルチホップ無線ネットワークの産業分野への適用事例として、例えば、電力・交通などの社会インフラ事業やFA(Factory Automation)・PA(Process Automation)などの製造業の監視・制御ネットワークへの適用により、監視・制御用ケーブルの削減に寄与するものと期待されている。   Examples of applications of the multi-hop wireless network described above in the industrial field include, for example, application to social infrastructure projects such as electric power and transportation, and monitoring and control networks of manufacturing industries such as FA (Factory Automation) and PA (Process Automation). It is expected to contribute to the reduction of monitoring and control cables.

具体的には、制御信号や検出信号を送受するための有線ケーブルを無線化することにより、ケーブルの敷設コストや定期点検時のメンテナンスコストの低減を計ることができる。また、無線技術を活用することで、事業者は機器の追加や機器の構成の変更といった運用の変化に対して、より柔軟に対応することが可能となる。   Specifically, by making a wired cable for transmitting and receiving control signals and detection signals wireless, it is possible to reduce the cable laying cost and the maintenance cost during periodic inspection. Further, by utilizing wireless technology, a business operator can respond more flexibly to operational changes such as addition of devices and changes in the configuration of devices.

一方で無線技術を制御ネットワークに適用するためには、干渉が発生した場合であっても、通信の信頼性を維持して、緊急時の制御情報の授受を行えることが必要である。   On the other hand, in order to apply wireless technology to a control network, it is necessary to be able to exchange control information in an emergency while maintaining communication reliability even when interference occurs.

現状広く用いられるIEEE802.11規格準拠の無線通信におけるアクセス制御方式である搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)において、緊急時の情報のように優先度の高い情報を送信する場合には、送信前の送信待ち時間であるバックオフ時間を通常の優先度の情報と比較し短くすることで、優先的に通信を行う方法が知られている。   Carrier sense multiple access / collision avoidance method CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Aidance), which is an access control method in the wireless communication conforming to the IEEE 802.11 standard, which is widely used at present, has priority as in emergency information. In the case of transmitting high information, a method is known in which communication is preferentially performed by shortening a back-off time, which is a transmission waiting time before transmission, as compared with normal priority information.

さらに優先的に通信可能とする方法として、特許文献1には、バックオフ時間を設けることなく通信を行う通信制御方法を備えた無線通信装置について記載されている。   Further, as a method for enabling preferential communication, Patent Document 1 describes a wireless communication apparatus including a communication control method for performing communication without providing a back-off time.

特開2004−194237号公報JP 2004-194237 A

しかし、特許文献1の方法では、基地局、端末局を含む無線ノードがデータを受信した場合に、自身の無線ノードが所属する無線ネットワーク(以下自無線ネットワークという)であるか、またはその他の無線ネットワーク(以下他無線ネットワークという)であるかによらず高速通信モードを開始してしまう。   However, in the method of Patent Document 1, when a wireless node including a base station and a terminal station receives data, it is a wireless network to which its own wireless node belongs (hereinafter referred to as its own wireless network) or other wireless network. The high-speed communication mode is started regardless of whether it is a network (hereinafter referred to as another wireless network).

このため、バックオフ時間を短縮した通信を行う無線ノードが他無線ネットワークのものである場合を想定すると、自無線ネットワークで真に緊急の通信が発生した場合に発生する通信待ち時間のために、自無線ネットワークにおいて優先度の高い通信が阻害されてしまうという課題があった。   For this reason, assuming that the wireless node that performs communication with reduced back-off time is that of another wireless network, because of the communication waiting time that occurs when truly urgent communication occurs in its own wireless network, There was a problem that communication with high priority was hindered in the own wireless network.

以上のことから本発明においては、自無線ネットワークと他無線ネットワークを区別し、他無線ネットワークからの干渉状況に依らず、優先的に通信することのできる無線通信装置およびそれを用いた制御システムを提供することを目的とする。   From the above, in the present invention, a wireless communication device that distinguishes between its own wireless network and other wireless networks and can preferentially communicate regardless of interference from other wireless networks, and a control system using the wireless communication device are provided. The purpose is to provide.

以上のことから本発明においては、複数の通信局で構成される無線通信装置であって、送信側の通信局は、通信すべき相手であることの親子関係を認識可能な識別情報をヘッダ部分に含んだ通信フレームを送信し、受信側の通信局は、受信した通信フレーム内ヘッダの識別情報から通信すべき相手であることの親子関係を確認して、送信側の通信局との優先的通信を実施することを特徴とする無線通信装置およびそれを用いた制御システムである。   As described above, in the present invention, a wireless communication apparatus including a plurality of communication stations, the communication station on the transmission side uses identification information that can recognize the parent-child relationship that it is a communication partner as a header part. The receiving communication station confirms the parent-child relationship that it should communicate with the identification information in the received header in the communication frame, and prioritizes communication with the transmitting communication station. A wireless communication device that performs communication and a control system using the wireless communication device.

本発明によれば、外部に通信接続が開放されている無線ネットワークにおいて、真に緊急の送信データが自無線ネットワークに存在する場合に、他無線ネットワークからの干渉状況に依らず、優先的に通信することが可能となる。   According to the present invention, when a truly urgent transmission data exists in the own wireless network in a wireless network having an open communication connection, communication is preferentially performed regardless of interference from other wireless networks. It becomes possible to do.

通信ネットワークで用いられる通信局Sの構成を示す図。The figure which shows the structure of the communication station S used with a communication network. 通信ネットワークの典型的な構成を示す図。The figure which shows the typical structure of a communication network. ネットワークにおける通信ノード(通信局)の配置状態例を示す図。The figure which shows the example of arrangement | positioning state of the communication node (communication station) in a network. 排他通信フレーム構成を示す図。The figure which shows an exclusive communication frame structure. 排他通信フレームの送信処理フローを示す図。The figure which shows the transmission processing flow of an exclusive communication frame. 排他通信フレームの受信処理フローの一例を示す図。The figure which shows an example of the reception processing flow of an exclusive communication frame. 排他通信フレームの受信処理フローの他の一例を示す図。The figure which shows another example of the reception processing flow of an exclusive communication frame. 観測した波形例を示す図。The figure which shows the example of an observed waveform. 本発明方式の送信、受信処理を比較して示した図。The figure which compared and showed the transmission and reception processing of this invention system.

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細な説明を行う。   Next, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

通信ネットワークの典型的な構成について図2で説明する。通信ネットワークは、基地局SB、中継局ST、端末局SEなどの通信局Sから構成される。通信ネットワークが例えばFAとして、プラント制御装置に適用された事例で考える。この場合、基地局SBはプラント全体を制御する中央操作室の制御装置側に設けられ、端末局SEはプラント現場側の操作端末機器あるいはプロセス量の検出器に設けられる。中継局STは、制御装置が設置された中央操作室と現場との間の通信環境のよい適宜の箇所に設置される。   A typical configuration of the communication network will be described with reference to FIG. The communication network includes communication stations S such as a base station SB, a relay station ST, and a terminal station SE. Consider a case where a communication network is applied to a plant control device as an FA, for example. In this case, the base station SB is provided on the control device side of the central operation room that controls the entire plant, and the terminal station SE is provided on the operation terminal equipment on the plant site side or the process quantity detector. The relay station ST is installed at an appropriate location where the communication environment between the central operation room where the control device is installed and the site is good.

なお、係る通信ネットワークにおいて中継局STは複数存在しても構わない。または中継局STがなく、対向の2つの通信局(基地局SBと端末局SE)から構成されてもよい。また、1つの通信局が保持するアンテナは1つでもよいし、より安定な通信を実現するために複数であってもよい。   In the communication network, a plurality of relay stations ST may exist. Alternatively, the relay station ST may not be provided, and the communication station may be configured by two opposing communication stations (base station SB and terminal station SE). One communication station may hold one antenna or a plurality of antennas in order to realize more stable communication.

当該通信ネットワークで用いられる通信局Sの構成について、図1を用いて説明する。まず通信局Sの基本的な構成について説明する。基本的な構成として通信局Sは、通信フレームの送受信を担う受信手段Rcと送信手段Sd、受信手段Rcにおいて受信した通信フレームを送信するための処理を実施する通信フレーム解析部Fa、送信バッファBs、通常送信モード部MA、排他送信モード部MB、通信フレーム合成部Fmを備えている。   A configuration of the communication station S used in the communication network will be described with reference to FIG. First, the basic configuration of the communication station S will be described. As a basic configuration, the communication station S includes a reception unit Rc and transmission unit Sd that are responsible for transmission and reception of communication frames, a communication frame analysis unit Fa that performs processing for transmitting a communication frame received by the reception unit Rc, and a transmission buffer Bs. A normal transmission mode unit MA, an exclusive transmission mode unit MB, and a communication frame synthesis unit Fm.

本発明においては上記基本構成に、他システムによる干渉の有無を判定する他システム干渉判定部Id、排他通信フレームを受信して判定する排他通信フレーム認識部Fb、排他通信フレーム生成部Fgを追加して備えている。   In the present invention, an additional communication interference determination unit Id that determines the presence or absence of interference from another system, an exclusive communication frame recognition unit Fb that receives and determines an exclusive communication frame, and an exclusive communication frame generation unit Fg are added to the basic configuration. Prepared.

本発明では追加した回路部分Id、Fbのいずれかに出力が得られるときに、論理和回路ORを介して送信モードを選択する。送信モードには、通常送信モード部MAによる通常送信モードと、排他送信モード部MBによる排他送信モードがあり、このいずれかが選択される。なお、他システム干渉判定部Idにおいて被干渉を検出した場合には、排他通信フレーム生成部Fgにおいて排他通信フレームが生成される。   In the present invention, when an output is obtained in any of the added circuit portions Id and Fb, the transmission mode is selected via the OR circuit OR. The transmission mode includes a normal transmission mode by the normal transmission mode unit MA and an exclusive transmission mode by the exclusive transmission mode unit MB, and one of these is selected. When the other system interference determination unit Id detects interference, an exclusive communication frame is generated in the exclusive communication frame generation unit Fg.

この結果、送信手段Sdからは通信フレーム合成部Fmにおいて生成された通信フレームか、または排他通信フレーム生成部Fgにおいて生成された排他通信フレームが伝送されることになる。   As a result, the transmission means Sd transmits the communication frame generated by the communication frame synthesis unit Fm or the exclusive communication frame generated by the exclusive communication frame generation unit Fg.

なお、図1の通信局Sは、基地局SB、中継局ST、端末局SEとして使用されるときの標準的な構成のみを記述している。従って中継局STとして使用するときには、ほぼ図1の構成を備えるのみであってよい。   Note that the communication station S in FIG. 1 describes only a standard configuration when used as the base station SB, the relay station ST, and the terminal station SE. Therefore, when used as the relay station ST, the configuration of FIG.

これに対し、基地局SBあるいは端末局SEとして使用するときには、適宜の制御装置に接続されて使用される。基地局SBである場合には、プラント全体を制御する制御装置からの信号が送信手段Sdに与えられ、受信手段Rcに得た通信フレームを制御装置に与える。端末局SEの場合には受信手段Rcに得た通信フレームを操作端末機器あるいはプロセス量の検出器に与え、現場側の状態を送信手段Sdからプラント全体を制御する制御装置に送信する。   On the other hand, when used as the base station SB or the terminal station SE, it is connected to an appropriate control device. In the case of the base station SB, a signal from the control device that controls the entire plant is given to the transmission means Sd, and the communication frame obtained to the reception means Rc is given to the control device. In the case of the terminal station SE, the communication frame obtained by the receiving means Rc is given to the operation terminal equipment or the process amount detector, and the state on the site side is transmitted from the transmitting means Sd to the control device for controlling the entire plant.

このように、図1の通信局Sは基地局SB、中継局ST、端末局SEとして利用可能であるが、本発明の機能を達成する上では通信局Sはいずれの機能のものであってもよい。このため、以下の説明においては特に必要がない限り、中継局STを念頭において説明する。   As described above, the communication station S of FIG. 1 can be used as the base station SB, the relay station ST, and the terminal station SE, but the communication station S has any function in order to achieve the functions of the present invention. Also good. For this reason, in the following description, the relay station ST will be described in mind unless particularly necessary.

以下、図1装置の概略動作について説明する。まず受信手段Rcに受信された通信フレームは、通信フレーム解析部Faに送信される。通信フレーム解析部Faでは、例えば予め経路情報を記録したテーブルを保持している。経路情報には、基地局SBから中継局STを経由して端末局SEに至るまでの経路として、例えば各通信局のIDが経路の順番に記憶されている。通常、中継局STと端末局SEは複数設置されるので、特定の端末局SEと基地局SBの間には、特定の経路が設定されている。どこを経由してもよいようにはなっていない。   The schematic operation of the FIG. 1 apparatus will be described below. First, the communication frame received by the receiving means Rc is transmitted to the communication frame analysis unit Fa. The communication frame analysis unit Fa holds, for example, a table in which route information is recorded in advance. In the route information, for example, the IDs of the respective communication stations are stored in the order of the route as the route from the base station SB to the terminal station SE via the relay station ST. Usually, since a plurality of relay stations ST and terminal stations SE are installed, a specific route is set between the specific terminal station SE and the base station SB. It is not designed to go anywhere.

通信フレーム解析部Faでは、通信フレームを受信した場合、当該テーブルを参照して、特定の経路上の所望の宛先に通信フレームを送付する。なおこの処理は、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)ネットワークにおけるルーティング処理である。   When receiving the communication frame, the communication frame analysis unit Fa refers to the table and sends the communication frame to a desired destination on a specific route. This process is a routing process in a TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) network.

通信フレーム解析部Faを経て、送信バッファBsに送付された通信データは、通常送信モード部MAと排他送信モード部MBに送られる。通常送信モード部MA、排他送信モード部MBの出力のいずれかがセレクタSLで選択され、通信フレーム合成部Fmに送付される。通信フレーム合成部Fmにおいて、所望の宛先のヘッダ情報を付加したのち、送信手段Sdに送付されることで、通信フレームが所望の宛先に送信される。   Communication data sent to the transmission buffer Bs via the communication frame analysis unit Fa is sent to the normal transmission mode unit MA and the exclusive transmission mode unit MB. Either the normal transmission mode unit MA or the output of the exclusive transmission mode unit MB is selected by the selector SL and sent to the communication frame synthesis unit Fm. In the communication frame synthesis unit Fm, after adding header information of a desired destination, the communication frame is transmitted to the transmission unit Sd, so that the communication frame is transmitted to the desired destination.

なお、セレクタSLは、正常時には通常送信モード部MAの出力を選択し、論理和回路ORの出力があるときに排他送信モード部MBの出力を選択する。論理和回路ORは、干渉状況判定結果(他システム干渉判定部Idの出力)または排他送信開始フレーム受信結果(排他通信フレーム認識部Fbの出力)の一方またはその両方の判定により、出力を与える。論理和回路ORの出力は、劣悪な通信環境下であるとき、または急を要する優先度の高い情報を伝送する必要があるときに与えられ排他送信モード部MBの出力を選択する。   Note that the selector SL selects the output of the normal transmission mode unit MA when normal, and selects the output of the exclusive transmission mode unit MB when there is an output of the OR circuit OR. The OR circuit OR provides an output by determining one or both of the interference status determination result (output of the other system interference determination unit Id) and the exclusive transmission start frame reception result (output of the exclusive communication frame recognition unit Fb). The output of the OR circuit OR is given when the communication environment is poor or when it is necessary to transmit urgent information with high priority, and the output of the exclusive transmission mode unit MB is selected.

また図1の回路によれば、他システム干渉判定部Idの出力が得られたとき、排他通信フレーム生成部Fgにおいて排他通信フレームが生成され送信手段Sdを介して送信が行われる。   Further, according to the circuit of FIG. 1, when the output of the other system interference determination unit Id is obtained, an exclusive communication frame is generated in the exclusive communication frame generation unit Fg and is transmitted via the transmission unit Sd.

以下、追加された回路部分の意義と動作について詳細に説明する。まず、通信における干渉について考慮する。図3は、図2のようなネットワークにおける通信ノード(通信局)の配置状態を示している。ここでは自局(中継局ST1)から、所望の通信局(例えば基地局SB)に通信を行っている。   Hereinafter, the significance and operation of the added circuit portion will be described in detail. First, interference in communication is considered. FIG. 3 shows an arrangement state of communication nodes (communication stations) in the network as shown in FIG. Here, communication is performed from the own station (relay station ST1) to a desired communication station (for example, base station SB).

このうち中継局ST1と基地局SBは、通信フレーム解析部Faのテーブルに予め記録された経路情報の関係にある通信局である。ここでの通信には特定の周波数チャネルch1が割り振られている。また中継局STnと基地局SBも予め記録された経路情報の関係にある通信局である。中継局STnと基地局SBでの通信には、周波数チャネルch1とは別の特定の周波数チャネルchnが割り振られている。これによりこの中継局ST1と基地局SBは、自無線ネットワークNet1を構成している。また中継局STnと基地局SBで自無線ネットワークNetnを構成している。   Among these, the relay station ST1 and the base station SB are communication stations having a relationship of path information recorded in advance in the table of the communication frame analysis unit Fa. A specific frequency channel ch1 is assigned to the communication here. Further, the relay station STn and the base station SB are also communication stations having a relationship of route information recorded in advance. For communication between the relay station STn and the base station SB, a specific frequency channel chn different from the frequency channel ch1 is allocated. As a result, the relay station ST1 and the base station SB constitute the own radio network Net1. The relay station STn and the base station SB constitute the own radio network Netn.

これに対し自無線ネットワークNet1の特定の周波数チャネルch1を使用する他の通信局STXからの信号が基地局SBあるいは中継局ST1に受信される場合を考える。この場合、通信局STXの通信が自無線ネットワークNet1の通信の障害となることがある。以後の説明ではこの通信局STXを、障害を与える局の意味で与干渉局と言うことにする。また、与干渉局から通信障害を受ける側を、被干渉(局)と言うことにする。   On the other hand, consider a case where a signal from another communication station STX using a specific frequency channel ch1 of the own radio network Net1 is received by the base station SB or the relay station ST1. In this case, the communication of the communication station STX may be an obstacle to the communication of the own wireless network Net1. In the following description, the communication station STX is referred to as an interfering station in the sense of a station that gives a fault. The side that receives a communication failure from the interfering station is called an interfered (station).

但し与干渉局は、自無線ネットワークNet1に属する通信局Sである場合と、自無線ネットワークNet1に属さない通信局Sである場合が想定される。ここでは自無線ネットワークNet1以外のネットワークを他無線ネットワークということにする。本発明では自無線ネットワークと他無線ネットワークを弁別し、それぞれに適した事後処理を実行する。   However, it is assumed that the interfering station is a communication station S belonging to the own radio network Net1 and a case where the interfering station is a communication station S not belonging to the own radio network Net1. Here, a network other than the own wireless network Net1 is referred to as another wireless network. In the present invention, the own wireless network and the other wireless network are discriminated, and post processing suitable for each is executed.

図1において、干渉状況の判定は、他システム干渉判定部Idにおいて実行する。他システムからの干渉は、例えば前述の搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式CSMA/CAにおけるキャリアセンスの仕組みで用いられるように、他ノードからの受信信号強度を観測することで確認できる。そのため、受信信号強度を連続的に観測し、一定時間内における通信路の占有率を観測することも可能となる。   In FIG. 1, the determination of the interference situation is executed in the other system interference determination unit Id. Interference from other systems can be confirmed by observing the received signal strength from other nodes, for example, as used in the carrier sensing mechanism in the carrier sense multiple access / collision avoidance method CSMA / CA described above. Therefore, it is possible to continuously observe the received signal strength and observe the occupation rate of the communication channel within a certain time.

観測した干渉波形例を図8に示す。図8は、横軸に時間、縦軸に受信信号強度RSSIをとっている。通常は受信信号レベルL0を、チャネルビジーとなる受信レベルに設定している。一般には所定時間内におけるビジーの期間を占有率として、この値の変化を観測している。例えば、無線システムの通信環境に合わせて設定された閾値(L0)を超過するか否かによって干渉の有無の判定を実施する。   An example of the observed interference waveform is shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents received signal strength RSSI. Normally, the reception signal level L0 is set to a reception level at which the channel is busy. In general, the change in this value is observed with the busy period within a predetermined time as the occupation ratio. For example, the presence / absence of interference is determined based on whether or not a threshold (L0) set in accordance with the communication environment of the wireless system is exceeded.

次に排他通信処理について説明する。この前提としては、自己通信局が上位の通信局に対して緊急に送信すべき緊急情報を持っているものとする。また他ノード(他通信局)から、自己通信局に対する干渉が有ることを想定している。排他通信処理とは係る条件化で、他ノードからの通信に優先して、自己通信局の通信を排他的に実行する処理である。   Next, exclusive communication processing will be described. As this premise, it is assumed that the self-communication station has emergency information to be urgently transmitted to a higher-level communication station. Further, it is assumed that there is interference from the other node (other communication station) to the own communication station. The exclusive communication process is a process for exclusively executing communication of the own communication station in preference to communication from other nodes.

しかしながら与干渉局が、緊急情報の送信を行う必要のある自無線ネットワークに属するか、または、他無線ネットワークに属するかによって、例えば通信を一時的に待機させるような制御が可能か、否かが異なってくる。一時的待機制御を行うためには、与干渉局が自無線ネットワークに属するか、他無線ネットワークに属するかを弁別する手法を確立する必要がある。   However, depending on whether the interfering station belongs to its own wireless network that needs to transmit emergency information or belongs to another wireless network, for example, whether or not control such as temporarily waiting for communication is possible is possible. Come different. In order to perform temporary standby control, it is necessary to establish a method for discriminating whether an interfering station belongs to the own radio network or another radio network.

このため本発明では、与干渉局が自無線ネットワークに属するか、他無線ネットワークに属するかを弁別する。しかし与干渉局の属するネットワーク種別が判明したのみでは不十分である。ネットワーク種別が判明した後工程として、何をなすべきかを考慮する必要がある。このためさらに本発明では、前述の特許文献1のように、他通信局がそのバックオフ時間を短縮した状態で排他通信を行うことを想定すると、自通信局も同じようにバックオフ時間を短縮し、自己の排他通信を他者に先行して完遂させる必要がある。さらに所望の通信相手(例えば基地局)に、通信すべき相手を区別するための識別情報を通知する必要がある。これにより所望の通信相手は、与干渉局に惑わされること無く、自通信局にのみ注目した通信を行うことが可能となる。   Therefore, in the present invention, it is discriminated whether the interfering station belongs to the own radio network or another radio network. However, it is not sufficient to know the network type to which the interfering station belongs. It is necessary to consider what should be done as a post process after the network type is known. Therefore, in the present invention, as described in Patent Document 1, assuming that another communication station performs exclusive communication in a state where the back-off time is shortened, the self-communication station similarly shortens the back-off time. However, it is necessary to complete the exclusive communication in advance of others. Furthermore, it is necessary to notify the desired communication partner (for example, base station) of identification information for distinguishing the partner to communicate with. As a result, a desired communication partner can perform communication focused only on the own communication station without being confused by the interfering station.

この場合の識別情報としては、排他通信フレーム内のフレームヘッダの一部分にMACアドレスやデータタイプ、または、ESSID(Extended Service Set Identifier)など、自無線ネットワークに属した場合にのみ知りえる情報を用いることができる。ただし、通信パケットを観測して排他通信フレームを意図的に複製されることを防ぐために、識別情報を含むフレームヘッダの一部を、通信データと合わせて暗号化してもよい。   As identification information in this case, information that can be known only when belonging to the own wireless network, such as a MAC address, a data type, or an extended service set identifier (ESSID), is used as part of the frame header in the exclusive communication frame. Can do. However, in order to observe the communication packet and prevent the exclusive communication frame from being intentionally copied, a part of the frame header including the identification information may be encrypted together with the communication data.

図4に排他通信フレーム構成を示す。一般に通信フレームは、フレームヘッダFH,通信データFD,フレームエンドFEにより構成されている。これに対し、排他通信フレームの場合にはフレームヘッダFHの一部分に、排他通信開始要求情報FHaと、識別情報FHbを含めている。識別情報FHbとしては、MACアドレスやデータタイプ、または、ESSIDなど、自無線ネットワークに属した場合にのみ知りえる情報を用いるのがよい。   FIG. 4 shows an exclusive communication frame configuration. In general, a communication frame includes a frame header FH, communication data FD, and a frame end FE. On the other hand, in the case of an exclusive communication frame, exclusive communication start request information FHa and identification information FHb are included in a part of the frame header FH. As the identification information FHb, it is preferable to use information that can be known only when belonging to the own wireless network, such as a MAC address, a data type, or an ESSID.

次に排他通信処理について、排他通信フレームを送信する場合、および受信した場合の処理について説明する。なお、図1では通常は通常通信処理を実行しており、必要に応じて排他通信処理を実施する。本発明は、排他通信処理に特徴を有するものであるので、以下の説明では必要がない限り通常通信処理の説明を割愛する。まず排他通信フレームの送信処理について図5の処理フローで説明する。なお、例えば現場から中央に信号送信する場合に排他通信フレームを送信するのは、図2の中継局又は端末局であり、基地局はこれを受信する所望の通信相手に相当している。   Next, regarding exclusive communication processing, processing when an exclusive communication frame is transmitted and received will be described. In FIG. 1, normal communication processing is normally executed, and exclusive communication processing is performed as necessary. Since the present invention is characterized by exclusive communication processing, the description of normal communication processing will be omitted unless necessary in the following description. First, the exclusive communication frame transmission process will be described with reference to the process flow of FIG. For example, when transmitting a signal from the site to the center, the exclusive communication frame is transmitted from the relay station or the terminal station in FIG. 2, and the base station corresponds to a desired communication partner that receives the exclusive communication frame.

但し、ここでの処理の前提として通信局には、前述のように干渉状態を常時監視する機能が備わっている。この機能により特定の周波数チャネルにおける伝送路の占有率を用いて、予め無線システムを使用する伝搬環境に調整された占有率における閾値を超過するか否か観測している。該占有率において閾値以上の値を検出した場合には、通信環境が劣化していることを示している。   However, as a premise of the processing here, the communication station has a function of constantly monitoring the interference state as described above. With this function, the occupancy rate of the transmission path in a specific frequency channel is used to observe whether or not the threshold value in the occupancy rate adjusted in advance to the propagation environment using the wireless system is exceeded. If a value equal to or greater than the threshold value is detected in the occupation ratio, it indicates that the communication environment has deteriorated.

図5の送信処理フローの最初の処理ステップS100では、例えば送信側の中継局STは被干渉状態が閾値以上になっており劣悪な通信環境であることを確認する。劣悪でなければ(No)、以後の処理は必要がなく、通信環境が正常な場合の一般の送信処理(通常通信処理:処理フローを図示せず)が実行される。   In the first process step S100 of the transmission process flow of FIG. 5, for example, the relay station ST on the transmission side confirms that the interfered state is equal to or greater than the threshold value and that the communication environment is in a poor condition. If it is not inferior (No), the subsequent processing is not necessary, and a general transmission process (normal communication process: process flow not shown) when the communication environment is normal is executed.

通信環境劣悪である場合(Yes)、処理ステップS101において、送信待ちパケットの中に緊急で送付すべきデータが存在するかを判定する。判定の結果、緊急情報が存在しない場合(No)には、以後の処理は必要がなく、一般の送信処理(通常通信処理:処理フローを図示せず)が実行される。緊急情報が存在する場合(Yes)、処理ステップS102の処理が実行される。   If the communication environment is inferior (Yes), it is determined in processing step S101 whether there is data to be sent urgently in the transmission waiting packet. As a result of the determination, if there is no emergency information (No), the subsequent processing is not necessary, and a general transmission process (normal communication process: process flow not shown) is executed. When urgent information exists (Yes), the process of process step S102 is executed.

処理ステップS100、S101による、これらの実行条件判別により、以後の処理は通信環境劣悪であり、緊急情報が存在することを前提として実行されることになる。   According to these execution condition determinations in the processing steps S100 and S101, the subsequent processing is executed on the assumption that the communication environment is inferior and emergency information exists.

緊急情報が存在する場合(Yes)には、次に処理ステップS102で通信フレームのフレームヘッダ情報(図4のFH)を解析し、処理ステップS103において与干渉局が自システムに該当するか否かを判定する。これは例えば識別情報FHbとして、MACアドレスやデータタイプ、または、ESSIDなど、自無線ネットワークに属した場合にのみ知りえる情報を含むことを確認することになる。   If urgent information exists (Yes), the frame header information (FH in FIG. 4) of the communication frame is analyzed in processing step S102, and whether or not the interfering station corresponds to the own system in processing step S103. Determine. For example, it is confirmed that the identification information FHb includes information that can be known only when belonging to the own wireless network, such as a MAC address, a data type, or an ESSID.

この状態では、緊急情報が存在する(処理ステップS101)ので、処理ステップS103の判定の結果によらず、バックオフ時間の短縮による通信(緊急通信)を実行する。但し、与干渉局が自無線ネットワークに該当するか否かにより、その後の処理が相違する。   In this state, since emergency information exists (processing step S101), communication (emergency communication) by shortening the back-off time is executed regardless of the determination result of processing step S103. However, the subsequent processing differs depending on whether or not the interfering station corresponds to the own wireless network.

即ち、与干渉局が自無線ネットワークに該当する場合(処理ステップS103(Yes))には、バックオフ時間の短縮(処理ステップS104)を行った後に、排他フレームの送付(処理ステップS106)を行う。   That is, when the interfering station corresponds to the own wireless network (processing step S103 (Yes)), after the back-off time is shortened (processing step S104), the exclusive frame is sent (processing step S106). .

一方、与干渉局が他無線ネットワークである場合(処理ステップS103(No))には、バックオフ時間の短縮(処理ステップS105)を行う。その後に、所望の通信相手(基地局SB)に対して、自局が通信すべき相手であることを示す、前述の識別情報FHbを附加した送信フレームを送付(処理ステップS107)する。なお、受信処理の説明で別途説明するが、該識別情報FHbを受信した所望の通信相手(基地局SB)は、与干渉局からの通信を破棄して、自無線局との通信を優先的に行うようになる。   On the other hand, when the interfering station is another wireless network (processing step S103 (No)), the back-off time is shortened (processing step S105). Thereafter, a transmission frame to which the above-mentioned identification information FHb is added is sent to the desired communication partner (base station SB), which indicates that the local station should communicate with (processing step S107). As will be described separately in the description of the reception process, the desired communication partner (base station SB) that has received the identification information FHb discards communication from the interfering station and prioritizes communication with the own radio station. To do.

以上の図5の排他通信時の送信側処理を整理すると、被干渉ありかつ緊急情報ありのときに、与干渉が他無線ネットワークであるときには親子関係情報付きの排他通信フレームを送信したものである。   When the transmission side processing at the time of exclusive communication in FIG. 5 is arranged, when there is interference and there is emergency information, an exclusive communication frame with parent-child relationship information is transmitted when the interference is in another wireless network. .

次に排他通信フレームを受信した場合の処理を図6の処理フローで説明する。なお図2のシステム構成の場合に、全ての通信局(基地局、中継局、端末局)において排他通信フレームを受信する可能性がある。このため、図6の処理フローは全ての通信局に備えられる必要がある。   Next, processing when an exclusive communication frame is received will be described with reference to the processing flow of FIG. In the case of the system configuration of FIG. 2, there is a possibility that all communication stations (base station, relay station, terminal station) receive exclusive communication frames. For this reason, the processing flow of FIG. 6 needs to be provided in all communication stations.

図6の処理では、まず処理ステップS201において、「排他通信用の識別情報FHbを用いて送信応答有無の判定」を行う。この判定は、図4に示す受信したフレームのフレームヘッダFH内の識別情報FHbをチェックすることで実行できる。識別情報FHbとしては、MACアドレスやデータタイプ、または、ESSIDなど、自無線ネットワークに属した場合にのみ知りえる情報が用いられる。なお、排他通信用の識別情報FHbを含まない通信フレームである場合には、以下の排他通信受信処理を実行せず、通常の受信処理が行われることは言うまでもない。   In the processing of FIG. 6, first, in processing step S201, “determination of presence / absence of transmission response using identification information FHb for exclusive communication” is performed. This determination can be performed by checking the identification information FHb in the frame header FH of the received frame shown in FIG. As the identification information FHb, information that can be known only when belonging to the own wireless network, such as a MAC address, a data type, or an ESSID, is used. Needless to say, in the case of a communication frame that does not include the identification information FHb for exclusive communication, the following exclusive communication reception processing is not executed and normal reception processing is performed.

次に処理ステップS202において、「通信すべき無線局リストに記載があるか」を確認する。これは、通信フレーム解析部Faのテーブルに予め記録された経路情報の関係にある通信局であることを確認したものである。経路情報に記載のない相手は他無線ネットワークの通信局であり、処理ステップS206ではこの通信局から今後受信しても応答しないことにする。例えば、無線局リストに応答なし(応答不要)の旨の登録を行う。   Next, in processing step S202, it is confirmed whether “the wireless station list to be communicated is described”. This confirms that the communication station is in the relationship of the path information recorded in advance in the table of the communication frame analysis unit Fa. The other party not described in the route information is a communication station of another wireless network, and in processing step S206, it will not respond even if it receives from this communication station in the future. For example, the wireless station list is registered to indicate that there is no response (no response is required).

あるいは干渉を受けているのが親局である場合には、この他無線ネットワークの通信局に対して受信拒否通知を送信し、当該通信局が与干渉局になっていることを通知せしめる、さらには送信電力の低減を促すなどの対応を行うことであってもよい。   Alternatively, when the interference is the master station, a reception rejection notification is transmitted to the communication station of the other wireless network, and the communication station is notified as an interfering station. May be to urge the reduction of transmission power.

経路情報の関係にある通信局であることを確認できた次の段階の処理ステップS203では、「通信フレーム内の排他通信開始要求の有無」を確認する。これは図4に示す受信したフレームのフレームヘッダFH内の排他通信開始要求FHaをチェックすることで実行できる。排他通信開始要求FHaが存在しない場合、自己局としては通常のデータ通信パケットの応答処理を実行する。   In the processing step S203 of the next stage after confirming that the communication station is in the relationship of the path information, “existence of exclusive communication start request in communication frame” is confirmed. This can be executed by checking the exclusive communication start request FHa in the frame header FH of the received frame shown in FIG. When the exclusive communication start request FHa does not exist, the own station executes normal data communication packet response processing.

通信フレーム内に排他通信開始要求が有の場合、次の段階の処理ステップS204では、「宛先のアドレスが自局宛か否か確認」する。自局宛でない場合には、自局は中継局であるので処理ステップS208において、ルーティングテーブルを参照して宛先に応じた中継処理を実行する。中継局の場合における図6の処理ステップS208での中継送信処理としては、上位への被割り込み通知および使用する通信周波数チャネルの変更を要求するものがある。   If there is an exclusive communication start request in the communication frame, in the next processing step S204, “confirm whether the destination address is addressed to the own station” or not. If it is not addressed to the own station, the own station is a relay station, so in processing step S208, a routing process corresponding to the destination is executed with reference to the routing table. As the relay transmission processing in the processing step S208 of FIG. 6 in the case of a relay station, there is one that requests an interrupted notification to the host and a change of a communication frequency channel to be used.

宛先のアドレスが自局宛であった場合、自局は基地局向け通信の場合の基地局であり、あるいは端末局向け通信の場合の端末局である。この場合に次の段階の処理ステップS205では、自局は「排他フレーム対応通知における情報種別に応じてネットワーク設定の変更」を実施する。ネットワーク設定の変更処理では、例えば排他通信を要求する自ネットワーク内の通信局との間での優先通信(バックオフ時間を短縮した割り込み制御)を実行する。   When the address of the destination is addressed to the own station, the own station is a base station in the case of communication for the base station, or a terminal station in the case of communication for the terminal station. In this case, in the processing step S205 of the next stage, the own station performs “change of network setting according to information type in exclusive frame correspondence notification”. In the network setting changing process, for example, priority communication (interrupt control with reduced back-off time) is performed with a communication station in the own network that requests exclusive communication.

あるいは、同一周波数チャネルでの干渉が長時間継続する場合には、子局側から親局に対してチャネル変更を要求し、これを受けて親局が新周波数チャネルでの通信に切り替えて安定な通信を継続することもできる。この場合に、自無線ネットワークを構成すべき親子関係の立証のために、識別情報を含む排他通信フレームが利用される。また、子局がチャネル変更を要求する親局は今まで通信当事者であった親局に限らず、より安定して通信を行える他の親局を指定するものであってもよい。   Alternatively, if interference on the same frequency channel continues for a long time, the slave station requests the master station to change the channel, and in response to this, the master station switches to communication on the new frequency channel and is stable. Communication can also be continued. In this case, an exclusive communication frame including identification information is used to verify the parent-child relationship that should constitute the own wireless network. Further, the parent station from which the slave station requests channel change is not limited to the parent station that has been the communication party until now, but may be another station that can communicate more stably.

以上、図6の処理について説明したが、この図6の処理は下位のノードを含め、基地局、中継局、端末局のすべてに対応できるように構成したものである。従って、図6の処理フローは基地局、中継局、端末局のすべてが標準的に備えるものである。   The processing in FIG. 6 has been described above, but the processing in FIG. 6 is configured to be compatible with all base stations, relay stations, and terminal stations, including lower nodes. Accordingly, the processing flow of FIG. 6 is standardly provided in all of the base station, the relay station, and the terminal station.

この処理フローの意味するところについて整理する。例えば中継局の場合には、通信すべき無線局でなければ今後受信しても応答せず、自局宛アドレスではないので通常の中継処理を実行する。これに対し、基地局宛通信をするときの基地局または、端末局宛通信をするときの端末局の場合には、通信すべき無線局でなければ今後受信しても応答せず、ネットワーク設定の変更により排他通信を要求する自ネットワーク内の通信局との間での優先通信(バックオフ時間を短縮した割り込み制御)を実行する。   The meaning of this processing flow will be summarized. For example, in the case of a relay station, if it is not a wireless station to communicate with, it will not respond even if it is received in the future, and since it is not an address addressed to itself, normal relay processing is executed. On the other hand, in the case of a base station for communication addressed to a base station or a terminal station for communication addressed to a terminal station, if it is not a wireless station to be communicated, it will not respond even if it receives in the future. Priority communication (interrupt control with a shortened back-off time) is executed with a communication station in its own network that requests exclusive communication by the change in

ところで、図2の通信ネットワーク構成の中には、中継局が存在せず、基地局と端末局が1対1に配置される場合がある。この場合の排他受信処理については図7のように処理することが可能である。   By the way, in the communication network configuration of FIG. 2, there are cases where there are no relay stations, and base stations and terminal stations are arranged on a one-to-one basis. The exclusive reception process in this case can be performed as shown in FIG.

中継局が存在せず基地局と端末局が1対1に配置された通信システム構成では、排他通信フレームを受信した場合には、排他通信を行いたい局が他に存在し、自局が所望の通信相手局であるか、他局の通信に対して干渉を与える、与干渉局であるかのいずれかである。   In a communication system configuration in which there is no relay station and the base station and terminal station are arranged one-to-one, when an exclusive communication frame is received, there are other stations that want to perform exclusive communication, and the own station desires Or the interfering station that interferes with the communication of other stations.

そのため、図7の処理フローではまず処理ステップS301において、自局が所望の通信相手局のAP(AccessPoint)か、その他の与干渉局であるかの判定を行う。   Therefore, in the processing flow of FIG. 7, first, in processing step S301, it is determined whether the own station is an AP (AccessPoint) of a desired communication counterpart station or other interfering station.

自局がAPである場合には処理ステップS302において、子からの通信以外の受信を破棄する。つまり、与干渉局からの通信を受け付けた場合には破棄し、以降排他通信フレームを受信した通信ノードとの通信を実施する。   If the own station is an AP, in processing step S302, reception other than communication from the child is discarded. That is, when communication from the interfering station is accepted, it is discarded, and communication with the communication node that has received the exclusive communication frame is performed thereafter.

また、自局がAP以外の局、即ち、与干渉局である場合には、自局の通信を停止する。ただし、緊急通信を行っておらず、通常の通信を実施可能なAPが他に存在する場合には、該APに対して通信を行うことが可能である。   Further, when the own station is a station other than the AP, that is, an interfering station, communication of the own station is stopped. However, when there is another AP that does not perform emergency communication and can perform normal communication, it is possible to perform communication with the AP.

そのため、処理ステップS303では、ネットワーク上位の基地局に対して、排他通信フレームを受信したことを通知して、通信データを早期に通信できる手だてを講じる。   For this reason, in processing step S303, the base station on the upper level of the network is notified that the exclusive communication frame has been received, and measures are taken to enable early communication of communication data.

続いて処理ステップS304では、基地局から排他フレームに対する対応通知を受信したことを確認する。確認した場合には、処理ステップS305において、該通知に記載された対応、例えば、周波数チャネルの変更などのネットワーク設定を変更する。これにより、通信を再開することが可能である。   Subsequently, in processing step S304, it is confirmed that a notification of correspondence to the exclusive frame is received from the base station. In the case of confirmation, in the processing step S305, the response described in the notification, for example, the network setting such as the change of the frequency channel is changed. Thereby, communication can be resumed.

以上送信側の処理について図5の処理フローで処理すること、受信側の処理について図6、図7の処理フローで処理することについて説明したが、さらに具体的には以下のような追加的な処理を実行することも有効である。   The processing on the transmission side has been described with reference to the processing flow in FIG. 5 and the processing on the reception side has been described with reference to the processing flows in FIGS. 6 and 7. More specifically, the following additional processing is performed. It is also effective to execute processing.

例えば親子関係を受信した親局が、干渉を与えていたノードに対して受信拒否通知を実施する。これにより干渉を与えていたノードは、その事実関係を把握し信号送信用電力を低減するなどの改善措置を取ることが可能になる。尚ここで親子関係とは、通信フレーム解析部Faのテーブルに予め記録された経路情報の関係にある通信局である。中継局STを子、基地局SBを親とする関係を意味している。   For example, the master station that has received the parent-child relationship performs a reception refusal notification to the node that has given interference. As a result, the node that has caused interference can grasp the fact and take improvement measures such as reducing the signal transmission power. Here, the parent-child relationship is a communication station having a relationship of route information recorded in advance in the table of the communication frame analysis unit Fa. This means that the relay station ST is a child and the base station SB is a parent.

また識別情報を含む通信フレームを受信した子局が、それまで通信していた親局とは異なる親局に対して、識別情報を受信したことを通知する。また識別情報を含む通信フレームを受信した子局が、異なる通信周波数チャネルへと切替を実施する。これは例えば通信経路の変更を意図的に実施したい場合に、例えば親局が排他通信を用いて新たな親局に誘導する場合などに利用することができる。   Further, the slave station that has received the communication frame including the identification information notifies the master station that is different from the master station that has been communicating so far that the identification information has been received. The slave station that has received the communication frame including the identification information switches to a different communication frequency channel. This can be used, for example, when it is desired to change the communication path intentionally, for example, when the master station guides to a new master station using exclusive communication.

図9に、本発明方式の送信、受信処理を比較した図を示している。この図で、横方向には本発明方式の場合の送信側処理と受信側処理に分けて記載している。また縦方向には、与干渉ノードが自無線ネットワーク内に存在する場合と、しない場合を示している。   FIG. 9 shows a comparison of transmission and reception processing of the method of the present invention. In this figure, in the horizontal direction, transmission side processing and reception side processing in the case of the method of the present invention are described separately. Further, in the vertical direction, the case where the interfering node exists in the own wireless network and the case where it does not exist are shown.

この図において、まず与干渉ノードが自無線ネットワーク内に存在するケースでは、送信側処理として図5の処理ステップS104、S106での処理により、バックオフ時間を短縮した排他通信フレームの送信を実行する。これが、受信側に対する割り込み通知に相当する。   In this figure, first, in the case where the interfering node is present in the own wireless network, transmission of an exclusive communication frame with a shortened back-off time is executed by the processing in processing steps S104 and S106 of FIG. . This corresponds to an interrupt notification to the receiving side.

これを受けた受信側は、中継局の場合と基地局(基地局あて送信で説明する)の場合では、対応処理が相違する。中継局の場合、図6の処理ステップS208での中継送信処理により、上位への被割り込み通知および使用する通信周波数チャネルの変更を要求する。基地局の場合、図6の処理ステップS208での中継送信処理により、ネットワーク設定の変更などを実施する。   The receiving side receiving this is different in the handling process between the case of a relay station and the case of a base station (explained by transmission to a base station). In the case of the relay station, the interrupted transmission to the host and the change of the communication frequency channel to be used are requested by the relay transmission process in the processing step S208 of FIG. In the case of the base station, the network setting is changed by the relay transmission process in the processing step S208 of FIG.

与干渉ノードが他無線ネットワーク内に存在するケースでは、送信側処理として図5の処理ステップS105、S107での処理により、バックオフ時間を短縮した親子関係情報付きでの排他通信フレームの送信を実行する。これを受けた受信側親局は、親子判定後、図6の処理ステップS206で以後の受信応答を阻止する。   In the case where the interfering node exists in another wireless network, the transmission at the processing steps S105 and S107 in FIG. 5 is performed as the transmission side processing, and the exclusive communication frame with parent-child relationship information with reduced backoff time is transmitted. To do. Upon receiving this, the receiving-side master station blocks subsequent reception responses in the processing step S206 of FIG. 6 after the parent-child determination.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明しているものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、またある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments are described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of each embodiment.

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリやハードディスク、SSD(Solid State Drive)などの記録装置、またはICカード、SDカード、DVDなどの記録媒体に置くことができる。   Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。   In addition, the control lines and information lines are those that are considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

S:通信局
Rc:受信手段
Sd:送信手段
Bs:送信バッファ
Fa:通信フレーム解析部
Id:他システム干渉判定部
Fb:排他通信フレーム認識部
Fg:排他通信フレーム生成部
MA:通常送信モード
MB:排他送信モードB
Fm:通信フレーム合成部
S: communication station Rc: reception means Sd: transmission means Bs: transmission buffer Fa: communication frame analysis unit Id: other system interference determination unit Fb: exclusive communication frame recognition unit Fg: exclusive communication frame generation unit MA: normal transmission mode MB: Exclusive transmission mode B
Fm: Communication frame composition unit

Claims (10)

複数の通信局で構成される無線通信装置であって、
送信側の通信局は、通信すべき相手であることの親子関係を認識可能な識別情報をヘッダ部分に含んだ通信フレームを送信し、
受信側の通信局は、受信した通信フレーム内ヘッダの識別情報から通信すべき相手であることの親子関係を確認して、前記送信側の通信局との優先的通信を実施することを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device composed of a plurality of communication stations,
The communication station on the transmitting side transmits a communication frame including identification information in the header part that can recognize the parent-child relationship that the communication partner is a partner,
The receiving communication station confirms the parent-child relationship that it is a partner to communicate from the identification information of the received header in the communication frame, and performs preferential communication with the transmitting communication station. Wireless communication device.
請求項1に記載の無線通信装置であって、
前記親子関係を認識可能な識別情報として、特定の周波数チャネルが割り当てられ、定められた通信経路上に存在する通信局で構成された自無線ネットワークに属した場合にのみ知りえる情報が用いられることを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 1,
As identification information for recognizing the parent-child relationship, information that can be known only when a specific frequency channel is allocated and belongs to the own wireless network composed of communication stations existing on a predetermined communication path is used. A wireless communication device.
請求項2に記載の無線通信装置であって、
自無線ネットワークに属した場合にのみ知りえる情報として、MACアドレスやデータタイプ、または、ESSIDなどを使用することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 2,
A wireless communication apparatus using a MAC address, a data type, or an ESSID as information that can be known only when belonging to the own wireless network.
請求項1に記載の無線通信装置であって、
前記送信側の通信局は、通信路の干渉が発生し、緊急に送信すべき情報を有しているときに、前記の親子関係を認識可能な識別情報をヘッダ部分に含んだ通信フレームを使用した通信を実施するとともに、この通信はバックオフ時間を短縮することにより行われることを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 1,
The communication station on the transmission side uses a communication frame that includes identification information that can recognize the parent-child relationship in the header portion when there is communication path interference and there is information to be transmitted urgently. A wireless communication apparatus characterized in that the communication is performed by reducing the back-off time.
請求項2に記載の無線通信装置であって、
前記送信側の通信局は、通信路の干渉が発生し、緊急に送信すべき情報を有し、かつ通信路の干渉が自無線ネットワークに属さない通信局により引き起こされているときに、前記の親子関係を認識可能な識別情報をヘッダ部分に含んだ通信フレームを使用した通信を実施するとともに、この通信はバックオフ時間を短縮することにより行われることを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 2,
When the communication station on the transmitting side has communication path interference, has information to be transmitted urgently, and the communication path interference is caused by a communication station that does not belong to its own wireless network, A wireless communication apparatus characterized in that communication is performed using a communication frame including identification information capable of recognizing a parent-child relationship in a header portion, and this communication is performed by shortening a back-off time.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の無線通信装置であって、
受信側の通信局が中継局であるときには、前記親子関係を認識可能な識別情報をヘッダ部分に含んだ通信フレームを受信して、送信すべき相手のアドレスに中継処理し、
受信側の通信局が自己アドレスに送信されたものであるときには、送信側通信局から自己通信局に至るネットワーク構成の設定変更を実施することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to any one of claims 1 to 5,
When the communication station on the receiving side is a relay station, it receives a communication frame containing identification information that can recognize the parent-child relationship in a header part, and relays it to the address of the other party to be transmitted,
A wireless communication apparatus, wherein when a receiving communication station is transmitted to a self-address, a network configuration setting change from the transmitting communication station to the self-communication station is performed.
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の無線通信装置であって、
自己アドレスに送信された受信側の通信局は、親子関係を確認して、干渉を与えていた通信局に対して受信拒否通知を実施することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to any one of claims 1 to 6,
A wireless communication apparatus, wherein a receiving communication station transmitted to a self-address confirms a parent-child relationship and performs a reception refusal notification to a communication station that has given interference.
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の無線通信装置であって、
前記識別情報を含む通信フレームを受信した通信局が、それまで通信していた上位の通信局とは異なる上位の通信局に対して、前記識別情報を受信したことを通知することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The communication station that has received the communication frame including the identification information notifies the higher-order communication station that is different from the higher-order communication station that has been communicating so far that the identification information has been received. Wireless communication device.
請求項8に記載の無線通信装置であって、
前記識別情報を含む通信フレームを受信した通信局が、異なる通信周波数チャネルへと切替を実施することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 8,
A wireless communication apparatus, wherein a communication station that has received a communication frame including the identification information performs switching to a different communication frequency channel.
請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の無線通信装置を用いた制御システムであって、
送信側の通信局と受信側の通信局の一方が中央に設けられた制御装置に接続され、送信側の通信局と受信側の通信局の他方が現場側の機器に接続されていることを特徴とする無線通信装置を用いた制御システム。
A control system using the wireless communication device according to any one of claims 1 to 9,
Check that one of the communication station on the transmission side and the communication station on the reception side is connected to the control device provided in the center, and the other of the communication station on the transmission side and the communication station on the reception side is connected to the equipment on the site side. A control system using a featured wireless communication device.
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