JP2014086886A - Relay node, child node, communication method of relay node, and communication method of child node - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノードの撤去時のメッシュネットワーク(以下、マルチホップネットワーク)の経路構築に関するものである。 The present invention relates to path construction of a mesh network (hereinafter referred to as a multi-hop network) when a node is removed.
ノードの集約局(以下、ゲートウェイ)を中心としたツリー構造のマルチホップネットワークでは、パケットを発信する発信ノードとゲートウェイとを中継する中継ノードが存在する。この中継ノードが撤去された場合、中継ノードの周辺にある周辺ノードが中継ノードに代わって発信ノードとゲートウェイの中継をする必要が生じる。 In a multi-hop network having a tree structure centering on an aggregation station (hereinafter referred to as a gateway) of nodes, there are relay nodes that relay a transmission node that transmits a packet and a gateway. When this relay node is removed, a peripheral node around the relay node needs to relay the transmission node and the gateway instead of the relay node.
ツリー構造のマルチホップネットワークのネットワークの維持に関する文献として特許文献1がある。特許文献1は、電池駆動のノードが電池の消耗によりネットワークから中継ノードとしての機能しなくなるのを抑えるため、各ノードは電池残量を他のノードと相互に送信し、発信ノードは電池残量の多いノードを中継ノードとして選択するものである。
しかし、例えば、ノードを電力量計に利用した場合、電力量計には有効期限(例えば、検査日から10年)が存在するため、有効期限が過ぎると撤去する必要が生じる。ツリー構造のマルチホップネットワークでは、中継ノードが撤去されるとその中継ノードの配下の発信ノードはゲートウェイまでの経路が存在しなくなる。このため発信ノードはゲートウェイまでの経路の再構築が必要となる。 However, for example, when a node is used for a watt-hour meter, the watt-hour meter has an expiration date (for example, 10 years from the inspection date). In a multi-hop network having a tree structure, when a relay node is removed, a source node under the relay node does not have a route to the gateway. For this reason, the originating node needs to reconstruct the route to the gateway.
特許文献1では電池の残量が多いノードが中継ノードとして選択される。選択された中継ノードの配下の子ノードは、この中継ノードが撤去された場合には再度ゲートウェイまでの経路を構築する必要があり再構築のための通信トラヒックが増える。また、子ノードは中継ノードが撤去されてから経路が再構築されるまで通信が行えなくなる。この発明は中継ノードの撤去予定がある場合に、簡易な構成で通信トラヒックを軽減した経路構築を提供し、また、子ノードとゲートウェイとの通信を継続可能とすることを目的とする。
In
この発明は、配下のノードとツリー状の無線マルチホップネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードであって、自己が撤去される撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定部、判定部で送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージの子ノードへの送信を中止する制御部、を備えたものである。 The present invention is a relay node that relays signals between an aggregation station that forms a tree-like wireless multi-hop network with a subordinate node and a child node, and that is a predetermined period before the scheduled removal time when it is removed A determination unit that determines whether or not a prohibition period has passed, and a control unit that stops transmission of a route construction message to a child node when the determination unit determines that the transmission prohibition period has elapsed It is.
また、この発明は、配下のノードとツリー状の無線マルチホップネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードであって、自己が撤去される撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定部、判定部で送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージに自己が撤去する情報を付加して送信する送信部、を備えたものである。 In addition, the present invention is a relay node that relays signals between an aggregation station that forms a tree-like wireless multi-hop network with a subordinate node and a child node, and is a predetermined period before the scheduled removal time when it is removed. A determination unit that determines whether or not a certain transmission prohibition time limit has passed, and a transmission unit that transmits the route construction message with information to be removed when the determination unit determines that the transmission prohibition time limit has passed , With.
また、この発明は、配下のノードとツリー状の無線マルチホップネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードであって、自己が撤去されることを示す撤去指示を受信する受信部、受信部で撤去指示を受信した場合、経路構築メッセージの子ノードへの送信を中止する制御部、を備えたものである。 In addition, the present invention is a relay node that relays signals between an aggregation station that forms a tree-like wireless multi-hop network with a subordinate node and a child node, and receives a removal instruction indicating that the node is to be removed When the removal instruction is received by the reception unit and the reception unit, a control unit for stopping transmission of the route construction message to the child node is provided.
この発明は、ノードが、送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージの子ノードへの送信を中止する制御部、を備えるため、子ノードは撤去が予定されているノードを中継ノードとすることがなく、通信トラヒックを軽減した経路を構築することができ、また、子ノードとゲートウェイとの通信が継続可能となる。 Since the present invention includes a control unit that stops transmission of a route construction message to a child node when the node determines that the transmission prohibition time limit has passed, the child node has a node scheduled to be removed. A route with reduced communication traffic can be established without using a relay node, and communication between the child node and the gateway can be continued.
また、この発明は、ノードが、送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージに自己が撤去する情報を付加して送信する送信部、を備えるため、子ノードは撤去が予定されているノードを中継ノードとすることがなく、通信トラヒックを軽減した経路を構築することができ、また、子ノードとゲートウェイの通信が継続可能となる。 In addition, since the present invention includes a transmission unit that transmits the route construction message with information to be removed by itself when the node determines that the transmission prohibition period has passed, the child node is scheduled to be removed. Therefore, it is possible to construct a route that reduces communication traffic without using the relayed node as a relay node, and it is possible to continue communication between the child node and the gateway.
また、この発明は、ノードが撤去指示を受信した場合、経路構築メッセージの子ノードへの送信を中止する制御部、を備えるため、子ノードは撤去されるノードを中継ノードとすることがなく、通信トラヒックを軽減した経路を構築することができ、また、子ノードとゲートウェイとの通信が継続可能となる。 In addition, since the present invention includes a control unit that stops transmission of the route construction message to the child node when the node receives the removal instruction, the child node does not use the node to be removed as a relay node, A route with reduced communication traffic can be constructed, and communication between the child node and the gateway can be continued.
実施の形態1.
図1は、本実施の形態におけるサーバ100、ゲートウェイ200、複数ノード300乃至310からなるツリー構造のマルチホップネットワーク全体の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an entire multi-hop network having a tree structure including a
図1において、100はサーバである。サーバ100は、ネットワークの経路や状態を管理、制御する機能を有する。サーバ100は、各ノードのID及び有効期限をデータベース(図示せず)で保持しており、ゲートウェイ200(後述)を介して各ノード(後述)と通信する。ノードを撤去する期限である撤去予定時刻、ノードを撤去する撤去指示の送信が可能である。
In FIG. 1, 100 is a server. The
200はノードの集約局装置となるゲートウェイである。ゲートウェイ200は、広域ネットワークとマルチホップネットワーク(配下のノードを含む)との間のプロトコル変換を行う。ここでは、サーバ100とゲートウェイ200は別の装置として説明するが、ゲートウェイ200がサーバ100の機能を有する場合もある。また、サーバ100とゲートウェイ200間の通信は有線、無線のどちらを利用しても良く、光回線、携帯電話などのIP網を利用しても良い。
300から310は無線通信機能及び計量機能を有するノードである。ノード300からノード309は既にマルチホップネットワーク参入したノードであり、ノード310は、マルチホップネットワークに参入予定のノードである。ノードが参入する場合として、新たにノードが設置される場合、電源をONにした場合、停電から復帰した場合などがある。各ノードは、自己の撤去予定時刻を保持しており、この撤去予定時刻は出荷時にあらかじめ設定される場合、サーバ100より通知される場合がある。また、ノードは、サーバ100から撤去指示を受信する場合がある。
ここでは、ノード300の計量機能として、使用した電力を積算し計量する電力量計として説明するが、この発明はこれに限られるものではない。電力量計の他に、使用したガスを積算計量するガスメーター、使用した水道量を積算計量する水道量計などがある。また、計量機能を有さずに中継ノードとしての役割のみを果たす場合もある。
Here, the measurement function of the
ノードは直接ゲートウェイ200と通信できない場合、自己とゲートウェイ200間にある中継ノードをホップ(中継)してゲートウェイと通信する。図1では例えば、ノード309がゲートウェイ200と通信する場合、ノード309が発信したパケットは、ノード304、ノード303を順次経由してゲートウェイ200に到着する。逆に、ゲートウェイ200が発信したパケットは、ノード303、ノード304を順次経由してノード309に到着する。なお、ここでは、ゲートウェイが1台、ノードが10台(うち参入予定ノード1台)の場合について説明するが、この発明は図1で示す台数に限定するものではない。
When the node cannot directly communicate with the
図2は、図1に示した1つのノードの機能構成を示すブロック図である。ノードは、送受信部311、制御部312、メモリ313及びクロック314を備えている。なお、ゲートウェイ200は、少なくとも同様の機能構成を備える。また、ノードは、当該ノードが配置される電力需要家における電力量計400と接続する。ここでは電力量計400はノードの外付けとして説明するがノード内に電力量計400を備えてもよい。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of one node shown in FIG. The node includes a transmission /
送受信部311は、ゲートウェイ200や他のノードと無線でデータ通信を行う。送受信部311は、他のノードから定期的に送信されてくる電力量計400の検針データと自身の検針データとのサーバ100への送信、サーバ100からのノード及び電力量計400への様々な制御要求の送受信を行う。ノード自身から発するHELLOメッセージ、TCメッセージや経路探索要求(ルートリクエスト)、経路探索応答等のネットワークの維持・経路を構築する制御メッセージを発信し、また、ゲートウェイや他ノードから受信したこれらのメッセージを転送する。また、自ノードが送信禁止期限を経過している場合に、経路構築メッセージに自己が撤去する情報を付加して送信する場合もある。
The transmission /
制御部312は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory:図示せず)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory:図示せず)等から構成され、CPUが制御プログラムを実行することによりノードの各部の動作を制御する。制御部312は、アプリ制御部315、時刻管理部316、経路制御部317及び撤去管理部318を備える。
The
アプリ制御部315は、電力量計400の検針データを定期的に読み取る処理を制御し、また、送信禁止期限を経過している場合に経路構築メッセージの前記子ノードへの転送の中止するように制御する。時刻管理部316は現在の時刻を管理する。時刻管理部316自身が時刻をはかる場合、他のノードから現在時刻の通知を受ける場合がある。撤去管理部318は自己が撤去される撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かの判定処理を行う。経路制御部317は、自己と他のノードとの間の接続情報を管理し、また、他のノードが発信する経路情報を受信し、メモリに各ノードの識別情報に関連付けて記憶する。
The
図3は、本実施の形態で使用されるコマンドを示すものである。経路探索要求とは発信ノードがゲートウェイ200までの経路を探すためにゲートウェイ200または周辺ノードに対してメッセージを発信するコマンドである。この経路探索要求を受信した周辺ノードはこのメッセージを更に自己の周辺ノードに転送しつつ、その経路探索要求をどのノードから受信したかを記録する。既にゲートウェイ200への経路を知っている周辺ノードは、この経路探索要求を受信すると、その一時的経路を逆にたどって経路探索応答(後述)を送信する。これが繰り返されて経路探索応答が発信ノードまで送信される。発信ノードはこの返ってきた経路探索応答を調べ、ホップ数が最も少ない経路や通信品質の良い経路を選択する。また、経路探索要求には、それぞれシーケンス番号が付与されている。ノードはこのシーケンス番号を使い、すでに処理した経路要求を繰り返し処理しないようにしている。経路要求には「寿命」を表す数があり、転送回数が制限されている。ここでは通信ヘッダとして01を付与する。次に、経路探索応答とは、経路探索要求に対する応答コマンドである。ここでは通信ヘッダとして02を付与する。後述するが経路探索要求を受信したが、撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過した場合、中継ノードは経路探索応答を返信しない。
FIG. 3 shows commands used in the present embodiment. The route search request is a command for sending a message to the
制御要求とは
、サーバ100からノードに対して特定の制御を要求するコマンドである。ここでは通信ヘッダとして03を付与する。制御応答とは、制御要求に対するノードからサーバ100への応答コマンドである。ここでは通信ヘッダとして04を付与する。制御要求を受信した場合、撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過しても中継ノードは制御応答を返信する。制御要求の例として、遠隔で電力量計への制御を実施する検針値要求、開閉制御要求や通信経路の確認を行う疎通確認要求などがある。また制御応答の例として、制御要求に対応した応答を行った結果である検針値応答(現在のメータ指示値の応答)、開閉制御応答、疎通確認を受信したことの応答である疎通確認応答などがある。
The control request is a command for requesting specific control from the
広告メッセージとは、ゲートウェイ200からゲートウェイ配下のマルチホップネットワークの全ノードへフラディングにより送信するコマンドである。これを受信したノードは利用可能な周辺ノードやゲートウェイ200を検出することができる。送信禁止期限を経過前は広告メッセージを受信したノードは周辺ノードに対してこの広告メッセージを転送するが、送信禁止期限を経過した後は広告メッセージを受信するが他のノードに対して転送しない。ここでは通信ヘッダとして05を付与する。
The advertisement message is a command transmitted by flooding from the
撤去指示とは、サーバ100がノードに対して行う撤去の指示である。ここでは通信ヘッダとして06を付与する。撤去予定時刻指示とは、サーバ100がノードに対して撤去すべき期限である撤去予定時期を通知する指示である。ここでは通信ヘッダとして07を付与する。ノードが撤去指示を受けた場合、または撤去予定時刻の指示をうけその期限から一定期間前の場合には、経路構築に関するメッセージ、すなわち、経路探索要求、経路探索応答、広告メッセージの転送を行わない。これにより設定をうけた中継ノードの子ノードは、撤去予定の中継ノードを介したネットワークの構築を防止することができる。なお、通信ヘッダを01から07として説明したが、コマンドごとに異なる通信ヘッダが付与されればよく、通信ヘッダはこれに限定されるものではない。
The removal instruction is a removal instruction performed by the
図4は、ノード、サーバ100がそれぞれ管理する管理情報を示す。図4において、撤去期限とは撤去管理部318が管理する。現在時刻とは、現在の時刻を表示するものであり時間管理部316が管理する。一方、サーバ100は、ノード毎にノードの識別子(ID)と撤去予定時刻(撤去期限)を対応付けて管理する。
FIG. 4 shows management information managed by the node and the
図5は、中継ノードであるノード304が、その撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限の経過後に、参入ノード310がマルチホップネットワークに参入する場合のネットワーク全体の構成を示すものである。参入ノード310は、ゲートウェイ200までの経路を確立するため周辺ノードまたはゲートウェイが存在するかを探索すべく経路探索要求を発信する。
FIG. 5 shows a configuration of the entire network when the
経路探索要求を受信したノード304及びノード305が経路探索応答を参入ノード310に返信することにより、参入ノード310はゲートウェイ200への経路候補がわかる。しかし、経路探索要求を受信したノード304は撤去の予定があるので、自己を含めた経路が選択され自己が撤去された場合、ノード310はゲートウェイ200と通信できなくなる。このため、ノード304は経路探索要求に対する経路探索応答をノード310に返さない。ノード304が経路探索応答を返信しないことによりノード310は撤去予定のないノード305からの経路探索応答のみを受信し、この経路探索応答を基に経路を構築する。そのため、安定利用できるノード305経由でゲートウェイ200と通信が可能となる。なお、ノード304の撤去を予定している場合とは、撤去予定時刻から一定時間(たとえば1時間)前である送信禁止期限の経過後もしくは撤去指示を受信した場合をいう。
When the
図6は、ノード304の撤去時にノード310を設置する場合のシステム全体のシーケンス図である。なお、ここではノード304がサーバ100から撤去の指示をされた場合の動作を示すが本発明はこれに限られない。例えば、ノードが撤去予定時刻を保持している場合には、現在の時刻と撤去予定時刻の差分が一定の時間以下であれば撤去予定状態に遷移し撤去指示を受信した場合と同様の動作を行う。
FIG. 6 is a sequence diagram of the entire system when the
図6のシーケンス図を用いて本実施の形態におけるシステム全体の動作について説明する。サーバ100はノード304に対して撤去指示をするため、ゲートウェイ200に対して撤去指示を送信する。撤去指示の送信を受けたゲートウェイ200は撤去指示をノード303に転送する。撤去指示の送信を受けたノード303は撤去指示をノード304に転送する。ノード304は、この撤去指示を受け撤去予定状態に遷移し、以降、経路構築メッセージの応答や転送を行わない。なお、経路構築メッセージは、経路を構築するために他のノードに送信するメッセージをいい、具体的には経路探索要求、経路探索応答、広告メッセージなどがある。
The operation of the entire system in this embodiment will be described with reference to the sequence diagram of FIG. The
次に、参入ノード310が新規に設置されマルチホップネットワークに参加する場合、参入ノード310は周辺にブロードキャストで経路探索要求を発信する。なお、ここでは参入ノード310の周辺にノード304及びノード305が存在するとして説明する。経路探索要求を受信したノード305は経路探索応答を参入ノード310に返信する。しかし、撤去予定状態にあるノード304は経路探索要求を受信しても経路探索応答を参入ノード310に返信しない。
Next, when the
次に、ノード310は経路探索応答を返信したノード305を経由したネットワークの構築を行う。撤去予定のノードからは経路構築の応答がないために、少ないトラヒックで撤去予定をしていないノード経由での径路を構築することが可能となる。
Next, the
次に、経路の構築では、ノード310からゲートウェイ200またはサーバ100に自己が選択した経路の情報が付加された経路構築要求を送信することで、ゲートウェイ200及びサーバ100とネットワークを構築する。具体的には、ノード310が経路構築要求を発信し、これをノード305が受信する。ノード305は受信した経路構築要求をノード303に転送する。ノード303は受信した経路構築要求をゲートウェイ200に転送する。ゲートウェイ200は受信した経路構築要求をもとにノード310の登録送信をサーバ100に送信するとともに、経路構築要求の応答となる経路構築応答をノード303に送信する。ノード303は受信した経路構築応答をノード305に転送する。ノード305は受信した経路構築要求をゲートウェイ310に転送する。
サーバ100、ゲートウェイ200はノード310がネットワークを構築すること及びノード310までの経路を認識し記憶装置に登録する。
Next, in the route construction, a network is constructed with the
The
図7は、ノード304の撤去時の動作を示すものである。ステップ1において、ノード304は、サーバ100から撤去指示の受信、または保持している撤去予定時刻の変更の受信があるか否かを判定する。
FIG. 7 shows the operation when the
ステップ1において、ノード304がサーバ100から撤去指示、または撤去予定時刻の変更の受信をした場合、ステップ2において撤去指示または撤去予定時刻の更新を行う。
In
ステップ3において、ノード304がサーバ100より撤去指示があるか否かを判断する。ステップ3において撤去指示がある場合は、ステップ4において、ノード304は撤去予定状態となる。一方、ステップ3において撤去指示がない場合は、ステップ5において撤去予定時刻の有無を判断する。なお撤去予定時刻は予めノードに設定された撤去予定時刻の場合、サーバ100より設定された場合がある。
In
ステップ5において撤去予定時刻があると判断した場合には、ステップ6において、ノード304は、撤去予定時刻と現在時刻の差分が予め定められた一定時間以下か否か、すなわち、撤去予定時刻である撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判断する。一定時間以下であればステップ4に進み撤去予定状態となる。一方、一定時間以下でない場合はステップ1に戻る。
If it is determined in
図8は、ノード撤去時のサーバ100の動作を示すものである。ステップ1において、サーバ100は、ノードに対して自己のデータベースで管理する現在時刻と撤去予定時刻の比較を行う。その時間差が一定時間以下(例えば1時間以下)、すなわち撤去予定時刻である撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過している場合、ステップ2において、そのノードを撤去予定状態として管理し、撤去指示を該当ノードに送信する。一方、一定時間以下でない場合、撤去まで時間があることからステップ3において、そのノードを撤去解除状態として管理し撤去指示設定の解除を該当ノードに送信する。なお、既に撤去指示設定の解除を送信している場合は再送信しない。本動作を管理する全ノードに対して実施する。この動作により撤去が近いノードに対して撤去である旨を自動的に送信することが可能となる。
FIG. 8 shows the operation of the
また、サーバの管理以外で、オペレータがノードを撤去する場合には、サーバの強制操作によりノードを撤去する。ステップ4において、オペレータによる強制操作があるか否かを判断する。ステップ4において強制操作がある場合、ステップ5において撤去指示を該当ノードに送信する。これにより、オペレータの指示により、ノードを撤去予定状態とすることができる。
When the operator removes a node other than the server management, the node is removed by a forced operation of the server. In
図9は、ノードの撤去予定時刻の設定時のサーバ100の動作を示すものである。ステップ1において、サーバ100のデータベースで管理する撤去予定の変更の有無を判断する。ステップ1で撤去予定の変更がない場合には処理は終了し、変更があった場合には、ステップ2においてサーバのデータベースで管理する撤去予定時刻の有無を判断する。ステップ2において撤去予定時刻がある場合には撤去予定時刻を該当ノードに送信する。ない場合にはステップ4において撤去予定時刻がないことを該当ノードに送信する。この作業を管理する全ノードに対して実施する。このように動作することで、撤去予定時刻をノードに対して送信することが可能となる。
FIG. 9 shows the operation of the
以上の動作により、参入ノード310は、撤去予定のノード304を経由することなくマルチホップネットワークに参入するため、撤去時であってもゲートウェイ200と安定した通信が可能になる、また、過度の経路再構築するためのトラヒックや経路情報の交換する作業を減らすことができる。
With the above operation, the
実施の形態2.
次に、本発明における実施の形態2について説明する。ここでは実施の形態1と異なる点について説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Here, differences from the first embodiment will be described.
図10は、ノード304の撤去予定時におけるネットワーク全体の構成を示す図である。子ノード309は撤去予定であるノード304の子ノードとして既にネットワークに参入している。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the entire network when the
ゲートウェイ200は自管理のマルチホップネットワークの経路維持を目的として定期又は不定期にフラッティングで広告メッセージを送信する。各ノードは、広告メッセージを受信した場合には広告メッセージに基づいて最適経路に見直し、広告メッセージを受信しない場合にはゲートウェイの故障を検出する。広告メッセージを受信したノードは既に同じ広告メッセージを受信したか否かをチェックし、初めて受信した場合にはその広告メッセージをフラッティングで送信する。一方、以前に受信している場合にはそのパケットを廃棄する。各ノードがこれを繰り返すことにより、全ノードにその広告メッセージが配送される。
The
各ノードは受信したフラッティングの広告メッセージを転送するが、撤去を予定しているノード304の撤去後は、下流ノードであるノード309はゲートウェイ200と通信できなくなるため、ノード304は広告メッセージを転送しない。そのためノード309は撤去予定のないノード302のみから広告メッセージを受信し、ノード302との経路を構築し、ゲートウェイ200との経路をノード304を中継ノードとする経路からノード302を中継するノードに切替える。これによりノード309は安定利用できるノード302経由でゲートウェイ200と通信が可能となる。
Each node forwards the received advertising message of the flatting, but after the removal of the
図11は、ノード撤去予定時における子ノード309の動作をシーケンス図で示したものである。本実施の形態では、サーバ100からノード304が撤去を指示された場合の動作例を示すが、撤去予定時刻がノードに設定されている場合や撤去予定時刻をサーバから送信された場合は、ノード304が現在の時刻と撤去予定時刻を比較しその差が一定時間以下の場合に、サーバから撤去指示を受信した場合と同様の動作を行う。
FIG. 11 is a sequence diagram showing the operation of the
サーバ100はノード304に対して撤去指示を送信する。具体的には、サーバ100がゲートウェイ200に対して撤去指示を送信する。次に、ゲートウェイ200が撤去指示をノード303に送信する。次にノード303がノード304に送信する。ノード304はこの撤去指示を受信することにより撤去予定状態に遷移する。ノード304は撤去予定状態では経路を構築するための通信は行わないため、広告メッセージを転送しない。
The
次に、ゲートウェイ200が広告メッセージをフラッティングにより送信する。受信したノード300やノード303はフラッティングのパケットの受信によりゲートウェイ200までの経路を認識するとともにこのフラッティングパケットを転送する。
Next, the
次に、フラッティングパケットを受信したノード302、ノード304は受信したフラッティングパケットを基にゲートウェイまでの経路を認識する。ノード302はフラッティングパケットを更に転送するが、ノード304は撤去予定状態であるため転送を行わない。そのためノード309はノード302からのみフラッティングパケットを受信し、フラッティングパケットを転送したノード302と経路を構築し、安定利用できるノード経由でゲートウェイと通信を可能とする。
Next, the
このような動作を行うことで、撤去予定のノードを経由することなくマルチホップネットワークを構築するため撤去時に通信できなくなる問題が解決し、安定した通信を提供可能になる。また、撤去予定であることを指示するトラヒックのみで実現し、過度な経路再構築するトラヒックや経路情報を短い間隔で交換するようなトラヒックを増大しないこととなる。 By performing such an operation, the problem of being unable to communicate at the time of removal because a multi-hop network is constructed without going through a node scheduled to be removed, and stable communication can be provided. In addition, it is realized only with traffic instructing that it is scheduled to be removed, and traffic that excessively reconstructs traffic or traffic that exchanges route information at short intervals is not increased.
実施の形態3.
次に、本発明における実施の形態3について説明する。ここでは実施の形態1と異なる点について説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Here, differences from the first embodiment will be described.
図12は、ノード304の撤去予定時にノード310がネットワークに参入する場合のネットワーク全体の構成を示したものである。参入ノード310は、マルチホップネットワークを構築するためにゲートウェイ200までの経路を確立する必要がある。このため、周辺にノードまたはゲートウェイがあるか否かを確認するため経路探索要求を発信する。
FIG. 12 shows the configuration of the entire network when the
通常は経路探索要求を受信したノードまたはゲートウェイは経路探索応答を返信し、この経路探索応答をもとにノード310がネットワークに参入する。しかし、ノード304が撤去を予定しているため、ネットワークを構築しても撤去後、下流ノードとなるノード310はゲートウェイ200と通信できなくなる。このため、ノード304は、経路探索要求に対する応答に撤去であることを示す撤去情報を付加した経路探索応答により応答する。このときノード310は周辺ノードとしてノード304とノード305が存在するが、撤去予定のないノード305との経路を構築し、安定利用できるノード305経由でゲートウェイ200と通信を可能となる。
Normally, the node or gateway that has received the route search request returns a route search response, and the
なお、仮に、ノード310の周辺に撤去予定のノード304しか存在しない場合、ノード310は、撤去予定のノード304と経路を構築するが自己の子ノードを構築しない。すなわち撤去予定のノード304の子ノードとなるノード310は、経路構築メッセージの送信を行わない状態となる。これは、実施の形態1及び実施の形態2とことなり、ノード310が撤去情報を付加した経路探索応答を受信することにより可能となる。
If only the
図13のシーケンス図を用いて本実施の形態におけるシステム全体の動作である。撤去予定時刻をサーバ100から送信された場合、自身が管理する現在時刻と撤去予定時刻を比較し、その差が一定時間以下であれば撤去予定状態となる。なお、ここではノードがサーバ100から撤去予定時刻の指示をされた場合の動作を示すが本発明はこれに限られるものではない。たとえば、ノードが撤去予定時刻を予め保持している場合にも同様の動作を行う。
It is the operation | movement of the whole system in this Embodiment using the sequence diagram of FIG. When the scheduled removal time is transmitted from the
ノード304が撤去予定状態では、ノード304は経路探索応答に撤去情報を付加して送信し、ノード310での経路候補の優先順位を下げる。この状態で参入ノード310がマルチホップネットワークに参入する場合、周辺にブロードキャストで経路探索要求を送信する。ここで参入ノード310が参入する場合とは、あらたにノードが設置される場合の他、電源をONにした場合や停電から復帰した場合などがある。
When the
経路探索要求を受信したノードは経路探索応答を返信する。そのためノード305は経路探索応答を送信する。一方、撤去予定であるノード304は経路探索応答に撤去である情報を付与したうえで経路探索応答を送信する。
The node that has received the route search request returns a route search response. Therefore, the
ノード310はマルチホップネットワークを構築するため経路探索応答を受信したノードを経由してネットワークの構築を行う。ノード310はノード304の経路探索応答からノード304は撤去されることがわかるので、ノード305を経由したネットワークの構築を行う。
The
仮に、経路候補としてノード304しか存在しない場合、ノード304と経路を構築するが、ノード310は自身の配下に子ノードを接続せず撤去時の影響を軽減する。具体的には、経路探索要求が送付されても経路探索応答を返信しない。これにより、撤去ノードの子ノードなので経路構築をさせず。撤去時の影響を少なくすることができる。
If only the
また、ノード304は、撤去時期を自己で管理しているため、撤去直前に子ノード310に撤去を送信することが可能であり、この送信により子ノード310は即時経路構築動作を可能となる。
Further, since the
またノード304の時刻が撤去予定時刻になった場合、自身の下流ノードに撤去であることを送信することで下流ノードであるノード310は他の経路をすぐに探すことを可能となる。
Further, when the time of the
図14は、ノード撤去時の判断についてのノードのフロー図である。ステップ1において、ノードはサーバ100から撤去予定時刻を受信したか否かを判定する。ステップ1で撤去予定時刻を受信した場合には、ステップ2において撤去予定時刻を更新する。
FIG. 14 is a flowchart of a node regarding determination at the time of node removal. In
ステップ1で撤去予定時刻の変更通知を受信しなかった場合またはステップ2で撤去予定時刻を更新した場合は、ステップ3で撤去予定時刻の有無を判断する。
When the notification of the change of the scheduled removal time is not received in
ステップ3において撤去予定時刻が有る場合には、ステップ4において撤去予定時刻とノードの現在時刻を比較する。一方、ステップ3において撤去時刻予定時刻がない場合には処理は終了となる。
If there is a scheduled removal time in
ステップ4において、撤去予定時刻を経過した場合には、ステップ5において撤去予定ノードとなる。これにより、孫ノードの子ノードを介した経路検索を防止することができる。一方、撤去予定時間を経過しない場合には、処理を終了する。
If the scheduled removal time has elapsed in
このような動作を行うことで、撤去予定のノードを経由することなくマルチホップネットワークを構築するため撤去時に通信できなくなる問題が解決し、安定した通信を提供可能になる。また、撤去予定であることを指示するトラヒックのみで実現し、過度な経路再構築するトラヒックや経路情報を短い間隔で交換するようなトラヒックを増大しないこととなる。 By performing such an operation, the problem of being unable to communicate at the time of removal because a multi-hop network is constructed without going through a node scheduled to be removed, and stable communication can be provided. In addition, it is realized only with traffic instructing that it is scheduled to be removed, and traffic that excessively reconstructs traffic or traffic that exchanges route information at short intervals is not increased.
100:サーバ、200:ゲートウェイ、300乃至310:ノード、311:送受信機、312:制御部、313:不揮発メモリ、314:クロック、315:アプリ制御部、316:時刻管理部、317:経路制御部、318:撤去管理部、400:電力量計 100: server, 200: gateway, 300 to 310: node, 311: transceiver, 312: control unit, 313: nonvolatile memory, 314: clock, 315: application control unit, 316: time management unit, 317: path control unit 318: Removal management section, 400: Electricity meter
Claims (14)
自己が撤去される撤去期限から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定部、
該判定部で送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージの前記子ノードへの送信を中止する制御部、
を備えたことを特徴とする中継ノード。 A relay node that relays signals between an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with a subordinate node and a child node,
A determination unit that determines whether or not a transmission prohibition time limit that is a certain period before the removal time limit for the removal of the self,
A control unit that cancels transmission of the path construction message to the child node when the determination unit determines that the transmission prohibition time limit has elapsed;
A relay node characterized by comprising:
自己が撤去される撤去期限から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定部、
該判定部で送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージに自己が撤去する情報を付加して送信する送信部、
を備えたことを特徴とする中継ノード。 A relay node that relays signals between an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with a subordinate node and a child node,
A determination unit that determines whether or not a transmission prohibition time limit that is a certain period before the removal time limit for the removal of the self,
A transmitting unit that adds information to be removed by the route construction message when the determination unit determines that the transmission prohibition time limit has passed;
A relay node characterized by comprising:
自己が撤去されることを示す撤去指示を受信する受信部、
該受信部で撤去指示を受信した場合、経路構築メッセージの前記子ノードへの送信を中止する制御部、
を備えたことを特徴とする中継ノード。 A relay node that relays signals between an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with a subordinate node and a child node,
A receiving unit for receiving a removal instruction indicating that the self is to be removed;
When receiving a removal instruction at the receiving unit, a control unit that stops transmission of the path construction message to the child node,
A relay node characterized by comprising:
前記中継ノードから該中継ノードが撤去予定である情報が付加された経路構築メッセージを受信する受信部、
該受信部で前記経路構築メッセージを受信した場合に、前記経路構築メッセージを新た前記無線メッシュネットワークに参入予定の孫ノードへの送信を中止する制御部、
を備えたことを特徴とする子ノード。 A sub-node of a communication system including an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with a subordinate node, a child node, and a relay node that performs signal relay between the aggregation station and the child node;
A receiving unit that receives a route construction message to which information that the relay node is scheduled to be removed from the relay node;
A control unit for stopping transmission of the route construction message to a grandchild node scheduled to enter the wireless mesh network when the reception unit receives the route construction message;
A child node characterized by comprising
自己が撤去される撤去期限から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定ステップ、
該判定ステップで送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージの前記子ノードへの送信を中止する制御ステップ、
を備えたことを特徴とする中継ノードの通信方法。 A relay node communication method that relays signals between an aggregation station and a child node that form a tree-like wireless mesh network with a subordinate node,
A determination step for determining whether or not a transmission prohibition deadline that is a certain period before the removal deadline for self removal has passed,
A control step for stopping transmission of the path construction message to the child node when it is determined in the determination step that the transmission prohibition time limit has passed;
A relay node communication method characterized by comprising:
自己が撤去される撤去期限から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定ステップ、
該判定ステップで送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージに自己が撤去する情報を付加して送信する送信ステップ、
を備えたことを特徴とする中継ノードの通信方法。 A relay node communication method that relays signals between an aggregation station and a child node that form a tree-like wireless mesh network with a subordinate node,
A determination step for determining whether or not a transmission prohibition deadline that is a certain period before the removal deadline for self removal has passed,
A transmission step of adding information to be removed by the route construction message when it is determined that the transmission prohibition period has passed in the determination step;
A relay node communication method characterized by comprising:
自己が撤去されることを示す撤去指示を受信する受信ステップ、
該受信ステップで撤去指示を受信した場合、経路構築メッセージの前記子ノードへの送信を中止する制御ステップ、
を備えたことを特徴とする中継ノードの通信方法。 A relay node communication method that relays signals between an aggregation station and a child node that form a tree-like wireless mesh network with a subordinate node,
A receiving step for receiving a removal instruction indicating that it is to be removed;
A control step of stopping transmission of a path construction message to the child node when a removal instruction is received in the reception step;
A relay node communication method characterized by comprising:
前記中継ノードから該中継ノードが撤去予定である情報が付加された経路構築メッセージを受信する受信ステップ、
該受信ステップで前記経路構築メッセージを受信した場合に、前記経路構築メッセージの前記無線メッシュネットワークに参入予定の孫ノードへの送信を中止する制御ステップ、
を備えたことを特徴とする子ノードの通信方法。 A communication method of a child node of a communication system comprising: an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with a subordinate node, a child node, and a relay node that performs signal relay between the aggregation station and the child node,
A receiving step of receiving a route construction message to which information that the relay node is scheduled to be removed is added from the relay node;
A control step of stopping transmission of the route construction message to the grandchild node scheduled to join the wireless mesh network when the route construction message is received in the reception step;
A child node communication method comprising:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019201297A (en) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | ソフトバンク株式会社 | Information processing apparatus, control method of the same, control program of the same, wireless communication device, control method of the same, and control program of the same |
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