JP2014131255A - Cluster communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はクラスタ通信方法に関する。 The present invention relates to a cluster communication method.
従来、クラスタ通信システムとしてアドホックに形成される通信効率の良い通信ネットワークを構成する通信システムが知られている。例えば、特開２０１０−２６３３４９号公報に記載の技術は、各クラスタには複数の端末装置が含まれ、各クラスタには、上位ノードの端末装置としてヘッドノードもしくはゲートウェイノードが１つ含まれ、その他の端末装置はすべて下位ノードであり、クラスタの上位ノードは、クラスタ内のセンス周期に対する通信時間長の比を管理し、下位ノードは、通信の状態や電源残量などに応じて、適宜ほかのクラスタの上位ノードをセンスして、通信効率が向上するか、省電力に有利か、等を、上位ノードが設定したセンス周期に対する通信時間長の比に基づいて比較し、他の上位ノードが望ましい場合には、上位ノードを切り替える技術が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a communication system constituting a communication network with high communication efficiency formed ad hoc as a cluster communication system is known. For example, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-263349, each cluster includes a plurality of terminal devices, and each cluster includes one head node or gateway node as a higher-level node terminal device. All of the terminal devices are lower nodes, the upper node of the cluster manages the ratio of the communication time length to the sense period in the cluster, and the lower node appropriately determines other nodes depending on the communication status, remaining power, etc. Sense the upper node of the cluster to compare the communication efficiency, power saving, etc. based on the ratio of the communication time length to the sense cycle set by the upper node, and other upper nodes are desirable In such a case, a technique for switching an upper node is disclosed.
ところで、従来のクラスタ通信システムは、アドホックに形成されているが各クラスタがツリー状に接続されているため効率的な通信経路を構築することができないと言った問題があった。 By the way, the conventional cluster communication system is ad-hoc, but there is a problem that an efficient communication path cannot be constructed because each cluster is connected in a tree shape.
そこで、本発明の目的は、クラスタ同士を網目状に接続するクラスタ通信システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cluster communication system that connects clusters in a mesh form.
上記課題を解決するため本発明のクラスタ通信システムは、クラスタを構築するクラスタ構築部（Ｈ）または前記クラスタに参加するクラスタ参加部（Ｄ）を備える各第１装置（１）を備え、前記クラスタ参加部（Ｄ）が前記クラスタに参加してクラスタ内通信を行う通信ネットワークを構築し、２つまたは３つの前記クラスタにより、３つの前記第１装置（１）のみで連環する部分を備えるクラスタ通信システムに用いたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a cluster communication system of the present invention includes each first device (1) including a cluster construction unit (H) that constructs a cluster or a cluster participation unit (D) that participates in the cluster, and the cluster Cluster communication in which a participation unit (D) participates in the cluster and constructs a communication network that performs intra-cluster communication, and includes two or three clusters that are linked by only the three first devices (1). It is used for the system.
本発明によれば、クラスタ通信システムは、クラスタ同士を網目状に接続することができる。 According to the present invention, the cluster communication system can connect clusters in a mesh pattern.
以下、本発明の実施の一形態について詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
図１は実施形態の通信ネットワークシステムの構成図である。通信ネットワークシステムは、クラスタ（図１の点線内）を構築するワイヤレスＵＳＢのホスト通信部Ｈ、クラスタに参加する少なくとも１つ以上のワイヤレスＵＳＢのデバイス通信部Ｄ、ＩＰパケット及びワイヤレスＵＳＢパケットを送受信する図示させていない情報処理部、および各ポートがホスト通信部Ｈとデバイス通信部Ｄと情報処理部に繋がり、ＩＰパケット及びワイヤレスＵＳＢパケットを受信して他のポートへ転送するスイッチ部Ｓを備えるノード装置１と、デバイス通信部Ｄを備え、該デバイス通信部Ｄを介してワイヤレスＵＳＢパケットを送受信する周辺装置２と、デバイス通信部Ｄを備え、該デバイス通信部Ｄを介してＩＰパケット及びワイヤレスＵＳＢパケットを送受信するＩＰ端末３と、から構成され、ノード装置１が複数存在し、１つのクラスタに少なくとも１つ以上のデバイス通信部Ｄが参加可能であり、ノード装置１のデバイス通信部Ｄが他のノード装置１のホスト通信部Ｈが構築したクラスタに参加してクラスタ内通信を行うことで、クラスタ同士が網目構造に接続された通信ネットワークを構築し、周辺装置２とＩＰ端末３のデバイス通信部Ｄが何れか１つのクラスタに参加してクラスタ内通信を行い、クラスタ内で複数のノード装置１、周辺装置２およびＩＰ端末３が共存する。 FIG. 1 is a configuration diagram of a communication network system according to an embodiment. The communication network system transmits / receives a wireless USB host communication unit H that constructs a cluster (within the dotted line in FIG. 1), at least one wireless USB device communication unit D that participates in the cluster, an IP packet, and a wireless USB packet. An information processing unit (not shown) and a node having each port connected to the host communication unit H, device communication unit D, and information processing unit, and a switch unit S that receives IP packets and wireless USB packets and transfers them to other ports A peripheral device 2 that includes a device 1 and a device communication unit D and that transmits and receives wireless USB packets via the device communication unit D, and a device communication unit D that includes an IP packet and a wireless USB via the device communication unit D An IP terminal 3 for transmitting and receiving packets, and a node device Are present, at least one device communication unit D can participate in one cluster, and the device communication unit D of the node device 1 participates in a cluster constructed by the host communication unit H of the other node device 1. By performing intra-cluster communication, a communication network in which the clusters are connected to each other in a network structure is constructed, and the device communication unit D of the peripheral device 2 and the IP terminal 3 participates in any one cluster and performs intra-cluster communication. And a plurality of node devices 1, peripheral devices 2 and IP terminals 3 coexist in the cluster.
ノード装置１、周辺装置２、ＩＰ端末３などの装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有するコンピュータ部と、共通のコネクション鍵を備えている。ノード装置１のホスト通信部Ｈとデバイス通信部Ｄは無線送受信部を共有している。ノード装置１とＩＰ端末３は、スイッチ部ＳがＩＰパケット及びワイヤレスＵＳＢパケットを転送することができるため、ＩＰ接続を行うことができる。また、通信ネットワークを介して任意の周辺装置２を接続して利用することができる。スイッチ部Ｓは、Ｌ３スイッチを構成し、ＩＰ通信用とワイヤレスＵＳＢ通信用の２つのＦＤＢ（Forwarding DataBase）などを備え、各ポートから受信したＩＰパケットとワイヤレスＵＳＢパケットを夫々のＦＤＢなどに照らして他のポートへ転送することとなる。 Devices such as the node device 1, the peripheral device 2, and the IP terminal 3 have a common connection key and a computer unit having a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The host communication unit H and the device communication unit D of the node device 1 share a wireless transmission / reception unit. Since the switch unit S can transfer the IP packet and the wireless USB packet, the node device 1 and the IP terminal 3 can perform IP connection. Further, any peripheral device 2 can be connected and used via a communication network. The switch unit S constitutes an L3 switch, and includes two FDBs (Forwarding DataBase) for IP communication and wireless USB communication. The IP packet and wireless USB packet received from each port are compared with each FDB and the like. It will be transferred to another port.
ノード装置１は、自己の識別情報などをクラスタ識別情報とし、該クラスタ識別情報および自己のデバイス通信部Ｄが参加したクラスタのクラスタ識別情報を含むビーコンを自己のホスト通信部Ｈから他のノード装置１に向けてブロードキャスト送信させるとともに、他のノード装置１から受信したビーコンを基に自己のデバイス通信部Ｄを参加させるクラスタを選んでそこに参加させて、自己を含む３つのノード装置１が連環する様に制御する。具体的には、ノード装置１ａの場合に、受信したビーコンを基に一方のデバイス通信部Ｄが、自己を含む３つのノード装置１が連環をなす条件に該当するノード装置１ｂが構築したクラスタを選んで参加し、自己を含む３つのノード装置１ａ、１ｂ、１ｃを連環させるとともに、受信したビーコンを基に他方のデバイス通信部Ｄが自己を含む３つのノード装置１が、連環をなす条件に該当するノード装置１ｄが構築したクラスタを選んで参加し、自己を含む３つのノード装置１ａ、１ｂ、１ｄを連環させることとなる。ここで、ノード装置１は、自己を含む３つのノード装置１が連環を構成する適当なクラスタが見当たらない場合に、自己が接続していない他のノード装置１が構築した任意のクラスタを見付けてそこに参加することとなる。 The node device 1 uses its own identification information or the like as cluster identification information, and sends a beacon including the cluster identification information and the cluster identification information of the cluster to which its device communication unit D participates from its own host communication unit H to another node device. In addition to the broadcast transmission toward the node 1, a cluster in which its own device communication unit D participates is selected based on the beacon received from the other node device 1, and the three node devices 1 including itself are linked together. Control as you do. Specifically, in the case of the node device 1a, based on the received beacon, one device communication unit D creates a cluster constructed by the node device 1b corresponding to the condition that the three node devices 1 including itself are connected. Select and participate to link the three node devices 1a, 1b, and 1c including the self, and based on the received beacon, the other device communication unit D includes the three node devices 1 including the self as a condition to form a link. The cluster constructed by the corresponding node device 1d is selected and joined, and the three node devices 1a, 1b, and 1d including itself are linked. Here, the node device 1 finds an arbitrary cluster constructed by another node device 1 to which the node device 1 is not connected, when an appropriate cluster in which the three node devices 1 including the device itself are connected is not found. You will be there.
上記実施形態において、通信ネットワークシステムは、クラスタを構築するとともに、他のクラスタに参加する各ノード装置１から構成され、ノード装置１が少なくとも１つ以上の該他のクラスタに参加してクラスタ内通信を行い、少なくとも１つ以上のノード装置１を参加させた各クラスタ同士が網目状に接続された部分を含む通信ネットワークを構築することを特徴とする。また、クラスタを構築するとともに、他のクラスタに参加する各ノード装置１から構成され、ノード装置１が少なくとも１つ以上の該他のクラスタに参加してクラスタ内通信を行う通信ネットワークを構築し、通信ネットワークが２つ又は３つのクラスタにより、３つのノード装置１が連環された部分を含むことを特徴としてもよい。また、ノード装置１において、自己が構築したクラスタと自己が参加した他のクラスタの識別情報を他のノード装置１に通知する手段と、該他のノード装置１から識別情報を取得し自己を含む３つのノード装置１を連環させる様に自己が他のクラスタに参加する手段を備えることを特徴としてもよい。また、ノード装置１、周辺装置２、ＩＰ端末３がホスト通信部Ｈ、スイッチ部Ｓ、デバイス通信部Ｄなどを備えた通信用集積回路を備え、該通信用集積回路によりホスト通信部Ｈ、スイッチ部Ｓ、デバイス通信部Ｄなどが制御されてノード装置１、周辺装置２、ＩＰ端末３を実現する構成としてもよい。また、ノード装置１が通信ネットワークの端末を構成していてもよい。また、ノード装置１、周辺装置２、ＩＰ端末３としてワイヤレスＵＳＢを用いた装置を用いたがノード装置１、周辺装置２、ＩＰ端末３を、ワイヤレスＵＳＢを用いた装置を問わず、例えば、特開２０１０−２６３３４９号公報の端末装置と同様の構成などとしてもよい。 In the above-described embodiment, the communication network system is configured from each node device 1 that constructs a cluster and participates in another cluster. And a communication network including a part in which each cluster in which at least one node device 1 participates is connected in a mesh shape is constructed. In addition to constructing a cluster, each node device 1 that participates in another cluster is configured, and a node network 1 constructs a communication network that participates in at least one other cluster and performs intra-cluster communication, The communication network may include a part in which three node devices 1 are connected by two or three clusters. Further, in the node device 1, means for notifying the other node device 1 of the identification information of the cluster constructed by itself and the other cluster in which the self participates, and acquiring the identification information from the other node device 1 and including the self It is also possible to provide means for self to join another cluster so that the three node devices 1 are linked. Further, the node device 1, the peripheral device 2, and the IP terminal 3 include a communication integrated circuit including a host communication unit H, a switch unit S, a device communication unit D, and the like. The node device 1, the peripheral device 2, and the IP terminal 3 may be realized by controlling the unit S, the device communication unit D, and the like. The node device 1 may constitute a communication network terminal. In addition, although devices using wireless USB are used as the node device 1, peripheral device 2, and IP terminal 3, the node device 1, peripheral device 2, and IP terminal 3 are not limited to devices using wireless USB. It is good also as a structure similar to the terminal device of gazette 2010-263349.
上記実施形態によれば、通信ネットワークシステムは、クラスタ同士を網目状に接続することができる。 According to the above embodiment, the communication network system can connect clusters in a mesh pattern.
以上の説明においては、通信制御プログラムを含む各種制御プログラムが、予めＲＯＭに格納されている場合について説明したが、制御プログラムを、コンピュータ部で読取可能な記憶媒体に記録するようにしてもよい。このような構成であれば、コンピュータ部によってプログラムが記憶媒体から読み取られ、読み取られたプログラムに従ってコンピュータ部が処理を実行すると、上記実施形態の各装置と同等の作用および効果が得られる。 In the above description, the case where various control programs including the communication control program are stored in the ROM in advance has been described. However, the control program may be recorded on a storage medium readable by the computer unit. With such a configuration, when the program is read from the storage medium by the computer unit and the computer unit executes processing according to the read program, the same operations and effects as those of the devices of the above-described embodiment can be obtained.
ここで、記憶媒体とは、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体記憶媒体、ＦＤ、ＨＤＤ等の磁気記憶型記憶媒体、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の光学的読取方式記憶媒体、ＭＯ等の磁気記憶型／光学的読取方式記憶媒体であって、電子的、磁気的、光学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータ部で読み取り可能な記憶媒体であれば、どのような記憶媒体であってもよい。 Here, the storage medium is a semiconductor storage medium such as RAM or ROM, a magnetic storage type storage medium such as FD or HDD, an optical reading type storage medium such as CD, DVD or BD, or a magnetic storage type / optical such as MO. Any storage medium can be used as long as it is a computer-readable storage medium regardless of electronic, magnetic, optical, or other reading methods.
また、インターネット、ＬＡＮ等のネットワークシステムを介して制御プログラムをダウンロードし、インストールして実行するように構成することも可能である。 Further, the control program can be downloaded, installed and executed via a network system such as the Internet or a LAN.
１…ノード装置，２…周辺装置，３…ＩＰ端末，Ｈ…ホスト通信部，Ｄ…デバイス通信部，Ｓ…スイッチ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Node apparatus, 2 ... Peripheral device, 3 ... IP terminal, H ... Host communication part, D ... Device communication part, S ... Switch part
上記課題を解決するため本発明のクラスタ通信システムは、クラスタを構築し、他の前記クラスタに参加する各ノード（１）から構成され、前記ノード（１）が少なくとも１つ以上の該他の前記クラスタに参加し、２つの前記クラスタにより、３つの前記ノード（１）が連環する部分を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a cluster communication system according to the present invention comprises a node (1) that constructs a cluster and participates in the other cluster, and the node (1) includes at least one or more of the other nodes. Participating in a cluster and including the part where the three nodes (1) are linked by the two clusters.
上記課題を解決するため本発明のクラスタ通信システムは、クラスタを構築し、他の前記クラスタに参加する各ノード（１）から構成され、前記ノード（１）が少なくとも１つ以上の該他の前記クラスタに参加し、２つの前記クラスタにより、３つの前記ノード（１）が連環する部分と、３つの前記ノード（１）が参加する前記クラスタを含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a cluster communication system according to the present invention comprises a node (1) that constructs a cluster and participates in the other cluster, and the node (1) includes at least one or more of the other nodes. Participating in a cluster and including the cluster in which the three nodes (1) are linked by the two clusters and the cluster in which the three nodes (1) participate .
上記課題を解決するため本発明のクラスタ通信システムは、クラスタを構築し、他の前記クラスタに参加する各ノード（１）から構成され、前記ノード（１）が自己を含む３つの前記ノード（１）が連環するように少なくとも１つ以上の該他の前記クラスタに参加し、２つの前記クラスタにより、３つの前記ノード（１）が連環する部分を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the cluster communication system of the present invention constructs a cluster and is composed of each node (1) participating in the other cluster, and the node (1) includes three nodes (1) including itself. ) Joins at least one or more of the other clusters so as to be linked, and includes a portion where the three nodes (1) are linked by the two clusters.
Claims (5)
前記クラスタ参加部（Ｄ）が前記クラスタに参加してクラスタ内通信を行う通信ネットワークを構築し、２つまたは３つの前記クラスタにより、３つの前記第１装置（１）のみで連環する部分を含むことを特徴とするクラスタ通信方法。 With each first device (1) comprising a cluster building part (H) for building a cluster or a cluster joining part (D) for joining the cluster,
The cluster participation unit (D) joins the cluster to construct a communication network that performs intra-cluster communication, and includes a portion that is linked by only the three first devices (1) by two or three clusters. And a cluster communication method.
前記クラスタ参加部（Ｄ）が前記クラスタに参加してクラスタ内通信を行う通信ネットワークを構築し、２つまたは３つの前記クラスタにより、３つの前記第１装置（１）のみで連環する部分を備えるクラスタ通信システムに用いたことを特徴とする第１装置（１）。 Each first device (1) comprising a cluster construction part (H) for constructing a cluster or a cluster participation part (D) for joining the cluster,
The cluster participation unit (D) joins the cluster to construct a communication network that performs intra-cluster communication, and includes two or three clusters connected by only the three first devices (1). A first device (1) used in a cluster communication system.
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