JP2014236413A - Radio communication device - Google Patents

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Takahiro Miyoshi
貴弘 三好
義浩 大塚
Yoshihiro Otsuka
義浩 大塚
健太郎 澤
Kentaro Sawa
健太郎 澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in which: in a conventional multi-hop network, a receiving node determines the congestion state of a radio link by use of the number of multi-hop communication path changing times described in a packet transmitted by a transmitting node; but the receiving node cannot correctly determine the congestion state of a packet if the packet does not reach the receiving node correctly.SOLUTION: A transmitting node transmits a message describing peripheral information to a receiving node, and the receiving node grasps the peripheral information on the transmitting node. If a packet does not reach the receiving node, the receiving node calculates a congestion determination value by use of the peripheral information on the transmitting node and determines whether congestion has occurred or not.

Description

本発明はマルチホップネットワークにおける無線通信装置に関するものである。   The present invention relates to a wireless communication device in a multi-hop network.

無線通信では無線局であるノード同士が直接通信するだけでなく、他のノードを経由することでより広い範囲でノード間の通信を行うマルチホップネットワークが知られている。その中で、ツリー型のマルチホップネットワークでは、データを終端するシンクノードと、シンクノード宛にデータを送信するノードによりシステムが構成される。このようなシステムでは、ノード数の増加やノードの送信回数の変化により、無線リンクのトラフィックは変化する。無線リンクのトラフィックが許容値を超えると輻輳が発生し、通信経路においてデータの遅延やロスが発生する。そのため、シンクノードは無線リンクのトラフィックを分析し、なるべく輻輳状態が発生しないよう制御を行う必要がある。 In wireless communication, a multi-hop network is known in which not only wireless nodes communicate directly but also communication between nodes over a wider range through other nodes. Among them, in a tree-type multi-hop network, a system is configured by a sink node that terminates data and a node that transmits data to the sink node. In such a system, the traffic of the radio link changes due to an increase in the number of nodes and a change in the number of transmissions of the nodes. When the wireless link traffic exceeds an allowable value, congestion occurs and data delay or loss occurs in the communication path. Therefore, it is necessary for the sink node to analyze the traffic of the radio link and perform control so that the congestion state does not occur as much as possible.

無線リンクの輻輳を検出する技術として、特許文献1に記載の従来技術では、ノードから送信されるパケットにマルチホップ伝送時の通信経路の変更回数を記載する。シンクノードは受信したパケットからマルチホップ通信経路の変更回数を読み取り、読み取った変更回数を用いて無線リンクの輻輳状態を判断する。 As a technique for detecting congestion of a wireless link, the conventional technique described in Patent Document 1 describes the number of communication path changes during multi-hop transmission in a packet transmitted from a node. The sink node reads the number of changes in the multi-hop communication path from the received packet, and determines the congestion state of the radio link using the read number of changes.

国際公開第2012/101763号International Publication No. 2012/101763

従来技術では、シンクノードに到着したパケットに記載されたマルチホップ通信経路の変更回数を用いてノードの輻輳状態を判断している。しかし、無線リンクの輻輳状態がひどい場合にはシンクノードまでパケットが届かない場合が多く発生し、到着したパケットを用いて輻輳状態を正しく判断できない問題がある。 In the prior art, the congestion state of a node is determined using the number of changes of the multi-hop communication path described in the packet arriving at the sink node. However, when the congestion state of the radio link is severe, there are many cases where packets do not reach the sink node, and there is a problem that the congestion state cannot be correctly determined using the arrived packets.

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、シンクノードにパケットが届かない場合が多く発生しても、対象とする無線ノードの輻輳状態を正しく判断することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to correctly determine the congestion state of a target wireless node even when packets often do not reach the sink node.

上記の目的を達成するために、本発明における通信装置は、無線ノードから送信されたメッセージを無線マルチホップネットワークを介して受信する受信部と、前記無線ノードからの生存状態を確認するメッセージの受信状態を格納する第1の管理部と、前記受信メッセージから取得された前記無線ノードの周辺情報を格納する第2の管理部と、前記第1の管理部及び前記第2の管理部に格納された情報を用いて、前記無線ノードの無線リンクが輻輳状態にあるか否かを判断する判断部と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a communication apparatus according to the present invention includes a receiving unit that receives a message transmitted from a wireless node via a wireless multi-hop network, and reception of a message that confirms a living state from the wireless node. A first management unit that stores a state; a second management unit that stores peripheral information of the wireless node acquired from the received message; and the first management unit and the second management unit. And a determination unit that determines whether or not the wireless link of the wireless node is in a congested state using the received information.

本発明に係る通信装置は、無線リンクが輻輳し、メッセージが届かない場合が多く発生しても、対象とする無線ノードの周辺情報を用いて無線リンクの輻輳状態が発生しているか否かを判断することが可能となる。   The communication apparatus according to the present invention determines whether or not a radio link congestion state has occurred using peripheral information of the target radio node even if the radio link is congested and a message does not reach in many cases. It becomes possible to judge.

本発明の実施の形態1に係る無線マルチホップネットワークの構成を示す図。The figure which shows the structure of the radio | wireless multihop network which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るノードの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the node which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るシンクノードの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the sink node which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において輻輳状態の判断を行うフローチャート。The flowchart which performs judgment of a congestion state in Embodiment 1 of this invention.

実施の形態1.
以下の全ての実施の形態を通して、無線マルチホップネットワークにおいてパケットを送受信する無線通信装置をノード、ノード間で通信する経路を通信経路と呼ぶ。また、送信ノードから受信ノードまでの通信経路の個数をホップ数と呼ぶ。
Embodiment 1 FIG.
Through all the following embodiments, a wireless communication apparatus that transmits and receives packets in a wireless multi-hop network is referred to as a node, and a path that communicates between nodes is referred to as a communication path. Also, the number of communication paths from the transmission node to the reception node is called the hop number.

図1に本発明の実施の形態1における無線マルチホップネットワークの構成を示す。図において、無線マルチホップネットワークはシンクノード100とノード201〜215を含み、ノード201〜215からシンクノード100へのデータ伝送は無線マルチホップネットワークを介して行われる。以降、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。 FIG. 1 shows the configuration of a wireless multi-hop network according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, the wireless multi-hop network includes a sink node 100 and nodes 201 to 215, and data transmission from the nodes 201 to 215 to the sink node 100 is performed via the wireless multi-hop network. Hereinafter, in each figure, the same code | symbol shows the same or an equivalent part.

シンクノード100の配下に存在するノード201〜215は一定の周期でハローメッセージをシンクノード100宛に送信する。ここで、ハローメッセージはノード201〜215が生存状態を確認するために定期的に送信するメッセージである。 The nodes 201 to 215 existing under the sink node 100 transmit a hello message to the sink node 100 at a constant cycle. Here, the hello message is a message periodically transmitted by the nodes 201 to 215 to confirm the survival state.

シンクノード100に直接信号が届かないノードからの信号は、無線マルチホップネットワーク内の他のノードがその信号を中継してシンクノード100に伝送する。なお、マルチホップ無線通信を行うための経路構築方法及び制御方法はこれまでに知られたいかなる方法であっても構わない。図1ではノード数を15としているが、無線マルチホップネットワーク内のノード数はいかなる値であっても構わない。 A signal from a node that does not reach the sink node 100 directly is transmitted to the sink node 100 by relaying the signal from another node in the wireless multi-hop network. Note that the route construction method and control method for performing multi-hop wireless communication may be any method known so far. Although the number of nodes is 15 in FIG. 1, the number of nodes in the wireless multi-hop network may be any value.

シンクノード100は各ノード201〜215からハローメッセージを受信したか否かを検出する。また、シンクノード100は各ノード201〜215からのハローメッセージの受信状態と各ノード201〜215から送信される経路メッセージを保有し、各ノード201〜215の通信経路の輻輳状態を検知する。以下では、本制御の詳細について説明を進める。 The sink node 100 detects whether a hello message has been received from each of the nodes 201-215. In addition, the sink node 100 holds the reception state of the hello message from each of the nodes 201 to 215 and the route message transmitted from each of the nodes 201 to 215, and detects the congestion state of the communication route of each of the nodes 201 to 215. Hereinafter, the details of this control will be described.

図2はノード201の構成を示すブロック図である。ここでは一つのノード201を取り上げて説明するが、全てのノード201〜215に同じ構成を適用することができる。ノード201は、ハローメッセージ作成部2001、経路メッセージ作成部2002、信号送信部2003を含む。なお、図2では本発明の実施の形態1の特徴的な構成のみを記載し、他の一般的な構成については記載を省略している。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the node 201. Here, one node 201 is taken up and described, but the same configuration can be applied to all the nodes 201 to 215. The node 201 includes a hello message creation unit 2001, a route message creation unit 2002, and a signal transmission unit 2003. In FIG. 2, only the characteristic configuration of the first embodiment of the present invention is described, and the description of other general configurations is omitted.

ノード201のハローメッセージ作成部2001は一定の周期でハローメッセージを作成し、作成したハローメッセージを信号送信部2003に渡す。また、経路メッセージ作成部2002は、シンクノード100までのマルチホップ通信を行う通信経路、隣接ノード数、ホップ数、または子ノード数に変更が生じた場合に、その変更を示す経路メッセージを作成し、信号送信部2003に渡す。ここで、「通信経路」は信号を中継するノードのID(Identifier)を情報として有し、「隣接ノード数」は通信経路に限らずノードからの無線信号を検知できる範囲にある他ノードの数、「ホップ数」はノードからシンクノード100に至るマルチホップの通信経路の数、「子ノード数」はノードにデータを直接送信するノードの数である。具体的には、ノード204の隣接ノードはノード204からの信号を検知できる範囲220内にあるノードであり、ノード201、ノード202、ノード203、ノード205、ノード206、ノード207、ノード208である。また、ノード204の子ノードはノード205とノード206である。 The hello message creation unit 2001 of the node 201 creates a hello message at a constant cycle and passes the created hello message to the signal transmission unit 2003. Also, the route message creation unit 2002 creates a route message indicating the change when the communication route for performing multi-hop communication to the sink node 100, the number of adjacent nodes, the number of hops, or the number of child nodes is changed. To the signal transmission unit 2003. Here, the “communication path” has the ID (Identifier) of the node that relays the signal as information, and the “number of adjacent nodes” is not limited to the communication path, but is the number of other nodes in the range in which a wireless signal from the node can be detected. , “The number of hops” is the number of multi-hop communication paths from the node to the sink node 100, and “the number of child nodes” is the number of nodes that directly transmit data to the node. Specifically, the adjacent nodes of the node 204 are nodes within a range 220 in which a signal from the node 204 can be detected, and are the node 201, the node 202, the node 203, the node 205, the node 206, the node 207, and the node 208. . Child nodes of the node 204 are a node 205 and a node 206.

信号送信部2003は、ハローメッセージ作成部2001及び経路メッセージ作成部2002から受け取ったメッセージを、シンクノード100宛に送信する。 The signal transmission unit 2003 transmits the message received from the hello message creation unit 2001 and the route message creation unit 2002 to the sink node 100.

図3は本発明の実施の形態1におけるシンクノード100の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態1におけるシンクノード100は、信号受信部3001と、ハローメッセージ管理部3002と、ノード情報管理部3003と、輻輳判断部3004とを備える。図3では本発明の実施の形態1の特徴的な構成を記載し、他の一般的な構成については記載を省略している。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the sink node 100 according to Embodiment 1 of the present invention. The sink node 100 according to Embodiment 1 of the present invention includes a signal reception unit 3001, a hello message management unit 3002, a node information management unit 3003, and a congestion judgment unit 3004. FIG. 3 shows a characteristic configuration of the first embodiment of the present invention, and a description of other general configurations is omitted.

シンクノード100の信号受信部3001は、無線マルチホップネットワークを介してノード201〜215から送信されたハローメッセージまたは経路メッセージなどのメッセージを受信する。信号受信部3001は受信したメッセージの種別に応じて適した処理部にメッセージを渡す。具体的には、信号受信部3001は受信したメッセージがハローメッセージである場合にはハローメッセージ管理部3002にメッセージを渡し、受信したメッセージが経路メッセージである場合にはノード情報管理部3003にそのメッセージを渡す。 The signal receiving unit 3001 of the sink node 100 receives a message such as a hello message or a route message transmitted from the nodes 201 to 215 via the wireless multi-hop network. The signal receiving unit 3001 passes the message to a suitable processing unit according to the type of the received message. Specifically, if the received message is a hello message, the signal reception unit 3001 passes the message to the hello message management unit 3002, and if the received message is a route message, the signal reception unit 3001 sends the message to the node information management unit 3003. give.

ハローメッセージ管理部3002は、各ノード201〜215のハローメッセージの受信状態を管理する。具体的には、ノード番号と、そのノード番号のノードからのハローメッセージの受信の有無を表す情報を管理する。ハローメッセージの受信の有無を表す情報は、輻輳判断部3004が輻輳状態であると判断した場合にリセットされる。 The hello message management unit 3002 manages the reception status of the hello message of each node 201-215. Specifically, the node number and information indicating whether or not a hello message is received from the node having the node number are managed. Information indicating whether or not a hello message has been received is reset when the congestion determination unit 3004 determines that the congestion state is present.

ノード情報管理部3003は、ノード201〜215により送信される経路メッセージを周辺情報として管理する。ノード情報管理部3003が管理する周辺情報は各ノード201〜215からシンクノード100までの通信経路、隣接ノード数、ホップ数、子ノード数を含む。ノード情報管理部3003が管理する周辺情報は通信経路、隣接ノード数、ホップ数、子ノード数のいずれか1つであっても構わないし、2以上のいかなる組み合わせであっても構わない。 The node information management unit 3003 manages route messages transmitted by the nodes 201 to 215 as peripheral information. The peripheral information managed by the node information management unit 3003 includes a communication path from each of the nodes 201 to 215 to the sink node 100, the number of adjacent nodes, the number of hops, and the number of child nodes. The peripheral information managed by the node information management unit 3003 may be any one of a communication path, the number of adjacent nodes, the number of hops, and the number of child nodes, or any combination of two or more.

輻輳判断部3004は一定の周期で起動し、ハローメッセージ管理部3002及びノード情報管理部3003の情報に基づき、ノード201〜215の輻輳状態を判断する。 The congestion determination unit 3004 is activated at a constant cycle, and determines the congestion state of the nodes 201 to 215 based on information from the hello message management unit 3002 and the node information management unit 3003.

図4はシンクノード100が輻輳状態の判断を実施するフローチャートである。シンクノード100が輻輳状態を判断する動作は一定の周期で行われる。一定の周期は、例えば、タイマを用いて設定しても構わない。 FIG. 4 is a flowchart for the sink node 100 to determine the congestion state. The operation for the sink node 100 to determine the congestion state is performed at a constant cycle. The fixed period may be set using a timer, for example.

輻輳状態を判断するにあたり、輻輳判断部3004は、ハローメッセージ管理部3002を参照し、ハローメッセージが未到達のノードを選択する。また、取得したノードに関連する経路メッセージをノード情報管理部3003より取得する。ノード情報管理部3003より取得する経路メッセージは、ハローメッセージが未到達のノードの隣接ノード数、ホップ数、及び子ノードのIDである(ステップS400)。また、輻輳判断部3004はステップS400で取得した子ノードのIDに基づき、ハローメッセージ管理部3002からそのIDを有する子ノードのハローメッセージ到達率を取得する。 In determining the congestion state, the congestion determination unit 3004 refers to the hello message management unit 3002 and selects a node that has not yet reached the hello message. Further, a route message related to the acquired node is acquired from the node information management unit 3003. The route message acquired from the node information management unit 3003 is the number of adjacent nodes, the number of hops, and the child node ID of the node that has not yet reached the hello message (step S400). Also, the congestion determination unit 3004 acquires the hello message arrival rate of the child node having the ID from the hello message management unit 3002 based on the ID of the child node acquired in step S400.

ステップS400で取得したハローメッセージが未到達のノードの隣接ノード数、ホップ数、及び、その子ノードのハローメッセージ到達率はそれぞれ異なる単位を有している。そこで、輻輳判断部3004はそのパラメータを同じ単位として扱えるよう複数の段階に階層化された値に変換する(ステップS401)。パラメータ値の階層化は予め定められた範囲内にある値を他の値に置き換える変換によって行っても構わない。また、その変換を行う値は使用するネットワークの規模に応じて変更してもよい。 The number of adjacent nodes, the number of hops, and the hello message arrival rate of the child nodes that have not yet reached the hello message acquired in step S400 have different units. Therefore, the congestion judgment unit 3004 converts the parameter into a value hierarchized into a plurality of stages so that it can be handled as the same unit (step S401). Hierarchization of parameter values may be performed by conversion that replaces a value within a predetermined range with another value. Further, the value to be converted may be changed according to the scale of the network to be used.

輻輳判断部3004は、階層化した値を用いて輻輳状態を判断するための輻輳判定値を算出する(ステップS402)。輻輳判定値を算出する計算式は以下のとおりである。
輻輳判定値=(隣接ノード数×W1)
+(子ノードのハローメッセージ到達率×W2)
+(ホップ数×W3) (1)
ここで、「隣接ノード数」、「子ノードのハローメッセージ到達率」、「ホップ数」は、ステップS401で階層化した値を使用する。輻輳判定値におけるW1、W2、W3は使用するパラメータの重み付けを実施するためのパラメータである。
The congestion determination unit 3004 calculates a congestion determination value for determining the congestion state using the hierarchized value (step S402). The calculation formula for calculating the congestion judgment value is as follows.
Congestion judgment value = (number of adjacent nodes x W1)
+ (Hello message arrival rate of child node x W2)
+ (Number of hops x W3) (1)
Here, the values hierarchized in step S401 are used for “the number of adjacent nodes”, “the hello message arrival rate of child nodes”, and “the number of hops”. W1, W2, and W3 in the congestion determination value are parameters for weighting parameters to be used.

輻輳判断部3004は重み付けW1、W2、W3をそれぞれ「隣接ノード数」、「子ノードのハローメッセージ到達率」、「ホップ数」が輻輳状態に影響を及ぼす度合いに応じて設定する。本実施の形態では、「隣接ノード数」、「子ノードのハローメッセージ到達率」、「ホップ数」の優先順序で重み付けが設定される。 The congestion judgment unit 3004 sets the weights W1, W2, and W3 according to the degree of influence of the “neighboring node number”, “child node hello message arrival rate”, and “hop number” on the congestion state. In this embodiment, weighting is set in the priority order of “number of adjacent nodes”, “hello message arrival rate of child nodes”, and “hop count”.

ステップS402で算出した輻輳判定値に基づき、ハローメッセージが未到達のノードの通信経路で輻輳状態を判断する。ここでは、輻輳判定値があらかじめ設定された閾値より上であれば通信経路が混雑している輻輳状態であると判断し、輻輳判定値の値があらかじめ設定された閾値よりも下であれば無線リンクの輻輳状態ではなく、無線リンクが無線環境の影響により劣悪な接続状態にあると判断する(ステップS403)。このように、輻輳判断部3004は、ハローメッセージ管理部3002及びノード情報管理部3003に格納された情報を用いて、ハローメッセージが未到達のノードの通信経路が輻輳状態にあるか否かを判断する。 Based on the congestion determination value calculated in step S402, the congestion state is determined on the communication path of the node that has not yet reached the hello message. Here, if the congestion judgment value is above a preset threshold, it is judged that the communication path is congested, and if the congestion judgment value is below the preset threshold, wireless communication is determined. It is determined that the wireless link is in a poor connection state due to the influence of the wireless environment, not the link congestion state (step S403). As described above, the congestion determination unit 3004 uses the information stored in the hello message management unit 3002 and the node information management unit 3003 to determine whether the communication path of the node to which the hello message has not reached is in a congestion state. To do.

ステップS403が終了すると、ステップS400に戻り、ハローメッセージが未到達のノードが無くなるまでノードの輻輳状態の判断を繰り返す(ステップS404)。 When step S403 ends, the process returns to step S400, and the determination of the congestion state of the nodes is repeated until there is no node that has not yet reached the hello message (step S404).

ステップS403では輻輳判定値の値と閾値の大小関係によって、無線リンクが混雑している輻輳状態か、無線リンクの接続状態に問題があるかを判断した。この理由について以下に説明する。 In step S403, it is determined whether there is a problem in the congestion state where the wireless link is congested or the connection state of the wireless link based on the relationship between the value of the congestion determination value and the threshold value. The reason for this will be described below.

まず、隣接ノード数が大きい場合には、対象とするノードの他にも無線信号を検知可能な範囲内で多くの隣接ノードそれぞれがそれぞれのタイミングでいずれかのノードに対してデータの送信を行う。無線信号の衝突を避けるため、他の隣接ノードがデータを送信する間、対象とするノードはデータの送信を行わずに待機しなければならず、対象とするノードがデータを送信できる時間は隣接ノード数が増えるにつれて減少する。その結果、隣接ノード数が増えるにつれて、対象とするノードのデータ送信が遅れる可能性が高くなり、輻輳状態となる可能性は高くなる。 First, when the number of adjacent nodes is large, in addition to the target node, many adjacent nodes transmit data to any one of the nodes at the respective timings within the range in which the wireless signal can be detected. . In order to avoid radio signal collision, the target node must wait without transmitting data while other adjacent nodes transmit data, and the time that the target node can transmit data is adjacent. Decreases as the number of nodes increases. As a result, as the number of adjacent nodes increases, there is a high possibility that data transmission of the target node will be delayed, and there is a high possibility that a congestion state will occur.

また、子ノードのハローメッセージ到達率が大きい場合には、無線接続環境は良好であり、対象とするノードの無線接続環境も良好であると推測される。従って、トラヒックが多い輻輳状態にある可能性が高いと考えられる。 In addition, when the child node has a high hello message arrival rate, it is presumed that the wireless connection environment is good and the wireless connection environment of the target node is also good. Therefore, it is considered that there is a high possibility that the traffic is congested.

また、ホップ数が多い場合、対象とするノードからシンクノード100へのデータの伝送に長い時間を要することとなる。また、通信経路の各ホップで輻輳によってデータが廃棄される可能性があり、ハローメッセージに遅延や未到達が発生する可能性は高くなる。そのため、ホップ数も輻輳状態の判断に影響を与えるパラメータとなる。 In addition, when the number of hops is large, it takes a long time to transmit data from the target node to the sink node 100. In addition, data may be discarded due to congestion at each hop of the communication path, and there is a high possibility that a hello message will be delayed or not reached. Therefore, the number of hops is also a parameter that affects the determination of the congestion state.

従って、パラメータ「隣接ノード数」、「子ノードのハローメッセージ到達率」、「ホップ数」を総合した輻輳判定値の大きさによって、無線リンクのトラヒックが混雑している輻輳状態か、無線リンクの無線環境に問題があるかを判断することができる。その結果、ハローメッセージの未到達が無線マルチホップネットワークで輻輳が生じたことによる未到達か、通信経路状態の問題による未到達であるかを判断することができる。 Therefore, depending on the size of the congestion judgment value combining the parameters “number of adjacent nodes”, “child node hello message arrival rate”, and “number of hops”, whether the radio link traffic is congested or the radio link It is possible to determine whether there is a problem in the wireless environment. As a result, it is possible to determine whether the hello message has not yet arrived due to congestion in the wireless multi-hop network or due to a communication path state problem.

このように、シンクノード100は、無線ノードであるノード201〜215から送信された経路メッセージやハローメッセージなどのメッセージを無線マルチホップネットワークを介して信号受信部3001で受信し、ハローメッセージ管理部3002はノード201〜215からのメッセージの受信状態を格納し、ノード情報管理部3003は受信メッセージから取得された無線ノードの周辺情報を格納し、輻輳判断部3004はハローメッセージ管理部3002及びノード情報管理部3003に格納された情報を用いて、無線ノード201〜215の無線リンクが輻輳状態であるか否かを判断する。また、輻輳判断部3004はハローメッセージ管理部3002においてノードからのメッセージに未到達が生じた場合に、そのノードの無線リンクが輻輳状態にあるか、無線接続環境に問題があるかを判断する。
このような制御により、ノード201〜215からメッセージが未到達の場合にも、ノード201〜215の無線リンクでの輻輳状態を判断することができる。
In this way, the sink node 100 receives messages such as route messages and hello messages transmitted from the nodes 201 to 215 that are radio nodes via the radio multi-hop network by the signal reception unit 3001, and the hello message management unit 3002. Stores the reception status of the messages from the nodes 201 to 215, the node information management unit 3003 stores the peripheral information of the wireless node acquired from the received message, and the congestion determination unit 3004 includes the hello message management unit 3002 and the node information management Using the information stored in the unit 3003, it is determined whether or not the radio links of the radio nodes 201 to 215 are in a congestion state. In addition, when the hello message management unit 3002 does not reach a message from a node, the congestion determination unit 3004 determines whether the wireless link of the node is in a congested state or there is a problem with the wireless connection environment.
Such control makes it possible to determine the congestion state of the wireless links of the nodes 201 to 215 even when the message has not arrived from the nodes 201 to 215.

実施の形態2.
実施の形態1では、隣接ノード数を使用して輻輳判定値を算出したのに対し、本発明の実施の形態2では、次式に示すように子ノード数を用いて輻輳判定値を算出する。
輻輳判定値=(子ノード数×W1)
+(子ノードのハローメッセージ到達率×W2)
+(ホップ数×W3) (2)
子ノード数が多い場合にはトラヒックが増加するため、輻輳が発生する可能性が高くなる。そこで、本実施の形態では、子ノード数を用いて輻輳判定値を算出している。
Embodiment 2.
In the first embodiment, the congestion determination value is calculated using the number of adjacent nodes, whereas in the second embodiment of the present invention, the congestion determination value is calculated using the number of child nodes as shown in the following equation. .
Congestion judgment value = (number of child nodes x W1)
+ (Hello message arrival rate of child node x W2)
+ (Number of hops x W3) (2)
When the number of child nodes is large, the traffic increases, so that there is a high possibility that congestion will occur. Therefore, in this embodiment, the congestion determination value is calculated using the number of child nodes.

隣接ノード数の代わりに子ノード数を用いることで、各ノード201〜215が通知する経路メッセージに含まれる隣接ノード数に関する情報を削減することができる。この動作はステップS400で輻輳判断部3004がノード情報管理部3003から子ノード数の情報を取得し、ステップS402で輻輳判定値を算出することで可能となる。 By using the number of child nodes instead of the number of adjacent nodes, information on the number of adjacent nodes included in the route message notified by each of the nodes 201 to 215 can be reduced. This operation can be performed by the congestion determination unit 3004 acquiring information on the number of child nodes from the node information management unit 3003 in step S400 and calculating a congestion determination value in step S402.

また、子ノードのハローメッセージ到達率の代わりに、次式に示すように、ハローメッセージを受信したか否かの時系列情報から算出されたハローメッセージの不達連続数を輻輳判定値の算出に用いても構わない。 Also, instead of the hello message arrival rate of the child node, as shown in the following equation, the number of consecutive non-delivery of hello messages calculated from time series information on whether or not a hello message has been received is used to calculate the congestion judgment value. You may use.

輻輳判定値=(隣接ノード数×W1)
+(ハローメッセージの不達連続数×W2)
+(ホップ数×W3) (3)
ハローメッセージを受信したか否かの時系列情報に基づくハローメッセージの不達連続数を用いることにより、ハローメッセージ受信状態の時間特性を考慮して輻輳状態の判断を行うことができる。
Congestion judgment value = (number of adjacent nodes x W1)
+ (Number of consecutive non-delivery of Hello messages x W2)
+ (Number of hops x W3) (3)
By using the number of consecutive non-delivery of hello messages based on time-series information indicating whether or not a hello message has been received, it is possible to determine the congestion state in consideration of the time characteristics of the hello message reception state.

また、式(2)と式(3)のパラメータを組み合わせた次式のパラメータにて輻輳状態の判断を行っても構わない。
輻輳判定値=(子ノード数×W1)
+(ハローメッセージの不達連続数×W2)
+(ホップ数×W3) (4)
Further, the congestion state may be determined using a parameter of the following equation obtained by combining the parameters of Equation (2) and Equation (3).
Congestion judgment value = (number of child nodes x W1)
+ (Number of consecutive non-delivery of Hello messages x W2)
+ (Number of hops x W3) (4)

実施の形態1乃至2では、ハローメッセージ管理部3002及びノード情報管理部3003をそれぞれ第1の管理部、第2の管理部と呼んでも構わない。また、ノードを無線ノードと呼んでも構わない。また、ツリー型の無線マルチホップネットワークについて動作を説明したが、ツリー型のネットワーク構成以外であっても構わない。信号受信部3001を受信部、輻輳判断部3004を判断部と呼んでも構わない。 In Embodiments 1 and 2, the hello message management unit 3002 and the node information management unit 3003 may be referred to as a first management unit and a second management unit, respectively. A node may be called a wireless node. Further, although the operation of the tree-type wireless multi-hop network has been described, other than a tree-type network configuration may be used. The signal reception unit 3001 may be referred to as a reception unit, and the congestion determination unit 3004 may be referred to as a determination unit.

100:シンクノード、201〜215:ノード、220:ノード204からの信号を検知できる範囲、2001:ハローメッセージ作成部、2002:経路メッセージ作成部、2003:信号送信部、3001:信号受信部、3002:ハローメッセージ管理部、3003:ノード情報管理部、3004:輻輳判断部 100: sink node, 201-215: node, 220: range in which a signal from the node 204 can be detected, 2001: hello message creation unit, 2002: route message creation unit, 2003: signal transmission unit, 3001: signal reception unit, 3002 : Hello message management unit, 3003: Node information management unit, 3004: Congestion judgment unit

Claims (4)

無線ノードから送信されたメッセージを無線マルチホップネットワークを介して受信する受信部と、
前記無線ノードからの生存状態を確認するメッセージの受信状態を示す情報を格納する第1の管理部と、
受信した前記メッセージから取得された前記無線ノードからのホップ数を含む周辺情報を格納する第2の管理部と、
前記第1の管理部及び前記第2の管理部に格納された情報を用いて、前記無線ノードの無線リンクが輻輳状態にあるか否かを判断する判断部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
A receiver for receiving a message transmitted from a wireless node via a wireless multi-hop network;
A first management unit for storing information indicating a reception state of a message for confirming a survival state from the wireless node;
A second management unit that stores peripheral information including the number of hops from the wireless node acquired from the received message;
Using the information stored in the first management unit and the second management unit, a determination unit that determines whether or not the radio link of the radio node is in a congestion state;
A wireless communication apparatus comprising:
前記判断部は前記第1の管理部において前記無線ノードからの生存状態を確認するメッセージに未到達が生じた場合に、前記無線ノードの無線リンクが輻輳状態にあるか、無線接続環境に問題があるかを判断することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。   When the first management unit has not reached the message for confirming the survival state from the wireless node, the determination unit determines whether the wireless link of the wireless node is in a congested state or there is a problem in the wireless connection environment. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether or not there is. 前記第2の管理部は前記無線ノードの子ノードの数、または前記無線ノードに隣接する無線ノードの数、または前記無線ノードから受信するメッセージのホップ数を前記無線ノードの周辺情報として格納することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線通信装置。   The second management unit stores the number of child nodes of the wireless node, the number of wireless nodes adjacent to the wireless node, or the number of hops of a message received from the wireless node as peripheral information of the wireless node. The wireless communication device according to claim 1, wherein the wireless communication device is a wireless communication device. 無線ノードから送信されたメッセージを無線マルチホップネットワークを介して受信する受信ステップと、
前記無線ノードからの生存状態を確認するメッセージの受信状態を示す情報を格納する第1の管理ステップと、
受信した前記メッセージから取得された前記無線ノードの周辺情報を格納する第2の管理ステップと、
前記第1の管理ステップ及び前記第2の管理ステップに格納された情報を用いて、前記無線ノードの無線リンクが輻輳状態にあるか否かを判断する判断ステップと、
を備えたことを特徴とする無線通信方法。
A receiving step of receiving a message transmitted from a wireless node via a wireless multi-hop network;
A first management step of storing information indicating a reception state of a message for confirming a survival state from the wireless node;
A second management step of storing peripheral information of the wireless node obtained from the received message;
Using the information stored in the first management step and the second management step to determine whether or not the radio link of the radio node is in a congested state;
A wireless communication method comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017228917A (en) * 2016-06-22 2017-12-28 国立研究開発法人情報通信研究機構 Robot monitoring and control system
JP2019121907A (en) * 2018-01-04 2019-07-22 株式会社東芝 Radio communication apparatus, radio communication method, computer program and radio multi-hop network

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008278148A (en) * 2007-04-27 2008-11-13 Nec Corp Communication terminal, communication route control method and program
JP2010171525A (en) * 2009-01-20 2010-08-05 Fujitsu Ltd Wireless communication device for wireless ad hoc network
JP2012147054A (en) * 2011-01-06 2012-08-02 Fujitsu Ltd Congestion notification method, congestion notification device, and congestion notification program
JP2013065957A (en) * 2011-09-15 2013-04-11 Nec Corp Method for controlling path of multi-hop wireless network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008278148A (en) * 2007-04-27 2008-11-13 Nec Corp Communication terminal, communication route control method and program
JP2010171525A (en) * 2009-01-20 2010-08-05 Fujitsu Ltd Wireless communication device for wireless ad hoc network
JP2012147054A (en) * 2011-01-06 2012-08-02 Fujitsu Ltd Congestion notification method, congestion notification device, and congestion notification program
JP2013065957A (en) * 2011-09-15 2013-04-11 Nec Corp Method for controlling path of multi-hop wireless network

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017228917A (en) * 2016-06-22 2017-12-28 国立研究開発法人情報通信研究機構 Robot monitoring and control system
JP2019121907A (en) * 2018-01-04 2019-07-22 株式会社東芝 Radio communication apparatus, radio communication method, computer program and radio multi-hop network

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