JP2016139989A - 無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の装置種別を有しデータを宛先へ送信する複数の無線端末1と、第1の装置種別と異なる第2の装置種別を有し各無線端末から受信されるデータを宛先へ中継する複数の無線中継器3とを含む通信システムにおいて、複数の無線端末の夫々が、無線フレームを検出し、検出した無線フレーム中に第1の装置種別を示す情報が含まれているときには無線フレーム中のデータを受信し、検出した無線フレーム中に第2の装置種別を示す情報が含まれているときには無線フレーム中のデータ受信を回避する。
【選択図】図1
Description
図1は、実施形態に係る通信システム(ネットワークシステム)の構成例を示す。図1において、通信システムは、センサにより得られたデータを夫々送信する複数の無線端末1(以下「センサノード1」とも表記)と、各センサノード1からのデータを収集するコンピュータ(宛先ホスト)が配置されたデータセンタ2とを含む。複数のセンサノード1は、「複数のセンサ」の一例であり、中継ノード3は、「中継装置」の一例であり、データセンタ2の宛先ホストは、「通信装置」の一例である。
は、複数のセンサノード1が中継ノード3aに対してスター型に接続されている。なお、図1では図示を省略しているが、残りの中継ノード3b〜3eの夫々においても、複数のセンサノード1がスター型に接続される。
図2は、センサノード1及び中継ノード3の夫々から送信される無線フレーム(無線信号)のフォーマット例を示す図である。図2に例示する無線フレーム5は、所定の時間長(無線フレーム5の送信時間)内で同一内容を有するサブフレーム6が繰り返されるフォーマットを有する。但し、サブフレーム6が繰り返されるフォーマットを用いることは必須要件ではなく、1つのサブフレーム6が無線フレーム5として扱われても良い。
後続する、Media Access Control(MAC)フレームとを含む。MACフレームは、MACヘッダ,ペイロード(データ部分),Cyclic Redundancy Check(CRC:巡回冗長符
号)部を有する。MACヘッダ及びペイロードは、サブフレーム6のペイロードとして扱われる。
図3は、センサノード1及び中継ノード3の夫々として動作可能な無線通信装置10の構成例を示す。無線通信装置10は、無線処理を行うRF LSI20(以下、「LSI20」と表記)と、LSI20の動作制御及び受信データの処理を主に行うMCU30とを含む。LSI20及びMCU30は、共に、省電力モード(スリープモード)とアクティブモードとの間を遷移する。省電力モード時の消費電力はアクティブモード時の消費電力より少ない。
及びメモリを含んだコンピュータである。外部ホスト41は、MCU30が扱うレイヤより上位のレイヤ(例えばアプリケーション層)を扱う。外部ホスト41が有するプロセッサは、オペレーティングシステム(OS)や様々なアプリケーションプログラムを実行する。これによって、外部ホスト41は、様々な処理を行う。例えば、外部ホスト41は、無線通信装置10がセンサノードであれば、センサ42で検知された事象や物性を示すデータを作成してMCU30に送る。或いは、無線通信装置10が中継ノード3であれば、外部ホスト41は、センサノード1から受信されたデータをMCU30から受け取り、データの集計や加工のような所定のアプリケーション層の処理を行う。
ックデバイス(PLD)を含むことができる。或いは、LSI20は、Digital Signal Processor(DSP),CPU,MCUのようなプロセッサ及びメモリを含んでいても良い。
<<無線フレーム受信時におけるMCUの処理>>
図4は、無線通信装置10における無線フレーム5の受信時におけるMCU30の処理例を示すフローチャートである。図6に示す処理は、例えば、MCU30の電源オンのような所定のトリガによって開始される。最初の01では、MCU30は、初期化処理を実行する。
図5及び図6は、無線フレーム5の受信時におけるLSI20の処理例を示すフローチャートである。図5に示す処理は、例えば、LSI20の電源オンのような所定のトリガによって開始される。最初の21では、LSI20は、初期化処理を実行する。
)タイミングを待つ状態となる。すなわち、LSI20は、タイマ28の満了を待つ状態となる。LSI20の省電力モードでは、制御部27がタイマ28の満了を待機する機能を除いて、動作ないし処理が停止された(電源オフの)状態となる。
図7及び図8は、無線フレーム5の送信時におけるMCU30の処理例を示すフローチャートである。最初の101では、MCU30は、初期化処理を実行する。初期化が終了すると、MCU30は、送信契機(トリガ)を待つ(102,103)。送信契機は適宜決定可能である。例えば、上位層(外部ホスト41)からの割り込み通知を送信契機とすることができる。割り込み通知は、定期的であっても不定期であっても良い。或いは、送信契機がタイマで管理され、タイマ満了毎に送信契機が発生するようにしても良い。
ィブモードに移行する(104)。すると、MCU30は、MACフレームの編集を開始する。
30から到着する各MACフレームにプリアンブル,同期ワード,レングス,送信先デバイスアドレス及びCRC部を付与する処理を行い、各サブフレーム6を組み立てる。このとき、LSI20は、送信先デバイスアドレスとして、無線フレーム5の受信先のデバイスアドレスを設定する。
以上説明した実施形態では、以下のような作用効果が得られる。各センサノード1がデフォルトの送信電力で無線フレーム5を中継ノード3へ送信する場合には、図1の一点鎖線の円で示すような電波の到達範囲Aとなることが起こり得る。この場合、本来の送信先である中継ノード3aに加えて、中継ノード3aの周辺に位置する中継ノード3b及び中継ノード3dにもセンサノード1からの電波が到達する。このため、中継ノード3b及び中継ノード3dのLSI20及びMCU30が省電力モードを解除して無線フレーム5中のMACフレームの受信やMACフレームの処理を行うことが起こり得る。しかし、これらの処理は無用の処理であり、中継ノード3b及び中継ノード3dの電力が無駄に消費されてしまう。
ド3が検出した場合に受信通知によって当該他の中継ノード3のMCU30がアクティブモードにならないので消費電力が増加するのを回避することができる。また、或る中継ノード3が送信した他の中継ノード3向けの無線フレーム5をセンサノード1が検出した場合に受信通知によって当該センサノード1のMCU30がアクティブモードにならないので消費電力が増加するのを回避することもできる。
2・・・データセンタ
3・・・無線中継器(中継ノード)
20・・・RF LSI
30・・・MCU
Claims (11)
- 第1の装置種別に属する複数のセンサと、
前記複数のセンサと無線通信可能であって第2の装置種別に属する中継装置と、
前記中継装置と無線通信可能であって第3の装置種別に属する通信装置とを備え、
前記複数のセンサの各々は、
無線送信を行う際に、データに宛先の装置の種別に対応する識別情報を付加した無線信号を生成して送信する処理を行い、無線受信を行う際に、前記第1の装置種別に対応する識別情報が付加されている場合は、無線処理によって得られたデータを上位の処理部に引渡し、前記第2又は第3の装置種別に対応する情報が付加されている場合は、無線処理によって得られたデータを上位の処理部に引渡さない処理を行う無線処理部を備え、
前記中継装置は、
受信した無線信号に前記第2の装置種別に対応する識別情報が含まれる場合には、受信した無線信号に含まれるデータを上位の処理装置に提供する無線処理部、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。 - 前記複数のセンサのうちの特定のセンサから前記中継装置に対する無線送信を行う際には、前記中継装置のアドレスが宛先アドレスとして設定され、送信元の該特定のセンサのアドレスが送信元アドレスとして設定され、前記複数のセンサの装置種別に対応する識別情報を含むデータに、前記中継装置の装置種別に対応する識別情報を付加した無線信号を送信し、
前記中継装置の前記無線処理部は、付加された前記中継装置の装置種別に対応する識別情報の検出に応じて、受信した無線信号に含まれる前記データを上位の処理部に引渡し、前記上位の処理部から前記特定のセンサ宛のデータを与えられると、前記データに含まれる前記複数のセンサの装置種別に対応する識別情報を与えられた該データに付加して無線送信する、
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。 - 前記宛先アドレス,前記送信元アドレス,前記複数のセンサの装置種別に対応する識別情報,前記中継装置の装置種別に対応する情報が、無線信号の送信毎に送信される
請求項2に記載の無線通信システム。 - 第1の装置種別を有し、データを宛先へ送信する複数の無線端末と、
第1の装置種別と異なる第2の装置種別を有し、各無線端末との無線通信で受信される前記データを宛先へ中継する複数の無線中継器とを含み、
前記複数の無線端末の夫々は、無線フレームを検出する無線装置と、前記無線装置で検出された無線フレーム中のデータを処理する処理装置とを含み、
前記無線装置は、検出した無線フレーム中に前記第1の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータを受信して前記処理装置に供給し、前記検出した無線フレーム中に前記第2の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータ受信を回避する
無線通信システム。 - 第1の装置種別を有し、データを宛先へ送信する複数の無線端末と、
第1の装置種別と異なる第2の装置種別を有し、各無線端末から受信される前記データを宛先へ中継する複数の無線中継器とを含み、
前記複数の無線中継器の夫々は、無線フレームを検出する無線装置と、前記無線装置で検出された無線フレーム中のデータを処理する処理装置とを含み、
前記無線装置は、検出した無線フレーム中に前記第2の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータを受信して前記処理装置に供給し、前記検出し
た無線フレーム中に前記第1の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータ受信を回避する
無線通信システム。 - 第1の装置種別を有し、データを宛先へ送信する複数の無線端末と、第1の装置種別と異なる第2の装置種別を有し、各無線端末から受信される前記データを宛先へ中継する複数の無線中継器とを含む無線通信システムにおける前記複数の端末装置の一つとして動作可能な無線端末であって、
無線フレームを検出する無線装置と、
前記無線装置で検出された無線フレーム中のデータを処理する処理装置とを含み、
前記無線装置は、検出した無線フレーム中に前記第1の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータを受信して前記処理装置に供給し、前記検出した無線フレーム中に前記第2の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータ受信を回避する
無線端末。 - 第1の装置種別を有し、データを宛先へ送信する複数の無線端末と、第1の装置種別と異なる第2の装置種別を有し、各無線端末から受信される前記データを宛先へ中継する複数の無線中継器とを含む無線通信システムにおける前記複数の無線中継器の一つとして動作可能な無線中継器であって、
無線フレームを検出する無線装置と、
前記無線装置で検出された無線フレーム中のデータを処理する処理装置とを含み、
前記無線装置は、検出した無線フレーム中に前記第2の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータを受信して前記処理装置に供給し、前記検出した無線フレーム中に前記第1の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータ受信を回避する
無線中継器。 - 第1の装置種別を有し、データを宛先へ送信する複数の無線端末と、前記第1の装置種別と異なる第2の装置種別を有し、各無線端末から受信される前記データを宛先へ中継する複数の無線中継器とを含む通信システムにおいて、
前記複数の無線端末の夫々が、
無線フレームを検出し、
検出した無線フレーム中に前記第1の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータを受信し、
検出した無線フレーム中に前記第2の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータ受信を回避する
ことを含む無線端末のデータ受信方法。 - 第1の装置種別を有し、データを宛先へ送信する複数の無線端末と、前記第1の装置種別と異なる第2の装置種別を有し、各無線端末から受信される前記データを宛先へ中継する複数の無線中継器とを含む通信システムにおいて、
前記複数の無線中継器の夫々が、
無線フレームを検出し、
検出した無線フレーム中に前記第2の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータを受信し、
検出した無線フレーム中に前記第1の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータ受信を回避する
ことを含む無線中継器のデータ受信方法。 - 第1の装置種別を有し、データを宛先へ送信する複数の無線端末と、前記第1の装置種別と異なる第2の装置種別を有し、各無線端末から受信される前記データを宛先へ中継する複数の無線中継器とを含む通信システムにおける各無線端末に含まれるコンピュータに、
無線フレームを検出するステップと、
自無線端末で検出された無線フレーム中に前記第1の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータを受信するステップと、
検出された無線フレーム中に前記第2の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータ受信を回避するステップと
を実行させるプログラム。 - 第1の装置種別を有し、データを宛先へ送信する複数の無線端末と、前記第1の装置種別と異なる第2の装置種別を有し、各無線端末から受信される前記データを宛先へ中継する複数の無線中継器とを含む通信システムにおける各無線中継器に含まれるコンピュータに、
無線フレームを検出するステップと、
検出された無線フレーム中に前記第2の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータを受信するステップと、
検出された無線フレーム中に前記第1の装置種別を示す情報が含まれているときには当該無線フレーム中のデータ受信を回避するステップと、
を実行させるプログラム。
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