JP2018157489A - Radio communication control program, radio communication apparatus, and radio communication control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信制御プログラム、無線通信装置、及び、無線通信制御方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication control program, a wireless communication apparatus, and a wireless communication control method.
無線通信ネットワークの種類の一つに、無線のノード同士が通信を行うアドホックネットワークがある。無線のノード同士が通信を行うネットワークは、自律分散型ネットワークとも呼ばれる。また、アドホックネットワークの通信方式の一つに、ノードが他のノードからの無線信号を中継するマルチホップ通信がある。 One type of wireless communication network is an ad hoc network in which wireless nodes communicate with each other. A network in which wireless nodes communicate with each other is also called an autonomous distributed network. In addition, as one of ad hoc network communication methods, there is multi-hop communication in which a node relays a radio signal from another node.
無線通信ネットワークでは、例えば、データの衝突の回避、通信の効率向上のために、ネットワーク内のノード間の動作のタイミングを同じにさせることがある。ノード間の動作のタイミングが同じであることは、例えば、同期している、と称される。また、ノード間の動作のタイミングを同じにすることは、例えば、同期を取る、と称される。また、同期している無線通信ネットワークは、例えば、同期型ネットワーク、同期ネットワークと称される。 In a wireless communication network, for example, in order to avoid data collision and improve communication efficiency, the operation timing between nodes in the network may be the same. The fact that the operation timing between nodes is the same is referred to as being synchronized, for example. Also, making the operation timing between nodes the same is referred to as synchronizing, for example. Synchronized wireless communication networks are called, for example, a synchronous network and a synchronous network.
同期ネットワークでは、例えば、同期の基点となるノードによって、周期的に同期信号が送信される。同期信号は、例えば、マルチキャスト又はブロードキャストで送信される。同期信号には、例えば、同期をとるために用いられる情報が含まれている。以降、同期の基点となるノードを、単に、基点ノードと称する。基点ノードは、例えば、Zigbeeではゲートウェイとして動作するノードである。 In the synchronization network, for example, a synchronization signal is periodically transmitted by a node serving as a synchronization base point. The synchronization signal is transmitted by multicast or broadcast, for example. For example, the synchronization signal includes information used for synchronization. Hereinafter, a node serving as a synchronization base point is simply referred to as a base point node. For example, the base node is a node that operates as a gateway in Zigbee.
同期信号を受信したノードは、同期信号に含まれる情報を用いて、基点ノードと動作のタイミングを同期させる。マルチホップ通信のネットワークでは、基点ノードから同期信号を受信したノードは、基点ノードと同様に、周期的に同期信号を送信する。これによって、基点ノードの通信可能範囲外に存在するノードも、同期信号を受信することが可能となり、基点ノードと同期をとることができる。 The node that has received the synchronization signal synchronizes the operation timing with the base node using information included in the synchronization signal. In a multi-hop communication network, a node that has received a synchronization signal from a base node periodically transmits the synchronization signal in the same manner as the base node. Accordingly, a node existing outside the communicable range of the base node can also receive the synchronization signal, and can be synchronized with the base node.
一方で、ネットワーク間での使用周波数の衝突の回避方法の一つに、チャネルホッピングがある。チャネルホッピングは、所定の時間経過毎に無線通信で使用するチャネルを遷移させながら通信を行う技術である。チャネルホッピングを採用することによって、特定の周波数帯域が占有されることを抑止することができる。 On the other hand, channel hopping is one of the methods for avoiding the collision of used frequencies between networks. Channel hopping is a technique for performing communication while changing a channel used in wireless communication every predetermined time. Employing channel hopping can prevent a specific frequency band from being occupied.
また、チャネルホッピングでは、使用周波数が所定の時間経過毎に変更されるため、1つの周波数でノイズが発生した場合も、他の周波数で送信されているデータによってノイズによるパケット損失を訂正可能である。そのため、チャネルホッピングが採用される無線通信ネットワークは、耐障害性が高い。また、送信周波数が特有のパターンで変化するため、通信の秘匿性が高い。したがって、チャネルホッピングは、例えば、アドホックネットワークなどの多対多の無線通信ネットワークに採用されることが多い。 In channel hopping, the frequency used is changed every time a predetermined time elapses, so that even when noise occurs at one frequency, packet loss due to noise can be corrected by data transmitted at another frequency. . Therefore, a wireless communication network that employs channel hopping has high fault tolerance. Moreover, since the transmission frequency changes in a specific pattern, the confidentiality of communication is high. Therefore, channel hopping is often employed in many-to-many wireless communication networks such as ad hoc networks.
チャネルホッピングが採用されているネットワークでは、基点ノードに同期しているノードは、基点ノードと同じチャネル遷移のタイミングで、基点ノードと同じチャネルの遷移順序で、チャネルの遷移を行う。基点ノードのチャネルの遷移順序を特定するための情報は、例えば、同期信号に含まれる情報から取得される。また、同期信号には、基点ノードと同期を取るための情報も含まれている。 In a network in which channel hopping is adopted, a node synchronized with a base node performs channel transition in the same channel transition order as that of the base node at the same channel transition timing as that of the base node. Information for specifying the channel transition order of the base node is acquired from information included in the synchronization signal, for example. The synchronization signal also includes information for synchronizing with the base node.
チャネルホッピングでは、チャネルの遷移順序は、各ノードによって、所定のアルゴリズムによって取得される。以降、チャネルの遷移順序を、ホッピングパターンと称する。チャネルホッピングでは、ネットワーク間の干渉を避けるために、ネットワーク毎にホッピングパターンが異なる。したがって、同期中のネットワークと隣接ネットワークとでは、ホッピングパターンが異なる。また、ホッピングパターンは、例えば、単位時間である1フレーム毎に異なることが多い。 In channel hopping, the channel transition order is obtained by a predetermined algorithm by each node. Hereinafter, the channel transition order is referred to as a hopping pattern. In channel hopping, the hopping pattern is different for each network in order to avoid interference between networks. Therefore, the hopping pattern is different between the synchronized network and the adjacent network. In addition, the hopping pattern is often different for each frame, which is a unit time, for example.
なお、同期信号の送信には、例えば、IEEE802.15シリーズやBLUETOOTH(登録商標)等の無線通信規格では、使用可能なチャネルの中で最も小さい番号のチャネルを用いるように規定されている。すなわち、チャネルホッピングを採用しているネットワークにおいて、ホッピングパターンはネットワーク毎に異なるが、同期信号の送信に用いられるチャネルは共通している。同期信号の送信に用いられるチャネルは、以降、スキャンチャネルと称される。 Note that, for the transmission of the synchronization signal, for example, wireless communication standards such as IEEE 802.15 series and BLUETOOTH (registered trademark) stipulate that the channel with the smallest number among usable channels is used. That is, in a network that employs channel hopping, the hopping pattern is different for each network, but the channel used for transmission of the synchronization signal is common. The channel used for transmitting the synchronization signal is hereinafter referred to as a scan channel.
例えば、同期型のアドホックネットワークにおいて、中継するノードの故障や電力枯渇により当該中継するノードが通信不能に陥ってしまった場合、当該中継するノードよりも基点ノードから離れた位置に存在するノードは、同期信号を受信し続けることができても、同期信号の受信品質が低下してしまうことがある。また、例えば、同期先のネットワークの基点ノードよりも近い距離に新たに基点ノードが設置される場合には、同期中のネットワークの基点ノードからの同期信号の受信品質よりも、新たに設置された基点ノードからの同期信号の受信品質の方が良くなる場合がある。 For example, in a synchronous ad hoc network, when a relay node becomes incapable of communication due to a failure of a relay node or power depletion, a node that is located farther from the base node than the relay node is Even if the synchronization signal can be continuously received, the reception quality of the synchronization signal may deteriorate. In addition, for example, when a new base node is installed at a distance closer to the base node of the synchronization destination network, it is newly installed than the reception quality of the synchronization signal from the base point node of the network being synchronized In some cases, the reception quality of the synchronization signal from the base node is better.
このような場合には、同期先のネットワークをより受信品質の良い信号を送信するノードが含まれる隣接ネットワークに変更するほうが望ましい。 In such a case, it is desirable to change the synchronization destination network to an adjacent network including a node that transmits a signal with better reception quality.
しかしながら、チャネルホッピングが採用されているマルチホップ通信の無線通信ネットワークにおいて同期先のネットワークを変更するために、同期中のネットワークと隣接ネットワークとでスキャンチャネルが使用される期間が重複するまでに、時間を要することがある。 However, in order to change the synchronization destination network in a multi-hop communication wireless communication network in which channel hopping is adopted, it takes time until the period in which the scan channel is used in the synchronized network and the adjacent network overlap. May be required.
結果として、チャネルホッピングが採用されているマルチホップ通信の無線通信ネットワークでは、同期するネットワークの変更を完了するまでに時間を要する、という問題がある。 As a result, a multi-hop wireless communication network employing channel hopping has a problem that it takes time to complete the change of the synchronized network.
本発明は、使用チャネルを遷移させながら無線通信が行われるマルチホップ通信の無線通信ネットワークにおいて、新たなネットワークを用いる通信の開始までに要する時間を短縮可能な無線通信制御プログラム、無線通信装置、及び、無線通信制御方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to a wireless communication control program, a wireless communication apparatus, and a wireless communication control program capable of reducing the time required to start communication using a new network in a wireless communication network for multi-hop communication in which wireless communication is performed while changing a use channel. An object of the present invention is to provide a wireless communication control method.
本発明の態様の一つは、無線通信装置によって実行される無線通信制御プログラムである。無線通信制御プログラムは、無線通信装置に、使用する通信チャネルを遷移させながら無線通信を行わせる。また、無線通信制御プログラムは、無線通信装置に、第1のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を記憶させる。また、無線通信制御
プログラムは、無線通信装置に、通信チャネルの遷移順序に従って無線通信が行われる第2のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、第1のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って所定の通信チャネルが用いられるタイミングで、所定の通信チャネルを用いて、第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を送信させる。
One aspect of the present invention is a wireless communication control program executed by a wireless communication apparatus. The wireless communication control program causes the wireless communication device to perform wireless communication while changing the communication channel to be used. The wireless communication control program causes the wireless communication apparatus to store the transition order of communication channels used in the first network. Further, the wireless communication control program, when wireless communication is performed using the second network in which wireless communication is performed according to the communication channel transition order, is performed on the wireless communication device, the communication channel transition order used in the first network. According to the above, at a timing at which a predetermined communication channel is used, information that can specify the transition order of communication channels used in the second network is transmitted using the predetermined communication channel.
開示の無線通信制御プログラム、無線通信装置、及び、無線通信制御方法によれば、使用チャネルを遷移させながら無線通信が行われるマルチホップ通信の無線通信ネットワークにおいて、新たなネットワークを用いる通信の開始までに要する時間を短縮することができる。 According to the disclosed wireless communication control program, wireless communication device, and wireless communication control method, in the wireless communication network of multi-hop communication in which wireless communication is performed while changing the use channel, until the start of communication using a new network Can be shortened.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the following embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the configuration of the embodiment.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る無線通信ネットワークシステム100のシステム構成の一例を示す図である。無線通信ネットワークシステム100は、例えば、ネットワーク#1とネットワーク#2とを含む。ネットワーク#1及びネットワーク#2は、例えば、同じ
管理組織によって管理されるネットワークである。ネットワーク#1及びネットワーク#2は、それぞれ、無線通信を行うノード1を複数含む。ノードを特に区別しない場合には、ノード1と表記する。以降、ネットワークを、NWと表記することもある。ノード1は、「無線通信装置」の一例である。ネットワーク#1は、「第1のネットワーク」の一例である。ネットワーク#2は、「第2のネットワーク」の一例である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a system configuration of a wireless
無線通信ネットワークシステム100は、例えば、Zigbee、IEEE802.11a/11b/11g/11n等の無線LANのネットワーク、BLEUTOOTH(登録商標)のネットワークシステムである。ただし、無線通信ネットワークシステム100は、これらのネットワークに限定されない。第1実施形態では、無線通信ネットワークシステム100は、Zigbeeのネットワークであることを想定する。Zigbeeのネットワークにおける同期信号は、ビーコン信号である。ビーコン信号は、「同期信号」の一例である。ビーコン信号が送信されるチャネルは、スキャンチャネルの一例である。スキャンチャネルは、「所定の通信チャネル」、「同期信号の送信に用いられるチャネル」の一例である。
The wireless
ノード1は、例えば、使用電力を計測するセンサを備えるノードである。この場合には、無線通信ネットワークシステム100は、例えば、ノード1によって計測された使用電力のデータを収集する電力検針システムである。
The
また、NW#1及びNW#2は、それぞれ、マルチホップ通信が行われるネットワークである。NW#1及びNW#2では、それぞれ、ゲートウェイ(GW)#1、GW#2が基点ノードである。また、NW#1及びNW#2に含まれる各ノード1は、チャネルホッピングを行う。チャネルホッピングは、「使用する通信チャネルを遷移させながら無線通信」を行うことの一例である。
図1に示される例では、NW#1の中継を行う複数のノード1が通信不能状態に陥った場合が示されている。ノード1が通信不能状態に陥るのは、例えば、ノード1のハードウェア故障が発生した場合、ノード1の電力がなくなった場合等がある。また、ノード1が撤去されてしまった場合には、当該ノード1とNW#1内の他のノードとは通信不能状態となる。
In the example illustrated in FIG. 1, a case where a plurality of
ノード#2、ノード#3、ノード#4は、NW#1のGW#1に同期して通信を行っているノードである。しかしながら、GW#1側に存在していた複数のノード1が通信不能状態に陥ってしまったため、ノード#2、ノード#3、ノード#4は、GW#1からの信号の通信品質が低下している。
GW#1からの信号は、例えば、同期信号、確認応答等である。GW#1からの信号の通信品質は、例えば、受信電波強度、GW#1までのホップ数等に基づいて算出されるコストによって表される。例えば、GW#1からの信号は、ノード#3を経由してノード#2に届く。ノード#3において、通信不能状態のノード1の発生の後は、GW#1からの信号を他のノード1によって中継されることなく受信するので、GW#1からの信号の受信強度が低下し、通信品質は低下する。
The signal from
ノード#2においては、例えば、GW#1からの信号をノード#3による中継によって受信するので、ノード#3による中継の際に信号の増幅が行われている場合には、通信不能状態のノード1の発生の前後で、GW#1からの信号の受信強度は低下しない。ただし、ノード#3においては、通信不能状態のノード1の発生の後で通信品質が低下しているので、通信品質を示すコストは、ノード#2においても通信不能状態のノード1の発生の後で通信品質が低下することを示すようなアルゴリズムを用いて求められるものとする。
In the
ノード#2は、例えば、NW#2に同期しているノード#1から発信される信号の到達範囲内に位置している。そのため、ノード#2は、ノード#1から発信される同期信号を受信可能である。一方、ノード#3、ノード#4は、NW#2に同期しているいずれのノードの信号の到達範囲内に位置しておらず、NW#2の情報を含む同期信号を受信できない。
For example, the
同期するネットワークを変更するためには、変更先のネットワークの同期信号を受信することが条件となる。したがって、ノード#2は、ノード#1から発信されるNW#2の情報を含む同期信号を受信することができ、NW#2からの信号の通信品質の方が良い場合には、NW#2に同期先を変更することができる。同期先のネットワークを変更することは、用いるネットワークを変更することの一例である。
In order to change the network to be synchronized, it is necessary to receive the synchronization signal of the network to be changed. Accordingly, the
ノード#3、ノード#4は、ノード#2の信号到達範囲内に位置しており、ノード#2がNW#2の同期信号を送信することで、NW#2の同期信号を受信可能となる。隣接ネットワークの同期信号は、ノードが、隣接ネットワークと同じタイミングでスキャンチャネルを使用していれば受信可能である。
The
しかしながら、同期中のネットワークと隣接ネットワークとではホッピングパターンが異なるため、同期中のネットワークと隣接ネットワークとでスキャンチャネルが使用される期間が重複するまでに、時間を要することがある。 However, since the hopping pattern is different between the synchronized network and the adjacent network, it may take time until the period during which the scan channel is used is overlapped between the synchronized network and the adjacent network.
例えば、図1に示される例において、ノード#3及びノード#4は、NW#1のホッピングパターンに従ってチャネルを遷移させている。ノード#2は、NW#2に同期しているので、NW#2のホッピングパターンに従ってチャネルを遷移させている。そのため、ノード#3とノード#4とは、NW#1とNW#2とで、スキャンチャネルが使用されるタイミングが一致するまで、NW#2の情報を含む同期信号を受信することができない。ホッピングパターンは、「ネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序」の一例である。
For example, in the example illustrated in FIG. 1, the
第1実施形態では、例えば、ノード#2は、同期先をNW#2に変更すると、NW#2の情報を含む同期信号を、NW#1のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルが使用されるタイミングで送信する。同期信号には、例えば、同期を取るための情報と、ホッピングパターンを特定可能な情報とが含まれている。同期先をNW#2に変更することは、「第2のネットワークを用いて無線通信を行う場合」の一例である。ホッピングパターンを特定可能な情報は、「第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報」の一例である。
In the first embodiment, for example, when the synchronization destination is changed to
したがって、ノード#2がNW#1のホッピングパターンに従って、スキャンチャネルの使用タイミングで、NW#2の情報を含む同期信号を送信することで、ノード#3及びノード#4がNW#1のホッピングパターンに従ったままでNW#2の情報を含む同期信号を受信することができる。ノード#3及びノード#4は、NW#1とNW#2とでスキャンチャネルのタイミングが重複することを待つことなく、迅速にNW#2と同期することができるようになる。
Therefore, according to the hopping pattern of
図2は、図1に示される例において、ノード#2がNW#2からの同期信号を受信し、NW#2に同期を開始するまでの、ノード#1とノード#2とのチャネル遷移の一例を示す図である。同期ネットワークでは、ノード間で、フレームと呼ばれる時間単位の開始点が同期している。例えば、Zigbeeでは、フレームはスーパーフレームとも呼ばれ、フレーム長は、数10ミリ秒〜500ミリ秒の範囲で設定される。
FIG. 2 shows the channel transition between the
フレームはさらに所定数のサブフレームに分割される。サブフレームは、タイムスロットとも呼ばれる。チャネルホッピングでは、1サブフレーム毎にチャネルが遷移する。図2に示される例では、チャネルは、チャネル#1から#5の5つであり、便宜上、フレームは5つのサブフレームに分割されている。ただし、フレームの分割数は使用チャネル数に依存するものではない。また、チャネル#1がスキャンチャネルとして用いられる。
The frame is further divided into a predetermined number of subframes. A subframe is also called a time slot. In channel hopping, the channel changes every subframe. In the example shown in FIG. 2, there are five
1フレーム中で、スキャンチャネルに割り当てられるタイムスロット以外の一部又は全部のタイムスロットは、例えば、データを送信するために用いられる。すなわち、ホッピングパターンは、各ネットワークにおける、1フレーム中の、同期信号を送信する送信タイミングと、データを送信する送信タイミングとを示す情報である。 In one frame, some or all of the time slots other than the time slots allocated to the scan channel are used for transmitting data, for example. That is, the hopping pattern is information indicating transmission timing for transmitting a synchronization signal and transmission timing for transmitting data in one frame in each network.
同期信号に含まれる情報、同期信号に含まれるホッピングパターンを特定可能な情報は、「ネットワーク内のアドバタイズされるデータ」の一例である。また、フレームは、「単位時間」の一例である。また、1フレーム中で、スキャンチャネルに割り当てられるタイムスロットは、「単位時間におけるアドバタイズデータ」を「送信するタイミング」の一例である。また、1フレーム中で、スキャンチャネルに割り当てられるタイムスロット以外のタイムスロットでデータの送信に用いられるタイムスロットは、「単位時間における」「データ」を「送信するタイミング」の一例である。 The information included in the synchronization signal and the information that can specify the hopping pattern included in the synchronization signal are examples of “advertised data in the network”. The frame is an example of “unit time”. In addition, a time slot allocated to a scan channel in one frame is an example of “timing to transmit“ advertised data in unit time ””. In addition, a time slot used for data transmission in a time slot other than the time slot assigned to the scan channel in one frame is an example of “timing for transmitting“ data ”in“ unit time ”.
1フレームにおいてチャネルが遷移する順序は、ネットワーク間で異なる。また、図2に示される例では、チャネルが遷移する順序は、フレーム毎に異なる。また、スキャンチャネルはNW#1及びNW#2ともに、チャネル#1であるとする。
The order of channel transition in one frame differs between networks. In the example shown in FIG. 2, the order in which the channels transition varies from frame to frame. The scan channel is assumed to be
なお、図2では、便宜上、ノード#1とノード#2とのフレームの開始点が同期しているように表示されている。実際には、ノード#1とノード#2とは異なるネットワークに同期しているので、ノード#1とノード#2とのフレームの開始点は同期しているとは限らない。
In FIG. 2, for the sake of convenience, the start points of the frames of the
図2に示される例では、フレーム#0〜#2では、ノード#1はNW#2のホッピングパターンに従ってチャネルホッピングを行っている。ノード#2はNW#1のホッピングパターンに従ってチャネルホッピングを行っている。そのため、ノード#1がスキャンチャネル(チャネル#1)で同期信号を送信している間、ノード#2は別のチャネルを使用しており、ノード#1から送信される同期信号を受信することができない。
In the example shown in FIG. 2, in
図2に示される例では、フレーム#3で、ノード#1とノード#2とでスキャンチャネルが用いられるタイミングが一致する。これによって、ノード#2は、ノード#1から送信されるNW#2の情報を含む同期信号を受信し、NW#2の存在を知ることができる。
In the example shown in FIG. 2, in
なお、図2に示される例では、フレーム#3において、ノード#1とノード#2とでスキャンチャネルが用いられるタイミングが一致している。ただし、実際には、いつノード#1とノード#2とでスキャンチャネルが用いられるタイミングが一致するかは不明である。また、図2に示される例では、ノード#2は、スキャンチャネル(チャネル#1)においてNW#1の情報を含む同期信号も受信している。
In the example shown in FIG. 2, in the
ノード#2は、ノード#1からNW#2の情報を含む同期信号を受信すると、NW#1の通信品質よりもNW#2の通信品質の方が良いことを判定し、同期先をNW#2に変更することを判定する。その後、ノード#2は、NW#2に同期するための同期準備処理を行う。同期準備処理では、例えば、同期信号から取得された情報からホッピングパターンの生成、新たなホッピングパターンの開始のタイミングの調整等が行われる。図2では、
ノード#2は、フレーム#5の開始点からNW#2のホッピングパターンに従ってチャネルホッピングを開始し、NW#2に同期を開始する。
When the
第1実施形態では、新たなNWへの同期の開始は、当該NWへの同期先の変更が判定されたフレーム#nから2フレーム後のフレーム#n+2の開始点とする。これは、フレーム中の最後尾のサブフレームにおけるスキャンチャネルで、新たなNWの同期信号が受信される場合があり、この場合には、直後のフレームから新たなNWに同期を行うことは困難であるためである。ただし、新たなNWへの同期の開始は、当該NWへの同期先の変更を判定したフレームから2フレーム後のフレームの開始点に限定されない。 In the first embodiment, the start of synchronization with a new NW is set as the start point of frame # n + 2 two frames after frame #n where the change of the synchronization destination to the NW is determined. This is a scan channel in the last subframe in the frame, and a new NW synchronization signal may be received. In this case, it is difficult to synchronize from the immediately following frame to the new NW. Because there is. However, the start of synchronization with a new NW is not limited to the start point of the frame two frames after the frame for which the change of the synchronization destination to the NW has been determined.
図3は、ノード#2がNW#2に同期完了した状態の無線通信ネットワークシステム100のシステム構成の一例を示す図である。図3に示される例は、例えば、図2に示される例のフレーム#5の時点の無線通信ネットワークシステム100の状態である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the wireless
ノード#2は、ノード#1からNW#2の情報を含む同期信号を受信し、同期先をNW#2に変更しているので、より良い通信品質で通信を行うことができる。一方で、ノード#3、ノード#4は、NW#1のホッピングパターンに従ってチャネルホッピングしており、通信品質の低い状態で通信を行っている。本明細書において、新たなネットワークに同期することは、新ネットワークへの参加、加入、とも表現される。また、新たな同期先のネットワークを新NWと称することもある。また、直前まで同期していたNWを前NWと称することもある。
Since the
第1実施形態では、ノード#2は、新NWのホッピングパターンに従って新NWに同期するものの、所定の期間、前NWのホッピングパターンも保持し続ける。ノード#2は、前NW#1のホッピングパターンにおいてスキャンチャネルが使用されるタイミングになると、前NW#1のスキャンチャネルを用いて新NW#2の情報を含む同期情報を送信する。
In the first embodiment, the
図4は、図2に示される例に続く、ノード#1〜ノード#4のチャネル遷移の一例を示す図である。ノード#2については、NW#1とNW#2とのホッピングパターンを保持しているので、新NWであるNW#2のホッピングパターンに従ったチャネル遷移(上段)と、前NWであるNW#1のホッピングパターンに従ったチャネル遷移(下段)とが示されている。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of channel transition of the
ノード#2は、フレーム#5において、NW#2との同期を開始している(図2)。次のフレーム#6において、ノード#2は、NW#1のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移するタイミングの判定を開始する。例えば、NW#2との同期を開始したフレーム#5において、NW#1のホッピングパターンにおいて先頭のサブフレームでスキャンチャネルの使用タイミングであると、対応できない可能性があるためである。
ノード#2は、フレーム#6の2つ目のサブフレームの開始点で、NW#1のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移するタイミングを判定し、スキャンチャネルへ遷移し、NW#2の情報を含む同期信号を送信する。
ノード#3、ノード#4は、フレーム#6においてNW#1のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移すると、ノード#2から送信されたNW#2の情報が含まれる同期信号を受信する。これによって、ノード#3、ノード#4がNW#2の存在を知ることができる。ノード#3、ノード#4は、それぞれ、より通信品質の良いNW#2への同期先の変更を判定し、NW#2への同期準備処理を行い、例えば、フレーム#8からNW#2への同期を開始する。
When the
なお、ノード#2は、フレーム#6において、NW#1のホッピングパターンに従ってNW#1のスキャンチャネルへ遷移した後、次のサブフレームでは、NW#2のホッピングパターンに従ってチャネルを遷移する。
Note that, in the frame # 6, the
図5は、ノード#3、ノード#4もNW#2に同期完了した状態の無線通信ネットワークシステム100のシステム構成の一例を示す図である。図5に示される例は、例えば、図4に示される例のフレーム#8以降の無線通信ネットワークシステム100の状態である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the wireless
ノード#3、ノード#4は、ノード#2からNW#2の情報を含む同期信号を受信し、同期先をNW#2に変更しているので、より通信品質の良いNW#2を通じて通信を行うことができる。これによって、中継する複数のノード1が通信不能状態に陥ることによって、NW#1よりもNW#2に同期した方がより良い通信品質で通信できるノード#2〜#4がすべてNW#2に加入し通信することができるようになる。第1実施形態では、中継する複数のノード1が通信不能状態に陥ってから、数フレーム分の時間で、ノード#2〜ノード#4が同期先をNW#2に変更することができる。
Since the
なお、第1実施形態では、ノード#3、ノード#4も、ノード#2と同様の動作を行う。そのため、例えば、ノード#3の下流(NW#2から離れる方向)に別のノードが存在している場合でも、ノード#3の下流のノードは素早くNW#2に同期先を変更することができる。ノード#3は、NW#2に同期直後のフレームにおいて、NW#1のホッピングパターンに従ってNW#1のスキャンチャネルでNW#2の同期信号を送信するからである。
In the first embodiment, the
<装置構成>
図6は、ノード1のハードウェア構成の一例を示す図である。ノード1は、例えば、センサと無線通信機能とを備える専用又は汎用の装置である。ノード1は、ハードウェア構成要素として、制御部101、メモリ102、無線部103、クロック104、給電部105、アンテナ106、センサ107を備える。
<Device configuration>
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the hardware configuration of the
メモリ102は、例えば、RAM(Random Access Memory)のような半導体メモリである。メモリ102は、ROM(Read Only Memory)を含んでもよい。メモリ102は、様々なプログラムや、各プログラムの実行に際して制御部101が使用するデータを格納する。メモリ102は、例えば、チャネルホッピング制御プログラム102P、OS(Operating System)、各ハードウェア構成要素に対応するドライバ等を保持する。チャネルホッピング制御プログラム102Pは、ノード1に、図1〜図5で説明された、同期先を新NWに変更する場合に、前ネットワークのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルで新NWの情報を含む同期信号を送信する処理を実行させるためのプログラムである。チャネルホッピング制御プログラム102Pは、「無線通信制御プログラム」の一例である。メモリ102は、「記憶部」の一例である。
The
制御部101は、例えば、プロセッサとメモリとを含む。制御部101に含まれるメモリは、プロセッサに作業領域を提供するメモリである。制御部101に含まれるメモリは、例えば、メモリ102よりもアクセス速度が高速なRAMである。プロセッサは、メモリ102に保持されたOSや様々なアプリケーションプログラムを制御部101内のメモリにロードして実行することによって、様々な処理を実行する。制御部101に含まれるプロセッサは、1つに限られず、複数備えられてもよい。制御部101は、「制御部」の一例である。
The
無線部103は、アンテナ106によって送信及び受信される信号の変調及び復調を行う回路と、ベースバンド信号と電気信号との変換を行う回路とを含む。第1実施形態では、無線通信ネットワークシステム100はZigbeeのネットワークであるので、無線部103及びアンテナ106は、例えば、IEEE.802.15.4に対応しているものである。ただし、無線部103及びアンテナ106は、無線通信ネットワークシステム100が採用する無線通信方式に応じたものが適宜採用される。例えば、無線通信ネットワークシステム100が無線通信方式としてBLUETOOTH又はBLE(Bluetooth Low Energy)を採用している場合には、無線部103及びアンテナ106は、BLUETOOTH又はBLEに対応しているものである。
The
アンテナ106によって受信され無線部103によって処理された信号は、制御部101に出力される。無線部103には、制御部101から信号が入力され、入力された信号は、ベースバンド信号から電気信号への変換処理、電気信号への変調処理が行われてアンテナ106へと出力される。無線部103は、「無線通信部」の一例である。
A signal received by the
クロック104は、制御部101に所定のクロック周波数のクロック信号を伝搬する。制御部101は、クロック104からのクロック信号に同期して処理を行う。クロック104のクロック信号は、例えば、時刻、時間計測、フレームの開始点の測定等用いられる。
The
給電部105は、例えば、各ハードウェア構成要素に電気を供給する。図では省略されているが、給電部105と各ハードウェア構成要素とは、電気的に接続されている。ノード1が電池で動作する場合には、給電部105は、例えば、ボタン型、ピン型のリチウム電池、太陽電池等を備える。
The
センサ107は、例えば、温度、湿度、加速度、圧力、振動、磁気、電流、電圧、等のいずれか1つ又は複数を観測するセンサである。センサ107は、例えば、所定の周期や所定のイベントの発生を契機に観測を行い、観測結果を制御部101に出力する。
The
なお、図6に示されるノード1のハードウェア構成は、一例であり、上記に限られず、実施の形態に応じて適宜構成要素の省略や置換、追加が可能である。例えば、ノード1は、可搬記録媒体駆動装置を備え、可搬記録媒体に記録されたプログラムを実行してもよい。可搬記録媒体は、例えば、SDカード、miniSDカード、microSDカード、USB(Universal Serial Bus)フラッシュメモリ、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、Blu−ray(登録商標) Disc、又はフラッシュメモリカードのような記録媒体である。
Note that the hardware configuration of the
図7は、ノード1の機能構成の一例を示す図である。ノード1は、機能構成要素として、送信部11、受信部12、同期パケット生成部13、タイマ14、チャネル遷移部15、チャネル設定部16、同期処理部17、第1NW同期情報管理テーブル18A、第2NW同期情報管理テーブル18B、ネットワーク固有情報記憶部19を備える。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the
送信部11、受信部12、チャネル設定部16は、無線部103のドライバに相当する機能構成要素である。送信部11、受信部12は、無線部103とのインタフェースである。チャネル設定部16は、チャネル遷移部15から入力されるチャネルに使用チャネルを設定する。
The
同期パケット生成部13、タイマ14、チャネル遷移部15、チャネル設定部16、同期処理部17、第1NW同期情報管理テーブル18A、第2NW同期情報管理テーブル18B、ネットワーク固有情報記憶部19は、制御部101がチャネルホッピング制御プロ
グラム102Pを実行することによって達成される機能構成要素である。
Synchronization
タイマ14は、クロック104によって生成されるクロック信号に基づいて、同期のタイミングを判定する。同期のタイミングとは、例えば、フレームの開始点のことである。また、タイマ14は、クロック104によって生成されるクロック信号に基づいて、サブフレームの開始点を判定する。タイマ14は、判定したフレームの開始点、サブフレームの開始点を同期パケット生成部13、チャネル遷移部15、同期処理部17に出力する。
The
同期パケット生成部13は、同期信号を生成して、送信部11に出力する。同期パケット生成部13は、同期信号を、スキャンチャネルが使用されるタイミングで出力する。同期パケット生成部13は、スキャンチャネルが使用されるタイミングを、タイマ14から入力されるサブフレームの開始点、及び、第1NW同期情報管理テーブル18A又は第2NW同期情報管理テーブル18Bに格納されるホッピングパターンに基づいて、判定する。同期パケット生成部13は、同期信号に含める情報として、ネットワーク固有情報記憶部19から同期中のネットワークの固有情報を読み出して取得する。
The
チャネル遷移部15は、タイマ14からのフレームの開始点及びサブフレームの開始点の通知を受けて、第1NW同期情報管理テーブル18A又は第2NW同期情報管理テーブル18Bに格納されるホッピングパターンにしたがって、遷移先のチャネルを判定し、チャネル設定部16に通知する。
The
同期パケット生成部13及びチャネル遷移部15が、第1NW同期情報管理テーブル18A又は第2NW同期情報管理テーブル18Bのいずれを参照するかは、同期処理部17によって設定される。
The
第1NW同期情報管理テーブル18A及び第2NW同期情報管理テーブル18Bは、例えば、メモリ102内に確保された記憶領域に格納される。第1NW同期情報管理テーブル18A、第2NW同期情報管理テーブル18Bには、第1実施形態では、それぞれ、同期中のNW、予備のNWのチャネルのホッピングパターンが保持される。予備のNWとは、例えば、ノード1が同期信号を受信しており、同期中のNWの次に通信品質の良いNWである。同期中のNW以外のNWから同期信号が受信されていない場合には、第2NW同期情報管理テーブル18Bは空、又は、未作成状態である。
The first NW synchronization information management table 18A and the second NW synchronization information management table 18B are stored in a storage area secured in the
ただし、これに限られない。第1NW同期情報管理テーブル18A、第2NW同期情報管理テーブル18Bのいずれが、同期中のNWのホッピングパターンを保持するのかは、固定されていなくてもよい。第1NW同期情報管理テーブル18A、第2NW同期情報管理テーブル18Bのいずれに同期中のNWのホッピングパターンが格納されているかは、同期処理部17によって管理される。
However, it is not limited to this. It may not be fixed which of the first NW synchronization information management table 18A and the second NW synchronization information management table 18B holds the hopping pattern of the synchronized NW. The
同期処理部17は、受信部12から、現在同期中のネットワークとは異なるネットワークの情報を含む同期信号の入力を受けると、同期信号に基づいて、同期するネットワークの選択処理を行う。同期するネットワークの選択処理は、受信した複数のネットワークについての同期信号の中から、所定の判定基準に従って、同期するネットワークを選択する処理である。同期するネットワークの判定基準は、例えば、同期信号の受信電波強度、基点ノードまでのホップ数等に基づいて算出されるコスト値である。
When the
同期処理部17は、ネットワークの選択処理によって、現在同期中のネットワークとは異なるネットワークを選択した場合に、同期準備処理を行い、ノード1を選択したネットワークに同期させる。
When the network selection process selects a network different from the currently synchronized network, the
ノード1が、現在同期中のネットワークとは異なるネットワークの情報を含む同期信号を受信するのは、例えば、現在同期中のネットワークと他のネットワークとでスキャンチャネルの使用タイミングが一致した場合である。また、例えば、ノード1がネットワーク探索処理を行った場合である。
The
ネットワーク探索処理は、ノード1が周囲に存在するネットワークを探索する処理である。具体的には、ネットワーク探索処理は、ノード1が同期信号を受信することによってネットワークを検出する処理である。ネットワーク探索処理は、第1実施形態では、同期処理部17によって制御される。ネットワーク探索処理では、スキャンチャネルが用いられる。ネットワーク探索処理では、同期処理部17は、ホッピングパターンの使用を停止し、チャネル遷移部15に使用チャネルをスキャンチャネルに設定させる。例えば、ネットワークが検出されるまで、又は、所定時間、使用チャネルはスキャンチャネルにとどまる。
The network search process is a process for searching for a network in which the
ネットワーク探索処理は、例えば、同期信号の受信を待つパッシブスキャンと、自ら要求信号を送信し、応答信号を受信することでネットワークを検出するアクティブスキャンとのいずれで行われてもよい。 The network search process may be performed by, for example, either a passive scan that waits for reception of a synchronization signal or an active scan that detects a network by transmitting a request signal by itself and receiving a response signal.
ネットワーク探索処理は、例えば、ノード1がいずれのNWにも同期していない初期状態である場合、現在同期中のネットワークの異常が検出された場合、又は、ネットワークを通じてネットワーク探索処理の開始指示が入力された場合等に行われる。同期処理部17は、例えば、所定期間基点ノードからの情報を受信しないことによって、現在同期中のネットワークの異常を判定する。基点ノードからの情報には、例えば、ビーコンパケット、確認応答、等がある。
In the network search process, for example, when the
同期処理部17は、入力された同期信号が新規のネットワークの情報を含む場合には、入力された同期信号に含まれるネットワークの固有情報をネットワーク固有情報記憶部19に格納する。新規のネットワークとは、ネットワーク固有情報記憶部19に固有情報が保持されていないネットワークである。同期信号に含まれるネットワークの固有情報は、例えば、ネットワークの識別情報、同期を取るために用いられる情報、ホッピングパターンの特定に用いられる情報である。
When the input synchronization signal includes new network information, the
また、同期処理部17は、入力された同期信号が新規のネットワークの情報を含み、新規のネットワークの通信品質が所定の条件を満たす場合には、同期信号に含まれる新たなネットワークの固有情報を用いてホッピングパターンを生成する。同期処理部17は、生成した新たなネットワークのホッピングパターンを、第1NW同期情報管理テーブル18A、又は、第2NW同期情報管理テーブル18Bに格納する。詳細な処理については後述される。
In addition, the
同期処理部17は、同期するネットワークの選択処理の結果、同期中のNWとは異なる新NWが同期先として選択された場合には、以下のような処理を行う。以下の説明では、同期中のNWのホッピングパターンは第1NW同期情報管理テーブル18Aに格納されていることとする。新NWのホッピングパターンは第2NW同期情報管理テーブル18Bに格納されていることとする。
The
同期処理部17は、新NWへの同期準備処理において、同期パケット生成部13及びチャネル遷移部15に、新NWのホッピングパターンを保持する第2NW同期情報管理テーブル18Bへの参照の指示と、参照先のテーブルの切替のタイミングとを指示する。参照先のテーブルの切替のタイミングは、例えば、現在のフレーム#nから2フレームの後のフレーム#n+2の開始点である。ただし、参照先のテーブルの切替のタイミングはこれ
に限定されない。同期パケット生成部13及びチャネル遷移部15が参照するテーブルが切り替えられることは、ホッピングパターンが変更されることを意味する。また、同期パケット生成部13及びチャネル遷移部15が参照するテーブルが切り替えられることは、同期先が新たなネットワークに変更されることを意味する。
In the synchronization preparation process for the new NW, the
一方で、同期処理部17は、第1NW同期情報管理テーブル18Aを参照し、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルが使用されるタイミングを判定する。同期処理部17は、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移するタイミングを判定すると、同期パケット生成部13及びチャネル遷移部15に前NWのホッピングパターンを格納する第1NW同期情報管理テーブル18Aへの参照を指示する。これによって、同期パケット生成部13及びチャネル遷移部15が第1NW同期情報管理テーブル18Aを参照し、前ネットワークのホッピングパターンにおいてスキャンチャネルが使用されるタイミングで、ノード1の使用チャネルがスキャンチャネルに設定され、同期信号が送信される。ただし、このとき、同期パケット生成部13が生成する同期信号には新NWの固有情報が含まれている。
On the other hand, the
また、同期処理部17は、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルから他のチャネルへ遷移するタイミングを判定すると、同期パケット生成部13及びチャネル遷移部15に新NWのホッピングパターンが格納されている第2NW同期情報管理テーブル18Bへの参照を指示する。これによって、同期パケット生成部13及びチャネル遷移部15が第2NW同期情報管理テーブル18Bを参照し、使用チャネルが新NWのホッピングパターンに従って判定されるようになる。
When the
第1実施形態では、同期処理部17は、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移して新NWの固有情報を含む同期信号を送信することを、所定期間又は所定回数繰り返し実行する。前NWの基点ノード側に位置する他のノード1に確実に新NWの固有情報を届けるためである。
In the first embodiment, the
同期処理部17は、所定期間又は所定回数、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移して新NWの固有情報を含む同期信号を送信することを実行し終わると、前NWのホッピングパターンを削除する。前NWのホッピングパターンの削除は、第1NW管理情報同期テーブル18Aを削除することによって行われてもよいし、第1NW管理情報同期テーブル18Aを空の状態にすることによって行われてもよい。
The
以降、例えば、第2NW同期情報管理テーブル18Bとして扱われていた新NWのホッピングパターンが第1NW同期情報管理テーブル18Aとして扱われる。この場合、第2のNW同期情報管理テーブル18Bは、空の状態となる。以上が、同期中のNWから異なる新NWへ同期先を変更する場合の同期処理部17の処理である。
Thereafter, for example, the hopping pattern of the new NW that has been handled as the second NW synchronization information management table 18B is handled as the first NW synchronization information management table 18A. In this case, the second NW synchronization information management table 18B is empty. The above is the processing of the
なお、同期中のNWのホッピングパターンを格納するテーブルが第1NW同期情報管理テーブル18Aに固定されていない場合には、例えば、同期処理部17は、以下のような処理を行ってもよい。第1NW同期情報管理テーブル18Aは前NWのホッピングパターンを格納しており、前NWのホッピングパターンが削除されると、同期処理部17は、次に新たに検出されたNWのホッピングパターンを第1NW同期情報管理テーブル18Aに格納する。したがって、同期中のNWのホッピングパターンを保持しているのは第2NW同期情報管理テーブル18Bとなる。予備のNWのホッピングパターンを保持しているのは、第1NW同期情報管理テーブル18Aとなる。その後、同期中のNWとは異なるNWに同期先を変更することが判定された場合には、同期処理部17は、参照されるテーブルを、第2NW同期情報管理テーブル18Bから第1NW同期情報管理テーブル18Aに切り替える。
If the table storing the hopping pattern of the synchronized NW is not fixed to the first NW synchronization information management table 18A, for example, the
同期処理部17は、所定のアルゴリズムと所定のパラメータとを用いて、ホッピングパターンを求める。ホッピングパターンを求めるアルゴリズムは、例えば、無線通信ネットワークシステム100内の全ノード1で共通している。ホッピングパターンは、例えば、ホッピングパターンを求めるアルゴリズムに、パラメータの値を代入することによって算出される。例えば、ホッピングパターンを求めるアルゴリズムに、周知の乱数を発生させるアルゴリズムを用いることで、フレーム毎にホッピングパターンを異ならせることができる。ただし、これに限定されず、ホッピングパターンは、フレーム間で共通していてもよい。
The
ホッピングパターンを求めるためのパラメータは、同じネットワークに同期するノード1間では共通しており、異なるネットワーク間では異なっている。これによって、ネットワーク間でホッピングパターンを異ならせることができる。ホッピングパターンを求めるためのパラメータは、同期信号に含まれる固有情報の一つである。
The parameters for obtaining the hopping pattern are common between the
ネットワーク固有情報記憶部19は、例えば、メモリ102内に確保された記憶領域に格納される。ネットワーク固有情報記憶部19は、ノード1が検出したネットワークの固有情報を保持する。ネットワークの固有情報は、同期信号に含まれている。ネットワークの固有情報は、例えば、ネットワークの識別情報、同期を取るための情報、ホッピングパターンを特定するための情報等を含む。ホッピングパターンを特定するための情報の一例は、例えば、ホッピングパターンを求めるためのパラメータである。
The network specific
ノード1が複数のネットワークを検出している場合には、ネットワーク固有情報記憶部19には複数のネットワークの固有情報が保持される。例えば、ネットワーク固有情報記憶部19において、現在同期しているネットワークの固有情報はポインタで示される。当該ポインタは、例えば、同期処理部17によって制御される。同期パケット生成部13は、例えば、ネットワーク固有情報記憶部19においてポインタが示すネットワークの固有情報を読み出して同期信号を生成する。ネットワーク固有情報記憶部19には、同期処理部17によって、新たにネットワークが検出された場合に、ネットワークの固有情報が格納される。
When the
また、所定の条件が満たされた場合に、同期処理部17によって、ネットワーク固有情報記憶部19からネットワークの固有情報が削除される。ネットワーク固有情報記憶部19からネットワークの固有情報が削除されるのは、例えば、ネットワークの基点ノードからの情報が所定時間受信されない場合、すなわち、当該ネットワークの異常が検出された場合である。
Further, when a predetermined condition is satisfied, the
図8は、第1実施形態に係る無線通信ネットワークシステム100において、ビーコンパケットのペイロードに含まれる、ホッピングパターンを特定するための情報の一例を示す図である。第1実施形態では、同期信号としてのビーコンパケットのペイロードに、ホッピングパターンを特定するための情報として、GW−ID、フレーム番号、タイマID、サブスロット番号、チャネル順番とが追加される。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of information for specifying a hopping pattern included in the payload of the beacon packet in the wireless
GW−IDは、ビーコンパケットの発信元であるGWのノードアドレスである。例えば、GW−IDの値は、新たなNWの情報を含む同期信号であるか否かの判定に用いられる。 The GW-ID is the node address of the GW that is the source of the beacon packet. For example, the value of GW-ID is used to determine whether or not the synchronization signal includes new NW information.
フレーム番号は、当該ビーコンパケットが送信されたフレーム番号である。フレーム番号は、GWによって付与される。 The frame number is a frame number in which the beacon packet is transmitted. The frame number is given by the GW.
タイマIDは、GWがビーコンの送信毎にインクリメントして付与する値である。タイマIDは、ビーコンパケットの新旧を判定するために用いられる。なお、1回のスキャンチャネルの使用において送信されるビーコンパケット数は、1個又は複数であってもよい。 The timer ID is a value that the GW increments for each beacon transmission. The timer ID is used to determine whether the beacon packet is new or old. Note that the number of beacon packets transmitted in one use of the scan channel may be one or more.
サブスロット番号は、当該ビーコンパケットが送信される際に用いられたサブフレームの番号である。チャネル順番は、当該ビーコンパケットが送信された際のスキャンチャネルが、1フレームのホッピングパターンにおいて先頭から何番目に位置するかを示す番号である。 The subslot number is a subframe number used when the beacon packet is transmitted. The channel order is a number indicating the position from which the scan channel at the time when the beacon packet is transmitted is located in the hopping pattern of one frame.
例えば、GW−IDとフレーム番号とは、ホッピングパターンの生成に用いられるパラメータである。例えば、タイマID、サブスロット番号、チャネル順番は、生成されたホッピングパターンのうち、使用開始点を特定するために用いられる情報である。なお、図8に示される例は一例であって、ホッピングパターンを特定するために用いられる情報は、同期信号に含まれる情報のいずれが用いられてもよい。例えば、ホッピングパターンを生成するために用いられる情報は、同期信号に含められており、且つ、ネットワーク毎に異なる値となる情報であればよい。図8に示される、GW−ID、フレーム番号、タイマID、サブスロット番号、チャネル順番は、「ネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報」の一例である。 For example, the GW-ID and the frame number are parameters used for generating a hopping pattern. For example, the timer ID, the subslot number, and the channel order are information used to specify the use start point in the generated hopping pattern. Note that the example shown in FIG. 8 is an example, and any of the information included in the synchronization signal may be used as information used to specify the hopping pattern. For example, the information used to generate the hopping pattern may be information that is included in the synchronization signal and has a different value for each network. The GW-ID, frame number, timer ID, subslot number, and channel order shown in FIG. 8 are examples of “information that can specify the transition order of communication channels used in the network”.
<処理の流れ>
図9A及び図9Bは、現在同期中のネットワークとは異なるネットワークの同期信号を受信した場合のノード1の処理のフローチャートの一例である。図9Aに示される処理は、ノード1が同期信号を受信すると開始される。図9A及び図9Bに示される処理の実行主体は、メモリ102に格納されたチャネルホッピング制御プログラム102Pを実行するノード1の制御部101であるが、便宜上、機能構成要素である同期処理部17を主体として説明する。なお、図9A及び図9Bでは、同期中のNWのホッピングパターンは、第1NW同期情報管理テーブル18Aに格納されていることを前提としている。
<Process flow>
FIG. 9A and FIG. 9B are examples of flowcharts of processing of the
OP1では、同期処理部17は、受信した同期信号が現在同期中のネットワークとは異なる他のネットワークの情報を含む同期信号であるか否かを判定する。この判定は、例えば、図8に示される例の、GW−IDの値が現在同期中のネットワークのGWと一致するか否かに基づいて行われる。
In OP1, the
受信した同期信号が現在同期中のネットワークとは異なる他のネットワークの情報を含む同期信号である場合には(OP1:YES)、処理がOP2に進む。受信した同期信号が現在同期中のネットワークとは異なる他のネットワークの情報を含む同期信号でない場合には(OP1:NO)、図9Aに示される処理が終了する。 When the received synchronization signal is a synchronization signal including information on another network different from the currently synchronized network (OP1: YES), the process proceeds to OP2. When the received synchronization signal is not a synchronization signal including information on another network different from the currently synchronized network (OP1: NO), the processing shown in FIG. 9A ends.
OP2では、同期処理部17は、受信した同期信号に基づいて、同期信号の送信元のネットワークの通信品質を算出し、現在同期中のネットワークの通信品質よりも良いか否かを判定する。受信した同期信号の送信元のネットワークの通信品質が現在同期中のネットワークの通信品質よりも良い場合には(OP2:YES)、処理が図9BのOP11に進む。現在同期中のネットワークの通信品質が、受信した同期信号の送信元のネットワークの通信品質以上である場合には(OP2:NO)、処理がOP3に進む。OP2の処理は、同期するネットワークの選択処理の一例である。すなわち、OP2におけるYES判定では、同期先のネットワークを変更することが判定される。
In OP2, the
OP3では、同期処理部17は、受信した同期信号の発信元ネットワークが新規ネットワークであるか否かを判定する。この判定は、例えば、ネットワーク固有情報記憶部19
に格納されているネットワークの固有情報のうちに、受信した同期信号に含まれるネットワークの固有情報に一致する情報が存在するか否かに基づいて行われる。受信した同期信号の発信元ネットワークが新規ネットワークである場合には(OP3:YES)、処理がOP4に進む。受信した同期信号の発信元ネットワークが新規ネットワークでない場合には(OP3:NO)、図9Aに示される処理が終了する。
In OP3, the
Is performed based on whether or not there is information that matches the network unique information included in the received synchronization signal. If the source network of the received synchronization signal is a new network (OP3: YES), the process proceeds to OP4. If the source network of the received synchronization signal is not a new network (OP3: NO), the process shown in FIG. 9A ends.
OP4からOP8の処理は、受信した同期信号の発信元ネットワークは、新規NWであるものの、現在同期中のNWの方が通信品質が良く、同期するNWとして選択されなかった場合の処理である。 The processing from OP4 to OP8 is processing when the source network of the received synchronization signal is a new NW, but the currently synchronized NW has better communication quality and is not selected as a synchronized NW.
OP4では、同期処理部17は、受信した同期信号に含まれるネットワーク固有情報をネットワーク固有情報記憶部19に格納する。OP5では、同期処理部17は、第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されているか否かを判定する。第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されている場合には(OP5:YES)、処理がOP6に進む、第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されていない場合には(OP5:NO)、処理がOP7に進む。
In OP4, the
OP6では、同期処理部17は、第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されているネットワークよりも受信した同期信号の送信元のネットワークの方が通信品質が良いか否かを判定する。第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されているネットワークよりも受信した同期信号の送信元のネットワークの方が通信品質が良い場合には(OP6:YES)、処理がOP7に進む。
In OP6, the
受信した同期信号の送信元のネットワークの通信品質が第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されているネットワークの通信品質以下である場合には(OP6:NO)、図9Aに示される処理が終了する。この場合には、受信した同期信号の送信元のネットワークのホッピングパターンは生成されない。 When the communication quality of the network of the transmission source of the received synchronization signal is equal to or lower than the communication quality of the network in which the hopping pattern is stored in the second NW synchronization information management table 18B (OP6: NO), the processing shown in FIG. 9A Ends. In this case, the hopping pattern of the network that is the transmission source of the received synchronization signal is not generated.
OP7では、同期処理部17は、受信した同期信号に含まれるネットワークの固有情報を用いて、受信した同期信号に含まれるネットワークのホッピングパターンを作成する。OP8では、同期処理部17は、作成したホッピングパターンを第2NW同期情報管理テーブル18Bに保存する。その後、図9Aに示される処理が終了する。
In OP7, the
図9Bに示される処理は、受信した同期信号の送信元のネットワークの方が通信品質が良く、受信した同期信号の送信元のネットワークが同期するネットワークとして選択された場合の処理である。以降、新たに同期先として選択された、受信した同期信号の送信元のネットワークを、新NWと称する。 The process shown in FIG. 9B is a process when the network of the transmission source of the received synchronization signal has better communication quality and the network of the transmission source of the received synchronization signal is selected as a synchronized network. Hereinafter, the network of the transmission source of the received synchronization signal newly selected as the synchronization destination is referred to as a new NW.
OP11では、同期処理部17は、第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されているネットワークと新NWとが同じであるか否かを判定する。第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されているネットワークと新NWとが同じである場合には(OP11:YES)、処理がOP14に進む。第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されているネットワークと新NWとが同じでない場合には(OP11:NO)、処理がOP12に進む。
In OP11, the
OP12では、同期処理部17は、新NWの固有情報を用いて新NWのホッピングパターンを生成する。OP13では、同期処理部17は、生成したホッピングパターンを第2NW同期情報管理テーブル18Bに保存する。
In OP12, the
OP14では、同期処理部17は、新NWへの同期準備処理を行い、新NWへの同期を
開始する。例えば、OP14において、同期処理部17は、ネットワーク固有情報記憶部19内の現在同期中のNWを示すポインタを新NWの固有情報を指すように設定する。また、例えば、OP14において、同期処理部17は、同期パケット生成部13及びチャネル遷移部15に、参照するテーブルを第2NW同期情報管理テーブル18Bに切り替えるように指示する。
In OP14, the
OP15では、同期処理部17は、前NWへ、新NWの情報を含む同期信号の送信の要否を判定する。この判定は、例えば、前NWへの新NWの情報を含む同期信号の送信の実行回数、又は、新NWへ同期してからの経過時間等に基づいて行われる。
In OP15, the
前NWへの新NWの情報を含む同期信号の送信の実行が判定された場合には(OP15:YES)、処理がOP16に進む。前NWへの新NWの情報を含む同期信号の送信を実行しないことが判定された場合には(OP15:NO)、処理がOP17に進む。 When it is determined to execute transmission of a synchronization signal including information on the new NW to the previous NW (OP15: YES), the process proceeds to OP16. When it is determined not to execute transmission of a synchronization signal including information on the new NW to the previous NW (OP15: NO), the process proceeds to OP17.
OP16では、同期処理部17は、新NWへの同期を開始したフレーム#nから1フレーム後のフレーム#n+1の開始点から、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルの使用タイミングの判定を開始する。同期処理部17は、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルの使用タイミングを判定すると、チャネル遷移部15にスキャンチャネルへ遷移させ、同期パケット生成部13に新NWの固有情報を含む同期信号を送信させる。
In OP16, the
具体的には、同期処理部17は、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルの使用タイミングを判定すると、同期パケット生成部13とチャネル遷移部15に参照するテーブルを第1NW同期情報管理テーブル18Aに切り替えることを指示する。これによって、チャネル遷移部15は、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルを使用チャネルに設定するようチャネル設定部16に指示する。また、同期パケット生成部13は、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルが使用されるタイミングで、新NWの情報を含む同期信号を生成して送信部11に出力する。ただし、この際にNW固有情報記憶部19のポインタは新NWの固有情報を指しており、同期パケット生成部13によって生成される同期信号には、新NWの固有情報が含まれている。
Specifically, when the
同期処理部17は、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルから他のチャネルへの遷移のタイミングを判定すると、同期パケット生成部13とチャネル遷移部15に参照するテーブルを第2NW同期情報管理テーブル18Bに切り替えることを指示する。これによって、同期パケット生成部13とチャネル遷移部15は、新NWのホッピングパターンに従って動作するようになる。
When the
その後、例えば、前NWへの新NWの情報を含む同期信号の送信の実行回数が所定回数に達するまで、又は、新NWへ同期してから所定時間が経過するまで、OP15、OP16の処理がくり返し行われる。 Thereafter, for example, the processes of OP15 and OP16 are performed until the number of executions of transmission of the synchronization signal including the information of the new NW to the previous NW reaches a predetermined number or until a predetermined time elapses after synchronization with the new NW. It is done repeatedly.
OP17では、同期処理部17は、前NWへ新NWの情報を含む同期信号を送信しなくてよいので、前NWのホッピングパターンを削除する。その後、図9Bに示される処理が終了する。なお、第1実施形態では、前NWのホッピングパターンは第1NW同期情報管理テーブル18Aに保持されており、新NWのホッピングパターンは第2NW同期情報管理テーブル18Bに保持されている。OP17において、前NWのホッピングパターンが削除されたことによって、同期処理部17は、第2NW同期情報管理テーブル18Bとして扱われていたテーブルを、第1実施形態では、以降、第1NW同期情報管理テーブル18Aとして扱うようになる。
In OP17, the
図10は、同期中のネットワークの異常を検出した場合のノード1の処理のフローチャートの一例である。図10に示される処理は、ノード1が、ネットワークの異常を検出すると開始される。図10に示される処理の実行主体は、メモリ102に格納されたチャネルホッピング制御プログラム102Pを実行するノード1の制御部101であるが、便宜上、機能構成要素である同期処理部17を主体として説明する。
FIG. 10 is an example of a flowchart of processing of the
OP21では、同期処理部17は、同期中のネットワークの異常を検出したか否かを判定する。同期中のネットワークの異常が検出された場合には(OP21:YES)、処理がOP22に進む。同期中のネットワークの異常が検出されていない場合には(OP21:NO)、図10に示される処理が終了する。
In OP21, the
OP22では、同期処理部17は、第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されているか否かを判定する。第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されている場合には(OP22:YES)、処理がOP27に進む。第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されていない場合には(OP22:NO)、処理がOP23に進む。
In OP22, the
OP23では、同期処理部17は、ネットワーク探索処理を行う。具体的には、同期処理部17は、チャネル遷移部15にチャネルホッピングの停止と、スキャンチャネルを使用チャネルとすることとを指示する。
In OP23, the
OP24では、同期処理部17は、異常が検出されたNWとは異なる他のNWの情報を含む同期信号を受信したか否かを判定する。異常が検出されたNWとは異なる他のNWの情報を含む同期信号が受信された場合には(OP24:YES)、同期信号の発信元のネットワークが同期先として選択され、処理がOP25に進む。異常が検出されたNWとは異なる他のNWの情報を含む同期信号が受信されていない場合には(OP24:NO)、OP23、OP24の処理が繰り返し行われる。
In OP24, the
OP25以降は、図9BのOP12以降と同様の処理が行われる。OP25では、同期処理部17は、受信した同期信号の送信元のネットワークを新NWとし、新NWの固有情報を用いて新NWのホッピングパターンを生成する。OP26では、同期処理部17は、生成したホッピングパターンを第2NW同期情報管理テーブル18Bに保存する。
After OP25, processing similar to that after OP12 in FIG. 9B is performed. In OP25, the
OP27では、同期処理部17は、新NWへの同期準備処理を行い、新NWへの同期を開始する。OP28では、同期処理部17は、前NWへ、新NWの情報を含む同期信号の送信の要否を判定する。前NWへの新NWの情報を含む同期信号の送信の実行が判定された場合には(OP28:YES)、処理がOP29に進む。前NWへの新NWの情報を含む同期信号の送信を実行しないことが判定された場合には(OP28:NO)、処理がOP30に進む。
In OP27, the
OP29では、同期処理部17は、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルの使用タイミングを判定し、チャネル遷移部15にスキャンチャネルへ遷移させ、同期パケット生成部13に新NWの固有情報を含む同期信号を送信させる。その後、例えば、前NWへの新NWの情報を含む同期信号の送信の実行回数が所定回数に達するまで、又は、新NWへ同期してから所定時間が経過するまで、OP28、OP29の処理がくり返し行われる。
In OP29, the
OP30では、同期処理部17は、前NWへ新NWの情報を含む同期信号を送信しなくてよいので、前NWのホッピングパターンを削除する。その後、図10に示される処理が終了する。
In OP30, the
図11は、同期中のネットワークの異常を検出した場合のノード#1とノード#2とのチャネル遷移の一例を示す図である。図11では、図1に示されるノード#1とノード#2とについて示されている。また、図11のフレーム#0の開始点では、ノード#2が同期中のNW#1の異常を検出したことを想定する。また、図11に示される例では、ノード#2は、NW#2の情報を含む同期信号を受信していない状態であることを想定する。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of channel transition between the
ノード#2は、同期中であったNW#1の異常を検出すると(図10、OP21:YES)、第2NW同期情報管理テーブル18Bにホッピングパターンが格納されていないので(図10、OP22:NO)ネットワーク探索処理を開始する(図10、OP23)。ネットワーク探索処理では、チャネルホッピングが停止され、スキャンチャネルが用いられるため、図11のフレーム#0では、ノード#2の使用チャネルはスキャンチャネルとなる。
When
したがって、フレーム#0のNW#2(ノード#1)のホッピングパターンに従ったスキャンチャネルの使用タイミングで、ノード#2とNW#2とのスキャンチャネルの使用タイミングが一致し、ノード#2がNW#2の情報を含む同期信号を受信する(図10、OP24:YES)。その後、ノード#2は、同期準備処理を行い、フレーム#2の開始点から、NW#2への同期を開始する。
Therefore, at the scan channel usage timing according to the hopping pattern of NW # 2 (node # 1) of
図12は、同期中のネットワークの異常を検出した場合のノード#1とノード#2とのチャネル遷移の一例を示す図である。図12では、図11と同様に、図1に示されるノード#1とノード#2とについて示されている。また、図12では、図11と同様に、フレーム#0の開始点では、ノード#2が同期中のNW#1の異常を検出したことを想定する。また、図12に示される例では、ノード#2は、NW#2の情報を含む同期信号を受信しており、第2NW同期情報管理テーブル18BにNW#2のホッピングパターンを保持している状態であることを想定する。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of channel transition between the
ノード#2は、同期中であったNW#1の異常を検出すると(図10、OP21、YES)、第2NW同期情報管理テーブル18BにNW#2のホッピングパターンが保持されているので(図10、OP22:YES)、NW#2への同期準備処理を行う(図10、OP27)。その後、ノード#2は、フレーム#2の開始点から、NW#2への同期を開始する。
When
図13は、図11又は図12に示される例に続く、ノード#1〜ノード#4のチャネル遷移の一例を示す図である。ノード#2については、NW#1とNW#2とのホッピングパターンを保持しているので、新NWであるNW#2のホッピングパターンに従ったチャネル遷移(上段)と、前NWであるNW#1のホッピングパターンに従ったチャネル遷移(下段)とが示されている。また、ノード#3及びノード#4はいずれもNW#2の情報を含む同期信号を受信していない状態である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of channel transition of the
ノード#3及びノード#4は、それぞれ、同期していたNW#1の異常を検出し(図10、OP21:YES)、ネットワーク探索処理を行っている(図10、OP23)。すなわち、ノード#3及びノード#4の使用チャネルは、フレーム#2及びフレーム#3におけるいずれのサブフレームでもスキャンチャネル(チャネル#1)である。
Each of the
ノード#2は、フレーム#2において、NW#2との同期を開始しており、次のフレーム#3の開始点から、NW#1のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移するタイミングの判定を行う。ノード#2は、フレーム#3の2つ目のサブフレームの開始点をNW#1のホッピングパターンに従ったスキャンチャネルへ遷移するタイミングと判
定し、スキャンチャネルへ遷移し、NW#2の情報を含む同期信号を送信する。
ノード#3、ノード#4は、フレーム#3においてNW#1のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移すると、ノード#2から送信されたNW#2の情報が含まれる同期信号を受信する。これによって、ノード#3、ノード#4がNW#2の存在を知ることができる。ノード#3、ノード#4は、それぞれ、より通信品質の良いNW#2への同期先の変更を判定し、NW#2への同期準備処理を行い、例えば、フレーム#5からNW#2への同期を開始する。
When the
<第1実施形態の作用効果>
第1実施形態では、ノード#2は、同期する新NWとしてNW#2を選択した場合に、前NW#1のホッピングパターンに従っていずれかの通信チャネルを使用して、新NW#2のホッピングパターンを特定可能な情報を送信する。これによって、前NW#1のホッピングパターンに従ってチャネルを遷移させているノード#3、ノード#4に前NW#1のホッピングパターンで、新NW#2のホッピングパターンを特定可能な情報を受信させることができる。前NW#1に同期しているノード#3、ノード#4は、例えば、新NW#2の方が通信品質が良い場合には、新NW#2のホッピングパターンを特定可能な情報を前NW#1のホッピングパターンで受信することで、速やかに新NW#2を用いた無線通信を開始させることができる。
<Operational effects of the first embodiment>
In the first embodiment, when
また、第1実施形態に係る、各NWのホッピングパターンを特定可能な情報、同期情報に含まれるNWの固有情報は、各NW内でアドバタイズされるデータの一例である。また、第1実施形態に係る、ノード#2がNW#2の同期信号を受信して、NW#1のホッピングパターンからNW#2のホッピングパターンに変更することは、NW#2内のアドバタイズデータを受信した場合に、フレームにおけるアドバタイズデータとデータとのそれぞれの送信タイミングを、NW#1における送信タイミングからNW#2における送信タイミングに変更することの一例である。また、第1実施形態に係るノード#2が新NWに同期後、前NWのホッピングパターンで新NWのホッピングパターンを特定可能な情報を送信することは、送信タイミングの変更後、少なくとも1の単位時間において、前NWにおけるアドバタイズデータの送信タイミングで、新NW内のアドバタイズデータを送信することの一例である。したがって、第1実施形態によれば、新NW内のアドバタイズデータを前NWのアドバタイズデータで前NW内のノードに速やかに通知することができる。
Further, the information that can identify the hopping pattern of each NW and the unique information of the NW included in the synchronization information according to the first embodiment is an example of data advertised in each NW. Also, according to the first embodiment, when the
また、第1実施形態では、ノード#2は、前NWのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルを使用して、新NWのホッピングパターンを含む同期信号を送信する。スキャンチャネルは、いずれの無線通信規格においても、使用チャネルが判明している代表的なチャネルである。また、同期信号は、マルチキャスト又はブロードキャストで送信される代表的な信号である。したがって、新NWの情報の前NWへの送信に、スキャンチャネルと同期信号とを用いることによって、あらゆる無線通信規格に準じた無線通信ネットワークに、第1実施形態で説明された技術を容易に適用することができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、ノード#2は、前NWのホッピングパターンに従って所定のチャネルを使用して、新NWのホッピングパターンを特定可能な情報を送信することを、所定期間又は所定回数繰り返し実行する。これによって、前NW内のノード1により確実に新NWのホッピングパターンを特定可能な情報を通知することができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、ノード#2は、前NW#1のホッピングパターンに従って所定のチャネルを使用して、新NW#2のホッピングパターンを特定可能な情報を送信することが完了した場合に、前NW#1のホッピングパターンを第1NW同期情報管理テーブル18Aから削除する。これによって、前NW#1のホッピングパターンを保持するメモ
リを解放することができ、新たなNWが検出された場合に、当該NWのホッピングパターンを保持することができる。
Further, in the first embodiment, when the
また、第1実施形態では、ノード#2は、新NW#2に同期先を変更する場合に、新NW#2のホッピングパターンに従ってチャネルの遷移を行う。これによって、ノード#2は、前NW#1のホッピングパターンに従って所定のチャネルへの遷移を判定し、当該所定のチャネルから他のチャネルに遷移する場合には、新NW#2のホッピングパターンに従って遷移先の他のチャネルを判定する。したがって、ノード#2は、新NW#2の通信を実行しながら、前NW#1へ新NW#2の情報を通知することができる。
In the first embodiment, when the synchronization destination is changed to the
また、第1実施形態では、ノード#2は、NW#1の異常を検出し、且つ、NW#2のホッピングパターンを保持していない場合には、ネットワーク探索処理を実行する。これによって、ノード#2は、NW#2のホッピングパターンを保持していない場合でも、NW#2を能動的に検出し、NW#2の同期信号からホッピングパターンを取得することができる。
Further, in the first embodiment, the
また、第1実施形態では、ノード#2は、NW#1に同期中に、NW#2の同期信号を受信し、NW#2への同期先の変更が判定されない場合には、NW#2のホッピングパターンを生成し、記憶しておく。その後、NW#1の通信異常を検出した場合、又は、NW#2への同期先の変更を判定した場合には、ノード#2は、記憶しておいたNW#2のホッピングパターンを用いて、ノード#2への同期準備処理を行う。これによって、新NWへの同期先の変更のイベントが発生した場合に、ホッピングパターンを生成する処理を省くことができ、より迅速に、新NWへと同期先を変更することができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、ノード#2は、NW#1に同期中に、NW#1以外の複数のネットワークについて、同期信号を受信している場合には、当該複数のネットワークのうち最も通信品質の良いネットワークについて、ホッピングパターンを記憶する。これによって、ホッピングパターンの記憶によるメモリ消費を少なく抑えることができる。
In the first embodiment, when the
<その他>
第1実施形態では、ホッピングパターンを特定可能な情報は、スキャンチャネルで同期信号に含められて送信される。ただし、ホッピングパターンを特定可能な情報は、スキャンチャネルで同期信号に含められて送信されることに限定されない。例えば、ホッピングパターンを特定可能な情報の送信には、マルチキャスト又はブロードキャストで送信されるメッセージであって、当該メッセージの送信に用いられるチャネルが特定可能なメッセージであれば、用いることができる。
<Others>
In the first embodiment, information that can specify a hopping pattern is included in a synchronization signal and transmitted through a scan channel. However, the information that can specify the hopping pattern is not limited to being transmitted by being included in the synchronization signal in the scan channel. For example, information that can specify a hopping pattern can be used if it is a message that is transmitted by multicast or broadcast, and a channel that can be used for transmitting the message can be specified.
また、同期信号に、ホッピングパターンを特定可能な情報以外の情報で、前NW内のノードに通知したい新NWの情報を含めてもよい。ホッピングパターンを特定可能な情報以外で同期信号に含められる新NWの情報の一例として、ノードによる同期先のネットワークの選択に用いられる新NWの優先度等を示すパラメータ情報がある。 Further, the information on the new NW that is to be notified to the nodes in the previous NW may be included in the synchronization signal with information other than information that can specify the hopping pattern. As an example of the new NW information included in the synchronization signal other than the information that can specify the hopping pattern, there is parameter information indicating the priority of the new NW used for selection of the synchronization destination network by the node.
<記録媒体>
コンピュータその他の機械、装置(以下、コンピュータ等)に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
<Recording medium>
A program for causing a computer or other machine or device (hereinafter, a computer or the like) to realize any of the above functions can be recorded on a recording medium that can be read by the computer or the like. The function can be provided by causing a computer or the like to read and execute the program of the recording medium.
ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等
から読み取ることができる非一時的な記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R/W、DVD、ブルーレイディスク、DAT、8mmテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスク、ROM(リードオンリーメモリ)等がある。さらに、SSD(Solid State Drive)は、コンピュータ等から取り外し可能な記録媒体としても、コ
ンピュータ等に固定された記録媒体としても利用可能である。
Here, a computer-readable recording medium is a non-temporary recording medium in which information such as data and programs is accumulated by electrical, magnetic, optical, mechanical, or chemical action and can be read from a computer or the like. A typical recording medium. Examples of such a recording medium that can be removed from a computer or the like include a flexible disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R / W, a DVD, a Blu-ray disk, a DAT, an 8 mm tape, a flash memory, and the like. There are cards. In addition, as a recording medium fixed to a computer or the like, there are a hard disk, a ROM (read only memory), and the like. Further, an SSD (Solid State Drive) can be used as a recording medium removable from a computer or the like, or as a recording medium fixed to the computer or the like.
<プロセッサ>
上記実施形態において、ノード1は、制御部101を備え、メモリ102内にプログラムから展開された命令を実行することによって、説明された処理を実行する。制御部101は、例えば、CPUを備える。CPUは、MPU(Microprocessor)、プロセッサとも呼ばれる。CPUは、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のCPUがマルチコア構成を有していても良い。上記各部の少なくとも一部の処理は、CPU以外のプロセッサ、例えば、Digital Signal Processor(DSP)、Graphics Processing Unit(GPU)、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサで行われても良い。また、上記各部の少なくとも一部の処理は、集積回路(IC)、その他のディジタル回路であっても良い。また、上記各部の少なくとも一部にアナログ回路が含まれても良い。集積回路は、LSI、Application Specific Integrated Circuit(ASIC)、プログラマブ
ルロジックデバイス(PLD)を含む。PLDは、例えば、Field-Programmable Gate Array(FPGA)を含む。上記各部は、プロセッサと集積回路との組み合わせであっても良い。
組み合わせは、例えば、マイクロコントローラ(MCU)、SoC(System-on-a-chip),システムLSI、チップセットなどと呼ばれる。
<Processor>
In the above embodiment, the
The combination is called, for example, a microcontroller (MCU), a SoC (System-on-a-chip), a system LSI, a chip set, or the like.
1 ノード
11 送信部
12 受信部
13 同期パケット生成部
14 タイマ
15 チャネル遷移部
16 チャネル設定部
17 同期処理部
18A 第1ネットワーク同期情報管理テーブル
18B 第2ネットワーク同期情報管理テーブル
19 ネットワーク固有情報記憶部
100 無線通信ネットワークシステム
101 制御部
102 メモリ
103 無線部
104 クロック
105 給電部
106 アンテナ
1
Claims (11)
使用する通信チャネルを遷移させながら無線通信を行わせ、
第1のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を記憶部に記憶させ、
通信チャネルの遷移順序に従って無線通信が行われる第2のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、前記第1のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って所定の通信チャネルが使用されるタイミングで、前記所定の通信チャネルを用いて、前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を送信させる、
ための無線通信制御プログラム。 Wireless communication device
Make wireless communication while changing the communication channel to be used,
The transition order of communication channels used in the first network is stored in the storage unit,
When performing wireless communication using a second network in which wireless communication is performed according to the transition order of communication channels, at a timing when a predetermined communication channel is used according to the transition order of communication channels used in the first network, Using the predetermined communication channel, transmitting information capable of specifying the transition order of communication channels used in the second network;
Wireless communication control program for
前記送信において、前記所定の通信チャネルとして、無線通信装置間の動作タイミングの同期を取るための同期信号の送信に用いられるチャネルで、前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を送信させる、
請求項1に記載の無線通信制御プログラム。 In the wireless communication device,
In the transmission, the predetermined communication channel is a channel used for transmission of a synchronization signal for synchronizing operation timing between wireless communication devices, and the transition order of communication channels used in the second network can be specified. To send information
The wireless communication control program according to claim 1.
前記送信を、所定期間又は所定回数行わせる、
請求項1又は2に記載の無線通信制御プログラム。 In the wireless communication device,
The transmission is performed for a predetermined period or a predetermined number of times.
The wireless communication control program according to claim 1 or 2.
前記送信が完了した場合に、前記第1のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を前記記憶部から削除させる、
請求項1から3のいずれか一項に記載の無線通信制御プログラム。 In the wireless communication device,
When the transmission is completed, the transition order of communication channels used in the first network is deleted from the storage unit.
The wireless communication control program according to any one of claims 1 to 3.
前記第2のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従った通信チャネルを利用して前記第2のネットワークにおける無線通信を実施させる、
請求項1から4のいずれか一項に記載の無線通信制御プログラム。 In the wireless communication device,
When wireless communication is performed using the second network, wireless communication in the second network is performed using a communication channel according to a transition order of communication channels used in the second network.
The wireless communication control program according to any one of claims 1 to 4.
前記第1のネットワークの通信異常が検出され、且つ、前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を保持していない場合に、無線通信装置間の動作タイミングの同期を取るために用いられる同期信号の送信に用いられるチャネルを用いて他のネットワークの探索を行わせ、前記第2のネットワークを検出させ、前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を取得させる、
請求項1から5のいずれか一項に記載の無線通信制御プログラム。 In the wireless communication device,
Used to synchronize operation timing between wireless communication devices when a communication abnormality in the first network is detected and the transition order of communication channels used in the second network is not maintained. Search for another network using a channel used for transmission of a synchronization signal, detect the second network, and acquire information that can specify the transition order of communication channels used in the second network ,
The wireless communication control program according to any one of claims 1 to 5.
前記第1のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って通信チャネルを遷移させながら通信が行われている状態において、前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を受信し、且つ、前記第2のネットワークを用いて無線通信が行われない場合に、前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定させ、特定された前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を前記記憶部に格納させ、その後、前記第2のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、又は、前記第1のネットワークの通信異常を検出した場合に、前記記憶部に記憶された前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャ
ネルの遷移順序に従って無線通信を実施させる、
請求項1から6のいずれか一項に記載の無線通信制御プログラム。 In the wireless communication device,
In a state in which communication is performed while transitioning communication channels according to the transition order of communication channels used in the first network, information that can specify the transition order of communication channels used in the second network is received. In addition, when wireless communication is not performed using the second network, the transition order of communication channels used in the second network is specified, and the communication channel used in the specified second network is specified. Is stored in the storage unit when wireless communication is performed using the second network, or when a communication abnormality of the first network is detected. Wireless communication according to the transition order of communication channels used in the second network. It is allowed to practice,
The wireless communication control program according to any one of claims 1 to 6.
前記第1のネットワーク以外で、複数のネットワークについて、通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を受信した場合に、前記複数のネットワークのうち、最も通信品質の高いネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定させ、前記記憶部に格納させる、
請求項1から7のいずれか一項に記載の無線通信制御プログラム。 In the wireless communication device,
The transition order of communication channels used in the network with the highest communication quality among the plurality of networks when receiving information that can specify the transition order of communication channels for a plurality of networks other than the first network. Is specified and stored in the storage unit,
The wireless communication control program according to any one of claims 1 to 7.
第1のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を記憶する記憶部と、
通信チャネルの遷移順序に従って無線通信が行われる第2のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、前記第1のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って所定の通信チャネルが用いられるタイミングで、前記所定の通信チャネルで、前記無線通信部からの前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報の送信を判定する制御部と、
を備える無線通信装置。 A wireless communication unit that performs wireless communication while changing a communication channel to be used;
A storage unit for storing a transition order of communication channels used in the first network;
When performing wireless communication using a second network in which wireless communication is performed according to the transition order of communication channels, at a timing when a predetermined communication channel is used according to the transition order of communication channels used in the first network, A control unit for determining transmission of information capable of specifying a transition order of communication channels used in the second network from the wireless communication unit in a predetermined communication channel;
A wireless communication device comprising:
使用する通信チャネルを遷移させながら無線通信を行い、
第1のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を記憶部に記憶し、
通信チャネルの遷移順序に従って無線通信が行われる第2のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、前記第1のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って所定の通信チャネルが使用されるタイミングで、前記所定の通信チャネルを用いて、前記第2のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を送信する、
無線通信制御方法。 Wireless communication device
Perform wireless communication while changing the communication channel to be used,
Storing a transition order of communication channels used in the first network in a storage unit;
When performing wireless communication using a second network in which wireless communication is performed according to the transition order of communication channels, at a timing when a predetermined communication channel is used according to the transition order of communication channels used in the first network, Using the predetermined communication channel, transmitting information that can specify the transition order of communication channels used in the second network;
Wireless communication control method.
使用する通信チャネルを遷移させながら第1のネットワークにおいて無線通信を実行させ、
第2のネットワークに属する他の無線通信装置から前記第2のネットワーク内のアドバタイズデータを受信した場合に、単位時間におけるアドバタイズデータとデータとのそれぞれの送信タイミングを、前記第1のネットワークにおける送信タイミングから前記第2のネットワークにおける送信タイミングに変更させ、
前記送信タイミングの変更後、少なくとも1の単位時間において、前記第1のネットワークにおけるアドバタイズデータの送信タイミングで、前記第2のネットワーク内のアドバタイズデータを送信させる、
無線通信制御プログラム。 Wireless communication device
The wireless communication is executed in the first network while changing the communication channel to be used,
When advertisement data in the second network is received from another wireless communication apparatus belonging to the second network, the transmission timing of the advertisement data and data in unit time is set as the transmission timing in the first network. To the transmission timing in the second network,
After the change of the transmission timing, the advertisement data in the second network is transmitted at the transmission timing of the advertisement data in the first network in at least one unit time.
Wireless communication control program.
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- 2017-03-21 JP JP2017054370A patent/JP2018157489A/en active Pending
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