JP2019134315A - Wireless communication apparatus, wireless communication system, wireless communication program, and wireless communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信装置、無線通信システム、無線通信プログラム、無線通信方法及びリンク評価方法に関し、例えば、固定された無線通信装置(以下、「基地局」とも呼ぶ。)と、人間などの移動体に取り付けた無線通信装置(以下、「移動局」とも呼ぶ。)によって構成される無線通信システムに適用し得る。 The present invention relates to a wireless communication device, a wireless communication system, a wireless communication program, a wireless communication method, and a link evaluation method, for example, a fixed wireless communication device (hereinafter also referred to as “base station”) and a movement of a human or the like. The present invention can be applied to a wireless communication system configured by a wireless communication device (hereinafter also referred to as “mobile station”) attached to the body.
従来、マルチホップを構成するネットワークにおいて、転送経路を選択する方法は様々な方法が提案されている。 Conventionally, various methods have been proposed for selecting a transfer path in a multi-hop network.
例えば、固定されている基地局に向けて、各移動局がマルチホップでデータ送信する場合、基地局を「根」とし、各移動局を「節」、「葉」とし、局間の通信リンクを「枝」とする木構造を構築することが必要となる。ネットワークの通信品質は、どの枝を用いるかによって変化する。従って、各枝に、通信品質を評価した評価値(以下では、「リンクコスト」と呼ぶ。)を与え、各移動局から基地局までのリンクコストの和(以下では、「パスコスト」と呼ぶ。)を小さくする経路を用いることが良く行なわれている(特許文献1参照)。リンクコストは、通信品質が良好であるリンクほど、数値が小さくなるように設定している。 For example, when each mobile station transmits data in a multi-hop direction to a fixed base station, the base station is set to “root”, each mobile station is set to “node”, “leaf”, and the communication link between the stations It is necessary to construct a tree structure with the “branch” as. The communication quality of the network varies depending on which branch is used. Therefore, an evaluation value (hereinafter referred to as “link cost”) for evaluating communication quality is given to each branch, and the sum of link costs from each mobile station to the base station (hereinafter referred to as “path cost”). .) Is often used (see Patent Document 1). The link cost is set such that the value becomes smaller as the link has better communication quality.
従来、リンクコストは、局間の通信成功率や受信電力値等を用いることが多い。これは、移動局の移動があまり発生しないことを前提として、通信品質を測定した結果を、リンクコストとして採用しているからである。 Conventionally, the link cost is often a communication success rate between stations or a received power value. This is because the result of measuring the communication quality is adopted as the link cost on the assumption that the mobile station does not move much.
しかしながら、従来技術は、例えば、比較的速度の速い移動運動や回転運動を行う移動体に無線通信装置が取り付けられた移動局から所定のデータを基地局に収集するような場合に、移動局の移動が激しく起こるため、時間をかけて通信品質を測定する方法は利用できない。また、移動体に取り付けた無線機アンテナの指向性の問題によって、移動局が回転をすると通信品質が大きく変化する問題がある。 However, the conventional technique, for example, collects predetermined data from a mobile station in which a wireless communication device is attached to a mobile body that performs a relatively fast moving motion or rotational motion, in the base station. Due to the intense movement, the method of measuring communication quality over time cannot be used. In addition, there is a problem that the communication quality greatly changes when the mobile station rotates due to the directivity problem of the radio antenna attached to the mobile body.
そのため、急激な移動や回転を伴う移動局を含むネットワークにおいても、局間の通信路の通信品質の評価値を迅速に評価することができる無線通信装置、無線通信システム、無線通信プログラム及び無線通信方法が求められている。 Therefore, a wireless communication device, a wireless communication system, a wireless communication program, and a wireless communication capable of quickly evaluating an evaluation value of communication quality of a communication path between stations even in a network including mobile stations with rapid movement or rotation There is a need for a method.
上述した課題を解決するために、第1の本発明に係る無線通信装置は、(1)無線電波を送受波する送受信手段と、(2)送受信手段により受波された無線信号から経路生成パケットを受信する経路生成パケット受信手段と、(3)自局の移動速度を計測する移動計測手段と、(4)所定のリンクコスト情報を参照し、少なくとも、経路生成パケットの受信時の無線電波の受信電力値と自局の移動速度とに基づいて、経路生成パケットの送信局との間の通信路の評価値を導出する管理手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a wireless communication device according to a first aspect of the present invention includes: (1) a transmission / reception unit that transmits / receives a radio wave; and (2) a route generation packet from a radio signal received by the transmission / reception unit. (3) a movement measuring means for measuring the moving speed of the local station, and (4) referring to predetermined link cost information, and at least the radio wave at the time of receiving the path generating packet. Management means for deriving an evaluation value of the communication path between the transmission station of the path generation packet based on the received power value and the moving speed of the own station is provided.
第2の本発明に係る無線通信システムは、固定局と、複数の移動局とを有して構成される無線通信システムにおいて、各移動局が、第1の本発明に係る無線通信装置を有することを特徴とする。 A radio communication system according to a second aspect of the present invention is a radio communication system configured to include a fixed station and a plurality of mobile stations, and each mobile station includes the radio communication apparatus according to the first aspect of the present invention. It is characterized by that.
第3の本発明に係る無線通信プログラムは、コンピュータを、(1)無線電波を送受波する送受信手段と、(2)送受信手段により受波された無線信号から経路生成パケットを受信する経路生成パケット受信手段と、(3)自局の移動速度を計測する移動計測手段と、(4)所定のリンクコスト情報を参照し、少なくとも、経路生成パケットの受信時の無線電波の受信電力値と自局の移動速度とに基づいて、経路生成パケットの送信局との間の通信路の評価値を導出する管理手段として機能させることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a wireless communication program comprising: (1) a transmission / reception unit that transmits / receives a radio wave; and (2) a route generation packet that receives a route generation packet from a radio signal received by the transmission / reception unit. Receiving means; (3) movement measuring means for measuring the moving speed of the own station; and (4) referring to predetermined link cost information, at least the received power value of the radio wave at the time of receiving the route generation packet and the own station. And a management means for deriving an evaluation value of a communication path between the transmission station of the path generation packet based on the moving speed of the path generation packet.
第4の本発明に係る無線通信方法は、(1)送受信手段が無線電波を受波し、(2)経路生成パケット受信手段が、送受信手段により受波された無線信号から経路生成パケットを受信し、(3)移動計測手段が、自局の移動速度を計測し、(4)管理手段が、所定のリンクコスト情報を参照し、少なくとも、経路生成パケットの受信時の無線電波の受信電力値と自局の移動速度とに基づいて、経路生成パケットの送信局との間の通信路の評価値を導出することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a wireless communication method in which (1) a transmission / reception unit receives a radio wave, and (2) a route generation packet reception unit receives a route generation packet from a radio signal received by the transmission / reception unit. (3) The movement measurement means measures the moving speed of the own station, and (4) the management means refers to predetermined link cost information, and at least the reception power value of the radio wave at the time of receiving the route generation packet And an evaluation value of the communication path between the transmission station of the path generation packet based on the mobile station and the moving speed of the local station.
本発明によれば急激な移動や回転を伴う移動局を含むネットワークにおいても、局間の通信路の通信品質の評価値を迅速に評価することができる。 According to the present invention, even in a network including mobile stations with rapid movement and rotation, it is possible to quickly evaluate the communication quality evaluation value of the communication path between stations.
(A)主たる実施形態
以下では、本発明に係る無線通信装置、無線通信システム、無線通信プログラム及び無線通信方法の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(A) Main Embodiments Hereinafter, embodiments of a wireless communication device, a wireless communication system, a wireless communication program, and a wireless communication method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(A−1)実施形態の構成
図1は、実施形態に係る無線通信システム(ネットワーク)の全体構成の一例を示す全体構成図である。
(A-1) Configuration of Embodiment FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating an example of an overall configuration of a wireless communication system (network) according to an embodiment.
図1に示すように、この実施形態で想定する無線通信システム1は、固定された1台の基地局10と、複数(図1では8台)の移動局20(20−1〜20−8)とを有してネットワークを構成している。
As shown in FIG. 1, the
無線通信システム1は、基地局10を「根」とし、各移動局20を「節」、「葉」としたツリー構造の無線マルチホップネットワークを構成している。無線通信システム1では、基地局10及び移動局20の数は限定されない。以下では、基地局10及び移動局を総じて局又はノードと呼ぶこともある。図1において、各局を結ぶ直線は、2局が通信可能であることを示している。
The
基地局10及び移動局20には、それぞれネットワーク上で固有のアドレス(例えば、MACアドレス、ショートアドレス、IPアドレス等)が割り当てられている。基地局10と各移動局20との間で通信は行なわれるが、移動局20同士で通信を行なわれない。仮に、移動局20同士の通信が必要な場合には、基地局10を中継して通信するようにしてもよい。すなわち、各移動局20は、原則として、基地局10を宛先とユニキャストのデータパケットの送信は行なうが、他の移動局20を宛先としたユニキャストのデータパケットの送信は行なわないものとする。
Each of the
基地局10は、固定配置された無線通信装置であり、無線通信システム1全体を管理するものである。基地局10のことを固定局とも呼ぶ。
The
各移動局20(20−1〜20−8)は、移動体に取り付けられた無線通信装置である。移動体は、例えば人間、自転車、自動車等の移動可能なものを広く適用することができる。 Each mobile station 20 (20-1 to 20-8) is a wireless communication device attached to a mobile body. As the moving body, for example, a movable body such as a human being, a bicycle, or an automobile can be widely applied.
この実施形態では、例えば、移動体が人間であり、バンド等の装着具やベスト型の装着被服などにより、移動局20としての無線通信装置が人体に接した状態で固定されている場合を想定して説明する。これは、例えば、移動局20としての無線通信装置には1又は複数のセンサが搭載されており、固定された位置で人体の脈拍データ、心拍データ等を取得したり、必要に応じて基地局10に送信したりすることを想定しているためである。なお、センシングするデータ種類は特に限定されるものではない。移動体に無線通信装置を固定する位置は、測定するデータや運動の種類等に応じて適宜決まる。
In this embodiment, for example, it is assumed that the mobile body is a human and the wireless communication device as the
図2は、実施形態に係る移動局20の受信電力特性の一例を説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of reception power characteristics of the
ここでは、移動局20が人間の背中に取り付けられている場合に、移動局20の無線機が受信する受信電力特性を例示している。人体の背中に移動局20の無線機が取り付けられているため、人体が障害物となり得る。つまり、移動局20のアンテナの0度方向が人体の後方となり、180度方向が人体の前方となる。図2を参照すると、移動局20のアンテナの180度方向においてディップが深くなっており、180度を中心とする人体を貫通する方向の受信特性が悪化していることがわかる。従って、例えば、移動局20を人体に取り付けて使用する場合には、人体が障害物となり、通信相手となる他局との位置関係によっては、通信品質に影響を及ぼすことになる。
Here, the received power characteristic received by the radio of the
図3は、実施形態に係る無線通信システム1におけるリンクコストの一例を説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of the link cost in the
図3において、太線は局間のデータ転送経路を示し、点線は転送に用いていないリンクを示している。各リンクに付記している四角囲みの数字はリンクコストを示し、各移動局20に付記している数字は各移動局のパスコストを示している。なお、基地局10のパスコストは「0」である。
In FIG. 3, thick lines indicate data transfer paths between stations, and dotted lines indicate links that are not used for transfer. The numbers in square boxes attached to each link indicate the link cost, and the numbers attached to each
例えば、移動局20−6から基地局10までの転送経路は、「移動局20−6」→「移動局20−4」→「基地局10」である。この場合、移動局20−4と基地局10との間のリンクコストが「4」であるため、移動局20−4がこの通信路を使用して基地局10までデータ転送をする際、移動局20−4のパスコストは「4」となる。また、移動局20−6と移動局20−4との間のリンクコストが「2」であり、移動局20−6が移動局20−4を転送先として選択して基地局10にデータ送信するときの移動局20−6のパスコストは「6(=2+4)」となる。
For example, the transfer path from the mobile station 20-6 to the
リンクコストは、局間の通信路の通信品質を評価した値である。リンクの評価の仕方は様々であり、例えば、「1〜99」、「1〜9999」などの範囲の値で通信路の通信品質を評価し、一般的に、値が小さいほど通信品質が良く、値が大きくなるほど通信品質が悪いと評価している。すなわち、リンクコストの値が「1」であれば、その通信路の通信品質は良いと判断される。 The link cost is a value obtained by evaluating the communication quality of the communication path between stations. There are various ways of evaluating the link. For example, the communication quality of the communication channel is evaluated by a value in the range of “1 to 99”, “1 to 9999”, etc. In general, the smaller the value, the better the communication quality. The higher the value, the worse the communication quality. That is, if the value of the link cost is “1”, it is determined that the communication quality of the communication path is good.
[リンク評価装置]
各移動局20は、他の局(基地局10若しくは他の移動局20)との間の通信路の通信品質(リンクコスト)を評価して、各通信路のリンクコストを導出するリンク評価装置200を有する。
[Link evaluation equipment]
Each
各移動局20は、以下で説明するリンク評価装置200を有して、通信のたびにするようにしてもよいし、又は、後述するようにリンク評価装置200が、予め、自局の移動距離と受信電力値との関係に基づくリンクコストを示す2次元テーブル(リンクコストテーブル)を求め、そのリンクコストテーブルを設定するようにしてもよい。
Each
以下では、図面を参照しながら、実施形態に係るリンク評価装置20の構成、及び、リンクコストの導出方法の一例を説明する。
Hereinafter, an example of the configuration of the
図12は、実施形態に係る各移動局20が有するリンク評価装置の構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 12 is a functional block diagram illustrating a configuration of a link evaluation apparatus included in each
図12に示すように、リンク評価装置200は、回転角度発生頻度導出部1、受信電力変動特性導出部2、通信失敗率推定部3、リンクコスト導出部4を有する。
As illustrated in FIG. 12, the
なお、リンク評価装置200のハードウェア構成は、図示しないが、例えば、PU、ROM、RAM、EEPROM、入出力インタフェースなどを備えるものであり、CPUがROMに格納される処理プログラム(リンク評価プログラム)を実行するようにしてもよい。リンク評価プログラムがインストールされることによりリンク評価機能がCPUにより実行されるようにしてもよく、その場合でもリンク評価プログラムは図12に例示するような機能を有する。
The hardware configuration of the
各移動局20のリンク評価装置200は、基地局10から定期的にフラッディングするビーコン信号(ビーコンパケット)を受信し、そのビーコン受信時の受信電力値を基準として用いる。また、後述するように、各移動局20は、自局の一定時間における移動量(すなわち、自局の移動速度)を計測する移動計測手段を有しており、各移動局20のリンク評価装置200は、移動計測手段により得られた移動速度を用いる。ここで、フラッディングとは、パケット(例えば、経路生成用パケットとしてのフラッディングパケット)を受信したノードが、一度だけ同じパケットを転送することで、マルチホップネットワークにおいて全ノードに情報を送ることを意味する。
The
各移動局20は、ビーコン信号をフラッディング(送信)する際に、自身の識別情報と対応付けた自身の移動速度の値をビーコンに記載してフラッディング(ビーコンを送信)する。換言すると、ビーコンパケットには、各移動局20の識別情報と対応付けられた移動速度が含まれている。
When each
リンク評価装置200は、ビーコン送信局の移動速度と自局(ビーコン受信局)の移動速度との両方又はいずれか一方に基づいて、受信電力値の変動分布を求める。その結果得られる、受信電力の確率密度に基づいて、ビーコン送信局との間の通信路を使用したときの通信成功率(若しくは通信失敗率)を推定する。この通信路を使用して通信したときの通信成功率(若しくは通信失敗率)に基づいて、当該リンクコストの値を導出する。
The
ここで、移動速度と受信電力の変動は、1対1に対応するものであると考えられる。従って、ビーコン受信のたびに、毎回受信電力の確率密度を考慮する必要はなく、移動速度から直接受信電力の確率密度を求めることができる。 Here, it is considered that the fluctuation of the moving speed and the received power corresponds to one to one. Therefore, it is not necessary to consider the probability density of received power every time a beacon is received, and the probability density of received power can be obtained directly from the moving speed.
一方で、一定時間(例えば1秒)の移動距離が大きいと回転が起こる可能性が減少し、移動距離が少ない場合に回転が起こる可能性が増加することが知られている。 On the other hand, it is known that if the moving distance for a certain time (for example, 1 second) is large, the possibility of rotation decreases, and if the moving distance is short, the possibility of rotation increases.
図4は、移動速度と最大回転角度との関係の一例を説明する説明図である。最大回転角度は、ある移動速度で移動しているときに、その移動方向を0度とし、当該移動速度を維持しながら回転することができる最大角度を意味する。 FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of the relationship between the moving speed and the maximum rotation angle. The maximum rotation angle means the maximum angle that can be rotated while maintaining the movement speed when the movement direction is 0 degree when moving at a certain movement speed.
図4に示すように、移動速度が小さいとき(移動速度:Va)には最大回転角度(回転角度:θa)は比較的大きく、移動速度が大きくなると(移動速度:Vb(>Va)最大回転角度は小さくなる(回転角度:θb(<θa))関係にある。すなわち、移動速度が大きくなると急激に回転することはなくなり、一定以下の回転角度しか取らなくなる。一方、移動速度が小さいと、比較的大きい回転角度を取りうるようになる。 As shown in FIG. 4, when the moving speed is low (moving speed: Va), the maximum rotation angle (rotating angle: θa) is relatively large, and when the moving speed is increased (moving speed: Vb (> Va) maximum rotation). The angle is small (rotation angle: θb (<θa)), that is, when the moving speed becomes large, it does not rotate suddenly and only takes a rotation angle below a certain value. A relatively large rotation angle can be taken.
回転角度発生頻度導出部1は、自局の移動速度において、自局の回転角度の発生確率を導出するものである。複数の移動速度のそれぞれにおいて、移動局20自身の回転角度の発生確率(発生頻度)を導出する。
The rotation angle occurrence
図5は、各移動速度における回転角度の発生確率(発生頻度)の一例を示す回転角度発生確率分布図である。 FIG. 5 is a rotation angle occurrence probability distribution diagram showing an example of the occurrence probability (occurrence frequency) of the rotation angle at each moving speed.
回転角度の発生確率(発生頻度)は、ある移動速度で移動しているときに、移動方向を0度として回転したときの回転角度の発生頻度を意味している。図5では、説明を容易にするため一例として、図4で例示した移動速度が大きい場合(移動速度:Va)と小さい場合(移動速度:Vb)を比較して示している。実際は、各移動局20の移動を想定して、それぞれ値が異なる複数の移動速度を設定し、それぞれの移動速度における回転角度の発生確率(発生頻度)を求めるようにしてもよい。図5より、移動速度の大小に関係なく、発生確率(発生頻度)が最も高くなるのは回転角度0、すなわち回転が発生しない状況のときである。また、移動速度の大小に関係なく、回転角度が大きくなるにつれ、急激に発生確率(発生頻度)は低下することが分かる。移動速度が異なる場合を比較したときに、発生確率の低下する傾きは移動速度が大きくなるほど大きくなる。
The occurrence probability (occurrence frequency) of the rotation angle means the occurrence frequency of the rotation angle when the rotation direction is 0 degrees when moving at a certain moving speed. In FIG. 5, as an example for ease of explanation, a case where the movement speed illustrated in FIG. 4 is large (movement speed: Va) and a case where the movement speed is small (movement speed: Vb) are compared. Actually, assuming the movement of each
受信電力変動特性導出部2は、移動局20が回転したときの受信電力値の変動特性を求めるものである。
The received power fluctuation
図6は、各回転角度における受信電力値の変動確率密度の一例を示す受信電力値の変動確率分布図である。 FIG. 6 is a received power value fluctuation probability distribution diagram illustrating an example of a received power value fluctuation probability density at each rotation angle.
ここでは、各移動局20の無線機の受信電力特性として図2に示すような受信電力特性を用いて、各移動局20がX度だけ回転したときに、受信電力値の変動特性を導出する。すなわち、他の移動局20と通信している移動局20がX度回転したとき、受信電力値の変動量(変動値)の相対的な出やすさを示す受信電力値の変動確率密度を導出する。なお、移動局20の受信電力特性は、図2に示す受信電力特性に限定されるものではないが、移動体に取り付けられた移動局20の無線機(アンテナ)についての角度に関連する受信電力特性(アンテナ特性)を示すものであればよい。
Here, using the reception power characteristic as shown in FIG. 2 as the reception power characteristic of the radio of each
具体的な上記受信電力値の変動確率密度の導出方法を例示する。人体の背中に移動局20が取り付けられたときの移動局20の無線機の受信電力特性(アンテナ特性)は、図2に例示するように、人体の背面方向が無線機(アンテナ)の0度方向となっている。ある移動局20が他の局(基地局10又は他の移動局20)と通信しているときに、当該移動局20と他の局との通信方向の角度をY度とする。
A specific method for deriving the fluctuation probability density of the received power value will be exemplified. As illustrated in FIG. 2, the reception power characteristic (antenna characteristic) of the radio of the
移動前の通信方向がY度であり、移動後の通信方向は(Y+X)度又は(Y−X)度となる。従って、図2の受信電力特性に基づいて、Y度のアンテナ特性と(Y+X)度のアンテナ特性との差分値(受信電力変動値)、Y度のアンテナ特性と(Y−X)度のアンテナ特性との差分値(受信電力変動値)をそれぞれ導出する。このとき、上述したように、移動前の通信方向である角度Yの値は0度〜360度の範囲内の値であるため、全てのYの値について導出する。 The communication direction before movement is Y degrees, and the communication direction after movement is (Y + X) degrees or (Y−X) degrees. Therefore, based on the received power characteristic of FIG. 2, the difference value (received power fluctuation value) between the Y degree antenna characteristic and the (Y + X) degree antenna characteristic, the Y degree antenna characteristic and the (Y−X) degree antenna. A difference value (received power fluctuation value) from the characteristic is derived. At this time, as described above, since the value of the angle Y, which is the communication direction before movement, is a value within the range of 0 degrees to 360 degrees, all Y values are derived.
図6では、移動局20の大きく回転した場合と小さく回転した場合とを比較して、受信電力値の変動確率密度(受信電力値の変動特性)を説明するために、角度Xの値が10度の場合と40度の場合とを示している。なお、回転角度Xの値は、0度〜180度の範囲内の値であるため、全てのXの値について受信電力値の変動特性を導出するようにしてもよい。図6に示すように、回転角度が小さいと受信電力の変動量が少なく、回転角度が大きいと受信電力の変動量が大きくなる。
In FIG. 6, in order to explain the variation probability density of the received power value (the variation characteristic of the received power value) by comparing the case where the
通信失敗率推定部3は、受信電力値に対する受信失敗率(パケットロス率)に関する情報を参照して、基準とする受信電力値とその受信電力値の変動確率密度とに基づいて、移動後の通信失敗率を推定するものである。
The communication failure
図7は、移動後の移動局20における受信電力値の変動確率密度に基づいて、受信失敗率の導出方法を説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a method for deriving the reception failure rate based on the fluctuation probability density of the reception power value in the
基準となる受信電力値と、受信電力値の変動確率密度とに基づいて、移動後の受信電力値の確率密度の値を導出する。そして、各受信電力値に対する受信失敗率(パケットロス率)との関係を参照しながら、移動後の受信電力値の確率密度の値(すなわち、受信電力値の発生確率A)と、移動後の受信電力値での受信失敗率(パケットロス率)とをかけ合わせる。全ての受信電力値について計算を行い、計算結果を足し合わせることで、特定の状況における移動後の通信失敗率を推定することができる。 Based on the reference received power value and the fluctuation probability density of the received power value, the probability density value of the received power value after movement is derived. Then, referring to the relationship between the reception failure rate (packet loss rate) for each received power value, the probability density value of the received power value after movement (that is, the occurrence probability A of the received power value) Multiply the reception failure rate (packet loss rate) with the received power value. By calculating for all received power values and adding the calculation results, the communication failure rate after movement in a specific situation can be estimated.
リンクコスト導出部4は、通信失敗率推定部3により推定された通信失敗率に基づいて、他の局との間のリンクの通信品質を評価し、当該リンクについてリンクコストの値を導出するものである。リンクコストは、通信品質が悪くなるほど大きい値を取るため、一例としては通信成功率の逆数を用いるようにしてもよい。
The link
上述したように、各移動局20は、リンク評価装置200を備え、通信毎に、移動局20の移動速度と回転を考慮して、リンクコストを導出するようにしてもよい。
As described above, each
しかし、結局のところ、移動局20の移動速度と移動局20における移動前の受信電力値が変数となるので、図8に例示するように、移動速度と移動前の受信電力値との関係に基づくリンクコストを示す2次元テーブルであるリンクコストテーブル(以下では、「リンクコスト情報」とも呼ぶ。)を各移動局20に設定しておくようにしてもよい。これにより、通信毎に複雑な演算を必要とせずに、予め設定したリンクコストを参照して、移動速度及び移動前の受信電力値に基づいて、対応するリンクコストを導出することができる。
However, after all, since the moving speed of the
また、移動速度に対する最大回転角度に関する情報(図4参照)、回転角度の発生頻度に関する情報(図5参照)は、例えば、運動の種類、状況などによって変化し得るものである。従って、図8に例示するようなリンクコストテーブルを1つだけ設定しておき、移動速度及び受信電力値に基づいて一意に決める方法だけではなく、複数のリンクコストテーブルを設定しておき、そのシチュエーションに応じて、使用するリンクテーブルの切り替えをして、状況に応じて最適なリンクコストを導出することができるようにしてもよい。 In addition, the information about the maximum rotation angle with respect to the moving speed (see FIG. 4) and the information about the frequency of occurrence of the rotation angle (see FIG. 5) can vary depending on, for example, the type of exercise and the situation. Accordingly, only one link cost table as illustrated in FIG. 8 is set, and not only a method of uniquely determining based on the moving speed and the received power value, but also a plurality of link cost tables are set, Depending on the situation, the link table to be used may be switched so that the optimum link cost can be derived according to the situation.
[移動局20]
図10は、実施形態に係る移動局20の内部構成の一例を示す内部構成図である。
[Mobile station 20]
FIG. 10 is an internal configuration diagram illustrating an example of an internal configuration of the
ここでは、移動局20にリンク評価方法を実装する場合の一例を例示する。具体的には、リンク評価装置200が事前にリンクコストテーブル(リンクコスト情報)を設定しておき、ビーコンパケットの受信時の受信電力値及び自局の移動速度に基づいて、リンクコストテーブルから対応するリンクコストを導出する場合を例示する。
Here, an example in which the link evaluation method is implemented in the
図10に示すように、移動局20は、送信手段1001、受信手段1002、タイマー1003、ビーコンパケット生成手段1004、データ生成手段1005、送信先選択手段1006、ビーコン受信手段1007、ビーコン管理手段1008、データ受信手段1009、移動計測手段1010、周辺無線機テーブル1011、リンクコストテーブル1012、位置計測手段1013を有する。
As shown in FIG. 10, the
移動局20には、CPU、ROM、ROM、EEPROM、入出力インタフェース等の集積装置や通信手段(無線インターフェース)等が搭載されており、移動局20における各種機能は、CPU(コンピュータ)が処理プログラム(無線通信プログラム)を実行することにより実現される。
The
送信手段1001は、無線信号の電波を送出するものである。また、受信手段1002は、他の局から送出された無線信号の電波を受信するものである。移動局20では、送信手段1001及び受信手段1002により無線信号を送受信する無線インタフェース(パケット送受信手段)が構成されている。移動局20では、局間でビーコンパケットを送受信したり、人体の脈拍データ等を含むデータパケットを送受信したりする。
The
移動計測手段1010は、自局の移動状況を認識する処理(以下、「移動認識処理」とも呼ぶ。)を行なう移動認識手段である。移動計測手段1010は、移動認識処理結果を、ビーコン管理手段1008に与える。この実施形態では、移動計測手段1010は、移動認識処理として、一定時間(直近の一定時間)における自局の移動量(すなわち、移動速度)を認識するものとする。移動計測手段1010は、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ、角加速度センサ、地磁気センサ等の種々のデバイスを適用することができる。
The
位置計測手段1013は、自局の位置情報を認識する位置認識手段である。位置計測手段1013は、例えば、GPS受信機等のデバイスを適用することができる。位置計測手段1013は、この実施形態の必須要素ではなく、ビーコンパケットに自局の位置情報を含めることができる構成であるときに利用される。
The position measuring means 1013 is position recognition means for recognizing the position information of the own station. For example, a device such as a GPS receiver can be applied to the
ビーコン受信手段1007は、受信手段1002を介して、基地局10がフラッディングにより定期的に送信したビーコンパケットを受信する機能を担っている。ビーコン受信手段1007は、ビーコン受信時の受信電力値をビーコン管理手段1008に供給したり、又ビーコンパケットに含まれている、送信局の移動速度、送信局のパスコスト、必要であれば送信局の位置情報等をビーコン管理手段1008に供給したりする。
The
ビーコン管理手段1008は、ビーコン受信手段1007から受信したビーコンパケットを取得し、ビーコンパケットの管理やビーコンパケットの転送制御機能を担っている。ビーコン管理手段1008は、ビーコン受信手段1007からビーコンに含まれている送信局のパスコスト(すなわち、送信局の識別情報に対応付けられているパスコスト)を取得し、周辺にある移動局のパスコストを保持するために、当該送信局のパスコストを周辺無線機テーブル1011に記憶する。また、ビーコン管理手段1008は、ビーコン受信手段1007からビーコン受信時の受信電力値と、移動計測手段1010が計測した一定時間当りの移動距離(移動速度)とを受け取り、ビーコン受信時の受信電力値と自局の移動速度とに基づいて、局間のリンクコストを求める機能を担っている。また、ビーコン管理手段1008は、周辺無線機テーブル1011を参照して、自局から基地局10までのリンクコストが最も小さい値となる経路を選択し、その経路を使用して通信したときの自局のパスコストを決定する。
The
この実施形態では、リンク評価装置200が事前に求めたリンクコストテーブル1012を用いて、受信電力値及び自局移動速度に基づいて、局間のリンクコストを求める場合を例示している。
In this embodiment, the link cost table 1012 obtained in advance by the
しかし、移動局20がリンク評価装置200を実装し、通信毎に局間のリンクコストを導出することもできるようにしてもよい。その場合には、ビーコン管理手段1008にリンク評価装置200が設けられるようにしてもよい。リンク評価装置200の構成やリンクコストの導出方法の一例に関しては、既に説明しているので、ここでの詳細な説明は省略する。
However, the
ビーコン管理手段1008は、上記したようにしてリンクコストを導出することに加え、以下のような要素を考慮してリンクコスト値の補正処理を行うようにしてもよい。
In addition to deriving the link cost as described above, the
ビーコン管理手段1008は、フェージングの影響を考慮して、リンクコストを導出するようにしてもよい。
The
移動前の受信電力値が大きい場合、すなわちデータ送信局とデータ受信局との間の距離が短い場合には、大地反射によるフェージングの影響を激しく受けるために、移動に対する受信電力値の変動が激しいことが知られている。 When the received power value before movement is large, that is, when the distance between the data transmitting station and the data receiving station is short, the influence of fading due to ground reflection is severely affected. It is known.
図9は、送受信点間の距離と受信電力値との関係を示す図である。図9に示すように、送受信点間の距離が大きくなるに従って、一定量の移動に対する受信電力値の変動量(変動値)が小さくなる。従って、ビーコン管理手段1008は、この要素を考慮すると、受信電力値が大きく(例えば、閾値と比較して閾値よりも受信電力値が大きく)、移動が激しい場合(例えば、移動速度が閾値を越えている場合)には、通信品質が急激に変化する可能性が高いため、リンクコストの値を大きくする構成を取るようにしてもよい。
FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the distance between the transmission and reception points and the received power value. As shown in FIG. 9, as the distance between the transmission and reception points increases, the amount of fluctuation (variation value) in the received power value with respect to a certain amount of movement decreases. Therefore, considering this factor, the
また、ビーコン管理手段1008は、ビーコンパケットに送信局の位置情報が含まれている場合には、その送信局の位置情報と受信局(すなわち自局)の位置情報とに基づいて距離を導き、その距離に基づいて受信電力値を補正するようにしてもよい。
In addition, when the beacon packet includes the location information of the transmitting station, the
例えば、移動局20がGPSなどの位置計測手段を用いて自局の位置情報を認識できる場合、ビーコンパケットに送信局の位置情報を含めてフラッディングできる。その場合、ビーコンパケットに含まれる送信局の位置情報と自局の位置情報に基づいて、送受信局間の距離を導出できる。距離とビーコン受信時の受信電力値との関係情報に基づいて、導出した距離に対応する受信電力値を補正する。具体的には、リンク評価装置200は、フェージングの影響などを受け、距離が短いにも関わらず受信電力が低くなるケースがあり、このような場合には距離から平均的な受信電力値に修正する。
For example, when the
さらに、ビーコン管理手段1008は、回転による通信性能への影響は、自局だけではなく、送受信相手に関しでも同じことが発生する。従って、図8に例示するリンクコストテーブル1012を拡張して、送信先の移動速度、自身の移動速度、受信電力の3つの要素からリンクコストを求める方法を取ることもできる。例えば、その一例として、送信先の移動速度毎に、図8に例示するリンクコストテーブルを複数用意しておき、送信先の移動速度に基づいて対応するリンクコストテーブルを選択し、そのリンクコストテーブルを用いて局間のリンクコストを導出するようにしてもよい。
Further, the
リンクコストテーブル1012は、リンク評価装置200により事前に求められたリンクコストテーブルである。リンクコストテーブル1012は、例えば、図8に例示するリンクコストテーブルを適用することができる。また、リンクコストテーブル1012には、1種類のリンクコストテーブルだけではなく、無線通信を行なう状況(例えば、運動の種類や環境状況等)に応じて、複数種類のリンクコストテーブルを有するようにしておき、いずれかのリンクコストテーブルを使用できるようにしてもよい。
The link cost table 1012 is a link cost table obtained in advance by the
また、リンクコストテーブル1012は、図8に例示するリンクコストテーブルに限定されるものではなく、自局の移動速度及び受信電力値に加えて、ビーコンパケットの送信局の移動速度も用いてリンクコストを導出する場合には、自局の移動速度、受信電力値、送信局の移動速度を要素とするリンクコストテーブルとしてもよい。 The link cost table 1012 is not limited to the link cost table illustrated in FIG. 8, and the link cost table 1012 uses the moving speed of the transmitting station of the beacon packet in addition to the moving speed and received power value of the own station. May be used as a link cost table having the moving speed of the own station, the received power value, and the moving speed of the transmitting station as elements.
タイマー1003は、他の局からフラッディングパケットを受信してから、当該フラッディングパケットを転送するまでの遅延(パケット転送遅延時間)を管理するためのタイマーである。
The
ビーコンパケット生成手段1004は、フラッディングするビーコンパケットを生成する機能を担っている。ビーコンパケット生成手段1004は、自局のパスコスト、送信局としての自局の移動距離、必要に応じて自局の位置情報等をビーコンパケットに含むようにする。
The beacon
データ受信手段1009は、受信手段1002を介して、他の局から送信されたデータパケットを受信する機能を担っている。データ受信手段1009は、受信処理が終わったデータパケットを送信先選択手段1006に与える。例えば、受信したデータパケットを次の局に転送する場合には、次の局に転送するために、データ受信手段1009は、データパケットを送信先選択手段1006に供給する。
The
データ生成手段1005は、基地局10に向けて送信するデータを生成する機能を担っている。例えば、人体の脈拍データ等を生成するが、データ種類は特に限定されるものではない。データ生成手段1005のデータ送信契機は特に限定されるものではなく、例えば、上位層(図示しないアプリケーション等)で発生したデータを送信データとすることができる。
The
周辺無線機テーブル1011は、周辺に位置している移動局20に関する情報を含むテーブルである。周辺無線機テーブル1011は、例えば、周辺の移動局1011のアドレス情報や基地局10までのホップ数等の情報を含むものであり、経路テーブルなどを適用することができる。
The peripheral wireless device table 1011 is a table including information related to the
送信先選択手段1011は、データ生成手段1005が生成したデータ、又はデータ受信手段1009が受信したデータの転送先を選択する機能を担っている。送信先選択手段1011は、周辺無線機テーブル1011を参照して、自局から基地局10までの経路のうち、コストが最小値となる経路を選択し、その経路での次の移動局をデータ転送先として選択する。そして、その選択したデータ転送先とするデータパケットが送信手段1001に供給されて、データパケットが送信手段1001から転送先に送信される。
The transmission destination selection unit 1011 has a function of selecting a transfer destination of data generated by the
(A−2)実施形態の動作
以下では、実施形態に係る無線通信システム1における無線通信処理の動作を、図面を参照しながら説明する。
(A-2) Operation of Embodiment Hereinafter, an operation of wireless communication processing in the
この無線通信システム1では、例えば移動局20としての無線通信装置が人体に取り付けられており、人(移動体)が走ることを想定しており、各移動局20の移動が多いことから、頻繁(例えば典型的には1秒毎)にネットワークを再構成する。
In this
ビーコンパケットが各移動局20に行き亘るようにするため、基地局10は定期的(例えば1秒毎)にビーコンパケットを送信する。
In order for the beacon packet to reach each
例えば、図3に例示するネットワーク構成の場合、基地局10の周辺に位置している移動局(すなわち基地局10の電波到達範囲内にある移動局)20は、移動局20−1、20−3、20−5、20−7であるため、移動局20−1、20−3、20−5、20−7が、基地局10から直接ビーコンパケットを受信する。
For example, in the case of the network configuration illustrated in FIG. 3,
ビーコンパケットを受信した各移動局20では、受信手段1002が、無線電波を捕捉し、ビーコン受信時の受信電力値を計測する。また、ビーコン受信手段1007は、受信手段1002のビーコン受信時の受信電力値と、受信したビーコンパケットをビーコン管理手段1008に供給する。
In each
ビーコン管理手段1008では、ビーコンパケットに含まれている送信局のパスコストを取得し、その送信局のパスコストを周辺無線機テーブル1010に記憶する。ここで、基地局10のパスコストは「0」と設定されているので、基地局10から直接ビーコンパケットを取得した移動局20は、基地局10のパスコスト「0」を周辺無線機テーブル1010に記憶する。一方、ビーコンパケットの送信局が移動局20である場合に、ビーコンパケットの送信局である移動局20のパスコストがビーコンパケットに含まれているので、その場合には、当該送信局のパスコストを周辺無線機テーブル1010に記憶する。
The
また、ビーコン管理手段1008は、ビーコン受信時の受信電力値と、移動計測手段1010から自局の一定期間内の移動量(移動速度)を取得し、リンクコストテーブル1012を参照して、ビーコン受信時の受信電力値及び自局の移動速度に基づいて、ビーコンパケットの送信局(基地局10又は移動局20)と自局との間の通信路のリンクコストを導出し、当該リンクコストを周辺無線機テーブル1010に記憶する。ここでは、リンクコストテーブル1012を参照して、送信局と自局との間のリンクコストを導出することができるので、人が走って移動して、移動局20も激しく移動するような場合でも、処理負荷を抑えながら、迅速にリンクコストを導出することができる。もちろん、ビーコン管理手段1008にリンク評価装置200の機能が搭載されており、ビーコン受信時にリンク評価装置200が逐次リンクコストを導出するようにしてもよい。
Also, the
さらに、ビーコンパケットの直前に、自局から基地局10までの経路のうち、コストが最小値となる経路が選択され、その経路における次の局が親ノードとして選択される。そして、その親ノードを経由する経路のパスコストが求められ、そのパスコストを自局のパスコストとする。
Further, immediately before the beacon packet, a route with the lowest cost is selected from the routes from the own station to the
例えば、図11は、移動局20−4が基地局10までのパスコストの導出を説明する説明図である。図11に示すように、移動局20−4の周辺に位置している移動局20−1、20−2、20−3、20−5、20−6であり、それぞれのパスコストは順番に「2」、「4」、「3」、「4」、「6」である。また、移動局20−4が、各移動局20−1、20−2、20−3、20−5、20−6との間のリンクコストは「8」、「5」、「4」、「2」、「7」であると導出する。これにより、各移動局20−1、20−2、20−3、20−5、20−6を転送先とした場合のコストは、「10」、「9」、「7」、「6」、「13」であるので、移動局20−4は最小値である移動局20−5の転送経路を選択する。
For example, FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the derivation of the path cost from the mobile station 20-4 to the
ビーコンパケット生成部1004が、少なくとも、自局のパスコスト、自局の移動速度を挿入したビーコンパケットをフラッディングする。各移動局20はランダムな時間でビーコンパケットをフラッディングする。
The beacon
上記のようなビーコンパケットのフラッディングを順次行うことにより、各移動局20が急激に移動したり、回転を伴った移動をしたりしても、逐次、局間のリンクコストを更新できる。
By sequentially performing the above-described flooding of beacon packets, the link cost between stations can be updated sequentially even if each
次に、各移動局20が基地局10に向けてデータ通信する際、送信先選択手段1006が、周辺無線機テーブル1011を参照して、自局から基地局10までのコストが最小値となる経路を選択し、その経路の次の移動局20を親ノードとし、その親ノードにデータパケットを送信するようにする。つまり、送信先選択手段1006は、親ノードのアドレスを含むデータパケットを生成し、送信手段1001がデータパケットを送信する。
Next, when each
(A−3)実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、各移動局が、自局の移動速度、回転を考慮して、ネットワーク構成を用いることにより、単純に局間の受信電力値などを用いた場合と比較して、通信に失敗する確率を減少させることが可能となる。結果としてデータの収集成功率を上げることができる。
(A-3) Effect of Embodiment As described above, according to this embodiment, each mobile station can simply use the network configuration in consideration of the moving speed and rotation of its own station, so Compared with the case where the received power value or the like is used, the probability of communication failure can be reduced. As a result, the data collection success rate can be increased.
(B)他の実施形態
上述した実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は以下の変形実施形態に適用することができる。
(B) Other Embodiments Although various modified embodiments have been mentioned in the above-described embodiments, the present invention can be applied to the following modified embodiments.
上述した実施形態において例示した、図2、図4、図5、図6は一例であり、人体に取り付ける無線機の位置や、運動環境(例えば運動上、体育館などの室内環境など)に応じて、アンテナの受信電力特性、移動速度、回転角度などが異なるので、そのような運動特性に応じた情報を用いることが望ましい。 2, 4, 5, and 6 exemplarily illustrated in the above-described embodiment are examples, and depending on the position of the wireless device attached to the human body and the exercise environment (for example, indoor environment such as gymnasium, etc. on exercise). Since the received power characteristics, moving speed, rotation angle, etc. of the antenna are different, it is desirable to use information according to such motion characteristics.
1…無線通信システム、10…基地局、20(20−1〜20−8)…移動局、
200…リンク評価装置、1…、回転角度発生頻度導出部、2…受信電力変動特性導出部、3…通信失敗率推定部、4…リンクコスト導出部、
1001…送信手段、1002…受信手段、1003…タイマー、1004…ビーコンパケット生成手段、1005…データ生成手段、1006…送信先選択手段、1007…ビーコン受信手段、1008…ビーコン管理手段、1009…データ受信手段、1010…移動計測手段、1011…周辺無線機テーブル、1012…リンクコストテーブル、1013…位置計測手段。
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
上述した課題を解決するために、第1の本発明に係る無線通信装置は、(1)無線電波を送受波する送受信手段と、(2)送受信手段により受波された無線信号から経路生成パケットを受信する経路生成パケット受信手段と、(3)自局の移動速度を計測する移動計測手段と、(4)所定のリンクコスト情報を参照し、少なくとも、経路生成パケットの受信時の無線電波の受信電力値と自局の移動速度とに基づいて、経路生成パケットの送信局との間の通信路の評価値を導出する管理手段とを備え、リンクコスト情報は、少なくとも、移動速度と受信電力値との組み合わせ毎に評価値が対応付けられたものであって、運動特性に応じた移動速度と回転との相対関係を用いて、移動速度毎の回転角度の発生確率と、回転角度毎の受信電力値の変動確率密度とを反映させて得た評価値を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a wireless communication device according to a first aspect of the present invention includes: (1) a transmission / reception unit that transmits / receives a radio wave; and (2) a route generation packet from a radio signal received by the transmission / reception unit. (3) a movement measuring means for measuring the moving speed of the local station, and (4) referring to predetermined link cost information, and at least the radio wave at the time of receiving the path generating packet. Management means for deriving an evaluation value of the communication path between the transmission station of the route generation packet based on the received power value and the moving speed of the own station, and the link cost information includes at least the moving speed and the received power. The evaluation value is associated with each combination of values, and using the relative relationship between the moving speed and the rotation according to the motion characteristics, the occurrence probability of the rotating angle for each moving speed and the Change in received power value And having an evaluation value obtained by reflecting a probability density.
第3の本発明に係る無線通信プログラムは、コンピュータを、(1)無線電波を送受波する送受信手段と、(2)送受信手段により受波された無線信号から経路生成パケットを受信する経路生成パケット受信手段と、(3)自局の移動速度を計測する移動計測手段と、(4)所定のリンクコスト情報を参照し、少なくとも、経路生成パケットの受信時の無線電波の受信電力値と自局の移動速度とに基づいて、経路生成パケットの送信局との間の通信路の評価値を導出する管理手段として機能させ、リンクコスト情報は、少なくとも、移動速度と受信電力値との組み合わせ毎に評価値が対応付けられたものであって、運動特性に応じた移動速度と回転との相対関係を用いて、移動速度毎の回転角度の発生確率と、回転角度毎の受信電力値の変動確率密度とを反映させて得た評価値を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a wireless communication program comprising: (1) a transmission / reception unit that transmits / receives a radio wave; and (2) a route generation packet that receives a route generation packet from a radio signal received by the transmission / reception unit. Receiving means; (3) movement measuring means for measuring the moving speed of the own station; and (4) referring to predetermined link cost information, at least the received power value of the radio wave at the time of receiving the route generation packet and the own station. The link cost information is at least for each combination of the movement speed and the received power value. The evaluation value is associated, and using the relative relationship between the movement speed and rotation according to the motion characteristics, the probability of occurrence of the rotation angle for each movement speed and the fluctuation of the received power value for each rotation angle And having an evaluation value obtained by reflecting the rate density.
第4の本発明に係る無線通信方法は、(1)送受信手段が無線電波を受波し、(2)経路生成パケット受信手段が、送受信手段により受波された無線信号から経路生成パケットを受信し、(3)移動計測手段が、自局の移動速度を計測し、(4)管理手段が、所定のリンクコスト情報を参照し、少なくとも、経路生成パケットの受信時の無線電波の受信電力値と自局の移動速度とに基づいて、経路生成パケットの送信局との間の通信路の評価値を導出し、リンクコスト情報は、少なくとも、移動速度と受信電力値との組み合わせ毎に評価値が対応付けられたものであって、運動特性に応じた移動速度と回転との相対関係を用いて、移動速度毎の回転角度の発生確率と、回転角度毎の受信電力値の変動確率密度とを反映させて得た評価値を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a wireless communication method in which (1) a transmission / reception unit receives a radio wave, and (2) a route generation packet reception unit receives a route generation packet from a radio signal received by the transmission / reception unit. (3) The movement measurement means measures the moving speed of the own station, and (4) the management means refers to predetermined link cost information, and at least the reception power value of the radio wave at the time of receiving the route generation packet And an evaluation value of the communication path between the transmission station of the route generation packet based on the mobile station's own mobile speed and the link cost information at least for each combination of the mobile speed and the received power value. Using the relative relationship between the movement speed and the rotation according to the motion characteristics, and the probability of occurrence of the rotation angle for each movement speed and the fluctuation probability density of the received power value for each rotation angle, Has an evaluation value obtained by reflecting It is characterized in.
Claims (10)
上記送受信手段により受波された無線信号から経路生成パケットを受信する経路生成パケット受信手段と、
自局の移動速度を計測する移動計測手段と、
所定のリンクコスト情報を参照し、少なくとも、上記経路生成パケットの受信時の無線電波の受信電力値と自局の移動速度とに基づいて、上記経路生成パケットの送信局との間の通信路の評価値を導出する管理手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。 Transmitting and receiving means for transmitting and receiving wireless radio waves;
Route generation packet receiving means for receiving a route generation packet from a radio signal received by the transmission / reception means;
A movement measuring means for measuring the moving speed of the own station;
Refer to predetermined link cost information, and based on at least the received power value of the radio wave at the time of receiving the route generation packet and the moving speed of the local station, the communication path between the transmission source of the route generation packet and And a management means for deriving an evaluation value.
少なくとも、移動速度と受信電力値との組み合わせ毎に評価値が対応付けられたものであって、
運動特性に応じた移動速度と回転との相対関係を用いて、移動速度毎の回転角度の発生確率と、回転角度毎の受信電力値の変動確率密度とを反映させて得た評価値を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 The link cost information is
At least an evaluation value is associated with each combination of moving speed and received power value,
Using the relative relationship between the movement speed and rotation according to the movement characteristics, the evaluation value obtained by reflecting the occurrence probability of the rotation angle for each movement speed and the fluctuation probability density of the received power value for each rotation angle The wireless communication apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。 The link cost information includes an evaluation value obtained by reflecting information on a communication failure rate for each received power value and a fluctuation probability density of the received power value for each rotation angle. Wireless communication device.
上記管理手段が、上記受信電力値について、受信した上記経路生成パケットに含まれる上記送信局の位置情報と、上記位置計測手段により得られた位置情報とに基づく、上記送信局との間の距離から得られる受信電力値に補正する
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信装置。 It further comprises a position measuring means for measuring position information,
A distance between the management unit and the transmission station based on the position information of the transmission station included in the received route generation packet and the position information obtained by the position measurement unit with respect to the received power value. The wireless communication apparatus according to claim 4, wherein the wireless communication apparatus corrects the received power value obtained from the following.
上記管理手段が、上受信した上記経路生成パケットに含まれる上記送信局の移動速度を踏まえて、上記送信局との間の通信路の評価値を導出する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の無線通信装置。 The link cost information reflects the moving speed of the transmitting station, the moving speed of the own station, and the received power value.
The management unit derives an evaluation value of a communication path with the transmitting station based on a moving speed of the transmitting station included in the route generation packet received above. The wireless communication device according to any one of the above.
上記経路情報における固定局までの経路のうち、パス評価値が最小となる経路を自局のパス評価値とし、少なくとも上記自局のパス評価値を含む経路生成パケットを送信する経路生成パケット送信手段と
を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の無線通信装置。 Route information for managing the path information in which the path evaluation value of the transmitting station included in the path generation packet and the evaluation value of the communication path between the transmitting station derived by the management means are stored for each station Management means;
A route generation packet transmitting means for transmitting a route generation packet including at least the path evaluation value of the local station as a path evaluation value of the local station as a path evaluation value of the local station among routes to the fixed station in the path information The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising:
上記各移動局が、請求項1〜7のいずれかに記載の無線通信装置を有することを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system configured to include a fixed station and a plurality of mobile stations,
Each said mobile station has a radio | wireless communication apparatus in any one of Claims 1-7, The radio | wireless communications system characterized by the above-mentioned.
無線電波を送受波する送受信手段と、
上記送受信手段により受波された無線信号から経路生成パケットを受信する経路生成パケット受信手段と、
自局の移動速度を計測する移動計測手段と、
所定のリンクコスト情報を参照し、少なくとも、上記経路生成パケットの受信時の無線電波の受信電力値と自局の移動速度とに基づいて、上記経路生成パケットの送信局との間の通信路の評価値を導出する管理手段と
して機能させることを特徴とする無線通信プログラム。 Computer
Transmitting and receiving means for transmitting and receiving wireless radio waves;
Route generation packet receiving means for receiving a route generation packet from a radio signal received by the transmission / reception means;
A movement measuring means for measuring the moving speed of the own station;
Refer to predetermined link cost information, and based on at least the received power value of the radio wave at the time of receiving the route generation packet and the moving speed of the local station, the communication path between the transmission source of the route generation packet and A wireless communication program that functions as a management means for deriving an evaluation value.
経路生成パケット受信手段が、上記送受信手段により受波された無線信号から経路生成パケットを受信し、
移動計測手段が、自局の移動速度を計測し、
管理手段が、所定のリンクコスト情報を参照し、少なくとも、上記経路生成パケットの受信時の無線電波の受信電力値と自局の移動速度とに基づいて、上記経路生成パケットの送信局との間の通信路の評価値を導出する
ことを特徴とする無線通信方法。 The transmission / reception means receives radio waves,
The route generation packet receiving means receives the route generation packet from the radio signal received by the transmission / reception means,
The movement measuring means measures the moving speed of its own station,
The management means refers to predetermined link cost information, and based on at least the reception power value of the radio wave at the time of receiving the route generation packet and the moving speed of the local station, A wireless communication method characterized by deriving an evaluation value of a communication channel.
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JP2008135914A (en) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Nec Corp | Route control method and communication node |
JP2011205556A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Oki Electric Industry Co Ltd | Wireless communication system and nodes |
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