JP2019153914A - Wireless communication method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信技術に関し、特に、同一チャネルに複数の無線LANシステムを割り当てることができる無線通信技術に関する。 The present invention relates to a wireless communication technology, and more particularly to a wireless communication technology capable of assigning a plurality of wireless LAN systems to the same channel.
近年、本格的なIoT(Internet of Things)時代が到来し、製造やインフラなど様々な分野でIoT技術が活用されている。例えば、工場においてロボットや機械などの製造システムにIoT機器を取り付け、無線LAN(Local Area Network)経由で機器・機械の稼働状況把握や制御、品質管理が行われる。一方で、多くの製造システムが密に配置される工場においては、複数の無線機器が同時に通信を試みるため、パケット衝突が頻発し、パケットロスや遅延が発生する問題がある。 In recent years, a full-scale IoT (Internet of Things) era has arrived, and IoT technology is utilized in various fields such as manufacturing and infrastructure. For example, in a factory, an IoT device is attached to a manufacturing system such as a robot or a machine, and the operation status of the device / machine is grasped, controlled, and quality management is performed via a wireless LAN (Local Area Network). On the other hand, in a factory where many manufacturing systems are densely arranged, a plurality of wireless devices try to communicate at the same time, so there is a problem that packet collisions occur frequently and packet loss and delay occur.
パケット衝突を回避する手法として、使用するチャネルの割り当てや干渉検知、干渉検知時のチャネル変更や送信電力制御がある。例えば、特許文献1に記載されている技術を用いて使用するチャネルを変更することが考えられる。
As a technique for avoiding packet collision, there are allocation of a channel to be used, interference detection, channel change at the time of interference detection, and transmission power control. For example, it is conceivable to change the channel to be used using the technique described in
集中制御制御装置(例えば、コントローラ)を用いた制御を想定すると、制御用機器を用意し、制御対象とする無線LANシステムのアクセスポイント(AP:Access Point)を、例えば、ネットワークを介して上記集中制御装置に接続する。制御用機器は、上記集中制御装置に接続されたAPに対して前述の制御を行うことで、パケット衝突の発生を防止することができる。 Assuming control using a centralized control device (for example, a controller), a control device is prepared, and an access point (AP: Access Point) of a wireless LAN system to be controlled is connected to the centralized system via, for example, a network. Connect to the control unit. The control device can prevent the occurrence of packet collision by performing the above-described control on the AP connected to the central control apparatus.
しかしながら、上記技術を用いた場合において、無線LANシステムが多いと、周波数軸上でチャネルが重複し、システム間干渉が発生してしまう。また、無線LANシステムが近接する環境において、他の無線LANシステムへ与える干渉を抑えるには、無線LANシステム内の各機器の送信電力を非常に小さくする必要がある。無線LANシステム内の各機器の送信電力を非常に小さくした場合、各機器間の無線通信が適切に行うことができず、その結果、無線LANシステムの通信性能の劣化を引き起こす。 However, when the above technique is used, if there are many wireless LAN systems, channels overlap on the frequency axis and inter-system interference occurs. Also, in an environment where wireless LAN systems are close to each other, in order to suppress interference with other wireless LAN systems, it is necessary to make transmission power of each device in the wireless LAN system very small. When the transmission power of each device in the wireless LAN system is very small, wireless communication between the devices cannot be performed properly, and as a result, the communication performance of the wireless LAN system is deteriorated.
そこで、本発明は上記課題に鑑み、多数の無線通信端末が存在している狭空間であっても、無線通信性能の劣化を引き起こすことなく、高速かつ高精度の無線通信を行うことができる無線通信システムで実行される無線通信方法およびプログラムを実現することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention is a wireless that can perform high-speed and high-accuracy wireless communication without causing deterioration in wireless communication performance even in a narrow space where a large number of wireless communication terminals exist. An object is to realize a wireless communication method and program executed in a communication system.
上記課題を解決するために、第1の発明は、1または複数の無線端末をそれぞれ含む無線システムであって、複数の無線システムを含む無線通信システムに用いられる無線通信方法である。無線通信方法は、タイムスロット定義ステップと、タイムスロット割当情報生成ステップと、無線通信ステップと、を含む。 In order to solve the above-described problem, a first invention is a wireless communication method used in a wireless communication system including one or a plurality of wireless terminals and including a plurality of wireless systems. The wireless communication method includes a time slot definition step, a time slot allocation information generation step, and a wireless communication step.
タイムスロット定義ステップは、複数の無線システム間で共通に使用するためのタイムスロットを定義する。そして、タイムスロット定義ステップは、タイムスロットのスロット長とスロット開始時刻とを決定する。 The time slot definition step defines a time slot for use in common among a plurality of wireless systems. In the time slot definition step, the slot length of the time slot and the slot start time are determined.
タイムスロット割当情報生成ステップは、無線システムおよび無線端末の少なく一方の通信関連情報に基づいて、複数の無線システムに含まれる機器のそれぞれに割り当てるタイムスロットの情報であるタイムスロット割当情報を生成する。 The time slot allocation information generation step generates time slot allocation information, which is information on time slots allocated to each of the devices included in the plurality of radio systems, based on at least one communication related information of the radio system and the radio terminal.
無線通信ステップは、タイムスロット割当情報により、割り当てられたタイムスロットで規定される期間において、タイムスロット割当情報により割り当てられた機器が無線通信システムで使用されるチャネルを用いて無線通信を行う。 The wireless communication step performs wireless communication using a channel used in the wireless communication system by a device assigned by the time slot assignment information during a period defined by the assigned time slot by the time slot assignment information.
この無線通信方法では、無線通信システムに含まれる全ての機器の情報(通信状況を示す情報、通信性能を示す情報等)に基づいて共通に定義したタイムスロットを用いることで、1つのチャネルを多数の無線システムが時分割で使用することができる。また、この無線通信方法では、上記のように、無線通信システムに含まれる機器の多様な条件を考慮してタイムスロットを定義することができる。したがって、この無線通信方法では、例えば、ロボット制御のような高速処理が必要な通信と、センサによる測定データを収集する処理のような高速処理が必要ではない通信とが混在する環境においても、それぞれの条件を満たしつつ、効率の良い通信を実現することができる。 In this wireless communication method, a large number of one channel is created by using time slots defined in common based on information (information indicating communication status, information indicating communication performance, etc.) of all devices included in the wireless communication system. Wireless systems can be used in a time-sharing manner. In this wireless communication method, as described above, the time slot can be defined in consideration of various conditions of the devices included in the wireless communication system. Therefore, in this wireless communication method, for example, even in an environment where communication that requires high-speed processing such as robot control and communication that does not require high-speed processing such as processing for collecting measurement data by sensors are mixed, Efficient communication can be realized while satisfying the above conditions.
つまり、この無線通信方法では、上記のようにして共通に定義したタイムスロットを用いて1つのチャネルを多数の無線システムが時分割で使用することができるので、多数の無線通信端末が存在している狭空間であっても、無線通信性能の劣化を引き起こすことなく、高速かつ高精度の無線通信を行うことができる。 In other words, in this wireless communication method, a large number of wireless communication terminals exist because a large number of wireless systems can use one channel in a time division manner using the time slots defined in common as described above. Even in a narrow space, wireless communication with high speed and high accuracy can be performed without causing deterioration in wireless communication performance.
第2の発明は、第1の発明であって、通信関連情報は、トラフィック量、パケット生成周期、パケット生成タイミング、パケットサイズ、許容遅延、ハンドシェーク通信であるか否かの情報、トラフィック量、および、通信エラー情報の少なくとも1つを含む。 2nd invention is 1st invention, Comprising: Communication related information is the amount of traffic, packet generation period, packet generation timing, packet size, permissible delay, information on whether it is handshake communication, traffic amount, and , Including at least one of communication error information.
これにより、この無線通信方法では、上記情報の少なくとも1つを考慮した通信関連情報により、適切に、タイムスロット割当情報を生成することができる。 Thereby, in this wireless communication method, time slot allocation information can be appropriately generated based on communication-related information in consideration of at least one of the above information.
第3の発明は、第1または第2の発明であって、タイムスロット割当情報生成ステップは、無線システムおよび無線端末の少なく一方から、通信関連情報を所定のタイミングで収集し、収集した通信関連情報に基づいて、タイムスロット割当情報を更新すべきか否かを判定する。そして、タイムスロット割当情報生成ステップは、タイムスロット割当情報を更新すべきであると判定された場合、収集した通信関連情報に基づいて、タイムスロット割当情報を更新し、更新したタイムスロット割当情報を、無線システムおよび無線端末に送信する。 The third invention is the first or second invention, wherein the time slot allocation information generation step collects communication-related information at a predetermined timing from at least one of the radio system and the radio terminal, and collects the communication-related information collected. Based on the information, it is determined whether or not the time slot allocation information should be updated. When it is determined that the time slot allocation information should be updated, the time slot allocation information generation step updates the time slot allocation information based on the collected communication related information, and the updated time slot allocation information is updated. , Transmit to wireless system and wireless terminal.
これにより、この無線通信方法では、動的にタイムスロット割当情報を更新することができる。つまり、この無線通信方法では、無線環境の変化に応じて、タイムスロット割当情報を動的に更新することで、激変する狭空間においても、高速かつ高精度の無線通信を確保することができる。 Thereby, in this radio communication method, the time slot allocation information can be updated dynamically. That is, in this wireless communication method, high-speed and high-accuracy wireless communication can be ensured even in a narrowly changing space by dynamically updating the time slot allocation information according to changes in the wireless environment.
第4の発明は、第1から第3のいずれかの発明であって、タイムスロット定義ステップは、無線システムおよび無線端末の少なく一方から、通信関連情報を所定のタイミングで収集し、収集した通信関連情報に基づいて、現在、無線通信システムに含まれる機器で共通に使用しているタイムスロットを再定義すべきか否かを判定する。そして、タイムスロット定義ステップは、再定義すべきと判定した場合、収集した通信関連情報に基づいて、タイムスロットのスロット長とスロット開始時刻とを決定するタイムスロットの再定義処理を実行し、再定義処理により取得されたタイムスロットの定義情報を無線システムおよび無線端末に送信する。 A fourth invention is any one of the first to third inventions, wherein the time slot definition step collects communication-related information at a predetermined timing from at least one of the radio system and the radio terminal, and collects the collected communication. Based on the related information, it is determined whether or not to redefine a time slot that is currently commonly used by devices included in the wireless communication system. When it is determined that the time slot is to be redefined, the time slot definition step executes a time slot redefinition process for determining the slot length of the time slot and the slot start time based on the collected communication-related information. The time slot definition information acquired by the definition process is transmitted to the wireless system and the wireless terminal.
これにより、この無線通信方法では、動的にタイムスロットの定義情報を更新することができる。つまり、この無線通信方法では、無線環境の変化に応じて、タイムスロットの定義情報を動的に更新することで、激変する狭空間においても、高速かつ高精度の無線通信を確保することができる。 Thereby, in this wireless communication method, the definition information of the time slot can be updated dynamically. In other words, in this wireless communication method, the time slot definition information is dynamically updated in accordance with changes in the wireless environment, so that high-speed and high-accuracy wireless communication can be ensured even in a rapidly changing narrow space. .
第5の発明は、第1から第4のいずれかの発明であって、タイムスロット割当情報生成ステップは、上位階層割当情報生成ステップと、下位階層割当情報生成ステップとを含む。
(1)上位階層割当情報生成ステップは、複数の無線システムのそれぞれに、無線システムの通信関連情報に基づいて、割り当てるタイムスロットの数を決定することで上位階層割当情報を取得する。
(2)下位階層割当情報生成ステップは、上位階層割当情報により割り当てられたタイムスロット数の期間において、複数の無線システムのそれぞれに含まれる機器のそれぞれに割り当てるタイムスロットを決定することで下位階層割当情報を取得する。
The fifth invention is any one of the first to fourth inventions, wherein the time slot allocation information generation step includes an upper layer allocation information generation step and a lower layer allocation information generation step.
(1) The upper layer allocation information generation step acquires the upper layer allocation information by determining the number of time slots to be allocated to each of the plurality of radio systems based on communication related information of the radio system.
(2) The lower layer allocation information generation step determines a time slot to be allocated to each of the devices included in each of the plurality of radio systems in the period of the number of time slots allocated by the upper layer allocation information. Get information.
これにより、この無線通信方法では、階層的にタイムスロットの割当情報を生成することができる。 Thereby, in this wireless communication method, time slot allocation information can be generated hierarchically.
第6の発明は、第5の発明であって、無線通信システムは、コーディネーター装置と、各無線システムに含まれるアクセスポイント装置とを含み、コーディネーター装置が上位階層割当情報生成ステップを実行し、無線システムのアクセスポイント装置が下位階層割当情報生成ステップを実行する。 6th invention is 5th invention, Comprising: A radio | wireless communications system contains a coordinator apparatus and the access point apparatus contained in each radio | wireless system, a coordinator apparatus performs a high-order hierarchy allocation information generation step, The access point device of the system executes a lower layer allocation information generation step.
これにより、この無線通信方法では、タイムスロットの割当情報の生成処理を、複数の無線システムの各アクセスポイント装置に分散して実行させることができる。したがって、この無線通信方法では、コーディネーター装置のタイムスロットの割当情報の生成処理の処理負荷を軽減することができる。 Thereby, in this wireless communication method, the time slot allocation information generation processing can be distributed to the access point devices of a plurality of wireless systems. Therefore, with this wireless communication method, the processing load of the time slot allocation information generation processing of the coordinator device can be reduced.
第7の発明は、第1から第6のいずれかの発明であって、タイムスロット割当情報生成ステップは、所定のタイムスロット期間において、複数の機器が通信することを許可されることを示す情報を含むタイムスロット割当情報を生成する。 The seventh invention is any one of the first to sixth inventions, wherein the time slot allocation information generating step is information indicating that a plurality of devices are allowed to communicate in a predetermined time slot period. Is generated.
これにより、所定のタイムスロット内で複数の機器が通信できるので、例えば、ハンドシェーク通信等の通信を所定のタイムスロット内で実行することができる。 As a result, a plurality of devices can communicate within a predetermined time slot. For example, communication such as handshake communication can be executed within a predetermined time slot.
第8の発明は、第1から第7のいずれかの発明である無線通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 An eighth invention is a program for causing a computer to execute the wireless communication method according to any one of the first to seventh inventions.
これにより、第1から第7のいずれかの発明である無線通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを実現することができる。 Accordingly, it is possible to realize a program for causing a computer to execute the wireless communication method according to any one of the first to seventh inventions.
本発明によれば、多数の無線通信端末が存在している狭空間であっても、無線通信性能の劣化を引き起こすことなく、高速かつ高精度の無線通信を行うことができる無線通信システムで実行される無線通信方法およびプログラムを実現することができる。 According to the present invention, even in a narrow space where a large number of wireless communication terminals exist, the wireless communication system can perform high-speed and high-accuracy wireless communication without causing deterioration in wireless communication performance. Wireless communication method and program can be realized.
[第1実施形態]
第1実施形態について、図面を参照しながら、以下、説明する。
[First Embodiment]
The first embodiment will be described below with reference to the drawings.
<1.1:無線通信システムの構成>
図1は、第1実施形態に係る無線通信システム1000の概略構成図である。
<1.1: Configuration of wireless communication system>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
図2は、第1実施形態に係るコーディネーター装置100の概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
図3は、第1実施形態に係る第1アクセスポイントAP1−1の概略構成図である。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the first access point AP1-1 according to the first embodiment.
図4は、第1実施形態に係る無線端末STA1−1の概略構成図である。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the radio terminal STA1-1 according to the first embodiment.
無線通信システム1000は、図1に示すように、コーディネーター装置100と、第1無線システムSYS1と、第2無線システムSYS2と、第3無線システムSYS3と、を備える。コーディネーター装置100と、第1無線システムSYS1と、第2無線システムSYS2と、第3無線システムSYS3とは、それぞれ、図1に示すように、ネットワークNW1(例えば、有線ネットワーク)に接続されており、互いに通信を行うことができる。
As illustrated in FIG. 1, the
なお、無線通信システム1000は、複数の無線システムを含んでおり、以下では、説明便宜のために、無線通信システム1000に含まれる無線システムの数が「3」である場合を例に説明するが、これに限定されることはなく、無線通信システム1000に含まれる無線システムの数が「3」以外の数であってもよい。
Note that the
(1.1.1:コーディネーター装置)
コーディネーター装置100は、図2に示すように、タイムスロット定義部11と、タイムスロット割当情報生成部12と、無線システム情報取得保持部13と、第1通信処理部14と、第1通信インターフェース15とを備える。
(1.1.1: Coordinator device)
As shown in FIG. 2, the
タイムスロット定義部11は、無線通信システム1000で使用するタイムスロットを定義する処理(タイムスロット定義処理)を実行する。タイムスロット定義部11は、無線システム情報取得保持部13から出力される無線システム情報Info_sysを入力し、無線システム情報Info_sysに基づいて、タイムスロット定義処理を実行し、タイムスロットを規定(定義)するために必要なデータをデータD_slot_defとして取得する。そして、タイムスロット定義部11は、取得部したデータD_slot_defを第1通信処理部14に出力する。また、タイムスロット定義部11は、初期値として、例えば、無線通信システム1000の初期状態や無線環境の定常状態に基づいて、タイムスロットを規定するために必要なデータD_slot_defを取得し、取得したデータD_slot_defを第1通信処理部14に出力する。
The time
タイムスロット割当情報生成部12は、無線システム情報取得保持部13から出力される無線システム情報Info_sysを入力する。タイムスロット割当情報生成部12は、無線通信システム1000で使用するタイムスロット割当情報を生成し、生成したタイムスロット割当情報をデータD_slotとして、第1通信処理部14に出力する。
The time slot allocation
無線システム情報取得保持部13は、第1通信処理部14から出力されるデータD12を入力する。無線システム情報取得保持部13は、データD12から、各無線システムの情報、各無線システムに含まれるアクセスポイントの情報、および/または、無線端末の情報を取得する。
The wireless system information acquisition / holding
第1通信処理部14は、ネットワークNW1にデータを送信する場合、第1通信インターフェース15にデータD11を出力する。また、第1通信処理部14は、ネットワークNW1からデータを受信する場合、第1通信インターフェース15からデータD11を入力する。また、第1通信処理部14は、第1通信インターフェース15から入力したデータD11から、各無線システムの情報、各無線システムに含まれるアクセスポイントの情報、および/または、無線端末の情報を含むデータD12を取得し、取得したデータD21を無線システム情報取得保持部13に出力する。また、第1通信処理部14は、タイムスロット定義部11から出力されるデータD_slot_defと、タイムスロット割当情報生成部12から出力されるデータD_slotをし、データD_slot_defおよび/またはデータD_slotを含むデータを生成し、生成したデータをデータD11(送信用データ)として、第1通信インターフェース15に出力する。
The first
第1通信インターフェース15は、ネットワークNW1を介して、外部の装置とデータ送受信を行うための通信インターフェースである。第1通信インターフェース15は、第1通信処理部14から出力されるデータD11を、ネットワークNW1を介して通信できる形式のデータD1_outにして、当該データD1_outを、ネットワークNW1を介して送信する。また、第1通信インターフェース15は、ネットワークNW1を介してデータD1_inを受信する。第1通信インターフェース15は、受信したデータD1_inを、第1通信処理部14が処理できるデータD11にして、当該データD11を第1通信処理部14に出力する。
The
(1.1.2:第1無線システム)
第1無線システムSYS1は、図1に示すように、第1アクセスポイントAP1−1と、2つの無線端末STA1−1および無線端末STA1−2とを備える。なお、第1無線システムSYS1は、3つ以上の無線端末を備えるものであってもよい。
(1.1.2: First wireless system)
As shown in FIG. 1, the first radio system SYS1 includes a first access point AP1-1, two radio terminals STA1-1, and radio terminals STA1-2. Note that the first wireless system SYS1 may include three or more wireless terminals.
(1.1.2.1:第1アクセスポイント)
第1アクセスポイントAP1−1は、図3に示すように、第2通信インターフェース21と、第2通信処理部22と、RF処理部23と、タイムスロット情報記憶部24と、無線システム情報取得保持部25と、アンテナAnt1とを備える。
(1.1.2.1: First access point)
As shown in FIG. 3, the first access point AP1-1 includes a
第2通信インターフェース21は、ネットワークNW1を介して、外部の装置とデータ送受信を行うための通信インターフェースである。第2通信インターフェース21は、第2通信処理部22から出力されるデータD21を、ネットワークNW1を介して通信できる形式のデータD2_outにして、当該データD2_outを、ネットワークNW1を介して送信する。また、第2通信インターフェース21は、ネットワークNW1を介してデータD2_inを受信する。第2通信インターフェース21は、受信したデータD2_inを、第2通信処理部22が処理できるデータD21にして、当該データD21を第2通信処理部22に出力する。
The
第2通信処理部22は、ネットワークNW1にデータを送信する場合、第2通信インターフェース21にデータD21を出力する。また、第2通信処理部22は、ネットワークNW1からデータを受信する場合、第2通信インターフェース21からデータD21を入力する。また、第2通信処理部22は、第2通信インターフェース21から入力したデータD21から、タイムスロット割当情報を含むデータD_slotを取得し、取得したデータD_slotをタイムスロット情報記憶部24に出力する。また、第2通信処理部22は、第2通信インターフェース21から入力したデータD21から、タイムスロットを定義するための情報(タイムスロット定義情報)を含むデータD_slot_defを取得し、取得したデータD_slot_defをタイムスロット情報記憶部24に出力する。また、第2通信処理部22は、RF処理部23から出力されるデータD22から、アクセスポイントAP1−1が含まれる無線システムである第1無線システムSYS1の情報を含むデータD23を取得し、取得したデータD23を無線システム情報取得保持部25に出力する。また、第2通信処理部22は、無線システム情報取得保持部25から出力される第1無線システムの情報Info_sys(SYS1)を入力する。
The second
RF処理部23は、第2通信処理部22から出力されるデータD22を入力し、入力したデータD22に対して、送信用のRF処理(RF変調処理等)を実行し、アンテナAnt1を介して外部へ送信することができるRF信号RF2_outを取得する。そして、RF処理部23は、アンテナAnt1を介して、外部に、RF信号RF2_outを送信する。また、RF処理部23は、アンテナAnt1を介して、外部からRF信号RF2_inを受信し、受信したRF信号RF2_inに対して受信用のRF処理(RF復調処理等)を実行し、第2通信処理部22が処理できるデータD22を取得し、取得したデータD22を第2通信処理部22に出力する。
The
タイムスロット情報記憶部24は、第2通信処理部22から出力されるデータD_slot、および/または、データD_slot_defを入力し、入力したデータを記憶する。また、タイムスロット情報記憶部24は、第2通信処理部22からの指令に従い、記憶しているデータD_slot、および/または、データD_slot_defを、第2通信処理部22に出力する。
The time slot
無線システム情報取得保持部25は、第2通信処理部22から出力されるデータD23を入力し、データD23から、第1無線システムSYS1の情報Info_sys(SYS1)を取得し、取得した情報Info_sys(SYS1)を記憶(保持)する。また、無線システム情報取得保持部25は、第2通信処理部22からの指令に従い、記憶(保持)している情報Info_sys(SYS1)を第2通信処理部22に出力する。
The wireless system information
(1.1.2.2:無線端末)
無線端末STA1−1は、図4に示すように、アンテナAnt2と、RF処理部31と、第3通信処理部32と、タイムスロット情報記憶部33と、無線端末情報取得保持部34とを備える。
(1.1.2.2: Wireless terminal)
As illustrated in FIG. 4, the wireless terminal STA1-1 includes an antenna Ant2, an
RF処理部31は、アンテナAnt2を介して、外部からRF信号RF3_inを受信し、受信したRF信号RF3_inに対して受信用のRF処理(RF復調処理等)を実行し、第3通信処理部32が処理できるデータD31を取得し、取得したデータD31を第3通信処理部32に出力する。また、RF処理部31は、第3通信処理部32から出力されるデータD31を入力し、入力したデータD31に対して、送信用のRF処理(RF変調処理等)を実行し、アンテナAnt2を介して外部へ送信することができるRF信号RF3_outを取得する。そして、RF処理部31は、アンテナAnt2を介して、外部へ、RF信号RF3_outを送信する。
The
第3通信処理部32は、アンテナAnt2を介して外部からデータを受信する場合、RF処理部31からデータD31を入力し、アンテナAnt2を介して外部へデータを送信する場合、RF処理部31へデータD31を出力する。第3通信処理部32は、RF処理部31から入力したデータD31から、タイムスロット割当情報を含むデータD_slotを取得し、取得したデータD_slotをタイムスロット情報記憶部33に出力する。また、第3通信処理部32は、RF処理部31から入力したデータD31から、タイムスロットを定義するための情報(タイムスロット定義情報)を含むデータD_slot_defを取得し、取得したデータD_slot_defをタイムスロット情報記憶部33に出力する。また、第3通信処理部32は、RF処理部31から出力されるデータD31から、無線端末STA1−1の情報を含むデータD32を取得し、取得したデータD32を無線端末情報取得保持部34に出力する。また、第3通信処理部32は、無線端末情報取得保持部34から出力される無線端末STA1−1の情報Info_sys(STA1−1)を入力する。
The third
なお、第2無線システムSYS2、第3無線システムSYS3は、第1無線システムSYS1と同様の構成を有している。また、第2無線システムSYS2の第2アクセスポイントAP2−1は、第1アクセスポイントAP1−1と同様の構成を有している。 The second radio system SYS2 and the third radio system SYS3 have the same configuration as the first radio system SYS1. Further, the second access point AP2-1 of the second wireless system SYS2 has the same configuration as the first access point AP1-1.
また、第1無線システムSYS1の無線端末STA1−2、第2無線システムSYS2の無線端末STA2−1および無線端末STA2−2、第3無線システムSYS3の無線端末STA3−1および無線端末STA3−2は、いずれも、無線端末STA1−1と同様の構成を有している。 In addition, the wireless terminal STA1-2 of the first wireless system SYS1, the wireless terminal STA2-1 and the wireless terminal STA2-2 of the second wireless system SYS2, and the wireless terminal STA3-1 and the wireless terminal STA3-2 of the third wireless system SYS3 are Both have the same configuration as that of the wireless terminal STA1-1.
<1.2:無線通信システムの動作>
以上のように構成された無線通信システム1000の動作について、以下、図面を参照しながら説明する。
<1.2: Operation of wireless communication system>
The operation of the
(1.2.1:基本動作)
まず、無線通信システム1000の基本動作について説明する。
(1.2.1: Basic operation)
First, the basic operation of the
図5は、無線通信システム1000におけるタイムスロット定義処理、タイムスロット割当処理を説明するためのシーケンス図である。以下、図5を参照しながら、無線通信システム1000の動作について、説明する。
FIG. 5 is a sequence diagram for explaining time slot definition processing and time slot allocation processing in the
図6は、タイムスロット割当情報のデータ形式(一例)と、接続機器とノードIDの対応表とを示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a data format (one example) of time slot allocation information and a correspondence table between connected devices and node IDs.
(ステップS1):
ステップS1において、コーディネーター装置100のタイムスロット定義部11は、無線通信システム1000で使用するタイムスロットを定義する処理(タイムスロット定義処理)を実行する。
(Step S1):
In step S <b> 1, the time
タイムスロット定義部11は、初期値として、例えば、無線通信システム1000の初期状態や無線環境の定常状態に基づいて、タイムスロットを規定するために必要なデータD_slot_defを取得する。
The time
例えば、無線通信システム1000が、工場等の狭空間に設置されている場合、第1無線システムSYS1、第2無線システムSYS2、および、第3無線システムSYS3の無線環境の定常状態(例えば、搬送車や人の移動がないときの無線環境の状態)を予め知ることができるので、当該定常状態に基づいて、タイムスロット定義部11は、複数の無線システムで使用するための(1)タイムスロットのスロット長、(2)スロット開始時刻を決定する。そして、タイムスロット定義部11は、決定した(1)スロット長、および、(2)スロット開始時刻を含むデータD_slot_defを生成し、生成したデータD_slot_defを第1通信処理部14に出力する。
For example, when the
なお、コーディネーター装置100は、例えば、各アクセスポイント(アクセスポイントAP1−1、AP2−1、AP3−1)、各無線システムに含まれる無線端末から、機器情報、通信状況等の情報を収集し、収集した当該情報に基づいて、複数の無線システムで使用するための(1)タイムスロットのスロット長、(2)スロット開始時刻を決定してもよい。
The
(ステップS2):
ステップS2において、コーディネーター装置100は、タイムスロット割当情報生成処理を実行する。具体的には、以下のようにして処理が実行される。
(Step S2):
In step S2, the
コーディネーター装置100は、第1通信処理部14により、各無線システム、および、各無線システムに含まれる無線端末から、タイムスロット割当に必要な情報を要求するデータ(リクエストデータ)を生成し、生成したリクエストデータを第1通信インターフェース15、ネットワークNW1を介して、第1アクセスポイントAP1−1、第2アクセスポイントAP2−1、および、第3アクセスポイントAP3−1に送信する。
The
第1アクセスポイントAP1−1は、上記リクエストデータを、ネットワークNW1、第2通信インターフェースを介して受信し、上記リクエストデータに基づいて、第1無線システムに含まれる無線端末STA1−1、および、無線端末STA1−2から、タイムスロット割当に必要な情報を要求するデータ(リクエストデータ)を生成し、生成したリクエストデータをRF処理部23、アンテナAnt1を介して、無線端末STA1−1、および、無線端末STA1−2に送信する。
The first access point AP1-1 receives the request data via the network NW1 and the second communication interface, and based on the request data, the wireless terminal STA1-1 included in the first wireless system, and the wireless Data requesting information necessary for time slot allocation (request data) is generated from the terminal STA1-2, and the generated request data is transmitted to the radio terminal STA1-1 and the radio via the
無線端末STA1−1は、第1アクセスポイントAP1−1から送信されるリクエストデータを含むRF信号を受信し、当該RF信号に対して、受信用のRF処理を実行することで、上記リクエストデータを取得する。そして、当該リクエストデータに基づいて、無線端末STA1−1の第3通信処理部32は、無線端末情報取得保持部に保持されている無線端末情報Info_sys(STA1−1)を取得し、取得した無線端末情報Info_sys(STA1−1)に対して送信用のRF処理を施し、無線端末情報Info_sys(STA1−1)を含むRF信号を生成する。そして、無線端末STA1−1は、生成したRF信号をアンテナAnt2を介して、第1アクセスポイントAP1−1に送信する。
The wireless terminal STA1-1 receives the RF signal including the request data transmitted from the first access point AP1-1, and executes the reception RF processing on the RF signal, thereby obtaining the request data. get. Then, based on the request data, the third
第1アクセスポイントAP1−1は、無線端末STA1−1から受信したRF信号に対して受信用のRF処理を実行し、無線端末STA1−1のデータInfo_sys(STA1−1)を取得する。第1アクセスポイントAP1−1の第2通信処理部22は、無線端末STA1−1のデータInfo_sys(STA1−1)を第2通信インターフェース21、ネットワークNW1を介して、コーディネーター装置100に送信する。
The first access point AP1-1 performs reception RF processing on the RF signal received from the wireless terminal STA1-1, and acquires the data Info_sys (STA1-1) of the wireless terminal STA1-1. The second
コーディネーター装置100の第1通信処理部14は、ネットワークNW1、第1通信インターフェース15を介して、第1アクセスポイントAP1−1から送信されるデータInfo_sys(STA1−1)を含むデータをデータD12として取得する。無線システム情報取得保持部13は、データD12から、無線端末STA1−1のデータInfo_sys(STA1−1)を取得し保持する。
The first
このようにして、コーディネーター装置100は、無線端末STA1−1のデータ(タイムスロット割当に必要な情報)Info_sys(STA1−1)を取得する。また、無線端末STA1−2のデータ(タイムスロット割当に必要な情報)Info_sys(STA1−2)も上記と同様の処理により取得される。
In this way, the
また、第1アクセスポイントAP1−1は、コーディネーター装置100からのリクエストデータに基づいて、第1無線システムのタイムスロット割当に必要な情報であるデータInfo_sys(SYS1)を取得する。具体的には、第2通信処理部22が、無線システム情報取得保持部25から、第1無線システムのタイムスロット割当に必要な情報であるデータInfo_sys(SYS1)を取得する。なお、第1無線システムのタイムスロット割当に必要な情報であるデータInfo_sys(SYS1)は、例えば、第1無線システムで用いられるパケット生成周期、パケット生成タイミング、パケットサイズ、許容遅延、ACK/NACK情報等のデータを含んで構成される。また、第1無線システムのタイムスロット割当に必要な情報であるデータInfo_sys(SYS1)の一部または全部は、第1アクセスポイントAP1−1により、データ収集処理が実行されることで取得されものであってもよい。
Further, the first access point AP1-1 acquires data Info_sys (SYS1), which is information necessary for time slot allocation of the first radio system, based on the request data from the
第1アクセスポイントAP1−1は、上記のようにして取得した第1無線システムのタイムスロット割当に必要な情報であるデータInfo_sys(SYS1)を含むデータを、ネットワークNW1を介して、コーディネーター装置100に送信する。
The first access point AP1-1 sends data including data Info_sys (SYS1), which is information necessary for time slot allocation of the first wireless system, acquired as described above to the
コーディネーター装置100の第1通信処理部14は、ネットワークNW1、第1通信インターフェース15を介して、第1アクセスポイントAP1−1から送信されるデータInfo_sys(SYS1)を含むデータをデータD12として取得する。無線システム情報取得保持部13は、データD12から、無線端末STA1−1のデータInfo_sys(SYS1)を取得し保持する。
The first
上記と同様にして、第2無線システムSYS2、第3無線システムSYS3、および、それらに含まれる無線端末のタイムスロット割当に必要な情報が、コーディネーター装置100により取得される。
In the same manner as described above, the
つまり、コーディネーター装置100は、無線通信システム1000に含まれる全ての機器について、タイムスロット割当に必要な情報を取得し保持する。
That is, the
なお、タイムスロット割当に必要な情報は、例えば、以下のものである。
(1)パケット生成周期、パケット生成タイミング
(2)パケットサイズ
(3)許容遅延
(4)ACK/NACK情報(ハンドシェーク通信の有無)
(5)トラフィック量
(6)通信エラー情報(通信エラー頻度、再送回数等)
次に、コーディネーター装置100は、取得した、無線通信システム1000に含まれる全ての機器のタイムスロット割当に必要な情報に基づいて、タイムスロット割当情報を生成する。コーディネーター装置100は、例えば、上記(1)〜(6)の情報に基づいて、各タイムスロットに割り当てる機器を決定することで、タイムスロット割当情報を生成する。例えば、許容遅延が少ない機器に先のタイムスロットを割り当てる、トラフィック量の多い無線システムに属している機器に先のタイムスロットを割り当てる等の基準により、コーディネーター装置100は、タイムスロット割当情報を生成する。
Information necessary for time slot allocation is, for example, as follows.
(1) Packet generation cycle, packet generation timing (2) Packet size (3) Allowable delay (4) ACK / NACK information (presence of handshake communication)
(5) Traffic volume (6) Communication error information (communication error frequency, number of retransmissions, etc.)
Next, the
コーディネーター装置100は、例えば、図6に示すように、第1ヘッダH1とペイロードP1とから構成されるデータ形式により、データD_slotを生成する。すなわち、データD_slotの1バイト目が一連のタイムスロット群の送信間隔(図6の場合、240ms)を示しており、データD_slotの2バイト目がタイムスロット群の送信間隔内に含めるタイムスロット数(図6の場合、12個)を示している。そして、3バイト目からは、ノードIDが1バイトで示されている。そして、図6の右図に示すような接続機器とノードIDとの対応表のデータを、無線通信システム1000に含まれる全ての機器が有しており、当該対応表のデータを参照することで、所定のタイムスロットに割り当てられた機器(所定のタイムスロットにおいて通信が許可される機器)を特定することができる。
For example, as shown in FIG. 6, the
コーディネーター装置100は、例えば、図6に示すようなデータ形式によりデータD_slotを生成する。
The
(ステップS3):
ステップS3において、コーディネーター装置100は、ステップS2で生成した、(1)タイムスロット定義情報を含むデータD_slot_defと、(2)タイムスロット割当情報を含むデータD_slotとを第1アクセスポイントAP1−1に送信し、第1アクセスポイントAP1−1は、コーディネーター装置100から送信される当該データを受信する(ステップS301)。
(Step S3):
In step S3, the
第1アクセスポイントAP1−1は、コーディネーター装置100から受信したデータD_slot_defとデータD_slotをタイムスロット情報記憶部24で記憶するとともに、無線端末STA1−1および無線端末STA1−2にRF処理を施した後、アンテナAnt1を介して送信する。
The first access point AP1-1 stores the data D_slot_def and the data D_slot received from the
無線端末STA1−1は、第1アクセスポイントAP1−1から送信される上記データを受信し、タイムスロット情報記憶部33に記憶する(ステップS302)。また、無線端末STA1−2も、無線端末STA1−1と同様の処理を行い、第1アクセスポイントAP1−1から送信される上記データを記憶する(ステップS303)。 The wireless terminal STA1-1 receives the data transmitted from the first access point AP1-1 and stores it in the time slot information storage unit 33 (step S302). Also, the wireless terminal STA1-2 performs the same process as the wireless terminal STA1-1, and stores the data transmitted from the first access point AP1-1 (step S303).
第2アクセスポイントAP2−1、無線端末STA2−1、STA2−2においても、上記と同様の処理が実行される(ステップS304〜S306)。 The second access point AP2-1, wireless terminals STA2-1, and STA2-2 also perform the same processing as above (steps S304 to S306).
また、第3アクセスポイントAP1−3、無線端末STA3−1、STA3−2においても、上記と同様の処理が実行される(ステップS307〜S309)。 The third access point AP1-3, the wireless terminals STA3-1, and STA3-2 also execute the same processing as above (steps S307 to S309).
なお、無線通信システム1000において、データD_slot(タイムスロット割当情報)は、定期的にコーディネーター装置100から各アクセスポイントに送信され、かつ、定期的に各アクセスポイントから、当該アクセスポイントが属する無線システムの無線端末に、例えば、ビーコンにより送信される。
In
以上により、無線通信システム1000の全ての機器は、(1)タイムスロット定義情報を含むデータD_slot_defと、(2)タイムスロット割当情報を含むデータD_slotとを記憶保持した状態となる。
As described above, all devices in the
一例として、コーディネーター装置100が、収集したタイムスロット割当に必要な情報に基づいて、図7に示すデータD_slotを生成した場合について、以下説明する。なお、説明便宜のため、以下の条件を設定する。
(1)第1無線システムSYS1では、第1アクセスポイントAP1−1から、ロボットのアーム制御を行うために、無線端末STA1−1および無線端末STA1−2に制御データを送信する。そして、第1アクセスポイントAP1−1が無線端末STA1−1および無線端末STA1−2にデータ送信してから、無線端末STA1−1および無線端末STA1−2が第1アクセスポイントにレスポンスを返信するまでの許容遅延をT1=80msとする。
(2)第2無線システムSYS2では、第2アクセスポイントAP2−1から、温度センサによる測定データ(温度のデータ)を収集するために、無線端末STA2−1および無線端末STA2−2に制御データを送信する。そして、第2アクセスポイントAP2−1が無線端末STA2−1および無線端末STA2−2にデータ送信してから、無線端末STA2−1および無線端末STA2−2が第1アクセスポイントにレスポンスを返信するまでの許容遅延をT2=200msとする。
(3)第3無線システムSYS3では、第3アクセスポイントAP3−1から、ロボットのアーム制御を行うために、無線端末STA3−1および無線端末STA3−2に制御データを送信する。そして、第3アクセスポイントAP3−1が無線端末STA3−1および無線端末STA3−2にデータ送信してから、無線端末STA3−1および無線端末STA3−2が第1アクセスポイントにレスポンスを返信するまでの許容遅延をT3=60msとする。
As an example, a case where the
(1) In the first radio system SYS1, control data is transmitted from the first access point AP1-1 to the radio terminals STA1-1 and STA1-2 in order to perform robot arm control. After the first access point AP1-1 transmits data to the wireless terminals STA1-1 and STA1-2, the wireless terminals STA1-1 and STA1-2 return a response to the first access point. Let T1 = 80 ms.
(2) In the second wireless system SYS2, control data is transmitted to the wireless terminal STA2-1 and the wireless terminal STA2-2 in order to collect measurement data (temperature data) from the temperature sensor from the second access point AP2-1. Send. After the second access point AP2-1 transmits data to the wireless terminal STA2-1 and the wireless terminal STA2-2, the wireless terminal STA2-1 and the wireless terminal STA2-2 return a response to the first access point. Let T2 = 200 ms.
(3) In the third wireless system SYS3, control data is transmitted from the third access point AP3-1 to the wireless terminal STA3-1 and the wireless terminal STA3-2 in order to perform arm control of the robot. After the third access point AP3-1 transmits data to the wireless terminal STA3-1 and the wireless terminal STA3-2, the wireless terminal STA3-1 and the wireless terminal STA3-2 return a response to the first access point. Let T3 = 60 ms.
上記条件を考慮し、コーディネーター装置100は、図7に示すデータD_slotを生成する。そして、当該データD_slotは、無線通信システム1000に含まれる全ての機器に送信され、無線通信システム1000では、当該データD_slotに基づいて、所定のタイムスロットにおいて、通信が許可される機器が特定される。
In consideration of the above conditions, the
図8は、図7のデータD_slotに基づいて、1つのチャネルで複数の無線システムが時分割で通信を行う場合のタイミングチャートである。 FIG. 8 is a timing chart when a plurality of wireless systems perform communication in a time division manner using one channel based on the data D_slot of FIG.
図8に示すように、第1アクセスポイントAP1−1が送信したデータReq(時刻t0〜t1、t7〜t8)に対して、無線端末STA1−1および無線端末STA1−2は、それぞれ、時刻t2まで、時刻t3までの期間内にレスポンスRes1、Res2を、第1アクセスポイントAP1−1に返信している。すなわち、許容遅延T1=80ms内の通信が実現されている。 As shown in FIG. 8, for the data Req (time t0 to t1, t7 to t8) transmitted by the first access point AP1-1, the radio terminal STA1-1 and the radio terminal STA1-2 respectively Until then, responses Res1 and Res2 are returned to the first access point AP1-1 within the period up to time t3. That is, communication within the allowable delay T1 = 80 ms is realized.
また、図8に示すように、第2アクセスポイントAP2−1が送信したデータReq(時刻t3〜t4)に対して、無線端末STA2−1および無線端末STA2−2は、それぞれ、時刻t11まで、時刻t12までの期間内にレスポンスRes1、Res2を、第2アクセスポイントAP2−1に返信している。すなわち、許容遅延T2=200ms内の通信が実現されている。 Also, as shown in FIG. 8, for the data Req (time t3 to t4) transmitted by the second access point AP2-1, the radio terminal STA2-1 and the radio terminal STA2-2, respectively, until time t11, Responses Res1 and Res2 are returned to the second access point AP2-1 within the period up to time t12. That is, communication within the allowable delay T2 = 200 ms is realized.
また、図8に示すように、第3アクセスポイントAP3−1が送信したデータReq(時刻t4〜t5)に対して、無線端末STA3−1および無線端末STA3−2は、それぞれ、時刻t6まで、時刻t7までの期間内にレスポンスRes1、Res2を、第1アクセスポイントAP1−1に返信している。すなわち、許容遅延T3=60ms内の通信が実現されている。 In addition, as illustrated in FIG. 8, for the data Req (time t4 to t5) transmitted by the third access point AP3-1, the radio terminal STA3-1 and the radio terminal STA3-2 each until time t6, Responses Res1 and Res2 are returned to the first access point AP1-1 within the period up to time t7. That is, communication within the allowable delay T3 = 60 ms is realized.
以上のように、無線通信システム1000では、無線通信システム1000に含まれる全ての機器の情報(通信状況を示す情報、通信性能を示す情報等)に基づいて共通に定義したタイムスロットを用いることで、1つのチャネルを多数の無線システムが時分割で使用することができる。また、無線通信システム1000では、上記のように、多様な条件を考慮してタイムスロットを定義することができる。したがって、無線通信システム1000では、例えば、ロボット制御のような高速処理が必要な通信と、センサによる測定データを収集する処理のような高速処理が必要ではない通信とが混在する環境においても、それぞれの条件を満たしつつ、効率の良い通信を実現することができる。
As described above, the
つまり、無線通信システム1000では、上記のようにして共通に定義したタイムスロットを用いて1つのチャネルを多数の無線システムが時分割で使用することができるので、多数の無線通信端末が存在している狭空間であっても、無線通信性能の劣化を引き起こすことなく、高速かつ高精度の無線通信を行うことができる。
In other words, in the
(1.2.2:動的更新処理(無線環境劣化の場合))
次に、無線環境が劣化した場合に、無線通信システム1000で実行される動的更新処理について、説明する。
(1.2.2: Dynamic update processing (in the case of wireless environment degradation))
Next, dynamic update processing executed in the
図9、図10は、無線通信システム1000における動的更新処理を説明するためのシーケンス図である。以下、図9、図10を参照しながら、無線通信システム1000の動作(動的更新処理)について、説明する。
9 and 10 are sequence diagrams for explaining dynamic update processing in the
(ステップS4〜S6):
ステップS4において、第1無線システムSYS1の無線環境が劣化したとする。
(Steps S4 to S6):
In step S4, it is assumed that the wireless environment of the first wireless system SYS1 has deteriorated.
第1アクセスポイントAP1−1は、無線端末STA1−1、および/または、STA1−2との通信エラーが頻発していることを検出し、第1無線システムSYS1の無線環境が劣化していることを検出し、当該検出結果を示すデータをコーディネーター装置100に送信する。
The first access point AP1-1 detects that communication errors with the radio terminals STA1-1 and / or STA1-2 occur frequently, and the radio environment of the first radio system SYS1 is deteriorated. , And data indicating the detection result is transmitted to the
コーディネーター装置100は、第1アクセスポイントAP1−1からの上記データを受信し、第1無線環境が劣化していることを検知する(ステップS6)。
The
(ステップS7):
ステップS7において、コーディネーター装置100は、第1アクセスポイントAP1−1からのデータに基づいて、無線通信システム1000で共通に使用するタイムスロットを再定義する必要があるか否かを判定する。判定の結果、再定義する必要があると判定した場合、コーディネーター装置100は、タイムスロットを再定義する処理を行う。具体的には、ステップS1と同様の処理を実行し、無線環境劣化に対応できると推測される(1)タイムスロットのスロット長、(2)スロット開始時刻を決定する。
(Step S7):
In step S7, the
(ステップS8):
ステップS8において、コーディネーター装置100は、第1アクセスポイントAP1−1からのデータに基づいて、ステップS2と同様に、各無線システム、各無線端末から、タイムスロット割当に必要な情報を取得する。なお、無線環境劣化が発生している無線システムを特定できる場合は、当該無線システム、および当該無線システムに含まれる無線端末からのみ、タイムスロット割当に必要な情報を取得するようにしてもよい。
(Step S8):
In step S8, the
そして、コーディネーター装置100は、無線環境劣化が発生した後の無線通信システム1000に含まれる全ての機器のタイムスロット割当に必要な情報に基づいて、タイムスロット割当情報を生成する。
Then, the
(ステップS9):
ステップS9において、無線通信システム1000では、ステップS3と同様の処理を実行する。これにより、無線通信システム1000の全ての機器は、無線環境劣化が発生した後に取得(更新)された、(1)タイムスロット定義情報を含むデータD_slot_defと、(2)タイムスロット割当情報を含むデータD_slotとを記憶保持した状態となる。
(Step S9):
In step S9, the
そして、無線通信システム1000では、更新されたタイムスロットに基づいて、通信が実行される。
In the
一例として、第1無線システムにおいて、無線環境が劣化し、第1アクセスポイントAP1−1から無線端末STA1−1および無線端末STA1−2にリクエストデータを送信し、所定の時間内に、無線端末STA1−1および無線端末STA1−2から、第1アクセスポイントAP1−1にレスポンスを返信できない場合について、説明する。 As an example, in the first wireless system, the wireless environment deteriorates, request data is transmitted from the first access point AP1-1 to the wireless terminals STA1-1 and STA1-2, and within a predetermined time, the wireless terminal STA1 -1 and the wireless terminal STA1-2 will be described in the case where a response cannot be returned to the first access point AP1-1.
図11は、上記の場合における、1つのチャネルで複数の無線システムが時分割で通信を行う場合のタイミングチャートである。 FIG. 11 is a timing chart in the case where a plurality of wireless systems perform communication in a time division manner using one channel.
また、図12は、タイムスロット割当情報を更新した後において、1つのチャネルで複数の無線システムが時分割で通信を行う場合のタイミングチャートである。 FIG. 12 is a timing chart when a plurality of wireless systems perform communication in a time division manner using one channel after updating the time slot allocation information.
図11に示すように、時刻t1からt2のタイムスロットと、時刻t8からt9のタイムスロットとにおいて、無線端末STA1−1が無線通信システム1000で使用しているチャネルを利用できるように設定されているが、無線端末STA1−1から、第1アクセスポイントAP1−1にレスポンスが返信されていない。
As shown in FIG. 11, the time slot from time t1 to t2 and the time slot from time t8 to t9 are set so that the channel used by the radio terminal STA1-1 in the
また、時刻t2からt3のタイムスロットと、時刻t9からt10のタイムスロットと、において、無線端末STA1−2が無線通信システム1000で使用しているチャネルを利用できるように設定されているが、無線端末STA1−2から、第1アクセスポイントAP1−1にレスポンスが返信されていない。
In addition, the time slot from time t2 to t3 and the time slot from time t9 to t10 are set so that the channel used by the radio terminal STA1-2 in the
そこで、コーディネーター装置100は、(1)上記状況、(2)第1アクセスポイントAP1−1から無線端末STA1−1および無線端末STA1−2にリクエストデータを送信しレスポンスを受信するまでの許容遅延T1=80msであること、および、(3)第2アクセスポイントAP2−1から無線端末STA2−1および無線端末STA2−2にリクエストデータを送信しレスポンスを受信するまでの許容遅延T2=200msであることを考慮し、連続する2つのタイムスロットを第1アクセスポイントに割り当てるように、タイムスロット割当情報を更新する。つまり、図12の上段にD_slotで示したように、タイムスロットが各機器に割り当てられるように、タイムスロット割当情報を含むデータD_slotを更新する。 Therefore, the coordinator apparatus 100 (1) the above situation, (2) the allowable delay T1 until the request data is transmitted from the first access point AP1-1 to the wireless terminals STA1-1 and STA1-2 and the response is received. And (3) an allowable delay T2 from the second access point AP2-1 to the wireless terminal STA2-1 and the wireless terminal STA2-2 and the response delay is received T2 = 200ms. And the time slot allocation information is updated so that two consecutive time slots are allocated to the first access point. That is, as indicated by D_slot in the upper part of FIG. 12, the data D_slot including the time slot allocation information is updated so that the time slot is allocated to each device.
図12から分かるように、2つ連続して割当られたタイムスロットにおいて、第1アクセスポイントAP1−1がリクエストデータを複数回送信することができるようになり、その結果、許容遅延T1=80ms内に、無線端末STA1−1および無線端末STA1−2が、第1アクセスポイントAP1−1に対して、正常にレスポンスを返信することができている。 As can be seen from FIG. 12, the first access point AP1-1 can transmit the request data a plurality of times in two consecutively assigned time slots, and as a result, within the allowable delay T1 = 80 ms. In addition, the wireless terminal STA1-1 and the wireless terminal STA1-2 can normally return a response to the first access point AP1-1.
また、図12から分かるように、第2通信システムSYS2の通信、および、第3通信システムSYS3の通信も、いずれも許容遅延内に、正常に通信することができている。 Further, as can be seen from FIG. 12, both the communication of the second communication system SYS2 and the communication of the third communication system SYS3 can be normally communicated within the allowable delay.
以上のように、無線通信システム1000では、無線環境が劣化した場合であっても、無線環境が劣化した原因に基づいて、(1)タイムスロット定義情報D_slot_def、および/または、(2)タイムスロット割当情報を更新することで、共通に定義したタイムスロットを用いて、1つのチャネルで多数の無線システムが適切に通信することができる。
As described above, in the
なお、上記では、タイムスロット割当情報を更新(再割当)する場合について説明したが、無線環境の劣化の原因に基づいて、タイムスロット定義情報D_slot_def、すなわち、共通に使用するタイムスロットの開始時刻、および/または、タイムスロット長を変化(更新)させるようにしてもよい。 In the above description, the case of updating (reallocating) the time slot allocation information has been described. However, based on the cause of deterioration of the radio environment, the time slot definition information D_slot_def, that is, the start time of the time slot used in common, And / or the time slot length may be changed (updated).
また、図10において、更新処理として、ステップS7のタイムスロット定義処理と、ステップS8のタイムスロット割当情報生成処理とを両方示しているが、いずれか片方だけの処理(更新処理)を行うようにしてもよい。 In FIG. 10, both the time slot definition process in step S7 and the time slot allocation information generation process in step S8 are shown as the update process, but only one of the processes (update process) is performed. May be.
(1.2.3:動的更新処理(機器挿入・削除の場合))
次に、無線環境が変化した場合に、無線通信システム1000で実行される動的更新処理について、説明する。一例として、機器が新規に挿入され、かつ、機器が削除された場合を一例として説明する。
(1.2.3: Dynamic update processing (in the case of device insertion / deletion))
Next, dynamic update processing executed in the
図13、図14は、無線通信システム1000における動的更新処理(機器挿入・削除の場合)を説明するためのシーケンス図である。以下、図13、図14を参照しながら、無線通信システム1000の動作(動的更新処理)について、説明する。
FIGS. 13 and 14 are sequence diagrams for explaining dynamic update processing (in the case of device insertion / deletion) in the
(ステップS10〜S12):
ステップS10において、第1無線システムSYS1に、新たに無線端末STA1−3が挿入され、かつ、第3無線システムSYS3において、無線端末STA3−2が削除されたとする。
(Steps S10 to S12):
In step S10, it is assumed that the wireless terminal STA1-3 is newly inserted into the first wireless system SYS1, and the wireless terminal STA3-2 is deleted in the third wireless system SYS3.
第1アクセスポイントAP1−1は、新たに無線端末STA1−3が第1無線システムSYS1に挿入されたことを検出し(ステップS11)、当該検出結果を示すデータをコーディネーター装置100に送信する(ステップS1201)。コーディネーター装置100は、第1アクセスポイントAP1−1からの上記データを受信する(ステップS12)。
The first access point AP1-1 detects that the wireless terminals STA1-3 are newly inserted into the first wireless system SYS1 (step S11), and transmits data indicating the detection result to the coordinator apparatus 100 (step S11). S1201). The
また、第3アクセスポイントAP3−1は、無線端末STA3−2が第3無線システムSYS3から削除されたことを検出し(ステップS11)、当該検出結果を示すデータをコーディネーター装置100に送信する(ステップS1202)。コーディネーター装置100は、第1アクセスポイントAP1−1からの上記データを受信する(ステップS12)。
The third access point AP3-1 detects that the wireless terminal STA3-2 has been deleted from the third wireless system SYS3 (step S11), and transmits data indicating the detection result to the coordinator apparatus 100 (step S11). S1202). The
(ステップS13):
ステップS13において、コーディネーター装置100は、第1アクセスポイントAP1−1からのデータおよび第3アクセスポイントAP3−1からのデータに基づいて、無線通信システム1000で共通に使用するタイムスロットを再定義する必要があるか否かを判定する。判定の結果、再定義する必要があると判定した場合、コーディネーター装置100は、タイムスロットを再定義する処理を行う。具体的には、ステップS1と同様の処理を実行し、無線環境劣化に対応できると推測される(1)タイムスロットのスロット長、(2)スロット開始時刻を決定する。
(Step S13):
In step S13, the
(ステップS14):
ステップS14において、コーディネーター装置100は、第1アクセスポイントAP1−1からのデータおよび第3アクセスポイントAP3−1からのデータに基づいて、ステップS2と同様に、各無線システム、各無線端末から、タイムスロット割当に必要な情報を取得する。なお、追加された機器、削除された機器について必要な情報のみを取得するようにしてもよい。
(Step S14):
In step S14, the
そして、コーディネーター装置100は、機器挿入・削除された後の無線通信システム1000に含まれる全ての機器のタイムスロット割当に必要な情報に基づいて、タイムスロット割当情報を生成する。
Then, the
(ステップS15):
ステップS15において、無線通信システム1000では、ステップS3と同様の処理を実行する。これにより、無線通信システム1000の全ての機器は、機器挿入・削除された後に取得(更新)された、(1)タイムスロット定義情報を含むデータD_slot_defと、(2)タイムスロット割当情報を含むデータD_slotとを記憶保持した状態となる。
(Step S15):
In step S15, the
そして、無線通信システム1000では、更新されたタイムスロットに基づいて、通信が実行される。
In the
なお、コーディネーター装置100は、新たに追加(挿入)された機器の許容遅延を取得し、許容遅延が小さい機器が先のタイムスロットに割り当てられるように、タイムスロット割当情報を更新するようにしてもよい。このようにすることで、高速処理(許容遅延が少ない処理)が要求される通信を優先的に確保することができる。
The
以上のように、無線通信システム1000では、機器の挿入・削除がされた場合であっても、それに応じて(1)タイムスロット定義情報D_slot_def、および/または、(2)タイムスロット割当情報を更新することで、共通に定義したタイムスロットを用いて、1つのチャネルで多数の無線システムが適切に通信することができる。
As described above, in the
また、図14において、更新処理として、ステップS13のタイムスロット定義処理と、ステップS14のタイムスロット割当情報生成処理とを両方示しているが、いずれか片方だけの処理(更新処理)を行うようにしてもよい。 In FIG. 14, both the time slot definition process in step S13 and the time slot allocation information generation process in step S14 are shown as the update process, but only one of the processes (update process) is performed. May be.
≪第1変形例≫
次に、第1実施形態の第1変形例の無線通信システム1000Aについて説明する。なお、上記説明と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
≪First modification≫
Next, the radio |
図15は、第1変形例の無線通信システム1000Aの概略構成図である。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a
図16は、第1変形例のコーディネーター装置100Aの概略構成図である。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a
図17は、第1変形例の第1アクセスポイントAP1A−1の概略構成図である。 FIG. 17 is a schematic configuration diagram of the first access point AP1A-1 according to the first modification.
図18は、第1変形例の無線端末STA1A−1の概略構成図である。 FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a radio terminal STA1A-1 according to the first modification.
図19は、第1変形例の無線通信システム1000Aで使用される階層的タイムスロット割当情報を説明するための図である。
FIG. 19 is a diagram for explaining hierarchical time slot allocation information used in the
第1変形例の無線通信システム1000Aは、第1実施形態の無線通信システム1000において、コーディネーター装置100をコーディネーター装置100Aに置換し、第1アクセスポイントAP1−1を第1アクセスポイントAP1A−1に置換し、第2アクセスポイントAP2−1を第2アクセスポイントAP2A−1に置換し、第3アクセスポイントAP3−1を第3アクセスポイントAP3A−1に置換した構成を有している。
The
また、第1変形例の無線通信システム1000Aは、第1実施形態の無線通信システム1000において、無線端末STA1−1、STA1−2、STA2−1、STA2−2、STA3−1、STA3−2を、それぞれ、無線端末STA1A−1、STA1A−2、STA2A−1、STA2A−2、STA3A−1、STA3A−2に置換した構成を有している。
Further, the
コーディネーター装置100Aは、コーディネーター装置100において、タイムスロット割当情報生成部12をタイムスロット割当情報生成部12Aに置換した構成を有している。それ以外については、コーディネーター装置100Aは、コーディネーター装置100と同様である。
The
タイムスロット割当情報生成部12Aは、第1実施形態のように、無線通信システム1000に含まれる全ての機器についてタイムスロットを割り当てる情報を生成する代わりに、各無線システムに割り当てるスロット数のみを規定する。タイムスロット割当情報生成部12Aは、例えば、各無線システムのトラフィック量に応じて、各無線システムに割り当てるスロット数を決定する。例えば、図19に示す場合、第2無線システムSYS2、第3無線システムSYS3、第1無線システムSYS1の順にトラフィック量が多いとすると、トラフィック量が多い無線システムに多くのスロット数が割り当てられるようにする。図19に示す場合では、第1無線システムSYS1に5個のタイムスロットが割り当てられ、第2無線システムSYS2に3個のタイムスロットが割り当てられ、第3無線システムSYS3に4個のタイムスロットが割り当てられている。
The time slot allocation
そして、タイムスロット割当情報生成部12Aは、決定した各無線システムに割り当てるスロット数の情報を含むデータD_slot1(上位階層割当情報データD_slot1)を第1通信処理部14に出力する。第1通信処理部14は、データD_slot1を、第1通信インターフェース15、ネットワークNW1を介して、第1アクセスポイントAP1A−1、第2アクセスポイントAP2A−1および第3アクセスポイントAP3A−1に送信する。
Then, the time slot allocation
第1アクセスポイントAP1A−1は、図17に示すように、無線システム情報取得保持部25と第2通信処理部22との間に、階層的割当情報生成部26を追加した構成を有している。
As shown in FIG. 17, the first access point AP1A-1 has a configuration in which a hierarchical allocation
階層的割当情報生成部26は、第1無線システムSYS1内の機器の情報Info_sys(SYS1)を入力し、当該情報Info_sys(SYS1)に基づいて、第1無線システムSYS1内の機器(アクセスポイントAP1A−1、無線端末STA1−1、無線端末STA1−2)へのタイムスロットの割り当てを決定する。そして、決定したタイムスロット割当情報を含むデータD_slot2(下位階層割当情報データD_slot2)を第2通信処理部22に出力する。
The hierarchical allocation
第2通信処理部22は、コーディネーター装置100Aから上位階層割当情報データD_slot1を取得し、階層的割当情報生成部26から下位階層割当情報データD_slot2を取得する。そして、第2通信処理部22は、取得した上位階層割当情報データD_slot1および下位階層割当情報データD_slot2をタイムスロット情報記憶部24に記憶する。
The second
なお、第2無線システムSYS2の第2アクセスポイントAP2−1、第3無線システムSYS3の第3アクセスポイントAP3−1は、第1無線システムSYS1の第1アクセスポイントAP1−1と同様の構成を有している。 Note that the second access point AP2-1 of the second wireless system SYS2 and the third access point AP3-1 of the third wireless system SYS3 have the same configuration as the first access point AP1-1 of the first wireless system SYS1. is doing.
無線端末STA1A−1において、第3通信処理部32は、図18に示すように、コーディネーター装置100Aが生成した上位階層割当情報データD_slot1、および、第1アクセスポイントAP1A−1が生成した下位階層割当情報データD_slot2を取得し、タイムスロット情報記憶部33に記憶する。
In radio terminal STA1A-1, third
なお、他の無線端末STA1A−2、STA2A−1、STA2A−2、STA3A−1、STA3A−2も、無線端末STA1A−1と同様の構成を有している。 The other radio terminals STA1A-2, STA2A-1, STA2A-2, STA3A-1, and STA3A-2 have the same configuration as the radio terminal STA1A-1.
第1変形例の無線通信システム1000Aでは、図19に示すように、階層的なタイムスロット割当処理を実行する。つまり、第1変形例の無線通信システム1000Aでは、コーディネーター装置100Aは、各無線システムに割り当てるスロット数だけを決定し、各無線システムのアクセスポイントが、自らが属する無線システム内の機器にタイムスロットを割り当てる処理を行う。第1変形例の無線通信システム1000Aでは、タイムスロットを割り当てる処理を各無線システムのアクセスポイントに分散して実行させることができるため、コーディネーター装置100Aのタイムスロット割当処理の負荷を低減させることができる。
In the
≪第2変形例≫
次に、第1実施形態の第2変形例について説明する。なお、上記説明と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
≪Second modification≫
Next, a second modification of the first embodiment will be described. In addition, about the part similar to the said description, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
第2変形例の無線通信システムでは、図20に示す形式のデータD_slotを用いる。第2変形例のデータD_slotは、図20に示すように、図6、図7に示したデータ形式に対して、第2ヘッダH2を追加したデータ形式を有している。第2変形例の無線通信システムでは、第2ヘッダH2を追加したデータ形式を有するデータD_slotを用いる点が、第1実施形態の無線通信システム1000と相違する。
In the wireless communication system of the second modification, data D_slot in the format shown in FIG. 20 is used. As shown in FIG. 20, the data D_slot of the second modified example has a data format in which a second header H2 is added to the data formats shown in FIGS. The wireless communication system according to the second modification is different from the
そして、第2ヘッダH2には、図20に示すように、
(1)N番目のスロット(1バイト)
(2)ノード数(1バイト)
(3)ノードID(ノード数分バイト)
を単位とするデータを1または複数個含めることができる。
In the second header H2, as shown in FIG.
(1) Nth slot (1 byte)
(2) Number of nodes (1 byte)
(3) Node ID (bytes for the number of nodes)
One or a plurality of pieces of data having the unit can be included.
例えば、図20に示した第2ヘッダH2では、
(1)1番目のスロットにおいて、ノードIDが「1」の機器とノードIDが「2」の機器とが無線通信システムが使用するチャネルを使用して通信でき、
(2)2番目のスロットにおいて、ノードIDが「2」の機器とノードIDが「1」の機器とが無線通信システムが使用するチャネルを使用して通信でき、
(3)8番目のスロットにおいて、ノードIDが「1」の機器とノードIDが「2」の機器とが無線通信システムが使用するチャネルを使用して通信でき、
(4)9番目のスロットにおいて、ノードIDが「2」の機器とノードIDが「1」の機器とが無線通信システムが使用するチャネルを使用して通信できる
ことを意味している。
For example, in the second header H2 shown in FIG.
(1) In the first slot, a device having a node ID “1” and a device having a node ID “2” can communicate using a channel used by the wireless communication system,
(2) In the second slot, the device having the node ID “2” and the device having the node ID “1” can communicate using the channel used by the wireless communication system,
(3) In the eighth slot, the device having the node ID “1” and the device having the node ID “2” can communicate using the channel used by the wireless communication system,
(4) In the ninth slot, it means that a device having a node ID “2” and a device having a node ID “1” can communicate using a channel used by the wireless communication system.
第2変形例の無線通信システムでは、上記のように規定されたデータ形式を有するデータD_slotを用いることで、1つのタイムスロットにおいて、複数の機器が同一チャネルを使用して通信を行うことができる。なお、上記では、1つのタイムスロットに割り当てられている機器の数が「2」である場合のみを例示しているが、これに限定されることはなく、1つのタイムスロットに3以上の機器が通信できるように、第2ヘッダH2にデータを設定してもよい。 In the wireless communication system of the second modified example, by using the data D_slot having the data format specified as described above, a plurality of devices can communicate using the same channel in one time slot. . In the above, only the case where the number of devices assigned to one time slot is “2” is illustrated, but the present invention is not limited to this, and three or more devices are included in one time slot. May be set to data in the second header H2.
図21は、図20に示したようにデータD_slotが設定された場合の無線通信システムにおいて実行される通信のタイミングチャートである。 FIG. 21 is a timing chart of communication executed in the wireless communication system when data D_slot is set as shown in FIG.
図21から分かるように、時刻t0〜t1のタイムスロットにおいて、第1アクセスポイントAP1−1と無線端末STA1−1とが無線通信システムで使用するチャネルを利用して通信できる。このため、時刻t0〜t1のタイムスロットにおいて、第1アクセスポイントAP1−1が無線端末STA1−1に対して送信したリクエスト信号に対して、無線端末STA1−1が第1アクセスポイントAP1−1にACK信号を返信することができる。時刻t7〜t8のタイムスロットにおいても同様に処理が実行される。 As can be seen from FIG. 21, in the time slot from time t0 to t1, the first access point AP1-1 and the wireless terminal STA1-1 can communicate using a channel used in the wireless communication system. For this reason, in the time slot from time t0 to t1, the wireless terminal STA1-1 sends the request signal transmitted from the first access point AP1-1 to the wireless terminal STA1-1 to the first access point AP1-1. An ACK signal can be returned. The same processing is executed in the time slots at times t7 to t8.
また、図21から分かるように、時刻t1〜t2のタイムスロットにおいて、無線端末STA1−1と第1アクセスポイントAP1−1とが無線通信システムで使用するチャネルを利用して通信できる。このため、時刻t1〜t2のタイムスロットにおいて、無線端末STA1−1が第1アクセスポイントAP1−1に対して送信したレスポンス信号に対して、第1アクセスポイントAP1−1が無線端末STA1−1にACK信号を返信することができる。時刻t8〜t9のタイムスロットにおいても同様に処理が実行される。 Further, as can be seen from FIG. 21, in the time slot from time t1 to t2, the wireless terminal STA1-1 and the first access point AP1-1 can communicate using a channel used in the wireless communication system. For this reason, in the time slot from time t1 to t2, the first access point AP1-1 responds to the wireless terminal STA1-1 in response to the response signal transmitted from the wireless terminal STA1-1 to the first access point AP1-1. An ACK signal can be returned. The same processing is executed in the time slots from time t8 to t9.
上記のようにすることで、TCPを用いた通信のようなハンドシェーク通信を1つのタイムスロット内で実行することができる。 As described above, handshake communication such as communication using TCP can be executed within one time slot.
第2変形例の無線通信システムでは、上記のように1つのタイムスロットを使用できる機器を複数設定できるデータD_slot(タイムスロット割当情報)を用いるので、1つのタイムスロット内において、複数の機器が無線通信システムが使用するチャネルを用いて通信を行うことができる。 In the wireless communication system of the second modified example, as described above, data D_slot (time slot allocation information) that can set a plurality of devices that can use one time slot is used. Therefore, a plurality of devices are wireless in one time slot. Communication can be performed using a channel used by the communication system.
[他の実施形態]
上記実施形態では、各無線システムにアクセスポイントが1つである場合について説明したが、これに限定されることはなく、各無線システムにアクセスポイントが複数個存在してもよい。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the case where there is one access point in each wireless system has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of access points may exist in each wireless system.
また、上記実施形態(変形例を含む)で説明した無線通信システムで使用される通信方法は、本願発明に含まれる。 The communication method used in the wireless communication system described in the above embodiment (including the modification) is included in the present invention.
また、上記実施形態(変形例を含む)で説明した無線通信システムにおいて、各ブロックは、LSIなどの半導体装置により個別に1チップ化されても良いし、一部又は全部を含むように1チップ化されても良い。 Further, in the wireless communication system described in the above embodiment (including modifications), each block may be individually made into one chip by a semiconductor device such as an LSI, or one chip so as to include a part or all of them. It may be made.
なお、ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。 Here, although LSI is used, it may be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。 Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation with a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
また、上記各実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記各実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置(CPU)により行われる。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ROMなどの記憶装置に格納されており、ROMにおいて、あるいはRAMに読み出されて実行される。 In addition, part or all of the processing of each functional block in each of the above embodiments may be realized by a program. A part or all of the processing of each functional block in each of the above embodiments is performed by a central processing unit (CPU) in the computer. In addition, a program for performing each processing is stored in a storage device such as a hard disk or a ROM, and is read out and executed in the ROM or the RAM.
また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア(OS(オペレーティングシステム)、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。)により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。 Each processing of the above embodiment may be realized by hardware, or may be realized by software (including a case where the processing is realized together with an OS (Operating System), middleware, or a predetermined library). Further, it may be realized by mixed processing of software and hardware.
上記実施形態(変形例を含む)の無線通信システムにおいて、タイムスロット定義情報(データD_slot)により割り当てられたタイムスロットを用いて通信を行う場合、当該機能をソフトウェア(例えば、ファームウェア)で簡単に実装することができる。 In the wireless communication system of the above-described embodiment (including the modification), when communication is performed using a time slot assigned by time slot definition information (data D_slot), the function is easily implemented by software (for example, firmware). can do.
図22は、タイムスロット定義情報(データD_slot)により割り当てられたタイムスロットを用いて通信をソフトウェア(例えば、ファームウェア)で実装する場合を説明するための図である。図22の左図は、プロトコルスタック(プロトコル階層)を模式的に示した図であり、図22の右図は、仮想TDMAモジュールM1の構成を模式的に示した図である。 FIG. 22 is a diagram for explaining a case where communication is implemented by software (for example, firmware) using a time slot assigned by time slot definition information (data D_slot). The left diagram of FIG. 22 is a diagram schematically showing a protocol stack (protocol layer), and the right diagram of FIG. 22 is a diagram schematically showing the configuration of the virtual TDMA module M1.
図22に示すように、ルーティング層とMAC層の間に、仮想TDMAモジュールM1(例えば、ファームウェアにより実装)を挿入することで、スロット定義情報(データD_slot)により割り当てられたタイムスロットを用いる通信を簡単に実装することができる。 As shown in FIG. 22, by using a virtual TDMA module M1 (for example, implemented by firmware) between the routing layer and the MAC layer, communication using the time slot assigned by the slot definition information (data D_slot) is performed. Easy to implement.
図22の右図に示すように、仮想TDMAモジュールM1は、ルーティング層の送信キューからのパケットを入力するキューメモリFIFO1と、キューメモリFIFO1から出力されるパケットを制御信号ctl1により出力するタイミングを制御するスイッチSW1とを備える。 As shown in the right diagram of FIG. 22, the virtual TDMA module M1 controls the queue memory FIFO1 that receives a packet from the transmission queue of the routing layer and the timing at which the packet that is output from the queue memory FIFO1 is output by the control signal ctl1. The switch SW1 is provided.
スイッチSW1は、タイムスロット定義情報(データD_slotあるいはデータD_slot1およびD_slot2)に基づいて、送信するタイミングを決定された制御信号ctl1に基づいて、入力されたパケットの出力タイミングを制御する。 The switch SW1 controls the output timing of the input packet based on the control signal ctl1 whose transmission timing is determined based on the time slot definition information (data D_slot or data D_slot1 and D_slot2).
つまり、図22の右図の構成に相当する仮想TDMAモジュールM1(例えば、ファームウェアで実装)をルーティング層とMAC層の間に設けることで、他の部分を変更することなく、簡単に、本発明の通信方法を実装することができる。 That is, by providing a virtual TDMA module M1 (for example, implemented by firmware) corresponding to the configuration in the right diagram of FIG. 22 between the routing layer and the MAC layer, the present invention can be easily performed without changing other parts. The communication method can be implemented.
また、例えば、上記実施形態(変形例を含む)の各機能部を、ソフトウェアにより実現する場合、図23に示したハードウェア構成(例えば、CPU、ROM、RAM、入力部、出力部等をバスBusにより接続したハードウェア構成)を用いて、各機能部をソフトウェア処理により実現するようにしてもよい。 Further, for example, when each functional unit of the above-described embodiment (including the modified example) is realized by software, the hardware configuration (for example, CPU, ROM, RAM, input unit, output unit, etc.) illustrated in FIG. Each functional unit may be realized by software processing using a hardware configuration connected by Bus).
また、上記実施形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。 Moreover, the execution order of the processing method in the said embodiment is not necessarily restricted to description of the said embodiment, The execution order can be changed in the range which does not deviate from the summary of invention.
前述した方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、大容量DVD、次世代DVD、半導体メモリを挙げることができる。 A computer program that causes a computer to execute the above-described method and a computer-readable recording medium that records the program are included in the scope of the present invention. Here, examples of the computer-readable recording medium include a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, large-capacity DVD, next-generation DVD, and semiconductor memory. .
上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。 The computer program is not limited to the one recorded on the recording medium, and may be transmitted via a telecommunication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, or the like.
なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。 The specific configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the invention.
1000 無線通信システム
100 コーディネーター装置
SYS1 第1無線システム
SYS2 第2無線システム
SYS3 第3無線システム
AP1−1 第1アクセスポイント
AP2−1 第2アクセスポイント
AP3−1 第3アクセスポイント
STA1−1、STA1−2、STA2−1、STA2−2、STA3−1、STA3−2 無線端末
11 タイムスロット定義部
12 タイムスロット割当情報生成部
1000
Claims (8)
前記複数の無線システム間で共通に使用するためのタイムスロットを定義するタイムスロット定義ステップであって、前記タイムスロットのスロット長とスロット開始時刻とを決定する前記タイムスロット定義ステップと、
前記無線システムおよび前記無線端末の少なく一方の通信関連情報に基づいて、前記複数の無線システムに含まれる機器のそれぞれに割り当てるタイムスロットの情報であるタイムスロット割当情報を生成するタイムスロット割当情報生成ステップと、
前記タイムスロット割当情報により、割り当てられたタイムスロットで規定される期間において、前記タイムスロット割当情報により割り当てられた機器が前記無線通信システムで使用されるチャネルを用いて無線通信を行う無線通信ステップと、
を備える無線通信方法。 A wireless system each including one or a plurality of wireless terminals, wherein the wireless communication method is used in a wireless communication system including a plurality of the wireless systems,
A time slot defining step for defining a time slot for use in common between the plurality of radio systems, the time slot defining step for determining a slot length and a slot start time of the time slot;
Time slot allocation information generation step for generating time slot allocation information, which is information of time slots allocated to each of devices included in the plurality of radio systems, based on at least one communication related information of the radio system and the radio terminal When,
A wireless communication step in which a device assigned by the time slot assignment information performs wireless communication using a channel used in the wireless communication system in a period defined by the assigned time slot by the time slot assignment information; ,
A wireless communication method comprising:
トラフィック量、パケット生成周期、パケット生成タイミング、パケットサイズ、許容遅延、ハンドシェーク通信であるか否かの情報、トラフィック量、および、通信エラー情報の少なくとも1つを含む、
請求項1に記載の無線通信方法。 The communication related information is:
Including at least one of a traffic volume, a packet generation cycle, a packet generation timing, a packet size, an allowable delay, information on whether or not it is handshake communication, a traffic volume, and communication error information,
The wireless communication method according to claim 1.
前記無線システムおよび前記無線端末の少なく一方から、前記通信関連情報を所定のタイミングで収集し、収集した前記通信関連情報に基づいて、前記タイムスロット割当情報を更新すべきか否かを判定し、前記タイムスロット割当情報を更新すべきであると判定された場合、収集した前記通信関連情報に基づいて、前記タイムスロット割当情報を更新し、更新した前記タイムスロット割当情報を、前記無線システムおよび前記無線端末に送信する、
請求項1または2に記載の無線通信方法。 The time slot allocation information generation step
Collecting the communication related information at a predetermined timing from at least one of the wireless system and the wireless terminal, and determining whether to update the time slot allocation information based on the collected communication related information, When it is determined that the time slot allocation information should be updated, the time slot allocation information is updated based on the collected communication related information, and the updated time slot allocation information is transmitted to the radio system and the radio Send to device,
The wireless communication method according to claim 1 or 2.
前記無線システムおよび前記無線端末の少なく一方から、前記通信関連情報を所定のタイミングで収集し、収集した前記通信関連情報に基づいて、現在、前記無線通信システムに含まれる機器で共通に使用している前記タイムスロットを再定義すべきか否かを判定し、再定義すべきと判定した場合、収集した前記通信関連情報に基づいて、前記タイムスロットのスロット長とスロット開始時刻とを決定するタイムスロットの再定義処理を実行し、前記再定義処理により取得された前記タイムスロットの定義情報を前記無線システムおよび前記無線端末に送信する、
請求項1から3のいずれかに記載の無線通信方法。 The time slot definition step includes:
The communication related information is collected at a predetermined timing from at least one of the wireless system and the wireless terminal, and is currently commonly used by devices included in the wireless communication system based on the collected communication related information. A time slot for determining a slot length and a slot start time of the time slot based on the collected communication-related information when it is determined whether the time slot should be redefined. The re-definition process is performed, and the time slot definition information acquired by the re-definition process is transmitted to the radio system and the radio terminal.
The wireless communication method according to claim 1.
(1)前記複数の無線システムのそれぞれに、前記無線システムの前記通信関連情報に基づいて、割り当てるタイムスロットの数を決定することで上位階層割当情報を取得する上位階層割当情報生成ステップと、
(2)前記上位階層割当情報により割り当てられたタイムスロット数の期間において、前記複数の無線システムのそれぞれに含まれる機器のそれぞれに割り当てるタイムスロットを決定することで下位階層割当情報を取得する下位階層割当情報生成ステップと、
を含む、
請求項1から4のいずれかに記載の無線通信方法。 The time slot allocation information generation step
(1) An upper layer allocation information generating step for acquiring upper layer allocation information by determining the number of time slots to be allocated to each of the plurality of radio systems based on the communication related information of the radio system;
(2) A lower hierarchy that acquires lower hierarchy assignment information by determining a time slot to be assigned to each of devices included in each of the plurality of wireless systems in a period of the number of time slots assigned by the upper hierarchy assignment information An allocation information generation step;
including,
The wireless communication method according to claim 1.
前記コーディネーター装置が前記上位階層割当情報生成ステップを実行し、
前記無線システムのアクセスポイント装置が前記下位階層割当情報生成ステップを実行する、
請求項5に記載の無線通信方法。 The wireless communication system includes a coordinator device and an access point device included in each wireless system,
The coordinator device executes the upper layer allocation information generation step,
The access point device of the wireless system executes the lower layer allocation information generation step,
The wireless communication method according to claim 5.
所定のタイムスロット期間において、複数の機器が通信することを許可されることを示す情報を含む前記タイムスロット割当情報を生成する、
請求項1から6のいずれかに記載の無線通信方法。 The time slot allocation information generation step
Generating the time slot allocation information including information indicating that a plurality of devices are allowed to communicate in a predetermined time slot period;
The wireless communication method according to claim 1.
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