JP2020155840A - Communication device and relay device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、通信装置及び中継装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to communication devices and relay devices.
従来、基地局等の基盤ネットワークインフラに依存することなく、移動通信端末の間で一時的に無線ネットワークを構築できる無線アドホックネットワーク（Mobile Ad hoc Network）が周知である。移動通信端末は、例えば特定の無線通信機であり、ノードと呼ばれる場合がある。無線アドホックネットワークは、災害発生時に警察や消防等の通信網として有用であり、また、いわゆるＰ２Ｐ（Peer to Peer）通信を実現することが可能である。 Conventionally, a wireless ad hoc network (Mobile Ad hoc Network) that can temporarily construct a wireless network between mobile communication terminals without depending on a basic network infrastructure such as a base station is well known. The mobile communication terminal is, for example, a specific wireless communication device, and may be called a node. The wireless ad hoc network is useful as a communication network for police and fire departments in the event of a disaster, and can realize so-called P2P (Peer to Peer) communication.
無線アドホックネットワークでは、ノードの離脱・故障・移動などによりネットワーク構成が頻繁に変化する。またネットワークが狭帯域であった場合、ノード間の通信継続の不安定化を招き易くなり、また、通信継続を安定化するまでに時間を要する。 In a wireless ad hoc network, the network configuration changes frequently due to node withdrawal, failure, movement, and the like. Further, when the network has a narrow band, it is easy to cause instability of communication continuation between nodes, and it takes time to stabilize communication continuation.
そこで、目的は、無線アドホックネットワークにおいて、ネットワーク構成が変化する場合でも、ノード間の通信継続の安定化を実現できる通信装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a communication device capable of stabilizing communication continuation between nodes even when the network configuration changes in a wireless ad hoc network.
本実施形態の通信装置は、データのパケットを生成するパケット生成手段と、前記パケットを送信する送信手段と、設定制御手段とを備えた構成である。前記設定制御手段は、無線通信環境に適応するための複数の送信条件を設定し、当該複数の送信条件に基づいて前記送信手段による送信を制御する。 The communication device of the present embodiment has a configuration including a packet generation means for generating a packet of data, a transmission means for transmitting the packet, and a setting control means. The setting control means sets a plurality of transmission conditions for adapting to the wireless communication environment, and controls transmission by the transmission means based on the plurality of transmission conditions.
以下図面を参照して、実施形態を説明する。
［通信機の構成］
図１は、本実施形態の通信機１の構成を示すブロック図である。本実施形態では、通信機１は、例えば特定仕様の無線機や移動通信端末（スマートフォン等）である。なお、本実施形態では、通信機１をノードと表記する場合がある。具体的には、送信機として機能する場合には送信ノード、中継機として機能する場合には中継ノード、あるいは受信機として機能する場合には受信ノードと表記する場合がある。
Embodiments will be described below with reference to the drawings.
[Communication device configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the communication device 1 of the present embodiment. In the present embodiment, the communication device 1 is, for example, a radio device or a mobile communication terminal (smartphone or the like) having specific specifications. In this embodiment, the communication device 1 may be referred to as a node. Specifically, it may be described as a transmitting node when functioning as a transmitter, a relay node when functioning as a repeater, or a receiving node when functioning as a receiver.
図１に示すように、本実施形態の通信機１は、無線アドホックネットワークとして構築された無線ネットワーク２を経由して、他の複数のノード１と無線通信を実行する。通信機１は、本体１０と端末１６から構成されている。本体１０と端末１６は、一体化又は分離されていてもよい。本体１０と端末１６は、分離されている場合には、有線又は近距離無線により接続されている。 As shown in FIG. 1, the communication device 1 of the present embodiment executes wireless communication with a plurality of other nodes 1 via a wireless network 2 constructed as a wireless ad hoc network. The communication device 1 is composed of a main body 10 and a terminal 16. The main body 10 and the terminal 16 may be integrated or separated. When the main body 10 and the terminal 16 are separated, they are connected by wire or short-range wireless.
本体１０は、データ送信部１１、データ受信部１２、設定制御部１３、データ蓄積部１４、及び符号化／復号部１５を含む。データ送信部１１は、後述するように、送信対象のデータを含むパケットを無線で送信（ブロードキャスト）する。データ受信部１２は、無線ネットワーク２を経由してブロードキャストされたパケットを受信する。 The main body 10 includes a data transmission unit 11, a data reception unit 12, a setting control unit 13, a data storage unit 14, and a coding / decoding unit 15. As will be described later, the data transmission unit 11 wirelessly transmits (broadcasts) a packet containing data to be transmitted. The data receiving unit 12 receives the packet broadcast via the wireless network 2.
設定制御部１３は、本実施形態の要部であり、後述するように、無線通信環境に適応するための複数の送信条件に基づいて、データ送信部１１による送信動作を制御する。データ蓄積部１４は、送信対象のパケットまたはデータ受信部１２により受信したパケットを格納して蓄積する記憶装置である。符号化／復号部１５は、送信対象のパケットのデータを符号化し、後述するように、補償パケットを生成する。さらに、符号化／復号部１５は、受信したパケット（後述する補償パケットを含む）から受信対象のデータを復号する。なお、通信機１はプロセッサを含み、当該プロセッサが特定のソフトウェアを実行することで、設定制御部１３及び符号化／復号部１５の機能を実現する構成でもよい。 The setting control unit 13 is a main part of the present embodiment, and as will be described later, controls the transmission operation by the data transmission unit 11 based on a plurality of transmission conditions for adapting to the wireless communication environment. The data storage unit 14 is a storage device that stores and stores packets to be transmitted or packets received by the data reception unit 12. The coding / decoding unit 15 encodes the data of the packet to be transmitted and generates a compensation packet as described later. Further, the encoding / decoding unit 15 decodes the data to be received from the received packet (including the compensation packet described later). The communication device 1 may include a processor, and the processor may execute specific software to realize the functions of the setting control unit 13 and the coding / decoding unit 15.
端末１６は、データ生成部１７及びデータ表示部１８を有する。データ生成部１７は、データを作成するための入力部を含み、作成されたデータ（ペイロード）から送信対象のパケットを生成する。データ表示部１８は、データ生成部１７により作成されたデータや、復号された受信対象のデータをディスプレイ上に表示する。 The terminal 16 has a data generation unit 17 and a data display unit 18. The data generation unit 17 includes an input unit for creating data, and generates a packet to be transmitted from the created data (payload). The data display unit 18 displays the data created by the data generation unit 17 and the decoded data to be received on the display.
図２は、設定制御部１３の構成を示す図である。図２に示すように、設定制御部１３は、送信条件を設定し、当該送信条件に基づいてデータ送信部１１による送信動作を制御するために、符号設定制御部２０、時間設定制御部２１、及びチャネル選択部２２を含む。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the setting control unit 13. As shown in FIG. 2, the setting control unit 13 sets transmission conditions, and in order to control the transmission operation by the data transmission unit 11 based on the transmission conditions, the code setting control unit 20, the time setting control unit 21, And the channel selection unit 22 are included.
図３は、本実施形態の無線ネットワークの仕様の一例を示す図である。図３に示すように、仕様のパラメータとして、例えば、「ノード数」、「他のノード数」、「ペイロードパケット数」、「補償パケット送信倍率」、「チャネル数」、及び「ランダム時間幅」が設定される。本実施形態では、ノード数は、ノードＡ〜Ｆの「６」とする（図５を参照）。通信はブロードキャストのため、ノード数のうち隣接ノード数分だけ受信確率が向上する。他のノード数は、本実施形態の無線ネットワーク外と別の通信をしている、他ノード１，２の「２」とする（図５を参照）。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the specifications of the wireless network of the present embodiment. As shown in FIG. 3, as specification parameters, for example, "number of nodes", "number of other nodes", "number of payload packets", "compensation packet transmission magnification", "number of channels", and "random time width". Is set. In the present embodiment, the number of nodes is "6" of the nodes A to F (see FIG. 5). Since communication is broadcast, the reception probability is improved by the number of adjacent nodes among the number of nodes. The number of other nodes is "2" of the other nodes 1 and 2 that are communicating differently from the outside of the wireless network of this embodiment (see FIG. 5).
さらに、有効な送信パケット数は「２」とする。なお、１パケットのサイズは任意である。補償パケット送信倍率は「１」とし、状況に応じて動的に変動可能な符号制御部パラメータである。具体的には、符号化／復号部１５は、データ生成部１７により生成されたペイロード（送信対象データ）のパケット（ペイロードパケット）の数値倍（ここでは２倍）の補償パケットを生成する。チャネル数は「８」とし、チャネル制御部用パラメータである。ランダム時間幅は「１００msec」とし、隣接ノード数に応じて動的に変動可能な送信時刻制御部用パラメータである。 Further, the number of valid transmission packets is set to "2". The size of one packet is arbitrary. The compensation packet transmission magnification is set to "1", which is a code control unit parameter that can be dynamically changed according to the situation. Specifically, the encoding / decoding unit 15 generates a compensation packet that is numerically (here, twice) the packet (payload packet) of the payload (transmission target data) generated by the data generation unit 17. The number of channels is "8", which is a parameter for the channel control unit. The random time width is "100 msec", which is a parameter for the transmission time control unit that can be dynamically changed according to the number of adjacent nodes.
図４は、本実施形態の符号制御部用パラメータに関するパケットの仕様の一例を示す図である。即ち、データ生成部１７により生成された２個のペイロードパケットＰ１，Ｐ２に対して、符号化/復号部１５は４個の補償パケットＰ３〜Ｐ６を生成する。符号制御部２０はＰ１〜Ｐ６のうち何個のパケットを送信するか決定する。受信ノードは、これらのパケットＰ１〜Ｐ６から全体として２個のパケットを受信できれば、符号化／復号部１５により受信対象のデータを復号して、送信対象データを復元できる。
［通信動作］
以下、図５から図１５を参照して、本実施形態の通信機１及び無線ネットワーク２による通信動作を説明する。図５に示すように、本実施形態は、例えば６個のノードＡ〜Ｆにより、送信ノードＡから送信したパケットを、受信ノードＦが受信するまでの通信動作である。ノードＢ〜Ｅは、それぞれ中継ノードとして機能する。また、各ノードＡ〜Ｆはそれぞれ、図１に示す通信機１により構成される。
FIG. 4 is a diagram showing an example of packet specifications relating to the parameters for the code control unit of the present embodiment. That is, the coding / decoding unit 15 generates four compensation packets P3 to P6 for the two payload packets P1 and P2 generated by the data generation unit 17. The code control unit 20 determines how many packets of P1 to P6 are to be transmitted. If the receiving node can receive two packets as a whole from these packets P1 to P6, the encoding / decoding unit 15 can decode the data to be received and restore the data to be transmitted.
[Communication operation]
Hereinafter, the communication operation by the communication device 1 and the wireless network 2 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 15. As shown in FIG. 5, the present embodiment is a communication operation until the receiving node F receives the packet transmitted from the transmitting node A by, for example, the six nodes A to F. Nodes B to E each function as a relay node. Further, each of the nodes A to F is composed of the communication device 1 shown in FIG.
図６は、送信ノードＡの動作を説明するためのフローチャートである。図６に示すように、送信ノードＡは、データ生成部１７により、送信対象のデータであるペイロードを含むパケットを生成する（Ｓ１）。本実施形態では、データ生成部１７は、図４に示すように、２個のペイロードパケットＰ１，Ｐ２を生成する。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the transmission node A. As shown in FIG. 6, the transmission node A generates a packet including a payload, which is data to be transmitted, by the data generation unit 17 (S1). In the present embodiment, the data generation unit 17 generates two payload packets P1 and P2 as shown in FIG.
次に、送信ノードＡは、符号化／復号部１５により、２個のペイロードパケットＰ１，Ｐ２に含まれるデータを符号し、４個の補償パケットＰ３〜Ｐ６を生成する（Ｓ２）。本実施形態では、受信ノードは、パケットＰ１〜Ｐ６から全体として２個のパケットを受信できれば、符号化／復号部１５により送信対象のデータを復元できる。送信ノードＡは、生成されたパケットＰ１〜Ｐ６をデータ蓄積部１４に格納して蓄積する（Ｓ３）。 Next, the transmitting node A encodes the data contained in the two payload packets P1 and P2 by the encoding / decoding unit 15 and generates four compensation packets P3 to P6 (S2). In the present embodiment, if the receiving node can receive two packets as a whole from the packets P1 to P6, the encoding / decoding unit 15 can restore the data to be transmitted. The transmission node A stores and stores the generated packets P1 to P6 in the data storage unit 14 (S3).
送信ノードＡは、データ蓄積部１４に格納しているパケットＰ１〜Ｐ６に対して、設定制御部１３により送信条件を設定する（Ｓ４）。設定制御部１３は、設定した送信条件に基づいてデータ送信部１１による送信動作を制御する。送信ノードＡは、データ送信部１１から送信対象のパケットをブロードキャストで送信する（Ｓ５）。 The transmission node A sets transmission conditions for the packets P1 to P6 stored in the data storage unit 14 by the setting control unit 13 (S4). The setting control unit 13 controls the transmission operation by the data transmission unit 11 based on the set transmission conditions. The transmission node A broadcasts a packet to be transmitted from the data transmission unit 11 (S5).
図７は、設定制御部１３の動作を説明するためのフローチャートである。図７に示すように、設定制御部１３において、符号制御部２０は、送信条件として、データ蓄積部１４から２個の送信パケットを選択する（Ｓ１０）。送信パケットの選択は、通信環境等により任意に変更可能である。ここでは、図８に示すように、符号制御部２０は、パケットＰ１〜Ｐ６から、例えばパケットＰ３及びＰ４を選択する。 FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the setting control unit 13. As shown in FIG. 7, in the setting control unit 13, the code control unit 20 selects two transmission packets from the data storage unit 14 as transmission conditions (S10). The selection of the transmission packet can be arbitrarily changed depending on the communication environment and the like. Here, as shown in FIG. 8, the code control unit 20 selects, for example, packets P3 and P4 from packets P1 to P6.
次に、設定制御部１３において、送信時刻制御部２１は、送信条件として、送信タイミングを選択する（Ｓ１１）。具体的には、送信時刻制御部２１は、任意の時間幅内でランダムに送信タイミングを選択する。 Next, in the setting control unit 13, the transmission time control unit 21 selects the transmission timing as the transmission condition (S11). Specifically, the transmission time control unit 21 randomly selects the transmission timing within an arbitrary time width.
ここで、図９に示すように、例えば、ノードＢが他ノード１との通信時、及びノードＣが他ノード２との通信時には、送信ノードＡからのブロードキャストで送信されるパケットを受信できない状態である。そこで、送信時刻制御部２１は、送信条件として、図１０に示すように、ランダムに待ち時間を確保して送信ノードＡの送信タイミング（時刻）を設定する。 Here, as shown in FIG. 9, for example, when the node B communicates with the other node 1 and the node C communicates with the other node 2, the packet transmitted by the broadcast from the transmitting node A cannot be received. Is. Therefore, the transmission time control unit 21 randomly secures a waiting time and sets the transmission timing (time) of the transmission node A as a transmission condition, as shown in FIG.
さらに、設定制御部１３において、チャネル制御部２２は、送信条件として、送信（通信）チャネルを選択する（Ｓ１２）。チャネル制御部２２は、任意の複数の送信チャネルの選択が可能である。 Further, in the setting control unit 13, the channel control unit 22 selects a transmission (communication) channel as a transmission condition (S12). The channel control unit 22 can select any plurality of transmission channels.
ここで、図１１に示すように、例えば、ノードＢが、通信チャネルとして、４チャネル（4ch）を使用して他ノード１との通信を実行している状態とする。また、ノードＣが、通信チャネルとして、６チャネル（6ch）を使用して他ノード２との通信を実行している状態とする。そこで、チャネル制御部２２は、図１２に示すように、送信ノードＡの送信チャネルとして、例えば２チャネル（2ch）を設定する。チャネルの分割方法は、周波数やスペクトラム拡散の拡散コード等の通信リソースをチャネルに分割できるものであれば適用可能である。この場合、ノードＢ，Ｃは、通信チャネル（4ch,6ch）が送信ノードＡの送信チャネル（2ch）と重複していないため、送信ノードＡから送信されるパケットを受信できる。 Here, as shown in FIG. 11, for example, it is assumed that node B is executing communication with another node 1 using 4 channels (4 channels) as communication channels. Further, it is assumed that the node C uses 6 channels (6 channels) as communication channels to execute communication with the other node 2. Therefore, as shown in FIG. 12, the channel control unit 22 sets, for example, two channels (2 channels) as the transmission channels of the transmission node A. The channel division method is applicable as long as it can divide communication resources such as frequency and spread code of spread spectrum into channels. In this case, since the communication channels (4ch, 6ch) do not overlap with the transmission channel (2ch) of the transmission node A, the nodes B and C can receive the packet transmitted from the transmission node A.
図７に戻って、送信ノードＡは、設定制御部１３の符号制御部２０、送信時刻制御部２１及びチャネル制御部２２により設定された送信条件に基づいて、データ送信部１１から送信対象のパケット（ここではＰ３，Ｐ４）を、送信チャネル（2ch）を使用してブロードキャストで送信する（Ｓ１３）。 Returning to FIG. 7, the transmission node A is a packet to be transmitted from the data transmission unit 11 based on the transmission conditions set by the code control unit 20, the transmission time control unit 21, and the channel control unit 22 of the setting control unit 13. (Here, P3 and P4) are transmitted by broadcasting using the transmission channel (2ch) (S13).
図１３は、送信ノードＡから送信されたパケットを中継する中継ノードの動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、ノードＢ，Ｃが中継ノードとして動作する場合を説明する。 FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the relay node that relays the packet transmitted from the transmission node A. Here, the case where the nodes B and C operate as relay nodes will be described.
図１３に示すように、中継ノードＢ，Ｃはそれぞれ、データ受信部１２において、送信ノードＡから送信されたパケットを受信する（Ｓ２０）。中継ノードＢ，Ｃは、受信したパケットをデータ蓄積部１４に格納して蓄積する（Ｓ２１）。 As shown in FIG. 13, the relay nodes B and C each receive the packet transmitted from the transmission node A in the data receiving unit 12 (S20). The relay nodes B and C store and store the received packets in the data storage unit 14 (S21).
中継ノードＢ，Ｃは、データ蓄積部１４から受信したパケットを取り出して、符号化／復号部１５によりデータの復号を実行する準備に入る（Ｓ２２）。ここで、中継ノードＢ，Ｃは、受信したパケットに基づいて、復号に必要なパケット数（ここでは２個のパケット）が不足しているか否かを判定する（Ｓ２３）。 The relay nodes B and C take out the packet received from the data storage unit 14, and prepare to execute data decoding by the coding / decoding unit 15 (S22). Here, the relay nodes B and C determine whether or not the number of packets required for decoding (here, two packets) is insufficient based on the received packets (S23).
中継ノードＢ，Ｃは、復号に必要なパケット数が不足している場合には（Ｓ２３のＹＥＳ）、当該受信したパケットをそのまま（復号せずに）転送する（Ｓ２４）。中継ノードＢ，Ｃは、当該受信したパケットを破棄せずにデータ蓄積部１４に保存する。 When the number of packets required for decoding is insufficient (YES in S23), the relay nodes B and C transfer the received packet as it is (without decoding) (S24). The relay nodes B and C store the received packet in the data storage unit 14 without discarding it.
中継ノードＢ，Ｃは、前述したように、設定制御部１３の送信時刻制御部２１及びチャネル制御部２２により、再度の送信条件を設定して、データ送信部１１から当該パケットをブロードキャストで送信する。この場合、送信ノードＡとは、符号制御部２０による送信条件が異なる。即ち、送信ノードＡの場合には、当該送信条件として、データ蓄積部１４から２個の送信パケットが選択される。また、送信ノードＡの場合には、当該送信条件として、送信チャネルとして、２チャネル（2ch）が選択されている。 As described above, the relay nodes B and C set the transmission conditions again by the transmission time control unit 21 and the channel control unit 22 of the setting control unit 13, and transmit the packet from the data transmission unit 11 by broadcasting. .. In this case, the transmission conditions by the code control unit 20 are different from those of the transmission node A. That is, in the case of the transmission node A, two transmission packets are selected from the data storage unit 14 as the transmission condition. Further, in the case of the transmission node A, 2 channels (2ch) are selected as the transmission channel as the transmission condition.
一方、図１４に示すように、中継ノードＢ，Ｃは、復号に必要なパケット数を満たして、２個のパケット（ここではＰ３，Ｐ４）を受信している場合には（Ｓ２３のＮＯ）、データ蓄積部１４から符号化／復号部１５に当該データを送出する。 On the other hand, as shown in FIG. 14, when the relay nodes B and C satisfy the number of packets required for decoding and receive two packets (here, P3 and P4), (NO in S23). , The data is transmitted from the data storage unit 14 to the coding / decoding unit 15.
図１３に戻って、符号化／復号部１５は復号処理を実行して、復号されたデータのパケット（ここではＰ１、Ｐ２，Ｐ５，Ｐ６）をデータ蓄積部１４に蓄積する（Ｓ２６）。次に、中継ノードＢ，Ｃはそれぞれ、データ蓄積部１４からランダムに転送対象のパケットを選択して、次のノード（ここではノードＤ，Ｅ）に転送する（Ｓ２７）。 Returning to FIG. 13, the encoding / decoding unit 15 executes the decoding process and accumulates the decoded data packets (here, P1, P2, P5, P6) in the data storage unit 14 (S26). Next, the relay nodes B and C each randomly select a packet to be transferred from the data storage unit 14 and transfer it to the next node (here, nodes D and E) (S27).
図１５に示すように、例えば、中継ノードＢはパケットＰ５を転送する。また、例えば、中継ノードＣはパケットＰ４を転送する。中継ノードＢ，Ｃが別のパケットを送信することにより、中継ノードＢ，Ｃがそれぞれ２個のパケットＰ４，Ｐ５を送信するよりも、送信速度は２倍となる。 As shown in FIG. 15, for example, the relay node B transfers the packet P5. Further, for example, the relay node C transfers the packet P4. Since the relay nodes B and C transmit different packets, the transmission speed is doubled as compared with the case where the relay nodes B and C transmit two packets P4 and P5, respectively.
なお、中継ノードＢ，Ｃは、前述したように、設定制御部１３の符号制御部２０、送信時刻制御部２１及びチャネル制御部により設定した送信条件に基づいて、データ送信部１１から当該パケットをブロードキャストで送信する。この場合、前述したように、送信ノードＡの場合とは、符号制御部２０による送信条件が異なる。 As described above, the relay nodes B and C transmit the packet from the data transmission unit 11 based on the transmission conditions set by the code control unit 20, the transmission time control unit 21, and the channel control unit of the setting control unit 13. Send by broadcast. In this case, as described above, the transmission conditions by the code control unit 20 are different from those in the case of the transmission node A.
さらに、図１６に示すように、ノードＤ，Ｅが中継ノードとして動作することで、受信ノードＦは、中継ノードＤ，Ｅから転送されたパケット（ここではＰ１、Ｐ６）を受信する。即ち、中継ノードＤ，Ｅはそれぞれ、中継ノードＢ，Ｃと同様の動作により、パケット（Ｐ１、Ｐ６）を受信ノードＦに転送する。 Further, as shown in FIG. 16, when the nodes D and E operate as relay nodes, the receiving node F receives the packets transferred from the relay nodes D and E (here, P1 and P6). That is, the relay nodes D and E transfer packets (P1, P6) to the receiving node F by the same operation as the relay nodes B and C, respectively.
受信ノードＦは、中継ノードＤ，Ｅから、復号に必要な２個のパケット（Ｐ１，Ｐ６）を受信すると、符号化／復号部１５により復号処理を実行する。即ち、受信ノードＦは、復号されたデータのパケット（Ｐ２〜Ｐ５）をデータ蓄積部１４に蓄積する。受信ノードＦは、復号されたパケット（Ｐ２〜Ｐ５）から２個のパケットを使用して、送信ノードＡからの送信対象である元データを復元する。受信ノードＦは、復元した元データを、データ表示部１８によりディスプレイ上に表示できる。 When the receiving node F receives the two packets (P1 and P6) required for decoding from the relay nodes D and E, the encoding / decoding unit 15 executes the decoding process. That is, the receiving node F stores the decrypted data packets (P2 to P5) in the data storage unit 14. The receiving node F restores the original data to be transmitted from the transmitting node A by using two packets from the decrypted packets (P2 to P5). The receiving node F can display the restored original data on the display by the data display unit 18.
以上のようにして本実施形態によれば、無線アドホックネットワークとして構築された無線ネットワーク２により、複数のノード間でパケットを通信することが可能となる。具体的には、複数のノードが送信ノード、中継ノード、受信ノードとして動作し、送信ノードから送信（ブロードキャスト）されたパケットを、中継ノードにより中継して受信ノードまで転送できる。 According to the present embodiment as described above, the wireless network 2 constructed as a wireless ad hoc network enables packets to be communicated between a plurality of nodes. Specifically, a plurality of nodes operate as a transmitting node, a relay node, and a receiving node, and packets transmitted (broadcast) from the transmitting node can be relayed by the relay node and transferred to the receiving node.
本実施形態によれば、送信ノード及び中継ノードは、パケットを送信する場合に、設定制御部１３により設定した複数の送信条件に基づいて、送信動作を制御する。従って、無線ネットワーク２での通信環境に応じて、確実にパケットを送信または転送することが可能となる。具体的には、複数の送信条件として、送信タイミング及び送信チャネルの選択により、通信環境に適応したパケットの送信または転送を制御できる。 According to the present embodiment, when transmitting a packet, the transmission node and the relay node control the transmission operation based on a plurality of transmission conditions set by the setting control unit 13. Therefore, it is possible to reliably transmit or transfer packets according to the communication environment in the wireless network 2. Specifically, it is possible to control the transmission or transfer of a packet adapted to the communication environment by selecting the transmission timing and the transmission channel as a plurality of transmission conditions.
さらに、設定制御部１３の符号制御部２０による送信条件として、送信ノードは、補償パケットを含む複数のパケットから元データの復元が必要な個数以上のパケットを任意に選択して送信する。これにより、送信ノードから復元が必要な個数以上のパケットを受信したノード（中継ノード又は受信ノード）は、当該パケットから確実に元データの復元を実現できる。 Further, as a transmission condition by the code control unit 20 of the setting control unit 13, the transmission node arbitrarily selects and transmits more than the number of packets for which the original data needs to be restored from the plurality of packets including the compensation packet. As a result, the node (relay node or receiving node) that has received the number of packets required to be restored from the transmitting node can surely restore the original data from the packets.
一方、復元が必要な個数のパケットを受信できないノードは、符号制御部２０による送信条件として、受信したパケットをそのまま他のノードに転送する。この場合、当該ノードは、当該受信したパケットを破棄せずにデータ蓄積部１４に保存する。 On the other hand, the node that cannot receive the number of packets that need to be restored transfers the received packets as they are to another node as a transmission condition by the code control unit 20. In this case, the node stores the received packet in the data storage unit 14 without discarding it.
従って、本実施形態によれば、ノードが離脱・故障・移動などにより、ネットワーク構成が頻繁に変化する場合でも、複数の送信条件に基づいてパケットの送信や中継を制御できるため、ノード間の通信継続の安定化を実現できる。これにより、本実施形態を適用する無線ネットワークであれば、災害発生時に警察や消防等の通信網や、Ｐ２Ｐ通信を構築する場合に有用である。 Therefore, according to the present embodiment, even if the network configuration changes frequently due to a node leaving, failing, moving, or the like, packet transmission or relay can be controlled based on a plurality of transmission conditions, so that communication between the nodes can be performed. Achieves continuous stabilization. As a result, any wireless network to which the present embodiment is applied is useful when constructing a communication network such as police or fire department or P2P communication in the event of a disaster.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
１…通信機、２…無線ネットワーク、
１０…本体、１１…データ送信部、１２…データ受信部、
１３…設定制御部、１４…データ蓄積部、
１５…符号化／復号部、１６…端末、１７…データ生成部、
１８…データ表示部。
1 ... communication equipment, 2 ... wireless network,
10 ... Main unit, 11 ... Data transmitter, 12 ... Data receiver,
13 ... Setting control unit, 14 ... Data storage unit,
15 ... Coding / decoding unit, 16 ... Terminal, 17 ... Data generation unit,
18 ... Data display unit.
Claims (11)
前記パケットを送信する送信手段と、
無線通信環境に適応するための複数の送信条件を設定し、当該複数の送信条件に基づいて前記送信手段による送信を制御する設定制御手段と
を具備する、通信装置。 A packet generation means that generates a packet containing data to be transmitted, and
A transmission means for transmitting the packet and
A communication device comprising a setting control means for setting a plurality of transmission conditions for adapting to a wireless communication environment and controlling transmission by the transmission means based on the plurality of transmission conditions.
前記設定制御手段は、
複数の送信条件として、前記補償パケットを含む複数のパケットから、前記送信対象のデータを復元できる所定の個数以上のパケットを選択する第１の送信条件を含む、請求項１に記載の通信装置。 It has a coding means for encoding the data of the packet generated by the packet generating means and generating a compensation packet.
The setting control means
The communication device according to claim 1, wherein, as a plurality of transmission conditions, a first transmission condition for selecting a predetermined number or more of packets capable of restoring the data to be transmitted from a plurality of packets including the compensation packet is included.
複数の送信条件として、前記送信手段による送信時の送信タイミングを選択する第２の送信条件を含む、請求項１又は２に記載の通信装置。 The setting control means
The communication device according to claim 1 or 2, further comprising a second transmission condition for selecting a transmission timing at the time of transmission by the transmission means as a plurality of transmission conditions.
複数の送信条件として、前記送信手段による送信時の送信チャネルを選択する第３の送信条件を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。 The setting control means
The communication device according to any one of claims 1 to 3, which includes, as a plurality of transmission conditions, a third transmission condition for selecting a transmission channel at the time of transmission by the transmission means.
前記受信手段により受信した所定の個数のパケットから、前記送信対象のデータを復元するための復号手段と
を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。 A receiving means for receiving multiple packets including compensation packets, and
The communication device according to any one of claims 1 to 4, which includes a decoding means for restoring data to be transmitted from a predetermined number of packets received by the receiving means.
前記送信手段は、
前記設定制御手段の制御に基づいて、他の通信装置に対してパケットをブロードキャストで送信する、請求項１から５のいずれか１項に記載の通信装置。 Configure a wireless network to wirelessly communicate packets with other communication devices,
The transmission means
The communication device according to any one of claims 1 to 5, which broadcasts a packet to another communication device based on the control of the setting control means.
前記受信手段により受信したパケットを蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段から取り出したパケットを送信する送信手段と、
無線通信環境に適応するための複数の送信条件を設定し、当該複数の送信条件に基づいて前記送信手段による送信を制御する設定制御手段と
を具備する、中継装置。 A receiving means for receiving a packet containing data to be transmitted, and
A storage means for accumulating packets received by the receiving means, and
A transmission means for transmitting a packet taken out from the storage means, and a transmission means.
A relay device comprising a setting control means for setting a plurality of transmission conditions for adapting to a wireless communication environment and controlling transmission by the transmission means based on the plurality of transmission conditions.
複数の送信条件として、前記受信手段により受信したパケットを含めて、前記蓄積手段に蓄積されているパケット数が前記送信対象のデータを復元できる必要数に対して不足している場合には、前記受信手段により受信したパケットをそのまま転送し、
前記パケット数が必要数を満たしている場合には、前記蓄積手段に蓄積されている複数のパケットから、前記送信対象のデータを復元できる所定の個数のパケットを選択する第１の送信条件を含む、請求項７に記載の中継装置。 The setting control means
When the number of packets stored in the storage means, including the packets received by the receiving means, is insufficient for the required number of data to be transmitted as a plurality of transmission conditions, the above-mentioned The packet received by the receiving means is transferred as it is,
When the number of packets satisfies the required number, a first transmission condition is included in which a predetermined number of packets that can restore the data to be transmitted are selected from the plurality of packets stored in the storage means. , The relay device according to claim 7.
複数の送信条件として、前記送信手段による送信時の送信タイミングを選択する第２の送信条件を含む、請求項７又は８に記載の中継装置。 The setting control means
The relay device according to claim 7 or 8, wherein as a plurality of transmission conditions, a second transmission condition for selecting a transmission timing at the time of transmission by the transmission means is included.
複数の送信条件として、前記送信手段による送信時の送信チャネルを選択する第３の送信条件を含む、請求項７から９のいずれか１項に記載の中継装置。 The setting control means
The relay device according to any one of claims 7 to 9, further comprising a third transmission condition for selecting a transmission channel at the time of transmission by the transmission means as a plurality of transmission conditions.
前記受信手段は、送信側の通信装置から送信されたパケットを受信し、
前記蓄積手段は、前記受信手段により受信したパケットを蓄積し、
前記送信手段は、前記設定制御手段の制御に基づいて、前記蓄積手段から取り出したパケットを他方の通信装置に対してブロードキャストで送信する、請求項７から１０のいずれか１項に記載の中継装置。 Configure a wireless network to wirelessly communicate packets between multiple communication devices
The receiving means receives the packet transmitted from the communication device on the transmitting side, and receives the packet.
The storage means stores packets received by the receiving means and stores the packets.
The relay device according to any one of claims 7 to 10, wherein the transmission means broadcasts a packet taken out from the storage means to the other communication device based on the control of the setting control means. ..
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