JP2024104597A - COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION PROGRAM, AND COMMUNICATION SYSTEM - Google Patents
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Abstract
【課題】データ通信の遅延を抑制する。【解決手段】決定部は、第1ホップ数を用いた決定規則に基づいてデータ通信のタイミングとデータ通信に用いる無線の周波数とを決定する。通信制御部は、決定されたタイミングで決定された周波数の無線によるデータ通信を制御する。決定部は、第1条件を満たす場合、第1ホップ数を用いた決定規則に基づいて、自装置から1ホップ先の他の通信装置である第1通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。決定部は、第2条件を満たす場合、第1ホップ数と自装置から2ホップ以上先の第2通信宛先のコンセントレータからの第2ホップ数とを用いた決定規則に基づいて、第2通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。【選択図】図9[Problem] Suppress delays in data communication. [Solution] A determination unit determines the timing of data communication and the wireless frequency to be used for the data communication based on a determination rule using a first hop number. A communication control unit controls wireless data communication at the determined timing and the determined frequency. If a first condition is satisfied, the determination unit determines the wireless frequency to be used for data communication from the device itself to a first communication destination that is another communication device one hop away based on a determination rule using the first hop number. If a second condition is satisfied, the determination unit determines the wireless frequency to be used for data communication to the second communication destination based on a determination rule using the first hop number and a second hop number from a concentrator of a second communication destination that is two or more hops away from the device itself. [Selected Figure] Figure 9
Description
本発明の実施形態は、通信装置、通信方法、通信プログラム、および通信システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a communication device, a communication method, a communication program, and a communication system.
時分割多重の無線通信では、同一時刻に複数のノード(通信装置)がデータ送信を行うことによる干渉を抑制することが望ましい。例えば、ネットワークの規模に合わせて通信スケジュールの単位であるスロットフレームの時間を事前に調整することで、ネットワーク内の干渉を抑える技術が提案されている。また、ホップ数を使ってデータ通信を行うタイミングを決定する方法が提案されている。 In time division multiplexing wireless communications, it is desirable to suppress interference caused by multiple nodes (communication devices) transmitting data at the same time. For example, a technique has been proposed that suppresses interference within a network by adjusting the time of the slot frame, the unit of the communication schedule, in advance to match the size of the network. A method has also been proposed that uses the number of hops to determine the timing of data communication.
しかしながら、従来技術では、データ通信に遅延が生じる場合があった。 However, with conventional technology, delays in data communication could occur.
本発明は、データ通信の遅延を抑制することができる、通信装置、通信方法、通信プログラム、および通信システムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a communication device, a communication method, a communication program, and a communication system that can reduce delays in data communication.
実施形態の通信装置は、決定部と、通信制御部と、を備える。決定部は、時分割多重の通信システムに含まれる複数の通信装置のうち特定の通信装置からの第1ホップ数を用いた、複数の前記通信装置に共通の予め定められた決定規則に基づいて、時分割多重によるデータ通信のタイミングと、前記データ通信に用いる無線の周波数と、を決定する。通信制御部は、決定された前記タイミングで、決定された前記周波数の無線による前記データ通信を制御する。決定部は、第1条件を満たす場合、前記第1ホップ数を用いた前記決定規則に基づいて、1ホップ先の第1通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定し、前記第1条件とは異なる第2条件を満たす場合、前記第1ホップ数と、2ホップ以上先の第2通信宛先の前記特定の通信装置からの第2ホップ数と、を用いた前記決定規則に基づいて、前記第2通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定する。 The communication device of the embodiment includes a determination unit and a communication control unit. The determination unit determines the timing of data communication by time division multiplexing and the radio frequency to be used for the data communication based on a predetermined decision rule common to a plurality of communication devices using a first hop number from a specific communication device among a plurality of communication devices included in a time division multiplexing communication system. The communication control unit controls the data communication by radio at the determined frequency at the determined timing. When a first condition is satisfied, the determination unit determines the radio frequency to be used for the data communication to a first communication destination one hop away based on the decision rule using the first hop number, and when a second condition different from the first condition is satisfied, the determination unit determines the radio frequency to be used for the data communication to the second communication destination based on the decision rule using the first hop number and a second hop number from the specific communication device to a second communication destination two or more hops away.
以下に添付図面を参照して、通信装置、通信方法、通信プログラム、および通信システムの好適な実施形態を詳細に説明する。 Below, preferred embodiments of a communication device, a communication method, a communication program, and a communication system are described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の通信システム1の構成例を示す図である。
First Embodiment
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a
本実施形態の通信システムは、コンセントレータ200と、複数のノード1001~1005と、ネットワーク300と、を備える。ノード1001~1005は同様の構成を備えるため、区別する必要がない場合には単にノード100という。ノード100およびコンセントレータ200は、通信装置の一例である。また、ノード100およびコンセントレータ200を総称して区別なく説明する場合、通信装置と称して説明する場合がある。
The communication system of this embodiment includes a
通信システム1に含まれる各通信装置であるコンセントレータ200およびノード100は、時分割多重の無線通信を行う。時分割多重の無線通信は、マルチホップ無線通信と称される場合がある。すなわち、通信システム1は、コンセントレータ200および複数のノード100によって構成される無線マルチホップネットワークである。
The
コンセントレータ200は、ノード1001~1005とともに無線マルチホップネットワークを構成する。無線マルチホップネットワークで使用する無線通信方式は、WiFi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、および、IEEE 802.15.4などである。また、無線マルチホップネットワークの制御方法は、CTP(Collection Tree Protocol)、および、RPL(IETF RFC 6550)などである。無線通信方式および無線マルチホップネットワークの制御方法はこれらに限られない。
The
コンセントレータ200は、時分割多重の通信システムに含まれる複数の通信装置のうち特定の通信装置に相当する。コンセントレータ200は、無線マルチホップネットワークのなかで様々な制御や、データ集約を行う通信装置である。コンセントレータ200は、ルートノードと称される場合がある。
The
コンセントレータ200が無線マルチホップネットワークを構成するノード100の個数(ノード数)は1つ以上である。ノード数の上限は、採用する無線通信方式、その無線通信方式の上位層のプロトコルの制限、および、ノード100が電池駆動であれば消費電力などの要件によって決まる。図1には、一例として、ノード1001~1005の5つのノード100を示す。しかし、無線マルチホップネットワークを構成するノード100の個数は、5つに限定されない。
The number of nodes 100 (node count) constituting the wireless multi-hop network with the
コンセントレータ200は、ネットワーク300を含む、無線マルチホップネットワークとは別の外部ネットワークに接続してもよい。外部ネットワークは2つ以上であってもよい。コンセントレータ200は外部ネットワークに接続していなくてもよい。ネットワーク300は、ローカルネットワーク、フィールドエリアネットワーク、および、インターネットなどの、どのようなネットワークであってもよい。ネットワーク300への接続形態は、有線、無線、および、有線と無線とが混在した形態のいずれであってもよい。
The
図1には、無線マルチホップネットワークのトポロジが、ルートノードであるコンセントレータ200からリーフノードとなるノード100まで一本の経路となるリニアトポロジである形態を一例として示す。リーフノードとは、コンセントレータ200から最も遠いノード100であり、図1ではノード1005がリーフノードに相当する。
1 shows an example of a wireless multi-hop network topology that is a linear topology with a single path from a
リニアトポロジでは、各ノード100は、1つ以下の他のノード100を親ノードとするように無線マルチホップネットワークを構成する。例えばノード1001は、コンセントレータ200が親ノードとなるため、他のノード100を親ノードとしないが、ノード1002~1005は、それぞれ他の1つのノード100を親ノードとする。
In the linear topology, a wireless multi-hop network is configured such that each
また、各ノード100は、1つ以下の他のノード100を子ノードとするように無線マルチホップネットワークを構成する。例えばノード1005は、リーフノードとなるため、他のノード100を子ノードとしないが、ノード1001~ノード1004は、それぞれ他の1つのノード100を子ノードとする。
Also, a wireless multi-hop network is configured such that each
リーフノードには、例えば、センサやアクチュエータが搭載されている。リーフノードは、センサにより取得したセンサデータを親ノードへマルチホップ通信により送信することで、コンセントレータ200へ送信する。この場合、コンセントレータ200は、リーフノードで取得したセンサデータを収集する。また、コンセントレータ200は、リーフノードに搭載されたセンサやアクチュエータの制御情報、およびパラメータの設定情報などを、子ノードへマルチホップ送信することで、リーフノードへ向かって送信する。これらの処理により、コンセントレータ200は、リーフノードを制御可能に構成されている。例えば、リーフノードがダム管理に用いられる場合、コンセントレータ200によってダムに設けられた水門の開閉などの制御が行われる。
The leaf node is equipped with, for example, a sensor and an actuator. The leaf node transmits sensor data acquired by the sensor to the parent node via multi-hop communication, thereby transmitting the data to the
次に、コンセントレータ200の機能構成例について説明する。
Next, we will explain an example of the functional configuration of the
図2は、コンセントレータ200の機能構成の一例を示すブロック図である。コンセントレータ200は、記憶部20Aと、通信部20Bと、通信部20Cと、アプリケーション20Dと、決定部20Eと、通信制御部20Fと、を備える。
Figure 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the
上記各部(アプリケーション20D、決定部20E、通信制御部20F)は、例えば、1または複数のプロセッサにより実現される。例えば上記各部は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサにプログラムを実行させること、すなわちソフトウェアにより実現してもよい。上記各部は、専用のIC(Integrated Circuit)などのプロセッサ、すなわちハードウェアにより実現してもよい。上記各部は、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。複数のプロセッサを用いる場合、各プロセッサは、各部のうち1つを実現してもよいし、各部のうち2つ以上を実現してもよい。
Each of the above units (
記憶部20Aは、コンセントレータ200で用いられる各種データを記憶する。
The
例えば、記憶部20Aは、ノード情報を記憶する。ノード情報は、接続されるノード100に関する情報である。例えば、ノード情報は、無線マルチホップネットワーク内のノード100すべてに対し、そのノード100の接続先であるノード100またはコンセントレータ200(親ノード)の情報、接続先との間の平均RSSI(Received Signal Strength Indicator)、および、電池残量を含む。ノード情報は、各接続先について他の情報を更に含んでいてもよく、また、接続先と平均RSSIと電池残量の内の一部の情報を含むものであってよい。
For example, the
記憶部20Aは、コンセントレータ200に直接接続するノード100(図1の例ではノード1001)のノード情報を少なくとも記憶すればよい。記憶部20Aは、コンセントレータ200に直接するノード100の他に、無線マルチホップネットワーク内のすべてまたは一部のノード100の情報を記憶してもよい。
The
これらのノード情報は、例えば、後述する通信制御部20Fが記憶部20Aへ記憶する。死活確認等によりノード100の切断が確認された場合、通信制御部20Fは、記憶部20Aに記憶されている切断確認されたノード100のノード情報を削除してもよい。
These node information items are stored in the
記憶部20Aは、フラッシュメモリ、メモリカード、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、および、光ディスクなどの一般的に利用されているあらゆる記憶媒体により構成することができる。
The
通信部20Bは、無線マルチホップネットワーク内の他のノード100と通信する。通信部20Cは、ネットワーク300との間の通信に用いられる。
The
通信部20Cは、ネットワーク300に接続するための通信機能である。通信部20Cは、主にネットワーク300との間のアプリケーションデータの送受信、および、ネットワーク300との接続維持のための通信を行う。コンセントレータ200がネットワーク300に接続しない構成である場合、コンセントレータ200は通信部20Cを備えない構成であってよい。
The
アプリケーション20Dは、予め定められたアプリケーション処理を実行する。アプリケーション処理はどのような処理であってもよい。アプリケーション処理は、例えばセンサデータの取得および送信、アクチュエータの制御、並びに、他のデバイスへのメッセージの転送などである。
例えばアプリケーション20Dは、無線マルチホップネットワーク内のノード100宛のアプリケーションデータ、および、ネットワーク300宛のアプリケーションデータを生成し、送信する。またアプリケーション20Dは、ノード100からのアプリケーションデータを受信してもよい。例えば、アプリケーション20Dは、ノード100が備えるアクチュエータの操作、およびノード100の設定変更のために、アプリケーションデータを生成して送信してもよい。また、例えばアプリケーション20Dは、ノード100が備えるセンサが取得したセンサデータを受信し、センサデータをまとめてネットワーク300へ送信してもよい。
For example,
決定部20Eは、時分割多重の通信システム1に含まれる複数の通信装置(ノード100、コンセントレータ200)のうちコンセントレータ200からの第1ホップ数を用いた決定規則に基づいて、時分割多重によるデータ通信のタイミングと、データ通信に用いる無線の周波数と、を決定する。
The
決定部20Eによるタイミングの決定処理および周波数の決定処理の詳細は、ノード100の決定部による処理と同様であるため、詳細を後述する。
The details of the timing determination process and frequency determination process performed by the
通信制御部20Fは、通信部20Bおよび通信部20Cを用いた通信を制御する。例えば通信制御部20Fは、無線マルチホップネットワークの構成、管理、および維持を行う。無線マルチホップネットワークを構成するため、通信制御部20Fは、定期的に、ランダムに、または、ある一定のルールもしくは手動での操作によって、無線マルチホップネットワークを周辺のノード100(以下、周辺ノード)に広告する。この広告は、ビーコンと呼ばれるデータ、または、制御メッセージの送信により行われる。
The
また、通信制御部20Fは、周辺ノードから無線マルチホップネットワークへの接続要求を受信すると、所定の手続きに従って周辺ノードの接続を制御する。通信制御部20Fは、この接続処理時に周辺ノードとの間で認証処理を行い、認証が成功した時に周辺ノードの接続を許可してよい。通信制御部20Fは、接続したノード100に対しては、所定のタイミングでビーコンまたは制御メッセージ等を送信し、コンセントレータ200とノード100がそれぞれ有する内部クロックの同期を維持したり、お互いの死活確認をしたりする。
When the
通信制御部20Fは、コンセントレータ200に直接接続するノード100(図1の例ではノード1001)のノード情報を記憶部20Aに記憶する。死活確認等により、当該ノード100の切断が確認されれば、通信制御部20Fは、記憶部20Aに記憶されていた情報を削除してもよい。また、コンセントレータ200に直接接続するノード100の他に、無線マルチホップネットワーク内のすべてまたは一部のノード100のノード情報を記憶部20Aに記憶してもよい。
The
通信制御部20Fは、時分割多重方式で無線通信を制御する。無線通信方式がIEEE 802.15.4の場合は、時分割多重方式は、TSCH(Time-Slotted Channel Hopping)が考えられるが、これ以外の制御方式であってもよい。通信システム1には、時分割多重における通信スケジュールのスケジューリングの単位が事前に設定されている。通信制御部20Fは、スケジューリングの単位を周期的に繰り替えすことで、データ通信を行う。
The
図3は、スケジューリングの単位の例を示す図である。図3は、スロットフレームをスケジューリングの単位とする例である。スロットフレームとは、時分割多重におけるスケジューリングの単位の一例である。スケジューリングの単位はこれに限られない。例えばスケジューリングの単位は、一定数のスロットフレームを含むスーパーフレームであってもよい。 Figure 3 is a diagram showing an example of a scheduling unit. Figure 3 shows an example in which a slot frame is used as the scheduling unit. A slot frame is an example of a scheduling unit in time division multiplexing. The scheduling unit is not limited to this. For example, the scheduling unit may be a superframe that includes a certain number of slot frames.
スロットフレームは、複数のスロットを含む。スロットは、データ通信のタイミングを表す。 A slot frame contains multiple slots. A slot represents the timing of data communication.
図3には、3つの連続するスロットSL0、SL1、SL2からなるスロットフレームをスケジューリングの単位とした例を一例として示す。スロットの長さは決まった時間長である。スロットの時間長は、例えば、10ミリ秒、50ミリ秒、または、100ミリ秒など、どのような長さであってもよい。但し、スロットフレーム内のスロットの長さは互いに等しいものとする。すなわち先頭のスロットの長さが10ミリ秒であれば残りのスロットの長さもそれぞれ10ミリ秒となる。図3ではスロットフレーム内に連続する3つのスロットが含まれるが、1つのスロットフレーム内に含まれるスロットの個数は3に限られない。スロットフレームには、少なくとも2つのスロットが含まれていればよい。 Figure 3 shows an example in which a slot frame consisting of three consecutive slots SL0, SL1, and SL2 is used as a scheduling unit. The length of a slot is a fixed time length. The time length of a slot may be any length, for example, 10 ms, 50 ms, or 100 ms. However, the slots in a slot frame are assumed to be of equal length. In other words, if the length of the first slot is 10 ms, the remaining slots are also each 10 ms long. In Figure 3, the slot frame contains three consecutive slots, but the number of slots contained in one slot frame is not limited to three. A slot frame must contain at least two slots.
通信システム1で用いるスロットフレームの構成は、通信システム1に含まれるコンセントレータ200およびノード100間で共通であるものとする。本実施形態では、スロットフレームには、連続する3つのスロットが含まれる形態を一例として説明する。コンセントレータ200および後述するノード100では、スロットフレームに含まれる3つの連続するスロットを周期的に繰り返すことでデータ通信を行う。
The configuration of the slot frame used in
スロットフレームに含まれる各スロットには、決定部20Eによって送信スロット、受信スロット、およびスリープスロットの何れかが割り当ててられる。この割り当て処理によって、データ通信のタイミングが決定される。また、決定部20Eによって各スロットに用いられる周波数が決定される。通信制御部20Fは、決定部20Eにより決定されたタイミングで、決定された周波数の無線によるデータ通信を制御する。
Each slot included in the slot frame is assigned by the
通信制御部20Fによる、決定部20Eにより決定されたタイミングおよび周波数を用いたデータ通信の制御処理は、ノード100の通信制御部によるタイミングおよび周波数を用いたデータ通信の制御処理と同様である。このため、通信制御部20Fによる、決定部20Eにより決定されたタイミングおよび周波数を用いたデータ通信の制御処理については詳細を後述する。
The control process of data communication by the
次に、ノード100の構成について説明する。
Next, we will explain the configuration of
図4は、ノード100の機能構成の一例を示すブロック図である。
Figure 4 is a block diagram showing an example of the functional configuration of
ノード100は、記憶部10Aと、通信部10Bと、アプリケーション10Dと、決定部10Eと、通信制御部10Fと、を備える。
The
上記各部(アプリケーション10D、決定部10E、通信制御部10F)は、例えば、1または複数のプロセッサにより実現される。例えば上記各部は、CPUなどのプロセッサにプログラムを実行させること、すなわちソフトウェアにより実現してもよい。上記各部は、専用のICなどのプロセッサ、すなわちハードウェアにより実現してもよい。上記各部は、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。複数のプロセッサを用いる場合、各プロセッサは、各部のうち1つを実現してもよいし、各部のうち2つ以上を実現してもよい。
Each of the above units (application 10D, decision unit 10E,
なお、ノード100は、センサやアクチュエータ等を更に搭載した構成であってもよい。
Note that
記憶部10Aは、ノード100で用いられる各種データを記憶する。例えば記憶部10Aは、接続される他の装置(コンセントレータ200、他のノード100)に関する情報を記憶する。記憶部10Aは、フラッシュメモリ、メモリカード、RAM、HDD、および、光ディスクなどの一般的に利用されているあらゆる記憶媒体により構成することができる。
The
通信部10Bは、無線マルチホップネットワーク内の他のノード100、または、コンセントレータ200と通信する。
The communication unit 10B communicates with
アプリケーション10Dは、予め定められたアプリケーション処理を実行する。アプリケーション10Dによるアプリケーション処理はどのような処理であってもよい。例えば、アプリケーション10Dによるアプリケーション処理は、コンセントレータ200のアプリケーション20Dに対応する処理である。具体的には、アプリケーション10Dによるアプリケーション処理は、センサデータの取得および送信、アクチュエータの制御、並びに、他の通信装置へのメッセージの転送、等である。
Application 10D executes a predetermined application process. The application process by application 10D may be any process. For example, the application process by application 10D is a process corresponding to
決定部10Eは、コンセントレータ200の決定部20Eと同様に、時分割多重の通信システム1に含まれる複数の通信装置(ノード100、コンセントレータ200)のうちコンセントレータ200からの第1ホップ数を用いた決定規則に基づいて、時分割多重によるデータ通信のタイミングと、データ通信に用いる無線の周波数と、を決定する。
The determination unit 10E, like the
通信制御部10Fは、通信部10Bを用いた通信を制御する。例えば、通信制御部10Fは、ビーコン等を受信するなどして無線マルチホップネットワークの存在を認識すると、無線マルチホップネットワーク内の他のノード100に対して接続要求を送信する。接続処理は、使用している無線通信方式や無線マルチホップネットワークの制御方法によって異なる。例えば、通信制御部10Fは、いくつかの制御メッセージの送受信、および、場合によっては認証処理を行い、それらが成功すると無線マルチホップネットワークの中のいずれかの装置(ノード100、コンセントレータ200)に接続できる。ノード100は、コンセントレータ200に直接接続してもよいし、他のノード100に接続してもよい。
The
ノード100が無線マルチホップネットワークに接続する際に送受信する制御メッセージにより、ノード100は自身が無線マルチホップネットワークの中のどの位置に位置するかを認識する。
When
例えば図1のノード1001は、コンセントレータ200に直接接続すること、および、コンセントレータ200から見て無線マルチホップネットワーク内の1ホップ目に位置することを認識する。また、ノード1005は、ノード1004に接続すること、および、コンセントレータ200から見て無線マルチホップネットワーク内の5ホップ目に位置することを認識する。このような無線マルチホップネットワークの接続に関わる情報は、例えば記憶部10Aに記憶される。例えば、ノード1002は、以下のような情報を記憶部10Aに記憶する。
1 recognizes that it is directly connected to the
・接続先ノード(親ノード):ノード1001
・コンセントレータ200を起点とした距離(第1ホップ数):2
・接続先との直近の平均RSSI:-65dBm
Destination node (parent node):
Distance from the concentrator 200 (number of first hops): 2
・Recent average RSSI with the connection destination: -65 dBm
通信制御部10Fは、記憶部10Aが記憶する情報のすべてまたは一部を制御メッセージ等で接続先に送信する。また、通信制御部10Fは、自身に接続するノード100から同様の情報を受信する。受信した情報はさらに自身の接続先へ送信されてもよい。
The
通信制御部10Fは、受信した制御メッセージ、または、手動による設定により、無線マルチホップネットワークで使用されている通信スケジュールのスケジューリングの単位であるスロットフレームを認識する。そして、通信制御部10Fは、コンセントレータ200の通信制御部20Fと同様に、ノード100の決定部10Eで決定されたタイミングで、決定部10Eで決定された周波数の無線によるデータ通信を制御する。
The
まず、コンセントレータ200の決定部20Eおよびノード100の決定部10Eによる、タイミングおよび周波数の決定処理の詳細を説明する。
First, we will explain the details of the timing and frequency determination process performed by the
決定部20Eおよび決定部10Eは、時分割多重の通信システム1に含まれる複数の通信装置(ノード100、コンセントレータ200)のうちコンセントレータ200からの第1ホップ数を用いた決定規則に基づいて、時分割多重によるデータ通信のタイミングと、データ通信に用いる無線の周波数と、を決定する。
The
第1ホップ数とは、コンセントレータ200から自装置までのホップ数である。自装置がコンセントレータ200である場合、第1ホップ数は、ホップ数0(ゼロ)となる。自装置がノード100である場合、第1ホップ数は、各ノード100のホップ数となる。
The first hop count is the number of hops from the
決定規則とは、通信システム1に含まれる全ての複数の通信装置に共通の予め定められた規則である。
The decision rule is a predefined rule that is common to all communication devices included in the
決定規則には、通信規則方向を表す規則が含まれる。通信規則方向とは、子ノードから親ノード方向へデータを通信する上り方向、または、親ノードから子ノード方向へデータを通信する下り方向、の何れかの方向である。すなわち、決定規則には、上り方向および下り方向の何れか一方の通信規則方向を表す規則が含まれる。通信規則方向として上り方向を表す規則を含む決定規則は、上り方向のデータ通信特有の規則である。通信規則方向として下り方向を表す規則を含む決定規則は、下り方向のデータ通信特有の規則である。 The decision rules include rules that represent the communication direction. The communication direction is either the upstream direction, in which data is communicated from a child node to a parent node, or the downstream direction, in which data is communicated from a parent node to a child node. In other words, the decision rules include rules that represent either the upstream or downstream communication direction. A decision rule that includes a rule that represents the upstream direction as the communication direction is a rule specific to upstream data communication. A decision rule that includes a rule that represents the downstream direction as the communication direction is a rule specific to downstream data communication.
また、決定規則には、更に、タイミング決定のための規則および周波数の決定のための規則が含まれる。決定部20Eおよび決定部10Eは、決定規則に基づいて、タイミングおよび周波数を決定する。
The decision rules further include rules for determining timing and rules for determining frequency. The
まず、決定部20Eおよび決定部10Eによるデータ通信のタイミングの決定処理について説明する。
First, we will explain the process of determining the timing of data communication by the
決定部20Eおよび決定部10Eは、第1ホップ数と、スロットフレームに含まれる、データ通信のタイミングを表す複数のスロットの個数であるスロット数と、を用いた決定規則に基づいて、データ通信のタイミングを決定する。
The
決定部20Eおよび決定部10Eは、決定規則に基づいて、スロットフレームに含まれる複数のスロットの各々に対して、データ送信に用いる送信スロット、データ受信に用いる受信スロット、およびデータ送受信を行わないスリープスロット、の何れか1つを割り当てることによって、データ通信のタイミングを決定する。
The
すなわち、決定部20Eおよび決定部10Eは、第1ホップ数と、スロットフレームに含まれるスロット数と、を用いた決定規則に基づいて、スロットフレームに含まれる複数のスロットの各々に対して、送信スロット、受信スロット、およびスリープスロットの何れかを割り当てることで、データ通信のタイミングを決定する。
In other words, the
詳細には、決定部20Eおよび決定部10Eは、スロットフレームに含まれる複数のスロットの内、送信スロットとするスロットのスロット番号、受信スロットとするスロットのスロット番号、スリープスロットとするスロットのスロット番号をそれぞれ決定することで、タイミングを決定する。
In detail, the
スロット番号とは、スロットフレーム内での各スロットの位置を表す情報である。以下では、0、1、・・・、N-1のように、0から始まるスロット番号でスロットの位置が表されるものとする。Nは、スロット数を表す。 The slot number is information that indicates the position of each slot within the slot frame. In the following, the slot position is represented by the slot number starting from 0, such as 0, 1, ..., N-1. N represents the number of slots.
図3を用いて説明したように、本実施形態では、3つの連続するスロットSL0、SL1、SL2からなるスロットフレームをスケジューリングの単位とした例を一例として説明する。スロットSL0のスロット番号は「0」、スロットSL1のスロット番号は「1」、スロットSL2のスロット番号は「2」を表す。 As explained using FIG. 3, in this embodiment, an example will be explained in which a slot frame consisting of three consecutive slots SL0, SL1, and SL2 is used as a scheduling unit. The slot number of slot SL0 is "0", the slot number of slot SL1 is "1", and the slot number of slot SL2 is "2".
決定部20Eおよび決定部10Eは、決定規則に示される通信規則方向を表す規則に応じて、スロット番号を決定する。
The
まず、決定規則に含まれる通信規則方向を表す規則が「上り方向」を表す場合のタイミングの決定処理について説明する。この場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、下記式(1)により、送信スロットのスロット番号を決定する。
First, we will explain the timing determination process when the rule indicating the communication direction included in the determination rule indicates the "uplink direction." In this case, the
(H+SLS) mod N=N-1 ・・・式(1) (H+SL S ) mod N=N-1...Formula (1)
式(1)中、Hは第1ホップ数を表す。自装置がコンセントレータ200である場合、第1ホップ数は、ホップ数0(ゼロ)となる。自装置がノード100である場合、第1ホップ数Hは、該ノード100のコンセントレータ200からのホップ数となる。式(1)中、Nは、スロット数を表す。本実施形態では、図3に示すように、スロットフレームに含まれるスロットの個数は3である場合を一例として説明する。このため、本実施形態ではNは「3」を表す。SLSは、送信スロットのスロット番号を表す。図3に示すように、本実施形態では、スロット番号は、スロットSL0を表す「0」、スロットSL1を表す「1」、スロットSL2を表す「2」の何れかとなる。
In formula (1), H represents the first hop number. When the own device is the
そして、決定部20Eおよび決定部10Eは、決定した送信スロットの1つ前のスロットを、1ホップ数多い子ノードからの受信スロットとして決定する。また、決定部20Eおよび決定部10Eは、決定した送信スロットの1つ後ろのスロットを、1ホップ数少ない親ノードからの受信スロットとして決定する。
Then, the
詳細には、決定部20Eおよび決定部10Eは、決定した送信スロットのスロット番号を用いて、2つの受信スロットのスロット番号SLR1、SLR2を下記式(2)および(3)により決定する。
In particular, the
SLR1=(SLS-1) mod N ・・・式(2)
SLR2=(SLS+1) mod N ・・・式(3)
SL R1 = (SL S -1) mod N...Formula (2)
SL R2 = (SL S +1) mod N...Formula (3)
式(2)および式(3)中、SLSは送信スロットのスロット番号を表す。Nは、上記式(1)と同様である。 In the formulas (2) and (3), SL_S represents the slot number of the transmission slot, and N is the same as in the formula (1) above.
このように、決定部20Eおよび決定部10Eは、第1ホップ数とスロット数から送信スロットのスロット番号を計算する。また、決定部20Eおよび決定部10Eは、送信スロットのスロット番号から受信スロットのスロット番号SLR(SLR1、SLR2)を計算する。
In this way, the
スロット数が「3」である場合、リーフノード以外のノード100では、スロットフレーム内に1つの送信スロット(スロット番号)と2つの受信スロット(スロット番号SLR1、スロット番号SLR2)とを有することとなる。コンセントレータ200は親ノードを有さないため、スロットフレーム内に1つの送信スロット(スロット番号SLR)と1つの受信スロット(スロット番号SLR1)とを有することととなる。リーフノードであるノード100は子ノードを有さないため、スロットフレーム内に1つの送信スロット(スロット番号)と1つの受信スロット(スロット番号SLR)とを有することととなる。
When the number of slots is "3", a
そして、決定部20Eおよび決定部10Eは、スロットフレームに含まれるスロットの内、送信スロットまたは受信スロットの割り当てられないスロットを、スリープスロットとして決定する。スリープスロットとは、自装置全体をスリープ状態にして消費電力を抑えるスロットである。
Then, the
この場合の法定規則に含まれるタイミング決定のための規則は、通信規則方向「上り方向」について、第1ホップ数と、スロット数と、を用いてタイミングを決定する規則である。 In this case, the timing determination rule included in the legal regulations is a rule that determines the timing for the "upstream" communication direction using the first hop count and the number of slots.
図5は、コンセントレータ200のスロットフレームに決定されたタイミングの例を示す図である。図5には、通信規則方向「上り方向」である場合のコンセントレータ200の各スロットへの割り当ての一例を示す。
Figure 5 shows an example of timing determined for the slot frame of
図5に示す例では、コンセントレータ200のスロットフレームにおけるスロットSL0にはスリープスロットが割り当てられている。このため、現在のタイミングである現在のスロットがスロットSL0である場合、コンセントレータ200の通信制御部20Fはデータの送受信を行わず、コンセントレータ200全体をスリープ状態にして消費電力を抑える。
In the example shown in FIG. 5, a sleep slot is assigned to slot SL0 in the slot frame of
また、図5に示す例では、コンセントレータ200のスロットフレームにおけるスロットSL1には、受信スロットが割り当てられている。このため、現在のタイミングである現在のスロットがスロットSL1である場合、コンセントレータ200の通信制御部20Fは、通信部20Bをデータの受信待ち状態にする。コンセントレータ200に接続するノード100がスロットSL1でデータを送信すると、コンセントレータ200の通信制御部20FはスロットSL1でデータを受信できる。スロットSL1の中でデータが受信されないことが判断できれば、通信制御部20Fは、その時点で通信部20Bの受信待ち状態を解除し、消費電力を抑えるように制御してよい。例えばスロットSL1の一定の区間(例えば開始から3ミリ秒の間)に何も受信できなければ、通信制御部20Fは、通信部20Bの受信待ち状態を解除してよい。
In the example shown in FIG. 5, a receiving slot is assigned to slot SL1 in the slot frame of the
また、図5に示す例では、コンセントレータ200のスロットフレームにおけるスロットSL2には、送信スロットが割り当てられている。このため、現在のタイミングである現在のスロットがスロットSL2である場合、通信制御部20Fは、送信待ちの送信データを通信部20Bに送信させる。
In the example shown in FIG. 5, a transmission slot is assigned to slot SL2 in the slot frame of
ノード100についても同様に、ノード100の決定部10Eが決定規則に示される通信規則方向「上り方向」を表す規則に応じて、スロット番号を決定する。
Similarly, for
次に、決定規則に含まれる通信規則方向を表す規則が「下り方向」を表す場合のタイミング決定処理について説明する。この場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、下記式(4)により、送信スロットのスロット番号を決定する。
Next, we will explain the timing determination process when the rule indicating the communication direction included in the determination rule indicates the "downstream direction." In this case, the
(H-S) mod N=0 ・・・式(4) (HS) mod N=0...Formula (4)
式(2)中、H、S、およびNの意味は、上記式と同様である。 In formula (2), the meanings of H, S, and N are the same as in the formula above.
そして、決定部20Eおよび決定部10Eは、決定した送信スロットの1つ前のスロットを、1ホップ数少ない親ノードからの受信スロットとして決定する。また、決定部20Eおよび決定部10Eは、決定した送信スロットの1つ後ろのスロットを、1ホップ数多い子ノードからの受信スロットとして決定する。そして、決定部20Eおよび決定部10Eは、スロットフレームに含まれるスロットの内、送信スロットまたは受信スロットの割り当てられないスロットを、スリープスロットとして決定する。
Then, the
この場合の法定規則に含まれるタイミングの決定のための規則は、通信規則方向「下り方向」について、第1ホップ数と、スロット数と、を用いてタイミングを決定する規則である。 In this case, the timing determination rule included in the legal regulations is a rule that determines the timing for the "downstream" communication direction using the first hop count and the number of slots.
図6は、コンセントレータ200のスロットフレームに決定されたタイミングの例を示す図である。図6には、通信規則方向「下り方向」である場合にコンセントレータ200の各スロットへの割り当ての一例を示す。
Figure 6 shows an example of timing determined for the slot frame of
図6に示すように、法定規則に含まれる通信規則方向が「下り方向」である場合、図6に示す通信規則方向「上り方向」である場合とは異なる割り当てが決定される。 As shown in FIG. 6, when the communication rule direction included in the legal rules is "downstream", a different allocation is determined than when the communication rule direction shown in FIG. 6 is "upstream".
ノード100についても同様に、ノード100の決定部10Eが、決定規則に示される通信規則方向「下り方向」を表す規則に応じて、スロット番号を決定する。
Similarly, for
次に、決定部20Eおよび決定部10Eによるデータ通信に用いる無線の周波数の決定処理について説明する。
Next, we will explain the process of determining the wireless frequency to be used for data communication by the
決定部20Eおよび決定部10Eは、第1条件を満たす場合、第1ホップ数を用いた決定規則に基づいて、第1通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。また、決定部20Eは、第1条件とは異なる第2条件を満たす場合、第1ホップ数と、第2通信宛先の第2ホップ数と、を用いた決定規則に基づいて、第2通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。
When a first condition is satisfied, the
第1通信宛先とは、自装置から1ホップ先の他の通信装置である。1ホップ先の他の通信装置とは、自装置からのホップ数が1ホップ離れた地点に位置する他の通信装置を表す。 The first communication destination is another communication device that is one hop away from the own device. The other communication device that is one hop away refers to another communication device that is located at a point one hop away from the own device.
第2通信宛先とは、自装置から2ホップ以上先の他の通信装置である。2ホップ以上先の他の通信装置とは、自装置からのホップ数が2ホップ以上離れた地点に位置する他の通信装置を意味する。第2ホップ数とは、自装置から2ホップ以上離れた他の通信装置の、コンセントレータ200からのホップ数である。
The second communication destination is another communication device that is two or more hops away from the own device. Another communication device that is two or more hops away means another communication device that is located at a point two or more hops away from the own device. The second hop count is the hop count from
決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のタイミングである現在のスロットに対して、第1条件および第2条件の何れかを満たすかの判断に応じた決定規則に基づいて、データ通信に用いる無線の周波数を決定する。
The
すなわち、決定部20Eおよび決定部10Eは、第1条件を満たすか第2条件を満たすかに応じて、1ホップ隣の他の通信装置へデータを送信するための周波数、または2ホップ以上離れた他の通信装置へデータを直接送信するための周波数、の何れかを現在のスロットに用いる周波数として決定する。
In other words, the
第1条件を満たす場合とは、少なくとも、現在のタイミングである現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、且つ、通信対象のデータが決定規則に規定された通信規則方向へ送信する送信データである場合である。 The first condition is satisfied when at least a transmission slot is assigned to the current slot, which is the current timing, and the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the communication direction specified in the decision rule.
第2条件を満たす場合とは、少なくとも、現在のタイミングである現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、且つ、通信対象のデータが決定規則に規定された通信規則方向の逆方向へ送信する送信データである場合である。 The second condition is satisfied when at least a transmission slot is assigned to the current slot, which is the current timing, and the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the opposite direction to the communication rule direction specified in the decision rule.
上述したように、決定部20Eおよび決定部10Eは、決定規則に示される通信規則方向に応じて、スロットフレームに含まれる複数のスロットの内、送信スロットとするスロットのスロット番号、受信スロットとするスロットのスロット番号、スリープスロットとするスロットのスロット番号をそれぞれ決定することで、タイミングを決定する。そして、コンセントレータ200の通信制御部20Fおよびノード100の通信制御部10Fでは、スロットフレームに含まれる3つの連続するスロットを周期的に繰り返すことでデータ通信を行う。
As described above, the
決定部20Eおよび決定部10Eは、周期的に繰り返されることで順次変化する現在のスロットが送信スロットであり、通信対象のデータが通信規則方向と同じ方向へ送信する送信データである場合、第1条件を満たすと判断する。
The
第1条件を満たすと判断した場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットに対して、決定規則に基づいて第1通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。すなわち、決定部20Eおよび決定部10Eは、第1条件を満たす場合、1ホップ先の他の通信装置へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。言い換えると、第1条件を満たす場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、1ホップ隣の他の通信装置の現在の受信スロットの周波数と同じ周波数を、送信スロットに用いる周波数として決定する。
When it is determined that the first condition is satisfied, the
詳細には、第1条件を満たすと判断した場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットに対して、第1ホップ数とチャネル数とを用いた決定規則に基づいて、複数の周波数の何れかを第1通信宛先へのデータ通信に用いる周波数として決定する。
In detail, when it is determined that the first condition is satisfied, the
具体的には、第1条件を満たす場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、下記式(5)により、現在のスロットである送信スロットに用いる周波数として、決定規則に基づいて、通信規則方向と同じ方向の1ホップ先の他の通信装置である第1通信宛先へのデータ通信に用いる、周波数のチャネル番号を決定する。チャネル番号とは、周波数を識別する番号である。
Specifically, when the first condition is satisfied, the
CHS=H mod C ・・・(5) CH S =H mod C...(5)
式(5)中、CHSは、送信スロットで使用する周波数のチャネル番号を表す。Hは、第1ホップ数である。Cは、チャネル数である。チャネル数とは、使用可能な周波数の個数である。 In formula (5), CH_S represents the channel number of the frequency used in the transmission slot, H is the first hop number, and C is the number of channels, which is the number of available frequencies.
この場合の法定規則に含まれる周波数決定のための規則は、通信規則方向と同じ方向への通信について、第1ホップ数と、チャネル数と、を用いて送信スロットの周波数を決定する規則である。 In this case, the statutory rules for frequency determination are those that determine the frequency of the transmission slot using the first hop number and the number of channels for communication in the same direction as the communication direction.
決定部20Eおよび決定部10Eは、記憶部(記憶部20A,記憶部10A)に予め記憶された周波数情報を用いて、チャネル番号に対応する周波数を決定することができる。周波数情報は、チャネル番号と周波数とを対応づけた情報である。コンセントレータ200の記憶部20Aには、予め周波数情報を記憶すればよい。また、ノード100の記憶部10Aには、コンセントレータ200がノード100に対して周波数情報を予め報知し、該報知された周波数情報を予め記憶すればよい。
The
上述したように、決定部20Eおよび決定部10Eは、第1ホップ数とスロット数とを用いた決定規則に基づいて、スロットフレームに含まれる複数のスロットの各々に、送信スロット、受信スロット、またはスリープスロットを割り当てる。このため、通信システム1に含まれるスロット数に一致するホップ数分離れた2つの通信装置間で、同じタイミングのスロットが、送信スロットまたは受信スロットに割り当てられる場合がある。このため、これらの2つの通信装置が同じスロット(タイミング)で送信または受信を行うと、これらのスロットで同じ周波数を用いている場合には干渉が発生する場合がある。
As described above, the
そこで、決定部20Eおよび決定部10Eが、上記式(5)により、第1ホップ数に応じて周波数を決定することで、第1ホップ数に応じて異なる周波数を決定することができ、干渉を抑制することができる。
Therefore, by having the
なお、式(5)を用いて決定された周波数は、接続関係が変更されず第1ホップ数に変更が無い場合には各通信装置(コンセントレータ200、ノード100)において送信スロットに対して同じ周波数が決定される。
Note that the frequency determined using equation (5) is the same for the transmission slot in each communication device (
このため、決定部20Eおよび決定部10Eは、送信スロットのスロット番号を更に用いて周波数を決定してもよい。この場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、第1条件を満たす場合、下記式(6)により、現在のスロットである送信スロットに用いる周波数として、決定規則に基づいて、第1通信宛先へのデータ通信に用いる周波数のチャネル番号を決定してよい。
For this reason, the
CHS=(S+H) mod C ・・・(6) CH S = (S + H) mod C ... (6)
式(6)中、CHS、H、およびCは、式(5)と同様である。Sは、現在のスロットである送信スロットのスロット番号である。 In equation (6), CH S , H, and C are the same as in equation (5), and S is the slot number of the transmission slot, which is the current slot.
次に、決定部20Eおよび決定部10Eによる受信スロットに用いる周波数の決定処理について説明する。
Next, we will explain the process of determining the frequency to be used for the reception slot by the
決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットが受信スロットである場合には、第1条件および第2条件を満たすか否かに拘わらず、以下の処理により受信スロットの周波数を決定すればよい。
When the current slot is a receiving slot, the
決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットが受信スロットであり、決定規則に示される通信規則方向が「上り方向」である場合、下記式(7)および(8)を用いて、受信スロットで用いる周波数のチャネル番号を決定する。
When the current slot is a reception slot and the communication rule direction indicated in the determination rule is "upstream," the
CHR1=(H+1) mod C ・・・式(7)
CHR2=(H-1) mod C ・・・式(8)
CH R1 = (H+1) mod C...Formula (7)
CH R2 = (H-1) mod C...Formula (8)
決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットが受信スロットであり、決定規則に示される通信規則方向が「下り方向」である場合、下記式(9)および式(10)を用いて、受信スロットで用いる周波数のチャネル番号を決定する。
When the current slot is a reception slot and the communication rule direction indicated in the determination rule is "downstream," the
CHR1=(H-1) mod C ・・・式(9)
CHR2=(H+1) mod C ・・・式(10)
CH R1 = (H-1) mod C...Formula (9)
CH R2 = (H+1) mod C...Formula (10)
式(7)~式(10)中、CHR1、CHR2、H、およびCは、上記式と同様である。 In the formulas (7) to (10), CH 3 R1 , CH 3 R2 , H, and C are the same as those in the above formulas.
なお、式(7)~式(10)は、第1通信宛先へのデータ通信に用いる周波数のチャネル番号を、式(5)を用いて決定する場合の、受信スロットで用いる周波数のチャネル番号を決定する場合の式である。 Note that equations (7) to (10) are equations used to determine the channel number of the frequency to be used in the reception slot when equation (5) is used to determine the channel number of the frequency to be used in data communication to the first communication destination.
第1通信宛先へのデータ通信に用いる周波数のチャネル番号を、式(6)を用いて決定する場合には、決定部20Eおよび決定部10Eは、下記式(7’)~式(10’)を用いて、受信スロットで用いる周波数のチャネル番号を決定すればよい。
When the channel number of the frequency to be used for data communication to the first communication destination is determined using formula (6), the
詳細には、決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットが受信スロットであり、決定規則に示される通信規則方向が「上り方向」である場合、下記式(7’)および(8’)を用いて、受信スロットで用いる周波数のチャネル番号を決定する。
In detail, when the current slot is a receiving slot and the communication rule direction indicated in the determination rule is "upstream", the
CHR1=(St+1+H) mod C ・・・式(7’)
CHR2=(St-1+H) mod C ・・・式(8’)
CH R1 = (S t+1 +H) mod C...Formula (7')
CH R2 = (S t-1 +H) mod C...Formula (8')
決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットが受信スロットであり、決定規則に示される通信規則方向が「下り方向」である場合、下記式(9’)および式(10’)を用いて、受信スロットで用いる周波数のチャネル番号を決定する。
When the current slot is a reception slot and the communication rule direction indicated in the determination rule is "downstream," the
CHR1=(St-1+H) mod C ・・・式(9’)
CHR2=(St+1+H) mod C ・・・式(10’)
CH R1 = (S t-1 +H) mod C...Formula (9')
CH R2 = (S t+1 +H) mod C...Formula (10')
式(7’)~式(10’)中、CHR1、CHR2、H、およびCは、上記式と同様である。St-1は、現在の一つ前のスロットである送信スロットのスロット番号である。St+1は、現在の一つ次のスロットである送信スロットのスロット番号である。 In formulas (7') to (10'), CH R1 , CH R2 , H, and C are the same as in the above formulas. S t-1 is the slot number of the transmission slot immediately preceding the current slot. S t+1 is the slot number of the transmission slot immediately following the current slot.
以上のような周波数の決定処理をコンセントレータ200の決定部20Eおよび複数のノード100の各々の決定部10Eでそれぞれ独立に行うことにより、決定規則に示される通信規則方向が「上り方向」であり、送信スロットが第1条件を満たす場合には、無線マルチホップネットワーク全体では図7Aに示すような通信スケジュールで通信を行うことができる。図7Aは、通信スケジュールの一例を示す図である。
By performing the above-mentioned frequency determination process independently in the
また、以上のような周波数決定処理をコンセントレータ200の決定部20Eおよび複数のノード100の各々の決定部10Eでそれぞれ独立に行うことにより、決定規則に示される通信規則方向が「下り方向」である場合には、無線マルチホップネットワーク全体では図7Bに示すような通信スケジュールで通信を行うことができる。図7Bは、通信スケジュールの一例を示す図である。
Furthermore, by performing the above-mentioned frequency determination process independently in the
図7Aおよび図7Bの例では、スロット数は3、チャネル数は7以上である。図7Aおよび図7Bおよび後述する図中、ch0~ch6のchの後に続く数字は、チャネル番号を表す。図7Aおよび図7Bおよび後述する図中、「ホップ数」は、第1ホップ数を表す。 In the example of Figures 7A and 7B, the number of slots is 3 and the number of channels is 7 or more. In Figures 7A and 7B and the figures described later, the numbers following ch in ch0 to ch6 represent the channel number. In Figures 7A and 7B and the figures described later, "hop count" represents the first hop count.
各ノード100は、第1ホップ数に応じてスロット番号および周波数を決定する共通の決定規則を用いる。このため、各ノード100は、他の装置との間で制御メッセージのやり取り(ネゴシエーション)を実行することなく、無線マルチホップネットワーク内での干渉を回避したスケジューリングを行うことができる。
Each
スロット数がノード数より小さい場合には、同じスロットで複数のノード100がデータ通信することとなる。しかし、本実施形態では、決定部20Eおよび決定部10Eが、異なる周波数を用いるようにスケジューリングするため、干渉を抑制できる。また周波数が不足することにより、同じ周波数で複数のノード100がデータ通信する場合が生じうる。しかし、本実施形態の通信システム1では、周波数の個数であるチャネル数分のホップ数の差のあるノード100間で同一の周波数が用いられるようなスケジューリング、すなわち、ネットワーク上では距離が離れたノード100間で同一の周波数が用いられるようなスケジューリングとすることができる。このため、本実施形態の通信システム1では、同一ネットワーク内の干渉を抑制することができる。
When the number of slots is smaller than the number of nodes,
次に、通信制御部20Fの決定部20Eにより決定されたタイミングおよび周波数を用いたデータ通信の制御処理と、通信制御部10Fの決定部10Eにより決定されたタイミングおよび周波数を用いたデータ通信の制御処理について説明する。
Next, we will explain the control process of data communication using the timing and frequency determined by the
通信制御部20Fは、決定部20Eにより決定されたタイミングで、決定された周波数の無線によるデータ通信を制御する。
The
通信制御部20Fは、現在のタイミングである現在のスロットに送信スロットが割り当てられている場合、送信待ちの送信データを該送信スロットに対して決定された周波数で通信部20Bに送信させる。
When a transmission slot is assigned to the current slot, which is the current timing, the
通信制御部20Fは、現在のタイミングである現在のスロットに受信スロットが割り当てられている場合、通信部20Bを、該受信スロットに対して決定された周波数によるデータの受信待ち状態にする。コンセントレータ200に接続するノード100がスロットで該周波数により送信データを送信すると、コンセントレータ200は該受信スロットでデータを受信できる。受信スロットの中でデータが受信されないことが判断できれば、通信制御部20Fは、その時点で通信部20Bの受信待ち状態を解除し、消費電力を抑えるように制御してよい。
When a receive slot is assigned to the current slot, which is the current timing, the
通信制御部20Fは、現在のタイミングである現在のスロットにスリープスロットが割り当てられている場合、データの送受信を行わず、コンセントレータ200全体をスリープ状態にして消費電力を抑える。
When a sleep slot is assigned to the current slot at the current timing, the
通信制御部10Fは、通信制御部20Fと同様にしてデータ通信を制御する。
The
詳細には、通信制御部10Fは、決定部10Eにより決定されたタイミングで、決定された周波数の無線によるデータ通信を制御する。
In detail, the
通信制御部10Fは、現在のタイミングである現在のスロットに送信スロットが割り当てられている場合、送信待ちの送信データを該送信スロットに対して決定された周波数で通信部10Bに送信させる。
When a transmission slot is assigned to the current slot, which is the current timing, the
通信制御部10Fは、現在のタイミングである現在のスロットに受信スロットが割り当てられている場合、通信部10Bを、該受信スロットに対して決定された周波数によるデータの受信待ち状態にする。受信スロットの中でデータが受信されないことが判断できれば、通信制御部10Fは、その時点で通信部10Bの受信待ち状態を解除し、消費電力を抑えるように制御してよい。
When a reception slot is assigned to the current slot, which is the current timing, the
通信制御部10Fは、現在のタイミングである現在のスロットにスリープスロットが割り当てられている場合、データの送受信を行わず、ノード100全体をスリープ状態にして消費電力を抑える。
When a sleep slot is assigned to the current slot at the current timing, the
ここで、上述したように、決定規則には、上り方向および下り方向の何れか一方の通信規則方向を表す規則が含まれる。 Here, as described above, the decision rules include rules that indicate either the upstream or downstream communication direction.
このため、ノード100およびコンセントレータ200では、決定規則に示される通信規則方向とは逆方向にデータを通信する場合であっても、該通信規則方向に基づいて決定された通信スケジュールに沿ってデータ通信を行うこととなる。
Therefore, even when
図8は、決定規則に示される通信規則方向「上り方向」に基づいて決定された通信スケジュールに沿って、通信規則方向の逆方向である「下り方向」にデータを送信する場合の一例の説明図である。 Figure 8 is an explanatory diagram of an example of a case where data is transmitted in the "downstream" direction, which is the opposite direction of the communication rule direction, according to a communication schedule determined based on the "upstream" communication rule direction indicated in the decision rule.
図7Aに示すように、決定規則に示される通信規則方向「上り方向」に基づいて決定された通信スケジュールに沿って、通信規則方向である「上り方向」にデータを送信する場合を想定する。この場合には、下流側のノード100からコンセントレータ200へ向かって、連続する1スロットごとに順次1ホップずつデータが送信されていく。
As shown in FIG. 7A, assume that data is transmitted in the "upstream" direction, which is a communication rule, according to a communication schedule determined based on the "upstream" communication rule direction indicated in the decision rule. In this case, data is transmitted one hop at a time from the
具体的には、ノード1002から送信スロットであるスロットSL0でch2のチャネル番号の周波数により上り方向に送信されたデータは、ノード1002の親ノードであるノード1001の受信スロットであるch2のチャネル番号の周波数のスロットSL0で受信される。そして、ノード1001はスロットSL0で受信したデータを、連続する次のスロットであり送信スロットとして割り当てられたスロットSL1でch1のチャネル番号の周波数により親ノードであるコンセントレータ200へ向かって送信する。ノード1001から送信スロットであるスロットSL1でch1のチャネル番号の周波数により上り方向に送信されたデータは、ノード1001の親ノードであるコンセントレータ200の受信スロットであるch1のチャネル番号の周波数の該スロットSL1で受信される。
Specifically, data transmitted in the upstream direction from node 100-2 at slot SL0, which is a transmission slot, at the frequency of the channel number of ch2 is received in slot SL0, which is a reception slot of node 100-1 , which is the parent node of node 100-2 . Then, node 100-1 transmits the data received in slot SL0 at the frequency of the channel number of ch1 in slot SL1, which is the next consecutive slot and is assigned as a transmission slot, toward
このように、決定規則に示される通信規則方向に基づいて決定された通信スケジュールに沿って通信規則方向にデータを送信する場合には、連続する1スロットごとに順次1ホップずつデータが送信されていく。 In this way, when data is transmitted in the communication rule direction according to the communication schedule determined based on the communication rule direction indicated in the decision rule, data is transmitted one hop at a time for each successive slot.
一方、決定規則に示される通信規則方向に基づいて決定された通信スケジュールに沿って、通信規則方向の逆方向にデータを送信する場合を想定する。具体的には、図8に示すように、決定規則に示される通信規則方向「上り方向」に基づいて決定された通信スケジュールに沿って、通信規則方向の逆方向である「下り方向」にデータを送信する場合を想定する。 On the other hand, consider the case where data is transmitted in the opposite direction to the communication rule direction according to a communication schedule determined based on the communication rule direction indicated in the decision rule. Specifically, as shown in FIG. 8, consider the case where data is transmitted in the "downstream" direction, which is the opposite direction to the communication rule direction, according to a communication schedule determined based on the "upstream" communication rule direction indicated in the decision rule.
決定規則に示される通信規則方向の逆方向にデータを送信する場合、連続する1スロットごとではなく、連続する2以上のスロットごとに、順次1ホップずつデータが送信されることとなる。例えば、スロット数が「3」である場合には、図8に示すように、通信規則方向の逆方向にデータを送信する場合、2スロットおきに1ホップ先にデータが送信されることとなる。このため、通信規則方向の逆方向にデータを送信する場合、通信規則方向にデータを送信する場合に比べて2倍の通信時間を要することとなる。すなわち、この場合、データ通信の遅延が発生する。 When transmitting data in the opposite direction to the communication rule direction indicated in the decision rule, the data is transmitted one hop at a time, not for each consecutive slot, but for every two or more consecutive slots. For example, when the number of slots is "3", as shown in FIG. 8, when transmitting data in the opposite direction to the communication rule direction, data is transmitted one hop away every two slots. For this reason, when transmitting data in the opposite direction to the communication rule direction, it takes twice as long to communicate compared to transmitting data in the direction of the communication rule. In other words, in this case, a delay in data communication occurs.
そこで、本実施形態の決定部20Eおよび決定部10Eは、第2条件を満たすと判断した場合、現在のスロットに対して、決定規則に基づいて第2通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。
Therefore, in this embodiment, when the
上述したように、第2条件を満たす場合とは、少なくとも、現在のタイミングである現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、且つ、通信対象のデータが決定規則に規定された通信規則方向の逆方向へ送信する送信データである場合である。また、第2通信宛先とは、自装置から2ホップ以上先の他の通信装置である。 As described above, the second condition is satisfied when at least a transmission slot is assigned to the current slot, which is the current timing, and the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the opposite direction to the communication rule direction specified in the decision rule. The second communication destination is another communication device that is two or more hops away from the own device.
すなわち、決定部20Eおよび決定部10Eは、第2条件を満たす場合、2ホップ以上先の他の通信装置へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。言い換えると、第2条件を満たす場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、2ホップ以上先の他の通信装置の現在の受信スロットの周波数と同じ周波数を、送信スロットに用いる周波数として決定する。
That is, when the second condition is satisfied, the
詳細には、決定部20Eおよび決定部10Eは、第2条件を満たす場合、現在のスロットに対して、第1ホップ数と、第2ホップ数と、チャネル数と、を用いた決定規則に基づいて、複数の周波数の何れかを第2通信宛先へのデータ通信に用いる周波数として決定する。
In detail, when the second condition is satisfied, the
第2ホップ数とは、自装置から2ホップ以上離れた他の通信装置の、コンセントレータ200からのホップ数である。
The second hop number is the number of hops from the
具体的には、第2条件を満たす場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、下記式(11)により、現在のスロットである送信スロットに用いる周波数として、決定規則に基づいて、通信規則方向の逆方向の2ホップ以上先の他の通信装置である第2通信宛先へのデータ通信に用いる、周波数のチャネル番号を決定する。
Specifically, when the second condition is satisfied, the
CHS=(H+αN) mod C ・・・(11) CH S = (H + αN) mod C ... (11)
式(11)中、CHS、H、N、およびCの意味は、上記式と同様である。式(11)中、αは、1以上の整数である。αNは第2ホップ数を表す。 In formula (11), CH S , H, N, and C have the same meanings as in the above formula. In formula (11), α is an integer equal to or greater than 1. αN represents the second hop count.
式(11)に示す場合の法定規則に含まれる周波数決定のための規則は、通信規則方向の逆方向への通信について、第1ホップ数と、第2ホップ数と、チャネル数と、を用いて送信スロットの周波数を決定する規則である。 The frequency determination rule included in the legal rules in the case shown in equation (11) is a rule that determines the frequency of the transmission slot for communication in the reverse direction of the communication rule direction using the first hop number, the second hop number, and the number of channels.
すなわち、決定部20Eおよび決定部10Eは、第2条件を満たす場合、現在のスロットに対して、第1ホップ数と第2ホップ数とチャネル数とを用いた決定規則に基づいて、複数の周波数の何れかを第2通信宛先へのデータ通信に用いる周波数として決定する。
In other words, when the second condition is satisfied, the
決定部20Eおよび決定部10Eは、スロット数に基づいて第2ホップ数を算出すればよい。すなわち、決定部20Eおよび決定部10Eは、スロット数(N)とαとの乗算値を、第2ホップ数として算出すればよい。αの値は、1以上の整数であり、且つ、αとスロット数(N)との乗算値によって表される第2ホップ数の通信装置に向かって、自装置が直接データを通信可能な値であればよい。このため、αの値は、通信システム1に含まれる全ての通信装置に共通する値であってもよいし、一部の通信装置において異なる値であってもよい。
The
αが「1」である場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、N-1ホップ先またはN-1ホップ先の通信装置に向かって直接データを通信可能な周波数を決定することができる。αが「2」である場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、2N-1ホップ先または2N+1ホップ先の通信装置に向かって直接データを通信可能な周波数を決定することができる。
When α is "1", the
αの値は、記憶部10Aおよび通信部20Bの各々に予め記憶しておけばよい。また、αの値として、通信システム1に含まれる全ての通信装置に共通する値を用いる場合、コンセントレータ200から各ノード100へビーコン等を介して通知してもよい。
The value of α may be stored in advance in each of the
なお、式(11)を用いて決定された周波数は、接続関係が変更されず第1ホップ数Hおよび第2ホップ数αNに変更が無い場合には各通信装置(コンセントレータ200、ノード100)において送信スロットに対して同じ周波数が決定される。
The frequency determined using equation (11) is the same for the transmission slot in each communication device (
このため、決定部20Eおよび決定部10Eは、送信スロットのスロット番号を更に用いて周波数を決定してもよい。この場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、第2条件を満たす場合、下記式(12)により、現在のスロットである送信スロットに用いる周波数として、決定規則に基づいて、第2通信宛先へのデータ通信に用いる周波数のチャネル番号を決定してよい。
For this reason, the
CHS=(S+H+αN) mod C ・・・(12) CH S = (S+H+αN) mod C...(12)
式(12)中、CHS、H、α、N、αN、およびCは、上記式と同様である。Sは、上記式と同様に、現在のスロットである送信スロットのスロット番号である。 In equation (12), CH S , H, α, N, αN, and C are the same as in the above equation. As in the above equation, S is the slot number of the transmission slot, which is the current slot.
決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットが受信スロットである場合には、上述したように、第1条件および第2条件を満たすか否かに拘わらず、上述した処理により受信スロットの周波数を決定すればよい。
When the current slot is a receiving slot, the
このように、決定部20Eおよび決定部10Eは、第1条件を満たすか第2条件を満たすかに応じて、1ホップ隣の他の通信装置へデータを送信するための周波数、または数ホップ離れた他の通信装置へデータを直接送信するための周波数、の何れかを現在のスロットである送信スロットに用いる周波数として決定する。また、上述したように、第1条件を満たす場合とは、少なくとも、現在のタイミングである現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、且つ、通信対象のデータが決定規則に規定された通信規則方向へ送信する送信データである場合である。また、上述したように、第2条件を満たす場合とは、少なくとも、現在のタイミングである現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、且つ、通信対象のデータが決定規則に規定された通信規則方向の逆方向へ送信する送信データである場合である。
In this way, the
このため、決定部20Eおよび決定部10Eは、決定規則に規定された通信規則方向へ送信データを送信する第1条件を満たす場合、該送信データを送信する送信スロットに、1ホップ先の他の通信装置である第1通信宛先へ直接送信可能な周波数を決定する。言い換えると、決定部20Eおよび決定部10Eは、決定規則に規定された通信規則方向へ送信データを送信する第1条件を満たす場合、該送信データを送信する送信スロットに、1ホップ隣の他の通信装置の現在の受信スロットの周波数と同じ周波数を、現在の送信スロットに用いる周波数として決定する。
Therefore, when the first condition for transmitting transmission data in the direction of the communication rule specified in the decision rule is satisfied, the
一方、決定部20Eおよび決定部10Eは、決定規則に規定された通信規則方向の逆方向へ送信データを送信する第2条件を満たす場合、2ホップ以上先の他の通信装置へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。言い換えると、第2条件を満たす場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、2ホップ以上先の他の通信装置の現在の受信スロットの周波数と同じ周波数を、現在の送信スロットに用いる周波数として決定する。
On the other hand, when the second condition for transmitting transmission data in the opposite direction to the communication rule direction specified in the determination rule is satisfied, the
すなわち、本実施形態のコンセントレータ200およびノード100は、送信スロットに対して同一のタイミングのスロットに受信スロットを割り当てられた2ホップ以上先の他の通信装置の該受信スロットについて、該受信スロットに決定された周波数と同じ周波数を用いて、該他の通信装置へ直接データを送信する。
In other words, the
このため、本実施形態のコンセントレータ200およびノード100は、決定規則に示される通信規則方向に基づいて決定された通信スケジュールに沿って、通信規則方向の逆方向にデータを送信する場合、数ホップ先の他の通信装置に直接データを送信することができる。言い換えると、本実施形態のコンセントレータ200およびノード100は、1度の送信機会で2ホップ以上先の他の通信装置へ送信データを直接送信することができる。よって、本実施形態のコンセントレータ200およびノード100は、データ通信の遅延を抑制することができる。
For this reason, when transmitting data in the opposite direction of the communication rule direction according to a communication schedule determined based on the communication rule direction indicated in the decision rule, the
なお、第1条件を満たす場合とは、少なくとも、現在のタイミングである現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、且つ、通信対象のデータが決定規則に規定された通信規則方向へ送信する送信データである場合であればよく、更に他の要素を含んでいてもよい。同様に、第2条件を満たす場合とは、少なくとも、現在のタイミングである現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、且つ、通信対象のデータが決定規則に規定された通信規則方向の逆方向へ送信する送信データである場合であればよく、更に他の要素を含んでいてもよい。 The first condition is satisfied when at least a transmission slot is assigned to the current slot, which is the current timing, and the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the direction of the communication rule specified in the decision rule, and may further include other elements. Similarly, the second condition is satisfied when at least a transmission slot is assigned to the current slot, which is the current timing, and the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the opposite direction to the communication rule direction specified in the decision rule, and may further include other elements.
例えば、第1条件を満たす場合とは、現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、通信対象のデータが通信規則方向または通信規則方向の逆方向へ送信する送信データであり、通信対象のデータが未送信である場合であってよい。この場合、第2条件を満たす場合とは、現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、通信対象のデータが通信規則方向の逆方向へ送信する送信データであり、且つ、通信対象のデータが第1条件を満たした場合に決定された周波数による送信済である場合であればよい。 For example, the first condition may be satisfied when a transmission slot is assigned to the current slot, the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the direction of the communication rule or in the opposite direction to the communication rule, and the data to be communicated has not yet been transmitted. In this case, the second condition may be satisfied when a transmission slot is assigned to the current slot, the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the opposite direction to the communication rule, and the data to be communicated has already been transmitted at the frequency determined when the first condition was satisfied.
この場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、通信対象のデータが通信規則方向または通信規則方向の逆方向へ送信する送信データであり、通信対象のデータが第1条件を満たした場合に決定された周波数による送信が行われていない場合、第1通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。そして、決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、通信対象のデータが通信規則方向の逆方向へ送信する送信データであり、且つ、通信対象のデータが第1条件を満たした場合に決定された周波数による送信済である場合、第2通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。
In this case, the
第1条件および第2条件をこのような条件とすることで、決定部20Eおよび決定部10Eは、通信対象のデータが通信規則方向の逆方向へ送信する送信データである場合、1ホップ先の第1通信宛先と2ホップ以上先の第2通信宛先の双方へ、データを直接送信することができる。無線マルチホップネットワークでは、数ホップ先の他の通信装置へデータを直接送信する場合に比べて、1ホップずつ通信装置へデータを送信する場合の方が、より確実に送信データを送信することが可能となる。このため、決定部20Eおよび決定部10Eが、1ホップ先の第1通信宛先と2ホップ以上先の第2通信宛先の双方へ、データを直接送信するように周波数を決定することで、より確実にデータを通信宛先へと送信することが可能となる。
By setting the first condition and the second condition as such conditions, when the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the opposite direction to the communication rule direction, the
なお、決定部20Eおよび決定部10Eは、現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、通信対象のデータが通信規則方向または通信規則方向の逆方向へ送信する送信データであり、通信対象のデータが第2条件を満たした場合に決定された周波数による送信が送信済である場合、第2通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定してもよい。
The
また、第2条件を満たす場合とは、現在のスロットに送信スロットが割り当てられ、通信対象のデータが通信規則方向の逆方向へ送信する送信データであり、且つ、第2通信宛先がデータ通信中ではない場合であってもよい。 The second condition may be satisfied when a transmission slot is assigned to the current slot, the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the opposite direction to the communication rule direction, and the second communication destination is not currently in data communication.
決定部20Eおよび決定部10Eは、第2通信宛先がデータ通信中であるか否かを、通信規則方向へ送信されたデータ等から類推すればよい。具体的には、通信規則方向に送信され他の通信装置から受信したデータに、データ送信を継続するフラグが含まれている場合、または該フラグが有効である場合、第2通信宛先がデータ通信中であると判断すればよい。また、これらの条件を満たさない場合、決定部20Eおよび決定部10Eは、第2通信宛先がデータ通信中ではないと判断すればよい。
The
また、決定部20Eおよび決定部10Eは、第2通信宛先が定期的に送信するデータの定期送信間隔を用いて、第2通信宛先が次に送信するデータの送信タイミングを類推することで、第2通信宛先がデータ通信中であるか否かを判断してよい。
The
第2条件をこのような条件とすることで、決定部20Eおよび決定部10Eは、第2通信宛先がデータを受信可能なタイミングで送信データが該第2通信宛先に送信されるように、該第2通信宛先の周波数を決定することができ、干渉を回避することができる。
By setting the second condition as such, the
以上のような第1条件および第2条件をそれぞれ満たす場合の送信スロットの周波数の決定処理は、コンセントレータ200の決定部20Eおよび複数のノード100の各々の決定部10Eでそれぞれ独立に行ってよい。
When the first and second conditions as described above are satisfied, the process of determining the frequency of the transmission slot may be performed independently by the
また、通信システム1に含まれる少なくとも1つの通信装置が、第1条件および第2条件をそれぞれ満たす場合の送信スロットの周波数の決定処理を行い、他の通信装置は、第1条件および第2条件を満たすか否かに拘わらず、送信スロットについて、第1条件を満たした場合の周波数の決定処理を行ってもよい。
In addition, at least one communication device included in the
通信システム1に含まれる少なくとも1つの通信装置が、第1条件および第2条件をそれぞれ満たす場合の送信スロットの周波数の決定処理を行うことで、通信規則方向の逆方向に送信する送信データを、より先のホップ数の通信装置へより早く送信することができる。このため本実施形態のコンセントレータ200およびノード100は、通信規則方向の逆方向へ送信データを送信する場合であっても、末端のノード100または末端のコンセントレータ200までより早く送信データを送信することができる。
By performing a process of determining the frequency of the transmission slot when at least one communication device included in the
なお、通信システム1に含まれる複数の通信装置の内、少なくともコンセントレータ200の決定部20Eが、第1条件および第2条件をそれぞれ満たす場合の送信スロットの周波数の決定処理の双方を行うことが好ましい。そして、他の通信装置については、第1条件および第2条件を満たすか否かに拘わらず、送信スロットについて、第1条件を満たした場合の周波数の決定処理を行ってよい。
It is preferable that at least the
次に、コンセントレータ200およびノード100による無線マルチホップネットワーク全体の通信の具体例について説明する。
Next, we will explain a specific example of communication across the entire wireless multi-hop network using the
上述した第1条件および第2条件をそれぞれ満たす場合の周波数の決定処理の双方を、コンセントレータ200の決定部20Eが行った場合を想定する。また、複数のノード100の各々の決定部10Eは、第1条件および第2条件を満たすか否かに拘わらず、第1条件を満たした場合の周波数の決定処理を行った場合を想定する。
It is assumed that the
この場合、決定規則に示される通信規則方向が「上り方向」であり、通信規則方向の逆方向である「下り方向」にデータを送信する場合には、無線マルチホップネットワーク全体では図9に示すような通信スケジュールで通信を行うことができる。 In this case, if the communication rule direction indicated in the decision rule is "upstream" and data is transmitted in the "downstream" direction, which is the opposite direction to the communication rule direction, communication can be performed in the entire wireless multi-hop network according to the communication schedule shown in Figure 9.
図9は、通信スケジュールの一例を示す図である。図9は、決定規則に示される通信規則方向「上り方向」に基づいて決定された通信スケジュールに沿って、通信規則方向の逆方向である「下り方向」にデータを送信する場合の一例の説明図である。また、図9には、コンセントレータ200の決定部20Eが、第2条件を満たす場合の送信スロットの周波数の決定処理を行う場合を示す。
Figure 9 is a diagram showing an example of a communication schedule. Figure 9 is an explanatory diagram of an example of a case where data is transmitted in the "downstream direction", which is the opposite direction of the communication rule direction, according to a communication schedule determined based on the "upstream direction" communication rule direction indicated in the determination rule. Figure 9 also shows a case where the
図8に示すように、決定規則に示される通信規則方向の逆方向に1ホップ先の第1通信宛先に向かってデータを送信する場合、連続する1スロットごとではなく、連続する2以上のスロットごとに、順次1ホップずつデータが送信されることとなる。例えば、スロット数が「3」である場合には、図8に示すように、通信規則方向の逆方向にデータを送信する場合、2スロットおきに1ホップ先にデータが送信されることとなり、データ通信の遅延が発生する。 As shown in FIG. 8, when data is sent to a first communication destination one hop away in the opposite direction to the communication rule direction indicated in the decision rule, the data is sent one hop at a time, not for each consecutive slot, but for every two or more consecutive slots. For example, if the number of slots is "3", as shown in FIG. 8, when data is sent in the opposite direction to the communication rule direction, data is sent one hop away every two slots, resulting in a delay in data communication.
一方、コンセントレータ200の決定部20Eが第2条件を満たす場合の周波数の決定処理を行った場合を想定する。
On the other hand, assume that the
この場合、図9に示すように、スロットフレーム1においてコンセントレータ200から「下り方向」の1ホップ先のホップ数1のノード1001に送信された送信データは、スロットフレーム2においてノード1001から「下り方向」の1ホップ先のホップ数2のノード1002へ送信される。コンセントレータ200の決定部20Eは、スロットフレーム2のスロットSL2に対して、2ホップ以上先の第2通信装置である第1ホップ数2のノード1002および第1ホップ数4のノード1004の受信スロットに決定されるチャネル番号3の周波数と同じ周波数のチャネル番号3を決定する。
9, in
このため、コンセントレータ200の通信制御部20Fは、スロットフレーム2の送信スロットのタイミングで、2ホップ先のノード1002および4ホップ先のノード1004の各々で受信可能な周波数の送信データを送信する。よって、コンセントレータ200からスロットフレーム2の送信スロットのタイミングで送信された送信データを、2ホップ先のノード1002および4ホップ先のノード1004の各々で受信することができる。
Therefore, the
このため、本実施形態の通信装置は、1つのタイミング(スロット)で2ホップ以上先のノード100へ送信データを直接送信することができ、データ通信の遅延を抑制することができる。
As a result, the communication device of this embodiment can directly transmit transmission data to a
図10は、通信スケジュールの一例を示す図である。図10は、決定規則に示される通信規則方向「上り方向」に基づいて決定された通信スケジュールに沿って、通信規則方向の逆方向である「下り方向」にデータを送信する場合の一例の説明図である。また、図10には、コンセントレータ200の決定部20Eが、第2条件を満たす場合の送信スロットの周波数の決定処理を行う場合を示す。また、図10には、コンセントレータ200から5ホップ先および7ホップ先のノード100へ送信データを直接送信する例を示す。
Figure 10 is a diagram showing an example of a communication schedule. Figure 10 is an explanatory diagram of an example of a case where data is transmitted in the "downstream direction", which is the opposite direction of the communication rule direction, according to a communication schedule determined based on the "upstream direction" communication rule direction indicated in the determination rule. Figure 10 also shows a case where the
図10に示すように、スロットフレーム1においてコンセントレータ200から「下り方向」の1ホップ先のホップ数1のノード1001に送信された送信データは、スロットフレーム2においてノード1001から「下り方向」の1ホップ先のホップ数2のノード1002へ送信される。コンセントレータ200の決定部20Eは、スロットフレーム2のスロットSL2に対して、2ホップ以上先の第2通信装置である第1ホップ数5のノード1005および第1ホップ数7のノード1007の受信スロットに決定されるチャネル番号6の周波数と同じ周波数のチャネル番号6を決定する。
10, in
このため、コンセントレータ200の通信制御部20Fは、スロットフレーム2の送信スロットのタイミングで、5ホップ先のノード1005および7ホップ先のノード1007の各々で受信可能な周波数の送信データを送信する。よって、コンセントレータ200からスロットフレーム2の送信スロットのタイミングで送信された送信データを、5ホップ先のノード1005および7ホップ先のノード1007の各々で受信することができる。
Therefore, the
このため、本実施形態の通信装置は、1つのタイミング(スロット)で2ホップ以上先のノード100へ送信データを直接送信することができ、データ通信の遅延を抑制することができる。
As a result, the communication device of this embodiment can directly transmit transmission data to a
次に、本実施形態のコンセントレータ200およびノード100の各々で実行する通信処理の一例を説明する。
Next, an example of communication processing performed by each of the
図11は、コンセントレータ200が実行する通信処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、ノード100が実行する通信処理の流れも、図11に示すフローチャートと同様であるため、コンセントレータ200の場合を一例として説明する。なお、図11には、コンセントレータ200の決定部20Eが、第1ホップ数とスロット数とを用いた決定規則に基づいて、複数のスロットの各々に対して、送信スロット、受信スロット、スリープスロットの何れかを割り当てることによって、データ通信のタイミングを決定済であるものとして説明を行う。
Figure 11 is a flowchart showing an example of the flow of communication processing executed by the
コンセントレータ200の決定部20Eは、決定規則に示される通信規則方向を特定する(ステップS300)。次に、決定部20Eは、現在のスロットに、受信スロット、送信スロット、スリープスロット、の何れが割り当てられているかを判断する(ステップS302)。
The
現在のスロットに送信スロットが割り当てられている場合、決定部20Eは、ステップS300で特定した通信規則方向の逆方向へ送信する送信データがあるか否かを判断する(ステップS304)。例えば、決定部20Eは、該逆方向へ送信するための送信データが記憶部20Aに記憶されているか否かを判別することで、ステップS304の判断を行う。決定部20Eは、例えば、自装置に対して通信規則方向側に接続された他の通信装置から受信し宛先を逆方向側の他の通信装置とするデータが記憶部20Aに記憶されているか否かを判別することで、該逆方向へ送信するための送信データが記憶部20Aに記憶されているか否かを判別すればよい。
If a transmission slot is assigned to the current slot, the
逆方向へ送信する送信データがある場合(ステップS304:Yes)、ステップS306へ進む。ステップS306では、決定部20Eは、該送信データが第1条件を満たす場合に決定された周波数による送信済であるか否かを判断する(ステップS306)。例えば、決定部20Eは、該送信データに、送信済を表すフラグが付与されているか否かを判別することで、ステップS306の判断を行う。
If there is transmission data to be transmitted in the opposite direction (step S304: Yes), proceed to step S306. In step S306, the
決定部20Eは、ステップS306で否定判断すると(ステップS306:No)、後述するステップS316へ進む。決定部20Eは、ステップS306で肯定判断すると(ステップS306:Yes)、第2通信宛先がデータ通信中であるか否かを判断する(ステップS308)。決定部20Eは、スロット数とαとの乗算値であるNαを、第2通信宛先の第2ホップ数として特定する。そして、決定部20Eは、特定した第2ホップ数の第2通信宛先が、データ通信中であるか否かを判断する。例えば、決定部20Eは、第2通信宛先がデータ送信中であるか否かを上述した方法により類推することで、データ通信中であるか否かを判断する。
When the
決定部20Eは、第2通信宛先がデータ通信中であると判断した場合(ステップS308:Yes)、後述するステップS320へ進む。決定部20Eは、第2通信宛先がデータ通信中ではないと判断した場合(ステップS308:No)、ステップS310へ進む。
If the
ステップS310では、決定部20Eは、第2通信宛先へのデータ通信に用いる周波数を、現在のスロットである送信スロットに用いる周波数として決定する(ステップS310)。詳細には、決定部20Eは、上記式(11)または式(12)を用いて、周波数を決定する。
In step S310, the
そして、通信制御部20Fは、現在の送信スロットについてステップS310で決定された周波数で送信データを送信するように、通信部20Bを制御する(ステップS312)。なお、通信制御部20Fは、ステップS312で送信制御した送信済の送信データを、記憶部10Aから削除してよい。また、通信制御部20Fは、該送信データに付与されている送信済を表すフラグを無効にしてもよい。そして、本ルーチンを終了する。
Then, the
一方、上記ステップS304で逆方向へ送信する送信データが無いと判断した場合(ステップS304:No)、ステップS314へ進む。ステップS314では、決定部20Eは、ステップS300で特定した通信規則方向へ送信する送信データがあるか否かを判断する(ステップS314)。例えば、決定部20Eは、該通信規則方向へ送信するための送信データが記憶部20Aに記憶されているか否かを判別することで、ステップS314の判断を行う。決定部20Eは、例えば、自装置に対して該通信規則方向の逆方向側に接続された他の通信装置から受信し宛先を該通信規則方向側の他の通信装置とするデータが記憶部20Aに記憶されているか否かを判別することで、該通信規則方向へ送信するための送信データが記憶部20Aに記憶されているか否かを判別すればよい。
On the other hand, if it is determined in step S304 that there is no transmission data to be transmitted in the opposite direction (step S304: No), the process proceeds to step S314. In step S314, the
通信規則方向へ送信する送信データが無いと判断した場合(ステップS314:No)、後述するステップS320へ進む。通信規則方向へ送信する送信データがあると判断した場合(ステップS314:Yes)、ステップS316へ進む。 If it is determined that there is no transmission data to be sent in the direction of the communication rule (step S314: No), proceed to step S320 described below. If it is determined that there is transmission data to be sent in the direction of the communication rule (step S314: Yes), proceed to step S316.
ステップS316では、決定部20Eは、第1通信宛先へのデータ通信に用いる周波数を、現在のスロットである送信スロットに用いる周波数として決定する(ステップS316)。詳細には、決定部20Eは、上記式(5)または式(16)を用いて、周波数を決定する。
In step S316, the
そして、通信制御部20Fは、現在の送信スロットについてステップS316で決定された周波数で送信データを送信するように、通信部20Bを制御する(ステップS318)。そして、通信制御部20Fは、送信した該送信データに送信済を表すフラグを付与し記憶部10Aに記憶する。そして、本ルーチンを終了する。
Then, the
一方、ステップS302で、現在のスロットにスリープスロットが割り当てられていると判断した場合、通信制御部20Fはデータの送受信を行わず、コンセントレータ200全体をスリープ状態にして消費電力を抑える(ステップS320)。そして、本ルーチンを終了する。
On the other hand, if it is determined in step S302 that a sleep slot has been assigned to the current slot, the
一方、ステップS302で、現在のスロットに受信スロットが割り当てられていると判断した場合、決定部20Eは、ステップS300で特定した通信規則方向の上流側に1ホップ先の第1通信宛先の通信装置の送信スロットの周波数を、該受信スロットの周波数として決定する(ステップS322)。詳細には、決定部20Eは、ステップS300で特定した通信規則方向が「上り方向」である場合には上記式(7)および式(8)を用いて周波数を決定する。また、決定部20Eは、ステップS300で特定した通信規則方向が「下り方向」である場合には上記式(9)または式(10)を用いて周波数を決定する。
On the other hand, if it is determined in step S302 that a receiving slot is assigned to the current slot, the
そして、通信制御部20Fは、受信待機および受信処理を行う(ステップS324)。ステップS324では、通信制御部20Fは、現在の受信スロットの期間、通信部20Bの周波数をステップS322で決定された周波数とし、データの受信待ち状態にする。コンセントレータ200に接続するノード100が該スロットでデータを送信すると、コンセントレータ200の通信制御部20Fは該スロットでデータを受信できる。該スロットの中で一定時間データが受信されないことが判断できれば、通信制御部20Fは、その時点で通信部20Bの受信待ち状態を解除し、消費電力を抑えるように制御してよい。そして、本ルーチンを終了する。
Then, the
以上説明したように、本実施形態のコンセントレータ200は、決定部20Eと通信制御部20Fとを備える。また、本実施形態のノード100は、決定部10Eと通信制御部10Fとを備える。
As described above, the
決定部20Eおよび決定部10Eの少なくとも一方は、時分割多重の通信システム1に含まれる複数の通信装置(ノード100,コンセントレータ200)のうち特定の通信装置(コンセントレータ200)からの第1ホップ数を用いた、複数の通信装置に共通の予め定められた決定規則に基づいて、時分割多重によるデータ通信のタイミングと、データ通信に用いる無線の周波数と、を決定する。通信制御部20Fおよび通信制御部10Fは、決定されたタイミングで、決定された周波数の無線によるデータ通信を制御する。
At least one of the
決定部20Eおよび決定部10Eの少なくとも一方は、第1条件を満たす場合、第1ホップ数を用いた決定規則に基づいて、自装置から1ホップ先の他の通信装置である第1通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。決定部20Eおよび決定部10Eの少なくとも一方は、第2条件を満たす場合、第1ホップ数と自装置から2ホップ以上先の第2通信宛先のコンセントレータ200からの第2ホップ数と、を用いた決定規則に基づいて、第2通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。
When the first condition is satisfied, at least one of the
このように、本実施形態の通信装置(ノード100、コンセントレータ200)は、第1条件および第2条件に応じて、自装置から1ホップ先の第1通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数、または、自装置から2ホップ以上先の第2通信宛先へのデータ通信に用いる無線の周波数を決定する。
In this way, the communication device (
このため、本実施形態の通信装置は、条件に応じて、数ホップ先の通信宛先へ直接データを送信することができる。すなわち、本実施形態の通信装置は、リーフノードまたはコンセントレータ200に向かって高速にデータを送信することでき、データ通信の遅延を抑制することができる。
For this reason, the communication device of this embodiment can transmit data directly to a communication destination several hops away depending on the conditions. In other words, the communication device of this embodiment can transmit data toward the leaf node or the
従って、本実施形態の通信装置は、データ通信の遅延を抑制することができる。 Therefore, the communication device of this embodiment can suppress delays in data communication.
なお、本実施形態に係る通信システム1は、時分割多重の無線通信制御において、ホップ数を基にした自立型の通信スケジューリングアルゴリズム(autonomous scheduling)、および中央型の通信スケジューリングアルゴリズム、のいずれも採用する事ができる。
The
自立型の通信スケジューリングアルゴリズムとは、例えば、通信に用いるスロットを通知するための通信相手との間の制御メッセージのやり取りであるネゴシエーションを行う必要のないアルゴリズムである。自立型の通信スケジューリングアルゴリズムは、実装が容易であり、制御オーバヘッドを抑制できる。制御オーバヘッドを抑制することで、ネゴシエーションの負荷を軽減することができる。 An autonomous communication scheduling algorithm is an algorithm that does not require negotiation, which is, for example, the exchange of control messages with a communication partner to notify the slots to be used for communication. An autonomous communication scheduling algorithm is easy to implement and can reduce control overhead. By reducing control overhead, the negotiation load can be reduced.
一方、中央型の通信スケジューリングアルゴリズムには制御オーバヘッドがある。しかし、中央型の通信スケジューリングアルゴリズムは、経路制御をコンセントレータと呼ばれる装置で管理することができるため、様々な通信環境に対して柔軟に対応することができる。 On the other hand, centralized communication scheduling algorithms have control overhead. However, centralized communication scheduling algorithms can flexibly respond to various communication environments because route control can be managed by a device called a concentrator.
仮に同一スロット(時刻)に複数のノード100がデータ送信を行った場合を想定する。この場合、複数のノード100それぞれの送信信号が干渉しあい、データ欠損などを引き起こす場合がある。自立型の通信スケジューリングアルゴリズムおよび中央型の通信スケジューリングアルゴリズムでは、このような同一ネットワーク内での干渉を回避するようにスケジューリングを行う必要がある。
Let us assume that
本実施形態では、無線マルチホップネットワークのルートノードであるコンセントレータ200からリーフノードまで一本の経路が構成されるリニアトポロジを採用する。各ノード100は、無線マルチホップネットワークに接続するとコンセントレータ200からの自ノードまでの間のホップ数である第1ホップ数を認識する。各ノード100は、この第1ホップ数を用いて、データ通信を行うタイミングであるスロットおよび周波数を決定する。各ノード100は、自ノードへデータを送信する他のノード100(リニアトポロジなので親ノードと子ノードは1個ずつ)がデータ送信するスロットではデータ受信処理を行う。
In this embodiment, a linear topology is adopted in which a single route is formed from the
本実施形態の通信システム1では、同一スロットで複数のノード100がデータ送信をしても異なる周波数を用いる、または、同一周波数を用いる場合であってもネットワーク上では距離が離れるように構成できる。このため、本実施形態の通信システムでは、上記効果に加えて、同一ネットワーク内の干渉を抑制することができる。
The
(変形例1)
通信制御部10Fおよび通信制御部20Fは、第1通信宛先または第2通信宛先である通信宛先に無線によりデータが到達可能な送信電力、変調方式、および誤り訂正方式の少なくとも1つを用いて、データ通信を制御することが好ましい。
(Variation 1)
It is preferable that the
例えば、決定部10Eおよび決定部20Eによって1ホップ先の第1通信宛先への通信に用いる無線の周波数が決定された場合を想定する。この場合、通信制御部10Fおよび通信制御部20Fは、第1通信宛先に無線によりデータが到達可能な予め定められた送信電力、変調方式、及び誤り訂正方式を用いて、データ通信を制御する。
For example, assume that the determination unit 10E and the
また、例えば、決定部10Eおよび決定部20Eによって2ホップ以上先の第2通信宛先への通信に用いる無線の周波数が決定された場合を想定する。この場合、通信制御部10Fおよび通信制御部20Fは、2ホップ以上先の第2通信宛先へ到達可能となるように、予め定められた送信電力、変調方式、及び誤り訂正方式の少なくとも1つを変更し、データ通信を制御すればよい。
Also, for example, assume that the determination unit 10E and the
通信制御部10Fおよび通信制御部20Fによるこれらの制御により、より高い確率で誤りなくデータを通信宛先へ送信することが可能となる。
This control by
(変形例2)
通信制御部10Fおよび通信制御部20Fは、第2通信宛先へのデータ通信に用いる周波数の無線によるデータ通信を制御する場合、現在の前記スロット内における予め定められた時期とは異なる時期に送信データの送信を制御することが好ましい。
(Variation 2)
When the
通信制御部10Fおよび通信制御部20Fは、1つのスロット内における予め定められた時期にデータ送信を開始する。例えば、1スロットの時間長が100ミリ秒である場合を想定する。この場合、1スロット内における例えばスロットの先頭から30ミリ秒の時期からデータ送信を開始することが予め定められている。
The
そこで、通信制御部10Fおよび通信制御部20Fは、2ホップ以上先の他の通信装置である第2通信宛先へのデータ通信に用いる周波数の無線によるデータ通信を制御する場合、送信スロット内における予め定められた時期より早いタイミングで送信データの送信を制御する。例えば、通信制御部10Fおよび通信制御部20Fは、2ホップ以上先の他の通信装置である第2通信宛先へのデータ通信に用いる周波数の無線によるデータ通信を制御する場合、1スロット内における、例えば、予め定められた時期(例えばスロットの先頭から30ミリ秒の時期)より早い、スロットの先頭から10ミリ秒の時期からデータ送信を開始する。
Therefore, when
通信制御部10Fおよび通信制御部20Fが、送信スロット内における予め定められた時期より早いタイミングで送信データの送信を制御することで、よりホップ数の多い2ホップ以上先の他の通信装置へ直接送信する送信データを、1ホップ先の他の通信装置へ直接送信する送信データに比べて、より優先して送信することができる。このため、通信制御部10Fおよび通信制御部20Fは、より高い確率で、通信規則方向の逆方向に向かって送信データを送信することが可能となる。
By
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、2つ以上の他のノードに接続されるノードを含む構成について説明する。コンセントレータが2つ以上のノードに接続されてもよい。
Second Embodiment
In a second embodiment, a configuration is described that includes a node that is connected to two or more other nodes, and a concentrator may be connected to two or more nodes.
図12は、第2の本実施形態の通信システム1Bの構成例を示す図である。図12に示すように、本実施形態の通信システム1Bは、コンセントレータ200-2と、複数のノード100-21~ノード100-25、ノード100-2a~ノード100-2dと、ネットワーク300と、を備える。ノード100-21~ノード100-25、ノード100-2a~ノード100-2dは同様の構成を備えるため、区別する必要がない場合は単にノード100-2という。コンセントレータ200-2は、ノード1001に替えてノード100-21に接続されている点以外は上記実施形態のコンセントレータ200と同様である。
Fig. 12 is a diagram showing a configuration example of a
図12に示すように、ノード100-22はノード100-23とノード100-2aに接続されている。また、ノード100-24はノード100-25とノード100-2cとノード100-2dに接続されている。このように、本実施形態の通信システム1Bは、2つ以上の他のノード100-2に接続されるノード100-22、ノード100-24を含む。
12, node 100-22 is connected to node 100-23 and node 100-2a . Also, node 100-24 is connected to node 100-25 , node 100-2c , and node 100-2d . In this manner,
図13は、第2の実施形態のノード100-2の構成の一例を示すブロック図である。図13に示すように、ノード100-2は、記憶部10Aと、通信部10Bと、アプリケーション10Dと、決定部10Eと、通信制御部12Fと、を備える。
FIG. 13 is a block diagram showing an example of the configuration of a node 100-2 in the second embodiment. As shown in FIG. 13, the node 100-2 includes a
ノード100-2は、通信制御部10Fに替えて通信制御部12Fを備える点以外は、上記実施形態のノード100と同様である。
Node 100-2 is similar to
決定部10Eの機能は上記実施形態と同様である。このため、例えば、例えば第1ホップ数が同じであるノード100-25、ノード100-2c、ノード100-2dには、同じスロットおよび周波数が決定される場合がある。 The function of the determination unit 10E is the same as in the above embodiment. Therefore, for example, the same slot and frequency may be determined for the node 100-2 5 , the node 100-2 c , and the node 100-2 d that have the same first hop count.
そこで、本実施形態では、通信制御部12Fは、第1ホップ数が同じ他の通信装置との間で相互に異なる時刻にデータ通信するように、決定されたタイミングで、決定された周波数の無線による通信を制御する。
Therefore, in this embodiment, the
詳細には、通信制御部12Fは、第1ホップ数が同じ他のノード100-2が存在する場合、当該他のノード100-2との間でデータを生成または送信するタイミングを調整し、複数のノード100-2が同じタイミングでデータを送信しないようにする。なお、このような調整をアプリケーション10Dが実行してもよい。以下では、通信制御部12Fがこのような調整を行う場合を例に説明する。
In detail, when there is another node 100-2 with the same first hop count, the
図12では、例えばノード100-23とノード100-2aはホップ数が同じであるため、同じスロットで送信スロットを持つ。これら2つのノード100-2が同時にデータを送信しないよう、予めデータ送信可能な時刻または時間帯を分離しておく。 12, for example, node 100-23 and node 100-2a have the same number of hops and therefore have the same transmission slot. To prevent these two nodes 100-2 from transmitting data at the same time, the times or time periods during which data can be transmitted are separated in advance.
例えば通信制御部12Fは、無線マルチホップネットワークに接続したときに得られる情報などから、第1ホップ数が同じ他のノード100-2が存在するか否かを特定する。第1ホップ数が同じ他のノード100-2が存在する場合、通信制御部12Fは、ホップ数が同じ他のノード100-2との間で相互に異なる時刻でデータ通信するように通信を制御する。例えば通信制御部12Fは、予め指定された、他のノード100-2と異なる時刻または時間帯にデータ通信するように制御する。
For example, the
時刻または時間帯はどのような指定方法で指定されてもよいが、例えば、絶対時刻を用いる方法、および、時間の経過とともに単調増加するよう管理されているスロット番号またはスロットフレーム番号を用いた方法を適用できる。 The time or time period may be specified by any method, but for example, a method using absolute time and a method using a slot number or slot frame number that is managed to monotonically increase over time can be applied.
通信制御部12Fは、予め定められた規則(時刻決定規則)に従い、他のノード100-2と異なる時刻または時間帯にデータ通信するように制御してもよい。この規則は、例えば、ノード100-2に割り当てられたノード100-2の識別情報、インタフェースのアドレス、および、ネットワークアドレスなどからデータ送信が可能な時刻または時間帯を計算する規則である。例えば、通信制御部12Fは、ノード100-2の識別情報を60で割った余りが10の場合は毎時10分台にデータが送信できるように、またノード100-2の識別情報を60で割った余りが35の場合は毎時35分台にデータが送信できるように制御してもよい。
The
このように、第2の実施形態では、2つ以上の他のノードに接続されるノードが含まれる場合であっても、ネットワーク内の干渉を抑制できる。 In this way, in the second embodiment, interference within the network can be suppressed even when the network includes a node that is connected to two or more other nodes.
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、通信装置(コンセントレータ、ノード)間で複数の通信経路が構成される例を説明する。
Third Embodiment
In the third embodiment, an example in which a plurality of communication paths are configured between communication devices (concentrators, nodes) will be described.
図14は、第3の実施形態の通信システム1Cの構成例を示す図である。図14に示すように、本実施形態の通信システム1Cは、コンセントレータ200-3と、複数のノード100-31~100-35と、ネットワーク300と、を備えている。ノード100-31~100-25は同様の構成を備えるため、区別する必要がない場合は単にノード100-3という。
Fig. 14 is a diagram showing an example of the configuration of a
図14に示すように、本実施形態では、コンセントレータ200-3とノード100-3は、2つの通信経路で接続されるように、無線マルチホップネットワークを構成する。すなわち、本実施形態では、コンセントレータ200-3およびノード100-3は、2つの通信部を用いて2つの通信経路を有する。一方の通信経路は、コンセントレータ200-3の通信部20Bと各ノード100-3の通信部10Bで構成される通信経路PAである。他方は、コンセントレータ200-3の通信部23G(後述)と各ノード100-3の通信部13G(後述)で構成される通信経路PBである。
As shown in FIG. 14, in this embodiment, the concentrator 200-3 and the node 100-3 configure a wireless multi-hop network so that they are connected by two communication paths. That is, in this embodiment, the concentrator 200-3 and the node 100-3 have two communication paths using two communication units. One communication path is communication path PA consisting of
本実施形態では、2つの通信経路に対して、相互に異なる範囲の周波数が割り当てられる。例えば通信経路PAに対しては、使用可能な複数の周波数のうち、チャネル番号が前半の周波数が割り当てられ、通信経路PBに対しては、使用可能な周波数のうち、チャネル番号が後半の周波数を割り当てられる。周波数の割り当て方法はこれに限られない。例えば、チャネル番号が偶数および奇数である周波数が、それぞれ通信経路PAと通信経路PBに割り当てられてもよい。 In this embodiment, frequencies in different ranges are assigned to the two communication paths. For example, of the multiple available frequencies, frequencies with channel numbers in the first half are assigned to communication path PA, and of the available frequencies, frequencies with channel numbers in the second half are assigned to communication path PB. The method of frequency assignment is not limited to this. For example, frequencies with even and odd channel numbers may be assigned to communication path PA and communication path PB, respectively.
割り当てられた周波数の範囲内で、各ノード100-3が用いる周波数が、上記実施形態と同様の手法で決定される。 Within the allocated frequency range, the frequency to be used by each node 100-3 is determined in a manner similar to that of the above embodiment.
図15は、第3の実施形態のコンセントレータ200-3の機能構成の一例を示すブロック図である。図15に示すように、コンセントレータ200-3は、記憶部20Aと、通信部20Bと、通信部20Cと、通信部23Gと、通信制御部23Fと、決定部20Eと、アプリケーション20Dと、を備える。
Fig. 15 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the concentrator 200-3 of the third embodiment. As shown in Fig. 15, the concentrator 200-3 includes a
第3の実施形態のコンセントレータ200-3は、通信部23Gを更に備え、通信制御部20Fに替えて通信制御部23Fを備える点以外は、上記第1の実施形態のコンセントレータ200と同様である。
The concentrator 200-3 of the third embodiment is similar to the
通信部23Gは、通信部20Bと同様に、無線マルチホップネットワーク内の他のノード100-3と通信する。上記のように、通信部20Bは通信経路PAで用いられ、通信部23Gは通信経路PBで用いられる。
Similar to
なお、本実施形態では、決定部20Eは、2つの通信経路PA、PBそれぞれについて、割り当てられた周波数の範囲内で、使用する周波数を決定する。例えば決定部20Eは、通信経路PAについては、通信経路PAに対して割り当てられた周波数の個数をCとして、上記実施形態と同様の手順により、周波数を決定する。同様に、決定部20Eは、通信経路PBについては、通信経路PBに対して割り当てられた周波数の個数をCとして、上記実施形態と同様の手順により、周波数を決定する。
In this embodiment, the
通信制御部23Fは、通信部20B、通信部20Cに加え、通信部23Gを用いた通信を制御する。
The
図16は、第3の実施形態のノード100-3の構成の一例を示すブロック図である。図16に示すように、ノード100-3は、記憶部10Aと、通信部10Bと、アプリケーション10Dと、決定部10Eと、通信制御部13Fと、通信部13Gと、を備える。
Fig. 16 is a block diagram showing an example of the configuration of a node 100-3 in the third embodiment. As shown in Fig. 16, the node 100-3 includes a
第3の実施形態のノード100-3は、通信制御部10Fに替えて通信制御部13Fを備え、通信部13Gを更に備える点以外は、上記第1の実施形態のノード100と同様である。
The node 100-3 of the third embodiment is similar to the
通信部13Gは、通信部10Bと同様に、無線マルチホップネットワーク内の他のノード100-3、または、コンセントレータ200-3と通信する。上記のように、通信部10Bは通信経路PAで用いられ、通信部13Gは通信経路PBで用いられる。 Similar to communication unit 10B, communication unit 13G communicates with other nodes 100-3 or concentrator 200-3 in the wireless multi-hop network. As described above, communication unit 10B is used in communication path PA, and communication unit 13G is used in communication path PB.
なお、決定部10Eは、2つの通信経路PA、PBそれぞれについて、割り当てられた周波数の範囲内で、使用する周波数を決定する。例えば決定部10Eは、通信経路PAについては、通信経路PAに対して割り当てられた周波数の個数をCとして、上記実施形態と同様の手順により、周波数を決定する。同様に、決定部10Eは、通信経路PBについては、通信経路PBに対して割り当てられた周波数の個数をCとして、上記実施形態と同様の手順により、周波数を決定する。 The determination unit 10E determines the frequency to be used within the range of the allocated frequencies for each of the two communication paths PA and PB. For example, for communication path PA, the determination unit 10E determines the frequency by a procedure similar to that of the above embodiment, with the number of frequencies allocated to communication path PA set to C. Similarly, for communication path PB, the determination unit 10E determines the frequency by a procedure similar to that of the above embodiment, with the number of frequencies allocated to communication path PB set to C.
通信制御部13Fは、通信部10Bに加え、通信部13Gを用いた通信を制御する。 The communication control unit 13F controls communication using the communication unit 13G in addition to the communication unit 10B.
本実施形態では、このようにして周波数を使い分け、第1の実施形態のような通信制御が実行される。なお、コンセントレータ200-3およびノード100-3が有する通信経路は3個以上でもよい。コンセントレータ200-3およびノード100-3は、通信経路の数に合わせた個数の通信部を備えればよい。 In this embodiment, different frequencies are used in this way, and communication control is performed as in the first embodiment. Note that the concentrator 200-3 and the node 100-3 may have three or more communication paths. The concentrator 200-3 and the node 100-3 may be provided with a number of communication units that matches the number of communication paths.
このように、第3の実施形態では、装置間で複数の通信経路を備える構成についても、ネットワーク内の干渉を抑制できる。 In this way, in the third embodiment, interference within the network can be suppressed even in a configuration with multiple communication paths between devices.
次に、第1から第3の実施形態にかかる通信装置のハードウェア構成について図17を用いて説明する。図17は、第1から第3の実施形態にかかる通信装置のハードウェア構成例を示す説明図である。 Next, the hardware configuration of the communication device according to the first to third embodiments will be described with reference to FIG. 17. FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of the hardware configuration of the communication device according to the first to third embodiments.
第1から第3の実施形態にかかる通信装置は、CPU51などの制御装置と、ROM(Read Only Memory)52やRAM53などの記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信I/F54と、各部を接続するバス61を備えている。
The communication device according to the first to third embodiments includes a control device such as a CPU 51, a storage device such as a ROM (Read Only Memory) 52 and a
第1から第3の実施形態にかかる通信装置で実行されるプログラムは、ROM52等に予め組み込まれて提供される。
The programs executed by the communication devices according to the first to third embodiments are provided pre-installed in the
第1から第3の実施形態にかかる通信装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)、フレキシブルディスク(FD)、CD-R(Compact Disk Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供されるように構成してもよい。 The programs executed by the communication devices according to the first to third embodiments may be configured to be provided as a computer program product by being recorded in an installable or executable format on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), a flexible disk (FD), a CD-R (Compact Disk Recordable), or a DVD (Digital Versatile Disk).
さらに、第1から第3の実施形態にかかる通信装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、第1から第3の実施形態にかかる通信装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。 Furthermore, the programs executed by the communication devices according to the first to third embodiments may be configured to be stored on a computer connected to a network such as the Internet and provided by being downloaded via the network. Also, the programs executed by the communication devices according to the first to third embodiments may be configured to be provided or distributed via a network such as the Internet.
第1から第3の実施形態にかかる通信装置で実行されるプログラムは、コンピュータを上述した通信装置の各部として機能させうる。このコンピュータは、CPU51がコンピュータ読取可能な記憶媒体からプログラムを主記憶装置上に読み出して実行することができる。 The programs executed by the communication devices according to the first to third embodiments can cause a computer to function as each part of the communication device described above. In this computer, the CPU 51 can read the programs from a computer-readable storage medium onto the main storage device and execute them.
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 several 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 forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims.
100、100-2、100-3 ノード
200、200-3 コンセントレータ
10A、20A 記憶部
10B、13G、20B、20C、23G 通信部
10D、20D アプリケーション
10E、20E 決定部
10F、12F、13F、20F、23F 通信制御部
100, 100-2, 100-3
Claims (16)
決定された前記タイミングで、決定された前記周波数の無線による前記データ通信を制御する通信制御部と、
を備え、
前記決定部は、
第1条件を満たす場合、前記第1ホップ数を用いた前記決定規則に基づいて、1ホップ先の第1通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定し、
第2条件を満たす場合、前記第1ホップ数と、2ホップ以上先の第2通信宛先の前記特定の通信装置からの第2ホップ数と、を用いた前記決定規則に基づいて、前記第2通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定する、
通信装置。 a determination unit that determines a timing of data communication by time division multiplexing and a radio frequency to be used for the data communication based on a predetermined determination rule common to a plurality of communication devices, the decision rule using a first hop number from a specific communication device among a plurality of communication devices included in a time division multiplexing communication system;
a communication control unit that controls the data communication by radio at the determined frequency at the determined timing;
Equipped with
The determination unit is
If a first condition is satisfied, a radio frequency to be used for the data communication to a first communication destination one hop away is determined based on the determination rule using the first hop count;
If a second condition is satisfied, a wireless frequency to be used for the data communication to the second communication destination is determined based on the determination rule using the first hop count and a second hop count from the specific communication device to a second communication destination that is two or more hops away.
Communication device.
前記第1ホップ数と、スケジューリングの単位であるスロットフレームに含まれる、前記データ通信の前記タイミングを表す複数のスロットの個数であるスロット数と、を用いた前記決定規則に基づいて、複数の前記スロットの各々に対して、データ送信に用いる送信スロット、データ受信に用いる受信スロット、およびデータ送受信を行わないスリープスロットの何れかを割り当てることによって、前記データ通信の前記タイミングを決定し、
前記第1条件を満たす場合、現在の前記スロットに対して、前記第1ホップ数と使用可能な複数の周波数の個数であるチャネル数とを用いた前記決定規則に基づいて、複数の前記周波数の何れかを前記第1通信宛先への前記データ通信に用いる周波数として決定し、
前記第2条件を満たす場合、現在の前記スロットに対して、前記第1ホップ数と前記第2ホップ数と前記チャネル数とを用いた前記決定規則に基づいて、複数の前記周波数の何れかを前記第2通信宛先への前記データ通信に用いる周波数として決定する、
請求項1に記載の通信装置。 The determination unit is
determining the timing of the data communication by allocating, to each of the plurality of slots, any one of a transmission slot used for data transmission, a reception slot used for data reception, and a sleep slot in which no data transmission or reception is performed, based on the decision rule using the first hop number and a slot number, which is the number of a plurality of slots that are included in a slot frame that is a unit of scheduling and that represents the timing of the data communication;
When the first condition is satisfied, for the current slot, based on the decision rule using the first hop count and a channel number that is the number of a plurality of available frequencies, determine one of the plurality of frequencies as a frequency to be used for the data communication to the first communication destination;
If the second condition is satisfied, for the current slot, based on the decision rule using the first hop count, the second hop count, and the number of channels, determine one of the plurality of frequencies as a frequency to be used for the data communication to the second communication destination.
The communication device according to claim 1 .
前記スロット数に基づいて前記第2ホップ数を算出する、
請求項2に記載の通信装置。 The determination unit is
calculating the second number of hops based on the number of slots;
The communication device according to claim 2 .
子ノードから親ノード方向へデータを通信する上り方向または親ノードから子ノード方向へデータを通信する下り方向である通信規則方向を表す規則を含み、
前記決定部は、
現在の前記スロットに前記送信スロットが割り当てられ、通信対象のデータが前記通信規則方向へ送信する送信データである前記第1条件を満たす場合、現在の前記スロットに対して、前記決定規則に基づいて前記第1通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定し、
現在の前記スロットに前記送信スロットが割り当てられ、通信対象のデータが前記通信規則方向の逆方向へ送信する送信データである前記第2条件を満たす場合、現在の前記スロットに対して、前記決定規則に基づいて前記第2通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定する、
請求項2に記載の通信装置。 The decision rule is:
A rule indicating a communication direction is an upstream direction for communicating data from a child node to a parent node or a downstream direction for communicating data from a parent node to a child node,
The determination unit is
When the transmission slot is assigned to the current slot, and the data to be communicated satisfies the first condition that the data is transmission data to be transmitted in the direction of the communication rule, a radio frequency to be used for the data communication to the first communication destination is determined for the current slot based on the determination rule;
when the transmission slot is assigned to the current slot and the second condition is satisfied that the data to be communicated is transmission data to be transmitted in a direction opposite to the communication rule direction, determining a radio frequency to be used for the data communication to the second communication destination for the current slot based on the determination rule;
The communication device according to claim 2 .
現在の前記スロットに前記送信スロットが割り当てられ、通信対象のデータが前記通信規則方向または前記通信規則方向の逆方向へ送信する送信データであり、前記通信対象のデータが未送信である前記第1条件を満たす場合、現在の前記スロットに対して、前記決定規則に基づいて前記第1通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定し、
現在の前記スロットに前記送信スロットが割り当てられ、前記通信対象のデータが前記逆方向へ送信する送信データであり、前記通信対象のデータが前記第1条件を満たした場合に決定された前記周波数による送信済である前記第2条件を満たす場合、現在の前記スロットに対して、前記決定規則に基づいて前記第2通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定する、
請求項4に記載の通信装置。 The determination unit is
when the transmission slot is assigned to the current slot, data to be communicated is transmission data to be transmitted in the direction of the communication rule or in a direction opposite to the direction of the communication rule, and the first condition is satisfied that the data to be communicated has not yet been transmitted, determining a radio frequency to be used for the data communication to the first communication destination for the current slot based on the determination rule;
determining a wireless frequency to be used for the data communication to the second communication destination for the current slot based on the determination rule when the second condition is satisfied, in which the transmission slot is assigned to the current slot, the data of the communication target is transmission data to be transmitted in the reverse direction, and the data of the communication target has been transmitted at the frequency determined when the first condition is satisfied;
The communication device according to claim 4.
現在の前記スロットに前記送信スロットが割り当てられ、通信対象のデータが前記逆方向へ送信する送信データであり、前記第2通信宛先がデータ通信中ではない前記第2条件を満たす場合、現在の前記スロットに対して、前記決定規則に基づいて前記第2通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定する、
請求項4に記載の通信装置。 The determination unit is
when the transmission slot is assigned to the current slot, the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the reverse direction, and the second communication destination satisfies the second condition that the second communication destination is not currently communicating data, determining a radio frequency to be used for the data communication to the second communication destination for the current slot based on the determination rule;
The communication device according to claim 4.
送信済のデータを記憶部から削除する、
請求項1に記載の通信装置。 The communication control unit
Delete the transmitted data from the storage unit;
The communication device according to claim 1 .
前記第1通信宛先または前記第2通信宛先である通信宛先に無線によりデータが到達可能な送信電力、変調方式、および誤り訂正方式の少なくとも1つを用いて、前記データ通信を制御する、
請求項1に記載の通信装置。 The communication control unit
controlling the data communication using at least one of a transmission power, a modulation method, and an error correction method that enables data to reach a communication destination, which is the first communication destination or the second communication destination, by wireless;
The communication device according to claim 1 .
前記第2通信宛先への前記データ通信に用いる周波数の無線による前記データ通信を制御する場合、現在の前記スロット内における予め定められた時期とは異なる時期に送信データの送信を制御する、
請求項2に記載の通信装置。 The communication control unit
When controlling the data communication by radio using a frequency used for the data communication to the second communication destination, controlling transmission of the transmission data at a time different from a predetermined time within the current slot.
The communication device according to claim 2 .
請求項1に記載の通信装置。 forming a multi-hop network with a plurality of the communication devices such that one or less of the communication devices among the plurality of the communication devices is a parent node;
The communication device according to claim 1 .
請求項1に記載の通信装置。 forming a multi-hop network with a plurality of the communication devices such that one or less of the communication devices among the plurality of the communication devices are child nodes;
The communication device according to claim 1 .
前記第1ホップ数が同じ他の通信装置との間で相互に異なる時刻に前記データ通信するように、決定された前記タイミングで、決定された前記周波数の無線による通信を制御する、
請求項1に記載の通信装置。 The communication control unit
controlling wireless communication at the determined frequency at the determined timing such that the data communication is performed at different times between the communication device and another communication device having the same first hop number;
The communication device according to claim 1 .
複数の前記通信経路は、相互に異なる範囲の周波数が割り当てられ、
前記決定部は、複数の前記通信経路それぞれについて、割り当てられた周波数の範囲に含まれる周波数のうち、前記データ通信に用いる周波数を決定する、
請求項1に記載の通信装置。 The plurality of communication devices are connected to each other by a plurality of communication paths,
The plurality of communication paths are assigned frequencies in different ranges,
the determination unit determines, for each of the plurality of communication paths, a frequency to be used for the data communication from among frequencies included in an assigned frequency range.
The communication device according to claim 1 .
時分割多重の通信システムに含まれる複数の通信装置のうち特定の通信装置からの第1ホップ数を用いた、複数の前記通信装置に共通の予め定められた決定規則に基づいて、時分割多重によるデータ通信のタイミングと、前記データ通信に用いる無線の周波数と、を決定する決定ステップと、
決定された前記タイミングで、決定された前記周波数の無線による前記データ通信を制御する通信制御ステップと、
を含み、
前記決定ステップは、
第1条件を満たす場合、前記第1ホップ数を用いた前記決定規則に基づいて、1ホップ先の第1通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定し、
第2条件を満たす場合、前記第1ホップ数と、2ホップ以上先の第2通信宛先の前記特定の通信装置からの第2ホップ数と、を用いた前記決定規則に基づいて、前記第2通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定する、
通信プログラム。 A communication program for causing a computer to execute the program,
a determination step of determining a timing of data communication by time division multiplexing and a radio frequency to be used for the data communication based on a predetermined determination rule common to a plurality of communication devices, the decision rule using a first hop number from a specific communication device among a plurality of communication devices included in the time division multiplexing communication system;
a communication control step of controlling the data communication by radio at the determined frequency at the determined timing;
Including,
The determining step includes:
If a first condition is satisfied, a radio frequency to be used for the data communication to a first communication destination one hop away is determined based on the determination rule using the first hop count;
If a second condition is satisfied, a wireless frequency to be used for the data communication to the second communication destination is determined based on the determination rule using the first hop count and a second hop count from the specific communication device to a second communication destination that is two or more hops away.
Communications program.
複数の前記通信装置それぞれは、
時分割多重の通信システムに含まれる複数の前記通信装置のうち特定の通信装置からの第1ホップ数を用いた、複数の前記通信装置に共通の予め定められた決定規則に基づいて、時分割多重によるデータ通信のタイミングと、前記データ通信に用いる無線の周波数と、を決定する決定部と、
決定された前記タイミングで、決定された前記周波数の無線による前記データ通信を制御する通信制御部と、
を備え、
前記決定部は、
第1条件を満たす場合、前記第1ホップ数を用いた前記決定規則に基づいて、1ホップ先の第1通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定し、
第2条件を満たす場合、前記第1ホップ数と、2ホップ以上先の第2通信宛先の前記特定の通信装置からの第2ホップ数と、を用いた前記決定規則に基づいて、前記第2通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定する、
通信システム。 A communication system including a plurality of communication devices,
Each of the plurality of communication devices
a determination unit that determines a timing of data communication by time division multiplexing and a radio frequency to be used for the data communication based on a predetermined determination rule common to a plurality of communication devices, the decision rule using a first hop number from a specific communication device among a plurality of communication devices included in a time division multiplexing communication system;
a communication control unit that controls the data communication by radio at the determined frequency at the determined timing;
Equipped with
The determination unit is
If a first condition is satisfied, a radio frequency to be used for the data communication to a first communication destination one hop away is determined based on the determination rule using the first hop count;
If a second condition is satisfied, a wireless frequency to be used for the data communication to the second communication destination is determined based on the determination rule using the first hop count and a second hop count from the specific communication device to a second communication destination that is two or more hops away.
Communications system.
時分割多重の通信システムに含まれる複数の通信装置のうち特定の通信装置からの第1ホップ数を用いた、複数の前記通信装置に共通の予め定められた決定規則に基づいて、時分割多重によるデータ通信のタイミングと、前記データ通信に用いる無線の周波数と、を決定する決定ステップと、
決定された前記タイミングで、決定された前記周波数の無線による前記データ通信を制御する通信制御ステップと、
を含み、
前記決定ステップは、
第1条件を満たす場合、前記第1ホップ数を用いた前記決定規則に基づいて、1ホップ先の第1通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定し、
第2条件を満たす場合、前記第1ホップ数と、2ホップ以上先の第2通信宛先の前記特定の通信装置からの第2ホップ数と、を用いた前記決定規則に基づいて、前記第2通信宛先への前記データ通信に用いる無線の周波数を決定する、
通信方法。 1. A communication method performed in a communication device, comprising:
a determination step of determining a timing of data communication by time division multiplexing and a radio frequency to be used for the data communication based on a predetermined determination rule common to a plurality of communication devices, the decision rule using a first hop number from a specific communication device among a plurality of communication devices included in the time division multiplexing communication system;
a communication control step of controlling the data communication by radio at the determined frequency at the determined timing;
Including,
The determining step includes:
If a first condition is satisfied, a radio frequency to be used for the data communication to a first communication destination one hop away is determined based on the determination rule using the first hop count;
If a second condition is satisfied, a wireless frequency to be used for the data communication to the second communication destination is determined based on the determination rule using the first hop count and a second hop count from the specific communication device to a second communication destination that is two or more hops away.
Communication method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023008899A JP2024104597A (en) | 2023-01-24 | 2023-01-24 | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION PROGRAM, AND COMMUNICATION SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023008899A JP2024104597A (en) | 2023-01-24 | 2023-01-24 | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION PROGRAM, AND COMMUNICATION SYSTEM |
Publications (1)
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---|---|
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JP2023008899A Pending JP2024104597A (en) | 2023-01-24 | 2023-01-24 | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION PROGRAM, AND COMMUNICATION SYSTEM |
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Country | Link |
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