JP2024104597A - COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION PROGRAM, AND COMMUNICATION SYSTEM - Google Patents

COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION PROGRAM, AND COMMUNICATION SYSTEM Download PDF

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真貴 西尾
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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.

S. Duquennoy, ”Orchestra: Robust Mesh Networks Through Autonomously Scheduled TSCH”, <URL:https://dl.acm.org/doi/10.1145/2809695.2809714>S. Duquennoy, “Orchestra: Robust Mesh Networks Through Autonomously Scheduled TSCH”, <URL: https://dl.acm.org/doi/10.1145/2809695.2809714>

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.

第1の実施形態の通信システムの構成例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a communication system according to a first embodiment. コンセントレータの機能構成のブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of a concentrator. スケジューリングの単位を示す図。A diagram showing a unit of scheduling. ノードの機能構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of a node. スロットフレームに決定されたタイミングを示す図。FIG. 1 shows timing determined in a slot frame. スロットフレームに決定されたタイミングを示す図。FIG. 1 shows timing determined in a slot frame. 通信スケジュールを示す図。FIG. 通信スケジュールを示す図。FIG. データ送信の説明図。FIG. 通信スケジュールを示す図。FIG. 通信スケジュールを示す図。FIG. 通信処理の流れを示すフローチャート。11 is a flowchart showing the flow of a communication process. 第2の本実施形態の通信システムの構成例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a communication system according to a second embodiment of the present invention. ノードの構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a node. 第3の実施形態の通信システムの構成例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of a communication system according to a third embodiment. コンセントレータの機能構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of a concentrator. ノードの構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a node. ハードウェア構成例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a hardware configuration.

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 communication system 1 according to the present embodiment.

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100~100と、ネットワーク300と、を備える。ノード100~100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 concentrator 200, a plurality of nodes 100.1 to 100.5 , and a network 300. Since the nodes 100.1 to 100.5 have the same configuration, they will be simply referred to as node 100 when there is no need to distinguish them. The node 100 and the concentrator 200 are examples of communication devices. Furthermore, when the node 100 and the concentrator 200 are collectively described without distinction, they may be referred to as communication devices.

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 concentrator 200 and the nodes 100, which are the communication devices included in the communication system 1, perform time division multiplexing wireless communication. Time division multiplexing wireless communication is sometimes called multi-hop wireless communication. In other words, the communication system 1 is a wireless multi-hop network composed of the concentrator 200 and multiple nodes 100.

コンセントレータ200は、ノード100~100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 concentrator 200 configures a wireless multi-hop network together with the nodes 100.sub.1 to 100.sub.5 . Wireless communication methods used in the wireless multi-hop network include WiFi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), IEEE 802.15.4, etc. Control methods for the wireless multi-hop network include CTP (Collection Tree Protocol) and RPL (IETF RFC 6550), etc. The wireless communication methods and the control methods for the wireless multi-hop network are not limited to these.

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 concentrator 200 corresponds to a specific communication device among multiple communication devices included in a time division multiplexing communication system. The concentrator 200 is a communication device that performs various controls and data aggregation in a wireless multi-hop network. The concentrator 200 is sometimes referred to as a root node.

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100~100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 concentrator 200 is one or more. The upper limit of the number of nodes is determined by the wireless communication method adopted, the restrictions of the upper layer protocol of the wireless communication method, and requirements such as power consumption if the node 100 is battery-powered. As an example, FIG. 1 shows five nodes 100, nodes 100 1 to 100 5. However, the number of nodes 100 constituting the wireless multi-hop network is not limited to five.

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 concentrator 200 may be connected to an external network other than the wireless multi-hop network that includes the network 300. There may be two or more external networks. The concentrator 200 does not have to be connected to an external network. The network 300 may be any network, such as a local network, a field area network, or the Internet. The connection to the network 300 may be wired, wireless, or a combination of wired and wireless.

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100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 concentrator 200, which is a root node, to a node 100, which is a leaf node. A leaf node is a node 100 that is the farthest from the concentrator 200, and in FIG. 1, node 100-5 corresponds to a leaf node.

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100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100~100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 node 100 has one or less other nodes 100 as its parent node. For example, node 100 1 has the concentrator 200 as its parent node and does not have any other nodes 100 as its parent node, but nodes 100 2 to 100 5 each have one other node 100 as their parent node.

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100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100~ノード100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 node 100 has one or less other nodes 100 as its child nodes. For example, node 100 5 is a leaf node and does not have other nodes 100 as its child nodes, but nodes 100 1 to 100 4 each have one other node 100 as its child node.

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 concentrator 200. In this case, the concentrator 200 collects the sensor data acquired by the leaf node. The concentrator 200 also transmits control information and parameter setting information for the sensor and actuator mounted on the leaf node to the child node via multi-hop transmission, thereby transmitting the information toward the leaf node. Through these processes, the concentrator 200 is configured to be able to control the leaf node. For example, when the leaf node is used for dam management, the concentrator 200 controls the opening and closing of the water gates installed in the dam.

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 concentrator 200.

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 concentrator 200. The concentrator 200 includes a memory unit 20A, a communication unit 20B, a communication unit 20C, an application 20D, a determination unit 20E, and a communication control unit 20F.

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 (application 20D, decision unit 20E, communication control unit 20F) is realized, for example, by one or more processors. For example, each of the above units may be realized by having a processor such as a CPU (Central Processing Unit) execute a program, i.e., by software. Each of the above units may be realized by a processor such as a dedicated IC (Integrated Circuit), i.e., by hardware. Each of the above units may be realized by using a combination of software and hardware. When multiple processors are used, each processor may realize one of the units, or two or more of the 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 memory unit 20A stores various data used by the concentrator 200.

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 storage unit 20A stores node information. The node information is information about the connected nodes 100. For example, the node information includes, for all nodes 100 in the wireless multi-hop network, information about the node 100 or concentrator 200 (parent node) to which the node 100 is connected, the average Received Signal Strength Indicator (RSSI) between the connection destination, and the remaining battery power. The node information may further include other information about each connection destination, and may include some information about the connection destination, the average RSSI, and the remaining battery power.

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100)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 storage unit 20A is required to store at least the node information of the node 100 (node 100 1 in the example of FIG. 1 ) that is directly connected to the concentrator 200. The storage unit 20A may store information of all or some of the nodes 100 in the wireless multi-hop network in addition to the node 100 that is directly connected to the concentrator 200.

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 memory unit 20A by the communication control unit 20F, which will be described later. When disconnection of the node 100 is confirmed by a live/dead check or the like, the communication control unit 20F may delete the node information of the node 100 that has been confirmed to be disconnected and that is stored in the memory unit 20A.

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 memory unit 20A can be configured with any commonly used storage medium, such as a flash memory, a memory card, a RAM (Random Access Memory), a HDD (Hard Disk Drive), or an optical disk.

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 communication unit 20B communicates with other nodes 100 in the wireless multi-hop network. The communication unit 20C is used for communication with the network 300.

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 communication unit 20C is a communication function for connecting to the network 300. The communication unit 20C mainly transmits and receives application data to and from the network 300, and communicates to maintain a connection with the network 300. When the concentrator 200 is configured not to connect to the network 300, the concentrator 200 may not be configured to include the communication unit 20C.

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。 Application 20D executes a predetermined application process. The application process may be any process. Examples of application processes include acquiring and transmitting sensor data, controlling actuators, and transferring messages to other devices.

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, application 20D generates and transmits application data addressed to node 100 in the wireless multi-hop network and application data addressed to network 300. Application 20D may also receive application data from node 100. For example, application 20D may generate and transmit application data for operating an actuator provided in node 100 and changing the settings of node 100. For example, application 20D may also receive sensor data acquired by a sensor provided in node 100, and transmit the sensor data together to network 300.

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 determination unit 20E determines the timing of data communication by time division multiplexing and the radio frequency to be used for the data communication based on a determination rule using the first hop number from the concentrator 200 among the multiple communication devices (node 100, concentrator 200) included in the time division multiplexing communication system 1.

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 determination unit 20E are similar to those performed by the determination unit of node 100, and will be described in detail below.

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 communication control unit 20F controls communication using the communication units 20B and 20C. For example, the communication control unit 20F configures, manages, and maintains the wireless multi-hop network. To configure the wireless multi-hop network, the communication control unit 20F advertises the wireless multi-hop network to the surrounding nodes 100 (hereinafter, surrounding nodes) periodically, randomly, or according to certain rules or manual operations. This advertisement is performed by transmitting data called a beacon or a control message.

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 communication control unit 20F receives a connection request from a peripheral node to the wireless multi-hop network, it controls the connection of the peripheral node according to a predetermined procedure. The communication control unit 20F may perform authentication processing with the peripheral node during this connection processing, and permit the connection of the peripheral node if authentication is successful. The communication control unit 20F transmits beacons or control messages, etc. to the connected node 100 at a predetermined timing, maintains synchronization of the internal clocks of the concentrator 200 and the node 100, and checks whether they are alive or dead.

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100)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 communication control unit 20F stores in the storage unit 20A the node information of the node 100 (node 100 1 in the example of FIG. 1 ) that is directly connected to the concentrator 200. If disconnection of the node 100 is confirmed by a live/dead check or the like, the communication control unit 20F may delete the information stored in the storage unit 20A. In addition to the node 100 that is directly connected to the concentrator 200, the node information of all or some of the nodes 100 in the wireless multi-hop network may be stored in the storage unit 20A.

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 communication control unit 20F controls wireless communication using a time division multiplexing method. When the wireless communication method is IEEE 802.15.4, the time division multiplexing method may be TSCH (Time-Slotted Channel Hopping), but other control methods may also be used. In the communication system 1, the scheduling unit of the communication schedule in time division multiplexing is set in advance. The communication control unit 20F performs data communication by periodically repeating the scheduling unit.

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 communication system 1 is assumed to be common between the concentrator 200 and the node 100 included in communication system 1. In this embodiment, a form in which the slot frame includes three consecutive slots is described as an example. The concentrator 200 and the node 100 described later perform data communication by periodically repeating three consecutive slots included in the slot frame.

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 determination unit 20E as either a transmission slot, a reception slot, or a sleep slot. The timing of data communication is determined by this assignment process. The determination unit 20E also determines the frequency to be used for each slot. The communication control unit 20F controls wireless data communication at the determined frequency at the timing determined by the determination unit 20E.

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 communication control unit 20F using the timing and frequency determined by the determination unit 20E is similar to the control process of data communication by the communication control unit of the node 100 using the timing and frequency. Therefore, the control process of data communication by the communication control unit 20F using the timing and frequency determined by the determination unit 20E will be described in detail later.

次に、ノード100の構成について説明する。 Next, we will explain the configuration of node 100.

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 node 100.

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 node 100 includes a memory unit 10A, a communication unit 10B, an application 10D, a determination unit 10E, and a communication control unit 10F.

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, communication control unit 10F) is realized, for example, by one or more processors. For example, each of the above units may be realized by having a processor such as a CPU execute a program, i.e., by software. Each of the above units may be realized by a processor such as a dedicated IC, i.e., by hardware. Each of the above units may be realized by using a combination of software and hardware. When multiple processors are used, each processor may realize one of the units, or two or more of the units.

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 node 100 may also be configured to include additional sensors, actuators, etc.

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 memory unit 10A stores various data used by the node 100. For example, the memory unit 10A stores information about other connected devices (concentrator 200, other nodes 100). The memory unit 10A can be configured with any commonly used storage medium, such as a flash memory, a memory card, a RAM, a HDD, or an optical disk.

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 other nodes 100 or the concentrator 200 in the wireless multi-hop network.

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 application 20D of concentrator 200. Specifically, the application process by application 10D is acquisition and transmission of sensor data, control of actuators, and transfer of messages to other communication devices, etc.

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 determination unit 20E of the concentrator 200, determines the timing of data communication by time division multiplexing and the radio frequency to be used for the data communication based on a determination rule using the first hop number from the concentrator 200 among the multiple communication devices (node 100, concentrator 200) included in the time division multiplexing communication system 1.

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 communication control unit 10F controls communication using the communication unit 10B. For example, when the communication control unit 10F recognizes the existence of a wireless multi-hop network by receiving a beacon or the like, it transmits a connection request to other nodes 100 in the wireless multi-hop network. The connection process differs depending on the wireless communication method used and the control method of the wireless multi-hop network. For example, the communication control unit 10F transmits and receives several control messages and, in some cases, performs authentication processing, and if these are successful, it can connect to any device (node 100, concentrator 200) in the wireless multi-hop network. The node 100 may be directly connected to the concentrator 200 or may be connected to another node 100.

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 node 100 connects to the wireless multi-hop network, it sends and receives control messages that allow node 100 to recognize where it is located in the wireless multi-hop network.

例えば図1のノード100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100は、ノード100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100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 concentrator 200 and is located at the first hop in the wireless multi-hop network as viewed from the concentrator 200. Also, node 100 5 recognizes that it is connected to node 100 4 and is located at the fifth hop in the wireless multi-hop network as viewed from the concentrator 200. Such information related to the connection of the wireless multi-hop network is stored, for example, in the storage unit 10A. For example, node 100 2 stores the following information in the storage unit 10A.

・接続先ノード(親ノード):ノード100
・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): Node 100 1
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 communication control unit 10F transmits all or part of the information stored in the memory unit 10A to the connection destination by a control message or the like. The communication control unit 10F also receives similar information from the node 100 connected to itself. The received information may be further transmitted to its connection destination.

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 communication control unit 10F recognizes the slot frame, which is the scheduling unit of the communication schedule used in the wireless multi-hop network, from the received control message or by manual setting. Then, like the communication control unit 20F of the concentrator 200, the communication control unit 10F controls wireless data communication at the timing determined by the determination unit 10E of the node 100 and at the frequency determined by the determination unit 10E.

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 determination unit 20E of the concentrator 200 and the determination unit 10E of the node 100.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the timing of data communication by time division multiplexing and the radio frequency to be used for the data communication based on a decision rule using the first hop number from the concentrator 200 among the multiple communication devices (node 100, concentrator 200) included in the time division multiplexing communication system 1.

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 concentrator 200 to the own device. If the own device is the concentrator 200, the first hop count is 0 (zero). If the own device is a node 100, the first hop count is the number of hops between each node 100.

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 communication system 1.

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 decision units 20E and 10E determine the timing and frequency based on the decision rules.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the timing of data communication based on a decision rule using the first hop count and the number of slots, which is the number of multiple slots included in the slot frame and represents the timing of data communication.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the timing of data communication by assigning, to each of the multiple slots included in the slot frame, 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 a determination rule.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the timing of data communication by assigning either a transmission slot, a reception slot, or a sleep slot to each of the multiple slots included in the slot frame based on a determination rule using the first hop count and the number of slots included in the slot frame.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the timing by determining the slot number of the slot to be the transmission slot, the slot number of the slot to be the reception slot, and the slot number of the slot to be the sleep slot among the multiple slots included in the slot frame.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the slot number according to the rules indicating the communication direction indicated in the determination rules.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the slot number of the transmission slot using the following formula (1).

(H+SL) 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。SL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 concentrator 200, the first hop number is 0 (zero). When the own device is the node 100, the first hop number H is the hop number from the concentrator 200 of the node 100. In formula (1), N represents the number of slots. In this embodiment, as shown in FIG. 3, a case where the number of slots included in the slot frame is 3 will be described as an example. Therefore, in this embodiment, N represents "3". SL S represents the slot number of the transmission slot. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the slot number is either "0" representing slot SL0, "1" representing slot SL1, or "2" representing slot SL2.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the slot immediately before the determined transmission slot as the reception slot from the child node that is one hop more. The determination unit 20E and the determination unit 10E also determine the slot immediately after the determined transmission slot as the reception slot from the parent node that is one hop less.

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 determination units 20E and 10E use the slot number of the determined transmission slot to determine the slot numbers SL R1 and SL R2 of the two reception slots according to the following equations (2) and (3).

SLR1=(SL-1) mod N ・・・式(2)
SLR2=(SL+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、SL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SL(SLR1、SLR2)を計算する。 In this way, the determination unit 20E and the determination unit 10E calculate the slot number of the transmission slot from the first hop count and the slot number. Also, the determination unit 20E and the determination unit 10E calculate the slot number SL R (SL R1 , SL R2 ) of the reception slot from the slot number of the transmission slot.

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SL)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SL)とを有することととなる。 When the number of slots is "3", a node 100 other than a leaf node has one transmission slot (slot number) and two reception slots (slot number SL R1 , slot number SL R2 ) in the slot frame. Since the concentrator 200 has no parent node, it has one transmission slot (slot number SL R ) and one reception slot (slot number SL R1 ) in the slot frame. Since the node 100, which is a leaf node, has no child node, it has one transmission slot (slot number) and one reception slot (slot number SL R ) in the slot frame.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine, among the slots included in the slot frame, slots to which neither a transmission slot nor a reception slot is assigned as sleep slots. A sleep slot is a slot that puts the entire device into a sleep state to reduce power consumption.

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 concentrator 200. Figure 5 shows an example of allocation to each slot of concentrator 200 when the communication direction is "upstream".

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 concentrator 200. Therefore, when the current slot at the current timing is slot SL0, communication control unit 20F of concentrator 200 does not transmit or receive data, but puts the entire concentrator 200 into a sleep state to reduce power consumption.

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 concentrator 200. Therefore, when the current slot, which is the current timing, is slot SL1, the communication control unit 20F of the concentrator 200 puts the communication unit 20B into a data receiving standby state. When the node 100 connected to the concentrator 200 transmits data in slot SL1, the communication control unit 20F of the concentrator 200 can receive the data in slot SL1. If it is determined that no data is received in slot SL1, the communication control unit 20F may release the receiving standby state of the communication unit 20B at that point and control it to reduce power consumption. For example, if nothing can be received within a certain period of slot SL1 (for example, 3 milliseconds from the start), the communication control unit 20F may release the receiving standby state of the communication unit 20B.

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 concentrator 200. Therefore, when the current slot, which is the current timing, is slot SL2, communication control unit 20F causes communication unit 20B to transmit the transmission data waiting to be transmitted.

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 node 100, the decision unit 10E of node 100 decides the slot number according to the rule indicating the communication direction "upstream" indicated in the decision rule.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the slot number of the transmission slot by the following formula (4).

(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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the slot immediately before the determined transmission slot as the reception slot from the parent node that is one hop fewer. The determination unit 20E and the determination unit 10E also determine the slot immediately after the determined transmission slot as the reception slot from the child node that is one hop more. The determination unit 20E and the determination unit 10E then determine, among the slots included in the slot frame, slots to which no transmission slot or reception slot is assigned as sleep slots.

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 concentrator 200. Figure 6 shows an example of allocation to each slot of concentrator 200 when the communication rule direction is "downstream".

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 node 100, the determination unit 10E of node 100 determines the slot number according to the rule indicating the communication rule direction "downstream" indicated in the determination rule.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the wireless frequency to be used for data communication to the first communication destination based on a determination rule using the first hop count. When a second condition different from the first condition is satisfied, the determination unit 20E determines the wireless frequency to be used for data communication to the second communication destination based on a determination rule using the first hop count and the second hop count of the second communication destination.

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 concentrator 200 of another communication device that is two or more hops away from the own device.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the radio frequency to be used for data communication based on a decision rule according to whether the first condition or the second condition is satisfied for the current slot, which is the current timing.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine, depending on whether the first condition or the second condition is satisfied, as the frequency to be used in the current slot, either a frequency for transmitting data to another communication device one hop away, or a frequency for directly transmitting data to another communication device two or more hops away.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the timing by determining the slot number of the slot to be the transmission slot, the slot number of the slot to be the reception slot, and the slot number of the slot to be the sleep slot among the multiple slots included in the slot frame according to the communication rule direction indicated in the determination rule. Then, the communication control unit 20F of the concentrator 200 and the communication control unit 10F of the node 100 perform data communication by periodically repeating three consecutive slots included in the slot frame.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine that the first condition is satisfied when the current slot, which changes sequentially by being periodically repeated, is a transmission slot and the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the same direction as the communication rule direction.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the wireless frequency to be used for data communication to the first communication destination for the current slot based on the determination rule. That is, when the first condition is satisfied, the determination unit 20E and the determination unit 10E determine the wireless frequency to be used for data communication to another communication device one hop away. In other words, when the first condition is satisfied, the determination unit 20E and the determination unit 10E determine the same frequency as the frequency of the current reception slot of the other communication device one hop away as the frequency to be used for the transmission slot.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine, for the current slot, one of the multiple frequencies as the frequency to be used for data communication to the first communication destination based on a decision rule using the first hop count and the channel count.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine, based on the determination rule, the channel number of the frequency to be used for data communication to the first communication destination, which is another communication device one hop away in the same direction as the communication rule direction, as the frequency to be used for the transmission slot, which is the current slot, using the following formula (5). The channel number is a number that identifies the frequency.

CH=H mod C ・・・(5) CH S =H mod C...(5)

式(5)中、CH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 determination unit 20E and the determination unit 10E can determine the frequency corresponding to the channel number by using frequency information previously stored in the memory unit (memory unit 20A, memory unit 10A). The frequency information is information that associates a channel number with a frequency. The memory unit 20A of the concentrator 200 may store the frequency information in advance. In addition, the concentrator 200 may notify the node 100 of the frequency information in advance, and the notified frequency information may be stored in the memory unit 10A of the node 100 in advance.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E assign a transmission slot, a reception slot, or a sleep slot to each of the multiple slots included in the slot frame based on a decision rule using the first hop number and the number of slots. Therefore, slots with the same timing may be assigned to a transmission slot or a reception slot between two communication devices separated by a number of hops that matches the number of slots included in the communication system 1. Therefore, when these two communication devices transmit or receive in the same slot (timing), interference may occur if the same frequency is used in these slots.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the frequency according to the first hop count using the above formula (5), it is possible to determine a different frequency according to the first hop count, thereby suppressing interference.

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 (concentrator 200, node 100) if the connection relationship is not changed and there is no change in the first hop count.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E may further use the slot number of the transmission slot to determine the frequency. In this case, when the first condition is satisfied, the determination unit 20E and the determination unit 10E may determine the channel number of the frequency to be used for data communication to the first communication destination based on the determination rule as the frequency to be used for the transmission slot that is the current slot, using the following formula (6).

CH=(S+H) mod C ・・・(6) CH S = (S + H) mod C ... (6)

式(6)中、CH、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 determination unit 20E and the determination unit 10E.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E may determine the frequency of the receiving slot by the following process, regardless of whether the first and second conditions are satisfied.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E use the following equations (7) and (8) to determine the channel number of the frequency to be used in the reception slot.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E use the following formulas (9) and (10) to determine the channel number of the frequency to be used in the reception slot.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E may determine the channel number of the frequency to be used in the reception slot using the following formulas (7') to (10').

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the channel number of the frequency to be used in the receiving slot using the following formulas (7') and (8').

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 determination unit 20E and the determination unit 10E use the following formula (9') and formula (10') to determine the channel number of the frequency to be used in the reception slot.

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 determination unit 20E of the concentrator 200 and in the determination unit 10E of each of the multiple nodes 100, when the communication rule direction indicated in the determination rule is the "upstream direction" and the transmission slot satisfies the first condition, communication can be performed in the entire wireless multi-hop network according to the communication schedule shown in FIG. 7A. FIG. 7A is a diagram showing an example of a communication schedule.

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 determination unit 20E of the concentrator 200 and the determination unit 10E of each of the multiple nodes 100, when the communication rule direction indicated in the determination rule is "downstream", communication can be performed in the entire wireless multi-hop network according to the communication schedule shown in FIG. 7B. FIG. 7B is a diagram showing an example of a communication schedule.

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 node 100 uses a common decision rule that determines the slot number and frequency according to the first hop count. Therefore, each node 100 can perform scheduling that avoids interference within the wireless multi-hop network without exchanging control messages (negotiations) with other devices.

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, multiple nodes 100 will communicate data in the same slot. However, in this embodiment, the decision unit 20E and the decision unit 10E schedule to use different frequencies, so interference can be suppressed. Also, a shortage of frequencies can cause multiple nodes 100 to communicate data at the same frequency. However, in the communication system 1 of this embodiment, scheduling can be performed such that the same frequency is used between nodes 100 with a difference in the number of hops equal to the number of channels, which is the number of frequencies, that is, scheduling can be performed such that the same frequency is used between nodes 100 that are far apart on the network. Therefore, in the communication system 1 of this embodiment, interference within the same network can be suppressed.

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 determination unit 20E of the communication control unit 20F, and the control process of data communication using the timing and frequency determined by the determination unit 10E of the communication control unit 10F.

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 communication control unit 20F controls wireless data communication at the determined frequency at the timing determined by the determination unit 20E.

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 communication control unit 20F causes the communication unit 20B to transmit the transmission data waiting to be transmitted at the frequency determined for that transmission slot.

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 communication control unit 20F places the communication unit 20B in a state of waiting to receive data at the frequency determined for that receive slot. When the node 100 connected to the concentrator 200 transmits transmission data at that frequency in a slot, the concentrator 200 can receive the data in that receive slot. If it is determined that no data is being received in the receive slot, the communication control unit 20F may release the receive wait state of the communication unit 20B at that point in time and control it to reduce power consumption.

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 communication control unit 20F does not transmit or receive data, but puts the entire concentrator 200 into a sleep state to reduce power consumption.

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 communication control unit 10F controls data communication in the same manner as the communication control unit 20F.

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 communication control unit 10F controls wireless data communication at the determined frequency at the timing determined by the determination unit 10E.

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 communication control unit 10F causes the communication unit 10B to transmit the transmission data waiting to be transmitted at the frequency determined for that transmission slot.

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 communication control unit 10F places the communication unit 10B in a state of waiting to receive data at the frequency determined for that reception slot. If it is determined that no data is being received in the reception slot, the communication control unit 10F may cancel the reception waiting state of the communication unit 10B at that point in time and control it to reduce power consumption.

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 communication control unit 10F does not transmit or receive data, but puts the entire node 100 into a sleep state to reduce power consumption.

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 node 100 and concentrator 200 communicate data in the opposite direction to the communication rule direction indicated in the decision rule, the data communication will be performed according to the communication schedule determined based on the communication rule direction.

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 downstream node 100 toward the concentrator 200 for each successive slot.

具体的には、ノード100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100の親ノードであるノード100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100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100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100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 concentrator 200, which is its parent node. Data transmitted in the upstream direction from node 100-1 at slot SL1, which is a transmission slot, at the frequency of the channel number of ch1 is received in slot SL1, which is a reception slot of concentrator 200, which is the parent node of node 100-1 , at the frequency of the channel number of ch1.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine that the second condition is satisfied, they determine the wireless frequency to be used for data communication to the second communication destination for the current slot based on the determination rule.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the wireless frequency to be used for data communication to another communication device two or more hops away. In other words, when the second condition is satisfied, the determination unit 20E and the determination unit 10E determine the same frequency as the current reception slot frequency of the other communication device two or more hops away as the frequency to be used for the transmission slot.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine, for the current slot, one of the multiple frequencies as the frequency to be used for data communication to the second communication destination based on a decision rule using the first hop count, the second hop count, and the number of channels.

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 concentrator 200 of another communication device that is two or more hops away from the own device.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine, based on the determination rule, the frequency channel number to be used for data communication to the second communication destination, which is another communication device two or more hops away in the opposite direction of the communication rule, as the frequency to be used for the transmission slot, which is the current slot, using the following formula (11).

CH=(H+αN) mod C ・・・(11) CH S = (H + αN) mod C ... (11)

式(11)中、CH、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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine, for the current slot, one of the multiple frequencies as the frequency to be used for data communication to the second communication destination based on a decision rule using the first hop count, the second hop count, and the number of channels.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E may calculate the second hop count based on the number of slots. That is, the determination unit 20E and the determination unit 10E may calculate the multiplication value of the number of slots (N) and α as the second hop count. The value of α may be an integer equal to or greater than 1, and may be a value that allows the device to directly communicate data to a communication device with the second hop count represented by the multiplication value of α and the number of slots (N). For this reason, the value of α may be a value common to all communication devices included in the communication system 1, or may be a different value for some of the communication devices.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E can determine a frequency at which data can be directly communicated to a communication device N-1 hops away or N-1 hops away. When α is "2", the determination unit 20E and the determination unit 10E can determine a frequency at which data can be directly communicated to a communication device 2N-1 hops away or 2N+1 hops away.

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 memory unit 10A and the communication unit 20B. In addition, if a value common to all communication devices included in the communication system 1 is used as the value of α, the concentrator 200 may notify each node 100 via a beacon or the like.

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 (concentrator 200, node 100) if the connection relationship is not changed and there is no change in the first hop count H and the second hop count αN.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E may further use the slot number of the transmission slot to determine the frequency. In this case, when the second condition is satisfied, the determination unit 20E and the determination unit 10E may determine the channel number of the frequency to be used for data communication to the second communication destination based on the determination rule as the frequency to be used for the transmission slot that is the current slot, using the following formula (12).

CH=(S+H+αN) mod C ・・・(12) CH S = (S+H+αN) mod C...(12)

式(12)中、CH、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 determination unit 20E and the determination unit 10E may determine the frequency of the receiving slot by the above-described process, regardless of whether the first and second conditions are satisfied, as described above.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine, depending on whether the first condition or the second condition is satisfied, as the frequency to be used for the transmission slot that is the current slot, either a frequency for transmitting data to another communication device one hop away or a frequency for directly transmitting data to another communication device several hops away. As described above, the first condition is satisfied when at least a transmission slot is assigned to the current slot that is the current timing, and the data to be communicated is transmission data to be transmitted in the communication rule direction specified in the determination rule. As described above, the second condition is satisfied when at least a transmission slot is assigned to the current slot that 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 determination rule.

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 decision unit 20E and the decision unit 10E determine a frequency that can be directly transmitted to the first communication destination, which is another communication device one hop away, for the transmission slot for transmitting the transmission data. In other words, when the first condition for transmitting transmission data in the direction of the communication rule specified in the decision rule is satisfied, the decision unit 20E and the decision unit 10E determine a frequency to be used for the current transmission slot for transmitting the transmission data to be the same as the frequency of the current reception slot of the other communication device one hop away.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine the wireless frequency to be used for data communication to another communication device two or more hops away. In other words, when the second condition is satisfied, the determination unit 20E and the determination unit 10E determine the same frequency as the frequency of the current reception slot of the other communication device two or more hops away as the frequency to be used for the current transmission slot.

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 concentrator 200 and node 100 of this embodiment transmit data directly to another communication device that is two or more hops away and that has a reception slot assigned to a slot with the same timing as the transmission slot, using the same frequency as the frequency determined for the reception slot.

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 concentrator 200 and node 100 of this embodiment can transmit data directly to another communication device several hops away. In other words, the concentrator 200 and node 100 of this embodiment can transmit transmission data directly to another communication device two or more hops away in a single transmission opportunity. Therefore, the concentrator 200 and node 100 of this embodiment can suppress delays in data communication.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determine a wireless frequency to be used for data communication to the first communication destination 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 rules or in the opposite direction to the communication rules, and the data to be communicated satisfies the first condition and transmission has not been performed at the determined frequency. Then, the determination unit 20E and the determination unit 10E determine a wireless frequency to be used for data communication to the second communication destination 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 rules, and transmission has already been performed at the determined frequency when the data to be communicated satisfies the first condition.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E can directly transmit data to both the first communication destination one hop away and the second communication destination two or more hops away. In a wireless multi-hop network, it is possible to transmit transmission data more reliably when transmitting data to a communication device one hop at a time compared to directly transmitting data to another communication device several hops away. Therefore, by the determination unit 20E and the determination unit 10E determining a frequency such that data is directly transmitted to both the first communication destination one hop away and the second communication destination two or more hops away, it is possible to more reliably transmit data to the communication destination.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E may determine a wireless frequency to be used for data communication to a second communication destination 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 satisfies the second condition and transmission at the determined frequency has already been transmitted.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E may infer whether or not the second communication destination is in data communication from the data transmitted in the direction of the communication rule. Specifically, if the data transmitted in the direction of the communication rule and received from another communication device includes a flag for continuing data transmission, or if the flag is valid, the determination unit 20E and the determination unit 10E may determine that the second communication destination is not in data communication. Furthermore, if these conditions are not met, the determination unit 20E and the determination unit 10E may determine that the second communication destination is not in data communication.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E may also use the periodic transmission interval of the data periodically transmitted by the second communication destination to infer the transmission timing of the next data transmission by the second communication destination, thereby determining whether the second communication destination is engaged in data communication.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E can determine the frequency of the second communication destination so that the transmission data is sent to the second communication destination at a timing when the second communication destination can receive the data, thereby making it possible to avoid interference.

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 determination unit 20E of the concentrator 200 and the determination unit 10E of each of the multiple nodes 100.

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 communication system 1 may perform a process of determining the frequency of a transmission slot when the first condition and the second condition are respectively satisfied, and other communication devices may perform a process of determining the frequency of a transmission slot when the first condition is satisfied, regardless of whether the first condition and the second condition are satisfied.

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 communication system 1 satisfies the first and second conditions, transmission data to be transmitted in the reverse direction of the communication rule direction can be transmitted more quickly to a communication device that is a further hop away. Therefore, the concentrator 200 and node 100 of this embodiment can transmit transmission data more quickly to the end node 100 or the end concentrator 200 even when transmitting transmission data in the reverse direction of the communication rule direction.

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 determination unit 20E of the concentrator 200 among the multiple communication devices included in the communication system 1 performs both the frequency determination process of the transmission slot when the first condition and the second condition are satisfied. Then, for the other communication devices, regardless of whether the first condition and the second condition are satisfied, the frequency determination process of the transmission slot when the first condition is satisfied may be performed.

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 concentrator 200 and the node 100.

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 determination unit 20E of the concentrator 200 performs both the frequency determination process when the first and second conditions described above are satisfied. It is also assumed that the determination unit 10E of each of the multiple nodes 100 performs the frequency determination process when the first condition is satisfied, regardless of whether the first and second conditions are satisfied.

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 determination unit 20E of the concentrator 200 performs a process of determining the frequency of the transmission slot when the second condition is satisfied.

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 determination unit 20E of the concentrator 200 performs a frequency determination process that satisfies the second condition.

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100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100から「下り方向」の1ホップ先のホップ数2のノード100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100および第1ホップ数4のノード100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 slot frame 1, transmission data transmitted from concentrator 200 to node 100-1 , which is one hop away in the "downstream direction" and has a hop count of 1, is transmitted from node 100-1 to node 100-2 , which is one hop away in the "downstream direction" and has a hop count of 2, in slot frame 2. For slot SL2 of slot frame 2, determination unit 20E of concentrator 200 determines channel number 3, which has the same frequency as the frequency of channel number 3 determined for the reception slots of node 100-2 , which is the first hop count of 2 and node 100-4 , which is the first hop count of 4, which are second communication devices two or more hops away.

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100および4ホップ先のノード100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100および4ホップ先のノード100の各々で受信することができる。 Therefore, the communication control unit 20F of the concentrator 200 transmits transmission data of a frequency that can be received by each of the node 100-2 , which is two hops away, and the node 100-4 , which is four hops away, at the timing of the transmission slot of the slot frame 2. Therefore, the transmission data transmitted from the concentrator 200 at the timing of the transmission slot of the slot frame 2 can be received by each of the node 100-2 , which is two hops away, and the node 100-4 , which is four hops away.

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 node 100 that is two or more hops away in one timing (slot), thereby reducing delays in data communication.

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 determination unit 20E of the concentrator 200 performs a process of determining the frequency of the transmission slot when the second condition is satisfied. Figure 10 also shows an example of transmitting transmission data directly from the concentrator 200 to nodes 100 that are 5 hops and 7 hops away.

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100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100から「下り方向」の1ホップ先のホップ数2のノード100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100および第1ホップ数7のノード100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 slot frame 1, transmission data transmitted from concentrator 200 to node 100-1 , which is one hop away in the "downstream direction" and has a hop count of 1, is transmitted from node 100-1 to node 100-2 , which is one hop away in the "downstream direction" and has a hop count of 2, in slot frame 2. For slot SL2 of slot frame 2, determination unit 20E of concentrator 200 determines channel number 6, which has the same frequency as the frequency of channel number 6 determined for the reception slots of node 100-5 , which is the first hop count of 5 and node 100-7 , which is the first hop count of 7, which are second communication devices two or more hops away.

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100および7ホップ先のノード100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100および7ホップ先のノード100の各々で受信することができる。 Therefore, the communication control unit 20F of the concentrator 200 transmits transmission data at a frequency that can be received by each of the node 1005 , which is five hops away, and the node 1007 , which is seven hops away, at the timing of the transmission slot of the slot frame 2. Therefore, the transmission data transmitted from the concentrator 200 at the timing of the transmission slot of the slot frame 2 can be received by each of the node 1005 , which is five hops away, and the node 1007, which is seven hops away.

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 node 100 that is two or more hops away in one timing (slot), thereby reducing delays in data communication.

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 concentrator 200 and node 100 in this embodiment will be described.

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 concentrator 200. Note that the flow of communication processing executed by the node 100 is similar to the flowchart shown in Figure 11, so the case of the concentrator 200 will be described as an example. Note that in Figure 11, the explanation is given on the assumption that the decision unit 20E of the concentrator 200 has already determined the timing of data communication by assigning either a transmission slot, a reception slot, or a sleep slot to each of the multiple slots based on a decision rule using the first hop count and the number of slots.

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 decision unit 20E of the concentrator 200 identifies the communication rule direction indicated in the decision rule (step S300). Next, the decision unit 20E determines whether the current slot is assigned as a receive slot, a transmit slot, or a sleep slot (step S302).

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 determination unit 20E determines whether there is transmission data to be transmitted in the opposite direction to the communication rule direction identified in step S300 (step S304). For example, the determination unit 20E performs the determination in step S304 by determining whether transmission data for transmission in the opposite direction is stored in the storage unit 20A. For example, the determination unit 20E may determine whether data received from another communication device connected to the communication rule direction side of the own device and destined for another communication device on the opposite direction side is stored in the storage unit 20A, thereby determining whether transmission data for transmission in the opposite direction is stored in the storage unit 20A.

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 determination unit 20E determines whether the transmission data has already been transmitted using the frequency determined when the first condition is satisfied (step S306). For example, the determination unit 20E makes the determination in step S306 by determining whether a flag indicating that the transmission data has been transmitted is assigned to the transmission data.

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 determination unit 20E makes a negative determination in step S306 (step S306: No), the process proceeds to step S316, which will be described later. When the determination unit 20E makes a positive determination in step S306 (step S306: Yes), the determination unit 20E determines whether or not the second communication destination is in data communication (step S308). The determination unit 20E identifies Nα, which is the multiplication value of the number of slots and α, as the second hop count of the second communication destination. Then, the determination unit 20E determines whether or not the second communication destination of the identified second hop count is in data communication. For example, the determination unit 20E determines whether or not the second communication destination is in data communication by inferring whether or not the second communication destination is in data transmission using the method described above.

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 determination unit 20E determines that the second communication destination is in data communication (step S308: Yes), the process proceeds to step S320, which will be described later. If the determination unit 20E determines that the second communication destination is not in data communication (step S308: No), the process proceeds to step S310.

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 determination unit 20E determines the frequency to be used for data communication to the second communication destination as the frequency to be used for the transmission slot, which is the current slot (step S310). In detail, the determination unit 20E determines the frequency using the above formula (11) or formula (12).

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 communication control unit 20F controls the communication unit 20B to transmit the transmission data at the frequency determined in step S310 for the current transmission slot (step S312). Note that the communication control unit 20F may delete the transmitted transmission data whose transmission was controlled in step S312 from the storage unit 10A. The communication control unit 20F may also invalidate the flag indicating that the transmission data has been transmitted, which is assigned to the transmission data. Then, this routine ends.

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 determination unit 20E determines whether there is transmission data to be transmitted in the communication rule direction identified in step S300 (step S314). For example, the determination unit 20E performs the determination in step S314 by determining whether transmission data to be transmitted in the communication rule direction is stored in the storage unit 20A. For example, the determination unit 20E may determine whether data to be transmitted in the communication rule direction is stored in the storage unit 20A by determining whether data received from another communication device connected to the opposite side of the communication rule direction with respect to the own device and addressed to another communication device on the communication rule direction side is stored in the storage unit 20A.

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 determination unit 20E determines the frequency to be used for data communication to the first communication destination as the frequency to be used for the transmission slot, which is the current slot (step S316). In detail, the determination unit 20E determines the frequency using the above formula (5) or formula (16).

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 communication control unit 20F controls the communication unit 20B to transmit the transmission data at the frequency determined in step S316 for the current transmission slot (step S318). The communication control unit 20F then assigns a flag indicating that the transmission data has been transmitted to the transmitted data and stores the data in the storage unit 10A. Then, this routine ends.

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 communication control unit 20F does not transmit or receive data, but puts the entire concentrator 200 into a sleep state to reduce power consumption (step S320). Then, this routine ends.

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 determination unit 20E determines the frequency of the transmitting slot of the communication device of the first communication destination one hop upstream in the communication rule direction identified in step S300 as the frequency of the receiving slot (step S322). In detail, if the communication rule direction identified in step S300 is the "upstream direction", the determination unit 20E determines the frequency using the above formula (7) and formula (8). Also, if the communication rule direction identified in step S300 is the "downstream direction", the determination unit 20E determines the frequency using the above formula (9) or formula (10).

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 communication control unit 20F performs reception standby and reception processing (step S324). In step S324, the communication control unit 20F sets the frequency of the communication unit 20B to the frequency determined in step S322 for the period of the current reception slot, and sets the communication unit 20B in a state of waiting to receive data. When the node 100 connected to the concentrator 200 transmits data in that slot, the communication control unit 20F of the concentrator 200 can receive the data in that slot. If it is determined that no data is received for a certain period of time within that slot, the communication control unit 20F may cancel the reception standby state of the communication unit 20B at that point, and control the communication unit 20B to reduce power consumption. Then, this routine ends.

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 concentrator 200 of this embodiment includes a determination unit 20E and a communication control unit 20F. The node 100 of this embodiment includes a determination unit 10E and a communication control unit 10F.

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 determination unit 20E and the determination unit 10E determines the timing of data communication by time division multiplexing and the wireless frequency to be used for the data communication based on a predetermined determination rule common to the multiple communication devices, using the first hop count from a specific communication device (concentrator 200) among the multiple communication devices (node 100, concentrator 200) included in the time division multiplexing communication system 1. The communication control unit 20F and the communication control unit 10F control the wireless data communication at the determined frequency at the determined timing.

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 determination units 20E and 10E determines a wireless frequency to be used for data communication from the device to the first communication destination, which is another communication device one hop away, based on a decision rule using the first hop count. When the second condition is satisfied, at least one of the determination units 20E and 10E determines a wireless frequency to be used for data communication from the device to the second communication destination, based on a decision rule using the first hop count and the second hop count from the concentrator 200 of the second communication destination, which is two or more hops away from the device.

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 (node 100, concentrator 200) of this embodiment determines the wireless frequency to be used for data communication from the device to a first communication destination one hop away, or the wireless frequency to be used for data communication from the device to a second communication destination two or more hops away, depending on the first and second conditions.

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 concentrator 200 at high speed, thereby suppressing delays in data communication.

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 communication system 1 according to this embodiment can employ either an autonomous communication scheduling algorithm based on the number of hops or a centralized communication scheduling algorithm in time division multiplexing wireless communication control.

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 multiple nodes 100 transmit data in the same slot (time). In this case, the transmission signals of the multiple nodes 100 may interfere with each other, causing data loss, etc. In an autonomous communication scheduling algorithm and a centralized communication scheduling algorithm, it is necessary to perform scheduling in a way that avoids such interference within the same network.

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 concentrator 200, which is the root node of the wireless multi-hop network, to the leaf nodes. When each node 100 is connected to the wireless multi-hop network, it recognizes the first hop number, which is the number of hops from the concentrator 200 to the node itself. Each node 100 uses this first hop number to determine the slot and frequency, which are the timing for data communication. Each node 100 performs data reception processing in slots in which other nodes 100 (there is one parent node and one child node because of the linear topology) that transmit data to the node itself transmit data.

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 communication system 1 of this embodiment can be configured so that multiple nodes 100 use different frequencies to transmit data in the same slot, or can be configured so that even if they use the same frequency, they are spaced apart on the network. Therefore, in addition to the above effects, the communication system of this embodiment can suppress interference within the same network.

(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 communication control unit 10F and the communication control unit 20F control the data communication using at least one of the transmission power, modulation method, and error correction method that enable data to wirelessly reach the communication destination, which is the first communication destination or the second communication destination.

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 determination unit 20E have determined the wireless frequency to be used for communication to the first communication destination, which is one hop away. In this case, the communication control unit 10F and the communication control unit 20F control the data communication using a predetermined transmission power, modulation method, and error correction method that allows data to reach the first communication destination wirelessly.

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 determination unit 20E have determined the radio frequency to be used for communication to the second communication destination, which is two or more hops away. In this case, the communication control unit 10F and the communication control unit 20F control the data communication by changing at least one of the predetermined transmission power, modulation method, and error correction method so that the second communication destination, which is two or more hops away, can be reached.

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 communication control unit 10F and communication control unit 20F makes it possible to transmit data to the communication destination with a higher probability and without errors.

(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 communication control unit 10F and the communication control unit 20F control wireless data communication at a frequency used for data communication to a second communication destination, it is preferable to control the transmission of transmission data at a time other than a predetermined time within the current slot.

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 communication control unit 10F and the communication control unit 20F start data transmission at a predetermined time within one slot. For example, assume that the time length of one slot is 100 milliseconds. In this case, it is predetermined that data transmission will start within one slot, for example, 30 milliseconds from the beginning of the slot.

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 communication control unit 10F and communication control unit 20F control wireless data communication at a frequency used for data communication to a second communication destination that is another communication device two or more hops away, they control the transmission of transmission data at a timing earlier than a predetermined time within the transmission slot. For example, when communication control unit 10F and communication control unit 20F control wireless data communication at a frequency used for data communication to a second communication destination that is another communication device two or more hops away, they start data transmission, for example, 10 milliseconds from the beginning of the slot, which is earlier than a predetermined time within one slot (for example, 30 milliseconds from the beginning of the slot).

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 communication control unit 10F and communication control unit 20F controlling the transmission of transmission data at a timing earlier than a predetermined time within the transmission slot, transmission data that is directly transmitted to another communication device that is two or more hops away and has a greater number of hops can be transmitted with higher priority than transmission data that is directly transmitted to another communication device that is one hop away. This allows communication control unit 10F and communication control unit 20F to transmit transmission data in the opposite direction to the communication rule direction with a higher probability.

(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100-2~ノード100-2、ノード100-2~ノード100-2と、ネットワーク300と、を備える。ノード100-2~ノード100-2、ノード100-2~ノード100-2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100に替えてノード100-2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 communication system 1B of the second embodiment. As shown in Fig. 12, the communication system 1B of the present embodiment includes a concentrator 200-2, a plurality of nodes 100-2 1 to 100-2 5 , nodes 100-2 a to 100-2 d , and a network 300. Since the nodes 100-2 1 to 100-2 5 and the nodes 100-2 a to 100-2 d have the same configuration, they are simply referred to as node 100-2 when there is no need to distinguish them. The concentrator 200-2 is similar to the concentrator 200 of the above embodiment, except that it is connected to node 100-2 1 instead of node 100 1 .

図12に示すように、ノード100-2はノード100-2とノード100-2に接続されている。また、ノード100-2はノード100-2とノード100-2とノード100-2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100-2、ノード100-2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, communication system 1B of this embodiment includes node 100-22 and node 100-24 which are connected to two or more other nodes 100-2.

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 storage unit 10A, a communication unit 10B, an application 10D, a determination unit 10E, and a communication control unit 12F.

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 node 100 in the above embodiment, except that it has a communication control unit 12F instead of communication control unit 10F.

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100-2、ノード100-2、ノード100-2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 communication control unit 12F controls wireless communication at a determined frequency at a determined timing so that data communication is performed at different times with other communication devices that have the same first hop count.

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 communication control unit 12F adjusts the timing of data generation or transmission between the other node 100-2 and the other node 100-2 so that multiple nodes 100-2 do not transmit data at the same timing. Note that such adjustment may be performed by the application 10D. The following describes an example in which the communication control unit 12F performs such adjustment.

図12では、例えばノード100-2とノード100-2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 communication control unit 12F determines whether or not there is another node 100-2 with the same first hop count, based on information obtained when connecting to the wireless multi-hop network. If there is another node 100-2 with the same first hop count, the communication control unit 12F controls communication so that data communication is performed with the other node 100-2 with the same hop count at different times. For example, the communication control unit 12F controls data communication to be performed at a pre-specified time or time period different from that of the other node 100-2.

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 communication control unit 12F may control data communication at a time or time period different from that of other nodes 100-2 according to a predetermined rule (time determination rule). This rule is, for example, a rule for calculating the time or time period when data can be transmitted from the identification information, interface address, and network address of node 100-2 assigned to node 100-2. For example, the communication control unit 12F may control so that data can be transmitted at 10 minutes past the hour when the remainder of dividing the identification information of node 100-2 by 60 is 10, and so that data can be transmitted at 35 minutes past the hour when the remainder of dividing the identification information of node 100-2 by 60 is 35.

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100-3~100-3と、ネットワーク300と、を備えている。ノード100-3~100-2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 communication system 1C of the third embodiment. As shown in Fig. 14, the communication system 1C of the present embodiment includes a concentrator 200-3, a plurality of nodes 100-3 1 to 100-3 5 , and a network 300. Since the nodes 100-3 1 to 100-2 5 have the same configuration, they will be simply referred to as node 100-3 when there is no need to distinguish between them.

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 communication unit 20B of the concentrator 200-3 and communication unit 10B of each node 100-3. The other is communication path PB consisting of communication unit 23G (described later) of the concentrator 200-3 and communication unit 13G (described later) of each node 100-3.

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 memory unit 20A, a communication unit 20B, a communication unit 20C, a communication unit 23G, a communication control unit 23F, a determination unit 20E, and an application 20D.

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 concentrator 200 of the first embodiment, except that it further includes a communication unit 23G and a communication control unit 23F instead of the communication control unit 20F.

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 communication unit 20B, communication unit 23G communicates with another node 100-3 in the wireless multi-hop network. As described above, communication unit 20B is used in communication path PA, and communication unit 23G is used in communication path PB.

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 determination unit 20E 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 20E determines the frequency using 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 20E determines the frequency using 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 communication control unit 23F controls communication using the communication unit 23G in addition to the communication units 20B and 20C.

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 storage unit 10A, a communication unit 10B, an application 10D, a determination unit 10E, a communication control unit 13F, and a communication unit 13G.

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 node 100 of the first embodiment described above, except that it has a communication control unit 13F instead of the communication control unit 10F, and further has a communication unit 13G.

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 RAM 53, a communication I/F 54 that connects to a network and communicates, and a bus 61 that connects each part.

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 ROM 52 etc.

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 Node 200, 200-3 Concentrator 10A, 20A Memory unit 10B, 13G, 20B, 20C, 23G Communication unit 10D, 20D Application 10E, 20E Determination unit 10F, 12F, 13F, 20F, 23F Communication control unit

Claims (16)

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.
前記決定部は、
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 .
前記決定部は、
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 .
前記決定規則は、
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 .
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.
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.
前記通信制御部は、
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 .
前記通信制御部は、
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 .
前記通信制御部は、
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 .
複数の前記通信装置のうち1つ以下の前記通信装置を親ノードとするように、複数の前記通信装置とマルチホップネットワークを構成する、
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 .
複数の前記通信装置のうち1つ以下の前記通信装置を子ノードとするように、複数の前記通信装置とマルチホップネットワークを構成する、
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 .
前記通信制御部は、
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 .
複数の前記通信装置は、相互に複数の通信経路により接続され、
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 .
コンピュータに実行させるための通信プログラムであって、
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.
複数の通信装置を備える通信システムであって、
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.
通信装置で実行される通信方法であって、
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.
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