JP4321298B2 - Communication system and method - Google Patents
Communication system and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4321298B2 JP4321298B2 JP2004045284A JP2004045284A JP4321298B2 JP 4321298 B2 JP4321298 B2 JP 4321298B2 JP 2004045284 A JP2004045284 A JP 2004045284A JP 2004045284 A JP2004045284 A JP 2004045284A JP 4321298 B2 JP4321298 B2 JP 4321298B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- communication
- terminal
- information
- network
- communication terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 246
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 41
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 32
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 13
- 102100026533 Cytochrome P450 1A2 Human genes 0.000 description 5
- 101000855342 Homo sapiens Cytochrome P450 1A2 Proteins 0.000 description 5
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 4
- 101710201952 Photosystem II 22 kDa protein, chloroplastic Proteins 0.000 description 3
- 102100021941 Sorcin Human genes 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 101100172132 Mus musculus Eif3a gene Proteins 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Telephone Function (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
本発明は通信システムおよび方法に関し、例えば、無線LAN(ローカルエリアネットワーク)などに適用して好適なものである。 The present invention relates to a communication system and method, and is suitably applied to, for example, a wireless LAN (local area network).
携帯電話やPDAなどの携帯端末においては、電源として電池を使用し、またデータ通信方式として無線LANなどを使用して、端末から配線を無くしている。そして、電池による限られた電力で端末の動作可能時間を長くするために、携帯端末においては消費電力が少ないことが要求されている。 In portable terminals such as mobile phones and PDAs, a battery is used as a power source, and a wireless LAN is used as a data communication method, thereby eliminating wiring from the terminal. And in order to lengthen the operation possible time of a terminal with the limited electric power with a battery, it is requested | required that there is little power consumption in a portable terminal.
そこで、一般的な携帯端末では、省電力機能を備えている。 Therefore, a general portable terminal has a power saving function.
たとえば、無線LANの機能を持つ携帯端末では、データの送信が行われない場合に、データ受信を検出できるだけの少ない電力で動作する、省電力モードを備えるものがある。 For example, some portable terminals having a wireless LAN function include a power saving mode in which, when data transmission is not performed, the operation is performed with as little power as possible to detect data reception.
また、下記の特許文献1の技術では、端末間の距離や電波状態、あるいはその時点のデータ処理能力を検査し、中継に適した端末を選んだ上で、その端末を経由してデータ通信を行う。データの送信元の端末との間で距離の近い端末や電波状態の良い端末、または、その時点のデータ処理能力の高い端末が、中継に適した端末として選ばれる。
しかしながら上述した省電力モードでは、少なくとも制御用パケット(例えば、経路制御用のパケットなど)は一定時間ごとに繰り返し送信する必要があるなど、電力消費の発生が避けられず、消費電力の節約に限界がある。 However, in the power saving mode described above, it is necessary to repeatedly transmit at least control packets (for example, routing packets) at regular intervals, and power consumption is unavoidable, limiting power consumption savings. There is.
また、省電力モードにおいて制御用パケットの送信を行わず、受信だけを行う構成を取ることも考えられるが、制御用のプロトコルの仕様によっては、ある携帯端末が受信だけでなく送信も行わなければ制御が成立しない可能性も高いし、仮に成立したとしても、少なくとも受信だけは行わなければならないため、受信動作を実行するための電力消費は発生する。 In addition, it is possible to adopt a configuration in which only the reception is performed without transmitting the control packet in the power saving mode. However, depending on the specification of the control protocol, a certain mobile terminal may not perform the reception but also the transmission. There is a high possibility that the control will not be established, and even if it is established, at least reception must be performed, so that power consumption for performing the reception operation occurs.
かかる課題を解決するために、第1の本発明では第1のネットワークに属する複数の第1NW通信端末と、第2のネットワークに属する複数の第2NW通信装置とを有する通信システムにおいて、前記第1NW通信端末は、それぞれ、他の第1NW通信端末と前記第1のネットワークを介して無線通信するための第1の通信処理部と、第2NW通信装置と無線通信するための第2の通信処理部とを有し、前記第2NW通信装置は、それぞれ、第1NW通信端末の第1の通信処理部よりも無線通信可能なカバーエリアが狭く、自身と通信可能な第1NW通信端末に係る端末情報を保持する端末情報保持手段と、他の第2NW通信装置が保持した端末情報を収集して蓄積する蓄積手段とを有し、前記第1NW通信端末は、それぞれ、他の第1NW通信端末と通信を開始しようとする際に、自身と通信可能な第2NW通信装置が蓄積した端末情報を取得し、取得した端末情報に基づいて、通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置を把握し、さらに、前記通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置の位置情報を保持する第1の位置情報保持手段と、自身の位置情報を保持する第2の位置情報保持手段と、前記通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置の位置情報と、自身の位置情報とに基づいて、前記通信相手の第1NW通信端末と、自身との間の距離を算出する距離算出手段と、前記距離算出手段が算出した距離に基づいて、前記通信相手の第1NW通信端末と前記第1のネットワークを介して通信する際の無線の送信電力を決定する送信電力決定手段とをさらに有することを特徴とする通信システム。 In order to solve such a problem, in the first aspect of the present invention, in a communication system having a plurality of first NW communication terminals belonging to a first network and a plurality of second NW communication devices belonging to a second network, the first NW Each of the communication terminals includes a first communication processing unit for performing wireless communication with another first NW communication terminal via the first network, and a second communication processing unit for performing wireless communication with the second NW communication device. Each of the second NW communication devices has terminal information relating to the first NW communication terminal capable of communicating with itself, which has a narrower cover area capable of wireless communication than the first communication processing unit of the first NW communication terminal. Terminal information holding means for holding, and storage means for collecting and storing terminal information held by another second NW communication device, wherein each of the first NW communication terminals has another first NW When trying to start communication with the communication terminal, the second NW communication device capable of communicating with itself acquires the terminal information accumulated, and based on the acquired terminal information, the first NW communication terminal capable of communicating with the communication partner first NW communication terminal A second location information holding means for holding the location information of the second NW communication device capable of grasping the 2NW communication device and communicating with the first NW communication terminal of the communication partner; Based on the position information holding means, the position information of the second NW communication device capable of communicating with the first NW communication terminal of the communication partner, and the own position information, between the first NW communication terminal of the communication partner and itself A distance calculation means for calculating the distance of the wireless communication device and a wireless transmission power for communicating with the first NW communication terminal of the communication partner via the first network based on the distance calculated by the distance calculation means. Communication system further comprising a transmission power determining unit.
また、第2の本発明では、 第1のネットワークに属する複数の第1NW通信端末と、第2のネットワークに属する複数の第2NW通信装置とを有し、前記第1NW通信端末は、それぞれ、他の第1NW通信端末と前記第1のネットワークを介して無線通信するための第1の通信処理部と、第2NW通信装置と無線通信するための第2の通信処理部とを有し、前記第2NW通信装置のそれぞれは、第1NW通信端末の第1の通信処理部よりも無線通信可能なカバーエリアが狭い通信システムにおける通信方法であって、端末情報保持手段、蓄積手段、第1の位置情報保持手段、第2の位置情報保持手段、距離算出手段、送信電力決定手段を有し、前記端末情報保持手段は、それぞれの第2NW通信装置において、自身と通信可能な第1NW通信端末に係る端末情報を保持し、前記蓄積手段は、それぞれの第2NW通信装置において、他の第2NW通信装置が保持した端末情報を収集して蓄積し、前記第1の位置情報保持手段は、それぞれの第1NW通信端末において、他の第1NW通信端末と通信を開始しようとする際に、自身と通信可能な第2NW通信装置が蓄積した端末情報を取得し、取得した端末情報に基づいて、通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置を把握し、さらに、前記通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置の位置情報を保持し、前記第2の位置情報保持手段は、それぞれの第1NW通信端末において、自身の位置情報を保持し、前記距離算出手段は、それぞれの第1NW通信端末において、前記通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置の位置情報と、自身の位置情報とに基づいて、前記通信相手の第1NW通信端末と、自身との間の距離を算出し、前期送信電力決定手段は、それぞれの第1NW通信端末において、前記距離算出手段が算出した距離に基づいて、前記通信相手の第1NW通信端末と前記第1のネットワークを介して通信する際の無線の送信電力を決定することを特徴とする通信方法。 In the second aspect of the present invention, there are a plurality of first NW communication terminals belonging to the first network, and a plurality of second NW communication devices belonging to the second network. A first communication processing unit for communicating wirelessly with the first NW communication terminal via the first network, and a second communication processing unit for performing wireless communication with a second NW communication device, Each of the 2NW communication devices is a communication method in a communication system having a narrow coverage area capable of wireless communication than the first communication processing unit of the first NW communication terminal, and includes a terminal information holding unit, a storage unit, and a first location information Holding terminal, second position information holding means, distance calculating means, and transmission power determining means, wherein the terminal information holding means is a first NW communication capable of communicating with itself in each second NW communication device. Terminal information relating to the terminal, and the storage means collects and stores terminal information held by other second NW communication apparatuses in each second NW communication apparatus, and the first position information holding means includes: In each first NW communication terminal, when trying to start communication with another first NW communication terminal, the terminal information accumulated by the second NW communication device capable of communicating with itself is acquired, and based on the acquired terminal information, The second NW communication device that can communicate with the first NW communication terminal that is the communication partner is grasped, and the position information of the second NW communication device that can communicate with the first NW communication terminal that is the communication partner is retained, and the second position information The holding means holds its own position information in each first NW communication terminal, and the distance calculation means uses the first NW communication terminal of the communication partner in each first NW communication terminal. Based on the position information of the communicable second NW communication device and its own position information, the distance between the first NW communication terminal of the communication partner and itself is calculated. The first NW communication terminal determines wireless transmission power for communication with the first NW communication terminal of the communication partner via the first network based on the distance calculated by the distance calculation means. Communication method.
本発明では、消費電力を従来よりも節約することができる。 In the present invention, power consumption can be saved as compared with the prior art.
(A)実施形態
以下、本発明にかかる通信システムおよび方法を、移動通信システムに適用した場合を例に、実施形態について説明する。
(A) Embodiment Hereinafter, an embodiment will be described with reference to an example in which the communication system and method according to the present invention are applied to a mobile communication system.
(A−1)第1の実施形態の構成
本実施形態にかかる移動通信システム9の全体構成例を図1に示す。
(A-1) Configuration of First Embodiment FIG. 1 shows an example of the overall configuration of a
図1において、当該移動通信システム9は、センサネットワーク10と、無線LANネットワーク20とを備えている。当該センサネットワーク10はセンサノード11〜14を有し、無線LANネットワーク20は携帯端末21〜22を有する。
In FIG. 1, the
このうちセンサネットワーク10は、本実施形態において特徴的なインフラストラクチャで、後で詳述する制御情報の収集、伝送、蓄積の機能を持つ。センサネットワーク10に含まれるセンサノードの数は図示した4つより少なくてもよく、多くてもよい。センサネットワーク10の物理的な広がりの大きさは実装に依存するが、一例としては、半径数10メートル程度の限られた範囲E1を持つものであってもよい。このセンサネットワーク10内のいずれかのセンサノード(例えば、12)によってカバーされている無線通信エリア(カバーエリア)を合成したものが、図1に示すエリアE2である。エリアE2は、前記範囲E1とほぼ等しく、無線LANネットワーク20の物理的な広がりを示す範囲ともほぼ等しい。
Among these, the
重要な点は、その範囲E1内においてセンサノードが十分に高い密度で分布していて、無線LANネットワーク20内の任意の携帯端末(例えば、22)からみて、(平均的に)同じ無線LANネットワーク20内の他の携帯端末(例えば、21)との距離よりも、センサネットワーク10内のいずれかのセンサノード(例えば、12)との距離のほうが近いという距離関係を獲得できることである。これによって、携帯端末(例えば、22)側の消費電力を節約することが容易となる。
The important point is that the sensor nodes are distributed at a sufficiently high density within the range E1, and the same wireless LAN network (on average) from the viewpoint of any portable terminal (for example, 22) in the
センサノード(例えば、12)と携帯端末(例えば、22)のあいだの通信は無線によって行うが、センサノード相互間(例えば、12と13のあいだ)の通信は有線で行うことも可能である。ただしここではセンサノード相互間の通信も無線で行うものとする。また、センサノードが消費する電力は、電源用の配線を用いて商用電源などから常時、供給されるものであってもよいが、ここでは、各センサノードの内部に装填された電池から電力を得る構成とする。 Communication between the sensor node (for example, 12) and the portable terminal (for example, 22) is performed wirelessly, but communication between the sensor nodes (for example, between 12 and 13) can also be performed by wire. However, here, communication between sensor nodes is also performed wirelessly. The power consumed by the sensor node may be constantly supplied from a commercial power source or the like using power supply wiring, but here, the power is supplied from the battery loaded in each sensor node. The configuration is obtained.
このような構成を取る場合、各センサノードを極めて小さなサイズの機器として作成すると、例えば、建造物の天井や床面などに複数のセンサノードを取り付けるだけで、極めて簡単にセンサネットワーク10を構築できる利点がある。
When taking such a configuration, if each sensor node is created as an extremely small-sized device, for example, the
センサノード(例えば、12)は、自身の存在を携帯端末のセンサ部に伝えるため、例えば、所定のビーコンフレームを繰り返し送信しているものであってよい。ビーコンフレームは、センサノードのカバーエリア内に携帯端末が存在するか否かにかかわらず、繰り返し送信されており、当該カバーエリア内に携帯端末(例えば、22)が移動してくると、その携帯端末のセンサ部(例えば、22A)が当該ビーコンフレームを受信することでセンサノードの存在を認識する。これは、自身がエリアE2内に入ったこと認識することに等しい。 The sensor node (for example, 12) may repeatedly transmit a predetermined beacon frame, for example, in order to convey its presence to the sensor unit of the mobile terminal. The beacon frame is repeatedly transmitted regardless of whether or not the mobile terminal exists in the cover area of the sensor node, and when the mobile terminal (for example, 22) moves into the cover area, the mobile terminal The sensor unit (for example, 22A) of the terminal recognizes the presence of the sensor node by receiving the beacon frame. This is equivalent to recognizing that it entered the area E2.
このようなビーコンフレームを用いない場合、携帯端末とセンサノードが通信するには、例えば、ユーザ(例えば、U2)自身がエリアE2内に入ったことを認識して、その旨を明示的に携帯端末(例えば、22)に伝えること等が必要になる。いずれにしても、センサ部内で自身がエリアE2内に存在している旨の認識がある間、センサ部は、後述する制御情報を送信する動作を繰り返すことになる。 When such a beacon frame is not used, in order for the mobile terminal and the sensor node to communicate, for example, the user (for example, U2) recognizes that he / she has entered the area E2, and expresses that fact explicitly. It is necessary to tell the terminal (for example, 22). In any case, while the sensor unit recognizes that it exists in the area E2, the sensor unit repeats an operation of transmitting control information described later.
センサノード12の内部構成例を図9に示す。センサノード11〜14の内部構成はすべて同じであってよいので、他のセンサノード(例えば、13)の内部構成も当該センサノード12と同じである。
An example of the internal configuration of the
(A−1−1)センサノードの内部構成例
図9において、当該センサノード12は、制御部30と、端末情報記憶部31と、距離計算部32と、無線部33とを備えている。
(A-1-1) Internal Configuration Example of Sensor Node In FIG. 9, the
このうち制御部30は、センサノード12内の各構成要素31〜33を制御する部分で、ハードウエア的にはCPU(中央処理装置)が、ソフトウエア的にはOS(オペレーティングシステム)に相当し得る。
The
端末情報記憶部31は、当該センサノード12のカバーエリア内に位置する携帯端末から送信してきた制御情報や、他のセンサノード(例えば、13)から送信されてきた制御情報を記憶する部分である。
The terminal
無線部33は無線通信を実行する部分で、図1に示したセンサ部22Aに対応する。無線部33による無線通信の相手は、センサネットワーク11内の他のセンサノード(例えば、13)の場合と、携帯端末のセンサ部(例えば、22A)の場合がある。
The
距離計算部32は、無線部33が受信した電波の強度(受信強度)をもとに、ノード間の距離を算出する部分である。後述するように、距離の求め方によっては、この距離計算部32を省略できる可能性がある。
The
このようなセンサノード(例えば、12)と無線通信を行う携帯端末(例えば、22)は、無線LANネットワーク20内のノードとしての通信機能、すなわち無線LANに対応する通信プロトコル(例えば、IEEE802.11bなど(CSMA/CAなどの伝送媒体アクセス制御方式も含む))を処理する機能を備えているが、そのほかに、当該センサノードと無線通信を行う機能を持つ。具体的には、例えば、ノート型パソコンや、PDAなどが当該携帯端末に該当し得る。
A portable terminal (for example, 22) that performs wireless communication with such a sensor node (for example, 12) has a communication function as a node in the
携帯端末22の内部構成例を図10に示す。他の携帯端末21の内部構成も当該携帯端末22と同じである。携帯端末22はユーザU2により携帯されて利用され、携帯端末21はユーザU1により携帯されて利用される。
An example of the internal configuration of the
(A−1−2)携帯端末の内部構成例
図10において、当該携帯端末22は、制御部40と、端末情報記憶部41と、距離測定部42と、無線部43と、接続I/F部44と、電源部45と、無線LAN部46とを備えている。
(A-1-2) Internal configuration example of portable terminal
In FIG. 10, the
このうち制御部40は前記制御部30に対応し、端末情報記憶部41は前記端末情報記憶部31に対応するので、その詳しい説明は省略する。
Since the
ただし制御部40は、無線LAN部46に関する省電力モードへの遷移などを制御する機能も備える必要がある。
However, the
省電力モードは、無線LAN部46がパケットの送信を行わず、受信のみを行うモードである。無線LAN部46を省電力モードに遷移させることにより、パケットの受信および送信を行う通常モードよりも、無線LAN部21における消費電力を節約することができる。
The power saving mode is a mode in which the
前記無線部43の通信相手は、現時点で携帯端末22が位置しているカバーエリアに対応するセンサノード(ここでは、12)である
距離測定部42は前記距離計算部32で得られた受信強度をもとに通信相手である携帯端末までの距離を算出する部分である。ただし、後述するように、携帯端末はこれ以外の方法で通信相手となる携帯端末までの距離を求めることも可能である。
The communication partner of the
電源部45は当該携帯端末22内の各構成要素40〜44および46に電力を供給する部分である。携帯端末の場合、装填した電池がこの電源部45の主体をなす。
The
無線LAN部46は、基本的に通常の無線LANの通信プロトコル(例えば、前記IEEE802.11bなど)に対応した処理を実行する部分であるが、本実施形態の場合、前記省電力モードに対応する機能も備える必要がある。当該無線LAN部46は、図1に示す無線LAN部22Bに対応する
電源部45と無線LAN部46は、無線LANに対応する通信端末ならば必ず備えている構成要素であるが、前記制御部40とこれらのあいだは、接続I/F部44によって接続されている。
The
以下、上記のような構成を有する本実施形態の動作について、図2、図3のフローチャートを参照しながら説明する。図2のフローチャートは携帯端末に関する制御情報をセンサネットワーク10に登録するための登録動作を示し、S1〜S3の各ステップから構成されている。図3のフローチャートは携帯端末が無線LANネットワーク20内の他の携帯端末と通信する際の動作を示し、S10〜S14の各ステップから構成されている。
Hereinafter, the operation of the present embodiment having the above configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The flowchart of FIG. 2 shows a registration operation for registering control information related to the mobile terminal in the
また、図2に示す前記登録動作を別な観点からまとめたものが、図11のシーケンス図である。図11は、S50〜S53およびS60〜S63の各ステップから構成されている。 FIG. 11 is a sequence diagram summarizing the registration operation shown in FIG. 2 from another viewpoint. FIG. 11 includes steps S50 to S53 and S60 to S63.
さらに、図3に示す動作を別な観点からまとめたものが、図12のシーケンス図である。図12は、S69〜S83の各ステップから構成されている。 Further, the sequence shown in FIG. 12 is a summary of the operations shown in FIG. 3 from another viewpoint. FIG. 12 includes steps S69 to S83.
(A−2)第1の実施形態の動作
ここでは、無線LANネットワーク20内に含まれる携帯端末のうちの1つである携帯端末22に注目して動作を説明する。当該携帯端末22はユーザU2に携帯され、前記エリアE2内に位置している。
(A-2) Operation of the First Embodiment Here, the operation will be described by paying attention to the
ユーザU2が特に無線LANネットワーク20内の通信を行っていないとき、当該携帯端末22は前記省電力モード(パケットの受信のみを行うモード)で動作している(S1)。省電力モードにおいて当該携帯端末22は、他の携帯端末(例えば、21)へ制御用パケットを送信することはないが、センサネットワーク10内のセンサノードに対して定期的または不定期的に繰り返し制御情報を送信している。
When the user U2 is not particularly communicating within the
この制御情報の送信のための送信電力は、センサネットワーク10内の少なくとも1つのセンサノード(例えば、12)に対して当該制御情報を正確に届けることのできる値であれば十分である。換言するなら、センサネットワーク10を設計、構築する際、少なくともいずれか1つのセンサノードが、エリアE2内のいずれの位置からでも、携帯端末が送信した前記制御情報を受信できるようにしておけば、当該送信電力の値は一定値であってもよい。
The transmission power for transmitting the control information may be a value that can accurately deliver the control information to at least one sensor node (for example, 12) in the
ただし実用上は、極めて限定的な範囲であれば、前記エリアE1内にいずれのセンサノードに対しても、前記制御情報を正確に届けることのできない位置が存在してもそれほど大きな問題にはならない可能性が高い。通信が正常に行えないことを認識すれば、ユーザ(例えば、U2)は、通信が正常に行える位置まで移動すればよいだけだからである。 However, in practical terms, within a very limited range, even if there is a position where the control information cannot be accurately delivered to any sensor node in the area E1, it does not cause a significant problem. Probability is high. If it is recognized that communication cannot be performed normally, the user (for example, U2) only needs to move to a position where communication can be performed normally.
図1に示した状態で、携帯端末22に対する距離がもっとも近い(すなわち、携帯端末22に隣接する)のはセンサノード12であり、その距離はLG2である。携帯端末22はこの距離LG2程度だけ離れた通信相手に、前記制御情報を正確に届けることのできる送信電力で送信するように構成(または、設定)しておけば、ほぼ十分である。
In the state shown in FIG. 1, the
前記ステップS1につづくステップS2では、携帯端末22は、前記送信電力で前記制御情報を送信することにより、隣接するセンサノード(ここでは、12)に対して制御情報の登録を行う。ここで、携帯端末22は、制御情報を届ける相手が他のセンサノードではなく当該センサノード12であることを認識した上で送信するようにしてもよいが、本実施形態では必ずしもその必要はない。携帯端末22はただ単に、(個々のセンサノードを区別することなく)所定の送信電力で、制御情報を送信する動作を繰り返すだけでよい。
In step S2 following step S1, the
当該制御情報には様々な情報が含まれ得るが、本実施形態では、移動通信システム9内で当該携帯端末22を一意に指定することのできる識別情報が含まれているものとする。このような識別情報としては様々なものを用いることができる可能性があるが、例えば、MACアドレスやIPアドレスを利用することもできる。例えばMACアドレスはグローバルな範囲で一意な識別情報であるから、当然、移動通信システム9内でも一意である。
Although various information may be included in the control information, in this embodiment, it is assumed that identification information that can uniquely specify the
ここで、携帯端末22を指定する当該識別情報をMC22とし、携帯端末21を指定する当該識別情報をMC21とする。
Here, the identification information for designating the
同様に、各センサノード11〜14にも当該識別情報が付与されており、センサノード11の識別情報をMC11、センサノード12の識別情報をMC12、センサノード13の識別情報をMC13、センサノード14の識別情報をMC14とする。
Similarly, the identification information is also given to each of the sensor nodes 11 to 14, the identification information of the sensor node 11 is MC11, the identification information of the
前記ステップS2で、所定の通信プロトコルに応じたプロトコルデータ単位(ここでは、フレームとする)CP22に収容されて当該制御情報(識別情報MC22)が携帯端末22から無線送信されると、送信電力と各センサノードまでの距離の関係から、図1の場合、そのフレームCP22を正確に受信できるのは、センサノード12だけである。
In step S2, when the control information (identification information MC22) is wirelessly transmitted from the
前記ステップS2ではまた、当該センサノード12は、識別情報MC22のノード(すなわち、携帯端末22)からフレームCP22を受信したことを、前記端末情報記憶部31に記憶(登録)しておく。
In step S2, the
次に、当該センサノード12は、自身の識別情報であるMC12と当該識別情報MC22の組を含むフレームCP12を、センサネットワーク10内の他のセンサノードへブロードキャストする(S3)。
Next, the
ブロードキャストされるフレーム(ここでは、CP12)は、不特定の全センサノードを宛先とするフレームであるため、当該センサノード(ここでは、12)と無線通信可能な距離内に存在する全センサノードが当該フレームを受信し、フレームに収容されていた前記組を登録する。例えば、図1の場合、センサノード11と13が、センサノード12と無線通信可能な距離内にあるセンサノードにあたる。
The broadcasted frame (here, CP12) is a frame that is destined for all unspecified sensor nodes. Therefore, all the sensor nodes that exist within a range where wireless communication can be performed with the sensor node (here, 12). The frame is received, and the set contained in the frame is registered. For example, in the case of FIG. 1, the
なお、フレームCP12に含まれている前記組が携帯端末22に隣接しているセンサノードを指定する情報(すなわち、携帯端末の位置を示す位置情報)である。 Note that the group included in the frame CP12 is information specifying a sensor node adjacent to the mobile terminal 22 (that is, position information indicating the position of the mobile terminal).
センサネットワーク10内の他のセンサノード(例えば13)は、この組に基づいて、現在、携帯端末22がセンサノード12のカバーするカバーエリア内に位置することを特定できる。また、センサノード12自身は、前記ステップS3で登録した情報(識別情報MC22)に基づいて、自身のカバーエリア内に該当する識別情報の携帯端末が存在することを認識できる。
Based on this set, other sensor nodes (for example, 13) in the
前記ブロードキャストは複数回繰り返してもよいが、本実施形態では後述する第2の実施形態などに比べて、無線LANネットワーク20内で携帯端末が通信する宛先までの距離の最大値が小さいため、ブロードキャストの回数は少なくてよい(例えば、1回程度でよい)可能性が高い。ブロードキャストの回数を1回に制限する場合、前記フレームCP12で伝えられる前記組の情報は、図1に示すセンサノード14までは届かない。センサネットワーク10中のセンサノードの数が図1に示した4つよりはるかに多い場合には、ブロードキャストの回数を複数回(例えば、3回)に制限してもよいことは当然である。
The broadcast may be repeated a plurality of times, but in this embodiment, the maximum value of the distance to the destination with which the mobile terminal communicates in the
なお、無線LANネットワーク20内の他の携帯端末(例えば、21)も、同時並列的に、図2と同様な登録動作を実行することは、図11にも示した通りである。
As shown in FIG. 11, the other mobile terminals (for example, 21) in the
各携帯端末が前記登録動作を行い、登録動作に対応する前記組の情報がセンサネットワーク10内でブロードキャストされた結果、ある携帯端末(ここでは、22)からみると、自身に隣接するセンサノード(ここでは、12)内には、無線LANネットワーク20内で自身と通信可能な距離内に位置する携帯端末の組の情報(すなわち、位置情報)が蓄積されている。
As a result of each mobile terminal performing the registration operation and the set of information corresponding to the registration operation being broadcast in the
一方、携帯端末22が無線LANネットワーク20内の他の携帯端末と通信する際の動作は次の通りである。
On the other hand, the operation when the
図3において、前記携帯端末22を携帯しているユーザU2が、携帯端末22に搭載している何らかの通信アプリケーションを起動して、その通信アプリケーションで通信したい相手が携帯端末21である旨を指定(例えば、MACアドレスなどで指定)すると、携帯端末22は隣接するセンサノード(ここでは、12)から、当該携帯端末22の位置情報を取得する(S11)。
In FIG. 3, the user U2 carrying the
このあと携帯端末22は、当該携帯端末21との距離を求める(S12)。
Thereafter, the
位置情報が上述した組であり、組だけに基づいて距離を求める場合には、詳細な距離までは分からないが、前記距離計算部32が算出した距離をもとにセンサノードまでの距離を求めることができる。センサノード(例えば、13)までの距離は、当該センサノードのカバーエリア内に位置する携帯端末(例えば、21)までの距離にほぼ等しい。
When the position information is the above-described group and the distance is obtained based only on the group, the detailed distance is not known, but the distance to the sensor node is obtained based on the distance calculated by the
ただし、距離の求め方としてはこれ以外の方法を用いることも可能であり、前記距離計算部32が算出した距離を利用せずに、通信相手までの距離を求める場合には、距離計算部32は省略することもできる。
However, it is possible to use other methods as the method for obtaining the distance. When the distance to the communication partner is obtained without using the distance calculated by the
例えば、各センサノードの配置間隔を同じ距離(ノード配置間隔)にしておけば、1回のブロードキャストで届く範囲にあるセンサノードのカバーエリア内に位置するという点から、相手の携帯端末21までの距離は、ほぼ当該ノード配置間隔程度の距離であることが分かる。 For example, if the arrangement interval of each sensor node is set to the same distance (node arrangement interval), the sensor node is located within the coverage area of the sensor node within the range that can be reached by one broadcast. It can be seen that the distance is approximately the distance of the node arrangement interval.
また、前記センサノード11〜14を設置して、センサネットワーク10を構築する際、各センサノードから他のセンサノードまでの距離を、各センサノードに登録しておくようにし、前記ステップS11では、前記位置情報として前記組を構成する前記識別情報(例えば、センサノード13の識別情報MC13)のかわりに、そのセンサノードまでの距離を携帯端末21へ送信するようにしてもよい。
Further, when the sensor nodes 11 to 14 are installed and the
あるいは、GPS(Global Positioning Systems)などの外部システムを活用する方法で各携帯端末の正確な位置を測定し、測定結果を前記位置情報として登録しておく場合には、携帯端末22は、相手の携帯端末21の正確な位置と自身の正確な位置から、相手の携帯端末21までの正確な距離を算出することもできる。
Or when measuring the exact position of each portable terminal by a method utilizing an external system such as GPS (Global Positioning Systems) and registering the measurement result as the position information, the
いずれにしても、当該ステップS12では、通信相手となる携帯端末21までの距離を求めることができるので、つづくステップS13では、その距離に基づいて、無線LANネットワーク20内で当該携帯端末21と通信するのに必要な最低限度(最小限度)の送信電力を求め、その送信電力の値を携帯端末22内の無線LAN部46に伝える(S13)。
In any case, in step S12, the distance to the
このとき携帯端末22の制御部40は無線LAN部46の前記省電力モードを解除し、通信相手の携帯端末21に宛てたパケットを当該送信電力で無線送信させる(S14)。当該送信電力は不必要に大きくないため、携帯端末22の消費電力が最低限度に抑制されるとともに、電波干渉の生じる範囲も狭いので、無線LANネットワーク20内における他の携帯端末(図示せず)間の通信を妨げる可能性が小さく、周波数資源の利用効率を高めることもできる。
At this time, the
このパケットが届いたとき、通信相手の携帯端末21は省電力モードにあるが、省電力モードでも受信動作を行うことはできる。この通信が片方向の通信である場合にはそのままでよいが、双方向の通信が必要な場合には、当該パケットの受信後、当該携帯端末21が省電力モードを解除して、携帯端末22へ宛てたパケットの送信を行うことになる。このパケットの送信でも、隣接するセンサノード(21にとっては、13)から相手の携帯端末の位置情報などを取得して、送信電力を最低限度に制御できることは当然である。
When this packet arrives, the
通信が終了すると、いずれの携帯端末(ここでは、22,21)もその無線LAN部46は省電力モードとなる(S15)。
When the communication is completed, the
なお、図12のシーケンス図では、センサネットワーク10内において、前記ブロードキャストではなく、検索要求とその検索要求に対応する応答によって、前記制御情報を記憶しているセンサノード(例えば、13)から、必要とするセンサノード(例えば、12)へ送信するものとなっている。
In the sequence diagram of FIG. 12, it is necessary from the sensor node (for example, 13) that stores the control information by the search request and the response corresponding to the search request in the
この場合、センサノード12からセンサノード13へ送られる検索要求は、携帯端末22が自身の無線部43を起動(S69)したあと、当該センサノード12が携帯端末22から受け取った検索要求(S70)に基づいて出されるものであり、検索要求に対応する応答として得られた制御情報は、センサノード12を介して最終的にはその携帯端末22へ届けられる。
In this case, the search request sent from the
(A−3)第1の実施形態の効果
本実施形態によれば、センサネットワーク(10)を介して携帯端末(21,22)の制御を行うことができるため、無線LANネットワーク(20)内で制御用パケットを送信する必要がほとんどなくなり、各携帯端末における消費電力を節約することができる。
(A-3) Effect of First Embodiment According to the present embodiment, since the mobile terminals (21, 22) can be controlled via the sensor network (10), the wireless LAN network (20) Therefore, it is almost unnecessary to transmit a control packet, and power consumption in each portable terminal can be saved.
また、本実施形態では、無線LANネットワーク内の通信において宛先となる携帯端末までの距離に応じて、送信元の携帯端末の送信電力を最低限度に制御するため、これによっても、携帯端末における消費電力を節約することが可能である。 In the present embodiment, the transmission power of the transmission source portable terminal is controlled to the minimum according to the distance to the destination portable terminal in communication within the wireless LAN network. It is possible to save power.
(B)第2の実施形態
以下では、本実施形態が第1の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
(B) Second Embodiment Hereinafter, only differences between the present embodiment and the first embodiment will be described.
無線LANネットワーク全体でみた場合、各携帯端末が持つ電池の残り電力量はそれぞれ異なるのが普通であるから、通信の集中する携帯端末の消費電力量に配慮することが求められる。例えば、アドホックネットワーク中の中央付近に位置することの多い携帯端末は、確率的にみて、後述する中継処理機能を、他の携帯端末間の通信のために提供することが多くなり、放置しておくと電力消費が他の携帯端末に比べて急速に進行する可能性が高い。 Considering the entire wireless LAN network, the remaining power amount of the battery of each mobile terminal is usually different, so it is necessary to consider the power consumption of the mobile terminal where communication is concentrated. For example, a mobile terminal that is often located near the center in an ad hoc network often provides a relay processing function described later for communication between other mobile terminals in a stochastic manner. In other words, there is a high possibility that power consumption will proceed more rapidly than other mobile terminals.
この場合、その携帯端末のユーザは、他の携帯端末のユーザの通信のために電池が消耗して自身の通信を行えなくなるので、公平性や利便性が著しく低下する。 In this case, since the user of the mobile terminal runs out of battery for the communication of the user of the other mobile terminal and cannot perform his own communication, the fairness and convenience are remarkably reduced.
(B−1)第2の実施形態の構成および動作
本実施形態の移動通信システム9の全体構成例を図4に示す。
(B-1) Configuration and Operation of Second Embodiment FIG. 4 shows an example of the overall configuration of the
図4において、図1と同じ符号10,11〜14,20、21,22,E1,E2を付与した各構成要素の機能は基本的に第1の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。
In FIG. 4, since the functions of the constituent elements to which the
ただし本実施形態では、各携帯端末21、22,23,24は、いわゆるアドホックネットワークの構成要素となるノードであり、マルチホップ通信に対応することができる。したがって、当該携帯端末は、無線LANネットワーク20内の通信において、自身が送信元または宛先になるだけでなく、他の携帯端末間のために中継処理を実行する機能(中継処理機能)も備えている。
However, in this embodiment, each
例えば、携帯端末22と21の距離が離れているため、携帯端末22から直接、携帯端末21へパケットを無線送信することができない場合であっても、中間に位置する携帯端末23または24の中継処理機能を利用することで、携帯端末22が送信したパケットを、宛先の携帯端末21まで届けることが可能となる。
For example, since the distance between the
もちろん、移動にともなってエリアE2内における各携帯端末の位置関係は変動するから、他の携帯端末のために中継処理機能を提供する携帯端末も変動することは当然である。ここで、前記携帯端末23はユーザU3により携帯されて利用され、前記携帯端末24はユーザU4により携帯されて利用される。
Of course, since the positional relationship of each portable terminal in the area E2 varies with movement, it is natural that the portable terminals that provide the relay processing function for other portable terminals also vary. Here, the
なお、マルチホップ通信を行う以上、エリアE1やE2の物理的な大きさも、本実施形態のほうが第1の実施形態よりもはるかに大きなものとなる可能性が高い。 Note that as long as multi-hop communication is performed, the physical size of the areas E1 and E2 is also likely to be much larger in the present embodiment than in the first embodiment.
送信電力を大きくするほど電波は遠くまで到達するが、送信電力を大きくするということは、消費電力の増大や、電波干渉の発生する範囲の拡大による周波数資源の利用効率低下などの問題を引き起こすため、実用上、送信電力の大きさにはある程度の上限が存在する。マルチホップ通信を利用すれば、このような上限の制約下でも、より遠くの携帯端末と通信することができる。 The higher the transmission power, the farther the radio waves reach. However, increasing the transmission power causes problems such as increased power consumption and reduced use efficiency of frequency resources due to expansion of the range where radio interference occurs. In practice, there is a certain upper limit on the magnitude of transmission power. If multi-hop communication is used, it is possible to communicate with a farther mobile terminal even under such upper limit constraints.
本実施形態の動作は、図5と図6のフローチャートに示す通りである。 The operation of this embodiment is as shown in the flowcharts of FIGS.
図5のフローチャートは携帯端末に関する制御情報をセンサネットワーク10に登録するための登録動作を示し、S21〜S23の各ステップから構成されている。図6のフローチャートは携帯端末が無線LANネットワーク20内の他の携帯端末と通信する際の動作を示し、S31〜S35の各ステップから構成されている。
図5のフローチャートにおいて、ステップS21は前記ステップS1に対応し、ステップS22は前記ステップS2に対応し、ステップS23は前記ステップS3に対応するので、その詳しい説明は省略する。
The flowchart of FIG. 5 shows a registration operation for registering the control information related to the portable terminal in the
In the flowchart of FIG. 5, step S21 corresponds to step S1, step S22 corresponds to step S2, and step S23 corresponds to step S3. Therefore, detailed description thereof is omitted.
ただし本実施形態で各携帯端末21〜24がセンサネットワーク10に登録する制御情報には、各携帯端末を指定する前記識別情報(位置情報)のほか、各携帯端末における電池の残り電力量を示す情報(電池残量情報)が含まれる。
However, the control information registered by the
本実施形態の場合、図10に示す携帯端末内の前記電源部45が、電池の残り電力量を検出する機能を備える必要があることは当然である。
In the case of the present embodiment, it is natural that the
なお、本実施形態の無線LANネットワーク20には、前記中継処理機能を持つ携帯端末と、持たない携帯端末が混在していてもかまわないが、本実施形態における当該電池残量情報は、中継処理機能を他の携帯端末のために提供する余力を示す指標として用いるため、中継処理機能を持たない携帯端末は、前記制御情報の一部として当該電池残量情報を提供する必要もない。
Note that the
また、前記ステップS3が基本的に1回だけフレーム(例えば、CP12)をブロードキャストすればよかったが、前記ステップS23では、複数回ブロードキャストを繰り返す必要性が高い。1回のブロードキャストだけでは、物理的な大きさが第1の実施形態よりも拡大したエリアE1、E2の全範囲(全ノード)をカバーできないからである。 In addition, the step S3 basically has to broadcast a frame (for example, CP12) only once, but in the step S23, it is highly necessary to repeat the broadcast a plurality of times. This is because only one broadcast cannot cover the entire range (all nodes) of the areas E1 and E2 whose physical size is larger than that of the first embodiment.
一方、 図6のフローチャートにおいて、ステップS31は前記ステップS11に対応し、ステップS32は前記ステップS12に対応し、ステップS34は前記ステップS14に対応し、ステップS35は前記ステップS15に対応するので、その詳しい説明は省略する。 On the other hand, in the flowchart of FIG. 6, Step S31 corresponds to Step S11, Step S32 corresponds to Step S12, Step S34 corresponds to Step S14, and Step S35 corresponds to Step S15. Detailed description is omitted.
ただし、本実施形態では、上述したように制御情報に電池残量情報を含まれているため、ステップS31で、パケットの送信元となる携帯端末22が隣接するセンサノード(ここでは、11)から取得する制御情報には、電池残量情報も含まれている。さらに、センサネットワーク10内におけるフレームのブロードキャストの回数が全センサノードをカバーできるまで増えたため、ステップS31で当該携帯端末22が取得する制御情報も、無線LANネットワーク20内の全携帯端末に関するものとなる。
However, in the present embodiment, as described above, since the remaining battery level information is included in the control information, in step S31, the
ここでは、携帯端末21〜24が図4に示した通りの位置関係にあり、携帯端末22から携帯端末21へパケットを送信する場合を例に取る。携帯端末22と21の距離が離れているため、携帯端末22は、携帯端末23または24のいずれかの中継処理機能を利用することで、パケットを宛先の携帯端末21まで届ける。
Here, the
次に携帯端末22は、当該制御情報に基づいて最短の経路を求める(S32)。最短であるか否かは経路上の携帯端末の数(ホップ数)に基づいて判断するのか簡便であるが、必要に応じて、物理的な伝送距離も反映した判断を行ってもよい。この場合、例えば、ホップ数が同じときには、伝送距離が短い経路を最短とすることもできる。
Next, the
ホップ数だけに基づいて判断する場合、携帯端末23を経由して宛先の携帯端末21に至る経路も、携帯端末24を経由して宛先の携帯端末21に至る経路も同じ(ホップ数2)であるので、ステップS32では、双方とも最短経路とされる。
When determining based on the number of hops alone, the route from the
このとき、前記携帯端末23に関する制御情報中の電池残量情報が、電池に残っている電力量が所定値未満であることを示し、携帯端末24に関する制御情報中の電池残量情報が、電池に残っている電力量が所定値以上であることを示している場合、携帯端末22は、電力に余裕のない携帯端末23を迂回し、電力量に余裕のある携帯端末24を経由する経路を選択する(S33)。
At this time, the remaining battery information in the control information related to the
なお、本実施形態のようにマルチホップ通信を行うには、経路上の各携帯端末のあいだで経路制御用の情報を交換することが必要になる可能性が高いが、そのような経路制御用の情報も、前記制御情報の一部として取り扱い、センサネットワーク10経由で交換することが可能である。
Note that in order to perform multi-hop communication as in the present embodiment, there is a high possibility that information for route control needs to be exchanged between mobile terminals on the route. Is also handled as part of the control information and can be exchanged via the
ステップS33のあとは、前記ステップS34、S35が順次、実行される。 After step S33, the steps S34 and S35 are sequentially executed.
(B−2)第2の実施形態の効果
本実施形態によれば、センサネットワーク(10)を介して携帯端末(21〜24)の制御を行うことができるため、無線LANネットワーク(20)内で制御用パケットを送信する必要がほとんどなくなり、各携帯端末における消費電力を節約することができる。
(B-2) Effect of Second Embodiment According to the present embodiment, since the mobile terminals (21 to 24) can be controlled via the sensor network (10), the wireless LAN network (20) Therefore, it is almost unnecessary to transmit a control packet, and power consumption in each portable terminal can be saved.
また、本実施形態では、中継処理機能を提供する携帯端末(例えば、23,24)の電池の電力残量に配慮した経路制御を行うことができるため、公平性や利便性が高い。 Further, in the present embodiment, since it is possible to perform route control in consideration of the remaining battery power of a mobile terminal (for example, 23, 24) that provides a relay processing function, fairness and convenience are high.
(C)第3の実施形態
以下では、本実施形態が第1、第2の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
(C) Third Embodiment Hereinafter, only the points of this embodiment different from the first and second embodiments will be described.
本実施形態における携帯端末は、前記省電力モードのほかに、電源断モードを備えている点が、第1、第2の実施形態と相違する。 The portable terminal in this embodiment is different from the first and second embodiments in that it has a power-off mode in addition to the power saving mode.
(C−1)第3の実施形態の構成および動作
本実施形態の移動通信システム9の全体構成例を図7に示す。
(C-1) Configuration and Operation of Third Embodiment FIG. 7 shows an example of the overall configuration of the
図7において、図1と同じ符号10,11〜14,20、21,22,E1,E2を付与した各構成要素の機能は基本的に第1の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。
In FIG. 7, the function of each component given the
ただし本実施形態では、各携帯端末21、22,25は、上述した省電力モードのほかに電源断モードを備えている。
However, in this embodiment, each
省電力モードにおいて各携帯端末(例えば、22)の無線LAN部46は受信のみ実行可能であったが、電源断モードでは、送信はもちろん、受信も実行できない。したがって無線LAN部46で消費される電力は、電源断モードのほうが省電力モードより少ない。電源断モードにおいて、無線LAN部46では電力消費量がほぼ0となる。
In the power saving mode, the
電源断モードにあるとき、その携帯端末(例えば、22)の無線LAN部46以外の構成要素が動作し電力が消費されるか否かについては、様々な変形が考えられるが、少なくとも、センサ部(例えば、22A)は有効に動作している必要がある。
While in the power-off mode, various modifications can be considered as to whether or not the components other than the
各携帯端末(例えば、25)のモードの遷移は、無線LANネットワーク20内における他の携帯端末(例えば、22)からの通信が一定時間(省電力遷移時間)以上なかった場合、省電力モードに遷移し、省電力モードに遷移してからさらに一定時間(電源断遷移時間)以上なかった場合には、電源断モードに遷移する。省電力遷移時間と電源断遷移時間をどのように設定するかは自由であり、必ずしも両者を同じ時間にする必要もないが、一例として、両者ともに数秒程度に設定するものであってもよい。
The mode transition of each portable terminal (for example, 25) is changed to the power saving mode when communication from another portable terminal (for example, 22) in the
なお、図7中の携帯端末25はユーザU5により携帯されて利用される。
In addition, the
本実施形態の動作は図8のフローチャートに示す通りである。図8のフローチャートは、S41〜S49の各ステップから構成されている。 The operation of this embodiment is as shown in the flowchart of FIG. The flowchart in FIG. 8 includes steps S41 to S49.
図8において、ステップS42は前記ステップS2に対応し、ステップS43は前記ステップS23に対応し、ステップS48は前記ステップS34に対応するので、その詳しい説明は省略する。 In FIG. 8, step S42 corresponds to step S2, step S43 corresponds to step S23, and step S48 corresponds to step S34. Therefore, detailed description thereof is omitted.
ここでは、無線LANネットワーク20の外部から移動してきた携帯端末25が、無線LANネットワーク20内の携帯端末24と通信する場合を例に、動作を説明する。それまで当該携帯端末25は、前記エリアE2の外に位置していたため、いずれのセンサノード11〜14にも当該携帯端末25に関する制御情報は登録されていない。
Here, the operation will be described by taking as an example a case where the
図8において、当初、携帯端末22は前記電源断モードにあるものとする(S41)。このとき、エリアE2の外部から前記ユーザU5とともに携帯端末25が移動してくる。
In FIG. 8, it is assumed that the
当該携帯端末25のセンサ部25は、例えば、前記ビーコンフレームを受信すること等により、センサノード(ここでは、11)のカバーエリアに入ったことを認識でき、自身の制御情報を含むパケットを当該センサノードに送信して登録する(S42)。
The
つづくステップS43のブロードキャストでセンサネットワーク10内の他のセンサノードへ携帯端末25の制御情報が伝えられ、ステップS44では、当該携帯端末25が隣接するセンサノード11から、近くに位置する携帯端末(図7の例では、22)に関する制御情報を読み出す。これにより当該携帯端末25はこの携帯端末22を隣接端末として検出する(S45)。
Subsequently, the control information of the
例えば、この隣接センサノード11から1ホップの位置にあるセンサノード(ここでは、12)のカバーエリア内に位置する携帯端末を、隣接端末とすればよい。 For example, a mobile terminal located within the cover area of a sensor node (here, 12) located 1 hop away from the adjacent sensor node 11 may be an adjacent terminal.
ただしステップS44〜S45および後述のステップS46〜S49が実行されるのは、携帯端末25のユーザU5が通信を希望する場合であり、ユーザU5が通信を希望しない場合には、ステップS41〜S43は実行されるものの、ステップS44〜S49を実行することはない。
However, Steps S44 to S45 and Steps S46 to S49 described later are executed when the user U5 of the
ここでは、当該ユーザU5が通信を希望したものと仮定する。 Here, it is assumed that the user U5 desires communication.
ユーザU5が通信することを希望する通信相手(送信するパケットの宛先)は、必ずしも当該隣接端末(22)でなくてもよいが、通信相手が隣接端末以外の携帯端末(例えば、21)である場合には、隣接端末の中継処理機能を利用する必要があるので、いずれにしても隣接端末との通信は発生する。ここでは、簡単のために、携帯端末25の通信相手は隣接端末22であるものとする。
The communication partner (the destination of the packet to be transmitted) that the user U5 desires to communicate is not necessarily the adjacent terminal (22), but the communication partner is a portable terminal other than the adjacent terminal (for example, 21). In this case, since it is necessary to use the relay processing function of the adjacent terminal, communication with the adjacent terminal occurs in any case. Here, for simplicity, it is assumed that the communication partner of the
携帯端末25がセンサ部25Aから、隣接端末22との通信の開始を要求する制御情報(通信開始要求信号)を送信すると、その通信開始要求信号は、センサノード11と12を経由して隣接端末22のセンサ部22Aへ届けられる(S46)。この時点で、隣接端末22の無線LAN部22Bは前記電源断モードで受信することもできないため、当該通信開始要求信号は、前記センサネットワーク10経由で、隣接端末22のセンサ部22Aに届ける必要がある。
When the
センサ部22Aを介して当該通信開始要求信号を受信した当該隣接端末22は、無線LAN部22Bに電力を供給して前記通常モードに遷移させ、無線LANネットワーク20内の通信が可能な状態とし(S47)、実際に、携帯端末25が無線LAN部25Bから送信したパケットを当該無線LAN部22Bで受信する(S48)。このとき必要に応じて、無線LAN部25Bから無線LAN部22Bへパケットを送信してもよいことは当然である。
The
各携帯端末25,22の無線LAN部25B、22Bは、この通信が終了してから前記省電力遷移時間が経過すると省電力モードに遷移し、さらに電源断遷移時間が経過すると電源断モードに遷移する(S49)。
The
なお、前記携帯端末25から隣接端末22へ、または隣接端末22から携帯端末25へ、通信の終了を明示的に通知する制御情報(通信終了信号)が届けられた時点で、各携帯端末22,25の無線LAN部22B、25Bが直ちに、電源断モードに遷移するようにしてもよい。この通信終了信号は、無線LANネットワーク20内の通信で伝えることも、センサネットワーク10経由の通信で伝えることも可能である。
When the control information (communication end signal) that explicitly notifies the end of communication is delivered from the
(C−2)第3の実施形態の効果
本実施形態によれば、センサネットワーク(10)を介して携帯端末(21〜24)の制御を行うことができるため、無線LANネットワーク(20)内で制御用パケットを送信する必要がほとんどなくなり、各携帯端末における消費電力を節約することができる。
(C-2) Effects of the Third Embodiment According to the present embodiment, since the mobile terminals (21 to 24) can be controlled via the sensor network (10), the wireless LAN network (20) Therefore, it is almost unnecessary to transmit a control packet, and power consumption in each portable terminal can be saved.
また、本実施形態では、前記省電力モードよりも無線LAN部(例えば、22B)における消費電力が少ない電源断モードを備えているため、いっそう消費電力を節約することが可能となる。 In the present embodiment, since the power-off mode is provided that consumes less power in the wireless LAN unit (for example, 22B) than in the power saving mode, it is possible to further save power consumption.
(D)他の実施形態
なお、上記第1〜第3の実施形態の特徴は、相互に矛盾しない限り、様々な組み合わせで複合することが可能である。
(D) Other Embodiments The features of the first to third embodiments can be combined in various combinations as long as they do not contradict each other.
例えば、第1の実施形態の特徴と第2の実施形態の特徴を組み合わせた場合、携帯端末の送信電力を最低限度に制限することは、送信元の携帯端末と宛先の携帯端末のあいだだけでなく、送信元の携帯端末と中継処理機能を提供する携帯端末のあいだや、中継処理機能を提供する複数の携帯端末のあいだ(送信元から宛先までのホップ数が3以上の場合)の送信に関する送信電力についても実行できる。 For example, when the features of the first embodiment and the features of the second embodiment are combined, limiting the transmission power of the mobile terminal to the minimum is only between the source mobile terminal and the destination mobile terminal. In addition, transmission between a mobile terminal that is a transmission source and a mobile terminal that provides a relay processing function, or between a plurality of mobile terminals that provide a relay processing function (when the number of hops from the transmission source to the destination is 3 or more) It can also be executed for transmission power.
また、上記第1〜第3の実施形態の携帯端末は、ノート型パソコンやPDAなどの高度な移動性を有する通信端末であったが、本発明は高度な移動性を有しない通信端末にも適用可能である。 Moreover, although the portable terminal of the said 1st-3rd embodiment was a communication terminal which has high mobility, such as a notebook personal computer and PDA, this invention is also a communication terminal which does not have high mobility. Applicable.
例えば、据え置き型のパソコンなどであっても、無線LANカードを装着するケースなどには本発明を適用可能である。据え置き型のパソコンであっても、新たに無線LANネットワークに追加される場合や、それまで存在していたパソコンを無線LANネットワークから削除することがあり、このような追加や削除は、移動が行われたことにほぼ等しいとみることができるからである。 For example, the present invention can be applied to a case in which a wireless LAN card is mounted even in a stationary personal computer. Even a stationary personal computer may be newly added to the wireless LAN network, or a personal computer that previously existed may be deleted from the wireless LAN network. It is because it can be seen that it is almost equivalent to what has been done.
前記無線LANネットワーク20は、無線LAN以外の無線通信ネットワークに置換可能である。
The
以上の説明でハードウエア的に実現した機能の大部分はソフトウエア的に実現することが可能であり、ソフトウエア的に実現した機能のほとんどすべてはハードウエア的に実現することが可能である。 In the above description, most of the functions realized in hardware can be realized in software, and almost all the functions realized in software can be realized in hardware.
9…移動通信システム、10…センサネットワーク、20…無線LANネットワーク、11〜14…センサノード、21、22…携帯端末、21A、22A…センサ部、21B、22B…無線LAN部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1NW通信端末は、それぞれ、他の第1NW通信端末と前記第1のネットワークを介して無線通信するための第1の通信処理部と、第2NW通信装置と無線通信するための第2の通信処理部とを有し、 Each of the first NW communication terminals includes a first communication processing unit for wirelessly communicating with another first NW communication terminal via the first network, and a second for wirelessly communicating with a second NW communication device. A communication processing unit,
前記第2NW通信装置は、それぞれ、 Each of the second NW communication devices is
第1NW通信端末の第1の通信処理部よりも無線通信可能なカバーエリアが狭く、 The cover area capable of wireless communication is narrower than the first communication processing unit of the first NW communication terminal,
自身と通信可能な第1NW通信端末に係る端末情報を保持する端末情報保持手段と、 Terminal information holding means for holding terminal information related to the first NW communication terminal capable of communicating with itself;
他の第2NW通信装置が保持した端末情報を収集して蓄積する蓄積手段とを有し、 Storing means for collecting and storing terminal information held by other second NW communication devices,
前記第1NW通信端末は、それぞれ、 The first NW communication terminals are respectively
他の第1NW通信端末と通信を開始しようとする際に、自身と通信可能な第2NW通信装置が蓄積した端末情報を取得し、取得した端末情報に基づいて、通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置を把握し、さらに、前記通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置の位置情報を保持する第1の位置情報保持手段と、 When trying to start communication with another first NW communication terminal, the terminal information accumulated by the second NW communication device capable of communicating with itself is acquired, and based on the acquired terminal information, the communication with the first NW communication terminal of the communication partner First position information holding means for grasping a second NW communication apparatus capable of communicating and further holding position information of a second NW communication apparatus capable of communicating with the first NW communication terminal of the communication partner;
自身の位置情報を保持する第2の位置情報保持手段と、 Second position information holding means for holding its own position information;
前記通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置の位置情報と、自身の位置情報とに基づいて、前記通信相手の第1NW通信端末と、自身との間の距離を算出する距離算出手段と、 The distance for calculating the distance between the first NW communication terminal of the communication partner and itself based on the position information of the second NW communication device capable of communicating with the first NW communication terminal of the communication partner and the own position information A calculation means;
前記距離算出手段が算出した距離に基づいて、前記通信相手の第1NW通信端末と前記第1のネットワークを介して通信する際の無線の送信電力を決定する送信電力決定手段とをさらに有する Based on the distance calculated by the distance calculating means, further comprising transmission power determining means for determining wireless transmission power when communicating with the first NW communication terminal of the communication partner via the first network.
ことを特徴とする通信システム。 A communication system characterized by the above.
前記第1NW通信端末は、
前記第1のネットワーク内における他の第1NW通信端末間の通信を中継する中継処理部を備え、
前記端末情報に、その第1NW通信端末の中継処理に関する実行能力を反映した中継能力情報が含まれている場合、前記第1のネットワーク内における通信を開始しようとする第1NW通信端末は、当該中継能力情報をもとに中継処理に適さない第1NW通信端末を検出し、中継処理に適さない第1NW通信端末を迂回する中継経路を設定した上で、前記第1のネットワーク内における通信を実行することを特徴とする通信システム。 The communication system of claim 1.
The first NW communication terminal is
A relay processing unit that relays communication between other first NW communication terminals in the first network;
The terminal information, in which case the first 1NW includes relay capability information reflecting the execution capacity for relay processing in the communication terminal, the 1NW communication terminal which is to start communications in the first network is the relay Based on the capability information, the first NW communication terminal that is not suitable for the relay process is detected, a relay path that bypasses the first NW communication terminal that is not suitable for the relay process is set, and communication in the first network is executed. A communication system characterized by the above.
前記端末情報の中に、各第1NW通信端末が少なくともいずれの第2NW通信装置のカバーエリア内に存在するかを示す位置指定情報が含まれている場合、
前記第1NW通信端末は、
所定の休眠条件が満たされたとき、前記第1の通信処理部が、制御情報の送受も含め前記第1のネットワーク内における通信を実行しない完全休眠モードへの遷移を行うモード制御部と、
前記端末情報として、宛先の第1NW通信端末を指定する前記位置指定情報とともに宛先の第1NW通信端末に対し通信開始を要求する通信開始要求情報を送信する通信開始要求部とをさらに備え、
前記第2NW通信装置は、
受け取った端末情報中の位置指定情報をもとに、宛先の第1NW通信端末が自身のカバーエリア内に存在するか否かを判定する位置判定部をさらに備え、
当該位置判定部が、宛先の第1NW通信端末が自身のカバーエリア内に存在すると判定した場合、前記通信開始要求情報を送信して宛先の第1NW通信端末の完全休眠モードを解除させる
ことを特徴とする通信システム。 The communication system of claim 1 .
In the case where the terminal information includes position designation information indicating whether each first NW communication terminal exists in at least one of the second NW communication devices in the cover area ,
The first NW communication terminal is
When a predetermined sleep condition is satisfied, the first communication processing unit performs a transition to a complete sleep mode in which communication within the first network is not performed including transmission and reception of control information; and
Examples terminal information, further comprising a communication start request unit that transmits a communication start request information that requests communication start together with the location specifying information to specify the first 1NW communication terminal of the destination to the 1NW communication terminal of the destination,
The second NW communication device is
Based on the position specifying information in the terminal information received, further comprising a position determining unit that determines whether the 1NW communication terminal of the destination is present in its coverage area,
When the position determination unit determines that the destination first NW communication terminal exists in its own cover area , the communication start request information is transmitted to cancel the complete sleep mode of the destination first NW communication terminal. A communication system.
前記第1NW通信端末は、それぞれ、他の第1NW通信端末と前記第1のネットワークを介して無線通信するための第1の通信処理部と、第2NW通信装置と無線通信するための第2の通信処理部とを有し、 Each of the first NW communication terminals includes a first communication processing unit for wirelessly communicating with another first NW communication terminal via the first network, and a second for wirelessly communicating with a second NW communication device. A communication processing unit,
前記第2NW通信装置のそれぞれは、第1NW通信端末の第1の通信処理部よりも無線通信可能なカバーエリアが狭い Each of the second NW communication devices has a smaller coverage area capable of wireless communication than the first communication processing unit of the first NW communication terminal.
通信システムにおける通信方法であって、 A communication method in a communication system, comprising:
端末情報保持手段、蓄積手段、第1の位置情報保持手段、第2の位置情報保持手段、距離算出手段、送信電力決定手段を有し、 Terminal information holding means, storage means, first position information holding means, second position information holding means, distance calculation means, transmission power determination means,
前記端末情報保持手段は、それぞれの第2NW通信装置において、自身と通信可能な第1NW通信端末に係る端末情報を保持し、 The terminal information holding means holds terminal information related to the first NW communication terminal capable of communicating with itself in each second NW communication device,
前記蓄積手段は、それぞれの第2NW通信装置において、他の第2NW通信装置が保持した端末情報を収集して蓄積し、 The storage means collects and stores terminal information held by other second NW communication devices in each second NW communication device,
前記第1の位置情報保持手段は、それぞれの第1NW通信端末において、他の第1NW通信端末と通信を開始しようとする際に、自身と通信可能な第2NW通信装置が蓄積した端末情報を取得し、取得した端末情報に基づいて、通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置を把握し、さらに、前記通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置の位置情報を保持し、 The first location information holding means obtains terminal information accumulated by a second NW communication device capable of communicating with itself when each first NW communication terminal tries to start communication with another first NW communication terminal. Then, based on the acquired terminal information, the second NW communication device that can communicate with the first NW communication terminal of the communication partner is grasped, and further, the position information of the second NW communication device that can communicate with the first NW communication terminal of the communication partner Hold
前記第2の位置情報保持手段は、それぞれの第1NW通信端末において、自身の位置情報を保持し、 The second position information holding means holds its own position information in each first NW communication terminal,
前記距離算出手段は、それぞれの第1NW通信端末において、前記通信相手の第1NW通信端末と通信可能な第2NW通信装置の位置情報と、自身の位置情報とに基づいて、前記通信相手の第1NW通信端末と、自身との間の距離を算出し、 The distance calculating means, in each first NW communication terminal, based on the position information of the second NW communication apparatus capable of communicating with the first NW communication terminal of the communication partner and the own position information, the first NW of the communication partner. Calculate the distance between the communication terminal and itself,
前期送信電力決定手段は、それぞれの第1NW通信端末において、前記距離算出手段が算出した距離に基づいて、前記通信相手の第1NW通信端末と前記第1のネットワークを介して通信する際の無線の送信電力を決定する In the first NW communication terminal, the transmission power determination means in the previous period is based on the distance calculated by the distance calculation means and communicates with the first NW communication terminal of the communication partner via the first network. Determine transmit power
ことを特徴とする通信方法。 A communication method characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004045284A JP4321298B2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Communication system and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004045284A JP4321298B2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Communication system and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005236807A JP2005236807A (en) | 2005-09-02 |
JP4321298B2 true JP4321298B2 (en) | 2009-08-26 |
Family
ID=35019286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004045284A Expired - Fee Related JP4321298B2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Communication system and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4321298B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5060173B2 (en) * | 2007-05-31 | 2012-10-31 | キヤノン株式会社 | Wireless communication system, image presentation system, and transmission output control method |
JP2009033730A (en) * | 2007-06-26 | 2009-02-12 | Ricoh Co Ltd | Wireless communication device, method, and program |
JP5280082B2 (en) * | 2008-03-28 | 2013-09-04 | 京セラ株式会社 | Portable wireless terminal device |
JP5316787B2 (en) * | 2009-05-26 | 2013-10-16 | 横河電機株式会社 | Wireless field device and wireless control network system using the same |
JP5205400B2 (en) * | 2010-01-26 | 2013-06-05 | 日本電信電話株式会社 | SENSOR NETWORK SYSTEM, RADIO TRANSMITTING / RECEIVING DEVICE AND SENSOR INFORMATION TRANSMISSION METHOD |
JP6100555B2 (en) * | 2013-02-25 | 2017-03-22 | Kddi株式会社 | Wireless communication apparatus, wireless communication method, and program |
CN104517425A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-15 | 台达电子工业股份有限公司 | An induction device capable of wireless control and module used therein |
JP6330617B2 (en) | 2014-10-21 | 2018-05-30 | ソニー株式会社 | Information processing apparatus, communication system, information processing method, and program |
-
2004
- 2004-02-20 JP JP2004045284A patent/JP4321298B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005236807A (en) | 2005-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8856227B2 (en) | Communication method and apparatus using virtual sink node in wireless sensor network | |
JP4251018B2 (en) | Node position display method | |
Lu et al. | Teamphone: Networking smartphones for disaster recovery | |
Gelenbe et al. | Power-aware ad hoc cognitive packet networks | |
US7305232B2 (en) | Apparatus and method for mapping a location of wireless base stations in a mobile communication system | |
JP4295225B2 (en) | Method and apparatus for routing one or more packets (routing within a wireless ad hoc network) | |
CN105474703B (en) | Information processing unit and information processing method | |
JP7390148B2 (en) | Network control device, network control system, and network control method | |
JP2005348203A (en) | Radio communication apparatus and communication path control method | |
JP4321298B2 (en) | Communication system and method | |
CN109347520B (en) | Communication method, system and computer readable storage medium for dual-mode communication network | |
JP2006345414A (en) | Routing method, data integration node, data transmission node, and communication system | |
JP4645939B2 (en) | Mobile base station position determination system, terminal position determination system, mobile base station, radio terminal and base station position determination program | |
EP3235294B1 (en) | Power optimization in heterogenous networks | |
JP2006325142A (en) | Radio terminal and communication method therefor | |
CN101827420B (en) | Geographic position information-based mobile sink sensor network routing method | |
KR101243244B1 (en) | Routing apparatus and method for minimizing the energy consumption in ad-hoc network | |
JP2013179451A (en) | Radio communication system, radio communication method, radio communication device, radio communication device control method, and radio communication device control program | |
JP6708895B2 (en) | Wireless network communication method, wireless communication terminal device, and wireless communication control program | |
JP6643772B2 (en) | Wireless network construction method and wireless network | |
Texier et al. | Leveraging the power of the crowd and offloading urban iot networks to extend their lifetime | |
JP2006191519A (en) | Communication system and communicating method | |
JP5748981B2 (en) | Wireless communication system and wireless communication terminal station | |
JP4057002B2 (en) | Wireless device, wireless receiving device, wireless communication method, computer program, and recording medium therefor | |
JP4451398B2 (en) | Communication system, location management device, and communication path determination method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061030 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070131 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090120 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090319 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090512 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090525 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4321298 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130612 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |