JP4627231B2 - One-to-many communication method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は一対多通信方法および装置に係り、特に、ユニキャスト通信を利用して一対多通信のブロードキャストやマルチキャストを擬似的に実現する一対多通信方法および装置に関する。 The present invention relates to a one-to-many communication method and apparatus, and more particularly, to a one-to-many communication method and apparatus that realizes a one-to-many communication broadcast or multicast using unicast communication.
メッセージやデータを一回の送信でネットワーク上の複数のノードに受信させる送信形態としてブロードキャストやマルチキャストが知られている。ネットワーク上でブロードキャスト等の一対多通信を実現するためには、各ノードにブロードキャスト用あるいはマルチキャスト用のプロトコルが予め実装されている必要がある。 Broadcast and multicast are known as transmission modes in which messages and data are received by a plurality of nodes on a network in a single transmission. In order to realize one-to-many communication such as broadcast on the network, it is necessary that a broadcast or multicast protocol is previously installed in each node.
一方、携帯電話、PDAなどのモバイル機器やその他、種々の電子機器同士を無線でつなぐ通信規格としてブルートゥース(Bluetooth:登録商標)が知られている。ブルートゥースは近距離無線データ通信技術の方式であって、ISMバンド(2.4GHz帯電波)を利用してスペクトラム拡散による無線送受信を行う。このブルートゥース では、ソフトウェアあるいは機器が無線通信を利用するための仕様がプロファイル(プロトコルスタック)として定義されている。特許文献1には、ブルートゥースデバイスを用いた通信システムが開示されている。
ブルートゥースには多数のプロファイルが用意されており、無線通信を実現するプロファイルとしてSPP(Serial Port Profile)が用意されている。しかしながら、SPPはユニキャストのみに対応し、ブロードキャストやマルチキャストには対応していないので、ブルートゥースではブロードキャストやマルチキャストといった一対多通信を実現できない。このような技術課題はブルートゥースに限定されるものではなく、送信形態として一対一通信のみに対応し、一対多通信には対応していないネットワークの全てに共通する技術課題である。 A number of profiles are prepared for Bluetooth, and SPP (Serial Port Profile) is prepared as a profile for realizing wireless communication. However, since SPP only supports unicast and not broadcast or multicast, Bluetooth cannot implement one-to-many communication such as broadcast or multicast. Such a technical problem is not limited to Bluetooth, but is a technical problem common to all networks that support only one-to-one communication as a transmission form and do not support one-to-many communication.
なお、ブルートゥースでもピコネットによればマスタから複数のスレーブへ一対多通信が可能になるものの、ピコネットではマスタ/スレーブの属性を決定するためのネゴシエーションが必要であったり、また接続可能なスレーブ数が制限される等の制約があるために汎用性が高くない。 Note that even with Bluetooth, piconet allows one-to-many communication from a master to multiple slaves, but piconet requires negotiation to determine master / slave attributes and limits the number of connectable slaves. Generality is not high due to restrictions such as
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、ユニキャスト通信のみに対応した通信環境下で、ユニキャスト通信を利用して一対多のブロードキャスト通信やマルチキャスト通信を擬似的に実現する一対多通信方法および装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and perform one-to-many broadcast communication and multicast communication in a pseudo manner by using unicast communication in a communication environment that supports only unicast communication. It is to provide a method and apparatus.
上記した目的を達成するために、本発明は、ユニキャスト通信の環境下で一対多のブロードキャスト通信またはマルチキャスト通信を擬似的に実現する一対多通信方法および装置において、以下のような手順を設けたことを特徴とする。
(1)ネットワーク上の各無線ノードが自ノードに隣接する各隣接ノードのアドレスを識別する手順と、各無線ノードが各隣接ノードへ所定の順序でデータをユニキャストで順次に送信する手順と、データを受信した各無線ノードが各隣接ノードへ所定の順序でデータをユニキャストで順次に送信する手順とを含むことを特徴とする。
(2)各無線ノードは、自ノードにデータを送信した隣接ノードのアドレスを記憶し、その後、同一データを他の隣接ノードから受信すると、当該データを前記自ノードにデータを送信した隣接ノードへは送信しないことを特徴とする。
(3)各無線ノードは、各隣接ノードへデータをユニキャストで送信する際の順序をランダムに決定することを特徴とする。
(4)各無線ノードは、各隣接ノードへデータをユニキャストで送信する際の順序を規定した複数の送信規則を備え、受信データの属性を判定する手順と、前記判定結果に応じた送信規則を選択する手順と、受信データを各隣接ノードへ、前記選択された送信規則に応じた順序で順次に送信する手順とを含むことを特徴とする。
(5)前記複数の規則が、データを宛先アドレスの降順に送信する第1の規則と、データを宛先アドレスの昇順に送信する第2の規則とを含むことを特徴とする。
(6)各無線ノードが、送信データに隣接ノードのアドレスを登録する手順と、受信データにアドレスが登録されている隣接ノードへの送信を禁止する手順とを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the present invention provides the following procedure in a one-to-many communication method and apparatus for realizing one-to-many broadcast communication or multicast communication in a unicast communication environment. Features.
(1) A procedure in which each wireless node on the network identifies the address of each adjacent node adjacent to the own node, a procedure in which each wireless node sequentially transmits data to each adjacent node in a predetermined order by unicast, Each wireless node receiving the data sequentially transmits the data in a predetermined order to each adjacent node by unicast.
(2) Each wireless node stores the address of the adjacent node that transmitted the data to its own node, and then receives the same data from another adjacent node, and then transmits the data to the adjacent node that transmitted the data to the own node. Is not transmitted.
(3) Each wireless node randomly determines the order in which data is transmitted to each adjacent node by unicast.
(4) Each wireless node has a plurality of transmission rules that define the order in which data is transmitted to each adjacent node by unicast, a procedure for determining the attributes of received data, and a transmission rule according to the determination result And a procedure of sequentially transmitting received data to each adjacent node in an order according to the selected transmission rule.
(5) The plurality of rules include a first rule for transmitting data in descending order of destination addresses and a second rule for transmitting data in ascending order of destination addresses.
(6) Each wireless node includes a procedure for registering an address of an adjacent node in transmission data and a procedure for prohibiting transmission to an adjacent node whose address is registered in reception data.
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
上記した特徴(1)によれば、ユニキャスト通信の環境下でもブロードキャスト通信やマルチキャスト通信を擬似的に実現できる。
上記した特徴(2)によれば、データ転送の必要がない上位の隣接ノードへの冗長なデータ送信を防止できる。
上記した特徴(3)によれば、各無線ノードにおけるデータの宛先アドレスがランダムに選択されるので、特定の無線ノードにデータ転送が集中することを防止できる。
上記した特徴(4)、(5)によれば、各無線ノードにおけるデータの宛先アドレスが、当該データの属性に応じて昇順または降順に選択されるので、特定の無線ノードにデータ転送が集中することを防止できる。
上記した特徴(6)によれば、上位の隣接ノードによりデータが既に転送されている、あるいは転送される予定の隣接ノードへの冗長なデータ転送を未然に防止できる。
According to the present invention, the following effects are achieved.
According to the above feature (1), broadcast communication and multicast communication can be realized in a pseudo manner even in a unicast communication environment.
According to the above feature (2), it is possible to prevent redundant data transmission to an upper adjacent node that does not require data transfer.
According to the above feature (3), since the destination address of data in each wireless node is selected at random, it is possible to prevent data transfer from concentrating on a specific wireless node.
According to the above features (4) and (5), the data destination address is selected in ascending or descending order according to the attribute of the data in each wireless node, so that data transfer is concentrated on a specific wireless node. Can be prevented.
According to the above feature (6), it is possible to prevent redundant data transfer to an adjacent node to which data has already been transferred or is scheduled to be transferred by an upper adjacent node.
以下、図面を参照して本発明の最良の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明が適用される無線ノードのブロック図であり、本発明の説明に不用な構成の図示は省略されている。ここでは、ユニキャスト通信の環境下でブロードキャスト通信を擬似的に実現する場合を例にして説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a wireless node to which the present invention is applied, and illustrations of components unnecessary for the description of the present invention are omitted. Here, a case where broadcast communication is realized in a pseudo manner in a unicast communication environment will be described as an example.
無線ノード1は、ブルートゥースの通信規格に準拠した近距離無線通信をアンテナ10を介して行うブルートゥースモジュール(以下、「BM」と表現する)11と、無線ノード1の全体を制御する主制御部12と、少なくともSPPを含む複数のプロファイル、およびデータを複数の隣接リンクへ順番に送信する際の規則等が記憶されたROM13と、前記主制御部12にワークエリアを提供するRAM14と、各種のデータが不揮発に記憶されるSRAM17と、操作部15の操作を受け付けるI/Oインターフェース16とを備えている。前記BM11には、2.4GHz帯域をサポートする周波数ホッピング型のスペクトル拡散通信用のとしてのRFチップ11aや、ベース・バンド(BB)信号の送受信を制御するリンクコントローラとしてのBBチップ11b等が含まれる。
The
図2は、前記無線ノード1の機能ブロック図であり、主制御部12およびBM11がROM13やSRAM17に記憶されたプログラムあるいはデータ等に従って実行する処理を機能別に示している。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
隣接ノード識別部21は、自ノードの通信有効範囲内に位置している各隣接ノードのアドレスを認識して隣接ノードリスト27に蓄積する。データ属性識別部22は、送信するデータの属性として、当該データに登録されている自ノードに至るホップ数を識別する。送信規則記憶部23には、自ノードがデータを各隣接ノードへ順番にユニキャストで送信する際の送信順序に関する複数の規則が登録されている。本実施形態では、アドレスが小さい隣接ノードから順に、すなわち昇順に送信する第1規則と、アドレスが大きい隣接ノードから順に、すなわち降順に送信する第2規則とが登録されている。
The adjacent
送信規則選択部24は、前記データ属性識別部22による識別結果に基づいて、前記第1または第2規則を選択する。転送禁止リスト26には、データ転送が禁止されている隣接ノードのアドレスが登録されている。宛先選択部25は、前記選択された送信規則にしたがって隣接ノードリスト27から宛先のアドレスを順次に選択する。BM11は、SPPに従って前記選択された宛先へデータをユニキャストで送信する。
The transmission
次いで、前記データ属性識別部22、送信規則記憶部23および送信規則選択部28の機能について説明する。
Next, functions of the data
本実施形態では、以下に詳述するように、ユニキャスト通信を各隣接ノードとの間で順次に繰り返すことで一体多通信が擬似的に実現されるが、各無線ノードが多数の隣接ノードの中から宛先を順番に選択する際に同一の規則に基づいて選択が行われてしまうと、一部の隣接ノードにデータ送信が集中する可能性がある。 In this embodiment, as will be described in detail below, unicast communication is realized in a pseudo manner by sequentially repeating unicast communication with each adjacent node. However, each wireless node includes a plurality of adjacent nodes. If destinations are selected in order from among them, if the selection is made based on the same rule, data transmission may be concentrated on some adjacent nodes.
図10は、データの転送先が一部の隣接ノードに集中する様子を模式的に示した図であり、図11は、そのシーケンス図である。図10において、各丸印は無線ノードを示し、丸印内の数字は各無線ノードに割り当てられているアドレスを示している。 FIG. 10 is a diagram schematically showing how data transfer destinations are concentrated on some adjacent nodes, and FIG. 11 is a sequence diagram thereof. In FIG. 10, each circle indicates a wireless node, and a number in the circle indicates an address assigned to each wireless node.
ここでは、アドレス「3」の無線ノードがネットワーク上の全無線ノードへブロードキャストでデータを送信する場合を考え、各無線ノードでは、データを自ノードへ送信した隣接ノードへのデータ転送は禁止されているものとする。 Here, consider the case where the wireless node with address “3” transmits data to all wireless nodes on the network by broadcast, and each wireless node is prohibited from transferring data to the adjacent node that transmitted the data to its own node. It shall be.
各無線ノードにおける送信順序に関する規則が「アドレスの昇順」であると、最初の送信周期(ターン)では、図10(a)に示したように、アドレス「3」の無線ノードは隣接ノードの中でアドレスが最小値「1」の無線ノードへ送信する。次の第2周期では同図(b)に示したように、アドレス「3」の無線ノードはアドレス「2」の無線ノードへ送信し、アドレス「1」の無線ノードも、隣接ノードの中でアドレスが最小値「2」の無線ノードへ送信する。 If the rule regarding the transmission order in each wireless node is “ascending order of addresses”, the wireless node at address “3” is included in the adjacent nodes in the first transmission cycle (turn) as shown in FIG. The address is transmitted to the wireless node having the minimum value “1”. In the next second period, as shown in FIG. 4B, the wireless node with address “3” transmits to the wireless node with address “2”, and the wireless node with address “1” is also among the adjacent nodes. The address is transmitted to the wireless node having the minimum value “2”.
以下同様に、次の第3周期では同図(c)に示したように、アドレス「3」、「1」、「2」の無線ノードが全て、アドレス「4」の無線ノードへ送信するので、当該アドレス「4」の無線ノードにデータ転送が集中してしまう。次の第4周期では、同図(d)に示したように、アドレス「1」、「2」、「3」、「4」の無線ノードが全て、アドレス「5」の無線ノードへ送信するので、当該アドレス「5」の無線ノードにデータ転送が集中してしまう。 Similarly, in the next third period, as shown in FIG. 5C, all the wireless nodes with addresses “3”, “1”, and “2” transmit to the wireless node with address “4”. The data transfer is concentrated on the wireless node having the address “4”. In the next fourth period, as shown in FIG. 4D, all the wireless nodes with addresses “1”, “2”, “3”, and “4” transmit to the wireless node with address “5”. Therefore, the data transfer is concentrated on the wireless node having the address “5”.
このような技術課題に対応すべく、本実施形態では、データ属性識別部22、送信規則記憶部23および送信規則選択部28を設け、各無線ノードにおいてデータの送信順序が異なる規則に従って決定されるようにしている。
In order to cope with such a technical problem, in this embodiment, a data
次いで、本実施形態の動作を図3のフローチャートに沿って説明する。ステップS1において、宛先がブロードキャストアドレスのデータが自ノードで生成されたことが検知されるとステップS4へ進み、それ以外はステップS2へ進む。ステップS2では、宛先がブロードキャストアドレスのデータが受信されたか否かが判定され、受信が検知されればステップS3へ進む。ステップS3では、データを自ノードに転送した隣接ノードのアドレスが、当該データを一意に識別できる識別子と共に転送禁止リスト26に登録される。ステップS4では、データに格納されるホップ数が新規登録あるいは更新登録(インクリメント)される
Next, the operation of the present embodiment will be described along the flowchart of FIG. If it is detected in step S1 that data having a broadcast address as a destination is generated by the own node, the process proceeds to step S4, and otherwise, the process proceeds to step S2. In step S2, it is determined whether or not data having a broadcast address is received. If reception is detected, the process proceeds to step S3. In step S3, the address of the adjacent node that transferred the data to the own node is registered in the
ステップS5では、前記データ属性識別部22において、前記新規登録あるいは更新登録されたホップ数が属性情報として識別され、前記送信規則選択部24において偶奇判定が行われる、ホップ数の識別結果が奇数であれば、ステップS6へ進んで第1規則が選択される。これに対して、ホップ数の識別結果が偶数であれば、ステップS7へ進んで第2規則が選択される。本実施形態では、第1規則としてアドレスが小さい隣接ノードから順(昇順)に送信する規則が、第2規則としてアドレスが大きい隣接ノードから順(降順)に送信する規則が、前記送信規則記憶部23に登録されている。
In step S5, the data attribute
ステップS8では、前記選択された送信規則に従って、隣接ノードリスト27から宛先アドレスが一つだけ、前記宛先選択部25により選択される。ステップS9では、選択された宛先アドレスが前記転送禁止リスト26に登録されているか否かが判定される。転送禁止リスト26に未登録であればステップS10へ進み、宛先との間に固有の通信チャネルが確保される。ステップS11では、前記確保された通信チャネルを利用してデータがユニキャストで送信される。
In step S8, only one destination address is selected from the
ステップS12では、全ての隣接ノード(転送禁止リストに登録されている隣接ノードを除く)へのデータ転送が完了しているか否かが判定され、完了していなければステップS8へ戻り、前記選択された送信規則にしたがって、隣接ノードリスト27から次の宛先アドレスが選択される。上記処理は、前記隣接ノードリスト27に登録されている全ての隣接リンク(同上)へのユニキャストによるデータ転送が完了するまで繰り返される。
In step S12, it is determined whether or not the data transfer to all the adjacent nodes (excluding the adjacent nodes registered in the transfer prohibition list) is completed. The next destination address is selected from the
図8は、本実施形態の効果を模式的に示した図であり、図9は、そのシーケンス図である。図8において、各丸印は無線ノードを示し、丸印内の数字は各無線ノードに割り当てられているアドレスを示している。ここでは、アドレス「3」の無線ノードがネットワーク上の全無線ノードへブロードキャストでデータを送信する場合を考える。 FIG. 8 is a diagram schematically showing the effect of this embodiment, and FIG. 9 is a sequence diagram thereof. In FIG. 8, each circle indicates a wireless node, and a number in the circle indicates an address assigned to each wireless node. Here, a case is considered in which the wireless node with the address “3” transmits data to all wireless nodes on the network by broadcast.
アドレス「3」の無線ノードでは、送信データのホップ数が初期値「1」であり、送信規則として「昇順」が選択されている。したがって、最初の送信周期では、図8(a)に示したように、アドレス「3」の無線ノードからアドレス「1」の無線ノードへデータがユニキャストで送信される。アドレス「1」の無線ノードでは、送信するデータのホップ数が「2」に更新されているので、送信規則として「降順」が選択される。したがって、次の第2周期では同図(b)に示したように、アドレス「3」の無線ノードからはアドレス「2」の無線ノードへ送信され、アドレス「1」の無線ノードからはアドレス「5」の無線ノードへ送信される。 In the wireless node with the address “3”, the hop count of the transmission data is the initial value “1”, and “ascending order” is selected as the transmission rule. Therefore, in the first transmission cycle, as shown in FIG. 8A, data is transmitted from the wireless node at address “3” to the wireless node at address “1” by unicast. In the wireless node with the address “1”, the number of hops of data to be transmitted is updated to “2”, so “descending order” is selected as the transmission rule. Accordingly, in the next second period, as shown in FIG. 5B, the wireless node with address “3” transmits to the wireless node with address “2”, and the wireless node with address “1” transmits the address “ 5 ”is transmitted to the wireless node.
アドレス「2」、「5」の各無線ノードでは、送信データのホップ数が「3」に更新されているので、送信規則として「昇順」が選択される。したがって、次の第3周期では同図(c)に示したように、アドレス「3」の無線ノードからはアドレス「4」の無線ノードへ送信され、アドレス「1」の無線ノードからはアドレス「4」の無線ノードへ送信され、アドレス「2」の無線ノードからはアドレス「5」の無線ノードへ送信され、アドレス「5」の無線ノードからはアドレス「3」の無線ノードへ送信される。 In the wireless nodes of the addresses “2” and “5”, the hop count of the transmission data is updated to “3”, so “ascending order” is selected as the transmission rule. Therefore, in the next third period, as shown in FIG. 5C, the wireless node with address “3” transmits to the wireless node with address “4”, and the wireless node with address “1” transmits the address “ The wireless node at address “2” is transmitted to the wireless node at address “5”, and the wireless node at address “5” is transmitted to the wireless node at address “3”.
このように、本実施形態によれば、ユニキャスト通信の環境下でもブロードキャスト通信を擬似的に実現できるようになる。また、本実施形態では各無線ノードにおけるデータの宛先アドレスが、当該データの属性に応じて昇順または降順に選択されるので、特定の無線ノードにデータ転送が集中することを防止できる。 Thus, according to the present embodiment, broadcast communication can be realized in a pseudo manner even in a unicast communication environment. Further, in this embodiment, the destination address of data in each wireless node is selected in ascending or descending order according to the attribute of the data, so that data transfer can be prevented from concentrating on a specific wireless node.
なお、上記した第1実施形態では2つの送信規則からデータの属性に応じて無線ノードごとに一方の送信規則が選択されるものとして説明したが、3つ以上の送信規則を用意し、データの属性に応じていずれか一つの送信規則が選択されるようにしても良い。 In the first embodiment described above, one transmission rule is selected for each radio node according to the data attribute from the two transmission rules. However, three or more transmission rules are prepared, Any one transmission rule may be selected according to the attribute.
図4は、本発明に係る一対多通信機能を備えた無線ノードの第2実施形態の機能ブロック図あり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。本実施形態では、前記データ属性識別部22、送信規則記憶部23および送信規則選択部28に代えて乱数発生部28を設け、宛先選択部25が宛先アドレスを前記隣接ノードリスト27からランダムに選択するようにした点に特徴がある。
FIG. 4 is a functional block diagram of a second embodiment of a wireless node having a one-to-many communication function according to the present invention. The same reference numerals as those described above represent the same or equivalent parts. In this embodiment, a random
図5は、本実施形態の動作を示したフローチャートであり、前記と同一または同等の処理が実行される手順には同一の符号が併記されている。 FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the present embodiment, in which the same reference numerals are written in the procedures in which the same or equivalent processes are executed.
ステップS21において、宛先がブロードキャストアドレスのデータが自ノードで生成されたことが検知されるとステップS24へ進み、それ以外はステップS22へ進む。ステップS22では、宛先がブロードキャストアドレスのデータが受信されたか否かが判定され、受信が検知されればステップS23へ進む。ステップS23では、データを自ノードに転送した隣接ノードのアドレスが転送禁止リスト26に登録される。ステップS24では、データに格納されるホップ数が新規登録あるいは更新登録(インクリメント)される
In step S21, when it is detected that data having a broadcast address as a destination is generated in the own node, the process proceeds to step S24, and otherwise, the process proceeds to step S22. In step S22, it is determined whether or not data having a broadcast address is received. If reception is detected, the process proceeds to step S23. In step S23, the address of the adjacent node that transferred the data to its own node is registered in the
ステップS25では、乱数発生部28で発生された乱数に基づいて、隣接ノードリスト27から宛先アドレスが一つだけ、前記宛先選択部25により選択される。ステップS26では、選択された宛先アドレスが前記転送禁止リスト26に登録されているか否かが判定される。転送禁止リスト26に未登録であればステップS27へ進み、宛先との間に固有の通信チャネルが確保される。ステップS28では、前記確保された通信チャネルを利用してデータがユニキャストで送信される。
In step S25, the
ステップS29では、全ての隣接ノード(転送禁止リストに登録されている隣接ノードを除く)へのデータ転送が完了しているか否かが判定され、完了していなければステップS25へ戻り、隣接ノードリスト27から次の宛先アドレスがランダムに選択される。上記処理は、前記隣接ノードリスト27に登録されている全ての隣接リンク(同上)へのユニキャストによるデータ転送が完了するまで繰り返される。
In step S29, it is determined whether or not the data transfer to all adjacent nodes (excluding the adjacent nodes registered in the transfer prohibition list) is completed. If not completed, the process returns to step S25, and the
本実施形態によれば、各無線ノードにおいて宛先アドレスがランダムに選択されるので、特定の無線ノードにデータ転送が集中することを防止できる。 According to this embodiment, since the destination address is randomly selected in each wireless node, it is possible to prevent data transfer from being concentrated on a specific wireless node.
表1ないし表4は、10台の端末を400m×400mの正方形フィールド内にランダムに配した第1配置パターン(表1、表2)と、120台の端末を1000m×250mの長方形フィールド内にランダムに配した第2配置パターン(表3、表4)とに関して、フラッディング完了までの送信ターン数を送信規則ごとに測定した結果である。ここでは、第1実施形態の送信規則(端末ごとにホップ数の偶奇に応じて「昇順」または「降順」が選択される)を採用した場合と、第2実施形態の送信規則(端末ごとに送信順序がランダムに決定される)を採用した場合と、送信順序が全ての端末においてホップ数の昇順に固定される場合とに関して、各フィールド内での端末の配置を2パターン用意して測定した。各端末の電波伝搬距離は250メートルである。 Tables 1 to 4 show a first arrangement pattern (Table 1 and Table 2) in which 10 terminals are randomly arranged in a 400 m × 400 m square field, and 120 terminals in a 1000 m × 250 m rectangular field. It is the result of measuring the number of transmission turns until the completion of flooding for each transmission rule with respect to the second arrangement pattern (Tables 3 and 4) randomly arranged. Here, when the transmission rule of the first embodiment (“ascending order” or “descending order” is selected according to the even number of hops for each terminal) is adopted, and the transmission rule of the second embodiment (for each terminal) The transmission order is determined at random) and the case where the transmission order is fixed in ascending order of the number of hops in all terminals, two patterns of terminal arrangements in each field were prepared and measured. . The radio wave propagation distance of each terminal is 250 meters.
いずれの条件下でも、第1実施形態および第2実施形態の送信規則を採用することにより、送信順序が全ての端末において固定される場合よりも少ないターン数でフラッディングを完了できることが判る。 It can be seen that under any condition, by adopting the transmission rules of the first and second embodiments, the flooding can be completed with a smaller number of turns than when the transmission order is fixed in all terminals.
図6は、本発明に係る一対多通信機能を備えた無線ノードの第3実施形態の機能ブロック図あり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。本実施形態では、前記第1実施形態の構成に加えて、送信データに自ノードの隣接ノードリストを登録する隣接ノードリスト登録部30と、受信データに登録されている前記隣接ノードリストを抽出して転送禁止リスト26へ登録する隣接ノードリスト抽出部29とを備えている点に特徴がある。
FIG. 6 is a functional block diagram of a third embodiment of a wireless node having a one-to-many communication function according to the present invention. The same reference numerals as those described above represent the same or equivalent parts. In the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the adjacent node
図7は、本実施形態の動作を示したフローチャートであり、前記と同一または同等の処理が実行される手順には同一の符号が併記されている。 FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the present embodiment, and the same reference numerals are written together in the procedures in which the same or equivalent processes are executed.
ステップS41において、宛先がブロードキャストアドレスのデータが自ノードで生成されたことが検知されるとステップS45へ進み、前記隣接ノードリスト27に登録されている隣接ノードのアドレスが、前記隣接ノードリスト登録部30によって当該データに登録され、その後、ステップS46へ進む。一方、ステップS42において、宛先がブロードキャストアドレスのデータが受信されたことが検知されるとステップS43へ進み、当該データに登録されている隣接ノードアドレスが、前記隣接ノードリスト抽出部29により抽出される。ステップS44では、データを自ノードに転送した隣接ノードのアドレス、および受信データから抽出された上位ノードの隣接ノードアドレスが転送禁止リスト26に登録される。ステップS46では、データに格納されるホップ数が新規登録あるいは更新登録(インクリメント)される。
In step S41, when it is detected that the data having the destination broadcast address is generated in the own node, the process proceeds to step S45, and the address of the adjacent node registered in the
ステップS47では、前記データ属性識別部22において、前記新規登録あるいは更新登録されたホップ数が属性情報として識別され、前記送信規則選択部24において偶奇判定が行われる。ホップ数の識別結果が奇数であれば、ステップS48へ進んで第1規則が選択される。これに対して、ホップ数の識別結果が偶数であれば、ステップS49へ進んで第2規則が選択される。
In step S47, the data attribute
ステップS50では、前記選択された送信規則に従って、隣接ノードリスト27から宛先アドレスが一つだけ、前記宛先選択部25により選択される。ステップS51では、選択された宛先アドレスが前記転送禁止リスト26に登録されているか否かが判定される。転送禁止リスト26に未登録であればステップS52へ進み、宛先との間に固有の通信チャネルが確保される。ステップS53では、前記確保された通信チャネルを利用してデータがユニキャストで送信される。
In step S50, according to the selected transmission rule, only one destination address is selected from the
ステップS54では、全ての隣接ノード(転送禁止リストに登録されている隣接ノードを除く)へのデータ転送が完了しているか否かが判定され、完了していなければステップS50へ戻り、前記選択された送信規則にしたがって、隣接ノードリスト27から次の宛先アドレスが選択される。上記処理は、前記隣接ノードリスト27に登録されている全ての隣接リンク(同上)へのユニキャストによるデータ転送が完了するまで繰り返される。
In step S54, it is determined whether or not the data transfer to all adjacent nodes (excluding the adjacent nodes registered in the transfer prohibition list) is completed. If not completed, the process returns to step S50 and the selection is made. The next destination address is selected from the
本実施形態によれば、データを隣接ノードへ転送する各無線ノードは自ノードの隣接ノードリストをデータに登録して送信し、これを受信した各隣接ノードでは、受信データに登録されている隣接ノードリストを転送禁止リストに登録されるので、上位の隣接ノードによりデータが既に転送されている、あるいは転送される予定の隣接ノードへの冗長なデータ転送を未然に防止できるようになる。 According to the present embodiment, each wireless node that transfers data to an adjacent node registers and transmits the adjacent node list of its own node in the data, and each adjacent node that receives this transmits the adjacent node registered in the received data. Since the node list is registered in the transfer prohibition list, redundant data transfer to an adjacent node to which data has already been transferred or is scheduled to be transferred can be prevented.
なお、上記した各実施形態では、本発明を擬似的なブロードキャスト通信を例にして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、擬似的なマルチキャスト通信にも同様に適用できる。 In each of the above-described embodiments, the present invention has been described using pseudo broadcast communication as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to pseudo multicast communication.
11…ブルートゥースモジュール,21…隣接ノード識別部,22…データ属性識別部,23…送信規則記憶部,24…送信規則選択部,25…宛先選択部,26…転送禁止リスト,27…隣接ノードリスト
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ネットワーク上の各無線ノードが、
自ノードと無線リンクで接続される各隣接ノードのアドレスを識別する手順と、
隣接ノードからユニキャストで送信されたデータを受信する手順と、
前記受信データが自ノードへ至るまでのホップ数に応じた値を判定する手順と、
前記判定結果に基づいて、データを宛先アドレスの昇順に送信する第1の規則および降順に送信する第2の規則のいずれかを選択する手順と、
前記受信データを前記選択された送信規則に応じた順序で各隣接ノードへユニキャストで順次に送信する手順とを含むことを特徴とする一対多通信方法。 In the one-to-many communication method for realizing one-to-many broadcast communication or multicast communication in a unicast communication environment,
Each wireless node on the network,
A procedure for identifying the address of each adjacent node connected to the own node via a radio link ;
A procedure for receiving data transmitted by unicast from an adjacent node;
A procedure for determining a value according to the number of hops until the received data reaches the node;
A procedure for selecting one of a first rule for transmitting data in ascending order of destination addresses and a second rule for transmitting data in descending order based on the determination result;
A one-to-many communication method comprising: sequentially transmitting the received data to each adjacent node by unicast in an order according to the selected transmission rule .
送信データに隣接ノードのアドレスを登録する手順と、
受信データにアドレスが登録されている隣接ノードへの送信を禁止する手順とを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の一対多通信方法。 Each wireless node is
Registering the address of the adjacent node in the transmission data;
3. The one-to-many communication method according to claim 1, further comprising a procedure for prohibiting transmission to an adjacent node whose address is registered in received data.
各無線ノードが、
自ノードと無線リンクで接続される各隣接ノードのアドレスを識別する手段と、
各隣接ノードへデータをユニキャストで送信する際の順序を決定する送信規則として、データを宛先アドレスの昇順に送信する第1の規則および降順に送信する第2の規則を記憶する手段と、
隣接ノードからユニキャストで送信されたデータを受信する手段と、
前記受信データが自ノードへ至るまでのホップ数に応じた値を判定する手段と、
前記判定結果に基づいて、前記第1および第2の規則のいずれかを選択する手段と、
前記受信データを前記選択された送信規則に応じた順序で各隣接ノードへユニキャストで順次に送信する手段とを含むことを特徴とする一対多通信装置。 In a communication device that realizes one-to-many broadcast communication or multicast communication in a unicast communication environment,
Each wireless node
Means for identifying an address of each adjacent node connected to the own node through a radio link;
Means for storing a first rule for transmitting data in ascending order of destination addresses and a second rule for transmitting in descending order as transmission rules for determining the order in which data is transmitted in unicast to each adjacent node;
Means for receiving data transmitted by unicast from an adjacent node;
Means for determining a value according to the number of hops until the received data reaches its own node;
Means for selecting one of the first and second rules based on the determination result;
Means for sequentially transmitting the received data in a sequence according to the selected transmission rule to each adjacent node by unicast.
同一データを他の隣接ノードから受信すると、当該データを前記自ノードにデータを送信した隣接ノードへは送信しないことを特徴とする請求項4に記載の一対多通信装置。 Comprising means for storing the address of an adjacent node that has transmitted data to the own node;
5. The one-to-many communication apparatus according to claim 4 , wherein when the same data is received from another adjacent node, the data is not transmitted to the adjacent node that has transmitted the data to the own node.
受信データにアドレスが登録されている隣接ノードへの送信を禁止する手段とを含むことを特徴とする請求項4または5に記載の一対多通信装置。 Means for registering the address of the adjacent node in the transmission data;
6. The one-to-many communication apparatus according to claim 4 , further comprising means for prohibiting transmission to an adjacent node whose address is registered in received data.
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