JP4810437B2 - 無線ノードの電源管理方法 - Google Patents
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Description
(第1実施形態)
図1(a)は、本発明の第1実施形態における無線ノードのブロック図である。
無線ノードがグループマスターノードとして動作する場合の通信手順と処理プログラムは、親機動作プログラムP3に格納され、子ノードとして動作する場合の通信手順と処理プログラムは、子機動作プログラムP4に格納されている。また、グループマスターを交代する際の交代処理通信手順と処理プログラムは、交代制御プログラムP2に格納されている。
グループマスターを交代するタイミングやその他のCPU処理のために必要なタイミングは、タイマー104で常時計時処理が行われた計時結果からCPU101が必要に応じて算出し、それらタイミングを取得するようになっている。
グループマスターノード204は、第1子ノードからの交代受付を受信したら(ステップ408)、各同期信号およびフレームヘッダ601とフレームフッタ605の送信を停止して(ステップ409)、グループマスターノードの機能を終了する。
(第2実施形態)
図7は、本発明の第2実施形態における通信トラフィックによるグループマスター交代動作を説明するフローチャートである。
(第3実施形態)
図8は、本発明の第3実施形態における無線ノードのブロック図である。
(第4実施形態)
図10は、本発明の第4実施形態における相互無線通信ネットワークシステムの構成図である。
(第5実施形態)
図12は、本発明の第5実施形態における相互無線通信ネットワークシステムの構成図である。
(第6実施形態)
図13は、本発明の第6実施形態における相互無線通信ネットワークシステムの構成図である。
(第7実施形態)
前述した第2実施形態において、グループマスターノードがグループ内の各子ノードとの通信トラフィック量を監視するように構成しているが、各子ノードがそれぞれ自身の通信トラフィック量を監視してグループマスターに報告し、通信トラフィック量の最も少なかった子ノードとグループマスターを交代するように構成することが可能である。この例を第7実施形態として説明する。
(第8実施形態)
図10(第4実施形態)に示すような相互無線通信ネットワークにおけるグループの合併・分離を、各無線ノードの通信トラフィック量をトリガーとして実行するように構成することができる。このような場合を第8実施形態として以下に説明する。
(第9実施形態)
図12(第5実施形態)に示したようなグループ間における子ノードの交換処理を、各無線ノードの通信トラフィック量をトリガーとして実行するように構成することが可能である。このような場合を第9実施形態として以下に示す。
(第10実施形態)
各無線ノードの再送回数を監視し、この再送回数を手がかりにグループマスターノードを交代するように構成することが可能である。このような場合を第10実施形態として以下に説明する。
(第11実施形態)
図10(第4実施形態)に示すような相互無線通信ネットワークにおけるグループの合併・分離を、各無線ノードの再送回数をトリガーとして実行するように構成することができる。このような場合を第11実施形態として以下に説明する。
(第12実施形態)
図12(第5実施形態)に示したようなグループ間における子ノードの交換処理を、各無線ノードの再送回数をトリガーとして実行するように構成することが可能である。このような場合を第12実施形態として以下に示す。
(第13実施形態)
図13(第6実施形態)に示すようなグループ内の子ノードの切り離し処理を、再送回数をトリガーとして実行する構成とすることができる。この場合を第13実施形態として以下に説明する。なお、この第13実施形態についても、各無線ノードは、第10実施形態と同様に、図17に示すような再送回数検出部1701を備える構成であるものとし、グループマスターノードがグループ内の子ノードからの再送回数情報を受信して、これに基づいてグループ内の子ノードの切り離しを行うこととする。
(第14実施形態)
各無線ノードの符号誤り率を監視し、この符号誤り率を手がかりにグループマスターノードを交代するように構成することが可能である。このような場合を第14実施形態として以下に説明する。
(第15実施形態)
図10(第4実施形態)に示すような相互無線通信ネットワークにおけるグループの合併・分離を、各無線ノードの符号誤り率をトリガーとして実行するように構成することができる。このような場合を第15実施形態として以下に説明する。
(第16実施形態)
図12(第5実施形態)に示したようなグループ間における子ノードの交換処理を、各無線ノードの符号誤り率をトリガーとして実行するように構成することが可能である。このような場合を第16実施形態として以下に示す。
(第17実施形態)
図13(第6実施形態)に示すようなグループ内の子ノードの切り離し処理を、符号誤り率をトリガーとして実行する構成とすることができる。この場合を第17実施形態として以下に説明する。なお、この第17実施形態についても、各無線ノードは、第14実施形態と同様に、図20に示すような符号誤り率検出部2001を備える構成であるものとし、グループマスターノードがグループ内の子ノードからの符号誤り率情報を受信して、これに基づいてグループ内の子ノードの切り離しを行うこととする。
P=(無線ノード数)×(距離の3乗)×2
となる。
P1=(ピコネット通信の所要電力)+(ホッピング通信の所要電力)
であり、(ピコネット通信の所要電力)Ppは、
Claims (16)
- 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
前記グループマスターノードが、前記グループ内の各子ノードとの通信における通信トラフィック量を監視するステップと、
前記グループマスターノードの通信トラフィック量があらかじめ設定した通信トラフィック量に達した場合に、最も通信トラフィック量の少ない子ノードとグループマスターを交代するステップと、
を有することを特徴とする電源管理方法。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
前記子ノードが、それぞれ自身の通信トラフィック量を監視し、前記グループマスターノードに通信トラフィック量を報告するステップと、
現在のグループマスターノードがグループマスターの役目を開始してから所定時間が経過した時点で、最も通信トラフィック量の少なかった子ノードとグループマスターを交代するステップと、
を有することを特徴とする、電源管理方法。 - 前記グループマスターノードが、グループ内の各無線ノードの平均通信トラフィック量を算出し、他のグループマスターとの間で平均通信トラフィック量情報を交換するステップと、
前記平均通信トラフィック量があらかじめ設定したレベルを超えたグループを、平均通信トラフィック量の最も少ない隣接するグループに吸収および合併を行うステップと、
グループの吸収および合併後に平均通信トラフィック量が平準化するようグループを分離するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項2に記載の電源管理方法。 - 前記グループマスターノードが、グループ内で通信トラフィック量が最も多い子ノードを、隣接あるいは近隣のグループ内の通信トラフィック量が最も少ない無線ノードと交換するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項2に記載の電源管理方法。
- 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
各子ノードが、それぞれ自身の電池残量を監視し、前記グループマスターノードに電池残量を報告するステップと、
現在のグループマスターノードがグループマスターの役目を開始してから所定時間が経過した時点で、最も電池残量のある子ノードとグループマスターを交代するステップと、
前記グループマスターノードが、グループ内の各無線ノードの平均電池残量を算出し、他のグループマスターとの間で平均電池残量情報を交換するステップと、
前記平均電池残量があらかじめ設定したレベル以下になったグループを、平均電池残量の最も高い隣接するグループに吸収および合併を行うステップと、
グループの吸収および合併後に平均電池残量が平準化するようグループを分離するステップと、
を有することを特徴とする、電源管理方法。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
各子ノードが、それぞれ自身の電池残量を監視し、前記グループマスターノードに電池残量を報告するステップと、
現在のグループマスターノードがグループマスターの役目を開始してから所定時間が経過した時点で、最も電池残量のある子ノードとグループマスターを交代するステップと、
前記グループマスターノードが、グループ内で電池残量の最も低い子ノードを、隣接あるいは近隣のグループ内の電池残量の最も高い無線ノードと交換するステップと、
を有することを特徴とする、電源管理方法。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
各子ノードが、それぞれ自身の電池残量を監視し、前記グループマスターノードに電池残量を報告するステップと、
現在のグループマスターノードがグループマスターの役目を開始してから所定時間が経過した時点で、最も電池残量のある子ノードとグループマスターを交代するステップと、
グループ内で電池残量の最も低い子ノードの電池残量が、あらかじめ設定した量より低下した場合に、前記電池残量の最も低い子ノードをグループから切り離すステップと、
を有することを特徴とする、電源管理方法。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
前記グループマスターノードが、各子ノードとの通信において発生した再送回数を監視するステップと、
現在のグループマスターノードがグループマスターの役目を開始してから所定時間が経過した時点で、最も再送回数が少なかった子ノードとグループマスターを交代するステップと、
前記グループマスターノードが、グループ内の各無線ノードとの通信において発生した再送回数の平均を算出し、他のグループマスターとの間で平均再送回数情報を交換するステップと、
前記平均再送回数があらかじめ設定したレベル以上になったグループを、平均再送回数の最も低い隣接するグループに吸収および合併を行うステップと、
グループの吸収および合併後に平均再送回数が平準化するようにグループを分離するステップと、
を有することを特徴とする、電源管理方法。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
前記グループマスターノードが、各子ノードとの通信において発生した再送回数を監視するステップと、
現在のグループマスターノードがグループマスターの役目を開始してから所定時間が経過した時点で、最も再送回数が少なかった子ノードとグループマスターを交代するステップと、
前記グループマスターノードが、グループ内で再送回数が最も多い子ノードを、隣接あるいは近隣のグループ内の再送回数の最も少ない無線ノードと交換するステップと、
を有することを特徴とする、電源管理方法。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
前記グループマスターノードが、各子ノードとの通信において発生した再送回数を監視するステップと、
現在のグループマスターノードがグループマスターの役目を開始してから所定時間が経過した時点で、最も再送回数が少なかった子ノードとグループマスターを交代するステップと、
グループ内で再送回数が最も多い子ノードの再送回数が、あらかじめ設定した量を超えた場合に、前記再送回数が最も多い子ノードをグループから切り離すステップと、
を有することを特徴とする、電源管理方法。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
前記グループマスターノードが、各子ノードとの通信において発生した符号誤り率を監視するステップと、
現在のグループマスターノードがグループマスターの役目を開始してから所定時間が経過した時点で、最も符号誤り率が低かった子ノードとグループマスターを交代するステップと、
前記グループマスターノードが、グループ内の各無線ノードとの通信において発生した符号誤り率の平均を算出し、他のグループマスターとの間で平均符号誤り率情報を交換するステップと、
前記平均符号誤り率があらかじめ設定したレベル以上になったグループを、平均符号誤り率の最も低い隣接するグループに吸収および合併を行うステップと、
グループの吸収および合併後に平均符号誤り率が平準化するようにグループを分離するステップと、
を有することを特徴とする、電源管理方法。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
前記グループマスターノードが、各子ノードとの通信において発生した符号誤り率を監視するステップと、
現在のグループマスターノードがグループマスターの役目を開始してから所定時間が経過した時点で、最も符号誤り率が低かった子ノードとグループマスターを交代するステップと、
前記グループマスターノードが、グループ内で符号誤り率が最も高い子ノードを、隣接あるいは近隣のグループ内の符号誤り率の最も低い無線ノードと交換するステップと、
を有することを特徴とする、電源管理方法。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法であって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
前記グループマスターノードが、各子ノードとの通信において発生した符号誤り率を監視するステップと、
現在のグループマスターノードがグループマスターの役目を開始してから所定時間が経過した時点で、最も符号誤り率が低かった子ノードとグループマスターを交代するステップと、
グループ内で符号誤り率が最も高い子ノードの符号誤り率が、あらかじめ設定した量を超えた場合に、前記符号誤り率が最も高い子ノードをグループから切り離すステップと、
を有することを特徴とする、電源管理方法。 - 前記各グループ内における各無線ノードが、通信セッション開始時に他の無線ノードとデータを交換し、送信相手ごとに必要最小限の送信電力を算出するステップと、
前記各グループ内における各無線ノードが、前記算出された各必要最小限の送信電力によって他の無線ノードとの通信を行うステップと
をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載の電源管理方法。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理装置であって、
無線ノードは、ネットワーク構築時に形成される複数個の無線ノードで構成される複数個のグループのうちいずれかに属し、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードが自己の属するグループの中に存在しない場合には暫定的なグループマスターノードとなり、自己の属するグループの中にグループマスターが存在する場合には、前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作を行う子ノードとなるグループ構築部と、
グループマスターノードである場合に、グループ内の他の子ノードと通信するとともに、他のグループとの通信のための通信中継局となる親機動作部と、
自身の通信トラフィック量を監視するトラフィック量監視部と、
グループマスターノードである場合に、前記通信トラフィック量があらかじめ設定した通信トラフィック量に達した場合に、子ノードのうち最も通信トラフィック量の少ない子ノードに対してグループマスターの役目を交代するための交代要求を行う交代制御部と、
子ノードである場合に、前記通信トラフィック量を自己の属するグループのグループマスターに対して送信するとともに、グループマスターノードからの交代要求を受けて前記親機動作部による動作に移行する子機動作部と、
を備える電源管理装置。 - 複数の無線ノードから構成される相互無線通信ネットワークシステムにおける無線ノードの電源である電池の消費量を管理するための電源管理方法のプログラムであって、
ネットワーク構築時に複数個の無線ノードでグループを作り、複数個のグループを構築するステップと、
前記各グループにおいて、グループ内の他のノードと通信するとともに他のグループとの通信のための通信中継局となるグループマスターの役目を行うグループマスターノードをグループ内の無線ノードのうちから1つ暫定的に決定し、グループ内の他のノードを前記グループマスターノードの配下に接続されて端末局動作をする子ノードとするステップと、
前記グループマスターノードが、前記グループ内の各子ノードとの通信における通信トラフィック量を監視するステップと、
前記グループマスターノードの通信トラフィック量があらかじめ設定した通信トラフィック量に達した場合に、最も通信トラフィック量の少ない子ノードとグループマスターを交代するステップと、
を含む電源管理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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