JP5137806B2 - Communication control method and communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、TDMA方式を採用するマルチホップアドホックネットワークにおける通信制御方法およびこれを利用する通信装置に関する。 The present invention relates to a communication control method in a multi-hop ad hoc network adopting a TDMA system and a communication apparatus using the same.
従来、通信エリア内に存在する複数の端末装置による送信の衝突を回避するにあたっては、TDMA(Time Division Multiple Access)方式などにより分割された複数のスロットを、各端末装置が使用するタイムスロットとして割り当てている。 Conventionally, in order to avoid a transmission collision by a plurality of terminal devices existing in a communication area, a plurality of slots divided by a TDMA (Time Division Multiple Access) method or the like are allocated as time slots used by each terminal device. ing.
ところで、アドホックネットワークは、ネットワーク全体を管理する装置を持たないため、各端末装置が互いに交渉し、自律的にタイムスロットの割当を決定している。タイムスロットの割当を行うためには、使用中のタイムスロットを示すスロット割当情報を得る必要がある。スロット割当情報を交換するための技術としては、特許文献1や非特許文献1に記載された技術が知られている。
By the way, since an ad hoc network does not have a device for managing the entire network, each terminal device negotiates with each other and autonomously determines time slot allocation. In order to perform time slot allocation, it is necessary to obtain slot allocation information indicating a time slot in use. As a technique for exchanging slot allocation information, techniques described in
しかしながら、たとえば特許文献1に記載の方法では、使用可能なスロットの情報をリスト化した空スロットリストを使用してパケット割当情報を交換するので、アドホックネットワークに存在するノードが少ない状態では、空スロットリストが大きくなりオーバヘッドが増大してしまう、という問題があった。
However, in the method described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、TDMAを採用するマルチホップアドホックネットワークにおいて、他のノードとのスロット割当情報交換をより少ないオーバヘッドで行う通信制御方法および通信装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in a multi-hop ad hoc network employing TDMA, obtains a communication control method and communication apparatus for exchanging slot allocation information with other nodes with less overhead. Objective.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一定周期のフレームを時分割して得られる複数のタイムスロットの中の一部を使用してデータパケットを送信する複数のノードにより形成されたマルチホップアドホックネットワークにおいて、各ノードが、前記複数のタイムスロットの個々の使用状況を示すスロット割当情報を隣接ノードへ通知する場合の通信制御方法であって、自身または隣接ノードで利用されているタイムスロットである利用スロットが1フレーム中にいくつ存在するかを示す利用スロット数に基づいて、1フレーム中の利用スロットの各々の識別情報からなる利用スロットリストと1フレーム中の利用スロットではないタイムスロットの各々の識別情報からなる空スロットリストのどちらを前記スロット割当情報として採用するか決定するスロット割当情報決定ステップと、前記決定結果に従い、前記利用スロットリストまたは前記空スロットリストを前記スロット割当情報としてヘッダに格納したデータパケットを送信するスロット割当情報送信ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a plurality of nodes that transmit data packets using a part of a plurality of time slots obtained by time-sharing frames having a constant period. In the multi-hop ad hoc network formed by the communication method, each node notifies the adjacent node of slot allocation information indicating the usage status of each of the plurality of time slots. Based on the number of used slots indicating the number of used slots that are used time slots in one frame, a used slot list including identification information of each used slot in one frame and used slots in one frame Which of the empty slot lists consisting of identification information of time slots that are not A slot allocation information determining step for determining whether to adopt as information, and a slot allocation information transmitting step for transmitting a data packet storing the used slot list or the empty slot list in the header as the slot allocation information according to the determination result; It is characterized by including.
この発明によれば、アドホックネットワークに参入済みの各ノードは、他のノードに送信するスロット割当情報として、自身および隣接ノードへのタイムスロット割当状況に応じて、利用スロットリストと空スロットリストのうち、リストに含まれるタイムスロット数が少ない(情報量が少ない)方のリストを選択することが可能となるので、ヘッダのオーバヘッドが増大するのを抑えることができ、従来よりも小さなオーバヘッドで他のノードとスロット割当情報を交換できる、という効果を奏する。 According to the present invention, each node that has already entered the ad hoc network can use the slot allocation information to be transmitted to other nodes as a slot allocation information according to the time slot allocation status to itself and adjacent nodes. Since it is possible to select a list having a smaller number of time slots (a smaller amount of information) in the list, it is possible to suppress an increase in the overhead of the header, and to reduce the other overhead with a smaller overhead than before. There is an effect that the slot allocation information can be exchanged with the node.
以下に、本発明にかかる通信制御方法および通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a communication control method and a communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本実施の形態における通信制御方法を適用するマルチホップアドホックネットワークの構成例を示す図である。図1のアドホックネットワーク100は、無線移動ノード10,11,12を備え、無線移動ノード間で無線を用いたパケット通信を行う。なお、図中に示した10C,11C,12Cは、それぞれ、無線移動ノード10,11,12からみた通信可能な範囲を示す無線通信範囲である。また、このアドホックネットワークが行うパケット通信は、複数のタイムスロットTSからなるフレームを一周期とするTDMA方式を採用している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a multi-hop ad hoc network to which the communication control method according to the present embodiment is applied. The
図2は、無線移動ノード(以下、単にノードと記載する)の内部構成例を示すブロック図である。各ノードは、アンテナ1と、無線通信を行う無線通信部2と、タイムスロットの割当を行うタイムスロット割当部3と、自身のタイムスロットの情報を保持しておくためのメモリ4とを備えている。あるノードから他のノードへパケットを送信する際には無線通信部2を用いて送信する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration example of a wireless mobile node (hereinafter simply referred to as a node). Each node includes an
図3は、上述した、複数のタイムスロットTSからなるフレームFの構成例を示す概念図である。各タイムスロットTSには、固有のタイムスロット番号“TS#N”(N=0,1,2,…)がナンバリングされている。ここでは、フレームFは、TS#0〜TS#7の8個のタイムスロットで構成されているとする。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a configuration example of the frame F including the plurality of time slots TS described above. Each time slot TS is numbered with a unique time slot number “TS # N” (N = 0, 1, 2,...). Here, it is assumed that the frame F is composed of eight time slots of
各ノードは、転送トラフィックの有無に係わらず、自身に割り当てられているタイムスロットTS#Nにおいて、自身のノードIDと現在のタイムスロット番号を含むデータパケットを送信する。各ノードは、隣接するノードからのデータパケットを受信することで、隣接するノードとの接続維持を確認する。 Each node transmits a data packet including its own node ID and the current time slot number in the time slot TS # N assigned to itself, regardless of the presence or absence of transfer traffic. Each node receives a data packet from an adjacent node to confirm connection maintenance with the adjacent node.
つづいて、以上のように構成されたアドホックネットワーク100に新たなノードが参入する場合のスロット割当通知動作を説明する。ここでは、図1に示したアドホックネットワーク100に対してノード13が新たに参入する場合の例(図4参照)を説明する。なお、図4は、ノード13が、アドホックネットワーク100に参入するために、ノード10の無線通信範囲10C内に移動する様子を示す図である。
Next, a slot assignment notification operation when a new node enters the ad
図5は、アドホックネットワーク100のタイムスロット割当例を示す図であり、ノード13が参入する前の各ノードに対してどのタイムスロットが割り当てられているか(タイムスロットの割当状況)を示している。また、自身に割り当てられているタイムスロットを黒塗り、隣接ノードに割り当てられているタイムスロットを“−”で表している。この例では、ノード10にTS#0およびTS#4が割り当てられている。そのため、ノード10に隣接しているノード11およびノード12のTS#0およびTS#4の欄が“−”となっている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of time slot allocation of the
各ノードは、データパケットを送信する場合、そのヘッダ部に対し、自身に割り当てられているタイムスロットおよび隣接ノードに割り当てられているタイムスロットを受信側で特定するためのスロット割当情報(図6、図7参照)として記載する。参入ノードは、アドホックネットワークに参入済みのノードのうちの隣接するノード(通信可能な場所に位置しているノード)からスロット割当情報を得ることで自身に割当可能なタイムスロットを把握する。具体的には、1周期(1フレーム)以上にわたってデータパケットを受信してスロット割当情報を収集し、どの隣接ノードにも割り当てられていないタイムスロットを自身に割当可能なタイムスロットとする。 When each node transmits a data packet, the slot assignment information for identifying the time slot assigned to the header portion and the time slot assigned to the adjacent node on the receiving side (see FIG. 6). (See FIG. 7). The joining node obtains slot assignment information from an adjacent node (a node located at a place where communication is possible) among nodes that have already entered the ad hoc network, thereby grasping a time slot that can be assigned to itself. Specifically, the data packet is received over one period (one frame) or more, slot allocation information is collected, and a time slot that is not allocated to any adjacent node is set as a time slot that can be allocated to itself.
図6は、アドホックネットワーク100の各ノードに対するタイムスロット割当の状況が図5で示したものである場合の、ノード10,ノード11,ノード12のそれぞれが保持する利用スロットリスト(USList(10),USList(11),USList(12))を示す図である。各利用スロットリストは、図5で黒塗りとなっているタイムスロットおよび“−”が記載されたタイムスロット(以下、このようなタイムスロットを利用スロットと記載する)の識別情報(タイムスロット番号に相当)がノードごとにリスト化されたものである。すなわち、利用スロットリストは、各ノードで自身が送信可能なタイムスロットと、隣接するノードからデータパケットを受信したタイムスロットのタイムスロット番号TS#Nを含むリストである。
FIG. 6 shows a list of used slots (USList (10), each of which is held by each of the
図7は、アドホックネットワーク100の各ノードに対するタイムスロット割当の状況が図5で示したものである場合の、ノード10,ノード11,ノード12のそれぞれが保持する空スロットリスト(ESList(10),ESList(11),ESList(12))を示す図である。各空スロットリストは、図5で空欄となっているタイムスロットの情報がノードごとにリスト化されたものである。すなわち、空スロットリストは、各ノードで自身に割り当てられておらず、かつ隣接するノードにも割り当てられていないタイムスロット(以下、このようなタイムスロットを空スロットと記載する)のタイムスロット番号TS#Nを含むリストである。
FIG. 7 shows an empty slot list (ESList (10),) held by each of the
各ノードは、データパケット送信の際に、自身と隣接ノードのタイムスロット割当状況を確認して、利用スロットリスト(図6参照)または空スロットリスト(図7参照)を選択し、選択したリストをスロット割当情報としてヘッダに格納する。どちらのリストを選択するかは、たとえば図8に示した手順で決定する。図8は、スロット割当情報の決定手順の一例を示すフローチャートである。 At the time of data packet transmission, each node confirms the time slot allocation status between itself and the adjacent node, selects a use slot list (see FIG. 6) or an empty slot list (see FIG. 7), and selects the selected list. Stored in the header as slot allocation information. Which list is selected is determined by the procedure shown in FIG. 8, for example. FIG. 8 is a flowchart showing an example of a procedure for determining slot allocation information.
すなわち、各ノードは、利用スロットリストまたは空スロットリストをスロット割当情報として選択する場合、まず、「利用スロット数≦総スロット数/2」が成立しているかどうか確認する(ステップS11)。なお、利用スロット数とは、1フレームに含まれる利用スロットの数であり、総スロット数とは、1フレームに含まれるタイムスロットの数である。そして、上記条件が成立していれば(ステップS11,Yes)、利用スロットリストを選択する(ステップS12)。これに対して、上記条件が成立していなければ(ステップS11,No)、空スロットリストを選択する(ステップS13)。 That is, each node, when selecting the used slot list or the empty slot list as the slot allocation information, first checks whether “number of used slots ≦ total number of slots / 2” is satisfied (step S11). The number of used slots is the number of used slots included in one frame, and the total number of slots is the number of time slots included in one frame. And if the said conditions are satisfied (step S11, Yes), a use slot list is selected (step S12). On the other hand, if the above condition is not satisfied (step S11, No), an empty slot list is selected (step S13).
あるノードでの利用スロット数と空スロット数(1フレームに含まれる空スロットの数)の和は必ず総スロット数になるため、上記ステップS11では、利用スロット数と空スロット数のどちらが大きいかが判定される。したがって、図8に示した手順により上記いずれかのリストを選択することにより、常に最小のデータサイズでスロット割当情報を送信することができる。なお、図8に示したスロット割当情報の決定手順は、タイムスロット割当部3が実行する。すなわち、本実施の形態では、タイムスロット割当部3が決定手段としての機能を有する。
Since the sum of the number of used slots and the number of empty slots (the number of empty slots included in one frame) at a certain node is always the total number of slots, it is determined in step S11 whether the number of used slots or the number of empty slots is larger. Is done. Therefore, by selecting any of the above lists according to the procedure shown in FIG. 8, it is possible to always transmit slot allocation information with the minimum data size. The slot allocation information determination procedure shown in FIG. 8 is executed by the time
各ノードへのタイムスロットの割当状況が図5に示したものである場合、図8の選択手順に従えば、アドホックネットワーク100を構成しているノード10は、空スロットリストESList(10)を、ノード11は利用スロットリストUSList(11)を、ノード12は、空スロットリストESList(12)をデータパケットのヘッダにそれぞれ格納し、送信する(図9参照)。データパケットのヘッダ部には、格納されているスロット割当情報が利用スロットリストと空スロットリストのいずれであるかを識別するための識別子が用意されている。なお、図9は、アドホックネットワーク100に参入済みの各ノードがデータパケットのヘッダにスロット割当情報を格納して送信する様子を示す図である。
If the time slot allocation status to each node is as shown in FIG. 5, according to the selection procedure of FIG. 8, the
図4に例示した場合、すなわち、ノード13が、アドホックネットワーク100に参入するために、ノード10の無線通信範囲10C内に移動した場合は、ノード10からESList(10)を受信することで、タイムスロットTS#3のみが利用可能であると判断し、ノード13はタイムスロットTS#3にて、タイムスロット割当要求のメッセージを送信してアドホックネットワークへ参入するためのシーケンスを開始する。
In the case illustrated in FIG. 4, that is, when the
ノード10は、ノード13からのタイムスロット割当要求を受信すると、タイムスロットTS#3をノード13へ割り当て、割当通知をノード13へ送信する。またこのとき、スロット割当情報を更新する。
When the
ノード13は、ノード10から上記の割当通知を受信すると、タイムスロットTS#3が自身に割り当てられたと判断し、また、割り当てられたタイムスロットTS#3と、ノード10からデータパケットを受信したタイムスロットTS#0およびTS#4とを利用スロット、残りのタイムスロットを空スロットと判定し、それを記憶する。この結果、アドホックネットワーク100に参入している各ノードへのスロット割当状況は、図10に示したものとなる。また、このときの各ノードにおける利用スロットリストおよび空スロットリストはそれぞれ、図11および図12に示したものとなる。なお、図10はノード13がアドホックネットワーク100に参入した後のタイムスロット割当例を示す図であり、図11はノード13がアドホックネットワーク100に参入した後の利用スロットリストの一例を示す図であり、図12はノード13がアドホックネットワーク100に参入した後の空スロットリストの一例を示す図である。この例では、ノード10においてすべてのタイムスロットが割り当て済みの状態であり、ノード10の空スロットリストEList(10)は、空スロットが無いことを示している(図12参照)。
Upon receiving the above allocation notification from the
このように、本実施の形態において、アドホックネットワークに参入済みの各ノードは、スロット割当情報として、自身および隣接ノードへのタイムスロット割当状況に応じて、利用スロットリストと空スロットリストのうち、リストに含まれるタイムスロット数が少ない(情報量が少ない)方のリストを選択し、データパケットのヘッダに格納して送信することとした。これにより、スロット割当情報として利用スロットリストまたは空スロットリストのいずれか一方を固定的に使用する場合と比較してヘッダのオーバヘッドが増大するのを抑えることができ、より小さなオーバヘッドで他のノードとスロット割当情報を交換し、タイムスロットを割り当てることができる。 As described above, in this embodiment, each node that has already entered the ad hoc network has, as slot allocation information, a list of available slot lists and empty slot lists according to the time slot allocation status to itself and adjacent nodes. The list having the smaller number of time slots (the amount of information is smaller) is selected, stored in the header of the data packet, and transmitted. As a result, it is possible to suppress an increase in header overhead as compared with the case where either the use slot list or the empty slot list is fixedly used as the slot allocation information, and the other nodes can be connected with a smaller overhead. Slot assignment information can be exchanged and time slots can be assigned.
実施の形態2.
以上の実施の形態1では、スロット割当情報を利用スロットリストまたは空スロットリストの2種類の表現手法で表現し、これらのうちのデータサイズの小さな表現を適宜選択してオーバヘッドを減少させる場合について説明した。これに対して、実施の形態2では、スロット割当情報に、タイムスロット割当位置をマッピングしたビット列(以降、スロットマップと記載する)で表現することによりオーバヘッドを減少させる手法について説明する。なお、アドホックネットワークの構成および各ノードの内部構成は実施の形態1と同様である(図1および図2参照)。また、TDMA通信で使用するフレームの概念,アドホックネットワークに参入済みの各ノードへのタイムスロットの割当状況は実施の形態1と同じ(図3および図5参照)であるものとして説明を行う。
In the first embodiment described above, a case is described in which slot allocation information is expressed by two types of expression methods, a used slot list or an empty slot list, and an expression with a small data size is appropriately selected to reduce overhead. did. In contrast, in
図13は、図5に示した各ノードへのタイムスロットの割当状況をスロットマップにて示した図である。このスロットマップでは、自身に割当てられたタイムスロットと隣接ノードに割当てられたタイムスロットは割当アリを示す“1”で表現し、それ以外は割当ナシを示す“0”で表現している。 FIG. 13 is a diagram showing the allocation status of time slots to each node shown in FIG. 5 in a slot map. In this slot map, the time slot allocated to itself and the time slot allocated to the adjacent node are expressed by “1” indicating an allocation ant, and the others are expressed by “0” indicating the allocation no.
そして、本実施の形態のアドホックネットワーク100において、各ノードは、データパケットを送信する場合、そのヘッダ部に対し、スロット割当情報として、利用スロットリスト(図6参照)、空スロットリスト(図7参照)およびスロットマップのいずれか一つを選択して記載する。参入ノードは、このスロット割当情報をアドホックネットワークに参入済みのノードのうちの隣接するノード(通信可能な場所に位置しているノード)から得ることで自身に割当可能なスロットを把握する。
Then, in the
各ノードは、データパケット送信の際に、自身と隣接ノードのタイムスロット割当状況を確認して、利用スロットリスト、空スロットリストまたはスロットマップを選択し、スロット割当情報としてヘッダに格納する。これらのうちのどれを選択するかは、たとえば図14に示した手順で決定する。 At the time of data packet transmission, each node confirms the time slot allocation status of itself and adjacent nodes, selects a used slot list, an empty slot list, or a slot map, and stores it in the header as slot allocation information. Which of these is to be selected is determined by the procedure shown in FIG. 14, for example.
すなわち、各ノードは、データパケットのヘッダに格納するスロット割当情報を選択する場合、まず、「総スロット数<利用スロット数×スロットIDサイズ」(条件1)が成立しているかどうか確認する(ステップS21)。 That is, each node, when selecting slot allocation information to be stored in the header of the data packet, first confirms whether or not “total number of slots <number of used slots × slot ID size” (condition 1) is satisfied (step 1). S21).
ここで、総スロット数は、実施の形態1で説明したように、1フレームに含まれるタイムスロットの数であり、これはスロットマップのサイズ(ビット数)と同意である。たとえば、図3に示したフレーム構成の場合は‘8’である。スロットIDはタイムスロットの識別情報であり、スロットIDサイズは、スロットIDを表現するために必要な最小のビット数である。すなわち、スロットIDサイズは「Log総スロット数(Logの底を2とし、小数点以下切り上げ)」となる。したがって、条件1は、スロット割当情報としてスロットマップを使用した場合と利用スロットリストを使用した場合のどちらの方がより少ないビット数でスロット割り当て状況を他のノードへ通知できるか判定するための条件である。
Here, as described in
総スロット数が3以上であれば、スロットIDサイズは2ビット以上になる。本実施の形態では総スロット数=8(図3参照)の場合について説明しているので、スロットIDサイズは3となり、利用スロット数が3以上の場合、上記の条件1が成立する。
If the total number of slots is 3 or more, the slot ID size is 2 bits or more. In the present embodiment, the case where the total number of slots = 8 (see FIG. 3) is described. Therefore, the slot ID size is 3, and the
条件1が成立している場合、すなわち、スロット割当情報をスロットマップとした方が少ない情報量で済む(オーバヘッドが小さくなる)と判断した場合(ステップS21,Yes)、さらに、「総スロット数<空スロット数×スロットIDサイズ」(条件2)が成立しているかどうか確認する(ステップS22)。この条件2は、スロット割当情報としてスロットマップを使用した場合と空スロットリストを使用した場合のどちらの方がより少ないビット数でスロット割り当て状況を他のノードへ通知できるか判定するための条件である。
When the
上記の条件2は、上述した条件1と同様に、本実施の形態の例においては、空スロット数が3以上になると成立する。
In the example of the present embodiment, the
そして、条件2が成立している場合(ステップS22,Yes)、スロットマップを選択する(ステップS25)。なお、本実施の形態の例では、空スロット数が3〜6の範囲(このとき利用スロット数も3〜6の範囲となる)の場合、スロットマップが選択される。
If
また、条件1が成立していない場合(ステップS21,No)、利用スロット数は2以下であり、このとき空スロット数は6以上、すなわち、利用スロット数が空きスロット数よりも小さいため、利用スロットリストを選択する(ステップS23)。
If
また、条件2が成立していない場合(ステップS22,No)、空スロット数は2以下であり、このとき利用スロット数は6以上、すなわち、空スロット数が利用スロット数よりも小さいため、空スロットリストを選択する(ステップS24)。
If the
なお、図14に示したスロット割当情報の決定手順は、決定手段としての機能を有するタイムスロット割当部3が実行する。
The slot allocation information determination procedure shown in FIG. 14 is executed by the time
各ノードへのタイムスロットの割当状況が図5に示したものである本実施の形態の例では、図14の選択手順に従えば、アドホックネットワーク100を構成しているノード10は、空きスロットリストESList(10)を、ノード11は、スロットマップSM(11)を、ノード12は、スロットマップSM(12)をデータパケットのヘッダにそれぞれ格納し、送信する(図15参照)。データパケットのヘッダ部には、格納されているスロット割当情報が利用スロットリスト、空スロットリストおよびスロットマップのいずれであるかを識別するための識別子が用意されている。なお、図15は、アドホックネットワーク100に参入済みの各ノードがデータパケットのヘッダにスロット割当情報を格納して送信する様子を示す図である。
In the example of the present embodiment in which the time slot allocation state to each node is as shown in FIG. 5, according to the selection procedure of FIG. 14, the
アドホックネットワーク100に新たなノードが参入する場合の手順は実施の形態1で説明したとおりである。
The procedure when a new node enters the ad hoc
なお、簡単化のため、図14のステップS21およびS22では、データパケットのヘッダ部に含まれている、スロット割当情報が利用スロットリスト、空スロットリストおよびスロットマップのいずれであるかを識別するための識別子、については考慮していない判定条件を用いて説明を行ったが、この識別子を考慮した判定条件を用いてもよい。たとえば、各条件の総スロット数に代えて、総スロット数からこの識別子のサイズ(ビット数)を減算したものを使用する。 For simplification, in steps S21 and S22 in FIG. 14, in order to identify whether the slot allocation information included in the header portion of the data packet is a used slot list, an empty slot list, or a slot map. Although the description has been made using the determination condition that does not consider the identifier, the determination condition considering the identifier may be used. For example, instead of the total number of slots for each condition, a value obtained by subtracting the size (number of bits) of this identifier from the total number of slots is used.
このように、本実施の形態において、アドホックネットワークに参入済みの各ノードは、スロット割当情報として、自身および隣接ノードへのタイムスロット割当状況に応じて、1フレーム内のタイムスロット個々の割り当て状況(利用スロットか空スロットか)を1ビットで示した、合計nビット(nは1フレーム中のタイムスロット数)の情報であるスロットマップと、実施の形態1でも使用した利用スロットリストおよび空スロットリストと、の中から、タイムスロット割当状況を最も少ない情報量で通知可能なものを選択し、データパケットのヘッダに格納して送信することとした。これにより、スロット割当情報のデータ長を常に総スロット数分のビットサイズ以下とすることができ、実施の形態1の場合と比較して、オーバヘッド量をさらに少なくすることができる。 As described above, in this embodiment, each node that has already entered the ad hoc network has, as slot allocation information, the allocation status of each time slot in one frame (in accordance with the time slot allocation status to itself and an adjacent node ( A slot map which is information of a total of n bits (n is the number of time slots in one frame) indicating 1 bit of a used slot or an empty slot, and a used slot list and an empty slot list used in the first embodiment From those, the time slot allocation status that can be notified with the least amount of information is selected, stored in the header of the data packet, and transmitted. As a result, the data length of the slot allocation information can always be less than or equal to the bit size of the total number of slots, and the overhead amount can be further reduced as compared with the case of the first embodiment.
なお、上記の各実施の形態では、スロット割当情報をデータパケットのヘッダに常に記載するようにしていたが、アドホックネットワークに参入済みの各ノードは、新たに参入を希望するノードからスロット割当情報をヘッダに含めたパケットを送信するように要求を受けた後に、スロット割当情報をヘッダに記載して送信するようにしても良い。 In each of the above embodiments, the slot allocation information is always described in the header of the data packet. However, each node that has already entered the ad hoc network receives the slot allocation information from a node that newly wishes to enter. After receiving a request to transmit the packet included in the header, the slot allocation information may be described in the header and transmitted.
以上のように、本発明にかかる通信制御方法は、TDMA方式を採用するマルチホップアドホックネットワークにおいてタイムスロットの割当状況を隣接ノードへ通知する場合の制御手順に有用であり、特に、オーバヘッドが増大するのを極力抑えて通知するための方法として適している。 As described above, the communication control method according to the present invention is useful for a control procedure when notifying an adjacent node of a time slot allocation status in a multi-hop ad hoc network that employs a TDMA scheme, and particularly increases overhead. It is suitable as a method for notifying as much as possible.
1 アンテナ
2 無線通信部
3 タイムスロット割当部
4 メモリ
10〜13 無線移動ノード(ノード)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
自身または隣接ノードで利用されているタイムスロットである利用スロットが1フレーム中にいくつ存在するかを示す利用スロット数に基づいて、1フレーム中の利用スロットの各々の識別情報からなる利用スロットリストと1フレーム中の利用スロットではないタイムスロットの各々の識別情報からなる空スロットリストのどちらを前記スロット割当情報として採用するか決定するスロット割当情報決定ステップと、
前記決定結果に従い、前記利用スロットリストまたは前記空スロットリストを前記スロット割当情報としてヘッダに格納したデータパケットを送信するスロット割当情報送信ステップと、
を含むことを特徴とする通信制御方法。 In a multi-hop ad hoc network formed by a plurality of nodes that transmit data packets using a part of a plurality of time slots obtained by time-sharing frames of a certain period, each node is configured to transmit the plurality of times A communication control method for notifying an adjacent node of slot allocation information indicating an individual usage status of a slot,
Based on the number of used slots indicating the number of used slots that are time slots used by itself or adjacent nodes, a used slot list including identification information of each used slot in one frame; A slot allocation information determination step for determining which of the empty slot lists made up of identification information of time slots that are not used slots in one frame is adopted as the slot allocation information;
According to the determination result, a slot allocation information transmission step of transmitting a data packet in which the used slot list or the empty slot list is stored as a slot allocation information in a header;
The communication control method characterized by including.
自身または隣接ノードに割り当て済みのタイムスロットである利用スロットが1フレーム中にいくつ存在するかを示す利用スロット数および1フレーム中のタイムスロットの数に基づいて、1フレーム中の利用スロットの各々の識別情報からなる利用スロットリスト、1フレーム中の利用スロットではないタイムスロットの各々の識別情報からなる空スロットリストおよび1フレーム中の各タイムスロットが利用スロットか否かを示すビット列であるスロットマップのうち、どれを前記スロット割当情報として採用するか決定するスロット割当情報決定ステップと、
前記決定結果に従い、前記利用スロットリスト、前記空スロットリストまたは前記スロットマップを前記スロット割当情報としてヘッダに格納したデータパケットを送信するスロット割当情報送信ステップと、
を含むことを特徴とする通信制御方法。 In a multi-hop ad hoc network formed by a plurality of nodes that transmit data packets using a part of a plurality of time slots obtained by time-sharing frames of a certain period, each node is configured to transmit the plurality of times A communication control method for notifying an adjacent node of slot allocation information indicating an individual usage status of a slot,
Based on the number of used slots indicating the number of used slots that are allocated to itself or an adjacent node in one frame and the number of time slots in one frame, each of the used slots in one frame A used slot list composed of identification information, an empty slot list composed of identification information of time slots that are not used slots in one frame, and a slot map that is a bit string indicating whether or not each time slot in one frame is a used slot A slot allocation information determination step for determining which of the slot allocation information is to be adopted;
According to the determination result, a slot allocation information transmission step of transmitting a data packet storing the used slot list, the empty slot list or the slot map as the slot allocation information in a header;
The communication control method characterized by including.
自身または隣接ノードで利用されているタイムスロットである利用スロットが1フレーム中にいくつ存在するかを示す利用スロット数に基づいて、1フレーム中の利用スロットの各々の識別情報からなる利用スロットリストと1フレーム中の利用スロットではないタイムスロットの各々の識別情報からなる空スロットリストのどちらを前記スロット割当情報として採用するか決定する決定手段と、
前記決定結果に従い、前記利用スロットリストまたは前記空スロットリストを前記スロット割当情報としてヘッダに格納したデータパケットを送信する通信手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 A communication device that forms a multi-hop ad hoc network together with other communication devices and transmits data packets using a part of a plurality of time slots obtained by time-sharing frames of a certain period,
Based on the number of used slots indicating the number of used slots that are time slots used by itself or adjacent nodes, a used slot list including identification information of each used slot in one frame; Determining means for determining which of the empty slot lists made up of identification information of time slots that are not used slots in one frame is adopted as the slot allocation information;
Communication means for transmitting a data packet stored in a header as the slot allocation information according to the determination result, the used slot list or the empty slot list;
A communication apparatus comprising:
自身または隣接ノードに割り当て済みのタイムスロットである利用スロットが1フレーム中にいくつ存在するかを示す利用スロット数および1フレーム中のタイムスロットの数に基づいて、1フレーム中の利用スロットの各々の識別情報からなる利用スロットリスト、1フレーム中の利用スロットではないタイムスロットの各々の識別情報からなる空スロットリストおよび1フレーム中の各タイムスロットが利用スロットか否かを示すビット列であるスロットマップのうち、どれを前記スロット割当情報として採用するか決定する決定手段と、
前記決定結果に従い、前記利用スロットリスト、前記空スロットリストまたは前記スロットマップを前記スロット割当情報としてヘッダに格納したデータパケットを送信する通信手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 A communication device that forms a multi-hop ad hoc network together with other communication devices and transmits data packets using a part of a plurality of time slots obtained by time-sharing frames of a certain period,
Based on the number of used slots indicating the number of used slots that are allocated to itself or an adjacent node in one frame and the number of time slots in one frame, each of the used slots in one frame A used slot list composed of identification information, an empty slot list composed of identification information of time slots that are not used slots in one frame, and a slot map that is a bit string indicating whether or not each time slot in one frame is a used slot A determining means for determining which one of the slot allocation information is to be adopted;
Communication means for transmitting a data packet stored in a header as the slot allocation information, according to the determination result, the used slot list, the empty slot list or the slot map;
A communication apparatus comprising:
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