JP5383720B2 - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents
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Description
コーディネータ10は、無線通信システム100のネットワークを制御する通信装置であり、最上位(第0階層)に配置される。コーディネータ10の直下の階層(第1階層)には、ルータ20やエンドデバイス30が接続される。コーディネータ10は、ビーコン周期に応じてビーコン信号を生成し、直下の階層(第1階層)に配置された通信装置にビーコン信号を送信する。
エンドデバイス30は、中継機能を有していない通信装置である。そのため、エンドデバイス30の直下の階層には通信装置は接続されない。
図2A及び図2Bに図示されるように、ビーコン信号が送信される期間は周期的に設定されており、ビーコン信号が送信されてから次のビーコン信号が送信されるまでの期間が、活性期間と不活性期間とに分けられる。順番は、ビーコン信号が送信された直後に活性期間が設定され、活性期間の直後に不活性期間が設定される。不活性期間の直後に次のビーコン信号が送信される。
ビーコンには、制御情報が含まれる。制御情報は、ビーコンを送信する通信装置のネットワークアドレス、ビーコン周期、スーパーフレーム長、CAP期間の情報、CFP期間の情報を含む。CAP期間の情報には、CAP期間に割り当てられているスロット数が含まれる。CFP期間の情報には、各GTS期間に割り当てられているスロット数や、各GTS期間が割り当てられた通信装置のアドレス等が含まれる。
以上が無線通信システム100の原理についての説明となる。以下、無線通信システム100の第一実施形態、第二実施形態、第三実施形態についてそれぞれ説明する。
図5は、無線通信システム100の第一実施形態において設定されるスーパーフレームの具体例を表す図である。第一実施形態において設定されるスーパーフレームの特徴は、全ての通信装置が無線通信を行わない期間(共通休止期間)が設けられることと、全てのスーパーフレームのスーパーフレーム長が同一であることである。
データ処理部104は、制御部105からデータ信号の入力を受けると、入力されたデータ信号に応じて処理を行う。また、データ処理部104は、送信すべきデータを生成すると、生成したデータを制御部105に出力する。
送信処理部108は、ビーコン生成部107により生成されたビーコン信号や、制御部105を介してデータ処理部104により出力されたデータ信号に対し、変調、D/A変換、周波数変換等の処理を行う。そして、送信処理部108は、スイッチ102及びアンテナ101を介して無線信号として送信する。
制御部205は、受信されたベースバンド信号がビーコン信号であった場合は、ビーコン信号の中に含まれる制御情報を抽出し、タイミング制御部106に出力する。一方、受信されたベースバンド信号がデータ信号であった場合は、制御部205は制御部105と同様に、データ信号をデータ処理部104へ出力する。また、制御部205は、自装置の親ノードから受信したビーコン信号に基づいて、CAP期間及び自装置に割り当てられた有効GTS期間を判定し、この期間に無線通信を行い、仮想休止期間には無線通信を行わない。
このように構成されたルータ20によって、図5に示されるn+1スーパーフレームやn+2スーパーフレームなどが設定される。
また、無線通信システム100の第一実施形態では、上述したように他の通信装置への与干渉は仮想休止期間によって解消される。そのため、親ノードが子ノードに割り当てるGTS期間のスロット数について、与干渉の有無に基づいた制約は生じない。
図7は、第一実施形態において設定されるスーパーフレームの他の具体例を表す図である。図7に表されるスーパーフレームは、ルータ20のみならずエンドデバイス30に対しても有効GTS期間が割り当てられる点で、図5に表されるスーパーフレームと異なる。このように、エンドデバイス30に有効GTS期間が割り当てられても良い。
図8は、無線通信システム100の第二実施形態において設定されるスーパーフレームの具体例を表す図である。第二実施形態において設定されるスーパーフレームの特徴は、全ての通信装置が無線通信を行わない期間(共通休止期間)が設けられないことと、全てのスーパーフレームのスーパーフレーム長が同一であることである。
図9は、無線通信システム100の第三実施形態において設定されるスーパーフレームの具体例を表す図である。第三実施形態において設定されるスーパーフレームの特徴は、全ての通信装置が無線通信を行わない期間(共通休止期間)が設けられることと、全てのスーパーフレームのスーパーフレーム長が同一とは限らないことである。
Claims (5)
- 複数の階層により構成され、各階層に配置された通信装置を備える無線通信システムであって、
第n(nは整数)層に配置された通信装置が、
第n層よりも一つ下位の層である第n+1層に配置された通信装置が無線通信を行う活性状態になるn+1用活性期間と、前記n+1層に配置された通信装置が前記活性状態よりも消費電力が小さい不活性状態になるn+1用不活性期間と、を所定のビーコン周期内に設定し、前記n+1用活性期間のうち自装置が無線通信を行えない期間を、自装置の配下に接続されるいずれの通信装置も無線通信を行わないn+1用仮想休止期間として設定するタイミング制御部と、
前記タイミング制御部における設定内容を前記第n+1層に配置された通信装置に通知するためのn+1用ビーコン信号を生成するビーコン生成部と、
前記所定のビーコン周期にしたがって、前記n+1用ビーコン信号を送信する送信処理部と、
を備え、
前記第n+1層に配置された通信装置が、
前記第n層に配置された通信装置から送信されたn+1用ビーコンを受信する受信処理部と、
前記n+1用仮想休止期間を除くn+1用活性期間に無線通信を行い、前記n+1用仮想休止期間には無線通信を行わない制御部と、
を備える、無線通信システム。 - 前記タイミング制御部は、第n−1層に配置された通信装置によって、自装置が排他的に無線通信を行うことが可能な排他的通信期間として割り当てられた期間以外の期間であって、前記n+1用活性期間内の期間を、前記n+1用仮想休止期間として設定する、請求項1に記載の無線通信システム。
- 前記タイミング制御部は、最上位に配置された通信装置によって設定された不活性期間を、前記n+1用活性期間であって前記n+1用仮想休止期間ではない期間として設定する請求項1に記載の無線通信システム。
- 前記タイミング制御部は、第n−1層に配置された通信装置によって自装置が排他的に無線通信を行うことが可能な排他的通信期間として割り当てられた期間が、最上位に配置された通信装置によって設定された不活性期間と連続している場合に、最上位に配置された通信装置によって設定された不活性期間を、前記n+1用活性期間であって前記n+1用仮想休止期間ではない期間として設定する請求項3に記載の無線通信システム。
- 複数の階層により構成され、各階層に配置された通信装置を備える無線通信システムが行う無線通信方法であって、
第n(nは整数)層に配置された通信装置が、
第n層よりも一つ下位の層である第n+1層に配置された通信装置が無線通信を行う活性状態になるn+1用活性期間と、前記n+1層に配置された通信装置が前記活性状態よりも消費電力が小さい不活性状態になるn+1用不活性期間と、を所定のビーコン周期内に設定し、前記n+1用活性期間のうち自装置が無線通信を行えない期間を、自装置の配下に接続されるいずれの通信装置も無線通信を行わないn+1用仮想休止期間として設定するタイミング制御ステップと、
前記タイミング制御部における設定内容を前記第n+1層に配置された通信装置に通知するためのn+1用ビーコン信号を生成するビーコン生成ステップと、
前記所定のビーコン周期にしたがって、前記n+1用ビーコン信号を送信する送信処理ステップと、
前記第n+1層に配置された通信装置が、
前記第n層に配置された通信装置から送信されたn+1用ビーコンを受信する受信処理ステップと、
前記n+1用仮想休止期間を除くn+1用活性期間に無線通信を行い、前記n+1用仮想休止期間には無線通信を行わない制御ステップと、
を有する、無線通信方法。
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