JP5561646B2 - Wireless communication terminal and wireless communication method - Google Patents

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Description

本発明は、マルチホップの無線通信システムにおいて、制御信号の衝突を回避するための技術に関する。   The present invention relates to a technique for avoiding control signal collision in a multi-hop wireless communication system.

近年、センサネットワーク等での活用、普及が期待されるシステムとして、ZigBee(登録商標)による無線通信ネットワークがある(非特許文献1、2)。この無線通信ネットワークでは、例えば二つのトポロジが利用できる。一のトポロジはスター型のトポロジであり、コーディネータと呼ばれる無線通信端末(ノード)を中心として、その周辺にエンドデバイスと呼ばれるノードが配置される。スター型のトポロジは1ホップのみのシンプルなネットワークである。他のトポロジは、PtoP(Peer to Peer)型のトポロジであり、基本的にはノード間で一対一の通信を行うトポロジである。PtoP型のトポロジにおいては、すべてのノードがルータの機能を備えることで、マルチホップネットワークを構築することができる。例えばPtoPに基づくツリー型のトポロジでは、コーディネータと呼ばれるノードを頂点(ルート)として、中継機能を有するルータと呼ばれるノードと、中継機能を有さないエンドデバイスと呼ばれるノードとが配置される。中継機能とは、ルーティングテーブルを備えて、これに基づいてデータの転送を行う機能である。   In recent years, there is a wireless communication network based on ZigBee (registered trademark) as a system expected to be utilized and spread in a sensor network or the like (Non-Patent Documents 1 and 2). In this wireless communication network, for example, two topologies can be used. One topology is a star topology, and a node called an end device is arranged around a wireless communication terminal (node) called a coordinator. A star topology is a simple network with only one hop. The other topology is a PtoP (Peer to Peer) type topology, which basically performs one-to-one communication between nodes. In a PtoP type topology, a multi-hop network can be constructed by having all nodes have router functions. For example, in a tree-type topology based on PtoP, a node called a coordinator is a vertex (root), and a node called a router having a relay function and a node called an end device having no relay function are arranged. The relay function is a function that includes a routing table and transfers data based on the routing table.

この無線通信ネットワークでは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式が採用されている。CSMA/CAでは、ノードは、送信前にキャリアセンス(Carrier Sense)を行う。そして、ノードは、信号が無線チャネルに送出されていないことを確認してから送信する。そのため、ノードは、自らが信号を送信していないときでも、他ノードからの信号を受信するために待機している必要がある。そのため、消費電力が大きいという問題がある。   In this wireless communication network, a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) system is adopted. In CSMA / CA, a node performs carrier sense before transmission. Then, the node transmits after confirming that the signal is not transmitted to the wireless channel. Therefore, even when the node is not transmitting a signal, the node needs to be on standby to receive a signal from another node. Therefore, there is a problem that power consumption is large.

このような問題に対して、この無線通信ネットワークでは、スーパーフレーム構成を用いたビーコンモードが用意されている。ビーコンモードでは、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時間が、アクティブ(活性)期間とインアクティブ(不活性)期間とに分割される。コーディネータは、アクティブ期間とインアクティブ期間とを表す情報をビーコン信号に含めて送信する。アクティブ期間には、特定のノードにのみ通信を許可する割当期間(GTS)を設けることができる。なお、ビーコン信号はキャリアセンスを行わず一定周期で強制的に送信される。活性期間では、信号の送受信が行われる一方、不活性期間では信号の送受信が行われない。したがって、不活性期間ではノードは他ノードの送信状況を把握する必要が無く、消費電力を低減できる。   In response to such a problem, in this wireless communication network, a beacon mode using a superframe configuration is prepared. In the beacon mode, the time from when a beacon signal is transmitted until the next beacon signal is transmitted is divided into an active (active) period and an inactive (inactive) period. The coordinator transmits information including an active period and an inactive period in a beacon signal. In the active period, an allocation period (GTS) in which communication is permitted only to a specific node can be provided. The beacon signal is forcibly transmitted at a constant period without performing carrier sense. In the active period, signal transmission / reception is performed, while in the inactive period, signal transmission / reception is not performed. Therefore, the node does not need to grasp the transmission status of other nodes during the inactive period, and power consumption can be reduced.

“IEEE Std 802.15.4”、[online]、[平成22年11月25日検索]、インターネット<URL: http://www.ieee802.org/15/pub/TG4.html>“IEEE Std 802.15.4”, [online], [searched on November 25, 2010], Internet <URL: http://www.ieee802.org/15/pub/TG4.html> 鄭立、「ZigBee開発ハンドブック」、株式会社リックテレコム、2006年2月Tatetsu, “ZigBee Development Handbook”, Rick Telecom, February 2006

しかしながら、ビーコンモードはスター型ネットワークトポロジへの適用のみを考慮して規定されていた。そのため、ツリー型ネットワークトポロジに代表されるマルチホップネットワークへそのまま適用すると不具合が生じてしまう。例えば、マルチホップネットワークでは、全てのノードに対してビーコン信号を送信する必要があるため、ルータはビーコン信号を中継する。このとき、一つのネットワークに複数のルータが接続されていると、複数のルータが送信したビーコンが衝突してしまう可能性がある。したがって、全てのノードにビーコン信号を正常に受信させることが困難となる。ビーコン信号は、データ信号とは異なり、キャリアセンスを行わずに周期的に自動送信されるために上記のような問題が生じてしまう。ビーコン信号は、スーパーフレームを構成するための制御情報を含むため、これが衝突により失われると、ネットワークが破綻する。結果として、マルチホップのネットワークではビーコンモードが利用できないという問題があった。   However, the beacon mode has been defined only considering application to a star network topology. Therefore, if it is applied as it is to a multi-hop network represented by a tree-type network topology, a problem occurs. For example, in a multi-hop network, since a beacon signal needs to be transmitted to all nodes, the router relays the beacon signal. At this time, if a plurality of routers are connected to one network, beacons transmitted from the plurality of routers may collide. Therefore, it becomes difficult for all the nodes to receive the beacon signal normally. Unlike the data signal, the beacon signal is automatically transmitted periodically without performing carrier sense, and thus the above-described problem occurs. Since the beacon signal includes control information for configuring a superframe, if this is lost due to a collision, the network breaks down. As a result, there is a problem that the beacon mode cannot be used in a multi-hop network.

そこで、本発明ではかかる問題を鑑みて、マルチホップのネットワークにおいてビーコンモードでの動作を実現するための技術を提供する。   In view of this problem, the present invention provides a technique for realizing an operation in a beacon mode in a multi-hop network.

上述した課題を解決するために、本発明は、階層構造に接続された複数の無線通信端末が、定められたビーコン周期で出力されるビーコン信号の出力間隔のうち定められた活性期間内において自身に割当てられた割当期間内に、他の無線通信端末と通信を行う無線通信システムにおける無線通信端末であって、階層構造において一つ上の階層の無線通信端末である上階層通信端末から、自身に割当てられる割当期間を示す情報が含まれるビーコン信号を受信するビーコン信号受信部と、ビーコン信号受信部によって受信されたビーコン信号に含まれる情報が示す自身の割当期間内における期間を、階層構造において自身より下の階層の無線通信端末である下階層通信端末に割当てる割当期間として示す情報を含むビーコン信号を生成するビーコン生成部と、自身に割当てられた割当期間内に、ビーコン生成部によって生成されたビーコン信号を、下階層通信端末に送信するビーコン送信部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides that a plurality of wireless communication terminals connected in a hierarchical structure are themselves within a predetermined active period among output intervals of beacon signals output at a predetermined beacon period. A wireless communication terminal in a wireless communication system that communicates with another wireless communication terminal within an assignment period assigned to the self-communication from a higher-layer communication terminal that is a wireless communication terminal in a hierarchy one level higher in the hierarchical structure. In the hierarchical structure, a beacon signal receiving unit that receives a beacon signal including information indicating an allocation period allocated to the beacon signal, and a period within its own allocation period indicated by information included in the beacon signal received by the beacon signal receiving unit A beacon that generates a beacon signal including information indicating an allocation period to be assigned to a lower-layer communication terminal that is a lower-layer wireless communication terminal. A plane generator, within the allotted time period allocated to itself, a beacon signal generated by the beacon generation unit, characterized in that it comprises a beacon transmission unit for transmitting to the lower-level communication terminal.

また、本発明は、上述の活性期間は、定められた基礎期間の2のべき乗によって示される期間であり、かつ、割当期間は、活性期間の16分の1の期間であるタイムスロットを単位として割当てられることが定められており、ビーコン生成部は、自身の活性期間内に含まれる16のタイムスロットのうち、1、2、4、8のうちいずれかの数のタイムスロットを、下階層通信端末に割当てる割当期間として示す情報を含むビーコン信号を生成することを特徴とする。   Further, according to the present invention, the above-described active period is a period indicated by a power of 2 of a predetermined basic period, and the allocation period is a time slot that is 1/16 of the active period. The beacon generation unit assigns any number of time slots among 1, 2, 4, and 8 among the 16 time slots included in its active period to the lower layer communication. A beacon signal including information indicating an allocation period to be allocated to a terminal is generated.

また、本発明は、階層構造に接続された複数の無線通信端末が、定められたビーコン周期で出力されるビーコン信号の出力間隔のうち定められた活性期間内において自身に割当てられた割当期間内に、他の無線通信端末と通信を行う無線通信システムにおける無線通信端末の無線通信方法であって、階層構造において一つ上の階層の無線通信端末である上階層通信端末から、自身に割当てられる割当期間を示す情報が含まれるビーコン信号を受信するステップと、受信したビーコン信号に含まれる情報が示す自身の割当期間内における期間を、階層構造において自身より下の階層の無線通信端末である下階層通信端末に割当てる割当期間として示す情報を含むビーコン信号を生成するステップと、自身に割当てられた割当期間内に、ビーコン生成部によって生成されたビーコン信号を、下階層通信端末に送信するステップと、を備えることを特徴とする。
In addition, the present invention provides a plurality of wireless communication terminals connected in a hierarchical structure within an allocation period allocated to themselves within a predetermined active period among output intervals of beacon signals output at a predetermined beacon period. A wireless communication method of a wireless communication terminal in a wireless communication system that communicates with another wireless communication terminal, which is assigned to itself from an upper-layer communication terminal that is a wireless communication terminal in a hierarchy higher in the hierarchical structure. A step of receiving a beacon signal including information indicating an allocation period and a period within its allocation period indicated by the information included in the received beacon signal are a wireless communication terminal in a hierarchy lower than itself in the hierarchical structure. Generating a beacon signal including information indicated as an allocation period allocated to the hierarchical communication terminal, and within the allocation period allocated to itself, The beacon signals generated by the generating unit, characterized in that it comprises the steps of: transmitting at a lower hierarchy communication terminal.

以上説明したように、本発明によれば、無線通信端末が、階層構造において一つ上の階層の無線通信端末である上階層通信端末から、自身に割当てられる割当期間を示す情報が含まれるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれる情報が示す自身の割当期間内における期間を、階層構造において自身より下の階層の無線通信端末である下階層通信端末に割当てる割当期間として示す情報を含むビーコン信号を生成し、自身に割当てられた割当期間内に、ビーコン生成部によって生成されたビーコン信号を、下階層通信端末に送信するようにしたので、マルチホップのネットワークにおいてビーコンモードでの動作を実現することが可能となる。   As described above, according to the present invention, a beacon including a wireless communication terminal including information indicating an allocation period allocated to itself from an upper layer communication terminal that is a wireless communication terminal in the hierarchy one level higher in the hierarchical structure. Information indicating a period within the allocation period of the receiver indicated by the information included in the received beacon signal as an allocation period to be allocated to a lower hierarchy communication terminal that is a radio communication terminal of a hierarchy lower than itself in the hierarchical structure. The beacon signal is generated, and the beacon signal generated by the beacon generator is transmitted to the lower layer communication terminal within the allocation period allocated to itself. Therefore, the operation in the beacon mode is performed in the multi-hop network. Can be realized.

本発明の一実施形態による無線通信端末の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the radio | wireless communication terminal by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による通信ネットワークの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the communication network by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による通信ネットワークのビーコンモードによる制御例を示す図であるIt is a figure which shows the example of control by the beacon mode of the communication network by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による通信ネットワークのビーコンモードによる制御例を示す図であるIt is a figure which shows the example of control by the beacon mode of the communication network by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によって割り当てるGTSのスロット数の例を示す図であるIt is a figure which shows the example of the slot number of GTS allocated by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によって割り当てるGTSの例を示す図であるIt is a figure which shows the example of GTS allocated by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によってGTSを割り当てるトポロジの例を示す図であるIt is a figure which shows the example of the topology which allocates GTS by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the communication system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the communication system by one Embodiment of this invention. 従来技術によるビーコンの衝突例を示す図である。It is a figure which shows the collision example of the beacon by a prior art.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態による無線通信端末10の構成を示すブロック図である。
無線通信端末10は、複数の無線通信端末10が階層構造に接続され、定められたビーコン周期で出力されるビーコン信号の出力間隔のうち定められた活性期間内において自身に割当てられた割当期間内に、他の無線通信端末10と通信を行う無線通信ネットワーク(ZigBee(登録商標)ネットワーク)を形成する通信端末である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication terminal 10 according to the present embodiment.
The radio communication terminal 10 is connected to the hierarchical structure of a plurality of radio communication terminals 10 and within an allocation period allocated to itself within a predetermined active period among output intervals of beacon signals output at a predetermined beacon period. The communication terminal forms a wireless communication network (ZigBee (registered trademark) network) that communicates with other wireless communication terminals 10.

図2は、無線通信端末10が接続する通信ネットワーク1の例を示す図である。ここでは、ツリー型のトポロジによる通信ネットワーク1が形成され、通信ネットワーク1に接続される全ての無線通信端末をノードといい、階層構造の頂点である1台の無線通信端末10をコーディネータという。コーディネータに接続され、中継機能を持つノードである無線通信端末10をルータという。中継機能を持たないノードをエンドデバイスという。上階層、下階層とは、あるノードからみた相対的な関係をいう。例えば、あるノードから見て、自己が下階層として接続する、すなわち自己にとって上階層となるノードを上階層ノード(上階層通信端末)といい、自己を上階層ノードとして接続しているノードを下階層ノード(下階層通信端末)という。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the communication network 1 to which the wireless communication terminal 10 is connected. Here, a communication network 1 having a tree topology is formed, all wireless communication terminals connected to the communication network 1 are referred to as nodes, and one wireless communication terminal 10 that is the top of the hierarchical structure is referred to as a coordinator. The wireless communication terminal 10 connected to the coordinator and having a relay function is called a router. Nodes that do not have a relay function are called end devices. The upper hierarchy and the lower hierarchy are relative relationships as seen from a certain node. For example, when viewed from a certain node, the node that connects itself as the lower layer, that is, the node that is the upper layer for itself is called the upper layer node (upper layer communication terminal), and the node that connects itself as the upper layer node is the lower layer It is called a hierarchical node (lower hierarchical communication terminal).

この図では、コーディネータである無線通信端末10−0の下階層に、ルータである無線通信端末10−1−1と無線通信端末10−2−1とが接続され、無線通信端末10−1−1の下階層に、さらにルータである無線通信端末10−1−2が接続され、無線通信端末10−1−2の下階層に、エンドデバイスである20−1が接続される。無線通信端末10−2−1に下階層には、エンドデバイスである20−2が接続される。ここで、無線通信端末10−0、無線通信端末10−1−1、通信ネットワーク10−1−2、無線通信端末10−2−1は同様の構成であり、特に区別する必要がない場合には無線通信端末10として説明する。エンドデバイス20は、無線通信端末10と通信を行う無線通信端末である。エンドデバイス20は、例えばセンサであり、センシングにより取得したデータを無線通信端末10に送信する。   In this figure, a wireless communication terminal 10-1-1 and a wireless communication terminal 10-2-1 as routers are connected to a lower layer of the wireless communication terminal 10-0 as a coordinator, and the wireless communication terminal 10-1- A wireless communication terminal 10-1-2 that is a router is further connected to a lower layer of 1, and an end device 20-1 is connected to a lower layer of the wireless communication terminal 10-1-2. An end device 20-2 is connected to the radio communication terminal 10-2-1 in the lower layer. Here, the wireless communication terminal 10-0, the wireless communication terminal 10-1-1, the communication network 10-1-2, and the wireless communication terminal 10-2-1 have the same configuration and need not be particularly distinguished. Will be described as a wireless communication terminal 10. The end device 20 is a wireless communication terminal that communicates with the wireless communication terminal 10. The end device 20 is a sensor, for example, and transmits data acquired by sensing to the wireless communication terminal 10.

ここで、無線通信端末10が通信ネットワーク1に接続する際には、他の無線通信端末10を上階層ノードとして接続し、上階層ノードから通信ネットワーク1におけるアドレスが付与される。無線通信端末10が通信ネットワーク1に接続する際に、上階層になり得る通信可能な複数のノードを検出したときは、検出した各ノードの送信するビーコン信号の受信電力を測定して、最も受信レベルの高いビーコン信号を送信するノードに対して接続することができる。   Here, when the wireless communication terminal 10 connects to the communication network 1, another wireless communication terminal 10 is connected as an upper layer node, and an address in the communication network 1 is given from the upper layer node. When the wireless communication terminal 10 detects a plurality of communicable nodes that can be in the upper hierarchy when connecting to the communication network 1, the reception power of the beacon signal transmitted by each detected node is measured, and the most received It is possible to connect to a node that transmits a high-level beacon signal.

図3は、このような通信ネットワーク1のビーコンモードによる制御例を示す図である。ここでは、ビーコン信号が一定周期(Tb)毎に出力される。上述したように、ある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時間(ビーコン周期)が、アクティブ(活性)期間とインアクティブ(不活性)期間とに分割される。コーディネータおよびルータは、ビーコン周期とアクティブ期間とを表す情報をビーコン信号に含めて送信する。インアクティブ期間は、ビーコン周期とアクティブ期間との差から算出される。ビーコン信号により開始される活性期間をスーパーフレームという。   FIG. 3 is a diagram illustrating a control example of the communication network 1 in the beacon mode. Here, a beacon signal is output every fixed period (Tb). As described above, the time (beacon period) from when a beacon signal is transmitted until the next beacon signal is transmitted is divided into an active (active) period and an inactive (inactive) period. The coordinator and the router transmit information including a beacon period and an active period in a beacon signal. The inactive period is calculated from the difference between the beacon period and the active period. The active period started by the beacon signal is called a super frame.

このようなスーパーフレームは、16のタイムスロットに分割される。タイムスロットは、必須のCAP(Contention Access Period)期間とオプションであるCFP(Contention Free Period)期間に分かれる。CFP期間には通信可能ノードを一つに限定したGTS(Guaranteed Time Slot)(割当期間)を設ける。1つのGTSは特定のノードに割当てられており、GTSを割当てられたノードは、そのGTSにおいては、キャリアセンスをすることなく排他的に信号を送信することができる。最大GTS数は7である。CAP期間はSlotted−CSMA/CAによる多元接続であり、各ノードはキャリアセンスをして空きを確認してから送受信を行う。GTSは特定ノードに予め1または複数の専用タイムスロットを割当てるもので、衝突が発生しないためキャリアセンスの必要がない。各タイムスロット内においては、上階層ノードから下階層ノードおよび下階層ノードから上階層ノードへの上下双方向通信が行われる。   Such a superframe is divided into 16 time slots. The time slot is divided into a mandatory CAP (Contention Access Period) period and an optional CFP (Contention Free Period) period. In the CFP period, a GTS (Guaranteed Time Slot) (allocation period) in which only one communicable node is limited is provided. One GTS is assigned to a specific node, and a node to which a GTS is assigned can exclusively transmit a signal without performing carrier sense in the GTS. The maximum number of GTS is 7. The CAP period is multiple access based on Slotted-CSMA / CA, and each node performs carrier sense and transmits / receives after confirming availability. The GTS assigns one or more dedicated time slots to a specific node in advance, and there is no need for carrier sense because no collision occurs. In each time slot, two-way bi-directional communication is performed from the upper hierarchy node to the lower hierarchy node and from the lower hierarchy node to the upper hierarchy node.

図1にもどり、無線通信端末10は、受信処理部11と、ビーコン生成タイミング算出部12と、ビーコン生成部13と、送信処理部14と、スイッチ15と、制御部16と、データ処理部17とを備えている。
受信処理部11は、通信ネットワーク1に接続された他の無線通信端末10またはエンドデバイス20から送信される信号を受信する。例えば、受信処理部11は、通信ネットワーク1の階層構造において一つ上の階層の無線通信端末10である上階層ノードから、自身に割当てられるGTSを示す情報が含まれるビーコン信号を受信する。ここで、ビーコン信号には、そのビーコン信号が出力されるビーコン周期を示す情報、スーパーフレーム長を示す情報、タイムスロットのCAP期間とCFP期間を示す情報、CFP期間におけるGTSの割当を示す情報などが含まれる。
Returning to FIG. 1, the wireless communication terminal 10 includes a reception processing unit 11, a beacon generation timing calculation unit 12, a beacon generation unit 13, a transmission processing unit 14, a switch 15, a control unit 16, and a data processing unit 17. And.
The reception processing unit 11 receives a signal transmitted from another wireless communication terminal 10 or end device 20 connected to the communication network 1. For example, the reception processing unit 11 receives a beacon signal including information indicating the GTS allocated to itself from an upper layer node that is the radio communication terminal 10 of the layer one level higher in the hierarchical structure of the communication network 1. Here, the beacon signal includes information indicating the beacon period in which the beacon signal is output, information indicating the superframe length, information indicating the CAP period and CFP period of the time slot, information indicating allocation of GTS in the CFP period, and the like Is included.

ここで、受信処理部11は、アンテナを介して受信した無線信号について、A/D変換、周波数変換、復調等の処理を行い、ベースバンド信号を抽出する。ベースバンド信号は制御部16に入力され、データ信号であった場合、データ処理部17に出力される。それ以外の場合、例えばルータにおいて受信した信号がビーコン信号であった場合は、その中に含まれるスロットの割当情報等が抽出され、自局に割当てられたGTSのタイムスロットのタイミングがビーコン生成タイミング算出部12に出力される等、その信号に応じた処理が行われる。   Here, the reception processing unit 11 performs processing such as A / D conversion, frequency conversion, and demodulation on the radio signal received via the antenna, and extracts a baseband signal. The baseband signal is input to the control unit 16, and when it is a data signal, it is output to the data processing unit 17. In other cases, for example, when the signal received by the router is a beacon signal, slot allocation information included therein is extracted, and the time slot timing of the GTS allocated to the local station is the beacon generation timing. Processing according to the signal, such as being output to the calculation unit 12, is performed.

ビーコン生成タイミング算出部12は、自身がビーコン信号を出力するタイミングを算出する。例えば、コーディネータである無線通信端末10(無線通信端末10−0)におけるビーコン生成タイミング算出部12は、予め定められたビーコン周期で、ビーコン生成部13にビーコンの生成を指示する信号を出力する。一方、ルータである無線通信端末10(無線通信端末10−1−1、無線通信端末10−1−2、無線通信端末10−2−1)におけるビーコン生成タイミング算出部12は、自局に割当てられたGTSのタイミングが制御部16により入力されると、そのGTSのタイミングに応じて、ビーコン生成部13にビーコンの生成を指示する信号を出力する。このように、ビーコン生成タイミング算出部12は、他の無線通信端末10と重ならずに自身がビーコンを出力するタイミングを算出する。   The beacon generation timing calculation unit 12 calculates the timing at which it outputs a beacon signal. For example, the beacon generation timing calculation unit 12 in the wireless communication terminal 10 (wireless communication terminal 10-0) serving as a coordinator outputs a signal instructing the beacon generation unit 13 to generate a beacon at a predetermined beacon period. On the other hand, the beacon generation timing calculation unit 12 in the wireless communication terminal 10 (wireless communication terminal 10-1-1, wireless communication terminal 10-1-2, wireless communication terminal 10-2-1), which is a router, is assigned to the own station. When the timing of the received GTS is input by the control unit 16, a signal instructing the beacon generation unit 13 to generate a beacon is output according to the timing of the GTS. As described above, the beacon generation timing calculation unit 12 calculates the timing at which the beacon is output without overlapping with the other wireless communication terminals 10.

ここで、ビーコン生成タイミング算出部12が算出するタイミングについて図を参照して説明する。図4は、ビーコン生成タイミング算出部12が算出するタイミングを示す図である。このように、上階層ノードと下階層ノードとの関係において、上階層ノードのスーパーフレームにおける1つのGTSに、そのGTSを割当てられた下階層ノードの活性期間が含まれるように、下階層ノードのビーコン生成タイミングが算出される。このように、下階層ノードのスーパーフレームは、上階層ノードのGTSを細分化して構成されることとなる。   Here, the timing calculated by the beacon generation timing calculation unit 12 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram illustrating timings calculated by the beacon generation timing calculation unit 12. In this way, in the relationship between the upper hierarchy node and the lower hierarchy node, one GTS in the superframe of the upper hierarchy node includes the active period of the lower hierarchy node to which the GTS is assigned so that A beacon generation timing is calculated. In this way, the superframe of the lower hierarchy node is configured by subdividing the GTS of the upper hierarchy node.

図1にもどり、ビーコン生成部13は、ビーコン生成タイミング算出部12によって算出されたタイミングに応じて、ビーコン信号を生成する。ここで、ビーコン生成部13は、受信処理部11によって受信されたビーコン信号に含まれる情報が示す自身のGTS内における期間を、階層構造において自身より下の階層の無線通信端末10である下階層ノードに割当てるGTSとして示す情報を含むビーコン信号を生成する。ここで、ビーコン生成部13は、自局に接続しているルータが存在する場合には、そのルータに対して少なくとも1つのGTSを割当てた上で、各ルータに対するGTSのタイミングをビーコン信号によって報知する。これにより、下階層ノードは、自局に割当てられたGTSスロットのタイミングを知ることができる。   Returning to FIG. 1, the beacon generator 13 generates a beacon signal according to the timing calculated by the beacon generation timing calculator 12. Here, the beacon generation unit 13 sets the period in its own GTS indicated by the information included in the beacon signal received by the reception processing unit 11 to the lower hierarchy that is the radio communication terminal 10 in the hierarchy lower than itself in the hierarchical structure. A beacon signal including information indicated as GTS to be allocated to the node is generated. Here, when there is a router connected to the own station, the beacon generation unit 13 allocates at least one GTS to the router, and then notifies the GTS timing for each router by a beacon signal. To do. Thereby, the lower hierarchy node can know the timing of the GTS slot allocated to the own station.

ここで、下階層ノードに割当てられるスロット数(GTSを構成するスロット数)は、自身に接続するノード数、下階層ルータに接続するノード数、または、その下階層ノードが扱うトラヒック量などの追加の条件に基づいて決定される。また、下階層ノードは割当てられたGTSをさらに16スロットに分割し、CAPまたはCFPとして割り振りを行う。すなわち、上階層のスーパーフレームのタイムスロットが1つで構成されるGTSを割当てられた下階層のルータが生成するスーパーフレームと,上階層のスーパーフレームのタイムスロットが2つ以上で構成されるGTSを割当てられた下階層のルータが生成するスーパーフレームのタイムスロット長は異なり、後者の方が前者と比較して長いタイムスロットが生成される。   Here, the number of slots allocated to the lower layer node (the number of slots constituting the GTS) is added such as the number of nodes connected to itself, the number of nodes connected to the lower layer router, or the amount of traffic handled by the lower layer node. It is determined based on the conditions. Further, the lower layer node further divides the allocated GTS into 16 slots and performs allocation as CAP or CFP. That is, a superframe generated by a lower-layer router assigned a GTS composed of one upper-layer superframe time slot and a GTS composed of two or more upper-layer superframe time slots The time slot length of the superframe generated by the lower layer router to which is assigned is different, and the latter generates a longer time slot than the former.

ここで、ZigBee(登録商標)ネットワークにおいては、活性期間は、定められた基礎期間の2のべき乗によって示される期間であり、かつ、GTSは、活性期間の16分の1の期間であるタイムスロットを単位として割当てられることが定められている。そこで、ビーコン生成部13は、自身の活性期間内に含まれる16のタイムスロットのうち、1、2、4、8のうちいずれかの数のタイムスロットを、下階層ノードに割当てるGTSとして示す情報を含むビーコン信号を生成する。   Here, in the ZigBee (registered trademark) network, the active period is a period indicated by a power of 2 of a predetermined basic period, and GTS is a time slot that is 1/16 of the active period. Is assigned as a unit. Therefore, the beacon generating unit 13 is information indicating GTS that allocates any number of time slots 1, 2, 4, and 8 among the 16 time slots included in its active period as a lower layer node. A beacon signal including is generated.

具体的には、スーパーフレーム長SDは、BSD(基本となるスーパーフレーム長)に対して、以下式(1)のように2の冪乗倍で表現することと定められている。
SD=BSD×2SO ・・・(1)
ここでSOは実質的にSDを規定するための変数であり、ビーコン信号により下階層ノードへ通達される。下階層ノードに割当てられるGTSの最小単位はSDの1/16の長さであるため、割当てるスロット数は、図5のように、1、2、4、8のいずれかの数とする。ここで、上階層のスーパーフレームは16分割され、これらのうちから自分にフレームが割当てられるため、親フレーム(相対的に1つ上階層のフレーム)の長さに対して自分に割当てられるフレームの長さは、1/16となり、指数としては−4の値となる。これにより、例えば、3つのタイムスロットをGTSとして下階層に割当てても、上記式(1)を満たさず、2つ割当てたときと同じ長さでしか利用できない。同様に、例えば、GTSへの割当てスロット数が4〜7の場合は、いずれも同じ子スーパーフレーム(相対的に1つ下階層のスーパーフレーム)長となる。すなわち、BSDに対して2の冪乗倍で表現不可能な部分のスロットについては使用できず、切り捨てられる。図6は、このような割当て例を示す図である。
Specifically, the super frame length SD is defined to be expressed by a power of 2 as expressed by the following equation (1) with respect to BSD (basic super frame length).
SD = BSD × 2 SO (1)
Here, SO is a variable for substantially defining SD, and is notified to the lower hierarchy node by a beacon signal. Since the minimum unit of GTS allocated to the lower layer node is 1/16 of the SD length, the number of slots to be allocated is any one of 1, 2, 4, and 8 as shown in FIG. Here, the upper layer superframe is divided into 16 frames, and a frame is allocated to one of them. Therefore, the frame of the frame allocated to itself with respect to the length of the parent frame (relatively one frame above) is allocated. The length is 1/16, and the index is -4. Thereby, for example, even if three time slots are assigned as GTSs to the lower layer, the above formula (1) is not satisfied, and only the same length as when two are assigned can be used. Similarly, for example, when the number of slots allocated to the GTS is 4 to 7, all have the same child superframe (relatively lower superframe) length. That is, a slot that cannot be expressed by a power of 2 with respect to the BSD cannot be used and is discarded. FIG. 6 is a diagram showing an example of such assignment.

ここで、式(1)のSOは、規格上、14が最大値であることが規定されている。すなわち、式(1)中の2の指数が0になると、スーパーフレームの基本長(最短長)となるため、それ以上のGTSを活用したビーコン中継は不可能となる。このときのGTS割当て例を図7に示す。タイムスロット8個で構成されるGTSを子ルータ、孫ルータと割当てていくと、最大で中継段数は14段中継が可能となる。一方で、1ルータあたり接続可能な子ルータ数はGTSの設定可能数に依存し、7である。   Here, according to the standard, the SO of the formula (1) is specified as 14 being the maximum value. That is, when the index of 2 in equation (1) becomes 0, it becomes the basic length (shortest length) of the superframe, and beacon relay using GTS beyond that becomes impossible. An example of GTS allocation at this time is shown in FIG. If a GTS composed of 8 time slots is assigned to a child router and a grandchild router, a maximum of 14 relay stages can be relayed. On the other hand, the number of child routers that can be connected per router is 7 depending on the number of GTS that can be set.

送信処理部14は、通信ネットワーク1に接続された他の無線通信端末10に信号を受信する。送信処理部14は、ビーコン生成部13により入力されたビーコン信号や、制御部16を介してデータ処理部17により入力されたデータ信号について、変調、D/A変換、周波数変換等の処理を行い、スイッチ、アンテナを介して無線信号として送信する。例えば、送信処理部14は、自身に割当てられたGTS内に、ビーコン生成部13によって生成されたビーコン信号を、下階層ノードに送信する。   The transmission processing unit 14 receives signals from other wireless communication terminals 10 connected to the communication network 1. The transmission processing unit 14 performs processes such as modulation, D / A conversion, and frequency conversion on the beacon signal input by the beacon generation unit 13 and the data signal input by the data processing unit 17 via the control unit 16. And transmit as a radio signal via a switch and an antenna. For example, the transmission processing unit 14 transmits the beacon signal generated by the beacon generation unit 13 to the lower layer node in the GTS assigned to itself.

スイッチ15は、アンテナを介して行われる受信処理部11による受信処理と送信処理部14による送信処理とを切替える。
制御部16は、無線通信端末10が備える各部を制御する。
データ処理部17は、CAP期間に行われる他の無線通信端末10とのデータ通信処理などを行う。
The switch 15 switches between reception processing by the reception processing unit 11 and transmission processing by the transmission processing unit 14 performed via the antenna.
The control unit 16 controls each unit included in the wireless communication terminal 10.
The data processing unit 17 performs data communication processing with other wireless communication terminals 10 performed during the CAP period.

次に、本実施形態による無線通信端末10の動作例を説明する。図8は、無線通信端末10によるビーコン送信処理の動作例を示すフローチャートである。
図8は、本実施形態によるルータである無線通信端末10のビーコン信号の生成処理および送信処理を示す。まず、ビーコン生成タイミング算出部12が、ビーコン生成部13にビーコン生成の指示を入力すると、ビーコン生成部13は、16に対して、配下のルータが中継処理を行っているかどうかを問い合わせる(ステップS1)。
Next, an operation example of the wireless communication terminal 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation example of beacon transmission processing by the wireless communication terminal 10.
FIG. 8 shows beacon signal generation processing and transmission processing of the wireless communication terminal 10 which is a router according to the present embodiment. First, when the beacon generation timing calculation unit 12 inputs a beacon generation instruction to the beacon generation unit 13, the beacon generation unit 13 inquires of 16 whether or not a subordinate router is performing a relay process (step S1). ).

ここで、配下のルータが中継処理を行っているかどうかは、配下のルータに他のノードが接続したときに、当該配下のルータが当該ルータに対して、他のノードが接続した旨(すなわち、中継処理を開始する旨)を通知することによって把握することができる。配下のルータが中継処理を行っていない場合(ステップS1:No)、ステップS3に進み、制御情報等を含むビーコン信号を生成して、自らに割当てられたGTSの先頭でそのビーコンを送信する。   Here, whether or not the subordinate router is performing the relay processing is based on the fact that when the other node is connected to the subordinate router, the subordinate router has connected to the router. This can be grasped by notifying that the relay processing is started). If the subordinate router is not performing the relay processing (step S1: No), the process proceeds to step S3, where a beacon signal including control information and the like is generated, and the beacon is transmitted at the head of the GTS assigned to itself.

一方、配下のルータが中継処理を行っている場合(ステップS1:Yes)、そのルータに対して自らの構成するスーパーフレームについて少なくとも1スロットのGTSを割当てて(ステップS2)、その情報を含むビーコンを生成して(ステップS3)、自らに割当てられたGTSの先頭でそのビーコンを送信する(ステップS4)。なお、上述したように、GTSを構成するタイムスロット数は、そのGTSを割当てる配下のルータが扱うトラヒック量等を考慮して決定するが、ここでは少なくとも1つのタイムスロットを割当てれば、その配下のルータも中継処理を行うことができる。   On the other hand, when the subordinate router performs the relay process (step S1: Yes), a beacon including the information is assigned to the router with a GTS of at least one slot for the superframe that it constitutes (step S2). Is generated (step S3), and the beacon is transmitted at the head of the GTS allocated to itself (step S4). As described above, the number of time slots constituting a GTS is determined in consideration of the amount of traffic handled by a subordinate router to which the GTS is assigned. Here, if at least one time slot is assigned, the subordinate This router can also perform relay processing.

図9は、図2に示したネットワーク構成について本実施形態を適用した場合の動作例を示す図である。ここで、CAP期間については、便宜上短く記載している。コーディネータである無線通信端末10−0のスーパーフレームは、ビーコン信号により開始され、CAP、CFP、不活性期間により構成される。CFPは複数のGTSによって構成される。ここでは、GTSが2つの場合について示している。送信されたビーコン信号は、下階層のルータである無線通信端末10−1−1と無線通信端末10−2−1により受信され、各ルータは、CAP期間において、コーディネータである無線通信端末10−0との間でデータの送受信を行う。   FIG. 9 is a diagram illustrating an operation example when the present embodiment is applied to the network configuration illustrated in FIG. 2. Here, the CAP period is briefly described for convenience. The super frame of the radio communication terminal 10-0 that is a coordinator is started by a beacon signal and includes a CAP, a CFP, and an inactive period. The CFP is composed of a plurality of GTSs. Here, the case where there are two GTSs is shown. The transmitted beacon signal is received by the wireless communication terminal 10-1-1 and the wireless communication terminal 10-2-1 which are lower layer routers, and each router receives the wireless communication terminal 10- which is a coordinator in the CAP period. Data is transmitted to and received from 0.

また、ルータである無線通信端末10−1−1は、コーディネータである無線通信端末10−0のスーパーフレームにおいて自らに割当てられたGTS1において、コーディネータのスーパーフレームと同様の構成によるスーパーフレームを構成する。この無線通信端末10−1−1のスーパーフレームにおけるビーコン信号は、さらに下階層のルータである無線通信端末10−1−2により受信され、CAP期間において、無線通信端末10−1−1と無線通信端末10−1−2との間でデータの送受信が行われる。   Also, the wireless communication terminal 10-1-1 that is a router forms a superframe having the same configuration as the superframe of the coordinator in the GTS1 allocated to itself in the superframe of the wireless communication terminal 10-0 that is the coordinator. . The beacon signal in the superframe of the wireless communication terminal 10-1-1 is received by the wireless communication terminal 10-1-2, which is a lower-layer router, and wirelessly communicates with the wireless communication terminal 10-1-1 during the CAP period. Data is transmitted / received to / from the communication terminal 10-1-2.

ここで、下階層のルータである無線通信端末10−1−2は、無線通信端末10−1−1のスーパーフレームにおけるGTSにおいてスーパーフレームを構成する。このスーパーフレームにおけるビーコン信号は、エンドデバイス20−1により受信され、CAP期間において、無線通信端末10−1−2とエンドデバイス20−1との間でデータが送受信される。この例では、エンドデバイス20−1の配下には他のノードが接続していないため、無線通信端末10−1−2はGTSを設定していない。例えば、エンドデバイス20−1がVoIP等の帯域保証が必要となるアプリケーションを利用している場合などには、GTSの1つをノード1に割当ててもよい。このように、各ルータは、配下のノードが中継処理を行うか否か、及び帯域補償が必要か否かに基づいてGTSを割当てるかどうかを判断する。GTSを割当てることによって、ビーコンの衝突を回避しつつ中継することが可能となる。   Here, the wireless communication terminal 10-1-2, which is a lower-layer router, configures a superframe in the GTS in the superframe of the wireless communication terminal 10-1-1. The beacon signal in this super frame is received by the end device 20-1, and data is transmitted and received between the wireless communication terminal 10-1-2 and the end device 20-1 in the CAP period. In this example, since no other node is connected to the end device 20-1, the wireless communication terminal 10-1-2 does not set GTS. For example, when the end device 20-1 uses an application that requires bandwidth guarantee such as VoIP, one GTS may be assigned to the node 1. As described above, each router determines whether to assign a GTS based on whether or not a subordinate node performs relay processing and whether or not bandwidth compensation is necessary. By assigning GTS, it is possible to relay while avoiding beacon collisions.

一方、無線通信端末10−0から送信されたビーコン信号を受信したルータである無線通信端末10−2−1は、コーディネータのスーパーフレームにおいて自らに割当てられたGTS2において、コーディネータのスーパーフレームと同様の構成によるスーパーフレームを構成する。無線通信端末10−2−1のスーパーフレームにおけるビーコン信号は、エンドデバイス20−2により受信され、CAP期間において、無線通信端末10−2−1とエンドデバイス20−1との間でデータの送受信が行われる。エンドデバイス20−1の配下には他のノードが接続していないため、無線通信端末10−2−1はGTSを設定していない。   On the other hand, the wireless communication terminal 10-2-1 that is the router that has received the beacon signal transmitted from the wireless communication terminal 10-0 is the same as the superframe of the coordinator in the GTS2 allocated to the coordinator superframe. Configure the superframe by configuration. The beacon signal in the super frame of the wireless communication terminal 10-2-1 is received by the end device 20-2, and data is transmitted and received between the wireless communication terminal 10-2-1 and the end device 20-1 in the CAP period. Is done. Since no other node is connected to the end device 20-1, the wireless communication terminal 10-2-1 does not set GTS.

これにより、従来技術によりツリー型トポロジの通信ネットワークにおいてビーコンモードの制御を行おうとする場合には、図10に示すようにビーコン信号が衝突して制御情報を取得できないことが考えられるが、本実施形態によれば、ビーコン信号が衝突することがない。すなわち、本実施形態によれば、ツリートポロジにおいて、コーディネータに接続する下階層ルータが送信するビーコン信号が、コーディネータのスーパーフレームにおける下階層ルータに割当てられたGTSの先頭において送信されることにより、コーディネータと各下階層ルータ間においてビーコンが衝突することがなくなる。また、下階層ルータのスーパーフレームとそのさらに下階層のスーパーフレームとの関係は、コーディネータのスーパーフレームと下階層コーディネータのスーパーフレームとの関係と同じであり、同様にこれらの送信するビーコン信号の間でも衝突が生じない。このような入れ子構造が繰り返されて、それぞれのルータにおけるスーパーフレームが構成されることとなることから、ビーコンの衝突が生じることなく、ツリートポロジにおいても中継が可能となる。   As a result, when controlling the beacon mode in a communication network having a tree topology according to the prior art, it is conceivable that beacon signals collide and control information cannot be acquired as shown in FIG. According to the form, beacon signals do not collide. That is, according to the present embodiment, in the tree topology, the beacon signal transmitted by the lower layer router connected to the coordinator is transmitted at the head of the GTS assigned to the lower layer router in the super frame of the coordinator. And beacons will not collide between lower layer routers. In addition, the relationship between the superframe of the lower layer router and the superframe of the lower layer is the same as the relationship between the superframe of the coordinator and the superframe of the lower layer coordinator. But there is no collision. Since such a nested structure is repeated to form a super frame in each router, relaying is possible even in a tree topology without causing a beacon collision.

また、本実施形態によれば、全ての無線通信端末10が自律分散的に、ビーコン信号が衝突しないように制御することができる。さらに、コーディネータが不活性期間として指定した区間はいずれのノードも無線通信しないので、例えば他の規格の無線通信システムと共存させる場合にも、不活性期間に他の規格の無線通信システムに通信を行わせるようにすれば、規格の異なる無線通信システムを共存させることが可能となる。また、本実施形態によれば、ツリー型トポロジにおいて下階層のノードの方が割当てられるGTSが短いということになるが、例えば通信ネットワーク1におけるエンドデバイスがセンサである場合には、エンドデバイスからアップリンクで情報が上っていく構成である場合が多いため、上階層であるほど情報が集まってきてより多くの帯域が必要となることが想定される。すなわち、下階層のノードの方が割当てられるGTSが短い構成は、このような通信ネットワーク1に適した構成であると考えられる。   Moreover, according to this embodiment, all the radio | wireless communication terminals 10 can be controlled so that a beacon signal may not collide autonomously and distributedly. Furthermore, since no node communicates wirelessly during the interval designated by the coordinator as an inactive period, even when coexisting with other standard wireless communication systems, for example, communication with other standard wireless communication systems during the inactive period is possible. By doing so, wireless communication systems with different standards can coexist. Further, according to the present embodiment, the GTS assigned to the lower layer node in the tree topology is shorter. For example, when the end device in the communication network 1 is a sensor, the GTS is upgraded from the end device. Since there are many cases in which the information goes up by the link, it is assumed that the higher the hierarchy, the more information gathers and the more bandwidth is required. That is, a configuration in which a lower GTS is assigned to a lower layer node is considered to be a configuration suitable for such a communication network 1.

なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線通信の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。   Note that a program for realizing the function of the processing unit in the present invention is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed to control wireless communication. May be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。   The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

1 通信ネットワーク
10 無線通信端末
11 受信処理部
12 ビーコン生成タイミング算出部
13 ビーコン生成部
14 送信処理部
15 スイッチ
16 制御部
17 データ処理部
20 エンドデバイス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication network 10 Wireless communication terminal 11 Reception processing part 12 Beacon generation timing calculation part 13 Beacon generation part 14 Transmission processing part 15 Switch 16 Control part 17 Data processing part 20 End device

Claims (2)

階層構造に接続された複数の無線通信端末が、定められたビーコン周期で出力されるビーコン信号の出力間隔のうち定められた活性期間内において自身に割当てられた割当期間内に、他の前記無線通信端末と通信を行う無線通信システムにおける前記無線通信端末であって、
前記階層構造において自身より一つ上の階層の前記無線通信端末である上階層通信端末から、自身に割当てられる前記割当期間を示す情報が含まれるビーコン信号を受信するビーコン信号受信部と、
前記ビーコン信号受信部によって受信された前記ビーコン信号に含まれる前記情報が示す自身の割当期間内における期間を、前記階層構造において自身より下の階層の前記無線通信端末である下階層通信端末に割当てる割当期間として示す情報を含むビーコン信号を生成するビーコン生成部と、
自身に割当てられた前記割当期間内に、前記ビーコン生成部によって生成された前記ビーコン信号を、前記下階層通信端末に送信するビーコン送信部と、
を備え
前記活性期間は、定められた基礎期間の2のべき乗によって示される期間であり、かつ、前記割当期間は、当該活性期間の16分の1の期間であるタイムスロットを単位として割当てられることが定められており、
前記ビーコン生成部は、自身の活性期間内に含まれる16のタイムスロットのうち、1、2、4、8のうちいずれかの数のタイムスロットを、前記下階層通信端末に割当てる割当期間として示す情報を含むビーコン信号を生成する
ことを特徴とする無線通信端末。
A plurality of wireless communication terminals connected in a hierarchical structure may receive other wireless signals within an assigned period assigned to itself within a predetermined active period of the output interval of beacon signals output at a predetermined beacon period. The wireless communication terminal in a wireless communication system that communicates with a communication terminal,
A beacon signal receiving unit that receives a beacon signal including information indicating the allocation period allocated to itself from an upper layer communication terminal that is the wireless communication terminal in a layer higher than itself in the hierarchical structure;
Allocating a period within its own allocation period indicated by the information included in the beacon signal received by the beacon signal receiving unit to a lower-layer communication terminal that is the wireless communication terminal at a lower layer than itself in the hierarchical structure A beacon generator that generates a beacon signal including information indicated as the allocation period;
A beacon transmitter that transmits the beacon signal generated by the beacon generator to the lower-layer communication terminal within the allocation period allocated to itself;
Equipped with a,
The active period is a period indicated by a power of 2 of a predetermined basic period, and the allocation period is allocated in units of time slots that are 1/16 of the active period. And
The beacon generation unit indicates any number of time slots of 1, 2, 4, and 8 among 16 time slots included in its active period as an allocation period for allocating to the lower-layer communication terminal. Generate a beacon signal containing information
A wireless communication terminal characterized by the above.
階層構造に接続された複数の無線通信端末が、定められたビーコン周期で出力されるビーコン信号の出力間隔のうち定められた活性期間内において自身に割当てられた割当期間内に、他の前記無線通信端末と通信を行う無線通信システムにおける前記無線通信端末の無線通信方法であって、
前記階層構造において自身より一つ上の階層の前記無線通信端末である上階層通信端末から、自身に割当てられる前記割当期間を示す情報が含まれるビーコン信号を受信するステップと、
受信した前記ビーコン信号に含まれる前記情報が示す自身の割当期間内における期間を、前記階層構造において自身より下の階層の前記無線通信端末である下階層通信端末に割当てる割当期間として示す情報を含むビーコン信号を生成するステップと、
自身に割当てられた前記割当期間内に、前記ビーコン信号を生成するステップにおいて生成された前記ビーコン信号を、前記下階層通信端末に送信するステップと、
を備え
前記活性期間は、定められた基礎期間の2のべき乗によって示される期間であり、かつ、前記割当期間は、当該活性期間の16分の1の期間であるタイムスロットを単位として割当てられることが定められており、
前記ビーコン信号を生成するステップにおいて、自身の活性期間内に含まれる16のタイムスロットのうち、1、2、4、8のうちいずれかの数のタイムスロットを、前記下階層通信端末に割当てる割当期間として示す情報を含むビーコン信号を生成することを特徴とする無線通信方法。
A plurality of wireless communication terminals connected in a hierarchical structure may receive other wireless signals within an assigned period assigned to itself within a predetermined active period of the output interval of beacon signals output at a predetermined beacon period. A wireless communication method of the wireless communication terminal in a wireless communication system for communicating with a communication terminal,
Receiving a beacon signal including information indicating the allocation period allocated to itself from an upper-layer communication terminal which is the wireless communication terminal in a hierarchy one higher than itself in the hierarchical structure;
Including information indicating a period in its own allocation period indicated by the information included in the received beacon signal as an allocation period to be allocated to a lower-layer communication terminal that is the lower-layer communication terminal in the hierarchical structure. Generating a beacon signal;
Transmitting the beacon signal generated in the step of generating the beacon signal to the lower layer communication terminal within the allocation period allocated to itself;
Equipped with a,
The active period is a period indicated by a power of 2 of a predetermined basic period, and the allocation period is allocated in units of time slots that are 1/16 of the active period. And
In the step of generating the beacon signal, an allocation in which any one of 1, 2, 4, and 8 time slots among the 16 time slots included in its active period is allocated to the lower layer communication terminal. A radio communication method comprising generating a beacon signal including information indicated as a period .
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