JP5836183B2 - 無線通信システム、無線通信装置および基準装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明にかかる無線通信装置を含んだ無線通信システムの実施の形態1の構成例を示す図である。この無線通信システムは、時刻配信マスターであるコンテンツ配信サーバ1と、時刻配信スレーブである複数の無線通信装置2(無線通信装置2−1〜2−4)とを含んで構成されている。コンテンツ配信サーバ1と無線通信装置2、および無線通信装置2同士は無線により接続されている。無線通信装置2−1および2−4とコンテンツ配信サーバ1は直接接続され、無線通信装置2−2とコンテンツ配信サーバ1は無線通信装置2−1経由で接続されている。無線通信装置2−3とコンテンツ配信サーバ1は無線通信装置2−1および2−2経由で接続されている。
時刻配信メッセージ送信処理では、まず、時刻管理部14から時刻配信メッセージ送信タイミング信号を時刻配信メッセージ生成部16に通知する。時刻配信メッセージ送信タイミング信号を通知された時刻配信メッセージ生成部16は、時刻配信メッセージの準備処理を行う。時刻配信メッセージは図3に示したとおり、メッセージ種別と、送信者識別子と、シーケンス番号と、時刻情報と、を含む。時刻配信メッセージ生成部16は、メッセージ種別と送信者識別子を時刻配信メッセージに設定し、この時刻配信メッセージを送信時刻生成部17へ通知する。シーケンス番号は、時刻配信メッセージ準備処理を実施後、新たな番号に更新し、保持する。次回の時刻配信メッセージ送信時は、更新したシーケンス番号を使用する。シーケンス番号の初期値は任意の値でよい。ただし、時刻配信メッセージにシーケンス番号を含まない場合は、シーケンス番号の更新、およびシーケンス番号の保持は行わなくてもよい。
時刻配信メッセージ受信処理では、まず、復調・復号処理部11が周辺の端末から送信されたメッセージ(時刻配信メッセージまたは同期状態通知メッセージ)を受信し、メッセージの受信タイミング信号を時刻演算処理部13内の受信時刻生成部131へ通知する。また、受信したメッセージに対して復調および復号処理を行い、復号したメッセージをメッセージ種別判定部12へ通知する。メッセージ種別判定部12では、メッセージ中のメッセージ種別から時刻配信メッセージであるか、同期状態通知メッセージであるかを判定する。
受信したメッセージの種別をメッセージ種別判定部12が判定するまでの手順は上述した時刻配信メッセージ受信処理と同様であるため、説明を省略する。
時刻配信メッセージ送信処理は、上述した時刻配信マスター(コンテンツ配信サーバ1)が実行する時刻配信メッセージ送信処理と同様である。ただし、シーケンス番号については、同期先状態管理部29で保持している自身の同期先端末から受信した最新のシーケンス番号を使用する。
時刻配信メッセージ受信処理では、まず、復調・復号処理部21が周辺の端末から送信されたメッセージ(時刻配信メッセージまたは同期状態通知メッセージ)を受信し、メッセージの受信タイミング信号を時刻演算処理部23内の受信時刻生成部231へ通知する。また、受信したメッセージに対して復調および復号処理を行い、復号したメッセージをメッセージ種別判定部22へ通知する。メッセージ種別判定部22では、メッセージ中のメッセージ種別から時刻配信メッセージであるか、同期状態通知メッセージであるかを判定する。
受信したメッセージの種別をメッセージ種別判定部22が判定するまでの手順は上述した時刻配信メッセージ受信処理と同様であるため、説明を省略する。
実施の形態2の時刻配信スレーブ(無線通信装置2a)の装置構成について、図7を用いて説明する。なお、時刻配信マスター(コンテンツ配信サーバ)の構成は、実施の形態1と同様である。また、無線通信システムの構成は実施の形態1と同様である。
本実施の形態の無線通信システムでは、図3に示した構成の時刻配信メッセージに代えて、図8に示した構成の時刻配信メッセージを使用する。なお、無線通信システムの構成、時刻配信マスターの構成、および時刻配信スレーブの構成は実施の形態1または2と同様である。
実施の形態4の無線通信システムでは、実施の形態3の時刻配信スレーブを構成している時刻配信メッセージ処理部232が、時刻配信メッセージ中の時刻配信マスターからのホップ数が自身のホップ数より大きい場合に限り、時刻同期確認処理を実施することを特徴とする。これにより、自身より上位の端末の時刻同期確認を行うことを防止でき、不要な処理の実施を回避できる。
実施の形態1〜4の無線通信システムにおいて、時刻配信メッセージ(図3,図8参照)に同期先端末識別子を追加したものを使用する。同期先端末識別子とは、時刻配信メッセージの送信元端末が時刻を同期させている相手端末(上位の端末)の識別子、つまり同期先端末識別子は、同期先端末管理部29で管理している同期先端末の識別子である。時刻配信メッセージの送信元端末は、自身が管理している時刻の同期先の端末を示す同期先端末識別子を時刻配信メッセージに含ませて送信する。なお、時刻配信マスターは、同期先の端末が存在しないため、自身の端末識別子または特別な値を同期先端末識別子に設定する。時刻配信スレーブとなる各端末は、周囲に複数の時刻配信スレーブが存在する場合、複数の時刻配信メッセージを受信するが、受信した時刻配信メッセージのうち、同期先端末識別子に自身の識別子が設定されているメッセージを対象として、同期状態確認処理を行う。同期先端末識別子に自身以外の識別子が設定されているメッセージについては無視(破棄)する。
実施の形態6では、実施の形態5の無線通信システムにおいて、図9に示す同期状態通知メッセージを使用する。同期状態通知メッセージには、同期状態通知メッセージであることを示すメッセージ種別(同期開始通知メッセージ、同期終了通知メッセージ、または同期エラー通知メッセージ)と、メッセージのあて先を示すあて先端末識別子と、メッセージ長と、同期状態判定の対象とした時刻配信スレーブを示す端末識別子と、同期状態通知メッセージの送信時刻と、本メッセージの送信元端末の識別子と、同期状態通知先(時刻配信マスター)までに中継した端末の識別子(複数個)と、を含む。メッセージ種別は、同期状態判定の結果により次のように設定する。自身に同期している端末の同期状態を保持しておき、同期状態判定において当該端末が新規に同期した場合、または別の端末に同期した場合は同期開始通知メッセージとする。同期している状態から非同期状態となった場合、または自身に同期している端末からの時刻同期メッセージが一定時間受信できない場合は同期終了通知メッセージとする。また、同期エラーとなった場合は、同期エラー通知メッセージとする。
実施の形態7では、実施の形態6の無線通信システムにおいて、図10に示す同期状態通知メッセージを使用する。図10に示す同期状態通知メッセージは、実施の形態6の同期状態通知メッセージ(図9)に、シーケンス番号を追加したものである。前記シーケンス番号は、同期状態通知先(時刻配信マスター)からの送達確認に使用するものである。つまり、各時刻配信スレーブから送信される同期状態通知メッセージを識別するために使用するものであり、各時刻配信スレーブにおいて同期状態通知メッセージ毎に個別のユニークな値が設定できればよく、ネットワーク全体でユニークである必要はない。なお、同期状態通知メッセージを送信した時刻配信スレーブは、送達確認のため、当該メッセージの応答である同期状態通知応答メッセージが通知されるまで、前記同期状態通知メッセージの内容を保持する。
実施の形態1〜7の無線通信システムにおいて、時刻配信メッセージに時刻配信マスターの端末識別子を追加したものを使用する。そして、時刻配信スレーブは時刻同期メッセージ受信処理において、時刻配信メッセージ内の時刻配信マスターの端末識別子を確認し、同期可否を判定する処理を行う。同期可否の判定処理は、あらかじめ時刻配信スレーブに設定された時刻配信マスターの端末識別子と比較し一致した場合に同期する処理や、時刻配信マスターの端末識別子の値がより小さいほうに同期する処理などの決められたルールに従って行う。ただし、前述の同期可否判定のルールに限定するものではない。
実施の形態8の無線通信システムでは、実施の形態1〜6の時刻配信スレーブが、同期状態通知を時刻配信マスターではなく、あらかじめ指定した管理サーバに通知することを特徴とする。また、時刻配信マスターについても、同期状態確認の結果を管理サーバに通知することを特徴とする。
2,2a 無線通信装置(時刻配信スレーブ)
11,21 復調・復号処理部
12,22 メッセージ種別判定部
13,23 時刻演算処理部
14,24 時刻管理部
15,25,25a 端末同期管理部
16,26 時刻配信メッセージ生成部
17,27 送信時刻生成部
18,28 符号化・変調処理部
29 同期先端末管理部
131,231 受信時刻生成部
132,232 時刻配信メッセージ処理部
151,251 同期状態通知メッセージ処理部
152 同期状態管理部
252 同期状態通知メッセージ生成部
253 同期状態管理部
Claims (25)
- 基準時刻を管理する基準装置および個別に時刻を管理する複数の無線通信装置により形成された無線通信システムであって、
前記基準装置は、
前記基準時刻の情報を周囲に送信する時刻情報配信手段と、
直接通信が可能な無線通信装置から、各無線通信装置が管理している時刻の情報を取得し、当該各無線通信装置が管理しているそれぞれの時刻が前記基準時刻と同期状態にあるかどうかを判定する同期状態判定手段と、
前記無線通信装置が通知する同期状態判定結果を取得し無線通信システム中の無線通信装置の同期状態を管理する同期管理手段と、
を備え、
前記無線通信装置は、
直接通信が可能な前記基準装置または直接通信が可能な他の無線通信装置である同期先装置が管理している時刻の情報を取得し、自身が管理している時刻を当該同期先装置が管理している時刻に同期させる時刻同期手段と、
自身が管理している時刻の情報を周囲に送信する時刻情報配信手段と、
前記同期先装置とは異なる他の無線通信装置が管理している時刻が同期状態にあるかどうかを判定するとともに、判定結果を前記基準装置へ通知する同期状態判定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 前記基準装置の時刻情報配信手段は、自身が管理している時刻情報とともにシーケンス番号を送信し、
前記無線通信装置の前記時刻同期手段は、最新のシーケンス番号を保持し、新しいシーケンス番号の時刻配信情報のみを時刻同期に使用し、
前記無線通信装置の前記時刻情報配信手段は、時刻情報とともに、前記保持している最新のシーケンス番号とを送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記無線通信装置の前記同期状態判定手段は、他の無線通信装置が管理している時刻と自身が管理している時刻との同期状態を保持し、同期状態に変更がある場合に、同期状態判定結果を前記基準装置へ通知する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信システム。 - 前記時刻情報配信手段は、自身が管理している時刻の情報と前記基準装置からのホップ数とを周囲に送信する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の無線通信システム。 - 前記時刻同期手段は、前記基準装置と直接通信が不可能な場合、自身のホップ数より前記基準装置からのホップ数が少ない他の無線通信装置を前記同期先装置とする
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。 - 前記無線通信装置の前記同期状態判定手段は、自身のホップ数より前記基準装置からのホップ数が多い他の無線通信装置を対象として前記判定処理を行う
ことを特徴とする請求項4または5に記載の無線通信システム。 - 前記時刻情報配信手段は、前記同期先装置の識別情報を、自身が管理している時刻の情報とともに周囲に送信し、
前記無線通信装置の前記同期状態判定手段は、他の無線通信装置から、時刻情報とともに同期先装置の識別情報を受信した場合、当該識別情報が自身を示していれば、当該他の無線通信装置が管理している時刻と自身が管理している時刻が同期状態にあるかどうかを判定する処理を実行する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の無線通信システム。 - 前記無線通信装置の前記時刻同期手段は、基準装置が複数ある中で予め設定されている基準装置または当該基準装置との間で時刻同期が完了している他の無線通信装置から時刻情報を取得した場合に、自身が管理している時刻を当該時刻情報の取得元の装置が管理している時刻に同期させる
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の無線通信システム。 - 前記基準装置および前記無線通信装置の前記同期状態判定手段は、前記判定結果を前記基準装置とは異なる管理装置へ通知することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の無線通信システム。
- 前記無線通信装置の前記同期状態判定手段は、前記判定結果を前記同期先装置に対して送信し、前記判定結果を受信した前記同期先装置が自身の同期先装置に対して前記判定結果を中継送信し、前記基準装置まで前記判定結果を中継して通知すること
を特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の無線通信システム。 - 前記無線通信装置の前記同期状態判定手段は、前記判定結果を前記同期先装置に対して送信し、前記判定結果を受信した前記同期先装置が自身の同期先装置に対して前記判定結果および自身の識別情報を中継情報として中継送信し、前記基準装置まで前記判定結果を中継して通知するとともに、前記基準装置において前記中継情報により前記基準装置から前記判定結果の対象の無線通信装置までの経路を把握し管理する
ことを特徴とする請求項10に記載の無線通信システム。 - 前記基準装置の前記同期管理手段は、前記無線通信装置からの同期状態判定結果を受信し、当該同期状態判定結果の送信元の無線通信装置に対して応答を通知し、
前記無線通信装置の前記同期状態判定手段は、同期状態判定結果の通知に対する前記基準装置からの応答により送達確認を行う
ことを特徴とする請求項11に記載の無線通信システム。 - 基準時刻を管理する基準装置とともに無線通信システムを形成する無線通信装置であって、
直接通信が可能な前記基準装置または直接通信が可能な他の無線通信装置である同期先装置が管理している時刻情報を取得し、自身が管理している時刻を当該同期先装置が管理している時刻に同期させる時刻同期手段と、
自身が管理している時刻情報を周辺に送信する時刻情報配信手段と、
前記同期先装置とは異なる他の無線通信装置が管理している時刻の情報を取得して当該他の無線通信装置が管理している時刻と自身が管理している時刻が同期状態にあるかどうかを判定するとともに、判定結果を前記基準装置へ通知する同期状態判定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。 - 前記時刻同期手段は、最新のシーケンス番号を保持し、新しいシーケンス番号の時刻配信情報のみを時刻同期に使用し、
前記時刻情報配信手段は、時刻情報とともに、前記保持している最新のシーケンス番号とを送信する
ことを特徴とする請求項13に記載の無線通信装置。 - 前記同期状態判定手段は、他の無線通信装置が管理している時刻と自身が管理している時刻との同期状態を保持し、同期状態に変更がある場合に、同期状態判定結果を前記基準装置へ通知する
ことを特徴とする請求項13または14に記載の無線通信装置。 - 前記時刻情報配信手段は、自身が管理している時刻の情報と前記基準装置からのホップ数とを周囲に送信する
ことを特徴とする請求項13〜15のいずれか一つに記載の無線通信装置。 - 前記時刻同期手段は、前記基準装置と直接通信が不可能な場合、自身のホップ数より前記基準装置からのホップ数が少ない他の無線通信装置を前記同期先装置とする
ことを特徴とする請求項16に記載の無線通信装置。 - 前記時刻情報配信手段は、前記同期先装置の識別情報を、自身が管理している時刻の情報とともに周囲に送信し、
前記同期状態判定手段は、自身のホップ数より前記基準装置からのホップ数が多い他の無線通信装置を対象として前記判定処理を行う
ことを特徴とする請求項16または17に記載の無線通信装置。 - 前記時刻情報配信手段は、前記同期先装置の識別情報を、自身が管理している時刻の情報とともに周囲に送信し、
前記同期状態判定手段は、他の無線通信装置から、時刻情報とともに同期先装置の識別情報を受信した場合、当該識別情報が自身を示していれば、当該他の無線通信装置が管理している時刻と自身が管理している時刻が同期状態にあるかどうかを判定する処理を実行する
ことを特徴とする請求項13〜18のいずれか一つに記載の無線通信装置。 - 前記時刻同期手段は、基準装置が複数ある中で予め設定されている基準装置または当該基準装置との間で時刻同期が完了している他の無線通信装置から時刻情報を取得した場合に、自身が管理している時刻を当該時刻情報の取得元の装置が管理している時刻に同期させる
ことを特徴とする請求項13〜19のいずれか一つに記載の無線通信装置。 - 前記基準装置および前記同期状態判定手段は、前記判定結果を前記基準装置とは異なる管理装置へ通知することを特徴とする請求項13〜20のいずれか一つに記載の無線通信装置。
- 前記同期状態判定手段は、前記判定結果を前記同期先装置に対して送信し、前記判定結果を受信した前記同期先装置が自身の同期先装置に対して前記判定結果を中継送信し、前記基準装置まで前記判定結果を中継して通知すること
を特徴とする請求項13〜20のいずれか一つに記載の無線通信装置。 - 前記同期状態判定手段は、前記判定結果を前記同期先装置に対して送信し、前記判定結果を受信した前記同期先装置が自身の同期先装置に対して前記判定結果および自身の識別情報を中継情報として中継送信し、前記基準装置まで前記判定結果を中継して通知する
ことを特徴とする請求項22に記載の無線通信装置。 - 複数の無線通信装置とともに無線通信システムを形成する基準装置であって、
自身の管理している基準時刻の情報を周囲に送信する時刻情報配信手段と、
直接通信が可能な他の無線通信装置から、各無線通信装置が管理している時刻の情報を取得し、当該各無線通信装置が管理しているそれぞれの時刻が前記基準時刻と同期状態にあるかどうかを判定する同期状態判定手段と、
他の無線通信装置が通知する同期状態判定結果を取得し無線通信システム中の無線通信装置の同期状態を管理する同期管理手段と、
を備えることを特徴とする基準装置。 - 前記基準装置の前記同期管理手段は、前記無線通信装置からの同期状態判定結果を受信し、当該同期状態判定結果の送信元の無線通信装置に対して応答を通知する
ことを特徴とする請求項24に記載の基準装置。
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