JP6236616B2 - Communication device having radio wave interference prevention function and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、同じ周波数帯を利用する異なる無線通信方式の無線システムにおいて発生する電波干渉を回避する通信装置及びその制御方法であって、より詳細には、センサネットワークおよびＩＰ系無線ネットワークの異なる無線通信方式が共存する環境において、センサネットワークとＩＰ系無線ネットワークのフレームの衝突を回避することができる通信装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a communication apparatus and a control method for avoiding radio wave interference that occurs in radio systems of different radio communication systems that use the same frequency band, and more specifically, different radios of a sensor network and an IP radio network The present invention relates to a communication apparatus capable of avoiding a collision between frames of a sensor network and an IP wireless network in an environment where communication methods coexist, and a control method therefor.
センサネットワークに接続された端末（ＺｉｇＢｅｅ端末：例えばＺｉｇＢｅｅコーディネータ又はＺｉｇＢｅｅエンドデバイス）と、ＩＰ系無線ネットワークに接続された端末（無線ＬＡＮ端末：例えば無線ＬＡＮアクセスポイント又は無線ＬＡＮステーション）とが同一の環境に存在する場合、つまり、２つの異なる無線通信方式が共存する環境において、２つのネットワークが、同じ周波数帯を利用している場合がある。このような状況の下では、センサネットワークと、ＩＰ系無線ネットワークとに、データフレームが同時に送信される場合、センサネットワークへの電波と、ＩＰ系無線ネットワークへの電波との間で、電波干渉が発生する。このような電波干渉を防止するために、それぞれの通信方式において、他の機器等による電波が送出されていないことを確認してから自身の電波を送出するキャリアセンスが行われている。 An environment in which a terminal (ZigBee terminal: for example, ZigBee coordinator or ZigBee end device) connected to the sensor network and a terminal (wireless LAN terminal: for example, wireless LAN access point or wireless LAN station) connected to the IP wireless network are the same In other words, in an environment where two different wireless communication systems coexist, two networks may use the same frequency band. Under such circumstances, when data frames are transmitted simultaneously to the sensor network and the IP wireless network, there is radio wave interference between the radio wave to the sensor network and the radio wave to the IP wireless network. Occur. In order to prevent such radio wave interference, carrier sense is performed in each communication method to confirm that radio waves from other devices or the like are not sent out before sending out the own radio waves.
図１は、センサネットワークおよびＩＰ系無線ネットワークの異なる複数の無線通信方式が共存する環境において、それぞれのネットワークに接続された端末のデータの送受信の様子を示す図である。図１において、センサネットワークに接続された端末（ＺｉｇＢｅｅコーディネータ）がデータフレーム１０１を受信したとき、データフレーム１０１を受信してから一定時間後に正常にデータを受信できたことを通知（応答）する制御（ＡＣＫ）フレーム１０２を送信する。 FIG. 1 is a diagram showing a state of data transmission / reception of terminals connected to respective networks in an environment in which a plurality of different wireless communication systems of a sensor network and an IP wireless network coexist. In FIG. 1, when a terminal (ZigBee coordinator) connected to the sensor network receives a data frame 101, a control for notifying (responding) that data has been successfully received after a certain period of time since receiving the data frame 101. An (ACK) frame 102 is transmitted.
また、ＩＰ系無線ネットワークに接続された無線ＬＡＮアクセスポイントは、無線ＬＡＮステーションを含むＩＰ系無線ネットワークに接続された通信可能な端末に、無線ＬＡＮアクセスポイントの存在を示す管理フレームを定期的に送信している。一方、無線ＬＡＮアクセスポイントは、管理フレームとは別にデータフレーム１０３を送信することがあり、無線ＬＡＮステーションも、データフレームを送信することがある。 The wireless LAN access point connected to the IP wireless network periodically transmits a management frame indicating the presence of the wireless LAN access point to a communicable terminal connected to the IP wireless network including the wireless LAN station. doing. On the other hand, the wireless LAN access point may transmit the data frame 103 separately from the management frame, and the wireless LAN station may also transmit the data frame.
ここで、ＺｉｇＢｅｅコーディネータは、応答を示す制御フレーム１０２を送信する際、キャリアセンスは実施していない。一方、ＩＰ系無線ネットワークに接続された無線ＬＡＮアクセスポイントは、データフレームを送信する際、キャリアセンスを行い、一定の期間（フレーム送信間隔：ＡＩＦＳ：Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｉｎｇ）の経過後、更にバックオフタイム（ランダムな待ち時間）経過後、他の電波の送出がなければデータフレーム１０３を送信する。ここで、バックオフタイムとは、別名、コンテンションウィンドウとも言い、ＡＩＦＳ経過後、データフレームの衝突を避けるために設定された待ち時間であり、一般的にはランダムに決定される。無線ＬＡＮステーションについても、ＡＩＦＳの経過後、更にバックオフタイム経過後、他の電波の送出がなければデータフレームを送信する。 Here, the ZigBee coordinator does not perform carrier sense when transmitting the control frame 102 indicating a response. On the other hand, a wireless LAN access point connected to an IP wireless network performs carrier sense when transmitting a data frame, and further backs up after a certain period (frame transmission interval: AIFS: Arbitration Inter-Frame Spacing). After the off time (random waiting time) has elapsed, if no other radio wave is transmitted, the data frame 103 is transmitted. Here, the back-off time is also called an alias, a contention window, and is a waiting time set to avoid collision of data frames after the AIFS has elapsed, and is generally determined at random. The wireless LAN station also transmits a data frame after the AIFS has passed and after the back-off time has passed and there is no other radio wave being sent.
ここで、ＡＩＦＳは、フレームの送信間隔であり、無線ＬＡＮアクセスポイントが送信する管理フレーム作成時に決定する。また、管理フレームには、ＡＩＦＳを示す情報であるＡＩＦＳＮが含まれており、無線ＬＡＮステーションは、受信した管理フレームのＡＩＦＳＮからＡＩＦＳを算出して反映する。 Here, AIFS is a frame transmission interval, and is determined when a management frame transmitted by the wireless LAN access point is created. The management frame includes AIFSN, which is information indicating AIFS, and the wireless LAN station calculates AIFS from the AIFSN of the received management frame and reflects it.
この場合、キャリアセンス中に電波の利用が検知されれば、電波が利用されていないことを確認した後、再びキャリアセンスを開始する。ここで、ＺｉｇＢｅｅコーディネータは、センサネットワークからのデータフレーム１０１を受信してから応答を示す制御フレーム１０２を送信するまでの時間は、電波を未送出である。従って、その間に無線ＬＡＮアクセスポイント（又は無線ＬＡＮステーション）がキャリアセンスを行うと、データ送信可能と判断される。このとき、無線ＬＡＮアクセスポイント（又は無線ＬＡＮステーション）がデータフレーム１０３の送信を行うと、無線ＬＡＮアクセスポイント（又は無線ＬＡＮステーション）から送出されるデータフレーム１０３と、ＺｉｇＢｅｅコーディネータから送出される応答を示す制御フレーム１０２が衝突する（送出時間が重なり、電波の干渉を起こしてしまう）。そうすると、無線ＬＡＮアクセスポイント（又は無線ＬＡＮステーション）は、データフレーム１０３の再送を行わなければならず、通信速度の低下を引き起こす。 In this case, if use of radio waves is detected during carrier sense, carrier sense is started again after confirming that radio waves are not being used. Here, the ZigBee coordinator has not transmitted radio waves during the time from when the data frame 101 is received from the sensor network until the control frame 102 indicating the response is transmitted. Accordingly, if the wireless LAN access point (or wireless LAN station) performs carrier sense during that time, it is determined that data transmission is possible. At this time, when the wireless LAN access point (or wireless LAN station) transmits the data frame 103, the data frame 103 transmitted from the wireless LAN access point (or wireless LAN station) and the response transmitted from the ZigBee coordinator are sent. The control frame 102 shown in the figure collides (the transmission times overlap, causing radio wave interference). Then, the wireless LAN access point (or wireless LAN station) must retransmit the data frame 103, causing a reduction in communication speed.
この、データフレーム同士の衝突の問題に対して、非特許文献１には、センサネットワークに接続された端末において、データフレーム１０１受信後から応答を示す制御フレーム送信１０２までの間に、ｂｕｓｙトーンを送出することが提案されている。このｂｕｓｙトーンにより、キャリアセンスによりＩＰ系無線ネットワークに接続された端末がｂｕｓｙ状態であると検出され、ＩＰ系無線ネットワークにデータ送信ができず、結果的に衝突を回避している。 In response to the problem of collision between data frames, Non-Patent Document 1 discloses a busy tone between a terminal connected to a sensor network and a control frame transmission 102 indicating a response after receiving the data frame 101. It has been proposed to send. By this busy tone, it is detected that the terminal connected to the IP wireless network is in a busy state by carrier sense, and data cannot be transmitted to the IP wireless network, and as a result, collision is avoided.
また、その他の方法として、ＺｉｇＢｅｅコーディネータからの応答を示す制御フレームと、無線ＬＡＮアクセスポイント（又は無線ＬＡＮステーション）からのデータフレームとが衝突する時刻を一意に予測し、データフレームの衝突が生じないように無線ＬＡＮアクセスポイントからのフレームの送信間隔を設定する方法も考えられている。 As another method, the time when the control frame indicating the response from the ZigBee coordinator and the data frame from the wireless LAN access point (or the wireless LAN station) collide is uniquely predicted, and the data frame does not collide. As described above, a method of setting the transmission interval of frames from the wireless LAN access point is also considered.
しかし、非特許文献１に記載のデータフレームの衝突の回避の方法では、標準規格で規定されていない特殊なフレームを利用している。従って、標準規格のフレームだけを使用してデータの通信を行うことができないという問題がある。 However, the data frame collision avoidance method described in Non-Patent Document 1 uses a special frame not defined by the standard. Therefore, there is a problem that data communication cannot be performed using only the standard frame.
また、ＺｉｇＢｅｅコーディネータからの応答を示す制御フレームと、無線ＬＡＮアクセスポイント又は無線ＬＡＮステーションからのデータフレームとが衝突する時刻を一意に予測した場合においては、データフレームの衝突時間の予測が外れる場合がある。電波伝搬特性やキャリアセンスなどによって、ＺｉｇＢｅｅコーディネータがデータフレームを受信する予測時刻と、実際のデータフレーム到着時刻が異なる場合があるからである。データフレームの衝突時間の予測が外れた場合、無駄な衝突回避処理を更に行うことになってしまい、結果的に通信速度の低下を引き起こす要因となるという問題がある。 In addition, when the time when the control frame indicating the response from the ZigBee coordinator collides with the data frame from the wireless LAN access point or the wireless LAN station is uniquely predicted, the data frame collision time may be unpredictable. is there. This is because the predicted time at which the ZigBee coordinator receives a data frame and the actual data frame arrival time may differ depending on radio wave propagation characteristics, carrier sense, and the like. If the data frame collision time is unpredictable, useless collision avoidance processing is further performed, resulting in a cause of a decrease in communication speed.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＩＰ系無線ネットワークに接続された端末からのフレーム送信間隔を制御することにより、通信速度の低下を防止するための無線通信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to prevent a decrease in communication speed by controlling a frame transmission interval from a terminal connected to an IP wireless network. It is to provide a wireless communication apparatus for the above.
本発明は、このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、センサネットワークに接続された第１の端末及びＩＰ系無線ネットワークに接続された第２の端末それぞれと通信可能なモジュールが搭載された通信装置であって、前記第１の端末による前記センサネットワークからのデータフレームの受信時刻を予測する手段と、前記第２の端末による前記ＩＰ系無線ネットワークに送信する管理フレームのうち、予測された前記データフレームの受信時刻の直前における管理フレームの送信時刻を予測する手段と、前記予測された前記管理フレームの送信時刻における、前記第２の端末から送信する管理フレームの情報に含まれるフレーム送信間隔を変更する手段であって、前記変更されるフレーム送信間隔は、前記データフレームに対する応答を示す制御フレームを送信するための電波と、前記第２の端末又はＩＰ系無線ネットワークに接続された第３の端末からデータフレームを送信するための電波とが干渉しないように設定される、手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention can communicate with each of the first terminal connected to the sensor network and the second terminal connected to the IP wireless network. And a management frame transmitted to the IP wireless network by the second terminal, and means for predicting the reception time of the data frame from the sensor network by the first terminal. Means for predicting the transmission time of the management frame immediately before the predicted reception time of the data frame, and information on the management frame transmitted from the second terminal at the predicted transmission time of the management frame Means for changing a frame transmission interval included in the data frame, wherein the changed frame transmission interval is the data frame. A radio wave for transmitting a control frame indicating a response to the radio wave and a radio wave for transmitting a data frame from the second terminal or the third terminal connected to the IP wireless network are set so as not to interfere with each other. And means.
また、本発明の第２の態様は、第１の態様の通信装置であって、前記フレーム送信間隔が変更された管理フレームの送信間隔内に、前記第１の端末において前記データフレームが受信されたか否かを判定する手段と、前記フレーム送信間隔が変更された管理フレームの送信間隔内に、前記第１の端末において前記データフレームが受信されない場合に、前記センサネットワークからのデータフレームの受信時刻及び前記ＩＰ系無線ネットワークに送信する管理フレームの送信時刻を再度予測する手段とをさらに含むことを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the communication apparatus according to the first aspect, wherein the data frame is received by the first terminal within the transmission interval of the management frame in which the frame transmission interval is changed. And a reception time of the data frame from the sensor network when the data frame is not received at the first terminal within the transmission interval of the management frame whose frame transmission interval has been changed. And a means for re-predicting the transmission time of the management frame to be transmitted to the IP wireless network.
また、本発明の第３の態様は、第２の態様の通信装置であって、前記センサネットワークに接続された端末から受信したセンサネットワークのデータフレームの受信間隔の統計値を取り、後続のセンサネットワークのデータフレームの受信時刻を予測する手段をさらに備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the communication device according to the second aspect, wherein a statistical value of a reception interval of a data frame of a sensor network received from a terminal connected to the sensor network is obtained, and a subsequent sensor The apparatus further comprises means for predicting the reception time of the data frame of the network.
また、本発明の第４の態様は、第１乃至第３のいずれか１つの態様の通信装置であって、前記変更されるフレーム送信間隔は、前記データフレームの受信が終了した時刻から、前記データフレームに対する応答を示す制御フレームの送信を開始する時刻との間隔と同じ又はそれ以上であることを特徴とする。 Further, a fourth aspect of the present invention is the communication apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the changed frame transmission interval is determined from the time when reception of the data frame ends. It is characterized by being equal to or longer than the interval from the start time of transmission of a control frame indicating a response to the data frame.
また、本発明の第５の態様は、第１乃至第４のいずれか１つの態様の通信装置であって、前記センサネットワークからのデータフレームの受信時刻を予測する手段は、前記センサネットワークのデータフレームの受信間隔の時間内において、前記管理フレームの送信間隔により区切られたタイムスロットを設けて、前記第１の端末が、前記データフレームを受信したタイムスロットを検出し、検出された前記データフレームを受信したタイムスロットから後続のデータフレームが受信されるタイムスロットを予測する手段を備えることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the communication apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the means for predicting the reception time of the data frame from the sensor network is the data of the sensor network. Within the reception interval of frames, a time slot delimited by the transmission interval of the management frame is provided, and the first terminal detects the time slot in which the data frame is received, and the detected data frame Means for predicting a time slot in which a subsequent data frame is received from a time slot having received.
また、本発明の第６の態様は、第１乃至第５のいずれか１つの態様の通信装置であって、前記第２の端末をさらに備えることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the communication apparatus according to any one of the first to fifth aspects, further comprising the second terminal.
また、本発明の第７の態様は、センサネットワークに接続された第１の端末及びＩＰ系無線ネットワークに接続された第２の端末それぞれと通信可能なモジュールが搭載された通信装置において、前記第２の端末から送信するフレームのフレーム送信間隔を制御する方法であって、前記第１の端末による前記センサネットワークからのデータフレームの受信時刻を予測するステップと、前記第２の端末による前記ＩＰ系無線ネットワークに送信する管理フレームのうち、予測された前記データフレームの受信時刻の直前における管理フレームの送信時刻を予測するステップと、前記予測された前記管理フレームの送信時刻における、前記第２の端末から送信する管理フレームの情報に含まれるフレーム送信間隔を変更するステップであって、前記変更されるフレーム送信間隔は、前記データフレームに対する応答を示す制御フレームを送信するための電波と、前記第2の端末又はＩＰ系無線ネットワークに接続された第３の端末からデータフレームを送信するための電波とが干渉しないように設定される、ステップとを備えることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a communication apparatus including a module capable of communicating with each of a first terminal connected to a sensor network and a second terminal connected to an IP wireless network. A method for controlling a frame transmission interval of frames transmitted from two terminals, the step of predicting a reception time of a data frame from the sensor network by the first terminal, and the IP system by the second terminal Of the management frames transmitted to the wireless network, the step of predicting the transmission time of the management frame immediately before the predicted reception time of the data frame; and the second terminal at the predicted transmission time of the management frame A step of changing a frame transmission interval included in information of a management frame transmitted from The changed frame transmission interval includes a radio wave for transmitting a control frame indicating a response to the data frame and a data frame transmitted from the second terminal or a third terminal connected to the IP wireless network. And a step set so as not to interfere with radio waves for the purpose.
また、本発明の第８の態様は、コンピュータにより実行されたときに、第７の態様の制御方法をコンピュータに実行させる命令を格納することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a computer-readable storage medium that stores an instruction for causing a computer to execute the control method according to the seventh aspect when executed by the computer.
また、本発明の第９の態様は、コンピュータにより実行されたときに、請求項７に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer to execute the control method according to claim 7 when executed by the computer.
本発明では、同じ周波数帯を利用する異なる通信方式の無線システムにおいて発生する電波干渉問題に対して、チャネル（周波数）変更ができない場合に、電波送出時間を制御することで異なる通信方式の無線システムにおけるフレーム送信による電波の干渉を回避することができる。そのため、干渉によるフレーム再送回数を減少し、通信速度の低下を防ぐことができる。 In the present invention, when a channel (frequency) cannot be changed with respect to a radio wave interference problem occurring in radio systems of different communication systems using the same frequency band, the radio system of different communication systems is controlled by controlling the radio wave transmission time Interference of radio waves due to frame transmission in can be avoided. As a result, the number of frame retransmissions due to interference can be reduced, and a reduction in communication speed can be prevented.
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態について説明する。
［実施形態１］
図２は、本発明の実施形態１に係る無線システムの構成を示すブロック図である。図２の無線システム２００は、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０と、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０と、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０及びＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０双方に通信可能に接続された連携モジュール２４０を備える通信装置２３０とを備える。無線ＬＡＮアクセスポイント２１０は、ＩＰ系無線ネットワークに接続された端末であり、ＩＰ無線系ネットワーク内の複数の無線ＬＡＮステーションと通信可能である。また、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０は、センサネットワークに接続された端末であり、センサネットワーク内の複数のＺｉｇＢｅｅエンドデバイスと通信可能である。連携モジュール２４０は無線ＬＡＮアクセスポイント２１０及びＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０からの情報を基に、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０からのＢｅａｃｏｎ（管理フレーム）の送信の管理を行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the wireless system according to Embodiment 1 of the present invention. The wireless system 200 of FIG. 2 includes a wireless LAN access point 210, a ZigBee coordinator 220, and a communication device 230 including a linkage module 240 that is communicably connected to both the wireless LAN access point 210 and the ZigBee coordinator 220. The wireless LAN access point 210 is a terminal connected to the IP wireless network and can communicate with a plurality of wireless LAN stations in the IP wireless network. The ZigBee coordinator 220 is a terminal connected to the sensor network, and can communicate with a plurality of ZigBee end devices in the sensor network. The cooperation module 240 manages transmission of a beacon (management frame) from the wireless LAN access point 210 based on information from the wireless LAN access point 210 and the ZigBee coordinator 220.
センサネットワークに接続されたＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０がデータフレームを受信したとき、データフレームを受信してから一定時間後に正常にデータを受信できたことを通知する制御フレームをＺｉｇＢｅｅエンドデバイスに送信する。 When the ZigBee coordinator 220 connected to the sensor network receives a data frame, it transmits a control frame to the ZigBee end device notifying that data has been successfully received after a certain period of time since receiving the data frame.
また、ＩＰ系無線ネットワークに接続された無線ＬＡＮアクセスポイントは、無線ＬＡＮステーションを含むＩＰ系無線ネットワーク内の通信可能な端末に、無線ＬＡＮアクセスポイントの存在を示すＢｅａｃｏｎを定期的に送信している。一方、無線ＬＡＮアクセスポイントは、Ｂｅａｃｏｎとは別にデータフレーム１０３を送信することがあり、無線ＬＡＮステーションも、データフレームを送信することがある。 A wireless LAN access point connected to the IP wireless network periodically transmits a beacon indicating the presence of the wireless LAN access point to a communicable terminal in the IP wireless network including the wireless LAN station. . On the other hand, a wireless LAN access point may transmit a data frame 103 separately from Beacon, and a wireless LAN station may also transmit a data frame.
ここで、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０は、応答を示す制御フレームを送信する際、キャリアセンスは実施していない。一方、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０又は無線ＬＡＮステーションがデータフレームを送信する際、ＡＩＦＳの間、キャリアセンスを行い、バックオフタイムが設定された場合は更にバックオフタイム経過後、他の電波の送出がなければデータフレームを送信する。 Here, the ZigBee coordinator 220 does not perform carrier sense when transmitting a control frame indicating a response. On the other hand, when the wireless LAN access point 210 or the wireless LAN station transmits a data frame, carrier sense is performed during AIFS, and when the back-off time is set, another radio wave is transmitted after the back-off time elapses. If not, a data frame is transmitted.
連携モジュール２４０は、Ｂｅａｃｏｎ送信時刻を受信する無線ＬＡＮ管理フレーム送信時刻受信部２４１と、Ｂｅａｃｏｎ送信時刻を蓄積する無線ＬＡＮ管理フレーム送信時刻管理部２４２と、Ｂｅａｃｏｎ送信間隔を算出する無線ＬＡＮ管理フレーム送信間隔算出部２４３と、次のＢｅａｃｏｎ送信時刻を推定する無線ＬＡＮ管理フレーム送信時刻推定部２４４（管理フレーム送信推定手段）とを備える。また、連携モジュール２４０は、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻を受信するＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信部２４５と、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻を蓄積するＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻管理部２４６と、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信間隔を算出するＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信間隔算出部２４７と、次のＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻を推定するＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻推定部２４８（データフレーム受信推定手段）とを備える。さらに、連携モジュール２４０は、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻前後のフレーム送信間隔を変更する無線ＬＡＮフレーム送信間隔変更部２４９（フレーム送信間隔変更手段）と、ＡＩＦＳを変更したＢｅａｃｏｎ送信間隔においてＺｉｇＢｅｅデータフレームを受信したかを判定するＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信判定部２５０（データフレーム受信判定手段）とを備える。 The cooperation module 240 includes a wireless LAN management frame transmission time reception unit 241 that receives the Beacon transmission time, a wireless LAN management frame transmission time management unit 242 that accumulates the Beacon transmission time, and a wireless LAN management frame transmission that calculates the Beacon transmission interval. An interval calculation unit 243 and a wireless LAN management frame transmission time estimation unit 244 (management frame transmission estimation means) for estimating the next Beacon transmission time are provided. The cooperation module 240 also includes a ZigBee data frame reception unit 245 that receives the ZigBee data frame reception time, a ZigBee data frame reception time management unit 246 that accumulates the ZigBee data frame reception time, and a ZigBee data frame reception interval. A data frame reception interval calculation unit 247 and a ZigBee data frame reception time estimation unit 248 (data frame reception estimation means) for estimating the next ZigBee data frame reception time are provided. Furthermore, the cooperation module 240 receives a ZigBee data frame at a wireless LAN frame transmission interval changing unit 249 (frame transmission interval changing means) that changes the frame transmission interval before and after the ZigBee data frame reception time, and a Beacon transmission interval in which the AIFS is changed. A ZigBee data frame reception determination unit 250 (data frame reception determination means) for determining whether the data has been received.
図３は、図２の無線システム２００を使用した場合における、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０によるセンサネットワークからのデータフレーム受信と、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０からのＩＰ系無線ネットワークへのＢｅａｃｏｎ送信との様子を示す図である。本実施形態においては、標準規格のフレームを用いて、データフレーム同士の衝突を回避するために、連携モジュール２４０において、センサネットワークにおけるフレーム管理と、ＩＰ系無線ネットワークとのフレーム管理とを連携させ、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０がデータフレームを受信する時刻前後におけるＩＰ系無線ネットワークの無線ＬＡＮアクセスポイント２１０からのフレーム送信間隔（ＡＩＦＳ）を変更する。ここで、センサネットワークは、ＺｉｇＢｅｅのエンドデバイスが、温度データなどのセンシングデータを定期的にＺｉｇＢｅｅコーディネータに送信することに用いられることが多い。そのため、データの送信間隔が周期的であることを利用して、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信間隔算出部２４７と、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻推定部２４８とにより、センサネットワークからデータフレームを受信する時刻を予測することができる。予測したセンサネットワークからのデータフレーム受信時刻前後において無線ＬＡＮアクセスポイント２１０からのＩＰ系無線ネットワークへのフレーム送信間隔（ＡＩＦＳ）を変更することにより、無線ＬＡＮアクセスポイント及び無線ＬＡＮステーションにおけるデータフレーム送信の制御を行うことが可能となる。 FIG. 3 is a diagram showing a state of data frame reception from the sensor network by the ZigBee coordinator 220 and Beacon transmission from the wireless LAN access point 210 to the IP wireless network when the wireless system 200 of FIG. 2 is used. It is. In this embodiment, in order to avoid collision between data frames using a standard frame, the linkage module 240 links frame management in the sensor network and frame management with the IP wireless network, The frame transmission interval (AIFS) from the wireless LAN access point 210 of the IP wireless network before and after the time when the ZigBee coordinator 220 receives the data frame is changed. Here, the sensor network is often used when a ZigBee end device periodically transmits sensing data such as temperature data to the ZigBee coordinator. Therefore, using the fact that the data transmission interval is periodic, the ZigBee data frame reception interval calculation unit 247 and the ZigBee data frame reception time estimation unit 248 predict the time when the data frame is received from the sensor network. be able to. By changing the frame transmission interval (AIFS) from the wireless LAN access point 210 to the IP wireless network before and after the predicted data frame reception time from the sensor network, data frame transmission at the wireless LAN access point and the wireless LAN station can be performed. Control can be performed.
また、センサネットワークにおけるデータフレーム受信の予測時刻が、実際のデータフレームの受信時刻と逸脱する場合には、再度予測し直す機構を取り入れる。 In addition, when the predicted time of data frame reception in the sensor network deviates from the actual data frame reception time, a mechanism for re-prediction is adopted.
次に、連携モジュール２４０における、ＩＰ系無線ネットワークへのフレーム送信間隔を変更するフローについて説明する。図４は、連携モジュール２４０における、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０からのＩＰ系無線ネットワークへのフレーム送信間隔を変更する手順を示すフローチャートである。 Next, a flow for changing the frame transmission interval to the IP wireless network in the cooperation module 240 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for changing the frame transmission interval from the wireless LAN access point 210 to the IP wireless network in the cooperation module 240.
図４のフローは、ステップ４００において開始し、ステップ４１１において、無線ＬＡＮ管理フレーム送信時刻受信部２４１により、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０から、無線ＬＡＮアクセスポイントの存在を通知するＢｅａｃｏｎ送信（作成）時刻の通知を受信する。ステップ４１２において、無線ＬＡＮ管理フレーム送信時刻管理部２４２により、受信した無線ＬＡＮアクセスポイントのＢｅａｃｏｎ送信時刻を蓄積する。ステップ４１３において、無線ＬＡＮ管理フレーム送信間隔算出部２４３により、蓄積した無線ＬＡＮアクセスポイントのＢｅａｃｏｎ送信時刻から、Ｂｅａｃｏｎ送信間隔を算出する。無線ＬＡＮアクセスポイントのＢｅａｃｏｎ送信間隔については、直近のＢｅａｃｏｎ送信間隔を代表値として、又はＢｅａｃｏｎ送信間隔を逐次計算してそれらの直近の数個の平均値をとることにより算出できる。 The flow of FIG. 4 starts in step 400. In step 411, the wireless LAN management frame transmission time reception unit 241 notifies the beacon transmission (creation) time from the wireless LAN access point 210 that the wireless LAN access point is present. Receive notifications. In step 412, the wireless LAN management frame transmission time management unit 242 stores the received Beacon transmission time of the wireless LAN access point. In step 413, the wireless LAN management frame transmission interval calculation unit 243 calculates the Beacon transmission interval from the accumulated Beacon transmission time of the wireless LAN access point. The beacon transmission interval of the wireless LAN access point can be calculated by taking the latest beacon transmission interval as a representative value or by calculating the beacon transmission interval sequentially and taking the nearest several average values.
ステップ４１４において、無線ＬＡＮ管理フレーム送信時刻推定部２４４により、算出したＢｅａｃｏｎ送信間隔から、次のＢｅａｃｏｎ送信時刻を推定する。次のＢｅａｃｏｎ送信時刻については、例えば、算出されたＢｅａｃｏｎ送信間隔を、ステップ４１１において受信した最新の（直前の）のＢｅａｃｏｎ送信時刻に加算することで推定できる。 In step 414, the wireless LAN management frame transmission time estimation unit 244 estimates the next Beacon transmission time from the calculated Beacon transmission interval. The next Beacon transmission time can be estimated, for example, by adding the calculated Beacon transmission interval to the latest (previous) Beacon transmission time received in step 411.
一方で、ステップ４２１において、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信部２４５により、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０から、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０のデータフレームの受信時刻の通知を受信する。ステップ４２２において、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻管理部２４６により、受信したＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０のデータフレーム受信時刻を蓄積する。ステップ４２３において、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信間隔算出部２４７により、蓄積したデータフレーム受信時刻からデータフレーム受信間隔を算出する。 On the other hand, in step 421, the ZigBee data frame receiving unit 245 receives a notification of the reception time of the data frame of the ZigBee coordinator 220 from the ZigBee coordinator 220. In step 422, the ZigBee data frame reception time management unit 246 stores the received data frame reception time of the ZigBee coordinator 220. In step 423, the ZigBee data frame reception interval calculation unit 247 calculates the data frame reception interval from the accumulated data frame reception time.
ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０のデータフレーム受信間隔の算出については、以下の方法により求めることができる。 The calculation of the data frame reception interval of the ZigBee coordinator 220 can be obtained by the following method.
第１に、直近のデータフレーム受信間隔を代表値として、又はデータフレーム受信間隔を逐次計算してそれらの直近の数個の平均値をとることによりデータフレームの受信間隔が算出できる。 First, the data frame reception interval can be calculated by taking the latest data frame reception interval as a representative value, or by sequentially calculating the data frame reception interval and taking the nearest several average values.
第２に、ＺｉｇＢｅｅのデータフレームには、シーケンス番号が振られていることを利用すると、以下の式でＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０のデータフレームの受信間隔（ＤＩ）を算出することもできる。 Second, using the fact that a sequence number is assigned to a ZigBee data frame, the reception interval (DI) of the data frame of the ZigBee coordinator 220 can also be calculated by the following equation.
ここで、ＮＲはＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０が受信したデータフレーム数、Ｔiは、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０が受信した受信番号ｉにおけるデータフレーム受信時刻、Ｓiは、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０が受信した受信番号ｉにおけるデータフレームのシーケンス番号を表す。 Here, NR is the number of data frames received by the ZigBee coordinator 220, T i is the data frame reception time at the reception number i received by the ZigBee coordinator 220, and S i is the data frame at the reception number i received by the ZigBee coordinator 220. Represents the sequence number.
第３に、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０のデータフレームの受信間隔の度数分布から、データフレームの受信間隔を算出こともできる。図５は、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０のデータフレームの受信間隔の度数分布を示す図である。図５のデータフレーム受信間隔の度数分布から、発生頻度が高いデータフレーム受信間隔を抽出（複数個も可）する。ＺｉｇＢｅｅエンドデバイスがセンサネットワークに複数接続されている場合には、受信されたデータフレームがどのＺｉｇＢｅｅエンドデバイスからのデータフレームであるかを識別することで、ＺｉｇＢｅｅエンドデバイスごとに度数分布を作成することができる。 Third, the reception interval of the data frame can be calculated from the frequency distribution of the reception interval of the data frame of the ZigBee coordinator 220. FIG. 5 is a diagram showing the frequency distribution of the reception interval of the data frame of the ZigBee coordinator 220. As shown in FIG. From the frequency distribution of the data frame reception interval in FIG. When multiple ZigBee end devices are connected to the sensor network, a frequency distribution is created for each ZigBee end device by identifying which ZigBee end device the received data frame is from. Can do.
ステップ４２４において、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻推定部２４８により、算出したデータフレーム受信間隔から、次にデータフレームが受信される時刻を推定する。図６は、ＺｉｇＢｅｅコーディネータのデータフレーム受信時刻の推定の方法を示す図である。例えば、ステップ４２３において算出したデータフレームの受信間隔（例えばＴ１、Ｔ２又はＴ３）を、ステップ４２１において受信した最新の（直前の）ＺｉｇＢｅｅコーディネータのデータフレームの受信時刻に加算する。データフレームの受信間隔を最新のデータフレームの受信時刻に加算することにより、次に受信されるデータフレームの受信時刻が予測できる。 In step 424, the ZigBee data frame reception time estimation unit 248 estimates the next data frame reception time from the calculated data frame reception interval. FIG. 6 is a diagram illustrating a method of estimating the data frame reception time of the ZigBee coordinator. For example, the reception interval (for example, T1, T2, or T3) of the data frame calculated in step 423 is added to the reception time of the data frame of the latest (immediately) ZigBee coordinator received in step 421. By adding the data frame reception interval to the latest data frame reception time, the reception time of the next data frame to be received can be predicted.
ステップ４３１において、無線ＬＡＮフレーム送信間隔変更部２４９により、推定されたＺｉｇＢｅｅコーディネータの次のデータフレーム受信時刻に対して、そのデータフレーム受信時刻の直前の無線ＬＡＮアクセスポイントのＢｅａｃｏｎ送信時刻を算出する。 In step 431, the wireless LAN frame transmission interval changing unit 249 calculates the Beacon transmission time of the wireless LAN access point immediately before the estimated data frame reception time of the next ZigBee coordinator.
ステップ４３２において、無線ＬＡＮフレーム送信間隔変更部２４９から、無線ＬＡＮアクセスポイントに、算出されたＢｅａｃｏｎ送信時刻において送信されるＢｅａｃｏｎに含まれるＡＩＦＳＮにおけるＡＩＦＳの変更を通知する。変更すべきＡＩＦＳについては、データフレーム同士の衝突が起きないような間隔とする。実際に、無線ＬＡＮのスロットタイムが２０μｓである場合を例にすると、ＺｉｇＢｅｅコーディネータのデータフレーム受信から応答を示す制御フレーム送信までの時間（ａＴｕｒｎａｒｏｕｎｄＴｉｍｅ）が１９２μｓであることから、変更すべきＡＩＦＳとして、ａＴｕｒｎａｒｏｕｎｄＴｉｍｅである１９２μｓよりも少し長い時間、例えばＺｉｇＢｅｅコーディネータにおけるデータフレーム受信から２１０μｓと設定するのがよい。ＺｉｇＢｅｅコーディネータのａＴｕｒｎａｒｏｕｎｄＴｉｍｅを完全に一致させなくとも、データフレーム同士の衝突を回避できるように、予測時間となるＡＩＦＳをａＴｕｒｎａｒｏｕｎｄＴｉｍｅよりも若干長めに設定するのがよいからである。 In step 432, the wireless LAN frame transmission interval changing unit 249 notifies the wireless LAN access point of the change of the AIFS in the AIFSN included in the Beacon transmitted at the calculated Beacon transmission time. The AIFS to be changed is set at an interval that does not cause a collision between data frames. Actually, taking the case where the slot time of the wireless LAN is 20 μs as an example, the time from the reception of the data frame of the ZigBee coordinator to the transmission of the control frame indicating the response (a TurnaroundTime) is 192 μs. It is preferable to set the time slightly longer than 192 μs which is aTurnaroundTime, for example, 210 μs from the reception of the data frame in the ZigBee coordinator. This is because the AIFS, which is the prediction time, should be set slightly longer than the aTurroundTime so that the collision between the data frames can be avoided without completely matching the aTurroundTime of the ZigBee coordinator.
無線ＬＡＮアクセスポイントがＡＩＦＳを変更すると、データフレーム同士の衝突を回避できる間隔において、データフレームを送信することができる。また、無線ＬＡＮステーションには無線ＬＡＮアクセスポイント２１０からＢｅａｃｏｎが送信されるが、このとき無線ＬＡＮステーションは送信されたＢｅａｃｏｎに含まれるＡＩＦＳＮにおける変更されたＡＩＦＳにより、無線ＬＡＮステーションもデータフレーム同士の衝突を回避できる間隔でデータフレームを送信することができる。 When the wireless LAN access point changes the AIFS, the data frame can be transmitted at an interval at which a collision between the data frames can be avoided. In addition, Beacon is transmitted from the wireless LAN access point 210 to the wireless LAN station. At this time, the wireless LAN station also collides between data frames due to the changed AIFS in the AIFSN included in the transmitted Beacon. Data frames can be transmitted at intervals that can avoid the above.
図７は、本実施形態における、センサネットワークに接続された端末（ＺｉｇＢｅｅコーディネータ）と、ＩＰ系無線ネットワークに接続された端末（無線ＬＡＮアクセスポイント）とにおけるそれぞれのデータ送受信の様子を表す図である。例えば、ＡＩＦＳを２１０μｓとした場合、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０は、ステップ４３１において算出されたＢｅａｃｏｎ送信時刻からＡＩＦＳの間（２１０μｓ）キャリアセンスを行う。ここで、センサネットワークにおけるＺｉｇＢｅｅコーディネータへのデータフレームの送信による電波の利用を感知すると、ＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０によるデータフレームの受信が終了し、電波が利用されていないことを確認した後、再びキャリアセンスを開始する。キャリアセンスをＡＩＦＳの間（２１０μｓ）行うと、１９２μｓ後にＺｉｇＢｅｅの応答を示す制御フレームが送信されるため、電波の利用が感知され、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０からデータフレームを送信することができない。従って、制御フレームとデータフレームとの衝突が回避される。ＺｉｇＢｅｅの応答を示す制御フレームの送信後に再びＡＩＦＳがカウントされ、２１０μｓ後、バックオフタイムが設定されていればそれを経たのち、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０からデータフレームを送信する。この時点で、ＺｉｇＢｅｅの応答を示す制御フレームの送信が終了しているため、この場合にも制御フレームとデータフレームとの衝突が生じない。無線ＬＡＮステーションからのデータフレーム送信についても同様である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a state of data transmission / reception between a terminal (ZigBee coordinator) connected to the sensor network and a terminal (wireless LAN access point) connected to the IP wireless network in the present embodiment. . For example, when AIFS is set to 210 μs, the wireless LAN access point 210 performs carrier sense during the AIFS from the Beacon transmission time calculated in step 431 (210 μs). Here, when the use of the radio wave by the transmission of the data frame to the ZigBee coordinator in the sensor network is sensed, the reception of the data frame by the ZigBee coordinator 220 is finished, and after confirming that the radio wave is not used, the carrier sense is performed again. Start. When carrier sense is performed during AIFS (210 μs), a control frame indicating a response of ZigBee is transmitted after 192 μs. Therefore, the use of radio waves is detected, and the data frame cannot be transmitted from the wireless LAN access point 210. Therefore, collision between the control frame and the data frame is avoided. The AIFS is counted again after transmitting the control frame indicating the response of ZigBee, and after 210 μs, if the back-off time is set, the data frame is transmitted from the wireless LAN access point 210. At this point, since transmission of the control frame indicating the ZigBee response has been completed, there is no collision between the control frame and the data frame. The same applies to data frame transmission from the wireless LAN station.
ステップ４３３において、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信判定部２５０により、ＡＩＦＳを変更したＢｅａｃｏｎ間隔内において、実際にＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０がデータフレームを受信したか判別する。ステップ４３３において、ＡＩＦＳを変更したＢｅａｃｏｎ間隔に、実際にＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０がデータフレームを受信した場合は、推定したＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０の受信したデータフレームの受信間隔は正しいと判断し（ステップ４３３：Ｙｅｓ）、ステップ４２４に戻り、後続のＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０のデータフレームの受信予定時刻を推定する。一方、ＡＩＦＳを変更したＢｅａｃｏｎ間隔において、実際にＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０がデータフレームを受信しなかった場合は、推定したＺｉｇＢｅｅコーディネータ２２０の受信したデータフレームの受信間隔が誤っていると判断し（ステップ４３３：Ｎｏ）、ステップ４００に戻り、データフレームの受信時刻及びＢｅａｃｏｎの送信時刻の受信・蓄積から再度行う。データフレームの受信時刻の受信・蓄積から再度行うことで、予測が外れてもすぐに修正可能になる。 In step 433, the ZigBee data frame reception determination unit 250 determines whether the ZigBee coordinator 220 actually receives the data frame within the Beacon interval in which the AIFS is changed. In step 433, if the ZigBee coordinator 220 actually receives a data frame at the Beacon interval where the AIFS is changed, it is determined that the estimated reception interval of the data frame received by the ZigBee coordinator 220 is correct (step 433: Yes). Returning to step 424, the scheduled reception time of the data frame of the subsequent ZigBee coordinator 220 is estimated. On the other hand, if the ZigBee coordinator 220 does not actually receive the data frame in the Beacon interval where the AIFS is changed, it is determined that the estimated reception interval of the data frame received by the ZigBee coordinator 220 is incorrect (step 433: No), the process returns to step 400, and the data frame reception time and beacon transmission time are received and stored again. By performing again from the reception and accumulation of the reception time of the data frame, it becomes possible to correct immediately even if the prediction is lost.
本実施形態の連携モジュール２４０における、無線ＬＡＮアクセスポイント２１０または無線ＬＡＮステーションからのＩＰ系無線ネットワークへのフレーム送信間隔を変更する方法は、プログラムモジュールの中に含まれ、通信装置２３０において、目標の現実のプロセッサ上または仮想のプロセッサ上で実行されるコンピュータ実行可能命令の一般的な文脈で説明することができる。プログラムモジュールのためのコンピュータ実行可能命令は、ローカルのコンピューティング環境内で、または分散コンピューティング環境において実行することができる。 A method for changing the frame transmission interval from the wireless LAN access point 210 or the wireless LAN station to the IP wireless network in the cooperation module 240 of the present embodiment is included in the program module. It can be described in the general context of computer-executable instructions executing on a real or virtual processor. Computer-executable instructions for program modules may be executed within a local computing environment or in a distributed computing environment.
また、本実施形態のフレーム送信間隔を変更する方法は、コンピュータ可読媒体の一般的な文脈で説明することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピューティング環境内でアクセスすることが可能な任意の可用な媒体である。例として、限定としてではなく、コンピューティング環境内で、コンピュータ可読媒体には、メモリ、ストレージ、通信媒体、および以上のいずれの組合せも含まれる。 Also, the method for changing the frame transmission interval of this embodiment can be described in the general context of computer-readable media. Computer readable media can be any available media that can be accessed within a computing environment. By way of example, and not limitation, within a computing environment, computer-readable media includes memory, storage, communication media, and any combination of the foregoing.
［実施形態２］
図８は、本発明の実施形態２に係る無線システム８００の構成を示すブロック図である。図８の無線システムは、無線ＬＡＮアクセスポイント８００内に、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信部８１１と、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻管理部８１２と、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信間隔算出部８１３と、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻推定部８１４と、無線ＬＡＮフレーム送信間隔変更部８１５と、ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信判定部８１６とを備える。本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント８００におけるＢｅａｃｏｎ送信（作成）時刻および送信（作成）間隔については、無線ＬＡＮアクセスポイント８００自体が収集し、その他の各機能の処理内容は、実施形態１と同一である。
[Embodiment 2]
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a radio system 800 according to Embodiment 2 of the present invention. 8 includes a ZigBee data frame reception unit 811, a ZigBee data frame reception time management unit 812, a ZigBee data frame reception interval calculation unit 813, and a ZigBee data frame reception time estimation unit. 814, a wireless LAN frame transmission interval changing unit 815, and a ZigBee data frame reception determining unit 816. The Beacon transmission (creation) time and transmission (creation) interval at the wireless LAN access point 800 of this embodiment are collected by the wireless LAN access point 800 itself, and the processing contents of other functions are the same as those of the first embodiment. is there.
［実施形態３］
図９は、本発明の実施形態３に係る無線システムにおいて、ＡＩＦＳを変更すべき区間を算出する方法を示す図である。本実施形態においては、ＺｉｇＢｅｅコーディネータのデータフレームの受信間隔を基に、その時間間隔内を無線ＬＡＮアクセスポイントにおけるＢｅａｃｏｎ送信間隔でさらに細分化した区間（タイムスロット）を設け、細分化した各区間に番号を割り振る。最初に学習データとして、一定時間ＺｉｇＢｅｅコーディネータのデータフレームが受信された区間の統計値を取り、最も多く受信したＢｅａｃｏｎ送信区間（タイムスロット）を算出して、次のＺｉｇＢｅｅコーディネータのデータフレームが受信されるタイムスロットを予測する。
[Embodiment 3]
FIG. 9 is a diagram illustrating a method for calculating a section in which the AIFS is to be changed in the wireless system according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, based on the reception interval of the data frame of the ZigBee coordinator, a section (time slot) further subdivided by the Beacon transmission interval in the wireless LAN access point is provided within the time interval, and each subdivided section is provided. Assign a number. First, as learning data, a statistical value of a section in which a data frame of the ZigBee coordinator is received for a certain period of time is taken, a beacon transmission section (time slot) received most frequently is calculated, and a data frame of the next ZigBee coordinator is received. Predict the time slot.
図１０は、一定時間ＺｉｇＢｅｅコーディネータのデータフレームが受信された区間の統計値を示す図であり、図１０（ａ）は、ＺｉｇＢｅｅエンドデバイスが１つのときの例、図１０（ｂ）は、ＺｉｇＢｅｅエンドデバイスが２つの以上のときの例を示している。ＺｉｇＢｅｅのデータフレームが受信されやすいＢｅａｃｏｎ送信間隔の区間（タイムスロット）においてのみＡＩＦＳを変更することにより、データフレーム同士の衝突を回避する。例えば図１０（ａ）においては、２の区間、図１０（ｂ）においては、２及び５の区間におけるＡＩＦＳを変更する。 FIG. 10 is a diagram illustrating statistical values of a section in which a data frame of the ZigBee coordinator is received for a certain period of time. FIG. 10A illustrates an example when there is one ZigBee end device, and FIG. 10B illustrates ZigBee. An example when there are two or more end devices is shown. By changing the AIFS only in the interval (time slot) of the Beacon transmission interval at which ZigBee data frames are easily received, collision between data frames is avoided. For example, in FIG. 10A, the AIFS in the section 2 is changed, and in FIG. 10B, the AIFS in the sections 2 and 5 is changed.
１０１ データフレーム
１０２ 制御フレーム
１０３ データフレーム
２００ 無線システム
２１０、８００ 無線ＬＡＮアクセスポイント
２２０ ＺｉｇＢｅｅコーディネータ
２３０ 通信装置
２４０ 連携モジュール
２４１ 無線ＬＡＮ管理フレーム作成時刻受信部
２４２ 無線ＬＡＮ管理フレーム作成時刻管理部
２４３ 無線ＬＡＮ管理フレーム作成間隔算出部
２４４ 無線ＬＡＮ管理フレーム作成時刻推定部
２４５、８１１ ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信部
２４６、８１２ ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻管理部
２４７、８１３ ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信間隔算出部
２４８、８１４ ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信時刻推定部
２４９、８１５ 無線ＬＡＮフレーム作成間隔変更部
２５０、８１６ ＺｉｇＢｅｅデータフレーム受信判定部
101 Data frame 102 Control frame 103 Data frame 200 Wireless system 210, 800 Wireless LAN access point 220 ZigBee coordinator 230 Communication device 240 Cooperation module 241 Wireless LAN management frame creation time reception unit 242 Wireless LAN management frame creation time management unit 243 Wireless LAN management Frame creation interval calculation unit 244 Wireless LAN management frame creation time estimation unit 245, 811 ZigBee data frame reception unit 246, 812 ZigBee data frame reception time management unit 247, 813 ZigBee data frame reception interval calculation unit 248, 814 ZigBee data frame reception time Estimation unit 249, 815 Wireless LAN frame creation interval change unit 250, 816 ZigBee data frame reception determination unit
Claims (9)
前記第１の端末による前記センサネットワークからのデータフレームの受信時刻を予測する手段と、
前記第２の端末による前記ＩＰ系無線ネットワークに送信する管理フレームのうち、予測された前記データフレームの受信時刻の直前における管理フレームの送信時刻を予測する手段と、
前記予測された前記管理フレームの送信時刻における、前記第２の端末から送信する管理フレームの情報に含まれるフレーム送信間隔を変更する手段であって、前記変更されるフレーム送信間隔は、前記データフレームに対する応答を示す制御フレームを送信するための電波と、前記第２の端末又はＩＰ系無線ネットワークに接続された第３の端末からデータフレームを送信するための電波とが干渉しないように設定される、手段と
を備えることを特徴とする通信装置。 A communication device including a module capable of communicating with each of a first terminal connected to a sensor network and a second terminal connected to an IP wireless network,
Means for predicting the reception time of a data frame from the sensor network by the first terminal;
Means for predicting a transmission time of a management frame immediately before a predicted reception time of the data frame among management frames transmitted to the IP wireless network by the second terminal;
Means for changing a frame transmission interval included in information of a management frame transmitted from the second terminal at the predicted transmission time of the management frame, wherein the changed frame transmission interval is the data frame Is set so that the radio wave for transmitting the control frame indicating the response to the radio wave and the radio wave for transmitting the data frame from the second terminal or the third terminal connected to the IP wireless network do not interfere with each other. And a communication device.
前記フレーム送信間隔が変更された管理フレームの送信間隔内に、前記第１の端末において前記データフレームが受信されない場合に、前記センサネットワークからのデータフレームの受信時刻及び前記ＩＰ系無線ネットワークに送信する管理フレームの送信時刻を再度予測する手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。 Means for determining whether or not the data frame is received at the first terminal within the transmission interval of the management frame whose frame transmission interval has been changed;
When the data frame is not received by the first terminal within the transmission interval of the management frame in which the frame transmission interval is changed, the data frame is received from the sensor network and transmitted to the IP wireless network The communication apparatus according to claim 1, further comprising a unit that predicts a transmission time of the management frame again.
前記第１の端末による前記センサネットワークからのデータフレームの受信時刻を予測するステップと、
前記第２の端末による前記ＩＰ系無線ネットワークに送信する管理フレームのうち、予測された前記データフレームの受信時刻の直前における管理フレームの送信時刻を予測するステップと、
前記予測された前記管理フレームの送信時刻における、前記第２の端末から送信する管理フレームの情報に含まれるフレーム送信間隔を変更するステップであって、前記変更されるフレーム送信間隔は、前記データフレームに対する応答を示す制御フレームを送信するための電波と、前記第２の端末又はＩＰ系無線ネットワークに接続された第３の端末からデータフレームを送信するための電波とが干渉しないように設定される、ステップと
を備えることを特徴とする制御方法。 Frame transmission interval of frames transmitted from the second terminal in a communication apparatus equipped with a module capable of communicating with each of the first terminal connected to the sensor network and the second terminal connected to the IP wireless network A method of controlling
Predicting a reception time of a data frame from the sensor network by the first terminal;
Predicting the transmission time of the management frame immediately before the predicted reception time of the data frame among the management frames transmitted to the IP wireless network by the second terminal;
Changing the frame transmission interval included in the management frame information transmitted from the second terminal at the predicted transmission time of the management frame, wherein the changed frame transmission interval is the data frame Is set so that the radio wave for transmitting the control frame indicating the response to the radio wave and the radio wave for transmitting the data frame from the second terminal or the third terminal connected to the IP wireless network do not interfere with each other. And a control method.
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