JP6338370B2 - Node device, wireless multi-hop network, and time synchronization method - Google Patents

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本発明は、ノード装置、無線マルチホップネットワークおよび時刻同期方法に関する。   The present invention relates to a node device, a wireless multi-hop network, and a time synchronization method.

近年、電気や水道、ガスなどの使用量を検針するためのメータに接続可能に構成された無線通信機能を有するノード装置、または、検針用のメータを内蔵しているノード装置によって無線マルチホップネットワークを形成し、検針データをサーバ装置までマルチホップ転送するシステムが検討されている。このような無線マルチホップネットワークにおいては、ネットワークを形成しているノード装置やゲートウェイ装置などの各機器が、自身が管理している時刻(ローカル時刻)を、マスタの機器で管理されているローカル時刻と同期させる必要がある。   In recent years, a wireless multi-hop network using a node device having a wireless communication function configured to be connectable to a meter for metering usage of electricity, water, gas, or the like, or a node device incorporating a meter for meter reading A system that multi-hop-transfers meter reading data to a server device has been studied. In such a wireless multi-hop network, the time (local time) managed by each device such as a node device or gateway device forming the network is changed to the local time managed by the master device. Need to synchronize with.

そのため、マスタ以外の機器は、内部のクロックが有する偏差に起因する時刻ズレを検知した場合や停電などで時刻を喪失した場合には、ローカル時刻を補正する処理を行い正しい時刻(マスタの機器で管理されている時刻)に合わせる処理(時刻同期処理)を実行する。   For this reason, when a device other than the master detects a time shift due to a deviation of the internal clock or loses the time due to a power failure, etc., the device corrects the local time and corrects the time (on the master device). A process (time synchronization process) that matches the managed time is executed.

このような技術が記載された文献として、特許文献1および2が存在する。特許文献1には、マスタ装置が時刻情報を所定回数送信し、応答信号を受信するまでの平均経過時間から平均遅延時間を算出し、時刻情報の受信側の装置は、受信した時刻情報が示している時刻とローカル時刻の差分から平均ずれ量を算出し、平均ずれ量と平均遅延時間からローカル時刻を補正する技術が記載されている。また、特許文献2には、時刻同期を行う無線ノードが、仲介無線ノードとして選択した無線ノードからブロードキャストされた時刻記録要求パケットの受信時刻と、他の無線ノードにおける時刻記録要求パケットの受信時刻との差分に基づいて時刻を補正する技術が記載されている。   Patent documents 1 and 2 exist as documents in which such a technique is described. In Patent Document 1, an average delay time is calculated from an average elapsed time until a master device transmits time information a predetermined number of times and a response signal is received, and a device on the time information receiving side indicates the received time information. A technique is described in which an average deviation amount is calculated from the difference between the current time and the local time, and the local time is corrected from the average deviation amount and the average delay time. Further, in Patent Document 2, the reception time of a time recording request packet broadcast from a wireless node selected as an intermediary wireless node by a wireless node that performs time synchronization, and the reception time of a time recording request packet in another wireless node, A technique for correcting the time based on the difference is described.

特開平8−256161号公報JP-A-8-256161 特開2008−244609号公報JP 2008-244609 A

特許文献1に記載されたような技術、すなわち、時刻情報の送信と応答信号の受信を複数回実施して補正量を調整するような方法では、ノード装置1台当りの通信トラヒックはそれほど大きくならないが、ネットワーク全体では、膨大な通信トラヒックとなり無線の帯域をオーバーしてしまう可能性がある。また、特許文献2に記載された技術では、ブロードキャストされた時刻記録要求パケットを受信した無線ノードがパケットをブロードキャスト転送するフラッティングを使用するため、通信トラヒックが増大してしまう。また、無線の下位レイヤでは、無線上に他の通信やノイズがある場合は送信を一時停止するが、設定した時刻はそのままであるため、受信した他の無線ノードでは検出することができず正しい時刻への設定が行えない可能性がある。   With the technique described in Patent Document 1, that is, the method of adjusting the correction amount by performing time information transmission and response signal reception a plurality of times, the communication traffic per node device is not so large. However, in the entire network, there is a possibility that a huge amount of communication traffic occurs and the radio band is exceeded. Further, in the technique described in Patent Document 2, since a wireless node that receives a broadcast time recording request packet uses flatting that broadcasts the packet, communication traffic increases. Also, in the lower radio layer, if there is other communication or noise on the radio, the transmission is temporarily stopped, but the set time remains as it is, so it cannot be detected by other received radio nodes and is correct. The time may not be set.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線トラヒックが増大するのを抑えて時刻同期を行うノード装置、無線マルチホップネットワークおよび時刻同期方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a node device, a wireless multi-hop network, and a time synchronization method that perform time synchronization while suppressing an increase in wireless traffic.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、正しい時刻を管理している装置との間で時刻同期が確立しているゲートウェイ装置とともに無線マルチホップネットワークを形成するノード装置であって、ローカル時刻を管理する時刻管理部と、前記ゲートウェイ装置との直接通信が可能な場合、前記ゲートウェイ装置で管理されている時刻の情報に基づいて前記ローカル時刻の補正を行い、前記ゲートウェイ装置との直接通信が不可能な場合には、前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも少ない他のノード装置である上流ノードから当該上流ノードで管理されている時刻の情報と、当該上流ノードで時刻補正が実施された時刻の情報と、当該上流ノードで実施された時刻補正における補正量の情報と、を取得し、当該取得した情報と、当該情報を当該上流ノードに要求してから取得するまでの所要時間とに基づいて、前記ローカル時刻の補正を行う時刻補正処理部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a node device that forms a wireless multi-hop network together with a gateway device in which time synchronization is established with a device that manages the correct time. If the time management unit that manages the local time and the gateway device can directly communicate with each other, the gateway device corrects the local time based on the time information managed by the gateway device, and the gateway device. When the direct communication with the gateway device is impossible, the upstream node , which is another node device having a smaller number of hops to the gateway device, the time information managed by the upstream node, and the upstream node It acquires the time information the time correction is performed in a correction amount of information in the performed time correction in the upstream node, a person Each information obtained, the respective information on the basis of the time required to get from the request to the upstream node, said characterized in that it comprises a time correction processing unit for correcting the local time, the.

本発明によれば、ノード装置は最良の他のノード装置もしくはゲートウェイ装置で管理されている時刻に対して自身のローカル時刻を同期させることができるという効果を奏する。また、時刻同期処理にかかるトラヒックを低く抑えることができるという効果を奏する。   According to the present invention, the node device can synchronize its own local time with the time managed by the best other node device or gateway device. In addition, there is an effect that the traffic related to the time synchronization process can be kept low.

図1は、実施の形態1にかかる通信システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram of a configuration example of a communication system according to the first embodiment. 図2は、ノード装置の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the node device. 図3は、ゲートウェイ装置の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the gateway device. 図4は、時刻同期制御で使用するコマンドの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of commands used in time synchronization control. 図5は、通信システムの構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system. 図6は、ノード装置の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the node device. 図7は、ゲートウェイ装置の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the gateway device. 図8は、時刻同期制御動作の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the time synchronization control operation. 図9は、実施の形態1の時刻同期シーケンスの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a time synchronization sequence according to the first embodiment. 図10は、時刻同期応答を受信したノード装置の動作例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation example of the node device that has received the time synchronization response. 図11は、実施の形態2の時刻同期シーケンスの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a time synchronization sequence according to the second embodiment. 図12は、時刻同期要求を受信したノード装置の動作例を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation example of the node device that has received the time synchronization request. 図13は、実施の形態3の時刻同期シーケンスの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a time synchronization sequence according to the third embodiment. 図14は、時刻同期要求を受信したノード装置の動作例を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation example of the node device that has received the time synchronization request. 図15は、実施の形態4の時刻同期シーケンスの一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a time synchronization sequence according to the fourth embodiment. 図16は、実施の形態4のノード装置の動作例を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart illustrating an operation example of the node device according to the fourth embodiment.

以下に、本発明にかかるノード装置、無線マルチホップネットワークおよび時刻同期方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a node device, a wireless multi-hop network, and a time synchronization method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる通信システムの構成例を示す図である。図示したように、通信システムは、サーバ装置(以下、サーバ)1、ゲートウェイ装置(以下、GW)2および同一構成の複数のノード装置(以下、ノード)3(31,32,…,310)によって構成されている。GW2およびノード3は無線マルチホップネットワークを形成し、サーバ1は、光回線や携帯電話などのIP網を介してGW2と通信できるように構成されている。通信システムを構成している各機器(サーバ1、GW2、ノード3)は、管理しているローカル時刻を同期させる制御を行っている。図1においては、GW2およびノード3の接続関係を破線で示している。すなわち、GW2にはノード31、34および37が接続され、ノード31には、ノード32および33が接続され、ノード34には、ノード35および36が接続され、ノード37には、ノード38および39が接続されている。ノード33には、ノード310が接続されている。各ノード3は、破線で示した接続関係に従い、サーバ1との間でデータを送受信する。なお、無線マルチホップネットワークを形成しているノード3の数、各ノード3の接続関係は一例であり、ノード3の数や接続関係は図示したものに限定されない。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram of a configuration example of a communication system according to the first embodiment. As illustrated, the communication system includes a server device (hereinafter referred to as a server) 1, a gateway device (hereinafter referred to as a GW) 2, and a plurality of node devices (hereinafter referred to as nodes) 3 (3 1 , 3 2 ,. 10 ). The GW 2 and the node 3 form a wireless multi-hop network, and the server 1 is configured to be able to communicate with the GW 2 via an IP network such as an optical line or a mobile phone. Each device (server 1, GW2, node 3) constituting the communication system performs control to synchronize the managed local time. In FIG. 1, the connection relationship between the GW 2 and the node 3 is indicated by a broken line. That is, nodes 3 1 , 3 4 and 3 7 are connected to GW 2 , nodes 3 2 and 3 3 are connected to node 3 1 , nodes 3 5 and 3 6 are connected to node 3 4 , Nodes 3 8 and 3 9 are connected to the node 3 7 . The node 3 3, node 3 10 is connected. Each node 3 transmits / receives data to / from the server 1 according to the connection relationship indicated by the broken line. The number of nodes 3 forming the wireless multi-hop network and the connection relationship between the nodes 3 are examples, and the number of nodes 3 and the connection relationship are not limited to those illustrated.

サーバ1は、ネットワークの状態管理を行う。また、正確な時刻を管理しているものとする。GW2は、ノード31から310と接続する集約局装置である。また、GW2は、サーバ1で管理されている時刻に自身のローカル時刻を合わせる処理(時刻同期処理)を適宜実行し、サーバ1との間で時刻同期が確立されていることとする。 The server 1 performs network state management. It is assumed that accurate time is managed. The GW 2 is an aggregation station device connected to the nodes 3 1 to 3 10 . The GW 2 appropriately executes a process (time synchronization process) for adjusting its own local time to the time managed by the server 1, and time synchronization is established with the server 1.

ノード3は、マルチホップで通信する無線通信が可能な装置であり、直接GW2と通信できない場合、途中の他のノード3をホップ(中継)してGW2と通信する。例えば、ノード310がGW2と通信する場合、ノード310は、ノード33およびノード31を経由してGW2と通信する。また、ノード3の各々は、電気や水道、ガスなどの使用量を検針するためのメータが接続できるように構成されている、あるいはメータを内蔵した構成となっており、メータによる測定結果である検針データを所定のタイミングでサーバ1に向けて送信する。各ノード3は、サーバ1に向けて送信された検針データを他のノード3から受信すると、上流のノード3(破線で示したサーバ1への経路上に位置している次ホップのノード3)またはGW2へ転送する。なお、各ノード3は、例えば、予め規定されている時刻に検針データを取得して送信する。 The node 3 is a device capable of wireless communication that performs multi-hop communication. When the node 3 cannot directly communicate with the GW 2, the node 3 communicates with the GW 2 by hopping (relaying) another node 3 on the way. For example, when the node 3 10 communicates with the GW 2, the node 3 10 communicates with the GW 2 via the node 3 3 and the node 3 1 . In addition, each of the nodes 3 is configured so that a meter for metering the amount of electricity, water, gas, or the like can be connected, or has a configuration with a built-in meter, which is a measurement result by the meter. Meter reading data is transmitted to the server 1 at a predetermined timing. When each node 3 receives the meter reading data transmitted to the server 1 from the other node 3, the upstream node 3 (the node 3 of the next hop located on the route to the server 1 indicated by a broken line) Alternatively, transfer to GW2. Each node 3 acquires and transmits meter-reading data at a predetermined time, for example.

図2は、図1に示したノード3の構成例を示す図である。ノード3は、アンテナ30と、送受信部31と、経路管理部33、時刻補正処理部34および時刻管理部35を含んだ制御部32と、記憶部36と、クロック37とを備えている。図2に示したノード3は、電力需要家に設置された電力量計4と接続されているものとする。なお、ここでは電力量計4はノード3の外付けとして説明するがノード3内に電力量計がある場合もある。また、電力量計4は必須ではなく、電力量計4と接続せずに使用する構成や電力量計を内蔵しない構成(検針データを取得しない構成)としても構わない。ノード31からノード310のうち、一部のノードに電力量計4が接続されているか、電力量計が内蔵されている構成としても構わない。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the node 3 illustrated in FIG. The node 3 includes an antenna 30, a transmission / reception unit 31, a route management unit 33, a control unit 32 including a time correction processing unit 34 and a time management unit 35, a storage unit 36, and a clock 37. The node 3 shown in FIG. 2 is assumed to be connected to a watt hour meter 4 installed in a power consumer. Here, the watt-hour meter 4 is described as being external to the node 3, but there may be a watt-hour meter in the node 3. Moreover, the watt-hour meter 4 is not essential, and a configuration that is used without being connected to the watt-hour meter 4 or a configuration that does not include a watt-hour meter (a configuration that does not acquire meter reading data) may be used. Of the nodes 3 1 to 3 10, the watt hour meter 4 may be connected to some of the nodes, or the watt hour meter may be built in.

送受信部31は、GW2や他のノード3と無線でデータ通信を行う。また、時刻を同期するための時刻同期要求(詳細は後述する)の送信や受信、他のノード3から定期的に送信されてくる電力量計検針データ(以下、検針データ)と自身の検針データとを、サーバ1に向けて送信する。   The transmission / reception unit 31 performs data communication wirelessly with the GW 2 and other nodes 3. In addition, transmission and reception of a time synchronization request (details will be described later) for synchronizing the time, watt-hour meter reading data (hereinafter referred to as meter reading data) periodically transmitted from other nodes 3, and own meter reading data Are sent to the server 1.

制御部32は、図示を省略したCPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等により構成され、CPUが制御プログラムを実行することによりノード3の各部の動作を制御する。制御部32は、経路管理部33、時刻補正処理部34および時刻管理部35を少なくとも備える。   The control unit 32 includes a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a ROM (Read Only Memory) that stores a control program, a RAM (Random Access Memory) that is used as a work area of the CPU, and the like. The operation of each part of the node 3 is controlled by executing the program. The control unit 32 includes at least a route management unit 33, a time correction processing unit 34, and a time management unit 35.

経路管理部33は、自身が通信するノード3およびゲートウェイ2の情報を管理する。時刻補正処理部34は、ノード3の内部時刻(ローカル時刻)を補正してマスタ装置の時刻に同期させる制御を行う。また、他のノード3からの要求に応じて、自身(自ノード3)のローカル時刻およびローカル時刻に関連する情報(詳細は後述する)を他のノード3へ送信する。時刻管理部35は、ローカル時刻を管理する。記憶部36は、経路管理部33が管理する情報などを記憶する。クロック37は、時刻管理部35で管理されるローカル時刻をカウントする。   The route management unit 33 manages information of the node 3 and the gateway 2 with which the route management unit 33 communicates. The time correction processing unit 34 performs control to correct the internal time (local time) of the node 3 and synchronize with the time of the master device. Further, in response to a request from another node 3, the local time of itself (own node 3) and information related to the local time (details will be described later) are transmitted to the other node 3. The time management unit 35 manages the local time. The storage unit 36 stores information managed by the route management unit 33. The clock 37 counts the local time managed by the time management unit 35.

図3は、図1に示したGW2の構成例を示す図である。GW2は、アンテナ20と、送受信部21および22と、時刻補正処理部24および時刻管理部25を含んだ制御部23と、記憶部26と、クロック27とを備えている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the GW 2 illustrated in FIG. The GW 2 includes an antenna 20, transmission / reception units 21 and 22, a control unit 23 including a time correction processing unit 24 and a time management unit 25, a storage unit 26, and a clock 27.

送受信部21は、ノード3と無線でデータ通信を行う。また、時刻を同期するための時刻同期要求(詳細は後述する)に対する応答の送信を行う。送受信部22は、サーバ1とノード3の間で送受信される各種データを中継する。例えば、サーバ1からノード3に対する要求や、ノード3からサーバ1に向けて送信された情報を中継する。また、サーバ1との時刻同期で必要な情報(サーバ1で管理されている時刻の情報など)を受信する。   The transmission / reception unit 21 performs data communication with the node 3 wirelessly. In addition, a response to a time synchronization request (details will be described later) for synchronizing the time is transmitted. The transmission / reception unit 22 relays various data transmitted / received between the server 1 and the node 3. For example, a request from the server 1 to the node 3 and information transmitted from the node 3 to the server 1 are relayed. Also, information necessary for time synchronization with the server 1 (such as time information managed by the server 1) is received.

制御部23は、図示を省略したCPU、制御プログラムを記憶するROM、CPUの作業領域として使用されるRAM等により構成され、CPUが制御プログラムを実行することによりGW2の各部の動作を制御する。制御部23は、時刻補正処理部24および時刻管理部25を少なくとも備える。   The control unit 23 includes a CPU (not shown), a ROM that stores a control program, a RAM that is used as a work area of the CPU, and the like, and controls the operation of each unit of the GW 2 when the CPU executes the control program. The control unit 23 includes at least a time correction processing unit 24 and a time management unit 25.

時刻補正処理部24は、ノード3からの時刻同期の要求に対する応答の処理を行う。時刻管理部25は、ローカル時刻を管理する。記憶部26は、自身に接続されているノード3の情報などを記憶する。クロック27は、時刻管理部25で管理されるローカル時刻をカウントする。   The time correction processing unit 24 performs a response process to the time synchronization request from the node 3. The time management unit 25 manages the local time. The storage unit 26 stores information on the node 3 connected to itself. The clock 27 counts the local time managed by the time management unit 25.

なお、GW2のローカル時刻はサーバ1と同期しており、GW2は、無線マルチホップネットワークにおけるマスタ時刻の管理装置となり正確な時刻(基準時刻)を保持する。   Note that the local time of the GW 2 is synchronized with the server 1, and the GW 2 serves as a master time management device in the wireless multi-hop network and maintains an accurate time (reference time).

次に、本実施の形態にかかる無線マルチホップネットワークにおいて、GW2とノード3が時刻同期を行う場合、または、2台のノード3が時刻同期を行う場合に使用するコマンドについて説明する。図4は、時刻同期制御で使用するコマンドの一例を示す図である。本実施の形態の無線マルチホップネットワークにおける時刻同期制御においては、時刻同期要求および時刻同期応答を使用する。図4では、時刻同期要求のヘッダ値を01、時刻同期応答のヘッダ値を02としているが、これらの値は一例である。ノード3は、管理しているローカル時刻を他の機器(GW2またはノード3)で管理されている時刻に同期させる必要性が生じた場合、時刻情報およびそれに関連する情報を取得するために時刻同期要求を送信する。GW2およびノード3は、時刻同期要求を受信した場合、自身が管理している時刻の情報などを含んだ時刻同期応答を返送する。   Next, commands used when the GW 2 and the node 3 perform time synchronization in the wireless multi-hop network according to the present embodiment, or when two nodes 3 perform time synchronization will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of commands used in time synchronization control. In the time synchronization control in the wireless multi-hop network of the present embodiment, a time synchronization request and a time synchronization response are used. In FIG. 4, the header value of the time synchronization request is 01 and the header value of the time synchronization response is 02, but these values are examples. When the node 3 needs to synchronize the managed local time with the time managed by another device (GW2 or node 3), the time synchronization is performed in order to acquire the time information and the related information. Send a request. When receiving the time synchronization request, the GW 2 and the node 3 return a time synchronization response including information on the time managed by the GW 2 and the node 3.

時刻同期要求は、コマンドの内容を示すヘッダ値(図示した例の場合は01)のみを含んだ構成としても構わないが、必要に応じて、時刻同期要求するノード(送信元のノード3)が前回の時刻補正を実施した時刻を示す「補正実施時刻」、前回の時刻補正における補正量(時刻のずれ量)を示す「前回時刻補正量」などの情報を含むようにしてもよい。   The time synchronization request may be configured to include only a header value indicating the content of the command (01 in the illustrated example), but if necessary, the node (transmission source node 3) that requests time synchronization requests Information such as “correction execution time” indicating the time when the previous time correction was performed and “previous time correction amount” indicating the correction amount (time shift amount) in the previous time correction may be included.

時刻同期応答は、時刻同期要求を受けたGW2またはノード3が管理している時刻を示す「現在時刻」、自身(時刻同期要求を受けたGW2またはノード3)が前回の時刻補正を実施した時刻を示す「補正実施時刻」、自身の前回の時刻補正における補正量(時刻補正を実施した時点における時刻のずれ量)を示す「前回時刻補正量」、自身が一定期間内(例えば数日間)に実施した時刻補正における補正量の平均値を示す「平均時刻補正量」、自身が無線マルチホップネットワークにおける時刻マスタ装置(マスタ時刻の管理装置)か否かを示す「時刻マスタ装置情報」、などを含む。ただし、「現在時刻」および「時刻マスタ装置情報」は必須情報とするが、その他の情報についてはすべて含む必要はなく、それらの中から必要な情報を選択して含ませる。なお、時刻マスタ装置情報は明示的な情報でなく、送信元を示すアドレスにより判断しても良い。例えば、送信元がGWを示すアドレス(GW2のアドレス)である場合には時刻マスタ装置と判断する。   The time synchronization response is “current time” indicating the time managed by the GW 2 or the node 3 that received the time synchronization request, and the time when the time itself (GW 2 or the node 3 that received the time synchronization request) performed the previous time correction. "Correction execution time" indicating the correction amount in the previous time correction of itself (time deviation amount when the time correction is performed), indicating that the time is within a certain period (for example, several days) “Average time correction amount” indicating the average value of the correction amount in the time correction performed, “Time master device information” indicating whether or not itself is a time master device (master time management device) in the wireless multi-hop network, etc. Including. However, although “current time” and “time master device information” are indispensable information, it is not necessary to include all other information, and necessary information is selected and included from them. Note that the time master device information may be determined not by explicit information but by an address indicating a transmission source. For example, when the transmission source is an address (GW2 address) indicating GW, it is determined as the time master device.

なお、図1に示した構成例は、サーバ1が正確な時刻を管理する場合のものであるが、サーバ1以外の装置が正確な時刻を管理することも可能である。例えば、図5に示した構成としてもよい。図5は、図1に示したGW2、ノード31から34を、GW2a、ノード3a1から3a4に置き換えたものである。これらのGW2a、ノード3a1から3a4は、例えば、GPS衛星や電波時計の送信局である時刻送信局100から送信される、正確な時刻情報を受信し、ローカル時刻を補正して時刻送信局100に同期させる機能を有しており、時刻マスタ装置として動作可能な機器である。GW2a、ノード3a1から3a4は、時刻マスタ装置として動作する場合、ローカル時刻を補正して時刻送信局100に同期させる処理を高頻度(短周期)で実施する。ローカル時刻を補正して時刻送信局100に同期させる機能はオン/オフの設定変更ができるようにしてもよい。 The configuration example shown in FIG. 1 is for the case where the server 1 manages an accurate time, but devices other than the server 1 can also manage the accurate time. For example, the configuration shown in FIG. FIG. 5 is obtained by replacing the GW 2 and the nodes 3 1 to 3 4 shown in FIG. 1 with the GW 2a and the nodes 3a 1 to 3a 4 . The GW 2a and the nodes 3a 1 to 3a 4 receive accurate time information transmitted from, for example, a time transmitting station 100 that is a transmitting station for GPS satellites and radio wave clocks, correct local time, and correct the time. It is a device that has a function of synchronizing with 100 and can operate as a time master device. When the GW 2a and the nodes 3a 1 to 3a 4 operate as a time master device, the GW 2a and the node 3a 1 perform a process of correcting the local time and synchronizing with the time transmitting station 100 with high frequency (short cycle). The function of correcting the local time and synchronizing it with the time transmitting station 100 may be able to change the on / off setting.

図6は、ノード3a(ノード31から34)の構成例を示す図である。ノード3aは、図2に示したノード3に対し、時刻送信局100としてのGPS衛星や電波時計送信局から時刻情報を受信する受信部38を追加したものである。ノード3aの時刻補正処理部34は、受信部38が受信した時刻情報を受け取り、時刻管理部35が管理しているローカル時刻を補正する。受信部38が時刻送信局100から時刻情報を受信し、この時刻情報を使用して時刻補正処理部34がローカル時刻を補正するまでの一連の処理を実施する周期は、短周期固定(時刻送信局100との時刻同期維持が可能な周期に固定)としてもよいし、可変(設定変更が可能)としてもよい。前者の場合、ノード3aは、常に時刻マスタ装置として動作する。後者の場合、ノード3aは、短周期(時刻送信局100との時刻同期維持が可能な周期)に設定された場合に時刻マスタ装置として動作する。 FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the node 3a (nodes 3 1 to 3 4 ). The node 3a is obtained by adding a receiving unit 38 that receives time information from a GPS satellite or a radio clock transmitting station as the time transmitting station 100 to the node 3 shown in FIG. The time correction processing unit 34 of the node 3a receives the time information received by the reception unit 38, and corrects the local time managed by the time management unit 35. The cycle in which the reception unit 38 receives time information from the time transmitting station 100 and the time correction processing unit 34 corrects the local time using this time information is fixed to a short cycle (time transmission) It may be fixed to a period in which time synchronization with the station 100 can be maintained, or may be variable (setting change is possible). In the former case, the node 3a always operates as a time master device. In the latter case, the node 3a operates as a time master device when set to a short cycle (a cycle in which time synchronization with the time transmitting station 100 can be maintained).

図7は、GW2aの構成例を示す図である。GW2aは、図3に示したGW2に対し、時刻送信局100としてのGPS衛星や電波時計送信局から時刻情報を受信する受信部28を追加したものである。GW2の時刻補正処理部24は、受信部28が受信した時刻情報を受け取り、時刻管理部25が管理しているローカル時刻を補正する。受信部28が時刻送信局100から時刻情報を受信し、この時刻情報を使用して時刻補正処理部24がローカル時刻を補正するまでの一連の処理を実施する周期は、短周期固定(時刻送信局100との時刻同期維持が可能な周期に固定)としてもよいし、可変(設定変更が可能)としてもよい。前者の場合、GW2aは、常に時刻マスタ装置として動作する。後者の場合、GW2aは、短周期(時刻送信局100との時刻同期維持が可能な周期)に設定された場合に時刻マスタ装置として動作する。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the GW 2a. The GW 2a is obtained by adding a receiving unit 28 that receives time information from a GPS satellite as a time transmitting station 100 or a radio clock transmitting station to the GW 2 shown in FIG. The time correction processing unit 24 of the GW 2 receives the time information received by the reception unit 28 and corrects the local time managed by the time management unit 25. The period in which the reception unit 28 receives time information from the time transmission station 100 and the time correction processing unit 24 corrects the local time using this time information is fixed at a short period (time transmission) It may be fixed to a period in which time synchronization with the station 100 can be maintained, or may be variable (setting change is possible). In the former case, the GW 2a always operates as a time master device. In the latter case, the GW 2a operates as a time master device when set to a short cycle (a cycle in which time synchronization with the time transmitting station 100 can be maintained).

このように、サーバ1に代えて、GPS衛星や電波時計送信局から時刻情報を受信してローカル時刻を補正する機能を有するGW2aやノード3aを時刻マスタ装置としても構わない。   As described above, instead of the server 1, the GW 2a or the node 3a having a function of receiving time information from a GPS satellite or a radio clock transmitting station and correcting the local time may be used as the time master device.

つづいて、本実施の形態にかかる無線マルチホップネットワークにおける時刻同期動作を説明する。一例として、図1に示したノード35が他の装置(GW2またはノード3)に対して時刻同期を行う場合の動作を説明する。ノード35の動作例を説明するが、時刻マスタ装置として動作できない他のノード3(図1のノード31から34、36から310、図5のノード35から310)による時刻同期動作も同様である。 Next, the time synchronization operation in the wireless multi-hop network according to the present embodiment will be described. As an example, the node 35 shown in FIG. 1 illustrating the operation when performing time synchronization to other devices (GW 2 or node 3). Although an exemplary operation of the node 35, the time by another node 3 that can not operate (4 from node 3 1 of FIG. 1 3, 3 6 3 10, Node 3 5 3 10 of FIG. 5) as the time master device The same applies to the synchronous operation.

ノード35は、管理しているローカル時刻をGW2または他のノード3で管理されている時刻に同期させる必要性が生じた場合、まず、無線マルチホップネットワークの上流ノード(GW2までのホップ数が自身よりも少ないノード3)に対して、ユニキャストもしくはマルチキャストで時刻同期要求(コマンド)を送信する(図8参照)。図8の例では、時刻同期要求をノード34および31へ送信する場合の例を示している。ノード35は、接続先をノード34としているが、例えば、無線マルチホップネットワークに参入する際の周囲ノード探索で取得したノード31の情報を保持しておくことにより、ノード34および31への時刻同期要求のユニキャスト送信が可能である。なお、自身の上流ノードであるノード34に対してのみ、時刻同期要求を送信してもよい。 Node 35 is, if necessary to synchronize the time that is managing a local time managed by GW2 or other nodes 3 occurs, firstly, the number of hops to the upstream node (GW2 wireless multi-hop network A time synchronization request (command) is transmitted by unicast or multicast to nodes 3) smaller than itself (see FIG. 8). In the example of FIG. 8, an example in which a time synchronization request is transmitted to the nodes 3 4 and 3 1 is shown. Node 3-5, although the connection destination node 3 4, for example, by holding the obtained node 3 1 information around node search when entering the wireless multi-hop network, nodes 3 4 and 3 Unicast transmission of time synchronization request to 1 is possible. Note that only the node 3 4 is an upstream node itself may transmit the time synchronization request.

図9は、図8に示した例に対応する時刻同期シーケンスを示す図である。図示したように、ノード31および34はGW2に対する時刻同期処理が済んでいるものとする。ノード31および34は、定期的に、または、不定期に、上流の装置(この例ではGW2)に対する時刻同期処理を実施しているものとする。 FIG. 9 is a diagram showing a time synchronization sequence corresponding to the example shown in FIG. As shown in the figure, it is assumed that the nodes 3 1 and 3 4 have already performed time synchronization processing for the GW 2. It is assumed that the nodes 3 1 and 3 4 are performing time synchronization processing on an upstream device (GW 2 in this example) regularly or irregularly.

このような状態において、ノード35は、まず、ノード34および31に対して時刻同期要求を送信する(ステップS11,S12)。このとき、時刻同期要求を送信してからの経過時間のカウントを開始する。時刻要求を受信したノード34および31は、時刻同期応答をノード35へ送信する(ステップS13,S14)。なお、ノード34および31は、時刻同期要求をユニキャストで受信したのかマルチキャストで受信したのかによらず、受信した時刻同期要求を他のノード3やGW2へ転送することはしない。 In such a state, the node 3 5 first transmits a time synchronization request to the nodes 3 4 and 3 1 (steps S11 and S12). At this time, counting of elapsed time since the time synchronization request is transmitted is started. The nodes 3 4 and 3 1 that have received the time request transmit a time synchronization response to the node 3 5 (steps S13 and S14). Note that the nodes 3 4 and 3 1 do not transfer the received time synchronization request to other nodes 3 or GWs 2 regardless of whether the time synchronization request is received by unicast or multicast.

上記のステップS13およびS14で送信する時刻同期応答には、上述した「現在時刻」、「補正実施時刻」、「前回時刻補正量」、「時刻マスタ装置情報」を含ませることとする。ノード34および31は、時刻マスタ装置ではないため、その旨を示す内容(値)を「時刻マスタ装置情報」に設定する。なお、仮に、図5に示したノード3a1から3a4がマスタ装置と動作している(時刻送信局100との時刻同期が維持できている)状態で時刻同期要求を受信した場合、ノード3a1から3a4は、時刻マスタ装置であることを示す内容(値)を「時刻マスタ装置情報」に設定して時刻同期応答を送信する。 The time synchronization response transmitted in the above steps S13 and S14 includes the above-described “current time”, “correction execution time”, “previous time correction amount”, and “time master device information”. Since the nodes 3 4 and 3 1 are not time master devices, the contents (value) indicating that are set in “time master device information”. Note that if the time synchronization request is received in a state where the nodes 3a 1 to 3a 4 shown in FIG. 5 operate with the master device (time synchronization with the time transmitting station 100 can be maintained), the node 3a From 1 to 3a 4 , the content (value) indicating that it is a time master device is set in “time master device information” and a time synchronization response is transmitted.

ノード35は、時刻同期応答を受信すると、時刻同期応答に含まれている情報に基づいて、同期先のノード3を選択し、選択したノード3の時刻と同期するよう、自身のローカル時刻を補正する(ステップS15)。ステップS15では、例えば、図10に示したフローチャートに従った動作を実行する。なお、上記のステップS11からS15の各処理は、ノード3の時刻補正処理部34が行う。 Node 35 receives the time synchronization response, based on the information contained in the time-synchronization reply, select the node 3 of the destination, to synchronize the time of the node 3 selected, the local time of the own Correction is performed (step S15). In step S15, for example, an operation according to the flowchart shown in FIG. 10 is executed. Note that the time correction processing unit 34 of the node 3 performs the processes in steps S11 to S15.

図10は、時刻同期応答を受信したノード3(本実施の形態ではノード35)が自身のローカル時刻を補正する手順の一例を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing an example of a procedure in which the node 3 (in this embodiment, the node 3 5 ) receiving the time synchronization response corrects its own local time.

ノード35において、時刻補正処理部34は、時刻同期応答を受信すると、まず、時刻同期要求を送信してから時刻同期応答を受信するまでの経過時間が決められた設定値Aよりも小さいか否かを確認する(ステップS21)。すなわち、無線での遅延時間が大きく受信した時刻同期応答に含まれる時刻が不確定な時間か否かを判定する。経過時間がAよりも大きい場合は遅延時間が大きく、通知された情報の信頼性が低いと判断する。 Or in the node 35, the time correction processing unit 34 receives the time synchronization response, firstly, smaller than the set value A the elapsed time from the transmission of the time synchronization request until it receives a time synchronization response was determined It is confirmed whether or not (step S21). That is, it is determined whether or not the time included in the time synchronization response received with a large wireless delay time is an indeterminate time. If the elapsed time is greater than A, the delay time is large and it is determined that the reliability of the notified information is low.

経過時間がA未満の場合(ステップS21:Yes)、ノード35の時刻補正処理部34は、さらに、時刻同期応答の送信元の装置が時刻マスタ装置か否か、すなわち、受信した時刻同期応答に含まれている「時刻マスタ装置情報」が時刻マスタ装置を示す値か否かを確認する(ステップS22)。時刻同期応答の送信元が時刻マスタ装置の場合(ステップS22:Yes)、時刻同期応答に含まれている時刻情報である「現在時刻」の信頼性が高いと判断し、時刻情報が示す時刻にローカル時刻(時刻管理部35で管理している時刻)を合わせるための補正を行う(ステップS26)。このとき、時刻補正を実施した時刻および時刻補正量(補正前にどれだけ時刻がずれていたか)を記憶するとともに、一定期間内の平均時刻補正量を算出(更新)して記憶する。なお、これらの記憶する情報は、図4に示した「補正実施時刻」、「前回時刻補正量」、「平均時刻補正量」に相当する。ノード35の時刻補正処理部34は、他のノード3から時刻同期要求を受信した場合、ステップS26の実行に伴い記憶した情報(補正実施時刻、前回時刻補正量、平均時刻補正量)の一部または全てを時刻同期応答に設定して送信する。 If the elapsed time is less than A (step S21: Yes), the time correction processing unit 34 of the node 35 is further time transmitting source device whether the time master device for a synchronous response, i.e., the received time-synchronization reply It is confirmed whether or not the “time master device information” included in is a value indicating the time master device (step S22). When the transmission source of the time synchronization response is the time master device (step S22: Yes), it is determined that the reliability of the “current time” that is the time information included in the time synchronization response is high, and the time indicated by the time information is Correction for adjusting the local time (time managed by the time management unit 35) is performed (step S26). At this time, the time when the time correction is performed and the time correction amount (how much the time has shifted before the correction) are stored, and the average time correction amount within a certain period is calculated (updated) and stored. These pieces of stored information correspond to “correction execution time”, “previous time correction amount”, and “average time correction amount” shown in FIG. Node time correction processing unit 34 of 3-5, when receiving the time synchronization request from another node 3, the stored information with the execution of step S26 (correction execution time, previous time correction amount, the average time correction amount) one Set or send all or part of the time synchronization response.

一方、時刻同期応答の送信元が時刻マスタ装置ではない場合(ステップS22:No)、時刻同期応答に含まれている補正実施時刻が示す時刻からの経過時間がBよりも小さいか否かを確認する(ステップS23)。経過時間がB未満の場合(ステップS23:Yes)、さらに、時刻同期応答に含まれている前回時刻補正量が示す補正量がCよりも小さいか否かを確認する(ステップS24)。補正量がC未満の場合(ステップS24:Yes)、時刻同期応答に含まれている時刻情報である「現在時刻」の信頼性が高いと判断し、時刻情報が示す時刻にローカル時刻(時刻管理部35で管理している時刻)を合わせるための補正を行う(ステップS25)。なお、時刻同期応答を複数回受信し、かつ、ステップS24の条件を満たす送信元装置(ステップS21がYes、S22がNo、S23がYes、S24がYesの装置)が複数存在する場合には、時刻同期応答に含まれている補正実施時刻が示す時刻からの経過時間が最も小さい送信元装置の時刻にローカル時刻を合わせる。ローカル時刻を合わせる処理(時刻補正)を行った場合、上記のステップS26と同様に、時刻補正を実施した時刻および時刻補正量を記憶するとともに、一定期間内の平均時刻補正量を算出して記憶する。   On the other hand, when the transmission source of the time synchronization response is not the time master device (step S22: No), it is confirmed whether or not the elapsed time from the time indicated by the correction execution time included in the time synchronization response is smaller than B. (Step S23). When the elapsed time is less than B (step S23: Yes), it is further confirmed whether or not the correction amount indicated by the previous time correction amount included in the time synchronization response is smaller than C (step S24). When the correction amount is less than C (step S24: Yes), it is determined that the reliability of the “current time” that is the time information included in the time synchronization response is high, and the local time (time management) is displayed at the time indicated by the time information. Correction for adjusting the time managed by the unit 35 is performed (step S25). In addition, when the time synchronization response is received a plurality of times and a plurality of transmission source devices satisfying the condition of step S24 (step S21 is Yes, S22 is No, S23 is Yes, and S24 is Yes), The local time is adjusted to the time of the transmission source apparatus having the shortest elapsed time from the time indicated by the correction execution time included in the time synchronization response. When the process of adjusting the local time (time correction) is performed, the time when the time correction is performed and the time correction amount are stored, and the average time correction amount within a certain period is calculated and stored, as in step S26 described above. To do.

また、ステップS21、ステップS23またはステップS24における判定が「No」の場合、受信した時刻同期応答に従った時刻補正は行わずに、次回の時刻補正実施タイミングまで待ってから時刻同期処理を実施するか(時刻同期要求を再度送信するか)、直ちに時刻同期処理を再実施(時刻同期要求を再度送信)する(ステップS27)。   If the determination in step S21, step S23 or step S24 is “No”, the time synchronization processing is performed after waiting for the next time correction execution timing without performing the time correction according to the received time synchronization response. (A time synchronization request is transmitted again) or the time synchronization process is immediately performed again (a time synchronization request is transmitted again) (step S27).

なお、上記のステップS23において、経過時間がB以上と判定した場合は、自身より古いタイミングで時刻補正を行った装置から時刻同期応答が送信されてきた、または、時刻補正を行ってから多くの時間が経過した装置から時刻同期応答が送信されてきたため、受信した「現在時刻」の信頼性が低い(「現在時刻」が示す時刻と正しい時刻のずれが大きい可能性が高い)と判断する。また上記のステップS24において、時刻補正量がC以上と判定した場合は、クロック誤差が大きい装置から時刻同期応答が送信されてきたと判断し、受信した「現在時刻」の信頼性が低いと判断する。   In step S23, if it is determined that the elapsed time is B or more, a time synchronization response has been transmitted from a device that performed time correction at an earlier timing than itself, or many times after time correction has been performed. Since the time synchronization response has been transmitted from the device whose time has elapsed, it is determined that the reliability of the received “current time” is low (the possibility that the time indicated by the “current time” is correctly different from the correct time is high). If it is determined in step S24 that the time correction amount is C or more, it is determined that a time synchronization response has been transmitted from a device having a large clock error, and it is determined that the received “current time” is not reliable. .

上記AからCの具体的な値については特に規定しないが、Aの値は、例えば2秒から5秒程度とする。Bの値は、1時間から12時間程度とする。Cの値は、例えば0秒から8秒程度とする。   The specific values of A to C are not particularly defined, but the value of A is, for example, about 2 to 5 seconds. The value of B is about 1 to 12 hours. The value of C is, for example, about 0 to 8 seconds.

なお、図10に示したフローチャートでは、ステップS23およびS24の処理を実施することとしたが、ステップS23で使用するBの値を小さく設定する場合、検出するクロック誤差は小さくなるので、クロック誤差の大きさを判定するためのステップS27は、実施しなくてもよい。また、ステップS24を実施する場合にCと比較する時刻補正量は、前回の時刻補正量(前回時刻補正量)ではなく、一定期間内の平均値(平均時刻補正量)を使用してもよい。また、上記説明では、ステップS25においては、一定条件を満たす装置(ステップS21がYes、S22がNo、S23がYes、S24がYesの装置)が複数存在する場合、補正実施時刻が示す時刻からの経過時間が最も小さい送信元装置の時刻にローカル時刻を合わせることとしたが、補正実施時刻が示す時刻からの経過時間が最も小さい送信元装置ではない送信元装置の時刻にローカル時刻を合わせるようにしても構わない。これは、信頼性の低い時刻同期応答は、ステップS21からS24を通過することができず、ステップS24を通過した時刻同期応答は、いずれも一定レベル以上の信頼性を有しているためである。   In the flowchart shown in FIG. 10, the processing of steps S23 and S24 is performed. However, when the value of B used in step S23 is set to be small, the detected clock error is small. Step S27 for determining the size may not be performed. Further, the time correction amount to be compared with C when performing step S24 may use an average value (average time correction amount) within a certain period instead of the previous time correction amount (previous time correction amount). . In the above description, in step S25, when there are a plurality of devices that satisfy certain conditions (devices in which step S21 is Yes, S22 is No, S23 is Yes, and S24 is Yes), the time from the time indicated by the correction execution time is determined. Although the local time is set to the time of the transmission source device having the smallest elapsed time, the local time is set to the time of the transmission source device that is not the transmission source device having the smallest elapsed time from the time indicated by the correction execution time. It doesn't matter. This is because time synchronization responses with low reliability cannot pass through steps S21 to S24, and all time synchronization responses that have passed through step S24 have a certain level or more of reliability. .

また、時刻同期要求をノード3が受信した場合について説明したが、GW2が時刻同期要求を受信するケースもある。時刻マスタ装置であるGW2は、時刻同期要求を受信した場合、「現在時刻」および「時刻マスタ装置情報」を含んだ時刻同期応答を送信する。   Moreover, although the case where the node 3 received the time synchronization request has been described, there is a case where the GW 2 receives the time synchronization request. When receiving the time synchronization request, the GW 2 that is the time master device transmits a time synchronization response including “current time” and “time master device information”.

このように、本実施の形態の無線マルチホップネットワークにおいて、ノード3は、ローカル時刻を他の機器(ノード3またはGW2)の時刻に同期させる時刻補正を実施した場合、時刻補正の実施時間を「補正実施時刻」、時刻補正における補正量を「前回時刻補正量」、一定期間内に実施した複数回の時刻補正における補正量の平均値を「平均時刻補正量」として記憶しておき、時刻同期要求を他のノード3から受信した場合、記憶しておいた、自身が実施した時刻補正に関する各種情報(「補正実施時刻」、「前回時刻補正量」、「平均時刻補正量」)の全てまたは一部と、自身のローカル時刻を示す「現在時刻」とを含んだ時刻同期応答を送信する。また、ノード3は、ローカル時刻を補正する必要がある場合、周囲の機器(他のノード3、GW2)に対して時刻同期要求を送信し、これに対する応答を受信するまでの時間、応答で通知された各種情報(「補正実施時刻」、「前回時刻補正量」および「平均時刻補正量」の全てまたは一部)および「現在時刻」に基づいて、ローカル時刻を補正する。これにより、ノード3は最良の他のノード3もしくはGW2で管理されている時刻に対して自身のローカル時刻を同期させることができる。また、ノード3は、自身の1ホップ上流のGW2または他のノード3から取得した情報に基づいてローカル時刻を補正するので、時刻同期要求をマルチホップさせる必要やブロードキャスト(フラッティング含む)で送信する必要がない。よって、無線マルチホップネットワークにおける時刻同期処理にかかるトラヒックを低く抑えることができる。   As described above, in the wireless multi-hop network according to the present embodiment, when the node 3 performs time correction to synchronize the local time with the time of another device (node 3 or GW 2), the time correction execution time is “ “Correction execution time”, correction amount in time correction is stored as “previous time correction amount”, and average value of correction amounts in a plurality of time corrections performed within a certain period is stored as “average time correction amount”. When the request is received from another node 3, all of the stored various information related to the time correction performed by itself (“correction execution time”, “previous time correction amount”, “average time correction amount”) or A time synchronization response including a part and “current time” indicating its own local time is transmitted. In addition, when the local time needs to be corrected, the node 3 transmits a time synchronization request to surrounding devices (other nodes 3, GW2), and notifies the time and response until receiving a response to the request. The local time is corrected based on the various information (all or a part of “correction execution time”, “previous time correction amount” and “average time correction amount”) and “current time”. Thereby, the node 3 can synchronize its own local time with the time managed by the other best node 3 or the GW 2. Further, since the node 3 corrects the local time based on the information acquired from the GW 2 that is one hop upstream of the node 3 or another node 3, the node 3 transmits the time synchronization request as necessary or broadcasted (including flatting). There is no need. Therefore, it is possible to reduce the traffic related to the time synchronization processing in the wireless multi-hop network.

実施の形態2.
実施の形態2を説明する。なお、システムの全体構成、各装置の構成および使用するコマンドの構成は実施の形態1と同様とする(図1から図7参照)。
Embodiment 2. FIG.
Embodiment 2 will be described. The overall configuration of the system, the configuration of each device, and the configuration of commands used are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 1 to 7).

上述した実施の形態1の無線マルチホップネットワークにおいては、時刻同期要求を受信した全てのノード3が時刻同期応答を送信し、時刻同期応答を受信したノード3が、時刻同期応答に含まれている「現在時刻」の信頼性を判断することとした。これに対して、本実施の形態の無線マルチホップネットワークにおいては、時刻同期要求を受信したノード3のうち、一定条件を満たしているノード3が時刻同期応答を送信するようにして、トラヒックの増加を抑える。具体的には、ローカル時刻と正しい時刻とのずれ量が一定値未満のノード3が時刻同期応答を送信し、ずれ量が一定値以上のノード3は時刻同期応答を送信しない。   In the wireless multi-hop network of the first embodiment described above, all the nodes 3 that have received the time synchronization request transmit the time synchronization response, and the node 3 that has received the time synchronization response is included in the time synchronization response. The reliability of the “current time” was decided. On the other hand, in the wireless multi-hop network of the present embodiment, among the nodes 3 that have received the time synchronization request, the node 3 that satisfies a certain condition transmits a time synchronization response to increase traffic. Suppress. Specifically, the node 3 whose deviation amount between the local time and the correct time is less than a certain value transmits a time synchronization response, and the node 3 whose deviation amount is a certain value or more does not transmit a time synchronization response.

一例として、実施の形態1と同様に、ノード35が他の装置に対して時刻同期を行う場合の動作を説明する。なお、実施の形態1と異なる部分について説明を行い、実施の形態1と共通の部分については説明を省略する。 As an example, similarly to the first embodiment, illustrating the operation when the node 35 performs the time synchronization to other devices. Note that parts different from the first embodiment will be described, and description of parts common to the first embodiment will be omitted.

図11は、実施の形態2の無線マルチホップネットワークにおける時刻同期シーケンスの一例を示す図である。上述した実施の形態1と同様に、ノード31および34はGW2に対する時刻同期処理が済んでいるものとする。ノード31および34は、定期的に、または、不定期に、上流の装置(GW2)に対する時刻同期処理を実施しているものとする。また、図12は、時刻同期要求を受信した場合のノード3の動作例を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a time synchronization sequence in the wireless multi-hop network according to the second embodiment. As in the first embodiment described above, it is assumed that the nodes 3 1 and 3 4 have already performed time synchronization processing for the GW 2. It is assumed that the nodes 3 1 and 3 4 are performing time synchronization processing on the upstream device (GW2) regularly or irregularly. FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation example of the node 3 when a time synchronization request is received.

図11および図12に示した内容に従って動作する本実施の形態のノード3は、時刻同期要求を受信した場合、自身のローカル時刻の信頼性が高ければ(ローカル時刻と正しい時刻とのずれ量が一定値未満であれば)、時刻同期応答を送信する。すなわち、図11に示した例では、ノード3のうち、ノード35から送信された時刻同期要求を受信したノード31および34は、自身のローカル時刻の信頼性が高いか否かを判定し、信頼性が高い場合には時刻同期応答を送信する。ノード31は、ローカル時刻の信頼性が低いと判断し、時刻同期応答を送信しない。一方、ノード34は、ローカル時刻の信頼性が高いと判断し、時刻同期応答を送信する(ステップS13)。時刻同期応答を受信したノード35は、実施の形態1と同様の手順でローカル時刻を補正する。 When the node 3 according to the present embodiment that operates according to the contents shown in FIGS. 11 and 12 receives the time synchronization request, if the reliability of its own local time is high (the difference between the local time and the correct time is If less than a certain value), send a time synchronization response. That is, in the example shown in FIG. 11, among the nodes 3, the nodes 3 1 and 3 4 that have received the time synchronization request transmitted from the node 3 5 determine whether or not their local time is highly reliable. When the reliability is high, a time synchronization response is transmitted. Node 3 1 judges that the reliability is low local time, does not transmit a time synchronization response. On the other hand, the node 3 4 judges that reliable local time, transmits a time synchronization response (step S13). Time synchronization response node 35 having received the corrected local time in the same manner as the first embodiment.

図11に示した例において、ノード34は、時刻同期要求を受信した時点における自身のローカル時刻の信頼性が高い、すなわち、自身のローカル時刻と正しい時刻(時刻マスタ装置で管理されている時刻)のずれが小さいと判断し、時刻同期応答をノード35へ送信する。ローカル時刻の信頼性が高いか低いかは、実施の形態1のノード3が時刻同期応答を受信した場合の「現在時刻」の信頼性判定と同様の方法で判定する。時刻同期応答は、実施の形態1で説明した時刻同期応答と同様の情報を含むようにしてもよいし、「現在時刻」のみを含むようにしてもよい。一方、ノード31は、時刻同期要求を受信した時点における自身のローカル時刻の信頼性が低い、すなわち、自身のローカル時刻と正しい時刻(時刻マスタ装置で管理されている時刻)のずれが大きいと判断し、時刻同期応答を送信しない。 In the example shown in FIG. 11, the node 3 4 Time synchronization request reliable local time own at the time of the reception, i.e., time that is managed by the local time and the correct time (time master device itself deviation of) is determined to be smaller, and transmits the time-synchronization reply to the node 35. Whether the reliability of the local time is high or low is determined by the same method as the reliability determination of “current time” when the node 3 of the first embodiment receives the time synchronization response. The time synchronization response may include information similar to the time synchronization response described in the first embodiment, or may include only “current time”. On the other hand, the node 3 1, unreliable own local time at the time of receiving the time synchronization request, i.e., a deviation of the local time and the correct time of its own (the time managed by the time the master device) is greater Judgment and do not send time synchronization response.

本実施の形態のノード3において、時刻補正処理部34は、図12に示したように、時刻同期要求を受信した場合(ステップS31:Yes)、自身が時刻マスタ装置であれば(ステップS32:Yes)、時刻同期応答を送信する(ステップS35)。この場合、時刻同期応答が含む「時刻マスタ装置情報」には時刻マスタ装置であることを示す値を設定する。また、自身が時刻マスタ装置ではない場合(ステップS32:No)、前回の時刻補正を実施してからの経過時間がB未満、かつ前回の時刻補正における時刻補正量がC未満の場合(ステップS33:Yes→ステップS34:Yes)、時刻同期応答を送信する(ステップS35)。これら以外の場合(ステップS33:No、または、ステップS34:No)、ステップS35は実行しない。   In the node 3 of the present embodiment, as shown in FIG. 12, when the time correction processing unit 34 receives a time synchronization request (step S31: Yes), the time correction processing unit 34 is itself a time master device (step S32: Yes), a time synchronization response is transmitted (step S35). In this case, a value indicating the time master device is set in the “time master device information” included in the time synchronization response. If the device itself is not the time master device (step S32: No), the elapsed time since the previous time correction was performed is less than B, and the time correction amount in the previous time correction is less than C (step S33). : Yes-> Step S34: Yes), a time synchronization response is transmitted (Step S35). In cases other than these (step S33: No or step S34: No), step S35 is not executed.

なお、上記のステップS33において、経過時間がB以上と判定した場合は、最後に実施した時刻補正からの経過時間が大きく、自身のローカル時刻の信頼性が低い(ローカル時刻と正しい時刻のずれが大きい可能性が高い)と判断する。また上記のステップS34において、時刻補正量がC以上と判定した場合は、クロック誤差が大きく、自身のローカル時刻の信頼性が低いと判断する。   If it is determined in step S33 that the elapsed time is equal to or greater than B, the elapsed time from the last time correction is large, and the reliability of the local time is low (the difference between the local time and the correct time is different). Judgment is likely to be large). If it is determined in step S34 that the time correction amount is C or more, it is determined that the clock error is large and the reliability of the local time is low.

なお、ステップS33およびS34の判定処理で使用する「B」および「C」の値は、実施の形態1の動作例に対応するフローチャート(図10)のステップS23およびS24の判定処理で使用する「B」および「C」の値と同一としてもよいし、異なる値としてもよい。また、「B」として小さな値を設定する場合、ステップS34は省略してもよい。   Note that the values of “B” and “C” used in the determination processing in steps S33 and S34 are “used in the determination processing in steps S23 and S24 of the flowchart (FIG. 10) corresponding to the operation example of the first embodiment. The values of “B” and “C” may be the same or different. Further, when a small value is set as “B”, step S34 may be omitted.

このように、本実施の形態の無線マルチホップネットワークにおいて、ノード3は、ローカル時刻を他の機器(ノード3またはGW2)の時刻に同期させる時刻補正を実施した場合、時刻補正の実施時間を「補正実施時刻」、時刻補正における補正量を「前回時刻補正量」、一定期間内に実施した複数回の時刻補正における補正量の平均値を「平均時刻補正量」として記憶しておき、時刻同期要求を他のノード3から受信した場合、記憶しておいた、自身が実行した時刻補正に関する各種情報(「補正実施時刻」、「前回時刻補正量」、「平均時刻補正量」)に基づいて、自身のローカル時刻の信頼性を判定し、信頼性が高い場合には、上記記憶しておいた各種情報の全てまたは一部と、自身のローカル時刻を示す「現在時刻」とを含んだ時刻同期応答を送信する。また、ノード3は、ローカル時刻を補正する必要がある場合、周囲の機器(他のノード3、GW2)に対して時刻同期要求を送信し、これに対する応答を受信するまでの時間、応答で通知された各種情報(「補正実施時刻」、「前回時刻補正量」および「平均時刻補正量」の全てまたは一部)および「現在時刻」に基づいて、ローカル時刻を補正する。これにより、実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、実施の形態1と比較して、時刻同期処理にかかるトラヒックをさらに低く抑えることができる。   As described above, in the wireless multi-hop network according to the present embodiment, when the node 3 performs time correction to synchronize the local time with the time of another device (node 3 or GW 2), the time correction execution time is “ “Correction execution time”, correction amount in time correction is stored as “previous time correction amount”, and average value of correction amounts in a plurality of time corrections performed within a certain period is stored as “average time correction amount”. When a request is received from another node 3, it is stored based on various information ("correction execution time", "previous time correction amount", "average time correction amount") stored in advance and stored. When the reliability of its own local time is judged and the reliability is high, when all or part of the stored various information and the “current time” indicating its own local time are included To send a synchronous response. In addition, when the local time needs to be corrected, the node 3 transmits a time synchronization request to surrounding devices (other nodes 3, GW2), and notifies the time and response until receiving a response to the request. The local time is corrected based on the various information (all or a part of “correction execution time”, “previous time correction amount” and “average time correction amount”) and “current time”. As a result, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the traffic related to the time synchronization processing can be further reduced as compared with the first embodiment.

実施の形態3.
実施の形態3を説明する。なお、システムの全体構成、各装置の構成および使用するコマンドの構成は実施の形態1と同様とする(図1から図7参照)。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment will be described. The overall configuration of the system, the configuration of each device, and the configuration of commands used are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 1 to 7).

上述した実施の形態2の無線マルチホップネットワークにおいては、時刻同期要求を受信したノード3が、自身の時刻補正実施結果に基づいて、時刻同期応答を送信するかどうか判断することとした。これに対して、本実施の形態の無線マルチホップネットワークにおいては、時刻同期要求を受信したノード3は、要求元のノード3から受信した情報に基づいて、時刻同期応答を送信するかどうか判断する。   In the wireless multi-hop network of the second embodiment described above, the node 3 that has received the time synchronization request determines whether to transmit a time synchronization response based on its own time correction execution result. On the other hand, in the wireless multi-hop network of the present embodiment, the node 3 that has received the time synchronization request determines whether or not to transmit a time synchronization response based on the information received from the requesting node 3. .

一例として、実施の形態1,2と同様に、ノード35が他の装置に対して時刻同期を行う場合の動作を説明する。なお、実施の形態1,2と異なる部分について説明を行い、実施の形態1,2と共通の部分については説明を省略する。 As an example, similarly to the first and second embodiments, the operation when the node 35 performs the time synchronization to other devices. It should be noted that parts different from the first and second embodiments will be described, and description of parts common to the first and second embodiments will be omitted.

図13は、実施の形態3の無線マルチホップネットワークにおける時刻同期シーケンスの一例を示す図である。上述した実施の形態1と同様に、ノード31および34はGW2に対する時刻同期処理が済んでいるものとする。ノード31および34は、定期的に、または、不定期に、上流の装置(GW2)に対する時刻同期処理を実施しているものとする。また、図14は、時刻同期要求を受信した場合のノード3の動作例を示すフローチャートであり、図12に示したフローチャートのステップS33からS34をステップS36からS38に置き換えたものである。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a time synchronization sequence in the wireless multi-hop network according to the third embodiment. As in the first embodiment described above, it is assumed that the nodes 3 1 and 3 4 have already performed time synchronization processing for the GW 2. It is assumed that the nodes 3 1 and 3 4 are performing time synchronization processing on the upstream device (GW2) regularly or irregularly. FIG. 14 is a flowchart showing an operation example of the node 3 when a time synchronization request is received. Steps S33 to S34 in the flowchart shown in FIG. 12 are replaced with steps S36 to S38.

図13および図14に示した内容に従って動作する本実施の形態のノード3は、管理しているローカル時刻の補正が必要と判断した場合、前回の時刻補正の実施時刻の情報と、前回の時刻補正における補正量の情報とを含んだ時刻同期要求を送信する。また、ノード3は、時刻同期要求を受信した場合、時刻同期要求に含まれている情報が示す、要求元ノード(時刻同期要求を送信してきたノード3)が前回の時刻補正を実施した時刻および前回の時刻補正における補正量に基づいて、時刻同期応答を送信するか否かを決定する。   When the node 3 according to the present embodiment that operates according to the contents shown in FIGS. 13 and 14 determines that correction of the managed local time is necessary, the information on the execution time of the previous time correction and the previous time A time synchronization request including correction amount information for correction is transmitted. Further, when the node 3 receives the time synchronization request, the time indicated by the information included in the time synchronization request, the time when the request source node (the node 3 that transmitted the time synchronization request) performed the previous time correction, and Whether to transmit a time synchronization response is determined based on the correction amount in the previous time correction.

図13に示した例では、ノード35が、前回の時刻補正の実施時刻の情報と、前回の時刻補正における補正量の情報とを含んだ時刻同期要求をノード31および34に対して送信し(ステップS11a,S12a)、時刻同期要求を受信したノード31および34は、時刻同期要求に含まれている、前回の時刻補正の実施時刻の情報と、前回の時刻補正における補正量の情報とに基づいて、時刻同期応答を送信するか否かを決定する。図13の例では、ノード31および34が時刻同期応答を送信する(ステップS13,S14)。時刻同期応答を受信したノード35は、実施の形態1と同様の手順でローカル時刻を補正する(ステップS15)。 In the example shown in FIG. 13, the node 35 is the information of the execution time of the previous time correction, the time synchronization request including a correction amount of information in the previous time correction to nodes 3 1 and 3 4 transmitted (step S11a, S12a), the nodes 3 1 and 3 4, which has received the time synchronization request is included in the time synchronization request, and the information of the execution time of the previous time correction, the correction amount at the previous time correction Whether to transmit a time synchronization response is determined based on the above information. In the example of FIG. 13, the nodes 3 1 and 3 4 transmit time synchronization responses (steps S13 and S14). Node 35 that has received the time synchronization response corrects the local time by the same procedure as that of the first embodiment (step S15).

本実施の形態のノード3において、時刻補正処理部34は、図14に示したように、時刻同期要求を受信した場合(ステップS31:Yes)、自身が時刻マスタ装置であれば(ステップS32:Yes)、時刻同期応答を送信する(ステップS35)。この場合、時刻同期応答が含む「時刻マスタ装置情報」には時刻マスタ装置であることを示す値を設定する。また、自身が時刻マスタ装置ではない場合(ステップS32:No)、自身が前回の時刻補正を実施した時刻と、時刻同期要求で通知された「前回の時刻補正の実施時刻」とを比較し、前者の方が後の場合(ステップS36:Yes)、さらに、自身が実施した前回の時刻補正における補正量と、時刻同期要求で通知された「前回の時刻補正における補正量」とを比較し、前者の方が小さい場合(ステップS37:Yes)、時刻同期応答を送信する(ステップS35)。一方、ステップS37が「No」の場合は、さらに、自身が実施した前回の時刻補正における補正量がC未満か否かを確認し、C未満であれば(ステップS38:Yes)、時刻同期応答を送信する(ステップS35)。これら以外の場合(ステップS36:No、または、ステップS38:No)、ステップS35は実行しない。   In the node 3 of the present embodiment, as illustrated in FIG. 14, when the time correction processing unit 34 receives a time synchronization request (step S31: Yes), the time correction processing unit 34 is a time master device (step S32: Yes), a time synchronization response is transmitted (step S35). In this case, a value indicating the time master device is set in the “time master device information” included in the time synchronization response. If the device itself is not the time master device (step S32: No), the time when the device itself performed the previous time correction is compared with the “time of the previous time correction” notified by the time synchronization request, When the former is later (step S36: Yes), the correction amount in the previous time correction performed by itself is compared with the “correction amount in the previous time correction” notified in the time synchronization request, When the former is smaller (step S37: Yes), a time synchronization response is transmitted (step S35). On the other hand, when step S37 is “No”, it is further checked whether or not the correction amount in the previous time correction performed by itself is less than C, and if it is less than C (step S38: Yes), the time synchronization response Is transmitted (step S35). In cases other than these (step S36: No or step S38: No), step S35 is not executed.

なお、上記のステップS36において、自身が前回の時刻補正を実施した時刻が、時刻同期要求で通知された「前回の時刻補正の実施時刻」よりも前の場合、要求元(時刻同期要求を送信したノード3)のローカル時刻を補正して自身(時刻同期要求を受信したノード3)のローカル時刻に合わせたとしても、同期状態が改善されない(正確な時刻とのずれ量が減少しない)と判断する(時刻同期応答を送信しないことに決定する)。ステップS38の判定処理で使用する「C」の値は、実施の形態1の動作例に対応するフローチャート(図10)のステップS24や、実施の形態2の動作例に対応するフローチャート(図12)のステップS34の判定処理で使用する「C」の値と同一としてもよいし、異なる値としてもよい。   In the above-described step S36, when the time at which the time correction was performed previously is earlier than the “time of the previous time correction” notified by the time synchronization request, the request source (send time synchronization request is transmitted). Even if the local time of the node 3) is corrected and matched with the local time of the node 3 itself (the node 3 that received the time synchronization request), it is determined that the synchronization state is not improved (the amount of deviation from the accurate time does not decrease). Yes (determined not to send a time synchronization response). The value of “C” used in the determination process in step S38 is the same as step S24 in the flowchart (FIG. 10) corresponding to the operation example of the first embodiment and the flowchart (FIG. 12) corresponding to the operation example in the second embodiment. The value of “C” used in the determination process of step S34 may be the same or different.

なお、時刻同期要求には、要求元のノード3(図13の例ではノード35)が前回の時刻補正を実施した時刻の情報のみを含ませて送信し、この時刻同期要求を受信したノード3(図13の例ではノード31および34)は、図14に示したフローからステップS37を削除したフローに従って動作を行い、時刻同期応答を送信するか否かを決定するようにしてもよい。 The time synchronization request is transmitted by including only information on the time at which the request source node 3 (node 3 5 in the example of FIG. 13) performed the previous time correction, and the time synchronization request is received. 3 (nodes 3 1 and 3 4 in the example of FIG. 13) operates according to the flow in which step S37 is deleted from the flow shown in FIG. 14, and determines whether or not to send a time synchronization response. Good.

このように、本実施の形態の無線マルチホップネットワークにおいて、ノード3は、ローカル時刻を他の機器(ノード3またはGW2)の時刻に同期させる時刻補正を実施した場合、時刻補正の実施時間を「補正実施時刻」、時刻補正における補正量を「前回時刻補正量」、一定期間内に実施した複数回の時刻補正における補正量の平均値を「平均時刻補正量」として記憶しておき、また、時刻補正を行う場合、記憶している「補正実施時刻」、「前回時刻補正量」を、「前回の時刻補正の実施時刻」、「前回の時刻補正における補正量」として時刻同期要求に含ませて送信する。一方、時刻同期要求を他のノード3から受信した場合、記憶しておいた「補正実施時刻」、「前回時刻補正量」と、時刻同期要求に含まれている「前回の時刻補正の実施時刻」、「前回の時刻補正における補正量」とに基づいて、同期時刻応答を送信するか否かを決定する。これにより、実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、実施の形態1と比較して、時刻同期処理にかかるトラヒックをさらに低く抑えることができる。   As described above, in the wireless multi-hop network according to the present embodiment, when the node 3 performs time correction to synchronize the local time with the time of another device (node 3 or GW 2), the time correction execution time is “ “Correction execution time”, correction amount in time correction is stored as “previous time correction amount”, average value of correction amounts in a plurality of time corrections performed within a certain period is stored as “average time correction amount”, and When performing time correction, the stored “correction execution time” and “previous time correction amount” are included in the time synchronization request as “previous time correction execution time” and “correction amount in previous time correction”. To send. On the other hand, when the time synchronization request is received from another node 3, the stored “correction execution time” and “previous time correction amount” and the “previous time correction execution time” included in the time synchronization request are stored. ”And“ correction amount in previous time correction ”, it is determined whether or not to send a synchronization time response. As a result, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the traffic related to the time synchronization processing can be further reduced as compared with the first embodiment.

実施の形態4.
実施の形態4を説明する。なお、システムの全体構成、各装置の構成および使用するコマンドの構成は実施の形態1と同様とする(図1から図7参照)。
Embodiment 4 FIG.
A fourth embodiment will be described. The overall configuration of the system, the configuration of each device, and the configuration of commands used are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 1 to 7).

本実施の形態の無線マルチホップネットワークにおいては、実施の形態1から3で説明した動作の中のいずれか一つに加え、図15および図16に示した動作を実施することにより、時刻補正の信頼性をさらに向上させる。   In the wireless multi-hop network of the present embodiment, in addition to any one of the operations described in the first to third embodiments, the operation shown in FIG. 15 and FIG. Further improve reliability.

すなわち、図15に示したように、本実施の形態の無線マルチホップネットワークにおいては、時刻マスタ装置(図15ではGW2が該当)に近いノード3から順番に時刻補正を行うよう、各ノード3が動作する(ステップS41,S42,S43)。これにより、あるノード3が時刻補正を実施する場合、その時点における1ホップ上流のノード3では時刻補正が終了しているので、時刻補正を実施するノード3は、自身のローカル時刻をより正確な時刻に合わせることができる。例えば、図15に示したように、時刻マスタ装置であるGW2から1ホップ目のノード3(図1に示したノード31,34,37が該当)は、1ホップ上流のGW2に対する時刻同期(時刻補正)を0時、6時、12時および18時に実施する。GW2から2ホップ目のノード3(図1に示したノード32,33,35,36,38,39が該当)は、1ホップ上流のノード3に対する時刻同期(時刻補正)を0時α分、6時α分、12時α分および18時α分に実施する。GW2から3ホップ目のノード3(図1に示したノード310が該当)は、1ホップ上流のノード3に対する時刻同期(時刻補正)を0時2α分、6時2α分、12時2α分および18時2α分に実施する。GW2からnホップ目のノード3は、1ホップ上流のノード3に対する時刻同期(時刻補正)を0時(n−1)α分、6時(n−1)α分、12時(n−1)α分および18時(n−1)α分に実施する。 That is, as shown in FIG. 15, in the wireless multi-hop network of the present embodiment, each node 3 is configured to perform time correction in order from the node 3 that is close to the time master device (GW2 corresponds in FIG. 15). Operates (steps S41, S42, S43). As a result, when a certain node 3 performs time correction, since the time correction has been completed at the node 3 that is one hop upstream at that time, the node 3 that performs time correction can more accurately determine its local time. Can be adjusted to the time. For example, as shown in FIG. 15, the first hop node 3 (corresponding to the nodes 3 1 , 3 4 , 3 7 shown in FIG. 1) from the time master device GW 2 is the time for the GW 2 one hop upstream. Synchronization (time correction) is performed at 0 o'clock, 6 o'clock, 12 o'clock and 18 o'clock. The node 3 of the second hop from the GW 2 (corresponding to the nodes 3 2 , 3 3 , 3 5 , 3 6 , 3 8 , 3 9 shown in FIG. 1) is synchronized with the node 3 1 hop upstream (time correction). At 0: α, 6: α, 12: α, and 18: α. The node 3 of the third hop from the GW 2 (corresponding to the node 3 10 shown in FIG. 1) performs time synchronization (time correction) on the node 3 upstream by 1 hop at 0: 2α, 6: 2α, and 12: 2α. And at 18: 2α. The node 3 at the nth hop from the GW 2 performs time synchronization (time correction) with respect to the node 3 upstream 1 hop by 0 hour (n−1) α minutes, 6 hours (n−1) α minutes, and 12:00 hours (n−1). ) Performed at α minutes and 18 hours (n−1) α minutes.

これにより、上流のノード3(GW2に近いノード3)は、下流のノード3が時刻補正を実施するタイミングの少し前に時刻補正を必ず実施することになり、下流のノード3が時刻補正を行う際には、信頼性の高い時刻にローカル時刻を合わせることができる。   As a result, the upstream node 3 (the node 3 close to the GW 2) always performs time correction slightly before the timing at which the downstream node 3 performs time correction, and the downstream node 3 performs time correction. In this case, the local time can be adjusted to a highly reliable time.

図16は、実施の形態4のノード3の動作例を示すフローチャートである。本実施の形態のノード3において、時刻補正処理部34は、図16に示したように、自身が時刻マスタ装置ではない場合(ステップS51:No)、時刻マスタ装置までのホップ数に基づいて、時刻補正の実施時間を決定する(ステップS52)。具体的には、ホップ数が少ないノード3ほど時刻補正を行うタイミングが早くなるよう、実施時間を決定する。例えば、0時、6時、12時および18時のそれぞれに対して(ホップ数−1)×α分を足したものを実施時間とする。なお、自身が時刻マスタ装置の場合には(ステップS51:Yes)、ステップS52以下の処理を実行しない。ステップS51およびS52の処理は、例えば、ノード3が無線マルチホップネットワークに参入した場合に実施する。   FIG. 16 is a flowchart illustrating an operation example of the node 3 according to the fourth embodiment. In the node 3 of the present embodiment, as shown in FIG. 16, the time correction processing unit 34 is not a time master device (step S51: No), based on the number of hops to the time master device, An execution time of time correction is determined (step S52). Specifically, the execution time is determined so that the node 3 with the smaller number of hops has a faster time correction timing. For example, the execution time is calculated by adding (hop count−1) × α minutes to 0 o'clock, 6 o'clock, 12 o'clock and 18 o'clock. In addition, when self is a time master device (step S51: Yes), the processing after step S52 is not executed. The processes of steps S51 and S52 are performed, for example, when the node 3 enters the wireless multi-hop network.

ステップS52の処理を終了した時刻補正処理部34は、時刻補正の実施時間になると(ステップS53:Yes)、時刻補正を実施する(ステップS54)。時刻補正は、実施の形態1から3のいずれか一つで説明した手順に従って実施する。   The time correction processing unit 34 that has finished the process of step S52 performs time correction when the time correction execution time comes (step S53: Yes) (step S54). The time correction is performed according to the procedure described in any one of the first to third embodiments.

このように、本実施の形態の無線マルチホップネットワークにおいて、各ノード3は、時刻マスタ装置からのホップ数に基づいて、ホップ数が少ないノード3ほど先に時刻補正を行うよう、時刻補正を実施するタイミングで決定し、決定したタイミングで時刻補正を行う。これにより、ノード3は、より正確な時刻を管理している上流の他のノード3に対してローカル時刻を合わせることができ、無線マルチホップネットワーク全体としての時刻同期性能を高めることができる。また、時刻補正の実施タイミングをホップ数に基づいて決定するので、各ノード3は、他のノード3やGW2との間で情報の交換などを行うことなく、自律的に、適切な実施タイミングを決定できる。   As described above, in the wireless multi-hop network of the present embodiment, each node 3 performs time correction so that the node 3 having the smaller hop number performs time correction earlier based on the hop number from the time master device. The time is corrected at the determined timing, and the time is corrected at the determined timing. Thereby, the node 3 can synchronize the local time with the other upstream nodes 3 that manage more accurate time, and can improve the time synchronization performance of the entire wireless multi-hop network. In addition, since the execution timing of time correction is determined based on the number of hops, each node 3 autonomously sets an appropriate execution timing without exchanging information with other nodes 3 or GW 2. Can be determined.

以上のように、本発明にかかるノード装置は、無線マルチホップネットワークを形成するノード装置として有用である。   As described above, the node device according to the present invention is useful as a node device that forms a wireless multi-hop network.

1 サーバ装置、2,2a ゲートウェイ装置、31,…,310,3a1,…,3a4 ノード装置、4 電力量計、20,30 アンテナ、21,22,31 送受信部、23,32 制御部、24,34 時刻補正処理部、25,35 時刻管理部、26,36 記憶部、27,37 クロック、28,38 受信部、33 経路管理部、100 時刻送信局。 1 server device, 2, 2a gateway device, 3 1 ,..., 3 10 , 3a 1 ,..., 3a 4 node device, 4 watt-hour meter, 20, 30 antenna, 21, 22, 31 transceiver unit, 23, 32 control Unit, 24, 34 time correction processing unit, 25, 35 time management unit, 26, 36 storage unit, 27, 37 clock, 28, 38 reception unit, 33 path management unit, 100 time transmission station.

Claims (12)

正しい時刻を管理している装置との間で時刻同期が確立しているゲートウェイ装置とともに無線マルチホップネットワークを形成するノード装置であって、
ローカル時刻を管理する時刻管理部と、
前記ゲートウェイ装置との直接通信が可能な場合、前記ゲートウェイ装置で管理されている時刻の情報に基づいて前記ローカル時刻の補正を行い、前記ゲートウェイ装置との直接通信が不可能な場合には、前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも少ない他のノード装置である上流ノードから当該上流ノードで管理されている時刻の情報と、当該上流ノードで時刻補正が実施された時刻の情報と、当該上流ノードで実施された時刻補正における補正量の情報と、を取得し、当該取得した情報と、当該情報を当該上流ノードに要求してから取得するまでの所要時間とに基づいて、前記ローカル時刻の補正を行う時刻補正処理部と、
を備えることを特徴とするノード装置。
A node device that forms a wireless multi-hop network together with a gateway device in which time synchronization is established with a device that manages the correct time,
A time management unit for managing local time;
When direct communication with the gateway device is possible, the local time is corrected based on time information managed by the gateway device, and when direct communication with the gateway device is impossible, From the upstream node , which is another node device having fewer hops to the gateway device, information on the time managed in the upstream node, information on the time at which time correction was performed in the upstream node, acquires the correction amount of information in the performed time correction in an upstream node, and a respective information the acquired, based on the respective information on the time required to get from the request to the upstream node, the A time correction processing unit for correcting the local time;
A node device comprising:
正しい時刻を管理している装置との間で時刻同期が確立しているゲートウェイ装置とともに無線マルチホップネットワークを形成するノード装置であって、
ローカル時刻を管理する時刻管理部と、
前記ゲートウェイ装置との直接通信が可能な場合、前記ゲートウェイ装置で管理されている時刻の情報に基づいて前記ローカル時刻の補正を行い、前記ゲートウェイ装置との直接通信が不可能な場合には、前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも少ない他のノード装置である上流ノードから当該上流ノードで管理されている時刻の情報を取得し、当該取得した時刻の情報と、当該時刻の情報を当該上流ノードに要求してから取得するまでの所要時間と、当該上流ノードで実施された時刻補正に関する情報とに基づいて、前記ローカル時刻の補正を行う時刻補正処理部と、
を備え、
前記時刻補正処理部は、
前記所要時間が第1の規定値未満、かつ前記上流ノードで時刻補正が実施されてからの経過時間が第2の規定値未満、かつ前記上流ノードで実施された時刻補正における補正量が第3の規定値未満の場合、当該上流ノードで管理されている時刻に前記ローカル時刻を合わせる、
ことを特徴とするノード装置。
A node device that forms a wireless multi-hop network together with a gateway device in which time synchronization is established with a device that manages the correct time,
A time management unit for managing local time;
When direct communication with the gateway device is possible, the local time is corrected based on time information managed by the gateway device, and when direct communication with the gateway device is impossible, The time information managed by the upstream node is acquired from an upstream node that is another node device having a smaller number of hops to the gateway device, and the acquired time information and the time information are A time correction processing unit that corrects the local time based on a required time from the request to the node until acquisition and information on the time correction performed in the upstream node;
With
The time correction processing unit
The required time is less than a first specified value, and the elapsed time after the time correction is performed at the upstream node is less than a second specified value, and the correction amount in the time correction performed at the upstream node is a third amount. If the local time is less than the specified value, the local time is adjusted to the time managed by the upstream node.
Node apparatus you, characterized in that.
前記時刻補正処理部は、
前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも多い他のノード装置である下流ノードが当該下流ノードで管理している時刻の補正を行う場合に、前記ローカル時刻の情報と、自身が実施した時刻補正に関する情報とを前記下流ノードへ送信する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のノード装置。
The time correction processing unit
When the downstream node, which is another node device having more hops to the gateway device, corrects the time managed by the downstream node, the local time information and the time correction performed by itself. Information on the downstream node,
The node device according to claim 1 or 2, characterized in that
正しい時刻を管理している装置との間で時刻同期が確立しているゲートウェイ装置とともに無線マルチホップネットワークを形成するノード装置であって、
ローカル時刻を管理する時刻管理部と、
前記ゲートウェイ装置との直接通信が可能な場合、前記ゲートウェイ装置で管理されている時刻の情報に基づいて前記ローカル時刻の補正を行い、前記ゲートウェイ装置との直接通信が不可能な場合には、前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも少ない他のノード装置である上流ノードから当該上流ノードで管理されている時刻の情報を取得し、当該取得した時刻の情報と、当該時刻の情報を当該上流ノードに要求してから取得するまでの所要時間と、当該上流ノードで実施された時刻補正に関する情報とに基づいて、前記ローカル時刻の補正を行う時刻補正処理部と、
を備え、
前記時刻補正処理部は、
前記ローカル時刻と前記正しい時刻とのずれ量が一定値未満のときに、前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも多い他のノード装置である下流ノードが当該下流ノードで管理している時刻の補正を行う場合、前記ローカル時刻の情報と、自身が実施した時刻補正に関する情報とを前記下流ノードへ送信する、
ことを特徴とするノード装置。
A node device that forms a wireless multi-hop network together with a gateway device in which time synchronization is established with a device that manages the correct time,
A time management unit for managing local time;
When direct communication with the gateway device is possible, the local time is corrected based on time information managed by the gateway device, and when direct communication with the gateway device is impossible, The time information managed by the upstream node is acquired from an upstream node that is another node device having a smaller number of hops to the gateway device, and the acquired time information and the time information are A time correction processing unit that corrects the local time based on a required time from the request to the node until acquisition and information on the time correction performed in the upstream node;
With
The time correction processing unit
When the amount of deviation between the local time and the correct time is less than a certain value , the downstream node, which is another node device that has more hops to the gateway device than its own, is managed by the downstream node. When performing correction, the local time information and information related to time correction performed by itself are transmitted to the downstream node.
Node apparatus you, characterized in that.
前記時刻補正処理部は、
記ローカル時刻の補正を前回実施してからの経過時間と、前記ローカル時刻の補正を前回実施した際の補正量と、に基づいて、前記ずれ量が一定値未満か否かを判定することを特徴とする請求項4に記載のノード装置。
The time correction processing unit
And elapsed time correction before Symbol local time since the last embodiment, the correction amount when the last carried out compensation of local time, based on, that the shift amount to determine whether less than a predetermined value The node device according to claim 4.
前記時刻補正処理部は、
記ローカル時刻の補正を前回実施してからの経過時間と、前記ローカル時刻の補正を前回実施した際の補正量と、前記下流ノードで実施された時刻補正に関する情報とに基づいて、前記ずれ量が一定値未満か否かを判定することを特徴とする請求項4に記載のノード装置。
The time correction processing unit
And elapsed time correction before Symbol local time since the last performed, on the basis of the correction of the local time and the correction amount when the last performed, the information about the performed time correction in said downstream node, said deviation The node device according to claim 4, wherein it is determined whether or not the amount is less than a certain value.
前記下流ノードで実施された時刻補正に関する情報は、時刻補正の実施時刻および時刻補正における補正量であることを特徴とする請求項6に記載のノード装置。   The node device according to claim 6, wherein the information regarding the time correction performed in the downstream node is a time correction execution time and a correction amount in the time correction. 前記時刻補正処理部は、
前記上流ノードがローカル時刻の補正を実施してから、前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも多い他のノード装置である下流ノードがローカル時刻の補正を実施するまでの間に、ローカル時刻を補正する、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載のノード装置。
The time correction processing unit
Between the time when the upstream node corrects the local time and the time when the downstream node, which is another node device with more hops to the gateway device , corrects the local time, to correct,
The node device according to claim 1, wherein the node device is a device.
前記時刻補正処理部は、
前記ゲートウェイ装置までのホップ数に基づいて、前記ローカル時刻を補正するタイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項8に記載のノード装置。
The time correction processing unit
Determining the timing for correcting the local time based on the number of hops to the gateway device;
The node device according to claim 8, wherein:
正しい時刻を管理している装置との間で時刻同期が確立しているゲートウェイ装置とともに無線マルチホップネットワークを形成するノード装置であって、
ローカル時刻を管理する時刻管理部と、
前記ゲートウェイ装置から取得した情報、または、前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも少ない他のノード装置である上流ノードから取得した情報に基づいて、前記ローカル時刻を補正する時刻補正処理部と、
を備え、
前記時刻補正処理部は、
前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも多い他のノード装置である下流ノードが当該下流ノードで管理している時刻の補正を行う場合に、前記ローカル時刻の情報と、自身が時刻補正を実施した時刻の情報と、自身が実施した時刻補正における補正量の情報と、を前記下流ノードへ送信する、
ことを特徴とするノード装置。
A node device that forms a wireless multi-hop network together with a gateway device in which time synchronization is established with a device that manages the correct time,
A time management unit for managing local time;
A time correction processing unit that corrects the local time based on information acquired from the gateway device or information acquired from an upstream node that is another node device having a smaller number of hops to the gateway device than itself;
With
The time correction processing unit
When correcting the time when a downstream node number of hops to the gateway device is another node device more than itself is managed in the downstream node, and information of the local time, itself is at time correction Transmitting the information on the time of execution and the information on the correction amount in the time correction performed by itself to the downstream node;
A node device characterized by that.
正しい時刻を管理している装置との間で時刻同期が確立しているゲートウェイ装置、およびノード装置により形成された無線マルチホップネットワークであって、
前記ノード装置は、
前記ゲートウェイ装置との直接通信が可能な場合、前記ゲートウェイ装置で管理されている時刻の情報に基づいて、自身が管理しているローカル時刻の補正を行い、前記ゲートウェイ装置との直接通信が不可能な場合には、前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも少ない他のノード装置である上流ノードから当該上流ノードで管理されている時刻の情報と、当該上流ノードで時刻補正が実施された時刻の情報と、当該上流ノードで実施された時刻補正における補正量の情報と、を取得し、当該取得した情報と、当該情報を当該上流ノードに要求してから取得するまでの所要時間とに基づいて、自身が管理しているローカル時刻の補正を行う、
ことを特徴とする無線マルチホップネットワーク。
A wireless multi-hop network formed by a gateway device and a node device in which time synchronization is established with a device that manages the correct time,
The node device is
When direct communication with the gateway device is possible, the local time managed by itself is corrected based on the time information managed by the gateway device, and direct communication with the gateway device is impossible. the case, from the upstream node number of hops to the gateway device is another node device is less than its own, and time information managed by the upstream node, the time correction at the upstream node is performed and time information, acquires a correction amount of information in the performed time correction in the upstream node, the time required for each information the acquired, the respective information to be acquired from the request to the upstream node based on the bets, to correct the local time managed by itself,
A wireless multi-hop network.
正しい時刻を管理している装置との間で時刻同期が確立しているゲートウェイ装置とともに無線マルチホップネットワークを形成するノード装置における時刻同期方法であって、
前記ゲートウェイ装置との直接通信が可能な場合、前記ゲートウェイ装置で管理されている時刻の情報に基づいて、自身が管理しているローカル時刻を前記ゲートウェイ装置で管理されている時刻に合わせる補正を行う第1の時刻補正ステップと、
前記ゲートウェイ装置との直接通信が不可能な場合に、前記ゲートウェイ装置までのホップ数が自身よりも少ない他のノード装置である上流ノードから、当該上流ノードで管理されている時刻の情報と、当該上流ノードで時刻補正が実施された時刻の情報と、当該上流ノードで実施された時刻補正における補正量の情報と、を取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップで取得した情報と、前記情報取得ステップにおいて前記各情報を前記上流ノードに要求してから取得するまでの所要時間と、に基づいて、自身が管理しているローカル時刻を前記上流ノードで管理されている時刻に合わせる補正を行う第2の時刻補正ステップと、
を含むことを特徴とする時刻同期方法。
A time synchronization method in a node device that forms a wireless multi-hop network together with a gateway device in which time synchronization is established with a device that manages the correct time,
When direct communication with the gateway device is possible, based on the time information managed by the gateway device, the local time managed by itself is corrected to the time managed by the gateway device. A first time correction step;
When direct communication with the gateway device is not possible, from an upstream node that is another node device having a smaller number of hops to the gateway device than the self, information on the time managed by the upstream node, and An information acquisition step for acquiring information on the time when the time correction is performed in the upstream node and information on the correction amount in the time correction performed in the upstream node ;
Based on each information acquired in the information acquisition step and a required time from acquisition of the information to the upstream node in the information acquisition step until acquisition, the local time managed by itself is A second time correction step for performing correction in accordance with the time managed by the upstream node;
Including a time synchronization method.
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