JP6574875B2 - Node device for wireless ring network system - Google Patents
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本発明は、複数のノード装置により無線リング型ネットワークを構成する無線リング型ネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a wireless ring network system in which a wireless ring network is configured by a plurality of node devices.
複数のノード装置により無線リング型ネットワークを構成する無線リング型ネットワークシステムを、車両の内部で運用する場合には、車両の乗員や乗員が持ち込んだ手荷物等によって、一部の区間が通信障害を起こす可能性がある。 When operating a wireless ring network system in which a wireless ring network is composed of a plurality of node devices inside a vehicle, some sections cause communication failures due to vehicle occupants or baggage carried by passengers. there is a possibility.
そこで、通信障害を起こした区間のノード装置が通信ルートを逆転させて、通信障害を起こしていない他の区間において通常とは逆方向にデータを伝送することで、通信障害を起こした区間を迂回して相手先のノード装置にデータを伝送することが提案されている(例えば、特許文献1)。 Therefore, the node device in the section where the communication failure has occurred reverses the communication route, and the data is transmitted in the opposite direction in the other sections where the communication failure has not occurred, thereby bypassing the section where the communication failure has occurred. Then, it has been proposed to transmit data to a counterpart node device (for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述した提案では、一部の区間に通信障害が起こると、ネットワークトポロジーがリング型からライン型に変わるので通信の開始から終了までの所要時間が長くなる。このため、各ノード装置に接続された車両の負荷がネットワーク上で伝送される制御信号に反応して動作するタイミングも遅れてしまう。 However, in the above-described proposal, when a communication failure occurs in a part of the section, the network topology changes from the ring type to the line type, so that the time required from the start to the end of communication becomes long. For this reason, the timing at which the load of the vehicle connected to each node device operates in response to a control signal transmitted over the network is also delayed.
また、上述した提案では、通信障害が複数の区間で起こると、最早、ネットワークトポロジーをリング型からライン型に変えても、全てのノード装置を含むネットワーク構成を維持することができなくなってしまう。 In the above-described proposal, when a communication failure occurs in a plurality of sections, it is no longer possible to maintain a network configuration including all node devices even if the network topology is changed from a ring type to a line type.
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、通信障害が複数の区間で起こってもリング型ネットワーク構成を維持することができる無線リング型ネットワークシステム用ノード装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a node device for a wireless ring network system that can maintain a ring network configuration even if communication failures occur in a plurality of sections. It is in.
上記目的を達成するため、請求項1に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置は、
複数のノード装置により無線リング型ネットワークを構成する無線リング型ネットワークシステム用のノード装置において、
予め定められたトリガ条件の成立によりトリガされて、ノード間通信状態確認要求をブロードキャスト送信する状態確認要求送信手段と、
前記ノード間通信状態確認要求を受信し、受信した前記ノード間通信状態確認要求の送信元及び受信先の各ノード装置の識別情報と前記ノード間通信状態確認要求の受信状態情報とを含むノード間通信状態通知をブロードキャスト送信する通信状態送信手段と、
前記ノード間通信状態通知を受信し、前記無線リング型ネットワークを構成する各ノード装置間について受信した前記ノード間通信状態通知の前記受信状態情報に基づいて、前記複数のノード装置による無線リング型ネットワークの通信ルートを最適化する最適化手段と、
前記最適化手段が最適化した最新の前記通信ルートを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された通信ルートで他のノード装置とのデータ送受信を行うデータ送受信手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a node device for a wireless ring network system according to the present invention described in
In a node device for a wireless ring network system in which a wireless ring network is configured by a plurality of node devices,
A state confirmation request transmitting unit that is triggered by establishment of a predetermined trigger condition and broadcasts an inter-node communication state confirmation request;
An inter-node that receives the inter-node communication status confirmation request and includes identification information of each node device that is a source and a destination of the received inter-node communication status confirmation request and reception status information of the inter-node communication status confirmation request A communication status transmission means for broadcasting a communication status notification;
A radio ring network by the plurality of node devices based on the reception status information of the inter-node communication status notification received between the node devices constituting the radio ring network and receiving the inter-node communication status notification Optimization means for optimizing the communication route of
Storage means for storing the latest communication route optimized by the optimization means;
Data transmission / reception means for performing data transmission / reception with other node devices via the communication route stored in the storage means;
It is characterized by providing.
請求項1に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置によれば、予め定められたトリガ条件が成立すると、状態確認要求送信手段によって他のノード装置に、ノード間通信状態確認要求がブロードキャスト送信される。
According to the node device for a wireless ring network system of the present invention described in
そして、他のノード装置からのノード間通信状態確認要求を受信すると、通信状態送信手段によって他のノード装置に、受信したノード間通信状態確認要求の送信元及び受信先の各ノード装置の識別情報と、通信状態確認要求の受信状態情報とを含むノード間通信状態通知がブロードキャスト送信される。 Then, when the inter-node communication status confirmation request is received from another node device, the identification information of each node device that is the source and destination of the received inter-node communication status confirmation request is sent to the other node device by the communication status transmission means. And an inter-node communication status notification including the communication status confirmation request reception status information.
さらに、他のノード装置からのノード間通信状態通知を受信すると、無線リング型ネットワークを構成する各ノード装置間について受信したノード間通信状態通知の受信状態情報に基づいて、複数のノード装置による無線リング型ネットワークの通信ルートが最適化手段により最適化される。 Further, when the inter-node communication status notification from another node device is received, wireless communication by a plurality of node devices is performed based on the reception status information of the inter-node communication status notification received between the respective node devices constituting the wireless ring network. The communication route of the ring network is optimized by the optimization means.
したがって、あるノード装置間において通信障害が起こると、双方のノード装置が、相手方からのノード間通信状態確認要求を受信できず対応するノード間通信状態通知を送信しなくなるか、あるいは、相手方から受信したノード間通信状態確認要求が受信強度不足であることを示す受信状態情報を含むノード間通信状態通知を他のノード装置にブロードキャスト送信することになる。 Therefore, if a communication failure occurs between certain node devices, both node devices cannot receive the inter-node communication status confirmation request from the other party and either do not transmit the corresponding inter-node communication status notification or receive from the other party. The inter-node communication status confirmation request is broadcasted to other node devices including the inter-node communication status notification including the reception status information indicating that the reception strength is insufficient.
このため、最適化手段によって、ノード装置間に通信障害が起こった区間がノード間通信状態通知の受信状態情報から認識され、これに基づいて、通信障害が起こった区間を使用しないように、無線リング型ネットワークの通信ルートが最適化される。 Therefore, the optimization unit recognizes the section in which the communication failure has occurred between the node devices from the reception state information of the inter-node communication state notification, and based on this, the wireless communication is performed so that the section in which the communication failure has occurred is not used. The communication route of the ring network is optimized.
そして、データ送受信手段によって、無線リング型ネットワーク上での他のノード装置とのデータ送受信が、常に、記憶手段に記憶されている、最適化手段によって最適化された最新の通信ルートを用いて行われる。 The data transmission / reception means always performs data transmission / reception with other node devices on the wireless ring network using the latest communication route stored in the storage means and optimized by the optimization means. Is called.
ここで、ノード間通信状態通知の受信状態情報は、送信元のノード装置と受信先のノード装置との間で行われる通信の状態を双方向について表していると見倣すことができる。したがって、各ノード装置は、他の各ノード装置から受信したノード間通信状態通知の受信状態情報によって、無線リング型ネットワークを構成する各ノード装置間の通信状態を、フルコネクトネットワークの全ての区間について把握することになる。このため、各ノード装置の最適化手段がそれぞれ最適化した通信ルートは同じルートとなる。 Here, the reception state information of the inter-node communication state notification can be regarded as indicating the state of communication performed between the transmission source node device and the reception destination node device in both directions. Therefore, each node device indicates the communication state between each node device constituting the wireless ring network for all sections of the full-connect network based on the reception state information of the inter-node communication state notification received from each other node device. To grasp. For this reason, the communication route optimized by the optimization means of each node device is the same route.
したがって、通信障害が複数の区間で起こってもリング型ネットワーク構成を維持することができる。 Therefore, a ring network configuration can be maintained even if communication failures occur in a plurality of sections.
なお、第1参考例の無線リング型ネットワークシステムは、
複数のノード装置により無線リング型ネットワークを構成する無線リング型ネットワークシステムにおいて、
前記各ノード装置は、
予め定められたトリガ条件の成立によりトリガされて、ノード間通信状態確認要求をブロードキャスト送信する状態確認要求送信手段と、
前記ノード間通信状態確認要求を受信し、受信した前記ノード間通信状態確認要求の送信元及び受信先の各ノード装置の識別情報と前記ノード間通信状態確認要求の受信状態情報とを含むノード間通信状態通知をブロードキャスト送信する通信状態送信手段と、
を備えており、
前記複数のノード装置のうち1つのノード装置は、
前記ノード間通信状態通知を受信し、前記無線リング型ネットワークを構成する各ノード装置間について受信した前記ノード間通信状態通知の前記受信状態情報に基づいて、前記複数のノード装置による無線リング型ネットワークの通信ルートを最適化する最適化手段と、
前記最適化手段が前記通信ルートを最適化すると該最適化した通信ルートをブロードキャスト送信する最適化ルート送信手段と、
を備えており、
前記各ノード装置は、さらに、
前記最適化手段が最適化した最新の前記通信ルートを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された通信ルートで他のノード装置とのデータ送受信を行うデータ送受信手段と、
を備えている、
ことを特徴とする。
The wireless ring network system of the first reference example is
In a wireless ring network system in which a wireless ring network is configured by a plurality of node devices,
Each of the node devices
A state confirmation request transmitting unit that is triggered by establishment of a predetermined trigger condition and broadcasts an inter-node communication state confirmation request;
An inter-node that receives the inter-node communication status confirmation request and includes identification information of each node device that is a source and a destination of the received inter-node communication status confirmation request and reception status information of the inter-node communication status confirmation request A communication status transmission means for broadcasting a communication status notification;
With
One node device among the plurality of node devices is:
A radio ring network by the plurality of node devices based on the reception status information of the inter-node communication status notification received between the node devices constituting the radio ring network and receiving the inter-node communication status notification Optimization means for optimizing the communication route of
When the optimization unit optimizes the communication route, an optimized route transmission unit that broadcasts the optimized communication route;
With
Each node device further includes:
Storage means for storing the latest communication route optimized by the optimization means;
Data transmission / reception means for performing data transmission / reception with other node devices via the communication route stored in the storage means;
With
It is characterized by that.
第1参考例の無線リング型ネットワークシステムによれば、予め定められたトリガ条件が成立すると、各ノード装置の状態確認要求送信手段によって他のノード装置に、ノード間通信状態確認要求がブロードキャスト送信される。 According to the wireless ring network system of the first reference example, when a predetermined trigger condition is satisfied, an inter-node communication state confirmation request is broadcast to other node devices by the state confirmation request transmission unit of each node device. The
また、他のノード装置からのノード間通信状態確認要求を受信すると、各ノード装置の通信状態送信手段によって他のノード装置に、受信したノード間通信状態確認要求の送信元及び受信先の各ノード装置の識別情報と、通信状態確認要求の受信状態情報とを含むノード間通信状態通知がブロードキャスト送信される。 In addition, when an inter-node communication state confirmation request is received from another node device, each node device that is the source and destination of the received inter-node communication state confirmation request is sent to the other node device by the communication state transmission unit of each node device. A node-to-node communication status notification including device identification information and communication status confirmation request reception status information is broadcast.
さらに、1つのノード装置において、他のノード装置からのノード間通信状態通知を受信すると、無線リング型ネットワークを構成する各ノード装置間について受信したノード間通信状態通知の受信状態情報に基づいて、複数のノード装置による無線リング型ネットワークの通信ルートが最適化手段により最適化される。 Furthermore, when one node device receives an inter-node communication state notification from another node device, based on the reception state information of the inter-node communication state notification received between the respective node devices constituting the wireless ring network, The communication route of the wireless ring network by a plurality of node devices is optimized by the optimization means.
ここで、あるノード装置間において通信障害が起こると、双方のノード装置が、相手方からのノード間通信状態確認要求を受信できず対応するノード間通信状態通知を送信しなくなるか、あるいは、相手方から受信したノード間通信状態確認要求が受信強度不足であることを示す受信状態情報を含むノード間通信状態通知を他のノード装置にブロードキャスト送信することになる。 Here, if a communication failure occurs between certain node devices, both node devices cannot receive the inter-node communication status confirmation request from the other party and either do not transmit the corresponding inter-node communication status notification, or the other party The received inter-node communication status confirmation request is broadcasted to other node devices, including an inter-node communication status notification including reception status information indicating that reception strength is insufficient.
このため、最適化手段によって、ノード装置間に通信障害が起こった区間がノード間通信状態通知の受信状態情報から認識され、これに基づいて、通信障害が起こった区間を使用しないように、無線リング型ネットワークの通信ルートが最適化される。 Therefore, the optimization unit recognizes the section in which the communication failure has occurred between the node devices from the reception state information of the inter-node communication state notification, and based on this, the wireless communication is performed so that the section in which the communication failure has occurred is not used. The communication route of the ring network is optimized.
最適化手段により最適化された通信ルートは、最適化ルート送信手段により、1つのノード装置から他のノード装置にブロードキャスト送信される。 The communication route optimized by the optimization unit is broadcast from one node device to another node device by the optimization route transmission unit.
また、最適化された通信ルートを受信すると、あるいは、自身に設けられた最適化手段により通信ルートが最適化されると、各ノード装置の記憶手段に記憶されている通信ルートが、最新の最適化された通信ルートに更新される。 When the optimized communication route is received or the communication route is optimized by the optimization means provided in itself, the communication route stored in the storage means of each node device is updated to the latest optimum route. The communication route is updated.
そして、各ノード装置のデータ送受信手段によって、無線リング型ネットワーク上での他のノード装置とのデータ送受信が、常に、記憶手段に記憶されている、最適化手段によって最適化された最新の通信ルートを用いて行われる。 The data transmission / reception means of each node device, the data communication with other node devices on the wireless ring network is always stored in the storage means, and the latest communication route optimized by the optimization means It is done using.
したがって、通信障害が複数の区間で起こってもリング型ネットワーク構成を維持することができる。 Therefore, a ring network configuration can be maintained even if communication failures occur in a plurality of sections.
さらに、請求項2に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置は、請求項1に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置において、前記最適化手段は、前記受信したノード間通信状態通知の前記受信状態情報に基づいて、他の2つ以上のノード装置との通信が確保できないノード装置を除外するように前記無線リング型ネットワークの通信ルートを最適化することを特徴とする。
Further, the wireless ring network system node device according to the present invention described in claim 2 is the wireless ring network system node device according to the present invention described in
また、第2参考例の無線リング型ネットワークシステムは、第1参考例の無線リング型ネットワークシステムにおいて、前記最適化手段は、前記受信したノード間通信状態通知の前記受信状態情報に基づいて、他の2つ以上のノード装置との通信が確保できないノード装置を除外するように前記無線リング型ネットワークの通信ルートを最適化することを特徴とする。 Further, the wireless ring network system of the second reference example is the same as the wireless ring network system of the first reference example, wherein the optimization unit is configured to perform other operations based on the reception state information of the received inter-node communication state notification. The communication route of the wireless ring network is optimized so as to exclude node devices that cannot secure communication with two or more node devices.
あるノード装置について、通信障害により他のノード装置と通信可能な区間が「0」又は「1」まで減少すると、そのノード装置を含めたネットワークをリング型に構成することができなくなる。 If a section that can communicate with another node device decreases to “0” or “1” due to a communication failure for a certain node device, the network including that node device cannot be configured in a ring shape.
そこで、請求項2に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置によれば、請求項1に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置において、1つのノード装置において、最適化手段により、他の2つ以上のノード装置との通信が確保できないノード装置を除外するように無線リング型ネットワークの通信ルートが最適化される。
Therefore, according to the node device for the wireless ring network system of the present invention described in claim 2, in the node device for the wireless ring network system of the present invention described in
このため、通信障害により他の2つ以上のノード装置との通信が確保できないノード装置が発生してもリング型ネットワーク構成を維持することができる。 Therefore, even if a node device that cannot ensure communication with two or more other node devices due to a communication failure occurs, the ring network configuration can be maintained.
なお、第2参考例の無線リング型ネットワークシステムによれば、第1参考例の無線リング型ネットワークシステムにおいて、請求項2に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置と同様の効果を得ることができる。 According to the wireless ring network system of the second reference example, the wireless ring network system of the first reference example has the same effects as the node device for the wireless ring network system of the present invention described in claim 2. Can be obtained.
また、請求項3に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置は、請求項1又は2に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置において、前記記憶手段に記憶された通信ルートの通信障害を検出する障害検出手段をさらに備えており、該障害検出手段による通信障害の検出により前記トリガ条件が成立することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a wireless ring network system node device according to the present invention, wherein the wireless ring network system node device according to the first or second aspect of the present invention is the communication stored in the storage means. The apparatus further comprises failure detection means for detecting a communication failure in the route, and the trigger condition is satisfied by detection of the communication failure by the failure detection means.
さらに、第3参考例の無線リング型ネットワークシステムは、第1又は第2参考例の無線リング型ネットワークシステムにおいて、前記各ノード装置は、前記記憶手段に記憶された通信ルートの通信障害を検出する障害検出手段をさらに備えており、該障害検出手段による通信障害の検出により前記トリガ条件が成立することを特徴とする。 Further, the wireless ring network system of the third reference example is the wireless ring network system of the first or second reference example, wherein each of the node devices detects a communication failure in the communication route stored in the storage unit. The apparatus further comprises a failure detection unit, and the trigger condition is established by detecting a communication failure by the failure detection unit.
請求項3に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置によれば、請求項1又は2に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置において、無線リング型ネットワークの通信ルート上に存在する区間において、2つのノード装置間に通信障害が起こると、各ノード装置の障害検出手段によってその通信障害が検出されてトリガ条件が成立し、各ノード装置の状態確認要求送信手段によって、ノード間通信状態確認要求が他のノード装置にブロードキャスト送信される。
According to the node device for a wireless ring network system of the present invention described in claim 3, in the node device for a wireless ring network system of the present invention described in
このため、データ送受信に使用中の通信ルート上で通信障害が発生した際に、トリガ条件が成立するようなイベントを別途発生させなくても、通信障害の区間を利用しないルートへの通信ルートの最適化を実行させることができる。 For this reason, when a communication failure occurs on a communication route that is being used for data transmission / reception, a communication route to a route that does not use the communication failure section can be generated without generating an event that satisfies the trigger condition. Optimization can be performed.
なお、第3参考例の無線リング型ネットワークシステムによれば、第1又は第2参考例の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置用ノード装置において、請求項3に記載した本発明の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置と同様の効果を得ることができる。 According to the wireless ring network system of the third reference example, in the node device for the node device for the wireless ring network system of the first or second reference example, the wireless ring network of the present invention described in claim 3 The same effect as that of the system node device can be obtained.
本発明によれば、通信障害が複数の区間で起こってもリング型ネットワーク構成を維持することができる。 According to the present invention, a ring network configuration can be maintained even if a communication failure occurs in a plurality of sections.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。まず、図1の説明図を参照して、本発明が適用される無線ネットワークシステムの実施形態の基本的構成について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a basic configuration of an embodiment of a wireless network system to which the present invention is applied will be described with reference to an explanatory diagram of FIG.
本実施形態の無線ネットワークシステムは、例えば、車両(図示せず)の車室内に配置された電装品の制御系のネットワークシステムを構成するもので、図1に示すように、無線ネットワークシステム1は、5つのノード装置20(ノードA〜E)を有している。 The wireless network system of the present embodiment constitutes, for example, a network system of a control system for electrical components arranged in a vehicle interior of a vehicle (not shown). As shown in FIG. It has five node devices 20 (nodes A to E).
これら5つのノード装置20は、他のいずれのノードA〜Eのノード装置20とも無線通信可能な無線フルコネクトネットワークを構成している。但し、ノード装置20が行うノードA〜E間のデータ送受信には、通信状態が良好な区間を優先して利用して構成したリング型ネットワークの通信ルートが用いられる。
These five
次に、ノード装置20の構成について、図2のブロック図を参照して説明する。ノード装置20は、アンテナAT、受信回路21、送信回路22、フラッシュメモリ23(請求項中の記憶手段に相当)、データ入出力インタフェース(I/F)24、ハードディスク(HDD)25及びCPU26を備えている。
Next, the configuration of the
受信回路21は、アンテナATが受信した他のノード装置20からのデータを復調し、データ入出力I/F24を介してHDD25に格納させると共にCPU26に対して供給する。
The receiving
送信回路22は、データ入出力I/F24を介してHDD25から読み出したデータを変調し、相手先のノードA〜Eに向けてアンテナATから無線送信させる。このとき、送信回路22は、フラッシュメモリ23に記憶されたリング型ネットワークの通信ルートを用いてデータの送信を行う。フラッシュメモリ23に記憶されたデフォルトの通信ルートは、図1に示すように、各ノードA〜Eの順に各ノード装置20を巡回する通信ルートである。
The
CPU26は、通信状態確認部26a、通信状態確認データ生成部26b及び論理的リング構成部26cの各機能を実現する。
The
通信状態確認部26aは、送信回路22が送信した他のノードA〜Eのノード装置20に対する送信データの通信ルートを一周した戻りデータの受信回路21による受信を一定期間監視する。そして、受信回路21が一定期間内に戻りデータを受信しなかった場合に、現在使用しているリング型ネットワークの通信ルートに障害が発生したことを検出する。
The communication state confirmation unit 26a monitors the reception of the return data by the
また、通信状態確認部26aは、他のノード装置20の通信状態確認データ生成部26bが送信回路22により送信させたノード間通信状態確認要求を受信回路21が受信した場合に、送信元のノード装置20との間におけるデータの受信状態(受信強度)を確認する。
Further, the communication state confirmation unit 26a, when the
さらに、通信状態確認部26aは、他のノード装置20の通信状態確認データ生成部26bが送信回路22により送信させたノード間通信状態通知を受信回路21が受信した場合に、そのノード間通信状態通知を論理的リング構成部26cに転送する。
Further, when the
通信状態確認データ生成部26bは、現在使用しているリング型ネットワークの通信ルートに障害が発生したことを通信状態確認部26aが検出した場合に、ノード間通信状態確認要求を送信回路22によりブロードキャスト送信させる。
The communication state confirmation
また、通信状態確認データ生成部26bは、他のノード装置20からのノード間通信状態確認要求の受信回路21による受信状態(受信強度)を通信状態確認部26aが確認した場合に、ノード間通信状態通知を送信回路22によりブロードキャスト送信させる。
Further, the communication state confirmation
このノード間通信状態通知は、受信回路21により受信したノード間通信状態確認要求の送信元のノードA〜Eの識別情報と、受信先としての自身のノードA〜Eの識別情報と、通信状態確認部26aが確認したノード間通信状態確認要求の受信回路21による受信状態(受信強度)を示す受信状態情報とを含んでいる。
This inter-node communication status notification includes the identification information of the nodes A to E as the transmission source of the inter-node communication status confirmation request received by the receiving
論理的リング構成部26cは、通信ルートの障害発生を通信状態確認部26aが検出してから一定期間の間、通信状態確認部26aから転送される他のノード装置20からのノード間通信状態通知を収集する。そして、収集した各ノード装置20からのノード間通信状態通知の受信状態情報に基づいて、リング型ネットワークの通信ルートを最適化する。
The logical
リング型ネットワークの通信ルートの最適化は、例えば次のようにして行うことができる。即ち、各ノード装置20からのノード間通信状態通知に含まれる送信元及び受信先のノードA〜Eの識別情報から区間(どのノード装置20間であるか)を特定し、受信状態情報からその区間の受信状態を受信強度の高低によって点数化する等して評価する。
The optimization of the communication route of the ring network can be performed as follows, for example. That is, the section (which
そして、受信状態の評価内容を基準に、遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm :GA)の巡回セールスマン問題(Traveling Salesperson Problem :TSP)を適用して、より通信状態の良好な区間を優先し区間同士の交叉を許容したリング型ネットワークの通信ルートを決定する。この決定した通信ルートを最適化結果とする。 Then, based on the evaluation contents of the reception state, the traveling algorithm of the genetic algorithm (GA) is applied to the Traveling Salesperson Problem (TSP). A communication route of a ring network that allows crossover is determined. This determined communication route is taken as the optimization result.
なお、論理的リング構成部26cは、最適化したリング型ネットワークの通信ルートをフラッシュメモリ23に上書き保存させる。
The logical
次に、上述のように構成されたノード装置20をノードA〜Eに用いた本実施形態の無線ネットワークシステム1において、通信障害が起こって通信ルートが最適化される場合の、ノード装置20の動作について説明する。
Next, in the
例えば、図3の説明図に示すように、複数の区間(ノードC〜ノードD間、ノードA〜ノードE間)においてノード装置20間の通信障害が起こると、各ノードA〜Eのノード装置20が他のノードA〜Eのノード装置20に対してデータを送信しても、通信ルートを一周した戻りデータが受信回路21によって受信されない。
For example, as shown in the explanatory diagram of FIG. 3, when a communication failure occurs between the
このため、各ノード装置20において、通信状態確認部26aにより通信ルートの障害発生が検出され、通信状態確認データ生成部26bによりノード間通信状態確認要求が送信回路22から他の各ノード装置20にブロードキャスト送信される。
Therefore, in each
また、各ノード装置20において、他のノード装置20がブロードキャスト送信したノード間通信状態確認要求が受信回路21により受信され、その受信状態(受信強度)が通信状態確認部26aにおいて確認される。
In each
そして、各ノード装置20において、確認された受信状態(受信強度)を示す受信状態情報と送信元、受信先の各ノード装置20の識別情報とを含むノード間通信状態通知が、通信状態確認データ生成部26bにより送信回路22から他の各ノード装置20にブロードキャスト送信される。
Then, in each
さらに、各ノード装置20において、他のノード装置20がブロードキャスト送信したノード間通信状態通知が受信回路21により受信されて一定期間収集される。そして、一定期間内に収集された各ノード装置20からのノード間通信状態通知の内容や、ノード間通信状態通知が受信回路21により受信されなかった区間により、各ノードA〜Eのノード装置20間における、フルコネクトネットワークの全ての区間についての通信状態が、論理的リング構成部26cによって把握される。
Furthermore, in each
図4は、各ノード装置20の論理的リング構成部26cによって把握される各ノードA〜Eのノード装置20間における通信状態を示す説明図である。ここでは、説明の簡単化のために、各ノード装置20間の通信状態を、受信状態(受信強度)良好(○)と、受信状態(受信強度)不良(×)との2段階で示している。空欄はノード間通信状態通知が受信回路21で受信されなかった区間である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a communication state between the
そこで、各ノード装置20において、把握された各ノードA〜Eのノード装置20間における通信状態に基づいて、例えば、図5の説明図に示すような、通信障害の発生区間(ノードC〜ノードD間、ノードA〜ノードE間)を利用しないリング型ネットワークの通信ルートが、論理的リング構成部26cによって決定される。
Therefore, in each
ここで、ノード間通信状態通知の受信状態情報は、送信元のノード装置20と受信先のノード装置20との間で行われる通信の状態を双方向について表していると見倣すことができる。したがって、各ノード装置20の論理的リング構成部26cは、他の各ノード装置20から受信したノード間通信状態通知の受信状態情報によって、各ノードA〜Eのノード装置20間の通信状態を、フルコネクトネットワークの全ての区間について把握することになる。このため、各ノード装置20の論理的リング構成部26cによってそれぞれ決定されるリング型ネットワークの通信ルートは同じルートとなる。
Here, the reception state information of the inter-node communication state notification can be regarded as indicating the state of communication performed between the transmission
そして、各ノード装置20において、論理的リング構成部26cによって決定されたリング型ネットワークの通信ルートが、最新の最適化された通信ルートとしてフラッシュメモリ23にそれぞれ上書き保存される。これにより、各ノード装置20において、以後の他のノード装置20に対するデータ送信が、通信障害が発生したこれまでの通信ルートに代えて、フラッシュメモリ23に上書き保存された最新の最適化された通信ルートを用いて、送信回路22により行われるようになる。
In each
以上の説明でも明らかなように、本実施形態の無線ネットワークシステム1では、請求項中の状態確認要求送信手段が、CPU26の通信状態確認データ生成部26b及び送信回路22によって構成されている。また、本実施形態では、請求項中の通信状態送信手段も、CPU26の通信状態確認データ生成部26b及び送信回路22によって構成されている。
As is clear from the above description, in the
さらに、本実施形態では、請求項中の最適化手段が、CPU26の論理的リング構成部26c及び送信回路22によって構成されている。また、本実施形態では、請求項中のデータ送受信手段が、受信回路21及び送信回路22によって構成されている。さらに、本実施形態では、請求項中の障害検出手段が、CPU26の通信状態確認部26aによって構成されている。
Further, in the present embodiment, the optimization means in the claims is constituted by the logical
このように、本実施形態の無線ネットワークシステム1によれば、リング型ネットワークの通信ルートに障害が起こった場合、障害発生区間が複数であっても、各ノード装置20が、障害発生区間を迂回した新しい共通のルートにリング型ネットワークの通信ルートを最適化し、リング型ネットワーク構成を維持することができる。
As described above, according to the
なお、上述した実施形態では、リング型ネットワークの通信ルートに障害が起こると、各ノード装置20が通信ルートを同じルートに最適化するものとした。しかし、リング型ネットワークの通信ルートに障害が起こった場合に、参考例の無線リング型ネットワークシステムのように、1つのノード装置20が代表して通信ルートを最適化し、最適化した通信ルートを他のノード装置20に通知する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, when a failure occurs in the communication route of the ring network, each
その場合は、各ノードA〜Eに図2とは構成が異なるノード装置を用いることになる。詳しくは、各ノードA〜Eのうち1つのノードと他の4つのノードとで、用いるノード装置の構成がさらに異なることになる。 In that case, a node device having a configuration different from that in FIG. 2 is used for each of the nodes A to E. Specifically, the configuration of the node device to be used is further different between one of the nodes A to E and the other four nodes.
例えば、ノードAには、図6のブロック図に示すノード装置20Aを用い、ノードB〜Eには、図7のブロック図に示すノード装置20Bを用いる。
For example, the
図6に示すように、ノードAのノード装置20Aは、図2のノード装置20と同じく、CPU26が、通信状態確認部26a、通信状態確認データ生成部26b及び論理的リング構成部26cの各機能を実現する。即ち、図6に示すノードAのノード装置20Aは、第1〜第3参考例の無線リング型ネットワークシステム用ノード装置の実施形態に相当する。
As shown in FIG. 6, the
そして、ノード装置20Aの論理的リング構成部26cは、最適化したリング型ネットワークの通信ルートを、フラッシュメモリ23に上書き保存させるだけでなく、送信回路22によりブロードキャスト送信させる。ノード装置20Aのその他の点の構成及び動作は、図2のノード装置20と同じである。
Then, the logical
一方、図7に示すように、ノードB〜Eのノード装置20Bは、図2のノード装置20と同じく、CPU26が実現する機能が、通信状態確認部26a及び通信状態確認データ生成部26bの2つになっており、論理的リング構成部26cの機能は省略されている。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the
そして、ノード装置20Bの受信回路21は、ノード装置20Aの論理的リング構成部26cにより送信回路22からブロードキャスト送信された、最適化したリング型ネットワークの通信ルートを、フラッシュメモリ23に上書き保存させる。ノード装置20Bのその他の点の構成及び動作は、省略された論理的リング構成部26cに関する構成及び動作を除いて、図2のノード装置20と同じである。
Then, the
したがって、ノードAにノード装置20Aを用い、他のノードB〜Eにノード装置20Bを用いた場合には、図2のノード装置20において行われた動作のうち、リング型ネットワークの通信ルートの障害発生の検出から、ノード間通信状態通知のブロードキャスト送信までの動作が、各ノード装置20A,20Bにおいても同様に行われる。
Therefore, when the
一方、ブロードキャスト送信されたノード間通信状態通知を一定期間収集し、その内容等から、各ノードA〜Eのノード装置20A,20B間の通信状態を把握し、把握した通信状態に基づいて、通信障害の発生区間を利用しないリング型ネットワークの通信ルートを最適化するまでの動作は、論理的リング構成部26cの機能をCPU26が実現するノードAのノード装置20Aでのみ行われる。
On the other hand, the communication status notification between nodes transmitted by broadcast is collected for a certain period, and the communication status between the
そして、最新の最適化されたリング型ネットワークの通信ルートが、ノードAのノード装置20Aから他のノードB〜Eのノード装置20Bにブロードキャスト送信され、ノードB〜Eの各ノード装置20Bでは、受信回路21で受信した最新の最適化されたリング型ネットワークの通信ルートが、最新の最適化された通信ルートとしてフラッシュメモリ23にそれぞれ上書き保存される。
Then, the latest optimized ring network communication route is broadcast from the
したがって、図6及び図7のノード装置20A,20BをノードAや他のノードB〜Eに用いても、各ノード装置20A,20Bにおいて、以後の他のノード装置20A,20Bに対するデータ送信が、通信障害が発生したこれまでの通信ルートに代えて、フラッシュメモリ23に上書き保存された最新の最適化された通信ルートを用いて、送信回路22により行われるようになる。
Therefore, even if the
なお、本参考例では、最適化ルート送信手段が、図6のノード装置20Aの論理的リング構成部26c及び送信回路22によって構成されている。
In this reference example, the optimization route transmission means is configured by the logical
このような構成でも、リング型ネットワークの通信ルートに障害が起こった場合、障害発生区間が複数であっても、ノード装置20Aが、障害発生区間を迂回した新しいルートにリング型ネットワークの通信ルートを最適化し、他のノード装置20Bにも通知して、リング型ネットワーク構成を維持することができる。
Even in such a configuration, when a failure occurs in the communication route of the ring network, even if there are a plurality of failure sections, the
なお、図1や図5を見てもわかるように、リング型ネットワークの通信ルートを構成するには、各ノードA〜Eのノード装置20,20A,20Bにおいて、他の2つのノードA〜Eのノード装置20,20A,20Bとの通信が確保されている必要がある。逆に、他のノードA〜Eのノード装置20,20A,20Bとの通信が1つの区間しか確保されていないか、全く確保されていないと、そのノードA〜Eのノード装置20,20A,20Bは、リング型ネットワークの通信ルートを構成するノード(ノード装置)となることができない。
As can be seen from FIG. 1 and FIG. 5, in order to configure the communication route of the ring network, in the
そこで、図2のノード装置20や図6のノード装置20Aの論理的リング構成部26cが、リング型ネットワークの通信ルートを最適化する場合に、他のノードA〜Eのノード装置20,20A,20Bとの通信が確保されている区間が2つ未満であるノードA〜Eのノード装置20,20A,20Bを、リング型ネットワークの通信ルートを構成するノード(ノード装置)から除外するようにしてもよい。
Therefore, when the logical
また、上述した図2、図6及び図7のノード装置20,20A,20Bでは、通信状態確認部26aにより通信ルートの障害発生が検出されると、これをトリガとして、通信状態確認データ生成部26bがノード間通信状態確認要求を送信回路22から他の各ノード装置20にブロードキャスト送信させるものとした。
In the
しかし、例えば、ノード装置20,20A,20Bに別途設けた不図示のスイッチが操作されると、これをトリガとして、通信状態確認データ生成部26bがノード間通信状態確認要求を送信回路22から他の各ノード装置20にブロードキャスト送信させる構成としてもよい。
However, for example, when a switch (not shown) provided separately in the
あるいは、データの送信が行われていないときに、各ノード装置20,20A,20Bの通信状態確認データ生成部26bが一定周期毎に、ノード間通信状態確認要求を送信回路22から他の各ノード装置20にブロードキャスト送信させる構成としてもよい。
Alternatively, when data transmission is not performed, the communication state confirmation
また、ノード装置20,20A,20Bを設置して無線ネットワークシステム1を立ち上げる際に、ノード間通信状態確認要求を送信回路22から他の各ノード装置20にブロードキャスト送信させる構成としてもよい。
Further, when the
これらの場合、通信状態確認部26aが通信ルートの障害発生を検出する構成や、通信状態確認データ生成部26bがノード間通信状態確認要求をブロードキャスト送信するのを、障害発生の検出に伴ってトリガするための構成は、省略してもよい。
In these cases, the communication state confirmation unit 26a detects the occurrence of a communication route failure, and the communication state confirmation
本発明は、複数のノード装置により無線リング型ネットワークを構成する無線リング型ネットワークシステムに用いて、極めて有用である。 The present invention is extremely useful when used in a wireless ring network system in which a wireless ring network is configured by a plurality of node devices.
1 無線ネットワークシステム
20,20A,20B ノード装置
21 受信回路
22 送信回路
23 フラッシュメモリ
24 データ入出力インタフェース
25 ハードディスク
26 CPU
26a 通信状態確認部
26b 通信状態確認データ生成部
26c 論理的リング構成部
AT アンテナ
DESCRIPTION OF
26a Communication
Claims (3)
予め定められたトリガ条件の成立によりトリガされて、ノード間通信状態確認要求をブロードキャスト送信する状態確認要求送信手段と、
前記ノード間通信状態確認要求を受信し、受信した前記ノード間通信状態確認要求の送信元及び受信先の各ノード装置の識別情報と前記ノード間通信状態確認要求の受信状態情報とを含むノード間通信状態通知をブロードキャスト送信する通信状態送信手段と、
前記ノード間通信状態通知を受信し、前記無線リング型ネットワークを構成する各ノード装置間について受信した前記ノード間通信状態通知の前記受信状態情報に基づいて、前記複数のノード装置による無線リング型ネットワークの通信ルートを最適化する最適化手段と、
前記最適化手段が最適化した最新の前記通信ルートを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された通信ルートで他のノード装置とのデータ送受信を行うデータ送受信手段と、
を備えることを特徴とする無線リング型ネットワークシステム用ノード装置。 In a node device for a wireless ring network system in which a wireless ring network is configured by a plurality of node devices,
A state confirmation request transmitting unit that is triggered by establishment of a predetermined trigger condition and broadcasts an inter-node communication state confirmation request;
An inter-node that receives the inter-node communication status confirmation request and includes identification information of each node device that is a source and a destination of the received inter-node communication status confirmation request and reception status information of the inter-node communication status confirmation request A communication status transmission means for broadcasting a communication status notification;
A radio ring network by the plurality of node devices based on the reception status information of the inter-node communication status notification received between the node devices constituting the radio ring network and receiving the inter-node communication status notification Optimization means for optimizing the communication route of
Storage means for storing the latest communication route optimized by the optimization means;
Data transmission / reception means for performing data transmission / reception with other node devices via the communication route stored in the storage means;
A node device for a wireless ring network system, comprising:
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