JP6801191B2 - 無線通信システム、無線通信装置、及び無線通信プログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明に係る無線通信システム、無線通信装置、及び無線通信プログラムの第1の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
図2は、第1の実施形態に係る無線通信システム1の全体構成例を示すブロック図である。
次に、以上のような構成を有する第1の実施形態の無線通信システム1の動作を説明する。
ネットワークに新規参加する参加ノード(処理部22)は、近隣ノードを探索するため、通信部21を介して、生成した近隣ノード探索メッセージをブロードキャストする(S101−1)。この近隣ノード探索メッセージには、参加ノードに関する情報が含まれる。参加ノードに関する情報とは、例えば、参加ノードの個体を表すアドレス(MACアドレス)や、親選択の指標値が何であるかを表す情報である。なお、処理部22は、近隣ノード探索メッセージを送信すると、近隣ノードから応答メッセージを待つ時間である最大受信待ち時間を計算する。そして、処理部22は、タイマ部24に計算した最大受信待ち時間分のタイマのセットを要求する。
ネットワーク加入済みのノード、又は管理装置10(通信部21)は、他の無線通信装置20から何らかのメッセージを受信すると、処理部22に受信メッセージの処理を要求する(S102−1)。
ネットワーク加入済みのノードは、通信部21を介して管理装置10と直接通信可能であるか否か判定を行う(S103−1)。
管理装置10(処理部22)は、通信部21を介して、参加要求メッセージを受信すると、参加要求メッセージの送信元ノード(参加ノード)に対する参加承認メッセージを生成する(S104−1)。
第1の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
次に、本発明に係る無線通信システム、無線通信装置、及び無線通信プログラムの第2の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第2の実施形態では、無線通信装置が、近隣ノード探索メッセージに対する応答メッセージの送信待ち時間を、近隣ノード数も考慮して算出する点が第1の実施形態と異なる。無線ネットワークにおいて、前記応答メッセージが衝突する確率は、近隣ノード数が多い程、高くなる(逆に、近隣ノード数が少ない程、低くなる)。第1の実施形態では、無線通信装置(近隣ノード探索メッセージを受信したノード)は、親選択の指標値が近いノード同士の応答メッセージが衝突することを防ぐため、指標値が良い場合でも、低確率で長い送信待ち時間が選択されるようにした。しかし、近隣ノード数が少ない場合、短い送信待ち時間のみを選択したとしても、応答メッセージが衝突する確率は低い。そこで、第2の実施形態では、無線通信装置は、近隣ノード数に応じて、近隣ノード数が多いときには衝突を考慮した送信待ち時間を、近隣ノード数が少ないときには衝突を考慮しない送信待ち時間を動的に選択されるようにする。
第2の実施形態の無線通信システム1の構成についても、第1の実施形態と同様に図2を用いて示すことができる。
次に、以上のような構成を有するこの実施形態の無線通信システム1の動作を、図面を参照しながら説明する。以下では、第2の実施形態の無線通信装置20Aの動作について、第1の実施形態との差異を中心に説明する。
通信部21は、近隣ノード探索メッセージを受信すると、処理部22に当該メッセージの処理を要求する(S202−1)。
第2の実施形態によれば、第1の実施形態に加えて、以下の効果を奏する。
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
Claims (12)
- ネットワークへの接続を要求する無線通信装置と、前記ネットワークへの接続要求を中継する複数の無線中継装置と、前記ネットワークへの接続要求を承認する無線承認装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記無線通信装置は、
複数の前記無線中継装置の中から、接続先とする前記無線中継装置を探索するための近隣ノード探索メッセージを周囲のネットワークに向けて送信する近隣ノード探索手段と、
前記近隣ノード探索メッセージに対する、前記各無線中継装置からの応答メッセージを最大限待つための時間である最大受信待ち時間を算出する最大受信待ち時間算出処理手段と、
前記最大受信待ち時間算出処理手段により算出された前記最大受信待ち時間の経過を管理する第2のタイマ手段と、
前記応答メッセージを、前記各無線中継装置から受信すると、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置を接続先に選択するか否かの判断に使用する、前記各無線中継装置から前記無線承認装置までのホップ数に依存しない指標を用いた判断情報に基づき、所定の条件を満たした場合、前記最大受信待ち時間待機することなく、前記条件を満たした前記無線中継装置を接続先として選択し、一方、前記最大受信待ち時間待機しても前記条件を満たす接続先とする前記無線中継装置が見つからなかった場合、前記最大受信待ち時間中に受信した前記応答メッセージの送信元の前記各無線中継装置の内から接続先とする前記無線中継装置を選択する接続先選択手段と、
前記判断情報を記憶する記憶手段とを有し、
前記無線中継装置は、
前記無線通信装置から前記近隣ノード探索メッセージを受信すると、前記応答メッセージを送信するまでの待ち時間である送信待機時間を、前記判断情報の値が良ければ短くなるように算出し、前記判断情報の値が悪ければ長くなるように算出すると共に、前記送信待機時間を、所定の確率で前記判断情報の値が良い場合でも、長くなるように算出し、前記判断情報の値が悪い場合でも、短くなるように算出する送信待機時間算出処理手段と、
前記送信待機時間算出処理手段により算出された前記送信待機時間の経過を管理する第1のタイマ手段と、
前記第1のタイマ手段により前記送信待機時間が経過した旨が通知されると、前記応答メッセージを、前記無線通信装置へ送信する応答メッセージ送信手段と、
前記判断情報を記憶する記憶手段とを有する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記判断情報は、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置と、前記無線承認装置との間の1ホップ当りのラウンドトリップタイムであって、
前記接続先選択手段は、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置に対応する前記判断情報の値が所定の閾値未満の場合には、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置を接続先に選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記判断情報は、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置と、前記無線承認装置との間の通信成功率であって、
前記接続先選択手段は、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置に対応する前記判断情報の値が所定の閾値以上の場合には、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置を接続先に選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記判断情報は、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置と、前記無線承認装置へ至るまでの各リンクにおける送受信RSSI値の平均値であって、
前記接続先選択手段は、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置に対応する前記判断情報の値が所定の閾値以上の場合には、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置を接続先に選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記判断情報は、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置と、前記無線承認装置へ至るまでの各リンクにおける送受信RSSI値の最低値であって、
前記接続先選択手段は、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置に対応する前記判断情報の値が所定の閾値以上の場合には、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置を接続先に選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記最大受信待ち時間は、前記応答メッセージの送信待ち時間として選択され得る最大値であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の無線通信システム。
- 前記最大受信待ち時間は、前記判断情報の値が良い前記無線中継装置が選択し得る前記応答メッセージの送信待ち時間の最大値であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の無線通信システム。
- 前記最大受信待ち時間は、最初に受信した前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置の前記判断情報の値を基に、さらに良い前記判断情報の値を持つ前記無線中継装置が選択し得る前記応答メッセージの送信待ち時間の最大値であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の無線通信システム。
- 前記無線中継装置はさらに、自身の周囲に存在する近隣ノード数を管理する近隣ノード管理部を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の無線通信システム。
- 前記送信待機時間算出処理手段は、前記近隣ノード管理部により取得した前記近隣ノード数に応じて、前記送信待機時間を算出することを特徴とする請求項9に記載の無線通信システム。
- ネットワークへの接続を要求する無線通信装置と、前記ネットワークへの接続要求を中継する複数の無線中継装置と、前記ネットワークへの接続要求を承認する無線承認装置とを有する無線通信システムにおける無線通信装置であって、
複数の前記無線中継装置の中から、接続先とする前記無線中継装置を探索するための近隣ノード探索メッセージを周囲のネットワークに向けて送信する近隣ノード探索手段と、
前記近隣ノード探索メッセージに対する、前記各無線中継装置からの応答メッセージを最大限待つための時間である最大受信待ち時間を算出する最大受信待ち時間算出処理手段と、
前記最大受信待ち時間算出処理手段により算出された前記最大受信待ち時間の経過を管理するタイマ手段と、
前記応答メッセージを、前記各無線中継装置から受信すると、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置を接続先に選択するか否かの判断に使用する、前記各無線中継装置から前記無線承認装置までのホップ数に依存しない指標を用いた判断情報に基づき、所定の条件を満たした場合、前記最大受信待ち時間待機することなく、前記条件を満たした前記無線中継装置を接続先として選択し、一方、前記最大受信待ち時間待機しても前記条件を満たす接続先とする前記無線中継装置が見つからなかった場合、前記最大受信待ち時間中に受信した前記応答メッセージの送信元の前記各無線中継装置の内から接続先とする前記無線中継装置を選択する接続先選択手段と、
前記判断情報を記憶する記憶手段と
を有することを特徴とする無線通信装置。 - ネットワークへの接続を要求する無線通信装置と、前記ネットワークへの接続要求を中継する複数の無線中継装置と、前記ネットワークへの接続要求を承認する無線承認装置とを有する無線通信システムにおける無線通信装置に搭載されるコンピュータを、
複数の前記無線中継装置の中から、接続先とする前記無線中継装置を探索するための近隣ノード探索メッセージを周囲のネットワークに向けて送信する近隣ノード探索手段と、
前記近隣ノード探索メッセージに対する、前記各無線中継装置からの応答メッセージを最大限待つための時間である最大受信待ち時間を算出する最大受信待ち時間算出処理手段と、
前記最大受信待ち時間算出処理手段により算出された前記最大受信待ち時間の経過を管理するタイマ手段と、
前記応答メッセージを、前記各無線中継装置から受信すると、前記応答メッセージの送信元の前記無線中継装置を接続先に選択するか否かの判断に使用する、前記各無線中継装置から前記無線承認装置までのホップ数に依存しない指標を用いた判断情報に基づき、所定の条件を満たした場合、前記最大受信待ち時間待機することなく、前記条件を満たした前記無線中継装置を接続先として選択し、一方、前記最大受信待ち時間待機しても前記条件を満たす接続先とする前記無線中継装置が見つからなかった場合、前記最大受信待ち時間中に受信した前記応答メッセージの送信元の前記各無線中継装置の内から接続先とする前記無線中継装置を選択する接続先選択手段と、
前記判断情報を記憶する記憶手段と
して機能させることを特徴とする無線通信プログラム。
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