JP7124038B2 - Communication device, communication method and program - Google Patents

Communication device, communication method and program Download PDF

Info

Publication number
JP7124038B2
JP7124038B2 JP2020190306A JP2020190306A JP7124038B2 JP 7124038 B2 JP7124038 B2 JP 7124038B2 JP 2020190306 A JP2020190306 A JP 2020190306A JP 2020190306 A JP2020190306 A JP 2020190306A JP 7124038 B2 JP7124038 B2 JP 7124038B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
schedule
processing
communication
node
application
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020190306A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021016197A (en
Inventor
康之 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2020190306A priority Critical patent/JP7124038B2/en
Publication of JP2021016197A publication Critical patent/JP2021016197A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7124038B2 publication Critical patent/JP7124038B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Description

本発明の実施形態は、通信装置、通信方法およびプログラムに関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to communication devices, communication methods, and programs.

IEEE 802.15.4-2015は、TSCH(Time-Slotted Channel Hopping)の送受信方法を定義している。TSCHでは、通信ノード間で通信タイミングを事前に合意しておくことにより、信頼性が高い通信ができる。IETF 6TiSCH WGが策定中の6top Protocolを使用すれば、近隣ノード間でTSCHの通信タイミングを動的に合意することができる。 IEEE 802.15.4-2015 defines a method for transmitting and receiving TSCH (Time-Slotted Channel Hopping). In the TSCH, highly reliable communication is possible by previously agreeing on communication timing between communication nodes. By using the 6top Protocol being developed by the IETF 6TiSCH WG, it is possible to dynamically agree on TSCH communication timing between neighboring nodes.

TSCHでは、データの送信ノードと受信ノードが予め決められた時刻に、予め決められた周波数で送受信処理を行う。TSCHではノード間のクロック同期状態を保つため、送信ノードが送るべきデータを持たない場合であっても所定の頻度で制御データを送受信する。 In the TSCH, a data transmission node and a data reception node perform transmission/reception processing at predetermined times and on predetermined frequencies. In the TSCH, in order to maintain clock synchronization between nodes, control data is transmitted and received at a predetermined frequency even when the transmitting node does not have data to be transmitted.

IEEE 802.15.4-2015 - IEEE Standard for Low-Rate Wireless NetworksIEEE 802.15.4-2015 - IEEE Standard for Low-Rate Wireless Networks 6top Protocol (6P)6top Protocol (6P)

TSCHの通信制御はノード間のクロック同期を伴うため、TSCHにかかわる処理はノード内で優先的に処理しなければならない。一方、ノードは、センサやアクチュエータとして動作するために、高優先度のアプリケーション処理が必要になる場合がある。 Since TSCH communication control involves clock synchronization between nodes, processing related to TSCH must be preferentially processed within a node. On the other hand, nodes may require high priority application processing in order to act as sensors and actuators.

TSCHとその上位レイヤ(アプリケーション)が独立に処理順序およびタイミングを決めた場合、TSCHまたはアプリケーション、場合によってはその両方が所望の性能を発揮できなくなる可能性がある。 If the TSCH and its upper layers (applications) independently determine the processing order and timing, there is a possibility that the TSCH or the application, or possibly both, will not be able to exhibit the desired performance.

実施形態の通信装置は、調整部と、通信制御部と、処理制御部と、を備える。調整部は、メッセージを時分割多重通信で送受信する通信処理のスケジュールと、通信処理と異なるアプリケーション処理のスケジュールとを調整する。通信制御部は、調整されたスケジュールに従いメッセージを送受信する。処理制御部は、調整されたスケジュールに従いアプリケーションの実行を制御する。 A communication device according to an embodiment includes an adjustment unit, a communication control unit, and a processing control unit. The adjustment unit adjusts the schedule of communication processing for transmitting and receiving messages by time-division multiplex communication and the schedule of application processing different from the communication processing. A communication controller transmits and receives messages according to the coordinated schedule. A process controller controls execution of the application according to the coordinated schedule.

第1の実施形態にかかる通信システムのブロック図。1 is a block diagram of a communication system according to a first embodiment; FIG. 第1の実施形態にかかるノードのブロック図。3 is a block diagram of a node according to the first embodiment; FIG. 時分割多重方式による時間の分割単位の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of time division units by time division multiplexing; 初期状態のスケジュールの例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of an initial schedule; スケジュールの一例を示す図。The figure which shows an example of a schedule. ノード間でスケジュールを調整する例を示すシーケンス図。FIG. 4 is a sequence diagram showing an example of adjusting schedules between nodes; ノード間でスケジュールを調整する例を示すシーケンス図。FIG. 4 is a sequence diagram showing an example of adjusting schedules between nodes; スケジュールを再割り当てする処理の一例を示すシーケンス図。FIG. 10 is a sequence diagram showing an example of processing for reassigning schedules; スケジュールを再割り当てする処理の一例を示すシーケンス図。FIG. 10 is a sequence diagram showing an example of processing for reassigning schedules; スケジュールの一例を示す図。The figure which shows an example of a schedule. アプリケーション処理の割り当て例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of allocation of application processing; アプリケーション処理のスケジュールを調整する例を示すシーケンス図。4 is a sequence diagram showing an example of adjusting the schedule of application processing; FIG. アプリケーション処理のスケジュールを調整する例を示すシーケンス図。4 is a sequence diagram showing an example of adjusting the schedule of application processing; FIG. 第1の実施形態におけるスケジュール調整処理のフローチャート。4 is a flowchart of schedule adjustment processing according to the first embodiment; タイムスロット内のデータの送受信処理のタイミングを示す図。FIG. 4 is a diagram showing the timing of data transmission/reception processing within a time slot; 第2の実施形態にかかる通信システムのブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a communication system according to a second embodiment; FIG. 第2の実施形態にかかるノードのブロック図。FIG. 10 is a block diagram of a node according to the second embodiment; FIG. 第1または第2の実施形態にかかる通信装置のハードウェア構成図。2 is a hardware configuration diagram of a communication device according to the first or second embodiment; FIG.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる通信装置の好適な実施形態を詳細に説明する。 Preferred embodiments of the communication device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
第1の実施形態にかかる通信装置は、メッセージを時分割多重通信で送受信する通信処理のスケジュールと、アプリケーション処理のスケジュールとを調整可能とする。例えば、通信装置(ノード)は、TSCHの通信タイミングの合意や設定のためのプロトコルにおいて、アプリケーション動作のタイミングも扱えるようにする。ノードは、TSCH処理のスケジューリングとアプリケーション処理のスケジューリングを統合的に扱う機能を設け、両者の処理が同一時刻に発生しないように調停する。
(First embodiment)
The communication apparatus according to the first embodiment can adjust the schedule of communication processing for transmitting and receiving messages by time-division multiplex communication and the schedule of application processing. For example, a communication device (node) can handle timing of application operations in a protocol for agreement and setting of communication timing of TSCH. The node has a function of integrally handling the scheduling of the TSCH process and the scheduling of the application process, and arbitrates so that both processes do not occur at the same time.

図1は、第1の実施形態にかかる通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、通信システムは、通信装置としてのノード100a、100bを含む。なお、ノード100a、100bは同様の構成を備えるため、区別する必要がない場合は単にノード100という。ノード100の個数は2に限られず、3以上であってもよい。複数のノード100は、例えばIEEE 802.15.4などの無線ネットワークにより接続される。複数のノード100は、その他のどのような接続形態により接続されてもよく、例えば、有線ネットワークにより接続されてもよい。 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a communication system according to a first embodiment; FIG. As shown in FIG. 1, the communication system includes nodes 100a and 100b as communication devices. Since the nodes 100a and 100b have the same configuration, they are simply referred to as the node 100 when there is no need to distinguish between them. The number of nodes 100 is not limited to two, and may be three or more. A plurality of nodes 100 are connected by a wireless network such as IEEE 802.15.4. A plurality of nodes 100 may be connected by any other form of connection, for example, by a wired network.

ノード100aとノード100bとの間でデータが送受信される。便宜上、以降ではノード100aをデータの送信ノードとし、ノード100bをデータの受信ノードとする。 Data is transmitted and received between the node 100a and the node 100b. For convenience, the node 100a is hereinafter referred to as a data transmitting node, and the node 100b is referred to as a data receiving node.

ノード100aとノード100bは時刻同期しており、予め決められたタイミングでデータを送受信する。典型的には、ノード100aおよびノード100bは、TSCHによる通信制御を行うが、TSCH以外の時分割多重の通信方式を用いてもよい。 The nodes 100a and 100b are time-synchronized and transmit and receive data at predetermined timings. Typically, the node 100a and the node 100b perform communication control using TSCH, but a time-division multiplex communication method other than TSCH may be used.

図2は、第1の実施形態にかかるノード100の構成の一例を示すブロック図である。図2に示すように、ノード100は、通信部101と、通信制御部111と、アプリケーション処理部112と、通信スケジュール制御部113と、処理制御部114と、調整部115と、を備えている。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the node 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the node 100 includes a communication unit 101, a communication control unit 111, an application processing unit 112, a communication schedule control unit 113, a processing control unit 114, and an adjustment unit 115. .

通信部101は、他のノード100(図2ではノード100b)などの外部装置との間の通信を行うためのインタフェースである。通信部101は、通信制御部111の制御により、TSCHなどの時分割多重方式による通信を行う。 The communication unit 101 is an interface for communicating with an external device such as another node 100 (the node 100b in FIG. 2). Under the control of the communication control unit 111, the communication unit 101 performs communication using a time-division multiplex method such as TSCH.

通信制御部111は、時分割多重による通信処理を制御する。時分割多重のいずれのタイミング(後述のタイムスロットなど)で通信するかは、調整部115が決定する。通信制御部111は、調整部115により調整されたスケジュールに従いメッセージを送受信するように、通信部101などを用いた通信を制御する。TSCHのような周波数ホッピングを伴う通信方式の場合、通信制御部111は通信タイミングに加えて通信に使用する無線チャネルも制御して、通信部101などを用いて通信する。 The communication control unit 111 controls communication processing by time division multiplexing. The adjustment unit 115 determines at which timing of time division multiplexing (such as a time slot described later) communication is to be performed. Communication control unit 111 controls communication using communication unit 101 and the like so that messages are transmitted and received according to the schedule adjusted by adjustment unit 115 . In the case of a communication method involving frequency hopping such as TSCH, communication control section 111 controls not only communication timing but also radio channels used for communication, and communication is performed using communication section 101 and the like.

アプリケーション処理部112は、通信制御部111により制御される通信処理と異なる処理であるアプリケーション処理を実行する。アプリケーション処理は、どのような処理であってもよい。例えばアプリケーション処理は、TSCHよりも上位のネットワーク処理、センサを用いたセンシング処理、駆動部のアクチュエーション処理、および、ログ記録処理などを含む。アプリケーション処理は、通信を伴う処理であってもよいし、通信を伴わない処理であってもよい。また、アプリケーション処理は1つに限られず、2以上のアプリケーション処理が実行されてもよい。 The application processing unit 112 executes application processing that is different from communication processing controlled by the communication control unit 111 . The application processing may be any processing. For example, the application processing includes network processing higher than TSCH, sensing processing using sensors, actuation processing of the driving unit, log recording processing, and the like. The application processing may be processing involving communication or may be processing not involving communication. Also, the number of application processes is not limited to one, and two or more application processes may be executed.

通信スケジュール制御部113は、時分割多重による通信のスケジュールを制御する。例えば通信スケジュール制御部113は、送受信するデータが生じた場合に、他のノード100との間で必要になる送信用および受信用のタイムスロットの数、および、送受信のタイミング(いずれのタイムスロットを使用するか)を制御する。TSCHを使用する場合は、通信スケジュール制御部113は、必要な通信帯域を制御してもよい。決定したスケジュールは調整部115に渡され、調整部115で最終的な処理のスケジュールが調整される。 The communication schedule control unit 113 controls the schedule of communication by time division multiplexing. For example, the communication schedule control unit 113 determines the number of time slots for transmission and reception required between other nodes 100 when there is data to be transmitted and received, and the timing of transmission and reception (which time slot is selected). to use). When using the TSCH, the communication schedule control section 113 may control the required communication band. The determined schedule is passed to the adjustment unit 115, and the adjustment unit 115 adjusts the final processing schedule.

処理制御部114は、アプリケーション処理の実行を制御する。例えば処理制御部114は、アプリケーション処理の実行のタイミング(スケジュール)、処理の期限、および、想定される処理時間などを決定する。複数のアプリケーション処理がある場合、処理制御部114は、各アプリケーション処理のスケジュールを調整してもよい。決定したスケジュールは調整部115に渡され、調整部115で最終的な処理のスケジュールが調整される。従って処理制御部114は、調整部115により調整されたスケジュールに従いアプリケーションの実行を制御する。 The processing control unit 114 controls execution of application processing. For example, the processing control unit 114 determines the execution timing (schedule) of the application processing, the deadline for the processing, the expected processing time, and the like. When there are multiple application processes, the process control unit 114 may adjust the schedule of each application process. The determined schedule is passed to the adjustment unit 115, and the adjustment unit 115 adjusts the final processing schedule. Therefore, the processing control unit 114 controls execution of the application according to the schedule adjusted by the adjustment unit 115. FIG.

調整部115は、時分割多重による通信処理のスケジュールと、アプリケーション処理のスケジュールとを調整する。例えば調整部115は、通信スケジュール制御部113および処理制御部114と協調動作し、通信処理の要件とアプリケーション処理の要件を満たし、スケジュール上の競合をできるだけ解消できるようにスケジュールを調整する。 The adjustment unit 115 adjusts the schedule of communication processing by time division multiplexing and the schedule of application processing. For example, the adjustment unit 115 cooperates with the communication schedule control unit 113 and the processing control unit 114 to adjust the schedule so that communication processing requirements and application processing requirements can be met and conflicts in scheduling can be resolved as much as possible.

他のノード100との間でスケジュールの調整が必要な場合は、調整部115は、他のノード100に対してどのような要求および提案をするか、要求および提案を受け入れるかどうかを判断する。そして調整部115は、他のノード100との間でメッセージを交換し、スケジューリングを行う。 If it is necessary to coordinate the schedule with other nodes 100, the coordination unit 115 determines what requests and proposals to make to the other nodes 100 and whether to accept the requests and proposals. Then, the coordinator 115 exchanges messages with other nodes 100 and performs scheduling.

上記各部(通信制御部111、アプリケーション処理部112、通信スケジュール制御部113、処理制御部114、および、調整部115)は、例えば、1または複数のプロセッサにより実現される。例えば上記各部は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサにプログラムを実行させること、すなわちソフトウェアにより実現してもよい。上記各部は、専用のIC(Integrated Circuit)などのプロセッサ、すなわちハードウェアにより実現してもよい。上記各部は、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。複数のプロセッサを用いる場合、各プロセッサは、各部のうち1つを実現してもよいし、各部のうち2以上を実現してもよい。 Each unit described above (communication control unit 111, application processing unit 112, communication schedule control unit 113, processing control unit 114, and adjustment unit 115) is implemented by, for example, one or more processors. For example, each of the above units may be realized by causing a processor such as a CPU (Central Processing Unit) to execute a program, that is, by software. Each of the above units may be implemented by a processor such as a dedicated IC (Integrated Circuit), that is, by hardware. Each of the above units may be implemented using both software and hardware. When multiple processors are used, each processor may implement one of the units, or may implement two or more of the units.

次に、時分割多重方式による通信について説明する。図3は、時分割多重方式による時間の分割単位の一例を示す図である。図3に示すように、時分割多重方式では、時間が一定の期間に区切られる。分割された期間の最小単位をタイムスロットと呼び、1つ以上のタイムスロットをまとめてスロットフレームと呼ぶ。図3の例では、1つのスロットフレームに5つのタイムスロットが含まれる。 Next, communication by time division multiplexing will be described. FIG. 3 is a diagram showing an example of a time division unit by time division multiplexing. As shown in FIG. 3, in time division multiplexing, time is divided into certain periods. A minimum unit of a divided period is called a time slot, and one or more time slots are collectively called a slot frame. In the example of FIG. 3, one slotframe includes five time slots.

各タイムスロットは、スロットフレーム内で一意に特定できるよう管理される。各タイムスロットは、時間の経過に伴って周期的に現れる。図3では、タイムスロットを0~4のインデックスで識別している。スロットフレームごとに同じインデックスを持つタイムスロットが現れる。また、各スロットフレームは、十分に長い期間内において一意に特定できるように管理される。図3の例では、スロットフレームに“n”や“n+1”のインデックスを付与している。なお、各タイムスロットに絶対的な識別子を与えて管理してもよい。その場合は無限子のタイムスロットを持つ無限に長い期間をもつスロットフレームと考えるのと同じことである。 Each time slot is managed so that it can be uniquely identified within the slot frame. Each time slot appears cyclically over time. In FIG. 3, time slots are identified by indices 0-4. A time slot with the same index appears in every slot frame. Also, each slot frame is managed so that it can be uniquely identified within a sufficiently long period. In the example of FIG. 3, an index of "n" or "n+1" is given to the slot frame. Note that each time slot may be managed by giving an absolute identifier. In that case it is the same as thinking of a slot frame with an infinitely long duration with an infinite number of time slots.

ノード100aとノード100bが通信するためには、いずれのタイムスロットでいずれのノード100がデータを送信するか、および、いずれのノード100がデータを受信するか、または、いずれのノード100もデータを送受信できること(後述の「共用」)、が定義されなければならない。タイムスロットに対して、そのタイムスロット内で行われる処理を決めることをスケジューリングと呼び、スケジューリングの結果をスケジュールと呼ぶ。図4は、初期状態のスケジュールの例を示す図である。 In order for the node 100a and the node 100b to communicate, which node 100 transmits data in which time slot, which node 100 receives data, or which node 100 receives data. It must be defined that it can be sent and received ("shared" below). Determining the processing to be performed in a time slot is called scheduling, and the result of scheduling is called a schedule. FIG. 4 is a diagram showing an example of an initial schedule.

図4のスケジュールでは、各スロットフレームの先頭のタイムスロット(タイムスロット0)を「共用」と定義している。「共用」のタイムスロットでは、ノード100aがデータを送信してもよいし、ノード100bがデータを送信してもよい。すなわち、ノード100aとノード100bは、相手に送信したいデータを持つとき、各スロットフレームの先頭のタイムスロットを使ってデータを送信することができる。送信したいデータを持たない場合、各ノード100は、各スロットフレームの先頭のタイムスロットでデータの受信を待ち、データが送信された場合に備える。 In the schedule of FIG. 4, the leading time slot (time slot 0) of each slot frame is defined as "shared". In the "shared" time slots, the node 100a may transmit data, and the node 100b may transmit data. That is, when the nodes 100a and 100b have data to be transmitted to each other, they can transmit the data using the first time slot of each slot frame. When each node 100 does not have data to be transmitted, each node 100 waits for data reception in the leading time slot of each slot frame, and prepares for data transmission.

ここで、新たにスケジューリングを行い、ノード100bにデータ送信の機会を与えることを考える。図5は、この場合に設定するスケジュールの一例を示す図である。 Here, it is considered that a new scheduling is performed to give the node 100b an opportunity to transmit data. FIG. 5 is a diagram showing an example of a schedule set in this case.

ノード100aとノード100bに対して手動でスケジューリングを行わない場合、6top Protocol(6P)のような制御プロトコルを使い複数のノード100の間でスケジュールが調整される。図6および図7は、ノード100aとノード100bとの間でスケジュールを調整する例を示すシーケンス図である。図6は、ノード100bがタイムスロットを指定して送信専用スロットを要求する例を示す。 In the absence of manual scheduling for nodes 100a and 100b, a control protocol such as the 6top Protocol (6P) is used to coordinate schedules among multiple nodes 100. FIG. 6 and 7 are sequence diagrams showing an example of schedule coordination between the node 100a and the node 100b. FIG. 6 shows an example in which the node 100b specifies a time slot and requests a transmission-only slot.

まずノード100bは、ノード100aに対してタイムスロット1をノード100b専用の送信用スロットにすることを要求するメッセージを送信する(ステップS101)。ノード100aは、要求を受け入れた旨を示すメッセージをノード100bに通知する(ステップS102)。このような処理の結果、ノード100aとノード100bは、図5に示すようなスケジュールを共有する。 First, the node 100b transmits a message requesting the node 100a to use the time slot 1 as a transmission slot dedicated to the node 100b (step S101). The node 100a notifies the node 100b of a message indicating acceptance of the request (step S102). As a result of such processing, the nodes 100a and 100b share a schedule as shown in FIG.

図7は、いずれのタイムスロットをノード100b専用の送信スロットにするかを指定せずにノード100bからノード100aへ要求を出す例を示す。この例では、ノード100bは、いずれのタイムスロットをノード100b専用の送信スロットにするか指定せずにノード100aに要求メッセージを送信する(ステップS201)。ノード100aは、例えばタイムスロット1をノード100b専用の送信スロットにすることを提案するメッセージを送信する(ステップS202)。ノード100bは、その提案を受け入れることを示すメッセージを送信する(ステップS203)。これにより、ノード100aとノード100bは、図5に示すスケジュールを共有することができる。 FIG. 7 shows an example of sending a request from node 100b to node 100a without specifying which time slot is to be the transmission slot dedicated to node 100b. In this example, the node 100b transmits a request message to the node 100a without designating which time slot is to be the transmission slot dedicated to the node 100b (step S201). The node 100a transmits a message proposing, for example, to make time slot 1 a transmission slot dedicated to the node 100b (step S202). Node 100b sends a message indicating acceptance of the proposal (step S203). This allows the nodes 100a and 100b to share the schedule shown in FIG.

詳細は省略するがノード100aがノード100bに対してノード100a専用の受信用スロットを要求することでも図5のスケジュールをノード100aおよびノード100bで共有できる。 Although the details are omitted, the node 100a and the node 100b can share the schedule in FIG. 5 by requesting the node 100b for a reception slot dedicated to the node 100a.

次に、追加のスケジューリングを行い、タイムスロット1のタイミングでノード100aにアプリケーション処理をさせることを考える。 Next, consider performing additional scheduling and causing the node 100a to perform application processing at time slot 1 timing.

図5に示すように、タイムスロット1はノード100b専用の送信用スロットに指定されている。このためノード100aは、タイムスロット1でデータの受信を待たなければならない。ノード100aがデータの受信待ちとアプリケーション処理とを同時に行えないとすると、タイムスロット1でのデータ受信に失敗したり、アプリケーション処理が失敗したりして、所望の動作を実現できなくなるおそれがある。 As shown in FIG. 5, time slot 1 is designated as a transmission slot dedicated to node 100b. Therefore, node 100a must wait for data reception in time slot 1. FIG. If the node 100a cannot wait for data reception and perform application processing at the same time, it may fail to receive data in time slot 1 or fail to perform application processing, making it impossible to achieve a desired operation.

そこで調整部115は、通信処理のスケジュールおよびアプリケーション処理のスケジュールが競合する場合は、通信処理およびアプリケーション処理のうちいずれかを実行するようにスケジュールを調整する。例えば調整部115は、各処理に割り当てられている優先度などを参照して、優先度が高い処理を優先して実行するようにスケジュールを調整する。 Therefore, if the communication processing schedule and the application processing schedule conflict, the adjustment unit 115 adjusts the schedule so that either the communication processing or the application processing is executed. For example, the adjustment unit 115 refers to the priority assigned to each process, and adjusts the schedule so that the process with the highest priority is preferentially executed.

例えばTSCHでは、“hard cell”または“soft cell”のセルタイプを指定することができる。“soft cell”は、相対的に優先度が低く、スロットフレーム内で移動可能なセル(処理の単位)であることを示す。例えばセルタイプを優先度として用いることができる。 For example, TSCH can specify a "hard cell" or "soft cell" cell type. "Soft cell" indicates a cell (unit of processing) that has a relatively low priority and can move within a slot frame. For example, cell type can be used as priority.

アプリケーション処理のほうがノード100bとのデータの通信処理よりも優先度が低い場合、ノード100aの調整部115は、例えば、アプリケーション処理の実行タイミングをずらし、タイムスロット1のデータ受信処理とアプリケーション処理が競合しないようにする。 When the application processing has a lower priority than the data communication processing with the node 100b, the adjustment unit 115 of the node 100a shifts the execution timing of the application processing, for example, so that the data reception processing in time slot 1 conflicts with the application processing. try not to

アプリケーション処理のほうがノード100bとのデータの通信処理よりも優先度が高い場合、ノード100aの調整部115は、例えば、ノード100bに対し、ノード100b専用の送信用スロットの移動(再割り当て)を要求する。 If application processing has a higher priority than data communication processing with the node 100b, the coordinator 115 of the node 100a requests, for example, the node 100b to move (reassign) the transmission slot dedicated to the node 100b. do.

図8および図9は、通信処理のスケジュールを再割り当てする処理の一例を示すシーケンス図である。図8は、ノード100aが移動先のタイムスロットを指定して移動を要求する場合の例を示す。ノード100aの調整部115は、例えば、タイムスロット1に割り当てられた送信用スロットをタイムスロット4に移動することをノード100bに要求する(ステップS301)。ノード100bは、要求を受け入れた旨を示すメッセージをノード100aに通知する(ステップS302)。 8 and 9 are sequence diagrams showing an example of processing for reassigning schedules for communication processing. FIG. 8 shows an example in which the node 100a designates a destination time slot and requests movement. The adjustment unit 115 of the node 100a, for example, requests the node 100b to move the transmission slot assigned to time slot 1 to time slot 4 (step S301). The node 100b notifies the node 100a of a message indicating acceptance of the request (step S302).

図9は、ノード100aが移動先のタイムスロットを指定せずに移動を要求する場合の例を示す。図9に示すように、ノード100aの調整部115は、移動先のタイムスロットを指定せずに、タイムスロット1に割り当てられた送信用スロットを移動することをノード100bに要求する(ステップS401)。ノード100bは、例えばノード100b専用の送信スロットをタイムスロット4に移動することを提案するメッセージを送信する(ステップS402)。ノード100aは、その提案を受け入れることを示すメッセージを送信する(ステップS403)。このような処理の結果、ノード100aとノード100bは、図10に示すようなスケジュールを共有することが可能となる。 FIG. 9 shows an example of a case where the node 100a requests movement without designating a destination time slot. As shown in FIG. 9, the coordinator 115 of the node 100a requests the node 100b to move the transmission slot assigned to the time slot 1 without specifying the destination time slot (step S401). . The node 100b transmits, for example, a message proposing to move the transmission slot dedicated to the node 100b to time slot 4 (step S402). Node 100a transmits a message indicating acceptance of the proposal (step S403). As a result of such processing, the nodes 100a and 100b can share the schedule as shown in FIG.

ノード100aの調整部115は、このようにして通信処理のスケジュールを移動した後、優先するアプリケーション処理を、タイムスロット1に割り当てる。調整部115は、アプリケーション処理の実行時間などに応じて、2以上のタイムスロットにアプリケーション処理を割り当ててもよい。図11は、2つのタイムスロットをアプリケーション処理に割り当てる例を示す図である。 After shifting the communication processing schedule in this way, the adjustment unit 115 of the node 100a allocates the priority application processing to time slot 1 . The adjustment unit 115 may allocate application processing to two or more time slots according to the execution time of the application processing. FIG. 11 is a diagram showing an example of assigning two time slots to application processing.

アプリケーション処理とノード100bとのデータの通信処理の優先度が等しい場合、調整部115は、例えば以下のような方法により競合を解消する。
・先にスケジュールされている処理を優先する
・後から指定されたスケジュールを優先する
・ランダムに決定する
When the application processing and the data communication processing with the node 100b have the same priority, the coordinator 115 resolves the conflict by, for example, the following method.
・Prioritize the process scheduled earlier ・Prioritize the schedule specified later ・Determine at random

ノード100aのアプリケーション処理部112が実行するアプリケーション処理のスケジュールを、ノード100bなどの外部から指示可能としてもよい。図12および図13は、ノード100aとノード100bとの間でアプリケーション処理のスケジュールを調整する例を示すシーケンス図である。 The schedule of application processing executed by the application processing unit 112 of the node 100a may be instructed from outside such as the node 100b. 12 and 13 are sequence diagrams showing an example of adjusting the schedule of application processing between the nodes 100a and 100b.

図12は、ノード100bがタイムスロットを指定してアプリケーション処理の実行を要求する例を示す。例えばノード100bの調整部115は、タイムスロット1でアプリケーション処理を実行することを要求するメッセージを、ノード100aに送信する(ステップS501)。ノード100aの調整部115は、要求を受け入れた旨を示すメッセージをノード100bに通知する(ステップS502)。 FIG. 12 shows an example in which the node 100b designates a time slot and requests execution of application processing. For example, the coordinator 115 of the node 100b transmits to the node 100a a message requesting execution of application processing in time slot 1 (step S501). The coordinator 115 of the node 100a notifies the node 100b of a message indicating that the request has been accepted (step S502).

図13は、ノード100bがタイムスロットを指定せずにアプリケーション処理の実行を要求する例を示す。例えばノード100bの調整部115は、タイムスロットを指定せずに、アプリケーション処理を実行することを要求するメッセージをノード100aに送信する(ステップS601)。ノード100aの調整部115は、例えばタイムスロット1をアプリケーション処理用のタイムスロットにすることを提案するメッセージをノード100bに送信する(ステップS602)。ノード100bは、その提案を受け入れることを示すメッセージを送信する(ステップS603)。 FIG. 13 shows an example in which the node 100b requests execution of application processing without specifying a time slot. For example, the coordinator 115 of the node 100b transmits to the node 100a a message requesting execution of application processing without specifying a time slot (step S601). The coordinator 115 of the node 100a transmits to the node 100b a message proposing, for example, time slot 1 to be a time slot for application processing (step S602). Node 100b sends a message indicating acceptance of the proposal (step S603).

図12および図13で送受信するメッセージは、通信処理のスケジューリングを行うプロトコル(例えば6top Protocol)に準拠したメッセージを拡張して実現してもよいし、その他のプロトコルを用いて実現してもよい。 The messages transmitted and received in FIGS. 12 and 13 may be implemented by extending messages conforming to a protocol for scheduling communication processing (for example, 6top Protocol), or may be implemented using other protocols.

次に、このように構成された第1の実施形態にかかるノード100によるスケジュール調整処理について図14を用いて説明する。図14は、第1の実施形態におけるスケジュール調整処理の一例を示すフローチャートである。 Next, schedule adjustment processing by the node 100 configured as described above according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of schedule adjustment processing according to the first embodiment.

スケジュール調整処理は、例えば、調整部115が通信スケジュール制御部113から通信処理のスケジュールの調整の要求を受け付けたとき、および、処理制御部114からアプリケーション処理のスケジュール調整の要求を受け付けたときに開始される。 The schedule adjustment process is started, for example, when the adjustment unit 115 receives a communication processing schedule adjustment request from the communication schedule control unit 113 and an application processing schedule adjustment request from the processing control unit 114 . be done.

TSCHでは、通常、通信処理のスケジュールは周期的に(繰り返し)実行することが指定される。アプリケーション処理も同様に周期的に実行することが指定されてもよい。通信処理およびアプリケーション処理ともに、周期的に実行せず、単発で実行することが指定されてもよい。 In TSCH, it is usually specified that the schedule of communication processing is periodically (repeatedly) executed. Application processes may also be specified to run periodically. Both communication processing and application processing may be designated to be executed one-time instead of periodically.

まず調整部115は、スケジュールの調整が要求された処理が繰り返し処理であるか否かを判定する(ステップS701)。調整部115は、例えば要求に付加された情報、または、要求された処理の種類などによって、要求された処理が繰り返し処理であるかを判定する。 First, the adjustment unit 115 determines whether or not the process for which schedule adjustment is requested is a repetitive process (step S701). The adjustment unit 115 determines whether the requested process is a repeated process based on information added to the request or the type of the requested process, for example.

繰り返し処理である場合(ステップS701:Yes)、調整部115は、例えば要求に付加された情報などによって、要求された処理の処理周期および処理時間を特定する(ステップS702)。次に調整部115は、要求された処理の開始時刻が指定されているか否かを判定する(ステップS703)。例えば要求された処理を実行するタイムスロットが指定されている場合などでは、調整部115は、開始時刻が指定されていると判定する。 If the processing is repeated (step S701: Yes), the adjustment unit 115 identifies the processing cycle and processing time of the requested processing based on information added to the request, for example (step S702). Next, the adjustment unit 115 determines whether or not the start time of the requested process is specified (step S703). For example, when a time slot for executing the requested process is designated, the adjustment unit 115 determines that the start time is designated.

指定されていない場合(ステップS703:No)、調整部115は、開始時刻を決定できるか否かを判定する(ステップS704)。例えば調整部115は、要求された処理の処理時間、および、空いているタイムスロットなどを参照し、要求された処理を開始するタイムスロットを決定できるかを判定する。必要に応じて調整部115は、他のノード100との間で決定済みの通信処理のタイムスロットの移動などを調整してもよい。優先度の高い他の処理がスケジューリングされている場合などでは、調整部115は、要求された処理の開始時刻が決定できない(タイムスロットが調整できない)と判定する。 If not specified (step S703: No), the adjustment unit 115 determines whether or not the start time can be determined (step S704). For example, the adjusting unit 115 refers to the processing time of the requested process and the available time slots, etc., and determines whether it is possible to determine the time slot for starting the requested process. If necessary, the adjustment unit 115 may adjust the movement of time slots for communication processing that has already been determined with other nodes 100 . In cases such as when other high-priority processes are scheduled, the adjustment unit 115 determines that the start time of the requested process cannot be determined (the time slot cannot be adjusted).

開始時刻を決定できる場合(ステップS704:Yes)、調整部115は、要求された処理(周期的な処理)の開始時刻を確定する(ステップS705)。開始時刻を決定できない場合(ステップS704:No)、調整部115は、スケジュールを調整できないことを示すエラーを、依頼元である通信スケジュール制御部113または処理制御部114に通知する(ステップS706)。 If the start time can be determined (step S704: Yes), the adjustment unit 115 determines the start time of the requested process (periodic process) (step S705). If the start time cannot be determined (step S704: No), the adjustment unit 115 notifies the communication schedule control unit 113 or the process control unit 114, which are the request sources, of an error indicating that the schedule cannot be adjusted (step S706).

ステップS701で繰り返し処理でないと判定された場合(ステップS701:No)、調整部115は、例えば要求に付加された情報などによって、要求された処理の開始時刻および処理完了時刻を特定する(ステップS707)。 If it is determined in step S701 that the process is not repeated (step S701: No), the adjustment unit 115 specifies the start time and the process completion time of the requested process by, for example, information added to the request (step S707). ).

ステップS707の後、および、ステップS703で要求された処理の開始時刻が指定されていると判定された場合(ステップS703:Yes)、調整部115は、特定された処理開始時刻および処理完了時刻、または、指定された開始時刻および処理時間などを参照し、要求された処理と競合する処理があるか否かを判定する(ステップS708)。 After step S707 and when it is determined that the requested process start time is specified in step S703 (step S703: Yes), the adjustment unit 115 determines the specified process start time and process completion time, Alternatively, it is determined whether or not there is any process that conflicts with the requested process by referring to the specified start time and processing time (step S708).

競合する処理がある場合(ステップS708:Yes)、調整部115は、競合が解消可能か否かを判定する(ステップS709)。例えば調整部115は、優先度が低い処理に割り当てられたタイムスロットを移動することにより競合が解消できるかなどを判定する。必要に応じて調整部115は、他のノード100との間で決定済みの通信処理のタイムスロットの移動などを調整してもよい。 If there is conflicting processing (step S708: Yes), the adjustment unit 115 determines whether the conflict can be resolved (step S709). For example, the adjustment unit 115 determines whether contention can be resolved by moving the time slot assigned to the low priority process. If necessary, the adjustment unit 115 may adjust the movement of time slots for communication processing that has already been determined with other nodes 100 .

競合が解消できる場合(ステップS709:Yes)、および、ステップS708で競合する処理がないと判定された場合(ステップS708:No)、調整部115は、要求された処理の開始時刻を確定する(ステップS710)。処理の開始時刻を確定した場合(ステップS705、ステップS710)、調整部115は、スケジュールの調整結果を、依頼元である通信スケジュール制御部113または処理制御部114に通知する(ステップS711)。 If the conflict can be resolved (step S709: Yes), and if it is determined that there is no conflicting process in step S708 (step S708: No), the adjustment unit 115 determines the start time of the requested process ( step S710). When the process start time has been determined (steps S705 and S710), the adjustment unit 115 notifies the communication schedule control unit 113 or the process control unit 114, which is the source of the request, of the schedule adjustment result (step S711).

競合が解消できない場合(ステップS709:No)、調整部115は、スケジュールを調整できないことを示すエラーを、通信スケジュール制御部113または処理制御部114に通知する(ステップS706)。エラーは、スケジュールの調整を要求した依頼元ではない機能部(例えば通信スケジュール制御部113が依頼元の場合、処理制御部114)に通知してもよい。 If the conflict cannot be resolved (step S709: No), the adjustment unit 115 notifies the communication schedule control unit 113 or the process control unit 114 of an error indicating that the schedule cannot be adjusted (step S706). The error may be notified to a functional unit that is not the request source of the schedule adjustment request (for example, if the communication schedule control unit 113 is the request source, the processing control unit 114).

エラーの通知後(ステップS706)、および、調整結果の通知後(ステップS711)、スケジュール調整処理を終了する。 After notification of the error (step S706) and notification of the adjustment result (step S711), the schedule adjustment process is terminated.

エラーの通知を受けた通信スケジュール制御部113または処理制御部114は、必要に応じて、処理のスケジュールの再調整を調整部115に依頼してもよい。調整部115は、次のスケジュール調整の要求を受けたときに、ステップS701からの処理を再度実行する。 The communication schedule control unit 113 or the processing control unit 114 that has received the notification of the error may request the adjustment unit 115 to readjust the processing schedule as necessary. When the adjustment unit 115 receives the next request for schedule adjustment, the adjustment unit 115 executes the process from step S701 again.

(変形例1)
アプリケーション処理の処理時間が十分に短い場合、調整部115は、データの通信処理とアプリケーション処理とを、同じタイムスロット内にスケジューリングすることもできる。
(Modification 1)
If the processing time of application processing is sufficiently short, adjustment section 115 can also schedule data communication processing and application processing within the same time slot.

図15は、IEEE 802.15.4-2015で規定される、1つのタイムスロット内のデータの送信処理および受信処理のタイミングを示す図である。1つのタイムスロット内の送信処理と受信処理は、それぞれ図15の“Transmitter”と“Receiver”で示すサブ処理で構成される。 FIG. 15 is a diagram showing timings of data transmission processing and reception processing within one time slot, which are defined in IEEE 802.15.4-2015. The transmission processing and reception processing in one time slot are each composed of sub-processing indicated by "Transmitter" and "Receiver" in FIG.

図15中、例えば、“TX frame”の区間ではデータ送信が行われる。ノード100のハードウェア構成およびソフトウェア構成によっては、無線信号の送信処理や受信処理に必ずしもCPUが介在せず、“TX frame”の期間にアプリケーション処理が実行できる場合がある。また、“RX of frame”の間はデータ受信が行われるが、この期間でもアプリケーション処理が実行可能な場合がある。さらに、その他の区間では送受信のタイミング合わせなどのための待機処理が行われる場合がある。このような待機処理の期間でもアプリケーション処理が可能である。 In FIG. 15, for example, data transmission is performed in the section of "TX frame". Depending on the hardware configuration and software configuration of the node 100, the CPU may not necessarily intervene in the wireless signal transmission processing and reception processing, and the application processing may be executed during the "TX frame" period. Data reception is performed during "RX of frame", and application processing may be executable even during this period. Furthermore, in other sections, standby processing may be performed for timing adjustment of transmission and reception. Application processing can be performed even during the period of such standby processing.

また、例えば通信処理を実行する機能(通信部101、通信制御部111など)を実現する回路(例えば無線通信チップ)と、その他の処理を実行する機能(アプリケーション処理部112、処理制御部114など)を実現する回路(例えばCPU)とが分かれている構成であれば、CPUから無線通信チップに通信処理の開始を指示した後、CPUが他の処理を実行できる場合がある。すなわち、無線通信チップによる通信処理と、CPUによるアプリケーション処理を、同時に実行できる場合がある。 Also, for example, a circuit (for example, a wireless communication chip) that realizes a function for executing communication processing (communication unit 101, communication control unit 111, etc.) and a function for executing other processing (application processing unit 112, processing control unit 114, etc.) ), the CPU may be able to execute other processing after the CPU instructs the wireless communication chip to start communication processing. That is, there are cases where communication processing by the wireless communication chip and application processing by the CPU can be executed simultaneously.

このように、ノード100の構成(リソースなど)、および、アプリケーション処理にかかる処理時間によっては、データの通信処理と同じタイムスロットでアプリケーション処理を実行可能となる場合がある。このため調整部115は、ノード100で利用可能なリソースなどに基づいて、1つのタイムスロットでデータの通信処理とアプリケーション処理を行うように判断してもよい。 Thus, depending on the configuration (resources, etc.) of the node 100 and the processing time required for application processing, it may be possible to execute application processing in the same time slot as data communication processing. For this reason, the adjustment unit 115 may determine, based on resources available in the node 100, that data communication processing and application processing should be performed in one time slot.

このように、第1の実施形態にかかる通信装置では、時分割多重の通信処理とアプリケーション処理の競合を解消可能となる。 In this manner, the communication apparatus according to the first embodiment can resolve the conflict between time-division multiplex communication processing and application processing.

(第2の実施形態)
第2の実施形態では、通信処理を実行するノード以外の通信装置(中央サーバ、および、親ノードなど)が、当該ノードの処理のスケジューリングを行う。
(Second embodiment)
In the second embodiment, a communication device (central server, parent node, etc.) other than the node executing the communication process schedules the process of the node.

図16は、第2の実施形態にかかる通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図16に示すように、第2の実施形態の通信システムは、通信装置としてのノード100-2a、100-2b、100-2cを含む。なお、ノード100-2a、100-2b、100-2cは同様の構成を備えるため、区別する必要がない場合は単にノード100-2という。ノード100-2の個数は3に限られず、4以上であってもよい。複数のノード100-2は、ネットワーク1600により接続される。ネットワーク1600は、例えばIEEE 802.15.4などの無線ネットワークであるが、有線ネットワークなどの、その他のどのような形態のネットワークであってもよい。 FIG. 16 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a communication system according to the second embodiment; As shown in FIG. 16, the communication system of the second embodiment includes nodes 100-2a, 100-2b, and 100-2c as communication devices. Since the nodes 100-2a, 100-2b, and 100-2c have similar configurations, they are simply referred to as the node 100-2 when there is no need to distinguish between them. The number of nodes 100-2 is not limited to three, and may be four or more. A plurality of nodes 100 - 2 are connected by a network 1600 . Network 1600 is a wireless network, such as IEEE 802.15.4, but may be any other form of network, such as a wired network.

図17は、第2の実施形態にかかるノード100-2の構成の一例を示すブロック図である。図17に示すように、ノード100-2は、通信部101と、通信制御部111と、アプリケーション処理部112と、通信スケジュール制御部113と、処理制御部114と、調整部115-2と、を備えている。 FIG. 17 is a block diagram showing an example of the configuration of the node 100-2 according to the second embodiment. As shown in FIG. 17, the node 100-2 includes a communication unit 101, a communication control unit 111, an application processing unit 112, a communication schedule control unit 113, a processing control unit 114, an adjustment unit 115-2, It has

第2の実施形態では、調整部115-2の機能が第1の実施形態と異なっている。その他の構成および機能は、第1の実施形態にかかるノード100のブロック図である図2と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。 In the second embodiment, the functions of the adjusting section 115-2 are different from those in the first embodiment. Other configurations and functions are the same as those in FIG. 2, which is a block diagram of the node 100 according to the first embodiment, so they are denoted by the same reference numerals and will not be described here.

調整部115-2は、他のノード100-2で実行される通信処理、および、他のノード100-2で実行されるアプリケーション処理についてもスケジュールを調整する点が、第1の実施形態の調整部115と異なっている。 The adjustment unit 115-2 adjusts the schedules of the communication processing executed by the other node 100-2 and the application processing executed by the other node 100-2. 115 is different.

例えばノード100-2aの調整部115-2は、ノード100-2bとノード100-2cに対し、いずれのタイムスロットでいずれのノード100-2がデータを送信するか(受信するか)を要求および提案し、スケジュールを決定する。また、ノード100-2aの調整部115-2は、ノード100-2bとノード100-2cに対し、アプリケーション処理と実行タイミング(タイムスロット)を要求および提案し、スケジュールを決定する。 For example, the coordinator 115-2 of the node 100-2a requests the nodes 100-2b and 100-2c which node 100-2 transmits (receives) data in which time slot. Propose and schedule. Further, the coordinator 115-2 of the node 100-2a requests and proposes application processing and execution timings (time slots) to the nodes 100-2b and 100-2c, and determines the schedule.

なお第2の実施形態のスケジュール調整処理の全体の流れは、第1の実施形態のスケジュール調整処理である図14と同様であるため説明を省略する。 Note that the overall flow of the schedule adjustment process of the second embodiment is the same as that shown in FIG. 14, which is the schedule adjustment process of the first embodiment, and therefore description thereof is omitted.

以下では、ノード100-2aが、ノード100-2bおよびノード100-2cで実行する処理のスケジュールを調整する場合を例に説明する。各ノード100-2は同様の構成を備えるため、いずれのノード100-2が主体となって、他のノード100-2の処理のスケジュールを調整してもよい。 A case where the node 100-2a adjusts the schedules of processes to be executed by the nodes 100-2b and 100-2c will be described below as an example. Since each node 100-2 has a similar configuration, any one of the nodes 100-2 may take the lead in adjusting the processing schedule of the other nodes 100-2.

例えばノード100-2aの調整部115-2は、任意のタイミングで、ノード100-2bおよびノード100-2cの少なくとも一方の処理(通信処理またはアプリケーション処理)の実行をスケジュールする。調整部115-2は、例えば、他のノード100-2で実行される処理についても、図4等で示すようなスケジュールを管理する。そして調整部115-2は、図14に示すようなスケジュール調整処理に従い、他のノード100-2で実行する処理のスケジュールを調整する。本実施形態の調整部115-2は、調整結果を、処理を実行するノード100-2に通知する。 For example, the coordinator 115-2 of the node 100-2a schedules execution of processing (communication processing or application processing) of at least one of the nodes 100-2b and 100-2c at arbitrary timing. The coordinator 115-2 also manages the schedule as shown in FIG. 4 and the like, for example, for processes executed by the other node 100-2. Then, the adjustment unit 115-2 adjusts the schedule of the process to be executed by the other node 100-2 according to the schedule adjustment process as shown in FIG. The adjustment unit 115-2 of this embodiment notifies the node 100-2 executing the process of the adjustment result.

通知を受けたノード100-2の調整部115-2は、通知された調整結果に従い、通信処理またはアプリケーション処理を実行するように、通信スケジュール制御部113または処理制御部114を制御する。 Coordinator 115-2 of node 100-2 that has received the notification controls communication schedule controller 113 or process controller 114 to execute communication processing or application processing according to the notified adjustment result.

他のノード100-2で実行するアプリケーション処理としては、以下の例が挙げられる。例えば通信システムがスマートメーターシステムであるとする。この場合、ヘッドエンドシステム、または、メーターデータ管理システムが、ノード100-2aに相当し、各スマートメーターが、ノード100-2bおよびノード100-2cに相当する。 Examples of application processing executed by the other node 100-2 include the following. For example, assume that the communication system is a smart meter system. In this case, the headend system or meter data management system corresponds to node 100-2a, and each smart meter corresponds to node 100-2b and node 100-2c.

例えばスマートメーターは、電力量を計測するアプリケーション処理機能(アプリケーション処理部112)を備える。またヘッドエンドシステムは、各スマートメーターの電力量計測タイミングを管理および制御するアプリケーション処理機能(アプリケーション処理部112)を備える。例えばこのアプリケーション処理機能が、各スマートメーターの電力量の計測タイミングを決定し、調整部115-2に調整を依頼してもよい。調整部115-2は、依頼に応じてスケジュールを調整し、調整結果をスマートメーターに通知してもよい。 For example, a smart meter has an application processing function (application processing unit 112) that measures power consumption. The head-end system also has an application processing function (application processing unit 112) that manages and controls the timing of power consumption measurement by each smart meter. For example, this application processing function may determine the timing of measuring the power consumption of each smart meter and request adjustment from the adjustment unit 115-2. The adjustment unit 115-2 may adjust the schedule according to the request and notify the smart meter of the adjustment result.

スマートメーター自身が決定した計測タイミングが、スマートメーターの調整部115-2を経由してヘッドエンドのアプリケーション処理機能に通知されてもよい。 The measurement timing determined by the smart meter itself may be notified to the application processing function of the headend via the adjustment section 115-2 of the smart meter.

このように、第2の実施形態にかかる通信装置では、他のノードの処理を含む処理のスケジューリングを実行可能となる。 As described above, the communication apparatus according to the second embodiment can execute scheduling of processes including processes of other nodes.

以上説明したとおり、第1から第2の実施形態によれば、時分割多重の通信処理とアプリケーション処理のスケジュールを統合して調整可能となる。 As described above, according to the first and second embodiments, it is possible to integrate and adjust the schedules of time-division multiplexed communication processing and application processing.

次に、第1または第2の実施形態にかかる通信装置のハードウェア構成について図18を用いて説明する。図18は、第1または第2の実施形態にかかる通信装置のハードウェア構成例を示す説明図である。 Next, the hardware configuration of the communication device according to the first or second embodiment will be explained using FIG. FIG. 18 is an explanatory diagram of a hardware configuration example of the communication device according to the first or second embodiment.

第1または第2の実施形態にかかる通信装置は、CPU(Central Processing Unit)51などの制御装置と、ROM(Read Only Memory)52やRAM(Random Access Memory)53などの記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信I/F54と、各部を接続するバス61を備えている。 The communication device according to the first or second embodiment includes a control device such as a CPU (Central Processing Unit) 51, a storage device such as a ROM (Read Only Memory) 52 and a RAM (Random Access Memory) 53, and a network. It has a communication I/F 54 for connection and communication, and a bus 61 for connecting each part.

第1または第2の実施形態にかかる通信装置で実行されるプログラムは、ROM52等に予め組み込まれて提供される。 A program to be executed by the communication device according to the first or second embodiment is preinstalled in the ROM 52 or the like and provided.

第1または第2の実施形態にかかる通信装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)、フレキシブルディスク(FD)、CD-R(Compact Disk Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供されるように構成してもよい。 A program to be executed by the communication device according to the first or second embodiment is a file in an installable format or an executable format, and is stored in a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), flexible disk (FD), It may be configured to be provided as a computer program product by recording it on a computer-readable recording medium such as R (Compact Disk Recordable) or DVD (Digital Versatile Disk).

さらに、第1または第2の実施形態にかかる通信装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、第1または第2の実施形態にかかる通信装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。 Furthermore, the program executed by the communication device according to the first or second embodiment may be stored on a computer connected to a network such as the Internet, and provided by being downloaded via the network. good. Also, the program executed by the communication device according to the first or second embodiment may be provided or distributed via a network such as the Internet.

第1または第2の実施形態にかかる通信装置で実行されるプログラムは、コンピュータを上述した通信装置の各部として機能させうる。このコンピュータは、CPU51がコンピュータ読取可能な記憶媒体からプログラムを主記憶装置上に読み出して実行することができる。 A program executed by the communication device according to the first or second embodiment can cause a computer to function as each part of the communication device described above. In this computer, the CPU 51 can read a program from a computer-readable storage medium into the main memory and execute it.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

100、100-2 ノード
101 通信部
111 通信制御部
112 アプリケーション処理部
113 通信スケジュール制御部
114 処理制御部
115、115-2 調整部
100, 100-2 node 101 communication unit 111 communication control unit 112 application processing unit 113 communication schedule control unit 114 processing control unit 115, 115-2 adjustment unit

Claims (13)

メッセージを送受信する通信処理を時分割多重通信のタイムスロットを単位として割り当てる第1スケジュールと、センサを用いたセンシング処理、駆動部のアクチュエーション処理、および、ログ記録処理の少なくとも一部を含むアプリケーション処理の第2スケジュールとを調整する調整処理を実行する調整部と、
調整された前記第1スケジュールに従いメッセージを送受信する通信制御部と、
調整された前記第2スケジュールに従いアプリケーションの実行を制御する処理制御部と、
を備え、
前記調整処理は、前記タイムスロットを単位として前記アプリケーション処理を割り当てるように前記第2スケジュールを調整する処理を含む、
通信装置。
Application processing including at least part of a first schedule that allocates communication processing for transmitting and receiving messages in units of time slots of time-division multiplex communication, sensing processing using a sensor, actuation processing of a drive unit, and log recording processing an adjustment unit that executes an adjustment process to adjust the second schedule of
a communication control unit that transmits and receives messages according to the adjusted first schedule;
a processing control unit that controls execution of an application according to the adjusted second schedule;
with
The adjusting process includes adjusting the second schedule so as to allocate the application process in units of the time slots.
Communication device.
前記調整部は、時分割多重通信による通信タイミングの調整の要求を受け付けたときに、前記第1スケジュールと、前記第2スケジュールとを調整する、
請求項1に記載の通信装置。
The adjustment unit adjusts the first schedule and the second schedule when receiving a request for adjustment of communication timing by time division multiplex communication.
A communication device according to claim 1 .
前記調整部は、前記アプリケーション処理のスケジュール調整の要求を受け付けたときに、前記第1スケジュールと、前記第2スケジュールとを調整する、
請求項1に記載の通信装置。
The adjustment unit adjusts the first schedule and the second schedule when receiving a schedule adjustment request for the application processing.
A communication device according to claim 1 .
前記調整部は、前記通信装置と異なる他の装置で実行される前記通信処理および前記アプリケーション処理のスケジュールを調整する、
請求項1に記載の通信装置。
The adjustment unit adjusts a schedule of the communication processing and the application processing executed by another device different from the communication device.
A communication device according to claim 1 .
前記調整部は、前記通信装置と異なる装置であって電力量を計測する機能を備える前記他の装置の前記電力量の計測タイミングに従うスケジュールを、前記他の装置との間で調整する、 The adjustment unit adjusts a schedule according to the timing of measuring the power amount of the other apparatus, which is different from the communication apparatus and has a function of measuring power amount, with the other apparatus.
請求項4に記載の通信装置。 5. A communication device according to claim 4.
前記調整部は、前記第1スケジュールおよび前記第2スケジュールが競合する場合は、前記通信処理および前記アプリケーション処理のうちいずれかを実行するようにスケジュールを調整する、
請求項1に記載の通信装置。
When the first schedule and the second schedule conflict, the adjustment unit adjusts the schedule so that either the communication process or the application process is executed.
A communication device according to claim 1 .
前記調整部は、前記第1スケジュールおよび前記第2スケジュールが競合する場合は、前記時分割多重通信の相手である他の通信装置との間で、前記第1スケジュールを再調整する、
請求項6に記載の通信装置。
When the first schedule and the second schedule conflict, the adjustment unit readjusts the first schedule with another communication device that is a partner of the time division multiplex communication.
7. A communication device according to claim 6 .
前記調整部は、利用可能なリソースに基づいて、前記第1スケジュール、および、前記第2スケジュールを調整する、
請求項1に記載の通信装置。
The adjustment unit adjusts the first schedule and the second schedule based on available resources.
A communication device according to claim 1 .
前記調整部は、前記通信装置と異なる他の装置からの指示に応じて、前記タイムスロットを単位として前記アプリケーション処理を割り当てるように前記第2スケジュールを調整する、
請求項1に記載の通信装置。
The adjustment unit adjusts the second schedule so as to allocate the application processing in units of the time slots in response to an instruction from another device other than the communication device.
A communication device according to claim 1 .
前記調整部は、1つのタイムスロットに、前記通信処理と前記アプリケーション処理とを割り当てるように、前記第1スケジュールと前記第2スケジュールとを調整する、
請求項1に記載の通信装置。
The adjustment unit adjusts the first schedule and the second schedule so as to allocate the communication process and the application process to one time slot.
A communication device according to claim 1 .
前記第2スケジュールは、前記アプリケーション処理を周期的に実行する指定を含む、 the second schedule includes a designation to periodically execute the application process;
請求項1に記載の通信装置。 A communication device according to claim 1 .
メッセージを送受信する通信処理を時分割多重通信のタイムスロットを単位として割り当てる第1スケジュールと、センサを用いたセンシング処理、駆動部のアクチュエーション処理、および、ログ記録処理の少なくとも一部を含むアプリケーション処理の第2スケジュールとを調整する調整処理を実行する調整ステップと、
調整された前記第1スケジュールに従いメッセージを送受信する通信制御ステップと、
調整された前記第2スケジュールに従いアプリケーションの実行を制御する処理制御ステップと、
を含み、
前記調整処理は、前記タイムスロットを単位として前記アプリケーション処理を割り当てるように前記第2スケジュールを調整する処理を含む、
通信方法。
Application processing including at least part of a first schedule that allocates communication processing for transmitting and receiving messages in units of time slots of time-division multiplex communication, sensing processing using a sensor, actuation processing of a drive unit, and log recording processing an adjustment step of executing adjustment processing for adjusting the second schedule of
a communication control step of transmitting and receiving messages according to the adjusted first schedule;
a process control step of controlling execution of an application according to the adjusted second schedule;
including
The adjusting process includes adjusting the second schedule so as to allocate the application process in units of the time slots.
Communication method.
コンピュータを、
メッセージを送受信する通信処理を時分割多重通信のタイムスロットを単位として割り当てる第1スケジュールと、センサを用いたセンシング処理、駆動部のアクチュエーション処理、および、ログ記録処理の少なくとも一部を含むアプリケーション処理の第2スケジュールとを調整する調整処理を実行する調整部と、
調整された前記第1スケジュールに従いメッセージを送受信する通信制御部と、
調整された前記第2スケジュールに従いアプリケーションの実行を制御する処理制御部と、として機能させ、
前記調整処理は、前記タイムスロットを単位として前記アプリケーション処理を割り当てるように前記第2スケジュールを調整する処理を含む、
プログラム。
the computer,
Application processing including at least part of a first schedule that allocates communication processing for transmitting and receiving messages in units of time slots of time-division multiplex communication, sensing processing using a sensor, actuation processing of a drive unit, and log recording processing an adjustment unit that executes an adjustment process to adjust the second schedule of
a communication control unit that transmits and receives messages according to the adjusted first schedule;
and a processing control unit that controls execution of the application according to the adjusted second schedule,
The adjusting process includes adjusting the second schedule so as to allocate the application process in units of the time slots.
program.
JP2020190306A 2020-11-16 2020-11-16 Communication device, communication method and program Active JP7124038B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020190306A JP7124038B2 (en) 2020-11-16 2020-11-16 Communication device, communication method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020190306A JP7124038B2 (en) 2020-11-16 2020-11-16 Communication device, communication method and program

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017174343A Division JP2019050524A (en) 2017-09-11 2017-09-11 Communication device, communication method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021016197A JP2021016197A (en) 2021-02-12
JP7124038B2 true JP7124038B2 (en) 2022-08-23

Family

ID=74531718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020190306A Active JP7124038B2 (en) 2020-11-16 2020-11-16 Communication device, communication method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7124038B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002027535A (en) 2000-07-12 2002-01-25 Hitachi Ltd Digital radio communication system which copes with multiapplication, its base station and mobile station
JP2002325114A (en) 2001-04-26 2002-11-08 Matsushita Graphic Communication Systems Inc Software modem and its communication speed setting method
JP2007122490A (en) 2005-10-28 2007-05-17 Kyocera Corp Computer
JP2008515355A (en) 2004-09-30 2008-05-08 シリコン・ラボラトリーズ・インコーポレーテツド Apparatus and related method for controlling a digital signal processor for radio isolation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09231149A (en) * 1996-02-23 1997-09-05 Fujitsu Ltd Radio data communication system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002027535A (en) 2000-07-12 2002-01-25 Hitachi Ltd Digital radio communication system which copes with multiapplication, its base station and mobile station
JP2002325114A (en) 2001-04-26 2002-11-08 Matsushita Graphic Communication Systems Inc Software modem and its communication speed setting method
JP2008515355A (en) 2004-09-30 2008-05-08 シリコン・ラボラトリーズ・インコーポレーテツド Apparatus and related method for controlling a digital signal processor for radio isolation
JP2007122490A (en) 2005-10-28 2007-05-17 Kyocera Corp Computer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021016197A (en) 2021-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI317219B (en) Wireless medium access control protocol with micro-scheduling
JP7437373B2 (en) Wireless communication equipment and wireless communication method for the equipment
US7894466B2 (en) Apparatus, methods and computer program products providing pattern masking and traffic rule matrix scheduling for multiradio control
GB2503194A (en) Collaborative data communication in a radio network
JP2004364257A (en) Device and method for allocating channel time to application on wireless pan
KR101120651B1 (en) Apparatus, methods and computer program products providing temporary link quality modification for multiradio control
KR101498054B1 (en) Method of performing communication in a wireless communication system
KR20160035024A (en) System and method for ofdma resource management in wlan
US10868886B2 (en) Communication device scheduling communication processing, communication method, and computer program product
JP3825450B2 (en) Apparatus and method for communicating between wireless devices without PNC in piconet
JP7124038B2 (en) Communication device, communication method and program
KR100541641B1 (en) Method of allocating optimized content access period in highrate wireless personal access network
KR20120076321A (en) System and method for managing resource in communication system
Marinoni et al. Real-time analysis and design of a dual protocol support for Bluetooth LE devices
TW201622474A (en) Long term evolution base station and wireless resource scheduling method thereof
JP6777076B2 (en) Packet transmission method and packet transmission device
JP2017220898A (en) Slave station device, control method thereof, and program
TWI406580B (en) Transmission method and related apparatus for reducing radio resource overhead
CN111465102A (en) User equipment and uplink data transmission method thereof
JP7263309B2 (en) Communication device, communication method and program
JP2019153845A (en) Communication device, communication method, and program
JP6794392B2 (en) Communication equipment, communication methods and programs
KR100776794B1 (en) System and method for allocating wireless resource in wireless personal area network
JP6402570B2 (en) Data transmission system and data transmission method in loop configuration network
US11785636B1 (en) Wireless communication network access for wireless user equipment based on their wireless network slices

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220712

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220810

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7124038

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151