JP7328177B2 - Data transmission method and communication system - Google Patents

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本発明はデータ伝送方法に関し、特にモノのインターネット通信に応用するデータ伝送方法及びそれを用いた通信システムに関する。 The present invention relates to a data transmission method, and more particularly to a data transmission method applied to Internet of Things communication and a communication system using the same.

モノのインターネット(IoT)に対する応用において、最重要な特徴の一つとしては省電力を設計原則とした通信システムの採用が挙げられる。モノのインターネットにおける端末装置は、一般的には、組込み式作業システムを採用した電子裝置である。例えば、各種のセンサー、インターネット裝置、家電製品などが挙げられる。 One of the most important features in applications to the Internet of Things (IoT) is the adoption of communication systems with power saving as a design principle. A terminal device in the Internet of Things is generally an electronic device that adopts an embedded work system. Examples include various sensors, Internet devices, home appliances, and the like.

一つのモノのインターネットを実現する通信システムにおいて、全ての端末装置はインターネットを通して互いに接続され、省電力の通信プロトコルを採用する。例えば、長距離低電力消費の無線通信技術(LoRa)、BLE(Bluetooth Low Energy)、Zigbeeなどが挙げられる。 In a communication system realizing an Internet of Things, all terminal devices are connected to each other through the Internet and adopt a power-saving communication protocol. For example, long-distance low power consumption wireless communication technology (LoRa), BLE (Bluetooth Low Energy), Zigbee, and the like can be mentioned.

しかし、モノのインターネットに応用する無線通信技術は省電力の需要を考慮する必要があり、欠点としてパケットの損失が挙げられる。パケット損失の原因としては、例えば、接続されるゲートウェイの機能停止(Gateway is out of service)、ゲートウェイのカバレージエリア離脱(Device is out of gateway coverage)、パケット信号衝突(Signal collision)及びノイズ妨害(Noise interference)などが挙げられる。データを再送しない、またはパケットの受信を繰り返し確認しない従来の通信技術では、重要なデータを伝送できない。 However, the wireless communication technology applied to the Internet of Things needs to consider the demand for power saving, and the drawback is packet loss. Causes of packet loss include, for example, gateway is out of service, device is out of gateway coverage, packet signal collision and noise interference. interference) and the like. Conventional communication techniques that do not resend data or repeatedly acknowledge receipt of packets cannot transmit critical data.

本発明が解決しようとする課題は、モノのインターネットによく使用される無線通信技術における、パケット損失によるデータ不完全の問題を解決することである。 The problem to be solved by the present invention is to solve the problem of data incompleteness due to packet loss in the wireless communication technology commonly used in the Internet of Things.

実施形態によると、通信システムはモノのインターネットで稼働するサーバ及び一つまたは複数の端末装置を含む。各端末装置は、コントローラ、コントローラに電気的に接続される通信ユニット、記憶ユニット及び工作ユニットを含む。 According to embodiments, a communication system includes a server and one or more terminals operating in the Internet of Things. Each terminal device includes a controller, a communication unit electrically connected to the controller, a storage unit and a work unit.

通信システムが稼働している時、端末装置からのメッセージは通信ユニットによりパケットに転換され、サーバに送信される。前記データ伝送方法において、パケットを送信した後、サーバから返信する確認パケットを受信していない場合、端末装置の制御回路は当該パケットをメモリーに保存する。所定の再送時間に達する度に、制御回路はメモリーに保存された再送待ちのパケットの有無を確認する。パケットが有る場合、当該所定の再送時間内に、所定のデータ伝送率及び一回に送信するパケットの最大データサイズでメモリーに保存された再送待ちのパケットを再送する。 When the communication system is running, messages from terminal devices are converted into packets by the communication unit and sent to the server. In the data transmission method, if a confirmation packet sent back from the server is not received after the packet is transmitted, the control circuit of the terminal device stores the packet in memory. Each time the predetermined retransmission time is reached, the control circuit checks whether there are any packets stored in memory waiting for retransmission. If there is a packet, the packet waiting for retransmission stored in the memory is retransmitted within the predetermined retransmission time at a predetermined data transmission rate and the maximum data size of a packet to be transmitted at one time.

さらに、メモリーに保存された再送待ちのパケットを再送する時、システムが再送回数の上限値を設定し、前記上限値に達しても再送が成功しない場合、今回再送したパケットをメモリーに保存する。 Furthermore, when retransmitting a packet waiting for retransmission stored in the memory, the system sets the upper limit of the number of retransmissions, and if the retransmission does not succeed even when the upper limit is reached, the packet retransmitted this time is stored in the memory.

好ましくは、端末装置に所定の再送時間が設定され、当該再送時間は制御回路が通信ユニットのデータ伝送状態によって設定するメモリーに保存されたパケットを再送する時間である。前記データ伝送率及び最大データサイズは、現時点における端末装置の信号対雑音比(SNR)及び受信信号強度(RSSI)によって決定される。 Preferably, a predetermined retransmission time is set in the terminal device, and the retransmission time is the retransmission time of the packet stored in the memory set by the control circuit according to the data transmission status of the communication unit. The data transmission rate and maximum data size are determined by the current signal-to-noise ratio (SNR) and received signal strength indicator (RSSI) of the terminal equipment.

さらに、データ伝送率またはデータ伝送率及び最大データサイズが決定されると、端末装置の通信ユニットが使用する無線変調パラメータを決定する。 Further, once the data transmission rate or the data transmission rate and the maximum data size are determined, determine the radio modulation parameters to be used by the communication unit of the terminal device.

通信システムのシステム構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a system configuration of a communication system; FIG. データ伝送方法の実行シーケンスを示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an execution sequence of a data transmission method; データ伝送方法の実施形態を示すフローチャートである。4 is a flow chart illustrating an embodiment of a data transmission method; データ伝送方法の実施形態を示す別のフローチャートである。4 is another flow chart illustrating an embodiment of a data transmission method; パケットがメモリーに並ぶ一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of arranging packets in a memory; データ伝送方法の実施形態を示すフローチャートである。4 is a flow chart illustrating an embodiment of a data transmission method;

下記より、本発明の具体的な実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本発明のメリット及び効果を理解し得る。本発明は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本発明の精神を逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。 Specific embodiments of the present invention are described below. Those skilled in the art can understand the advantages and effects of the present invention from the disclosure of this specification. The invention may be practiced or applied with other different embodiments. Equivalent modifications and changes can be made to each detail in this specification based on various aspects or applications without departing from the spirit of the invention.

また、本発明の図面は単に模式的に説明するためのものであり、実際の寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本発明に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本発明を限定するものではない。 Also, the drawings of the present invention are for illustrative purposes only and do not show actual dimensions. In the following embodiments, technical matters related to the present invention will be further described, but the disclosed contents do not limit the present invention.

なお、本明細書において「第1」、「第2」、「第3」等の用語で各種の部品又は信号を説明する可能性があるが、これらの部品又は信号はこれらの用語によって制限されるものではない。これらの用語は、主として一つの部品と別の部品、又は一つの信号と別の信号を区分するためのものであることを理解されたい。また、本明細書に用いられる「又は」という用語は、実際の状況に応じて、関連する項目中の何れか一つ又は複数の組合せを含み得る。 It should be noted that although various components or signals may be described by terms such as "first," "second," and "third" in this specification, these components or signals are not limited by these terms. not something. It should be understood that these terms are primarily for distinguishing one component from another component or one signal from another signal. Also, as used herein, the term "or" may include any one or more of the associated items in combination, depending on the actual situation.

モノのインターネット(Internet of Things,IoT)に対する応用によく見られる通信システムとしては、例えば、長距離低電力消費の無線通信技術(LoRa)、BLE(Bluetooth Low Energy)、Zigbeeなどが挙げられる。これらの通信システムの通信プロトコルには、モノのインターネットの作動特性を考慮するため、省電力の設計が施されている。通信技術では、省電力の方法としては、端末装置(例えば、センサー素子、信号送信器、音声受信器など)が作動しない時、復帰の条件を満たすまでスリープモードに入るように電源を管理することが挙げられる。また、少ないデータ量のパケットを伝送する帯域幅のみを提供し、さらにフルタイムの作動を避けることも挙げられる。また、例えば、パケットを送信する時、パケットの受信を確認しない、またはパケットの再送を省略するように通信プロトコルを簡単にすることも挙げられる。それらの方法では、モノのインターネットに適用する場合、データ量の少ないデータの伝送、またはセキュリティーの重要性の低いパケットデータの伝送に比較的適している。 Communication systems commonly found in Internet of Things (IoT) applications include, for example, long range low power consumption wireless communication technology (LoRa), BLE (Bluetooth Low Energy), Zigbee, and the like. The communication protocols of these communication systems have a power saving design to take into account the operating characteristics of the Internet of Things. In communication technology, as a method of saving power, when a terminal device (e.g., sensor element, signal transmitter, audio receiver, etc.) does not operate, power is managed so that it enters sleep mode until the conditions for recovery are met. are mentioned. It also includes only providing bandwidth to transmit packets of small amounts of data and avoiding full-time operation. Also, for example, when a packet is transmitted, the communication protocol may be simplified such that the reception of the packet is not acknowledged or the retransmission of the packet is omitted. When applied to the Internet of Things, those methods are relatively suitable for transmission of small amounts of data, or transmission of packet data with low security importance.

なお、パケットの損失はこのような通信技術の欠点である。パケット損失の原因としては、例えば、裝置に接続されるゲートウェイの機能停止(Gateway is out of service)、ゲートウェイのカバレージエリア離脱(Device is out of gateway coverage)、パケット信号衝突(Signal collision)及びノイズ妨害(Noise interference)などが挙げられる。データを再送する、またはパケットの受信を繰り返し確認することができない従来の通信技術では、重要なデータの伝送の役割を担当することができない。 It should be noted that packet loss is a drawback of such communication techniques. Causes of packet loss include, for example, gateway is out of service, gateway is out of gateway coverage, packet signal collision and noise interference. (Noise interference) and the like. Conventional communication techniques, which cannot resend data or repeatedly confirm receipt of packets, cannot take on the responsibility of transmitting critical data.

本発明はデータ伝送方法及び通信システムを提供する。本発明はモノのインターネットに応用する通信技術に適用されるが、一般装置間の通信に対する適用を排除しない。本発明のデータ伝送方法は、主に、モノのインターネットによく使用される通信プロトコルにおいて省電力の制約により生じるパケット損失の問題を解決する。問題を解決する主要な技術的特徴は、受信が確定していないパケットを裝置のメモリーに保存し、所定の再送時間に達すると再送することである。ちなみに、前記所定の再送時間は、前記端末装置におけるコントローラが通信ユニットのデータ伝送状態によって設定する、前記メモリーに保存されたパケットを再送する時間である。 The present invention provides a data transmission method and communication system. The present invention applies to communication technology applied to the Internet of Things, but does not exclude its application to communication between general devices. The data transmission method of the present invention mainly solves the problem of packet loss caused by power saving constraints in communication protocols commonly used in the Internet of Things. The main technical feature to solve the problem is to store the unacknowledged packets in the device's memory and retransmit them after a predetermined retransmission time. Incidentally, the predetermined retransmission time is the time for retransmitting the packet stored in the memory, which is set by the controller in the terminal device according to the data transmission state of the communication unit.

図1は、通信システムのシステム構成を示す模式図である。
図示された通信システムは一つのローカルエリアネットワーク(LAN)を包括する。当該通信システムはサーバ15(例えば、モノのインターネットにおける中央サーバ)を備える。当該中央サーバは分散する端末装置10と通信し、一つ又は複数の端末装置10はゲートウェイ12を介してサーバ15に接続される。通信システムにおける各端末装置10は、例えば、当該モノのインターネットにおけるセンサー、インターネット装置などである。端末装置10の主要な制御回路は例えば、コントローラ101である。当該コントローラ101は端末装置10全体の動作を制御し、他の回路部材と通信し制御する。
端末装置10は、さらにコントローラ101に電気的に接続される通信ユニット102を備える。当該通信ユニット102は特定の無線通信プロトコルをサポートする通信回路である。端末装置10は通信ユニット102を介してサーバ15に接続され、端末装置10からのメッセージを送信する。
端末装置10は、さらに記憶ユニット103を備える。当該記憶ユニット103は端末装置10が作動するために使用されるメモリーであり、特にパケット保存に使用されるキューメモリーとしても使用できる。
端末装置10は、さらに工作ユニット104を備える。当該ユニット104は端末装置10がモノのインターネットにおける機能であり、例えば、センサー素子、信号送信器、音声受信器などが挙げられる。工作ユニット104の作動によるメッセージ(例えば、感知信号)をコントローラ101で処理した後、通信ユニット102によって特定の通信プロトコルのパケットに転換し、サーバ15に送信してもよい。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the system configuration of a communication system.
The illustrated communication system encompasses one local area network (LAN). The communication system comprises a server 15 (eg a central server in the Internet of Things). The central server communicates with distributed terminals 10 , one or more of which are connected to a server 15 via gateways 12 . Each terminal device 10 in the communication system is, for example, a sensor in the Internet of Things, an Internet device, or the like. A main control circuit of the terminal device 10 is, for example, the controller 101 . The controller 101 controls the overall operation of the terminal device 10 and communicates with and controls other circuit members.
The terminal device 10 further comprises a communication unit 102 electrically connected to the controller 101 . The communication unit 102 is a communication circuit that supports a specific wireless communication protocol. The terminal device 10 is connected to the server 15 via the communication unit 102 and transmits messages from the terminal device 10 .
Terminal device 10 further comprises storage unit 103 . The storage unit 103 is a memory used by the terminal device 10 to operate, and can also be used as a queue memory, especially used for packet storage.
The terminal device 10 further comprises a work unit 104 . The unit 104 is a function of the terminal device 10 in the Internet of Things, such as a sensor element, a signal transmitter, an audio receiver, and the like. A message (eg, sensing signal) from the operation of the work unit 104 may be processed by the controller 101 , converted into packets of a specific communication protocol by the communication unit 102 , and sent to the server 15 .

端末装置10とゲートウェイ12との接続、またはゲートウェイ12とサーバ15との接続に問題が発生した時、例えば、信号の中断、またはゲートウェイ12の無線通信信号が端末装置10にカバーできない場合、または端末装置10がパケットを伝送する時、往来するパケットの衝突または他の干渉によりパケットがサーバ15に到達できない場合、または、確認のパケット(ACKパケット)を受信できず、サーバ15におけるパケットの受信を確認できない場合、この通信システムにおける端末装置10で実行されるデータ伝送方法は解決手段を提供する。 When a problem occurs in the connection between the terminal device 10 and the gateway 12 or the connection between the gateway 12 and the server 15, for example, when the signal is interrupted or the wireless communication signal of the gateway 12 cannot be covered by the terminal device 10, or the terminal When the device 10 transmits a packet, if the packet cannot reach the server 15 due to a collision or other interference of incoming and outgoing packets, or if an acknowledgment packet (ACK packet) cannot be received, the server 15 confirms receipt of the packet. If not, the data transmission method implemented in the terminal device 10 in this communication system provides a solution.

図2はデータ伝送方法の実行シーケンスを示す模式図である。サーバ25と通信する端末装置20が設置されるが、他のネットワーク装置(例えば、ゲートウェイ)を介して通信してもよく、データ伝送の方法は制限されない。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the execution sequence of the data transmission method. A terminal device 20 that communicates with a server 25 is installed, but communication may be performed via another network device (for example, a gateway), and the method of data transmission is not limited.

端末装置20はサーバ25にパケット(例えば、図示された上りパケット201(uplink packet))を送信し、次いで所定の時間内に当該パケットに対応した確認パケット(ACK)203を受信する。そして、次の上りパケット205を送信し、次いで所定の時間内に確認パケット207を受信する。タイムアウトしても確認パケット207を受信しなかった場合、この上りパケット205は端末装置20のメモリーに保存される。 The terminal device 20 transmits a packet (eg, the illustrated uplink packet 201) to the server 25 and then receives an acknowledgment packet (ACK) 203 corresponding to that packet within a predetermined time. It then transmits the next upstream packet 205 and then receives an acknowledgment packet 207 within a predetermined time. If the acknowledgment packet 207 is not received even after timeout, this upstream packet 205 is stored in the memory of the terminal device 20 .

そして、所定の再送時間22に達する度に、端末装置20における制御回路は記憶ユニットに保存された再送待ちのパケットの有無を確認する。保存された再送待ちのパケットがあると確定した時、当該所定の再送時間22内に、現時点の端末装置20の通信品質及びネットワーク状態によってデータ伝送率(data rate)を決定し、またはそれに加えて一回に伝送する最大データサイズ(maximum size of data/packet)をも決定してもよい。即ち、所定の再送時間22において現時点に決定されたデータ伝送率及び/又は最大データサイズで、記憶ユニットに保存された再送待ちのパケットを送信する。それにより、図2に示すように、当該時間内に再送される上りパケット209、213が形成される。そして、上述のように、対応した確認パケット211、215の受信を待ってもよい。 Then, each time the predetermined retransmission time 22 is reached, the control circuit in the terminal device 20 confirms whether or not there is a packet waiting for retransmission saved in the storage unit. determining a data rate according to the current communication quality and network state of the terminal device 20 within the predetermined retransmission time 22 when it is determined that there is a stored packet waiting for retransmission; A maximum size of data/packet to be transmitted at one time may also be determined. That is, the packets waiting for retransmission stored in the storage unit are transmitted at the currently determined data transmission rate and/or maximum data size at the predetermined retransmission time 22 . As a result, upstream packets 209 and 213 to be retransmitted within the time period are formed as shown in FIG. It may then await receipt of corresponding confirmation packets 211, 215, as described above.

関連する実施形態の流れは図3に示すデータ伝送方法の実施形態のフローチャート(A)を参照されたい。 For the flow of the related embodiment, please refer to the flow chart (A) of the embodiment of the data transmission method shown in FIG.

当該フロー(A)では、最初に、端末装置がパケットを生成して上りパケットをサーバに送信し(ステップS301)、確認パケット(ACK)の受信を待つ(ステップS303)。制御回路がタイムアウトする前に確認パケット受信の有無を判断する(ステップS305)。対応した確認パケットを受信した場合(Y)、端末装置の作業を継続させる(ステップS307)。流れはS301に戻り、次にパケットを送信する、確認パケットの受信を待つなどのステップに移行する。送信するパケットが無い時、装置は本来の作業を継続してもよく、スリープモードなどの省電力状態に入ってもよい。 In the flow (A), first, the terminal device generates a packet, transmits the upstream packet to the server (step S301), and waits for reception of an acknowledgment packet (ACK) (step S303). Before the control circuit times out, it is determined whether or not an acknowledgment packet has been received (step S305). If the corresponding confirmation packet is received (Y), the operation of the terminal device is continued (step S307). The flow returns to S301 and moves to the next step of sending a packet, waiting for receipt of an acknowledgment packet, and so on. When there are no packets to send, the device may continue its normal work or may enter a power saving state such as sleep mode.

確認パケットを受信していないと判断した場合(N)、制御回路はシステムが実際の需要によって設定したタイムアウト時間の超過の是非を継続して判断する(ステップS309)。タイムアウトしていない場合(N)、確認パケットを待つ(ステップS303)及び関連するステップを行う。 If it is determined that the confirmation packet has not been received (N), the control circuit continues to determine whether or not the timeout period set by the system according to the actual demand is exceeded (step S309). If not timed out (N), wait for confirmation packet (step S303) and perform related steps.

タイムアウトしても確認パケットを受信していない場合(Y)、端末装置の制御回路は現時点のパケットをメモリーに保存する(ステップS311)。キューメモリー(queue memory)にパケットを保存する場合、圧縮ステップを行ってもよい。 If the confirmation packet has not been received even after timeout (Y), the control circuit of the terminal device stores the current packet in memory (step S311). When storing packets in queue memory, a compression step may be performed.

送信に成功したパケットがメモリーに保存されることが確定していない場合、データ伝送の流れは図4に示す実施形態のフロー(B)に移行する。 If the successfully transmitted packet is not guaranteed to be stored in memory, the flow of data transmission transitions to flow (B) of the embodiment shown in FIG.

このフロー(B)では、端末装置の制御回路は、所定の再送時間を待ち(ステップS401)、所定の再送時間に到達したか否かを判断する(ステップS403)。システムが設定した所定の再送時間に達していない場合(N)、ステップS401に戻る。 In this flow (B), the control circuit of the terminal device waits for a predetermined retransmission time (step S401) and determines whether or not the predetermined retransmission time has been reached (step S403). If the predetermined retransmission time set by the system has not been reached (N), the process returns to step S401.

所定の再送時間に達した場合(Y)、端末装置の制御回路は現時点の通信品質または現時点の通信品質及び裝置の作動状態によってデータ伝送率を決定する(ステップS405)。当該データ伝送率でメモリーに保存された再送待ちのパケットを送信する。パケットを取り出し、必要があれば解凍し(ステップS407)、パケットを再送する(ステップS409)。パケットの再送が完了した時、図3に示すフロー(A)に戻る。 If the predetermined retransmission time is reached (Y), the control circuit of the terminal device determines the data transmission rate according to the current communication quality or the current communication quality and the operating state of the device (step S405). Transmit the packets waiting for retransmission stored in the memory at the data transmission rate. The packet is extracted, decompressed if necessary (step S407), and retransmitted (step S409). When the retransmission of the packet is completed, the process returns to flow (A) shown in FIG.

図5はパケットがメモリーに並ぶ一例を示す模式図である。図示されたキューメモリー50において、異なる記憶領域にパケットが保存される。本例において、第1のパケット501、第2のパケット502及び第3のパケット503がある。所定の再送時間に達すると、端末装置の制御回路は当該キューメモリー50から再送待ちのパケットを取得する。再送が成功しない場合、当該メモリーに再度保存されることもある。 FIG. 5 is a schematic diagram showing an example in which packets are arranged in memory. Packets are stored in different storage areas in the illustrated queue memory 50 . In this example there is a first packet 501 , a second packet 502 and a third packet 503 . When the predetermined retransmission time is reached, the control circuit of the terminal device acquires the packet waiting for retransmission from the queue memory 50 . If the retransmission is not successful, it may be stored again in that memory.

図6は端末装置の制御回路で実行されるデータ伝送方法の実施形態を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flow chart showing an embodiment of a data transmission method performed by a control circuit of a terminal device.

所定の再送時間に達したと判断する(ステップS601)場合、端末装置の制御回路は、メモリー(例えば、キューメモリー)を能動的に確認し(ステップS603)、保存されたパケットの有無を判断する(ステップS605)。 If it is determined that the predetermined retransmission time has been reached (step S601), the control circuit of the terminal device actively checks the memory (e.g., queue memory) (step S603) to determine whether there is a stored packet. (Step S605).

保存された再送待ちのパケットが無い場合(N)、端末装置の作業に戻る(ステップS607)。逆に、保存された再送待ちのパケットが有る場合(Y)、制御回路はデータ伝送率及び最大データサイズを決定する(ステップS609)。当該ステップにおける、データ伝送率、またはデータ伝送率に加えて一回に伝送する最大データサイズを決定する要素は、現時点における端末装置の信号対雑音比(SNR)及び受信信号強度(RSSI)など、現時点における通信品質に影響する条件である。一実施形態において、前述した信号対雑音比及び/又は受信信号強度に基づいて通信品質(データ伝送率、またはデータ伝送率及び最大データサイズ)の良し悪しを判断することによって、端末装置における通信ユニットが使用する無線変調パラメータ(modulation parameters)を現時点におけるデータ伝送率または最大データサイズに合わせるように決めることができる。それにより改善された通信品質を提供する。さらに、端末装置の制御回路は過去のデータ伝送の履歴を保存してもよく、履歴は、任意の時刻における当該端末装置の伝送記録(例えば、通信品質)を含んでもよい。当該履歴も現時点のデータ伝送率又は/及び最大データサイズを決める一つの基準として、それにより所定の再送時間を決めてもよい。 If there is no saved packet waiting for retransmission (N), the process returns to the operation of the terminal device (step S607). Conversely, if there are stored packets awaiting retransmission (Y), the control circuit determines the data transmission rate and maximum data size (step S609). In this step, the factors that determine the data transmission rate or the maximum data size to be transmitted at one time in addition to the data transmission rate are the current signal-to-noise ratio (SNR) and received signal strength indicator (RSSI) of the terminal equipment, etc. These are the conditions that affect the current communication quality. In one embodiment, by determining whether the communication quality (data transmission rate or data transmission rate and maximum data size) is good or bad based on the aforementioned signal-to-noise ratio and/or received signal strength, the communication unit in the terminal device can be determined to match the current data transmission rate or maximum data size. This provides improved communication quality. Furthermore, the control circuit of the terminal device may store a history of past data transmissions, and the history may include transmission records (for example, communication quality) of the terminal device at arbitrary times. The history may also be used as one of criteria for determining the current data transmission rate and/or maximum data size, thereby determining a predetermined retransmission time.

データ伝送率、最大データサイズなどのパケットを再送する主な条件が決定されると、制御回路はメモリーからパケットを取り出し(ステップS611)、必要があれば解凍し、第n回の再送(n=1,2,…m)を行う(ステップS613)。システムはパケットを再送する回数の上限値(m)を決定してもよく、一回目の送信(n=1)から始め、再送した後、確認パケット受信の有無を判断する(ステップS615)。確認パケットを受信した場合(Y)、ステップS603に戻り、次に再送待ちのパケットの有無を確認するなどのステップに移行する。 Once the main conditions for packet retransmission, such as data transmission rate and maximum data size, have been determined, the control circuit retrieves the packet from memory (step S611), decompresses it if necessary, and retransmits it for the nth time (n= 1, 2, . . . m) are performed (step S613). The system may determine the upper limit (m) of the number of times the packet is retransmitted, starting from the first transmission (n=1), and after retransmitting, it determines whether or not an acknowledgment packet has been received (step S615). If a confirmation packet has been received (Y), the process returns to step S603, and moves to a step of confirming whether or not there is a packet waiting for retransmission.

逆に、確認パケットを受信しなかった場合(N)、再送回数の上限値(m)に到達したか否かを判断する(ステップS617)。再送回数の上限値に達しなかった場合(N)、ステップS619に移行し、再送回数(n)に1を足す(n+1)。その後、ステップS613を継続し、次の再送(例えば、2回目など)を行う。確認パケットの受信が確定していない場合、n=m(回数上限)に達する(Y)まで、再送回数(n)を累計する。回数の上限値(m)に達しても再送が成功しなかった場合、ステップS621に移行する。ステップS621では、再送されていたパケットをメモリーに保存し、ステップS603に戻る。 Conversely, if the confirmation packet has not been received (N), it is determined whether or not the upper limit (m) of the number of retransmissions has been reached (step S617). If the number of retransmissions does not reach the upper limit (N), the process moves to step S619, and 1 is added to the number of retransmissions (n) (n+1). After that, step S613 is continued, and the next retransmission (for example, the second time, etc.) is performed. If the reception of the acknowledgment packet is not confirmed, the number of retransmissions (n) is accumulated until n=m (maximum number of times) is reached (Y). If the retransmission has not succeeded even after reaching the upper limit (m) of the number of times, the process moves to step S621. In step S621, the retransmitted packet is stored in memory, and the process returns to step S603.

まとめると、以上の実施形態の記載により、開示されたデータ伝送方法は、省電力かつ低データ量で積極的にパケットを再送しない通信プロトコルを有するモノのインターネットの通信システムに適用される。前述したデータ伝送方法によれば、システム設定または動的に調整された所定の再送時間に基づき保存された再送待ちのパケットを再送でき、それによりシステムにおけるパケットの受信を確認できないという既存の問題を解決する。 In summary, according to the description of the above embodiments, the disclosed data transmission method is applied to Internet of Things communication system with power-saving, low-data-amount, and aggressively-not-retransmitting communication protocols. According to the data transmission method described above, the stored packets waiting for retransmission can be retransmitted according to a predetermined retransmission time that is set or dynamically adjusted, thereby eliminating the existing problem of unacknowledgement of packet reception in the system. solve.

以上に開示された内容は本発明の好ましい実施形態に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。そのため、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。 The above disclosures are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to limit the scope of the claims of the present invention. Therefore, all equivalent technical modifications made based on the contents of the specification and accompanying drawings of the present invention shall be included in the claims of the present invention.

10:端末装置
101:コントローラ
102:通信ユニット
103:記憶ユニット
104:工作ユニット
12:ゲートウェイ
15:サーバ
20:端末装置
25:サーバ
201、205、209、213:上りパケット
203、207、211、215:確認パケット
22:所定の再送時間
50:キューメモリー
501:第1のパケット
502:第2のパケット
503:第3のパケット
ステップS301~S311:モノのインターネットにおけるデータ伝送の流れ
ステップS401~S409:モノのインターネットにおけるデータ伝送の流れ
ステップS601~S621:モノのインターネットにおけるデータ伝送の流れ
10: Terminal device 101: Controller 102: Communication unit 103: Storage unit 104: Work unit 12: Gateway 15: Server 20: Terminal device 25: Servers 201, 205, 209, 213: Upstream packets 203, 207, 211, 215: Confirmation packet 22: Predetermined retransmission time 50: Queue memory 501: First packet 502: Second packet 503: Third packet Steps S301-S311: Data transmission flow in the Internet of Things Steps S401-S409: Data Transmission Flow in the Internet Steps S601 to S621: Data Transmission Flow in the Internet of Things

Claims (8)

メモリーを備える端末装置で実行され、モノのインターネットに利用されるデータ伝送方法であって、
所定の再送時間に達する度に、前記メモリーに保存された再送待ちのパケットの有無を確認するステップと、
前記パケットを前記所定の再送時間内に所定のデータ伝送率で再送するステップと、
を含み、
前記メモリーに保存された再送待ちの前記パケットがあることが確認されると、現時点における端末装置の信号対雑音比及び受信信号強度によって前記データ伝送率を決定することを特徴とするデータ伝送方法。
A data transmission method for the Internet of Things, implemented in a terminal device with a memory, comprising:
checking whether there is a packet waiting for retransmission stored in the memory each time a predetermined retransmission time is reached;
retransmitting the packet at a predetermined data rate within the predetermined retransmission time;
including
and determining the data transmission rate according to a current signal-to-noise ratio and received signal strength of a terminal device when it is confirmed that there is a packet waiting for retransmission stored in the memory.
前記パケットを再送する時、再送回数の上限値を設定し、前記上限値に達しても再送が成功しない場合、前記パケットを前記メモリーに再保存する、請求項1に記載のデータ伝送方法。 2. The data transmission method according to claim 1, further comprising setting an upper limit for the number of retransmissions when retransmitting the packet, and restoring the packet in the memory if the retransmission is not successful even when the upper limit is reached. 前記所定の再送時間は、前記端末装置におけるコントローラが通信ユニットのデータ伝送状態によって設定する前記パケットを再送する時間である、請求項1に記載のデータ伝送方法。 2. The data transmission method according to claim 1, wherein said predetermined retransmission time is a time for retransmitting said packet set by a controller in said terminal device according to a data transmission state of a communication unit. 前記メモリーに保存された再送待ちの前記パケットがあることが確認されると、さらに、一回に送信するパケットの最大データサイズを決定する、請求項3に記載のデータ伝送方法。 4. The data transmission method according to claim 3, further comprising determining a maximum data size of a packet to be transmitted at one time when it is confirmed that there is the packet waiting for retransmission stored in the memory. 前記データ伝送率、または前記データ伝送率に加えて前記最大データサイズが決定されると、前記端末装置における通信ユニットが使用する無線変調パラメータを決定する、請求項4に記載のデータ伝送方法。 5. The data transmission method according to claim 4, wherein, once the data transmission rate or the maximum data size in addition to the data transmission rate is determined, a radio modulation parameter to be used by a communication unit in the terminal device is determined. モノのインターネットで稼働するサーバーと、前記モノのインターネットにおける一つまたは複数の端末装置とを含み、モノのインターネットに利用される通信システムであって、
前記端末装置は、コントローラ、コントローラに電気的に接続される通信ユニット、記憶ユニット及び工作ユニットを含み、
前記通信ユニットは、前記サーバーに接続され、前記工作ユニットからのメッセージで形成されるパケットを伝送し、
前記コントローラでは、所定の再送時間に達する度に、前記記憶ユニットに保存された再送待ちのパケットの有無を確認するステップと、所定のデータ伝送率及び一回に送信するパケットの最大データサイズで、前記パケットを所定の再送時間内に再送するステップと、を含み、
前記メモリーに保存された再送待ちの前記パケットがあることが確認されると、現時点における端末装置の信号対雑音比及び受信信号強度によって前記データ伝送率を決定することを特徴とする通信システム。
A communication system used in the Internet of Things, comprising a server operating in the Internet of Things and one or more terminal devices in the Internet of Things ,
the terminal device includes a controller, a communication unit electrically connected to the controller, a storage unit and a work unit;
said communication unit is connected to said server and transmits packets formed of messages from said work unit;
In the controller, each time a predetermined retransmission time is reached, confirming whether or not there is a packet waiting for retransmission stored in the storage unit; retransmitting the packet within a predetermined retransmission time;
A communication system according to claim 1, wherein said data transmission rate is determined according to a current signal-to-noise ratio and received signal strength of a terminal device when it is confirmed that there is said packet waiting for retransmission stored in said memory.
前記パケットを再送する時、再送回数の上限値を設定し、前記上限値に達しても再送が成功しない場合、前記パケットを前記記憶ユニットに保存する、請求項6に記載の通信システム。 7. The communication system according to claim 6, wherein an upper limit is set for the number of times of retransmission when the packet is retransmitted, and the packet is stored in the storage unit if retransmission is not successful even when the upper limit is reached. 前記所定の再送時間は、前記コントローラが前記通信ユニットのデータ伝送状態によって設定する前記パケットを再送する時間である、請求項7に記載の通信システム。 8. The communication system according to claim 7, wherein said predetermined retransmission time is a time for retransmitting said packet set by said controller according to a data transmission state of said communication unit.
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