JPWO2013088498A1 - 送信制御方法、ノードおよび送信制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施例1に係るアドホックネットワークを示す図である。図1に示すように、アドホックネットワークは、GWと複数のノードとを有し、送信元ノードから宛先ノードまで1台以上のノードを経由するマルチホップネットワークである。また、図1に示したアドホックネットワークは、各ノードが自動で経路情報を確定するネットワークである。ノードは、無線通信装置の一例であり、内部または外部にセンサを有し、センシングした値(以下、センサ値と表記する)をGW装置に送信する。GWは、各ノードからセンサ値を収集する管理装置が接続される無線通信装置の一例である。なお、センサ値の例としては、温度、湿度、加速度などがある。
ここで、説明上、アドホックネットワークを簡略化した図2を用いて以降の実施例を説明する。図2は、アドホックネットワークの一部を抽出した図である。図2に示すように、実施例1では、ノードa、ノードd、ノードe、ノードf、ノードx、ノードvから構成されるアドホックネットワークを例にして説明する。
次に、ノードの機能ブロック図を説明する。図2に示した各ノードは、同様の構成を有するので、ここではノード10として説明する。図3は、実施例1に係るノードの機能ブロック図である。
次に、図8から図10を用いて、実施例1に係るノードが実行する処理の流れを説明する。ここでは、HELLOフレームの送信処理、再送回数決定処理、データフレーム送信処理について説明する。
図8は、HELLOフレームの送信処理の流れを示すシーケンス図である。図8に示すように、ノード10の受信部11は、ノード10と通信可能な範囲に位置する隣接ノードからHELLOフレームを受信する(S101)。
図9は、再送回数決定処理の流れを示すフローチャートである。図9に示すように、ノード10の再送回数制御部18は、電源投入時またはリセット時にプロセッサやメモリの内容を初期化し、さらに、隣接ノードの疎密を判断する閾値や再送回数に初期値を設定する(S201)。例えば、再送回数制御部18は、ハードウェアの設定ファイルまたはファームウェアの初期値から、設定する初期値を算出してもよく、予め定められた初期値を設定してもよい。
図10は、データフレーム送信処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、一例として、CSMA/CA方式を用いた送信処理を説明する。
次に、実施例1で説明した再送回数処理について具体的な例を用いて説明する。なお、ここで示す数値等はあくまで例示であり、これに限定されるものではない。また、図5に示したリンク重みはRSSIを表し、30及び20は各々−30dBm、−20dBmを指すものとする。また、ネットワーク構成は図2に示した構成とし、ここでは、ノードxが復路評価値にしたがって再送回数を決定する例について説明する。
上述したように、各ノードは、マルチホップネットワーク内のノード数が疎か密かによってフレーム送信が失敗した時の再送回数を決定し、再送処理に失敗した後に経路を切替えることで、切替えタイミングを制御し、帯域確保と経路安定を両立させることができる。この具体例を図11と図12とを用いて説明する。
上記実施例に係るノード10は、リンク管理テーブル10bを参照して、隣接するノードの数を計数する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ノード10は、HELLOフレームをブロードキャストで送信し、応答があった数を隣接するノードの数とすることもできる。
実施例で説明したリンク管理テーブル10bやルーティングテーブル10aに記憶される情報は、図示したものに限定されない。例えば、実施例では、経路重み、リンク重み、評価値などをHELLOフレームに基づいて、自動で最新の情報に更新する例を説明したが、管理者等が設定登録したものであってもよい。つまり、各情報は、変動値であっても固定値であってもよい。
また、実施例で説明したHELLOフレームやデータフレームはあくまで一例であり、フレーム形式を限定するものではない。また、上記実施例では、伝送単位としてフレームを用いて説明したが、伝送単位を限定するものではなく、例えばパケットなど伝送対象のデータであればよい。
例えば、ノード10は、決定した回数分再送を繰り返してもACKを受信できない場合に経路を切替える例を説明したが、切替えた後も、決定した回数分再送を繰り返す。そして、ノード10は、決定した回数分再送を繰り返してもACKを受信できない場合には、さらに経路を切替える。ここで、ノード10は、切替える経路が他にない場合には、送信エラーを管理端末等に通知してもよく、一番初めの経路に戻って再送を繰り返してもよい。
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともできる。あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
図13は、送信制御プログラムを実行するコンピュータのハードウェア例を示す図である。図13に示すように、コンピュータ100は、MPU(マイクロプロセッサユニット)201、PHYチップ202、タイマIC203を有する。さらに、コンピュータ100は、センサ204、DRAM(ダイナミックランダムアクセスメモリ)205、フラッシュメモリ206、無線モジュール207を有する。
10a ルーティングテーブル
10b リンク管理テーブル
11 受信部
12 送信部
13 フレーム分岐処理部
14 テーブル管理部
15 HELLOフレーム処理部
16 データフレーム処理部
17 上位処理部
18 再送回数制御部
Claims (15)
- アドホックネットワークを構成するノードにおける送信制御方法であって、
前記アドホックネットワークを構成するノードの中で、自ノードの通信範囲に含まれる他ノードの数を計数し、
計数したノード数に基づいて、フレームを再送する回数を決定し、
宛先ノードに対してフレームを送信し、送信したフレームに対する応答を受信するまで、前記フレームの再送を前記決定した回数繰り返し、
前記フレームの再送を前記決定した回数繰り返した結果として前記応答を受信できなかった場合に、前記宛先ノードまでの経路を他の経路に切り替える
処理を含むことを特徴とする送信制御方法。 - 前記計数する処理は、前記アドホックネットワークを構成する各他ノードに対して制御メッセージを送信し、制御メッセージに対する応答の数を計数することを特徴とする請求項1に記載の送信制御方法。
- 前記計数する処理は、前記アドホックネットワークを構成する各他ノードから前記自ノードの位置情報を含む制御メッセージを受信し、受信した位置情報と前記自ノードの位置情報とから、前記自ノードと各他ノードとの距離を算出し、算出した距離が所定値以下のノードの数を計数することを特徴とする請求項1に記載の送信制御方法。
- 前記計数する処理は、前記自ノードに隣接する他ノードに関する情報を記憶するリンク管理記憶部から、前記隣接するノードの数を計数することを特徴とする請求項1に記載の送信制御方法。
- 前記リンク管理記憶部は、前記隣接する他ノードごとに、前記自ノードとの間の通信経路の品質を示す評価値を記憶し、
前記計数する処理は、前記リンク管理記憶部が記憶する隣接する他ノードのうち、前記評価値が閾値を超えるノードの数を計数することを特徴とする請求項4に記載の送信制御方法。 - アドホックネットワークを構成するノードの中で、自ノードの通信範囲に含まれるノードの数を計数する計数部と、
前記計数部によって計数されたノード数に基づいて、フレームを再送する回数を決定する決定部と、
宛先ノードに対してフレームを送信し、送信したフレームに対する応答を受信するまで、前記フレームの再送を前記決定部によって決定された回数繰り返して実行する再送実行部と、
前記再送実行部が再送を繰り返して前記応答を受信できなかった場合に、前記宛先ノードまでの経路を他の経路に切り替える経路切替部と
を有することを特徴とするノード。 - 前記計数部は、前記アドホックネットワークを構成する各他ノードに対して制御メッセージを送信し、制御メッセージに対する応答の数を計数することを特徴とする請求項6に記載のノード。
- 前記計数部は、前記アドホックネットワークを構成する各他ノードから前記自ノードの位置情報を含む制御メッセージを受信し、受信した位置情報と前記自ノードの位置情報とから、前記自ノードと各他ノードとの距離を算出し、算出した距離が所定値以下のノードの数を計数することを特徴とする請求項6に記載のノード。
- 前記自ノードに隣接する他ノードに関する情報を記憶するリンク管理記憶部をさらに有し、
前記計数部は、前記リンク管理記憶部を参照して前記隣接するノードの数を計数することを特徴とする請求項6に記載のノード。 - 前記リンク管理記憶部は、前記隣接する他ノードごとに、前記自ノードとの間の通信経路の品質を示す評価値を記憶し、
前記計数部は、前記リンク管理記憶部が記憶する隣接する他ノードのうち、前記評価値が閾値を超えるノードの数を計数することを特徴とする請求項9に記載のノード。 - アドホックネットワークを構成するノードが有するコンピュータに、
前記アドホックネットワークを構成するノードの中で、自ノードの通信範囲に含まれるノードの数を計数し、
計数したノード数に基づいて、フレームを再送する回数を決定し、
宛先ノードに対してフレームを送信し、送信したフレームに対する応答を受信するまで、前記フレームの再送を前記決定した回数繰り返し、
前記フレームの再送を前記決定した回数繰り返した結果として前記応答を受信できなかった場合に、前記宛先ノードまでの経路を他の経路に切り替える
処理を実行させるための送信制御プログラム。 - 前記計数する処理に、前記アドホックネットワークを構成する各他ノードに対して制御メッセージを送信し、制御メッセージに対する応答の数を計数させるための請求項11に記載の送信制御プログラム。
- 前記計数する処理に、前記アドホックネットワークを構成する各他ノードから自ノードの位置情報を含む制御メッセージを受信し、受信した位置情報と前記自ノードの位置情報とから、前記自ノードと各他ノードとの距離を算出し、算出した距離が所定値以下のノードの数を計数させるための請求項11に記載の送信制御プログラム。
- 前記計数する処理に、前記自ノードに隣接する他ノードに関する情報を記憶するリンク管理記憶部から、前記隣接するノードの数を計数させるための請求項11に記載の送信制御プログラム。
- 前記リンク管理記憶部は、前記隣接する他ノードごとに、前記自ノードとの間の通信経路の品質を示す評価値を記憶し、
前記計数する処理に、前記リンク管理記憶部が記憶する隣接する他ノードのうち、前記評価値が閾値を超えるノードの数を計数させるための請求項14に記載の送信制御プログラム。
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