JPWO2014080522A1 - Wireless communication system, sink node, and wireless communication method - Google Patents
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Abstract
情報の発信源である複数のソースノード２と情報を収集するシンクノード１とで構成され、ソースノード２およびシンクノード１は無線通信機能を有し、ソースノード２とシンクノード１が直接無線通信できない場合には、無線マルチホップを用いて接続されるネットワークにおける無線通信システムであって、シンクノード１が、ソースノード２に対して情報の送信を要求するマルチポーリング制御部、を備え、ソースノード２が、要求に応じて情報を返信応答するポーリング応答制御部、を備え、シンクノード１では、マルチポーリング制御部が、各ソースノード２を空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割し、分割した複数のグループのすべてまたはいくつかのグループを選択し、選択したグループ毎に、グループ内のソースノード２に対して順番にポーリングを行うことで、同時または連続的にマルチポーリングを行う。The source node 2 and the sink node 1 have a wireless communication function, and the source node 2 and the sink node 1 directly wirelessly communicate with each other. If not, a wireless communication system in a network connected using wireless multi-hop, wherein the sink node 1 includes a multi-polling control unit that requests the source node 2 to transmit information, and the source node 2 includes a polling response control unit that returns a response in response to a request. In the sink node 1, the multi-polling control unit divides each source node 2 into a plurality of groups that avoids radio interference spatially. Select all or some of the divided groups, and for each selected group, By performing polling sequentially to the node 2, simultaneous or sequentially multi-polling.
Description
本発明は、ポーリングにより情報収集を行う無線通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system that collects information by polling.
従来、情報の発信源である複数のソースノードと情報を収集するシンクノードがそれぞれ無線通信機能を有し、ソースノードとシンクノードが直接無線通信できない場合には、無線マルチホップを用いて接続されるセンサネットワーク、アドホックネットワーク、無線メッシュネットワーク等がある。これらのネットワークにおいて、複数のソースノードからの情報を短時間にシンクノードで収集する方法として、各ソースノードが時間同期をとり、各ソースノードからの情報送信のタイミングをずらすことにより無線の衝突を防ぐ方法、および、シンクノードが、各ソースノードに対して順番に情報の送信を要求し、各ソースノードが、その要求に応じて情報を返信応答するポーリング制御により無線の衝突を防ぎ短時間に収集を行う方法がある。 Conventionally, a plurality of source nodes that are sources of information and a sink node that collects information each have a wireless communication function, and when the source node and the sink node cannot perform direct wireless communication, they are connected using wireless multi-hop. Sensor networks, ad hoc networks, wireless mesh networks, and the like. In these networks, as a method of collecting information from a plurality of source nodes in a short time in a sink node, each source node synchronizes time and shifts the timing of information transmission from each source node to prevent radio collisions. The prevention method and the polling control in which the sink node requests each source node to transmit information in turn and each source node returns information in response to the request, thereby preventing radio collision and shortening the time. There is a way to collect.
前者では、無線の衝突を防ぎつつ収集効率を上げるためには、各ソースノードの時間同期の精度を上げること、および、中継も含めた各ソースノードの送信タイミングのスケジューリングが必要となる。また、後者では、シンクノードが、各ソースノードに対して情報の送信を要求し、各ソースノードが、その要求に応じて情報を返信応答し、シンクノードが、返信応答を受信したら次のソースノードに情報の送信を要求するというように、１台ずつ順番にポーリング制御を行えば、各ソースノードの時間同期もソースノード毎の送信タイミングのスケジューリングも必要ない。しかし、シンクノードからの情報送信要求という下り方向のメッセージが必要となるとともに、システム内の送信ノードが常に１ノードであるため、無線の衝突は発生しないが、必ずしも無線を有効活用できておらず、収集時間短縮の余地が残っている。 In the former, in order to increase the collection efficiency while preventing radio collision, it is necessary to improve the accuracy of time synchronization of each source node and to schedule the transmission timing of each source node including the relay. In the latter case, the sink node requests transmission of information to each source node, each source node returns a response in response to the request, and when the sink node receives a reply response, the next source If polling control is performed one by one, such as requesting information transmission from the node, neither time synchronization of each source node nor scheduling of transmission timing for each source node is required. However, since a downstream message called an information transmission request from the sink node is required and the transmission node in the system is always one node, radio collision does not occur, but the radio is not necessarily effectively used. There is still room for shortening the collection time.
これらの課題に対して、例えば、下記特許文献１では、ソースノードであるサブ局とシンクノードであるメイン局とともに、複数のサブ局からポーリングにより情報収集を行い、メイン局からのポーリングにより配下のサブ局の情報をまとめて、メイン局に送信する中間ノードとなるサブメイン局の２段階のポーリング（マルチポーリング）の技術が開示されている。メイン局からサブメイン局へのポーリングとサブメイン局からサブ局へのポーリングによる２段階のマルチポーリング制御およびポーリングの衝突防止方法について記載されている。
For example, in
しかしながら、上記従来の技術によれば、同一サブメイン局がポーリングを行うサブ局のグループ化（エリア分割）、および複数のサブメイン局によるサブ局へのポーリングの衝突防止方法については何ら記述されていない。そのため、無線の衝突を防ぎつつ情報の収集効率を上げてシステム全体での収集時間を短縮することができない、という問題があった。 However, according to the conventional technique described above, there is no description about grouping of sub stations (area division) in which the same sub-main station performs polling and a method for preventing collision of polling to sub-stations by a plurality of sub-main stations. Absent. For this reason, there has been a problem that it is not possible to increase the information collection efficiency while preventing radio collision and shorten the collection time in the entire system.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線の衝突を防ぎつつ情報の収集効率を上げてシステム全体での収集時間を短縮可能な無線通信システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a wireless communication system capable of improving the efficiency of collecting information and reducing the collection time of the entire system while preventing wireless collision.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、情報の発信源である複数のソースノードと情報を収集するシンクノードとで構成され、前記ソースノードおよび前記シンクノードは無線通信機能を有し、前記ソースノードと前記シンクノードが直接無線通信できない場合には、無線マルチホップを用いて接続されるネットワークにおける無線通信システムであって、前記シンクノードが、前記ソースノードに対して情報の送信を要求するマルチポーリング制御手段、を備え、前記ソースノードが、前記要求に応じて情報を返信応答するポーリング応答制御手段、を備え、前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、各ソースノードを空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割し、分割した複数のグループのすべてまたはいくつかのグループを選択し、選択したグループ毎に、グループ内のソースノードに対して順番にポーリングを行うことで、同時または連続的にマルチポーリングを行う、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a plurality of source nodes that are sources of information and a sink node that collects information, and the source node and the sink node are configured to perform wireless communication. A wireless communication system in a network connected using wireless multihop, wherein the sink node is connected to the source node when the source node and the sink node cannot perform direct wireless communication. Multi-polling control means for requesting transmission of information, wherein the source node comprises polling response control means for returning information in response to the request, and in the sink node, the multi-polling control means Divide the source node into multiple groups to avoid radio interference spatially, and Base with or select several groups, each selected group, by performing polling sequentially to the source node in the group, simultaneous or sequentially multi-polling, characterized in that.
本発明にかかる無線通信システムは、無線の衝突を防ぎつつ情報の収集効率を上げてシステム全体での収集時間を短縮できる、という効果を奏する。 The wireless communication system according to the present invention has an effect that the collection time of the entire system can be shortened by increasing the efficiency of collecting information while preventing wireless collision.
以下に、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a wireless communication system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態．
図１は、本実施の形態の無線通信システムの構成例を示す図である。図１において、無線通信システムは、シンクノード１、ソースノード２−１ａ、ソースノード２−１ｂ、ソースノード２−１ｃ、ソースノード２−１ｄ、ソースノード２−１ｅ、…、ソースノード２−１ｎ、ソースノード２−２ａ、ソースノード２−２ｂ、ソースノード２−２ｃ、…、ソースノード２−２ｎ、ソースノード２−３ａ、…、ソースノード２−３ｎ、から構成される。Embodiment.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the present embodiment. 1, the wireless communication system includes a
図２は、図１に示す無線通信システムにおいて、各ソースノード２（各ソースノードを区別する必要がないときは、総称として、ソースノード２、ソースノード２−１、ソースノード２−２、ソースノード２−３と表記することがある）が配置されている位置におけるグループ（またはエリア）のレイアウトを示す図である。図２において、シンクノード１を中心に半径方向に、３つのグループ（またはエリア）に分割し、シンクノード１を中心とした同心円方向に、３つのグループ（またはエリア）に分割し、合計９つのグループ（またはエリア）に分割している。なお、以降についてはグループとして説明するが、エリアとしてもよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating the source node 2 (when there is no need to distinguish each source node, the
図２では、分割した９つのグループのうち、シンクノード１から同心円方向に遠いグループをグループ（１）、グループ（２）、グループ（３）とし、真ん中のグループをグループ（４）、グループ（５）、グループ（６）とし、一番近いグループをグループ（７）、グループ（８）、グループ（９）とする。
In FIG. 2, among the nine divided groups, the groups far from the
図１において、シンクノード１とソースノード２−１ａ間、ソースノード２−１ａとソースノード２−１ｂ間、ソースノード２−１ｂとソースノード２−１ｃ間、ソースノード２−１ｃとソースノード２−１ｄ間、ソースノード２−１ｄとソースノード２−１ｅ間は各々無線リンクで接続されている。また、他のソースノード２−１についても、シンクノード１または隣接するソースノード２−１と無線リンクで接続されている。これにより、シンクノード１から、ソースノード２−１ａ、ソースノード２−１ｂ、ソースノード２−１ｃ、ソースノード２−１ｄ、ソースノード２−１ｅ、…、ソースノード２−１ｎに対して、それぞれポーリング通信が行われる。ここでは、一例として、シンクノード１からソースノード２−１ｅに対して、ソースノード２−１ａ、ソースノード２−１ｂ、ソースノード２−１ｃ、ソースノード２−１ｄを経由したマルチホップ通信により、ポーリング要求３−１ｅおよびポーリング応答４−１ｅによるポーリング通信が行われる。
In FIG. 1, between the
同様に、シンクノード１とソースノード２−２ａ間、ソースノード２−２ａとソースノード２−２ｂ間、ソースノード２−２ｂとソースノード２−２ｃ間は各々無線リンクで接続されている。また、他のソースノード２−２についても、シンクノード１または隣接するソースノード２−２と無線リンクで接続されている。これにより、シンクノード１から、ソースノード２−２ａ、ソースノード２−２ｂ、ソースノード２−２ｃ、…、ソースノード２−２ｎに対して、それぞれポーリング通信が行われる。ここでは、一例として、シンクノード１からソースノード２−２ｃに対して、ソースノード２−１ａ、ソースノード２−１ｂを経由したマルチホップ通信により、ポーリング要求３−２ｃおよびポーリング応答４−２ｃによるポーリング通信が行われる。
Similarly, the
同様に、シンクノード１とソースノード２−３ａ間は無線リンクで接続されている。また、他のソースノード２−３についても、シンクノード１または隣接するソースノード２−３と無線リンクで接続されている。これにより、シンクノード１から、ソースノード２−３ａ、…、ソースノード２−３ｎに対して、それぞれポーリング通信が行われる。ここでは、一例として、シンクノード１からソースノード２−３ａに対して、ポーリング要求３−３ａおよびポーリング応答４−３ａによるポーリング通信が行われる。
Similarly, the
なお、グループ（１）、グループ（４）、グループ（７）においてソースノード２−１〜ソースノード２−ｎのｎ個、グループ（２）、グループ（５）、グループ（８）においてソースノード２−２〜ソースノード２−ｎのｎ個、グループ（３）、グループ（６）、グループ（９）においてソースノード２−３〜ソースノード２−ｎのｎ個が配置されており、３つのグループによる各扇形の領域に配置されているソースノード２の数がいずれもｎ個であるが、これに限定するものではなく、３つのグループによる各扇型の領域に配置されているソースノード２の数が異なっていてもよい。
Note that n source nodes 2-1 to 2-n in group (1), group (4), and group (7), and
つぎに、無線通信システムを構成する各ノードの構成について説明する。図３は、本実施の形態の無線通信システムを構成するシンクノード１の構成例を示す図である。シンクノード１は、無線通信部１１と、データ受信部１２と、ポーリング応答受信部１３と、マルチポーリング制御部１４と、受信情報蓄積部１５と、ポーリング要求送信部１６と、データ送信部１７と、から構成される。
Next, the configuration of each node constituting the wireless communication system will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
無線通信部１１は、ソースノード２との間で無線通信を行う。データ受信部１２は、受信した無線信号に対して復調等の受信処理を行う。ポーリング応答受信部１３は、ポーリング応答に含まれる各ソースノード２の情報を受信情報蓄積部１５へ転送し、ポーリング応答をマルチポーリング制御部１４へ転送、またはポーリング応答を受信した旨をマルチポーリング制御部１４へ通知する。マルチポーリング制御部１４は、ポーリング応答の受信状況を参照し、各ソースノード２へのマルチポーリングの制御を行う。受信情報蓄積部１５は、各ソースノード２から送信されてきた情報を蓄積する。ポーリング要求送信部１６は、マルチポーリング制御部１４の制御によりポーリング要求を生成する。データ送信部１７は、ポーリング要求送信部１６で生成されたポーリング要求に対して変調等の送信処理を行う。
The wireless communication unit 11 performs wireless communication with the
図４は、本実施の形態の無線通信システムを構成するソースノード２の構成例を示す図である。ソースノード２は、無線通信部２１と、データ受信部２２と、ポーリング要求受信部２３と、ポーリング応答制御部２４と、情報収集部２５と、ポーリング応答送信部２６と、データ送信部２７と、から構成される。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the
無線通信部２１は、シンクノード１または他のソースノード２との間で無線通信を行う。データ受信部２２は、受信した無線信号に対して復調等の受信処理を行う。ポーリング要求受信部２３は、ポーリング要求をポーリング応答制御部２４へ転送、またはポーリング要求を受信した旨をポーリング応答制御部２４へ通知する。ポーリング応答制御部２４は、受信したポーリング要求に基づいて、ポーリング応答を送信する制御を行う。情報収集部２５は、ポーリング応答に付与する自ノードに関する情報を収集する。ポーリング応答送信部２６は、情報収集部２５から取得した情報を含むポーリング応答を生成する。データ送信部２７は、ポーリング応答送信部２６で生成されたポーリング応答に対して変調等の送信処理を行う。
The
つぎに、無線通信システムにおけるポーリング通信のタイミングについて説明する。図５は、本実施の形態の無線通信システムにおけるポーリング通信のタイミングを示すシーケンス図である。シンクノード１において、ポーリング要求３−１ｅの送信タイミング１０１、ポーリング要求３−２ｃの送信タイミング１０２、ポーリング要求３−３ａの送信タイミング１０３、ポーリング応答４−３ａの受信タイミング１０４、ポーリング応答４−２ｃの受信タイミング１０５、ポーリング応答４−１ｅの受信タイミング１０６、およびポーリング要求３−１ｅの送信タイミング１０１からポーリング応答４−１ｅの受信タイミング１０６までのポーリング時間１０７を示すものである。
Next, the timing of polling communication in the wireless communication system will be described. FIG. 5 is a sequence diagram showing the timing of polling communication in the wireless communication system of the present embodiment. In the
図６は、従来技術におけるポーリング通信のタイミングを示すシーケンス図である。ここでは、説明の便宜上、図１に示す無線通信システムにおいて、各ノードが従来技術におけるポーリング通信を行った場合を示す。シンクノード１において、ポーリング要求３−１ｅの送信タイミング２０１、ポーリング要求３−２ｃの送信タイミング２０２、ポーリング要求３−３ａの送信タイミング２０３、ポーリング応答４−３ａの受信タイミング２０４、ポーリング応答４−２ｃの受信タイミング２０５、ポーリング応答４−１ｅの受信タイミング２０６、およびポーリング要求３−１ｅの送信タイミング２０１からポーリング応答４−３ａの受信タイミング２０４までのポーリング時間２０７を示すものである。
FIG. 6 is a sequence diagram showing the timing of polling communication in the prior art. Here, for convenience of explanation, the case where each node performs polling communication in the prior art in the wireless communication system shown in FIG. 1 is shown. In the
図７は、本実施の形態の無線通信システムにおいて、各グループにおけるソースノード２の選択方法の一例を示す図である。例えば、各グループの中で一番端のソースノード２から時計回りにグループ内のソースノード２を順次選択することができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a method for selecting the
つづいて、上記図１〜７を用いて、本実施の形態の無線通信システムにおけるポーリング通信の動作について説明する。 Subsequently, an operation of polling communication in the wireless communication system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図１に示すように、無線通信システムにおいて、シンクノード１を中心として、ソースノード２−１ａ〜ソースノード２−１ｎ、ソースノード２−２ａ〜ソースノード２−２ｎ、ソースノード２−３ａ〜ソースノード２−３ｎが配置されている場合、シンクノード１のマルチポーリング制御部１４が、ソースノード２−１ａ〜ソースノード２−１ｎ、ソースノード２−２ａ〜ソースノード２−２ｎ、ソースノード２−３ａ〜ソースノード２−３ｎを、シンクノード１に対する位置情報により、複数のグループに分割する。図１では、シンクノード１に対して、半径方向の３本の点線で３グループに分割する。ここでは簡単のため直線であるが、実際には、各ソースノード２の配置により直線でなくてもかまわない。
As shown in FIG. 1, in a wireless communication system, with a
さらに、シンクノード１から各ソースノード２までのホップ数の情報または経路情報、もしくはこれら２つの情報に基づいて、シンクノード１のマルチポーリング制御部１４が、複数のグループに分割する。図１ではシンクノード１に対して、同心円方向の３本の点線で３グループに分割する。ここでは簡単のため円であるが、実際には、各ソースノード２の配置により円でなくてもかまわない。
Further, based on the information on the number of hops from the
無線通信システムでは、シンクノード１のマルチポーリング制御部１４が、これらの分割方法により、３×３の９グループに分割する。図２に示すように、グループ（１）、グループ（２）、グループ（３）、グループ（４）、グループ（５）、グループ（６）、グループ（７）、グループ（８）、グループ（９）の９グループに分割された場合、ポーリング制御を行うシンクノード１のマルチポーリング制御部１４は、この９グループのうち、半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなるグループを選択することでマルチポーリング制御を実行する。
In the wireless communication system, the
シンクノード１のマルチポーリング制御部１４は、例えば、グループ（１）、グループ（５）、グループ（９）の３グループを選択する。グループ（１）、グループ（５）、グループ（９）は空間的に互いに無線の干渉が少なく、仮にそれぞれのグループ内のソースノード２が１台ずつ無線送信しても、同一システム内のソースノード２同士の無線の干渉を回避することができる。シンクノード１のマルチポーリング制御部１４は、選択したグループ毎に、それぞれ１台ずつのソースノード２を選択する。ここでは、ソースノード２−１ｅ、ソースノード２−２ｃ、ソースノード２−３ａを選択する。
The
図５において、まず、シンクノード１は、ポーリング要求３−１ｅの送信タイミング１０１で、シンクノード１から最もホップ数の多いグループ（１）のソースノード２−１ｅへのポーリング要求３−１ｅを送信する。ソースノード２−１ａ、ソースノード２−１ｂ、ソースノード２−１ｃ、ソースノード２−１ｄ、ソースノード２−１ｅへとマルチホップ通信が行われ、シンクノード１から遠ざかることから、シンクノード１近辺での無線の干渉を回避することができる。
In FIG. 5, first, the
つぎに、シンクノード１は、ポーリング要求３−１ｅの送信タイミング１０１の直後速やかに（例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access／Collision Avoidance）方式のアクセスの場合にはキャリアセンス後）、または、ホップによるポーリング要求３−１ｅがシンクノード１から遠ざかる最低限の時間後、ポーリング要求３−２ｃの送信タイミング１０２で、真ん中のグループ（５）のソースノード２−２ｃへのポーリング要求３−２ｃを送信する。ポーリング要求３−１ｅと空間的に干渉を回避して、ソースノード２−２ａ、ソースノード２−２ｂ、ソースノード２−２ｃへとマルチホップ通信が行われ、シンクノード１から遠ざかることから、シンクノード１近辺での無線の干渉を回避することができ、また、遠ざかることによりホップ先のソースノード２間でも無線の干渉を回避することができる。
Next, the
さらに、シンクノード１は、ポーリング要求３−２ｃの送信タイミング１０２の直後速やかに（例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式のアクセスの場合にはキャリアセンス後）、または、ホップによるポーリング要求３−２ｃがシンクノード１から遠ざかる最低限の時間後、ポーリング要求３−３ａの送信タイミング１０３で、シンクノード１から最もホップ数の少ないグループ（９）のソースノード２−３ａへのポーリング要求３−３ａを送信する。
Furthermore, the
ポーリング要求３−３ａを受信したソースノード２−３ａは、自ノードにおけるセンサー情報、電力検針値などの各種測定情報等の何らかの情報を搭載して、ポーリング応答４−３ａを返送する。 The source node 2-3a that has received the polling request 3-3a carries some information such as sensor information in the own node and various measurement information such as a power meter reading value, and returns a polling response 4-3a.
シンクノード１は、ポーリング応答４−３ａの受信タイミング１０４で、ポーリング応答４−３ａを受信する。このとき、ポーリング応答４−２ｃ、ポーリング応答４−１ｅは、まだシンクノード１近辺には返送されていないため、無線の干渉を回避することができる。
The
ポーリング要求３−２ｃを受信したソースノード２−２ｃは、自ノードにおけるセンサー情報、電力検針値などの各種測定情報等の何らかの情報を搭載して、ポーリング応答４−２ｃを返送する。 The source node 2-2c that has received the polling request 3-2c carries some information such as sensor information in the own node and various measurement information such as a power meter reading value, and returns a polling response 4-2c.
シンクノード１は、ポーリング応答４−２ｃの受信タイミング１０５で、ポーリング応答４−２ｃを受信する。このとき、ポーリング応答４−１ｅは、まだシンクノード１近辺には返送されていないため、無線の干渉を回避することができる。
The
ポーリング要求３−１ｅを受信したソースノード２−１ｅは、自ノードにおけるセンサー情報、電力検針値などの各種測定情報等の何らかの情報を搭載して、ポーリング応答４−１ｅを返送する。 The source node 2-1e that has received the polling request 3-1e carries some information such as various measurement information such as sensor information and power meter reading value in its own node, and returns a polling response 4-1e.
シンクノード１は、ポーリング応答４−１ｅの受信タイミング１０６で、ポーリング応答４−１ｅを受信する。このとき、他のポーリング要求およびポーリング応答は無線上に送信されていないため、無線の干渉を回避することができる。
The
このように、シンクノード１では、ホップ数の多いグループのソースノード２から順にポーリング要求を送信することにより、空間的に干渉を回避しつつ、最初に送信したポーリング要求に対応するポーリング応答を受信する前に、複数のソースノード２に対してポーリング要求を送信でき、また、複数のソースノード２からのポーリング応答を、空間的に干渉を回避しつつ、受信することができる。これにより、ポーリング時間１０７の間で３つのソースノード２との間でポーリング制御を行うことができる。
In this way, the
ここで、マルチポーリングを行わない従来のポーリング通信について、図６に基づいて説明する。ここでは、シンクノード１は、ポーリング要求３−１ｅの送信タイミング２０１からポーリング応答４−１ｅの受信タイミング２０６の間で、ソースノード２−１ｅとの間のポーリング制御を終了する。つぎに、シンクノード１は、ポーリング要求３−２ｃの送信タイミング２０２からポーリング応答４−２ｃの受信タイミング２０５の間で、ソースノード２−２ｃとの間のポーリング制御を終了する。そして、シンクノード１は、ポーリング要求３−３ａの送信タイミング２０３からポーリング応答４−３ａの受信タイミング２０４の間で、ソースノード２−３ａとの間のポーリング制御を終了する。この場合、時間的に無線の干渉を回避することが可能であるが、ポーリング時間２０７は、３つのソースノード２との間の各ポーリング時間の合計となってしまう。そのため、本実施の形態（図５参照）のポーリング時間１０７と比較して、システム全体での情報の収集時間が長くなってしまうことになる。すなわち、本実施の形態では、従来よりもシステム全体での情報の収集時間を短くすることができる。
Here, the conventional polling communication which does not perform multi-polling is demonstrated based on FIG. Here, the
シンクノード１では、図５に示す一連のシーケンスにより、ソースノード２−１ｅ、ソースノード２−２ｃ、ソースノード２−３ａに対するポーリングが終了すると、つぎに、他のソースノードのポーリングに移る。シンクノード１は、選択したグループのグループ（１）、グループ（５）、グループ（９）毎に、それぞれ１台ずつのソースノード２を選択し、同様にポーリングを行う。
When the
以上の動作を繰り返し実行することにより、各グループ内でポーリングすべき全てのソースノード２のポーリングが完了した場合、シンクノード１は、９グループのうち、半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなるグループを新たに選択する。例えば、グループ（２）、グループ（６）、グループ（７）の３グループを選択し、同様に、グループ（２）、グループ（６）、グループ（７）毎に、それぞれ１台ずつのソースノード２を選択し、同様にポーリングを行う。
When the polling of all the
グループ（２）、グループ（６）、グループ（７）の３グループのソースノード２に対して、グループ（１）、グループ（５）、グループ（９）の３グループのソースノード２と同様の動作を繰り返し実行することにより、各グループ内でポーリングすべき全てのソースノード２のポーリングが完了した場合、シンクノード１は、９グループのうち、半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなるグループを新たに選択する。ここでは、残っているグループ（３）、グループ（４）、グループ（８）の３グループを選択し、同様に、グループ（３）、グループ（４）、グループ（８）毎に、それぞれ１台ずつのソースノード２を選択し、同様にポーリングを行う。
For the three groups of
これにより、シンクノード１では、全てのグループ内でポーリングすべき全てのソースノード２のポーリングを完了することができる。
As a result, the
なお、本実施の形態において、グループを分割する方法として、各ソースノード２の位置情報、ホップ数の情報、経路情報等を用いる場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、シンクノード１が、ソースノード２毎に隣接ノードからの受信信号強度などの隣接ノード間の干渉度合い情報を収集し、干渉度合い情報に基づいて、干渉度合いが強いノード同士を同一グループとなるように、複数のグループに分割して、マルチポーリングを行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the case of using the position information of each
また、本実施の形態では、ソースノード２−１ｅ、ソースノード２−２ｃ、ソースノード２−３ａのポーリングがすべて終了した場合、シンクノード１は、つぎに他のソースノード２のポーリングに移っていたが、これに限定するものではない。送信要求を行ったグループのソースノード２からの返信応答をシンクノード１で受信した後、または、受信できない場合は受信待ちタイムアウト後、シンクノード１では、他のグループのソースノード２からの返信応答を待たずに、該当グループ毎に、個別に、つぎのソースノード２に対して同様にポーリングを行うことも可能である。例えば、シンクノード１では、ポーリング応答４−３ａの受信タイミング１０４の後、ポーリング応答４−２ｃの受信タイミング１０５、ポーリング応答４−１ｅの受信タイミング１０６を待たずに、グループ（９）の他のソースノード２を選択し、ポーリングを開始してもよい。
Further, in this embodiment, when the polling of the source node 2-1e, the source node 2-2c, and the source node 2-3a is completed, the
また、本実施の形態では、ソースノード２−１ｅ、ソースノード２−２ｃ、ソースノード２−３ａのポーリングがすべて終了した場合、シンクノード１は、つぎに他のソースノード２のポーリングに移っていたが、これに限定するものではない。例えば、ホップ数の多いグループに属するソースノード２に対するポーリングよりも、ホップ数の少ないグループに属するソースノード２に対するポーリングの方が短時間で完了できることから、シンクノード１は、同一時間内において、ホップ数の多いグループに属するソースノード２に対するポーリング回数よりも、ホップ数の少ないグループに属するソースノード２に対するポーリング回数を多くするようにしてもよい。
Further, in this embodiment, when the polling of the source node 2-1e, the source node 2-2c, and the source node 2-3a is completed, the
また、無線通信システムにおいて、各グループ内でポーリングすべき全てのソースノード２に対するポーリング完了後、９グループのうち半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなるグループを新たに選択していたが、例えば、選択したグループ内でポーリングすべき全てのソースノード２へのポーリングが完了したグループについては、シンクノード１は、このグループについてのみ該当グループに替わる他のグループを選択し、ポーリング継続中のグループとあわせてマルチポーリングを継続するようにしてもよい。
Further, in the wireless communication system, after polling for all the
また、無線通信システムにおいて、ソースノード２の追加・削除がある場合、シンクノード１が、周期的に経路情報を収集・演算することにより、常に最適なグループ分割となるように補正を行うことが可能である。
In addition, when there is addition / deletion of the
また、無線通信システムにおいて、経路変更によるホップ数の変化がある場合にも、シンクノード１が、周期的に経路情報を収集・演算することにより、常に最適なグループ分割となるように補正を行うことが可能である。
Also, in the wireless communication system, even when there is a change in the number of hops due to a route change, the
また、シンクノード１は、グループ毎の情報の収集時間を計測し、収集時間が長い場合にはグループ内のノード数を減らし、短い場合には増やすことにより、グループ分割の補正を行うことも可能である。
In addition, the
また、シンクノード１が、ソースノード２毎に隣接ノードからの受信信号強度などの隣接ノード間の干渉度合い情報を収集し、干渉度合い情報に基づいて、干渉度合いが強いノード同士を同一グループとなるように、グループ分割の補正を行うようにしてもよい。
In addition, the
また、安定した無線リンクを優先的に利用するため、シンクノード１は、同一グループ内のすべてのソースノード２にポーリングを行うまでは、次のグループへのポーリングに移行しない、すなわち、同一グループ内のすべてのソースノード２に対するポーリング終了後、つぎのグループのソースノード２へのポーリングに移行することとする。
Further, in order to preferentially use a stable radio link, the
また、無線環境の変動や経路障害時において、シンクノード１は、ソースノード２への情報の送信要求に対してソースノード２からの情報の返信応答がない場合、すぐに、または、一定時間経過後、もしくは、同一グループ内の全てのソースノード２へのポーリングが一通り終了後、情報の返信応答を受信していないソースノード２に対して再度ポーリングを行うこととしてもよい。
In addition, when there is a change in wireless environment or a route failure, the
また、無線環境の変動や経路障害時において、シンクノード１は、ソースノード２への情報の送信要求に対してソースノード２からの情報の返信応答がなく、再度ポーリングを行っても一定回数返送されない、または、返送されないソースノード２が多いグループについては、一時的にそのグループ近辺の無線状況が悪いと判断し、別のグループに対してポーリングを行うためにポーリング対象を一括シフト、すなわち、ポーリング対象のグループを変更するようにしてもよい。
In addition, when the wireless environment changes or a route failure occurs, the
また、シンクノード１は、例えば、グループ（１）、グループ（５）、グループ（９）毎に、それぞれ１台ずつのソースノード２を選択してポーリングを行う場合、図７において、グループ（１）の中の時計回りで一番端のソースノード２、グループ（５）の中の時計回りで一番端のソースノード２、グループ（９）の中の時計回りで一番端のソースノード２を選択するなど、グループ内での各ソースノード２へのポーリングの順番を、位置情報や干渉度合い情報に基づいて、グループ毎に統一した方向とする。すなわち、シンクノード１は、各グループにおいて、自ノードに対する相対的な位置が類似する位置にあるソースノード２を選択し、以降は選択したソースノード２から統一した方向にあるソースノード２を順次選択していくことで、各グループ内において自ノードに対する相対的な位置が類似するソースノード２に対してポーリングを行う。これにより、仮にポーリングのタイミングが重なった場合でも、互いに干渉度合いが低いソースノード２へのポーリングとなり、その互いに低い干渉度合いを保つことができる。
For example, when the
また、シンクノード１は、グループ内での各ソースノード２へのポーリングの順番を、グループ内でのホップ数の多いものから少ないものとするなど、グループ毎にホップ数において統一した方向とする。すなわち、シンクノード１は、各グループにおいて、ホップ数の多いソースノード２からホップ数の少ないソースノード２を順次選択し、または、ホップ数の少ないソースノード２からホップ数の多いソースノード２を順次選択することで、各グループ内におけるホップ数の回数の順位が同程度のソースノード２に対してポーリングを行う。これにより、仮に空間的に干渉しやすいソースノード２間でも、互いに返信応答のタイミングがずれるポーリングとなり、その互いの返信応答のタイミングのずれを保つことができる。
In addition, the
また、本実施の形態では、シンクノード１は、９つに分割したグループから半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなる３つのグループを選択してポーリングを行っていたが、これに限定するものではない。例えば、無線通信システムの通信エリアに対してソースノード２の配置密度が低い場合には、分割するグループの数を少なくして、全てのグループを対象にポーリングを行うようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、無線通信システムにおいて、シンクノードが、位置情報、ホップ数の情報、経路情報等の情報を用いて、複数のソースノードについて空間的に無線の干渉を避けるように複数のグループに分割し、さらに、分割したグループから、半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなるいくつかのグループを選択し、ホップ数の多いグループに属するソースノードから順次ポーリングを行うマルチポーリング制御を実行することとした。これにより、空間的に互いに無線の干渉が少なく、仮にそれぞれのグループ内のソースノードが１台ずつ無線送信しても、同一システム内のソースノード同士の無線の干渉を回避することができ、また、ソースノードからの情報の収集効率を上げてシステム全体での収集時間を短縮することができる。 As described above, according to the present embodiment, in the wireless communication system, the sink node uses spatial information about a plurality of source nodes using information such as position information, hop count information, and route information. Divide into multiple groups to avoid interference, and select several groups that are different in radial and concentric directions from the divided groups, and poll sequentially from source nodes belonging to groups with many hops Multi-polling control is performed. As a result, there is little radio interference with each other spatially, and even if one source node in each group transmits wirelessly one by one, radio interference between source nodes in the same system can be avoided, The collection time of the entire system can be shortened by increasing the collection efficiency of information from the source node.
１ シンクノード、２，２−１ａ，２−１ｂ，２−１ｃ，２−１ｄ，２−１ｅ，…，２−１ｎ，２−２ａ，２−２ｂ，２−２ｃ，…，２−２ｎ，２−３ａ，…，２−３ｎ ソースノード、１１ 無線通信部、１２ データ受信部、１３ ポーリング応答受信部、１４ マルチポーリング制御部、１５ 受信情報蓄積部、１６ ポーリング要求送信部、１７ データ送信部、２１ 無線通信部、２２ データ受信部、２３ ポーリング要求受信部、２４ ポーリング応答制御部、２５ 情報収集部、２６ ポーリング応答送信部、２７ データ送信部。 1 sink node, 2, 2-1a, 2-1b, 2-1c, 2-1d, 2-1e, ..., 2-1n, 2-2a, 2-2b, 2-2c, ..., 2-2n, 2-3a,..., 2-3n source node, 11 wireless communication unit, 12 data receiving unit, 13 polling response receiving unit, 14 multi-polling control unit, 15 received information storage unit, 16 polling request transmitting unit, 17 data transmitting unit , 21 Wireless communication unit, 22 Data receiving unit, 23 Polling request receiving unit, 24 Polling response control unit, 25 Information collecting unit, 26 Polling response transmitting unit, 27 Data transmitting unit.
Claims (60)
前記シンクノードが、前記ソースノードに対して情報の送信を要求するマルチポーリング制御手段、を備え、
前記ソースノードが、前記要求に応じて情報を返信応答するポーリング応答制御手段、を備え、
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、各ソースノードを空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割し、分割した複数のグループのすべてまたはいくつかのグループを選択し、選択したグループ毎に、グループ内のソースノードに対して順番にポーリングを行うことで、同時または連続的にマルチポーリングを行う、
ことを特徴とする無線通信システム。A plurality of source nodes that are sources of information and a sink node that collects information. The source node and the sink node have a wireless communication function, and the source node and the sink node cannot perform direct wireless communication. Is a wireless communication system in a network connected using wireless multi-hop,
The sink node comprises multi-polling control means for requesting the source node to transmit information;
The source node comprises polling response control means for returning a response in response to the request;
In the sink node, the multi-polling control means divides each source node into a plurality of groups that avoids radio interference spatially, selects all or some of the divided groups, and selects the selected group Multi-polling simultaneously or continuously by polling the source nodes in the group in turn,
A wireless communication system.
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。In the sink node, the multi-polling control means divides each source node into a plurality of groups that spatially avoid radio interference based on position information of the source node with respect to the own node.
The wireless communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。In the sink node, the multi-polling control means is configured so that each of the source nodes avoids wireless interference spatially based on information on the number of hops from the own node to the source node, path information, or these two pieces of information. Split into groups,
The wireless communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。In the sink node, the multi-polling control means, each source node, the position information of the source node relative to the own node, the information of the number of hops from the own node to the source node or the route information or these two information, Is divided into a plurality of groups to avoid radio interference more finely and spatially than dividing into a plurality of groups using only location information, or information on the number of hops or route information or only these two pieces of information. ,
The wireless communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。In the sink node, the multi-polling control means collects interference level information between adjacent nodes for each source node for each source node, and divides the source nodes having strong interference levels into a plurality of groups that are the same group. ,
The wireless communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。In the sink node, when the multi-polling control means polls the source nodes of a plurality of selected groups, from the polling to the source node of the group having a large number of hops to the source node of the group having a small number of hops. Multi-polling with polling in order,
The wireless communication system according to claim 3 or 4, characterized by the above.
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。In the sink node, when the multi-polling control unit polls each source node of the selected plurality of groups, after receiving a reply response from each of the source nodes that made the transmission request, or a reply response If you cannot receive, after receiving timeout, select the next source node for each group and perform polling.
The wireless communication system according to claim 3 or 4, characterized by the above.
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。In the sink node, when the multi-polling control unit polls each source node of a plurality of selected groups, the number of hops is larger than the number of polls for the source node of the group having a large number of hops within the same time. Increase the number of polls for the source nodes of a group with few
The wireless communication system according to claim 3 or 4, characterized by the above.
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。In the sink node, when the multi-polling control means polls each source node of the selected plurality of groups, after receiving a reply response from the source node of the group that has made the transmission request, or the reply response If you can not receive, after waiting for reception, do not wait for a reply response from the source node of another group, and perform polling by selecting the next source node individually for each group,
The wireless communication system according to claim 3 or 4, characterized by the above.
ことを特徴とする請求項２、３または４に記載の無線通信システム。In the sink node, when there is addition or deletion of a source node in the wireless communication system, the multi-polling control means periodically collects and calculates path information and performs correction to obtain an optimal group division state.
The wireless communication system according to claim 2, 3, or 4.
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。In the sink node, when there is a change in the number of hops due to a route change in the wireless communication system, the multi-polling control unit periodically collects and calculates route information and performs correction to obtain an optimal group division state. ,
The wireless communication system according to claim 3 or 4, characterized by the above.
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の無線通信システム。In the sink node, the multi-polling control means measures the information collection time for each group, and if the collection time is long, the number of nodes in the group is reduced, and if the collection time is short, the node in the group Correct the group division by increasing the number,
The wireless communication system according to claim 2, wherein the wireless communication system is a wireless communication system.
ことを特徴とする請求項２、３または４に記載の無線通信システム。In the sink node, the multi-polling control means collects interference degree information between adjacent nodes for each source node for each source node, and corrects group division in which source nodes having strong interference degrees are grouped together. ,
The wireless communication system according to claim 2, 3, or 4.
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の無線通信システム。In the sink node, since the multi-polling control means preferentially uses a stable radio link, after polling for all the source nodes in the same group, the process shifts to polling to the source node of the next group.
The wireless communication system according to claim 2, wherein the wireless communication system is a wireless communication system.
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の無線通信システム。In the sink node, when the multi-polling control means does not receive an information return response from the source node in response to an information transmission request to each source node in the case of a change in wireless environment or a path failure, or immediately , After a certain time elapses, or after polling to other source nodes in the same group has been completed, poll the source node that has not received a reply response of information again.
The wireless communication system according to claim 2, wherein the wireless communication system is a wireless communication system.
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の無線通信システム。In the sink node, the multi-polling control means performs polling again when there is no response from the source node to the information transmission request to the source node in response to a change in wireless environment or a path failure. Is not returned a certain number of times, or if there are many source nodes that are not returned, it is determined that the wireless status around the group to which the source node belongs is temporarily bad, and polling is performed to poll another group. Shift all at once,
The wireless communication system according to claim 2, wherein the wireless communication system is a wireless communication system.
ことを特徴とする請求項２、４または５に記載の無線通信システム。In the sink node, the multi-polling control means determines the relative position in the group with respect to the own node in each group based on the position information and the interference degree information as the polling order for each source node in the group. Sources with similar relative positions with respect to their own node in each group are selected by selecting source nodes in similar positions, and then selecting source nodes in a unified direction sequentially from the selected source nodes. Poll the node,
The wireless communication system according to claim 2, 4 or 5.
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。In the sink node, the multi-polling control means is configured such that the polling order for each source node in the group is based on the number of hops, and in each group, the source node having the smallest number of hops to the source node having the smallest number of hops. Or by sequentially selecting source nodes with a large number of hops from source nodes with a small number of hops, and polling source nodes with the same rank of the number of hops within each group.
The wireless communication system according to claim 3 or 4, characterized by the above.
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の無線通信システム。In the sink node, when the multi-polling control means performs polling for each source node of the selected plurality of groups, a group in which polling for the target source node in the group is all completed is assigned to the group. Select another group to be replaced and continue multi-polling for multiple groups including the newly selected group.
The wireless communication system according to claim 2, wherein the wireless communication system is a wireless communication system.
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。The network is a sensor network, an ad hoc network, or a wireless mesh network.
The wireless communication system according to claim 1.
前記ソースノードに対して情報の送信を要求するマルチポーリング制御手段、を備え、
前記マルチポーリング制御手段が、前記要求に応じて情報を返信応答する各ソースノードを空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割し、分割した複数のグループのすべてまたはいくつかのグループを選択し、選択したグループ毎に、グループ内のソースノードに対して順番にポーリングを行うことで、同時または連続的にマルチポーリングを行う、
ことを特徴とするシンクノード。A plurality of source nodes that are sources of information and a sink node that collects information. The source node and the sink node have a wireless communication function, and the source node and the sink node cannot perform direct wireless communication. The sink node of the wireless communication system in a network connected using wireless multihop,
A multi-polling control means for requesting the source node to transmit information,
The multi-polling control means divides each source node that returns information in response to the request into a plurality of groups that avoid radio interference spatially, and selects all or some of the divided groups. Then, for each selected group, polling in order to the source nodes in the group, multi-polling simultaneously or continuously,
A sink node characterized by that.
ことを特徴とする請求項２１に記載のシンクノード。The multi-polling control means divides each source node into a plurality of groups that spatially avoid radio interference based on the position information of the source node with respect to its own node.
The sink node according to claim 21, wherein:
ことを特徴とする請求項２１に記載のシンクノード。The multi-polling control means divides each source node into a plurality of groups that spatially avoid radio interference based on information on the number of hops from the own node to the source node, route information, or these two pieces of information. ,
The sink node according to claim 21, wherein:
ことを特徴とする請求項２１に記載のシンクノード。The multi-polling control means determines the position of each source node based on the position information of the source node with respect to the own node and the information on the number of hops from the own node to the source node or the route information or these two information. Dividing into multiple groups to avoid radio interference more finely than dividing into multiple groups using only information or hop count information or route information or only these two pieces of information.
The sink node according to claim 21, wherein:
ことを特徴とする請求項２１に記載のシンクノード。The multi-polling control means collects interference level information between adjacent nodes for each source node for each source node, and divides the source nodes having strong interference levels into a plurality of groups as the same group.
The sink node according to claim 21, wherein:
ことを特徴とする請求項２３または２４に記載のシンクノード。When the multi-polling control means polls the source nodes of a plurality of selected groups, the polling to the source node of the group having a small number of hops is performed in order from the polling to the source node of the group having a large number of hops. Multi-polling,
25. A sink node according to claim 23 or 24, wherein:
ことを特徴とする請求項２３または２４に記載のシンクノード。When the multi-polling control means polls each source node of a plurality of selected groups, after receiving a reply response from each source node that made a transmission request, or when a reply response cannot be received After waiting for reception, select the next source node for each group and perform polling.
25. A sink node according to claim 23 or 24, wherein:
ことを特徴とする請求項２３または２４に記載のシンクノード。When the multi-polling control means polls each source node of a plurality of selected groups, the source of the group having a smaller number of hops than the number of polls for the source node of the group having a larger number of hops within the same time period. Increase the number of polls for the node,
25. A sink node according to claim 23 or 24, wherein:
ことを特徴とする請求項２３または２４に記載のシンクノード。When the multi-polling control means polls each source node of a plurality of selected groups, after receiving a reply response from the source node of the group that made the transmission request, or when a reply response cannot be received After waiting for reception, without waiting for a reply response from the source node of another group, select the next source node for each group and perform polling.
25. A sink node according to claim 23 or 24, wherein:
ことを特徴とする請求項２２、２３または２４に記載のシンクノード。When the multi-polling control means adds or deletes a source node in the wireless communication system, it periodically collects and calculates route information and performs correction to obtain an optimal group division state.
The sink node according to claim 22, 23, or 24.
ことを特徴とする請求項２３または２４に記載のシンクノード。When the multi-polling control means has a change in the number of hops due to a route change in the wireless communication system, it periodically collects and calculates route information and performs correction to obtain an optimal group division state.
25. A sink node according to claim 23 or 24, wherein:
ことを特徴とする請求項２２〜２５のいずれか１つに記載のシンクノード。The multi-polling control means measures the information collection time for each group, reduces the number of nodes in the group when the collection time is long, and increases the number of nodes in the group when the collection time is short. Perform group division correction.
The sink node according to any one of claims 22 to 25, wherein:
ことを特徴とする請求項２２、２３または２４に記載のシンクノード。The multi-polling control means collects interference level information between adjacent nodes for each source node for each source node, and corrects group division in which source nodes having strong interference levels are grouped together.
The sink node according to claim 22, 23, or 24.
ことを特徴とする請求項２２〜２５のいずれか１つに記載のシンクノード。In order for the multi-polling control means to use a stable wireless link preferentially, after polling for all the source nodes in the same group, the process proceeds to polling to the source node of the next group.
The sink node according to any one of claims 22 to 25, wherein:
ことを特徴とする請求項２２〜２５のいずれか１つに記載のシンクノード。If the multi-polling control means does not respond to an information transmission request from each source node in response to a change in wireless environment or a path failure, immediately or after a certain time has elapsed. Or, after polling to other source nodes in the same group is completed, polling is performed again for the source node that has not received a response reply of information.
The sink node according to any one of claims 22 to 25, wherein:
ことを特徴とする請求項２２〜２５のいずれか１つに記載のシンクノード。When the multi-polling control means does not respond to an information transmission request to each source node in response to a change in wireless environment or a path failure, the source node does not return an information response, and even if polling is performed again, it is not returned a certain number of times If there are many source nodes that are not returned, it is determined that the wireless status around the group to which the source node belongs is temporarily bad, and the polling targets are shifted collectively to poll another group.
The sink node according to any one of claims 22 to 25, wherein:
ことを特徴とする請求項２２、２４または２５に記載のシンクノード。As the polling order for each source node in the group, the multi-polling control means makes the relative position in the group similar to the own node in each group based on the position information and the interference degree information. Select a source node, and then sequentially select source nodes that are in a unified direction from the selected source node, thereby polling source nodes that have similar relative positions with respect to their own node within each group I do,
26. The sink node according to claim 22, 24, or 25.
ことを特徴とする請求項２３または２４に記載のシンクノード。The multi-polling control means sequentially selects a source node having a small number of hops from a source node having a large number of hops in each group based on information on the number of hops as a polling order for each source node in the group, Or, by sequentially selecting source nodes having a large number of hops from source nodes having a small number of hops, polling is performed for source nodes having the same rank order of the number of hops in each group.
25. A sink node according to claim 23 or 24, wherein:
ことを特徴とする請求項２２〜２５のいずれか１つに記載のシンクノード。When the multi-polling control means polls each source node of a plurality of selected groups, for a group in which all polling for the target source node in the group is completed, another group replacing the group is selected. Select and continue multi-polling for multiple groups, including the newly selected group,
The sink node according to any one of claims 22 to 25, wherein:
ことを特徴とする請求項２１に記載のシンクノード。The network is a sensor network, an ad hoc network, or a wireless mesh network.
The sink node according to claim 21, wherein:
前記シンクノードが、各ソースノードを空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割するグループ分割ステップと、
前記シンクノードが、分割した複数のグループのすべてまたはいくつかのグループを選択するグループ選択ステップと、
前記シンクノードが、選択したグループ毎に、グループ内のソースノードに対して順番に情報の送信を要求するポーリング要求ステップと、
前記ソースノードが、前記要求に対して情報を返信応答するポーリング応答ステップと、
を含み、前記シンクノードおよび前記ソースノードとの間で、同時または連続的にマルチポーリングを行う、
ことを特徴とする無線通信方法。A plurality of source nodes that are sources of information and a sink node that collects information. The source node and the sink node have a wireless communication function, and the source node and the sink node cannot perform direct wireless communication. Is a wireless communication method of a wireless communication system in a network connected using wireless multi-hop,
A grouping step in which the sink node divides each source node into a plurality of groups that spatially avoid radio interference;
A group selection step in which the sink node selects all or some of the plurality of divided groups;
A polling request step in which the sink node requests transmission of information to the source nodes in the group in order for each selected group;
A polling response step in which the source node replies information to the request; and
And performing multi-polling between the sink node and the source node simultaneously or continuously,
A wireless communication method.
ことを特徴とする請求項４１に記載の無線通信方法。In the group division step, the sink node divides each source node into a plurality of groups that spatially avoid radio interference based on position information of the source node with respect to the own node.
42. The wireless communication method according to claim 41, wherein:
ことを特徴とする請求項４１に記載の無線通信方法。In the group splitting step, the sink node determines each source node from a plurality of spatially avoiding radio interference based on the information on the number of hops from the own node to the source node or the path information or these two information. Split into groups,
42. The wireless communication method according to claim 41, wherein:
ことを特徴とする請求項４１に記載の無線通信方法。In the group division step, the sink node converts each source node into position information of the source node with respect to the own node, information on the number of hops from the own node to the source node, route information, or these two pieces of information. Based on only location information, or hop count information or route information or only these two pieces of information, it is more finely divided into a plurality of groups that avoids radio interference than dividing into a plurality of groups.
42. The wireless communication method according to claim 41, wherein:
ことを特徴とする請求項４１に記載の無線通信方法。In the group dividing step, for each source node, the sink node collects interference level information between adjacent nodes for each source node, and divides the source nodes having strong interference levels into a plurality of groups that are the same group.
42. The wireless communication method according to claim 41, wherein:
ことを特徴とする請求項４３または４４に記載の無線通信方法。In the polling request step, when the sink node polls the source nodes of a plurality of selected groups, polling from the source node of the group having a large number of hops to the source node of the group having a small number of hops is performed. Multi-polling in order
45. The wireless communication method according to claim 43 or 44, wherein:
ことを特徴とする請求項４３または４４に記載の無線通信方法。In the polling request step, when the sink node polls each source node of the plurality of selected groups, a reply response is received after receiving a reply response from each source node that has requested transmission. When it cannot receive, after waiting for reception, select the next source node for each group and perform polling.
45. The wireless communication method according to claim 43 or 44, wherein:
ことを特徴とする請求項４３または４４に記載の無線通信方法。In the polling request step, when the sink node polls each source node of the selected plurality of groups, the number of hops is larger than the number of polls for the source node of the group having a large number of hops within the same time. Increase the number of polls for a small group of source nodes,
45. The wireless communication method according to claim 43 or 44, wherein:
ことを特徴とする請求項４３または４４に記載の無線通信方法。In the polling request step, when the sink node polls each source node of the selected plurality of groups, after receiving a reply response from the source node of the group that made the transmission request, or when a reply response is received When you cannot receive, after waiting for reception, do not wait for a reply response from the source node of another group, and perform polling by selecting the next source node individually for each group,
45. The wireless communication method according to claim 43 or 44, wherein:
ことを特徴とする請求項４２、４３または４４に記載の無線通信方法。In the group division step, when there is addition or deletion of a source node in the wireless communication system, the sink node periodically collects and calculates path information, and performs correction to obtain an optimal group division state.
The wireless communication method according to claim 42, 43 or 44.
ことを特徴とする請求項４３または４４に記載の無線通信方法。In the group division step, when there is a change in the number of hops due to a route change in the wireless communication system, the sink node periodically collects and calculates route information, and performs correction to obtain an optimal group division state.
45. The wireless communication method according to claim 43 or 44, wherein:
ことを特徴とする請求項４２〜４５のいずれか１つに記載の無線通信方法。In the group dividing step, the sink node measures the information collection time for each group. If the collection time is long, the number of nodes in the group is reduced, and if the collection time is short, the number of nodes in the group. To correct the group division by increasing
The wireless communication method according to any one of claims 42 to 45, wherein:
ことを特徴とする請求項４２、４３または４４に記載の無線通信方法。In the group division step, for each source node, the sink node collects interference level information between adjacent nodes for each source node, and corrects group division in which source nodes with strong interference levels are grouped together.
The wireless communication method according to claim 42, 43 or 44.
ことを特徴とする請求項４２〜４５のいずれか１つに記載の無線通信方法。In the polling request step, since the sink node preferentially uses a stable radio link, after polling for all the source nodes in the same group, the process proceeds to polling to the source node of the next group.
The wireless communication method according to any one of claims 42 to 45, wherein:
ことを特徴とする請求項４２〜４５のいずれか１つに記載の無線通信方法。In the polling request step, when the sink node does not receive an information return response from the source node in response to a transmission request for information to each source node in a wireless environment change or a path failure, After a certain period of time, or after polling to other source nodes in the same group has been completed, poll the source nodes that have not received an information reply response again.
The wireless communication method according to any one of claims 42 to 45, wherein:
ことを特徴とする請求項４２〜４５のいずれか１つに記載の無線通信方法。In the polling request step, even if the sink node does not respond to information transmission from the source node in response to a transmission request for information to each source node in the case of a change in wireless environment or a path failure, polling may be performed again. If it is not returned a certain number of times, or if there are many source nodes that are not returned, it is determined that the wireless status around the group to which the source node belongs is temporarily bad, and the polling target is set in order to poll another group. Shift all at once,
The wireless communication method according to any one of claims 42 to 45, wherein:
ことを特徴とする請求項４２、４４または４５に記載の無線通信方法。In the polling request step, the relative position of the sink node in the group with respect to its own node is determined in each group based on the position information and the interference degree information as the polling order for each source node in the group. By selecting source nodes at similar positions, and then selecting source nodes in a unified direction from the selected source nodes in sequence, source nodes with similar relative positions to their own nodes within each group Polling for
46. The wireless communication method according to claim 42, 44 or 45.
ことを特徴とする請求項４３または４４に記載の無線通信方法。In the polling request step, as the polling order for each source node in the group, the sink node selects a source node having a small number of hops from a source node having a large number of hops in each group based on the information on the number of hops. By sequentially selecting, or by sequentially selecting source nodes having a large number of hops from source nodes having a small number of hops, polling is performed for source nodes having the same rank of the number of hops in each group.
45. The wireless communication method according to claim 43 or 44, wherein:
前記ポーリング要求ステップでは、前記シンクノードが、新たに選択されたグループを含む複数のグループについてマルチポーリングを継続して行う、
ことを特徴とする請求項４２〜４５のいずれか１つに記載の無線通信方法。In the group selection step, when the sink node polls each source node of the selected plurality of groups, the group in which all polling for the target source node in the group is completed is replaced with the group. Select another group,
In the polling request step, the sink node continuously performs multi-polling for a plurality of groups including a newly selected group.
The wireless communication method according to any one of claims 42 to 45, wherein:
ことを特徴とする請求項４１に記載の無線通信方法。The network is a sensor network, an ad hoc network, or a wireless mesh network.
42. The wireless communication method according to claim 41, wherein:
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0774751A (en) * | 1993-09-02 | 1995-03-17 | Fuji Electric Co Ltd | Method for preventing contention in multi-polling system |
| JP2007243794A (en) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Nec Commun Syst Ltd | Route constructing method for wireless sensor network, data collecting method, route re-constructing method, wireless sensor network system and program |
| JP2009206560A (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Sensor data collection system and method, sensor network constructing device and method, program, and recording medium |
| JP2013207763A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Fujitsu Ltd | Path creation method and communication system |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0774751A (en) * | 1993-09-02 | 1995-03-17 | Fuji Electric Co Ltd | Method for preventing contention in multi-polling system |
| JP2007243794A (en) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Nec Commun Syst Ltd | Route constructing method for wireless sensor network, data collecting method, route re-constructing method, wireless sensor network system and program |
| JP2009206560A (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Sensor data collection system and method, sensor network constructing device and method, program, and recording medium |
| JP2013207763A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Fujitsu Ltd | Path creation method and communication system |
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