JPWO2016194205A1 - Wireless communication apparatus and wireless communication method - Google Patents

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Abstract

無線通信装置は、ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信装置であって、他の無線通信装置にデータを送信する経路の情報を保持するとともに、経路の情報を含む経路制御メッセージを生成するネットワーク制御部と、他の無線通信装置のうち隣接する無線通信装置がスリープから起動したことを示すとともにデータの送信を要求するデータ要求を隣接する無線通信装置から受信した場合、ネットワーク制御部が生成した経路制御メッセージを隣接する無線通信装置に送信する無線送受信部と、を備えたので、マルチホップネットワークを構成する無線通信装置が間欠制御を行っている場合であっても通信経路を更新することができる。The wireless communication device is a wireless communication device that constitutes a multi-hop network having a tree structure and repeats activation and sleep, holds information on a route for transmitting data to other wireless communication devices, and also provides information on the route. A network control unit that generates a route control message including the data indicating that the adjacent wireless communication device among other wireless communication devices has started from sleep and receiving a data request for requesting data transmission from the adjacent wireless communication device A wireless transmission / reception unit that transmits a route control message generated by the network control unit to an adjacent wireless communication device, so that the wireless communication device constituting the multi-hop network is performing intermittent control. Even the communication path can be updated.

Description

本発明は、マルチホップネットワークを構成するとともに間欠制御を行う無線通信装置に経路情報を送信する技術に関する。   The present invention relates to a technique for configuring a multi-hop network and transmitting route information to a wireless communication apparatus that performs intermittent control.

無線モジュールの低コスト化や周波数再編に伴う免許不要な帯域の拡張にワイヤレスＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）システムの適用が広がっている。ワイヤレスＭ２Ｍシステムは、無線通信により、機器間で監視情報や制御データを送受信するシステムである。ワイヤレスＭ２Ｍシステムでは、広いエリアに配置される機器と通信を行うため、通信距離の伸長が課題の一つとして挙げられる。また、電源の確保できない環境に無線ノードを設置することも想定されるため、無線ノードが電池で長期間動作するように低消費電力化も課題である。   The application of a wireless M2M (Machine-to-Machine) system has been expanded to expand the bandwidth that is not required for licenses due to cost reduction of radio modules and frequency reorganization. The wireless M2M system is a system that transmits and receives monitoring information and control data between devices by wireless communication. In the wireless M2M system, since communication is performed with devices arranged in a wide area, extension of the communication distance is one of the problems. In addition, since it is assumed that a wireless node is installed in an environment where a power source cannot be secured, it is also a problem to reduce power consumption so that the wireless node operates on a battery for a long period of time.

通信距離を伸長する技術として、送信元ノードと宛先ノードの間に中継ノードを配置し、送信元ノードから送信されたデータを中継ノードで受信し、中継ノードから宛先ノードに送信を行うマルチホップ通信技術がある。マルチホップ通信技術を適用することで、無線リンクの通信距離を延ばすことなく、送信元ノードと宛先ノードとの通信距離を伸長することが可能となる。マルチホップ通信技術の一つとして、ＩＥＴＦで標準化されているＲＰＬ（ＩＰｖ６ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｌｏｓｓｙ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）がある（下記非特許文献１参照）。   Multi-hop communication that extends the communication distance by placing a relay node between the source node and the destination node, receiving data transmitted from the source node at the relay node, and transmitting from the relay node to the destination node There is technology. By applying the multi-hop communication technique, it is possible to extend the communication distance between the transmission source node and the destination node without increasing the communication distance of the wireless link. One of the multi-hop communication technologies is RPL (IPv6 Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks) standardized by IETF (see Non-Patent Document 1 below).

ＲＰＬは、制御メッセージを定期的に交換することで、通信経路の更新を行う。無線通信では、電波の状況が時々刻々と変化するため、定期的な経路更新が必要不可欠である。各ノードはゲートウェイを根とするツリー構造のマルチホップネットワークを構築している。自ノードからゲートウェイ方向の経路（以下、上り経路と称す）とゲートウェイから自ノード方向の経路（以下、下り経路と称す）があり、それぞれ次のような手段で経路を更新する。   The RPL updates the communication path by periodically exchanging control messages. In wireless communications, the status of radio waves changes from moment to moment, so periodic route updates are essential. Each node constructs a multi-hop network with a tree structure rooted at the gateway. There are a route from the own node to the gateway (hereinafter referred to as an uplink route) and a route from the gateway to the own node direction (hereinafter referred to as a downlink route), and the route is updated by the following means, respectively.

まず、上り経路の更新について説明する。
ゲートウェイは、上り経路情報を上り経路制御メッセージに設定し、定期的にブロードキャストで送信する。上り経路制御メッセージを受信したノードは、自ノードが保持する上り経路情報を更新し、更新した上り経路情報を上り経路制御メッセージに設定し、ブロードキャストで送信する。
図９は、上り経路を更新するシーケンスを示す図である。図９には、ノードＡ〜Ｃが存在する。ノードＡは、ノードＢに隣接し、ノードＢおよびノードＣの下位のノードである。ノードＢはノードＣに隣接する下位ノードである。
上り経路制御メッセージを受信したノードＣは、自ノードが保持する上り経路情報を更新し、更新した上り経路情報を上り経路制御メッセージに設定し、ブロードキャストで送信する（Ｓ９０１）。ノードＢはノードＣからの上り経路制御メッセージを受信し、上り経路情報を更新する（Ｓ９０２）。ノードＢは、更新した自ノードの上り経路情報を上り経路制御メッセージに設定し、ブロードキャストで送信する（Ｓ９０３）。ノードＡはノードＢからの上り経路制御メッセージを受信し、上り経路情報を更新する（Ｓ９０４）。First, the update of the uplink route will be described.
The gateway sets the uplink route information in the uplink route control message, and periodically broadcasts it. The node that has received the uplink route control message updates the uplink route information held by the node, sets the updated uplink route information in the uplink route control message, and transmits by broadcast.
FIG. 9 is a diagram illustrating a sequence for updating an uplink path. In FIG. 9, nodes A to C exist. Node A is adjacent to node B and is a lower node of node B and node C. Node B is a lower node adjacent to node C.
Receiving the uplink route control message, node C updates the uplink route information held by itself, sets the updated uplink route information in the uplink route control message, and transmits it by broadcast (S901). The node B receives the uplink route control message from the node C, and updates the uplink route information (S902). The node B sets the updated uplink path information of its own node in the uplink path control message and transmits it by broadcast (S903). The node A receives the uplink route control message from the node B, and updates the uplink route information (S904).

次に、下り経路の更新について説明する。
図１０は、下り経路を更新するシーケンスを示す図である。図１０には、ノードＡ〜Ｃが存在する。ノードＡ〜Ｃは、下り経路制御メッセージを隣接する上位ノードに定期的にユニキャストで送信する。
ノードＡは、下り経路制御メッセージをノードＢにユニキャストで送信する（Ｓ１００１）。下り経路制御メッセージを受信したノードＢは、下り経路情報を更新する（Ｓ１００２）。また、ノードＢは、更新した内容の下り経路制御メッセージをノードＣに送信する（Ｓ１００３）。下り経路制御メッセージを受信したノードＣは、下り経路情報を更新する（Ｓ１００４）。Next, update of the downlink route will be described.
FIG. 10 is a diagram illustrating a sequence for updating a downlink path. In FIG. 10, nodes A to C exist. Nodes A to C periodically transmit the downlink route control message to adjacent upper nodes by unicast.
Node A transmits the downlink route control message to node B by unicast (S1001). The Node B that has received the downlink control message updates the downlink information (S1002). In addition, the node B transmits a downlink route control message with updated contents to the node C (S1003). The node C that has received the downlink control message updates the downlink information (S1004).

一方、低消費電力を実現する技術として、ノードが起動とスリープを繰り返す間欠制御がある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｅでは、間欠制御の方式として、ＲＩＰ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｉｎｉｔｉａｔｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が標準化されている（下記非特許文献２参照）。   On the other hand, as a technique for realizing low power consumption, there is intermittent control in which a node repeatedly starts and sleeps. For example, in IEEE 802.15.4e, RIP (Receiver Initiated Transmission) is standardized as an intermittent control method (see Non-Patent Document 2 below).

図１１は、ＲＩＰによる間欠制御のシーケンスを示す図である。図１１には、ノードＡ、Ｂが存在する。ノードＡ、Ｂは互いに隣接し、マルチホップネットワークを構成するノードである。ノードＡ、Ｂは、起動とスリープを繰り返す。ノードＢは、あらかじめノードＡが間欠制御を行うノードであることを把握している。
ノードＢは、他ノードからノードＡ宛のデータを受信しても、すぐに転送しない（Ｓ１１０１）。ノードＡは、起動すると隣接するノードＢにデータの送信を要求するデータ要求を送信する（Ｓ１１０２）。ノードＢは、ノードＡからデータ要求を受信すると、ノードＡ宛てのデータを送信する（Ｓ１１０３）。ノードＡはデータを受信し、間欠周期によりスリープのタイミングになるとスリープする。FIG. 11 is a diagram showing a sequence of intermittent control by RIP. In FIG. 11, nodes A and B exist. Nodes A and B are adjacent to each other and constitute a multi-hop network. Nodes A and B repeat activation and sleep. Node B knows beforehand that node A is a node that performs intermittent control.
Even if the node B receives data addressed to the node A from another node, the node B does not immediately transfer it (S1101). When activated, the node A transmits a data request for requesting data transmission to the adjacent node B (S1102). When the node B receives the data request from the node A, the node B transmits data addressed to the node A (S1103). The node A receives data and sleeps at the sleep timing due to the intermittent period.

ＩＥＴＦ ＲＦＣ６５５０，“ＩＰｖ6 Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｌｏｗ−Ｐｏｗｅｒａｎｄ Ｌｏｓｓｙ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”IETF RFC 6550, “IPv6 Routing Protocol for Low-Powerand Lossy Networks” ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１５．４ｅ−２０１２IEEE Std 802.15.4e-2012

しかしながら、非特許文献１のＲＰＬによる通信経路の更新方式は、非特許文献２のＲＩＰによる間欠制御と組合せた場合、ノードがスリープしているときはブロードキャストで送信される経路制御メッセージを受信できず、経路情報の更新を行うことができないという問題点があった。   However, when the RPL communication path update method of Non-Patent Document 1 is combined with the RIP intermittent control of Non-Patent Document 2, a route control message transmitted by broadcast cannot be received when the node is sleeping. There was a problem that the route information could not be updated.

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、マルチホップネットワークを構成するノードが間欠制御を行っている場合であっても通信経路を更新できる無線通信装置を得ることを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to obtain a wireless communication apparatus capable of updating a communication path even when nodes constituting a multi-hop network are performing intermittent control. It is aimed.

ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信装置であって、他の無線通信装置にデータを送信する経路の情報を保持するとともに、経路の情報を含む経路制御メッセージを生成するネットワーク制御部と、他の無線通信装置のうち隣接する無線通信装置がスリープから起動したことを示すとともにデータの送信を要求するデータ要求を隣接する無線通信装置から受信した場合、ネットワーク制御部が生成した経路制御メッセージを隣接する無線通信装置に送信する無線送受信部と、を備えた。   A wireless communication device that constitutes a multi-hop network having a tree structure and repeats activation and sleep, holds route information for transmitting data to other wireless communication devices, and includes a route control message including route information A network control unit that generates a network control unit, and when a data request for requesting data transmission is received from an adjacent wireless communication device, indicating that the adjacent wireless communication device among other wireless communication devices is activated from sleep. A wireless transmission / reception unit that transmits the route control message generated by the unit to an adjacent wireless communication device.

本発明によれば、マルチホップネットワークを構成するノードが間欠制御を行っている場合であっても通信経路を更新することができる。   According to the present invention, the communication path can be updated even when the nodes constituting the multi-hop network are performing intermittent control.

実施の形態１に係るネットワークの構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a network according to the first embodiment. 実施の形態１に係るノードの構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a node according to the first embodiment. 実施の形態１に係るノードの受信処理の流れを示すフローチャート。4 is a flowchart showing a flow of reception processing of a node according to the first embodiment. 実施の形態１に係るノードの送信処理の流れを示すフローチャート。6 is a flowchart showing a flow of transmission processing of a node according to the first embodiment. 実施の形態１に係るノードの上り経路を更新するシーケンスを示す図。The figure which shows the sequence which updates the uplink path | route of the node which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るノードの下り経路を更新するシーケンスを示す図。The figure which shows the sequence which updates the downlink path | route of the node which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るノードのハードウェア構成の一例を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a node according to the first embodiment. 実施の形態２に係るネットワーク制御部が経路を更新する処理を示すフローチャート。9 is a flowchart showing processing for updating a route by the network control unit according to the second embodiment. 上り経路を更新するシーケンスを示す図。The figure which shows the sequence which updates an up route. 下り経路を更新するシーケンスを示す図。The figure which shows the sequence which updates a downlink path | route. ＲＩＰによる間欠制御のシーケンスを示す図。The figure which shows the sequence of the intermittent control by RIP.

実施の形態１．
まず、本発明のネットワーク構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係るネットワークの構成を示す図である。ネットワークは、無線通信装置としてのノード１０ａ〜ｃおよびゲートウェイ１１により構成されるマルチホップネットワークである。また、図１のネットワークは、ゲートウェイ１１を根とするツリー構造のネットワークである。ゲートウェイ１１は、ネットワークを構築するとともに管理し、ノードと直接または他のノードを介してデータを送受信する。また、ゲートウェイ１１は、ゲートウェイ１１の上位に接続する装置や他のネットワークとデータを送受信する。Embodiment 1 FIG.
First, the network configuration of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a network configuration according to the first embodiment. The network is a multi-hop network including nodes 10a to 10c and gateways 11 as wireless communication devices. The network in FIG. 1 is a tree-structured network with the gateway 11 as a root. The gateway 11 constructs and manages a network, and transmits / receives data to / from the node directly or via another node. The gateway 11 transmits / receives data to / from devices connected to a higher level of the gateway 11 and other networks.

ノードからゲートウェイ１１に向かう方向が上り、ゲートウェイ１１からノードに向かう方向が下りである。図１において、ゲートウェイ１１から他のノードを介してノード１０ａ、ノード１０ｂ、ノード１０ｃにつながる経路が構築されている。ノード１０ａは、ノード１０ｂおよびノード１０ｃの下位ノードである。ノード１０ｂは、ノード１０ｃの下位ノードであるとともに、ノード１０ａの上位ノードである。ノードｃは、ノードａおよびノードｂの上位ノードである。なお、ノード１０ａ〜ｃは間欠制御を行っている。   The direction from the node to the gateway 11 is up, and the direction from the gateway 11 to the node is down. In FIG. 1, a path connecting from the gateway 11 to the node 10a, the node 10b, and the node 10c via another node is constructed. The node 10a is a lower node of the node 10b and the node 10c. The node 10b is a lower node of the node 10c and an upper node of the node 10a. Node c is an upper node of node a and node b. The nodes 10a to 10c perform intermittent control.

次に、ノード１０の構成について説明する。ノード１０ａ〜ｃは、ノード１０と同様の構成である。
図２は、実施の形態１に係るノード１０の構成を示すブロック図である。
ノード１０は、アンテナ２１、無線送受信部２２、アプリケーションデータ送受信部２３、ネットワーク制御部２４、および間欠制御部２５により構成される。また、ネットワーク制御部２４は、上り経路管理部２６、および下り経路管理部２７により構成される。また、間欠制御部２５は、ノード管理部２８、および起動管理部２９により構成される。ノード１０にはセンサが接続される場合があり、アプリケーションデータ送受信部２３がセンサとのデータ送受信を行う。Next, the configuration of the node 10 will be described. The nodes 10 a to 10 c have the same configuration as the node 10.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the node 10 according to the first embodiment.
The node 10 includes an antenna 21, a wireless transmission / reception unit 22, an application data transmission / reception unit 23, a network control unit 24, and an intermittent control unit 25. The network control unit 24 includes an uplink route management unit 26 and a downlink route management unit 27. The intermittent control unit 25 includes a node management unit 28 and an activation management unit 29. A sensor may be connected to the node 10, and the application data transmission / reception unit 23 performs data transmission / reception with the sensor.

まず、ノード１０がデータを受信する場合について説明する。
アンテナ２１は、他のノードから無線信号を受信すると無線信号を無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、無線信号をフレームに変換し、フレームの宛先を確認する。フレームには、宛先としてネットワークアドレスとＭＡＣアドレスの２種類が設定される。ネットワークアドレスは、フレームの送信するデータの宛先である。ＭＡＣアドレスは、マルチホップの経路上の次のノードを示す宛先である。ネットワークアドレスおよびＭＡＣアドレスはノードを一意に識別できる値であればよい。また、送信元についても、宛先と同様に送信元ネットワークアドレスと送信元ＭＡＣアドレスがフレームに設定されている。First, the case where the node 10 receives data will be described.
When the antenna 21 receives a radio signal from another node, the antenna 21 outputs the radio signal to the radio transmission / reception unit 22. The radio transmission / reception unit 22 converts the radio signal into a frame and confirms the destination of the frame. In the frame, two types of network addresses and MAC addresses are set as destinations. The network address is a destination of data transmitted by the frame. The MAC address is a destination indicating the next node on the multi-hop route. The network address and the MAC address may be values that can uniquely identify the node. For the transmission source, similarly to the destination, the transmission source network address and the transmission source MAC address are set in the frame.

無線送受信部２２は、フレームの送信するデータの内容に応じて、アプリケーションデータ送受信部２３またはネットワーク制御部２４に出力する。アプリケーションデータ送受信部２３は、無線送受信部２２から入力されるアプリケーションデータを処理する。ネットワーク制御部２４は、経路制御メッセージが無線送受信部２２から入力されると経路情報を更新する。   The wireless transmission / reception unit 22 outputs the data to the application data transmission / reception unit 23 or the network control unit 24 according to the content of data transmitted in the frame. The application data transmission / reception unit 23 processes application data input from the wireless transmission / reception unit 22. The network control unit 24 updates the route information when the route control message is input from the wireless transmission / reception unit 22.

上り経路管理部２６は、上位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報、次ノードのＭＡＣアドレスおよび経路情報の有効期限を対応付けて保持する。ランク情報とは、ゲートウェイ１１からノードまでの距離を示す値である。距離は例えばホップ数で表される。ホップ数は宛先のノードまでに経由するノードの数である。次ノードのＭＡＣアドレスは、上位ノード宛のデータを送信するときの経路の次のノードであり、ノード１０に隣接するノードである。上り経路管理部２６は、次ノードのＭＡＣアドレスとして上り経路制御メッセージの送信元ＭＡＣアドレスを保存する。上位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報および経路情報の有効期限は上り経路制御メッセージによって通知された値である。   The upstream path management unit 26 holds the MAC address of the upper node, rank information, the MAC address of the next node, and the expiration date of the path information in association with each other. The rank information is a value indicating the distance from the gateway 11 to the node. The distance is represented by the number of hops, for example. The number of hops is the number of nodes that pass through to the destination node. The MAC address of the next node is a node next to the path when transmitting data addressed to the upper node, and is a node adjacent to the node 10. The uplink route management unit 26 stores the source MAC address of the uplink route control message as the MAC address of the next node. The validity period of the upper node MAC address, rank information, and route information is a value notified by the uplink route control message.

また、下り経路管理部２７は、下位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報、次ノードのＭＡＣアドレスおよび経路情報の有効期限を対応付けて保持する。次ノードは、下位ノード宛のデータを送信するときの経路の次のノードであり、ノード１０に隣接するノードである。下り経路管理部２７は、次ノードのＭＡＣアドレスとして下り経路制御メッセージの送信元ＭＡＣアドレスを保存する。下位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報および経路情報の有効期限は下り経路制御メッセージによって通知された値である。
上り経路管理部２６および下り経路管理部２７は、複数のノードの経路情報を保持する場合がある。Further, the downlink path management unit 27 holds the MAC address of the lower node, rank information, the MAC address of the next node, and the expiration date of the path information in association with each other. The next node is a node next to the path for transmitting data addressed to the lower node, and is a node adjacent to the node 10. The downlink route management unit 27 stores the source MAC address of the downlink route control message as the MAC address of the next node. The validity period of the MAC address, rank information, and route information of the lower node is a value notified by the downlink route control message.
The uplink route management unit 26 and the downlink route management unit 27 may hold route information of a plurality of nodes.

ノード管理部２８は、隣接するノードのＭＡＣアドレスおよび各ノードが間欠制御を行っているかを対応付けて保持する。ノードはネットワークに参入するときに、自ノードのＭＡＣアドレスおよび間欠制御を行うかどうかを周囲のノードに送信する。このときの情報からノード管理部２８は、隣接するノードが間欠制御を行っているかを把握することができる。
また、起動管理部２９は自ノードの間欠周期を保持する。The node management unit 28 holds the MAC address of the adjacent node and whether each node is performing intermittent control in association with each other. When a node enters the network, the node transmits the MAC address of the node and whether to perform intermittent control to surrounding nodes. From the information at this time, the node management unit 28 can grasp whether adjacent nodes are performing intermittent control.
In addition, the activation management unit 29 holds the intermittent cycle of the own node.

次に、ノード１０がデータを送信する場合について説明する。
アプリケーションデータ送受信部２３は、ノード１０に接続されたセンサやアプリケーションが生成したアプリケーションデータを無線送受信部２２に出力する。ネットワーク制御部２４は、上り経路管理部２６または下り経路管理部２７を参照するとともに、自ノードの情報を付加して経路制御メッセージを生成する。上り経路制御メッセージは、上位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報および経路の有効期限により構成される。ネットワーク制御部２４は、自ノードの経路情報として、上位ノードのＭＡＣアドレスに自ノードのＭＡＣアドレスを設定する。ネットワーク制御部２４は自ノードのランク情報および経路の有効期限を保持しており、保持している値を上り経路制御メッセージに設定する。ネットワーク制御部２４は、生成した上り経路制御メッセージおよび次ノードのＭＡＣアドレスを無線送受信部２２に出力する。Next, a case where the node 10 transmits data will be described.
The application data transmission / reception unit 23 outputs application data generated by a sensor or application connected to the node 10 to the wireless transmission / reception unit 22. The network control unit 24 refers to the uplink route management unit 26 or the downlink route management unit 27 and adds the information of the own node to generate a route control message. The uplink route control message is composed of the MAC address of the upper node, rank information, and the route expiration date. The network control unit 24 sets the MAC address of the own node as the MAC address of the upper node as the route information of the own node. The network control unit 24 holds the rank information of the own node and the expiration date of the route, and sets the held value in the uplink route control message. The network control unit 24 outputs the generated uplink route control message and the MAC address of the next node to the wireless transmission / reception unit 22.

下り経路制御メッセージは、下位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報および経路の有効期限により構成される。ネットワーク制御部２４は、自ノードの経路情報として、下位ノードのＭＡＣアドレスに自ノードのＭＡＣアドレスを設定する。ネットワーク制御部２４は自ノードのランク情報および経路の有効期限を保持しており、保持している値を下り経路制御メッセージに設定する。ネットワーク制御部２４は、生成した下り経路制御メッセージおよび次ノードのＭＡＣアドレスを無線送受信部２２に出力する。   The downlink route control message is composed of the MAC address of the lower node, rank information, and the route expiration date. The network control unit 24 sets the MAC address of the own node as the MAC address of the lower node as the route information of the own node. The network control unit 24 holds the rank information of the own node and the expiration date of the route, and sets the held value in the downlink route control message. The network control unit 24 outputs the generated downlink path control message and the MAC address of the next node to the wireless transmission / reception unit 22.

無線送受信部２２は、ノード管理部２８に次ノードが間欠制御をしているか否かを問合わせる。次ノードが間欠制御をしている場合、無線送受信部２２は、次ノードからデータ要求を受信すると、アンテナ２１を介して経路制御メッセージとアプリケーションデータとを次ノードに送信する。次ノードが間欠制御をしていない場合、無線送受信部２２は、データ要求の受信を待たずに経路制御メッセージとアプリケーションデータとを次ノードに送信する。   The radio transmission / reception unit 22 inquires of the node management unit 28 whether or not the next node is performing intermittent control. When the next node is performing intermittent control, when receiving a data request from the next node, the wireless transmission / reception unit 22 transmits a route control message and application data to the next node via the antenna 21. When the next node does not perform intermittent control, the wireless transmission / reception unit 22 transmits a route control message and application data to the next node without waiting for reception of a data request.

次に、ノード１０が他のノードからデータを受信する動作の詳細について説明する。
図３は、実施の形態１に係るノード１０の受信処理の流れを示すフローチャートである。
無線送受信部２２は、アンテナ２１から無線信号を受信するとステップＳ３０１より処理を開始する。
ステップＳ３０１において、無線送受信部２２は、フレームの送信するデータが自ノード宛か否かを判定する。フレームの宛先ネットワークアドレスが自ノードの場合、処理はステップＳ３０２に進む。Next, details of the operation in which the node 10 receives data from other nodes will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of reception processing of the node 10 according to the first embodiment.
When receiving the radio signal from the antenna 21, the radio transmission / reception unit 22 starts processing from step S301.
In step S301, the radio transmission / reception unit 22 determines whether the data transmitted by the frame is addressed to the own node. If the destination network address of the frame is its own node, the process proceeds to step S302.

ステップＳ３０２において、無線送受信部２２は、フレームの送信するデータがアプリケーションデータか否かを判定する。フレームの送信するデータがアプリケーションデータの場合、無線送受信部２２は、アプリケーションデータをアプリケーションデータ送受信部２３に出力する。
ステップＳ３０３において、アプリケーションデータ送受信部２３は、入力されたアプリケーションデータを処理する。アプリケーションデータ送受信部２３は、さらにデータを、自ノードに接続されるセンサに出力する場合もある。処理は終了する。In step S302, the wireless transmission / reception unit 22 determines whether the data transmitted by the frame is application data. When the data transmitted by the frame is application data, the wireless transmission / reception unit 22 outputs the application data to the application data transmission / reception unit 23.
In step S303, the application data transmission / reception unit 23 processes the input application data. The application data transmission / reception unit 23 may further output data to a sensor connected to its own node. The process ends.

ステップＳ３０２において、フレームの送信するデータがアプリケーションデータでない場合、処理はステップＳ３０４に進む。
ステップＳ３０４において、フレームの送信するデータが経路制御メッセージの場合、
無線送受信部２２は、経路制御メッセージをネットワーク制御部２４に出力する。
ステップＳ３０５において、ネットワーク制御部２４は、経路情報を更新する。上り経路に関する経路制御メッセージの場合、ネットワーク制御部２４は、上り経路管理部２６に経路情報を保存する。下り経路に関する経路制御メッセージの場合、ネットワーク制御部２４は、下り経路管理部２７に経路情報を保存する。処理は終了する。In step S302, when the data transmitted by the frame is not application data, the process proceeds to step S304.
In step S304, if the data transmitted by the frame is a routing control message,
The wireless transmission / reception unit 22 outputs a route control message to the network control unit 24.
In step S305, the network control unit 24 updates the route information. In the case of the route control message related to the uplink route, the network control unit 24 stores the route information in the uplink route management unit 26. In the case of a route control message related to a downlink route, the network control unit 24 stores route information in the downlink route management unit 27. The process ends.

ステップＳ３０４において、フレームの送信するデータが経路制御メッセージでない場合、無線送受信部２２は、メッセージの内容に応じた処理を行い、処理は終了する。   In step S304, when the data transmitted by the frame is not a route control message, the wireless transmission / reception unit 22 performs a process according to the content of the message, and the process ends.

ステップＳ３０１において、フレームの宛先ネットワークアドレスが自ノードでない場合、処理はステップＳ３０６に進む。フレームを他のノードに転送するケースである。
ステップＳ３０６において、フレームの宛先ＭＡＣアドレスが自ノードの場合、処理はステップＳ３０７に進む。
ステップＳ３０７において、無線送受信部２２は、他のノードから受信したデータを次ノードに転送する。処理の詳細は後述する。In step S301, when the destination network address of the frame is not the local node, the process proceeds to step S306. In this case, the frame is transferred to another node.
In step S306, when the destination MAC address of the frame is the local node, the process proceeds to step S307.
In step S307, the wireless transmission / reception unit 22 transfers data received from another node to the next node. Details of the processing will be described later.

ステップＳ３０６において、フレームの宛先ＭＡＣアドレスが自ノードでない場合、ステップＳ３１１に進む。
ステップＳ３１１において、無線送受信部２２は、フレームを破棄する。処理は終了する。If the destination MAC address of the frame is not the local node in step S306, the process proceeds to step S311.
In step S311, the wireless transmission / reception unit 22 discards the frame. The process ends.

次に、ノード１０が他のノードにデータを送信する動作の詳細について説明する。
図４は、実施の形態１に係るノード１０の送信処理の流れを示すフローチャートである。ノード１０が生成したデータを送信する場合、他のノードから受信したデータを転送する場合ともに本フローチャートの処理を行う。他のノードから受信したデータを転送する場合は、図３のステップＳ３０７である。
アプリケーションデータ送受信部２３は、センサからの入力や受信したアプリケーションデータに応じた処理により、アプリケーションデータを他のノードに送信する。アプリケーションデータ送受信部２３は、アプリケーションデータと宛先ネットワークアドレスを無線送受信部２２に出力する。Next, details of the operation in which the node 10 transmits data to other nodes will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of transmission processing of the node 10 according to the first embodiment. When the data generated by the node 10 is transmitted, the processing of this flowchart is performed together with the transfer of data received from another node. When transferring data received from another node, step S307 in FIG. 3 is performed.
The application data transmission / reception unit 23 transmits the application data to another node by processing according to the input from the sensor or the received application data. The application data transmission / reception unit 23 outputs the application data and the destination network address to the wireless transmission / reception unit 22.

無線送受信部２２は、アプリケーションデータ送受信部２３から送信するデータが入力されるとステップＳ４０１より処理を開始する。
ステップＳ４０１において、無線送受信部２２は、宛先ネットワークアドレスをネットワーク制御部２４に出力し、次ノードを問い合わせる。ネットワーク制御部２４は、宛先ネットワークアドレスに対応する次ノードのＭＡＣアドレスを無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、アプリケーションデータ送受信部２３から入力された宛先ネットワークアドレスをフレームの宛先ネットワークアドレスに設定する。また、無線送受信部２２は、ネットワーク制御部２４から入力された次ノードのＭＡＣアドレスをフレームの宛先ＭＡＣアドレスに設定する。When the data transmitted from the application data transceiver 23 is input, the wireless transceiver 22 starts processing from step S401.
In step S401, the wireless transmission / reception unit 22 outputs the destination network address to the network control unit 24 and inquires about the next node. The network control unit 24 outputs the MAC address of the next node corresponding to the destination network address to the wireless transmission / reception unit 22. The wireless transmission / reception unit 22 sets the destination network address input from the application data transmission / reception unit 23 as the destination network address of the frame. Further, the wireless transmission / reception unit 22 sets the MAC address of the next node input from the network control unit 24 as the destination MAC address of the frame.

ステップＳ４０２において、無線送受信部２２は、次ノードのＭＡＣアドレスを間欠制御部２５に出力し、次ノードが間欠制御を行っているか問い合わせる。間欠制御部２５は、ノード管理部２８を参照し、次ノードが間欠制御中かどうかを無線送受信部２２に出力する。次ノードが間欠制御中の場合、処理はステップＳ４０３に進む。また、次ノードが間欠制御中でない場合、処理はステップＳ４０４に進む。
ステップＳ４０３において、無線送受信部２２は、次ノードからデータ要求を受信するか、または送信データを保持するタイマがタイムアウトすると、処理はステップＳ４０４に進む。In step S402, the wireless transmission / reception unit 22 outputs the MAC address of the next node to the intermittent control unit 25, and inquires whether the next node is performing intermittent control. The intermittent control unit 25 refers to the node management unit 28 and outputs to the wireless transmission / reception unit 22 whether the next node is under intermittent control. If the next node is under intermittent control, the process proceeds to step S403. If the next node is not in intermittent control, the process proceeds to step S404.
In step S403, when the wireless transmission / reception unit 22 receives a data request from the next node or the timer holding the transmission data times out, the process proceeds to step S404.

ステップＳ４０４において、無線送受信部２２は、データ要求の送信元ＭＡＣアドレスをネットワーク制御部２４に出力する。データ要求の送信元のノードが上り経路のノードの場合、ネットワーク制御部２４は上り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、フレームのデータ部分に上り経路制御メッセージを設定し、フレームを無線信号に変換する。無線送受信部２２は、アンテナ２１を介して、無線信号を次ノードに送信する。
データ要求の送信元のノードが下り経路のノードの場合、ネットワーク制御部２４は下り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、上り経路制御メッセージと同様にして、次ノードに送信する。処理はステップＳ４０５に進む。In step S <b> 404, the wireless transmission / reception unit 22 outputs the data request source MAC address to the network control unit 24. When the data request transmission source node is an uplink node, the network control unit 24 generates an uplink route control message and outputs it to the wireless transmission / reception unit 22. The radio transmission / reception unit 22 sets an uplink path control message in the data portion of the frame, and converts the frame into a radio signal. The radio transmission / reception unit 22 transmits a radio signal to the next node via the antenna 21.
When the data request transmission source node is a downlink node, the network control unit 24 generates a downlink route control message and outputs it to the wireless transmission / reception unit 22. The radio transmission / reception unit 22 transmits to the next node in the same manner as the uplink route control message. The process proceeds to step S405.

ステップＳ４０５において、無線送受信部２２は、フレームの宛先ＭＡＣアドレスに次ノードのＭＡＣアドレスを設定し、フレームのデータ部分にアプリケーションデータを設定する。また、無線送受信部２２は、フレームを無線信号に変換し、アンテナ２１に出力する。アンテナ２１は、無線信号を次ノードに送信する。処理は終了する。   In step S405, the wireless transmission / reception unit 22 sets the MAC address of the next node as the destination MAC address of the frame, and sets application data in the data portion of the frame. The radio transmission / reception unit 22 converts the frame into a radio signal and outputs the radio signal to the antenna 21. The antenna 21 transmits a radio signal to the next node. The process ends.

なお、無線送受信部２２は、隣接するノードからデータ要求を受信したときに、当該隣接するノードに送信するアプリケーションデータを保持していない場合、経路制御メッセージのみを送信する。このとき、無線送受信部２２は、経路制御メッセージを送信するフレームに、送信するアプリケーションデータを保持していないことを示す情報を付加して隣接するノードに送信してもよい。   Note that when receiving a data request from an adjacent node, the wireless transmission / reception unit 22 transmits only a route control message if it does not hold application data to be transmitted to the adjacent node. At this time, the radio transmission / reception unit 22 may add information indicating that the application data to be transmitted is not held to the frame for transmitting the route control message and transmit the frame to the adjacent node.

次に、上り経路を更新する動作について説明する。なお、説明の簡略化のため、装置名を主体に動作を説明する。
図５は、実施の形態１に係るノード１０ｂの上り経路を更新するシーケンスを示す図である。Next, an operation for updating the uplink route will be described. For simplification of description, the operation will be described mainly based on the device name.
FIG. 5 is a diagram illustrating a sequence for updating the uplink path of the node 10b according to the first embodiment.

ノード１０ｂは、ノード１０ａ宛のデータを受信する（Ｓ５０１）。ノード１０ｂのノード管理部２８は、ノード１０ａが間欠制御を行うノードか否かを判定する。ノード１０ａは間欠制御を行うため、ノード１０ｂはノード１０ａへの送信を保留する（Ｓ５０２）。ノード１０ａは、スリープを終了し、起動するとデータ要求を送信する。ノード１０ｂは、ノード１０ａからのデータ要求を受信すると、上り経路管理部２６にノード１０ａが上り経路のノードか問い合わせる（Ｓ５０３）。ノード１０ａが上り経路のノードであれば、ノード１０ｂはノード１０ａに上り経路制御メッセージをユニキャストで送信する（Ｓ５０４）。ノード１０ａは、ノード１０ｂから受信した上り経路制御メッセージに基づいて、上り経路情報を更新する（Ｓ５０５）。ノード１０ｂは、上り経路制御メッセージの送達確認を受信すると、保留していたデータを送信する（Ｓ５０６）。ノード１０ａは、データを受信し、間欠周期になるとスリープする。   The node 10b receives data addressed to the node 10a (S501). The node management unit 28 of the node 10b determines whether or not the node 10a is a node that performs intermittent control. Since the node 10a performs intermittent control, the node 10b suspends transmission to the node 10a (S502). The node 10a ends the sleep and transmits a data request when activated. When the node 10b receives the data request from the node 10a, the node 10b inquires of the upstream path management unit 26 whether the node 10a is an upstream path node (S503). If the node 10a is an uplink node, the node 10b transmits an uplink route control message to the node 10a by unicast (S504). The node 10a updates the uplink route information based on the uplink route control message received from the node 10b (S505). When the node 10b receives the delivery confirmation of the uplink route control message, the node 10b transmits the held data (S506). The node 10a receives data and goes to sleep when an intermittent cycle occurs.

ノード１０ａからデータ要求を受信したときにノード１０ａ宛の保留データが無い場合、ノード１０ｂは、上り経路制御メッセージに保留データが無いことを明示してノード１０ａに送信してもよい。上り経路制御メッセージに保留データが無いことを明示することにより、ノード１０ａはデータを待たずにスリープ状態に移行することができる。よって、消費電力を低減させる効果がある。
また、ノード１０ｂは、ノード１０ａへの上り経路制御メッセージをブロードキャストで送信してもよい。ブロードキャストにより、周囲のノードも上り経路の情報を得て、情報を更新することができる。When there is no pending data addressed to the node 10a when the data request is received from the node 10a, the node 10b may clearly indicate that there is no pending data in the uplink route control message and transmit it to the node 10a. By clearly indicating that there is no pending data in the uplink route control message, the node 10a can enter the sleep state without waiting for data. Therefore, there is an effect of reducing power consumption.
Further, the node 10b may transmit an uplink route control message to the node 10a by broadcast. By broadcasting, surrounding nodes can also obtain information on the upstream route and update the information.

次に、下り経路を更新する動作について説明する。なお、説明の簡略化のため、装置名を主体に動作を説明する。
図６は、実施の形態１に係るノード１０ｂの下り経路を更新するシーケンスを示す図である。Next, an operation for updating the downlink is described. For simplification of description, the operation will be described mainly based on the device name.
FIG. 6 is a diagram showing a sequence for updating the downlink path of the node 10b according to the first embodiment.

ノード１０ｂは、ノード１０ｃ宛のデータを受信する（Ｓ６０１）。ノード１０ｂのノード管理部２８は、ノード１０ｃが間欠制御を行うノードか否かを判定する。ノード１０ｃは間欠制御を行うため、ノード１０ｂはノード１０ｃへの送信を保留する（Ｓ６０２）。ノード１０ｃは、スリープを終了し、起動するとデータ要求を送信する。ノード１０ｂは、ノード１０ｃからのデータ要求を受信すると、下り経路管理部２７にノード１０ｃが下り経路のノードか問い合わせる（Ｓ６０３）。ノード１０ｃが下り経路のノードであれば、ノード１０ｂはノード１０ｃに下り経路制御メッセージをユニキャストで送信する（Ｓ６０４）。ノード１０ｃは、ノード１０ｂから受信した下り経路制御メッセージに基づいて、下り経路情報を更新する（Ｓ６０５）。ノード１０ｂは、下り経路制御メッセージの送達確認を受信すると、保留していたデータを送信する（Ｓ６０６）。ノード１０ｃは、データを受信し、間欠周期になるとスリープする。   The node 10b receives data addressed to the node 10c (S601). The node management unit 28 of the node 10b determines whether or not the node 10c is a node that performs intermittent control. Since the node 10c performs intermittent control, the node 10b suspends transmission to the node 10c (S602). The node 10c ends the sleep and transmits a data request when activated. Upon receiving the data request from the node 10c, the node 10b inquires of the downlink management unit 27 whether the node 10c is a node on the downlink (S603). If the node 10c is a downlink node, the node 10b transmits a downlink control message to the node 10c by unicast (S604). The node 10c updates the downlink route information based on the downlink route control message received from the node 10b (S605). When the node 10b receives the delivery confirmation of the downlink route control message, the node 10b transmits the held data (S606). The node 10c receives data, and goes to sleep when an intermittent cycle occurs.

次に、ノード１０のハードウェア構成について説明する。
図７は、実施の形態１に係るノード１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
ノード１０は、メモリ７１、プロセッサ７２、及び無線通信機７３により構成される。無線通信機７３にはアンテナ２１が接続されている。Next, the hardware configuration of the node 10 will be described.
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the node 10 according to the first embodiment.
The node 10 includes a memory 71, a processor 72, and a wireless communication device 73. The antenna 21 is connected to the wireless communication device 73.

メモリ７１は、無線送受信部２２、アプリケーションデータ送受信部２３、ネットワーク制御部２４、および間欠制御部２５の各機能を実現するためのプログラム及びデータを記憶する。また、メモリ７１は、上り経路管理部２６、下り経路管理部２７、ノード管理部２８、および起動管理部２９の各機能を実現するためのデータを記憶する。メモリは、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。   The memory 71 stores programs and data for realizing the functions of the wireless transmission / reception unit 22, the application data transmission / reception unit 23, the network control unit 24, and the intermittent control unit 25. The memory 71 stores data for realizing the functions of the uplink management unit 26, the downlink management unit 27, the node management unit 28, and the activation management unit 29. The memory includes, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a HDD (Hard Disk Drive), and an SSD (Solid State Drive).

プロセッサ７２は、メモリ７１に記憶されたプログラム及びデータを読み出し、無線送受信部２２、アプリケーションデータ送受信部２３、ネットワーク制御部２４、および間欠制御部２５の各機能を実現する。プロセッサ７２は、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路により、実現される。
なお、複数の処理回路が連携して、無線送受信部２２、アプリケーションデータ送受信部２３、ネットワーク制御部２４、および間欠制御部２５の機能を実行するように構成してもよい。The processor 72 reads the program and data stored in the memory 71 and realizes the functions of the wireless transmission / reception unit 22, the application data transmission / reception unit 23, the network control unit 24, and the intermittent control unit 25. The processor 72 is realized by a processing circuit such as a CPU that executes a program stored in a memory or a system LSI (Large Scale Integration).
A plurality of processing circuits may cooperate to execute the functions of the wireless transmission / reception unit 22, the application data transmission / reception unit 23, the network control unit 24, and the intermittent control unit 25.

無線通信機７３は、メモリ７１及びプロセッサ７２とともに、無線送受信部２２の機能を実現する。無線通信機７３は、無線送信機と無線受信機とから構成され、無線回線を介して他の装置と無線信号を送受信する。   The wireless communication device 73 implements the function of the wireless transmission / reception unit 22 together with the memory 71 and the processor 72. The wireless communication device 73 includes a wireless transmitter and a wireless receiver, and transmits and receives wireless signals to and from other devices via a wireless line.

したがって、本実施の形態では、ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信装置であって、他の無線通信装置にデータを送信する経路の情報を保持するとともに、経路の情報を含む経路制御メッセージを生成するネットワーク制御部と、他の無線通信装置のうち隣接する無線通信装置がスリープから起動したことを示すとともにデータの送信を要求するデータ要求を隣接する無線通信装置から受信した場合、ネットワーク制御部が生成した経路制御メッセージを隣接する無線通信装置に送信する無線送受信部と、を備えたので、マルチホップネットワークを構成する無線通信装置が間欠制御を行っている場合であっても通信経路を更新することができる。   Therefore, in the present embodiment, a multi-hop network having a tree structure is configured and a wireless communication device that repeats activation and sleep, and holds information on a route for transmitting data to other wireless communication devices. A network control unit that generates a route control message including route information, and a wireless communication that indicates that a neighboring wireless communication device among other wireless communication devices has started from sleep and requests a data transmission adjacent to the wireless communication device And a wireless transmission / reception unit that transmits a route control message generated by the network control unit to an adjacent wireless communication device when received from the device, so that the wireless communication device constituting the multi-hop network performs intermittent control. Even in this case, the communication path can be updated.

実施の形態２．
以上の実施の形態１では、データ要求を受信したことを契機に上り経路制御メッセージまたは下り経路制御メッセージを送信するようにしたものであるが、本実施の形態においては、通信経路の有効期限を考慮して経路制御メッセージを送信する実施形態を示す。
なお、本実施の形態においては、実施の形態１と異なる部分について、説明する。Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, an uplink route control message or a downlink route control message is transmitted when a data request is received. In this embodiment, the expiration date of the communication route is set. Fig. 4 illustrates an embodiment for sending a routing message in consideration.
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described.

図８は、実施の形態２に係るネットワーク制御部２４が経路情報を更新する処理を示すフローチャートである。
ネットワーク制御部２４は、経路制御メッセージにより上り経路の有効期限および下り経路の有効期限を取得し、それぞれ上り経路管理部２６および下り経路管理部２７に保存している。FIG. 8 is a flowchart illustrating processing in which the network control unit 24 according to the second embodiment updates route information.
The network control unit 24 acquires the expiration date of the uplink route and the expiration date of the downlink route by the route control message, and stores them in the uplink route management unit 26 and the downlink route management unit 27, respectively.

ノード１０は、ステップＳ８０１より処理を開始する。
ステップＳ８０１において、ネットワーク制御部２４は、上り経路タイマおよび下り経路タイマを起動する。タイマ値は０からカウントアップする。
ステップＳ８０２において、無線送受信部２２は、データ要求を受信する。無線送受信部２２は、データ要求のフレームの送信元ＭＡＣアドレスをネットワーク制御部２４に出力する。データ要求の送信元が上り経路のノードの場合、ステップＳ８０４に進む。
ステップＳ８０３において、ネットワーク制御部２４は上り経路タイマの値を閾値と比較する。上り経路タイマの値が閾値より小さい場合、ステップＳ８０５に進む。上り経路タイマの値が閾値より小さくない場合、ステップＳ８０２に戻る。The node 10 starts processing from step S801.
In step S801, the network control unit 24 activates an upstream path timer and a downstream path timer. The timer value counts up from zero.
In step S802, the wireless transmission / reception unit 22 receives a data request. The wireless transmission / reception unit 22 outputs the transmission source MAC address of the data request frame to the network control unit 24. If the transmission source of the data request is an upstream node, the process proceeds to step S804.
In step S803, the network control unit 24 compares the value of the uplink route timer with a threshold value. If the value of the uplink timer is smaller than the threshold value, the process proceeds to step S805. If the value of the uplink timer is not smaller than the threshold value, the process returns to step S802.

ステップＳ８０４において、ネットワーク制御部２４は、上り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、アンテナ２１を介してユニキャストで上り経路制御メッセージを送信する。
ステップＳ８０５において、ネットワーク制御部２４は、上り経路タイマの値をリセットし、０を設定する。処理はステップＳ８０２に戻る。In step S804, the network control unit 24 generates an uplink route control message and outputs the uplink route control message to the wireless transmission / reception unit 22. The radio transmission / reception unit 22 transmits an uplink route control message by unicast via the antenna 21.
In step S805, the network control unit 24 resets the value of the uplink timer and sets 0. The process returns to step S802.

ステップＳ８０２において、データ要求の送信元が下り経路のノードの場合、ステップＳ８０６に進む。
ステップＳ８０６において、下り経路タイマの値を閾値と比較する。下り経路タイマの値が閾値より小さい場合、ステップＳ８０７に進む。下り経路タイマの値が閾値より小さくない場合、ステップＳ８０２に戻る。
ステップＳ８０７において、ネットワーク制御部２４は、下り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、アンテナ２１を介してユニキャストで下り経路制御メッセージを送信する。
ステップＳ８０８において、ネットワーク制御部２４は、下り経路タイマの値をリセットし、０を設定する。処理はステップＳ８０２に戻る。In step S802, if the transmission source of the data request is a downstream node, the process proceeds to step S806.
In step S806, the value of the downlink timer is compared with a threshold value. If the value of the downlink timer is smaller than the threshold value, the process proceeds to step S807. If the value of the downlink timer is not smaller than the threshold value, the process returns to step S802.
In step S807, the network control unit 24 generates a downlink path control message and outputs the downlink route control message to the wireless transmission / reception unit 22. The radio transmission / reception unit 22 transmits a downlink route control message by unicast via the antenna 21.
In step S808, the network control unit 24 resets the value of the downlink route timer and sets 0. The process returns to step S802.

上り経路タイマおよび下り経路タイマと比較する閾値は、自ノードの間欠制御周期のｎ倍の値に設定する。間欠制御周期はノードが起動してからスリープし、再び起動するまでの時間である。ｎは１以上の整数である。
閾値を間欠制御周期のｎ倍の値にすることで、経路の有効期限がタイムアウトするまでに、上り経路および下り経路制御メッセージをｎ回送信することが可能となる。ｎを１に設定した場合、経路制御メッセージの送信に１度失敗すると、経路の有効期限がタイムアウトし、経路の更新に失敗する。一方、ｎを大きく設定した場合、経路制御メッセージの送信間隔が短くなり、無線ネットワークのトラフィック量が増加し、ノードの消費電力が増加してしまう。そのため、ｎを適切に設定することで、経路更新の失敗を減少させ、さらに無線ネットワークのトラフィック増加やノードの消費電力増加を抑えることが可能となる。The threshold value to be compared with the uplink route timer and the downlink route timer is set to a value n times the intermittent control period of the own node. The intermittent control period is the time from when the node is activated until it sleeps and then is activated again. n is an integer of 1 or more.
By setting the threshold to a value n times the intermittent control period, it is possible to transmit the uplink and downlink route control messages n times before the expiration date of the route times out. When n is set to 1, if the transmission of the route control message fails once, the expiration date of the route times out and the route update fails. On the other hand, when n is set large, the transmission interval of the route control message is shortened, the traffic amount of the wireless network is increased, and the power consumption of the node is increased. Therefore, by appropriately setting n, it is possible to reduce the failure of route update and further suppress an increase in traffic of the wireless network and an increase in power consumption of the node.

したがって、本実施の形態では、ネットワーク制御部は、経路制御メッセージを無線送受信部に出力してから経過した時間をカウントし、無線送受信部は、隣接する無線通信装置からデータ要求を受信したときに経過した時間が閾値より小さい場合、経路制御メッセージを送信しないので、経路の有効期限がタイムアウトするまでに経路を更新することができる。   Therefore, in this embodiment, the network control unit counts the time that has elapsed since the route control message was output to the wireless transmission / reception unit, and when the wireless transmission / reception unit receives a data request from an adjacent wireless communication device When the elapsed time is smaller than the threshold value, the route control message is not transmitted, so that the route can be updated before the route expires.

１０、１０ａ〜ｃ ノード
１１ ゲートウェイ
２１ アンテナ
２２ 無線送受信部
２３ アプリケーションデータ送受信部
２４ ネットワーク制御部
２５ 間欠制御部
２６ 上り経路管理部
２７ 下り経路管理部
２８ ノード管理部
２９ 起動管理部
７１ メモリ
７２ プロセッサ
７３ 無線通信機10, 10a to c Node 11 Gateway 21 Antenna 22 Wireless transmission / reception unit 23 Application data transmission / reception unit 24 Network control unit 25 Intermittent control unit 26 Up route management unit 27 Down route management unit 28 Node management unit 29 Startup management unit 71 Memory 72 Processor 73 Wireless communication device

Claims (5)

ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信装置であって、
他の前記無線通信装置にデータを送信する経路の情報を保持するとともに、前記経路の情報を含む経路制御メッセージを生成するネットワーク制御部と、
前記他の無線通信装置のうち隣接する無線通信装置がスリープから起動したことを示すとともにデータの送信を要求するデータ要求を前記隣接する無線通信装置から受信した場合、前記ネットワーク制御部によって生成された前記経路制御メッセージを前記隣接する無線通信装置に送信する無線送受信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。A wireless communication device that configures a multi-hop network with a tree structure and repeats activation and sleep,
A network control unit that holds information on a route for transmitting data to the other wireless communication device and generates a route control message including the route information;
When the data request requesting data transmission is received from the adjacent wireless communication device indicating that the adjacent wireless communication device is activated from the sleep among the other wireless communication devices, the network control unit generates A wireless transceiver that transmits the route control message to the adjacent wireless communication device;
A wireless communication apparatus comprising: 前記無線送受信部は、前記データ要求を前記隣接する無線通信装置から受信したときに、前記隣接する無線通信装置に送信するデータを保持していない場合、送信するデータがない旨を示す情報を付加した前記経路制御メッセージを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。   When the wireless transmission / reception unit does not hold data to be transmitted to the adjacent wireless communication device when the data request is received from the adjacent wireless communication device, information indicating that there is no data to be transmitted is added. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the route control message is transmitted. 前記ネットワーク制御部は、前記経路制御メッセージを前記隣接する無線通信装置に送信してから経過した時間をカウントし、
前記無線送受信部は、前記隣接する無線通信装置から前記データ要求を受信したときに前記経過した時間が閾値より小さい場合、前記経路制御メッセージを送信しないことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。The network control unit counts a time elapsed since the route control message was transmitted to the adjacent wireless communication device;
The wireless transmission / reception unit does not transmit the route control message when the elapsed time is smaller than a threshold when the data request is received from the adjacent wireless communication device. Wireless communication device. 自装置の間欠制御周期を保持するとともに、自装置の間欠制御を行う間欠制御部を備え、
前記ネットワーク制御部は、前記閾値を自装置の間欠制御周期のｎ（ｎは正の整数）倍の値に設定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。While holding the intermittent control cycle of the own device, equipped with an intermittent control unit that performs intermittent control of the own device,
The wireless network device according to claim 3, wherein the network control unit sets the threshold value to a value that is n (n is a positive integer) times the intermittent control period of the device itself. ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信方法であって、
他の無線通信装置にデータを送信する経路の情報を保持するとともに、前記経路の情報を含む経路制御メッセージを生成するネットワーク制御ステップと、
前記他の無線通信装置のうち隣接する無線通信装置がスリープから起動したことを示すとともにデータの送信を要求するデータ要求を前記隣接する無線通信装置から受信した場合、前記ネットワーク制御部によって生成された前記経路制御メッセージを前記隣接する無線通信装置に送信する無線送受信ステップと、
を有する無線通信方法。A wireless communication method that configures a multi-hop network with a tree structure and repeats activation and sleep,
A network control step for holding a route information for transmitting data to another wireless communication device and generating a route control message including the route information;
When the data request requesting data transmission is received from the adjacent wireless communication device indicating that the adjacent wireless communication device is activated from the sleep among the other wireless communication devices, the network control unit generates A wireless transmission and reception step of transmitting the route control message to the adjacent wireless communication device;
A wireless communication method.
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