KR20150023216A - 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 무선 통신 방법 - Google Patents

무선 통신 장치, 무선 통신 시스템, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 무선 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 실시 형태에 따른 무선 통신 장치는, 다른 장치와 멀티홉 무선 네트워크를 구축하고, 일정한 주기로 무선 통신하는 장치(10, 10A)이며, 안테나를 통하여 무선 신호의 송수신을 행하는 무선부와, 상기 무선 신호의 송수신을 허가하는 시간대를 나타내는 시간 할당표 정보를 기억하는 기억부와, 상기 시간 할당표 정보에 따라서 상기 무선 신호의 송수신을 제어하는 통신 제어부와, 상기 다른 장치와의 사이에서 상기 시간 할당표 정보를 공용하고, 상기 시간 할당표 정보의 빈 시간대에 당해 무선 통신 장치의 상기 송수신 태스크를 할당하여 추기하는 시간 할당표 추기부를 구비한다.

Description

무선 통신 장치, 무선 통신 시스템, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 무선 통신 방법{WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS, WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM, AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}
본 발명의 실시 형태는, 멀티홉 무선 네트워크를 구축하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.
무선 통신 장치끼리 직접 통신할 뿐만 아니라, 다른 무선 통신 장치를 경유함으로써, 보다 넓은 범위의 무선 통신 장치와 통신할 수 있는 멀티홉 무선 네트워크가 알려져 있다. 이 멀티홉 무선 네트워크에 있어서, 개개의 무선 통신 장치가 독자의 타이밍에서 무선 송신을 행하는 경우, 송신 시간이 우연히 일치하였을 때에 통신 충돌이 일어나, 정상적으로 송수신을 행할 수 없어, 재송이 필요하게 된다. 이러한 통신 충돌을 방지하기 위한 기술로서, 시간 할당표 동기 통신 방식이 알려져 있다.
이 시간 할당표 동기 통신 방식에서는, 통신에 참가하는 무선 통신 장치끼리 사전에 정한 시간대에만 송신 또는 수신을 행함으로써, 동일 네트워크 내의 무선 통신 장치끼리의 통신 충돌을 피하는 것이 가능해져, 통신 충돌 시의 재송에 수반되는 돌발적인 통신 소요 시간의 연장을 억제할 수 있다. 이러한 특징에 의해, 데이터의 최대 갱신 주기에 제약이 있는 제어 시스템용 무선 네트워크 등의 분야에서, 시간 할당표 동기 통신 방식의 적용이 진행되고 있다.
시간 할당표 동기 통신 방식의 일례로서 특허문헌 1이 있다. 특허문헌 1에는, 고정 길이의 할당 시간대에 송수신 타이밍을 맞추어 통신을 행함으로써, 무선 통신 장치들간에 충돌이 없는 동기 통신을 가능하게 함과 함께, 송수신부를 필요한 시간대만 기동시켜 둠으로써, 전력 소비량을 저감시키는 것이 가능한 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2011-176888호 공보
그런데, 시간 할당표 동기 통신 방식의 네트워크 전체에서 사용 가능한 무선 채널(무선 통신 대역)이 하나의 대역으로 한정되는 경우, 하나의 멀티홉 무선 네트워크 전체에서는 하나의 시간 할당표를 공용할 필요가 있다. 이 조건에서는, 멀티홉 무선 네트워크의 시간 할당표가 일주하는 소요 시간(1주기 시간이라 칭함)에는, 「1주기 시간=네트워크의 총 송수신 태스크수×할당용 단위 시간」의 관계가 성립된다. 네트워크상의 통신 데이터는 1주기 시간마다 갱신되기 때문에, 데이터 갱신 주기=1주기 시간으로 된다.
여기서, 무선 통신 장치가 광역으로 분산된 네트워크에서는, 서로 먼 곳에 위치하는 무선 통신 장치가 동시에 송신을 행해도, 통신 충돌이 일어나지 않는 구성이 존재한다. 그러나 상기와 같은 종래의 시간 할당표 동기 통신 방식에서는, 서로 통신 충돌이 일어나지 않는 구성에서도, 각 장치가 동일 시간에 송신을 행하지 않기 때문에, 1주기 시간이 장치 대수에 비례하여 길어지는 문제가 있다.
본 실시 형태의 목적은, 네트워크 내의 통신 충돌을 피하는 송수신 스케줄을 자율적으로 작성할 수 있어, 무선 통신 장치가 광역으로 분산된 구성에서는, 통신 주기를 단축할 수 있는 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 무선 통신 방법을 제공하는 것에 있다.
본 실시 형태에 따른 무선 통신 장치는, 다른 장치와 멀티홉 무선 네트워크를 구축하고, 일정한 주기로 무선 통신하는 장치로서, 안테나를 통하여 무선 신호의 송수신을 행하는 무선부와, 상기 무선 신호의 송수신을 허가하는 시간대를 나타내는 시간 할당표 정보를 기억하는 기억부와, 상기 시간 할당표 정보에 따라서 상기 무선 신호의 송수신을 제어하는 통신 제어부와, 상기 다른 장치와의 사이에서 상기 시간 할당표 정보를 공용하고, 상기 시간 할당표 정보의 빈 시간대에 당해 무선 통신 장치의 상기 송수신 태스크를 할당하여 추기(追記)하는 시간 할당표 추기부를 구비한다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 장치의 기능 블록도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 장치(주조정 장치)의 기능 블록도이다.
도 4a는 본 무선 통신 시스템과 외부 시스템의 접속예를 도시하는 도면이다.
도 4b는 외부 시스템의 네트워크 구성예를 도시하는 도면이다.
도 5는 시간 할당표 정보의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 무선 통신 장치 A까지 할당 완료된 시간 할당표 정보를 도시하는 도면이다.
도 7은 무선 통신 장치 A의 영향을 받는 장치의 정보를 추가한 시간 할당표 정보를 도시하는 도면이다.
도 8은 무선 통신 장치 C까지 할당 완료된 시간 할당표 정보를 도시하는 도면이다.
도 9는 무선 통신 장치 C의 영향을 받는 장치의 정보를 추가한 시간 할당표 정보를 도시하는 도면이다.
도 10은 무선 통신 장치 D까지 할당 완료된 시간 할당표 정보를 도시하는 도면이다.
도 11은 제2 실시 형태에 따른 무선 통신 장치(주조정 장치)의 기능 구성을 도시하는 블록도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 실시 형태에 따른 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법을 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 1은 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다. 이 무선 통신 시스템은, 복수의 무선 통신 장치 A 내지 J를 포함하는 멀티홉형 무선 네트워크(멀티홉 무선 네트워크)로서 구성된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 각 무선 통신 장치는, 서로의 전파 도달 범위 내에 존재하는 무선 통신 장치간에, 자율적으로 무선 통신 경로를 구축한다. 여기에서는, 이 무선 통신 시스템을 구성하는 무선 통신 장치 B 내지 J는, 후술하는 무선 통신 장치(10)를 포함하고, 무선 통신 장치 A는, 후술하는 무선 통신 장치(10A)를 포함하며 주조정 장치로서 동작하는 것으로 한다. 또한, 도 1은 네트워크 구조적으로는 무선 통신 장치 A를 중심으로 한 트리형 토폴로지를 나타내고 있지만, 트리형 이외에도 각 무선 통신 장치 A 내지 J가 복수의 통신 경로로 서로 접속된 메쉬형 토폴로지를 구성해도 된다.
도 2는 무선 통신 장치(10)의 기능 블록도이다. 무선 통신 장치(10)는, 무선부(11)와, 제어부(12)와, 시간 할당표 기억부(13)와, 계시(計時)부(14)와, 안테나부(15)를 갖는다. 멀티홉 무선 네트워크를 자율적으로 구축하는 무선 네트워크 구축 기능은, 제어부(12)에 포함되어 있는 구성으로 해도 되고, 무선 통신 장치(10) 내의 다른 곳에 구비되는 구성으로 해도 된다.
무선부(11)는, 안테나부(15)를 통하여, 자(自)장치의 전파 도달 범위 내에 존재하는 다른 무선 통신 장치와의 사이에서 무선 신호의 송수신을 행한다. 시간 할당표 기억부(13)는 무선 신호의 송수신 태스크의 실행 타이밍을 나타내는 시간 할당표 정보를 기억한다. 시간 할당표 정보는 이 시스템에 속하는 무선 통신 장치간에 공용된다. 즉, 멀티홉 무선 네트워크 내의 모든 무선 통신 장치는 공통의 시간 할당표 정보를 보유하게 된다. 계시부(14)는 무선 신호의 송수신 태스크의 실행 타이밍의 제어에 사용하는 기준 시간을 생성한다.
제어부(12)는 통신 제어부(121)와, 영향 범위 확인부(122)와, 시간 할당표 추기부(123)를 포함한다. 통신 제어부(121)는 상기 시간 할당표 정보에 등록된 전체 송수신 태스크의 실시에 필요한 1주기 시간을 관리한다. 영향 범위 확인부(122)는 자장치의 전파 도달 범위에 존재하는 다른 무선 통신 장치의 존재를 확인하기 위해서, 무선 통신 장치간에 통신을 행하고, 영향 장치의 정보를 취득한다. 또한, 각 무선 통신 장치에서 얻어진 영향 장치의 정보는, 무선 네트워크 구축 기능에 의한 무선 통신 장치간 통신에 의해, 시간 조정의 실시 전에 전체 무선 통신 장치에서 공용된다. 시간 할당표 추기부(123)는 전체 무선 통신 장치에서 공용되는 상기 영향 장치의 정보에 기초하여, 시간 할당표 정보에 송수신 태스크를 할당하는 시간대를 추기한다.
도 3은 주조정 장치로서 동작하는 무선 통신 장치(10A)의 기능 블록도이다. 무선 통신 장치(10A)는, 무선 통신 장치(10)의 구성과 마찬가지로, 무선부(11)와, 제어부(12)와, 시간 할당표 기억부(13)와, 계시부(14)와, 안테나부(15)를 갖고, 또한, 주조정 장치 설정부(16)와, 외부 네트워크부(17)를 갖는다.
주조정 장치 설정부(16)는, 물리적 스위치나 자장치 외와의 통신 수단을 포함하는 기능으로서 실장되고, 주조정 장치로서 설정된 무선 통신 장치(10A)는, 본 시스템의 시간 조정 수순의 주조정 장치로서 동작한다. 또한, 시간 조정 수순의 주조정 장치로서 동작하는 무선 통신 장치(10A)는, 무선 통신 장치끼리의 통신에 의해, 예를 들면 장치 번호가 가장 빠른 무선 통신 장치로 설정되는 등의 일정한 룰로, 주조정 장치 설정부(16) 등의 인위적 조작을 수반하지 않고 자율적으로 설정되는 것으로 해도 된다.
외부 네트워크부(17)는 본 시스템 외와의 접속 인터페이스이다. 무선 통신 장치(10A)는, 이 외부 네트워크부(17)를 가짐으로써, 시스템 내와 시스템 외와의 데이터 송수신의 게이트웨이로서도 기능한다.
도 4a에 본 시스템과 시스템 외와의 관계를 도시한다. 시스템 외의 요소로서 외부 네트워크(30)와, 외부 네트워크(30)를 경유하여 본 시스템과 접속되는 외부 시스템(40)이 있다. 외부 네트워크(30)는 주조정 장치로서 동작하는 무선 통신 장치(10A)를 통하여 본 시스템과 접속된다.
도 4b는 외부 시스템(40)과 본 시스템의 네트워크 구성예를 도시한 것이다. 도 4b에 도시한 바와 같이, 외부 시스템(40)은 하나 이상의 제어 장치를 포함할 수 있다. 이와 같은 멀티홉 무선 네트워크는, 예를 들면 사회 인프라 분야의 제어 시스템 용도로 사용할 수 있다. 각 무선 통신 장치 A 내지 J에는 예를 들면 센서나 모터 등의 입출력 장치가 접속된다. 예를 들면, 외부 시스템(40)의 각 제어 장치는, 외부 네트워크(30)를 경유하여 무선 통신 장치 A 내지 J로부터 센서 정보를 수집하고, 이 센서 정보에 기초하여, 모터 등을 제어하기 위한 제어 신호를 외부 네트워크(30)를 경유하여 무선 통신 장치 A 내지 J에 송신할 수 있다.
다음에, 이와 같이 구성되는 무선 통신 시스템의 시간 조정 수순에 대하여 설명한다. 무선 통신 장치(10, 10A)는, 무선 통신 장치간에 공용하는 시간 할당표 정보 상에, 각 무선 통신 장치의 송수신 태스크를 삽입하는 시간 조정 수순에 의해, 통신 충돌이 없는 무선 통신을 행한다.
도 5에 시간 할당표 정보의 일례를 도시한다. 시간 할당표 정보(50)는, 본 시스템에 속하는 무선 통신 장치(10, 10A)가 공용하는, 송수신 태스크의 실행 타이밍을 나타내고 있다. 개개의 송수신 태스크는, 시간 할당표 정보(50) 중의 시간대(51)에서 각각 실시된다. 각각의 시간대(51)에 할당된 송수신 태스크는, 서로의 무선 통신에 영향을 주지 않는다.
또한 각 무선 통신 장치(10, 10A)는, 무선 네트워크 구축 기능에 의해 구축된 무선 통신 경로를, 시간 조정이 실시되기 전에, 무선 네트워크 구축 기능에 의한 무선 통신 장치간 통신에 의해 파악하고 있다. 특히 주조정 장치로서 동작하는 무선 통신 장치(10A)는, 무선 네트워크 중의 모든 무선 경로를 파악하고 있다. 예를 들면, 도 1에 있어서, 무선 통신 장치 A는, 무선 통신 장치 B, C 및 D와 각각 무선 통신이 가능한 것을 파악하고 있고, 또한 무선 통신 장치 D에는 무선 통신 장치 E, F 및 I가 접속되어 있는 것을 파악하고 있다.
시간 조정 수순에 있어서는, 우선, 주조정 장치로서 동작하는 무선 통신 장치(10A)가 시간 할당표 정보(50)에 대한 시간대(51)의 할당을 실시한다. 무선 통신 장치 A의 시간 할당표 추기부(123)는, 자장치가 시간대를 할당할 필요가 있는, 자장치와의 무선 통신 경로를 갖는 무선 통신 장치 B, C 및 D와의 송수신 태스크를, 시간 할당표 정보 중의 미할당의 시간대에 할당한다.
도 6은, 미할당의 시간대에, 무선 통신 장치 A가 할당할 필요가 있는 송수신 태스크인, 무선 통신 장치 A와 무선 통신 장치 B, C, D 사이의 송수신 태스크를 할당 종료한 상태를 도시한다. 여기서 무선 통신 장치 A는, 시간 할당표 정보(50) 중에, 송수신 태스크뿐만 아니라, 각 송수신 태스크에 영향을 받는 무선 통신 장치(10)(이하, 영향을 받는 장치라고 칭함)의 정보를 추가해도 된다.
도 7에, 영향을 받는 장치의 정보를 추가하는 경우의 시간 할당표 정보의 일례를 도시한다. 도 7의 시간 할당표 정보(50)는, 각 시간대(51)에 할당된 송수신 태스크에 대하여, 영향을 받는 장치의 정보(52)가 추가되어 있다. 예를 들면, 좌측 끝으로부터 2번째의 송수신 태스크 A→C에 대해서는, 도 1에 있어서, 송신측 장치 A 및 수신측 장치 C의 전파 도달 범위 내에 있는 무선 통신 장치의 정보가 기재된다. 예를 들면, 무선 통신 장치 A로부터의 송신 시에 무선 송신의 영향을 받는(동일한 타이밍에서 송신하는 경우에 통신 충돌이 일어나거나, 또는, 동일한 타이밍에서 수신하는 경우에 무선 통신 장치 A로부터의 전파를 수신하게 되는) 무선 통신 장치 B, C, D 및 E, 및, 무선 통신 장치 C의 수신 시에 무선 수신에 영향을 미칠 수 있는(동일한 타이밍에서 송신하는 경우에 통신 충돌이 일어나거나, 또는, 동일한 타이밍에서 수신하는 경우에 무선 통신 장치 C로부터의 전파를 수신하게 되는) 무선 통신 장치 A, H 및 G 모두가, 영향을 받는 장치의 정보(52)로서, 시간 할당표 정보에 등록된다.
영향을 받는 장치의 정보(52)를 등록하는 수순에 대하여 설명한다. 각 무선 통신 장치(10)의 제어부(12)의 영향 범위 확인부(122)는, 도 1에 있어서의 전파 도달 범위 내에 존재하는 다른 무선 통신 장치(10)를 확인하기 위해서, 무선 통신 장치(10)간에 통신을 행한다. 송신측의 무선 통신 장치(10)의 영향 범위 확인부(122)로부터 발신된 소재 통지 신호를 받은 다른 무선 통신 장치(10)는, 자장치의 영향 범위 확인부(122)에 의해, 발신원 장치의 정보(영향 장치의 정보)를 등록한다. 또한, 각 무선 통신 장치(10)에 구비된 영향 장치의 정보는, 무선 네트워크 구축 기능에 의한 무선 통신 장치간 통신에 의해, 시간 조정의 실시 전에 전체 무선 통신 장치에서 공용된다. 무선 통신 장치 A의 시간 할당표 추기부(123)는, 전체 무선 통신 장치에서 공용되는 상기 영향 장치의 정보에 기초하여, 상술하는 송신 시 및 수신 시의 영향을 받는 장치의 정보(52)를 추가할 수 있다.
다음에, 주조정 장치로서 동작하는 무선 통신 장치(10A)는 송수신 태스크의 할당을 종료하면, 자장치와의 무선 통신 경로를 갖는 무선 통신 장치에 대하여 시간 할당표 정보를 전달한다. 그리고, 전달받은 각 무선 통신 장치는, 시간 할당표 정보에 대하여, 자장치가 할당할 필요가 있는 송수신 태스크의 추가 할당을 행한다. 그리고 할당 후에, 할당 완료된 시간 할당표 정보를, 무선 통신 장치(10A)에 대하여 반송한다.
도 1의 예에서는, 무선 통신 장치 A가 시간 할당표 정보에 송수신 태스크의 할당을 종료하면, 무선 통신 장치 B에 대하여 시간 할당표 정보를 전달한다. 여기서, 무선 통신 장치 B의 시간 할당표 추기부(123)는, 할당할 필요가 있는 송수신 태스크 A→B, B→A가 이미 등록 완료된 것을 파악하고, 시간 할당표 정보를 시간 할당표 기억부(13)에 기억함과 함께, 시간 할당표 정보를 A에 반송한다.
다음에, 무선 통신 장치 A는 무선 통신 장치 C에 대하여 시간 할당표 정보를 전달한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 무선 통신 장치 C의 시간 할당표 추기부(123)는, 송수신 태스크 A→C, C→A가 이미 시간 할당표 정보에 등록되어 있는 것을 파악하고, 아직 등록되어 있지 않은 송수신 태스크 C→H, H→C, C→G, G→C를 각각 시간 할당표 정보의 빈 시간대에 추기한다. 또한, 도 9에, 무선 통신 장치 C의 영향을 받는 장치의 정보를 추가한 시간 할당표 정보를 도시한다. 그리고, 무선 통신 장치 C는, 시간 할당표 정보를 시간 할당표 기억부(13)에 보존함과 함께, 추기한 시간 할당표 정보를 무선 통신 장치 A에 반송한다.
이와 같이 하여, 주조정 장치로서 동작하는 무선 통신 장치(10A)는, 자장치와의 무선 통신 경로를 갖는 무선 통신 장치에 대하여, 자장치와의 접속순으로 시간 할당표 정보를 각 무선 통신 장치에 전달하고, 각 무선 통신 장치에 있어서 시간 할당표 정보에의 송수신 태스크의 할당을 진행시킨다. 도 1의 예에서는, 마지막으로 무선 통신 장치 G에 의한 시간 할당표 정보의 추기가 완료되면, 네트워크 말단의 무선 통신 장치 E, F, H, I, J의 송수신 태스크는 모두 할당 완료로 되어, 시스템 전체의 시간 할당표 정보가 완성된다. 시간 할당표 정보의 완성 후, 시스템에 속하는 무선 통신 장치(10)는, 시간 할당표 정보에 기재된 시간대에 자신과 관련되는 송수신 태스크가 등록되어 있으면, 관련되는 송수신 처리를 행한다. 이상의 구조에 의해, 시스템 내에서 충돌이 없는 무선 통신을 실현한다.
여기서, 무선 통신 장치(10)의 시간 할당표 추기부(123)는, 시간 할당표 정보에의 송수신 태스크 할당 시에, 이미 송수신 할당 완료된 동일 시간대에 대하여, 영향을 받는 장치의 정보(52)에 관련되지 않는 송수신 태스크를 중첩하여 할당하는 것이 가능하다. 이 경우의 할당 수순에 대하여 도 9를 사용하여 설명한다.
도 9는 무선 통신 장치 C까지 할당이 종료된 시간 할당표 정보를 나타내고 있다. 여기서, 무선 통신 장치 D에 대하여 시간 할당표 정보가 전달된다. 무선 통신 장치 D는, 송수신 태스크 A→D 및 D→A가 이미 시간 할당표 정보에 등록되어 있는 것을 파악하고, 아직 등록되어 있지 않은 송수신 태스크 D→E, E→D, D→F, F→D, D→I 및 I→D를 각각 시간 할당표 정보에 등록한다. 여기서, 무선 통신 장치 D의 시간 할당표 추기부(123)는, 송수신 태스크 D→E(송신측 장치 D, 수신측 장치 E)가 영향을 받는 장치의 정보(52)에 기재되어 있지 않은 시간대(51)를, 시간 할당표 정보로부터 검색한다. 그 결과, C→H, H→C, C→G 및 G→C의 4개의 시간대는, 영향을 받는 장치의 정보(52)에, 무선 통신 장치 D 및 E 모두 등록되어 있지 않은 것을 검출한다. 이것은, 당해 시간대에 태스크 D→E를 동시에 실시해도, 서로의 무선 통신이 서로 영향을 미치지 않는 것을 나타낸다. 마찬가지로 도 1에 있어서도, 무선 통신 장치 D와 무선 통신 장치 E의 무선 전파 범위가, 무선 통신 장치 C, H 및 G와 전혀 겹치지 않는 것으로 표현되어 있다.
따라서, 무선 통신 장치 D는 4개의 시간대 C→H, H→C, C→G 및 G→C 중 어느 1곳에, 송수신 태스크 D→E를 중첩하여 할당하는 것이 가능하다. 중첩하여 할당한 경우, 시간 할당표 추기부(123)는, 영향을 받는 장치의 정보(52)를, 중첩 할당의 결과에 따라서 수정한다. 도 10에, 무선 통신 장치 D까지 할당이 완료된 시간 할당표 정보를 도시한다. 도 10에서는, 도 9에 대하여, 4개의 시간 C→H, H→C, C→G 및 G→C에 송수신 태스크가 중첩 배치되고, 해당 시간대의 영향을 받는 장치의 정보(52)가 추가되어 있는 것을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 제1 실시 형태에 의하면, 정주기(定周期) 무선 통신 시스템에 있어서의, 자율적으로 시간 할당표를 작성하는 수순에 있어서, 서로 충돌하지 않는 관계에 있는 송수신을 무선 통신 장치끼리 파악함으로써, 통신 충돌을 피하는 송수신 스케줄을 작성할 수 있다. 또한, 무선 통신 장치에 영향 범위 확인부를 구비하고, 시간 할당표 정보에 통신 영향을 받는 장치의 정보를 포함함으로써, 복수의 송수신 태스크를 동일한 시간대에 중첩시킨 송수신 스케줄을 작성할 수 있다. 이에 의해, 중첩시키지 않은 경우와 비교하여 전체 송수신 태스크의 실시에 필요한 1주기 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 네트워크 내의 통신 충돌을 피하는 송수신 스케줄을 자율적으로 작성할 수 있어, 무선 통신 장치가 광역으로 분산된 구성에서는, 통신 주기를 단축할 수 있는 무선 통신 시스템을 실현할 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 11에 도시한 제2 실시 형태의 무선 통신 장치(주조정 장치)(10A)는, 도 3의 구성 외에, 최대 갱신 주기 입력부(124)를 구비한다. 최대 갱신 주기 입력부(124)는, 자장치 외와의 통신 수단을 포함하는 기능으로서, 시간 할당표 정보에 등록된 전체 송수신 태스크의 실시에 필요한 1주기 시간의 제약 조건으로 되는, 최대 갱신 주기를 자장치 외로부터 입력하는 기능이다.
이상의 구성에 있어서, 주조정 장치인 무선 통신 장치(10A)의 통신 제어부(121)는, 시간 할당표 정보에 등록된 전체 송수신 태스크의 실시에 필요한 1주기 시간과 최대 갱신 주기를 비교하고, 할당의 결과에 의해 생성된 시간 할당표 정보에 의한 1주기 시간이, 설정된 최대 갱신 주기를 상회하는지 여부를 판정한다.
또한, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 주조정 장치인 무선 통신 장치(10A)는, 무선 네트워크 구축 기능에 의해 모든 무선 통신 경로를 파악하고 있다. 시간 할당표 작성 시에 동일 시간대에의 중첩을 행하지 않는 경우, 1주기 시간에는 「1주기 시간=네트워크의 총 송수신 태스크수×할당용 단위 시간」의 관계가 성립하기 때문에, 주조정 장치로서 동작하는 무선 통신 장치(10A)는, 중첩 할당을 행하지 않는 경우의 1주기 시간(시간 할당표 정보의 총 소요 시간)이, 설정된 최대 갱신 주기를 상회하는지 여부를, 시간 할당표 정보 작성 전에 판정 가능하다.
제2 실시 형태에서는, 각 무선 통신 장치(10)에 있어서의 시간 할당표 정보에의 송수신 태스크 할당 시에, 중첩 없음의 1주기 시간이 최대 갱신 주기를 상회할 것으로 예상되는 경우에, 송수신 태스크의 중첩 할당을 행하고, 상회하지 않는 경우에 중첩 할당을 행하지 않는 구성으로 할 수 있다. 중첩 할당의 실시 유무의 판단은, 주조정 장치로서 동작하는 무선 통신 장치(10A)로부터의 시간 할당표 정보 수신 시에, 무선 통신 장치(10A)에 의한 판단의 결과로서 중첩 할당 실시 지령을 수신해도 되고, 각 무선 통신 장치가 파악하고 있는 무선 통신 경로 및 시간 할당표 정보로부터, 중첩 할당의 실시 가부를 판단해도 된다.
이상 설명한 바와 같이 제2 실시 형태에 의하면, 시스템에 최대 갱신 주기의 제약이 존재하는 경우에도, 전체 송수신 태스크의 실시에 필요한 1주기 시간이 최대 갱신 주기를 하회할 때까지, 시간 할당표 정보의 동일 시간 할당표에 복수의 송수신 태스크를 할당하는 것, 즉 예를 들면, 시간 할당표 정보의 당해 시간대의 영향을 받는 장치에 해당하지 않는 장치간의 송수신 태스크를 중첩하여 할당함으로써, 최대 갱신 주기를 하회하고 또한 충돌이 없는 통신을 행하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 최대 갱신 주기의 제약이 존재하는 멀티홉 무선 네트워크에 있어서, 멀티홉 무선 네트워크에의 참가 장치수를 저감시키지 않고, 제약을 만족시키는 시간 할당표를 자동 작성하여 통신을 행할 수 있는 정주기 무선 통신 시스템을 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 몇 가지의 실시 형태를 설명하였지만, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 다른 장치와 멀티홉 무선 네트워크를 구축하고, 일정한 주기로 무선 통신하는 장치로서,
    안테나를 통하여 무선 신호의 송수신을 행하는 무선부와,
    상기 무선 신호의 송수신을 허가하는 시간대를 나타내는 시간 할당표 정보를 기억하는 기억부와,
    상기 시간 할당표 정보에 따라서 상기 무선 신호의 송수신을 제어하는 통신 제어부와,
    상기 다른 장치와의 사이에서 상기 시간 할당표 정보를 공용하고, 상기 시간 할당표 정보의 빈 시간대에 당해 무선 통신 장치의 송수신 태스크를 할당하여 추기(追記)하는 시간 할당표 추기부를 구비하는, 무선 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치는, 주조정 장치로서 동작하고, 우선 상기 송수신 태스크의 할당을 개시하고, 전파 도달 범위 내의 인접 장치의 순으로 상기 송수신 태스크의 할당을 행하는, 무선 통신 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치는, 전파 도달 범위에 존재하는 다른 장치의 존재를 확인하기 위한 영향 장치의 정보를 취득하는 영향 범위 확인부를 더 구비하고,
    상기 시간 할당표 추기부는, 상기 영향 장치의 정보에 기초하여, 통신 충돌이 일어나지 않도록 상기 송수신 태스크의 할당을 행하는, 무선 통신 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시간 할당표 정보는, 상기 송수신 태스크를 할당하는 시간대마다 상기 송수신 태스크의 영향을 받는 장치의 정보를 더 포함하고,
    상기 시간 할당표 추기부는, 상기 영향을 받는 장치의 정보에 기초하여 통신 충돌이 일어나지 않도록 상기 송수신 태스크의 할당을 행하는, 무선 통신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시간 할당표 추기부는, 상기 송수신 태스크의 할당 완료된 시간대에 대하여, 상기 시간 할당표 정보의 당해 시간대의 상기 영향을 받는 장치에 해당하지 않는 장치간의 송수신 태스크를 중첩하여 할당하는, 무선 통신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치는, 상기 시간 할당표 정보의 만족되어야 할 최대 갱신 주기를 입력하는 최대 갱신 주기 입력부를 더 구비하고,
    상기 통신 제어부는, 상기 시간 할당표 정보의 총 소요 시간이 상기 최대 갱신 주기를 상회하는지 여부를 판정하는, 무선 통신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통신 제어부는, 상기 시간 할당표 정보의 총 소요 시간이 상기 최대 갱신 주기를 상회하는 경우에, 상기 시간 할당표 정보의 총 소요 시간이 상기 최대 갱신 주기를 하회할 때까지, 상기 송수신 태스크의 할당 완료된 시간대에 대하여, 상기 시간 할당표 정보의 당해 시간대의 영향을 받는 장치에 해당하지 않는 장치간의 송수신 태스크를 중첩하여 할당하는, 무선 통신 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 복수의 무선 통신 장치를 구비하는, 무선 통신 시스템.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 무선 통신 장치의 각 부의 처리를 실행하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  10. 다른 장치와 멀티홉 무선 네트워크를 구축하고, 일정한 주기로 무선 통신하는 장치에 사용되는 방법으로서,
    안테나를 통하여 무선 신호의 송수신을 행하는 단계와,
    상기 무선 신호의 송수신을 허가하는 시간대를 나타내는 시간 할당표 정보를 기억하는 단계와,
    상기 시간 할당표 정보에 따라서 상기 무선 신호의 송수신을 제어하는 단계와,
    복수의 무선 통신 장치간에 상기 시간 할당표 정보를 공용하고, 상기 시간 할당표 정보의 빈 시간대에 당해 무선 통신 장치의 송수신 태스크를 할당하여 추기하는 단계를 포함하는, 무선 통신 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040105223A (ko) * 2002-03-26 2004-12-14 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 무선통신장치, 무선통신시스템, 무선통신방법 및 차량
KR20110068405A (ko) * 2009-12-16 2011-06-22 주식회사 케이티 무선 센서 네트워크에서의 매체 접근 제어 방법 및 이를 위한 통신 장치
JP2011176888A (ja) 2011-06-03 2011-09-08 Panasonic Corp 無線通信システム及び通信制御方法並びに通信ノード
KR20130068447A (ko) * 2011-12-15 2013-06-26 한국전자통신연구원 무선 네트워크 시스템에서의 채널 탐색 방법 및 그 장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4449588B2 (ja) * 2004-06-09 2010-04-14 ソニー株式会社 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム
FI118291B (fi) * 2004-12-22 2007-09-14 Timo D Haemaelaeinen Energiatehokas langaton anturiverkko, solmulaitteita sitä varten sekä menetelmä tietoliikenteen järjestämiseksi langattomassa anturiverkossa
CN101273585B (zh) * 2005-09-26 2011-08-17 美商内数位科技公司 无线网状网络的节点之间共享时隙分配调度信息的方法和设备
JP2009044200A (ja) * 2005-11-24 2009-02-26 Panasonic Corp 無線通信方法および無線通信装置
US7885240B2 (en) * 2006-11-15 2011-02-08 Motorola, Inc. Hybrid time division multiple access (TDMA)-carrier sense multiple access (CSMA) medium access control (MAC) for multi-hop ad hoc networks
US8325627B2 (en) * 2007-04-13 2012-12-04 Hart Communication Foundation Adaptive scheduling in a wireless network
CN102740363B (zh) * 2012-06-20 2015-01-28 东南大学 一种无线传感器网络数据采集方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040105223A (ko) * 2002-03-26 2004-12-14 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 무선통신장치, 무선통신시스템, 무선통신방법 및 차량
KR20110068405A (ko) * 2009-12-16 2011-06-22 주식회사 케이티 무선 센서 네트워크에서의 매체 접근 제어 방법 및 이를 위한 통신 장치
JP2011176888A (ja) 2011-06-03 2011-09-08 Panasonic Corp 無線通信システム及び通信制御方法並びに通信ノード
KR20130068447A (ko) * 2011-12-15 2013-06-26 한국전자통신연구원 무선 네트워크 시스템에서의 채널 탐색 방법 및 그 장치

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