TW202344023A - Extended terminal device, aggregation device, communication system, communication method, and communication program - Google Patents
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Abstract
Description
本揭露有關於無線多跳(multi-pop)網路中的擴展終端裝置、集線裝置、通訊系統、通訊方法及儲存媒體。This disclosure relates to extended terminal devices, hub devices, communication systems, communication methods and storage media in wireless multi-pop networks.
無線多跳網路中,構成無線多跳網路的終端裝置進行資料中繼,建構出從發送地的終端裝置到目的地的終端裝置為止的通訊路徑。無線多跳網路中,各終端裝置能夠中繼資料,因此能夠將資料傳送到比終端裝置所送出的電波的到達範圍更廣的範圍。因此,近年來,如同以偵測電量或天然氣為代表的自動讀錶、各式各樣的量測資料的收集等,從複數的終端裝置廣範圍地收集資料的系統中被導入無線多跳網路。例如,專利文獻1揭露了一個資料收集系統,其使用無線多跳網路來收集電量的讀錶資料。 [先行技術文獻] [專利文獻] In a wireless multi-hop network, terminal devices constituting the wireless multi-hop network relay data to construct a communication path from the terminal device at the source to the terminal device at the destination. In a wireless multi-hop network, each terminal device can relay data, so the data can be transmitted to a wider range than the reach range of the radio waves sent by the terminal device. Therefore, in recent years, systems that collect data from a wide range of terminal devices, such as automatic meter reading, such as the detection of electricity or natural gas, and the collection of various measurement data, have been introduced into wireless multi-hop networks. road. For example, Patent Document 1 discloses a data collection system that uses a wireless multi-hop network to collect power meter reading data. [Advanced technical documents] [Patent Document]
專利文獻1:日本特許第6498375號公報Patent Document 1: Japanese Patent No. 6498375
[發明所欲解決的問題][Problem to be solved by the invention]
無線傳送距離一般會受到傳送率影響,當傳送率變高,無線傳送距離就變短。因此,終端裝置的周圍如果沒有其他的終端裝置,其與該終端裝置的距離在與所需的傳送容量相對應的無線傳送距離內的話,該終端裝置無法進行通訊。無線多跳網路被用於自動讀錶、量測資料的收集等的情況下,終端裝置會設置於適合取得資料的場所,因此可能會發生可通訊範圍內沒有其他的終端裝置存在而無法通訊的狀況。例如,終端裝置是使用於自動讀錶的智慧電錶中的通訊裝置的情況下,智慧電錶會設置在需求用戶的量測電力的場所,當需求用戶間的距離太遠,就有可能產生無法參加無線多跳網路的智慧電錶。因此,期望能有一種技術可以建構出含有終端裝置之間通訊困難的終端裝置在內的多跳網路。Wireless transmission distance is generally affected by the transmission rate. When the transmission rate becomes higher, the wireless transmission distance becomes shorter. Therefore, if there is no other terminal device around the terminal device within the wireless transmission distance corresponding to the required transmission capacity, the terminal device cannot communicate. When a wireless multi-hop network is used for automatic meter reading, collection of measurement data, etc., the terminal device will be installed in a location suitable for obtaining data. Therefore, there may be no other terminal device within the communication range and communication may not be possible. status. For example, if the terminal device is a communication device used in a smart meter that automatically reads meters, the smart meter will be installed in a place where users are required to measure power. When the distance between the users is too far, there may be an inability to participate. Smart meter for wireless multi-hop network. Therefore, it is desired to have a technology that can construct a multi-hop network including terminal devices where communication between terminal devices is difficult.
本揭露有鑑於上述的問題點,目的是得到一種擴展終端裝置,其能夠建構出含有終端裝置之間通訊困難的終端裝置在內的多跳網路。 [用以解決問題的手段] In view of the above-mentioned problems, the purpose of this disclosure is to obtain an extended terminal device that can construct a multi-hop network including terminal devices where communication between terminal devices is difficult. [Means used to solve problems]
為了解決上述問題,達成目的,本揭露的擴展終端裝置包括:第1通訊部,與可用第1通訊方式進行無線通訊的複數的終端裝置當中的至少一部分的終端裝置,以第1通訊方式進行通訊;第2通訊部,以不同於第1通訊方式的第2通訊方式進行通訊;多跳通訊控制部,進行以集線裝置為主站的多跳網路中的多跳通訊的控制。擴展終端裝置更包括協定轉換處理部,當第1通訊部從終端裝置接收到管理終端裝置的以集線裝置為目的地的資料,也就是上行資料時,對上行資料進行從第1通訊方式到第2通訊方式的協定轉換。第2通訊部將協定轉換後的上行資料往多跳網路中的朝向集線裝置前進的上行路徑上的下一節點,也就是對端裝置發送,對端裝置對上行資料進行從第2通訊方式到第1通訊方式的協定轉換。 [發明功效] In order to solve the above problems and achieve the purpose, the extended terminal device of the present disclosure includes: a first communication unit that communicates with at least some terminal devices among the plurality of terminal devices that can perform wireless communication using the first communication method. ; The second communication unit performs communication using a second communication method that is different from the first communication method; the multi-hop communication control unit performs control of multi-hop communication in a multi-hop network with the hub device as the main station. The extended terminal device further includes a protocol conversion processing unit. When the first communication unit receives data from the terminal device that is destined for the hub device, that is, uplink data, it processes the uplink data from the first communication method to the first communication mode. 2. Protocol conversion of communication methods. The second communication unit sends the protocol-converted uplink data to the next node on the uplink path toward the hub device in the multi-hop network, that is, the opposite end device. The opposite end device performs the uplink data from the second communication method. Protocol conversion to the first communication method. [Invention effect]
本揭露的擴展終端裝置,能夠達成建構出含有終端裝置之間通訊困難的終端裝置在內的多跳網路的效果。The extended terminal device disclosed in the present disclosure can achieve the effect of constructing a multi-hop network including terminal devices where communication between terminal devices is difficult.
以下,根據圖式,詳細地說明實施型態的擴展終端裝置、集線裝置、通訊系統、通訊方法及儲存媒體。Hereinafter, the expansion terminal device, line hub device, communication system, communication method and storage medium of the embodiment will be described in detail based on the drawings.
[實施型態1] 圖1為顯示實施型態1的通訊系統的架構例的示意圖。實施型態1的通訊系統7例如是為了自動讀錶電量、天然氣而收集量測資料的系統,但也可以是收集量測資料的感測器網路系統,通訊系統7的用途並不限定於此。 [Implementation type 1] FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the architecture of the communication system according to Embodiment 1. The communication system 7 of Embodiment 1 is, for example, a system that collects measurement data for automatically reading electricity and natural gas meters. However, it may also be a sensor network system that collects measurement data. The use of the communication system 7 is not limited to this.
如圖1所示,通訊系統7具備中央裝置1、集線裝置2、終端裝置3-1~3-7以及擴展終端裝置4-1、4-2。中央裝置1控制通訊系統7,透過集線裝置2從通訊系統7內的終端裝置3-1~3-7接收資料。以下,不將終端裝置3-1~3-7各自區別顯示時,會記載成終端裝置3。擴展終端裝置4-2是本實施型態的第1裝置的一例,擴展終端裝置4-1是本實施型態的第2裝置的一例。As shown in FIG. 1 , the communication system 7 includes a central device 1, a
集線裝置2及終端裝置3-1~3-7各自能夠執行例如920MHz帶的特定小電力無線通訊(以下,簡略為920MHz帶特小無線通訊),且能夠進行用以建構多跳網路的通訊控制。多跳網路也可以是全部的節點進行無線通訊的無線多跳網路,也可以是包含有線的區間(作為後述的通道區間)在內的多跳網路。又,如後述,擴展終端裝置4-1、4-2也能夠進行920MHz帶的特定小電力無線通訊,且也能夠進行用以建構無線多跳網路的通訊控制。又,如後述,也有擴展終端裝置4-1及擴展終端裝置4-2之間實際上不是無線線路的情況,但包含擴展終端裝置4-1及擴展終端裝置4-2的區間在內的擴展的多跳網路也稱為無線多跳網路。又,圖1中,顯示了7台的終端裝置3,但終端裝置3的數目並不限定於此。集線裝置2的數目也不限定於圖1所示的例子,一般會使用複數台集線裝置2。The
集線裝置2是成為無線多跳網路的根(主站)的裝置,將從底下的終端裝置3及擴展終端裝置4-1、4-2接收的資料,發送到中央裝置1;並將從中央裝置1接收到的目的地是底下的終端裝置3及擴展終端裝置4-1、4-2的控制資料等,透過無線多跳網路發送到目的地的裝置。以下,構成無線多跳網路的集線裝置2、終端裝置3及擴展終端裝置4-1、4-2分別稱為節點。The
本實施型態的無線多跳網路中,根據既定的路徑控制協定來進行路徑控制。作為路徑控制協定,能夠使用RPL(IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks)。路徑控制協定並不限定於此,以下本實施型態中,說明使用RPL作為路徑協定的例子。RPL中,關於從各終端裝置3及擴展終端裝置4-1、4-2往集線裝置2的通訊路徑(上行路徑),各終端裝置3及擴展終端裝置4-1、4-2將保持往集線裝置2的路徑上的下一個節點(下一節點),作為上行路徑。終端裝置3及擴展終端裝置4-1、4-2依照路徑控制協定來掌握上行路徑,目的地是集線裝置2的資料傳送到下一節點,藉此從終端裝置3及擴展終端裝置4-1、4-2發送的資料到達集線裝置2。下行路徑例如是由集線裝置2根據上行路徑而決定,但不限於此。In the wireless multi-hop network of this embodiment, path control is performed according to a predetermined path control protocol. As the path control protocol, RPL (IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks) can be used. The path control protocol is not limited to this. In the following embodiment, an example of using RPL as the path protocol will be described. In RPL, regarding the communication path (upstream path) from each
另外,在此,說明了集線裝置2、終端裝置3-1~3-7建構無線多跳網路時的通訊為920MHz帶特小無線通訊的例子,但建構無線多跳網路時的通訊方式(第1通訊方式)並不限定於此。又,以下,說明了通訊系統7用於電量的自動讀錶的例子,也就是終端裝置3及擴展終端裝置4-1、4-2是智慧電錶中的通訊裝置的例子,但如上所述,通訊系統7的用途並不限定於此。In addition, here, an example is explained in which the communication between the
中央裝置1及集線裝置2之間例如以IP(Internet Protocol)網路連接。作為IP網路的線路。可以使用各種線路,例如可以是光纖、光纖以外的有線線路、行動電話網路、以及其他的無線線路等,也可以使用其中的2個以上的組合。The central device 1 and the
圖1中,為920MHz帶特小無線通訊的裝置間的通訊線路的第1線路5以實線表示。沒有標示符號5的同樣實線也是第1線路5。圖1所示的例子中,集線裝置2及終端裝置3-1~3-5的周圍存在著能夠以920MHz帶特小無線通訊進行通訊的其他的終端裝置3,因此集線裝置2及終端裝置3-1~3-5能夠建構出以集線裝置2為主站的無線多跳網路。In FIG. 1 , the
另一方面,終端裝置3-6、3-7、集線裝置2以及終端裝置3-1~3-5之間,例如因為山等的存在沒有需要用戶,而沒有設置終端裝置3。因此,終端裝置3-6、3-7、終端裝置3-1~3-5任一者都無法使用920MHz帶特小無線通訊來進行通訊。因此,終端裝置3-6、3-7無法直接參加以集線裝置2為主站的無線多跳網路。以下,將終端裝置3-6、3-7、終端裝置3-1~3-5之間的區間稱為分割區間。從集線裝置2側來看的話,終端裝置3-6、3-7是位於分割區間之外的終端裝置3,以下將終端裝置3-6、3-7稱為位於分割區間之外的終端裝置3或存在於分割區間之外的終端裝置3。On the other hand, no
另外,圖1中,概要顯示了終端裝置3-6、3-7、集線裝置2以及終端裝置3-1~3-5之間存在山的例子,但也會有即使沒有山存在也存在分割區間的情況。終端裝置3-6、3-7、集線裝置2以及終端裝置3-1~3-5之間的距離如果是920MHz帶特小無線通訊的無線傳送距離以上的話,即使不存在山,也同樣地,終端裝置3-6、3-7無法在920MHz帶特小無線通訊中與集線裝置2以及終端裝置3-1~3-5直接通訊。本實施型態中,藉由使用擴展終端裝置4-1、4-2,比起在分割區間之外設置集線裝置2的情況下更能夠抑制成本,使在分割區間之外的終端裝置3能夠與集線裝置2通訊。藉此,能夠建構出包含有終端裝置3之間的通訊困難的終端裝置3在內的無線多跳網路。也就是,能夠將以集線裝置2為主站的無線多跳網路擴展到在分割區間之外的終端裝置3。In addition, FIG. 1 schematically shows an example in which there is a mountain between the terminal devices 3-6 and 3-7, the
擴展終端裝置4-1、4-2能夠進行920MHz帶特小無線通訊(第1通訊方式的一例),且也能夠進行920MHz帶特小無線通訊以外的其他的通訊方式(第2通訊方式)的通訊。其他的通訊方式的通訊是使用攜帶電話網的通訊、使用光通訊線路的通訊、使用光通訊線路以外的有線線路的通訊,但並不限定於此。又,其他的通訊方式是例如按照IP的通訊方式,但不限於此,例如也可以是MAC(Media Access Control)層連接的通訊方式、按照其他的通訊協定的通訊方式。圖1中,以虛線將其他的通訊方式的通訊線路作為第2線路6來表示。以下,作為一例,說明其他的通訊方式的通訊是按照使用行動電話網的通訊之一的LTE(Long Term Evolution)規格的通訊的例子。因此,擴展終端裝置4-1及擴展終端裝置4-2之間是透過實際上圖1中未圖示的LTE的基地台來進行通訊。The extension terminal devices 4-1 and 4-2 are capable of performing 920 MHz ultra-small wireless communication (an example of the first communication method), and are also capable of performing other communication methods (second communication method) other than 920 MHz ultra-small wireless communication. Communication. Communication using other communication methods includes communication using a mobile phone network, communication using an optical communication line, and communication using a wired line other than an optical communication line, but is not limited thereto. In addition, other communication methods are, for example, communication methods based on IP, but are not limited thereto. For example, communication methods based on MAC (Media Access Control) layer connections or communication methods based on other communication protocols may also be used. In FIG. 1 , the communication line of another communication method is represented by a dotted line as the
本實施型態的擴展終端裝置4-1、4-2會進行第1通訊方式與其他的通訊方式(第2通訊方式)之間的協定轉換。藉此,終端裝置3-6、3-7、集線裝置2以及終端裝置3-1~3-5之間,能夠透過擴展終端裝置4-1、4-2連接。以下,不區別擴展終端裝置4-1、4-2顯示時,會記載為擴展終端裝置4。The expansion terminal devices 4-1 and 4-2 of this embodiment perform protocol conversion between the first communication method and another communication method (second communication method). Thereby, the terminal devices 3-6 and 3-7, the
如圖1例示,在集線裝置2建構的無線多跳網路之間存在分割區間的場所,設置用以讀錶電力的智慧電錶的情況下,有時候會使用能以行動電話網進行通訊的通訊裝置,作為該智慧電錶中的通訊裝置。例如,山間部存在少數的需要用戶的情況下,使用能以行動電話網進行通訊的通訊裝置,但當以行動電話網進行通訊的通訊裝置的數目增加,使用行動電話網的成本就會增加。又,存在於分割區間之外的需要用戶的數目在某種程度以上的話,例如,可以考慮在圖1的右側設置其他的集線裝置2。然而,設置集線裝置2需要相當多的成本,因此在分割區間之外的終端裝置3的數量相比於集線裝置2能夠收容的終端裝置3的最大數量很少的情況下,在分割區間之外設置集線裝置2並不適當。又,集線裝置2時常會與變壓器一起設置在電線桿,因此維護也需要成本。本實施型態中,能夠使用擴展終端裝置4-1、4-2建構出夾著分割區間在內的無線多跳網路,因此不需要在分割區間之外設置集線裝置2,就能夠抑制成本,並且使存在於分割區間之外的終端裝置3與集線裝置2之間進行通訊。As shown in Figure 1, in a place where there are divided sections between the wireless multi-hop networks constructed by the
接著,說明本實施型態中的各裝置的架構例。圖2為顯示本實施型態的終端裝置3的架構例的示意圖。終端裝置3具備第1通訊部31、多跳通訊控制部32以及應用處理部33。終端裝置3連接到未圖示的電錶,取得電錶所量測的電量的量測結果,以作為讀錶資料。又,連接到終端裝置3的電錶也可以如之前所述是量測天然氣使用量的瓦斯錶。又,因為通訊系統7的用途的不同,也可以不是電錶,而是取得量測資料的感測器連接到終端裝置3。又,終端裝置3也可以因為虛擬發電廠(VPP:Virtual Power Plant)的控制或能源管理,為了控制需要用戶的發電設備、蓄電設備、負載設備等而發送接收資料。Next, an example of the architecture of each device in this embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing an architectural example of the
第1通訊部31進行920MHz帶特小無線通訊下的物理層、MAC層的處理。例如,第1通訊部31當從集線裝置2、其他的終端裝置3、擴展終端裝置4等的其他裝置,接收到以920MHz帶特小無線通訊作為電波被傳送的資料時,會對接收到的資料進行物理層及MAC層的處理,再將處理後的資料輸出到多跳通訊控制部32。又,第1通訊部31對從多跳通訊控制部32接收到的發送資料進行物理層及MAC層的處理,並將處理後的發送資料作為電波送出。The first communication unit 31 performs physical layer and MAC layer processing under 920 MHz ultra-small wireless communication. For example, when the first communication unit 31 receives data transmitted as radio waves using 920 MHz band ultra-small wireless communication from other devices such as the
多跳通訊控制部32依照路徑控制協定,進行無線多跳網路下的通訊控制,藉此把握到集線裝置2的路徑上的下一節點,將顯示下一節點的資訊作為上行路徑保持。例如,多跳通訊控制部32依照路徑控制協定產生各種訊息作為發送資料,並將產生的發送資料輸出到第1通訊部31。又,在從第1通訊部31接收到的資料是路徑控制的訊息,回應是必要的訊息的情況下,多跳通訊控制部32產生回應的訊息作為發送資料並輸出到第1通訊部31。又,在從第1通訊部31接收到的資料是目的地為其他的終端裝置3的訊息的情況下,多跳通訊控制部32根據儲存於該資料中的顯示下行路徑的資訊,決定要傳送的終端裝置3(或集線裝置2),指示第1通訊部將該資料發送到決定好的要傳送的終端裝置3。又,當從應用處理部33接收到發送資料時,多跳通訊控制部32會將目的地附加到該資料,並決定出對應到目的地的要傳送的終端裝置3(或集線裝置2),指示第1通訊部將該資料發送到決定好的要傳送的終端裝置3。又,當從第1通訊部31接收到的資料是目的地為本身終端裝置的控制資料等的情況下,多跳通訊控制部32會將該控制資料輸出到應用處理部33。The multi-hop communication control unit 32 performs communication control under the wireless multi-hop network in accordance with the path control protocol, thereby grasping the next node on the path of the
應用處理部33執行應用處理。例如,應用處理是收集電力的量測資料的情況下,應用處理部33會產生包括從未圖示的電錶取得的量測資料在內的發送資料,作為應用電報,將產生的應用電報輸出到多跳通訊控部32。又,應用處理部33當從多跳通訊控制部32收到資料,會根據資料實施處理。另外,終端裝置3是構成無線多跳網路的一般的終端裝置,因此省略詳細的說明。The application processing unit 33 executes application processing. For example, when the application process is to collect measurement data of electric power, the application processing unit 33 generates transmission data including measurement data obtained from an electric meter (not shown) as an application telegram, and outputs the generated application telegram to Multi-hop communication control unit 32. In addition, when the application processing unit 33 receives data from the multi-hop communication control unit 32, it will perform processing according to the data. In addition, the
圖3為顯示本實施型態的擴展終端裝置4的架構例的示意圖。擴展終端裝置4包括第1通訊部41、第2通訊部42、協定轉換處理部43、多跳通訊控制部44以及應用處理部45。擴展終端裝置4與終端裝置3同樣地也連接到電錶。如上所述,依據通訊系統7的用途的不同,也可以不連接到電錶而連接到感測器。另外,在此,雖然說明了擴展終端裝置4連接到電錶或感測器的例子,但擴展終端裝置4也可以不連接到電錶,而作為一個特別用於協定轉換的裝置來設置。在這個情況下,擴展終端裝置4也可以不具備應用處理部45。FIG. 3 is a schematic diagram showing an architectural example of the
應用處理部45執行應用處理。應用處理部45的動作與終端裝置3中的應用處理部33相同。多跳通訊控制部44進行以集線裝置2為主站的多跳網路中的多跳通訊的控制。也就是,多跳通訊控制部44會依照路徑控制協定,進行多跳網路下的通訊控制。多跳通訊控制部44的動作除了透過協定轉換處理部43將發送的資料給至第1通訊部41之外,與終端裝置3中的多跳通訊控制部32相同。The application processing unit 45 executes application processing. The operation of the application processing unit 45 is the same as that of the application processing unit 33 in the
第1通訊部41進行第1通訊方式(920MHz帶特小無線通訊)的物理層、MAC層的處理。第1通訊部41能夠以第1通訊方式與能夠進行920MHz帶特小無線通訊的複數的終端裝置3當中的至少一部分的終端裝置3進行通訊。第1通訊部41的動作除了透過協定轉換處理部43從多跳通訊控制部44接收發送資料之外,與終端裝置3中的第1通訊部31相同。The first communication unit 41 performs processing of the physical layer and MAC layer of the first communication method (920 MHz ultra-small wireless communication). The first communication unit 41 can communicate with at least some of the
第2通訊部42能夠以不同於第1通訊方式的第2通訊方式來進行通訊。例如,第2通訊部42進行920MHz帶特小無線通訊以外的其他通訊方式下的通訊中的物理層、MAC層級IP層(網路層)的處理。在此,如上所述,雖然說明了其他通訊方式是按照LTE的通訊方式的例子,但其他通訊方式並不限定於此。The second communication unit 42 can communicate using a second communication method that is different from the first communication method. For example, the second communication unit 42 performs processing of the physical layer and the MAC layer IP layer (network layer) in communication using communication methods other than 920 MHz ultra-small wireless communication. Here, as mentioned above, although the example in which the other communication method is based on LTE has been described, the other communication method is not limited to this.
當第1通訊部41從終端裝置3接收到管理終端裝置3的目的地為集線裝置2的資料(上行資料)時,協定轉換處理部43會對上行資料進行從第1通訊方式變為第2通訊方式的協定轉換。協定轉換處理部43包括發送/接收控制部431、標頭產生連接部432、標頭分割解析部433、網路控制部(以下簡稱為NW控制部)434、資訊存儲部435、以及分配部436。When the first communication unit 41 receives data (uplink data) destined for the
發送/接收控制部431控制第2通訊部42的發送/接收。標頭產生連接部432會在對通訊對象的擴展終端裝置4發送訊息時,產生用以在擴展終端裝置4之間通訊用的標頭,並將產生的標頭與訊息連結。標頭分割解析部433將從通訊對象的擴展終端裝置4接收到的資料分離出擴展終端裝置4之間通訊用的標頭,並解析分離的標頭。NW控制部434控制與通訊對象的擴展終端裝置4之間的通訊,產生擴展終端裝置4之間通訊用的訊息。資訊儲存部435儲存分配部436中用來做分配的判斷的資訊(分配資訊)。分配部436會根據分配資訊,判斷協定轉換處理部43所產生的訊息或通知、以及輸入到協定轉換處理部43的訊息或通知的分配目的地(輸出目的地),根據判斷結果將訊息或通知輸出到分配目的地。協定轉換處理部43中的處理的細節之後再說明。The transmission/
圖4為顯示本實施型態的集線裝置2的架構例的示意圖。集線裝置2包括第1通訊部21、第3通訊部22、多跳通訊控制部23以及應用處理部24。FIG. 4 is a schematic diagram showing an architectural example of the
應用處理部24執行作為集線裝置2的應用處理。例如,應用處理是收集電量的量測資料的情況下,應用處理部24會集合從底下的終端裝置3及擴展終端裝置4接收的量測資料,並將集合的資料輸出到第3通訊部22。The application processing unit 24 executes application processing as the
第3通訊部22與中央裝置1之間進行通訊。例如,第3通訊部22將從應用處理部24接收的資料發送到中央裝置1,當從中央裝置1接收的資料是有關於無線多跳網路的控制的資料的情況下就往多跳通訊控制部23輸出,當是有關於應用處理的資料的情況下就往應用處理部24輸出。The third communication unit 22 communicates with the central device 1 . For example, the third communication unit 22 sends the data received from the application processing unit 24 to the central device 1, and when the data received from the central device 1 is data related to the control of the wireless multi-hop network, it communicates to the multi-hop. The control unit 23 outputs data related to application processing to the application processing unit 24 .
第1通訊部21與終端裝置3的第1通訊部31同樣地,進行920MHz帶特小無線通訊下的物理層、MAC層的處理。多跳通訊控制部23依照路徑控制協定,進行作為無線多跳網路下的主站的通訊控制。Like the first communication unit 31 of the
圖5為顯示本實施型態的中央裝置1的架構例的示意圖。中央裝置1包括第3通訊部11及應用處理部12。第3通訊部11與集線裝置2之間進行通訊。應用處理部12執行作為中央裝置1的應用處理。例如,應用處理是電量的量測資料的收集的情況下,應用處理部12將從集線裝置2接收的資料,讓第3通訊部11發送到未圖示的管理讀錶資料的裝置。又,應用處理部12產生用以控制集線裝置2、終端裝置3及擴展終端裝置4用的控制資料,將產生的資料輸出到第3通訊部211,藉此讓第3通訊部11將控制資料發送到集線裝置2。FIG. 5 is a schematic diagram showing an architectural example of the central device 1 in this embodiment. The central device 1 includes a third communication unit 11 and an application processing unit 12 . The third communication unit 11 communicates with the
接著,說明本實施型態的通訊系統7的動作。圖6、圖7及圖8為顯示本實施型態的擴展終端裝置4之間的連接處理的一例的時序圖。如圖6所示,擴展終端裝置4-1、4-2分別進行與LTE的基地台之間的連接處理(基地台連接處理)(步驟S1)。另外,其他的通訊方式是LTE以外的通訊方式的情況下,擴展終端裝置4-1、4-2會實施對應該通訊方式的連接處理。Next, the operation of the communication system 7 of this embodiment will be described. FIG. 6 , FIG. 7 , and FIG. 8 are sequence diagrams showing an example of connection processing between the
擴展終端裝置4-1的協定轉換處理部43的NW控制部434開始(啟動)發送隨機計時器(步驟S2)。發送隨機計時器是為了使個擴展終端裝置4的發送分散,到期時間被隨機設定的計時器,例如在NW控制部434中內建。在這個例子中,會說明擴展終端裝置4-1、4-2當中,擴展終端裝置4-1的發送隨機計時器比較快到期,然後先進行處理的例子。雖然省略了圖示,但擴展終端裝置4-2也是同樣地方式啟動發送隨機計時器。The NW control unit 434 of the protocol conversion processing unit 43 of the extension terminal device 4-1 starts (activates) the transmission random timer (step S2). The transmission random timer is a timer with an expiration time randomly set in order to disperse the transmissions of the
當發送隨機計時器到期(步驟S3),擴展終端裝置4-1的NW控制部434產生發送資訊及網路確認訊息(以下簡稱為NW確認訊息),將產生的發送訊息及NW確認訊息輸出到標頭產生連結部432(步驟S4)。NW確認訊息是用來確認能夠正常實施擴展終端裝置4間的通訊的訊息。發送訊息是用於後述的轉換標頭的產生、以及LTE中的通訊控制的資訊。發送資訊包括例如發送來源終端識別資訊、發送目的地IP(IP位址)、發送目的地埠位(Port)、以及發送協定。另外,假設各擴展終端裝置4預先保持著自己的IP位址以及成為通訊對象的擴展終端裝置4的IP位址。這些IP位址例如事前登錄。IP位址可以是固定的,各擴展終端裝置4也可以保持成為通訊對象的擴展終端裝置4的MAC位址,並使用MAC位址來詢問IP位址。各擴展終端裝置4會在發送隨機計時器到期的情況,以及在發送隨機計時器到期前接收了NW確認訊息的情況下,產生NW確認訊息並發送。When the transmission random timer expires (step S3), the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-1 generates transmission information and a network confirmation message (hereinafter referred to as the NW confirmation message), and outputs the generated transmission information and NW confirmation message. to the header generation linking unit 432 (step S4). The NW confirmation message is a message used to confirm that communication between the
或者是,也可以是擴展終端裝置4-1與擴展終端裝置4-2當中任一者保持自己的IP位址以及成為通訊對象的擴展終端裝置4(對擴展終端裝置4-1來說是擴展終端裝置4-2,對擴展終端裝置4-2來說則是擴展終端裝置4-1)的IP位址。這些IP位址例如是事前登錄。或者是,也可以是中央裝置1對擴展終端裝置4-1通知擴展終端裝置4-1的IP位址以及擴展終端裝置4-2的IP位址。擴展終端裝置4-1及擴展終端裝置4-2之中的任一者保持IP位址的情況下,保持著IP位址的擴展終端裝置4會在發送隨機計時器到期時發送NW確認訊息。沒有保持著IP位址的擴展終端裝置4在從通訊對象接收到NW確認訊息時,會產生NW確認訊息,將產生的NW確認訊息發送到所接收的NW確認訊息的發送來源的擴展終端裝置4。Alternatively, either one of the extension terminal device 4-1 and the extension terminal device 4-2 may maintain its own IP address and the
發送來源終端識別資訊例如是發送來源的擴展終端裝置4的MAC位址,但不限於此,只要是擴展終端裝置4的硬體固有的識別資訊即可。NW確認訊息包括顯示是NW確認訊息的資訊、序列編號、可否連接資訊。另外,NW確認訊息也可以包含顯示是NW控制訊息的資訊,而序列編號及可否連接資訊當中的1個以上也可以不包含於NW確認訊息中。可否連接資訊是顯示發送來源的擴展終端裝置4是否能夠透過其他的通訊方式(LTE)與其他的擴展終端裝置4通訊的資訊。例如,可否連接資訊會在與基地台之間進行連接處理後,成為顯示可連接的值,在與基地台之間的能夠進行通訊的期間就是可連接。當例如與LTE之間的通訊發生障礙、從中央裝置1、集線裝置2等傳來LTE的通訊停止的指示等情況下,可否連接資訊會成為顯示不可連接的值。The transmission source terminal identification information is, for example, the MAC address of the transmission source
擴展終端裝置4-1的標頭產生連結部432當接收到發送資訊及NW確認資訊,就使用發送資訊產生轉換標頭(步驟S5),使用發送資訊產生發送參數(步驟S6)。轉換標頭是將無線多跳網路中的通訊協定轉換成擴展終端裝置4之間的通訊協定用的標頭。轉換標頭例如包括發送來源識別資訊。發送參數例如是用於LTE的發送控制中的參數。發送參數包括發送目的地IP、發送目的地埠位以及發送協定。When receiving the transmission information and the NW confirmation information, the header generation connection unit 432 of the extension terminal device 4-1 generates a conversion header using the transmission information (step S5), and generates transmission parameters using the transmission information (step S6). The conversion header is a header used to convert the communication protocol in the wireless multi-hop network into the communication protocol between the
在此,說明轉換標頭。集線裝置2及終端裝置3所構成的無線多跳網路中,被發送的資料會被附加依照路徑控制協定的路徑控制用的標頭(多跳網路標頭)。集線裝置2及終端裝置3所構成的無線多跳網路中被發送接收的資料,也會被附加這個多跳網路標頭以外的層2(L2)等的標頭。例如,將包含全部的這些標頭在內的資料視為有效負載,當擴展終端裝置4-1的第1通訊部41附加通訊路標頭並發送,擴展終端裝置4-2的第1通訊部41刪除通訊路標頭,就能夠建構起包含有擴展終端裝置4-1及擴展終端裝置4-2之間的通訊路徑在內的無線多跳網路。也就是,擴展終端裝置4-1可以藉由封裝進行協定轉換,而擴展終端裝置4-2可以藉由刪除因為封裝而附加的標頭來進行協定轉換。像這樣,可以以封裝來進行協定轉換,但在此,關於多跳網路標頭以外的標頭,會說明不留下全部的標頭,而是只抽出必要的資訊,將抽出的資訊作為轉換標頭並附加來進行協定轉換的例子。如此一來,比起封裝的情況更能削減通訊量。Here, the conversion header is explained. In the wireless multi-hop network formed by the
轉換標頭如上所述,例如是發送來源識別資訊,例如發送來源的裝置的MAC位址。在此,說明轉換標頭是發送來源識別資訊的例子,但轉換標頭並不限定於此,從多跳網路標頭以外的標頭抽出的資訊即可,也可以包括複數的資訊。擴展終端裝置4-1發送NW確認訊息的情況下,因為發送來源的裝置是擴展終端裝置4-1,所以發送來源識別資訊是擴展終端裝置4-1的識別資訊。也就是,發送來源識別資訊是例如鄰接的擴展終端裝置4當中的發送來源的擴展終端裝置4的L2中的識別資訊。像這樣,使轉換標頭中含有發送來源的擴展終端裝置4的L2中的識別資訊,藉此擴展終端裝置4的多跳通訊控制部44能夠使用該資訊,進行多跳通訊控制部44要進行的L2的處理。因此,發送資料的擴展終端裝置44能夠在多跳通訊控制中讓人看起來像是位於接收該資料的擴展終端裝置4的旁邊。也就是,從其他的擴展終端裝置4接收到資料的擴展終端裝置4,以第1通訊部41進行與從其他的擴展終端裝置4接收到資料時相同的處理,藉此能夠將擴展終端裝置4視為無線多跳網路中鄰接的節點來動作。As mentioned above, the conversion header is, for example, the sending source identification information, such as the MAC address of the sending source device. Here, the conversion header is explained as an example of transmission source identification information, but the conversion header is not limited to this. Information extracted from headers other than multi-hop network headers may be included, and plural information may be included. When the extension terminal device 4-1 transmits the NW confirmation message, since the transmission source device is the extension terminal device 4-1, the transmission source identification information is the identification information of the extension terminal device 4-1. That is, the transmission source identification information is, for example, the identification information in L2 of the
接著,擴展終端裝置4-1的標頭產生連結部432會進行訊息的連結(步驟S7)。具體來說,標頭產生連結部432藉由在NW確認資訊上附加轉換標頭,將轉換標頭連結到NW確認訊息。轉換標頭的附加是從第1通訊方式往第2通訊方式的協定轉換的一例。接著,擴展終端裝置4-1的標頭產生連結部432將附加轉換標頭後的NW確認訊息往發送/接收控制部431輸出,且將發送參數通知發送/接收控制部431(步驟S8)。Next, the header generation and connection unit 432 of the extension terminal device 4-1 performs connection of the messages (step S7). Specifically, the header generation and linking unit 432 adds a conversion header to the NW confirmation information, thereby linking the conversion header to the NW confirmation message. The addition of the conversion header is an example of protocol conversion from the first communication method to the second communication method. Next, the header generation connection unit 432 of the extension terminal device 4-1 outputs the NW confirmation message with the converted header added to the transmission/
擴展終端裝置4-1的發送/接收控制部431將附加了轉換標頭的NW確認訊息輸出到第1通訊部41,且使用發送參數對第2通訊部42要求NW確認訊息的發送(步驟S9)。擴展終端裝置4-1的第2通訊部42在從發送/接收控制部431接收的附加了轉換標頭的NW確認訊息上,附加LTE中通訊路徑標頭,將附加了通訊路徑標頭及轉換標頭的NW確認訊息以擴展終端裝置4-2為目的地發出(步驟S10)。通訊路徑標頭的產生會使用發送參數。而,通訊路徑標頭包括發送來源IP(IP位址)及發送來源埠位(Port)。另外,雖省略圖示,但這個NW確認訊息經由基地台抵達擴展終端裝置4-2。這個例子是一例,但不限定於此,在其他的通訊方式是LTE以外的情況下,因應該通訊方式的標頭會作為通訊路徑標頭附加,發送參數也會使用因應該通訊方式的參數。The transmission/
如圖7所示,擴展終端裝置4-2的第2通訊部42當從擴展終端裝置4-1接收到附加了通訊路徑標頭及轉換標頭的NW確認訊息時,會從通訊路徑標頭抽出LTE通訊資訊,將LTE通訊資訊及附加了轉換標頭的NW確認資訊輸出到發送/接收控制部431(步驟S11)。As shown in FIG. 7 , when the second communication unit 42 of the extension terminal device 4-2 receives the NW confirmation message to which the communication path header and the conversion header are attached from the extension terminal device 4-1, it receives the communication path header from the communication path header. The LTE communication information is extracted, and the LTE communication information and the NW confirmation information with the conversion header added are output to the transmission/reception control unit 431 (step S11).
擴展終端裝置4-2的發送/接收控制部431將LTE通訊資訊及附加了轉換標頭的NW確認資訊輸出到標頭分割解析部433(步驟S12)。擴展終端裝置4-2的標頭分割解析部433進行標頭分割(步驟S13)。詳細來說,標頭分割解析部433將轉換標頭及NW確認訊息分離。接著,擴展終端裝置4-2的標頭分割解析部433製作接收資訊(步驟S14)。詳細來說,標頭分割解析部433使用轉換標頭及LTE通訊資訊來製作接收資訊。發送來源終端識別資訊包含在轉換標頭中,而發送來源IP、發送來源埠位及接收協定則包含在通訊路徑標頭中。The transmission/
接著,擴展終端裝置4-2的標頭分割解析部433將接收資訊及NW確認訊息輸出到NW控制器434(步驟S15)。擴展終端裝置4-2的NW控制部434保持資訊(步驟S16)。也就是,NW控制部434保持接收資訊及NW確認訊息中所包含的資訊。Next, the header division and analysis unit 433 of the extension terminal device 4-2 outputs the reception information and the NW confirmation message to the NW controller 434 (step S15). The NW control unit 434 of the extension terminal device 4-2 retains the information (step S16). That is, the NW control unit 434 retains the information included in the reception information and the NW confirmation message.
接著,擴展終端裝置4-2的NW控制部434產生作為對接收的NW確認訊息的回答的NW確認訊息,將產生的發送資訊及NW確認訊息輸出到標頭產生連結部432(步驟S17)。發送資訊與擴展終端裝置4-1在步驟S4產生的資訊相同,但在步驟S4中發送來源識別資訊是擴展終端裝置4-1的識別資訊,在步驟S17中發送來源識別資訊是擴展終端裝置4-2的識別資訊。NW確認資訊也與擴展終端裝置4-1在步驟S4產生的資訊相同,但序列編號例如能夠與從擴展終端裝置4-1接收的NW確認訊息中包含的序列編號是相同標號,但並不限定於此。不進行後述的序列編號的檢查的情況下,序列編號用什麼方法決定都可以。又,如上述,NW確認訊息中當中包含有顯示這是NW確認訊息的資訊即可,序列編號也可以不包含在NW確認訊息中。在此,序列編號是與從擴展終端裝置4-1接收的NW確認訊息中所包含的序列編號相同的編號。Next, the NW control unit 434 of the extension terminal device 4-2 generates an NW confirmation message as a reply to the received NW confirmation message, and outputs the generated transmission information and the NW confirmation message to the header generation connection unit 432 (step S17). The transmission information is the same as the information generated by the extension terminal device 4-1 in step S4, but in step S4 the transmission source identification information is the identification information of the extension terminal device 4-1, and in step S17 the transmission source identification information is the extension terminal device 4 -2 identification information. The NW confirmation information is also the same as the information generated by the extension terminal device 4-1 in step S4, but the sequence number can be the same as the sequence number included in the NW confirmation message received from the extension terminal device 4-1, but it is not limited thereto. Here it is. When the serial number check described below is not performed, the serial number may be determined by any method. Furthermore, as mentioned above, the NW confirmation message only needs to contain information indicating that this is an NW confirmation message, and the serial number does not need to be included in the NW confirmation message. Here, the sequence number is the same as the sequence number included in the NW confirmation message received from the extension terminal device 4-1.
之後,與擴展終端裝置4-1中的步驟S5~S10同樣地,擴展終端裝置4-2中實施圖7及圖8所示的步驟S18~S23。藉此,附加了通訊路標頭及轉換標頭後的NW確認訊息會從擴展終端裝置4-2發送到擴展終端裝置4-1。Thereafter, in the same manner as steps S5 to S10 in the extension terminal device 4-1, steps S18 to S23 shown in FIGS. 7 and 8 are executed in the extension terminal device 4-2. Thereby, the NW confirmation message with the communication path header and the conversion header appended is sent from the extension terminal device 4-2 to the extension terminal device 4-1.
如圖8所示,步驟S23之後,擴展終端裝置4-1中,與步驟S11~S15同樣地,實施步驟S24~S28。在步驟S28之後,擴展終端裝置4-1的NW控制部434進行序列編號的檢查(步驟S29)。在此,因為擴展終端裝置4-2將與擴展終端裝置4-1所發送的NW確認訊息相同的序列編號包含在NW確認訊息中,因此擴展終端裝置4-1的NW控制部434會判斷從擴展終端裝置4-2接收的NW確認訊息中包含的序列編號,是否與在步驟S4產生的NW確認訊息的序列編號一致。藉此,擴展終端裝置4-1能夠確認出從擴展終端裝置4-2接收的NW確認訊息就是針對本身發送的NW確認訊息的回答。As shown in FIG. 8 , after step S23, in the extension terminal device 4-1, steps S24 to S28 are executed in the same manner as steps S11 to S15. After step S28, the NW control unit 434 of the extension terminal device 4-1 checks the serial number (step S29). Here, since the extension terminal device 4-2 includes the same sequence number as the NW confirmation message sent by the extension terminal device 4-1 in the NW confirmation message, the NW control unit 434 of the extension terminal device 4-1 determines from Whether the sequence number included in the NW confirmation message received by the extension terminal device 4-2 is consistent with the sequence number of the NW confirmation message generated in step S4. Thereby, the extension terminal device 4-1 can confirm that the NW confirmation message received from the extension terminal device 4-2 is a reply to the NW confirmation message sent by itself.
接著,擴展終端裝置4-1的NW控制部434檢查可否連接資訊(步驟S30)。詳細來說,NW控制部434確認可否連接資訊是否是顯示可連接的資訊,當可否連接資訊是顯示可連接的資訊的情況下,接著實施使用了擴展終端裝置4之間的通訊的處理。當可否連接資訊是顯示不可連接的資訊的情況下,可以在一定時間後從步驟S2的處理開始重複執行,也可以通知中央裝置1或集線裝置2,無法與擴展終端裝置4-2的通訊。Next, the NW control unit 434 of the extension terminal device 4-1 checks the connection availability information (step S30). Specifically, the NW control unit 434 confirms whether the connection availability information indicates that the connection is possible. If the connection availability information indicates that the connection is possible, then the NW control unit 434 performs processing using communication between the
另外,如上述,NW確認訊息也可以不包含序列編號,在NW確認訊息不包含序列編號的情況下,擴展終端裝置4-1的NW控制部434不進行步驟S29,而是確認接收的訊息是否是NW確認訊息。NW確認訊息中如上所述,包含了顯示這是NW確認訊息的資訊,NW控制部434能夠參照該資訊而確認出接收的資訊是NW確認資訊。當接收的訊息是NW確認訊息,且儲存於轉換標頭的發送來源識別資訊是作為擴展終端裝置4-1的通訊對象而定好的擴展終端裝置4-2的識別資訊的情況下,NW控制部434會判斷接收到的訊息是自己發送的NW確認訊息的回答。In addition, as mentioned above, the NW confirmation message does not need to include the sequence number. When the NW confirmation message does not include the sequence number, the NW control unit 434 of the extension terminal device 4-1 does not perform step S29, but confirms whether the received message is It is a NW confirmation message. As mentioned above, the NW confirmation message includes information indicating that this is the NW confirmation message. The NW control unit 434 can refer to this information and confirm that the received information is the NW confirmation information. When the received message is an NW confirmation message and the transmission source identification information stored in the conversion header is the identification information of the extension terminal device 4-2 determined as the communication partner of the extension terminal device 4-1, the NW control unit 434 will determine that the received message is the answer to the NW confirmation message sent by itself.
又,如上述,NW確認訊息也可以不包含可否連接資訊,NW確認訊息不包含可否連接資訊的情況下,擴展終端裝置4-1的NW控制部434不實施步驟S30。不實施步驟S30而實施步驟S29的情況下,當步驟S29的序列編號的檢查中確認序列編號正確,擴展終端裝置4-1的NW控制部434會判斷與擴展終端裝置4-2之間能夠通訊。不實施步驟S30且使用顯示這是NW確認訊息的資訊所做的判斷代替步驟S29被執行的情況下,也同樣地,判斷出接收的訊息是對於本身發送的NW確認訊息的回答的情況下,判斷能夠與擴展終端裝置4-2之間進行通訊。Furthermore, as mentioned above, the NW confirmation message does not need to include the connection availability information. When the NW confirmation message does not include the connection availability information, the NW control unit 434 of the extension terminal device 4-1 does not execute step S30. When step S30 is not performed but step S29 is performed, when the serial number is confirmed to be correct during the serial number check in step S29, the NW control unit 434 of the extension terminal device 4-1 determines that communication with the extension terminal device 4-2 is possible. . When step S30 is not executed and a judgment is made using information showing that this is the NW confirmation message instead of step S29, similarly, when it is judged that the received message is a reply to the NW confirmation message sent by itself, It is determined that communication with the extension terminal device 4-2 is possible.
另外,圖1所示的例子中,對應於1台集線裝置2的擴展終端裝置4圖示出2台。但對應於1台集線裝置2的擴展終端裝置4可以設置3台以上。在這個情況下,同樣地,擴展終端裝置4將NW確認訊息分別發送到通訊對象的其他的擴展終端裝置4來確認連接,當連接得到確認的情況下,同樣地,就建構出包含擴展終端裝置4之間的連結在內的無線多跳網路。In the example shown in FIG. 1 , two
接著,說明擴展終端裝置4中對無線多跳網路的連接處理。圖9~圖12為顯示本實施型態的擴展終端裝置4中對無線多跳網路的連接處理的一例的時序圖。Next, the connection processing to the wireless multi-hop network in the
另外,在此,假設擴展終端裝置4-1藉由多跳通訊控制部44及第1通訊部41,與終端裝置3同樣地,依照路徑控制協定而實施了包含集線裝置2的無線多跳網路中的路徑的建構。例如,使用從主站的集線裝置2發送的DIO(DODAG(Destination Oriented Directed Acyclic Graph) Information Object)訊息而建構好路徑。另外,DIO訊息是路徑建構用的訊息,主站對各節點廣播DIO訊息,各節點將包含於DIO訊息的等級更新成加上自己的等級後的值並傳送,藉此建構出上行的通訊路徑。等級例如因應跳躍數、通訊品質等而決定。擴展終端裝置4-1的多跳通訊控制部44會把握著對應到擴展終端裝置4-1的主站(集線裝置2)的等級。In addition, here, it is assumed that the extension terminal device 4-1 implements a wireless multi-hop network including the
如圖9所示,使用了上述的NW確認訊息確認了與擴展終端裝置4-2之間的連接後,擴展終端裝置4-1的NW控制部434將無線多跳連接開始(包含擴展終端裝置4間的通訊在內的無線多跳網路的連接處理的開始)通知給分配部436(步驟S31)。在步驟S31,NW控制部434也將有關於擴展終端裝置4之間的通訊中對發送目的地的擴展終端裝置4-2的直接發送的發送資訊通知給分配部436。As shown in FIG. 9 , after confirming the connection with the extension terminal device 4-2 using the above-mentioned NW confirmation message, the NW control unit 434 of the extension terminal device 4-1 starts the wireless multi-hop connection (including the extension terminal device). The start of the connection process of the wireless multi-hop network including communication between 4) is notified to the distribution unit 436 (step S31). In step S31, the NW control unit 434 also notifies the
分配部436當接收到無線多跳連接開始的通知時,會根據發送資訊進行分配判斷,判斷該通知的分配目的地(步驟S32)。例如,資訊儲存部435中儲存有顯示將無線多跳連接開始的通知分配給多跳通訊控制部44的資訊,作為分配資訊,分配部436根據分配資訊,判斷無線多跳連接開始的通知的分配目的地是多跳通訊控制部44。又,擴展終端裝置4-2是使用擴展終端裝置4之間的通訊的發送目的地,因此資訊儲存部435儲存有顯示往擴展終端裝置4-2發送的訊息的分配目的地是標頭產生連結部432的資訊,作為分配資訊。分配部436根據發送資訊,藉由無線多跳連接開始的通知,掌握多跳通訊控制部44產生的訊息的傳送目的地是擴展終端裝置4-2,並根據分配資訊將該訊息的分配目的地決定為標頭產生連結部432。When receiving the notification of the start of the wireless multi-hop connection, the
分配部436將無線多跳連接開始的通知輸出到分配目的地的多跳通訊控制部44(步驟S33)。多跳通訊控制部44當接收到無線多跳連接開始的通知就產生DIO訊息(圖中簡略為DIO)(步驟S34),將產生的DIO訊息輸出到分配部436(步驟S35)。這個DIO訊息中包含有對應集線裝置2的等級。The
分配部436藉由步驟S32的判斷,決定了DIO訊息的分配目的地是標頭產生連結部432,因此將從多跳通訊控制部44接收的DIO訊息與在步驟S31接收的發送訊息一起輸出到標頭產生連結部432(步驟S36)。之後,與圖6所示的例子同樣地,進行步驟S5~S10。然而,NW確認訊息的一部分成為DIO訊息。The
如圖10所示,擴展終端裝置4-2中,當接收到附加了通訊路徑標頭及轉換標頭的DIO訊息,與圖7所示的例子同樣地,實施步驟S11~S15。然而,NW確認訊息的一部分成為DIO訊息。另外,圖7中,省略了分配部436的圖示,但即使是圖7所示的例子,在步驟S15,雖然標頭分割解析部433會將接收資訊及NW確認訊息通知到分配部436,但分配資訊中NW確認訊息被指定為不輸出,分配部436即使接收到通知也不輸出接收資訊及NW確認訊息。As shown in FIG. 10 , when the extension terminal device 4 - 2 receives the DIO message to which the communication path header and the conversion header are attached, steps S11 to S15 are performed in the same manner as in the example shown in FIG. 7 . However, part of the NW confirmation message becomes the DIO message. In addition, in FIG. 7 , the illustration of the
擴展終端裝置4-2的分配部436當接收到接收資訊及DIO訊息後就進行分配判斷(步驟S37)。當接收到以DIO訊息為首的無線多跳網路中的訊息的情況下,對多跳通訊控制部44的分配會由分配資訊來指定,分配部436將DIO訊息的分配目的地決定為多跳通訊控制部44。The
擴展終端裝置4-2的分配部436根據分配判斷而將DIO訊息輸出到多跳通訊控制部44(步驟S38)。擴展終端裝置4-2的多跳通訊控制部44進行使用品質資訊的集線裝置2的選擇(集線裝置2的決定)(步驟S39)。多跳通訊控制部44中的集線裝置2的決定方法與使用DIO訊息的一般的主站的決定方法相同,因此省略說明細節。圖1所示的例子中,能夠透過擴展終端裝置4-1,藉由DIO訊息取得有關於圖1所示的集線裝置2的資訊,因為不存在其他的集線裝置2,所以多跳通訊控制部44將主站決定為圖1所示的集線裝置2。多跳通訊控制部44作為對應到決定的集線裝置2的上行路徑,也就是下一節點,將DIO訊息的發送來源的擴展終端裝置4-1的識別資訊做為路徑資訊保持。另外,存在複數的集線裝置2的情況下,會根據品質資訊等來決定集線裝置2。又,雖省略圖示,但擴展終端裝置4-2的多跳通訊控制部44會藉由廣播使第1通訊部41發送DIO訊息。The
另一方面,擴展終端裝置4-2的NW控制部434當接收到接收資訊及DIO訊息時,與擴展終端裝置4-1中的步驟S31同樣地,將無線多跳連接開始通知分配部436(步驟S40)。之後,與擴展終端裝置4-1中的步驟S32~S36同樣地,實施步驟S41~S45。之後,與圖7及圖8所示的例子同樣地,實施步驟S18~S23。然而,NW確認訊息的一部分成為DIO訊息。On the other hand, when receiving the reception information and the DIO message, the NW control unit 434 of the extension terminal device 4-2 notifies the
如圖12所示,擴展終端裝置4-1中,當接收到附加了通訊路徑標頭及轉換標頭的DIO訊息時,與圖8所示的例子同樣地,實施步驟S24~S28。之後,與圖10所示的擴展終端裝置4-2中的步驟S37~S39同樣地,擴展終端裝置4-1中,實施步驟S47~S49。As shown in FIG. 12 , when the extension terminal device 4 - 1 receives the DIO message to which the communication path header and the conversion header are attached, steps S24 to S28 are performed similarly to the example shown in FIG. 8 . Thereafter, in the extension terminal device 4-1, steps S47 to S49 are executed in the same manner as steps S37 to S39 in the extension terminal device 4-2 shown in FIG. 10 .
接著,說明從擴展終端裝置4-2往上行路徑的通知處理。擴展終端裝置4-2藉由接收上述的DIO訊息,將到達集線裝置2為止的上行路徑保持為路徑資訊。擴展終端裝置4-2將這個上行路徑通知集線裝置2。通知上行路徑的訊息與終端裝置3通知上行路徑的訊息相同,是以集線裝置2為目的地的訊息。Next, the notification process from the extension terminal device 4-2 to the uplink path will be described. By receiving the above-mentioned DIO message, the extension terminal device 4-2 retains the upstream path to the
圖13及圖14為顯示本實施型態的從擴展終端裝置4-2往上行路徑的通知處理的步驟的一例的時序圖。如圖13所示,擴展終端裝置4-2的多跳通訊控制部44產生出通知上行路徑的訊息(上行路徑通知訊息,圖中簡略為上行路徑通知),將產生的上行路徑通知訊息輸出到協定轉換處理部43(步驟S51)。擴展終端裝置4-2的協定轉換處理部43進行協定轉換處理(發送時的協定轉換處理)(步驟S52),將處理後的訊息輸出到第2通訊部42(步驟S53),第2通訊部42將處理後的訊息發送到擴展終端裝置4-1(步驟S54)。訊息的內容雖不同,但步驟S52與圖11所示的步驟S18~S21相同,步驟S53與圖11所示的步驟S22相同,步驟S54與圖11所示的步驟S23相同。13 and 14 are sequence diagrams showing an example of the steps of the notification process from the extension terminal device 4-2 to the uplink path in this embodiment. As shown in FIG. 13 , the multi-hop communication control unit 44 of the extension terminal device 4-2 generates a message notifying an uplink path (uplink path notification message, simply referred to as an uplink path notification in the figure), and outputs the generated uplink path notification message to Protocol conversion processing unit 43 (step S51). The protocol conversion processing unit 43 of the extension terminal device 4-2 performs protocol conversion processing (protocol conversion processing during transmission) (step S52), and outputs the processed message to the second communication unit 42 (step S53). 42 sends the processed message to the extension terminal device 4-1 (step S54). Although the contents of the messages are different, step S52 is the same as steps S18 to S21 shown in FIG. 11 , step S53 is the same as step S22 shown in FIG. 11 , and step S54 is the same as step S23 shown in FIG. 11 .
擴展終端裝置4-1中,第2通訊部42接收到在步驟S54發送的訊息(附加了通訊路徑標頭及轉換標頭的訊息)時,將接收的訊息輸出到協定轉換處理部43(步驟S55)。擴展終端裝置4-1的協定轉換處理部43進行協定轉換處理(接收時的協定轉換處理)(步驟S56),將處理後的訊息輸出到多跳通訊控制部44(步驟S57)。訊息的內容縮有不同,但步驟S56與圖12所示的步驟S24~S28、S47相同,步驟S57與圖12所示的步驟S48相同。In the extension terminal device 4-1, when the second communication unit 42 receives the message sent in step S54 (the message to which the communication path header and the conversion header are added), it outputs the received message to the protocol conversion processing unit 43 (step S54). S55). The protocol conversion processing unit 43 of the extension terminal device 4-1 performs protocol conversion processing (protocol conversion processing at the time of reception) (step S56), and outputs the processed message to the multi-hop communication control unit 44 (step S57). The content of the message is different, but step S56 is the same as steps S24 to S28 and S47 shown in FIG. 12 , and step S57 is the same as step S48 shown in FIG. 12 .
擴展終端裝置4-1的多跳通訊控制部44更新從協定轉換處理部43接收的訊息中的多跳網路標頭(步驟S58),將更新了多跳網路標頭後的訊息輸出到協定轉換處理部43(步驟S59)。多跳網路標頭是無線多跳網路中的通訊所使用的標頭,例如是RPL中的標頭,但並不限定於此。多跳通訊控制部44會依照路徑控制協定,更新多跳網路標頭。例如,多跳通訊控制部44附加本身節點的識別資訊,來更新多跳網路標頭,決定該訊息的轉發目的地。詳細來說,多跳通訊控制部44基於保持的上行路徑,將顯示出轉發目的地的下一節點的資訊附加到該訊息中。圖13及圖14所示的例子中,擴充終端裝置4-1會保持著顯示出上行的下一節點是終端裝置3-2的資訊,作為路徑資訊。The multi-hop communication control unit 44 of the extension terminal device 4-1 updates the multi-hop network header in the message received from the protocol conversion processing unit 43 (step S58), and outputs the message with the updated multi-hop network header to the protocol conversion unit. Processing unit 43 (step S59). The multi-hop network header is a header used for communication in a wireless multi-hop network, such as a header in RPL, but is not limited thereto. The multi-hop communication control unit 44 will update the multi-hop network header according to the path control protocol. For example, the multi-hop communication control unit 44 adds the identification information of its own node to update the multi-hop network header and determine the forwarding destination of the message. Specifically, the multi-hop communication control unit 44 adds information indicating the next node of the forwarding destination to the message based on the maintained uplink path. In the examples shown in FIGS. 13 and 14 , the expansion terminal device 4-1 retains information indicating that the next uplink node is the terminal device 3-2 as path information.
擴展終端裝置4-1的協定轉換處理部43中的分配部436,使用從多跳通訊控制部44接收的訊息的目的地以及分配資訊,進行分配判斷(步驟S60)。也就是,分配部436使用從多跳通訊控制部44接收的訊息的目的地以及分配資訊來決定從多跳通訊控制部44接收的訊息的分配目的地。如上所述,資訊儲存部435儲存了分配資訊,分配資訊中就每個發送的訊息的目的地,包含了顯示出要以第1通訊部41還是第2通訊部42發送的資訊。例如,分配部436針對從第1通訊部41接收的訊息的發送來源的節點(終端裝置3、擴展終端裝置4、集線裝置2),將顯示出使用第1通訊部41發送出以該節點為目的地的訊息這樣的資訊,作為分配資訊儲存於資訊儲存部435。又,分配部436針對從第2通訊部42接收的訊息的發送來源的節點,將顯示出使用第2通訊部42發送出以該節點為目的地的訊息這樣的資訊,作為分配資訊儲存於資訊儲存部435。圖13所示的例子中,訊息的目的地是集線裝置2,因此分配部436判斷要使用第1通訊部41來發送該訊息。The
擴張終端裝置4-1的協定轉換處理部43將從多跳通訊控制部44接收的訊息,根據分配判斷的結果輸出到第1通訊部41(步驟S61)。第1通訊部41將該訊息發送到轉傳目的地的終端裝置3-2(步驟S62)。The protocol conversion processing unit 43 of the expansion terminal device 4-1 outputs the message received from the multi-hop communication control unit 44 to the first communication unit 41 based on the result of the allocation judgment (step S61). The first communication unit 41 sends the message to the terminal device 3-2 of the transfer destination (step S62).
終端裝置3-2中,第1通訊部31當街收到來自擴展終端裝置4-1的訊息,就會將該訊息輸出到多跳通訊控制部32(步驟S63)。終端裝置3-2的多跳通訊控制部32與步驟S58同樣地,更新接收到的訊息的多跳網路標頭(步驟S64)。終端裝置3-2的多跳通訊控制部32將更新了多跳網路標頭後的訊息輸出到第1通訊部31(步驟S65)。In the terminal device 3-2, when the first communication unit 31 receives the message from the extended terminal device 4-1, it outputs the message to the multi-hop communication control unit 32 (step S63). The multi-hop communication control unit 32 of the terminal device 3-2 updates the multi-hop network header of the received message in the same manner as step S58 (step S64). The multi-hop communication control unit 32 of the terminal device 3-2 outputs the message in which the multi-hop network header has been updated to the first communication unit 31 (step S65).
如圖14所示,終端裝置3-2的第1通訊部31將該訊息發送到集線裝置2(步驟S66)。集線裝置2的第1通訊部21將接收到的訊息輸出到多跳通訊控制部23(步驟S67)。多跳通訊控制部23從接收的訊息的多跳網路標頭取得路徑並儲存(步驟S68)。更詳細來說,圖14所示的例子中,集線裝置2從多跳網路標頭抽出發送來源的擴展終端裝置4-2的上行路徑上的節點,藉此將對應到擴展終端裝置4-2的上行路徑上的節點作為路徑資訊儲存。之後,集線裝置2使用這個路徑資訊,發送出以擴展終端裝置4-2為目的地的資料時,會將對應的路徑資訊中包含的節點作為下行路徑,附加到多跳網路標頭中。藉此,從集線裝置2發送的以擴展終端裝置4-2為目的地的資料,會經過下行路徑上的各節點的轉傳而到達擴展終端裝置4-2。此時,擴展終端裝置4-1會如上所述地進行協定轉換,發送下行資料到擴展終端裝置4-2。As shown in FIG. 14 , the first communication unit 31 of the terminal device 3-2 sends the message to the line hub device 2 (step S66). The first communication unit 21 of the
接著,說明來自擴展終端裝置4-2的應用電報的發送處理。圖15及圖16為顯示本實施型態的來自擴展終端裝置4-2的應用電報的發送處理步驟的一例的時序圖。Next, the application message transmission process from the extension terminal device 4-2 will be described. FIGS. 15 and 16 are sequence diagrams showing an example of the processing procedure for transmitting an application message from the extension terminal device 4-2 in this embodiment.
如圖15所示,擴張終端裝置4-2的應用處理部45當產生應用電報時,就會將應用電報通知給多跳通訊控制部44(步驟S71)。多跳通訊控制部44對應用電報附加多跳網路標頭(步驟S72),將附加了多跳網路標頭後的應用電報輸出到協定轉換處理部43(步驟S73)。以後,如圖13所示的例子,實施步驟S52~S54。As shown in FIG. 15 , when the application processing unit 45 of the expansion terminal device 4-2 generates an application telegram, it notifies the multi-hop communication control unit 44 of the application telegram (step S71). The multi-hop communication control unit 44 adds a multi-hop network header to the application telegram (step S72), and outputs the application telegram to which the multi-hop network header is added to the protocol conversion processing unit 43 (step S73). Thereafter, in the example shown in FIG. 13 , steps S52 to S54 are implemented.
如圖15及圖16所示,擴展終端裝置4-1、終端裝置3-2及集線裝置2中,與圖13及圖14所示的例子同樣地,實行步驟S55~S68的處理,集線裝置2的多跳通訊控制部23會在步驟S68後,因為接收的資料是應用電報,而從資料中刪除多跳網路標頭(步驟S80),將刪除的多跳網路標頭的資料(也就是應用電報)往第3通訊部22輸出(步驟S81)。As shown in FIGS. 15 and 16 , the extension terminal device 4-1, the terminal device 3-2 and the
第3通訊部22將應用電報發送到中央裝置1(步驟S82)。中央裝置1的第3通訊部11將接收的應用電報發送到應用處理部12(步驟S83)。應用處理部12實施對應到應用電報的處理(步驟S84)。The third communication unit 22 sends the application telegram to the central device 1 (step S82). The third communication unit 11 of the central device 1 sends the received application telegram to the application processing unit 12 (step S83). The application processing unit 12 performs processing corresponding to the application telegram (step S84).
另外,圖15及圖16所示的例子中,集線裝置2當接收到應用電報就直接往中央裝置1轉傳,但也可以是集線裝置2中的應用處理部24對應用電報加以處理,再將處理後的應用電報往中央裝置1發送。例如,應用電報包含電量的讀錶資料的情況下,應用處理部24集合從複數的節點接收的讀錶資料,再將集合後的資料往中央裝置1發送。In addition, in the examples shown in FIGS. 15 and 16 , when the
接著,說明從終端裝置3-6往上行路徑的通知處理。終端裝置3-6當接收到上述的DIO訊息,就將到達集線裝置2為止的上行路徑作為路徑資訊保持。終端裝置3-6將這個上行路徑通知集線裝置2。Next, the notification process from the terminal device 3-6 to the uplink path will be described. When the terminal device 3-6 receives the above-mentioned DIO message, it holds the upstream path to the
圖17及圖18為顯示本實施型態的從終端裝置3-6往上行路徑的通知處理步驟的一例的時序圖。如圖17所示,終端裝置3-6的多跳通訊控制部32產生通知上行路徑的訊息(上行路徑通知訊息,圖中簡稱為上行路徑通知),對產生的上行路徑通知訊息附加上顯示上行路徑上的下一節點的資訊後往第1通訊部31輸出(步驟S91)。上行路徑通知訊息是以集線裝置2為目的地的上行資料的一例。第1通訊部31將上行路徑通知訊息往下一節點的擴展終端裝置4-2發送(步驟S92)。17 and 18 are sequence diagrams showing an example of the notification processing procedure from the terminal device 3-6 to the uplink path in this embodiment. As shown in FIG. 17 , the multi-hop communication control unit 32 of the terminal device 3-6 generates a message notifying the uplink path (uplink path notification message, simply referred to as the uplink path notification in the figure), and appends to the generated uplink path notification message a message indicating the uplink path. The information of the next node on the path is then output to the first communication unit 31 (step S91). The uplink path notification message is an example of uplink data destined for the
擴展終端裝置4-2的第1通訊部41將接收到的上行路徑通知訊息往多跳通訊控制部44輸出(步驟S93)。多跳通訊控制部44更新接收到的上行路徑通知訊息的多跳網路標頭(步驟S94),將多跳網路標頭更新後的上行路徑通知訊息往協定轉換處理部43輸出(步驟S95)。之後,與圖13及圖14所示的例子同樣地,藉由擴展終端裝置4-2、擴展終端裝置4-1、終端裝置3-2及集線裝置2,實施步驟S52~S68。The first communication unit 41 of the extension terminal device 4-2 outputs the received uplink path notification message to the multi-hop communication control unit 44 (step S93). The multi-hop communication control unit 44 updates the multi-hop network header of the received uplink path notification message (step S94), and outputs the upstream path notification message with the updated multi-hop network header to the protocol conversion processing unit 43 (step S95). Thereafter, steps S52 to S68 are implemented by the extension terminal device 4-2, the extension terminal device 4-1, the terminal device 3-2, and the
像這樣,擴展終端裝置4-2的第2通訊部42將協定轉換後的上行資料往多跳網路中的朝向集線裝置2前進的上行路徑上的下一節點發送。圖17及圖18所示的例子中,對端裝置是擴展終端裝置4-1。作為對端裝置的擴展終端裝置4-1對上行資料進行從第2通訊方式到第1通訊方式的協定轉換,再將協定轉換後的上行資料以第1通訊方式往集線裝置2發送。In this manner, the second communication unit 42 of the extension terminal device 4-2 transmits the protocol-converted uplink data to the next node on the uplink path toward the
接著,說明來自終端裝置3-6的應用電報的發送處理。圖19為顯示本實施型態的來自終端裝置3-6的應用電報的發送處理步驟的一例的時序圖。Next, the application message transmission process from the terminal device 3-6 will be described. FIG. 19 is a sequence diagram showing an example of the procedure for sending an application message from the terminal device 3-6 in this embodiment.
如圖19所示,終端裝置3-6的應用處理部33在當產生應用電報時就會將應用電報通知給多跳通訊控制部32(步驟S101)。應用電報是以集線裝置2為目的地的上行資料的一例。多跳通訊控制部32對應用電報附加多跳網路標頭(步驟S102),將附加了多跳網路標頭後的應用電報輸出到第1通訊部31(步驟S103)。第1通訊部31將附加了多跳網路標頭後的應用電報往擴展終端裝置4-2發送(步驟S104)。之後,與圖17及圖18所示的例子同樣地,藉由擴展終端裝置4-2及擴展終端裝置4-1來實施步驟S93~S95、S52~S62。之後,雖省略圖示,但終端裝置3-2、集線裝置2及中央裝置1中,與圖15及圖16所示的例子同樣地實施步驟S63~S68、S80~S84。As shown in FIG. 19 , when an application telegram is generated, the application processing unit 33 of the terminal device 3 - 6 notifies the multi-hop communication control unit 32 of the application telegram (step S101 ). The application telegram is an example of upstream data destined for the
接著,說明本實施型態的擴展終端裝置4的硬體架構。本實施型態的擴展終端裝置4藉由以電腦系統的處理電路執行描述擴展終端裝置4中的處理的電腦程式,來實現擴展終端裝置4的協定轉換處理部43、多跳通訊控制部44及應用處理部45的功能。圖20為顯示實現本實施型態的擴展終端裝置4的電腦系統的架構例的示意圖。如圖20所示,這個電腦系統包括構成處理電路的控制部101及儲存部102、第1通訊裝置103、第2通訊裝置104,它們透過系統匯流排連接。第1通訊裝置103例如是由天線及通訊電路構成的收訊器及發訊器。第2通訊裝置104例如是由天線及通訊電路構成的收訊器及發訊器,但進行有線通訊的情況下,也可以不具備天線。Next, the hardware structure of the
圖20中,控制部101例如是CPU(Central Processing Unit)等的處理器,實行描述本實施型態的擴展終端裝置4中的處理的程式。另外,控制部101的一部分也可以由FPGA(Field-Programmable Gate Array)等的專用硬體來實現。儲存部102包括RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等的各種記憶體及硬碟等的儲存裝置,儲存上述控制部101所要執行的程式、處理的過程中獲得的必要的資料等。又,儲存部102也可以被作為程式暫時的儲存領域使用。另外,圖20是一個例子,電腦系統的架構並不限定於圖20的例子。In FIG. 20 , the control unit 101 is, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit), and executes a program describing the processing in the
在此,說明了到本實施型態的程式能夠執行的狀態為止的電腦系統的動作例。採取上述架構的電腦系統中,由放入例如未圖示的CD(Compact Disc)-ROM驅動器或DVD(Digital Versatile Disc)-ROM驅動器的CD-ROM或DVD-ROM,將電腦程式安裝到儲存部102。然後,程式執行時,從儲存部102讀出的程式被儲存到儲存部102的主儲存領域。在這個狀態下,控制部101按照儲存於儲存部102中的程式,執行作為本實施型態的擴展終端裝置4的處理。Here, an example of the operation of the computer system until the program of this embodiment can be executed is explained. In a computer system with the above-mentioned architecture, a computer program is installed into the storage unit from a CD-ROM or DVD-ROM placed in a CD (Compact Disc)-ROM drive or a DVD (Digital Versatile Disc)-ROM drive (not shown). 102. Then, when the program is executed, the program read from the storage unit 102 is stored in the main storage area of the storage unit 102 . In this state, the control unit 101 executes the processing of the
另外,上述的說明中,以CD-ROM或DVD-ROM作為儲存媒體,提供了描述擴展終端裝置4中的處理的程式,但不限於此,也可以因應於電腦系統的架構、要提供的程式的容量等,例如使用由傳送媒體經過第1通訊裝置103或第2通訊裝置104提供的程式。In addition, in the above description, CD-ROM or DVD-ROM is used as the storage medium to provide a program describing the processing in the extended
本實施型態的通訊程式例如使擴展終端裝置4執行:進行以集線裝置2為主站的多跳網路中的多跳通訊的控制的步驟;當以第1通訊方式從終端裝置3接受到管理終端裝置3的以集線裝置2為目的地的資料(上行資料),對上行資料進行從第1通訊方式到與第1通訊方式不同的第2通訊方式的協定轉換的步驟;以第2通訊方式將協定轉換後的上行資料往多跳網路中的朝向集線裝置2前進的上行路徑上的下一節點(對端裝置)發送。The communication program of this embodiment, for example, causes the
圖3所示的協定轉換處理部43、多跳通訊控制部44及應用處理部45是藉由圖20所示的控制部101執行儲存在圖20所示的儲存部102終的電腦程式來實現。要實現圖3所示的協定轉換處理部43、多跳通訊控制部44及應用處理部45,也會使用到圖20所示的儲存部102。圖3所示的第1通訊部41會由圖20所示的第1通訊裝置103實現,圖3所示的第2通訊部42會由圖20所示的第2通訊裝置104實現。The protocol conversion processing unit 43, the multi-hop communication control unit 44 and the application processing unit 45 shown in Fig. 3 are realized by the control unit 101 shown in Fig. 20 executing the computer program stored in the storage unit 102 shown in Fig. 20 . To implement the protocol conversion processing unit 43, the multi-hop communication control unit 44 and the application processing unit 45 shown in Fig. 3, the storage unit 102 shown in Fig. 20 is also used. The first communication unit 41 shown in FIG. 3 is realized by the first communication device 103 shown in FIG. 20 , and the second communication unit 42 shown in FIG. 3 is realized by the second communication device 104 shown in FIG. 20 .
終端裝置3例如是由圖20所示的構成要素中,構成處理電路的控制部101及儲存部102、第1通訊裝置103實現。集線裝置2例如是由圖20所示的構成要素中,構成處理電路的控制部101及儲存部102、第1通訊裝置103、未圖示的第3通訊裝置實現。中央裝置1是由圖20所示的構成要素中,構成處理電路的控制部101及儲存部102、未圖示的第3通訊裝置實現。另外,中央裝置1可以是伺服器等,也可以由複數的電腦系統實現,也可以藉由雲端運算系統實現。The
如以上所述,本實施型態中,擴展終端裝置4-1、4-2進行協定轉換,藉此能夠在無線多跳網路的一部份的區間內使用其他的通訊方式的通訊線路,終端裝置3之間的通訊困難的終端裝置3能夠參加無線多跳網路。又,在終端裝置3之間的通訊困難的區間外,存在有某個程度的數目的彼此能夠以無線多跳網路通訊的終端裝置3的情況下,能夠將這些終端裝置3全部替換成能夠連接LTE線路等的終端裝置,比起中央裝置1等個別地收集資料的情況下更能夠抑制成本。又,因為終端裝置3的數目比起集線裝置2的最大可收容數目少,而不需要設置集線裝置2,比起追加集線裝置2的情況下更能夠削減成本。As described above, in this embodiment, the extension terminal devices 4-1 and 4-2 perform protocol conversion, thereby enabling communication lines of other communication methods to be used within a part of the wireless multi-hop network.
[實施型態2]
圖21為顯示實施型態2的通訊系統的架構例的示意圖。實施型態2的通訊系統7a具備中央裝置1a而非集線裝置2及中央裝置1,具備終端裝置3-8~3-17而非終端裝置3-1~3-7,除此之外與實施型態1的通訊系統7相同。中央裝置1a具備擴展集線裝置2a。終端裝置3-8~3-17各自與實施型態1的終端裝置3-1~3-7相同,不各自區別終端裝置3-8~3-17顯示時,會記載為終端裝置3。具有與實施型態1相同功能的構成要素會附上與實施型態1相同的符號而省略重複的說明。以下,以與實施型態1不同的點為中心來說明。擴展終端裝置4-1、4-2是本實施型態的第1裝置的一例,擴展集線裝置2a是本實施型態的第2裝置的一例。
[Implementation type 2]
FIG. 21 is a schematic diagram showing an example of the architecture of the communication system according to
假設將終端裝置3-8~3-12作為1個群組,將終端裝置3-13~3-17作為另一個群組,在圖21所示的例子中,各終端裝置3能夠在群組內與周邊的其他的終端裝置3進行通訊,但無法在群組不同的終端裝置3之間進行通訊。因此,維持這樣的話,要將終端裝置3-8~3-17放到1個集線裝置底下很困難。本實施型態中,將擴展終端裝置4設置道各群組內,擴展終端裝置4及擴展集線裝置2a會使用與終端裝置3之間使用的無線通訊方式不同的其他的通訊方式來進行通訊,進行協定轉換,藉此能夠將終端裝置3-8~3-17配置在1個擴展集線裝置2a底下。例如,某個程度的終端裝置3的數目集合的場所存在複數個的情況下,當設置集線裝置到這些全部的場所,終端裝置3的數目比集線裝置能收容的最大數目少很多的情況下,成本面上效率不佳。本實施型態中,擴展集線裝置2a能夠收容複數的場所的終端裝置3,因此能夠抑制成本。另外,圖21中,顯示了2個群組,但也可以存在3個以上的群組,在這個情況下,各群組中會設置擴展終端裝置4。Assume that the terminal devices 3-8 to 3-12 are regarded as one group and the terminal devices 3-13 to 3-17 are regarded as another group. In the example shown in FIG. 21, each
本實施型態中,在圖21中雖然省略了圖示,但中央裝置1a與實施型態1的中央裝置1同樣地,具備第3通訊部11及應用處理部12。本實施型態中,中央裝置1a更具備用於擴展終端裝置4的集線裝置(擴展集線裝置2a)。擴展集線裝置2a是與能夠以第1通訊方式進行無線通訊的複數的終端裝置3一起建構起多跳網路的多跳網路的主站(集線裝置)。擴展集線裝置2a藉由920Mhz帶特小無線通訊以外的其他的通訊方式下的第2線路6a,分別與擴展終端裝置4-1、4-2連接。第2線路6a可以是LTE等的行動電話網,也可以是行動電話網及光線路等的有線線路的組合,也可以是有線線路。又,雖省略圖示,但中央裝置1a也可以與擴展集線裝置2a以外的集線裝置,例如實施型態1中所述的集線裝置2進行通訊,來進行讀錶資料的收集等。In this embodiment, although illustration is omitted in FIG. 21 , the central device 1 a is equipped with the third communication unit 11 and the application processing unit 12 like the central unit 1 of the first embodiment. In this embodiment, the central device 1a further includes a hub device (
圖22為顯示本實施型態的擴展集線裝置2a的架構例的示意圖。如圖22所示,擴展集線裝置2a具備與實施型態1的集線裝置2同樣的第3通訊部22、多跳通訊控制部23及應用處理部24,更具備協定轉換處理部25。本實施型態的第3通訊部22是以與第1通訊方式不同的第2通訊方式進行通訊的第2通訊部的一例。協定轉換處理部25包括發送/接收控制部251、標頭產生連結部252、標頭分割解析部253、NW控制部254、資訊儲存部255以及分配部256。發送/接收控制部251、標頭產生連結部252、標頭分割解析部253、NW控制部254、資訊儲存部255以及分配部256的功能分別與發送/接收控制部431、標頭產生連結部432、標頭分割解析部433、NW控制部434、資訊儲存部435以及分配部436的功能相同。FIG. 22 is a schematic diagram showing an architectural example of the
第2線路6a中連接了擴展集線裝置2a的線路假設是與中央裝置1a使用第3通訊部11進行通訊的通訊線路相同的IP網路,就不必要導入擴展集線裝置2a用的新的通訊線路到中央裝置1a中。以下,說明了擴展終端裝置4-1、4-2藉由以LTE進行通訊連接到IP網路,且擴展集線裝置2a連接到IP網路的例子,但通訊線路的例子並不限定於此。Assuming that the
本實施型態中,擴展終端裝置4-1及擴展終端裝置4-2各自與擴展集線裝置2a之間,與實施型態1的擴展終端裝置4之間的通訊同樣地進行協定轉換,以其他的通訊方式進行通訊。In this embodiment, protocol conversion is performed between the extension terminal device 4-1 and the extension terminal device 4-2 and the
圖23為顯示本實施型態的擴展終端裝置4-2及擴展集線裝置2a之間的連接處理的一例的時序圖。如圖23所示,擴展終端裝置4-2與圖6所示的實施型態1的擴展終端裝置4-1同樣地,實施步驟S1~S9。然而,發送資訊中的發送目的地IP位址是擴展集線裝置2a的位址。步驟S9之後,擴展終端裝置4-2的第2通訊部42將附加了通訊路徑標頭及轉換標頭的NE確認訊息發送到擴展集線裝置2a(步驟S10a)。FIG. 23 is a sequence diagram showing an example of the connection process between the extension terminal device 4-2 and the
擴展集線裝置2a的第3通訊部22,當從擴展終端裝置4-2接收到附加了通訊路徑標頭及轉換標頭後的NW確認訊息後,與實施型態1的圖7所示的步驟S11同樣地,從通訊路徑標頭抽出LTE通訊資訊,再將LTE通訊資訊及附加了轉換標頭後的NW確認訊息輸出到發送/接收控制部251(步驟S11a)。以下,擴展集線裝置2a的發送/接收控制部251、標頭產生連結部252、標頭分割解析部253、NW控制部254及第3通訊部22分別進行與圖7所示的擴展終端裝置4-2的發送/接收控制部431、標頭產生連結部432、標頭分割解析部433、NW控制部434及第2通訊部42相同的動作。也就是,與圖7及圖8所示的步驟S12~S30相同的處理會被擴展集線裝置2a及擴展終端裝置4-2實施。擴展終端裝置4-2及擴展集線裝置2a之間也會同樣地進行連接處理。After receiving the NW confirmation message with the communication path header and the conversion header added from the extension terminal device 4-2, the third communication unit 22 of the
當擴展終端裝置4-2與擴展集線裝置2a之間的連接處理結束,擴展終端裝置4-2判斷可以與擴展集線裝置2a連接時,與實施型態1同樣地,進行擴展終端裝置4-2中的對無線多跳網路的連接處理。本實施型態的擴展終端裝置4-2中的對無線多跳網路的連接處理,在實施型態1的圖9~圖12中,除了擴展終端裝置4-1變更成擴展終端裝置4-2,以及擴展終端裝置4-2變更成擴展集線裝置2a以外,其餘與實施型態1的圖9~圖12所示的處理相同。When the connection process between the extension terminal device 4-2 and the
圖24為顯示本實施型態的從擴展終端裝置4-2往上行路徑的通知處理步驟的一例的時序圖。步驟S51~S53與實施型態1的圖13中的處理相同。在步驟S54a中,擴展終端裝置4-2會將上行路徑通知訊息發送到擴展集線裝置2a。擴展集線裝置2a與實施型態1的圖13中的擴展終端裝置4-1所實施的步驟S55~S57同樣地,實施步驟S111~S113。之後,擴展集線裝置2a與圖14的集線裝置2中的步驟S68同樣地,實施步驟S114。FIG. 24 is a sequence diagram showing an example of the notification processing procedure from the extension terminal device 4-2 to the upstream path in this embodiment. Steps S51 to S53 are the same as the processing in FIG. 13 of Embodiment 1. In step S54a, the extension terminal device 4-2 sends the uplink path notification message to the
圖25為顯示本實施型態的來自擴展終端裝置4-2的應用電報的發送處理步驟的一例的時序圖。步驟S71~S73、S52、S53與實施型態1的圖15中的處理相同。在步驟S54a中,擴展終端裝置4-2將附加了標頭的應用電報發送到擴展集線裝置2a。擴展集線裝置2a與圖24同樣地實施步驟S111~S114。之後,擴展集線裝置2a的多跳通訊控制部23刪除多跳網路標頭(步驟S115),將刪除多跳網路標頭後的應用電報輸出到協定轉換處理部25(步驟S116)。協定轉換處理部25進行分配判斷(步驟S117),將刪除多跳網路標頭後的應用電報輸出到第3通訊部22(步驟S118)。FIG. 25 is a sequence diagram showing an example of the procedure for sending an application message from the extension terminal device 4-2 in this embodiment. Steps S71 to S73, S52, and S53 are the same as the processing in FIG. 15 of Embodiment 1. In step S54a, the extension terminal device 4-2 transmits the application telegram to which the header is attached to the
之後,與實施型態1的圖16中的集線裝置2及中央裝置1同樣地,擴展集線裝置2a及中央裝置1a實施步驟S82~S84。另外,在此,中央裝置1a及擴展集線裝置2a會使用第3通訊部11及第3通訊部22進行通訊,但因為擴展集線裝置2a設置於中央裝置1a內,所以也可以取代步驟S82、S83,由協定轉換處理部25將刪除多跳網路標頭後的應用電報輸出到應用處理部12。Thereafter, similarly to the
圖26為顯示本實施型態的從終端裝置3-14往上行路徑的通知處理步驟的一例的時序圖。步驟S91~S95、S52、S53與實施型態1的圖17中的終端裝置3-6及擴展終端裝置4-2的處理相同。在步驟S54a中,擴展終端裝置4-2將上行路徑通知訊息發送到擴展集線裝置2a。擴展集線裝置2a與圖24同樣地實施步驟S111~S114。像這樣,擴展終端裝置4-2以第1通訊方式接收到終端裝置3發送的上行資料,對上行資料進行從第1通訊方式到第2通訊方式的協定轉換,將該協定轉換後的上行資料發送到擴展集線裝置2a。擴展集線裝置2a的第3通訊部22以與第1通訊方式不同的第2通訊方式從多跳網路中下行路徑的下一節點(擴展終端裝置4-2)接收以終端裝置3為發送來源且以擴展集線裝置2a為目的地的上行資料。然後,協定轉換處理部25在當第3通訊部22接收到上行資料時,對上行資料進行從第2通訊方式到第1通訊方式的協定轉換。FIG. 26 is a sequence diagram showing an example of the notification processing procedure from the terminal device 3-14 to the uplink path in this embodiment. Steps S91 to S95, S52, and S53 are the same as the processes of the terminal device 3-6 and the extended terminal device 4-2 in FIG. 17 of the first embodiment. In step S54a, the extension terminal device 4-2 sends the uplink path notification message to the
圖27為顯示本實施型態的從終端裝置3-14往上行路徑的通知處理步驟的一例的時序圖。步驟S101~S104、S93~S95、S52、S53除了終端裝置3-6的處理變成是終端裝置3-14的處理以外,其餘與實施型態1的圖19中的處理相同。在步驟S54a,擴展終端裝置4-2將附加了標頭的應用電報發送給擴展集線裝置2a。擴展集線裝置2a與圖25同樣地,實施步驟S111~S118、S82。因為之後的中央裝置1a的處理與實施型態1的圖16中的中央裝置1的處理相同,所以省略說明。FIG. 27 is a sequence diagram showing an example of the notification processing procedure from the terminal device 3-14 to the uplink path in this embodiment. Steps S101 to S104, S93 to S95, S52, and S53 are the same as the processing in FIG. 19 of the first embodiment except that the processing of the terminal device 3-6 is changed to the processing of the terminal device 3-14. In step S54a, the extension terminal device 4-2 sends the application telegram to which the header is attached to the
圖23及圖27中,舉例了有關於擴展終端裝置4-2的處理來說明,但擴展終端裝置4-1也實施與擴展終端裝置4-2相同的處理。藉此。擴展集線裝置2a能夠建構出包含擴展終端裝置4-1、4-2在內的無線多跳網路,能夠與終端裝置3-8~3-17通訊。In FIG. 23 and FIG. 27 , the processing of the extension terminal device 4-2 is exemplified and explained. However, the extension terminal device 4-1 also performs the same processing as the extension terminal device 4-2. Take this. The
另外,圖21所示的例子中,擴展集線裝置2a設置於中央裝置1a內,但不限於此,擴展集線裝置2a與實施型態1中所述的中央裝置1可以個別設置。又,擴展集線裝置2a也可以具有與終端裝置3進行通訊的實施型態1的集線裝置2的功能。在這個情況下,擴展集線裝置2a與實施型態1的集線裝置2同樣地具備第1通訊部21,協定轉換處理部25的分配部256因應發送目的地,來決定要使用第1通訊部21來發送資料,或者是要使用第3通訊部22來發送資料。In addition, in the example shown in FIG. 21 , the
擴展集線裝置2a的協定轉換處理部25、多跳通訊控制部23及應用處理部24的功能,與實施型態1的擴展終端裝置4同樣地,在電腦系統的處理電路上,藉由執行描述擴展集線裝置2a中的處理的電腦程式來實現。The functions of the protocol
本實施型態中,擴展集線裝置2a、擴展終端裝置4-1、4-2進行協定轉換,藉此能夠在無線多跳線路的一部分的區間使用其他的通訊方式的通訊線路,終端裝置3之間的通訊困難的終端裝置3能夠參加無線多跳網路。相較於將終端裝置3之間的通訊困難的終端裝置3全部都替換成能夠連接LTE線路等地終端裝置,中央裝置等個別地收集資料的情況下,更能夠抑制成本。而且,某個程度的數量的終端裝置3聚集的位置有複數個且分散存在的情況下,比起在全部這些位置設置集線裝置更能夠削減成本。In this embodiment, the
以上的實施型態所示的架構顯示出一例,也可以是與其他的公開技術的組合,也可以是實施型態之間的組合,在不脫離發明主旨的範圍內,能夠省略、或變更架構的一部分。The architecture shown in the above embodiments is only an example, and may be combined with other disclosed technologies or may be a combination between embodiments. The architecture may be omitted or changed without departing from the gist of the invention. a part of.
1,1a:中央裝置
2:集線裝置
2a:擴展集線裝置
3,3-1,3-2,3-3,3-4,3-5,3-6,3-7,3-8,3-9,3-10,3-11,3-12,3-13,3-14,3-15,3-16,3-17:終端裝置
4,4-1,4-2:擴展終端裝置
5:第1線路
6,6a:第2線路
7,7a:通訊系統
11,22:第3通訊部
12,24,33,45:應用處理部
21,31,41:第1通訊部
23,32,44:多跳通訊控制部
25,43:協定轉換處理部
42:第2通訊部
101:控制部
102:儲存部
103:第1通訊裝置
104:第2通訊裝置
251,431:發送/接收控制部
252,432:標頭產生連接部
253,433:標頭分割解析部
254,434:NW控制部(網路控制部)
255,435:資訊存儲部
256,436:分配部
1,1a: Central unit
2:
圖1為顯示實施型態1的通訊系統的架構例的示意圖。
圖2為顯示實施型態1的終端裝置的架構例的示意圖。
圖3為顯示實施型態1的擴展終端裝置的架構例的示意圖。
圖4為顯示實施型態1的集線裝置的架構例的示意圖。
圖5為顯示實施型態1的中央裝置的架構例的示意圖。
圖6為顯示實施型態1的擴展終端裝置間的連接處理的一例的時序圖。
圖7為顯示實施型態1的擴展終端裝置間的連接處理的一例的時序圖。
圖8為顯示實施型態1的擴展終端裝置間的連接處理的一例的時序圖。
圖9為顯示實施型態1的擴展終端裝置中對無線多跳網路的連接處理的一例的時序圖。
圖10為顯示實施型態1的擴展終端裝置中對無線多跳網路的連接處理的一例的時序圖。
圖11為顯示實施型態1的擴展終端裝置中對無線多跳網路的連接處理的一例的時序圖。
圖12為顯示實施型態1的擴展終端裝置中對無線多跳網路的連接處理的一例的時序圖。
圖13為顯示實施型態1的從擴展終端裝置往上行路徑的通知處理步驟的一例的時序圖。
圖14為顯示實施型態1的從擴展終端裝置往上行路徑的通知處理步驟的一例的時序圖。
圖15為顯示實施型態1的來自擴展終端裝置的應用電報的發送處理步驟的一例的時序圖。
圖16為顯示實施型態1的來自擴展終端裝置的應用電報的發送處理步驟的一例的時序圖。
圖17為顯示實施型態1的從終端裝置往上行路徑的通知處理步驟的一例的時序圖。
圖18為顯示實施型態1的從終端裝置往上行路徑的通知處理步驟的一例的時序圖。
圖19為顯示實施型態1的來自終端裝置的應用電報的發送處理步驟的一例的時序圖。
圖20為顯示實現實施型態1的擴展終端裝置的電腦系統的架構例的示意圖。
圖21為顯示實施型態2的通訊系統的架構例的示意圖。
圖22為顯示實施型態2的擴展集線裝置的架構例的示意圖。
圖23為顯示實施型態2的擴展終端裝置及擴展集線裝置之間的連接處理的一例的時序圖。
圖24為顯示實施型態2的從擴展終端裝置往上行路徑的通知處理步驟的一例的時序圖。
圖25為顯示實施型態2的來自擴展終端裝置的應用電報的發送處理步驟的一例的時序圖。
圖26為顯示實施型態2的從終端裝置往上行路徑的通知處理步驟的一例的時序圖。
圖27為顯示實施型態2的來自終端裝置的應用電報的發送處理步驟的一例的時序圖。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the architecture of the communication system according to Embodiment 1.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an architectural example of a terminal device according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an architectural example of an extension terminal device according to Embodiment 1.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an architectural example of the line concentrator device according to Embodiment 1.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an architectural example of the central device according to the first embodiment.
FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of connection processing between extension terminal devices according to the first embodiment.
FIG. 7 is a sequence diagram showing an example of connection processing between extension terminal devices according to the first embodiment.
FIG. 8 is a sequence diagram showing an example of connection processing between extension terminal devices according to the first embodiment.
FIG. 9 is a sequence diagram showing an example of connection processing to a wireless multi-hop network in the extension terminal device according to Embodiment 1.
FIG. 10 is a sequence diagram showing an example of connection processing to a wireless multi-hop network in the extension terminal device according to Embodiment 1.
FIG. 11 is a sequence diagram showing an example of connection processing to a wireless multi-hop network in the extension terminal device according to Embodiment 1.
FIG. 12 is a sequence diagram showing an example of connection processing to a wireless multi-hop network in the extension terminal device according to Embodiment 1.
FIG. 13 is a sequence diagram showing an example of the notification processing procedure from the extension terminal device to the uplink path according to the first embodiment.
FIG. 14 is a sequence diagram showing an example of the notification processing procedure from the extension terminal device to the uplink path according to the first embodiment.
FIG. 15 is a sequence diagram showing an example of a processing procedure for transmitting an application message from an extension terminal device according to Embodiment 1.
FIG. 16 is a sequence diagram showing an example of a processing procedure for transmitting an application message from an extension terminal device according to Embodiment 1.
FIG. 17 is a sequence diagram showing an example of the notification processing procedure from the terminal device to the uplink path according to the first embodiment.
FIG. 18 is a sequence diagram showing an example of the notification processing procedure from the terminal device to the uplink path according to the first embodiment.
FIG. 19 is a sequence diagram showing an example of a processing procedure for transmitting an application message from a terminal device according to Embodiment 1.
FIG. 20 is a schematic diagram showing an architectural example of a computer system that implements the extended terminal device according to Embodiment 1.
FIG. 21 is a schematic diagram showing an example of the architecture of the communication system according to
4:擴展終端裝置 4:Extended terminal device
41:第1通訊部 41: 1st Communications Department
42:第2通訊部 42: 2nd Communications Department
43:協定轉換處理部 43: Agreement conversion processing department
44:多跳通訊控制部 44:Multi-hop communication control department
45:應用處理部 45:Application Processing Department
431:發送/接收控制部 431:Sending/receiving control department
432:標頭產生連接部 432: Header generation connection part
433:標頭分割解析部 433:Header segmentation analysis department
434:NW控制部 434:NW Control Department
435:資訊儲存部 435:Information Storage Department
436:分配部 436:Distribution Department
Claims (11)
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