TWI540868B - 多跳躍通信方法及多跳躍通信系統 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種多跳躍(multihop)通信方法及多跳躍通信系統(system)。
先前以來,多跳躍通信已為人所知,該多跳躍通信是當在存在於通信網路(network)上的通信終端之間進行通信時,於在欲傳輸資訊的通信終端之間無法直接進行通信的情形下,可藉由將其他通信終端用於通信的中繼來進行通信。此種多跳躍通信尤其使用於作為通信網路之一的無線網路。
於如上所述的通信網路中,有時原本可進行通信的通信終端會因通信終端的連接、脫離、以及通信環境的變動等而無法進行通信,通信網路的網路布局(network topology)會發生變化。因此,為了在各通信終端之間良好地進行通信,當通信網路的網路布局發生變化時,必須構築各通信終端之間的通信路線(route)(例如參照專利文獻1、專利文獻2)。
作為構築通信路線的方法,例如在通信終端之間交換路徑資訊,搜尋可使用的通信路線,並且選擇可使用的通信路線中的通信品質佳的路線,藉此,可構築各通信終端之間的通信路線。
又,近年來,例如存在如下的通信系統,該通信系統是如自動遠距讀表系統般,每隔規定範圍設置多台母終端,在各母終端與存在於周邊的多個子終端之間進行通信。對於此種通信系統,亦已提出構築使用上述多跳躍通信的通信網路,以便在母終端與子終端之間進行通信。
於使用上述母終端及子終端的通信網路中,每隔規定範圍設置的母終端分別自周邊的多個子終端直接取得規定的資訊,或使用其他子終端作為中繼終端來間接地取得規定的資訊。亦即,藉由1台母終端與使該母終端取得規定資訊的多台子終端來形成利用多跳躍通信的通信單元(cell),設置多個上述通信單元,藉此來構築多個通信網路。
於如上所述的使用母終端及子終端的通信網路中,自設置於規定的頻帶內的多個無線通道(channel)中,擇一地選擇任一個無線通道來收發無線封包(packet)。因此,當設置有多個通信單元時,若接近的通信網路彼此使用相同的無線通道來進行通信,則無線封包有可能會彼此干涉而使通信品質下降。因此,為了抑制通信單元之間的干涉,已提出有將無線通道分配至各通信單元的分配方法(例如參照專利文獻3~專利文獻6)。
例如,可考慮如下的方法,即,將母終端連接於包含光纖(optical fiber)網等的上位網路,基於來自設置於各母終端的全球定位系統(Global Positioning System,GPS)的位置資訊,於上位網路的伺服器(server)側,集中地對母終端所利用的無線通道進行管理。於該情形下,當母終端之間的距離短時,將不同的無線通道分配至各通信單元。
又,亦存在以如下的方式來進行設定的方法,即,使接近的母終端彼此進行通信,且利用互不相同的無線通道。
如上所述的無線通道的動態分配將有圖理論(graph theory)的多重色彩問題(multicoloring problem),且亦有非確定性多項式(Non-deterministic Polynomial,NP)完全問題,因此,難以導出完全解(complete solution),只要某程度地求出良好的解即可,於數學的圖形領域中,已對上述無線通道的動態分配的演算法(algorithm)進行了多種研究。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-67557號公報
[專利文獻2]日本專利特開2008-244679號公報
[專利文獻3]日本專利特開2007-158485號公報
[專利文獻4]日本專利特開2004-96148號公報
[專利文獻5]日本專利特開2001-128224號公報
[專利文獻6]日本專利特開平10-313476號公報
然而,於如上所述的使用多跳躍通信的通信網路中,由於各子終端對不同的子終端的無線封包進行中繼而進行通信,因此,相較於母終端與子終端直接進行通信的情形,通信網路所形成的物理性的空間距離變大。因此,即使當母終端彼此處於遠離的位置時,在多數情形下,連接於各母終端的子終端彼此亦處於靠近的位置,無法僅根據母終端的位置資訊來充分地使無線封包產生干涉的可能性減小。又,若母終端彼此處於遠離的位置,則母終端彼此無法進行通信,因此,存在如下的問題,即,無法充分地使無線封包產生干涉的可能性減小。
而且,即使當在鄰接的通信單元之間使用互不相同的無線通道時,在無線通道彼此之間的頻率距離近的情形下,無線封包有可能會因自相鄰的無線通道洩漏的電力而產生干涉。
本發明是鑒於上述事由而成的發明,本發明提供如下的多跳躍通信方法及多跳躍通信系統,該多跳躍通信方法及多跳躍通信系統無需使母終端彼此進行通信,或無需由伺服器等來進行集中管理,可抑制由自其他通信單元洩漏的電力引起的無線封包的干涉。
根據本發明的一個實施形態,提供一種多跳躍通信系統,使用選自多個無線通道的一個無線通道作為單元內通道,由1台母終端與1台至多台子終端來構築多個進行多跳躍通信的通信單元,上述子終端對與自身終端所屬的通信單元相鄰接的通信單元的各個中的上述單元內通道進行偵測,將上述單元內通道通知至自身終端所屬的通信單元的上述母終端,當自身終端所屬的通信單元與上述單元內通道相同的其他通信單元的通信過程中的干涉程度超過規定的臨限值時,上述母終端從自身終端所屬的通信單元及上述相鄰接的通信單元中的未被用作上述單元內通道的1個至多個無線通道中,選擇干涉水準(level)最小的無線通道,且將該選擇的無線通道設定為自身終端所屬的通信單元的上述單元內通道,上述干涉水準是基於自身終端所屬的通信單元及上述相鄰接的通信單元的各個上述單元內通道之間的頻率距離。
根據本發明的一個實施形態,提供一種多跳躍通信系統,使用選自多個無線通道的一個無線通道作為單元內通道,由1台母終端與1台至多台子終端來構築多個進行多跳躍通信的通信單元,上述母終端及上述子終端使用上述單元內通道來發送招呼封包,該招呼封包包含用以對自身終端所屬的通信單元進行識別的通信單元資訊,且報告自身終端的存在,當使用上述單元內通道來接收的上述招呼封包的上述通信單元資訊所示的通信單元與自身終端所屬的第1通信單元不同的情況下,上述子終端將偵測資訊發送至屬於上述第1通信單元的上述母終端,上述偵測資訊包含已接收的上述招呼封包的上述通信單元資訊,且通知已偵測出使用相同的上述單元內通道的第2通信單元,當依序對上述多個無線通道進行切換而接收上述招呼封包時,上述子終端將通道利用資訊發送至屬於上述第1通信單元的上述母終端,上述通道利用資訊包含已接收的上述招呼封包的上述通信單元資訊、及與接收了上述招呼封包的無線通道相關的通道資訊,且通知存在於上述第1通信單元的周圍的第3通信單元所使用的上述單元內通道,屬於上述第1通信單元的上述母終端基於已接收的上述偵測資訊,將上述第1通信單元與上述第2通信單元的通信過程中的干涉程度予以導出,當該干涉程度超過規定的臨限值時,基於上述通道利用資訊,上述第1通信單元、第3通信單元自未被用作上述單元內通道的無線通道即未使用通道,選擇干涉水準最小的未使用通道,且將該選擇的未使用通道設定為上述第1通信單元的上述單元內通道,上述干涉水準是基於上述未使用通道與上述第1通信單元、第3通信單元的上述單元內通道即使用通道之間的頻率距離。
較佳為上述母終端基於上述通道利用資訊,根據使用各個上述使用通道的通信單元的數量,對上述干涉水準進行加權。
較佳為上述母終端將與各個上述使用通道相鄰的無線通道即鄰接通道自上述未使用通道中排除。
較佳為上述母終端及上述子終端使用上述單元內通道來發送上述招呼封包,上述招呼封包包括自身終端所屬的通信單元中作成的上述通道利用資訊,屬於上述第1通信單元的上述子終端依序對上述多個無線通道進行切換,將自上述第3通信單元接收的上述招呼封包中所含的上述通道利用資訊,發送至屬於上述第1通信單元的上述母終端,屬於上述第1通信單元的上述母終端基於上述招呼封包中所含的上述通道利用資訊,對存在於上述第3通信單元的周圍的第4通信單元所使用的上述單元內通道進行偵測,將上述第4通信單元所使用的上述單元內通道自上述未使用通道中排除。
較佳為當無上述未使用通道時,屬於上述第1通信單元的上述母終端將使用各無線通道的上述第3通信單元的台數設為N,將使用各無線通道的上述第4通信單元的台數設為M,將0~1的加權係數設為β,以N+βM來將每個無線通道的評價函數予以導出,將上述評價函數最小的無線通道設定為上述單元內通道。
較佳為屬於上述第1通信單元的上述母終端將上述使用通道設為上述第1通信單元、第3通信單元、以及第4通信單元中的上述單元內通道,且進行加權,使上述第4通信單元的上述單元內通道相對於上述未使用通道的上述干涉水準,小於上述第3通信單元的上述單元內通道相對於上述未使用通道的上述干涉水準。
較佳為針對各個上述母終端,對優先順序進行設定,當上述干涉程度超過規定的臨限值時,基於該優先順序來決定是否將上述未使用通道設定為上述單元內通道。
較佳為針對各個無線通道,對依據規定的概率密度函數的概率進行設定,上述母終端基於上述未使用通道的上述概率,決定是否將上述未使用通道設定為上述單元內通道。
上述概率密度函數較佳為以無線通道的識別號、及針對各個上述母終端而設定的優先順序作為變數(variable)的函數。
較佳為上述母終端使上述未使用通道的上述概率,朝不將該未使用通道設定為上述單元內通道的方向變動,上述未使用通道在上述第1通信單元與上述第2通信單元的通信過程中的干涉程度在過去超過了規定的臨限值。
根據本發明的一個實施形態,提供一種多跳躍通信系統,1台母終端與多台子終端分別使用彼此相同的無線通道來構築多個進行多跳躍通信的通信單元,子終端對使用著由自身終端用於通信的無線通道的其他通信單元進行偵測,且將上述其他通信單元通知至母終端,該母終端針對每個通信單元,將其他通信單元與自身終端所屬的通信單元的通信過程中的干涉程度予以導出,若該干涉程度之和超過規定的臨限值,則切換至其他無線通道來進行通信。
提供一種多跳躍通信系統,1台母終端與多台子終端分別使用彼此相同的無線通道來構築多個進行多跳躍通信的通信單元,各終端將擇一地選自頻率互不相同的多個無線通道的無線通道,設定為用於通信的通信通道,並且發送招呼封包,該招呼封包包含用以對自身終端所屬的通信單元進行識別的通信單元資訊,且報告自身終端的存在,當使用上述通信通道來接收該招呼封包時,在已接收的招呼封包的通信單元資訊所示的通信單元與自身終端所屬的通信單元不同的情形下,子終端將偵測資訊發送至屬於與自身終端相同的通信單元的母終端,上述偵測資訊包含已接收的招呼封包的通信單元資訊,且通知已偵測出利用通信通道的其他通信單元,母終端基於已接收的偵測資訊,針對上述偵測資訊的通信單元資訊所示的每個通信單元,將干涉水準予以導出,若該干涉水準之和大於規定的臨限值,則自多個無線通道中擇一地選擇與通信通道不同的無線通道,將該無線通道設定為自身終端所屬的通信單元所使用的新的通信通道。
較佳為上述通信單元分別具有個別地被給予的識別資訊,只有當已接收的偵測資訊的通信單元資訊所示的通信單元的識別資訊、與自身終端所屬的通信單元的識別資訊具有規定的關係時,母終端才對新的通信通道進行設定。
較佳為上述子終端依序對多個無線通道進行切換而接收招呼封包,當已接收的招呼封包的通信單元資訊所示的通信單元與自身終端所屬的通信單元不同的情況下,將通道利用資訊發送至母終端,該通道利用資訊包含已接收的招呼封包的通信單元資訊、與表示已接收該招呼封包的無線通道的通道資訊,母終端基於通道利用資訊中所含的通信單元資訊與通道資訊,針對各無線通道,求出利用該無線通道的通信單元數,以所求出的通信單元數少的無線通道為優先,選擇新的通信通道。
較佳為上述子終端使從自身終端至自身終端所屬的通信單元的母終端為止的通信路線中的跳躍數包含於偵測資訊,且發送該偵測資訊,母終端以如下的方式來將干涉水準予以導出,即,偵測資訊中所含的跳躍數越少,則使上述干涉水準越高。
較佳為屬於與發送偵測資訊的自身終端相同的通信單元的子終端的數量越多,則上述母終端將干涉水準設定得越高。
較佳為上述各終端使終端資訊包含於招呼封包,且發送上述招呼封包,上述終端資訊表示自身終端為母終端與子終端中的哪一個終端,並且在自身終端為子終端時,表示從自身終端至自身終端所屬的通信單元的母終端為止的通信路線中的跳躍數,子終端使已接收的招呼封包中所含的終端資訊包含於偵測資訊,且發送該偵測資訊,母終端基於偵測資訊中所含的終端資訊來將干涉水準予以導出。
根據本發明的一個實施形態,提供一種使用於上述多跳躍通信系統的母終端。
根據本發明的一個實施形態,提供一種使用於上述多跳躍通信系統的子終端。
[發明的效果]
如以上的說明所述,根據本發明的實施形態,具有如下的效果,即,無需使母終端彼此進行通信,或無需由伺服器等來進行集中管理,可抑制由自其他通信單元洩漏的電力引起的無線封包的干涉。
藉由如下所述的隨附圖式與較佳實例的說明來使本發明的目的以及特徵變得明確。
以下,參照構成本說明書的一部分的隨附圖式,更詳細地對本發明的實施形態進行說明。於整個圖式中,對相同或類似的部分附上相同的參照符號且省略說明。
(實施形態1)
圖1是本實施形態的多跳躍通信系統所構成的無線網路的概略圖。該無線網路使用於包含多個住戶K的住戶群,於住戶群內,每隔規定範圍(例如每隔500 m的半徑)設置作為母通信終端的通信終端1,於各住戶K中設置作為子通信終端的通信終端2。再者,以下,將作為母通信終端的通信終端1稱為母終端1,將作為子通信終端的通信終端2稱為子終端2。而且,於個別地對母終端1進行識別的情形時,使用母終端1-1、1-2、1-3、1-4、...的符號,於個別地對子終端2進行識別的情形時,使用子終端2-1、2-2、2-3、...的符號。
而且,子終端2具有將與各住戶K相關的規定資訊無線發送至1台母終端1的功能。母終端1具有如下的功能,即,無線地自多個子終端2取得與各住戶K相關的規定資訊,使用光纖線路等來將已取得的規定資訊發送至未圖示的上位的管理裝置。例如,母終端1自子終端2取得各住戶K的電力使用量、瓦斯(gas)使用量、以及自來水使用量等的讀表資訊,藉此,可構成遠距讀表系統。又,母終端1與子終端2之間收發預先設定的規定的資訊,藉此,亦可構成對各住戶K內的設備的狀態進行監視的遠距監視系統、以及對各住戶K內的設備的狀態進行控制的遠距控制系統等。
於上述無線網路中,母終端1及子終端2藉由多跳躍通信來彼此收發無線信號。亦即,於本無線網路中,在母終端1與各子終端2之間直接或間接地進行通信,對於無法直接地與母終端1通信的子終端2而言,由處於可進行通信的距離內的其他子終端2依序對通信封包進行中繼,藉此來與母終端1之間進行通信。
又,於上述多跳躍通信系統中,藉由1台母終端1與1台~多台子終端2來構築小規模的無線網路即通信單元,上述1台~多台子終端2直接或間接地將規定資訊發送至上述母終端1。亦即,於本實施形態中,併設有多個通信單元C1、C2、C3、C4、...。各通信單元中的母終端1自頻率互不相同的多個無線通道中,擇一地選擇用以收發通信封包的通信通道。又,子終端2使用如下的通信通道來收發通信封包,該通信通道是由自身終端所屬的母終端1來選擇。亦即,屬於同一通信單元的母終端1以及子終端2利用相同的頻率的無線通道來收發無線封包。將在各通信單元中用以使母終端1以及子終端2彼此進行通信的這一個無線通道稱為單元內通道。於本實施形態中,設定有頻率互不相同的無線通道Ch1、Ch2、...作為各通信終端A可利用的無線通道。
圖2是通信終端A的方塊圖。於本實施形態中,將相同的通信終端A用作母終端1與子終端2,例如,使用跳轉開關(jumper switch)或切換開關等的設定手段來將通信終端A設定為「母」,藉此,該通信終端A作為母終端1而發揮功能,又,將上述通信終端A設定為「子」,藉此,上述通信終端A作為子終端2而發揮功能。又,以下當不對母終端1與子終端2進行區分時,將母終端1與子終端2稱為通信終端A。
通信終端A包括:記憶部10、控制部20、以及無線通信介面(interface)部30。
記憶部10包含唯讀記憶體(Read Only Memory,ROM)等的非揮發性的記憶體(memory)、電子可擦可程式化唯讀記憶體(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM)等的可覆寫的非揮發性的記憶體、以及隨機存取記憶體(Random Access Memory,RAM)等的揮發性的記憶體。而且,記憶部10包括表格(table)記憶部101,該表格記憶部101記憶著通信路線或與可進行通信的鄰接終端(可直接地進行通信的母終端1或子終端2)相關的鏈路(link)資訊等。此外,記憶部10亦記憶著用以使通信終端A進行動作的控制程式(program)等的各程式、或執行各程式時所需的資訊等。
於本實施形態中,唯一(unique)的終端標識(Identity,ID)被分別分配至母終端1、子終端2,於各通信終端A的記憶部10中,亦儲存有被分配至自身終端的終端ID。於本實施形態中,終端ID「M1」、「M2」、「M3」...被預先分配至母終端1-1、1-2、1-3、....。又,當構築後述的通信路線時,藉由母終端1來將終端ID「T1」、「T2」、「T3」...分配至子終端2-1、2-2、2-3、....。
又,序列號(製造號)或媒體存取控制(Media Access Control,MAC)位址(address)等的裝置ID被預先分配至各個通信終端A,於各通信終端A的記憶部10中,預先儲存有上述裝置ID。而且,將上述裝置ID附加至通信終端A所收發的通信封包,藉此來進行通信控制。
又,唯一的通信單元ID被分別分配至各通信單元,通信終端A使通信封包中包含自身終端所屬的通信單元的通信單元ID,且發送該通信封包。於本實施形態中,將屬於通信單元的母終端1的終端ID用作通信單元ID,通信單元C1、C2、C3、....的通信單元ID分別是使用「M1」、「M2」、「M3」、....。再者,上述通信ID相當於本發明的通信單元資訊。
於母終端1及子終端2的表格記憶部101中,儲存有圖3所示的鄰接終端管理表格TB11,於母終端1的表格記憶部101中,儲存有圖5所示的偵測資訊管理表格TB12。又,於母終端1的表格記憶部101中,儲存有圖4(a)所示的通信路線表格TB21,於子終端2的表格記憶部101中,儲存有圖4(b)所示的通信路線表格TB22。
如圖3所示,鄰接終端管理表格TB11以表格形式記憶著與通信終端A(以下稱為鄰接終端A)相關的資訊(鄰接終端資訊),該通信終端A可不由其他通信終端A中繼而直接地與相關的通信終端A進行通信。具體而言,鄰接終端管理表格TB11設置有鄰接終端ID、終端種類、接收鏈路通信品質、發送鏈路通信品質、以及鏈路通信品質的各欄位(field)。
於鄰接終端管理表格TB11中,鄰接終端ID是被分配至可直接地與自身終端進行通信的通信終端A的終端ID。終端種類表示鄰接終端A的種類(母終端1「母」或子終端2「子」)。接收鏈路通信品質表示自鄰接終端A朝向自身終端的通信鏈路的通信品質。發送鏈路通信品質表示從自身終端朝向鄰接終端A的通信鏈路的通信品質。鏈路通信品質表示鄰接終端A與自身終端之間的通信鏈路中的通信品質。
可直接地進行通信的2台通信終端A-A之間的通信鏈路中的鏈路通信品質,例如使用通信品質值SQ。該通信品質值SQ是由10個階段或20個階段等的整數值來表示,可直接地進行通信的2台通信終端A-A之間的接收信號強度越大,則上述整數值越小。亦即,通信品質值SQ的整數值越小,則通信封包的衰減越小,通信狀態越佳。
而且,當接收通信封包的場所的雜訊水準(noise level)或干涉水準不同的情況下,通信鏈路中的兩個方向的通信品質互不相同,通信鏈路中的兩個方向的通信品質包含接收鏈路通信品質及發送鏈路通信品質。接收鏈路通信品質為如下的接收信號強度,該接收信號強度是指在可直接地進行通信的2台通信終端A-A之間的鏈路中,自身終端A自其他通信終端A接收通信封包時的接收信號強度。發送鏈路通信品質為如下的接收信號強度,該接收信號強度是指在可直接地進行通信的2台通信終端A-A之間的鏈路中,自身終端A將通信封包發送至其他通信終端A,且其他通信終端A接收通信封包時的接收信號強度。
再者,當在通信終端A-A之間進行通信時,自保證通信的確實性(可靠性)的觀點考慮,採用接收鏈路通信品質與發送鏈路通信品質中的通信狀態差的鏈路通信品質(鏈路通信品質的值大的鏈路通信品質)作為2台通信終端A-A之間的鏈路通信品質。
而且,後述的路線通信品質是採用構成母終端1與子終端2之間的通信路線的各通信鏈路的鏈路通信品質之和,該後述的路線通信品質是對於母終端1與子終端2之間的通信路線的通信品質的評價。
再者,上述通信品質值SQ與接收信號強度相關聯,但亦可代替接收信號強度,與信號雜訊(Signal Noise,SN)比、誤差向量大小(Error Vector Magnitude,EVM)、位元錯誤率(bit error rate)、以及封包錯誤率(packet error rate)等的其他要素相關聯地計算出上述通信品質值SQ。
接著,於偵測資訊管理表格TB12中,以表格形式記憶著屬於與母終端1相同的通信單元的各子終端2所偵測出的資訊(偵測資訊),該資訊(偵測資訊)表示利用相同的通信通道的通信單元(干涉單元)。具體而言,偵測資訊管理表格TB12設置有對干涉單元進行檢測的子終端的終端ID(子終端ID)、偵測出的干涉單元的通信單元ID(干涉單元ID)、以及偵測時刻的各欄位。上述干涉單元相當於本發明的第2通信單元。再者,以如下的方式來對偵測資訊管理表格TB12進行設定,即,定期地將已自偵測時刻起經過了固定時間的偵測資訊予以刪除。
接著,藉由1個至多個通信鏈路來形成母終端1與子
終端2之間的通信路線。而且,母終端1所保持的通信路線表格TB21(參照圖4(a))以表格形式記憶著如下的資訊(通信路線資訊),該資訊(通信路線資訊)與母終端1-成為該母終端1的下屬的子終端2之間的通信路線相關。具體而言,通信路線表格TB21設置有終端ID、路線通信品質、跳躍數、以及跳躍目的端的各欄位。
於母終端1所保持的通信路線表格TB21中,終端ID是被分配至構築了通信路線的下屬的子終端2的終端ID。路線通信品質表示直至終端ID欄位中所註冊的子終端2為止的通信路線中的通信品質。跳躍數表示直至終端ID欄位中所註冊的子終端2為止的通信路線中的跳躍數。跳躍目的端表示在直至終端ID欄位中所註冊的子終端2為止的通信路線中,各跳躍中的發送目的端的通信終端A。
接著,子終端2所保持的通信路線表格TB22(參照圖4(b))以表格形式記憶著如下的資訊(通信路線資訊),該資訊(通信路線資訊)是與子終端2以及可與該子終端2進行通信的母終端1之間的通信路線相關。具體而言,通信路線表格TB22設置有終端ID、路線通信品質、跳躍數、以及跳躍目的端的各欄位。
於子終端2所保持的通信路線表格TB22中,終端ID是被分配至可與該子終端2進行通信的母終端1的終端ID。路線通信品質表示直至終端ID欄位中所註冊的母終端1為止的通信路線中的通信品質。跳躍數表示直至終端ID欄位中所註冊的母終端1為止的通信路線中的跳躍數。跳躍目的端表示在直至終端ID欄位中所註冊的母終端1為止的通信路線中,各跳躍中的發送目的端的通信終端A。
於通信路線表格TB21、TB22中,跳躍數是從自身終端至通信目的端終端為止的通信路線中的通信終端A的台數。例如,於子終端2-2經由子終端2-1而與母終端1進行通信的通信路線的情形時,跳躍數為「2」。對於跳躍目的端,按照經由的順序,對從自身終端到達通信目的端終端為止所經由的通信終端A的終端ID進行註冊,最後,對註冊於終端ID欄位的通信終端A的終端ID進行註冊。
接著,無線通信介面部30是用以使用無線信號來與其他通信終端A之間進行通信的通信介面電路。而且,無線通信介面部30使用擇一地選自頻率互不相同的多個無線通道的無線通道作為單元內通道,且將該無線通道用於收發自身終端所屬的通信單元內的通信封包。
控制部20是如下的裝置,該裝置對通信終端A的各部分進行控制,藉此來對整個通信終端A的動作進行控制,例如該控制部20包含微處理器(microprocessor)及該微處理器的周邊電路等。而且,控制部20包括:表格管理部201、通信處理部202、以及發送計時器(timer)部203,且執行通信路線構築處理,該通信路線構築處理是用以直接或間接地構築子終端2與母終端1之間的通信路線的處理。
又,控制部20包括:通道切換處理部204、干涉檢測部205、以及變更計時器部206,且用來執行單元內通道決定處理,該單元內通道決定處理是用以決定單元內通道或將單元內通道予以變更的處理,該單元內通道用於在子終端2與母終端1之間收發通信封包。
表格管理部201對記憶部10的表格記憶部101中所記憶的各表格的註冊內容進行管理。通信處理部202使用無線通信介面部30來與其他通信終端A之間收發通信封包,且進行後述的動作,藉此來進行通信線路構築處理,該通信線路構築處理用以構築母終端1與子終端2之間的通信路線。發送計時器部203是測算規定的時間經過的計時手段,該發送計時器部203以規定的時間間隔,將各種通信封包的發送時機(timing)的到來通知至通信處理部202。
通道切換處理部204基於干涉檢測部205所檢測的通信單元之間的通信的干涉狀況等,自多個無線通道中擇一地選擇單元內通道,且將該單元內通道設定至無線通信介面部30。干涉檢測部205根據通信處理部202所接收的自其他通信終端A發送的通信封包,對通信單元之間的干涉狀況進行檢測,且將該干涉狀況輸出至通道切換處理部204。變更計時器部206是偵測出已到達規定的時刻的計時手段,該變更計時器部206將通信通道的變更時機的到來通知至通道切換處理部204。
接著,對本無線網路中的通信路線的構築進行說明。
首先,通信終端A啟動之後,各通信終端A的控制部20中的發送計時器部203開始計時,以發送招呼封包(Hello Packet,以下稱為「H封包」)。發送計時器部203在時間終了(time up)之後,將表示H封包的發送時機已到來的內容通知至通信處理部202。該通信處理部202接受上述通知之後,利用群播通信來將H封包發送至無線網路。
H封包是各通信終端A對其他通信終端A報告自身終端的存在時的通信封包。圖6(a)表示H封包的格式(format),該H封包包括:發送來源端終端ID部、發送目的端終端ID部、單元ID部、作業編碼(operation code)部、終端種類部、以及通信路線部。
H封包的發送來源端終端ID部收容著發送H封包的通信終端A的終端ID。發送目的端終端ID部收容著成為H封包的發送目的端的通信終端A的終端ID,於H封包的情形時,該發送目的端終端ID部收容著廣播(broadcast)等的群播通信的編碼「BC」。單元ID部收容著通信單元ID,該通信單元ID被分配至發送H封包的通信終端A所屬的通信單元。於本實施形態中,母終端1收容著自身終端的終端ID,子終端2收容著自身終端所屬的通信單元的母終端1的終端ID。作業編碼部收容著H封包的編碼。終端種類部收容著如下的資訊,該資訊用以識別發送H封包的通信終端A為母終端1與子終端2中的哪一個終端。
而且,H封包的通信路線部收容著表示自子終端2至母終端1為止的通信路線的通信路線資訊、以及表示該通信路線的通信品質的路線品質資訊。依序排列如下的通信終端A的終端ID,藉此來表示通信路線資訊,上述通信終端A是在自子終端2至母終端1為止的通信路線中所經由的通信終端。路線品質資訊是由通信路線內的鏈路通信品質之和來表示,將該鏈路通信品質之和稱為路線通信品質。
例如,經由子終端2-1,在子終端2-2與母終端1之間構築通信路線,該路線通信品質為17。於該情形時,在子終端2-2所發送的H封包的通信路線部中,收容著「T2→T1→M1:17」。該通信路線的跳躍數為「2」。又,母終端1所發送的H封包的通信路線部為「null」(或空資料(data)),相當於跳躍數為「0」,且路線通信品質為「0」。
再者,為了抑制無線網路的通信量(traffic),當將通信終端A設定為母終端1時,以及當通信終端A為構築直至母終端1為止的通信路線的子終端2時,自各通信終端A發送H封包。接著,於啟動之後,以固定時間間隔來進行上述H封包的發送處理。
又,未構築直至母終端1為止的通信路線的子終端2接收上述H封包,基於H封包的路線通信品質資訊等來求出子終端2-母終端1之間的通信成本(cost),接著構築通信成本最小的母終端1以及直至母終端1為止的通信路線。再者,構築母終端1與子終端2之間的通信路線的方法為已知的技術,因此,省略詳細的說明。
接著,使用圖7的序列(sequence)來對本無線網路中的通信通道的決定方法進行說明。
首先,若母終端1啟動,則母終端1的通道切換處理部204將規定的無線通道作為臨時的單元內通道而設定至通信介面部30(步驟(step)S1)。此處,設置臨時的單元內通道的原因在於:不清楚在周圍的通信單元中,哪一個無線通道被用作單元內通道,因此,假設藉由進行以下的動作來將單元內通道予以變更。再者,當決定上述臨時的單元內通道時,例如,可對每個可利用的無線通道的無線信號強度進行測定,且選擇該信號強度最低的無線通道,亦可自可利用的無線通道中隨機(random)地選擇無線通道。
此處,配置於上述母終端1的周圍的子終端2接收”使用臨時的單元內通道來發送的H封包”,當通信品質較自身終端所屬的通信單元的通信品質更高時,與該母終端1之間構築通信路線。藉此,配置於上述母終端1的周圍的子終端2使用相同的單元內通道來直接或間接地與母終端1進行通信,從而形成包含上述母終端1與子終端2的通信單元。再者,子終端2將施加至自身終端所屬的通信單元的母終端1中的終端ID作為通信單元ID而記憶於記憶部10。
於本實施形態中,如圖1所示,通信單元C1中包含母終端1-1、子終端2-1、2-2、2-3,通信單元C2中包含母終端1-2、子終端2-4、2-5,通信單元C3中包含母終端1-3、子終端2-6。而且,子終端2-2經由子終端2-1而間接地與母終端1-1進行通信,子終端2-1以及子終端2-3直接地與母終端1-1進行通信。又,子終端2-5經由子終端2-4而間接地與母終端1-2進行通信,子終端2-4直接地與母終端1-2進行通信。又,子終端2-6直接地與母終端1-3進行通信。
此處,母終端1-1、1-2、1-3均設定通道Ch1作為用以收發通信封包的單元內通道。又,子終端2-1、2-5存在於可直接地與子終端2-2進行通信的範圍中。亦即,子終端2-2與子終端2-5包含於互不相同的通信單元,但使用相同的單元內通道,在各通信單元內進行無線封包的通信。而且,母終端1-1與子終端2-6存在於可直接地與子終端2-3進行通信的範圍中。亦即,子終端2-3與子終端2-6包含於互不相同的通信單元,但使用相同的單元內通道,在各通信單元內進行無線封包的通信。
此處,如上所述,各子終端2定期地發送H封包,並且接收自周圍的通信終端A發送的H封包。再者,於本實施形態中,上述各子終端2接收使用自身終端所屬的通信單元的單元內通道來發送的H封包。
若子終端2接收H封包,則對H封包中所含的通信單元ID、與自身終端所屬的通信單元(第1通信單元)的通信單元ID進行比較。於本實施形態中,由於使用母終端1的終端ID作為通信單元ID,因此,實際上對H封包中所含的通信單元ID、與自身終端所屬的通信單元的母終端1的終端ID進行比較。進行該比較之後,若兩個通信單元ID不同,則將通道偵測資訊封包(以下稱為D封包)直接或間接地朝自身終端所屬的通信單元的母終端1發送,上述通道偵測資訊封包表示已偵測出干涉單元(第2通信單元),該干涉單元(第2通信單元)是使用與自身終端所屬的通信單元相同的單元內通道的其他通信單元。再者,D封包相當於本發明的偵測資訊。
圖6(b)表示上述D封包的格式。D封包包括:發送來源端終端ID部、發送目的端終端ID部、單元ID部、作業編碼部、以及偵測資訊部。
D封包的發送來源端終端ID部收容著發送D封包的通信終端A的終端ID。發送目的端終端ID部收容著成為D封包的發送目的端的通信終端A的終端ID,於D封包的情形時,上述發送目的端終端ID部收容著通信終端A所屬的通信單元的母終端1的終端ID。單元ID部收容著通信單元ID,該通信單元ID被分配至發送D封包的通信終端A所屬的通信單元。於本實施形態中,母終端1收容著自身終端的終端ID,子終端2收容著自身終端所屬的通信單元的母終端1的終端ID。作業編碼部收容著D封包的編碼。於偵測資訊部中,例如收容著干涉單元ID,該干涉單元ID的值與已接收的H封包中所含的單元ID部的值相同,且該干涉單元ID表示已偵測出的干涉單元的通信單元ID。
具體而言,於圖7中,屬於通信單元C2的子終端2-5將H封包發送至周圍的終端(步驟S2)之後,子終端2-2、2-4分別接收來自子終端2-5的H封包。由於接收了H封包的子終端2-4包含於與子終端2-5相同的通信單元C2,因此,該子終端2-4不發送D封包。
接收了H封包的子終端2-2屬於通信單元C1,H封包中所含的通信單元ID、與自身終端所屬的通信單元的通信單元ID不同,因此,該子終端2-2將D封包經由子終端2-1而間接地發送至母終端1-1(步驟S3)。
接著,母終端1-1的通信處理部202接收自屬於通信單元C1的子終端2-2發送的D封包(步驟S4),將D封包通知至通道切換處理部204。該通道切換處理部204將發送了D封包的子終端2-2的終端ID、接收D封包時的時刻、D封包中所含的干涉單元ID記憶於偵測資訊管理表格TB12。
具體而言,於圖7中,若母終端1-1接收自子終端2-2發送的D封包,則將當前的時刻作為偵測時刻,且將子終端2-2的子終端ID、D封包內的干涉單元ID、以及偵測時刻記憶於偵測資訊管理表格TB12(步驟S5)。
接著,母終端1-1的通道切換處理部204基於偵測資訊管理表格TB12中所含的各資訊,判斷是否必須將單元內通道切換為其他無線通道,若必須進行切換,則對單元內通道進行切換。再者,於本實施形態中,以D封包的接收作為觸發者(trigger),開始進行上述單元內通道的切換處理,但亦可每隔規定的時間週期而開始進行單元內通道的切換處理。
首先,母終端1-1的干涉檢測部205參照偵測資訊管理表格TB12的各記錄(record),針對每個通信單元,將單元內通道Ch1中的干涉程度予以導出。於本實施形態中,干涉檢測部205總是將如下的通信單元的干涉程度設為「1」,該通信單元的干涉單元ID儲存於偵測資訊管理表格TB12。
接著,母終端1-1對針對每個通信單元而導出的干涉程度之和(亦即,母終端1-1的使用單元內通道Ch1的干涉單元的數量)、與規定的臨限值進行比較,若干涉單元的數量大於上述臨限值,則進行後述的單元內通道的變更處理。再者,於本實施形態中,「1」作為臨限值而預先記憶於記憶部10。
具體而言,於圖7中,母終端1-1基於自子終端2-2經由子終端2-1而發送的D封包,將各種資訊儲存於偵測資訊管理表格TB12,然後,干涉檢測部205求出干涉單元的數量。此處,於偵測資訊管理表格TB12中僅儲存有來自子終端2-2的資訊,干涉單元的數量為「1」,因此,不對單元內通道進行變更處理。
接著,屬於通信單元C3的子終端2-6若發送H封包(步驟S6),則子終端2-3接收該H封包。接收了H封包的子終端2-3屬於通信單元C1,H封包中所含的通信單元ID、與自身終端所屬的通信單元的通信單元ID不同,因此,該子終端2-3將D封包直接地發送至母終端1-1(步驟S7)。此時,於發送至母終端1-1的D封包的偵測資訊部中收容著「M3」,該「M3」表示子終端2-6所屬的通信單元(干涉單元)的通信單元ID(干涉單元ID)。
若母終端1-1接收自子終端2-3發送的D封包,則將子終端2-3的子終端ID、D封包內的干涉單元ID、以及偵測時刻記憶於偵測資訊管理表格TB12(步驟S8)。然後,母終端1-1求出上述干涉單元的數量。此處,於偵測資訊管理表格TB12中,儲存有分別自子終端2-2與子終端2-3發送的資訊,由於干涉單元的數量為「2」且該數量大於臨限值「1」,因此,開始對單元內通道進行變更處理。
圖8是表示單元內通道的變更處理的流程圖。
首先,當對單元內通道進行變更處理時,構築與母終端1之間的通信路線的子終端2總是週期性地進行如下的處理,該處理是隔開規定的時間間隔地依序對全部的無線通道進行掃描的處理。此處,對各無線通道進行掃描的時間被設定為比H封包的發送間隔更長的時間,若存在使用作為掃描對象的無線通道的其他終端裝置A,則可確實地接收H封包。接著,子終端2若利用已掃描的各無線通道來接收H封包,則將表示無線通道的利用狀況的通道利用狀況通知封包發送至自身終端所屬的通信單元的母終端1。再者,通道利用狀況通知封包相當於本發明的通道利用資訊。
圖9表示上述通道利用狀況通知封包的格式。通道利用狀況通知封包包括:發送來源端終端ID部、發送目的端終端ID部、單元ID部、作業編碼部、以及通道利用資訊部。
通道利用狀況通知封包的發送來源端終端ID部收容著發送通道利用狀況通知封包的通信終端A的終端ID。發送目的端終端ID部收容著成為通道利用狀況通知封包的發送目的端的通信終端A的終端ID,於通道利用狀況通知封包的情形時,上述發送目的端終端ID部收容著通信終端A所屬的通信單元的母終端1的終端ID。單元ID部收容著通信單元ID,該通信單元ID被分配至發送通道利用狀況通知封包的通信終端A所屬的通信單元。於本實施形態中,母終端1收容著自身終端的終端ID,子終端2收容著自身終端所屬的通信單元的母終端1的終端ID。作業編碼部收容著通道利用狀況通知封包的編碼。通道利用資訊部成對地收容著通道資訊與通信單元ID(通信單元資訊),上述通道資訊表示接收了H封包的無線通道,上述通信單元ID(通信單元資訊)基於使用上述通道資訊所示的無線通道來接收的H封包的單元ID部。亦即,通道利用狀況通知封包通知鄰接單元(第3通信單元)的通信單元ID、以及該鄰接單元所使用的單元內通道,上述鄰接單元(第3通信單元)是存在於通信單元(第1通信單元)的周圍的其他通信單元,該通信單元(第1通信單元)是接收了通道利用狀況通知封包的母終端1所屬的通信單元。再者,於本實施形態中,於無線通道Ch1的情形時,收容著「1」作為通道資訊,於無線通道Ch2的情形時,收容著「2」等的通道號作為通道資訊。上述通道號相當於本發明的無線通道的識別號。
而且,於母終端1的表格記憶部101中,更記憶有圖10所示的通道資訊管理表格TB13。於通道資訊管理表格TB13中,以表格形式記憶著如下的資訊(通道利用資訊),該資訊(通道利用資訊)是由屬於母終端1所屬的通信單元的各子終端2偵測且表示鄰接單元中的單元內通道的利用狀況。具體而言,通道資訊管理表格TB13設置有子終端ID、鄰接單元的通信ID(鄰接單元ID)、偵測時刻、以及鄰接單元中的單元內通道(使用通道)的各欄位。
如此,母終端1若接收自屬於自身終端所屬的通信單元的子終端2發送的通道利用狀況通知封包,則將該封包中所含的各資訊記憶於通道資訊管理表格TB13。
而且,於以上述方式構成的母終端1中,干涉檢測部205參照通道資訊管理表格TB13的各記錄,將作為切換目的端的無線通道的干涉水準予以導出。
例如,母終端1-1的干涉檢測部205參照通道資訊管理表格TB13的使用通道欄位,將使用通道予以抽出。圖11表示當將全部的無線通道設為Ch1~Ch10時的使用通道的抽出例,將使用通道設為Ch1、Ch6、Ch7、Ch10(圖11中的橫線區域)。再者,使用通道包含母終端1-1的單元內通道Ch1、與母終端1-1的鄰接單元中的單元內通道。
接著,母終端1-1的干涉檢測部205根據全部的無線通道,判斷是否存在使用通道以外的未使用通道(步驟S101)。於圖11中,存在未使用通道Ch2~Ch5、Ch8、Ch9(圖11中的中空區域)。
而且,母終端1-1的干涉檢測部205基於未使用通道的各個隔離指數,自未使用通道中鎖定候補的單元內通道(步驟S102)。
首先,母終端1-1的干涉檢測部205求出未使用通道Ch2~Ch5、Ch8、Ch9的干涉水準。基於未使用通道與使用通道之間的頻率距離來將上述干涉水準予以導出。具體而言,如圖11所示,首先,針對每個未使用通道,求出未使用通道的低頻側的最靠近的使用通道與未使用通道的頻率距離X1、以及未使用通道的高頻側的最靠近的使用通道與未使用通道的頻率距離X2。上述低頻側的頻率距離X1、高頻側的頻率距離X2是由無線通道的通道號之差來表示。
例如,於未使用通道Ch2、使用通道Ch1、Ch6的情形時,低頻側的頻率距離X1=1,高頻側的頻率距離X2=4。於未使用通道Ch3、使用通道Ch1、Ch6的情形時,低頻側的頻率距離X1=2,高頻側的頻率距離X2=3。於未使用通道Ch4、使用通道Ch1、Ch6的情形時,低頻側的頻率距離X1=3,高頻側的頻率距離X2=2。於未使用通道Ch5、使用通道Ch1、Ch6的情形時,低頻側的頻率距離X1=4,高頻側的頻率距離X2=1。於未使用通道Ch8、使用通道Ch7、Ch10的情形時,低頻側的頻率距離X1=1,高頻側的頻率距離X2=2。於未使用通道Ch9、使用通道Ch7、Ch10的情形時,低頻側的頻率距離X1=2,高頻側的頻率距離X2=1。
接著,如圖12所示,預先對與頻率距離相對應的隔離指數進行設定,將頻率距離X1、X2轉換為隔離指數。此處,頻率距離「1」對應於隔離指數「10」,頻率距離「2」對應於隔離指數「3」,頻率距離「3以上」對應於隔離指數「1」,頻率距離越長,則隔離指數越小。例如,於低頻側的頻率距離X1=1,且高頻側的頻率距離X2=4的情形時,關於與頻率距離X1、X2相對應的各隔離指數,低頻側的隔離指數為「10」,高頻側的隔離指數為「1」。
接著,將與頻率距離X1、X2相對應的各隔離指數之和予以導出作為干涉水準。亦即,干涉水準=低頻側的隔離指數+高頻側的隔離指數。
例如,於與高頻側的頻率距離X1、低頻側的頻率距離X2相對應的各隔離指數為「10」、「1」的情形時,干涉水準=10+1=11。該干涉水準表示未使用通道與使用通道的干涉水準,且存在如下的傾向,即,干涉水準越低,則未使用通道與使用通道越不易產生干涉。
因此,於圖11中,未使用通道Ch2的干涉水準=11(=10+1),未使用通道Ch3的干涉水準=4(=3+1),未使用通道Ch4的干涉水準=4(=1+3)。而且,未使用通道Ch5的干涉水準=11(=1+10),未使用通道Ch8的干涉水準=13(=10+3),未使用通道Ch9的干涉水準=13(=3+10)。
亦即,圖11所示的未使用通道Ch2、Ch3、Ch4、Ch5、Ch8、Ch9的各干涉水準為「11」、「4」、「4」、「11」、「13」、「13」。於該情形時,最小的干涉水準為「4」的未使用通道Ch3、Ch4成為候補的單元內通道。
接著,母終端1-1的干涉檢測部205參照偵測資訊管理表格TB12的干涉單元ID。該干涉單元ID是如下的母終端1的通信ID,該母終端1屬於使用與自身終端相同的單元內通道的干涉單元。而且,根據上述通信ID的大小,分別對於自身終端與屬於使用相同的單元內通道的干涉單元的母終端1來設定優先順序n。因此,母終端1的干涉檢測部205將自身終端的優先順序n應用於函數f(n),以獲得函數f(n)的計算結果(步驟S103)。而且,母終端1的干涉檢測部205包括隨機數產生手段,根據函數f(n)的計算結果與隨機數的產生結果的大小關係,判定是否於自身終端中將單元內通道予以變更(步驟S104)。例如,當將常數設為a時,表示為函數f(n)=exp{-a(n-1)},若母終端1的通信ID越小,則將優先順序n設定得越高,如此,母終端1的通信ID越小,則單元內通道的變更概率越高。
當自身終端所屬的通信單元與干涉單元全部同等地將單元內通道予以變更時,在變更之後再次產生干涉的可能性變高。然而,如上所述,基於自身終端與屬於干涉單元的母終端1的各優先順序,對單元內通道的變更概率進行設定,因此,在單元內通道的變更之後可使再次產生干涉的可能性受到抑制。
而且,當母終端1-1的干涉檢測部205判定為將單元內通道予以變更時,分別對於候補的單元內通道即未使用
通道Ch3、Ch4,算出以通道號j作為參數(parameter)的概率密度函數p(j)(步驟S105)。例如,當將常數設為b、c,且將無線通道Chj的干涉水準設為Rj時,概率密度函數表示為p(j)=b/(Rj+cj),無線通道的通道號j越小,則概率密度函數p(j)越高。再者,對常數b進行設定,使得Σp(j)=1。另一方面,當於步驟S104中,判定為不將單元內通道予以變更時,使本處理結束。
接著,母終端1-1的干涉檢測部205將未使用通道Ch3、Ch4中的概率密度函數p(j)高的未使用通道Ch3選擇為切換目的端的單元內通道。母終端1-1的通道切換處理部204將未使用通道Ch3設定為通信單元C1的新的單元內通道(步驟S106)。
例如,當隨機地自候補的單元內通道即未使用通道Ch3、Ch4中進行選擇時,在系統中的單元內通道的再設定處理結束之後,整個系統中所使用的單元內通道的數量變多。然而,如上所述,無線通道的通道號j越小,則越容易被選擇為新的單元內通道,藉此,能夠利用少的無線通道數來運用系統。
又,亦可使用概率密度函數p(j,n)=b/(Rj+c | j-n |)。於該情形時,對於優先順序n的母終端1而言,通道號j的未使用通道被選擇為新的單元內通道的概率變高。因此,針對多個通信單元來設定相同的單元內通道的概率下降,從而可抑制將單元內通道予以變更之後的再干涉。
而且,母終端1-1的干涉檢測部205在過去具有如下的歷程,即,當使用通道號j1的無線通道作為單元內無線通道時,由於與干涉單元之間的干涉而變更為其他無線通道。於該情形下,當候補的單元內通道即未使用通道中存在通道號j1的無線通道時,亦可朝通道號j1的概率密度函數下降的方向,將概率密度函數p(j)或概率密度函數p(j,n)予以變更,從而使通道號j1的選擇概率下降。於該情形時,可抑制如下的反覆情形的產生,該反覆情形是指將過去存在干涉歷程的無線通道設定為單元內通道之後,使單元內通道恢復為原來的無線通道。
又,當於步驟S101中無未使用通道時,母終端1-1的干涉檢測部205判定如下的無線通道是否為當前的單元內通道Ch1(步驟S107),上述無線通道是全部的無線通道中的干涉單元的數量最小的無線通道。具體而言,母終端1-1的干涉檢測部205參照記憶於表格記憶部101的通道資訊管理表格TB13,將使用相同的無線通道的鄰接單元的數量予以導出。接著,母終端1-1的干涉檢測部205將當前的單元內通道Ch1中的干涉單元的數量與其他無線通道中的干涉單元的數量作比較。
然後,當全部的無線通道中,當前的單元內通道Ch1的干涉單元的數量最小時,使本處理結束,通信單元C1維持單元內通道Ch1。另一方面,於當前的單元內通道Ch1的干涉單元的數量並非為最小的情形時,將干涉單元的數量最小的1個至多個其他無線通道設為候補的單元內通道(步驟S108)。接著,對該干涉單元的數量最小的候補的單元內通道進行上述步驟S103~步驟S106的處理,將任一個候補的單元內通道選擇為切換目的端的單元內通道,且設定為通信單元C1的新的單元內通道。
又,亦可與本實施形態不同地,以如下的方法來對單元內通道進行變更處理,即,於母終端1-1中,自可利用的無線通道中擇一地選擇與當前已設定的單元內通道不同的無線通道,且將該無線通道定為新的通信通道。
亦即,可利用任意的方法,自能夠利用通道資訊管理表格TB13中的未使用通道的無線通道中選擇一個無線通道,將該無線通道作為新的單元內通道而予以導出。此時,當通道資訊管理表格TB13中的未使用通道不存在時,根據記憶於通道資訊管理表格TB13的各記錄,針對每個可利用的無線通道,求出利用該無線通道的干涉單元的數量,將該干涉單元的數量最小的無線通道作為新的單元內通道而予以導出。
接著,母終端1-1根據當前的時刻而求出將單元內通道予以變更的變更時刻,藉由群播通信,朝屬於與自身終端相同的通信單元C1的全部的子終端2,發送包含上述變更時刻與新的單元內通道的通道變更通知封包。此處,上述變更時刻例如是自當前的時刻經過5分鐘之後的時刻,且設定為如下的時刻即可,該時刻是指能夠使屬於與自身終端相同的通信單元C1的全部的子終端2正常地接收上述通道變更通知封包的時刻。
將通道變更通知封包的格式表示於圖6(c)。通道變更通知封包包括:發送來源端終端ID部、發送目的端終端ID部、單元ID部、作業編碼部、變更時刻部、以及通信通道部。
通道變更通知封包的發送來源端終端ID部收容著發送通道變更通知封包的通信終端A的終端ID。發送目的端終端ID部收容著成為通道變更通知封包的發送目的端的通信終端A的終端ID,於通道變更通知封包的情形時,上述發送目的端終端ID部收容著廣播等的群播通信的編碼「BC」。單元ID部收容著通信單元ID,該通信單元ID被分配至發送通道變更通知封包的通信終端A所屬的通信單元。於本實施形態中,母終端1收容著自身終端的終端ID,子終端2收容著自身終端所屬的通信單元的母終端1的終端ID。作業編碼部收容著通道變更通知封包的編碼。於變更時刻部中,收容著開始將通信通道予以變更時的變更時刻,於通信通道部中收容著如下的值,該值能夠識別出在變更時刻進行變更的通信通道。
具體而言,於圖7中,母終端1-1將新的通信通道設為通道Ch3,且將通信通道的變更時刻設定為自當前時刻經過5分鐘之後的時刻(步驟S9),接著藉由群播通信來發送通道變更通知封包(步驟S10)。
接收了通道變更通知封包的通信單元C1內的子終端2在通道變更通知封包的變更時刻部中所儲存的時刻,將通信通道予以變更,因此,使自身終端所具有的變更計時器部206啟動(步驟S12)。此時,子終端2-1對通道變更通知封包進行中繼(步驟S11),藉此,子終端2-2接收來自母終端1-1的通道變更通知封包。又,當接收了與自身終端所屬的通信單元不同的通信單元的通道變更通知封包時,不進行上述處理。
然後,若經過規定的時間而到達變更時刻,則母終端1-1以及各子終端2的通道切換處理部204接受來自變更計時器部206的通知,將通信通道變更為通道Ch3(步驟S13)。如此,包含母終端1-1以及各子終端2的通信單元C1所利用的通信通道被變更為新的通信通道即通道Ch3。
藉此,子終端2-2及子終端2-5、與子終端2-3及子終端2-6分別使用另外的通信通道,在各通信單元內收發通信封包,因此,可使通信封包的干涉減少。
對於母終端1-2、1-3而言,亦在相同條件下實施與上述干涉水準之和相對應的通信通道的變更處理。亦即,對於各母終端1(1-2、1-3)而言,當在自身終端所屬的通信單元(C2、C3)內,另外存在對其他通信單元進行偵測的子終端2時,若干涉水準之和(產生干涉的通信單元的數量)超過規定的臨限值,則對通信通道進行變更處理。因此,當母終端1-2的干涉檢測部205所導出的干涉水準之和超過臨限值時,若母終端1-1與母終端1-2均將新的通信通道設定為Ch2,則有時即便將通信通道予以變更,亦無法解決干涉。
因此,各母終端1的通道切換處理部204對自身終端所屬的通信單元的通信單元ID、與已接收的D封包中所含有的通信單元ID進行比較,只要當自身終端的通信單元ID更大時,才將通信通道予以變更。具體而言,只要對母終端1-1所屬的通信單元的通信單元ID「M1」、與母終端1-2所屬的通信單元的通信單元ID「M2」的數值部分進行比較即可,於該情形時,僅母終端1-2將通信通道予以變更。
再者,例如亦可使通信單元的母終端1的序列號、網際網路協定(Internet Protocol,IP)位址、MAC位址等的各種資訊包含在通信封包內,且對這些資訊的值進行比較,藉此來判定是否對通信通道進行變更處理。又,亦可預先將比較用的數值給予每個通信單元,且將上述比較用的數值記憶於記憶部10,參照通信封包的通信單元ID與記憶部10,對給予通信單元的數值進行比較。
又,於本實施形態中,各母終端1的干涉檢測部205總是將如下的通信單元的干涉水準設為「1」,該通信單元的偵測單元ID儲存於偵測資訊管理表格TB12,但亦可將與儲存於偵測資訊管理表格TB12的子終端ID的總數相對應的值設為干涉水準。具體而言,於母終端1-1中,子終端2-2與子終端2-1均接收來自子終端2-5的H封包且將D封包發送至母終端1-1,在偵測資訊管理表格TB12中,存在兩個與通信單元C2相對應的記錄。此時,母終端1-1的干涉檢測部205將相對於通信單元C2的干涉水準導出為「2」。
藉此,在使用相同的通信通道來收發通信封包的子終端2的台數多,且無線封包的收發過程中容易產生錯誤(error)的狀況下,可準確地將通信通道予以變更。
如此,於本系統中,無需使母終端1彼此進行通信,或無需由伺服器等來進行集中管理,可使通信單元之間的無線封包的干涉減小。而且,可選擇未使用通道中的如下的無線通道,該無線通道的由自使用通道洩漏的電力引起的干涉少,因此,可抑制由自其他通信單元洩漏的電力引起的無線封包的干涉,從而可抑制頻率軸方面的干涉。
(實施形態2)
本實施形態的多跳躍通信系統包括與實施形態1相同的構成,未使用通道的設定與實施形態1不同,對相同的構成附上相同的符號且省略說明。
圖13表示將全部的無線通道設為Ch1~Ch10時的母終端1-1中的未使用通道的抽出例。
首先,將使用通道設為Ch1、Ch6、Ch10(圖13中的橫線區域)。再者,使用通道中,除了包含儲存於通道資訊管理表格TB13的無線通道(鄰接單元所使用的單元內通道)以外,亦包含母終端1-1的單元內通道Ch1。
接著,母終端1-1的干涉檢測部205將與使用通道Ch1、Ch6、Ch10的高頻側及低頻側相鄰的無線通道(鄰接通道)予以抽出。於圖13的情形時,將鄰接通道Ch2、Ch5、Ch7、Ch9予以抽出(圖13中的點(dot)區域)。
接著,母終端1-1的干涉檢測部205自全部的無線通道Ch1~Ch10中,將除了使用通道及鄰接通道的無線通道作為未使用通道而予以抽出。於圖13的情形時,將未使用通道Ch3、Ch4、Ch8予以抽出(圖13中的中空區域)。
然後,母終端1-1的干涉檢測部205使用上述未使用通道Ch3、Ch4、Ch8,與實施形態1同樣地對單元內通道進行變更處理。
因此,不將與使用通道相鄰的鄰接通道設定為新的單元內通道,藉此,可抑制由鄰接通道的雜波(spurious)等引起的干涉。
(實施形態3)
本實施形態的多跳躍通信系統與實施形態1的不同點在於:當在圖8的步驟S102中求出干涉水準時,根據使用各個使用通道的通信單元的數量,對干涉水準進行加權。再者,對與實施形態1相同的構成附上相同的符號且省略說明。
於圖11中,與實施形態1同樣地求出每個未使用通道的低頻側的隔離指數及高頻側的隔離指數。接著,本實施形態的干涉檢測部205參照通道資訊管理表格TB13,將利用使用通道的通信單元(鄰接單元或自身終端)的數量予以導出。此處,利用使用通道Ch1的通信單元的數量為「2」,利用使用通道Ch6的通信單元的數量為「4」,利用使用通道Ch7的通信單元的數量為「1」,利用使用通道Ch10的通信單元的數量為「1」。
而且,干涉檢測部205在求出未使用通道Ch2~Ch5、Ch8、Ch9的各個干涉水準時,將使用低頻側的使用通道的通信單元的數量乘以低頻側的隔離指數。而且,將使用高頻側的使用通道的通信單元的數量乘以高頻側的隔離指數。接著,使用高頻側的乘法結果與低頻側的乘法結果之和作為干涉水準。
因此,於圖11中,未使用通道Ch2的干涉水準=24(=10×2+1×4),未使用通道Ch3的干涉水準=10(=3×2+1×4),未使用通道Ch4的干涉水準=14(=1×2+3×4)。而且,未使用通道Ch5的干涉水準=42(=1×2+10×4),未使用通道Ch8的干涉水準=13(=10×1+3×1),未使用通道Ch9的干涉水準=13(=3×1+10×1)。
亦即,圖11所示的未使用通道Ch2、Ch3、Ch4、Ch5、Ch8、Ch9的各干涉水準為「24」、「10」、「14」、「42」、「13」、「13」。於該情形時,最小的干涉水準為「10」的未使用通道Ch3成為候補的單元內通道。
接著,母終端1-1的干涉檢測部205將上述未使用通道Ch3作為候補的單元內通道,與實施形態1同樣地對單元內通道進行變更處理。
多個通信單元所重複地使用的無線通道的通信量變大,干涉的概率亦隨著時間而變高。然而,根據使用各個使用通道的通信單元的數量來對干涉水準進行加權,藉此,可自頻率軸、時間軸的兩個方面來抑制干涉。
(實施形態4)
本實施形態的多跳躍通信系統的通信終端A使用自身終端所屬的通信單元的單元內通道,週期性地發送H封包,該H封包包括由自身終端所屬的通信單元的母終端1製成的通道資訊管理表格TB13。此處,子終端2定期地自母終端1取得由自身終端所屬的通信單元的母終端1製成的通道資訊管理表格TB13,藉此,能夠發送包含通道資訊管理表格TB13的H封包。
而且,例如,屬於通信單元C1(第1通信單元)的子終端2依序對全部的無線通道進行切換,自存在於通信單元C1的周圍的其他通信單元即鄰接單元(第3通信單元)接收H封包。接著,屬於通信單元C1的子終端2自已接收的H封包中,將通道資訊管理表格TB13予以抽出,將包含該通道資訊管理表格TB13的封包發送至通信單元C1的母終端1-1。
此處,若將存在於鄰接單元的周圍的通信單元設為準鄰接單元(第4通信單元),則來自鄰接單元的H封包中所含的通道資訊管理表格TB13是表示準鄰接單元中的單元內通道的利用狀況的資訊。
然後,母終端1-1的干涉檢測部205可基於上述通道資訊管理表格TB13,對該準鄰接單元所使用的單元內通道(鄰接單元方面的使用通道)進行偵測。
接著,母終端1-1的干涉檢測部205將該準鄰接單元所使用的單元內通道自未使用通道中除去,使用該未使用通道,與實施形態1至實施形態3中的任一個實施形態同樣地對單元內通道進行變更處理。
例如,當於通信單元C1中對單元內通道進行變更處理時,對於使用通信單元C1中的變更之後的單元內通道的鄰接單元而言,干涉水準增大。藉此,存在亦於鄰接單元中對單元內通道進行變更處理的可能性,整個系統的結束有可能需要長時間。
然而,於本實施形態中,將鄰接單元所使用的無線通道(使用通道)自候補的單元內通道中排除,而且亦將準鄰接單元所使用的無線通道自候補的單元內通道中排除。因此,即使當在一個通信單元中將單元內通道予以變更時,在該通信單元的鄰接單元中將單元內通道予以變更的可能性亦會減小,從而可使整個系統的結束時間縮短。
接著,當考慮了鄰接單元、準鄰接單元時,母終端1-1的干涉檢測部205於圖8的步驟S102中,以如下的方式,自未使用通道中鎖定候補的單元內通道。
圖14表示將全部的無線通道設為Ch1~Ch10時的母終端1-1中的未使用通道的抽出例。
首先,於母終端1-1中,將使用通道設為Ch1、Ch6、Ch7(圖14中的豎線區域)。再者,使用通道是由母終端1-1的單元內通道Ch1、與母終端1-1的鄰接單元中的單元內通道構成。
而且,將準鄰接單元所使用的無線通道設為準使用通道Ch4、Ch10(圖14中的波線)。
於該情形時,在圖14中存在未使用通道Ch2、Ch3、Ch5、Ch8、Ch9(圖14中的中空區域)。
而且,母終端1-1的干涉檢測部205於圖8的步驟S102中,基於未使用通道的各個隔離指數,自未使用通道中鎖定候補的單元內通道。
首先,干涉檢測部205求出未使用通道Ch2、Ch3、Ch5、Ch8、Ch9的干涉水準。基於未使用通道與使用通道及準使用通道之間的頻率距離來將上述干涉水準予以導出。具體而言,如圖14所示,於未使用通道Ch2、使用通道Ch1、準使用通道Ch4的情形時,低頻側的頻率距離X1=1,高頻側的頻率距離X2=2。於未使用通道Ch3、使用通道Ch1、準使用通道Ch4的情形時,低頻側的頻率距離X1=2,高頻側的頻率距離X2=1。於未使用通道Ch5、準使用通道Ch4、使用通道Ch6的情形時,低頻側的頻率距離X1=1,高頻側的頻率距離X2=1。於未使用通道Ch8、使用通道Ch7、準使用通道Ch10的情形時,低頻側的頻率距離X1=1,高頻側的頻率距離X2=2。於未使用通道Ch9、使用通道Ch7、準使用通道Ch10的情形時,低頻側的頻率距離X1=2,高頻側的頻率距離X2=1。
接著,與實施形態1同樣地,將頻率距離X1、X2轉換為隔離指數(參照圖12)。
接著,將與頻率距離X1、X2相對應的各隔離指數之和作為干涉水準而予以導出,但此時,進行考慮了鄰接單元、準鄰接單元的加權。
具體而言,干涉水準=α×低頻側的隔離指數+β×高頻側的隔離指數。而且,當低頻側的無線通道為使用通道時,將α設定為「α=1」,當低頻側的無線通道為準使用通道時,將α設定為「α=0.3」。又,當高頻側的無線通道為使用通道時,將β設定為「β=1」,當高頻側的無線通道為準使用通道時,將β設定為「β=0.3」。亦即,當求出對於自身終端所屬的通信單元的干涉水準時,進行加權,以使與準鄰接單元之間的干涉水準較與鄰接單元之間的干涉水準更小。因此,可將如下的干涉水準予以導出,對於該干涉水準而言,與鄰接單元對自身終端的干涉的影響相比較,準鄰接單元對於自身終端的干涉的影響更受到抑制。
因此,於圖14中,未使用通道Ch2的干涉水準=10.9(=10×1+3×0.3),未使用通道Ch3的干涉水準=6(=3×1+10×0.3)。而且,未使用通道Ch5的干涉水準=13(=10×0.3+10×1),未使用通道Ch8的干涉水準=10.9(=10×1+3×0.3),未使用通道Ch9的干涉水準=6(=3×1+10×0.3)。
亦即,圖11所示的未使用通道Ch2、Ch3、Ch5、Ch8、Ch9的各干涉水準為「10.9」、「6」、「13」、「10.9」、「6」。於該情形時,最小的干涉水準為「6」的未使用通道Ch3、Ch9成為候補的單元內通道。
而且,母終端1-1的干涉檢測部205將上述未使用通道Ch3、Ch9作為候補的單元內通道,與實施形態1同樣地對單元內通道進行變更處理。
此外,亦可與實施形態3同樣地,將使用低頻側的使用通道的通信單元的數量乘以低頻側的隔離指數,將使用高頻側的使用通道的通信單元的數量乘以高頻側的隔離指數。如此,根據使用各個使用通道的通信單元的數量,對干涉水準進行加權,藉此,可自頻率軸、時間軸的兩個方面抑制干涉。
又,於本實施形態中,當在圖8的步驟S101中無未使用通道時,母終端1-1的干涉檢測部205進行以下的動作。
首先,將使用各無線通道的鄰接單元的台數設為N,將使用各無線通道的準鄰接單元的台數設為M,使0≦加權係數β≦1。接著,當無未使用通道時,母終端1-1的干涉檢測部205導出每個無線通道的評價函數=N+βM。亦即,對於母終端1-1所屬的通信單元C1而言,相較於與鄰接單元之間的干涉,與準鄰接單元之間的干涉較小,因此,對於與準鄰接單元之間的干涉,亦可輕度地進行加權。接著,將上述評價函數最小的1個至多個無線通道設為通信單元C1的候補的單元內通道。再者,若β=1,則可使對於與鄰接單元之間的干涉的加權、與對於與準鄰接單元之間的干涉的加權彼此相等。
如此,即便在無未使用通道的情形下,當求出對於自身終端所屬的通信單元的干涉時,亦可進行加權,使得相對於與鄰接單元之間的干涉,與準鄰接單元之間的干涉變小。因此,在無未使用通道的情形下,當於一個通信單元中將單元內通道予以變更時,可抑制對於自身終端的干涉,且亦可使在鄰接單元中將單元內通道予以變更的可能性減小。
(實施形態5)
本實施形態的多跳躍通信系統的構成與實施形態1相同,對相同的構成附上相同的符號且省略說明。
於母終端1的表格記憶部101中,代替實施形態1的偵測資訊管理表格TB12而記憶有圖15所示的偵測資訊管理表格TB14。於偵測資訊管理表格TB14中,以表格形式記憶著各子終端所偵測出的偵測資訊。具體而言,偵測資訊管理表格TB14設置有子終端ID、偵測單元ID、偵測時刻、以及自對其他通信單元進行偵測的子終端2至母終端1為止的跳躍數(子終端跳躍數)的各欄位。
此處,自子終端2至母終端1為止的跳躍數的值,與記憶於母終端1所具有的通信路線表格TB21的跳躍數的值相同。亦即,於本實施形態中,參照設置於偵測資訊管理表格TB14的子終端跳躍數欄位,但亦可參照通信路線表格TB21的跳躍數欄位。
接著,母終端1的干涉檢測部205以如下的方式來將干涉水準予以導出,即,偵測資訊管理表格TB14的各記錄中的記錄的子終端跳躍數越小,則使干涉水準的值越大。例如,利用如下的數式來求出每個通信單元的干涉水準,該數式是指[每個通信單元的干涉水準]=1/(α×[直至對通信單元進行偵測的子終端2為止的跳躍數])(α為大於0的數值)。母終端1的干涉檢測部205將上述每個通信單元的干涉水準之和與臨限值作比較。
藉此,越是當位於靠近母終端1的位置的子終端2與其他通信單元產生干涉,導致自身終端所屬的通信單元與其他通信單元的干涉程度大時,越容易將通信通道予以變更。藉此,當必須將通信通道予以變更時,可準確地將通信通道予以變更,從而使無線封包的干涉減小。
(實施形態6)
本實施形態的多跳躍通信系統的構成與實施形態1相同,對相同的構成附上相同的符號且省略說明。
於本實施形態中,各子終端2接收自其他通信單元發送的H封包之後,將發送H封包的通信終端A的類別、以及直至發送H封包的通信終端A所屬的通信單元的母終端1為止的跳躍數收納於偵測資訊部,接著進行發送。
圖16表示D封包的偵測資訊部的詳情。D封包的偵測資訊部包括:偵測數部、檢測單元ID部、檢測終端類別部、以及檢測跳躍數部。
偵測數部收容著後續的檢測單元ID部、檢測終端類別部、以及檢測跳躍數部的個數。檢測單元ID部收容著自其他通信單元發送的H封包所収容的通信單元ID。檢測終端類別部收容著屬於發送H封包的其他通信單元的通信終端A的類別,且收容著如下的值,該值表示上述通信終端A為母終端1或子終端2中的哪一個終端。當屬於發送H封包的其他通信單元的通信終端A為子終端2時,檢測跳躍數部收容著該通信終端A所屬的通信單元的母終端1與通信終端A之間的跳躍數。又,當上述通信終端A為母終端1時,上述檢測跳躍數部收容著「零(null)」。再者,亦可不設置檢測終端類別部,且以如下的方式來進行處理,即,若檢測跳躍數部的值為1以上,則表示子終端2,若檢測跳躍數部的值為「0」,則表示母終端1。
接著,於母終端1的表格記憶部101中,代替實施形態1的偵測資訊管理表格TB12而記憶著圖17所示的偵測資訊管理表格TB15。於偵測資訊管理表格TB15中,以表格形式記憶著各子終端所偵測出的偵測資訊。具體而言,偵測資訊管理表格TB15設置有子終端ID、偵測單元ID、偵測時刻、偵測出的終端裝置A的終端類別(偵測終端類別)、以及直至偵測出的子終端2所屬的通信單元的母終端1為止的跳躍數(偵測跳躍數)的各欄位。
接著,母終端1的干涉檢測部205參照偵測資訊管理表格TB15的各記錄,針對每個記錄而求出干涉水準。此處,以如下的方式來將干涉水準予以導出,即,若偵測終端類別為母終端,則上述干涉水準的值大,又,若偵測終端類別為子終端,則記錄的偵測跳躍數越小,上述干涉水準的值越大。
例如,以如下的式來求出上述干涉水準,該式是指[干涉水準]=1/α×(([偵測跳躍數])+1)。再者,當偵測終端類別為母終端時,使用「0」作為[偵測跳躍數]來求出干涉水準。
而且,干涉檢測部205對於偵測資訊管理表格TB15中所含有的每個偵測單元ID,將上述干涉水準的最大的值設為每個通信單元的干涉水準,若該干涉水準之和大於臨限值,則開始對通信通道進行變更處理。
藉此,越是當與自身終端所屬的通信單元產生干涉的終端裝置A為母終端1時,或該終端裝置A為靠近母終端1的子終端2且干涉程度變大時,越容易將通信通道予以變更。藉此,當必須將通信通道予以變更時,可準確地將通信通道予以變更,從而使無線封包的干涉減小。
以上,對本發明的較佳實施形態進行了說明,但本發明並不限定於上述特定實施形態,可於後續的申請專利範圍的範疇內進行各種變更以及修正,經變更以及修正的實施形態亦屬於本發明的範疇。
1、1-1、1-2、1-3...母終端
2、2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6...子終端
10...記憶部
20...控制部
30...無線通信介面部
101...表格記憶部
201...表格管理部
202‧‧‧通信處理部
203‧‧‧發送計時器部
204‧‧‧通道切換處理部
205‧‧‧干涉檢測部
206‧‧‧變更計時器部
A‧‧‧通信終端/終端裝置
C1、C2、C3‧‧‧通信單元
Ch1、Ch6、Ch7、Ch10‧‧‧使用通道
Ch2~Ch5、Ch8、Ch9‧‧‧未使用通道
K‧‧‧住戶
M1‧‧‧終端ID/通信單元ID
M2‧‧‧終端ID/通信單元ID
M3‧‧‧終端ID/通信單元ID
S1~S13、S101~S108‧‧‧步驟
T1、T2、T3‧‧‧終端ID
TB11‧‧‧鄰接終端管理表格
TB12、TB14、TB15‧‧‧偵測資訊管理表格
TB13‧‧‧通道資訊管理表格
TB21、TB22‧‧‧通信路線表格
X1‧‧‧低頻側的頻率距離/頻率距離
X2‧‧‧高頻側的頻率距離/頻率距離
圖1是表示實施形態1的系統的概略的構成圖。
圖2是表示同上的通信終端的構成的方塊圖。
圖3是表示同上的鄰接終端管理表格的構成的表格圖。
圖4(a)、圖4(b)是表示同上的通信路線表格的構成的表格圖。
圖5是表示同上的偵測資訊管理表格的構成的表格圖。
圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)是表示同上的通信封包的格式的圖。
圖7是表示同上的通信序列的序列圖。
圖8是表示同上的單元內通道變更處理的流程圖。
圖9是表示同上的通信封包的格式的圖。
圖10是表示同上的通道資訊管理表格的構成的表格圖。
圖11是表示同上的無線通道的使用狀況的通道構成圖。
圖12是表示同上的頻率距離-隔離指數的對應關係的表格圖。
圖13是表示實施形態2的無線通道的使用狀況的通道構成圖。
圖14是表示實施形態4的無線通道的使用狀況的通道構成圖。
圖15是表示實施形態5的多跳躍通信系統所構成的無線網路的偵測資訊管理表格的表格圖。
圖16是表示實施形態6的多跳躍通信系統所構成的無線網路的通信封包的格式的圖。
圖17是表示同上的偵測資訊管理表格的表格圖。
1、1-1、1-2、1-3...母終端
2、2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6...子終端
C1、C2、C3...通信單元
K...住戶
Claims (17)
- 一種多跳躍通信系統,其特徵在於:使用選自多個無線通道的一個無線通道作為單元內通道,由1台母終端與1台至多台子終端來構築多個進行多跳躍通信的通信單元,上述母終端及上述子終端使用上述單元內通道來發送招呼封包,該招呼封包包含用以對自身終端所屬的通信單元進行識別的通信單元資訊,且報告自身終端的存在,當使用上述單元內通道來接收的上述招呼封包的上述通信單元資訊所示的通信單元與自身終端所屬的第1通信單元不同時,上述子終端將偵測資訊發送至屬於上述第1通信單元的上述母終端,上述偵測資訊包含已接收的上述招呼封包的上述通信單元資訊,且通知已偵測出使用相同的上述單元內通道的第2通信單元,當依序對上述多個無線通道進行切換而接收上述招呼封包時,上述子終端將通道利用資訊發送至屬於上述第1通信單元的上述母終端,上述通道利用資訊包含已接收的上述招呼封包的上述通信單元資訊、及與接收了上述招呼封包的無線通道相關的通道資訊,且通知存在於上述第1通信單元的周圍的第3通信單元所使用的上述單元內通道,屬於上述第1通信單元的上述母終端基於已接收的上述偵測資訊,將上述第1通信單元與上述第2通信單元的通信過程中的干涉程度予以導出,當該干涉程度超過規定的臨限值時,基於上述通道利用資訊,上述第1通信單元、 第3通信單元自未被用作上述單元內通道的無線通道即未使用通道,選擇干涉水準最小的未使用通道,且將所選擇的未使用通道設定為上述第1通信單元的上述單元內通道,上述干涉水準是基於上述未使用通道與上述第1通信單元、第3通信單元的上述單元內通道即使用通道之間的頻率距離。
- 如申請專利範圍第1項所述之多跳躍通信系統,其中上述母終端基於上述通道利用資訊,根據使用各個上述使用通道的通信單元的數量,對上述干涉水準進行加權。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之多跳躍通信系統,其中上述母終端將與各個上述使用通道相鄰的無線通道即鄰接通道自上述未使用通道中排除。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之多跳躍通信系統,其中上述母終端及上述子終端使用上述單元內通道來發送上述招呼封包,上述招呼封包包含自身終端所屬的通信單元中作成的上述通道利用資訊,屬於上述第1通信單元的上述子終端依序對上述多個無線通道進行切換,將自上述第3通信單元接收的上述招呼封包中所含的上述通道利用資訊,發送至屬於上述第1通信單元的上述母終端,屬於上述第1通信單元的上述母終端基於上述招呼封 包中所含的上述通道利用資訊,對存在於上述第3通信單元的周圍的第4通信單元所使用的上述單元內通道進行偵測,將上述第4通信單元所使用的上述單元內通道自上述未使用通道中排除。
- 如申請專利範圍第4項所述之多跳躍通信系統,其中當無上述未使用通道時,屬於上述第1通信單元的上述母終端將使用各無線通道的上述第3通信單元的台數設為N,將使用各無線通道的上述第4通信單元的台數設為M,將0~1的加權係數設為β,以N+βM來將每個無線通道的評價函數予以導出,將上述評價函數最小的無線通道設定為上述單元內通道。
- 如申請專利範圍第4項所述之多跳躍通信系統,其中屬於上述第1通信單元的上述母終端將上述使用通道設為上述第1通信單元、第3通信單元、以及第4通信單元中的上述單元內通道,進行加權,使上述第4通信單元的上述單元內通道相對於上述未使用通道的上述干涉水準,小於上述第3通信單元的上述單元內通道相對於上述未使用通道的上述干涉水準。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之多跳躍通信系統,其中針對各個上述母終端,對優先順序進行設定,當上述 干涉程度超過規定的臨限值時,基於該優先順序來決定是否將上述未使用通道設定為上述單元內通道。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之多跳躍通信系統,其中針對各個無線通道,對依據規定的概率密度函數的概率進行設定,上述母終端基於上述未使用通道的上述概率,決定是否將上述未使用通道設定為上述單元內通道。
- 如申請專利範圍第8項所述之多跳躍通信系統,其中上述母終端使上述未使用通道的上述概率,朝不將該未使用通道設定為上述單元內通道的方向變動,上述未使用通道在上述第1通信單元與上述第2通信單元的通信過程中的干涉程度在過去超過了規定的臨限值。
- 一種多跳躍通信系統,其特徵在於:1台母終端與多台子終端分別使用彼此相同的無線通道來構築多個進行多跳躍通信的通信單元,上述各終端將擇一地選自頻率互不相同的多個無線通道的無線通道,設定為用於通信的通信通道,並且發送招呼封包以報告自身終端的存在,該招呼封包包含用以對自身終端所屬的通信單元進行識別的通信單元資訊,當使用上述通信通道來接收上述招呼封包時,在已接收的招呼封包的上述通信單元資訊所示的通信單元與自身終端所屬的通信單元不同的情形下,上述子終端將偵測資 訊發送至屬於與自身終端相同的上述通信單元的上述母終端,上述偵測資訊包含已接收的招呼封包的上述通信單元資訊,且通知已偵測出利用上述通信通道的其他通信單元,上述母終端基於已接收的上述偵測資訊,針對上述偵測資訊的上述通信單元資訊所示的每個通信單元,將干涉水準予以導出,若該干涉水準之和大於規定的臨限值,則自上述多個無線通道中擇一地選擇與上述通信通道不同的無線通道,將該無線通道設定為自身終端所屬的通信單元所使用的新的通信通道。
- 如申請專利範圍第10項所述之多跳躍通信系統,其中上述通信單元分別具有個別地被給予的識別資訊,只有當已接收的上述偵測資訊的上述通信單元資訊所示的通信單元的上述識別資訊、與自身終端所屬的通信單元的上述識別資訊具有規定的關係時,上述母終端才對新的通信通道進行設定。
- 如申請專利範圍第10項或第11項所述之多跳躍通信系統,其中上述子終端依序對上述多個無線通道進行切換而接收上述招呼封包,當已接收的上述招呼封包的上述通信單元資訊所示的通信單元與自身終端所屬的通信單元不同的情況下,將通道利用資訊發送至上述母終端,該通道利用資訊包含已接收的上述招呼封包的上述通信單元資訊、與表示已接收上述招呼封包的無線通道的通道資訊, 上述母終端基於上述通道利用資訊中所含的上述通信單元資訊與上述通道資訊,針對各無線通道,求出利用該無線通道的通信單元數,以所求出的通信單元數少的無線通道為優先,選擇上述新的通信通道。
- 如申請專利範圍第10項或第11項所述之多跳躍通信系統,其中上述子終端使從自身終端至自身終端所屬的通信單元的上述母終端為止的通信路線中的跳躍數包含於上述偵測資訊,且發送上述偵測資訊,上述母終端以如下的方式來將上述干涉水準予以導出,即,上述偵測資訊中所含的上述跳躍數越少,則使上述干涉水準越高。
- 如申請專利範圍第10項或第11項所述之多跳躍通信系統,其中屬於與發送上述偵測資訊的自身終端相同的上述通信單元的上述子終端的數量越多,則上述母終端將上述干涉水準設定得越高。
- 如申請專利範圍第10項或第11項所述之多跳躍通信系統,其中上述各終端使終端資訊包含於上述招呼封包,且發送上述招呼封包,上述終端資訊表示自身終端為母終端與子終端中的哪一個終端,並且在自身終端為子終端時,表示從自身終端至自身終端所屬的通信單元的母終端為止的通信路線中的跳躍數, 上述子終端使已接收的上述招呼封包中所含的上述終端資訊包含於上述偵測資訊,且發送上述偵測資訊,上述母終端基於上述偵測資訊中所含的上述終端資訊來將上述干涉水準予以導出。
- 一種母終端,其使用於如申請專利範圍第1項、以及第10項中任一項所述之多跳躍通信系統。
- 一種子終端,其使用於如申請專利範圍第1項、以及第10項中任一項所述之多跳躍通信系統。
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