DE112016006622B4

DE112016006622B4 - Drahtlose Kommunikationsvorrichtung und drahtloses Kommunikationsverfahren

Info

Publication number: DE112016006622B4
Application number: DE112016006622.8T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Sawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-04-19
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2024-05-16
Anticipated expiration: 2036-04-20
Also published as: TW201739285A; CN109076431A; WO2017183100A1; CN109076431B; JPWO2017183100A1; JP6395977B2; DE112016006622T5

Abstract

Drahtlose Kommunikationsvorrichtung (12), umfassend:
eine Drahtloskommunikationssteuereinheit (24), zum Ausgeben, auf Empfangen über eine andere drahtlose Kommunikationsvorrichtung eines drahtlosen Signals, das an die drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressiert ist, umfassend eine Nachricht in Bezug auf eine Pfadsteuerung, der Nachricht; und
eine Netzwerksteuereinheit (25), zum Ausgeben, wenn die von der Drahtloskommunikationssteuereinheit eingegebene Nachricht eine Pfadeinstellanforderung ist, in der eine benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung, durch die zu passieren ist, als ein Aufwärtspfad zu einem Gateway festgelegt ist, einer Abwärtspfadsteuernachricht, umfassend Adressinformation der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, wobei die Abwärtspfadsteuernachricht an einen Aufwärtspfad adressiert ist, der einer Festlegung der Pfadeinstellanforderung genügt,
wobei, wenn ein Aufwärtspfad über eine erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wurde und eine von der ersten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung empfangene Aufwärtspfadsteuernachricht eingegeben wurde, die Netzwerksteuereinheit die Abwärtspfadsteuernachricht ausgibt, die an die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressiert ist, und
die Drahtloskommunikationssteuereinheit die Abwärtspfadsteuernachricht, die von der Netzwerksteuereinheit eingegeben wurde, an die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung überträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung und bezieht sich ferner auf eine Technik zum Aktualisieren von Pfadinformation in einem Netzwerk, das aus einer Vielzahl von drahtlose Kommunikationsvorrichtungen gebildet ist.
Hintergrund zum Stand der Technik
Ein drahtloses M2M-(Machine-Machine)-System wird weithin eingesetzt, um die Kosten für drahtlose Module zu senken und ein Band zu erweitern, das infolge der Frequenzumstrukturierung keine Lizenzen erfordert. Das drahtlose M2M-System ist ein System, das Überwachungsinformationen oder Steuerdaten zwischen Einrichtungen durch drahtlose Kommunikation überträgt und empfängt. In dem drahtlosen M2M-System, da die Kommunikation zwischen Einrichtungen erfolgt, die in einem weiträumigen Gebiet angeordnet sind, ist die Erweiterung der Kommunikationsreichweite eine Thematik.
Als eine Technik zur Erweiterung der Kommunikationsreichweite gibt es eine Multi-Hop-Kommunikationstechnologie, bei der ein Relaisknoten zwischen einem Übertragungsquellenknoten und einem Zielknoten platziert ist, vom Übertragungsquellenknoten übertragene Daten vom Relaisknoten empfangen werden und der Relaisknoten die Daten an den Zielknoten überträgt, Durch den Einsatz der Multi-Hop-Kommunikationstechnologie wird es möglich, die Kommunikationsreichweite zwischen dem Übertragungsquellenknoten und dem Zielknoten zu erweitern, ohne die Kommunikationsreichweite einer drahtlosen Verbindung zu erweitern. Als eine der Multi-Hop-Kommunikationstechnologien gibt es das RPL (IPv6 Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks), das von der IETF standardisiert wurde (siehe unten erwähnte Nicht-Patentliteratur 1).
Bei der drahtlosen Kommunikation verändert sich die Situation der Funkwellen von Moment zu Moment, so dass eine regelmäßige Aktualisierung des Kommunikationspfades unerlässlich ist. In der RPL übertragen ein Knoten und ein Gateway periodisch Pfadinformation zur Aktualisierung eines Pfads. Jeder Knoten bildet ein Multi-Hop-Netzwerk mit einer Baumstruktur, in dem der Gateway als eine Wurzel fungiert. Der Knoten bestimmt einen Aufwärtspfad in Richtung vom Knoten zum Gateway, basierend auf den vom Gateway periodisch übertragenen Pfadinformation. Außerdem bestimmt der Knoten einen Abwärtspfad in Richtung vom Gateway zu anderen Knoten, basierend auf den Pfadinformation, die von den anderen Knoten periodisch übertragen werden.
Die Aktualisierung eines Aufwärtspfads und Abwärtspfads im RPL wird anhand der 19 bis 21 erläutert.
19 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Netzwerkkonfiguration darstellt. In einem Netzwerk 90 existieren ein Gateway 91 und die Knoten 92a bis c. Der Knoten 92a ist benachbart zum Knoten 92b. Der Knoten 92a ist ein oberer Knoten des Knotens 92b und des Knotens 92c. Der Knoten 92b ist benachbart zum Knoten 92c. Der Knoten 92b ist ein oberer Knoten des Knotens 92c.
Zunächst wird die Aktualisierung eines Aufwärtspfads erläutert.
20 ist ein Diagramm, das eine Sequenz zur Aktualisierung des Aufwärtspfads darstellt.
Der Gateway setzt die Pfadinformation in eine Aufwärtspfadsteuernachricht und überträgt die Aufwärtspfadsteuernachricht per Broadcast (S801). Nach dem Empfangen der Aufwärtspfadsteuernachricht vom Gateway aktualisiert der Knoten 92a die Aufwärts-Pfadinformation zum Gateway (S802). Der Knoten 92a setzt die aktualisierten Aufwärtspfadinformation auf die Aufwärtspfadsteuernachricht und überträgt die Aufwärtspfadsteuernachricht per Broadcast (S803). Der Knoten 92b empfängt die Aufwärtspfadsteuernachricht vom Knoten 92a und aktualisiert die Aufwärtspfadinformation zum Gateway (S 804). Der Knoten 92b setzt die aktualisierten Aufwärtspfadinformation auf die Aufwärtspfadsteuernachricht und überträgt die Aufwärtspfadsteuernachricht per Broadcast (S805). Der Knoten 92c empfängt die AufwärtsPfadsteuerungsnachricht vom Knoten 92b und aktualisiert die Aufwärtspfadinformation zum Gateway (S 806). Der Knoten 92c setzt die aktualisierten Aufwärtspfadinformation auf die Aufwärtspfadsteuernachricht und überträgt die Aufwärtspfadsteuernachricht per Broadcast (S807).
Als nächstes wird die Aktualisierung eines Abwärtspfads erläutert.
21 ist ein Diagramm, das eine Sequenz zur Aktualisierung des Abwärtspfads darstellt. Die Knoten 92a bis c übertragen periodisch eine Abwärtspfadsteuernachricht an benachbarte obere Knoten per Unicast.
Der Knoten 92c überträgt die Abwärtspfadsteuernachricht per Unicast an den Knoten 92b, der ein benachbarter oberer Knoten (S901) ist.
Auf Empfangen der Abwärtspfadsteuernachricht aktualisiert der Knoten 92b die Abwärtspfadinformation zum Knoten 92c (S902). Darüber hinaus überträgt der Knoten 92b die Abwärtspfadsteuernachricht, in der die aktualisierten Abwärtspfadinformation eingestellt sind, an den Knoten 92a, der ein benachbarter oberer Knoten (S 903) ist. Auf Empfangen der Abwärtspfadsteuernachricht aktualisiert der Knoten 92a die Abwärtspfadinformation zum Knoten 92c (S904). Weiterhin überträgt der Knoten 92a die Abwärtspfadsteuernachricht, in der die aktualisierten Abwärtspfadinformation eingestellt sind, an den Gateway (S905). Auf Empfangen der Abwärtspfadsteuernachricht aktualisiert der Gateway die Abwärtspfadinformation zum Knoten 92c (S906).
Liste zitierter Schriften
Patentliteratur
US 2015/0381473 A1 offenbart, dass eine Kommunikationsvorrichtung in einem Multi-Hop-Netzwerk enthalten ist. Die Kommunikationsvorrichtung umfasst einen Halter, einen Speicher, einen Vermittler und einen Controller. Die Halterung enthält Kommunikationsdaten. Der Speicher speichert Pfadinformationen einschließlich einer Kennung, die einen Kommunikationspfad identifiziert, und Zielinformationen, die ein Ziel von Kommunikationsdaten auf dem Kommunikationspfad angeben. Der Switcher schaltet einen Kommunikationspfad, der zur Übertragung von Kommunikationsdaten verwendet wird, auf der Grundlage der im Speicher gespeicherten Pfadinformationen um. Die Steuereinheit überträgt Kommunikationsdaten an ein Ziel eines von der Vermittlungsstelle geschalteten Kommunikationspfads.
US 2016/0043942 A1 offenbart, dass ein erstes drahtloses Gerät eines drahtlosen lokalen Netzwerks in einem nicht assoziierten Datenübertragungsmodus auf einer Schicht-2-Ebene betrieben wird. Im Modus der nicht assoziierten Datenübertragung kann die Kommunikation zwischen dem ersten drahtlosen Gerät und einem zweiten drahtlosen Gerät in dem drahtlosen lokalen Netzwerk ohne vorherige Authentifizierung und Assoziierung zwischen den beiden drahtlosen Geräten stattfinden. Das erste drahtlose Gerät nimmt an der Formulierung von Routing-Informationen in Routing-Knoten eines drahtlosen Mesh-Netzwerks teil, während es im Modus der nicht assoziierten Datenübertragung arbeitet. Wenn es als Endgerät konfiguriert ist, tauscht das erste drahtlose Gerät anschließend Datenpakete mit einem anderen drahtlosen Gerät im Mesh aus. Wenn es als Router konfiguriert ist, leitet das erste drahtlose Gerät Pakete an entsprechende drahtlose Geräte im Mesh weiter. Der Betrieb im Modus der unassoziierten Datenübertragung kann zu einer Verringerung des Stromverbrauchs der Knoten im Mesh sowie zu einem erhöhten Datendurchsatz führen.
Nicht-Patentliteratur
Nicht-Patentliteratur 1: IETF RFC6550, „IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks“.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Es besteht allerdings ein Problem, dass in dem RPL ein Pfad dynamisch aktualisiert wird und der Pfad nicht festgelegt werden kann.
Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung des oben beschriebenen Problems und zielt darauf ab, eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung zu erhalten, die bei Verwendung des RPL einen Pfad festlegt.
Lösung des Problems
Eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst:

eine Drahtloskommunikationssteuereinheit, um auf Empfangen über eine andere drahtlose Kommunikationsvorrichtung eines drahtlosen Signals, das an die drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressiert ist, umfassend eine Nachricht in Bezug auf eine Pfadsteuerung, die Nachricht auszugeben; und
eine Netzwerksteuereinheit, um, wenn die von der Drahtloskommunikationssteuereinheit eingegebene Nachricht eine Pfadeinstellanforderung ist, in der eine benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung, die zu passieren ist, als ein Aufwärtspfad zu einem Gateway festgelegt ist, eine Abwärtspfadsteuernachricht, umfassend Adressinformation der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, zu übertragen über einen Aufwärtspfad, der einer Festlegung der Pfadeinstellanforderung genügt.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Pfad unter Verwendung des RPL festzulegen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Netzwerkkonfiguration gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration eines Knotens gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration des Knotens gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Format einer Pfadeinstellanforderung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
5 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Netzwerksteuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Netzwerksteuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
7 ist ein schematisches Diagramm, das den Vorgang darstellt, bei dem ein Gateway einen festen Pfad zu einem Knoten festlegt, gemäß der ersten Ausführungsform;
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Liste fester Pfade darstellt, die in einer Pfadspeichereinheit gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist;
9 ist ein schematisches Diagramm, das den Vorgang darstellt, bei ein Knoten ein DIO von einem anderen Knoten empfängt, gemäß der ersten Ausführungsform;
10 ist ein schematisches Diagramm, das den Vorgang darstellt, bei dem der Gateway einen Ausschlusspfad auf den Knoten setzt, gemäß der ersten Ausführungsform;
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Ausschlusspfadliste darstellt, die in der Pfadspeichereinheit gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist;
12 ist ein schematisches Diagramm, das den Vorgang darstellt, bei dem ein Knoten ein DIO von einem anderen Knoten empfängt, gemäß der ersten Ausführungsform;
13 ist ein schematisches Diagramm, das den Vorgang darstellt, bei dem ein Knoten gemäß der ersten Ausführungsform von einem anderen Knoten ein DIO empfängt;
14 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Netzwerksteuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
15 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration eines Knotens gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
16 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration des Knotens gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
17 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Netzwerksteuereinheit gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
18 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Netzwerksteuereinheit gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht; und
19 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Netzwerkkonfiguration darstellt;
20 ist ein Sequenzdiagramm, das den Vorgang zum Aktualisieren eines Aufwärtspfads darstellt; und
21 ist ein Sequenzdiagramm, das den Vorgang zum Aktualisieren eines Abwärtspfads darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Zunächst wird eine Netzwerkkonfiguration der vorliegenden Erfindung erläutert.
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Netzwerks 10 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Das Netzwerk 10 ist ein Netzwerk, das aus einem Gateway 11 und den Knoten 12a bis d als drahtlose Kommunikationsvorrichtungen gebildet ist. Außerdem ist das Netzwerk 10 ein Netzwerk mit einer Baumstruktur, wobei der Gateway 11 als eine Wurzel fungiert. Der Gateway 11 baut das Netzwerk auf und überträgt Daten an bzw. empfängt Daten von einem Knoten direkt oder über andere Knoten. Außerdem überträgt der Gateway 11 Daten an bzw. empfängt Daten von Vorrichtungen, die über dem Gateway 11 oder anderen Netzwerken verbunden sind.
Die Richtung von jedem Knoten zum Gateway 11 ist nach oben und die Richtung vom Gateway 11 zu jedem Knoten ist nach unten. Der Knoten 12a und der Knoten 12b sind untere Knoten des Gateways 11, und es wurden Pfade mit dem Gateway 11 erstellt. Der Knoten 12c befindet sich in einer Entfernung, die es dem Knoten 12c ermöglicht, mit dem Knoten 12a und dem Knoten 12b drahtlos zu kommunizieren, aber die Pfade sind noch nicht erstellt. Der Knoten 12d ist ein unterer Knoten des Knotens 12c, und es wurde ein Pfad mit dem Knoten 12c erstellt. Verknüpfungen 13a bis e sind Verknüpfungen zwischen Knoten. Jede der durchgezogenen Linien in 1 zeigt an, dass bereits ein Pfad erstellt wurde. Jede der gestrichelten Linien in 1 zeigt an, dass ein Pfad noch nicht erstellt wurde. So ist beispielsweise im Falle des Pfades zwischen dem Gateway 11 und dem Knoten 12a „der Pfad bereits erstellt“ eine Situation, in der der Gateway 11 die Abwärtspfadinformation zum Knoten 12a enthält und der Knoten 12a die Aufwärtspfadinformation zum Gateway 11 enthält.
Als nächstes wird eine Konfiguration des Knotens 12a, der die drahtlose Kommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist, erläutert. Die Knoten 12b bis d haben die gleiche Konfiguration wie die der Knoten 12 a.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration des Knotens 12a gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Der Knoten 12a umfasst eine Anwendungseinheit 21, eine Netzwerksteuereinheit 22, eine Pfadspeichereinheit 23, eine Drahtloskommunikationssteuereinheit 24, eine Netzwerkschnittstellensteuereinheit 25 und eine Sensorschnittstellensteuereinheit 26. Eine drahtlose Antenne 30 ist mit der Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 verbunden. Die Netzwerkschnittstellensteuereinheit 25 überträgt Daten an bzw. empfängt Daten von anderen Netzwerken, die mit dem Knoten 12a verbunden sind. Bei den Daten kann es sich um Steuerungsinformationen handeln. Außerdem ist ein Sensor 27 mit der Sensorschnittstellensteuereinheit 26 verbunden.
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration des Knotens 12a gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Der Knoten 12a umfasst einen Speicher 31, einen Prozessor 32, eine Sensorschnittstelle 33, eine Netzwerkschnittstelle 34 und eine drahtlose Schnittstelle 35. Der Prozessor 32 ist mit dem Speicher 31 verbunden und speichert die für die Berechnung notwendigen Daten vorübergehend und speichert Daten. Außerdem ist der Prozessor 32 mit der Sensorschnittstelle 33, der Netzwerkschnittstelle 34 und der drahtlosen Schnittstelle 35 verbunden und steuert jede Schnittstelle gemäß einer Anweisung von dem Prozessor 32. Weiterhin ist die drahtlose Schnittstelle 35 mit der drahtlosen Antenne 30 verbunden und überträgt ein drahtloses Signal und empfängt ein drahtloses Signal.
Der Speicher 31 speichert Programme und Daten zur Realisierung der Funktionen der Anwendungseinheit 21, der Netzwerksteuereinheit 22, der Drahtloskommunikationssteuereinheit 24, der Netzwerkschnittstellensteuereinheit 25 und der Sensorschnittstellensteuereinheit 26. Darüber hinaus speichert der Speicher 31 Daten zur Realisierung der Funktion der Pfadspeichereinheit 23. Der Speicher ist beispielsweise aus einem ROM (Read Only Memory), einem RAM (Random Access Memory), einer Festplatte (Hard Disk Drive) und einer SSD (Solid State Drive) gebildet.
Der Prozessor 32 liest das Programm und die im Speicher 31 gespeicherten Daten aus und implementiert die Funktionen der Anwendungseinheit 21, der Netzwerksteuereinheit 22 und der Drahtloskommunikationssteuereinheit 24. Der Prozessor 32 ist durch eine Verarbeitungsschaltung, wie eine CPU, die das im Speicher 31 gespeicherte Programm ausführt, und eine System-LSI (Large Scale Integration) realisiert.
Es ist darauf hinzuweisen, dass eine Vielzahl von Verarbeitungsschaltungen konfiguriert sein kann, um zusammenzuwirken, um die Funktionen der Anwendungseinheit 21, der Netzwerksteuereinheit 22 und der Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 auszuführen.
Die Sensorschnittstelle 33 realisiert die Funktion der Sensorschnittstellensteuereinheit 26.
Die Netzwerkschnittstelle 34 realisiert die Funktion der Netzwerkschnittstellensteuereinheit 25.
Als nächstes wird das Übertragen und Empfangen eines drahtlosen Signals mit einem anderen Knoten erläutert.
Zunächst wird ein Fall erläutert, in dem das drahtlose Signal von einem anderen Knoten empfangen wird.
Die drahtlose Antenne 30 empfängt ein von einem anderen Knoten übertragenes drahtloses Signal und gibt das empfangene drahtlose Signal an die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 aus. Die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 wandelt das von der drahtlosen Antenne 30 eingegebene drahtlose Signal in einen Frame um und überprüft ein Ziel des Frames. Zwei von einer MAC-Adresse und einer Netzwerkadresse sind im Ziel eingestellt. Die MAC-Adresse ist eine Adresse, die den nächsten Knoten auf einem Pfad angibt. Die Netzwerkadresse ist eine Adresse des Ziels des Frames.
Wenn das Ziel des Frames das gleiche ist wie das von einer MAC-Adresse des eigenen Knotens, gibt die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 den Frame an die Netzwerksteuereinheit 22 aus. Wenn sich das Ziel des Frames von seiner eigenen MAC-Adresse unterscheidet, verwirft die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 den Frame. Die Netzwerksteuereinheit 22 überprüft die Netzwerkadresse im Ziel des von der Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 ausgegebenen Frames. Wenn sich die Netzwerkadresse im Ziel von der Netzwerkadresse des eigenen Knotens unterscheidet, bezieht sich die Netzwerksteuereinheit 22 auf eine Pfadliste der Pfadspeichereinheit 23 und liest eine MAC-Adresse des nächsten zu übertragenden Knotens aus den Pfadinformation eines Knotens mit der Netzwerkadresse im Ziel aus. Die Netzwerksteuereinheit 22 gibt die ausgelesene MAC-Adresse und den Frame an die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 aus.
Wenn die Netzwerkadresse die gleiche ist wie die Netzwerkadresse des eigenen Knotens und Anwendungsdaten in einem Datenabschnitt des Frames enthalten sind, gibt die Netzwerksteuereinheit 22 den Datenabschnitt des Frames, der von der Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 eingegeben wurde, an die Anwendungseinheit 21 aus. Die Anwendungseinheit 21 gibt Daten entsprechend dem Inhalt der Daten an die Netzwerkschnittstellensteuereinheit 25 oder die Sensorschnittstellensteuereinheit 26 aus. Wenn die Daten Steuerinformationen des mit der Netzwerkschnittstellensteuereinheit 25 verbundenen Netzwerks beinhalten, gibt die Anwendungseinheit 21 die Steuerinformationen an die Netzwerkschnittstellensteuereinheit 25 aus. Weiterhin, wenn die Daten Steuerinformationen des Sensors 27 beinhalten, gibt die Anwendungseinheit 21 die Steuerinformationen an die Sensorschnittstellensteuereinheit 26 aus.
Wenn die Netzwerkadresse des Frames, der von der Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 eingegeben wurde, die gleiche ist wie die Netzwerkadresse seines eigenen Knotens und eine Pfadsteuerungsnachricht in dem Datenabschnitt des Frames enthalten ist, aktualisiert die Netzwerksteuereinheit 22 die in der Pfadspeichereinheit 23 enthaltene Pfadliste entsprechend den Inhalten der Pfadsteuerungsnachricht.
Als nächstes wird ein Fall erläutert, in dem das drahtlose Signal an einen anderen Knoten übertragen wird.
Wenn Daten von der Netzwerkschnittstellensteuereinheit 25 eingegeben werden, gibt die Anwendungseinheit 21 die Daten an die Netzwerksteuereinheit 22 aus. Wenn ein Messwert vom Sensor 27 eingegeben wird, wandelt die Sensorschnittstellensteuereinheit 26 diesen in Daten eines vorspezifizierten Formats um und gibt die Daten an die Anwendungseinheit 21 aus. Die Anwendungseinheit 21 gibt die von der Netzwerkschnittstellensteuereinheit 25 oder der Sensorschnittstellensteuereinheit 26 eingegebenen Daten und eine Netzwerkadresse eines Ziels an die Netzwerksteuereinheit 22 aus. Die Netzwerksteuereinheit 22 setzt die von der Anwendungseinheit 21 eingegebenen Daten in einen Datenabschnitt eines Frames und die Netzwerkadresse des Ziels in einen Header des Frames. Zusätzlich fragt die Netzwerksteuereinheit 22 die Pfadspeichereinheit 23 nach einer MAC-Adresse des nächsten zu übertragenden Knotens. Die Netzwerksteuereinheit 22 gibt die von der Pfadspeichereinheit 23 erhaltene MAC-Adresse und den Frame an die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 aus. Die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 setzt die von der Netzwerksteuereinheit 22 eingegebene MAC-Adresse in den Header des Frames. Außerdem wandelt die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 den Frame in ein drahtloses Signal um und gibt das drahtlose Signal an die drahtlose Antenne 30 aus.
Darüber hinaus erzeugt die Netzwerksteuereinheit 22 aus den in der Pfadspeichereinheit 23 enthaltenen Pfadinformation eine Pfadsteuerungsnachricht und setzt die Pfadsteuerungsnachricht in den Datenabschnitt des Frames. Weiterhin fragt die Netzwerksteuereinheit 22 die Pfadspeichereinheit 23 nach einer MAC-Adresse des nächsten zu übertragenden Knotens und gibt die erhaltene MAC-Adresse und den Frame an die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 aus. Die Netzwerksteuereinheit 22 gibt den Frame an die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 aus, und die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 überträgt den Frame über die drahtlose Antenne 30 an einen anderen Knoten.
Im RPL wird DIO ((DODAG (Direction Oriented Directed Acyclic Graph) Informationsobjekt)) zur Steuerung des Aufwärtspfads verwendet. DAO (Destination Advertisement Object) wird zur Steuerung des Abwärtspfads verwendet.
Jeder Knoten kann einen Pfad zum Gateway 11 und einen Pfad zu einem anderen Knoten durch das DIO und das DAO erfassen. Die Pfadliste der Pfadspeichereinheit 23 jedes Knotens enthält Pfadinformation zum Gateway 11 und zu einem anderen Knoten. Als die Pfadinformation des Gateways 11 und eines anderen Knotens werden eine Adresse einer Zielvorrichtung, eine Adresse des nächsten Knotens, Ranginformationen und eine Gültigkeitsdauer gespeichert. Die Adresse des nächsten Knotens ist eine Adresse eines benachbarten Knotens auf einem Pfad zur Zielvorrichtung. Die Ranginformationen sind ein Wert, der aus Werten, wie der Anzahl der Sprünge zum Gateway 11 und der Empfangsintensität der Funkwellen, berechnet wird. Je niedriger die Ranginformationen sind, desto geeigneter ist ein Pfad in Bezug auf die Anzahl der Sprünge und die Funkwellensituation. Der Knoten wählt einen Knoten mit niedrigen Ranginformationen aus und bestimmt einen Pfad. Die Gültigkeitsdauer ist eine Gültigkeitsdauer der Pfadinformation. Die Pfadinformation, deren Gültigkeitsdauer abgelaufen ist, werden verworfen. Die Pfadliste enthält Aufwärtspfadinformation zum Gateway 11 und Abwärtspfadinformation zu einem untergeordneten Knoten.
Die Netzwerksteuereinheit 22 enthält eine Adresse eines eigenen Knotens, die Ranginformationen und die Gültigkeitsdauer. Die Gültigkeitsdauer ist eine Gültigkeitsdauer der Pfadinformation und ist ein Wert, der im Voraus als ein Parameter festgelegt wird.
Als nächstes wird der Betrieb in einem Fall erläutert, in dem der Aufwärtspfad durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wird.
Zunächst wird ein Format der Pfadeinstellanforderung erläutert.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für das Format der Pfadeinstellanforderung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Die Pfadeinstellanforderung besteht aus einem Nachrichtentypfeld, einem Pfadeinstellungsfeld, einem Anzahl-der-Pfade-Feld und einem Pfadfeld. In dem Nachrichtentypfeld ist ein Identifikator festgelegt, der die Pfadeinstellanforderung angibt. Im Pfadeinstellungsfeld wird <fester-Pfad-aktiviert>, <Ausschlusspfadaktiviert> oder <deaktiviert> eingestellt. <fester-Pfad-aktiviert> zeigt an, dass ein im Pfadfeld angegebener Pfad auf einen festen Pfad festgelegt ist. <Ausschlusspfad-aktiviert> zeigt an, dass der im Pfadfeld angegebene Pfad auf einen Ausschlusspfad festgelegt ist. <Deaktiviert> zeigt an, dass ein fester Pfad und ein bereits festgelegter Ausschlusspfad deaktiviert sind. Im Anzahl-der-Pfade-Feld wird die Anzahl der im Pfadfeld festgelegten Pfade festgelegt. Im Pfadfeld wird eine Netzwerkadresse eines Knotens als festzulegender Pfad eingestellt. Wenn N im Anzahl-der-Pfade-Feld eingestellt ist, werden N Pfade im Pfadfeld festgelegt.
Als nächstes wird exemplarisch ein Fall erläutert, in dem der Knoten 12c die Pfadeinstellanforderung empfängt.
5 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der Netzwerksteuereinheit 22 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c startet die Verarbeitung auf Empfangen der Pfadeinstellanforderung vom Gateway 11 über den Knoten 12a. Die Netzwerksteuereinheit 22 bestimmt den Wert der Pfadeinstellung der Pfadeinstellanforderung (Schritt S301). Wenn die Pfadeinstellung als <fester-Pfad-aktiviert> festgelegt ist, führt die Netzwerksteuereinheit 22 einen Prozess des Aktivierens des festen Pfads des Knotens 12c durch (Schritt S302). Die Netzwerksteuereinheit 22 registriert in der Fester-Pfad-Liste den im Pfadfeld angegebenen Pfad als den Prozess des Aktivierens des festen Pfads und beendet die Verarbeitung. Die Fester-Pfad-Liste ist in der Pfadspeichereinheit 23 enthalten (Schritt S303).
In Schritt S301, wenn die Pfadeinstellung als <Ausschlusspfadaktiviert> festgelegt ist, führt die Netzwerksteuereinheit 22 einen Prozess des Aktivierens des Ausschlusspfads des Knotens 12c durch (Schritt S304). Die Netzwerksteuereinheit 22 registriert in der Ausschlusspfadliste den im Pfadfeld angegebenen Pfad als den Prozess des Aktivierens des Ausschlusspfads und beendet die Verarbeitung. Die Ausschlusspfadliste ist in der Pfadspeichereinheit 23 enthalten (Schritt S305). Wenn in Schritt S301 die Pfadeinstellung als <deaktiviert> eingestellt ist, führt die Netzwerksteuereinheit 22 einen Prozess des Deaktivierens der Fester-Pfad-Liste und der in der Pfadspeichereinheit 23 enthaltenen Ausschlusspfadliste durch (Schritt S306). Die Netzwerksteuereinheit 22 initialisiert die Fester-Pfad-Liste und die in der Pfadspeichereinheit 23 enthaltene Ausschlusspfadliste als den Prozess des Deaktivierens der Fester-Pfad-Liste und der Ausschlusspfadliste (Schritt S307) und beendet die Verarbeitung.
Als nächstes wird der Betrieb der Einstellung des Aufwärtspfads durch den Knoten 12c erläutert.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der Netzwerksteuereinheit 22 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c startet die Verarbeitung auf Empfangen des DIO vom Knoten 12a. Die Netzwerksteuereinheit 22 bestimmt die aktuelle Pfadeinstellung (Schritt S401). Wenn der feste Pfad oder der Ausschlusspfad als deaktiviert festgelegt ist, wählt die Netzwerksteuereinheit 22 den Aufwärtspfad basierend auf den von der empfangenen DIO mitgeteilten Pfadinformation aus. Die Netzwerksteuereinheit 22 bestimmt den Aufwärtspfad nach einem Standardprotokoll der RPL. Zum Beispiel gibt es ein Verfahren zum Auswählen nach der kleinsten Anzahl der Male der Weiterleitung und ein Verfahren des Auswählens nach der Stärke der elektrischen Empfangsfeldstärke. Die Netzwerksteuereinheit 22 legt einen benachbarten oberen Knoten, der als der Aufwärtspfad zur nächsten Knotenadresse der Aufwärtspfadinformation bestimmt ist (Schritt S402), fest. Anschließend überträgt die Netzwerksteuereinheit 22 das DAO, das die Abwärtspfadsteuernachricht ist, an den oberen Knoten, der als der Aufwärtspfad festgelegt ist. Wenn der Knoten 12a als der Aufwärtspfad ausgewählt ist, überträgt die Netzwerksteuereinheit 22 das DAO an den Knoten 12a. Wie vorstehend beschrieben, legt der obere Knoten die Abwärtspfadinformation zum Knoten 12c fest, indem er das DAO empfängt (Schritt S403).
Wenn hingegen in Schritt S 401 <fester-Pfad-aktiviert> festgelegt ist, bestimmt die Netzwerksteuereinheit 22, ob eine Übertragungsquellennetzwerkadresse (Knoten 12 a) des empfangenen DIO in der Liste der festen Pfade (Schritt S406) registriert ist oder nicht. Wenn die Übertragungsquellennetzwerkadresse (Knoten 12a) des DIO in der Liste der festen Pfade registriert ist, setzt die Netzwerksteuereinheit 22 den Knoten 12a auf die nächste Knotenadresse der Aufwärtspfadinformation zum Gateway 11 (Schritt S402) und überträgt das DAO an den Knoten 12a (Schritt S403). Wenn die Übertragungsquellennetzwerkadresse (Knoten 12a) des DIOs nicht in der Liste der festen Pfade registriert ist, verwirft die Netzwerksteuereinheit 22 das empfangene DIO, da es sich nicht um das DIO handelt, das von dem festen Pfad gemeldet wurde. Hier legt die Netzwerksteuereinheit 22 den Aufwärtspfad nicht fest und überträgt das DAO nicht (Schritt S405).
Wenn in Schritt S 401 <Ausschlusspfad-aktiviert> eingestellt ist, bestimmt die Netzwerksteuereinheit 22, ob die Übertragungsquellennetzwerkadresse (Knoten 12 a) des empfangenen DIO in der Ausschlusspfadliste (Schritt S404) registriert ist oder nicht. Wenn die Übertragungsquellennetzwerkadresse (Knoten 12a) des empfangenen DIOs in der Ausschlusspfadliste registriert ist, verwirft die Netzwerksteuereinheit 22 das empfangene DIO, da es sich um das DIO handelt, das vom Ausschlusspfad gemeldet wurde. Die Netzwerksteuereinheit 22 legt den Aufwärtspfad nicht fest und überträgt das DAO nicht (Schritt S405). Wenn die Übertragungsquellennetzwerkadresse (Knoten 12a) des empfangenen DIOs nicht in der Ausschlusspfadliste registriert ist, setzt die Netzwerksteuereinheit 22 den Knoten 12a auf die nächste Knotenadresse der Aufwärtspfadinformation zum Gateway 11 (Schritt S402) und überträgt das DAO an den Knoten 12a (Schritt S403).
Als nächstes wird der Betrieb der Einstellung des festen Pfads an einem konkreten Beispiel erläutert.
7 ist ein schematisches Diagramm, das die Funktionsweise der Einstellung des festen Pfades zum Knoten 12c durch den Gateway 11 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Wenn der Gateway 11 die Pfadeinstellanforderung zum Einstellen der Verknüpfung 13c, der feste Pfad zum Knoten 12c zu sein, überträgt, wird <fester-Pfad-aktiviert> im Pfadeinstellungsfeld eingestellt, 1 im Anzahl-der-Pfade-Feld eingestellt und die Netzwerkadresse des Knotens 12a im Pfadfeld eingestellt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Liste der festen Pfade darstellt, die in der Pfadspeichereinheit 23 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist. Wenn die Verknüpfung 13c als der feste Pfad eingestellt ist, wird die Netzwerkadresse des Knotens 12a in der Liste der festen Pfade des Knotens 12c eingestellt, wie in 8 dargestellt.
9 ist ein schematisches Diagramm, das den Vorgang des Empfangens des DIO von den Knoten 12a und 12b durch den Knoten 12c gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Wenn der Knoten 12a in der Liste der festen Pfade des Knotens 12c registriert ist, wählt der Knoten 12c auf Empfangen des DIO von dem Knoten 12a, der in der Liste der festen Pfade registriert ist, den Knoten 12a als einen Aufwärtspfad aus und überträgt das DAO an den Knoten 12a. Außerdem verwirft der Knoten 12c auf Empfangen des DIO vom Knoten 12b, der nicht in der Liste der festen Pfade registriert ist, den empfangenen DIO. Daher legt der Knoten 12c den Aufwärtspfad über den Knoten 12a fest, der als der feste Pfad festgelegt ist.
Als nächstes wird der Vorgang des Einstellens des Ausschlusspfads anhand eines konkreten Beispiels erläutert.
10 ist ein schematisches Diagramm, das die Funktionsweise der Einstellung des Ausschlusspfads zum Knoten 12c durch den Gateway 11 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Wenn der Gateway 11 die Pfadeinstellanforderung zum Einstellen der Verknüpfung 13d als den Ausschlusspfad an den Knoten 12c überträgt, wird <Ausschlusspfad-aktiviert> im Pfadeinstellungsfeld eingestellt, 1 im Anzahl-der-Pfade-Feld eingestellt und die Netzwerkadresse des Knotens 12b im Pfadfeld eingestellt.
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die in der Pfadspeichereinheit 23 enthaltene Ausschlusspfadliste gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Wenn die Verknüpfung 13d als der Ausschlusspfad eingestellt ist, wird die Netzwerkadresse des Knotens 12b in der Ausschlusspfadliste des Knotens 12c eingestellt, wie in 11 dargestellt.
12 ist ein schematisches Diagramm, das den Vorgang des Empfangens des DIO von den Knoten 12a und 12b durch den Knoten 12c gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Wenn der Knoten 12b in der Ausschlusspfadliste des Knotens 12c registriert ist, wählt der Knoten 12c auf Empfangen des DIO von dem Knoten 12a, der nicht in der Ausschlusspfadliste registriert ist, den Knoten 12a als den Aufwärtspfad aus und überträgt das DAO an den Knoten 12a. Außerdem verwirft der Knoten 12c auf Empfangen des DIO von dem Knoten 12b, der in der Ausschlusspfadliste registriert ist, das empfangene DIO. Daher legt der Knoten 12c einen Aufwärtspfad über einen anderen Knoten als den Knoten 12b fest, der als Ausschlusspfad eingestellt ist.
Als nächstes wird der Vorgang der Änderung des festen Pfads erläutert.
13 ist ein schematisches Diagramm, das die Funktionsweise der Änderung des festen Pfads durch den Knoten 12c gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
14 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der Netzwerksteuereinheit 22 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Es ist zu beachten, dass im Knoten 12c der als der feste Pfad bestimmte Knoten 12a als die nächste Knotenadresse der Aufwärtspfadinformation zum Gateway 11 eingestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt startet die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c die Verarbeitung auf Empfangen der Pfadeinstellanforderung zum Einstellen den Knotens 12b als den festen Pfad. Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c bezieht sich auf die Liste der festen Pfade und bestimmt, ob ein Knoten in der Liste der festen Pfade registriert ist oder nicht (Schritt S501). Wenn der Knoten in der Liste der festen Pfade registriert ist, löscht die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c den registrierten Knoten 12a aus der Liste der festen Pfade (Schritt S502). Außerdem registriert die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c den Knoten 12b, der durch die Pfadeinstellanforderung gemeldet wurde, in der Lise der festen Pfade (Schritt S503).
Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c bestimmt, ob der registrierte Knoten 12a als der Aufwärtspfad eingestellt wurde oder nicht (Schritt S504). Wenn der Knoten 12a als die nächste Knotenadresse der Aufwärtspfadinformation zum Gateway 11 eingestellt wurde, überträgt die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c das DAO, in dem <Gültigkeitsdauer = 0> eingestellt ist, an den Knoten 12a. Auf Empfangen des DAO, in dem <Gültigkeitsdauer = 0> eingestellt ist, löscht der Knoten 12a die Abwärtspfadinformation des Knotens 12c (Schritt S505), wenn der Knoten 12a die Abwärtspfadinformation des Knotens 12c enthält. Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c überträgt das DAO an den Knoten 12b, der durch die Pfadeinstellanforderung gemeldet wurde (Schritt S506). Außerdem legt die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c den durch die Pfadeinstellanforderung gemeldeten Knoten 12b als die nächste Knotenadresse der Aufwärtspfadinformation zum Gateway 11 fest (Schritt S507) und beendet die Verarbeitung.
Wenn in Schritt S501 kein Knoten in der Liste der festen Pfade registriert ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S506 fort. Wenn in Schritt S504 der Knoten 12a nicht als der Aufwärtspfad eingestellt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S506 fort.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde beschrieben, dass die Pfadliste die Aufwärtspfadinformation zum Gateway 11 enthält, die Pfadliste jedoch Pfadinformation über einen anderen oberen Knoten als einen Knoten enthalten kann, der als die nächste Knotenadresse der Aufwärtspfadinformation zum Gateway 11 festgelegt ist. Weiterhin kann die Pfadliste die Aufwärtspfadinformation zum oberen Knoten enthalten.
Wie vorstehend beschrieben, sind in der vorliegenden Ausführungsform die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 und die Netzwerksteuereinheit 22 enthalten. Auf Empfangen einer Nachricht über einen anderen Knoten, die sich auf eine Pfadsteuerung bezieht und an einen eigenen Knoten adressiert ist, gibt die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 die Nachricht aus. Wenn die von der Drahtloskommunikationssteuereinheit eingegebene Nachricht eine Pfadeinstellanforderung ist, bei der ein erster benachbarter Knoten, der zu passieren ist, als ein Aufwärtspfad zu einem Gateway festgelegt ist, überträgt die Netzwerksteuereinheit 22 eine Abwärtspfadeinstellungsnachricht mit Adressinformation des eigenen Knotens durch einen Aufwärtspfad, die einer Festlegung durch die Pfadeinstellanforderung genügt. Daher ist es möglich, einen Pfad mit dem RPL festzulegen.
Wenn ferner ein Aufwärtspfad über einen ersten benachbarten Knoten durch die Pfadeinstellanforderung bestimmt wird und eine vom ersten benachbarten Knoten empfangene Aufwärtspfadsteuernachricht eingegeben wird, gibt die Netzwerksteuereinheit 22 eine Abwärtspfadsteuernachricht aus, die an den ersten benachbarten Knoten adressiert ist. Daher ist es möglich, einen Pfad mit dem ersten benachbarten Knoten zu erstellen, der als der feste Pfad bestimmt ist.
Darüber hinaus, wenn ein Aufwärtspfad über den ersten benachbarten Knoten durch die Pfadeinstellanforderung bestimmt wird und eine von einer zweiten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung empfangene Aufwärtspfadsteuernachricht eingegeben wird, gibt die Netzwerksteuereinheit 22 keine Abwärtspfadsteuernachricht aus, die an den zweiten benachbarten Knoten adressiert ist. Daher ist es möglich, die Erstellung eines Pfads mit einem zweiten benachbarten Knoten zu vermeiden, der kein fester Pfad ist.
Wenn ferner ein Aufwärtspfad über den zweiten benachbarten Knoten durch eine neue Pfadeinstellanforderung bestimmt wird, nachdem der Aufwärtspfad über den ersten benachbarten Knoten durch die Pfadeinstellanforderung bestimmt wird, gibt die Netzwerksteuereinheit 22 eine Abwärtspfadsteuernachricht aus, die an den ersten benachbarten Knoten adressiert ist und die eine Deaktivierung eines Abwärtspfads zu ihrem eigenen Knoten anzeigt. Die Drahtloskommunikationssteuereinheit 24 überträgt die Abwärtspfadsteuernachricht, die von der Netzwerksteuereinheit eingegeben wurde, an den ersten benachbarten Knoten. Daher ist es möglich, den festen Pfad zu ändern.
Wenn ferner ein Aufwärtspfad, der den dritten benachbarten Knoten ausschließt, durch die Pfadeinstellanforderung bestimmt wird und eine vom vierten benachbarten Knoten empfangene Aufwärtspfadsteuernachricht eingegeben wird, gibt die Netzwerksteuereinheit 22 die Abwärtspfadsteuernachricht aus, die an den vierten benachbarten Knoten adressiert ist. Daher ist es möglich, einen Pfad mit einem vierten benachbarten Knoten zu erstellen, der kein Ausschlusspfad ist.
Darüber hinaus, wobei, wenn der Aufwärtspfad, der den dritten benachbarten Knoten ausschließt, durch die Pfadeinstellanforderung bestimmt wird und eine vom dritten benachbarten Knoten empfangene Aufwärtspfadsteuernachricht eingegeben wird, gibt die Netzwerksteuereinheit 22 die Abwärtspfadsteuernachricht, die an den dritten benachbarten Knoten adressiert ist, nicht aus. Daher ist es möglich, die Erstellung eines Pfads mit einem dritten benachbarten Knoten zu vermeiden, der als ein Ausschlusspfad bestimmt ist.
Ferner, wenn die Deaktivierung eines Pfads, der den dritten benachbarten Knoten ausschließt, durch eine neue Pfadeinstellanforderung bestimmt ist, nachdem der Aufwärtspfad, der den dritten benachbarten Knoten ausschließt, durch die Pfadeinstellanforderung bestimmt wurde, löscht die Netzwerksteuereinheit 22 die Aufwärtspfadinformation einschließlich der Adressinformation des dritten Knotens aus der Liste der Ausschlusspfade. Daher ist es möglich, den Ausschlusspfad zu ändern.
Zweite Ausführungsform
In der ersten oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Pfad basierend auf der Pfadeinstellanforderung festgelegt. Die vorliegende Ausführungsform beschreibt eine Ausführungsform in einem Fall, in dem ein Kommunikationsfehler auf einem festen Pfad aufgetreten ist.
In der vorliegenden Ausführungsform werden andere Gegenstände als in der ersten Ausführungsform erläutert.
15 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration eines Knotens 12a gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. Der Unterschied zur funktionalen Konfiguration des Knotens 12a der ersten Ausführungsform besteht darin, dass ein Pfadaufrechterhaltungszeitgeber 28 hinzugefügt ist.
16 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration des Knotens 12a gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. Der Unterschied zur Hardwarekonfiguration des Knotens 12a der ersten Ausführungsform besteht darin, dass ein Zeitgeber 36 hinzugefügt ist. Der Zeitgeber 36 realisiert die Funktion des Pfadaufrechterhaltungszeitgebers 28.
Zunächst wird Kommunikationsfehlererfassungsverfahren erläutert.
17 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der Netzwerksteuereinheit 22 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c startet die Verarbeitung auf Empfangen der Pfadeinstellanforderungsnachricht zur Einstellung des Knotens 12a als einen festen Pfad. Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c aktiviert den Pfadaufrechterhaltungszeitgeber 28 (Schritt S601). Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c wartet auf den Empfang des DIO von dem Knoten 12a, der als der feste Pfad eingestellt ist (Schritt S602). Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c bestimmt, ob das DIO von dem Knoten 12a empfangen ist oder nicht, der als der feste Pfad eingestellt ist (Schritt S603). Wenn das DIO vom Knoten 12a empfangen ist, setzt die Netzwerksteuereinheit 22 den Pfadaufrechterhaltungszeitnehmer 28 (Schritt S604) zurück. Wenn das DIO nicht vom Knoten 12a empfangen wird, fährt der Prozess mit Schritt S603 fort.
Als nächstes wird die Vorgang des Neueinstellens eines Pfads in einem Fall erläutert, in dem der Pfadaufrechterhaltungszeitgeber 28 abläuft.
18 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der Netzwerksteuereinheit 22 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. Wenn der Pfadaufrechterhaltungszeitgeber 28 abläuft, startet die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c die Verarbeitung. Wenn der Timer für die Pfadaufrechterhaltungszeitgeber 28 abläuft, bestimmt die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c, dass ein Kommunikationsfehler auf dem festen Pfad (Knoten 12a) aufgetreten ist (Schritt S701). Die Kommunikationssteuereinheit 22 des Knotens 12c sammelt Pfadinformation von anderen Pfaden als dem festen Pfad, wenn sie bestimmt, dass der Kommunikationsfehler aufgetreten ist. Die zu sammelnden Pfadinformation sind Informationen, die für die Pfadauswahl notwendig sind, z.B. die Anzahl der Relais und die elektrische Empfangsfeldstärkt eines Pfades (Schritt S702). Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c erzeugt eine Kommunikationsfehlermeldung. Die Kommunikationsfehlermeldung beinhaltet, dass ein Kommunikationsfehler aufgetreten ist und die gesammelten Pfadinformation (Schritt S703).
Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c stellt einen temporären Pfad ein, um den Gateway 11 über die Kommunikationsfehlermeldung zu benachrichtigen. Zu diesem Zeitpunkt wählt die Netzwerksteuereinheit 22 aus den gesammelten Pfadinformation einen benachbarten oberen Knoten aus, der als ein Aufwärtspfad zu passieren ist. Hier wird davon ausgegangen, dass der Knoten 12b als der obere Knoten ausgewählt ist (Schritt S704). Die Netzwerksteuereinheit 22 des Knotens 12c überträgt die Kommunikationsfehlermeldung über den Knoten 12b an den Gateway 11 und beendet die Verarbeitung (Schritt S705).
Der Gateway 11 überträgt die Pfadeinstellanforderung an den Knoten 12c basierend auf der vom Knoten 12c empfangenen Kommunikationsfehlernachricht. Durch Empfangen der Pfadeinstellanforderung vom Gateway 11 legt der Knoten 12c einen Pfad neu fest. Die vom Gateway 11 übertragene Pfadeinstellanforderung kann beispielsweise eine sein, um den Knoten 12a als den Ausschlusspfad oder den Knoten 12b als den festen Pfad festzulegen.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde beschrieben, dass die Netzwerksteuereinheit 22 aus den gesammelten Pfadinformation einen temporären Aufwärtspfad festlegt. Wenn die Pfadliste jedoch Pfadinformation über einen anderen Knoten als den Pfad, für den bestimmt ist, einen Kommunikationsfehler aufzuweisen, enthält, können die enthaltenen Aufwärtspfadinformation als ein temporärer Pfad verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben, überträgt die Netzwerksteuereinheit 22 in der vorliegenden Ausführungsform über einen anderen benachbarten Knoten eine Kommunikationsfehlermeldung, die den Gateway über einen Kommunikationsfehler des ersten benachbarten Knotens benachrichtigt, wenn eine Aufwärtspfadsteuernachricht von einem ersten benachbarten Knoten nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeit seit dem Empfang einer Pfadeinstellanforderung, in der der Aufwärtspfad über einen ersten benachbarten Knoten bestimmt ist, nicht empfangen ist. Daher ist es möglich zu überwachen, ob auf dem festen Pfad ein Kommunikationsfehler aufgetreten ist, der es dem Gateway 11 ermöglicht, zu erfassen, dass der Kommunikationsfehler auf dem festen Pfad aufgetreten ist. Auf Erfassen, dass der Kommunikationsfehler auf dem festen Pfad aufgetreten ist, kann der Gateway 11 einen neuen festen Pfad festlegen.
Bezugszeichenliste

10 und 90: Netzwerk
11 und 91: Gateway
12a bis e und 92a bis c: Knoten
13a bis e: Verknüpfung
21: Anwendungseinheit
22: Netzwerksteuereinheit
23: Pfadspeichereinheit
24: Drahtlose-Kommunikation-Steuereinheit
25: Netzwerkschnittstellensteuereinheit
26: Sensorschnittstellensteuereinheit
27: Sensor
28: Pfadaufrechterhaltungszeitgeber
30: drahtlose Antenne
31: Speicher
32: Prozessor
33: Sensorschnittstelle
34: Netzwerkschnittstelle
35: drahtlose Schnittstelle
36: Zeitgeber.

Claims

Drahtlose Kommunikationsvorrichtung (12), umfassend: eine Drahtloskommunikationssteuereinheit (24), zum Ausgeben, auf Empfangen über eine andere drahtlose Kommunikationsvorrichtung eines drahtlosen Signals, das an die drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressiert ist, umfassend eine Nachricht in Bezug auf eine Pfadsteuerung, der Nachricht; und eine Netzwerksteuereinheit (25), zum Ausgeben, wenn die von der Drahtloskommunikationssteuereinheit eingegebene Nachricht eine Pfadeinstellanforderung ist, in der eine benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung, durch die zu passieren ist, als ein Aufwärtspfad zu einem Gateway festgelegt ist, einer Abwärtspfadsteuernachricht, umfassend Adressinformation der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, wobei die Abwärtspfadsteuernachricht an einen Aufwärtspfad adressiert ist, der einer Festlegung der Pfadeinstellanforderung genügt, wobei, wenn ein Aufwärtspfad über eine erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wurde und eine von der ersten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung empfangene Aufwärtspfadsteuernachricht eingegeben wurde, die Netzwerksteuereinheit die Abwärtspfadsteuernachricht ausgibt, die an die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressiert ist, und die Drahtloskommunikationssteuereinheit die Abwärtspfadsteuernachricht, die von der Netzwerksteuereinheit eingegeben wurde, an die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung überträgt.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn der Aufwärtspfad über die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wurde und eine von einer zweiten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung empfangene Aufwärtspfadsteuernachricht eingegeben wurde, die Netzwerksteuereinheit die Abwärtspfadsteuernachricht, die an die zweite benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressiert ist, nicht ausgibt.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die drahtlose Kommunikationsvorrichtung eine Pfadspeichereinheit (23) umfasst, die Pfadinformation in Bezug auf den Aufwärtspfad enthält, und wenn der Aufwärtspfad über die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wurde, die Netzwerksteuereinheit Aufwärtspfadinformation, umfassend Adressinformation der ersten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, in einer Fester-Pfad-Liste der Pfadspeichereinheit registriert.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei, wenn Deaktivierung des Aufwärtspfads über die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung durch eine neue Pfadeinstellanforderung festgelegt wird, nachdem der Aufwärtspfad über die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wurde, die Netzwerksteuereinheit die Aufwärtspfadinformation, umfassend die Adressinformation der ersten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, aus der Fester-Pfad-Liste löscht.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn ein Aufwärtspfad über eine zweite benachbarte drahtlos Kommunikationsvorrichtung durch eine neue Pfadeinstellanforderung festgelegt wird, nachdem der Aufwärtspfad über die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wurde, die Netzwerksteuereinheit eine Abwärtspfadsteuernachricht ausgibt, die an die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressiert ist, anzeigend Deaktivierung eines Abwärtspfads zur drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, und die Drahtloskommunikationssteuereinheit die Abwärtspfadsteuernachricht, die von der Netzwerksteuereinheit eingegeben wurde, an die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung überträgt.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn die Aufwärtspfadsteuernachricht von der ersten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung nicht empfangen wird, nachdem eine vorherbestimmte Zeit seit Empfang der Pfadeinstellanforderung, in der der Aufwärtspfad über die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung festgelegt ist, abgelaufen ist, die Netzwerksteuereinheit über eine andere benachbarte drahtlos Kommunikationsvorrichtung eine Kommunikationsfehlermeldung überträgt, die das Gateway über einen Kommunikationsfehler der ersten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung informiert.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn ein Aufwärtspfad, der eine dritte benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung ausschließt, durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wird und eine Aufwärtspfadsteuernachricht, die von einer vierten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung empfangen wird, eingegeben wird, die Netzwerksteuereinheit die Abwärtspfadsteuernachricht ausgibt, die an die vierte benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressiert ist, und die Drahtloskommunikationssteuereinheit die Eingabe der Abwärtspfadsteuernachricht, die von der Netzwerksteuereinheit eingegeben wurde, an die vierte benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung überträgt.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei, wenn der Aufwärtspfad, der die dritte benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung ausschließt, durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wird und eine von der dritten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung empfangene Aufwärtspfadsteuernachricht eingegeben wird, die Netzwerksteuereinheit die Abwärtspfadsteuernachricht, die an die dritte benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressiert ist, nicht ausgibt.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die drahtlose Kommunikationsvorrichtung eine Pfadspeichereinheit (23) umfasst, die Pfadinformation in Bezug auf den Aufwärtspfad enthält, und wenn der Aufwärtspfad, der die dritte benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung ausschließt, durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wird, die Netzwerksteuereinheit Aufwärtspfadinformation, umfassend Adressinformation der dritten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, in einer Ausschlusspfadliste der Pfadspeichereinheit registriert.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei, wenn Deaktivierung eines oberen Pfades, der die dritte benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung ausschließt, durch eine neue Pfadeinstellanforderung festgelegt wird, nachdem der Aufwärtspfad, der die dritte benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung ausschließt, durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wurde, die Netzwerksteuereinheit die Aufwärtspfadinformation, umfassend die Adressinformation der dritten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, aus der Ausschlusspfadliste löscht.
Drahtloses Kommunikationsverfahren, umfassend: einen Drahtloskommunikationssteuerschritt zum Ausgeben, auf Empfangen über eine andere drahtlose Kommunikationsvorrichtung eines drahtlosen Signals, das an die drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressiert ist, umfassend eine Nachricht in Bezug auf eine Pfadsteuerung, der Nachricht; und einen Netzwerksteuerschritt zum Ausgeben, wenn die Nachricht, die im Drahtloskommunikationssteuerschritt eingegeben wurde, eine Pfadeinstellanforderung ist, in der eine benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung, durch die zu passieren ist, als ein Aufwärtspfad zu einem Gateway festgelegt ist, einer Abwärtspfadsteuernachricht, umfassend Adressinformation der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, wobei die Abwärtspfadsteuernachricht an einen Aufwärtspfad adressiert ist, der einer Festlegung der Pfadeinstellanforderung genügt, und einen Abwärtspfadsteuernachrichtübertragungsschritt zum Übertragen, wenn ein Aufwärtspfad über eine erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung durch die Pfadeinstellanforderung festgelegt wurde und eine von der ersten benachbarten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung empfangene Aufwärtspfadsteuernachricht eingegeben wurde, der an die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung adressierten Abwärtspfadsteuernachricht an die erste benachbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtung.