JP2012124664A - Radio communication terminal and radio communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マルチホップの無線通信システムにおいて、制御信号の衝突を回避するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for avoiding control signal collision in a multi-hop wireless communication system.
近年、センサネットワーク等での活用、普及が期待されるシステムとして、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）による無線通信ネットワークがある（非特許文献１、２）。この無線通信ネットワークでは、例えば二つのトポロジが利用できる。一のトポロジはスター型のトポロジであり、コーディネータと呼ばれる無線通信端末（ノード）を中心として、その周辺にエンドデバイスと呼ばれるノードが配置される。スター型のトポロジは１ホップのみのシンプルなネットワークである。他のトポロジはツリー型のトポロジであり、コーディネータと呼ばれるノードを頂点（ルート）として、中継機能を有するルータと呼ばれるノードと、中継機能を有さないエンドデバイスと呼ばれるノードとが配置される。中継機能とは、ルーティングテーブルを備えて、これに基づいてデータの転送を行う機能である。 In recent years, there is a wireless communication network based on ZigBee (registered trademark) as a system expected to be utilized and spread in a sensor network or the like (Non-Patent Documents 1 and 2). In this wireless communication network, for example, two topologies can be used. One topology is a star topology, and a node called an end device is arranged around a wireless communication terminal (node) called a coordinator. A star topology is a simple network with only one hop. The other topology is a tree-type topology, and a node called a router having a relay function and a node called an end device having no relay function are arranged with a node called a coordinator as a vertex (root). The relay function is a function that includes a routing table and transfers data based on the routing table.
この無線通信ネットワークでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）方式が採用されている。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、ノードは、送信前にキャリアセンス（Carrier Sense）を行う。そして、ノードは、信号が無線チャネルに送出されていないことを確認してから送信する。そのため、ノードは、自らが信号を送信していないときでも、他ノードからの信号を受信するために待機している必要がある。そのため、消費電力が大きいという問題がある。 In this wireless communication network, a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) system is adopted. In CSMA / CA, a node performs carrier sense before transmission. Then, the node transmits after confirming that the signal is not transmitted to the wireless channel. Therefore, even when the node is not transmitting a signal, the node needs to be on standby to receive a signal from another node. Therefore, there is a problem that power consumption is large.
このような問題に対して、この無線通信ネットワークでは、スーパーフレーム構成を用いたビーコンモードが用意されている。ビーコンモードでは、ビーコン信号が送信されてから次のビーコン信号が送信されるまでの時間が、アクティブ（活性）期間とインアクティブ（不活性）期間とに分割される。コーディネータは、アクティブ期間とインアクティブ期間とを表す情報をビーコン信号に含めて送信する。なお、ビーコン信号はキャリアセンスを行わず一定周期で強制的に送信される。活性期間では、信号の送受信が行われる一方、不活性期間では信号の送受信が行われない。したがって、不活性期間ではノードは他ノードの送信状況を把握する必要が無く、消費電力を低減できる。 In response to such a problem, in this wireless communication network, a beacon mode using a superframe configuration is prepared. In the beacon mode, the time from when a beacon signal is transmitted until the next beacon signal is transmitted is divided into an active (active) period and an inactive (inactive) period. The coordinator transmits information including an active period and an inactive period in a beacon signal. The beacon signal is forcibly transmitted at a constant period without performing carrier sense. In the active period, signal transmission / reception is performed, while in the inactive period, signal transmission / reception is not performed. Therefore, the node does not need to grasp the transmission status of other nodes during the inactive period, and power consumption can be reduced.
しかしながら、ビーコンモードはスター型ネットワークトポロジへの適用のみを考慮して規定されていた。そのため、ツリー型ネットワークトポロジに代表されるマルチホップネットワークへそのまま適用すると不具合が生じてしまう。例えば、マルチホップネットワークでは、全てのノードに対してビーコン信号を送信する必要があるため、ルータはビーコン信号を中継する。このとき、一つのネットワークに複数のルータが接続されていると、複数のルータが送信したビーコンが衝突してしまう可能性がある。したがって、全てのノードにビーコン信号を正常に受信させることが困難となる。ビーコン信号は、データ信号とは異なり、キャリアセンスを行わずに周期的に自動送信されるために上記のような問題が生じてしまう。ビーコン信号は、スーパーフレームを構成するための制御情報を含むため、これが衝突により失われると、ネットワークが破綻する。結果として、マルチホップのネットワークではビーコンモードが利用できないという問題があった。 However, the beacon mode has been defined only considering application to a star network topology. Therefore, if it is applied as it is to a multi-hop network represented by a tree-type network topology, a problem occurs. For example, in a multi-hop network, since a beacon signal needs to be transmitted to all nodes, the router relays the beacon signal. At this time, if a plurality of routers are connected to one network, beacons transmitted from the plurality of routers may collide. Therefore, it becomes difficult for all the nodes to receive the beacon signal normally. Unlike the data signal, the beacon signal is automatically transmitted periodically without performing carrier sense, and thus the above-described problem occurs. Since the beacon signal includes control information for configuring a superframe, if this is lost due to a collision, the network breaks down. As a result, there is a problem that the beacon mode cannot be used in a multi-hop network.
そこで、本発明ではかかる問題を鑑みて、マルチホップのネットワークにおいてビーコンモードでの動作を実現するための技術を提供する。 In view of this problem, the present invention provides a technique for realizing an operation in a beacon mode in a multi-hop network.
上述した課題を解決するために、本発明は、階層構造に接続された複数の無線通信端末が、定められたビーコン周期で出力されるビーコン信号の出力間隔のうち定められた活性期間内に他の無線通信端末と通信を行う無線通信システムにおける無線通信端末であって、無線通信システムにおいて自身に付与された一意のアドレスが記憶されるアドレス記憶部と、複数の無線通信端末毎のアドレスを、無線通信端末に対して直列に接続された上階層の無線通信端末に付与されたルータ番号より大きい値であって無線通信システム内で一意であるルータ番号に変換するルータ番号変換部と、階層構造において一つ上の階層の無線通信端末である上階層通信端末から、上階層通信端末に付与されたアドレスが含まれるビーコン信号を受信するビーコン信号受信部と、ビーコン信号受信部によって受信されたビーコン信号に含まれるアドレスに基づいてルータ番号変換部によって変換されたルータ番号と、アドレス記憶部に記憶されているアドレスに基づいてルータ番号変換部によって変換されたルータ番号との差に基づいて、他の無線通信端末と重ならずに自身がビーコンを出力するタイミングを算出するビーコンタイミング算出部と、ビーコンタイミング算出部によって算出されたタイミングに応じて、自身のアドレスが含まれるビーコン信号を下階層の無線通信端末に送信するビーコン信号送信部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a method in which a plurality of wireless communication terminals connected in a hierarchical structure are included within a predetermined active period among output intervals of beacon signals output at a predetermined beacon period. A wireless communication terminal in a wireless communication system that communicates with the wireless communication terminal, an address storage unit that stores a unique address assigned to itself in the wireless communication system, and an address for each of the plurality of wireless communication terminals, A router number conversion unit that converts a router number that is larger than a router number assigned to an upper-layer wireless communication terminal connected in series to the wireless communication terminal and is unique within the wireless communication system, and a hierarchical structure Receiving a beacon signal including an address assigned to the upper layer communication terminal from the upper layer communication terminal which is a radio communication terminal of the upper layer in FIG. A signal receiving unit, a router number converted by a router number converting unit based on an address included in a beacon signal received by the beacon signal receiving unit, and a router number converting unit based on an address stored in the address storage unit Based on the difference from the router number converted by the beacon timing calculation unit that calculates the timing at which it outputs a beacon without overlapping with other wireless communication terminals, and according to the timing calculated by the beacon timing calculation unit And a beacon signal transmitting unit that transmits a beacon signal including its own address to a lower-layer wireless communication terminal.
また、本発明は、ビーコン信号には、ビーコン周期を示す情報が含まれ、ビーコンタイミング算出部は、ビーコン信号に含まれるビーコン周期を、予め定められた、無線通信システム内においてビーコン信号を出力する無線通信端末の数によって複数のオフセット期間に分割し、分割した複数のオフセット期間のうち、上階層通信端末のアドレスに対応するルータ番号と自身のアドレスに対応するルータ番号との差に対応するオフセット期間を、自身がビーコンを出力するタイミングとして算出し、活性期間は、オフセット期間内の期間が定められることを特徴とする。 In the present invention, the beacon signal includes information indicating a beacon period, and the beacon timing calculation unit outputs the beacon signal in a wireless communication system in which the beacon period included in the beacon signal is determined in advance. Divided into a plurality of offset periods according to the number of radio communication terminals, and the offset corresponding to the difference between the router number corresponding to the address of the upper layer communication terminal and the router number corresponding to its own address among the divided offset periods The period is calculated as the timing at which the beacon is output by itself, and the active period is defined as a period within the offset period.
また、本発明は、複数の無線通信端末毎のアドレスと、無線通信端末に対して直列に接続された上階層の無線通信端末に付与されたルータ番号より大きい値であって無線通信システム内で一意であるルータ番号とが対応付けて記憶されるルータ番号記憶部を備え、ルータ番号変換部は、入力されたアドレスに対応するルータ番号を、ルータ番号記憶部から読み出して出力することによって、アドレスをルータ番号に変換することを特徴とする。 Further, the present invention provides an address for each of a plurality of wireless communication terminals and a value larger than a router number assigned to an upper-layer wireless communication terminal connected in series to the wireless communication terminal, and within the wireless communication system. The router number storage unit stores a unique router number in association with the router number, and the router number conversion unit reads out the router number corresponding to the input address from the router number storage unit and outputs the address. Is converted into a router number.
また、本発明は、階層構造に接続され、自身に付与された一意のアドレスが記憶されるアドレス記憶部を備える無線通信端末が、定められたビーコン周期で出力されるビーコン信号の出力間隔のうち定められた活性期間内に他の無線通信端末と通信を行う無線通信システムにおける無線通信端末の無線通信方法であって、ルータ番号変換部が、複数の無線通信端末毎のアドレスを、無線通信端末に対して直列に接続された上階層の無線通信端末に付与されたルータ番号より大きい値であって無線通信システム内で一意であるルータ番号に変換するステップと、ビーコン信号受信部が、階層構造において一つ上の階層の無線通信端末である上階層通信端末から、上階層通信端末に付与されたアドレスが含まれるビーコン信号を受信するステップと、ビーコンタイミング算出部が、ビーコン信号受信部によって受信されたビーコン信号に含まれるアドレスに基づいてルータ番号変換部によって変換されたルータ番号と、アドレス記憶部に記憶されているアドレスに基づいてルータ番号変換部によって変換されたルータ番号との差に基づいて、他の無線通信端末と重ならずに自身がビーコンを出力するタイミングを算出するステップと、ビーコン信号送信部が、ビーコンタイミング算出部によって算出されたタイミングに応じて、自身のアドレスが含まれるビーコン信号を下階層の無線通信端末に送信するステップと、を備えることを特徴とする。 In addition, the present invention provides a wireless communication terminal that is connected to a hierarchical structure and includes an address storage unit in which a unique address assigned to itself is stored. A wireless communication method for a wireless communication terminal in a wireless communication system that communicates with another wireless communication terminal within a defined active period, wherein the router number conversion unit assigns an address for each of the plurality of wireless communication terminals to the wireless communication terminal The beacon signal receiving unit has a hierarchical structure, the step of converting into a router number that is larger than the router number assigned to the upper-layer wireless communication terminal connected in series to the router number that is unique in the wireless communication system, and Receiving a beacon signal including an address assigned to the upper layer communication terminal from the upper layer communication terminal which is a radio communication terminal of the upper layer in FIG. The router number converted by the router number conversion unit based on the address included in the beacon signal received by the beacon signal reception unit and the router number based on the address stored in the address storage unit Based on the difference from the router number converted by the conversion unit, the step of calculating the timing at which the beacon is output without overlapping with other wireless communication terminals, and the beacon signal transmission unit is calculated by the beacon timing calculation unit And a step of transmitting a beacon signal including its own address to a lower-layer wireless communication terminal according to the determined timing.
以上説明したように、本発明によれば、無線通信端末が、無線通信システムにおける複数の無線通信端末毎のアドレスを、その無線通信端末に対して直列に接続された上階層の無線通信端末に付与されたルータ番号より大きい値であって無線通信システム内で一意であるルータ番号に変換する機能を備え、階層構造において一つ上の階層の無線通信端末である上階層通信端末から、上階層通信端末に付与されたアドレスが含まれるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれるアドレスに基づいて変換したルータ番号と、自身に付与された一意のアドレスに基づいて変換したルータ番号との差に基づいて、他の無線通信端末と重ならずに自身がビーコンを出力するタイミングを算出し、算出したタイミングに応じて、自身のアドレスが含まれるビーコン信号を下階層の無線通信端末に送信するようにしたので、マルチホップのネットワークにおいてビーコンモードでの動作を実現することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the radio communication terminal assigns the address of each of the plurality of radio communication terminals in the radio communication system to the upper-layer radio communication terminal connected in series to the radio communication terminal. It has a function to convert to a router number that is larger than the assigned router number and is unique within the wireless communication system, and from the upper layer communication terminal, which is a radio communication terminal one layer higher in the hierarchical structure, to the upper layer A beacon signal including the address assigned to the communication terminal is received, and the router number converted based on the address included in the received beacon signal and the router number converted based on the unique address assigned to itself Based on the difference, it calculates the timing at which it outputs a beacon without overlapping with other wireless communication terminals, and determines its own address according to the calculated timing. Since so as to transmit to the wireless communication terminal of the lower-level beacon signal that contains, it is possible to realize the operation in beacon mode in the network of multi-hop.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による無線通信端末１００の構成を示すブロック図である。
無線通信端末１００は、複数の無線通信端末１００が階層構造に接続され、定められた周期で出力されるビーコン信号の出力間隔のうち定められた活性期間内に他の無線通信端末１００と通信を行う無線通信ネットワーク（ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）ネットワーク）を形成する通信端末である。無線通信端末１００は、アドレス記憶部１０１と、ルータ番号変換部１０２と、ルータ番号記憶部１０３と、受信処理部１０４と、ビーコン生成タイミング算出部１０５と、ビーコン生成部１０６と、送信処理部１０７と、スイッチ１０８と、制御部１０９と、データ処理部１１０とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the wireless communication terminal 100 according to the present embodiment.
The wireless communication terminal 100 is connected to a plurality of wireless communication terminals 100 in a hierarchical structure, and communicates with other wireless communication terminals 100 within a predetermined active period within an output interval of beacon signals output at a predetermined cycle. It is a communication terminal that forms a wireless communication network (ZigBee (registered trademark) network). The wireless communication terminal 100 includes an address storage unit 101, a router number conversion unit 102, a router number storage unit 103, a reception processing unit 104, a beacon generation timing calculation unit 105, a beacon generation unit 106, and a transmission processing unit 107. A switch 108, a control unit 109, and a data processing unit 110.
アドレス記憶部１０１には、通信ネットワークにおいて自身に付与された一意のアドレスが記憶される。アドレスは、無線通信端末１００が通信ネットワーク１に接続した際に、上階層ノードの無線通信端末１００から付与される。ここで、無線通信端末１００が通信ネットワーク１に接続する際に、上階層になり得る通信可能な複数のノードを検出したときは、検出した各ノードの送信するビーコン信号の受信電力を測定して、最も受信レベルの高いビーコン信号を送信するノードに対して接続することができる。 The address storage unit 101 stores a unique address assigned to itself in the communication network. The address is given from the radio communication terminal 100 of the upper layer node when the radio communication terminal 100 is connected to the communication network 1. Here, when the wireless communication terminal 100 connects to the communication network 1 and detects a plurality of communicable nodes that can be in the upper hierarchy, the reception power of the beacon signal transmitted by each detected node is measured. It is possible to connect to a node that transmits a beacon signal having the highest reception level.
図２は、本実施形態の通信ネットワーク１に接続される複数の無線通信端末１００のそれぞれに付与されたアドレスの例を示す図である。図に示すように、本実施形態の通信ネットワーク１はツリートポロジによる階層構造を構成する。この通信ネットワーク１においては、最大深度、最大子ノード数、最大子ルータ数が予め定められる。ここでは、最大深度３、最大子ノード数４、最大子ルータ数４のネットワークの例を示している。最大深度とは、ツリートポロジの基になるコーディネータを基準（０）として、直列に接続できるノード（ルータ）の数である。最大子ノード数とは、一つのルータに接続できる子ノードの最大数であり、最大子ルータ数とは、一つのルータに接続できる子ルータの数である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of addresses given to each of the plurality of wireless communication terminals 100 connected to the communication network 1 of the present embodiment. As shown in the figure, the communication network 1 of this embodiment forms a hierarchical structure based on a tree topology. In this communication network 1, the maximum depth, the maximum number of child nodes, and the maximum number of child routers are predetermined. Here, an example of a network having a maximum depth of 3, a maximum number of child nodes of 4, and a maximum number of child routers of 4 is shown. The maximum depth is the number of nodes (routers) that can be connected in series with the coordinator that is the basis of the tree topology as a reference (0). The maximum number of child nodes is the maximum number of child nodes that can be connected to one router, and the maximum number of child routers is the number of child routers that can be connected to one router.
この図では、アドレスが０の無線通信端末１００であるコーディネータの下階層に、アドレスがそれぞれ１、２２、４３、６４の無線通信端末１００である４台のルータが接続され、これらのルータの下階層にそれぞれ４台のルータが接続されている。例えば、アドレスが１であるルータの下階層には、アドレスがそれぞれ２、７、１２、１７である４台のルータが接続されている。さらに、アドレスが２であるルータの下階層には、アドレスがそれぞれ３、４、５、６の無線通信端末である４台のエンドデバイスが接続されている。ここでは、通信ネットワーク１に接続される全ての無線通信端末をノードといい、階層構造の頂点である１台の無線通信端末１００をコーディネータという。コーディネータに接続され、中継機能を持つノードである無線通信端末１００をルータという。中継機能を持たないノードをエンドデバイスという。上階層、下階層とは、あるノードからみた相対的な関係をいう。例えば、あるノードから見て、自己が下階層として接続する、すなわち自己にとって上階層となるノードを上階層ノードとし、自己を上階層ノードとして接続しているノードを下階層ノードという。このような通信ネットワーク１において、コーディネータおよび各ルータは、自己の形成するスーパーフレームにおける活性期間を所定値に固定化し、それぞれのルータの活性期間が重ならないように動作する。 In this figure, four routers that are wireless communication terminals 100 with addresses 1, 22, 43, and 64 are connected to the lower layer of the coordinator that is the wireless communication terminal 100 with address 0, respectively. Four routers are connected to each layer. For example, four routers with addresses 2, 7, 12, and 17 are connected to the lower layer of the router with the address 1, respectively. Further, four end devices, which are wireless communication terminals having addresses 3, 4, 5, and 6, are connected to the lower layer of the router having the address 2, respectively. Here, all wireless communication terminals connected to the communication network 1 are referred to as nodes, and one wireless communication terminal 100 that is the top of the hierarchical structure is referred to as a coordinator. The wireless communication terminal 100 that is connected to the coordinator and has a relay function is called a router. Nodes that do not have a relay function are called end devices. The upper hierarchy and the lower hierarchy are relative relationships as seen from a certain node. For example, as viewed from a certain node, a node connected by itself as a lower layer, that is, a node that is an upper layer for itself is referred to as an upper layer node, and a node that is connected as a higher layer node is referred to as a lower layer node. In such a communication network 1, the coordinator and each router operate so that the active periods in the superframe formed by them are fixed to a predetermined value and the active periods of the respective routers do not overlap.
図３は、このような通信ネットワーク１のビーコンモードによる制御例を示す図である。ここでは、ビーコン信号が一定周期（Ｔｂ）毎に出力される。上述したように、あるビーコン信号が送信されてから次のビーコン信号が送信されるまでの時間が、アクティブ（活性）期間とインアクティブ（不活性）期間とに分割される。コーディネータおよびルータは、アクティブ期間とインアクティブ期間とを表す情報をビーコン信号に含めて送信する。ビーコン信号により開始される活性期間をスーパーフレームという。 FIG. 3 is a diagram illustrating a control example of the communication network 1 in the beacon mode. Here, a beacon signal is output every fixed period (Tb). As described above, the time from when one beacon signal is transmitted until the next beacon signal is transmitted is divided into an active (active) period and an inactive (inactive) period. The coordinator and the router transmit information including the active period and the inactive period included in the beacon signal. The active period started by the beacon signal is called a super frame.
このようなスーパーフレームは、１６のタイムスロットに分割される。タイムスロットは、必須のＣＡＰ（Contention Access Period）期間とオプションであるＣＦＰ（Contention Free Period）期間に分かれる。ＣＦＰ期間には通信可能ノードを一つに限定したＧＴＳ（Guaranteed Time Slot）を設ける。最大ＧＴＳ数は７である。ＣＡＰ期間はＳｌｏｔｔｅｄ−ＣＳＭＡ／ＣＡによる多元接続であり、各ノードはキャリアセンスをして空きを確認してから送受信を行う。ＧＴＳは特定ノードに予め１または複数の専用タイムスロットを割り当てるもので、衝突が発生しないためキャリアセンスの必要がない。各タイムスロット内においては、上階層ノードから下階層ノードおよび下階層ノードから上階層ノードへの上下双方向通信が行われる。 Such a superframe is divided into 16 time slots. The time slot is divided into a mandatory CAP (Contention Access Period) period and an optional CFP (Contention Free Period) period. In the CFP period, a GTS (Guaranteed Time Slot) in which the number of communicable nodes is limited to one is provided. The maximum number of GTS is 7. The CAP period is multiple access based on Slotted-CSMA / CA, and each node performs carrier sense and transmits / receives after confirming availability. The GTS assigns one or more dedicated time slots to specific nodes in advance, and there is no need for carrier sense because no collision occurs. In each time slot, two-way bi-directional communication is performed from the upper hierarchy node to the lower hierarchy node and from the lower hierarchy node to the upper hierarchy node.
図１にもどり、ルータ番号変換部１０２は、複数の無線通信端末１００毎のアドレスを、その無線通信端末１００に対して直列に接続された上階層の無線通信端末１００に付与されたルータ番号より大きい値であって通信ネットワーク１内で一意であるルータ番号に変換する。例えば、図４は、図２に示した各ノードのアドレスに基づいて、ルータ番号変換部１０２によって変換されるルータ番号の例を示す図である。ここでは、図に示すように、上位の階層から下位の階層に向けて連続したルータ番号が対応付けられる。このルータ番号は、ビーコン信号を送信するオフセット期間を算出するために使用される数値であり、一つの通信ネットワーク１におけるアドレスと一対一に関連付けられる。すなわち、各ノードは、アドレスがわかれば、一意のルータ番号を取得することができる。 Returning to FIG. 1, the router number conversion unit 102 obtains addresses for each of the plurality of wireless communication terminals 100 from the router numbers assigned to the upper-layer wireless communication terminals 100 connected in series to the wireless communication terminals 100. It is converted into a router number that is a large value and is unique within the communication network 1. For example, FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a router number converted by the router number conversion unit 102 based on the address of each node illustrated in FIG. Here, as shown in the figure, consecutive router numbers are associated from the upper hierarchy toward the lower hierarchy. This router number is a numerical value used for calculating an offset period for transmitting a beacon signal, and is associated one-to-one with an address in one communication network 1. That is, each node can obtain a unique router number if the address is known.
このように、それぞれのノードに割り当てられているルータ番号がユニークであることにより、ルータ番号が示す値に定められたオフセット期間の長さであるオフセットスロット長を乗算した時間だけずらしてビーコン信号を送信すれば、全てのノード間で重ならずにビーコン信号を送信できる。
ここで、ルータ番号変換部１０２が行うルータ番号変換処理は、例えば定められた数式に基づいてアドレスからルータ番号を算出するものであっても良いし、予めアドレスとルータ番号とを対応付けた変換テーブルを記憶しておき、入力されたアドレスに対応するルータ番号を読み出して出力することによって、アドレスを前記ルータ番号に変換するようにしても良い。
In this way, because the router number assigned to each node is unique, the beacon signal is shifted by the time obtained by multiplying the value indicated by the router number by the offset slot length that is the length of the offset period. If transmitted, beacon signals can be transmitted without overlapping between all nodes.
Here, the router number conversion processing performed by the router number conversion unit 102 may calculate a router number from an address based on a predetermined mathematical formula, for example, or a conversion in which an address and a router number are associated with each other in advance. A table may be stored, and the address may be converted into the router number by reading out and outputting the router number corresponding to the input address.
ルータ番号記憶部１０３には、変換テーブルを用いたルータ番号変換処理を行う場合の変換テーブルが記憶される。ルータ番号記憶部１０３には、複数の無線通信端末１００毎のアドレスと、その無線通信端末１００に対して直列に接続された上階層の無線通信端末１００に付与されたルータ番号より大きい値であって通信ネットワーク１内で一意であるルータ番号とが対応付けて記憶される。 The router number storage unit 103 stores a conversion table for performing router number conversion processing using a conversion table. The router number storage unit 103 has a larger value than the router number assigned to the address of each of the plurality of wireless communication terminals 100 and the upper layer wireless communication terminal 100 connected in series to the wireless communication terminal 100. Thus, a router number that is unique within the communication network 1 is stored in association with each other.
受信処理部１０４は、通信ネットワーク１に接続された他の無線通信端末１００から送信される信号を受信する。例えば、受信処理部１０４は、通信ネットワーク１において一つ上の階層の無線通信端末１００である上階層通信端末から、その上階層通信端末に付与されたアドレスが含まれるビーコン信号を受信する。またこのビーコン信号には、そのビーコン信号が出力されるビーコン周期を示す情報、スーパーフレーム長を示す情報、タイムスロットのＣＡＰ期間とＣＦＰ期間を示す情報、ＣＦＰ期間におけるＧＴＳの割り振りを示す情報などが含まれる。 The reception processing unit 104 receives a signal transmitted from another wireless communication terminal 100 connected to the communication network 1. For example, the reception processing unit 104 receives a beacon signal including the address assigned to the upper layer communication terminal from the upper layer communication terminal which is the radio communication terminal 100 of the upper layer in the communication network 1. The beacon signal includes information indicating the beacon period in which the beacon signal is output, information indicating the superframe length, information indicating the CAP period and CFP period of the time slot, information indicating allocation of GTS in the CFP period, and the like. included.
ビーコン生成タイミング算出部１０５は、受信処理部１０４によって受信されたビーコン信号に含まれるアドレスに基づいてルータ番号変換部１０２によって変換されたルータ番号と、アドレス記憶部１０１に記憶されている自身のアドレスに基づいてルータ番号変換部１０２によって変換されたルータ番号との差に基づいて、他の無線通信端末１００と重ならずに自身がビーコンを出力するタイミングを算出する。例えば、ビーコン生成タイミング算出部１０５は、上階層ノードから受信したビーコン信号に含まれるビーコン周期を、予め定められた、通信ネットワーク１内においてビーコン信号を出力する無線通信端末１００（コーディネータとルータ）の数によって複数のオフセット期間に分割し、分割した複数のオフセット期間のうち、上階層ノードである無線通信端末１００のアドレスに対応するルータ番号と自身のアドレスに対応するルータ番号との差に対応するオフセット期間を、自身がビーコンを出力するタイミングとして算出する。 The beacon generation timing calculation unit 105 includes the router number converted by the router number conversion unit 102 based on the address included in the beacon signal received by the reception processing unit 104, and the own address stored in the address storage unit 101. Based on the difference between the router number converted by the router number conversion unit 102 based on the above, the timing at which the beacon is output by itself is calculated without overlapping with the other wireless communication terminals 100. For example, the beacon generation timing calculation unit 105 sets the beacon period included in the beacon signal received from the upper layer node to a predetermined value for the wireless communication terminal 100 (coordinator and router) that outputs the beacon signal within the communication network 1. It is divided into a plurality of offset periods according to the number, and corresponds to the difference between the router number corresponding to the address of the wireless communication terminal 100 that is the upper layer node and the router number corresponding to its own address among the divided offset periods. The offset period is calculated as the timing at which the beacon is output.
ここで、ビーコン生成タイミング算出部１０５が算出するタイミングについて図を参照して説明する。ここでは、通信ネットワーク１の端末構成が図５のようであるとして説明する。図６は、ビーコン生成タイミング算出部１０５が算出するタイミングを示す図である。ここでは、スーパーフレームにおける活性期間を所定値に固定化するために、コーディネータおよび各ルータは、一つのスーパーフレームの時間長（Ｔｓｕ（＝Ｔｂ））を、通信ネットワーク１に属することのできるコーディネータおよびルータの総数（Ｒｔｏｔａｌ）で除算することによって得られる時間を単位時間（Ｔｕ（＝Ｔｓｕ／Ｒｔｏｔａｌ））として、一つのルータの活性期間を一単位時間とする。 Here, the timing calculated by the beacon generation timing calculation unit 105 will be described with reference to the drawings. Here, description will be made assuming that the terminal configuration of the communication network 1 is as shown in FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating the timing calculated by the beacon generation timing calculation unit 105. Here, in order to fix the active period in the superframe to a predetermined value, the coordinator and each router can set the time length of one superframe (Tsu (= Tb)) to the coordinator that can belong to the communication network 1 and The time obtained by dividing by the total number of routers (Rtotal) is defined as unit time (Tu (= Tsu / Rtotal)), and the active period of one router is defined as one unit time.
スーパーフレームの時間長（Ｔｓｕ）は予め定められており、通信ネットワーク１に属することのできるコーディネータおよびルータの総数は設定により定められるから、それぞれのルータは、このような単位時間を算出することができる。各ルータは、それぞれの形成するスーパーフレームにおける活性期間が重ならないように動作するために、ビーコンを送信する時間をずらして（すなわち、オフセットして）送信する。オフセットする時間の単位を、単位時間Ｔｕとすることによって、活性期間は全く重ならないこととなる。このオフセットする時間の単位をオフセット期間とよび、オフセット期間の長さをオフセットスロット長とよぶ。活性期間は、オフセット期間内であるように定められる。ここで、各ノード間での時間同期の精度が低い場合や空中線での伝搬遅延を考慮して、各オフセット期間内の前後にガードタイム（Ｔｇ１、Ｔｇ２）を設けてもよい。この場合は、各ルータのスーパーフレームにおける活性期間Ｔａｃｔｉｖｅとして、ＴＧ１＋Ｔａｃｔｉｖｅ＋Ｔｇ２＜Ｔｓｕ／Ｒｔｏｔａｌを満たすＴａｃｔｉｖｅが設定される。 Since the time length (Tsu) of the superframe is determined in advance, and the total number of coordinators and routers that can belong to the communication network 1 is determined by setting, each router can calculate such a unit time. it can. Each router transmits a beacon at a different time (that is, offset) in order to operate so that the active periods in the superframes formed do not overlap. By setting the unit of the offset time as the unit time Tu, the active periods do not overlap at all. The unit of time for offset is called an offset period, and the length of the offset period is called an offset slot length. The active period is determined to be within the offset period. Here, guard times (Tg1, Tg2) may be provided before and after each offset period in consideration of the low time synchronization accuracy between the nodes and the propagation delay in the antenna. In this case, Tactive that satisfies TG1 + Tactive + Tg2 <Tsu / Rtotal is set as the active period Tactive in the superframe of each router.
図１にもどり、ビーコン生成部１０６は、ビーコン生成タイミング算出部１０５によって算出されたタイミングに応じて、ビーコン信号を生成する。
送信処理部１０７は、通信ネットワーク１に接続された他の無線通信端末１００に信号を受信する。例えば、送信処理部１０７は、ビーコン生成タイミング算出部１０５によって算出されたタイミングに応じてビーコン生成部１０６に生成された、自身のアドレスが含まれるビーコン信号を下階層の無線通信端末１００に送信する。
Returning to FIG. 1, the beacon generation unit 106 generates a beacon signal according to the timing calculated by the beacon generation timing calculation unit 105.
The transmission processing unit 107 receives a signal from another wireless communication terminal 100 connected to the communication network 1. For example, the transmission processing unit 107 transmits a beacon signal including its own address generated by the beacon generation unit 106 according to the timing calculated by the beacon generation timing calculation unit 105 to the lower-layer radio communication terminal 100. .
スイッチ１０８は、アンテナを介して行われる受信処理部１０４による受信処理と送信処理部１０７による送信処理とを切替える。
制御部１０９は、無線通信端末１００が備える各部を制御する。
データ処理部１１０は、ＣＡＰ期間に行われる他の無線通信端末１００とのデータ通信処理などを行う。
The switch 108 switches between reception processing by the reception processing unit 104 and transmission processing by the transmission processing unit 107 that are performed via an antenna.
The control unit 109 controls each unit included in the wireless communication terminal 100.
The data processing unit 110 performs data communication processing with other wireless communication terminals 100 performed during the CAP period.
次に、本実施形態による無線通信端末１００の動作例を説明する。図７は、無線通信端末１００によるビーコン送信処理の動作例を示すフローチャートである。無線通信端末１００は、通信ネットワーク１（具体的には、コーディネータまたはいずれかのルータ）に接続すると、自己のアドレスを上階層ノードから取得し、またオフセットスロット長を算出する（ステップＳ１）。ここで、自己のアドレスは、上階層として接続するコーディネータまたはルータに応じた固有の範囲のアドレスが付与される。付与されるアドレスは、予め定められた最大深度、最大子ノード数、最大ルータ数に基づいて上階層ノードによって決定される。例えば、図２に示したような、最大深度３、最大子ノード数４、最大子ルータ数４の設定である場合は、コーディネータに接続する四つのルータのアドレスは、それぞれ１、２２、４３、６４に定まり、コーディネータに接続した順にいずれかのアドレスが割り当てられることとなる。 Next, an operation example of the wireless communication terminal 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation example of beacon transmission processing by the wireless communication terminal 100. When wireless communication terminal 100 is connected to communication network 1 (specifically, a coordinator or any router), it acquires its own address from the upper layer node and calculates an offset slot length (step S1). Here, an address in a specific range corresponding to a coordinator or a router connected as an upper layer is assigned to the own address. The assigned address is determined by the upper layer node based on a predetermined maximum depth, maximum child node number, and maximum router number. For example, when the maximum depth is 3, the maximum number of child nodes is 4, and the maximum number of child routers is 4, as shown in FIG. 2, the addresses of the four routers connected to the coordinator are 1, 22, 43, One of the addresses is assigned in the order of connection to the coordinator.
オフセットスロット長（Ｔｕ）は、予め設定された最大深度、最大子ノード数、最大ルータ数に基づいて、アドレス容量を算出することによって求められる。最大ノード数をＣｍとし、最大ルータ数をＲｍとし、最大深度をＬｍとすると、アドレス容量Ｃｓｋｉｐ（ｄ）は、
Ｃｓｋｉｐ（ｄ）=（１＋Ｃｍ−Ｒｍ−Ｃｍ・Ｒｍ（Ｌｍ−ｄ−１））／（１−Ｒｍ）
によって求められる。このとき、通信ネットワーク１に属することのできるコーディネータおよびルータの総数（Ｒｔｏｔａｌ）は、
Ｒｔｏｔａｌ＝Ｒｍ×Ｃｓｋｉｐ（０）
によって求められ、オフセットスロット長（Ｔｕ）は、
Ｔｕ＝Ｔｓｕ／Ｒｔｏｔａｌ
によって求められる。例えば、図２のような場合は、アドレス容量Ｃｓｋｉｐ（０）＝２１、Ｒｔｏｔａｌ＝８４となるから、Ｔｕ＝Ｔｓｕ／８４である。
The offset slot length (Tu) is obtained by calculating the address capacity based on the preset maximum depth, the maximum number of child nodes, and the maximum number of routers. When the maximum number of nodes is Cm, the maximum number of routers is Rm, and the maximum depth is Lm, the address capacity Cskip (d) is
Cskip (d) = (1 + Cm−Rm−Cm · Rm (Lm−d−1) ) / (1−Rm)
Sought by. At this time, the total number of coordinators and routers (Rtotal) that can belong to the communication network 1 is
Rtotal = Rm × Cskip (0)
And the offset slot length (Tu) is
Tu = Tsu / Rtotal
Sought by. For example, in the case of FIG. 2, since the address capacity Cskip (0) = 21 and Rtotal = 84, Tu = Tsu / 84.
次に、無線通信端末１００は、上階層ノードおよび自己のアドレスに基づいて、ビーコン信号を出力するオフセット期間を算出する（ステップＳ２）。ここで、無線通信端末１００は、オフセット期間の算出に先立って、ルータ番号変換部１０２によってアドレスをルータ番号に変換する。無線通信端末１００のビーコン生成タイミング算出部１０５は、自己のルータ番号から上階層ノードのルータ番号を引いた値を、自己のオフセット期間として取得する。すなわち、上階層ノードのビーコン送信を基点とする相対値としてオフセット期間を把握する。 Next, the wireless communication terminal 100 calculates an offset period for outputting a beacon signal based on the upper layer node and its own address (step S2). Here, the wireless communication terminal 100 converts the address into a router number by the router number conversion unit 102 prior to the calculation of the offset period. The beacon generation timing calculation unit 105 of the wireless communication terminal 100 acquires a value obtained by subtracting the router number of the upper layer node from its own router number as its own offset period. That is, the offset period is grasped as a relative value based on the beacon transmission of the upper layer node.
ルータは、上階層ノードからのビーコン信号を受信し（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、自己がルータである場合（すなわち、下階層にノードが接続している場合）には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、上階層ノードからビーコン信号を受信してから、自身のオフセット期間の順番とオフセットスロット長を乗算した時間が経過後にビーコン信号を送信する（ステップＳ５）。例えば、図６に示したように、ルータ番号が０であるコーディネータがビーコン信号を送信すると、そのコーディネータに接続するルータ番号がそれぞれ１、２、３であるノードは、それぞれのルータ番号に基づいて、コーディネータがビーコン信号を送信したタイミングから、それぞれオフセット量１、２、３だけずらして送信する。ルータ番号が３であるノードを上階層として接続している、ノード番号がそれぞれ１３、１４であるノードは、それぞれのノード番号に基づいて、上階層ノードでありノード番号が３であるノードからビーコン信号が送信された時点からそれぞれ１０、１１のオフセット量だけずらしてビーコン信号を送信する。 The router receives the beacon signal from the upper layer node (step S3: Yes), and when it is a router (that is, when the node is connected to the lower layer) (step S4: Yes), After receiving the beacon signal from the hierarchical node, the beacon signal is transmitted after the time obtained by multiplying the order of its own offset period and the offset slot length has elapsed (step S5). For example, as shown in FIG. 6, when a coordinator having a router number of 0 transmits a beacon signal, nodes having router numbers 1, 2, and 3 connected to the coordinator are based on the respective router numbers. , The coordinator transmits the signals by shifting the offset amounts 1, 2, and 3, respectively, from the timing at which the beacon signal is transmitted. Nodes with router numbers 3 connected as upper layers, nodes with node numbers 13 and 14, respectively, are beaconing from nodes with upper layer nodes and node numbers 3 based on the respective node numbers. A beacon signal is transmitted with an offset amount of 10, 11 from the time when the signal is transmitted.
なお、本実施形態の図４においては、深度が１である階層のノードに、ノード番号１、２、３、４を付与しているが、付与するノード番号は、直列に接続された上階層の無線通信端末１００に付与されたルータ番号より大きい値であって通信ネットワーク１内で一意であるルータ番号であれば良い。例えば、アドレスが１であるノードに付与するルータ番号１は、ルータ番号が０であるコーディネータより大きい値のルータ番号である４でも良い。この場合、同様に、ルータ番号４を付与したノードの下階層ノードには、ルータ番号４より大きい５、６、７、８などのルータ番号を付与することができる。そしてこの場合、アドレスが２２であるノードに付与するルータ番号は、直列に接続された上階層ノードであるルータ番号０より大きい値のルータ番号を付与すれば良く、例えばアドレスが２であるノードより大きい値である９などでも良い。すなわち直列の上階層ノードより大きい値のノード番号であれば、全てのノードが全体として重ならないオフセット期間を算出することができる。 In FIG. 4 of the present embodiment, node numbers 1, 2, 3, and 4 are assigned to the nodes of the hierarchy having a depth of 1, but the assigned node numbers are the upper layers connected in series. Any router number that is larger than the router number assigned to the wireless communication terminal 100 and unique within the communication network 1 may be used. For example, the router number 1 assigned to the node whose address is 1 may be 4 which is a router number having a larger value than the coordinator whose router number is 0. In this case, similarly, a router number such as 5, 6, 7, 8 or the like higher than the router number 4 can be assigned to the lower layer node to which the router number 4 is assigned. In this case, the router number assigned to the node whose address is 22 may be given a router number greater than router number 0 which is an upper layer node connected in series. For example, from the node whose address is 2 It may be 9 which is a large value. That is, if the node number has a larger value than the serial upper hierarchy node, an offset period in which all nodes do not overlap as a whole can be calculated.
これにより、従来技術によりツリー型トポロジの通信ネットワークにおいてビーコンモードの制御を行おうとする場合には、図８に示すようにビーコン信号が衝突して制御情報を取得できないことが考えられるが、本実施形態によれば、ビーコン信号が衝突することがない。すなわち、本実施形態では、ツリー型トポロジを対象として、まず、ネットワーク内の全ての無線通信端末１００のスーパーフレームに対して、活性期間が重複しないように、ビーコン周期と最大無線端末数の商で活性期間をスロット状に固定化する。それぞれの無線通信端末に割り当てられるオフセットスロット（オフセット期間）は、各無線通信端末に割り当てられるアドレスにより定められる。ここで、かかる無線ネットワークでは、上階層ノードが送信するビーコン信号は下階層ノードが受信できる保証があるものの、他の無線通信端末の送信するビーコン信号を、下階層ノードが受信できるとは限らない。したがって、各無線端末が、自らが送信できるオフセットスロットを把握するために、上階層ノードと自端末に割り当てられたノード番号の相対値に基づいて、オフセットスロットを把握する。 As a result, when controlling the beacon mode in a communication network with a tree topology according to the prior art, it is conceivable that beacon signals collide and control information cannot be acquired as shown in FIG. According to the form, beacon signals do not collide. That is, in this embodiment, for the tree topology, first, the beacon period and the maximum number of wireless terminals are quotients so that the active periods are not overlapped for the superframes of all the wireless communication terminals 100 in the network. The active period is fixed in a slot shape. An offset slot (offset period) assigned to each wireless communication terminal is determined by an address assigned to each wireless communication terminal. Here, in such a wireless network, although it is guaranteed that the beacon signal transmitted by the upper layer node can be received by the lower layer node, the lower layer node may not be able to receive the beacon signal transmitted by another wireless communication terminal. . Therefore, each wireless terminal grasps the offset slot based on the relative value of the node number assigned to the upper layer node and the own terminal in order to grasp the offset slot that can be transmitted by itself.
これにより、各無線端末の活性区間が互いに重ならない程度に活性期間を制限し、かつ、それぞれのオフセット期間の割当てを、上階層端末が送信するビーコン信号に基づいて検出できるようなアドレス形態を使用することによって、複数階層でのビーコン信号（およびデータ信号、制御信号のそれぞれ）が同時に送信されることがなくなるため、ビーコン信号の衝突がなくなり、制御情報を取得できるようになる。 As a result, the active period is limited to such an extent that the active sections of the wireless terminals do not overlap with each other, and the allocation of each offset period is used based on the beacon signal transmitted by the upper layer terminal. By doing so, beacon signals (and data signals and control signals) in a plurality of layers are not transmitted at the same time, so there is no collision of beacon signals and control information can be acquired.
以上説明したように、本実施形態の無線通信端末１００によれば、上階層ノードのルータ番号からの相対値によって、自己がビーコン信号を出力するオフセット期間を把握することで、各ノードは必ず自己のビーコン信号を送信するタイミングを把握できる。ここで、ルータ番号が通信ネットワーク１内で一意であれば、ノードがビーコン信号を送信するタイミングが通信ネットワーク１内で重ならないことが保証される。また、各スーパーフレームの時間長を、接続できるノードの最大値で除算して求めることによって、全てのノードのスーパーフレームにおける活性期間に重なりが生じない。これにより、あるノードが送信するビーコン信号が他のノードによる干渉信号によって受信できない状況を回避することができる。このように、他のノードの不活性期間を利用して、ビーコン信号を出力するタイミングをスライドさせることにより、ビーコン信号の衝突を回避することが可能となる。 As described above, according to the wireless communication terminal 100 of the present embodiment, each node is surely self-identified by grasping the offset period in which the self-beacon signal is output based on the relative value from the router number of the upper layer node. The timing of transmitting the beacon signal can be grasped. Here, if the router number is unique in the communication network 1, it is guaranteed that the timing at which the node transmits the beacon signal does not overlap in the communication network 1. In addition, by dividing the time length of each superframe by the maximum value of connectable nodes, there is no overlap in the active periods in the superframes of all nodes. Thereby, the situation where the beacon signal which a certain node transmits cannot be received by the interference signal by another node can be avoided. In this way, it is possible to avoid collision of beacon signals by sliding the timing of outputting beacon signals using inactive periods of other nodes.
また、本実施形態によれば、通信ネットワーク１において、各ノードのビーコン信号の送信タイミングをずらすために全体の時刻同期を行ったり、各ルータにビーコンの送信タイミングを指示したりするエンティティは不要である。これにより、各ルータは、自律分散的にビーコン信号の送信タイミングを算出できる。また、このような無線通信ネットワークに定められた標準仕様を逸脱することがなく、標準仕様の改変が不要である。したがって、ネットワークの構築や運用が容易になる。 Further, according to the present embodiment, the communication network 1 does not require an entity that performs overall time synchronization in order to shift the transmission timing of the beacon signal of each node, or instructs each router about the transmission timing of the beacon. is there. Thereby, each router can calculate the transmission timing of a beacon signal in an autonomous and distributed manner. In addition, the standard specifications are not deviated from the standard specifications defined for the wireless communication network, and the standard specifications need not be modified. Therefore, network construction and operation are facilitated.
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線通信の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 Note that a program for realizing the function of the processing unit in the present invention is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed to control wireless communication. May be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
１ 通信ネットワーク
１００ 無線通信端末
１０１ アドレス記憶部
１０２ ルータ番号変換部
１０３ ルータ番号記憶部
１０４ 受信処理部
１０５ ビーコン生成タイミング算出部
１０６ ビーコン生成部
１０７ 送信処理部
１０８ スイッチ
１０９ 制御部
１１０ データ処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication network 100 Wireless communication terminal 101 Address memory | storage part 102 Router number conversion part 103 Router number memory | storage part 104 Reception processing part 105 Beacon generation timing calculation part 106 Beacon generation part 107 Transmission processing part 108 Switch 109 Control part 110 Data processing part
Claims (4)
前記無線通信システムにおいて自身に付与された一意のアドレスが記憶されるアドレス記憶部と、
複数の前記無線通信端末毎の前記アドレスを、当該無線通信端末に対して直列に接続された上階層の無線通信端末に付与されたルータ番号より大きい値であって前記無線通信システム内で一意であるルータ番号に変換するルータ番号変換部と、
前記階層構造において一つ上の階層の前記無線通信端末である上階層通信端末から、当該上階層通信端末に付与された前記アドレスが含まれるビーコン信号を受信するビーコン信号受信部と、
前記ビーコン信号受信部によって受信された前記ビーコン信号に含まれる前記アドレスに基づいて前記ルータ番号変換部によって変換されたルータ番号と、前記アドレス記憶部に記憶されている前記アドレスに基づいて前記ルータ番号変換部によって変換されたルータ番号との差に基づいて、他の前記無線通信端末と重ならずに自身がビーコンを出力するタイミングを算出するビーコンタイミング算出部と、
前記ビーコンタイミング算出部によって算出された前記タイミングに応じて、自身のアドレスが含まれる前記ビーコン信号を下階層の前記無線通信端末に送信するビーコン信号送信部と、
を備えることを特徴とする無線通信端末。 In a wireless communication system in which a plurality of wireless communication terminals connected in a hierarchical structure communicate with other wireless communication terminals within a predetermined active period within an output interval of beacon signals output at a predetermined beacon period The wireless communication terminal,
An address storage unit for storing a unique address assigned to the wireless communication system;
The address for each of the plurality of wireless communication terminals is a value larger than the router number assigned to the upper-layer wireless communication terminal connected in series to the wireless communication terminal and unique within the wireless communication system A router number conversion unit for converting to a certain router number;
A beacon signal receiving unit that receives a beacon signal including the address assigned to the upper layer communication terminal from the upper layer communication terminal that is the wireless communication terminal of the layer one level higher in the hierarchical structure;
The router number converted by the router number conversion unit based on the address included in the beacon signal received by the beacon signal reception unit, and the router number based on the address stored in the address storage unit Based on the difference with the router number converted by the conversion unit, a beacon timing calculation unit that calculates the timing at which the beacon is output without overlapping with the other wireless communication terminal;
In accordance with the timing calculated by the beacon timing calculation unit, a beacon signal transmission unit that transmits the beacon signal including its own address to the wireless communication terminal in the lower layer,
A wireless communication terminal comprising:
前記ビーコンタイミング算出部は、前記ビーコン信号に含まれる前記ビーコン周期を、予め定められた、前記無線通信システム内において前記ビーコン信号を出力する無線通信端末の数によって複数のオフセット期間に分割し、分割した複数のオフセット期間のうち、前記上階層通信端末のアドレスに対応するルータ番号と自身のアドレスに対応するルータ番号との差に対応するオフセット期間を、自身がビーコンを出力するタイミングとして算出し、
前記活性期間は、前記オフセット期間内の期間が定められる
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。 The beacon signal includes information indicating the beacon period,
The beacon timing calculation unit divides the beacon period included in the beacon signal into a plurality of offset periods according to a predetermined number of wireless communication terminals that output the beacon signal in the wireless communication system. Among the plurality of offset periods, the offset period corresponding to the difference between the router number corresponding to the address of the upper layer communication terminal and the router number corresponding to its own address is calculated as the timing at which the beacon is output,
The radio communication terminal according to claim 1, wherein the active period is defined as a period within the offset period.
前記ルータ番号変換部は、入力されたアドレスに対応する前記ルータ番号を、前記ルータ番号記憶部から読み出して出力することによって、前記アドレスを前記ルータ番号に変換する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信端末。 The address for each of the plurality of wireless communication terminals and a value larger than the router number assigned to the upper-layer wireless communication terminal connected in series to the wireless communication terminal and unique within the wireless communication system A router number storage unit for storing a router number in association with a router number,
The router number conversion unit converts the address into the router number by reading out the router number corresponding to the input address from the router number storage unit and outputting it. The wireless communication terminal according to claim 2.
ルータ番号変換部が、複数の前記無線通信端末毎の前記アドレスを、当該無線通信端末に対して直列に接続された上階層の無線通信端末に付与されたルータ番号より大きい値であって前記無線通信システム内で一意であるルータ番号に変換するステップと、
ビーコン信号受信部が、前記階層構造において一つ上の階層の前記無線通信端末である上階層通信端末から、当該上階層通信端末に付与された前記アドレスが含まれるビーコン信号を受信するステップと、
ビーコンタイミング算出部が、前記ビーコン信号受信部によって受信された前記ビーコン信号に含まれる前記アドレスに基づいて前記ルータ番号変換部によって変換されたルータ番号と、前記アドレス記憶部に記憶されている前記アドレスに基づいて前記ルータ番号変換部によって変換されたルータ番号との差に基づいて、他の前記無線通信端末と重ならずに自身がビーコンを出力するタイミングを算出するステップと、
ビーコン信号送信部が、前記ビーコンタイミング算出部によって算出された前記タイミングに応じて、自身のアドレスが含まれる前記ビーコン信号を下階層の前記無線通信端末に送信するステップと、
を備えることを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication terminal that is connected to the hierarchical structure and includes an address storage unit that stores a unique address assigned to itself is within a predetermined active period of the output interval of a beacon signal output at a predetermined beacon period. A wireless communication method of the wireless communication terminal in a wireless communication system that communicates with another wireless communication terminal,
The router number conversion unit is configured such that the address for each of the plurality of wireless communication terminals is greater than the router number assigned to the upper-layer wireless communication terminal connected in series to the wireless communication terminal, Converting to a router number that is unique within the communication system;
A step in which a beacon signal receiving unit receives a beacon signal including the address assigned to the upper layer communication terminal from the upper layer communication terminal which is the wireless communication terminal of the layer one level higher in the hierarchical structure;
The router number converted by the router number conversion unit based on the address included in the beacon signal received by the beacon signal reception unit by the beacon timing calculation unit, and the address stored in the address storage unit Based on the difference between the router number converted by the router number conversion unit based on the step of calculating the timing at which the beacon is output without overlapping with the other wireless communication terminals;
A step in which a beacon signal transmitting unit transmits the beacon signal including its own address to the lower-layer wireless communication terminal according to the timing calculated by the beacon timing calculating unit;
A wireless communication method comprising:
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