JP2016066839A - Radio communication network broadcast communication system, broadcast communication method, and intermittent operation radio terminal - Google Patents

Radio communication network broadcast communication system, broadcast communication method, and intermittent operation radio terminal Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform broadcast communication independent of network topology so as to deliver communication data to all radio terminals as fast as possible in a network so-called multi-hop network.SOLUTION: Communication data is relayed via other radio terminals X (X2, X7) until the communication data destined to a radio terminal X11 transmitted by a radio terminal X1 arrives at the radio terminal X11. In this case, a radio terminal X12 one-hop before the destination radio terminal X11 is set as a radio terminal in charge of simultaneous transfer, and the radio terminal X12 performs simultaneous transfer. The simultaneous transfer is performed so as to refer to a relay stage number table and yet-to-be-transferred terminal information registered with the radio terminal X12, adjust a synchronization wait time in the simultaneous transfer on the basis of the number of ye-to-be-transferred terminals, and when transfer to all radio terminals in its station is finished within the synchronization wait time, stop reception of a beacon and then shift to next transfer.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、他の無線端末と直接又は余の無線端末を介して他の無線端末に間接的に無線により通信可能にされた、無線通信ネットワークの同報通信システム、同報通信方法、および、間欠動作無線端末に関する。   The present invention provides a wireless communication network broadcast communication system, a broadcast communication method, and a wireless communication network capable of wirelessly communicating with another wireless terminal directly or indirectly via another wireless terminal. The present invention relates to intermittent operation wireless terminals.

無線データ通信を行う複数の無線端末によって構築されるネットワークとしては、例えば、特許文献１に示すように、各無線端末がネットワーク内の他の無線端末と、直接、または余の１以上の無線端末を介することにより間接的に通信可能に構成された無線通信ネットワークが知られている。このような直接又は間接的に他の無線端末と、全ての無線端末が通信可能に構成されたいわゆるマルチホップネットワークにおける無線端末間での情報の共有方法としては、例えば、特許文献２に示すように、一の無線端末が、直接通信の可能な無線端末に対してブロードキャストを行い、順次通信データを伝達していく同報通信技術が一般に知られている。現在、無線端末によるマルチホップネットワークを用いたシステムは、宅内などの建物内でのネットワークシステムへの利用が見込まれており、上述の同報通信機能を用いることで、センス付き無線端末を建物内に配置して無線端末によるマルチホップネットワークを構築することで、ブロードキャスト機能を備えた火災警報システムや防犯システムなどを実現することができると考えられる。   As a network constructed by a plurality of wireless terminals that perform wireless data communication, for example, as shown in Patent Document 1, each wireless terminal is directly connected to another wireless terminal in the network or one or more other wireless terminals. There is known a wireless communication network configured to be able to communicate indirectly through a network. As a method of sharing information between wireless terminals in a so-called multi-hop network configured such that all wireless terminals can communicate with other wireless terminals directly or indirectly, for example, as shown in Patent Document 2 In addition, a broadcast communication technique in which one wireless terminal broadcasts to a wireless terminal capable of direct communication and sequentially transmits communication data is known. Currently, a system using a multi-hop network by wireless terminals is expected to be used for a network system in a building such as a house. By using the above-mentioned broadcast communication function, a wireless terminal with sense is installed in a building. It is considered that a fire alarm system or a crime prevention system equipped with a broadcast function can be realized by arranging a multi-hop network with wireless terminals.

特開２００９−１０７０３号公報JP 2009-10703 A 特開平８−１３９６６０号公報JP-A-8-139660

しかしながらブロードキャストを行うにあたって、間欠的に動作するネットワーク内の各無線端末がどのようなタイミングで同報通信を行うことが最適であるのかが明らかでないという問題がある。   However, when broadcasting, there is a problem that it is not clear at what timing it is optimal for each wireless terminal in the network that operates intermittently to perform broadcast communication.

またバッテリで動作するような間欠動作無線端末で同報通信を行う場合、隣接局へのデータ転送のために同期用のビーコン信号を待ち受ける時間が長くなるとバッテリの消耗を招き、システムの運用がしづらいという問題がある。   Also, when performing broadcast communication with an intermittently operated wireless terminal that operates on a battery, if the time to wait for a synchronization beacon signal for data transfer to an adjacent station becomes longer, the battery will be consumed, and the system will operate. There is a problem that it is difficult.

そこで本願発明の目的は、いわゆるマルチホップネットワークにおいて、ネットワーク内のすべての無線端末に可及的に速やかに通信データが行き渡るように、ネットワークの形態（トポロジー）に無関係に同報通信を実現する無線通信ネットワークの同報通信システム、同報通信方法、および、間欠動作無線端末を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to realize a broadcast communication regardless of a network form (topology) so that communication data is distributed as quickly as possible to all wireless terminals in the network in a so-called multi-hop network. It is an object to provide a broadcast communication system, a broadcast communication method, and an intermittent operation wireless terminal of a communication network.

上記目的を達成するために本発明の無線通信ネットワークの同報通信システムは、データを無線にて送信する無線送信回路と、無線で送信されたデータを受信する無線受信回路とを有する複数の間欠動作無線端末で構成される無線通信ネットワークが、いわゆるマルチホップネットワークを構成する無線通信ネットワークの同報通信システムであって、
前記間欠動作無線端末は、相互の事前の通信によってあらかじめ前記ネットワーク内の全ての無線端末までの論理中継数を中継段数テーブルに保持し、情報を発信する前記間欠動作無線端末は、発信端末となって、伝達したい情報を通信データとして生成し、該通信データに未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを付加し、前記中継段数テーブルを参照して伝達したい前記無線端末のうち自端末から論理中継数が最多になる無線端末を宛先として選定して通信データを送信する通信データ送信制御手段と、
前記宛先に前記発信端末からの前記通信データを伝達する途上で中継を行った間欠動作無線端末は自端末内に前記通信データを取り込み、前記未転送端末情報の更新を行う未転送情報更新手段と、
前記未転送端末情報の更新を行った間欠動作無線端末が、自端末の中継段数テーブルを確認して自端末が宛先の隣接局になった場合には、同時転送を担う無線端末となって前記未転送端末情報を確認して自局内の未転送状態の無線端末数を集計し、集計した未転送状態の端末数に比例した同期待ち時間を設定し、該同期待ち時間内に前記自局内の未転送状態の無線端末に同時転送を行う同時転送送受信手段と、
該同時転送を担った間欠動作無線端末は、前記同期待ち時間内であっても自局内のすべての無線端末への同時転送が終了した場合には、前記同期待ち時間の終了を待たずに自端末が保持する中継段数テーブル及び未転送端末情報を参照し、自端末が新たな発信端末となって、自端末から論理中継数が最多になる間欠動作無線端末を宛先とし且つ未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを通信データに付加して発信し、当該通信データの同時転送を担う間欠動作無線端末による同時転送すべき無線端末が前記ネットワーク内に存在しなくなったことをもって同報通信を完結させる同報通信完結手段と、を備えることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a broadcast communication system of a wireless communication network according to the present invention includes a plurality of intermittent transmissions having a wireless transmission circuit for wirelessly transmitting data and a wireless reception circuit for receiving wirelessly transmitted data. A wireless communication network composed of operating wireless terminals is a broadcast communication system of a wireless communication network constituting a so-called multi-hop network,
The intermittent operation wireless terminal stores the number of logical relays to all wireless terminals in the network in advance in the relay stage number table by mutual prior communication, and the intermittent operation wireless terminal that transmits information becomes a transmission terminal. Information to be transmitted is generated as communication data, a list of wireless terminals to which information is transmitted as untransferred terminal information is added to the communication data, and the own terminal among the wireless terminals to be transmitted with reference to the relay stage number table Communication data transmission control means for selecting the wireless terminal with the largest number of logical relays as the destination and transmitting the communication data;
An intermittently operating wireless terminal that relays the communication data from the transmitting terminal to the destination, captures the communication data in its own terminal, and updates the untransferred terminal information; ,
When the intermittently operating wireless terminal that has updated the untransferred terminal information confirms the relay stage number table of its own terminal and its own terminal becomes a destination adjacent station, it becomes a wireless terminal responsible for simultaneous transfer, and Confirming untransferred terminal information and counting the number of untransferred wireless terminals in the own station, setting a synchronization waiting time proportional to the total number of untransferred terminals, and within the synchronization waiting time within the own station Simultaneous transfer transmission / reception means for performing simultaneous transfer to a wireless terminal in an untransferred state;
The intermittently operating wireless terminal responsible for the simultaneous transfer does not wait for the synchronization waiting time to end without waiting for the synchronization waiting time to end when the simultaneous transfer to all wireless terminals within the station is completed. With reference to the relay stage number table and untransferred terminal information held by the terminal, the self-terminal becomes a new transmission terminal, the intermittent operation wireless terminal having the largest number of logical relays from the self-terminal is set as the destination and the untransferred terminal information When a list of wireless terminals to which information is to be transmitted is added to communication data and transmitted, and the wireless terminal to be simultaneously transferred by the intermittently operating wireless terminal responsible for the simultaneous transfer of the communication data is no longer present in the network Broadcast communication completion means for completing the communication.

上記目的を達成するために本発明の無線通信ネットワークの同報通信方法は、
データを無線にて送信する無線送信回路と、無線で送信されたデータを受信する無線受信回路とを有する複数の間欠動作無線端末で構成される無線通信ネットワークが、いわゆるマルチホップネットワークを構成する無線通信ネットワークの同報通信方法であって、
前記間欠動作無線端末は、相互の事前の通信によってあらかじめ前記ネットワーク内の全ての無線端末までの論理中継数を中継段数テーブルに保持し、情報を発信する前記間欠動作無線端末は、発信端末となって、伝達したい情報を通信データとして生成し、該通信データに未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを付加し、前記中継段数テーブルを参照して伝達したい前記無線端末のうち自端末から論理中継数が最多になる無線端末を宛先として選定して通信データを送信し、
前記宛先に前記発信端末からの前記通信データを伝達する途上で中継を行った間欠動作無線端末は自端末内に前記通信データを取り込み、前記未転送端末情報の更新を行い、
前記未転送端末情報の更新を行った間欠動作無線端末が、自端末の中継段数テーブルを確認して自端末が宛先の隣接局になった場合には、同時転送を担う無線端末となって前記未転送端末情報を確認して自局内の未転送状態の無線端末数を集計し、集計した未転送状態の端末数に比例した同期待ち時間を設定し、該同期待ち時間内に前記自局内の未転送状態の無線端末に同時転送を行い、
該同時転送を担った間欠動作無線端末は、前記同期待ち時間内であっても自局内のすべての無線端末への同時転送が終了した場合には、前記同期待ち時間の終了を待たずに自端末が保持する中継段数テーブル及び未転送端末情報を参照し、自端末が新たな発信端末となって、自端末から論理中継数が最多になる間欠動作無線端末を宛先とし且つ未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを通信データに付加して発信し、当該通信データの同時転送を担う間欠動作無線端末による同時転送すべき無線端末が前記通信ネットワーク内に存在しなくなったことをもって同報通信を完結させることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a broadcast communication method for a wireless communication network according to the present invention includes:
A wireless communication network composed of a plurality of intermittently operating wireless terminals having a wireless transmission circuit for wirelessly transmitting data and a wireless reception circuit for receiving wirelessly transmitted data is a wireless that constitutes a so-called multi-hop network. A broadcast communication method for a communication network,
The intermittent operation wireless terminal stores the number of logical relays to all wireless terminals in the network in advance in the relay stage number table by mutual prior communication, and the intermittent operation wireless terminal that transmits information becomes a transmission terminal. Information to be transmitted is generated as communication data, a list of wireless terminals to which information is transmitted as untransferred terminal information is added to the communication data, and the own terminal among the wireless terminals to be transmitted with reference to the relay stage number table Select the wireless terminal with the largest number of logical relays as the destination and send the communication data,
The intermittent operation wireless terminal that relayed in the middle of transmitting the communication data from the calling terminal to the destination captures the communication data in its own terminal, updates the untransferred terminal information,
When the intermittently operating wireless terminal that has updated the untransferred terminal information confirms the relay stage number table of its own terminal and its own terminal becomes a destination adjacent station, it becomes a wireless terminal responsible for simultaneous transfer, and Confirming untransferred terminal information and counting the number of untransferred wireless terminals in the own station, setting a synchronization waiting time proportional to the total number of untransferred terminals, and within the synchronization waiting time within the own station Simultaneous transfer to untransferred wireless terminals,
The intermittently operating wireless terminal responsible for the simultaneous transfer does not wait for the synchronization waiting time to end without waiting for the synchronization waiting time to end when the simultaneous transfer to all wireless terminals within the station is completed. With reference to the relay stage number table and untransferred terminal information held by the terminal, the self-terminal becomes a new transmission terminal, the intermittent operation wireless terminal having the largest number of logical relays from the self-terminal is set as the destination and the untransferred terminal information When a list of wireless terminals to which information is to be transmitted is added to communication data and transmitted, the wireless terminals to be simultaneously transferred by the intermittent operation wireless terminals responsible for the simultaneous transfer of the communication data are no longer present in the communication network. It is characterized by completing the information communication.

上記目的を達成するために本発明の同時転送を担う間欠動作無線端末は、データを無線にて送信する無線送信回路と、無線で送信されたデータを受信する無線受信回路とを有する複数の間欠動作無線端末で構成される無線通信ネットワークが、いわゆるマルチホップネットワークを構成する無線通信ネットワークにおいて、発信端末が送信する通信データ内の宛先を参照して自端末が該宛先より１ホップ手前の無線端末であると判断した場合に同時転送を担う無線端末となり、
該同時転送を担うことになった無線端末は、
相互の事前の通信によってあらかじめ前記ネットワーク内の全ての無線端末までの論理中継数を保持する中継段数テーブルと、
前記無線送信回路及び前記無線受信回路を用いて前記通信データの同時転送を行う同時転送送受信手段と、
同時転送における同期待ち時間を制御する同期時間制御手段と、を有し、
該同期時間制御手段は、自端末が保持する自端末の未転送端末情報を参照し、隣接する（ホップ数が１の）無線端末数を集計し、集計した未端末数がｎであるとき以下の計算式を用いて同期待ち時間Ｔｗを算出し、
Ｔｗ＝Ｔ×（ｎ＋１） 但し、Ｔは同期ビーコン送信周期
前記同時転送送受信手段は、前記同期待ち時間Ｔｗ内に自局のすべての無線端末が前記通信データを受信したことの確認を得た場合には、前記同期待ち時間の終了を待たずに同時転送を終了し、もしくは、前記同期待ち時間Ｔｗが終了したときに前記通信データを受信したことの確認が得られなかった場合には、未転送状態の無線端末が存在しても同時転送を終了して、同時転送の終了後に自端末が新たな発信端末となって、自端末が保持する中継段数テーブル及び未転送端末情報を参照し、自端末からみて論理中継数が最多になる無線端末を宛先として且つ未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを通信データに付加して発信し、
前記自端末の中継段数テーブル及び未転送端末情報を参照して他に同時転送すべき未転送端末が残っていない場合には無線通信ネットワーク内のすべての無線端末への同報が行き渡ったと判断して同報通信を終了する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an intermittent operation wireless terminal that performs simultaneous transfer according to the present invention includes a plurality of intermittent operations including a wireless transmission circuit that transmits data wirelessly and a wireless reception circuit that receives data transmitted wirelessly. In a wireless communication network in which a wireless communication network composed of operating wireless terminals constitutes a so-called multi-hop network, a wireless terminal that is one hop ahead of the destination by referring to a destination in communication data transmitted by a transmitting terminal If it is determined that it is a wireless terminal responsible for simultaneous transfer,
The wireless terminal that is responsible for the simultaneous transfer is
A relay stage number table that holds the number of logical relays to all wireless terminals in the network in advance by mutual prior communication;
Simultaneous transfer transmission / reception means for simultaneously transferring the communication data using the wireless transmission circuit and the wireless reception circuit;
Synchronization time control means for controlling synchronization waiting time in simultaneous transfer,
The synchronization time control means refers to the untransferred terminal information of the own terminal held by the own terminal, totals the number of adjacent wireless terminals (having a hop count of 1), and when the total number of unterminals is n The synchronization waiting time Tw is calculated using the following formula:
Tw = T × (n + 1) where T is a synchronous beacon transmission period, and the simultaneous transfer transmission / reception means obtains confirmation that all the wireless terminals of its own station have received the communication data within the synchronization waiting time Tw If the simultaneous transfer ends without waiting for the end of the synchronization waiting time, or if the confirmation that the communication data has been received when the synchronization waiting time Tw ends is not obtained, Even if there is a wireless terminal in the transfer state, the simultaneous transfer ends, and after the simultaneous transfer ends, the own terminal becomes a new transmission terminal, and refers to the relay stage number table and the untransferred terminal information held by the own terminal, Add a list of wireless terminals that want to transmit information as untransferred terminal information to a wireless terminal that has the largest number of logical relays when viewed from its own terminal, and send it to the communication data.
If there are no other untransferred terminals to be simultaneously transferred with reference to the relay stage number table of the own terminal and the untransferred terminal information, it is determined that the broadcast to all the wireless terminals in the wireless communication network has spread. Then, the broadcast communication is terminated.

上記目的を達成するために本発明の中継装置となる無線端末は、データを無線にて送信する無線送信回路と、無線で送信されたデータを受信する無線受信回路とを有する複数の間欠動作無線端末で構成される無線通信ネットワークが、いわゆるマルチホップネットワークを構成する無線通信ネットワークにおいて、発信端末が送信する通信データ内の宛先を参照して自端末が該宛先への前記通信データの中継を担う無線端末であると判断した場合に中継装置となる無線端末となり、
該中継装置となった無線端末は、
相互の事前の通信によってあらかじめ前記ネットワーク内の全ての無線端末までの論理中継数を保持する中継段数テーブルと、
一定周期で間欠的に、前記無線送信回路を動作状態にしてビーコン信号を送信し、該ビーコン信号を送信した後に前記無線受信回路を動作状態にして他の無線端末から送信される送信要求を受信できるようにする間欠動作制御手段と、
前記無線受信回路の動作状態中に他の無線端末から送信された送信要求を受信する送信要求受信手段と、
該送信要求を受信したら、前記無線受信回路を動作状態にして他の無線端末から前記通信データを受信するデータ受信手段と、
前記通信データを受信した場合に、前記通信データを一時的に保持するとともに前記通信データに付加されている未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを参照して自端末の未転送端末情報を更新する未転送端末情報更新手段と、
前記一時的に保持されている通信データを他の無線端末に中継するために、前記無線受信回路を動作状態にして他の無線端末が送信するビーコン信号の受信待ちを行うビーコン信号受信待ち受け手段と、
該ビーコン信号の待ち受け期間中に前記ビーコン信号を受信すると、前記無線送信回路を動作状態にして前記ビーコン信号の送信元に送信要求を送信する送信要求送信手段と、
前記送信要求を送信した後に、前記無線送信回路を動作状態にして他の無線端末に前記一時的に保持した前記通信データを中継送信する通信データ中継送信手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a wireless terminal serving as a relay device of the present invention includes a plurality of intermittently operating radios each having a wireless transmission circuit that transmits data wirelessly and a wireless reception circuit that receives data transmitted wirelessly In a wireless communication network that constitutes a so-called multi-hop network, a wireless communication network configured by terminals refers to a destination in communication data transmitted by a transmitting terminal, and the terminal is responsible for relaying the communication data to the destination When it is determined that it is a wireless terminal, it becomes a wireless terminal that becomes a relay device,
The wireless terminal that is the relay device
A relay stage number table that holds the number of logical relays to all wireless terminals in the network in advance by mutual prior communication;
The beacon signal is transmitted intermittently at a certain period to transmit the beacon signal, and after transmitting the beacon signal, the wireless receiving circuit is activated to receive a transmission request transmitted from another wireless terminal. Intermittent operation control means for enabling,
A transmission request receiving means for receiving a transmission request transmitted from another wireless terminal during an operation state of the wireless reception circuit;
When receiving the transmission request, data receiving means for receiving the communication data from another wireless terminal by setting the wireless receiving circuit in an operating state;
When receiving the communication data, refer to a list of wireless terminals that temporarily hold the communication data and transmit information as untransferred terminal information added to the communication data, and the untransferred terminal of the own terminal Untransferred terminal information updating means for updating information;
Beacon signal reception waiting means for waiting for reception of a beacon signal transmitted from another wireless terminal by setting the wireless reception circuit in an operating state to relay the temporarily held communication data to the other wireless terminal; ,
When the beacon signal is received during the beacon signal waiting period, a transmission request transmission unit that transmits the transmission request to the transmission source of the beacon signal by setting the wireless transmission circuit to an operating state;
After transmitting the transmission request, communication data relay transmission means for relaying and transmitting the communication data temporarily held in another wireless terminal by setting the wireless transmission circuit in an operating state.

本発明によれば、いわゆるマルチホップネットワークにおいて、ネットワークのトポロジーに影響されずに且つ通信の性能を変えることなく、バッテリの消耗を抑えてネットワーク内の全ての無線端末に同報したい通信データを可及的速やかに行き渡らせることができる。   According to the present invention, in a so-called multi-hop network, communication data to be broadcast to all wireless terminals in the network can be transmitted without being affected by the network topology and without changing the communication performance while suppressing battery consumption. It can be distributed as quickly as possible.

また本発明によれば、無線通信ネットワーク内の間欠動作無線端末が中継及び同時転送を繰り返すことで、無線通信ネットワーク内のすべての無線端末に通信データをブロードキャストするので、伝達したい情報の同報通信を可及的速やかに完結（通信データ送信済の確認）させることができる。   According to the present invention, the intermittent operation wireless terminal in the wireless communication network broadcasts the communication data to all the wireless terminals in the wireless communication network by repeating the relay and simultaneous transfer. Can be completed as soon as possible (confirmation of transmission of communication data).

本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the radio | wireless communication network which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る間欠動作無線端末の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the intermittent operation radio | wireless terminal which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る同報通信が実施される無線通信ネットワークの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the radio | wireless communication network with which the broadcast communication which concerns on embodiment of this invention is implemented. 図３に示す無線通信ネットワークにおける発信端末の中継段数テーブル及び未転送端末情報のリストを示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relay stage number table of a transmitting terminal and a list of untransferred terminal information in the wireless communication network illustrated in FIG. 3. 本発明の実施形態に係る間欠動作無線端末により送受される通信データのパケットフォーマット例を示す図である。It is a figure which shows the packet format example of the communication data transmitted / received by the intermittent operation radio | wireless terminal which concerns on embodiment of this invention. 図３に示す無線通信ネットワークにおける間欠動作無線端末による通信データの送受信を説明する図である。It is a figure explaining transmission / reception of the communication data by the intermittent operation radio | wireless terminal in the radio | wireless communication network shown in FIG. 図６に示す無線通信ネットワークで同時転送を実行する無線端末の中継段数テーブル及び更新された未転送端末情報のリストを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relay stage number table of wireless terminals that perform simultaneous transfer in the wireless communication network shown in FIG. 6 and a list of updated untransferred terminal information. 本発明の実施形態に係る同時転送成功時のシーケンス例を示す図である。It is a figure which shows the example of a sequence at the time of the simultaneous transfer success based on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る同時転送失敗時のシーケンス例を示す図である。It is a figure which shows the example of a sequence at the time of the simultaneous transfer failure concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークにおける同報通信が完結するまでの通信データの流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of communication data until the broadcast communication in the radio | wireless communication network which concerns on embodiment of this invention is completed.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークの構成例を示す図である。図１において、「Ｘ」は本発明の実施形態に係る間欠動作無線端末Ｘを、「Ｓ」は間欠動作無線端末Ｘと電気的に接続されたセンサーＳを、間欠動作無線端末Ｘ間を繋ぐ細実線は、繋がれた無線端末Ｘ同士が直接無線通信可能であることを示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication network according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, “X” connects the intermittent operation wireless terminal X according to the embodiment of the present invention, “S” connects the sensor S electrically connected to the intermittent operation wireless terminal X, and the intermittent operation wireless terminal X. The thin solid line indicates that the connected wireless terminals X can directly perform wireless communication.

図１に示すように、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークは、複数の無線端末Ｘと無線通信により相互に通信可能に接続され、いわゆるマルチホップ方式の無線通信ネットワークＮを構成する。間欠動作無線端末Ｘは、送信しようとする通信データの宛先にあたる他の無線端末Ｘと直接、又は余の無線端末Ｘを介して他の無線端末Ｘと間接的に通信可能に構成される。このような構成により本発明の無線通信ネットワークは、無線通信ネットワークＮ内の全ての無線端末Ｘと、直接又は間接的に通信データの送受信を行うことができる。   As shown in FIG. 1, a wireless communication network according to an embodiment of the present invention is connected to a plurality of wireless terminals X so as to be able to communicate with each other by wireless communication, and constitutes a so-called multi-hop wireless communication network N. The intermittently operating wireless terminal X is configured to be able to communicate directly with another wireless terminal X that is the destination of communication data to be transmitted, or indirectly with another wireless terminal X via another wireless terminal X. With such a configuration, the wireless communication network of the present invention can transmit / receive communication data directly or indirectly to all the wireless terminals X in the wireless communication network N.

また本実施形態において、無線通信ネットワークＮ内のいくつかの間欠動作無線端末Ｘは、各種のセンサーＳと接続され、接続されたセンサーＳが検知した情報を取得可能に構成されている。センサーＳとしては、例えば、火災報知機や、防犯センサー（侵入者を検知するための熱感知センサーや衝撃センサー）を用いることができる。具体的には、例えば、センサーＳが火災報知機の場合には、当該センサーＳに接続された無線端末Ｘは、一の無線端末ＸがセンサーＳから情報を取得したときには、当該情報を同報すべき通信データとして無線通信ネットワークＮ内の全ての無線端末Ｘに伝達して、センサーＳから取得した情報を全無線端末で共有することができる。   In the present embodiment, some intermittently operating wireless terminals X in the wireless communication network N are connected to various sensors S and configured to be able to acquire information detected by the connected sensors S. As the sensor S, for example, a fire alarm or a security sensor (a heat sensor or an impact sensor for detecting an intruder) can be used. Specifically, for example, when the sensor S is a fire alarm, the wireless terminal X connected to the sensor S broadcasts the information when one wireless terminal X acquires information from the sensor S. The information acquired from the sensor S can be shared by all wireless terminals by transmitting the communication data to be transmitted to all the wireless terminals X in the wireless communication network N.

なお、図１に示されるネットワークの形態（トポロジー）は、単なる例示にすぎず、図１に示される無線通信ネットワークトポロジーに限定されないことは云うまでもない。
［無線端末の概要］
図２は、本発明の実施形態に係る間欠動作無線端末の構成を示すブロック図である。図２において、本発明の実施形態に係る間欠動作無線端末Ｘは、大別して、演算装置及び記憶装置からなる制御部１と、無線による通信データの送受信を行う無線部２とから構成されている。制御部１及び無線部２は、電池(バッテリ)Ｂから電力が供給され動作するように構成されている。また、電池Ｂは間欠動作制御部３を介して制御部１及び無線部２に接続され、間欠動作制御部３により制御部１及び無線部２を間欠的に動作させるように構成されている。すなわち、
間欠動作制御部３は、電池Ｂから制御部１及び無線部２への電力供給を、例えば、一定時間ごとにスリープ状態に移行できる程度に低減する、もしくは通信データを受信するまでの間スリープ状態に移行できる程度に低減する構成とし、無線端末Ｘの動作を間欠的なものにしている。このような構成により、本発明の間欠動作無線端末Ｘの消費電力は低く抑えられ、電池Ｂによる長時間の動作が可能となるものである。 The network form (topology) shown in FIG. 1 is merely an example, and it is needless to say that the network form (topology) is not limited to the wireless communication network topology shown in FIG.
[Overview of wireless terminal]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the intermittent operation wireless terminal according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the intermittent operation wireless terminal X according to the embodiment of the present invention is roughly composed of a control unit 1 including an arithmetic device and a storage device, and a wireless unit 2 that transmits and receives communication data wirelessly. . The control unit 1 and the radio unit 2 are configured to operate with power supplied from a battery (battery) B. The battery B is connected to the control unit 1 and the wireless unit 2 via the intermittent operation control unit 3, and is configured to operate the control unit 1 and the wireless unit 2 intermittently by the intermittent operation control unit 3. That is,
The intermittent operation control unit 3 reduces the power supply from the battery B to the control unit 1 and the radio unit 2, for example, to such an extent that it can shift to the sleep state every predetermined time, or until the communication data is received. The operation of the wireless terminal X is made intermittent so that the operation can be reduced to such an extent that it can be transferred to. With such a configuration, the power consumption of the intermittent operation wireless terminal X of the present invention can be kept low, and the battery B can be operated for a long time.

また本発明の間欠動作無線端末Ｘは、制御部１及び無線部２を用い、通信データの転送方法として、「同時転送」と「中継」の２種類の方法を実行可能に構成されている。
間欠動作無線端末における「同時転送」は、従来法では、無線端末が規定時間受信状態となり、隣接局からの同期信号を待ち、同期信号を受信して同期がとれた無線端末に対して情報を転送し、未転送端末情報の更新を行う通信方法を指しているが、本願発明における「同時転送」では、隣接する(論理中継数が１の)端末数に比例して決められる所定の同期信号（ビーコン信号に同じ）の待ち時間内に通信データを隣接する無線端末Ｘのすべてに転送する通信方法を指し、本願発明に係る「同報通信」の可及的速やかな完結（通信データ送信済の確認）に不可欠のものである。 In addition, the intermittent operation wireless terminal X of the present invention uses the control unit 1 and the wireless unit 2 and is configured to execute two types of methods of “simultaneous transfer” and “relay” as communication data transfer methods.
In the conventional method, “simultaneous transfer” in the intermittent operation wireless terminal is a state in which the wireless terminal is in a reception state for a specified time, waits for a synchronization signal from an adjacent station, receives the synchronization signal, and sends information to the synchronized wireless terminal. This refers to a communication method for transferring and updating untransferred terminal information. In the “simultaneous transfer” in the present invention, a predetermined synchronization signal determined in proportion to the number of adjacent terminals (the number of logical relays is 1). Refers to a communication method in which communication data is transferred to all adjacent wireless terminals X within the same waiting time (same as beacon signal), and “broadcast communication” according to the present invention is completed as soon as possible (communication data transmitted) Confirmation).

また、「中継」は、一の無線端末Ｘが受信した通信データを図１に示したネットワークＮ内の他の無線端末Ｘに送信する方法である。そして本実施形態においては、間欠動作無線端末Ｘがやりとりする通信データは、図４に示すようなパケットフォーマットで送受される。以下では、制御部１及び無線部２についてより詳細に説明を行う。   “Relay” is a method of transmitting communication data received by one wireless terminal X to another wireless terminal X in the network N shown in FIG. In the present embodiment, communication data exchanged by the intermittent operation wireless terminal X is transmitted and received in a packet format as shown in FIG. Hereinafter, the control unit 1 and the wireless unit 2 will be described in more detail.

制御部１は、パケット送受信制御装置１０、同期時間制御部１００、同時転送送受信装置１１、中継パケット送受信装置１２、及び中継段数テーブル１３を備える。これらの装置（１０〜１３）は、いずれも制御部１を構成する演算装置及び記憶装置を用いて実行されるソフトウェアとして実装されている。なお、図２では、制御部１および無線部２の各構成装置への制御信号の流れについては省略している。   The control unit 1 includes a packet transmission / reception control device 10, a synchronization time control unit 100, a simultaneous transfer transmission / reception device 11, a relay packet transmission / reception device 12, and a relay stage number table 13. These devices (10 to 13) are all implemented as software that is executed using an arithmetic device and a storage device that constitute the control unit 1. In FIG. 2, the flow of control signals to the constituent devices of the control unit 1 and the radio unit 2 is omitted.

無線部２は、制御部１で扱う通信データと無線通信により伝達する信号とを相互に変換し、他の無線端末Ｘと無線通信が可能となるように構成されている。本実施形態においては、間欠動作無線端末Ｘがバッテリ駆動の近距離無線通信により無線通信を行うように構成されている。無線部２には、アンテナ５が接続され、他の無線端末Ｘに信号を送信するとともに、他の無線端末Ｘから信号を受信する。   The wireless unit 2 is configured to mutually convert communication data handled by the control unit 1 and a signal transmitted by wireless communication so that wireless communication with another wireless terminal X is possible. In the present embodiment, the intermittent operation wireless terminal X is configured to perform wireless communication by battery-driven short-range wireless communication. An antenna 5 is connected to the wireless unit 2 and transmits a signal to another wireless terminal X and receives a signal from the other wireless terminal X.

本実施形態において無線送信回路２１は、制御部１で処理された通信データを変調して無線により宛先となる無線端末Ｘに送信する。また無線受信回路２２は、無線端末Ｘより受信された信号を受信して制御部１により処理可能な通信データに復調する。切り替え部２３は、制御部１からの制御信号（不図示）により送受信の切り替えを行う。   In the present embodiment, the wireless transmission circuit 21 modulates the communication data processed by the control unit 1 and transmits it wirelessly to the wireless terminal X that is the destination. The wireless reception circuit 22 receives the signal received from the wireless terminal X and demodulates the communication data that can be processed by the control unit 1. The switching unit 23 performs transmission / reception switching by a control signal (not shown) from the control unit 1.

図３は、本発明の実施形態に係る同報通信が実施される無線通信ネットワークの一例を示す図である。図３において、Ｘ１〜Ｘ１５は、端末番号１〜１５が割り振られた間欠動作無線端末Ｘを示す。図中の斜縞を付した丸印に示す無線端末Ｘ１（発信端末）は、宛先となる特定の無線端末Ｘに向けて通信データの送信を行う元となる間欠動作無線端末Ｘである。図４は、図３に示す無線通信ネットワークにおける発信端末の中継段数テーブル（図４（ａ））及び未転送端末情報（図４（ｂ））のリストを示す図であり、図３の無線通信ネットワークＮにおいて、無線端末Ｘ１が、通信データの送信開始時までに制御部１内に保持する構成情報を示している。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a wireless communication network in which broadcast communication according to the embodiment of the present invention is performed. In FIG. 3, X1 to X15 indicate intermittent operation wireless terminals X to which terminal numbers 1 to 15 are assigned. A wireless terminal X1 (sending terminal) indicated by a circle with diagonal stripes in the figure is an intermittent operation wireless terminal X that is a source of transmission of communication data toward a specific wireless terminal X that is a destination. 4 is a diagram showing a list of the relay stage number table (FIG. 4A) and untransferred terminal information (FIG. 4B) of the transmitting terminal in the wireless communication network shown in FIG. In the network N, configuration information that the wireless terminal X1 holds in the control unit 1 until the start of transmission of communication data is shown.

図２を用いてさらに制御部１の構成を説明する。その際、適宜、図３〜図５を参照する。
同時転送送受信装置１１は、無線部２の無線送信回路２１及び無線受信回路２２を用いて、通信データの同時転送を行うように構成されている。より詳しくは、直接通信可能な（１ホップで通信可能な）無線端末Ｘに同一の通信データを送信するように構成されている。同時転送送受信装置１１は、本願発明に係る「同報通信」を可及的速やかに実現する手段として不可欠のものである。 The configuration of the control unit 1 will be further described with reference to FIG. In that case, FIGS. 3-5 is suitably referred.
The simultaneous transfer transmitting / receiving apparatus 11 is configured to perform simultaneous transfer of communication data using the wireless transmission circuit 21 and the wireless reception circuit 22 of the wireless unit 2. More specifically, the same communication data is transmitted to the wireless terminal X capable of direct communication (communication with one hop). The simultaneous transfer transmitting / receiving apparatus 11 is indispensable as a means for realizing “broadcast communication” according to the present invention as quickly as possible.

中継パケット送受信装置１２は、無線部２の無線送信回路２１及び無線受信回路２２を用いて、通信データの中継を行うように構成されている。
中継段数テーブル１３は、自端末から無線通信ネットワークＮ内の全ての無線端末Ｘそれぞれへの論理中継数（ホップ数）を保持するテーブルで、あらかじめ設定される。すなわち、無線通信ネットワークＮ内の各無線端末Ｘに対して、何ホップで通信が可能かを示すテーブルとなっている。中継段数テーブル１３の具体的な内容は、図４（ａ）に例示されている。図４（ａ）においては、端末番号１（図３におけるＸ１）が自端末の場合を示している。中継段数テーブル１３の設定は、例えば、無線通信ネットワークＮの構築時に通信によってネットワーク内における相互の位置関係を把握することで行う。 The relay packet transmitting / receiving apparatus 12 is configured to relay communication data using the wireless transmission circuit 21 and the wireless reception circuit 22 of the wireless unit 2.
The relay stage number table 13 is a table that holds the number of logical relays (the number of hops) from the own terminal to each of all the wireless terminals X in the wireless communication network N, and is set in advance. That is, the table indicates how many hops can be communicated with each wireless terminal X in the wireless communication network N. Specific contents of the relay stage number table 13 are illustrated in FIG. FIG. 4A shows a case where terminal number 1 (X1 in FIG. 3) is the own terminal. The setting of the relay stage number table 13 is performed, for example, by grasping the mutual positional relationship in the network by communication when the wireless communication network N is constructed.

なおＩ／Ｆ（インターフェース）は、各種のセンサーＳ等に接続可能とするインターフェースであり、図１に示す無線通信ネットワークＮ内のすべての無線端末Ｘに設けられている。   The I / F (interface) is an interface that can be connected to various sensors S and the like, and is provided in all the wireless terminals X in the wireless communication network N shown in FIG.

パケット送受信制御装置１０は、他の無線端末Ｘを宛先として指定し、当該宛先に通信データを伝達するように構成されている。本実施形態においては、宛先には、発信端末である自端末から最も遠い距離にある（論理中継数が最も多い）無線端末Ｘが設定される。より具体的には、中継段数テーブル１３を参照し、同時転送送受信装置１１または中継パケット送受信装置１２を用いて、通信データの同時転送または中継を実行するように構成されている。   The packet transmission / reception control device 10 is configured to designate another wireless terminal X as a destination and transmit communication data to the destination. In the present embodiment, the wireless terminal X that is at the farthest distance from the own terminal that is the transmission terminal (the number of logical relays is the largest) is set as the destination. More specifically, referring to the relay stage number table 13, the simultaneous transfer transmission / reception apparatus 11 or the relay packet transmission / reception apparatus 12 is used to perform simultaneous transfer or relay of communication data.

同時転送を実行する場合には、同期時間制御部１００を用いて同時転送における同期待ち時間を制御するように構成されている。より具体的には、同期時間制御部１００は、あらかじめ設定された同期待ち時間を記憶するとともにタイマーを備え、同時転送開始時点から当該タイマーによりカウントされた時間が、同期待ち時間に達した(タイムアウトした)場合、もしくは、同時転送すべき無線端末すべてに通信データの送信が終了した場合には、同時転送を終了するように構成している。   When executing simultaneous transfer, the synchronization time control unit 100 is used to control the synchronization waiting time in the simultaneous transfer. More specifically, the synchronization time control unit 100 stores a preset synchronization waiting time and includes a timer, and the time counted by the timer from the start of simultaneous transfer has reached the synchronization waiting time (timeout If the communication data has been transmitted to all the wireless terminals that should be transferred simultaneously, the simultaneous transfer is ended.

なお、同時転送を担う無線端末Ｘの同期待ち時間は、中継段数テーブル１３及び自端末の未転送端末情報を参照し、隣接する（ホップ数が１の）無線端末Ｘの端末数を集計し、集計した端末数を基に以下のような計算式によって同期待ち時間を設定するようにしている。   Note that the synchronization waiting time of the wireless terminal X responsible for simultaneous transfer refers to the relay stage number table 13 and the untransferred terminal information of the own terminal, and totals the number of adjacent wireless terminals X (having a hop number of 1), The synchronization waiting time is set by the following formula based on the total number of terminals.

いま、各無線端末Ｘの同期用のビーコン信号送信周期をＴ(秒)、自局（同時転送を担う無線端末）の未転送端末数をｎとしたとき、同時転送における同期待ち時間Ｔｗ(秒)を、次の式（１）により設定する。   Now, assuming that the synchronization beacon signal transmission cycle of each wireless terminal X is T (seconds) and the number of untransferred terminals of its own station (wireless terminal responsible for simultaneous transfer) is n, synchronization waiting time Tw (seconds) for simultaneous transfer ) Is set by the following equation (1).


Ｔｗ＝Ｔ×（ｎ＋１） （１）

図５は、本発明の実施形態に係る間欠動作無線端末により送受される通信データのパケットフォーマット例を示す図である。図５において、間欠動作無線端末Ｘ間で送受される通信データのヘッダ部には、「宛先端末ＩＤ」として情報を伝達したい相手無線端末Ｘの端末ＩＤ（端末番号）が設定されるとともに、図４（ｂ）に例示する「未転送端末情報」が設定される。ここで、「未転送端末情報」は、無線通信ネットワークＮ内の無線端末Ｘそれぞれについて当該通信データを受信したか否かを示す情報で、フラグ“１”は未受信であることを示す。
Tw = T × (n + 1) (1)

FIG. 5 is a diagram illustrating a packet format example of communication data transmitted and received by the intermittent operation wireless terminal according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, in the header part of the communication data transmitted / received between the intermittently operating wireless terminals X, the terminal ID (terminal number) of the partner wireless terminal X to which information is to be transmitted is set as “destination terminal ID”. The “untransferred terminal information” illustrated in 4 (b) is set. Here, “untransferred terminal information” is information indicating whether or not the communication data has been received for each wireless terminal X in the wireless communication network N, and the flag “1” indicates that it has not been received.

図５に示す通信データの本体部には、無線通信ネットワークＮ内のすべての無線端末に伝達したい情報である「伝達情報」が設定される。ここで、「伝達情報」としては、例えば、火災が発生した旨を示す火災警報や、無線端末Ｘの設定を変更する旨を示す設定変更命令などが想定される。   In the communication data main body shown in FIG. 5, “communication information”, which is information to be transmitted to all wireless terminals in the wireless communication network N, is set. Here, as the “transmission information”, for example, a fire alarm indicating that a fire has occurred, a setting change command indicating that the setting of the wireless terminal X is changed, and the like are assumed.

本実施形態においては、伝達したい情報を発信する間欠動作無線端末Ｘのパケット送受信制御装置１０は、図５に示される通信データの本体部に「伝達情報」を設定し、さらに「ヘッダ部」に「宛先端末ＩＤ」と「未転送端末情報」を付加して通信データとするように構成されている。具体的には、パケット送受信制御装置１０は、通信データとして、「ヘッダ部」の未転送端末情報欄に、図４（ｂ）に示すような通信データを伝達したい無線端末Ｘのリスト（未転送を表すフラグ“１”）を付加するとともに、宛先端末ＩＤ欄に伝達したい無線端末Ｘのうち自端末からの論理中継数が最多となる無線端末Ｘの端末ＩＤ（端末番号）を設定する。   In the present embodiment, the packet transmission / reception control device 10 of the intermittent operation wireless terminal X that transmits information to be transmitted sets “transmission information” in the main body of the communication data shown in FIG. “Destination terminal ID” and “untransferred terminal information” are added to form communication data. Specifically, the packet transmission / reception control device 10 transmits, as communication data, a list of wireless terminals X to which communication data as shown in FIG. 4B is transmitted (untransferred) in the untransferred terminal information column of the “header”. And the terminal ID (terminal number) of the wireless terminal X having the largest number of logical relays from the own terminal among the wireless terminals X to be transmitted to the destination terminal ID column is set.

さらに図２に示されるパケット送受信制御装置１０は、間欠的に、無線部２の無線送信回路２１を介して、周囲の無線端末Ｘに自端末がアクティブであることを示すビーコン信号を送信する。また、パケット送受信制御装置１０は、無線部２の無線受信回路２２を介して、他の端末のビーコン信号を受信し、これを基に自端末から通信データを送信するタイミングを調整するように構成されている。このような構成により、不必要に無線部２の無線受信回路２２を立ち上げてビーコン信号が受信できるよう待機する時間を削減することで無線端末Ｘの消費電力の低減を実現することができる。
［中継及び同時転送］
以下では、図３〜図７を用いて「中継」を実行した場合の通信データの送受信方法を、図８及び図９を用いて「同時転送」を実行した場合の通信データの送受信方法を説明する。 Further, the packet transmission / reception control device 10 shown in FIG. 2 intermittently transmits a beacon signal indicating that the own terminal is active to the surrounding wireless terminal X via the wireless transmission circuit 21 of the wireless unit 2. Further, the packet transmission / reception control device 10 is configured to receive a beacon signal of another terminal via the wireless reception circuit 22 of the wireless unit 2 and adjust the timing of transmitting communication data from the own terminal based on the received signal. Has been. With such a configuration, it is possible to reduce the power consumption of the wireless terminal X by reducing the waiting time to unnecessarily start up the wireless reception circuit 22 of the wireless unit 2 and receive the beacon signal.
[Relay and simultaneous transfer]
Hereinafter, a communication data transmission / reception method when “relay” is executed using FIGS. 3 to 7 and a communication data transmission / reception method when “simultaneous transfer” is executed will be described using FIGS. 8 and 9. To do.

図３に示す無線通信ネットワークＮにおいて、無線端末Ｘ１が発信端末となって通信データをネットワークＮ内のすべての無線端末Ｘに同報通信する場合を例に、通信データの送信方法を説明する。発信端末となる無線端末Ｘ１の中継段数テーブル１３には、あらかじめ図４（ａ）に示す論理中継数のリストが設定される。この状態において、無線端末Ｘ１が発信端末となった場合、無線端末Ｘ１のパケット送受信制御装置１０は、図５に示す通信データのパケットフォーマット内に、中継段数テーブル１３の中で論理中継数が最多となる無線端末Ｘ１１を宛先端末ＩＤに設定し、自端末（端末番号１）以外の無線端末Ｘは未転送端末とした未転送端末情報（図４（ｂ）参照）を付加して送信する。   In the wireless communication network N shown in FIG. 3, a method for transmitting communication data will be described by taking as an example a case where the wireless terminal X1 becomes a transmission terminal and broadcasts communication data to all the wireless terminals X in the network N. A list of the number of logical relays shown in FIG. 4A is set in advance in the relay stage number table 13 of the wireless terminal X1 serving as the transmission terminal. In this state, when the wireless terminal X1 becomes the transmitting terminal, the packet transmission / reception control device 10 of the wireless terminal X1 has the largest number of logical relays in the relay stage number table 13 in the packet format of the communication data shown in FIG. The wireless terminal X11 is set as the destination terminal ID, and the wireless terminal X other than the own terminal (terminal number 1) adds the untransferred terminal information (see FIG. 4B) as an untransferred terminal and transmits it.

図６は、図３に示す無線通信ネットワークにおける間欠動作無線端末による通信データの送受信を説明する図である。図６では無線端末Ｘ１１(縦縞を付した丸印)を宛先として、無線端末Ｘ１(斜縞を付した丸印)から送信された通信データが無線端末Ｘ１１に伝達されるまでに、他の無線端末Ｘを介して通信データが中継されるものとしている。図６において、通信データの伝達経路を破線矢印で示すとともに、通信データを受信した無線端末Ｘは濃い斜縞を付した丸印で示している。この例では、宛先の無線端末Ｘ１１の１ホップ手前の無線端末Ｘ１２において同時転送が実行される場合を示している。そして無線端末Ｘ１から無線端末Ｘ１２に至るまでの各無線端末Ｘ（Ｘ２、Ｘ７）では、送信された通信データを受信すると、自端末に通信データを取り込み、パケット送受信制御装置１０が未転送端末情報の更新を行う。具体的には、未転送端末情報にリストアップされている自端末の未転送状態を“転送済み”（図示例の空欄はフラグ“０”を表す）に書き換えることで未転送端末情報リストから自端末を除外する。   FIG. 6 is a diagram for explaining transmission / reception of communication data by the intermittent operation wireless terminal in the wireless communication network shown in FIG. In FIG. 6, the wireless terminal X11 (circle with vertical stripes) is the destination, and communication data transmitted from the wireless terminal X1 (circle with diagonal stripes) is transmitted to the wireless terminal X11 before other wireless data is transmitted. It is assumed that communication data is relayed via the terminal X. In FIG. 6, the transmission path of communication data is indicated by broken-line arrows, and the wireless terminal X that has received the communication data is indicated by a circle with dark diagonal stripes. In this example, the case where simultaneous transfer is executed in the wireless terminal X12 one hop before the destination wireless terminal X11 is shown. When each wireless terminal X (X2, X7) from the wireless terminal X1 to the wireless terminal X12 receives the transmitted communication data, it captures the communication data in its own terminal, and the packet transmission / reception control device 10 receives the untransferred terminal information. Update. Specifically, by rewriting the untransferred state of the own terminal listed in the untransferred terminal information to “transferred” (the blank in the example represents a flag “0”), Exclude devices.

図７は、図６に示す無線通信ネットワークで同時転送を実行する無線端末の中継段数テーブル及び更新された未転送端末情報のリストを示す図である。すなわち、図７（ａ）は、無線端末Ｘ１２における中継段数テーブル１３の情報を、図７（ｂ）は、無線端末Ｘ１２が保持する未転送端末情報のリストを示す図である。無線端末Ｘ１２は、宛先である無線端末Ｘ１１に隣接（論理中継数が１）するため、通信データを受信すると、図７（ｂ）に示す未転送端末情報を参照して「同時転送」を実行する。無線端末Ｘ１２は、図７（ｂ）に示される、隣接する（論理中継数が１の）無線端末Ｘのうち未転送状態である無線端末Ｘ（Ｘ１１、Ｘ１３〜Ｘ１５）を転送先として「同時転送」を行う。具体的な「同時転送」については後述する。   FIG. 7 is a diagram illustrating a relay stage number table of wireless terminals that perform simultaneous transfer in the wireless communication network illustrated in FIG. 6 and a list of updated untransferred terminal information. 7A shows information in the relay stage number table 13 in the wireless terminal X12, and FIG. 7B shows a list of untransferred terminal information held in the wireless terminal X12. Since the wireless terminal X12 is adjacent to the destination wireless terminal X11 (the number of logical relays is 1), when communication data is received, "simultaneous transfer" is executed with reference to the untransferred terminal information shown in FIG. 7B. To do. The wireless terminal X12 sets the wireless terminal X (X11, X13 to X15) in the untransferred state among the adjacent wireless terminals X (the number of logical relays is 1) shown in FIG. Transfer ". Specific “simultaneous transfer” will be described later.

図８は、本発明の実施形態に係る同時転送成功時のシーケンス例を示す図である。図８において無線端末Ｘ１２は、自端末におけるパケット送受信制御装置１０(図２参照)により同時転送の実行が要求されると、パケット送受信制御装置１０内の同期時間制御部１００が無線端末Ｘ１２の中継段数テーブル１３(図２参照)を参照して、無線端末Ｘ１２に隣接する（論理中継数が１の）局で未転送の端末数を集計し、それを元に上記式（１）に示される計算式を用いて同時転送における同期待ち時間を演算し、当該演算により得た同期待ち時間の間、他の無線端末Ｘからのビーコン信号を待ち受けるように無線受信回路２２をアクティブな状態に設定する。   FIG. 8 is a diagram showing a sequence example when the simultaneous transfer is successful according to the embodiment of the present invention. In FIG. 8, when the packet transmission / reception control device 10 (see FIG. 2) at its own terminal requests the wireless terminal X12 to execute simultaneous transfer, the synchronization time control unit 100 in the packet transmission / reception control device 10 relays the wireless terminal X12. Referring to the stage number table 13 (see FIG. 2), the number of untransferred terminals at the station adjacent to the wireless terminal X12 (the number of logical relays is 1) is tabulated, and based on this, the above equation (1) is obtained. The synchronization waiting time in the simultaneous transfer is calculated using the calculation formula, and the wireless reception circuit 22 is set in an active state so as to wait for a beacon signal from another wireless terminal X during the synchronization waiting time obtained by the calculation. .

これを具体的に説明すると、本実施形態における各無線端末Ｘの同期用のビーコン信号送信周期は５秒に設定されているものとし、無線端末Ｘ１２まで中継された時点での未転送端末情報（図７(ｂ) ）および無線端末Ｘ１２の中継段数テーブル（図７(ａ) )を参照して、無線端末Ｘ１２の隣接局のうち未転送の端末数は４であるため、上記式（１）より、このときの同期待ち時間は、Ｔｗ＝５(秒)×(４＋１)＝２５(秒)となる。   Specifically, it is assumed that the synchronization beacon signal transmission cycle of each wireless terminal X in this embodiment is set to 5 seconds, and untransferred terminal information (when relayed to the wireless terminal X12) ( Referring to FIG. 7 (b)) and the relay stage number table of wireless terminal X12 (FIG. 7 (a)), since the number of untransferred terminals among the adjacent stations of wireless terminal X12 is 4, the above formula (1) Therefore, the synchronization waiting time at this time is Tw = 5 (seconds) × (4 + 1) = 25 (seconds).

そして他の無線端末Ｘ（Ｘ１１）から例えば「ビーコン」信号を受信すると、通信データの送信を開始する旨を知らせる「転送要求」通知を送信した後、続けて通信データ（図中「転送データ」）を送信する。無線端末Ｘ１１は、通信データを受信し終えると、通信データの受信を終えた旨を知らせる「転送完了」通知を送信し、無線端末Ｘ１２は、「転送完了」通知を受信したことをもって無線端末Ｘ１１とのセッションを終了する。同様にして、無線端末Ｘ１２は、他の無線端末Ｘ（Ｘ１４、Ｘ１３、Ｘ１５）から「ビーコン」信号を受信することでセッションを開設して通信データを送信し、他の無線端末Ｘ（Ｘ１４、Ｘ１３、Ｘ１５）から「転送完了」通知を受信することでセッションを終了する。同期待ち時間Ｔｗ内にすべての未転送状態であった無線端末Ｘとの間のセッションを終了すると、ビーコン信号の受信を中断し、同時転送を終了する。このように、上記式（１）を用いて演算されたＴｗ時間内（この時間内は“同時転送”作動中）に自局の全ての未転送状態の無線端末への通信データの転送が終了できた場合は、その時点でビーコン信号の受信を中断し、同時転送を終了して次の転送に処理を移行する。   For example, when a “beacon” signal is received from another wireless terminal X (X11), after transmitting a “transfer request” notification informing that transmission of communication data starts, communication data (“transfer data” in the figure) continues. ). When the wireless terminal X11 has received the communication data, the wireless terminal X11 transmits a “transfer complete” notification informing that the reception of the communication data has been completed, and the wireless terminal X12 receives the “transfer complete” notification. End the session with. Similarly, the wireless terminal X12 opens a session by receiving a “beacon” signal from the other wireless terminal X (X14, X13, X15) and transmits communication data, and the other wireless terminal X (X14, X14, X13, X15) receive the “transfer complete” notification to end the session. When the session with all the wireless terminals X that have not been transferred within the synchronization waiting time Tw is ended, reception of the beacon signal is interrupted, and the simultaneous transfer is ended. In this way, transfer of communication data to all untransferred wireless terminals in the own station is completed within the Tw time calculated using the above formula (1) (“simultaneous transfer” is in operation during this time). If it is possible, the reception of the beacon signal is interrupted at that time, the simultaneous transfer is terminated, and the process proceeds to the next transfer.

図８は、このようにして得られた同時転送成功時のシーケンス例を示すものであり、同時転送を担う無線端末Ｘ１２が自局における同時転送すべき全ての無線端末Ｘからの通信データの転送が終了することで、上記式（１）を用いて演算された同期待ち時間Ｔｗ＝２５(秒)のタイムアウトを待つことなくビーコン信号の受信を中断し、同時転送を終了して、次の転送に処理を移行するため、同時転送に掛ける時間を短縮することが可能となり、次なる転送で他の同時転送を担う無線端末における同時転送でも演算で得た同期待ち時間Ｔｗ内に自局のすべての無線端末への同時転送を終了できれば、無線通信ネットワーク全体としてデータの同報通信に掛かる総時間を短縮することが可能となる。   FIG. 8 shows an example of a sequence when the simultaneous transfer succeeds thus obtained. Transfer of communication data from all the wireless terminals X to be simultaneously transferred by the wireless terminal X12 responsible for the simultaneous transfer is shown. Is terminated, the reception of the beacon signal is interrupted without waiting for the timeout of the synchronization waiting time Tw = 25 (seconds) calculated using the above equation (1), the simultaneous transfer is terminated, and the next transfer is completed. Therefore, it is possible to reduce the time required for the simultaneous transfer, and all of the own stations are within the synchronization waiting time Tw obtained by the calculation even in the simultaneous transfer in the wireless terminal responsible for the simultaneous transfer in the next transfer. If the simultaneous transfer to the wireless terminal can be completed, it is possible to reduce the total time required for data broadcast as the entire wireless communication network.

図９は、本発明の実施形態に係る同時転送失敗時のシーケンス例を示す図である。図９に示されるように、例えば、上記式（１）に示される計算式を用いて同時転送における同期待ち時間を演算し、当該演算により得た同期待ち時間の間（図中「ビーコン信号待ち」で示す間）に、何らかの要因で同時転送先である未転送状態の無線端末Ｘから信号を受信できない（信号の未到達）などの発生により、未転送状態の無線端末Ｘすべてに通信データを送信できなかった場合には、同時転送における同期待ち時間のタイムアウトとなり、たとえ未転送状態の無線端末Ｘが存在していたとしてもそれを無視して同時転送を終了し、次の転送に処理を移行する。   FIG. 9 is a diagram showing a sequence example when simultaneous transfer fails according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, for example, the synchronous waiting time in the simultaneous transfer is calculated using the calculation formula shown in the above formula (1), and during the synchronous waiting time obtained by the calculation (“beacon signal waiting” in the figure). ”), The communication data is sent to all the wireless terminals X in the untransferred state due to occurrence of a signal not being received from the wireless terminal X in the untransferred state that is the simultaneous transfer destination for some reason (signal unreachable). If the transmission fails, the synchronization waiting time in the simultaneous transfer will be timed out, and even if there is a wireless terminal X in an untransferred state, it will be ignored and the simultaneous transfer will be terminated, and the next transfer will be processed. Transition.

このように、同時転送における同期待ち時間のタイムアウトを基に同時転送を終了し処理を次の転送に移行することで、それ以降は、例えば図７（ｂ）に示されるような、未転送端末情報に未転送状態の無線端末Ｘが無くなるまで、ネットワーク内のいずれかの無線端末Ｘが「中継」と「同時転送」を繰り返して、伝達したい情報の同報通信を可及的速やかな完結させる。   In this way, by terminating the simultaneous transfer based on the timeout of the synchronization waiting time in the simultaneous transfer and shifting the process to the next transfer, the untransferred terminal as shown in FIG. Until there is no untransferred wireless terminal X in the information, any wireless terminal X in the network repeats “relay” and “simultaneous transfer” to complete broadcast transmission of the information to be transmitted as quickly as possible. .

この場合、上記タイムアウトにより同時転送が終了することで次の転送に処理が移行されて同時転送が成されなかった無線端末Ｘに対しても同報通信の未完結の間は、上記した「中継」と「同時転送」が繰り返し実行されるため、最終的には当該無線端末Ｘへの「同時転送」を担う無線端末Ｘ１２が未転送端末Ｘ１５に同時転送を行うことで同報通信を可及的速やかに完結（通信データ送信済の確認）させることができる。   In this case, when the simultaneous transfer is terminated due to the timeout, the process is shifted to the next transfer and the simultaneous transmission is not completed even for the wireless terminal X in which the simultaneous transfer is not completed. ”And“ simultaneous transfer ”are repeatedly executed, so that the wireless terminal X12 responsible for the“ simultaneous transfer ”to the wireless terminal X can simultaneously perform broadcast communication by performing simultaneous transfer to the untransferred terminal X15. It can be completed quickly (confirmation of transmission of communication data).

以上のようにして、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークの同報通信システムは、無線通信ネットワークＮ内の全ての間欠動作無線端末Ｘに対して通信データを漏れなく（転送完了による受信確認を行うことで）迅速に同報通信を完結させることが可能となる。   As described above, the broadcast communication system of the wireless communication network according to the embodiment of the present invention does not leak communication data to all intermittently operated wireless terminals X in the wireless communication network N (reception confirmation by transfer completion). The broadcast communication can be completed quickly.

図１０は、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークにおける同報通信が完結するまでの通信データの流れを説明する図である。本願発明における同報通信の中枢をなす概念は、上述したように関係する無線端末が実行する「中継」と「同時転送」を組み合わせることにある。「同時転送」を担う無線端末は、発信端末より最も論理中継数が多い無線端末より１ホップ手前に選定される。発信端末は、宛先として最も論理中継数が多い無線端末を選定するので、もしも「同時転送」を担う無線端末として宛先の無線端末を選定したとすると、宛先端末より論理中継数の多い無線端末が不存在となり、「同時転送」を実現することができない。そのため「同時転送」を担う無線端末としては、発信端末より最も論理中継数が多い端末より１ホップ手前の無線端末を選定して「同時転送」を担わせることに特徴を有するものである。   FIG. 10 is a diagram illustrating the flow of communication data until broadcast communication is completed in the wireless communication network according to the embodiment of the present invention. The concept that forms the center of the broadcast communication in the present invention is to combine “relay” and “simultaneous transfer” executed by the related wireless terminals as described above. The wireless terminal responsible for “simultaneous transfer” is selected one hop before the wireless terminal having the largest number of logical relays than the transmitting terminal. Since the transmitting terminal selects the wireless terminal having the largest number of logical relays as the destination, if the destination wireless terminal is selected as the wireless terminal responsible for “simultaneous transfer”, the wireless terminal having a larger number of logical relays than the destination terminal is selected. It becomes nonexistent and “simultaneous transfer” cannot be realized. For this reason, the wireless terminal responsible for “simultaneous transfer” is characterized in that a wireless terminal that is one hop ahead of the terminal having the largest number of logical relays than the originating terminal is selected to perform “simultaneous transfer”.

また本願発明における「同時転送」の開始タイミングは、宛先（発信端末である無線端末Ｘから最も論理中継数が多い無線端末Ｘ）から１ホップ手前に存在する無線端末Ｘに未転送端末情報が付加された通信データが到達し、当該無線端末の中継段数テーブル１３が更新された時点に「同時転送」を開始することになる。以下、上記について詳しく説明すると、
図１０（ａ）において、例えば発信端末となった無線端末Ｘ１は、自端末から最も論理中継数が多い無線端末Ｘ１１（無線端末Ｘ１から見て無線端末Ｘ１１及び無線端末Ｘ１３〜Ｘ１５は未転送状態でホップ数が最も多いホップ数同一の無線端末であるが、無線端末Ｘ１１及び無線端末Ｘ１３〜Ｘ１５の中から代表として無線端末Ｘ１１が選択されるとする）を宛先として、無線端末Ｘ１から送信された通信データが無線端末Ｘ１１に伝達されるまでに、他の無線端末Ｘ２、Ｘ７を介して通信データが中継されることになる。図中、通信データの伝達経路は実線矢印で示され、宛先無線端末Ｘ１１の１ホップ手前の無線端末Ｘ１２において「同時転送」が実行される。無線端末Ｘ１２から無線端末Ｘ１１、Ｘ１３〜Ｘ１５への通信データの同時転送経路は破線矢印で示される。なお、無線端末Ｘ１から無線端末Ｘ１２に至るまでの無線端末Ｘ２，Ｘ７では、通信データを受信すると、自端末内に通信データを取り込み、自端末のパケット送受信制御装置１０が未転送端末情報の更新を行う。更新された未転送端末情報の一例は、図７（ｂ）の説明で既述したのでここでは再説しない。 In addition, the start timing of “simultaneous transfer” in the present invention is that the untransferred terminal information is added to the wireless terminal X existing one hop before the destination (the wireless terminal X having the largest number of logical relays from the wireless terminal X that is the transmitting terminal). “Simultaneous transfer” is started when the received communication data arrives and the relay stage number table 13 of the wireless terminal is updated. Hereinafter, the above will be described in detail.
In FIG. 10A, for example, the wireless terminal X1 that has become the transmitting terminal has the wireless terminal X11 that has the largest number of logical relays from its own terminal (the wireless terminal X11 and the wireless terminals X13 to X15 are in an untransferred state when viewed from the wireless terminal X1). The wireless terminal X1 has the same number of hops and the same number of hops, but the wireless terminal X11 is selected as a representative from the wireless terminal X11 and the wireless terminals X13 to X15). Until the communication data is transmitted to the wireless terminal X11, the communication data is relayed through the other wireless terminals X2 and X7. In the figure, the transmission path of communication data is indicated by a solid arrow, and “simultaneous transfer” is executed in the wireless terminal X12 one hop before the destination wireless terminal X11. A simultaneous transfer path of communication data from the wireless terminal X12 to the wireless terminals X11 and X13 to X15 is indicated by a dashed arrow. When the wireless terminals X2 and X7 from the wireless terminal X1 to the wireless terminal X12 receive the communication data, the wireless terminal X2 captures the communication data in the own terminal, and the packet transmission / reception control device 10 of the own terminal updates the untransferred terminal information. I do. An example of the updated untransferred terminal information has already been described in the description of FIG.

無線端末Ｘ１２は、自端末の中継段数テーブル、未転送端末情報(図７（ａ），（ｂ）参照)を参照し、上記式（１）に示される計算式を用いて同時転送のタイミングを演算して、未転送端末数に比例するように、同時転送における同期待ち時間を調整して、同時転送を実行する。同時転送の実行の様子は破線にて示されている。なお、本願発明では「同時」と称呼しているが、字義どおりに「同時」を意味しないことは図８における説明で既述したとおりである。   The wireless terminal X12 refers to the relay stage number table of its own terminal and the untransferred terminal information (see FIGS. 7A and 7B), and uses the calculation formula shown in the above formula (1) to determine the simultaneous transfer timing. The simultaneous transfer is executed by adjusting the synchronization waiting time in the simultaneous transfer so as to be proportional to the number of untransferred terminals. A state of execution of simultaneous transfer is indicated by a broken line. In the present invention, the term “simultaneous” is referred to. However, the meaning of “simultaneous” does not mean literally as described above with reference to FIG.

補足すれば本願発明では、間欠無線通信方式を採って電池の消耗を防ぐようにしているため、無線端末間における無線通信シーケンス（手順）に電池の消耗を防ぐスリープを挟むようにしており、同時転送を担う無線端末は、自局内の無線端末とのそれぞれの同時転送においても上記の無線通信シーケンスで通信を行うので、少なくとも同時転送を担う無線端末が自局のすべての無線端末とのセッションを終了するまでの時間は「同時転送」状態ということになる。   In addition, in the present invention, the intermittent wireless communication method is adopted to prevent battery consumption, so that a wireless communication sequence (procedure) between wireless terminals has a sleep to prevent battery consumption, and simultaneous transfer is performed. Since the responsible wireless terminal communicates with the wireless communication sequence described above also in each simultaneous transfer with the wireless terminal in the local station, at least the wireless terminal responsible for the simultaneous transfer ends the session with all the wireless terminals of the local station. The time until is the “simultaneous transfer” state.

しかし無線通信には外乱が付きもので、上記式（１）による計算式でいくらかの余裕を確保して同時転送における同期待ち時間を決定している。さらに、本願発明では、無線端末間における“セッション終了”に際して、「転送完了」通知を受けて相手先がデータ受信したことを確認しているため、すべての無線端末への通信データの同報送信に遺漏がないようにすることができる。このようにすることで、本願発明を火災報知システムや防犯システムに適用することが可能となる。   However, there is a disturbance in wireless communication, and the synchronization waiting time in simultaneous transfer is determined by securing some margin by the calculation formula according to the above formula (1). Furthermore, in the present invention, at the time of “session end” between the wireless terminals, it is confirmed that the other party has received the data upon receiving the “transfer complete” notification, so that the transmission of communication data to all the wireless terminals is performed. You can make sure that there is no omission. By doing in this way, it becomes possible to apply this invention to a fire alarm system or a crime prevention system.

そしてすべての無線端末への同時転送を終了した無線端末Ｘ１２は、自端末に記憶された中継段数テーブル、未転送端末情報(図７（ａ），（ｂ）参照)を参照して、自局内以外に未転送状態の無線端末Ｘが存在するのを確認して、今度は、自端末が発信端末となり、自端末の中継段数テーブルに格納されているホップ数が最も多い未転送状態の無線端末を宛先に設定して通信データを送信することで、同報通信の可及的速やかな完結に向けて通信を継続することになる。   Then, the wireless terminal X12 that has finished the simultaneous transfer to all the wireless terminals refers to the relay stage number table and the untransferred terminal information (see FIGS. 7 (a) and 7 (b)) stored in the own terminal. In addition to this, it is confirmed that there is a wireless terminal X in an untransferred state, and this time, the own terminal becomes a transmitting terminal, and the wireless terminal in an untransferred state having the largest number of hops stored in the relay stage number table of the own terminal Is set as the destination, and the communication data is transmitted, the communication is continued toward the completion of the broadcast communication as soon as possible.

図１０（ｂ）において、新たな発信端末となった無線端末Ｘ１２は、図７（ｂ）に示される未転送端末情報を参照し、未転送状態でホップ数が最も多い無線端末Ｘ３（無線端末Ｘ１２から見て無線端末Ｘ１及び無線端末Ｘ３〜Ｘ５はホップ数が最も多いホップ数同一の無線端末であるが、無線端末Ｘ１は発信端末であることで宛先外となりその余で未転送状態の無線端末Ｘ３〜Ｘ５の中から代表として無線端末Ｘ３を選択するものとする）を宛先に設定し、通信データを送信する。送信された通信データは宛先の無線端末Ｘ３の１ホップ手前の無線端末Ｘ２まで中継され、無線端末Ｘ２は宛先の無線端末Ｘ３より１ホップ手前の無線端末であると判断して同時転送を担う無線端末となって同時転送を実行する。無線端末Ｘ２による同時転送により、宛先である無線端末Ｘ３、無線端末Ｘ４、及び無線端末Ｘ５に「同時転送」が実行される。無線端末Ｘ２から無線端末Ｘ３〜Ｘ５への通信データの同時転送経路は破線矢印で示される。   In FIG. 10B, the wireless terminal X12 that has become a new transmitting terminal refers to the untransferred terminal information shown in FIG. 7B, and the wireless terminal X3 (wireless terminal) having the largest number of hops in the untransferred state. The wireless terminal X1 and the wireless terminals X3 to X5 are wireless terminals having the same number of hops with the largest number of hops as viewed from X12. The wireless terminal X3 is selected as a representative from the terminals X3 to X5), and the communication data is transmitted. The transmitted communication data is relayed to the wireless terminal X2 one hop before the destination wireless terminal X3, and the wireless terminal X2 determines that the wireless terminal is a wireless terminal one hop before the destination wireless terminal X3 and is responsible for simultaneous transfer. It becomes a terminal and performs simultaneous transfer. By the simultaneous transfer by the wireless terminal X2, “simultaneous transfer” is executed to the wireless terminal X3, the wireless terminal X4, and the wireless terminal X5 that are destinations. A simultaneous transfer path of communication data from the wireless terminal X2 to the wireless terminals X3 to X5 is indicated by a broken line arrow.

すべての無線端末への同時転送を終了した無線端末Ｘ２は、自端末に記憶された中継段数テーブル、未転送端末情報(図示せず)を参照して、自局内以外に未転送状態の無線端末Ｘが存在するのを確認して、今度は、自端末が発信端末となり、自端末の中継段数テーブルに格納されているホップ数が最も多い未転送状態の無線端末を宛先に設定して通信データを送信することで、同報通信の可及的速やかな完結に向けて通信を継続することになる。   The wireless terminal X2, which has finished simultaneous transfer to all wireless terminals, refers to the relay stage number table and untransferred terminal information (not shown) stored in its own terminal, and is in a non-transferred state other than its own station. Confirm that X exists, and this time, the local terminal becomes the transmitting terminal, and the wireless terminal with the largest number of hops stored in the relay stage number table of the local terminal is set as the destination and the communication data By transmitting, the communication is continued toward the completion of the broadcast communication as soon as possible.

つぎに図１０（ｃ）において、新たな発信端末となった無線端末Ｘ２は、図示していないが自端末内に保存された中継段数テーブル、未転送端末情報を参照し、未転送状態でホップ数が最も多い無線端末Ｘ９（無線端末Ｘ２から見て無線端末Ｘ６及び無線端末Ｘ８〜Ｘ１０は未転送状態でホップ数が最も多いホップ数同一の無線端末であるが、無線端末Ｘ６及び無線端末Ｘ８〜Ｘ１０の中から代表として無線端末Ｘ９を選択するものとする）を宛先に設定し、通信データを送信する。送信された通信データは宛先の無線端末Ｘ９の１ホップ手前の無線端末Ｘ７まで中継され、無線端末Ｘ７は宛先の無線端末Ｘ９より１ホップ手前の無線端末であると判断して同時転送を担う無線端末となって同時転送を実行する。無線端末Ｘ７による同時転送により、無線端末Ｘ６、無線端末Ｘ８、宛先である無線端末Ｘ９及び無線端末Ｘ１０に「同時転送」が実行される。無線端末Ｘ７から無線端末Ｘ６及び無線端末Ｘ８〜Ｘ１０への通信データの同時転送経路は破線矢印で示される。   Next, in FIG. 10 (c), the wireless terminal X2 that has become the new transmitting terminal refers to the relay stage number table and the untransferred terminal information that are stored in its own terminal (not shown), and hops in the untransferred state. The wireless terminal X9 with the largest number (the wireless terminal X6 and the wireless terminals X8 to X10 as viewed from the wireless terminal X2 are wireless terminals with the same number of hops in the untransferred state, but the wireless terminal X6 and the wireless terminal X8 To the wireless terminal X9 as a representative from among X10) is set as the destination, and the communication data is transmitted. The transmitted communication data is relayed to the wireless terminal X7 that is one hop before the destination wireless terminal X9, and the wireless terminal X7 determines that the wireless terminal is a wireless terminal that is one hop before the destination wireless terminal X9 and is responsible for simultaneous transfer. It becomes a terminal and performs simultaneous transfer. By the simultaneous transfer by the wireless terminal X7, “simultaneous transfer” is executed to the wireless terminal X6, the wireless terminal X8, the wireless terminal X9 and the wireless terminal X10 that are the destinations. A simultaneous transfer path of communication data from the wireless terminal X7 to the wireless terminals X6 and X8 to X10 is indicated by a dashed arrow.

すべての無線端末への同時転送を終了した無線端末Ｘ７は、自端末に記憶されている中継段数テーブル、未転送端末情報(図示せず)を参照して、未転送状態の無線端末Ｘが無線通信ネットワークＮ内にもはや存在しないことを確認して、無線通信ネットワークＮ内のすべての無線端末Ｘに通信データがブロードキャストされたと判断して同報通信処理を終了する。   The wireless terminal X7 that has completed simultaneous transfer to all wireless terminals refers to the relay stage number table and untransferred terminal information (not shown) stored in its own terminal, and the wireless terminal X in the untransferred state wirelessly After confirming that it no longer exists in the communication network N, it is determined that the communication data has been broadcast to all the wireless terminals X in the wireless communication network N, and the broadcast communication process is terminated.

このように本発明の実施形態では、無線通信ネットワークＮ内の無線端末Ｘが中継及び同時転送に関与して中継及び同時転送を繰り返すことで、無線通信ネットワークＮ内の全ての無線端末Ｘに通信データをブロードキャストするので、伝達したい情報の同報通信を可及的速やかに完結（通信データ送信済の確認）させることができる。   As described above, in the embodiment of the present invention, the wireless terminal X in the wireless communication network N communicates with all the wireless terminals X in the wireless communication network N by participating in the relay and simultaneous transfer and repeating the relay and simultaneous transfer. Since data is broadcast, broadcast communication of information to be transmitted can be completed as soon as possible (confirmation of transmission of communication data).

また本発明の実施形態によれば、いわゆるマルチホップネットワークにおいて、ネットワークのトポロジーに影響されずに且つ他の無線端末からの「ビーコン」信号を受信することでセッションを開設して通信データを送信し、他の無線端末から「転送完了」通知を受信することでセッションを終了する通信手順を採ることで通信の性能を変えることなく、バッテリの消耗を抑えてネットワーク内の全ての無線端末に同報すべき通信データを可及的速やかに行き渡らせることができる。   In addition, according to the embodiment of the present invention, in a so-called multi-hop network, a session is opened and communication data is transmitted by receiving a “beacon” signal from another wireless terminal without being affected by the topology of the network. By receiving a “transfer complete” notification from another wireless terminal, the communication procedure for terminating the session is adopted, so that the performance of the communication is not changed and the battery consumption is suppressed and broadcast to all wireless terminals in the network. Communication data to be distributed can be distributed as quickly as possible.

１ 制御部
２ 無線部
３ 間欠動作制御部
５ アンテナ
１０ パケット送受信制御装置
１１ 同時転送送受信装置
１２ 中継パケット送受信装置
１３ 中継段数テーブル
２１ 無線送信回路
２２ 無線受信回路
２３ 切り替え部
１００ 同期時間制御部
Ｂ 電池（バッテリ）
Ｉ／Ｆ インターフェース
Ｓ センサー
Ｘ 間欠動作無線端末 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2 Radio | wireless part 3 Intermittent operation control part 5 Antenna 10 Packet transmission / reception control apparatus 11 Simultaneous transfer transmission / reception apparatus 12 Relay packet transmission / reception apparatus 13 Relay stage number table 21 Wireless transmission circuit 22 Wireless reception circuit 23 Switching part 100 Synchronization time control part B Battery (Battery)
I / F interface S sensor X intermittent operation wireless terminal

Claims (4)

データを無線にて送信する無線送信回路と、無線で送信されたデータを受信する無線受信回路とを有する複数の間欠動作無線端末で構成される無線通信ネットワークが、いわゆるマルチホップネットワークを構成する無線通信ネットワークの同報通信システムであって、
前記間欠動作無線端末は、相互の事前の通信によってあらかじめ前記ネットワーク内の全ての無線端末までの論理中継数を中継段数テーブルに保持し、情報を発信する前記間欠動作無線端末は、発信端末となって、伝達したい情報を通信データとして生成し、該通信データに未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを付加し、前記中継段数テーブルを参照して伝達したい前記無線端末のうち自端末から論理中継数が最多になる無線端末を宛先として選定して通信データを送信する通信データ送信制御手段と、
前記宛先に前記発信端末からの前記通信データを伝達する途上で中継を行った間欠動作無線端末は自端末内に前記通信データを取り込み、前記未転送端末情報の更新を行う未転送情報更新手段と、
前記未転送端末情報の更新を行った間欠動作無線端末が、自端末の中継段数テーブルを確認して自端末が宛先の隣接局になった場合には、同時転送を担う無線端末となって前記未転送端末情報を確認して自局内の未転送状態の無線端末数を集計し、集計した未転送状態の端末数に比例した同期待ち時間を設定し、該同期待ち時間内に前記自局内の未転送状態の無線端末に同時転送を行う同時転送送受信手段と、
該同時転送を担った間欠動作無線端末は、前記同期待ち時間内であっても自局内のすべての無線端末への同時転送が終了した場合には、前記同期待ち時間の終了を待たずに自端末が保持する中継段数テーブル及び未転送端末情報を参照し、自端末が新たな発信端末となって、自端末から論理中継数が最多になる間欠動作無線端末を宛先とし且つ未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを通信データに付加して発信し、当該通信データの同時転送を担う間欠動作無線端末による同時転送すべき無線端末が前記ネットワーク内に存在しなくなったことをもって同報通信を完結させる同報通信完結手段と、を備えることを特徴とする無線通信ネットワークの同報通信システム。 A wireless communication network composed of a plurality of intermittently operating wireless terminals having a wireless transmission circuit for wirelessly transmitting data and a wireless reception circuit for receiving wirelessly transmitted data is a wireless that constitutes a so-called multi-hop network. A broadcast communication system for a communication network,
The intermittent operation wireless terminal stores the number of logical relays to all wireless terminals in the network in advance in the relay stage number table by mutual prior communication, and the intermittent operation wireless terminal that transmits information becomes a transmission terminal. Information to be transmitted is generated as communication data, a list of wireless terminals to which information is transmitted as untransferred terminal information is added to the communication data, and the own terminal among the wireless terminals to be transmitted with reference to the relay stage number table Communication data transmission control means for selecting the wireless terminal with the largest number of logical relays as the destination and transmitting the communication data;
An intermittently operating wireless terminal that relays the communication data from the transmitting terminal to the destination, captures the communication data in its own terminal, and updates the untransferred terminal information; ,
When the intermittently operating wireless terminal that has updated the untransferred terminal information confirms the relay stage number table of its own terminal and its own terminal becomes a destination adjacent station, it becomes a wireless terminal responsible for simultaneous transfer, and Confirming untransferred terminal information and counting the number of untransferred wireless terminals in the own station, setting a synchronization waiting time proportional to the total number of untransferred terminals, and within the synchronization waiting time within the own station Simultaneous transfer transmission / reception means for performing simultaneous transfer to a wireless terminal in an untransferred state;
The intermittently operating wireless terminal responsible for the simultaneous transfer does not wait for the synchronization waiting time to end without waiting for the synchronization waiting time to end when the simultaneous transfer to all wireless terminals within the station is completed. With reference to the relay stage number table and untransferred terminal information held by the terminal, the self-terminal becomes a new transmission terminal, the intermittent operation wireless terminal having the largest number of logical relays from the self-terminal is set as the destination and the untransferred terminal information When a list of wireless terminals to which information is to be transmitted is added to communication data and transmitted, and the wireless terminal to be simultaneously transferred by the intermittently operating wireless terminal responsible for the simultaneous transfer of the communication data is no longer present in the network A broadcast communication system for a wireless communication network, comprising: a broadcast communication completion means for completing communication. データを無線にて送信する無線送信回路と、無線で送信されたデータを受信する無線受信回路とを有する複数の間欠動作無線端末で構成される無線通信ネットワークが、いわゆるマルチホップネットワークを構成する無線通信ネットワークの同報通信方法であって、
前記間欠動作無線端末は、相互の事前の通信によってあらかじめ前記ネットワーク内の全ての無線端末までの論理中継数を中継段数テーブルに保持し、情報を発信する前記間欠動作無線端末は、発信端末となって、伝達したい情報を通信データとして生成し、該通信データに未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを付加し、前記中継段数テーブルを参照して伝達したい前記無線端末のうち自端末から論理中継数が最多になる無線端末を宛先として選定して通信データを送信し、
前記宛先に前記発信端末からの前記通信データを伝達する途上で中継を行った間欠動作無線端末は自端末内に前記通信データを取り込み、前記未転送端末情報の更新を行い、
前記未転送端末情報の更新を行った間欠動作無線端末が、自端末の中継段数テーブルを確認して自端末が宛先の隣接局になった場合には、同時転送を担う無線端末となって前記未転送端末情報を確認して自局内の未転送状態の無線端末数を集計し、集計した未転送状態の端末数に比例した同期待ち時間を設定し、該同期待ち時間内に前記自局内の未転送状態の無線端末に同時転送を行い、
該同時転送を担った間欠動作無線端末は、前記同期待ち時間内であっても自局内のすべての無線端末への同時転送が終了した場合には、前記同期待ち時間の終了を待たずに自端末が保持する中継段数テーブル及び未転送端末情報を参照し、自端末が新たな発信端末となって、自端末から論理中継数が最多になる間欠動作無線端末を宛先とし且つ未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを通信データに付加して発信し、当該通信データの同時転送を担う間欠動作無線端末による同時転送すべき無線端末が前記通信ネットワーク内に存在しなくなったことをもって同報通信を完結させることを特徴とする無線通信ネットワークの同報通信方法。 A wireless communication network composed of a plurality of intermittently operating wireless terminals having a wireless transmission circuit for wirelessly transmitting data and a wireless reception circuit for receiving wirelessly transmitted data is a wireless that constitutes a so-called multi-hop network. A broadcast communication method for a communication network,
The intermittent operation wireless terminal stores the number of logical relays to all wireless terminals in the network in advance in the relay stage number table by mutual prior communication, and the intermittent operation wireless terminal that transmits information becomes a transmission terminal. Information to be transmitted is generated as communication data, a list of wireless terminals to which information is transmitted as untransferred terminal information is added to the communication data, and the own terminal among the wireless terminals to be transmitted with reference to the relay stage number table Select the wireless terminal with the largest number of logical relays as the destination and send the communication data,
The intermittent operation wireless terminal that relayed in the middle of transmitting the communication data from the calling terminal to the destination captures the communication data in its own terminal, updates the untransferred terminal information,
When the intermittently operating wireless terminal that has updated the untransferred terminal information confirms the relay stage number table of its own terminal and its own terminal becomes a destination adjacent station, it becomes a wireless terminal responsible for simultaneous transfer, and Confirming untransferred terminal information and counting the number of untransferred wireless terminals in the own station, setting a synchronization waiting time proportional to the total number of untransferred terminals, and within the synchronization waiting time within the own station Simultaneous transfer to untransferred wireless terminals,
The intermittently operating wireless terminal responsible for the simultaneous transfer does not wait for the synchronization waiting time to end without waiting for the synchronization waiting time to end when the simultaneous transfer to all wireless terminals within the station is completed. With reference to the relay stage number table and untransferred terminal information held by the terminal, the self-terminal becomes a new transmission terminal, the intermittent operation wireless terminal having the largest number of logical relays from the self-terminal is set as the destination and the untransferred terminal information When a list of wireless terminals to which information is to be transmitted is added to communication data and transmitted, the wireless terminals to be simultaneously transferred by the intermittent operation wireless terminals responsible for the simultaneous transfer of the communication data are no longer present in the communication network. A broadcast communication method for a wireless communication network, characterized in that the broadcast communication is completed. データを無線にて送信する無線送信回路と、無線で送信されたデータを受信する無線受信回路とを有する複数の間欠動作無線端末で構成される無線通信ネットワークが、いわゆるマルチホップネットワークを構成する無線通信ネットワークにおいて、発信端末が送信する通信データ内の宛先を参照して自端末が該宛先より１ホップ手前の無線端末であると判断した場合に同時転送を担う無線端末となり、
該同時転送を担うことになった無線端末は、
前記無線送信回路及び前記無線受信回路を用いて前記通信データの同時転送を行う同時転送送受信手段と、
同時転送における同期待ち時間を制御する同期時間制御手段と、を有し、
該同期時間制御手段は、自端末が保持する自端末の未転送端末情報を参照し、隣接する（ホップ数が１の）無線端末数を集計し、集計した未端末数がｎであるとき以下の計算式を用いて同期待ち時間Ｔｗを算出し、
Ｔｗ＝Ｔ×（ｎ＋１） 但し、Ｔは同期ビーコン送信周期
前記同時転送送受信手段は、前記同期待ち時間Ｔｗ内に自局のすべての無線端末が前記通信データを受信したことの確認を得た場合には、前記同期待ち時間の終了を待たずに同時転送を終了し、もしくは、前記同期待ち時間Ｔｗが終了したときに前記通信データを受信したことの確認が得られなかった場合には、未転送状態の無線端末が存在していても同時転送を終了して、同時転送の終了後に自端末が新たな発信端末となって、自端末が保持する中継段数テーブル及び未転送端末情報を参照し、自端末からみて論理中継数が最多になる無線端末を宛先として且つ未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを通信データに付加して発信し、
前記自端末の中継段数テーブル及び未転送端末情報を参照して他に同時転送すべき未転送端末が残っていない場合には無線通信ネットワーク内のすべての無線端末への同報が行き渡ったと判断して同報通信を終了する、ことを特徴とする間欠動作無線端末。 A wireless communication network composed of a plurality of intermittently operating wireless terminals having a wireless transmission circuit for wirelessly transmitting data and a wireless reception circuit for receiving wirelessly transmitted data is a wireless that constitutes a so-called multi-hop network. In the communication network, referring to the destination in the communication data transmitted by the transmitting terminal, when the terminal determines that the terminal is a wireless terminal one hop before the destination, the wireless terminal is responsible for simultaneous transfer,
The wireless terminal that is responsible for the simultaneous transfer is
Simultaneous transfer transmission / reception means for simultaneously transferring the communication data using the wireless transmission circuit and the wireless reception circuit;
Synchronization time control means for controlling synchronization waiting time in simultaneous transfer,
The synchronization time control means refers to the untransferred terminal information of the own terminal held by the own terminal, totals the number of adjacent wireless terminals (having a hop count of 1), and when the total number of unterminals is n The synchronization waiting time Tw is calculated using the following formula:
Tw = T × (n + 1) where T is a synchronous beacon transmission period, and the simultaneous transfer transmission / reception means obtains confirmation that all the wireless terminals of its own station have received the communication data within the synchronization waiting time Tw If the simultaneous transfer ends without waiting for the end of the synchronization waiting time, or if the confirmation that the communication data has been received when the synchronization waiting time Tw ends is not obtained, Even if there is a wireless terminal in the transfer state, the simultaneous transfer ends, and after the simultaneous transfer ends, the own terminal becomes a new calling terminal, and the relay stage number table and untransferred terminal information held by the own terminal are referred to. , Adding a list of wireless terminals to which information is transmitted as destination and untransferred terminal information to a wireless terminal having the largest number of logical relays when viewed from the own terminal,
If there are no other untransferred terminals to be simultaneously transferred with reference to the relay stage number table of the own terminal and the untransferred terminal information, it is determined that the broadcast to all the wireless terminals in the wireless communication network has spread. The intermittent operation wireless terminal is characterized in that the broadcast communication is terminated. データを無線にて送信する無線送信回路と、無線で送信されたデータを受信する無線受信回路とを有する複数の間欠動作無線端末で構成される無線通信ネットワークが、いわゆるマルチホップネットワークを構成する無線通信ネットワークにおいて、発信端末が送信する通信データ内の宛先を参照して自端末が該宛先への前記通信データの中継を担う無線端末であると判断した場合に中継装置となる無線端末となり、
該中継装置となった無線端末は、
相互の事前の通信によってあらかじめ前記ネットワーク内の全ての無線端末までの論理中継数を保持する中継段数テーブルと、
一定周期で間欠的に、前記無線送信回路を動作状態にしてビーコン信号を送信し、該ビーコン信号を送信した後に前記無線受信回路を動作状態にして他の無線端末から送信される送信要求を受信できるようにする間欠動作制御手段と、
前記無線受信回路の動作状態中に他の無線端末から送信された送信要求を受信する送信要求受信手段と、
該送信要求を受信したら、前記無線受信回路を動作状態にして他の無線端末から前記通信データを受信するデータ受信手段と、
前記通信データを受信した場合に、前記通信データを一時的に保持するとともに前記通信データに付加されている未転送端末情報として情報を伝達したい無線端末のリストを参照して自端末の未転送端末情報を更新する未転送端末情報更新手段と、
前記一時的に保持されている通信データを他の無線端末に中継するために、前記無線受信回路を動作状態にして他の無線端末が送信するビーコン信号の受信待ちを行うビーコン信号受信待ち受け手段と、
該ビーコン信号の待ち受け期間中に前記ビーコン信号を受信すると、前記無線送信回路を動作状態にして前記ビーコン信号の送信元に送信要求を送信する送信要求送信手段と、
前記送信要求を送信した後に、前記無線送信回路を動作状態にして他の無線端末に前記一時的に保持した通信データを中継送信する通信データ中継送信手段と、を有することを特徴とする間欠動作無線端末。
A wireless communication network composed of a plurality of intermittently operating wireless terminals having a wireless transmission circuit for wirelessly transmitting data and a wireless reception circuit for receiving wirelessly transmitted data is a wireless that constitutes a so-called multi-hop network. In the communication network, referring to the destination in the communication data transmitted by the calling terminal, when the own terminal determines that the terminal is a wireless terminal responsible for relaying the communication data to the destination, the wireless terminal becomes a relay device,
The wireless terminal that is the relay device
A relay stage number table that holds the number of logical relays to all wireless terminals in the network in advance by mutual prior communication;
The beacon signal is transmitted intermittently at a certain period to transmit the beacon signal, and after transmitting the beacon signal, the wireless receiving circuit is activated to receive a transmission request transmitted from another wireless terminal. Intermittent operation control means for enabling,
A transmission request receiving means for receiving a transmission request transmitted from another wireless terminal during an operation state of the wireless reception circuit;
When receiving the transmission request, data receiving means for receiving the communication data from another wireless terminal by setting the wireless receiving circuit in an operating state;
When receiving the communication data, refer to a list of wireless terminals that temporarily hold the communication data and transmit information as untransferred terminal information added to the communication data, and the untransferred terminal of the own terminal Untransferred terminal information updating means for updating information;
Beacon signal reception waiting means for waiting for reception of a beacon signal transmitted from another wireless terminal by setting the wireless reception circuit in an operating state to relay the temporarily held communication data to the other wireless terminal; ,
When the beacon signal is received during the beacon signal waiting period, a transmission request transmission unit that transmits the transmission request to the transmission source of the beacon signal by setting the wireless transmission circuit to an operating state;
Communication data relay transmission means for relaying and transmitting the temporarily held communication data to another wireless terminal after transmitting the transmission request and operating the wireless transmission circuit Wireless terminal.
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