JP4407812B2 - 間欠受信待ち技術を用いたマルチホップ無線通信方法／システム／無線装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信、特に、マルチホップ無線通信に関する。

無線通信は、有線通信のように通信ケーブルを引かないでよいので便利ではあるが、電源線および電力供給に関する問題は解決されておらず、従来は１対１の無線通信のみで、それぞれの無線装置には電源線が引かれていた。そのため、無線装置を置ける場所が限られていた。

また、最近では、携帯電話などの無線機器において、充電の行える二次電池が使われているが、電力消費にともなう連続使用時間の制限が問題となっている。

そして、ユビキタスの時代には、無線装置の電源線および電力消費の問題解決が極めて重要になる。例えば、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）やセンサなどの小型の無線機器を物体に付けたり、屋外に配置したりして、あらゆる場所に置き、その上で、物体の情報や環境データなどを、配置した複数の無線機器を中継して集めるようなマルチホップ無線通信では、特に無線装置の電源線および電力消費の問題解決が重要である。

こうして、マルチホップ無線通信を行う無線装置の低消費電力化を図る必要があるが、その場合に鍵となるのが、長い時間を占める待ち受け時の低消費電力化である。この待ち受け時の低消費電力化を図るために、常時待ち受け状態にいるのではなく、待ち受け状態とスリープ状態を周期的に繰り返す間欠受信待ち技術がいくつか提案されている。

例えば、間欠受信部のみの動作で間欠受信待ちをさせておき、一定のパルス幅の起動信号を受信したら、ＣＰＵおよび通常の無線送受信部を起動させる方法がある（例えば、Ｊａｎ Ｍ．Ｒａｂａｅｙ，Ｊｏｓｉｅ Ａｍｍｅｒ，Ｔｕｆａｎ Ｋａｒａｌａｒ，Ｓｕｅｔｆｅｉ Ｌｉ，Ｂｒｉａｎ Ｏｔｉｓ，Ｍｉｋｅ Ｓｈｅｅｔｓ，Ｔｉｍ Ｔｕａｎ，“１２．３ ＰｉｃｏＲａｄｉｏｓ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｓ−Ｔｈｅ Ｎｅｘｔ Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｉｎ Ｕｌｔｒａ−Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ＣＡ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ３−７，２００２（非特許文献１）を参照）。また、各無線装置が時計機能を内蔵していて、通常はその時計機能のみ動作させておき、一定の時刻になったら各無線装置のＣＰＵおよび無線送受信部を自身で起動して無線信号を受信できる状態にする方法である（例えば、特願２００３−１０９４９３号明細書（特許文献１）を参照）。
Ｊａｎ Ｍ．Ｒａｂａｅｙ，Ｊｏｓｉｅ Ａｍｍｅｒ，Ｔｕｆａｎ Ｋａｒａｌａｒ，Ｓｕｅｔｆｅｉ Ｌｉ，Ｂｒｉａｎ Ｏｔｉｓ，Ｍｉｋｅ Ｓｈｅｅｔｓ，Ｔｉｍ Ｔｕａｎ，"１２．３ ＰｉｃｏＲａｄｉｏｓ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｓ−Ｔｈｅ Ｎｅｘｔ Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｉｎ Ｕｌｔｒａ−Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ"，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ＣＡ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ３−７，２００２． 特願２００３−１０９４９３号明細書

しかしながら、前者の方法では、起動信号をパルス幅だけで見ているので、通信すべき１台の無線装置だけを起動させたくても、起動信号を受信できる範囲にある全ての無線装置を起動させてしまう。また、パルス幅だけで見ているので、雑音により誤って起動されやすい。それらにより、無線装置の消費電力増加が問題となる。

また、後者の方法では、送信タイミングと受信タイミングが一致していないと無線通信ができないため、全ての無線装置間での時刻同期が必要となるが、マルチホップ無線通信ではその同期を取ることは技術的に難しい。また、一定時刻にならなければ通信できないため、リアルタイムなデータ転送には向かないなどの問題がある。

本発明の目的は、データ転送に際して、データ転送に必要な無線装置のみの間欠受信待ちを解除するとともに、間欠受信待ち技術を採用してもリアルタイムなデータ転送を行うことができるマルチホップ無線通信方法およびシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、基地局制御サーバによって制御される基地局無線装置と、分散配置された複数の無線装置との間で構築されたマルチホップデータ転送経路を用いて、基地局無線装置が所定の無線装置との間で無線通信を行うマルチホップ無線通信システムにおいて、基地局無線装置および無線装置に、それぞれ、自身がノードとして含まれるマルチホップデータ転送経路に関する経路情報を保有させ、さらに、基地局無線装置と所定の無線装置との間でやり取りされる無線通信データに、基地局無線装置および所定の無線装置のＩＤを含む通常無線信号に加え、間欠受信待ち状態にある特定の無線装置を起動するために用いられるＩＤ呼び出し信号を付加させる。

そして、基地局無線装置または所定の無線装置は、経路情報を参照して、自身が始点または終点となっているマルチホップデータ転送経路においてその直下または直上の無線装置のＩＤをＩＤ呼び出し信号に含めて、無線通信データを送信する。

各無線装置は、無線通信データを受信すると、無線通信データに含まれているＩＤ呼び出し信号を解析し、ＩＤ呼び出し信号に自身のＩＤが含まれている場合にのみ、間欠受信待ち状態を解除する。ＩＤ呼び出し信号に自身のＩＤが含まれていない場合には、間欠受信待ち状態を解除しない。

各無線装置は、間欠受信待ち状態を解除すると、無線通信データに含まれている通常無線信号を解析し、通常無線信号に含まれているＩＤが自身のＩＤではない場合、自身から当該ＩＤを有する無線装置、すなわち所定の無線装置または基地局無線装置までのマルチホップデータ転送経路において、それぞれ自身の直下または直上にノードとして含まれている無線装置のＩＤを経路情報から求め、このＩＤをＩＤ呼び出し信号に含めたうえで、このＩＤを有する無線装置に無線通信データを転送する。

よって、この転送データを受信する各無線装置も、この転送データに含まれているＩＤ呼び出し信号に自身のＩＤが含まれている場合にのみ、間欠受信待ち状態を解除する。ＩＤ呼び出し信号に自身のＩＤが含まれていない場合には、間欠受信待ち状態を解除しない。

以上によって、当該マルチホップデータ転送経路にノードとして含まれていない無線装置は、間欠受信待ち状態のままということになる。

各無線装置は、転送先の無線装置から応答信号を受信すると、間欠受信待ち状態に復帰する。

以上説明したように、本発明によれば、間欠受信待ち状態から通常の無線受信状態に移行するための起動信号をＩＤ呼び出し信号とすることにより、その起動信号が届く範囲に複数の無線装置があっても、通信先の無線装置だけを起動させることができ、無線装置の低消費電力化を図れる。また、起動信号を符号パターンとすることにより、雑音が原因の誤った電源起動確率を下げることができるため、無線装置の低消費電力化を図れ、また、正しい信号のみを受信できるため、無線通信の信頼性を高めることができる。さらに、時刻に依存した間欠待ちでないため、リアルタイムなデータ転送を行うことができる。

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１を参照すると、本発明の一実施形態の間欠受信待ち技術を用いたマルチホップ無線通信システムの構成が示されている。基地局無線装置３２（ＩＤ０）および無線装置３３〜３６（ＩＤ１〜４）の間で行われるマルチホップ無線データ転送を考える。

基地局制御サーバ３１は、通信ケーブル３８でつながる基地局無線装置３２を通して、無線装置３３〜３６に制御信号を送り、また、無線装置３３〜３６からの応答信号を受信する。無線装置３５（ＩＤ３）には、温度センサ３７がつながっているものとする。無線装置３５は、有線ケーブルを通して、温度センサ３７からの温度データを取得することができる。この温度センサ３７は、以下で説明する図３のアプリケーション部１５に相当する。

図２を参照すると、基地局制御サーバ３１、基地局無線装置３２、無線装置３３〜３６のそれぞれが保有するマルチホップデータ転送経路に関する情報が示されている。マルチホップデータ転送経路は、以下のようにして構築される（マルチホップデータ転送経路の構築については、大熊 孝裕、川崎 大輔、保木本 武宏、新井 正伸、「呼出しＩＤによる省電力マルチホップルーティング機能の実現」、信学技報、Ｖｏｌ．１０３、Ｎｏ．６２４、３９〜４２ページ、平成１６年１月２２日も参照されたい）。

まず、基地局制御サーバ３１は、基地局無線装置（ＩＤ０）３２に無線装置３３（ＩＤ１）を検出させるため、基地局無線装置３２に検出信号を送信する。基地局無線装置３２はこの検出信号を受信すると、無線装置３３の検出を試みるため、検出先ＩＤをＩＤ１、検出元ＩＤをＩＤ０とした検出信号を発信する。無線装置３３にとって、この検出信号の受信強度は所定の強度以上であり、経路構築が可能であるとする。そこで、図２（ｃ）に示す無線装置３３の経路表の直上ＩＤに０を登録する。登録後、検出応答信号を基地局無線装置３２に対して送信する。基地局無線装置３２は、この検出応答信号を受信後、図２（ｂ）の基地局無線装置３２の経路表の直下ＩＤに１を登録する。その後、基地局無線装置３２は、リンク通知信号を基地局制御サーバ３１に対して送信し、基地局制御サーバ３１はこれを受信すると、図３（ａ）に示す基地局制御サーバ３１が持つ経路構築情報に、基地局無線装置３２（ＩＤ０）の直下に無線装置３３（ＩＤ１）がつながったことを登録する。

次に、基地局制御サーバ３１は、基地局無線装置３２から無線装置３４（ＩＤ２）を検出させるため、基地局無線装置３２に検出信号を送信する。基地局無線装置３２はこの検出信号を受信すると、無線装置３４の検出を試みるため、検出信号を発信する。無線装置３４にとってこの検出信号の受信強度は所定の強度以上であるので、経路構築が可能である。そこで、図２（ｄ）に示す無線装置３４の経路表において、直上ＩＤとして０を登録する。登録後、無線装置３４は基地局無線装置３２に対して検出応答信号を送信する。基地局無線装置３２はこの検出応答信号を受信すると、図２（ｂ）に示す基地局無線装置３２の経路表の直下ＩＤに２を登録する。その後、基地局無線装置３２はリンク通知信号を基地局制御サーバ３１に送信し、基地局制御サーバ３１はこれを受信すると、図２（ａ）に示す基地局制御サーバ３１が持つ経路構築情報に、基地局無線装置３２（ＩＤ０）の直下に無線装置３４（ＩＤ２）がつながったことを登録する。

次に、基地局制御サーバ３１は基地局無線装置３２から無線装置３５（ＩＤ３）を検出させるため、基地局無線装置３２に検出信号を送信する。基地局無線装置３２はこの検出信号を受信すると、無線装置３５の検出を試みるため、検出信号を発信する。ここで、無線装置３５にとってこの検出信号の受信強度は所定の強度未満であるので、経路の構築は不可能である。そこで、検出応答信号を返さない。基地局無線装置３２が一定回数検出信号を再送、もしくは、検出信号を送信してから一定時間経っても、検出応答信号が返ってこない場合、基地局制御サーバ３１に向けて通信障害端末通知信号を送信する。基地局制御サーバ３１が通信障害端末通知信号を受信すると、基地局無線装置３２から無線装置３５を検出することはできないと認識し、次の動作に移る。無線装置３６（ＩＤ４）についても、基地局無線装置３２からの検出信号の受信強度が所定の強度未満であるので、基地局無線装置３２と無線装置３６の間に直接の経路は構築されない。

次に、基地局制御サーバ３１は、すでに経路で結ばれた無線装置３３からまだ経路で結ばれていない無線装置３５を検出させるため、基地局無線装置３２に検出信号を送信する。基地局無線装置３２はこの検出信号を受信すると、これを無線装置３３に向けて転送する。無線装置３３はこの検出信号を受信すると、無線装置３５の検出を試みるため、検出信号を発信する。無線装置３５にとってこの検出信号の受信強度は所定の強度以上であるので、経路構築が可能である。そこで、図２（ｅ）に示す無線装置３５の経路表の直上ＩＤに１を登録する。登録後、無線装置３５は無線装置３３に検出応答信号を送信し、無線装置３３はこれを受信後、図２（ｃ）に示す無線装置３３の経路表の直下ＩＤに３を登録する。そして、無線装置３３は、直下に無線装置３５がつながったことを上流側に伝えるために、リンク通知信号を基地局無線装置３２に送信する。基地局無線装置３２はリンク通知信号を受信すると、無線装置３３の直下に無線装置３５がつながったことを知り、図２（ｂ）に示す基地局無線装置３２の経路表の直下１より下流のところに３を登録する。その後、基地局無線装置３２はリンク通知信号を基地局制御サーバ３１に送信し、基地局制御サーバ３１に無線装置３３の直下に無線装置３５がつながったことを知らせる。基地局制御サーバ３１はリンク通知信号を受信すると、図２（ａ）に示す基地局制御サーバ３１が持つ経路構築情報に、無線装置３３（ＩＤ１）の直下に無線装置３５（ＩＤ３）がつながったことを登録する。

次に、基地局制御サーバ３１は、無線装置３３から無線装置３６を検出させようとするが、無線装置３６にとって、無線装置３３からの検出信号の受信強度は所定の強度未満であるため、経路構築ができず、検出応答信号を返さない。このとき、無線装置３３は通信障害端末通知信号を基地局無線装置３２に送信し、直下に無線装置３６がつながらないことを上流側に伝える。基地局無線装置３２がこの通信障害端末通知信号を受信すると、基地局制御サーバ３１に対して、通信障害端末通知信号を送信する。基地局制御サーバ３１が通信障害端末通知信号を受信すると、無線装置３３に無線装置３６がつながらないことを認識し、次の動作に移る。

次に、基地局制御サーバ３１は無線装置３４から残った無線装置３６を検出させるため、基地局無線装置３２に検出信号を送信する。無線装置３６にとって、無線装置３４からの検出信号の受信強度は所定の強度以上なので、経路構築が可能であり、後は、無線装置３３から無線装置３５を検出させたときと同様な処理が行われる。無線装置３６は、図２（ｆ）に示す無線装置３６の経路表の直上ＩＤに２を登録する。無線装置３４は、図２（ｄ）に示す無線装置３４の経路表の直下ＩＤに４を登録する。基地局無線装置３２は、図２（ｂ）に示す基地局無線装置３２の経路表の直下ＩＤ２より下流に４を登録する。最後に、基地局制御サーバ３１は、リンク通知信号を受信することによって、無線装置３４の直下に無線装置３６がつながったことを知る。そして、図２（ａ）に示す基地局制御サーバ３１が持つ経路構築情報に、無線装置３４（ＩＤ２）の直下に無線装置３６（ＩＤ４）がつながったことを登録する。

以上のようにして、図１の経路が構築され、図２の経路情報が生成される。図２の経路情報を用いて、本システムに間欠受信待ち技術が適用される。

図３を参照すると、無線装置３３から３６の内部構成が示されている。間欠受信待ち時には、電源８より、電源制御部９、間欠受信部１０、ＲＦスイッチ１１のみが電力供給されている。ＲＦスイッチ１１は、アンテナ１２との無線信号伝達経路を間欠受信部１０または無線送受信部１３に切り替える役目を果たす。間欠受信待ち時には、間欠受信部１０に切り替えられている。間欠受信部１０は、一定周期で受信待ち状態とスリープ状態を繰り返し、受信待ち状態にて自無線装置ＩＤの呼び出し信号を受信した場合に、電源制御部９に制御信号１７を送り、無線送受信部１３およびＣＰＵ１４に電力を供給する。また、ＲＦスイッチ１１に制御信号１７を送り、無線信号伝達経路を無線送受信部１３に切り替える。

無線送受信部１３およびＣＰＵ１４は、電源起動後に無線信号を受信し、その信号に書かれている情報にしたがい、動作制御を行う。ＣＰＵ１４は、上記経路表を保持し、動作制御を行うプログラムを格納するための記憶機能を具備している。ただし、この記憶機能をＣＰＵ１４が具備するのではなく、別の素子が担当していてもよい。動作制御において、アプリケーション部１５の起動が必要であれば、ＣＰＵ１４は制御信号１８を電源制御部９に送り、アプリケーション部１５（例えば、図１の温度センサ３７）の電源を起動させることによって、アプリケーション処理を行う。

無線装置内の一連の処理完了後、ＣＰＵ１４は経路表を検索することにより、経路表に書き込まれている次の転送先の装置に、その転送先ＩＤの呼び出し信号とそれに続いて動作情報が書き込まれている無線信号を送信する。送信後、転送先からの応答があった場合に、ＣＰＵ１４は制御信号１９をＲＦスイッチ１１に送ることにより、無線信号伝達経路を間欠受信部１０に切り替える。また、制御信号１８を電源制御部９に送ることにより、無線送受信部１３、ＣＰＵ１４、アプリケーション部１５への電力供給を停止させる。なお、アプリケーション部１５についてはアプリケーション処理完了後に電力供給を停止してもよい。

図４を参照すると、間欠受信待ち時と、ＣＰＵ、無線送受信部起動による通常無線通信時の消費電力の関係が示されている。間欠受信時にＩＤ呼び出し信号を受信し、その信号に含まれるＩＤが自身のＩＤであった場合、ＣＰＵ、無線送受信部を起動することにより、消費電力が間欠受信待ち時に比べ増大することを示している。

図５を参照すると、各無線端末の受信および送信処理の流れを示すフローチャートが示されている。各無線装置３３〜３６は、電源起動後、ステップ２０に示す間欠受信待ち状態にある。ステップ２１で、各無線端末はＩＤ呼び出し信号を受信したら、ステップ２２で、自身のＩＤであるかどうかを判断する。自身のＩＤでなければ、ステップ２０の間欠受信待ち状態に戻る。自身のＩＤであった場合、ステップ２３で、上で説明したように、無線送受信部およびＣＰＵの電源を起動し、ＲＦスイッチを切り替えることによって、通常の無線信号が受信できる状態に移行する。ステップ２４で、各無線端末は通常の無線を受信後、ステップ２５で無線信号に誤りがないかを検出し、誤りがあればステップ２０の間欠受信待ち状態に戻る。誤りがない場合、ステップ２６で通常無線信号情報を解析し、次の処理に進む。

ステップ２７で、自無線装置がアプリケーション動作をすべき最終到達先でないならば、ステップ２８で経路表を参照し、次の転送先無線装置に送信する。また、アプリケーション動作をすべき最終到達先であるなら、ステップ２９でアプリケーション部を電源起動し、アプリケーション処理動作を行う。その後、アプリケーション部への電力供給を停止し、経路表を参照して、応答信号を返すべき無線装置ＩＤを検索し、送信する。

最終到達先ＩＤであるか、ないかにかかわらず、送信後はステップ３０で、送信先無線装置からの応答を待ち、応答があればＣＰＵの指示により、ＲＦスイッチを制御して無線信号伝達経路を間欠受信部側にし、無線送受信部およびＣＰＵへの電力供給を停止させ、ステップ２０の間欠受信待ち状態に戻る。

また、一定回数再送しても、もしくは一定時間待っても、送信先無線装置からの応答がない場合には、送信を止め、応答があった場合と同様にステップ２０の間欠受信待ち状態に戻る。

以上により、マルチホップ無線通信において、各無線装置は通常は間欠受信部のみを動作させて間欠受信待ちを行い、自身のＩＤ宛の無線信号が来たときのみ、ＣＰＵや無線送受部を起動させることによって受信待ち時の電力を削減し、無線装置の低消費電力化を図る。

次に、本システムによるデータ転送の一例として、図１において、基地局制御サーバ３１が無線装置３５に制御信号を送って、無線装置３５につながる温度センサ３７のデータを取得する動作を説明する。

基地局制御サーバ３１は、基地局無線装置３２に、無線装置３５につながる温度センサ３７のデータを取得するための制御信号３９を送信する。基地局無線装置３２（ＩＤ０）は、制御信号３９を受信後、無線装置３５に制御信号を転送するため、図２（ｂ）の経路表を参照し、無線装置３５（ＩＤ３）へ制御信号を転送する経路（０−１−３）における直下の無線装置である無線装置３３（ＩＤ１）に制御信号４０を送信する。その際、ＩＤ呼び出し信号部分のＩＤを１として送信する。制御信号４０は無線装置３４にも届いているが、ＩＤが一致しないため、間欠受信待ち状態のままである。

無線装置３３は、制御信号４０のＩＤ呼び出し信号部分を受信すると、ＩＤが１で一致するため、ＣＰＵおよび通常無線送受信部を起動し、制御信号４０の通常信号部分を受信し、解析を行う。この際、通常信号部分に含まれる最終到達先ＩＤは３であることを確かめる。そして、応答を基地局無線装置３２に返した後、図２（ｃ）に示す経路表を参照し、無線装置３５（ＩＤ３）へ制御信号を転送する経路（０−１−３）における直下の無線装置である無線装置３５（ＩＤ３）に制御信号４１を送信する。

無線装置３５は、無線装置３３と同様に制御信号４１を受信し、応答を無線装置３３に返す。無線装置３３はその応答を受信すると、ＣＰＵおよび通常無線送受信部を停止し、間欠受信待ち状態に戻る。

無線装置３５は、制御信号４１を解析し、最終到達先ＩＤは３であること（すなわち、自無線装置であること）を確かめる。そこで、制御信号により、温度センサ３７を起動し、その温度センサデータを取得する。データ取得後、温度センサ３７を停止する（上述のように、間欠受信待ち状態に戻るときと同時でもよい）。そして、温度センサデータを含んだ応答信号を基地局制御サーバ３１に送信するため、図２（ｅ）に示す経路表を参照して、自無線装置（ＩＤ３）の直上の無線装置である無線装置３３（ＩＤ１）に応答信号４２を送信する。

以降、基地局無線装置３２が応答信号４３を受信するまで同様な送受信動作が繰り返される。なお、基地局無線装置３２は、無線装置３３〜３６と同じように、間欠受信待ち技術を適用してもよいし（この場合、基地局制御サーバから制御信号、無線装置から応答信号を受信すると、間欠受信待ち状態が解除されるようになる）、基地局制御サーバ３１と同じく電源が十分に取れる場所に配置されるのであれば、間欠受信待ち技術を用いなくてもよい。そして、最終的に基地局制御サーバ３１は、応答信号４４を受信することにより、温度センサ３７のデータを取得する。

なお、図６に示すように、本発明は、任意のマルチホップ経路構成に適用できる。そして、基地局制御サーバがないような構成にも適用できる。また、本明細書に示した無線装置数には限定されない。さらに、本明細書に記したＩＤの付け方に限定されない。

また、図７に示すように、各無線装置につながるアプリケーションは、温度センサに限らず、各種センサ、各種アプリケーションでもあってもよい。

本発明の一実施形態の間欠受信待ち技術を用いたマルチホップ無線通信システムの構成を示した図である。 図１のシステムの各装置が保有するマルチホップデータ転送経路に関する情報である。 各無線装置の内部構成を示した図である。 各無線装置における、間欠受信待ち時、および、ＣＰＵと無線送受信部起動による通常無線通信時の消費電力の関係を示した図である。 各無線装置の受信および送信処理の流れを示すフローチャートである。 図１とは異なるマルチホップデータ転送経路の一例である。 各無線装置に、アプリケーションとして各種センサ、各種アプリケーションが設けられたマルチホップ無線通信システムの構成を示した図である。

符号の説明

８ 電源
９ 電源制御部
１０ 間欠受信部
１１ ＲＦスイッチ
１２ アンテナ
１３ 無線送受信部
１４ ＣＰＵ
１５ アプリケーション部
１６ 無線装置
１７〜１９ 制御信号
２０〜３０ ステップ
３１ 基地局制御サーバ
３２ 基地局無線装置（ＩＤ０）
３３ 無線装置（ＩＤ１）
３４ 無線装置（ＩＤ２）
３５ 無線装置（ＩＤ３）
３６ 無線装置（ＩＤ４）
３７ 温度センサ
３８ 通信ケーブル
３９〜４１ 制御信号
４２〜４４ 応答信号
４５ 基地局無線装置
４６〜５３ 無線装置
５４ 基地局制御サーバ
５５ 基地局無線装置（ＩＤ０）
５６ 無線装置（ＩＤ１）
５７ 無線装置（ＩＤ２）
５８ 無線装置（ＩＤ３）
５９ 無線装置（ＩＤ４）
６０ 通信ケーブル
６１〜６４ 各種センサ及び各種アプリケーション

Claims (5)

1. 基地局制御サーバによって制御される基地局無線装置と、分散配置された複数の無線装置との間で構築されたマルチホップデータ転送経路を用いて、前記基地局無線装置が所定の前記無線装置との間で無線通信を行うマルチホップ無線通信方法であって、
   前記基地局無線装置および前記無線装置には、それぞれ、自身がノードとして含まれるマルチホップデータ転送経路に関する経路情報を保有させ、
   前記基地局無線装置と前記所定の無線装置との間でやり取りされる無線通信データには、前記基地局無線装置および前記所定の無線装置のＩＤを含む通常無線信号に加え、間欠受信待ち状態にある特定の前記無線装置を起動するために用いられるＩＤ呼び出し信号が付加されたものとし、
   前記基地局無線装置または前記所定の無線装置は、前記経路情報を参照して、自身が始点または終点となっているマルチホップデータ転送経路において、その直下または直上の無線装置のＩＤを前記ＩＤ呼び出し信号に含めて、前記無線通信データを送信することとし、
   前記各無線装置は、
   前記無線通信データを受信すると、該無線通信データに含まれている前記ＩＤ呼び出し信号を解析し、前記ＩＤ呼び出し信号に自身のＩＤが含まれている場合にのみ、間欠受信待ち状態を解除するステップと、
   間欠受信待ち状態を解除すると、前記無線通信データに含まれている前記通常無線信号を解析し、該通常無線信号に含まれているＩＤが自身のＩＤではない場合、自身から当該ＩＤを有する無線装置となる前記所定の無線装置または前記基地局無線装置までのマルチホップデータ転送経路における自身の直下または直上にノードとして含まれている無線装置のＩＤを前記経路情報から求め、このＩＤを前記ＩＤ呼び出し信号に含めたうえで、このＩＤを有する無線装置に前記無線通信データを転送するステップと、
   転送先の無線装置から応答信号を受信すると、間欠受信待ち状態に復帰するステップとを行なうマルチホップ無線通信方法。
2. 前記基地局無線装置および前記所定の無線装置は、前記無線通信データを送信後、間欠受信待ち状態に復帰する、請求項１に記載の方法。
3. マルチホップ無線通信システムで用いられる無線装置であって、
   自身がノードとして含まれるマルチホップデータ転送経路に関する経路情報を保有する手段と、
   前記経路情報を参照して、自身が始点または終点となっているマルチホップデータ転送経路においてその直下または直上の無線装置のＩＤを、間欠受信待ち状態にある特定の無線装置を起動するために用いられるＩＤ呼び出し信号に含め、該ＩＤ呼び出し信号を送信元および送信先のＩＤを含む通常無線信号に付加し、これらを無線通信データとして送信する手段と、
   前記無線通信データを受信すると、該無線通信データに含まれている前記ＩＤ呼び出し信号を解析し、前記ＩＤ呼び出し信号に自身のＩＤが含まれている場合にのみ、間欠受信待ち状態を解除する手段と、
   間欠受信待ち状態を解除すると、前記無線通信データに含まれている前記通常無線信号を解析し、該通常無線信号に含まれているＩＤが自身のＩＤではない場合、自身から当該ＩＤを有する無線装置までのマルチホップデータ転送経路における自身の直下または直上にノードとして含まれている無線装置のＩＤを前記経路情報から求め、このＩＤを前記ＩＤ呼び出し信号に含めたうえで、このＩＤを有する無線装置に前記無線通信データを転送する手段と、
   転送先の無線装置から応答信号を受信すると、間欠受信待ち状態に戻す手段を有する無線装置。
4. 前記無線通信データを送信後、間欠受信待ち状態に戻す手段をさらに有する、請求項３に記載の装置。
5. 基地局制御サーバと、
   該基地局制御サーバによって制御され、請求項３または４に記載の無線装置によって構成される基地局無線装置と、
   分散配置され、前記基地局無線装置とマルチホップデータ転送経路によって結合されている、請求項３または４に記載の無線装置によって構成される複数の無線装置を有するマルチホップ無線通信システム。

Images