JP4710439B2 - 無線通信ネットワークシステム、無線端末および通信経路決定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、無線データ通信を行う複数の無線端末によって構成され、上記無線端末のいずれもが直接または他の1以上の無線端末を介することで他の全ての無線端末と通信可能である無線通信ネットワークシステムにおいて、隣接する無線端末のバッテリ残量を把握し、無線端末のバッテリ残量を考慮して通信経路を決定することにより、経路選択処理を単純化し、さらに特定の無線端末のバッテリ残量が減少したことで無線通信ネットワークシステムから離脱する無線端末を抑えることが可能な無線通信ネットワークシステム、無線端末および通信経路決定方法を提供することを目的とする。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の無線通信ネットワークシステムは、無線データ通信を行う複数の無線端末によって構成され、上記無線端末のいずれもが直接または他の1以上の無線端末を介することで他の全ての無線端末と通信可能である無線通信ネットワークシステムであって、上記無線端末が、上記無線端末を識別する識別符号と上記無線端末が駆動可能なバッテリの残量を示すバッテリ残量情報を格納する第1のデータパケットを一定の周期で送出して他の無線端末に自らの存在を通知する存在通知手段と、上記存在通知手段によって通信可能な他の無線端末との接続状況を示す無線接続情報を作成する接続情報作成手段と、上記接続情報作成手段によって作成された無線接続情報に基づいて、第2のデータパケットを上記他の通信端末へ転送するデータ転送手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明の無線通信ネットワークシステムは、上記転送先決定手段が、上記バッテリ残量情報が所定値より大きい他の通信端末のうち最も大きいバッテリ残量情報を有する他の通信端末を転送先として決定することが望ましい。
また、本発明の一態様によれば、本発明の無線端末は、上述の無線通信ネットワークを構成する無線端末である。
以下、図面に基づいて本発明を適用した実施の形態を説明する。
基本的な無線通信ネットワークシステムの構築方法は、特許文献1または特許文献2に記載に記載されている手法を利用して構築する。
図1は、無線通信ネットワークシステムの構成例を示す図である。
図1において、無線通信ネットワークシステム1は、分散設置された8つの無線端末11、12、13、14、15、16、17、18によって構成され、各無線端末11乃至18には、無線端末11乃至18を識別するためのユニークな管理番号(以下、無線端末IDという)が付与されている。例えば、無線端末11には無線端末ID「A」が付与されており、無線端末12には無線端末ID「B」が付与されている。また、各無線端末11乃至18のうち、直接無線通信することが可能な距離で設置されている2つ、例えば、無線端末11と無線端末12との間には、その無線通信路を実線で示している。
図2において、構成情報は、無線端末11乃至18の無線端末IDとその無線端末11乃至18までの中継回数(以下、ホップ数という)とを備えている。また、各無線端末11乃至18は、バッテリ残量を管理するため、バッテリ残量管理情報を保持する。
図3において、バッテリ残量管理情報は、無線端末11乃至18の無線端末IDとその無線端末11乃至18に対するバッテリ残量とを備えている。
例えば、無線端末11が構成情報を送信する周期時刻になったとする。
図4は、送信する構成情報のパケットフォーマットの例を示す図である。
本発明においては、このようにして構築された無線通信ネットワーク1において無線通信を行う場合、ホップ数とバッテリ残量とバッテリ残量の閾値とを考慮して、パケット転送する無線端末11乃至18を選択する。
無線端末11乃至18に接続された機器(例えば、センサ等)からデータを送信する。例えば、無線端末11(無線端末ID=A)から無線端末14(無線端末ID=D)にデータを送信するとする。
まず、無線端末11(無線端末ID=A)は、図7に示した構成情報に基づいて、無線端末12(無線端末ID=B)を1番目の宛先候補として選択する。また、図8に示したバッテリ残量管理情報を参照すると、無線端末12(無線端末ID=B)のバッテリ残量は50であることが分かる。
上述と同様に、図1において、無線端末11(無線端末ID=A)から無線端末14(無線端末ID=D)にデータを送信する場合を考える。その時刻での無線端末11(無線端末ID=A)の構成情報およびバッテリ残量管理情報の例は、上述したように図7および図8に示されている。
図9は、無線端末16(無線端末ID=F)における構成情報の例を示す図であり、図10は、無線端末16(無線端末ID=F)におけるバッテリ残量管理情報の例を示す図である。
図9に示したように、無線端末16(無線端末ID=F)から無線端末14(無線端末ID=D)までは2ホップであることが分かる。
なお、本実施例では、無線端末18(無線端末ID=H)のバッテリ残量が閾値以上だったため、無線端末16(無線端末ID=F)は無線端末18(無線端末ID=H)を宛先として決定した。これに対し、もし無線端末18(無線端末ID=H)のバッテリ残量が閾値より小さく、かつ無線端末12(無線端末ID=B)のバッテリ残量が閾値以上であれば、無線端末16(無線端末ID=F)は無線端末12(無線端末ID=B)を宛先として決定する。つまり、本発明のルーティング決定方法では、無線端末11(A) → 無線端末16(F) → 無線端末18(B) と中継するので、直接、無線端末11(A) → 無線端末18(B) と中継する場合よりもシステム全体のバッテリ消費量は大きくなる。しかしながら、直接、無線端末11(A) → 無線端末18(B) へと中継するには、無線端末11(A)においてシステム全体を考慮したルーティングを行うための複雑な計算が必要となる。これに対し、本発明では次の宛先無線端末のバッテリ残量に着目してルーティングしているので、比較的簡単な計算を行えばよいというメリットがある。
通信障害が発生した場合は、通信障害が発生している無線通信路での送信を実行した無線端末以外の無線端末であって、次にバッテリ残量が多い無線端末を選択する。
以上、本発明を適用した実施の形態を説明してきたが、本発明は、以上に述べた各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。
11 無線端末(無線端末ID=A)
12 無線端末(無線端末ID=B)
13 無線端末(無線端末ID=C)
14 無線端末(無線端末ID=D)
15 無線端末(無線端末ID=E)
16 無線端末(無線端末ID=F)
17 無線端末(無線端末ID=G)
18 無線端末(無線端末ID=H)
Claims (6)
- 無線データ通信を行う複数の無線端末によって構成され、前記無線端末のいずれもが直接または他の1以上の無線端末を介することで他の全ての無線端末と通信可能である無線通信ネットワークシステムにおいて、
前記無線端末は、
前記無線端末を識別する識別符号と前記無線端末が駆動可能なバッテリの残量を示すバッテリ残量情報を格納する第1のデータパケットを一定の周期で送出して他の無線端末に自らの存在を通知する存在通知手段と、
前記存在通知手段によって通信可能な他の無線端末との接続状況を示す無線接続情報を作成する接続情報作成手段と、
前記接続情報作成手段によって作成された無線接続情報に基づいて、第2のデータパケットを前記他の無線端末へ転送するデータ転送手段と、
前記データ転送手段が前記第2のデータパケットを前記他の無線端末へ転送する際、前記バッテリ残量情報に基づいて、転送する他の無線端末を決定する転送先決定手段と、
を備え、
前記転送先決定手段は、第2のデータパケットの着信先までの中継回数が最も少ない回数である中継候補の無線端末を選択し、前記選択した無線端末のうちバッテリ残量情報が最も大きい無線端末のバッテリ残量が所定値より小さければ、中継回数が次に多い回数である無線端末を中継候補として選択する処理を繰り返すことで、転送する他の無線端末を決定することを特徴とする無線通信ネットワークシステム。 - 前記転送先決定手段は、前記他の無線端末が第2のデータパケットの着信先である場合にはバッテリ残量情報に基づく転送先の決定を行わないことを特徴とする請求項1に記載の無線通信ネットワークシステム。
- 前記転送先決定手段は、前記バッテリ残量が最も大きい無線端末のバッテリ残量が所定値以上であれば、この無線端末を転送先として決定することを特徴とする請求項1に記載の無線通信ネットワークシステム。
- 前記所定値は、第2のデータパケットの着信先までの中継回数が増えるにつれて大きくなることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の無線通信ネットワークシステム。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載の無線通信ネットワークを構成する無線端末。
- 無線データ通信を行う複数の無線端末によって構成され、前記無線端末のいずれもが直接または他の1以上の無線端末を介することで他の全ての無線端末と通信可能である無線通信ネットワークシステムを構成する無線端末において実行される通信経路決定方法であって、
前記無線端末を識別する識別符号と前記無線端末が駆動可能なバッテリの残量を示すバッテリ残量情報を格納する第1のデータパケットを一定の周期で送出して他の無線端末に自らの存在を通知し、
通信可能な他の無線端末との接続状況を示す無線接続情報を作成し、
前記作成された無線接続情報に基づいて第2のデータパケットを前記他の無線端末へ転送する際、第2のデータパケットの着信先までの中継回数が最も少ない回数である中継候補の無線端末を選択し、前記選択した無線端末のうちバッテリ残量情報が最も大きい無線端末のバッテリ残量が所定値より小さければ、中継回数が次に多い回数である無線端末を中継候補として選択する処理を繰り返すことで、転送する他の無線端末を決定する、
ことを特徴とする通信経路決定方法。
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