JP6708052B2 - Wireless communication network system, wireless communication network system construction method, and wireless terminal - Google Patents
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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するネットワークシステムであって、無線送信強度が異なる無線端末を包含していても安定して通信を可能する無線通信ネットワークシステムに関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a network system that wirelessly communicates with another wireless terminal directly or indirectly via another wireless terminal, and is stable even if it includes wireless terminals having different wireless transmission strengths. And a wireless communication network system that enables communication.
センサーなどから情報を取り込み、その情報を中継しながら無線通信ネットワークシステム(以下、単に“ネットワークシステム”という)内の全ての無線端末で共有する無線通信システムの構築にあっては、従来、ネットワークシステム内の無線端末における無線送信強度を異ならせないようにすることが原則であった。 In building a wireless communication system that takes in information from sensors and relays that information and shares it with all wireless terminals in a wireless communication network system (hereinafter simply called "network system"), It was a principle that the wireless transmission strengths of the wireless terminals within the same should not be different.
図７は、従来の無線通信ネットワークシステム構築のための通信シーケンス（その１）を示す図である。図７においては、一例として被探索端末としての端末Ａ〜ＣからRNO(ビーコン)信号を探索端末EXが受信し、受信した端末を記録しておき、あらためて記録した端末に対して探索端末が往復の通信を試みて隣接端末候補が隣接端末であることを確認して無線通信ネットワークシステムを構築する従来の通信シーケンス（その１）である。 FIG. 7 is a diagram showing a communication sequence (No. 1) for constructing a conventional wireless communication network system. In FIG. 7, as an example, the search terminal EX receives the RNO (beacon) signal from the terminals A to C as the terminals to be searched, records the received terminal, and the search terminal reciprocates with respect to the newly recorded terminal. Is a conventional communication sequence (No. 1) for establishing a wireless communication network system by confirming that the adjacent terminal candidate is an adjacent terminal.
図７に示す端末Ａ〜ＣからのRNO信号を探索端末EXが検出した場合、探索端末EXは、各端末からのRNO信号の電界強度を閾値で確認して隣接端末候補の抽出を行う。すなわち、
図７において探索端末EXが、被探索端末ＡからRNO(A)信号を受信し、当該信号の受信電界強度を測定する。そして探索端末EXは受信した電界強度が閾値を超えているかを確認して隣接端末候補の抽出を行う。
When the search terminal EX detects the RNO signals from the terminals A to C shown in FIG. 7, the search terminal EX confirms the electric field strength of the RNO signal from each terminal with a threshold value and extracts adjacent terminal candidates. That is,
In FIG. 7, the search terminal EX receives the RNO(A) signal from the searched terminal A and measures the received electric field strength of the signal. Then, the search terminal EX confirms whether the received electric field strength exceeds the threshold value and extracts the adjacent terminal candidates.
そして、閾値を超えていれば、探索端末EXは、被探索端末Ａに対して「データ交換要求」信号を送信すると共に、「データ」を送信する。
被探索端末Ａは、探索端末EXから「データ交換要求」信号の受信と、「データ」を受信することで、被探索端末Ａは往復通信が成功したと判断し、探索端末EXを隣接端末として確認する。
If the threshold is exceeded, the search terminal EX transmits a "data exchange request" signal to the search target terminal A and also transmits "data".
Upon receiving the “data exchange request” signal and the “data” from the search terminal EX, the searched terminal A determines that the searched terminal A has succeeded in the round trip communication, and the searched terminal EX is regarded as the adjacent terminal. Check.
一方、探索端末EXは、被探索端末Ａから「データ」を上記「データ交換要求」、「データ」信号の応答として受信することで、往復通信が成功したと判断して被探索端末Ａを隣接端末として確認する。 On the other hand, the search terminal EX receives the "data" from the searched terminal A as a response to the "data exchange request" and "data" signals, determines that the round trip communication is successful, and the searched terminal A is adjacent to the searched terminal A. Check as a terminal.
図示していないが、探索端末EXは、被探索端末Ａに対して往復通信が成功したら、被探索端末Ａをホップ数「１」の無線端末として中継段数テーブルに登録することでネットワークシステム構築の礎とする。 Although not shown, when the round trip communication with the searched terminal A succeeds, the searched terminal EX registers the searched terminal A as a wireless terminal with a hop number of “1” in the relay stage number table to build a network system. As a cornerstone.
次に、探索端末EXが、被探索端末ＢからRNO(B)信号を受信し、当該信号の受信電界強度を測定する。そして探索端末EXは受信した電界強度が閾値を超えているかを確認して隣接端末候補の抽出を行う。 Next, the search terminal EX receives the RNO(B) signal from the searched terminal B and measures the received electric field strength of the signal. Then, the search terminal EX confirms whether the received electric field strength exceeds the threshold value and extracts the adjacent terminal candidates.
そして、閾値を超えていれば、探索端末EXは、被探索端末Ｂに対して「データ交換要求」信号を送信すると共に、「データ」を送信する。
被探索端末Ｂは、探索端末EXから「データ交換要求」信号を受信できても、「データ」を受信することができないため、被探索端末Ｂは往復通信が失敗したと判断し、探索端末EXを隣接端末としない。
If it exceeds the threshold value, the search terminal EX transmits a "data exchange request" signal to the search target terminal B and also transmits "data".
Since the searched terminal B can receive the “data exchange request” signal from the searched terminal EX but cannot receive the “data”, the searched terminal B determines that the round trip communication has failed, and the searched terminal EX Is not an adjacent terminal.
したがって、被探索端末Ｂは、探索端末EXからの上記「データ交換要求」信号への応答としての「データ」信号を送信しない。
それゆえ、探索端末EXは、被探索端末Ｂとの往復通信が失敗したと判断し、被探索端末Ｂを隣接端末としない。
Therefore, the searched terminal B does not transmit the “data” signal in response to the “data exchange request” signal from the searched terminal EX.
Therefore, the search terminal EX determines that the round trip communication with the searched terminal B has failed, and does not set the searched terminal B as an adjacent terminal.
なお、被探索端末Ｂは、探索端末EXであった場合に、隣接端末とならなかっただけで、別の無線端末が探索端末になって被探索端末の探索を行った場合に、隣接端末となり得ることは申すまでもない。 Note that the searched terminal B becomes an adjacent terminal when another wireless terminal becomes the search terminal and searches for the searched terminal, because it does not become the adjacent terminal when it is the search terminal EX. It goes without saying that you will get it.
また探索端末EXが、被探索端末ＣからRNO(C)信号を受信し、当該信号の受信電界強度を測定する。そして探索端末EXは受信した電界強度が閾値を超えているかを確認して隣接端末候補の抽出を行う。 Further, the search terminal EX receives the RNO(C) signal from the searched terminal C and measures the received electric field strength of the signal. Then, the search terminal EX confirms whether the received electric field strength exceeds the threshold value and extracts the adjacent terminal candidates.
そして、閾値を超えていれば、探索端末EXは、被探索端末Ｃに対して「データ交換要求」信号を送信すると共に、「データ」を送信する。
被探索端末Ｃは、探索端末EXから「データ交換要求」信号を受信することができても、「データ」を受信することができなかったため、被探索端末Ｃは往復通信が失敗したと判断し、探索端末EXを隣接端末としない。
If it exceeds the threshold value, the search terminal EX sends a "data exchange request" signal to the searched terminal C and also sends "data".
Although the searched terminal C can receive the “data exchange request” signal from the searched terminal EX but cannot receive the “data”, the searched terminal C determines that the round trip communication has failed. , Search terminal EX is not an adjacent terminal.
したがって、被探索端末Ｃは、探索端末EXからの上記「データ交換要求」信号への応答としての「データ」信号を送信しない。
それゆえ、探索端末EXは、被探索端末Ｃとの往復通信が失敗したと判断し、被探索端末Ｃを隣接端末としない。
Therefore, the searched terminal C does not transmit the "data" signal in response to the "data exchange request" signal from the searched terminal EX.
Therefore, the search terminal EX determines that the round trip communication with the searched terminal C has failed and does not set the searched terminal C as an adjacent terminal.
なお、被探索端末Ｃは、探索端末EXであった場合に、隣接端末とならなかっただけで、別の無線端末が探索端末になって被探索端末の探索を行った場合に、隣接端末となり得ることは申すまでもない。 Note that the searched terminal C does not become an adjacent terminal when it is the search terminal EX, and becomes an adjacent terminal when another wireless terminal becomes the search terminal and searches for the searched terminal. It goes without saying that you will get it.
図８は、従来の無線通信ネットワークシステム構築のための通信シーケンス（その２）を示す図である。図８においては、一例として被探索端末としての端末Ａ〜ＣからRNO(ビーコン)信号を探索端末EXが受信し、受信した端末を記録しておき、あらためて記録した端末に対して探索端末が往復の通信を試みて隣接端末候補が隣接端末であることを確認して無線通信ネットワークシステムを構築する従来の通信シーケンス（その２）である。 FIG. 8 is a diagram showing a communication sequence (part 2) for constructing a conventional wireless communication network system. In FIG. 8, as an example, the search terminal EX receives the RNO (beacon) signal from the terminals A to C as the terminals to be searched, records the received terminal, and the search terminal reciprocates with respect to the newly recorded terminal. Is a conventional communication sequence (No. 2) for establishing a wireless communication network system by confirming that an adjacent terminal candidate is an adjacent terminal by attempting communication.
図８に示す端末Ａ〜ＣからのRNO信号を探索端末EXが検出した場合、探索端末EXは、各端末からのRNO信号の電界強度を閾値で確認して隣接端末候補の抽出を行う。すなわち、
図８において探索端末EXが、被探索端末ＡからRNO(A)信号を受信し、当該信号の受信電界強度を測定する。そして探索端末EXは受信した電界強度が閾値を超えているかを確認して隣接端末候補の抽出を行う。
When the search terminal EX detects the RNO signals from the terminals A to C shown in FIG. 8, the search terminal EX confirms the electric field strength of the RNO signal from each terminal with a threshold value and extracts adjacent terminal candidates. That is,
In FIG. 8, the search terminal EX receives the RNO(A) signal from the searched terminal A and measures the received electric field strength of the signal. Then, the search terminal EX confirms whether the received electric field strength exceeds the threshold value and extracts the adjacent terminal candidates.
そして、閾値を超えていれば、探索端末EXは、被探索端末Ａに対して「データ交換要求」信号を送信すると共に、「データ」を送信する。
被探索端末Ａは、探索端末EXから「データ交換要求」信号の受信と、「データ」を受信することで、往復通信が成功したと判断し、探索端末EXを隣接端末として確認する。
If the threshold is exceeded, the search terminal EX transmits a "data exchange request" signal to the search target terminal A and also transmits "data".
The terminal A to be searched determines that the round trip communication has succeeded by receiving the “data exchange request” signal and the “data” from the terminal EX and confirms the terminal EX as an adjacent terminal.
一方、探索端末EXは、被探索端末Ａから「データ」を上記「データ交換要求」、「データ」信号の応答として受信することで、探索端末EXは往復通信が成功したと判断し、被探索端末Ａを隣接端末として確認する。 On the other hand, the search terminal EX receives the "data" from the searched terminal A as a response to the "data exchange request" and "data" signals, and thus the search terminal EX determines that the round trip communication is successful, and the searched terminal EX Confirm terminal A as an adjacent terminal.
図示していないが、探索端末EXは、被探索端末Ａに対して往復通信が成功したら、被探索端末Ａをホップ数「１」の無線端末として中継段数テーブルに登録することでネットワークシステム構築の礎とする。 Although not shown, when the round trip communication with the searched terminal A succeeds, the searched terminal EX registers the searched terminal A as a wireless terminal with a hop number of “1” in the relay stage number table to build a network system. As a cornerstone.
次に、探索端末EXが、被探索端末ＢからRNO(B)信号を受信し、当該信号の受信電界強度を測定する。そして探索端末EXは受信した電界強度が閾値を超えているかを確認して隣接端末候補の抽出を行う。 Next, the search terminal EX receives the RNO(B) signal from the searched terminal B and measures the received electric field strength of the signal. Then, the search terminal EX confirms whether the received electric field strength exceeds the threshold value and extracts the adjacent terminal candidates.
そして、閾値を超えていれば、探索端末EXは、被探索端末Ｂに対して「データ交換要求」信号を送信すると共に、「データ」を送信する。
被探索端末Ｂは、探索端末EXから「データ交換要求」信号を受信することはできても、「データ」を受信することができないため、被探索端末Ｂは往復通信が失敗したと判断し、探索端末EXを隣接端末としない。
If it exceeds the threshold value, the search terminal EX transmits a "data exchange request" signal to the search target terminal B and also transmits "data".
Since the searched terminal B can receive the “data exchange request” signal from the searched terminal EX but cannot receive the “data”, the searched terminal B determines that the round trip communication has failed, The search terminal EX is not made an adjacent terminal.
したがって、被探索端末Ｂは、探索端末EXからの上記「データ交換要求」信号への応答としての「データ」信号を送信しない。
それゆえ、探索端末EXは、被探索端末Ｂとの往復通信が失敗したと判断し、被探索端末Ｂを隣接端末としない。
Therefore, the searched terminal B does not transmit the “data” signal in response to the “data exchange request” signal from the searched terminal EX.
Therefore, the search terminal EX determines that the round trip communication with the searched terminal B has failed, and does not set the searched terminal B as an adjacent terminal.
なお、被探索端末Ｂは、探索端末EXであった場合に、隣接端末とならなかっただけで、別の無線端末が探索端末になって被探索端末の探索を行った場合に、隣接端末となり得ることは申すまでもない。 Note that the searched terminal B becomes an adjacent terminal when another wireless terminal becomes the search terminal and searches for the searched terminal, because it does not become the adjacent terminal when it is the search terminal EX. It goes without saying that you will get it.
また探索端末EXが、被探索端末ＣからRNO(C)信号を受信し、当該信号の受信電界強度を測定する。そして探索端末EXは受信した電界強度が閾値を超えているかを確認して隣接端末候補の抽出を行う。 Further, the search terminal EX receives the RNO(C) signal from the searched terminal C and measures the received electric field strength of the signal. Then, the search terminal EX confirms whether the received electric field strength exceeds the threshold value and extracts the adjacent terminal candidates.
そして、閾値を超えていないと判断されたため、探索端末EXは、被探索端末Ｃに対して「データ交換要求」信号を送信しないと共に、「データ」も送信しない。
被探索端末Ｃは、探索端末EXから「データ交換要求」信号を受信することも、「データ」を受信することができないため、被探索端末Ｃは往復通信が失敗したと判断し、探索端末EXを隣接端末としない。
Then, since it is determined that the threshold value is not exceeded, the search terminal EX does not transmit the "data exchange request" signal to the searched terminal C, and does not transmit the "data" either.
Since the searched terminal C cannot receive the “data exchange request” signal or the “data” from the searched terminal EX, the searched terminal C determines that the round trip communication has failed, and thus the searched terminal EX. Is not an adjacent terminal.
したがって、被探索端末Ｃは、探索端末EXからの上記「データ交換要求」、「データ」信号への応答としての「データ」信号を送信しない。
それゆえ、探索端末EXは、被探索端末Ｃとの往復通信が失敗したと判断し、被探索端末Ｃを隣接端末としない。
Therefore, the searched terminal C does not transmit the "data" signal as a response to the "data exchange request" and "data" signals from the searched terminal EX.
Therefore, the search terminal EX determines that the round trip communication with the searched terminal C has failed and does not set the searched terminal C as an adjacent terminal.
なお、被探索端末Ｃは、探索端末EXであった場合に、隣接端末とならなかっただけで、別の無線端末が探索端末になって被探索端末の探索を行った場合に、隣接端末となり得ることは申すまでもない。 Note that the searched terminal C does not become an adjacent terminal when it is the search terminal EX, and becomes an adjacent terminal when another wireless terminal becomes the search terminal and searches for the searched terminal. It goes without saying that you will get it.
図７及び図８に示した、従来例における無線通信ネットワークの構築は、隣接端末候補の探索時にビーコン(RNO)を受信した端末を記録しておき、あらためて記録した端末に対して探索端末が往復の通信を試みて往復通信が成功した場合は、隣接端末として確認し、失敗した場合は隣接端末としないという取り扱いを行っていた。 In the construction of the wireless communication network in the conventional example shown in FIG. 7 and FIG. 8, the terminal that received the beacon (RNO) at the time of searching for an adjacent terminal candidate is recorded, and the searching terminal makes a round trip to the newly recorded terminal. If the round trip communication is successful after the communication is tried, it is confirmed as an adjacent terminal, and if it fails, it is not treated as an adjacent terminal.
下記特許文献１には、一方のノード(無線端末)が、相手側ノードからの受信電波強度をチェックして、これを相手側のノードに通知し、相手側のノード(無線端末)は、この通知に基づき自身の送信出力を制御して、可搬性を損なうことなく、環境変化にも柔軟に対応できる無線通信制御システムが記載されている。 In Patent Document 1 below, one node (wireless terminal) checks the radio wave intensity received from the partner node and notifies the other node of this, and the partner node (wireless terminal) There is described a wireless communication control system that can control its own transmission output based on a notification and can flexibly cope with environmental changes without impairing portability.
また下記特許文献２には、自無線端末から属性要求信号を他無線端末に送信し、これに対する他無線端末からの応答信号の電界強度を測定すると共に他無線端末の属性情報を得る。応答信号の電界強度を測定し、これがある基準以上の電界強度を有するものであれば当該他無線端末を接続相手に特定し、接続要求信号を他無線端末に送信し、接続要求信号の応答が他無線端末から得られたら無線伝送路を確立して通信を開始する無線通信方式が記載されている。
Further, in
また下記特許文献３には、複数の端末からのブロードキャスト信号をそれぞれ受信部で受信して受信された複数の端末のブロードキャスト信号の強度を測定する。記憶部は、測定された信号強度を端末ごとに記憶し、算出部は、信号強度が測定され、対象端末として記憶部に記憶された端末の信号強度と、対象端末以外の端末について記憶部に記憶された信号強度と、に基づいて自端末と対象端末との間の通信品質を算出する。算出部によって算出された各通信品質を複数の端末ごとに対応付けた品質情報を送信部から複数の端末に無線送信する無線通信方式が記載されている。
Further, in
また下記特許文献４には、自無線端末は、他の無線端末からの受信電力を測定し、測定された受信電力を基に自装置の推定受信感度を取得する。そして取得された自装置の推定受信感度を他の無線端末に報知する。自無線端末は、報知された他の無線端末の推定受信感度を基に各他の無線端末の所要受電力を算出し、自無線端末の経路選択部が算出された所要受信電力を基に他の無線端末の中から送信先を選択するようにして、ランダムアクセス通信を行う無線端末における双方向の通信を確実に確立させることができる無線通信システムが開示されている。 In Patent Document 4 below, the wireless terminal itself measures the received power from another wireless terminal and acquires the estimated receiving sensitivity of the device itself based on the measured received power. Then, the obtained estimated reception sensitivity of the own device is notified to another wireless terminal. The own wireless terminal calculates the required power reception of each other wireless terminal based on the estimated reception sensitivity of the other wireless terminals notified, and the other based on the required reception power calculated by the route selection unit of the own wireless terminal. There is disclosed a wireless communication system capable of surely establishing bidirectional communication in a wireless terminal that performs random access communication by selecting a transmission destination from the wireless terminals.
間欠的に無線機能を動作させ中継も行う無線端末からなる無線ネットワークシステムにおいては、中継可能な端末(隣接端末)を検出するために、各端末が定期的に発信するビーコンの受信電界強度を測定し、受信電界強度が通信可能なレベルを超える端末に対してネットワークシステム確立のための通信を行ってネットワークシステムの構築のための隣接端末として確認するようにしていた。 In a wireless network system consisting of wireless terminals that operate wireless functions intermittently and also perform relay, in order to detect terminals (adjacent terminals) that can relay, measure the received electric field strength of the beacon that each terminal periodically transmits. However, the terminal for which the received electric field strength exceeds the communicable level is communicated for establishing the network system and confirmed as the adjacent terminal for constructing the network system.
また図７及び図８に示した、従来例におけるネットワークシステムの構築は、隣接端末候補の探索時にビーコン(RNO)を受信した端末を記録しておき、あらためてその端末に対して探索端末が往復の通信を試みて往復通信が成功した場合は、隣接端末として確認し、失敗した場合は隣接端末としないようにしていた。 Further, in the construction of the network system in the conventional example shown in FIGS. 7 and 8, the terminal that has received the beacon (RNO) at the time of searching for an adjacent terminal candidate is recorded, and the searching terminal makes a round trip to the terminal again. If the communication is attempted and the round trip communication is successful, it is confirmed as an adjacent terminal, and if it fails, it is not made as an adjacent terminal.
しかるところ、送信電界強度の異なる端末を包含する無線通信ネットワークシステムで上記の無線通信ネットワークシステムの構築を試みる場合、特に、上記した探索端末の送信電界強度が被探索端末の送信電界強度に比べ小さいとき、上記探索端末が上記被探索端末のビーコンを十分な電界強度で受信できたとしても、往復通信については上記被探索端末が十分な電界強度で信号を受信できるとは限らない。 However, when attempting to construct the above wireless communication network system in a wireless communication network system including terminals having different transmission electric field strengths, in particular, the transmission electric field strength of the searching terminal is smaller than that of the searched terminal. At this time, even if the searching terminal can receive the beacon of the searched terminal with a sufficient electric field strength, the searched terminal does not always receive a signal with a sufficient electric field strength for round-trip communication.
このため上記のような送信電界強度の異なる端末を包含する無線通信ネットワークのネットワークシステム構築にあっては、送信電界強度に差がある場合には安定して通信を行うことができないため通信失敗となる可能性が高く、通信失敗となると不必要な通信が徒に発生して端末自体は間欠駆動されるものであっても消費電流の増加を招いてしまうという課題があった。 Therefore, in the construction of a network system of a wireless communication network including terminals having different transmission field strengths as described above, if there is a difference in the transmission field strengths, stable communication cannot be performed and communication failure occurs. However, there is a problem in that if communication fails, unnecessary communication unnecessarily occurs and the terminal itself increases in current consumption even if it is driven intermittently.
そこで本願発明の目的は、送信電界強度の異なる端末を含み、送信電界強度が小さい端末が探索端末となって送信電界強度の大きい端末を検出した場合でも、安定して通信を行うことができる無線通信ネットワークシステム、無線通信ネットワークシステム構築方法、および、無線端末を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to include a terminal having a different transmission electric field strength, and a terminal having a small transmission electric field strength becomes a search terminal to detect a terminal having a large transmission electric field strength, which enables stable communication. A communication network system, a wireless communication network system construction method, and a wireless terminal are provided.
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システムは、複数の無線端末のうちのいずれか一つの無線端末が探索端末となり、前記複数の無線端末のうちの前記探索端末以外の無線端末が被探索端末となってネットワークシステムを構築するように構成された無線通信ネットワークシステムであって、
上記被探索端末は、ビーコンパケットに自端末の送信電界強度の値を格納して送信する手段を有し、
上記探索端末は、
上記被探索端末から受信したビーコンパケットの受信電界強度を測定する手段と、
上記ビーコンパケットに格納されている上記被探索端末の送信電界強度の値を抽出する手段と、
上記探索端末の送信電界強度の値と、上記抽出された上記被探索端末の送信電界強度の値との差分から補正値を算出する手段と、
上記測定された受信電界強度を上記算出された補正値を用いて補正し、その補正された受信電界強度と所定の隣接端末判定閾値との比較により、上記被探索端末を隣接端末候補にするか否かを判定する手段と、
上記隣接端末候補にすると判定された被探索端末に対して往復通信が成功するかを確認する手段と、
を有し、
上記往復通信が成功した隣接端末候補を隣接端末として中継段数テーブルに登録することにより無線通信ネットワークシステムを構築する、ことを特徴とする。
Wireless communication network system of the present invention in order to achieve the above object, any one of the wireless terminals of the plurality of wireless terminals becomes locating terminal, said non-locating terminal the radio terminal of the plurality of wireless terminals Is a wireless communication network system configured to construct a network system as a terminal to be searched,
The searched terminal has means for storing the value of the transmission electric field strength of the terminal itself in a beacon packet and transmitting the value .
The search terminal is
Means for measuring the received electric field strength of the beacon packet received from the searched terminal,
Means for extracting the value of the transmission electric field strength of the searched terminal stored in the beacon packet;
A means for calculating a correction value from the difference between the value of the transmission field strength of the search terminal and the value of the extracted transmission field strength of the searched terminal.
Whether the measured terminal electric field strength is corrected using the calculated correction value and the corrected terminal electric field strength is compared with a predetermined adjacent terminal determination threshold to make the searched terminal a candidate for an adjacent terminal. Means for determining whether or not,
A means for confirming whether or not the round-trip communication is successful for the search target terminal determined to be the adjacent terminal candidate,
Have
The wireless communication network system is constructed by registering an adjacent terminal candidate for which the above-mentioned round trip communication has succeeded as an adjacent terminal in the relay stage number table.
上記において、
上記被探索端末は、上記ビーコンパケットのデータ部に自端末の送信電界強度の値を格納して送信する、ことを特徴とする。
In the above,
The search subject terminal transmits and stores the value of the transmission field strength of the terminal in the data portion of the beacon packet, and wherein the.
また上記において、
上記被探索端末は、上記ビーコンパケットのヘッダ部にビーコン種別を格納して送信する、ことを特徴とする。
Also in the above,
The target locating terminal, and transmits the stored beacon type in the header of the beacon packet, and wherein the.
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システム構築方法は、
複数の無線端末のうちのいずれか一つの無線端末が探索端末となり、上記複数の無線端末のうちの上記探索端末以外の無線端末が被探索端末となってネットワークシステムを構築する無線通信ネットワークシステム構築方法であって、
上記被探索端末が、ビーコンパケットに自端末の送信電界強度の値を格納して送信するステップ、
上記探索端末が、上記被探索端末から受信したビーコンパケットの受信電界強度を測定するステップ、
上記探索端末が、上記ビーコンパケットに格納されている上記被探索端末の送信電界強度の値を抽出するステップ、
上記探索端末が、自端末の送信電界強度の値と、上記抽出された上記被探索端末の送信電界強度の値との差分から補正値を算出するステップ、
上記探索端末が、上記測定された受信電界強度を前記算出された補正値を用いて補正し、その補正された受信電界強度と所定の隣接端末判定閾値との比較により、上記被探索端末を隣接端末候補にするか否かを判定するステップ、および、
上記探索端末が、上記隣接端末候補にすると判定された被探索端末に対して往復通信が成功するかを確認するステップ、
を含み、
上記確認により往復通信が成功した隣接端末候補を隣接端末として中継段数テーブルに登録することで無線通信ネットワークを構築する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the wireless communication network system construction method of the present invention comprises:
A wireless communication network system in which any one of the plurality of wireless terminals serves as a search terminal, and a wireless terminal other than the search terminal among the plurality of wireless terminals serves as a searched terminal to construct a network system. Construction method,
Steps of the search subject terminal sends and stores the value of the transmission field strength of the own terminal to the beacon packet,
The search terminal, Ru Teisu measuring the received signal strength of a beacon packet received from the object locating terminal step,
The searching terminal, a step of extracting the value of the transmission field strength of the searched terminal stored in the beacon packet,
Calculating the search terminal, the value of the transmit field strength of the terminal, the correction value from the difference between the value of the transmission field intensity of the extracted above the locating terminal,
The search terminal, a reception electric field strength which is the measured corrected using the calculated correction value, by comparison with the corrected reception field strength and the predetermined adjacent terminal determination threshold, the search subject terminal Determining whether or not it is a candidate for an adjacent terminal, and
The search terminal, a step of confirming whether the round-trip communication is successful for the search target terminal determined to be the adjacent terminal candidate ,
Including,
According to the above confirmation, the wireless communication network is constructed by registering the adjacent terminal candidate for which the round trip communication is successful as an adjacent terminal in the relay stage number table.
上記目的を達成するために本発明の無線端末は、
複数の無線端末のうちのいずれか一つの無線端末が探索端末となり、上記複数の無線端末のうちの上記探索端末以外の無線端末が被探索端末となってネットワークシステムを構築するように構成された無線通信ネットワークシステムにおける前記無線端末であって、
自無線端末がネットワークシステムを構築する被探索端末となった場合には、ビーコンパケットに自無線端末の送信電界強度の値を格納して送信し、
自無線端末がネットワークシステムを構築する探索端末となった場合には、
被探索端末である他の無線端末から受信したビーコンパケットの受信電界強度を測定し、
上記ビーコンパケットに格納されている上記被探索端末の送信電界強度の値を抽出し、
自無線端末の送信電界強度の値と、上記抽出された上記被探索端末の送信電界強度の値との差分から補正値を算出し、
上記測定された受信電界強度を上記算出された補正値を用いて補正し、その補正された受信電界強度と所定の隣接端末判定閾値との比較により、上記被探索端末を隣接端末候補にするか否かを判定し、
上記隣接端末候補にすると判定された被探索端末に対して往復通信を実施する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the wireless terminal of the present invention is
Any one of the plurality of wireless terminals serves as a search terminal, and a wireless terminal other than the search terminal among the plurality of wireless terminals serves as a searched terminal to configure a network system. The wireless terminal in a wireless communication network system,
When the own wireless terminal becomes a search target terminal that constructs a network system, the value of the transmission electric field strength of the own wireless terminal is stored in a beacon packet and transmitted,
When your own wireless terminal becomes a search terminal to build a network system,
Measuring the received electric field strength of the beacon packet received from the other wireless terminal which is the searched terminal ,
Extracting the value of the transmission field strength of the searched terminal stored in the beacon packet,
A correction value is calculated from the difference between the value of the transmission electric field strength of the wireless terminal itself and the value of the extracted transmission electric field strength of the searched terminal.
Whether the measured terminal electric field strength is corrected using the calculated correction value and the corrected terminal electric field strength is compared with a predetermined adjacent terminal determination threshold to make the searched terminal a candidate for an adjacent terminal . Determine whether or not
Carry out round-trip communication for the searched terminal that is determined to be the adjacent terminal candidate ,
It is characterized by
また上記において、
自無線端末がネットワークシステムを構築する探索端末となった場合には、上記往復通信が成功した隣接端末候補を隣接端末として中継段数テーブルに登録することにより無線通信ネットワークを構築する、ことを特徴とする。
Also in the above,
When the own wireless terminal becomes a search terminal for constructing a network system, a wireless communication network is constructed by registering an adjacent terminal candidate for which the above-mentioned round trip communication is successful as an adjacent terminal in a relay stage number table. To do.
本発明によれば、探索端末の送信電界強度が被探索端末の送信電界強度に比べ小さい場合であっても、探索端末の通信の性能を変えることなく、安定して通信を行うことができる。 According to the present invention, even when the transmission field strength of the search terminal is smaller than the transmission field strength of the search target terminal, stable communication can be performed without changing the communication performance of the search terminal.
また本発明によれば、受信したビーコンパケットに格納されている被探索端末の送信電界強度と、探索端末の送信電界強度とを用いて、探索端末における受信電界強度を補正したうえで隣接端末判定閾値と比較し、該閾値を超えていれば隣接端末候補として確認し、確認された隣接端末候補であれば探索端末のパケットが被探索端末に到達する可能性が高いと判断してネットワーク確立のための通信を実施するので、不要な通信を減らすと共に消費電流の増加を抑えることが可能となる。 Further, according to the present invention, using the transmission electric field strength of the searched terminal and the transmission electric field strength of the search terminal stored in the received beacon packet, the reception electric field strength of the search terminal is corrected and then the adjacent terminal determination is performed. If it exceeds the threshold value, it is confirmed as an adjacent terminal candidate, and if it is a confirmed adjacent terminal candidate, it is judged that the packet of the searching terminal is likely to reach the searched terminal Communication is performed to reduce unnecessary communication and suppress an increase in current consumption.
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、本発明が適用される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、各間欠動作無線端末（以下、“無線端末”又は“端末”という。）X1〜X6はセンサーＳから情報を取り込むことができ、取り込んだ情報を無線通信ネットワークシステムＮ内の全ての無線端末で共有することができるようにされるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a wireless communication network system to which the present invention is applied. In FIG. 1, each intermittent operation wireless terminal (hereinafter, referred to as “wireless terminal” or “terminal”) X1 to X6 can capture information from the sensor S, and the captured information can be stored in all wireless communication network systems N. It can be shared by wireless terminals.
より詳細に説明すれば、図１は、本発明の実施形態に係る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、「X1〜X6」は、本発明の実施形態に係る無線端末を示し、「Ｓ」は、無線端末X1〜X6と電気的に接続されたセンサーを示し、無線端末X1〜X6間を繋ぐ実線は、繋がれた無線端末同士が直接通信可能であるとして示している。なお、無線端末X1,X3にはセンサーＳとの接続が省略されている。
More specifically, FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a wireless communication network system according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, “X1 to X6” indicates a wireless terminal according to the embodiment of the present invention, “S” indicates a sensor electrically connected to the wireless terminals X1 to X6, and between the wireless terminals X1 to X6. The solid line connecting the two indicates that the connected wireless terminals can directly communicate with each other. The wireless terminals X1 and X3 are not connected to the sensor S.
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システムは、複数の無線端末X1〜X6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システムＮを構成するものである。 As shown in FIG. 1, a wireless communication network system according to an embodiment of the present invention is connected to a plurality of wireless terminals X1 to X6 by wireless communication so that they can communicate with each other, and a so-called multi-hop wireless communication network system N is provided. It is what constitutes.
図示の無線端末X1〜X6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と直接、又はそれ以外の無線端末には他の無線端末が中継して間接的に通信可能に構成される。 The illustrated wireless terminals X1 to X6 are configured to be capable of communicating directly with another wireless terminal that is the destination of communication data to be transmitted, or indirectly to another wireless terminal by relaying another wireless terminal. ..
このような構成により本発明の無線通信ネットワークシステムは、無線通信ネットワークシステムＮ内の全ての無線端末X1〜X6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。 With such a configuration, the wireless communication network system of the present invention can directly or indirectly send and receive communication data to and from all the wireless terminals X1 to X6 in the wireless communication network system N.
また本実施形態において、無線通信ネットワークシステムＮ内の無線端末は、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。 Further, in the present embodiment, the wireless terminal in the wireless communication network system N is connected to various sensors S and is configured to be able to acquire information detected by the connected sensor S.
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が接続された無線端末は、一の無線端末がセンサーＳから情報を取得したときには、当該情報を同時転送及び中継して無線通信ネットワークシステムＮ内の全ての無線端末に伝達して、センサーＳから取得した情報を全無線端末X1〜X6で共有することができる。
As the sensor S, for example, a fire alarm or a crime prevention sensor (a heat detection 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 to which the sensor S is connected simultaneously transfers and relays the information when one wireless terminal acquires the information from the sensor S. Then, the information acquired from the sensor S can be transmitted to all the wireless terminals in the wireless communication network system N and shared by all the wireless terminals X1 to X6.
なお、図１に示されるネットワークシステムの形態（トポロジー）は、単なる例にすぎず、図１に示される無線通信ネットワークシステムトポロジーに限定されないことは云うまでもない。 Needless to say, the form (topology) of the network system shown in FIG. 1 is merely an example, and is not limited to the wireless communication network system topology shown in FIG.
［無線端末の概要］
図２は、本発明の実施形態に係る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無線端末は、内部に少なくとも演算装置及び記憶装置を含む制御部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。
[Outline of wireless terminal]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the wireless terminal according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the wireless terminal according to the embodiment of the present invention includes a control unit 1 that includes at least an arithmetic unit and a storage device inside, and a
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。
The control unit 1 and the
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（休止）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、無線端末の動作を間欠的なものにしている。
That is, the intermittent
このような構成により、本発明の無線端末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。
また本発明の無線端末は、制御部１及び無線部２を用い、通信データの送受信に、「同時転送」と「中継」の２つの方法を使用する。
With such a configuration, the power consumption of the wireless terminal of the present invention can be suppressed low, and the battery B can be operated for a long time.
The wireless terminal of the present invention uses the control unit 1 and the
無線端末における「同時転送」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のすべてに転送する通信方法を指している。 "Simultaneous transfer" in a wireless terminal means that communication data of an adjacent wireless terminal is transmitted within the waiting time of a predetermined synchronization signal (same as a beacon signal) that is determined in proportion to the number of adjacent terminals (the number of logical relays is 1). Refers to a communication method that transfers to all.
また「中継」は、一の無線端末が受信した通信データをネットワークシステム内の他の無線端末に送信する方法である。そして本実施形態においては、無線端末がやりとりする通信データは、所定のパケットフォーマット内に包含されて送受される。 "Relay" is a method of transmitting communication data received by one wireless terminal to another wireless terminal in the network system. In this embodiment, the communication data exchanged by the wireless terminal is included in a predetermined packet format and transmitted/received.
次に、制御部１及び無線部２の動作について詳しく説明する。すなわち制御部１は、パケット送受信制御装置１０、隣接端末確認制御部１１０、差分演算部１２０、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。
Next, the operations of the control unit 1 and the
これらの装置（１０〜１３）は、いずれも制御部１に包含されてい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ものである。
因みに差分演算部１２０は、自他の無線端末の送信電界強度を差分演算し、それを基に自端末における受信電界強度を補正し所定の閾値を超えているものを隣接端末候補として抽出する。
All of these devices (10 to 13) are implemented as software executed by using the arithmetic unit and the storage device included in the control unit 1.
Incidentally, the
そして抽出された隣接端末候補に対して隣接端末確認制御部１１０が往復通信シーケンス（後述する）を実施して、往復通信が成功したならば隣接端末として中継段数テーブル１３に登録する。これについては後述する。なお隣接端末に対してはホップ数「１」が設定される。
Then, the adjacent terminal
因みに図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。
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入れ替えて、他の無線端末と直接または間接に無線通信が可能となるように構成されている。
Incidentally, in FIG. 2, the flow of control signals to the respective constituent devices of the control unit 1 and the
The
念のため記述すれば、本発明の実施形態に係る無線端末は、バッテリ(電池=Ｂ)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、他の無線端末に信号を送信するとともに、他の無線端末から信号を受信する。
To be sure, the wireless terminal according to the embodiment of the present invention is configured to perform wireless communication by short-range wireless communication driven by a battery (battery=B).
An
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に送信する。
また無線受信回路２２は、無線端末から送られてき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。
In the present embodiment, the wireless transmission circuit 21 modulates the communication data processed by the control unit 1 and wirelessly transmits the communication data to the wireless terminal that is the destination.
The wireless reception circuit 22 also receives a signal sent from a wireless terminal and demodulates it into communication data that can be processed by the control unit 1.
切り替え部２３は、制御部１からの制御信号（不図示）により、無線送信回路２１及び無線受信回路２２の動作を切り替える。
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）無線端末に同一の通信データを送受信するように構成されている。
The switching
The simultaneous transfer transmission/reception device 11 is configured to perform simultaneous transfer of communication data using the wireless transmission circuit 21 and the wireless reception circuit 22 of the
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システムＮ内の全ての無線端末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り、無線端末同士の適宜の送受信によりホップ数が更新または新たに設定される。このようなテーブルを各無線端末に備えることによりネットワークシステムを介した通信が可能になることは公知技術であるため、これ以上の説明を割愛する。
The relay packet transmitting/receiving
The relay stage number table 13 is a table holding the number of logical relays (hop number) from the own terminal to each of all the wireless terminals in the wireless communication network system N, and the hop number is updated or appropriately transmitted or received between the wireless terminals. It is newly set. It is a known technique that each wireless terminal is equipped with such a table to enable communication via a network system, and therefore a further description is omitted.
なお、中継段数テーブル１３の論理中継数の設定は、例えば、無線通信ネットワークシステムＮの構築時に通信によってネットワークシステム内における相互の位置関係を把握することによって行うことも可能であるが、後述する本発明のネットワークシステム構築のための手法を採ることにより設定する。 The number of logical relays in the relay stage number table 13 can be set, for example, by grasping the mutual positional relationship in the network system by communication when the wireless communication network system N is constructed. It is set by taking the method for constructing the network system of the invention.
Ｉ／Ｆ（インターフェース）は、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システム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 capable of connecting to the sensor S and the like, and is provided in all the wireless terminals X in the wireless communication network system N shown in FIG.
次に、パケット送受信制御装置１０は、ネットワークシステム構築後であれば他の無線端末を宛先として指定し、当該宛先に通信データを伝達可能にするよう構成されている。この場合において、「中継」を司る無線端末にあっては、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）無線端末が宛先に設定されていれば通信データを「中継」することになる。
Next, the packet transmission/
同時転送を実行する場合には、制御部１内に中継段数テーブル１３を参照して同時転送すべき無線端末等に基づく所定の演算（後述する）により求まる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。 When performing the simultaneous transfer, the controller 1 stores a synchronization waiting time obtained by a predetermined calculation (described later) based on a wireless terminal or the like to be simultaneously transferred by referring to the relay stage number table 13 and has a timer. , If the time counted by the timer from the start of simultaneous transfer reaches the synchronization waiting time (time out), or if the transmission of communication data to all wireless terminals to be simultaneously transferred has ended, simultaneous transfer To finish.
なお、同時転送を担う無線端末の同期待ち時間は、中継段数テーブル１３及び自端末で管理している未転送の端末情報を参照し、隣接する（ホップ数が１の）無線端末の端末数を集計してその端末数を基に所定の計算式によって同期待ち時間を設定するが、本発明の主旨と外れるためその説明を省くことにする。 For the synchronization waiting time of the wireless terminals that are responsible for the simultaneous transfer, refer to the relay stage number table 13 and the untransferred terminal information managed by the own terminal to determine the number of adjacent wireless terminals (whose hop number is 1). Although the synchronization waiting time is set by a predetermined calculation formula based on the total number of terminals, the description is omitted because it is out of the scope of the present invention.
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。
The packet transmission/
Further, the packet transmission/
以上までの記述に基づいて、改めて本発明の無線通信ネットワークシステム構築後の通信データの送信／受信動作について簡単に説明する。なお、ネットワークシステム構築後の通信データの送信／受信動作を説明することは本旨ではないため概略のみ説明することとする。 Based on the above description, the transmission/reception operation of communication data after the construction of the wireless communication network system of the present invention will be briefly described again. It should be noted that the description of the transmission/reception operation of the communication data after the network system is constructed is not the main purpose, so only the outline will be described.
「同時転送」を担う無線端末は、発信端末より論理中継数が最も多い無線端末より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、「同時転送」を担う無線端末は、論理中継数が最も多い端末より１ホップ手前の無線端末に選定して「同時転送」を担わせる。 The wireless terminal that performs “simultaneous transfer” is selected one hop before the wireless terminal that has the largest number of logical relays than the transmitting terminal. Since the source terminal selects the wireless terminal with the largest number of logical relays as the destination, the wireless terminal responsible for "simultaneous transfer" is selected as the wireless terminal one hop before the terminal with the largest number of logical relays, and the "simultaneous transfer" is selected. ”
「同時転送」を担った無線端末が無線端末への同時転送を終了した場合には、自端末に記憶された中継段数テーブル、未転送の端末情報を参照して、自無線端末以外に未転送状態の無線端末が存在するかを確認して、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。 If the wireless terminal plays the "simultaneous transfer" has ended simultaneous transfer to the wireless terminal, the relay number table stored in the own terminal, by referring to the terminal information of the non-transferred, to other than the end own radio terminal Check if there is a wireless terminal in the untransferred state, and this time, the local terminal becomes the source terminal and the wireless terminal in the untransferred state with the largest number of hops stored in the relay stage number table of the local terminal is the destination. Set and send communication data.
図１に示すような端末数が少ない例示的な無線通信ネットワークシステムであれば、「同時転送」を担う無線端末のみで全ての無線端末に対して伝達する必要性がある情報を送信することが可能になるかも知れない。 In an exemplary wireless communication network system with a small number of terminals as shown in FIG. 1, only wireless terminals that are responsible for “simultaneous transfer” can transmit information that needs to be transmitted to all wireless terminals. May be possible.
しかしながらもっと規模が大きな無線通信ネットワークシステムでは、「同時転送」により受信した通信データを、論理中継数がそれよりも１つ多い端末にさらに「中継」を行って通信データを送信することで、ネットワークシステムを構成するすべての無線端末で情報の共有がなされる。 However, in a larger-scale wireless communication network system, the communication data received by “simultaneous transfer” is further “relayed” to a terminal having one more logical relay, and the communication data is transmitted. Information is shared by all the wireless terminals that make up the system.
図３は、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークシステム構築のための通信シーケンスを示す図である。また図４は、本発明の実施形態に係る隣接端末候補の判定のための受信電界強度の補正例を示す表である。 FIG. 3 is a diagram showing a communication sequence for constructing a wireless communication network system according to the embodiment of the present invention. Further, FIG. 4 is a table showing an example of correction of the received electric field strength for the determination of the adjacent terminal candidate according to the embodiment of the present invention.
図３において、探索端末EXに到達する送信電界強度を有する端末、すなわち端末Ａ〜Ｃが存在した場合に、探索端末EXは、図４の表に示すような電界強度でビーコンを受信することとなる。 In FIG. 3, when there is a terminal having a transmission electric field strength reaching the search terminal EX, that is, terminals A to C, the search terminal EX receives the beacon with the electric field strength as shown in the table of FIG. Become.
探索端末EXでは、端末Ａ〜Ｃのビーコンパケットに含まれている送信電界強度を基に、受信電界強度を補正するための補正値(探索端末の送信電界強度−被探索端末の送信電界強度)を算出する。 In the search terminal EX, based on the transmission electric field strength included in the beacon packet of the terminals A to C, a correction value for correcting the reception electric field strength ( transmission electric field strength of the search terminal- transmission electric field strength of the searched terminal) To calculate.
そして端末Ａ〜Ｃの受信電界強度に対して算出した補正値を加える演算を行った後に、演算した値と探索端末EXが設定により予め用意した隣接端末判定閾値（以下、単に“閾値”という）とを比較して、比較した値が設定した閾値を超えているか否かを判定し隣接端末候補を確認する。 Then, after performing a calculation for adding the calculated correction value to the received electric field strengths of the terminals A to C, the adjacent terminal determination threshold value (hereinafter simply referred to as “threshold value”) prepared in advance by the calculated value and the setting of the search terminal EX. And are compared, and it is determined whether the compared value exceeds the set threshold value and the adjacent terminal candidate is confirmed.
詳しく説明すると、図３において隣接端末候補を探索する探索端末EXが、被探索端末Ａ〜ＣからRNO(ビーコン)信号を受信するに伴い、探索端末EXは、図４に示されるようにRNO(ビーコン)信号の受信電界強度を補正し、その後、探索端末EXが設定により予め用意した隣接端末判定閾値で確認することで隣接端末候補の抽出を行う。 More specifically, as the search terminal EX that searches for an adjacent terminal candidate in FIG. 3 receives the RNO (beacon) signal from the searched terminals A to C, the search terminal EX is switched to the RNO (as shown in FIG. 4). The received electric field strength of the (beacon) signal is corrected, and thereafter, the search terminal EX extracts the adjacent terminal candidate by confirming with the adjacent terminal determination threshold prepared in advance.
これをさらに詳しく説明すると、探索端末EXの隣接端末確認制御手段１１０は、被探索端末ＡからRNO(A:１３dB)を受信し、当該信号の受信電界強度を測定する。ここでRNO信号中の(A:１３dB)は、被探索端末Ａの送信電界強度が１３ｄＢであることを表している。以下でも同様である。 More specifically, the adjacent terminal confirmation control means 110 of the search terminal EX receives RNO (A: 13 dB) from the searched terminal A and measures the received electric field strength of the signal. Here, (A: 13 dB) in the RNO signal indicates that the transmission electric field strength of the searched terminal A is 13 dB. The same applies below.
そして隣接端末確認制御手段１１０は、探索端末EXの自送信電界強度（ここでは、１３ｄＢとする）と被探索端末Ａの送信電界強度とを基に補正値を演算する。
さらに隣接端末確認制御手段１１０は、ビーコン受信により計測した受信電界強度に補正値を加算する。すなわち、上記演算により得た補正値と、既に探索端末EXが受信した受信電界強度とを加算して、補正結果を得る。そしてこの補正結果と探索端末EXに設定されている閾値とを比較する。
Then, the adjacent terminal confirmation control means 110 calculates a correction value based on the own transmission electric field strength of the search terminal EX (here, 13 dB) and the transmission electric field strength of the searched terminal A.
Further, the adjacent terminal
補正結果は、図４の表に示されているように、被探索端末Ａの場合は−６５ｄＢであり、設定されている閾値−８０ｄＢを超えていることが確認できるため、隣接端末確認制御手段１１０は、被探索端末Ａが隣接端末候補となっていることを判定し、判定された隣接端末候補、すなわち、被探索端末Ａ、に対して往復通信を実施する。 As shown in the table of FIG. 4, the correction result is −65 dB in the case of the searched terminal A, and it can be confirmed that it exceeds the set threshold value of −80 dB. 110 determines that the searched terminal A is an adjacent terminal candidate, and performs round-trip communication with the determined adjacent terminal candidate, that is, the searched terminal A.
往復通信は、探索端末EXが被探索端末Ａに対して「データ交換要求」信号を送信すると共に、「データ」を送信する。
被探索端末Ａは、探索端末EXから「データ交換要求」信号の受信と、「データ」を受信することで、被探索端末Ａは往復通信が成功であると判断して自端末の中継段数テーブル１３に探索端末EXを隣接端末として登録する。
In the round-trip communication, the search terminal EX transmits a “data exchange request” signal to the search target terminal A and also transmits “data”.
The searched terminal A receives the “data exchange request” signal and the “data” from the searched terminal EX, and the searched terminal A determines that the round trip communication is successful, and the searched terminal number table of its own terminal The search terminal EX is registered in 13 as an adjacent terminal.
また探索端末EXは、被探索端末Ａから「データ」を上記「データ交換要求」信号と「データ」の応答として受信することで、探索端末EXは往復通信が成功であると判断して自端末の中継段数テーブル１３に被探索端末Ａを隣接端末として登録する。 Further, the search terminal EX receives "data" from the searched terminal A as a response to the "data exchange request" signal and "data", so that the search terminal EX determines that the round trip communication is successful and is its own terminal. The searched terminal A is registered in the relay stage number table 13 of FIG.
次に、探索端末EXの隣接端末確認制御手段１１０は、被探索端末ＢからRNO(B:２３dB)を受信し、当該信号の受信電界強度を測定する。そして上記したように、補正結果を算出し、この算出結果と上記の閾値を比較して確認する(後述する)ことに伴い、探索端末EXは、被探索端末Ｂに対して「データ交換要求」を行うための信号を送信すると共に、「データ」を送信する。 Next, the adjacent terminal confirmation control means 110 of the search terminal EX receives RNO (B:23 dB) from the searched terminal B and measures the received electric field strength of the signal. Then, as described above, the correction result is calculated, and the search result is compared with the threshold value and confirmed (described later). And a "data" are transmitted together with a signal for performing.
被探索端末Ｂは、探索端末EXから「データ交換要求」信号の受信と、「データ」を受信することで、被探索端末Ｂは往復通信が成功であると判断して探索端末EXを隣接端末として登録する。 The searched terminal B receives the “data exchange request” signal and the “data” from the searched terminal EX, and the searched terminal B determines that the round trip communication is successful and determines that the searched terminal EX is an adjacent terminal. Register as.
また探索端末EXは、被探索端末Ｂから「データ」を上記「データ交換要求」信号と「データ」の応答として受信することで、探索端末EXは往復通信が成功であると判断して被探索端末Ｂを隣接端末として登録する。 Further, the search terminal EX receives "data" from the searched terminal B as a response to the "data exchange request" signal and "data", so that the searched terminal EX determines that the round trip communication is successful and the searched terminal EX is searched. Register terminal B as an adjacent terminal.
また、探索端末EXの隣接端末確認制御手段１１０は、被探索端末ＣからRNO(Ｃ:２３dB)を受信し、当該信号の受信電界強度を測定する。そして上記したように、補正結果を算出し、この算出結果と上記の閾値を比較するも確認することができない(後述する)ことによって、探索端末EXは、被探索端末Ｃが隣接端末候補として所定の受信電界強度の条件を満たさないと判断するものの、「データ交換要求」を行うための信号及び「データ」の送信を行う。 Also, the adjacent terminal confirmation control means 110 of the search terminal EX receives RNO (C: 23 dB) from the searched terminal C and measures the received electric field strength of the signal. Then, as described above, the correction result is calculated, and even if the calculation result and the above threshold value are compared and the result cannot be confirmed (described later), the search terminal EX determines that the search target terminal C determines that the search target terminal C is the adjacent terminal candidate. Although it is determined that the condition of the received electric field strength is not satisfied, the signal for making the “data exchange request” and the “data” are transmitted.
被探索端末Ｃは、探索端末EXから「データ交換要求」信号が受信できないこと、および、「データ」を受信できないことにより、被探索端末Ｃは往復通信が失敗であると判断し、探索端末EXを隣接端末として登録不可とする。 Since the searched terminal C cannot receive the “data exchange request” signal from the searched terminal EX and cannot receive the “data”, the searched terminal C determines that the round trip communication is unsuccessful, and the searched terminal EX Cannot be registered as an adjacent terminal.
また探索端末EXは、被探索端末Ｃへの「データ」信号の送信を見送ったことで、探索端末EXは往復通信が失敗であると判断して被探索端末Ｃを隣接端末として登録不可とする。
なお、上記において探索端末EXは、被探索端末Ｃが隣接端末候補として所定の受信電界強度の条件を満たさないと判断できれば、「データ交換要求」信号及び「データ」の送信を当初から見送ることもあり得る。
Further, since the search terminal EX has forgotten the transmission of the "data" signal to the searched terminal C, the searched terminal EX determines that the round trip communication is unsuccessful, and the searched terminal C cannot be registered as an adjacent terminal. ..
Note that, in the above, if the searched terminal EX can determine that the searched terminal C does not satisfy the predetermined reception electric field strength condition as an adjacent terminal candidate, it may forgo the transmission of the “data exchange request” signal and the “data” from the beginning. possible.
図５は、本発明の実施形態で用いるビーコンパケットの構造(その１)を示す図である。図５に示すビーコンパケットの構造では、送信するビーコンパケットのヘッダ部内に、パケット種別としてビーコンであることを示し、また送信するビーコンパケットのデータ部内に送信電界強度の値を格納してビーコンを送信するものである。 FIG. 5 is a diagram showing a structure (No. 1) of a beacon packet used in the embodiment of the present invention. In the structure of the beacon packet shown in FIG. 5, the beacon part to be transmitted indicates that the packet type is a beacon, and the data part of the beacon packet to be transmitted stores the value of the transmission electric field strength to transmit the beacon. To do.
図６は、本発明の実施形態で用いるビーコンパケットの構造(その２)を示す図である。図６に示すビーコンパケットの構造では、上記図５に示すパケット構造とは異なり、送信するビーコンパケットのヘッダ部内に、予めパケット種別としてビーコンα、β、γを用意しておき、さらにパケット種別毎に送信電界強度の値を含ませてビーコンを送信するものである。 FIG. 6 is a diagram showing the structure (No. 2) of the beacon packet used in the embodiment of the present invention. In the structure of the beacon packet shown in FIG. 6, unlike the packet structure shown in FIG. 5, beacons α, β, and γ are prepared in advance in the header portion of the beacon packet to be transmitted, and further, for each packet type. The beacon is transmitted by including the value of the transmission electric field strength in.
このパケット構造では、ヘッダ部のパケット種別を判別すれば、それに対応する電界強度の値を知ることが可能となるので、上述した補正値の算出・演算時間を早めることが可能となる。 In this packet structure, if the packet type of the header part is determined, it is possible to know the value of the electric field strength corresponding to it, so that it is possible to accelerate the calculation/calculation time of the correction value described above.
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
１１０ 隣接端末確認制御部
１２０ 差分演算部
Ｂ 電池（バッテリ）
Ｉ／Ｆ インターフェース
Ｓ センサー
X1〜X6 間欠動作無線端末
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1
I/F interface S sensor
X1 to X6 intermittent operation wireless terminal
Claims (6)
前記被探索端末は、ビーコンパケットに自端末の送信電界強度の値を格納して送信する手段を有し、
前記探索端末は、
前記被探索端末から受信したビーコンパケットの受信電界強度を測定する手段と、
前記ビーコンパケットに格納されている前記被探索端末の送信電界強度の値を抽出する手段と、
前記探索端末の送信電界強度の値と、前記抽出された前記被探索端末の送信電界強度の値との差分から補正値を算出する手段と、
前記測定された受信電界強度を前記算出された補正値を用いて補正し、その補正された受信電界強度と所定の隣接端末判定閾値との比較により、前記被探索端末を隣接端末候補にするか否かを判定する手段と、
前記隣接端末候補にすると判定された被探索端末に対して往復通信が成功するかを確認する手段と、
を有し、
前記往復通信が成功した隣接端末候補を隣接端末として中継段数テーブルに登録することにより無線通信ネットワークシステムを構築する、ことを特徴とする無線通信ネットワークシステム。 Any one of the wireless terminals of the plurality of wireless terminals becomes locating terminal, the radio terminal other than the search terminal of the plurality of wireless terminals is configured to construct a network system becomes the locating terminal A wireless communication network system ,
The searched terminal has means for storing the value of the transmission field strength of the terminal itself in a beacon packet and transmitting the value .
The search terminal is
Means for measuring the received electric field strength of the beacon packet received from the searched terminal,
Means for extracting the value of the transmission electric field strength of the searched terminal stored in the beacon packet;
Means for calculating a correction value from the difference between the value of the transmission field strength of the search terminal and the value of the extracted transmission field strength of the searched terminal;
Whether the measured terminal electric field strength is corrected using the calculated correction value, and the terminal to be searched is set as an adjacent terminal candidate by comparing the corrected received electric field strength with a predetermined adjacent terminal determination threshold value. Means for determining whether or not,
Means for confirming whether or not the round-trip communication is successful for the search target terminal determined to be the adjacent terminal candidate;
Have
A wireless communication network system, wherein a wireless communication network system is constructed by registering an adjacent terminal candidate for which the round trip communication has succeeded as an adjacent terminal in a relay stage number table.
前記被探索端末が、ビーコンパケットに自端末の送信電界強度の値を格納して送信するステップ、
前記探索端末が、前記被探索端末から受信したビーコンパケットの受信電界強度を測定するステップ、
前記探索端末が、前記ビーコンパケットに格納されている前記被探索端末の送信電界強度の値を抽出するステップ、
前記探索端末が、自端末の送信電界強度の値と、前記抽出された前記被探索端末の送信電界強度の値との差分から補正値を算出するステップ、
前記探索端末が、前記測定された受信電界強度を前記算出された補正値を用いて補正し、その補正された受信電界強度と所定の隣接端末判定閾値との比較により、前記被探索端末を隣接端末候補にするか否かを判定するステップ、および、
前記探索端末が、前記隣接端末候補にすると判定された被探索端末に対して往復通信が成功するかを確認するステップ、
を含み、
前記確認により往復通信が成功した隣接端末候補を隣接端末として中継段数テーブルに登録することで無線通信ネットワークを構築する、ことを特徴とする無線通信ネットワークシステム構築方法。 A wireless communication network system in which any one of a plurality of wireless terminals serves as a search terminal, and a wireless terminal other than the search terminal among the plurality of wireless terminals serves as a searched terminal to construct a network system. Construction method,
The steps which the search terminal sends and stores the value of the transmission field strength of the own terminal to the beacon packet,
The search terminal, Ru Teisu measuring the received signal strength of a beacon packet received from the object locating terminal step,
The searching terminal, a step of extracting the value of the transmission field strength of the searched terminal stored in the beacon packet,
The search terminal, calculating the value of the transmit field strength of the terminal, the correction value from the difference between the value of the transmission field strength of the extracted said search subject terminal,
The search terminal, wherein the measured received electric field strength is corrected using the calculated correction value, by comparison with the corrected reception field strength and the predetermined adjacent terminal determination threshold, the search subject terminal Determining whether or not it is a candidate for an adjacent terminal, and
A step of confirming whether the search terminal succeeds in round-trip communication with the search target terminal determined to be the adjacent terminal candidate ;
Including,
A method for constructing a wireless communication network system, comprising constructing a wireless communication network by registering an adjacent terminal candidate for which round trip communication has succeeded as a result of the confirmation as an adjacent terminal in a relay stage number table.
自無線端末がネットワークシステムを構築する被探索端末となった場合には、ビーコンパケットに自無線端末の送信電界強度の値を格納して送信し、
自無線端末がネットワークシステムを構築する探索端末となった場合には、
被探索端末である他の無線端末から受信したビーコンパケットの受信電界強度を測定し、
前記ビーコンパケットに格納されている前記被探索端末の送信電界強度の値を抽出し、
自無線端末の送信電界強度の値と、前記抽出された前記被探索端末の送信電界強度の値との差分から補正値を算出し、
前記測定された受信電界強度を前記算出された補正値を用いて補正し、その補正された受信電界強度と所定の隣接端末判定閾値との比較により、前記被探索端末を隣接端末候補にするか否かを判定し、
前記隣接端末候補にすると判定された被探索端末に対して往復通信を実施する、
ことを特徴とする無線端末。 Any one of the plurality of wireless terminals serves as a search terminal, and a wireless terminal other than the search terminal among the plurality of wireless terminals serves as a searched terminal to construct a network system. The wireless terminal in a wireless communication network system ,
When the wireless terminal itself becomes a search target terminal for constructing a network system, the beacon packet stores the value of the transmission electric field strength of the wireless terminal and transmits it.
When your own wireless terminal becomes a search terminal to build a network system,
Measuring the received electric field strength of the beacon packet received from the other wireless terminal which is the searched terminal ,
Extracting the value of the transmission electric field strength of the searched terminal stored in the beacon packet,
A correction value is calculated from the difference between the value of the transmission field strength of the wireless terminal itself and the value of the extracted transmission field strength of the searched terminal.
Whether the measured terminal electric field strength is corrected using the calculated correction value, and the terminal to be searched is set as an adjacent terminal candidate by comparing the corrected received electric field strength with a predetermined adjacent terminal determination threshold value . Determine whether or not
Carrying out round-trip communication to the searched terminal determined to be the adjacent terminal candidate ,
A wireless terminal characterized by the above.
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