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技術 子機無線機、親機無線機および経路構築方法

出願人 三菱電機株式会社
発明者 大塚義浩
出願日 2012年12月20日 (6年9ヶ月経過) 出願番号 2012-278224
公開日 2014年7月3日 (5年2ヶ月経過) 公開番号 2014-123829
状態 拒絶査定
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード テレメータリング バス機器 経路情報登録 クラスタツリー データ送信完了後 通信パケット数 特定小電力無線通信 経路構築
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年7月3日)のものです。
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課題

解決手段

起動状態のときに親機無線機までのホップ数を含む同報パケットを送信する同報パケット送信部11と、ホップ数の少ない既設子機無線機中継局既設子機無線機として選択する中継局既設子機無線機選択部12と、経路構築要求を中継局既設子機無線機に向けて送信する経路構築要求送信部13と、経路構築要求を親機無線機に向けて転送し、経路構築応答新規子機無線機に向けて転送するデータパケット転送部14と、経路構築応答を受信したときは自身のルーティングテーブルに新規子機無線機の経路情報を登録し、経路構築応答を受信したときは自身のルーティングテーブルに親機無線機までの経路情報を登録する経路情報登録部15と、を備える。

概要

背景

無線ネットワークトポロジーの1つであるクラスタツリーにおいて、ルーティングプロトコル標準規格PL(Routing Protocol for Low power and Lossy Networks)によって、無線局自身が他の無線局と通信して無線機間経路構築を行なう方式がある。また、Uバス機器間を特定小電力無線通信ネットワーク構築することを目的として、Uバスエアーと呼ばれる規格があり(下記非特許文献1参照)、Uバスエアー規格の1つとして、クラスタツリー方式が規定されている。Uバスエアー・クラスタツリー方式では、各無線局の持つルーティングテーブル経路情報をあらかじめ格納する。無線局は、各々のルーティングテーブルを参照して次の転送先となる無線局を決定し、データの中継転送を行なう。

従来のUバスエアー・クラスタツリー方式では、ルーティングテーブルの経路情報の規定はなされているものの、ルーティングテーブルの経路情報を自動構築する方式については規定されていない。このため、各無線局の持つルーティングテーブルに対して、外部装置から経路情報を設定する必要があった。

ここで、RPLに相当するプロトコルをUバスエアー・クラスタツリー方式に適用すると、ルーティングテーブルの経路情報の自動構築を実現できる。RPLでは、新しい無線局が、周辺既設の無線局に対して基地局までのホップ数を問い合わせ、問い合わせを受けた複数の無線局からの応答メッセージにより、基地局までのホップ数を取得する。新しい無線局は、その中から最短経路となる既設無線局を中継局として選択して経路構築を要求する。中継局となる既設無線局は、基地局と経路要求の通信を行い、その結果を新しい無線局へ返す。これにより経路構築を達成することができる。

また、下記特許文献1では、RPLとは異なるが、各無線局が、定期的に送信するメッセージに基地局までのホップ数情報を載せ、新しい無線局が、ホップ数情報に基づいて基地局まで中継可能な無線局を選択し、自律的に経路構築を行う技術が開示されている。

概要

Uバスエアー・クラスタツリー方式において、ルーティングテーブルの経路情報を自動設定し、かつ通信パケット数を抑制可能な子機無線機を得ること。起動状態のときに親機無線機までのホップ数を含む同報パケットを送信する同報パケット送信部11と、ホップ数の少ない既設子機無線機を中継局既設子機無線機として選択する中継局既設子機無線機選択部12と、経路構築要求を中継局既設子機無線機に向けて送信する経路構築要求送信部13と、経路構築要求を親機無線機に向けて転送し、経路構築応答新規子機無線機に向けて転送するデータパケット転送部14と、経路構築応答を受信したときは自身のルーティングテーブルに新規子機無線機の経路情報を登録し、経路構築応答を受信したときは自身のルーティングテーブルに親機無線機までの経路情報を登録する経路情報登録部15と、を備える。

目的

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、Uバスエアー・クラスタツリー方式において、ルーティングテーブルの経路情報を自動設定し、かつ、既存の経路構築プロトコルより通信パケット数を抑制可能な子機無線機を得ることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

親機無線機と、前記親機無線機を最上位としてツリー状経路構築する子機無線機と、から構成される無線ネットワークにおける前記子機無線機であって、起動状態スリープ状態を定期的に繰り返し、前記起動状態のときに前記親機無線機までのホップ数の情報を含む同報パケットを送信する同報パケット送信手段と、新規に前記無線ネットワークに接続する新規子機無線機の場合に、既に前記無線ネットワークで経路を構築している既設子機無線機から前記同報パケットを受信し、複数の既設子機無線機から同報パケットを受信したときはホップ数の少ない既設子機無線機を中継局既設子機無線機として選択する中継局既設子機無線機選択手段と、前記新規子機無線機の場合に、前記親機無線機に対して自機との経路構築を要求する経路構築要求を、前記中継局既設子機無線機に向けて送信する経路構築要求送信手段と、前記中継局既設子機無線機の場合に、受信した前記経路構築要求を前記親機無線機に向けて転送し、前記親機無線機から送信された前記経路構築要求に対する応答である経路構築応答を前記新規子機無線機に向けて転送する転送手段と、前記中継局既設子機無線機の場合に、前記経路構築応答を受信したときは自身のルーティングテーブルに前記新規子機無線機の経路情報登録し、前記新規子機無線機の場合に、前記経路構築応答を受信したときは自身のルーティングテーブルに前記親機無線機までの経路情報を登録する経路情報登録手段と、を備えることを特徴とする子機無線機。

請求項2

前記中継局既設子機無線機と前記親機無線機との経路上に既設子機無線機がある場合、経路上既設子機無線機では、前記転送手段は、受信した前記経路構築要求を前記親機無線機に向けて転送し、受信した前記経路構築応答を前記中継局既設子機無線機に向けて転送し、前記経路情報登録手段は、前記経路構築応答を受信したときは、自身のルーティングテーブルに前記新規子機無線機の経路情報を登録する、ことを特徴とする請求項1に記載の子機無線機。

請求項3

前記中継局既設子機無線機選択手段は、規定された閾値以上の受信強度の同報パケットを送信した既設子機無線機から前記中継局既設子機無線機を選択する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の子機無線機。

請求項4

親機無線機と、前記親機無線機を最上位としてツリー状に経路を構築する子機無線機と、から構成される無線ネットワークにおける前記親機無線機であって、起動状態とスリープ状態を定期的に繰り返し、前記起動状態のときに自機までのホップ数の情報を含む同報パケットを送信する同報パケット送信手段と、新規に前記無線ネットワークに接続する新規子機無線機からの経路構築を要求する経路構築応答を受信した場合に、自身のルーティングテーブルに前記新規子機無線機の経路情報を登録する経路情報登録手段と、前記経路情報登録手段で経路情報を登録した場合に、前記経路構築要求に対する応答である経路構築応答を、前記新規子機無線機に向けて送信する経路構築応答送信手段と、を備えることを特徴とする親機無線機。

請求項5

親機無線機と、前記親機無線機を最上位としてツリー状に経路を構築する子機無線機と、から構成される無線ネットワークにおける経路構築方法であって、既に前記無線ネットワークで経路を構築している既設子機無線機が、起動状態とスリープ状態を定期的に繰り返し、前記起動状態のときに前記親機無線機までのホップ数の情報を含む同報パケットを送信する同報パケット送信ステップと、新規に前記無線ネットワークに接続する新規子機無線機が、前記既設子機無線機から前記同報パケットを受信し、複数の既設子機無線機から同報パケットを受信したときはホップ数の少ない既設子機無線機を中継局既設子機無線機として選択する中継局既設子機無線機選択ステップと、前記新規子機無線機が、前記親機無線機に対して自機との経路構築を要求する経路構築要求を、前記中継局既設子機無線機に向けて送信する経路構築要求送信ステップと、前記中継局既設子機無線機が、受信した前記経路構築要求を前記親機無線機に向けて転送する経路構築要求転送ステップと、前記親機無線機が、前記経路構築要求を受信した場合に、自身のルーティングテーブルに新規子機無線機の経路情報を登録し、前記中継局既設子機無線機に向けて前記経路構築要求に対する応答である経路構築応答を送信する親機無線機経路構築ステップと、前記中継局既設子機無線機が、前記経路構築応答を受信した場合に、自身のルーティングテーブルに新規子機無線機の経路情報を登録し、前記新規子機無線機に向けて前記経路構築応答を転送する中継局既設子機無線機経路構築ステップと、前記新規子機無線機が、前記経路構築応答を受信した場合に、自身のルーティングテーブルに前記親機無線機までの経路情報を登録する新規子機無線機経路構築ステップと、を含むことを特徴とする経路構築方法。

請求項6

前記中継局既設子機無線機と前記親機無線機との経路上に既設子機無線機がある場合、さらに、経路上既設子機無線機が、受信した前記経路構築要求を前記親機無線機に向けて転送する経路上既設子機無線機経路構築要求転送ステップと、前記経路上既設子機無線機が、前記経路構築応答を受信した場合に、自身のルーティングテーブルに前記新規子機無線機の経路情報を登録する経路上既設子機無線機経路構築ステップと、前記経路上既設子機無線機が、受信した前記経路構築応答を前記中継局既設子機無線機に向けて転送する経路上既設子機無線機経路構築応答転送ステップと、を含むことを特徴とする請求項5に記載の経路構築方法。

請求項7

前記中継局既設子機無線機選択ステップでは、前記新規子機無線機が、規定された閾値以上の受信強度の同報パケットを送信した既設子機無線機から前記中継局既設子機無線機を選択する、ことを特徴とする請求項5または6に記載の経路構築方法。

技術分野

0001

本発明は、親機無線機とともに構成する無線ネットワークにおいて経路構築する子機無線機に関する。

背景技術

0002

無線ネットワークのトポロジーの1つであるクラスタツリーにおいて、ルーティングプロトコル標準規格PL(Routing Protocol for Low power and Lossy Networks)によって、無線局自身が他の無線局と通信して無線機間経路構築を行なう方式がある。また、Uバス機器間を特定小電力無線通信ネットワーク構築することを目的として、Uバスエアーと呼ばれる規格があり(下記非特許文献1参照)、Uバスエアー規格の1つとして、クラスタツリー方式が規定されている。Uバスエアー・クラスタツリー方式では、各無線局の持つルーティングテーブル経路情報をあらかじめ格納する。無線局は、各々のルーティングテーブルを参照して次の転送先となる無線局を決定し、データの中継転送を行なう。

0003

従来のUバスエアー・クラスタツリー方式では、ルーティングテーブルの経路情報の規定はなされているものの、ルーティングテーブルの経路情報を自動構築する方式については規定されていない。このため、各無線局の持つルーティングテーブルに対して、外部装置から経路情報を設定する必要があった。

0004

ここで、RPLに相当するプロトコルをUバスエアー・クラスタツリー方式に適用すると、ルーティングテーブルの経路情報の自動構築を実現できる。RPLでは、新しい無線局が、周辺既設の無線局に対して基地局までのホップ数を問い合わせ、問い合わせを受けた複数の無線局からの応答メッセージにより、基地局までのホップ数を取得する。新しい無線局は、その中から最短経路となる既設無線局を中継局として選択して経路構築を要求する。中継局となる既設無線局は、基地局と経路要求の通信を行い、その結果を新しい無線局へ返す。これにより経路構築を達成することができる。

0005

また、下記特許文献1では、RPLとは異なるが、各無線局が、定期的に送信するメッセージに基地局までのホップ数情報を載せ、新しい無線局が、ホップ数情報に基づいて基地局まで中継可能な無線局を選択し、自律的に経路構築を行う技術が開示されている。

0006

特開2001−237764公報

先行技術

0007

新しいテレメータリング通信方式Uバス・Uバスエアーの標準化(http://www.teleme-r.or.jp/u-bus/)

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、上記従来の技術によれば、基地局との経路を示す経路情報の構造、経路上の各無線局における経路情報の編集方法設定方法について開示されていない。Uバスエアーは、ガスメーター検針システムテレメータリングシステム)への適用を主な対象としており、無線局、メーターは、電池駆動となっている。そのため、通信メッセージの増加による電池消耗の負担を増やさないことが要求されているが、具体的な手法については何ら開示されていない、という問題があった。

0009

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、Uバスエアー・クラスタツリー方式において、ルーティングテーブルの経路情報を自動設定し、かつ、既存の経路構築プロトコルより通信パケット数を抑制可能な子機無線機を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、親機無線機と、前記親機無線機を最上位としてツリー状に経路を構築する子機無線機と、から構成される無線ネットワークにおける前記子機無線機であって、起動状態スリープ状態を定期的に繰り返し、前記起動状態のときに前記親機無線機までのホップ数の情報を含む同報パケットを送信する同報パケット送信手段と、新規に前記無線ネットワークに接続する新規子機無線機の場合に、既に前記無線ネットワークで経路を構築している既設子機無線機から前記同報パケットを受信し、複数の既設子機無線機から同報パケットを受信したときはホップ数の少ない既設子機無線機を中継局既設子機無線機として選択する中継局既設子機無線機選択手段と、前記新規子機無線機の場合に、前記親機無線機に対して自機との経路構築を要求する経路構築要求を、前記中継局既設子機無線機に向けて送信する経路構築要求送信手段と、前記中継局既設子機無線機の場合に、受信した前記経路構築要求を前記親機無線機に向けて転送し、前記親機無線機から送信された前記経路構築要求に対する応答である経路構築応答を前記新規子機無線機に向けて転送する転送手段と、前記中継局既設子機無線機の場合に、前記経路構築応答を受信したときは自身のルーティングテーブルに前記新規子機無線機の経路情報を登録し、前記新規子機無線機の場合に、前記経路構築応答を受信したときは自身のルーティングテーブルに前記親機無線機までの経路情報を登録する経路情報登録手段と、を備えることを特徴とする。

発明の効果

0011

本発明によれば、Uバスエアー・クラスタツリー方式において、ルーティングテーブルの経路情報を自動設定し、かつ、既存の経路構築プロトコルより通信パケット数を抑制できる、という効果を奏する。

図面の簡単な説明

0012

図1は、Uバスエアー・クラスタツリー方式にRPLをそのまま適用した場合の無線ネットワークの状態を示す図である。
図2は、Uバスエアー・クラスタツリー方式にRPLをそのまま適用した場合の無線機間のデータパケット送受信を示すシーケンス図である。
図3は、Uバスエアー・クラスタツリー方式にRPLを最適化して適用した場合の無線ネットワークの状態を示す図である。
図4は、Uバスエアー・クラスタツリー方式にRPLを最適化して適用した場合の無線機間のデータパケットの送受信を示すシーケンス図である。
図5は、各無線機における経路構築時のルーティングテーブルを更新する処理を示すシーケンス図である。
図6は、子機無線機の構成例を示す図である。
図7は、親機無線機の構成例を示す図である。

実施例

0013

以下に、本発明にかかる子機無線機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

0014

実施の形態1.
本実施の形態の無線ネットワークのシステム構成概要について説明する。Uバスエアー・クラスタツリー方式では、最上位に親機無線機があり、その下に子機無線機がツリー状に経路を構築している。全ての無線機がルーティングテーブルを備えており、パケットの送受信においては、各無線機がルーティングテーブルの経路情報を参照して、目的の無線機へ送信するための次の中継転送先無線機を決定する。これにより、親機無線機が目的の子機無線機まで中継によってパケットを送信することができる。

0015

ここで、Uバスエアーの無線機は、電池消耗を抑制するため、間欠動作により定期的に起動状態とスリープ状態を繰り返す。各無線機は、起動状態のときにRNOと呼ばれる同報のパケットを周辺の無線機に向けて送出する。各無線機は、一定時間内に周辺の無線機からデータ送信要求がない場合は再びスリープする。各無線機では、この動作を定期的に繰り返し実行する。

0016

例えば、ある無線機Aがデータパケットを送信したい場合、無線機Aは、起動した状態で転送先の無線機BがRNOを送信するのを待機する。無線機Bが起動してRNOを送信すると、無線機Aは、この無線機BからのRNOを受信した後、データ送信要求を無線機Bへ送信する。無線機Bがデータ送信要求の応答として送信許可を送信すると、無線機Aは、無線機Bからの送信許可を受信した後、無線機Bへデータパケットを送信する。データ送信完了後、無線機Aは、起動とスリープの間欠動作を繰り返す。今度は、無線機Bがデータ送信側となって、上記の無線機Aと同様に、次の転送先の無線機に対してデータ送信待機等の動作を行う。以上の動作により、Uバスエアーでは電池消耗を抑えている。

0017

つづいて、本実施の形態において、経路構築を自動化するためにRPLを適用した子機無線機の動作について説明する。まず、RPLをUバスエアーに最適化していない状態で適用した場合の動作について説明する。図1は、Uバスエアー・クラスタツリー方式にRPLをそのまま適用した場合の無線ネットワークの状態を示す図である。また、図2は、Uバスエアー・クラスタツリー方式にRPLをそのまま適用した場合の無線機間のデータパケットの送受信を示すシーケンス図である。親機無線機1と既設の子機無線機2〜8が既に無線ネットワークを構築しており、ここに新しい(新規)子機無線機9を追加するときの様子を示すものである。

0018

まず、新しい子機無線機9は、経路構築先を選択するために、周囲の無線機から送信されるRNOを監視し、親機無線機1までのホップ数の情報収集動作に入る。最初に、既設の子機無線機7からRNOを受信した子機無線機9は、子機無線機7へデータ送信要求を送信する。データ送信要求を受信した子機無線機7は、送信許可の応答を子機無線機9へ送信する。送信許可の応答を受信した子機無線機9は、子機無線機7へホップ数問い合わせのデータパケットを送信する(ステップS1)。データパケットを送信した子機無線機9は、間欠動作に戻りスリープする。なお、「データ送信要求」と「送信許可の応答」については一般的な操作のため、図1図2、および以降の説明においては省略する。

0019

子機無線機7は、ホップ数応答を子機無線機9へ送信するため、子機無線機9のRNOを待つ。子機無線機9は、起動後にRNOを送信する。子機無線機9からRNOを受信した子機無線機7は、子機無線機9へホップ数応答のデータパケットを送信する(ステップS2)。データパケットを送信した子機無線機7は、間欠動作に戻りスリープする。

0020

つぎに、既設の子機無線機5からRNOを受信した子機無線機9は、子機無線機5へホップ数問い合わせのデータパケットを送信する(ステップS3)。データパケットを送信した子機無線機9は、間欠動作に戻りスリープする。

0021

子機無線機5は、ホップ数応答を子機無線機9へ送信するため、子機無線機9のRNOを待つ。子機無線機9は、起動後にRNOを送信する。子機無線機9からRNOを受信した子機無線機5は、子機無線機9へホップ数応答のデータパケットを送信する(ステップS4)。データパケットを送信した子機無線機5は、間欠動作に戻りスリープする。

0022

子機無線機9は、一定期間ホップ数の情報収集を行った後、ホップ数が最短となる既設の子機無線機を中継局となる子機無線機として選択する。図1図2の例では、子機無線機9は、中継局の子機無線機として子機無線機7を選択する(ステップS5)。

0023

子機無線機9は、親機無線機1へ向けて自機の追加を要求する経路構築要求のデータパケットを子機無線機7へ送信するため、子機無線機7のRNOを待つ。子機無線機7は、起動後にRNOを送信する。子機無線機7からRNOを受信した子機無線機9は、経路構築要求のデータパケットを子機無線機7へ送信する(ステップS6)。データパケットを送信した子機無線機5は、間欠動作に戻りスリープする。

0024

子機無線機7は、経路構築要求のデータパケットを送信するため、子機無線機6のRNOを待つ。子機無線機6は、起動後にRNOを送信する。子機無線機6からRNOを受信した子機無線機7は、子機無線機6へ経路構築要求のデータパケットを送信する(ステップS7)。データパケットを送信した子機無線機7は、間欠動作に戻りスリープする。

0025

子機無線機6は、経路構築要求のデータパケットを送信するため、親機無線機1のRNOを待つ。親機無線機1は、起動後にRNOを送信する。親機無線機1からRNOを受信した子機無線機6は、親機無線機1へ経路構築要求のデータパケットを送信する(ステップS8)。データパケットを送信した子機無線機6は、間欠動作に戻りスリープする。

0026

経路構築要求のデータパケットを受信した親機無線機1は、自身のルーティングテーブルに子機無線機9を追加登録(更新)する(ステップS9)。

0027

親機無線機1は、経路構築要求のデータパケットに対する応答である経路構築応答のデータパケットを送信するため、子機無線機6のRNOを待つ。子機無線機6は、起動後にRNOを送信する。子機無線機6からRNOを受信した親機無線機1は、子機無線機6へ経路構築応答のデータパケットを送信する(ステップS10)。データパケットを送信した親機無線機1は、間欠動作に戻りスリープする。

0028

経路構築要求のデータパケットを受信した子機無線機6は、自身のルーティングテーブルに子機無線機9を追加登録(更新)する(ステップS11)。

0029

子機無線機6は、経路構築応答のデータパケットを送信するため、子機無線機7のRNOを待つ。子機無線機7は、起動後にRNOを送信する。子機無線機7からRNOを受信した子機無線機6は、子機無線機7へ経路構築応答のデータパケットを送信する(ステップS12)。データパケットを送信した子機無線機6は、間欠動作に戻りスリープする。

0030

経路構築要求のデータパケットを受信した子機無線機7は、自身のルーティングテーブルに子機無線機9を追加登録(更新)する(ステップS13)。

0031

子機無線機7は、経路構築応答のデータパケットを送信するため、子機無線機9のRNOを待つ。子機無線機9は、起動後にRNOを送信する。子機無線機9からRNOを受信した子機無線機7は、子機無線機9へ経路構築応答のデータパケットを送信する(ステップS14)。データパケットを送信した子機無線機7は、間欠動作に戻りスリープする。

0032

経路構築要求のデータパケットを受信した子機無線機9は、自身のルーティングテーブルに親機無線機1への経路情報を追加登録(更新)する(ステップS15)。

0033

以上の動作により、無線ネットワークにおいて、新しい子機無線機9の経路を構築することができる。

0034

つぎに、RPLをUバスエアーに最適化した状態で適用した場合の動作について説明する。図3は、Uバスエアー・クラスタツリー方式にRPLを最適化して適用した場合の無線ネットワークの状態を示す図である。また、図4は、Uバスエアー・クラスタツリー方式にRPLを最適化して適用した場合の無線機間のデータパケットの送受信を示すシーケンス図である。親機無線機1と既設の子機無線機2〜8が既に無線ネットワークを構築しており、ここに新しい子機無線機9を追加するときの様子を示すものである。また、ここでは、各無線機はRNOを送信する際、親機無線機1までのホップ数の情報を含めて送信することとする。

0035

まず、新しい子機無線機9は、経路構築先を選択するために、周囲の無線機から送信されるRNOを監視し、親機無線機1までのホップ数の情報収集動作に入る。最初に、既設の子機無線機7からRNOを受信した子機無線機9は、RNOに格納された子機無線機7のホップ数情報を取得する(ステップS21)。

0036

つぎに、既設の子機無線機5からRNOを受信した子機無線機9は、RNOに格納された子機無線機5のホップ数情報を取得する(ステップS22)。

0037

そして、子機無線機9は、一定期間ホップ数の情報収集を行った後、ホップ数が最短となる既設の子機無線機を中継局となる子機無線機として選択する。図3図4の例では、子機無線機9は、中継局となる子機無線機として子機無線機7を選択する(ステップS5)。以降の動作(ステップS6〜S15)は、図1図2の場合と同様である。

0038

このように、RPLをUバスエアーに最適化していない状態で適用した場合、子機無線機9では、中継局となる子機無線機として選択するため、他の既設の子機無線機との間で4回のRNOの送受信および4回のデータパケットの送受信を必要としていた。これに対して、RPLをUバスエアーに最適化した状態で適用した場合、子機無線機9では、他の既設の子機無線機から2回RNOを受信するのみで、中継局となる子機無線機を選択することができる。

0039

ここで、各無線機がルーティングテーブルを更新する手順について詳細に説明する。図5は、各無線機における経路構築時のルーティングテーブルを更新する処理を示すシーケンス図である。なお、図1図3に示す既設の子機無線機2,3,4,8についてのルーティングテーブルの情報は省略する。

0040

図1図4で説明したように、子機無線機9は、子機無線機7からRNOを受信後、経路構築要求のデータパケットを子機無線機7へ送信する(ステップS6)。つぎに、子機無線機7は、子機無線機6からRNOを受信後、経路構築要求のデータパケットを子機無線機6へ送信する(ステップS7)。そして、子機無線機6は、親機無線機1からRNOを受信後、経路構築要求のデータパケットを親機無線機1へ送信する(ステップS8)。

0041

経路構築要求のデータパケットを受信した親機無線機1は、図5に示すように、宛先が子機無線機9の場合、データパケットを子機無線機6へ転送する情報をルーティングテーブルに追加登録(更新)する(ステップS9)。親機無線機1は、子機無線機6のRNOを受信後、経路構築応答のデータパケットを子機無線機6へ送信する(ステップS10)。

0042

経路構築要求のデータパケットを受信した子機無線機6は、図5に示すように、宛先が子機無線機9の場合、データパケットを子機無線機7へ転送する情報をルーティングテーブルに追加登録(更新)する(ステップS11)。子機無線機6は、子機無線機7のRNOを受信後、経路構築応答のデータパケットを子機無線機7へ送信する(ステップS12)。

0043

経路構築要求のデータパケットを受信した子機無線機7は、図5に示すように、宛先が子機無線機9の場合、データパケットを子機無線機9へ転送する情報をルーティングテーブルに追加登録(更新)する(ステップS13)。子機無線機7は、子機無線機9のRNOを受信後、経路構築応答のデータパケットを子機無線機9へ送信する(ステップS14)。

0044

経路構築要求のデータパケットを受信した子機無線機9は、図5に示すように、宛先が親機無線機1の場合、データパケットを子機無線機7へ転送する情報をルーティングテーブルに追加登録(更新)する(ステップS15)。

0045

以上の手順により、子機無線機9および親機無線機1は、互いの送信経路を得ることができる。また、子機無線機9と親機無線機1の間の子機無線機6,7についても、子機無線機9についての経路情報を得ることができる。

0046

つづいて、本実施の形態において、経路構築を自動化するためにRPLを適用可能な子機無線機の構成について説明する。図6は、子機無線機の構成例を示す図である。子機無線機は、同報パケット送信部11と、中継局既設子機無線機選択部12と、経路構築要求送信部13と、データパケット転送部14と、経路情報登録部15と、を備える。

0047

同報パケット送信部11は、起動状態とスリープ状態を定期的に繰り返し、起動状態のときに親機無線機1までのホップ数の情報を含む同報パケットのRNOを送信する。

0048

中継局既設子機無線機選択部12は、新規に無線ネットワークに接続する新規子機無線機(図1図5における子機無線機9)の場合に、既設子機無線機からRNOの同報パケットを受信し、複数の既設子機無線機からRNOの同報パケットを受信したときはホップ数の少ない既設子機無線機を中継局既設子機無線機(図1図5における子機無線機7)として選択する。

0049

経路構築要求送信部13は、新規子機無線機の場合に、親機無線機1に対して自機との経路構築を要求する経路構築要求を、中継局既設子機無線機に向けて送信する。

0050

データパケット転送部14は、中継局既設子機無線機の場合に、受信した経路構築要求を親機無線機1に向けて転送し、親機無線機1から送信された経路構築要求に対する応答である経路構築応答を新規子機無線機に向けて転送する。

0051

経路情報登録部15は、中継局既設子機無線機の場合に経路構築応答を受信したときは、自身のルーティングテーブルに新規子機無線機の経路情報を登録し、新規子機無線機の場合に経路構築応答を受信したときは、自身のルーティングテーブルに親機無線機までの経路情報を登録する。

0052

なお、中継局既設子機無線機と親機無線機との経路上に既設子機無線機がある場合、経路上の既設子機無線機(図1図3図5における子機無線機6)においては、データパケット転送部14は、受信した経路構築要求を親機無線機1に向けて転送し、受信した経路構築応答を中継局既設子機無線機に向けて転送し、経路情報登録部15は、経路構築応答を受信したときは、自身のルーティングテーブルに新規子機無線機の経路情報を登録する。

0053

つぎに、本実施の形態において、経路構築を自動化するためにRPLを適用可能な親機無線機の構成について説明する。図7は、親機無線機の構成例を示す図である。親機無線機は、同報パケット送信部21と、経路情報登録部25と、経路構築応答送信部26と、を備える。

0054

同報パケット送信部21は、起動状態とスリープ状態を定期的に繰り返し、起動状態のときに自機までのホップ数の情報を含む同報パケットのRNOを送信する。ここでは、ホップ数は「0」となる。

0055

経路情報登録部25は、経路構築応答を受信した場合、自身のルーティングテーブルに新規子機無線機の経路情報を登録する。

0056

経路構築応答送信部26は、経路情報登録部25で経路情報を登録した場合に、経路構築応答を、新規子機無線機に向けて送信する。

0057

以上説明したように、本実施の形態によれば、子機無線機では、RPLをUバスエアーに最適化した状態で適用した経路構築方法を用いて、既設の子機無線機が、親機無線機までのホップ情報を含むRNOの同報パケットを送信し、新しい子機無線機が、RNOを受信するのみでホップ数の少ない既設の子機無線機を中継局として選択することで、経路構築の自動化を実現することができる。これにより、施工者がルーティングテーブルを設定する負担を軽減することができ、工数を削減できる、という効果を奏する。また、通信パケット数の増量を抑制することができる。これにより、子機無線機の電池消耗の負担を軽減することができる、という効果も奏する。

0058

実施の形態2.
本実施の形態における無線ネットワークおよび子機無線機の構成、動作の手順は実施の形態1と同様である。

0059

実施の形態1では、新しい(新規)子機無線機9において、ホップ数の少ない既設子機無線機を中継局の子機無線機として選択していた。しかしながら、ホップ数が少ない場合であっても、通信状態によっては、必ずしも最適な経路にならないこともある。そのため、新しい子機無線機9では、RNOの受信強度を判定に加えるようにしてもよい。中継局既設子機無線機選択部12は、規定された閾値以上の受信強度の同報パケットを送信した既設子機無線機から中継局となる既設子機無線機を選択する判定を加えることで、より安定した無線通信経路を得ることができる。また、受信強度の他、さらに、PER測定値BER測定値等を加えて判定を行ってもよい。

0060

このように、新しい子機無線機9では、受信強度等を加味して中継局となる既設子機無線機を選択することにより、安定した無線通信経路を得ることができる。

0061

以上のように、本発明にかかる子機無線機は、無線ネットワークに有用であり、特に、経路を構築する場合に適している。

0062

1親機無線機、2〜9子機無線機、11同報パケット送信部、12中継局既設子機無線機選択部、13経路構築要求送信部、14データパケット転送部、15経路情報登録部、21 同報パケット送信部、25 経路情報登録部、26 経路構築応答送信部。

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