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JP5312421B2 - Wireless communication system - Google Patents
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Description

本発明は、使用する無線媒体が異なる複数種類のノードを含んで構成された無線通信システムに関する。   The present invention relates to a wireless communication system configured to include a plurality of types of nodes that use different wireless media.

無線メッシュネットワークを用いた大規模データ収集システム等を構築する場合に、センサノードなどは様々な環境に設置されることや送信スループットの要求などを考慮すると、複数の無線媒体でメッシュネットワークを構築するケースが想定される。例えば、無線LANを使用した場合は広帯域無線となることから、送信スループットの優れたメッシュネットワークを実現できるが、回折特性などが悪いために、見通しのよい環境でしかネットワーク構築ができない。一方、430MHz帯特小無線では狭帯域となるため、送信スループットは無線LANを使用した場合と比較して制約されることとなるが、回折特性が良いため、見通しの悪い場所でも構築することが可能となる。   When constructing a large-scale data collection system using a wireless mesh network, considering the fact that sensor nodes are installed in various environments and requirements for transmission throughput, etc., construct a mesh network with multiple wireless media A case is assumed. For example, when a wireless LAN is used, a broadband wireless network can be realized, so that a mesh network with excellent transmission throughput can be realized. However, because of poor diffraction characteristics, a network can be constructed only in an environment with a good line of sight. On the other hand, the 430MHz band extra-small radio has a narrow band, so the transmission throughput is limited compared to when using a wireless LAN, but it can be constructed even in places with poor visibility due to its good diffraction characteristics. It becomes possible.

しかしながら、帯域や無線特性を考慮しながらシステムを構築しようとした場合、端末収容台数を向上させるためには、メッシュネットワークと上位のセンタ装置を中継するためのゲートウェイ装置を多く設置しなければならなくなり、システムコストが増大する問題がある。また、センタ装置からゲートウェイ装置までの上位I/Fとして有線伝送路を用いた場合にはゲートウェイ装置の設置場所が制限される問題などがある。これらのゲートウェイ装置の台数削減やゲートウェイ装置が設置できない環境に対応するためには、一つのゲートウェイ装置にて異なる無線媒体で構成されるメッシュネットワークを収容できることが必要となる。たとえば、特許文献1には無線媒体を搭載した無線中継器を用いて異種無線方式を相互に接続する技術が記載されている。   However, when trying to build a system in consideration of the bandwidth and radio characteristics, in order to improve the number of terminals accommodated, it is necessary to install a large number of gateway devices for relaying between the mesh network and the upper-level center device. There is a problem that the system cost increases. In addition, when a wired transmission path is used as an upper I / F from the center device to the gateway device, there is a problem that the installation location of the gateway device is limited. In order to cope with a reduction in the number of gateway devices and an environment where gateway devices cannot be installed, it is necessary that one gateway device can accommodate a mesh network composed of different wireless media. For example, Patent Document 1 describes a technique of mutually connecting different types of wireless systems using a wireless repeater equipped with a wireless medium.

特開2009−49644号公報JP 2009-49644 A

しかしながら、特許文献1には、方式が異なる無線機器と単リンクで接続する手段(無線中継器)が開示されているだけであり、対応する無線通信方式が異なるメッシュネットワーク同士を接続する手段については開示されていない。そのため、方式が異なるメッシュネットワーク同士の接続を実現することができない。また、無線中継器が故障した場合については想定されていない。   However, Patent Document 1 only discloses means (wireless repeater) for connecting to wireless devices having different systems by a single link, and means for connecting mesh networks having different corresponding wireless communication systems. Not disclosed. For this reason, it is impossible to realize connection between mesh networks having different methods. Moreover, it is not assumed about the case where a radio repeater breaks down.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線通信方式が異なるメッシュネットワークに属する通信装置同士を、上位の装置を利用することなく通信させることが可能な無線通信システムを得ることを目的とする。また、障害耐性の高い無線通信システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to obtain a wireless communication system capable of communicating communication devices belonging to mesh networks having different wireless communication methods without using a host device. Objective. Another object of the present invention is to obtain a radio communication system with high fault tolerance.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第1の無線媒体を使用して通信を行う第1のセンサノードを含んで構成された第1のメッシュネットワークと、前記第1の無線媒体とは異なる第2の無線媒体を使用して通信を行う第2のセンサノードを含んで構成された第2のメッシュネットワークと、上位の通信装置と前記第1のメッシュネットワークとを接続する機能を有し、前記第1の無線媒体を使用して前記第1のセンサノードの中の少なくとも1つと直接通信するゲートウェイと、前記第1の無線媒体を使用して前記第1のセンサノードの中の少なくとも1つと直接通信し、かつ前記第2の無線媒体を使用して前記第2のセンサノードの中の少なくとも1つと直接通信する無線中継器と、を備え、前記ゲートウェイは、前記第1のセンサノード、前記第2のセンサノードおよび前記無線中継器それぞれの端末識別子を管理して端末識別子同士が重複しないように調整し、当該管理している端末識別子を使用して経路探索を行うことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a first mesh network configured to include a first sensor node that performs communication using a first wireless medium, A second mesh network configured to include a second sensor node that performs communication using a second wireless medium different from the first wireless medium, a higher-level communication device, and the first mesh network. A gateway having a function of connecting and communicating directly with at least one of the first sensor nodes using the first wireless medium; and the first sensor using the first wireless medium. A wireless repeater that communicates directly with at least one of the nodes and communicates directly with at least one of the second sensor nodes using the second wireless medium, the gateway comprising: The terminal identifiers of the first sensor node, the second sensor node, and the wireless repeater are managed so that the terminal identifiers do not overlap with each other, and the route search is performed using the managed terminal identifiers. It is characterized by performing.

本発明によれば、各メッシュネットワーク内のセンサノードを同一ネットワークのセンサノードとして取り扱い、異なる無線媒体を備えたセンサノード同士を上位の装置を利用することなく通信させることができるという効果を奏する。   Advantageous Effects of Invention According to the present invention, there is an effect that sensor nodes in each mesh network are handled as sensor nodes in the same network, and sensor nodes having different wireless media can communicate with each other without using a host device.

図1は、無線通信システムの実施の形態1の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a wireless communication system. 図2は、ゲートウェイの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a gateway. 図3は、センサノードの構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor node. 図4は、センサノードの構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor node. 図5は、無線中継器の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless repeater. 図6は、ネットワークにセンサノードが参入する場合の制御手順の一例を示すシーケンス図である。FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of a control procedure when a sensor node enters the network. 図7は、ネットワークに無線中継器が参入する場合の制御手順の一例を示すシーケンス図である。FIG. 7 is a sequence diagram illustrating an example of a control procedure when a wireless repeater enters the network. 図8は、ネットワークにセンサノードが参入する場合の制御手順の一例を示すシーケンス図である。FIG. 8 is a sequence diagram illustrating an example of a control procedure when a sensor node enters the network. 図9は、センサノードに対する経路を探索する場合のシーケンス例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a sequence example when searching for a route to the sensor node. 図10は、無線中継器に対する経路を探索する場合のシーケンス例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a sequence example when searching for a route to the wireless repeater. 図11は、センサノードに対する経路を探索する場合のシーケンス例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a sequence example when searching for a route to a sensor node. 図12は、実施の形態2の無線中継器の構成例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a radio repeater according to the second embodiment. 図13は、実施の形態2の無線通信システムにおけるデータ収集動作の一例を示すシーケンス図である。FIG. 13 is a sequence diagram illustrating an example of a data collection operation in the wireless communication system according to the second embodiment. 図14は、ゲートウェイがセンサノードへの経路を探索する動作の一例を示すシーケンス図である。FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of an operation in which the gateway searches for a route to the sensor node. 図15は、実施の形態3の無線通信システムにおけるカプセル化動作を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an encapsulation operation in the wireless communication system according to the third embodiment. 図16は、カプセル化動作を伴う経路探索で使用する端末情報の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an example of terminal information used for route search with an encapsulation operation.

以下に、本発明にかかる無線通信システム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。   Embodiments of a wireless communication system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態1の構成例を示す図である。本実施の形態の無線通信システムは、センタ装置1と、複数のゲートウェイ2−1〜2−2と、メッシュネットワークAを構成するセンサノード3A−1〜3A−3と、メッシュネットワークBを構成するセンサノード3B−1〜3B−4と、メッシュネットワークAを構成しているセンサノードとメッシュネットワークBを構成しているセンサノードとの間で信号を中継する無線中継器4−1〜4−2と、を含んで構成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a wireless communication system according to the present invention. The wireless communication system according to the present embodiment configures a center device 1, a plurality of gateways 2-1 to 2-2, sensor nodes 3A-1 to 3A-3 constituting a mesh network A, and a mesh network B. Wireless repeaters 4-1 to 4-2 for relaying signals between the sensor nodes 3B-1 to 3B-4, the sensor nodes constituting the mesh network A, and the sensor nodes constituting the mesh network B And.

センサノード3A−1〜3A−3は無線媒体Aを備え、センサノード3B−1〜3B−4は無線媒体Bを備えている。すなわち、メッシュネットワークAでは無線媒体Aが対応している無線方式(無線A)で通信が行われ、メッシュネットワークBでは無線媒体Bが対応している無線方式(無線B)で通信が行われる。   The sensor nodes 3A-1 to 3A-3 include a wireless medium A, and the sensor nodes 3B-1 to 3B-4 include a wireless medium B. That is, in the mesh network A, communication is performed by a wireless method (wireless A) supported by the wireless medium A, and in the mesh network B, communication is performed by a wireless method (wireless B) supported by the wireless medium B.

ゲートウェイ2−1および2−2はメッシュネットワークAとセンタ装置1を接続しており、無線媒体Aを備えている。また、メッシュネットワークAの各センサノードおよびメッシュネットワークBの各センサノードからデータを収集し、収集したデータをセンタ装置1へ送信する。なお、センタ装置1とゲートウェイ2−1,2−2との間の接続は有線接続と無線接続のいずれであってもよい。   The gateways 2-1 and 2-2 connect the mesh network A and the center device 1 and include a wireless medium A. Further, data is collected from each sensor node of the mesh network A and each sensor node of the mesh network B, and the collected data is transmitted to the center device 1. The connection between the center apparatus 1 and the gateways 2-1 and 2-2 may be either a wired connection or a wireless connection.

無線中継器4−1および4−2は、無線媒体Aおよび無線媒体Bを備えており、メッシュネットワークAのセンサノードとの通信では無線媒体Aを使用し、またメッシュネットワークBのセンサノードとの通信では無線媒体Bを使用することにより、メッシュネットワークA側から受信した信号をメッシュネットワークB側に転送するとともにメッシュネットワークB側から受信した信号をメッシュネットワークA側に転送する。   The wireless repeaters 4-1 and 4-2 include a wireless medium A and a wireless medium B, use the wireless medium A for communication with the sensor nodes of the mesh network A, and communicate with the sensor nodes of the mesh network B. In communication, by using the wireless medium B, a signal received from the mesh network A side is transferred to the mesh network B side, and a signal received from the mesh network B side is transferred to the mesh network A side.

また、各ゲートウェイ(ゲートウェイ2−1,2−2)、各センサノード(センサノード3A−1〜3A−3,センサノード3B−1〜3B−4)および各無線中継器(無線中継器4−1,4−2)は、共通のメッシュルーティング機能を実行し、各ゲートウェイを起点とした単一のメッシュネットワークを形成している。   Each gateway (gateway 2-1, 2-2), each sensor node (sensor node 3A-1 to 3A-3, sensor node 3B-1 to 3B-4) and each wireless repeater (wireless repeater 4- 1,4-2) execute a common mesh routing function and form a single mesh network starting from each gateway.

なお、これ以降の説明においては、ゲートウェイ2−1と2−2に共通の動作や機能、構成などを説明する場合、これらのゲートウェイを総称してゲートウェイ2と記載する。同様に、メッシュネットワークAを構成している各センサノードに共通の動作や機能、構成などを説明する場合、これらのセンサノードを総称してセンサノード3Aと記載し、メッシュネットワークBを構成している各センサノードに共通の動作や機能、構成などを説明する場合、センサノード3Bと記載する。   In the following description, when the operations, functions, configurations, etc. common to the gateways 2-1 and 2-2 are described, these gateways are collectively referred to as the gateway 2. Similarly, when explaining operations, functions, configurations, etc. common to the sensor nodes constituting the mesh network A, these sensor nodes are collectively referred to as the sensor node 3A, and the mesh network B is configured. When the operation, function, configuration, etc. common to each sensor node is described, it is referred to as a sensor node 3B.

図2は、ゲートウェイ2の構成例を示す図である。このゲートウェイ2は、無線部21、通信処理部22、上位I/F通信処理部23および上位I/F24を備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the gateway 2. The gateway 2 includes a wireless unit 21, a communication processing unit 22, an upper I / F communication processing unit 23, and an upper I / F 24.

無線部21は無線媒体Aにより構成されている。通信処理部22は、無線部21に対する制御を行う無線メディア処理部221と、メッシュネットワークの構築および管理を行うメッシュネットワーク構築・管理部222と、経路解決や送信・転送処理を行うメッシュルーティング処理部223と、センサによるデータ収集等を行うアプリケーション処理部224と、センタ装置1との連携処理を行う上位I/F−無線メッシュ間連携処理部225とにより構成される。上位I/F通信処理部23は、上位装置であるセンタ装置1との間のI/F通信処理を行う。上位I/F24は、伝送路を介してセンタ装置1と接続するためのインタフェイスである。   The wireless unit 21 is configured by a wireless medium A. The communication processing unit 22 includes a wireless media processing unit 221 that controls the wireless unit 21, a mesh network construction / management unit 222 that constructs and manages a mesh network, and a mesh routing processing unit that performs route resolution and transmission / transfer processing. 223, an application processing unit 224 that performs data collection by sensors, and a higher-level I / F-wireless mesh cooperation processing unit 225 that performs cooperation processing with the center apparatus 1. The host I / F communication processing unit 23 performs I / F communication processing with the center device 1 which is a host device. The host I / F 24 is an interface for connecting to the center apparatus 1 via a transmission path.

図3は、センサノード3Aの構成例を示す図である。このセンサノード3Aは、無線部31Aおよび通信処理部32Aを備える。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor node 3A. The sensor node 3A includes a wireless unit 31A and a communication processing unit 32A.

無線部31Aは、上述したゲートウェイ2の無線部21と同様に、無線媒体Aにより構成されている。通信処理部32Aは、無線部31Aに対する制御を行う無線メディア処理部321Aと、メッシュネットワークへの参入処理を行うメッシュネットワーク参入処理部322と、経路解決や送信・転送処理を行うメッシュルーティング処理部323と、センサによるデータ収集等を行うアプリケーション処理部324とにより構成される。なお、無線メディア処理部321A、メッシュルーティング処理部323、アプリケーション処理部324は、上述したゲートウェイ2の無線メディア処理部221、メッシュルーティング処理部223、アプリケーション処理部224と同様の処理を行う構成要素である。   The wireless unit 31A is configured by the wireless medium A, like the wireless unit 21 of the gateway 2 described above. The communication processing unit 32A includes a wireless media processing unit 321A that controls the wireless unit 31A, a mesh network entry processing unit 322 that performs entry processing to the mesh network, and a mesh routing processing unit 323 that performs route resolution and transmission / transfer processing. And an application processing unit 324 that performs data collection by a sensor. The wireless media processing unit 321A, the mesh routing processing unit 323, and the application processing unit 324 are components that perform the same processing as the wireless media processing unit 221, the mesh routing processing unit 223, and the application processing unit 224 of the gateway 2 described above. is there.

図4は、センサノード3Bの構成例を示す図である。このセンサノード3Bは、無線部31Bおよび通信処理部32Bを備える。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor node 3B. The sensor node 3B includes a wireless unit 31B and a communication processing unit 32B.

無線部31Bは無線媒体Bにより構成されている。通信処理部32Bは、上述したセンサノード3Aを構成している通信処理部32Aの無線メディア処理部321Aを無線メディア処理部321Bに置き換えたものである。この無線メディア処理部321Bは、無線部31Bに対する制御を行う。   The wireless unit 31B is configured by a wireless medium B. The communication processing unit 32B is obtained by replacing the wireless media processing unit 321A of the communication processing unit 32A configuring the sensor node 3A described above with a wireless media processing unit 321B. The wireless media processing unit 321B controls the wireless unit 31B.

図5は、無線中継器4(無線中継器4−1,4−2)の構成例を示す図である。この無線中継器4は、無線部41A,41Bおよび通信処理部42を備える。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the wireless repeater 4 (wireless repeaters 4-1 and 4-2). The wireless repeater 4 includes wireless units 41A and 41B and a communication processing unit 42.

無線部41Aは、上述したゲートウェイ2の無線部21およびセンサノード3Aの無線部31Aと同様に、無線媒体Aにより構成されている。無線部41Bは、上述したセンサノード3Bの無線部31Bと同様に、無線媒体Bにより構成されている。通信処理部42は、無線部41Aに対する制御を行う無線メディア処理部421Aと、無線部41Bに対する制御を行う無線メディア処理部421Bと、メッシュネットワークへの参入処理を行うメッシュネットワーク参入処理部422と、経路解決や送信・転送処理を行うメッシュルーティング処理部423と、無線媒体Aと無線媒体Bの差異を吸収するためのフラグメント処理部424とにより構成される。なお、無線メディア処理部421A,メッシュネットワーク参入処理部422,メッシュルーティング処理部423は、上述したセンサノード3Aの無線メディア処理部321A、メッシュネットワーク参入処理部322、メッシュルーティング処理部323と同様の処理を行う構成要素である。また、無線メディア処理部421Bは、上述したセンサノード3Bの無線メディア処理部321Bと同様の処理を行う構成要素である。   The wireless unit 41A is configured by the wireless medium A in the same manner as the wireless unit 21 of the gateway 2 and the wireless unit 31A of the sensor node 3A described above. The wireless unit 41B is configured by the wireless medium B in the same manner as the wireless unit 31B of the sensor node 3B described above. The communication processing unit 42 includes a wireless media processing unit 421A that controls the wireless unit 41A, a wireless media processing unit 421B that controls the wireless unit 41B, a mesh network entry processing unit 422 that performs entry processing to the mesh network, A mesh routing processing unit 423 that performs route resolution and transmission / transfer processing, and a fragment processing unit 424 for absorbing differences between the wireless medium A and the wireless medium B are configured. The wireless media processing unit 421A, the mesh network entry processing unit 422, and the mesh routing processing unit 423 are the same processes as the wireless media processing unit 321A, the mesh network entry processing unit 322, and the mesh routing processing unit 323 of the sensor node 3A described above. It is the component which performs. The wireless media processing unit 421B is a component that performs the same processing as the wireless media processing unit 321B of the sensor node 3B described above.

本実施の形態では、各装置の無線部を構成している無線媒体Aと無線媒体Bは異なる無線通信方式に対応しており、無線媒体Bより無線媒体Aの方が広帯域となる無線媒体を想定する。   In the present embodiment, the wireless medium A and the wireless medium B constituting the wireless unit of each device correspond to different wireless communication systems, and the wireless medium A has a wider bandwidth than the wireless medium B. Suppose.

また、各センサノード(センサノード3A−1〜3A−3,3B−1〜3B−4)は、搭載しているセンサによる温度等の情報の取得が可能であり、なおかつ、シリアル通信や赤外線通信等を用いて、他機器(他のセンサノードなど)からデータを取得することが可能な端末を想定している。さらに、各センサノードは、センタ装置1もしくはゲートウェイ2からの要求に応じてデータ(センサを利用して取得した情報)を送信する、または、自律的にセンタ装置1もしくはゲートウェイ2にデータを送信することを想定する。   In addition, each sensor node (sensor nodes 3A-1 to 3A-3, 3B-1 to 3B-4) can acquire information such as temperature by the mounted sensor, and serial communication or infrared communication. Are assumed to be terminals that can acquire data from other devices (such as other sensor nodes). Furthermore, each sensor node transmits data (information acquired using a sensor) in response to a request from the center device 1 or the gateway 2 or autonomously transmits data to the center device 1 or the gateway 2. Assume that.

センタ装置1は各センサノードからのデータ収集やデータ管理を行い、ゲートウェイ2はメッシュネットワークに属する各センサノードとセンタ装置1との間のデータ中継や、センサノードへの設定情報変更通知、経路制御などを行う。   The center device 1 collects and manages data from each sensor node, and the gateway 2 relays data between each sensor node belonging to the mesh network and the center device 1, notifies the sensor node of setting information change, and controls the route. And so on.

また、本実施の形態の無線通信システムでは、経路探索アルゴリズムとして、AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector)等のホップバイホップルーティングを用いることを想定する。ゲートウェイ2、センサノード3A、センサノード3Bおよび無線中継器4が保持している経路テーブルは、宛先,宛先に対して送信する際の次ホップ(next hop)端末,次ホップ端末にデータ送信する際に使用する無線媒体情報の3要素にて構成されているものとする。   In the wireless communication system of the present embodiment, it is assumed that hop-by-hop routing such as AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector) is used as a route search algorithm. The route table held by the gateway 2, the sensor node 3A, the sensor node 3B, and the wireless repeater 4 is the destination, the next hop terminal when transmitting to the destination, and the data transmitting to the next hop terminal It is assumed that it is composed of three elements of wireless medium information used for.

つづいて、本実施の形態の無線通信システムに含まれるネットワーク(ゲートウェイ2を起点とし、メッシュネットワークAおよびBを含んで形成されたネットワーク)に対して新たなノードが参入する方法について説明する。ここでは、ゲートウェイ2が管理しているネットワークに新たに参入するノードがセンサノード3Aの場合、新たに参入するノードが無線中継器の場合、および、新たに参入するノードがセンサノード3Bの場合に分けて説明する。   Next, a method in which a new node enters a network included in the wireless communication system according to the present embodiment (a network formed from the gateway 2 as a starting point and including the mesh networks A and B) will be described. Here, when the node that newly enters the network managed by the gateway 2 is the sensor node 3A, when the node that newly enters is a wireless repeater, and when the node that newly enters is the sensor node 3B Separately described.

(新たに参入するノードがセンサノード3Aの場合)
図6は、本実施の形態の無線通信システムに含まれるネットワークにセンサノードが参入する場合の制御手順の一例を示すシーケンス図であり、具体的には、ゲートウェイ2と同じ無線媒体を備えているセンサノード3Aが、ゲートウェイ2−1により管理されたメッシュネットワークAに参入する場合の例を示している。なお、ここでは、図1に示した無線通信システムにおいて、センサノード3A−1および3A−2はメッシュネットワークAに参入済みであり、かつセンサノード3A−3(ネットワークへの参入を希望するセンサノード)はセンサノード3A−2とのみ直接通信が可能な場所に位置しているものとして説明を行う。
(When the newly entering node is the sensor node 3A)
FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of a control procedure when a sensor node enters a network included in the wireless communication system of the present embodiment, and specifically includes the same wireless medium as that of the gateway 2. An example in which the sensor node 3A enters the mesh network A managed by the gateway 2-1. Here, in the wireless communication system shown in FIG. 1, the sensor nodes 3A-1 and 3A-2 have already entered the mesh network A, and the sensor node 3A-3 (the sensor node that wishes to enter the network). ) Will be described as being located in a place where only direct communication with the sensor node 3A-2 is possible.

図6に示したように、新たに参入を希望するセンサノード3A−3を電源ONすると、センサノード3A−3のメッシュネットワーク参入処理部322は仮の端末識別子を設定し、宛先をゲートウェイ2−1としてネットワーク参入通知メッセージを生成し、無線メディア処理部321Aおよび無線部31A経由でネットワーク参入通知メッセージを送信する。なお、これ以降の説明においては、端末識別子を単に識別子と記載する。   As shown in FIG. 6, when the sensor node 3A-3 to be newly entered is powered on, the mesh network entry processing unit 322 of the sensor node 3A-3 sets a temporary terminal identifier and sets the destination as the gateway 2- 1, the network entry notification message is generated, and the network entry notification message is transmitted via the wireless media processing unit 321A and the wireless unit 31A. In the following description, the terminal identifier is simply referred to as an identifier.

中継端末となるセンサノード3A−2および3A−1は、自身が保持するゲートウェイ2−1までの経路情報に従い、センサノード3A−3から送信された上記ネットワーク参入通知メッセージをゲートウェイ2−1に向けて転送する。   The sensor nodes 3A-2 and 3A-1 serving as relay terminals point the network entry notification message transmitted from the sensor node 3A-3 to the gateway 2-1 according to the route information to the gateway 2-1 held by the sensor nodes 3A-2 and 3A-1. Forward.

上記センサノード3A−3から送信されたネットワーク参入通知メッセージを受信したゲートウェイ2−1では、メッシュネットワーク構築・管理部222が、ネットワーク参入済みのノードと識別子重複が起こっていないかを確認する(識別子重複チェック)。   In the gateway 2-1, which has received the network entry notification message transmitted from the sensor node 3A-3, the mesh network construction / management unit 222 checks whether or not there is an identifier overlap with a node that has already joined the network (identifier). double check).

受信したネットワーク参入通知メッセージに設定されていた識別子(仮識別子)が参入済みの他のノードの識別子と重複している場合(識別子重複ありの場合)、メッシュネットワーク構築・管理部222は、センサノード3A−3に対して再度識別子を設定して識別子重複が解消されるように調整する。再設定後の識別子は識別子設定メッセージにてセンサノード3A−3に通知する。識別子の再設定が終了すると、メッシュネットワーク構築・管理部222は、宛先をセンサノード3A−3としたネットワーク参入通知応答メッセージを生成し、無線メディア処理部221および無線部21経由で送信する。識別子設定メッセージおよびネットワーク参入通知応答メッセージはセンサノード3A−1および3A−2によりセンサノード3A−3に向けて転送される。   When the identifier (temporary identifier) set in the received network entry notification message overlaps with the identifier of another node that has already entered (when there is an identifier overlap), the mesh network construction / management unit 222 may An identifier is set again for 3A-3, and adjustment is performed so that identifier duplication is eliminated. The identifier after reset is notified to the sensor node 3A-3 by an identifier setting message. When the resetting of the identifier is completed, the mesh network construction / management unit 222 generates a network entry notification response message whose destination is the sensor node 3A-3, and transmits it via the wireless media processing unit 221 and the wireless unit 21. The identifier setting message and the network entry notification response message are transferred toward the sensor node 3A-3 by the sensor nodes 3A-1 and 3A-2.

これに対して、識別子重複チェックの結果が「識別子重複なし」の場合、メッシュネットワーク構築・管理部222は、センサノード3A−3に対する識別子の再設定を実施することなく、宛先をセンサノード3A−3としたネットワーク参入通知応答メッセージを生成して送信する。   On the other hand, when the result of the identifier duplication check is “no identifier duplication”, the mesh network construction / management unit 222 assigns the destination to the sensor node 3A− without performing the resetting of the identifier for the sensor node 3A-3. A network entry notification response message 3 is generated and transmitted.

ゲートウェイ2−1から送信され、センサノード3A−1および3A−2により中継されたネットワーク参入通知応答メッセージをセンサノード3A−3が受信すると、センサノード3A−3のネットワーク参入が完了する。   When the sensor node 3A-3 receives the network entry notification response message transmitted from the gateway 2-1 and relayed by the sensor nodes 3A-1 and 3A-2, the network entry of the sensor node 3A-3 is completed.

なお、図6では識別子重複チェックの結果が「識別子重複あり」の場合にのみ識別子の再設定を行う場合の例について示したが、「識別子重複なし」の場合にも識別子の再設定を行うような制御としても構わない。   Although FIG. 6 shows an example in which the identifier is reset only when the result of the identifier duplication check is “with identifier duplication”, the identifier is reset even when “no identifier duplication”. It does not matter as long as the control is correct.

新たに参入するセンサノード3A−3がゲートウェイ2−1を探索する方法については特に規定しない。既存の如何なる方法を使用してもよい。一例を示すと、センサノード3A−3は起動時にゲートウェイ探索要求メッセージをブロードキャストにて送信する。ゲートウェイ探索要求メッセージを受信した隣接センサノードの中で既にネットワーク参入済みのセンサノードは、ゲートウェイ探索要求メッセージの送信元のセンサノード3A−3に対して、ゲートウェイ2−1の識別子と自端末からゲートウェイ2−1までのホップ数を通知するためにゲートウェイ探索要求応答メッセージを送信する。上記の例ではセンサノード3A−2がメッシュネットワークAに参入済みの隣接センサノードとなるので、センサノード3A−2からセンサノード3A−3に対して、ゲートウェイ探索要求応答メッセージが送信され、ゲートウェイ2−1の識別子、およびセンサノード3A−2からゲートウェイ2−1までのホップ数が通知される。ここで、メッシュネットワークAに参入済みの隣接センサノードが複数存在し、これらの各隣接センサノードからゲートウェイ探索要求応答メッセージを受信した場合、センサノード3A−3は、受信したゲートウェイ探索要求応答メッセージの中でゲートウェイ2−1までのホップ数が最短となる隣接センサノードをゲートウェイ2−1宛の次ホップ端末(next hop)として登録する(記憶する)。上記の例では隣接センサノードがセンサノード3A−2のみであるため、センサノード3A−2をゲートウェイ2−1宛の次ホップ端末として登録する。   A method for the newly entering sensor node 3A-3 to search for the gateway 2-1 is not particularly defined. Any existing method may be used. For example, the sensor node 3A-3 transmits a gateway search request message by broadcast at the time of activation. Among the adjacent sensor nodes that have received the gateway search request message, the sensor node that has already entered the network sends the gateway 2-1 identifier and the gateway from its own terminal to the sensor node 3A-3 that is the transmission source of the gateway search request message. A gateway search request response message is transmitted to notify the number of hops up to 2-1. In the above example, since the sensor node 3A-2 is an adjacent sensor node that has already entered the mesh network A, a gateway search request response message is transmitted from the sensor node 3A-2 to the sensor node 3A-3, and the gateway 2 -1 identifier and the number of hops from the sensor node 3A-2 to the gateway 2-1. Here, when there are a plurality of adjacent sensor nodes that have already entered the mesh network A and the gateway search request response message is received from each of these adjacent sensor nodes, the sensor node 3A-3 receives the received gateway search request response message. Among them, the adjacent sensor node having the shortest number of hops to the gateway 2-1 is registered (stored) as the next hop terminal (next hop) addressed to the gateway 2-1. In the above example, since the adjacent sensor node is only the sensor node 3A-2, the sensor node 3A-2 is registered as the next hop terminal addressed to the gateway 2-1.

(新たに参入するノードが無線中継器4の場合)
本実施の形態の無線通信システムでは、ゲートウェイ2と異なる無線媒体を備えているセンサノード3Bもゲートウェイ2が管理するネットワークに参入させるために、センサノード3Aおよびセンサノード3Bの双方と通信可能な地点(直接通信が可能な地点)に無線中継器4を設置する。
(When the newly entering node is the wireless repeater 4)
In the wireless communication system according to the present embodiment, the sensor node 3B having a wireless medium different from that of the gateway 2 can also communicate with both the sensor node 3A and the sensor node 3B in order to enter the network managed by the gateway 2. A wireless repeater 4 is installed at a point where direct communication is possible.

図7は、本実施の形態の無線通信システムに含まれるネットワークに無線中継器4(無線中継器4−1,4−2)が参入する場合の制御手順の一例を示すシーケンス図であり、具体的には、無線中継器4がメッシュネットワークAに参入する場合の例を示している。なお、ここでは、図1に示した無線通信システムにおいて、センサノード3A−1〜3A−3はメッシュネットワークAに参入済みであり、かつ無線中継器4−1,4−2(ネットワークへの参入を希望する無線中継器)はセンサノード3A−2とのみ直接通信が可能な場所に位置しているものとして説明を行う。無線中継器4−1および4−2は、センサノード3A−2とのみ直接通信が可能であるため、いずれの無線中継器4が参入する場合も全く同一のシーケンスとなる。   FIG. 7 is a sequence diagram showing an example of a control procedure when the wireless repeater 4 (wireless repeaters 4-1 and 4-2) enters a network included in the wireless communication system of the present embodiment. Specifically, an example in which the wireless repeater 4 enters the mesh network A is shown. Here, in the wireless communication system shown in FIG. 1, the sensor nodes 3A-1 to 3A-3 have already entered the mesh network A, and the wireless repeaters 4-1 and 4-2 (enter the network). In the following description, it is assumed that the wireless repeater that wants to communicate with the sensor node 3A-2 is located in a location where direct communication is possible. Since the wireless repeaters 4-1 and 4-2 can directly communicate only with the sensor node 3A-2, the same sequence is performed when any wireless repeater 4 enters.

図7に示したように、新たに参入を希望する無線中継器4を電源ONすると、上述したセンサノード3A−3の新規参入動作と同様に、この無線中継器4のメッシュネットワーク参入処理部422は仮の識別子を設定し、宛先をゲートウェイ2−1としてネットワーク参入通知メッセージを生成し、無線メディア処理部421Aおよび無線部41A経由でネットワーク参入通知メッセージを送信する。   As shown in FIG. 7, when the wireless repeater 4 that wishes to newly enter is turned on, the mesh network entry processing unit 422 of the wireless repeater 4 is similar to the above-described new entry operation of the sensor node 3A-3. Sets a temporary identifier, generates a network entry notification message with the destination being the gateway 2-1, and transmits the network entry notification message via the wireless media processing unit 421A and the wireless unit 41A.

中継端末となるセンサノード3A−2および3A−1は、自身が保持するゲートウェイ2−1までの経路情報に従い、無線中継器4から送信された上記ネットワーク参入通知メッセージをゲートウェイ2−1に向けて転送する。   The sensor nodes 3A-2 and 3A-1 serving as relay terminals follow the route information to the gateway 2-1 held by the sensor nodes 3A-2 and 3A-1 toward the gateway 2-1. Forward.

ゲートウェイ2−1では、上記無線中継器4から送信されたネットワーク参入通知メッセージを受信すると、メッシュネットワーク構築・管理部222が、ネットワーク参入済みのノードと識別子重複が起こっていないかを確認する(識別子重複チェック)。   When the gateway 2-1 receives the network entry notification message transmitted from the wireless repeater 4, the mesh network construction / management unit 222 checks whether there is an identifier overlap with a node that has already joined the network (identifier). double check).

識別子重複チェックの結果が「識別子重複あり」の場合、上述したセンサノード3A−3の新規参入動作と同様に、無線中継器4に対する識別子の再設定を実施して識別子重複を解消させた後、宛先を無線中継器4としたネットワーク参入通知応答メッセージを生成して送信する。また、識別子重複チェックの結果が「識別子重複なし」の場合、無線中継器4に対する識別子の再設定を実施することなく、宛先を無線中継器4としたネットワーク参入通知応答メッセージを生成して送信する。無線中継器4がネットワーク参入通知応答メッセージを受信すると、無線中継器4のネットワーク参入が完了する。   When the result of the identifier duplication check is “with identifier duplication”, after performing identifier resetting for the wireless repeater 4 and eliminating the identifier duplication, similarly to the new entry operation of the sensor node 3A-3 described above, A network entry notification response message whose destination is the wireless repeater 4 is generated and transmitted. If the result of the identifier duplication check is “no identifier duplication”, a network entry notification response message with the destination set as the wireless repeater 4 is generated and transmitted without resetting the identifier for the wireless repeater 4. . When the wireless repeater 4 receives the network entry notification response message, the network entry of the wireless repeater 4 is completed.

新たに参入する無線中継器4がゲートウェイ2−1を探索する方法については、既存の如何なる方法を使用してもよい。   Any existing method may be used as a method for the newly entered wireless repeater 4 to search for the gateway 2-1.

(新たに参入するノードがセンサノード3Bの場合)
図8は、本実施の形態の無線通信システムに含まれるネットワークにセンサノードが参入する場合の制御手順の一例を示すシーケンス図であり、具体的には、ゲートウェイ2と異なる無線媒体を備えているセンサノード3BがメッシュネットワークBに参入する場合の例を示している。なお、ここでは、図1に示した無線通信システムにおいて、センサノード3A−1〜3A−3および無線中継器4−1はメッシュネットワークAに参入済みであり、かつセンサノード3B−1(ネットワークへの参入を希望するセンサノード)は無線中継器4−1とのみ直接通信が可能な場所に位置しているものとして説明を行う。
(When the newly entering node is the sensor node 3B)
FIG. 8 is a sequence diagram illustrating an example of a control procedure when a sensor node enters a network included in the wireless communication system according to the present embodiment. Specifically, the wireless communication system includes a wireless medium different from the gateway 2. An example in which the sensor node 3B enters the mesh network B is shown. Here, in the wireless communication system shown in FIG. 1, the sensor nodes 3A-1 to 3A-3 and the wireless repeater 4-1 have already entered the mesh network A, and the sensor node 3B-1 (to the network) The description will be made assuming that the sensor node that wishes to enter is located at a place where direct communication is possible only with the wireless repeater 4-1.

図8に示したように、新たに参入を希望するセンサノード3B−1を電源ONすると、センサノード3B−1のメッシュネットワーク参入処理部322は仮の識別子を設定し、宛先をゲートウェイ2−1としてネットワーク参入通知メッセージを生成し、無線メディア処理部321Bおよび無線部31B経由でネットワーク参入通知メッセージを送信する。   As shown in FIG. 8, when the sensor node 3B-1 that is desired to be newly entered is powered on, the mesh network entry processing unit 322 of the sensor node 3B-1 sets a temporary identifier and sets the destination as the gateway 2-1. The network entry notification message is generated, and the network entry notification message is transmitted via the wireless media processing unit 321B and the wireless unit 31B.

中継端末となる無線中継器4−1では無線メディア処理421Bで受信処理を行い、メッシュルーティング処理部423は、自装置(無線中継器4−1)内で保持している経路テーブルを参照する。すでに説明したとおり、経路テーブルは、宛先,次ホップ端末,次ホップ端末にデータ送信する際に使用する無線媒体情報により構成されている。この例では、メッセージの宛先が無線媒体Aを備えているゲートウェイ2−1でるため、経路テーブルを参照した結果、次ホップ端末がセンサノード3A−2、使用する無線媒体が無線媒体Aであると認識する。そして、使用する無線媒体を無線媒体Bから無線媒体Aに変更し、無線メディア処理部421Aがネットワーク参入通知メッセージの転送処理を行う。無線中継器4−1により転送されたネットワーク参入通知メッセージは、次の中継端末となるセンサノード3A−2およびその次の中継端末となるセンサノード3A−1によりさらに転送され、ゲートウェイ2−1に到達する。   The wireless relay device 4-1 serving as a relay terminal performs reception processing in the wireless media processing 421B, and the mesh routing processing unit 423 refers to the route table held in the own device (wireless relay device 4-1). As already described, the route table is composed of destination, next hop terminal, and wireless medium information used when data is transmitted to the next hop terminal. In this example, since the destination of the message is the gateway 2-1 having the wireless medium A, as a result of referring to the route table, the next hop terminal is the sensor node 3A-2 and the wireless medium to be used is the wireless medium A. recognize. Then, the wireless medium to be used is changed from the wireless medium B to the wireless medium A, and the wireless media processing unit 421A performs the transfer process of the network entry notification message. The network entry notification message transferred by the wireless repeater 4-1 is further transferred by the sensor node 3A-2 as the next relay terminal and the sensor node 3A-1 as the next relay terminal, and is sent to the gateway 2-1. To reach.

上記センサノード3B−1から送信されたネットワーク参入通知メッセージを受信したゲートウェイ2−1では、メッシュネットワーク構築・管理部222が、ネットワーク参入済みのノードと識別子重複が起こっていないかを確認する(識別子重複チェック)。   In the gateway 2-1 that has received the network entry notification message transmitted from the sensor node 3 B- 1, the mesh network construction / management unit 222 confirms whether or not identifier duplication has occurred with a node that has already joined the network (identifier). double check).

受信したネットワーク参入通知メッセージに設定されていた識別子(仮識別子)が参入済みの他のノードの識別子と重複している場合(識別子重複ありの場合)、メッシュネットワーク構築・管理部222は、センサノード3B−1に対して再度識別子を設定し、再設定後の識別子を識別子設定メッセージにてセンサノード3B−1に通知することにより識別子重複を解消させる。識別子の再設定が終了すると、メッシュネットワーク構築・管理部222は、宛先をセンサノード3B−1としたネットワーク参入通知応答メッセージを生成し、無線メディア処理部221および無線部21経由で送信する。識別子設定メッセージおよびネットワーク参入通知応答メッセージはセンサノード3A−1および3A−2によりセンサノード3B−1に向けて転送される。   When the identifier (temporary identifier) set in the received network entry notification message overlaps with the identifier of another node that has already entered (when there is an identifier overlap), the mesh network construction / management unit 222 may An identifier is set again for 3B-1, and the identifier after the reset is notified to the sensor node 3B-1 by an identifier setting message, thereby eliminating the identifier duplication. When the resetting of the identifier is completed, the mesh network construction / management unit 222 generates a network entry notification response message with the destination being the sensor node 3B-1, and transmits it via the wireless media processing unit 221 and the wireless unit 21. The identifier setting message and the network entry notification response message are transferred toward the sensor node 3B-1 by the sensor nodes 3A-1 and 3A-2.

これに対して、識別子重複チェックの結果が「識別子重複なし」の場合、メッシュネットワーク構築・管理部222は、センサノード3B−1に対する識別子の再設定を実施することなく、宛先をセンサノード3B−1としたネットワーク参入通知応答メッセージを生成して送信する。   On the other hand, when the result of the identifier duplication check is “no identifier duplication”, the mesh network construction / management unit 222 sets the destination to the sensor node 3B− without performing the resetting of the identifier for the sensor node 3B-1. A network entry notification response message set to 1 is generated and transmitted.

ゲートウェイ2−1から送信され、センサノード3A−1および3A−2によりセンサノード3B−1に向けて中継された識別子設定メッセージおよびネットワーク参入通知応答メッセージは、中継端末の一つである無線中継器4−1に到達する。無線中継器4−1では、無線部41Aを介してこれらのメッセージを無線メディア処理部421Aが受信し、メッシュルーティング処理部423は、自装置内で保持している経路テーブルを参照する。メッセージの宛先がセンサノード3B−1であるため、経路テーブルを参照した結果、次ホップ端末がセンサノード3B−1、使用する無線媒体が無線媒体Bであると認識する。そして、使用する無線媒体を無線媒体Aから無線媒体Bに変更し、無線メディア処理部421Bが受信メッセージ(識別子設定メッセージ,ネットワーク参入通知応答メッセージ)の転送処理を行う。無線中継器4−1により転送されたメッセージは、センサノード3B−1に到達する。   The identifier setting message and the network entry notification response message transmitted from the gateway 2-1 and relayed to the sensor node 3B-1 by the sensor nodes 3A-1 and 3A-2 are one of the relay terminals. 4-1 is reached. In the wireless repeater 4-1, the wireless media processing unit 421A receives these messages via the wireless unit 41A, and the mesh routing processing unit 423 refers to the route table held in the own device. Since the destination of the message is the sensor node 3B-1, as a result of referring to the route table, it is recognized that the next hop terminal is the sensor node 3B-1 and the wireless medium to be used is the wireless medium B. Then, the wireless medium to be used is changed from the wireless medium A to the wireless medium B, and the wireless media processing unit 421B performs transfer processing of the received message (identifier setting message, network entry notification response message). The message transferred by the wireless repeater 4-1 reaches the sensor node 3B-1.

ネットワーク参入通知応答メッセージをセンサノード3B−1が受信すると、センサノード3B−1のネットワーク参入が完了する。なお、センサノード3B−1以外のセンサノード3Bがネットワークに参入する場合の制御手順は、メッセージがメッシュネットワークB内のセンサノード3Bの間で転送される場合がある点と無線中継器4−2がメッシュネットワークA側との中継を行う場合がある点を除いて、センサノード3B−1のネットワーク参入手順と同様である。   When the sensor node 3B-1 receives the network entry notification response message, the network entry of the sensor node 3B-1 is completed. The control procedure when the sensor node 3B other than the sensor node 3B-1 enters the network is that the message may be transferred between the sensor nodes 3B in the mesh network B and the wireless repeater 4-2. Is the same as the network entry procedure of the sensor node 3B-1, except that there is a case where the relay is performed with the mesh network A side.

また、上記説明では識別子重複チェックの結果が「識別子重複あり」の場合にのみ識別子の再設定を行う場合の例について示したが、「識別子重複なし」の場合にも識別子の再設定を行うような制御としても構わない。   In the above description, an example in which the identifier is reset only when the result of the identifier duplication check is “identifier duplication” is shown. However, the identifier is reset even when “identifier duplication is not present”. It does not matter as long as the control is correct.

新たに参入するセンサノード3Bがゲートウェイ2−1を探索する方法については、既存の如何なる方法を使用してもよい。   Any existing method may be used as a method for the newly entering sensor node 3B to search for the gateway 2-1.

図6〜図8を参照しながら説明した上記の制御手順により、異なる無線媒体を備えたノードで構築されるメッシュネットワークを同一のネットワークとして管理することが可能となり、ゲートウェイ2,センサノード3A,センサノード3B,無線中継器4は媒体差異を意識することなく通信可能となる。   The above-described control procedure described with reference to FIGS. 6 to 8 makes it possible to manage a mesh network constructed by nodes having different wireless media as the same network, gateway 2, sensor node 3A, sensor The node 3B and the wireless repeater 4 can communicate without being aware of the medium difference.

つづいて、本実施の形態の無線通信システムにおける経路解決動作、具体的には、ゲートウェイ2がセンサノード3A,無線中継器4,センサノード3Bに対する経路を探索する動作について説明する。   Next, a route solving operation in the wireless communication system of the present embodiment, specifically, an operation in which the gateway 2 searches for a route to the sensor node 3A, the wireless repeater 4, and the sensor node 3B will be described.

(センサノード3Aに対する経路探索)
図9は、センサノード3Aに対する経路を探索する場合のシーケンス例を示す図であり、具体的には、図1に示した構成の無線通信システムにおいて、ゲートウェイ2−1がセンサノード3A−3への経路を探索する場合の例を示している。
(Route search for sensor node 3A)
FIG. 9 is a diagram showing a sequence example when searching for a route to the sensor node 3A. Specifically, in the wireless communication system having the configuration shown in FIG. 1, the gateway 2-1 moves to the sensor node 3A-3. An example in the case of searching for a route is shown.

ゲートウェイ2−1がセンサノード3A−3への経路を探索する場合、まず、ゲートウェイ2−1のメッシュルーティング処理部223が、探索対象とするノード(この場合はセンサノード3A−3となる)の情報(識別子)を格納したRREQ(Route Request)メッセージを生成し、さらに、このRREQメッセージの宛先にブロードキャストアドレスを設定する。次に、このRREQメッセージを無線メディア処理部221が送信する。RREQメッセージを受信した各端末(センサノード)は、RREQメッセージに格納されている探索対象ノードの情報を参照し、この情報が自装置を示しているかどうか(探索対象が自装置かどうか)確認する。確認の結果、探索対象が自装置でなければ、受信したRREQメッセージの宛先をブロードキャストアドレスとして転送する処理を繰り返していく。この結果、センサノード3A−3の識別子が格納されているRREQメッセージはセンサノード3A−3に到達する。   When the gateway 2-1 searches for a route to the sensor node 3A-3, first, the mesh routing processing unit 223 of the gateway 2-1 selects a node to be searched (in this case, the sensor node 3A-3). An RREQ (Route Request) message storing information (identifier) is generated, and a broadcast address is set as a destination of the RREQ message. Next, the wireless media processing unit 221 transmits this RREQ message. Each terminal (sensor node) that has received the RREQ message refers to the information of the search target node stored in the RREQ message, and checks whether this information indicates the own device (whether the search target is the own device). . As a result of the confirmation, if the search target is not the own device, the process of transferring the destination of the received RREQ message as a broadcast address is repeated. As a result, the RREQ message storing the identifier of the sensor node 3A-3 reaches the sensor node 3A-3.

上記RREQメッセージを受信したセンサノード3A−3では、メッシュルーティング処理部323が、宛先をゲートウェイ2−1に設定したRREP(Route Reply)メッセージを生成し、このRREPメッセージを無線メディア処理部321Aが送信する。RREPメッセージは、中継端末であるセンサノード3A−2および3A−1によりゲートウェイ2−1に向けて転送され、ゲートウェイ2−1に到達する。そして、ゲートウェイ2−1がRREPメッセージを受信してその内容を解析し、経路テーブルを構築する。   In the sensor node 3A-3 that has received the RREQ message, the mesh routing processing unit 323 generates an RREP (Route Reply) message in which the destination is set to the gateway 2-1, and the wireless media processing unit 321A transmits the RREP message. To do. The RREP message is transferred toward the gateway 2-1 by the sensor nodes 3A-2 and 3A-1 which are relay terminals, and reaches the gateway 2-1. Then, the gateway 2-1 receives the RREP message, analyzes the content, and constructs a route table.

(無線中継器4に対する経路探索)
図10は、無線中継器4に対する経路を探索する場合のシーケンス例を示す図であり、具体的には、図1に示した構成の無線通信システムにおいて、ゲートウェイ2−1が無線中継器4への経路を探索する場合の例を示している。無線中継器4−1および4−2は、センサノード3A−2とのみ直接通信が可能であるため、いずれの無線中継器に対する経路を探索する場合も全く同一のシーケンスとなる。
(Route search for wireless repeater 4)
FIG. 10 is a diagram illustrating a sequence example when searching for a route to the wireless repeater 4. Specifically, in the wireless communication system having the configuration illustrated in FIG. An example in the case of searching for a route is shown. Since the wireless repeaters 4-1 and 4-2 can directly communicate only with the sensor node 3A-2, the same sequence is used when searching for a route to any wireless repeater.

ゲートウェイ2−1が無線中継器4への経路を探索する場合、まず、ゲートウェイ2−1のメッシュルーティング処理部223が、探索対象とするノード(無線中継器4)の情報(識別子)を格納したRREQメッセージを生成し、さらに、このRREQメッセージの宛先にブロードキャストアドレスを設定する。次に、このRREQメッセージを無線メディア処理部221が送信する。RREQメッセージを受信した各端末(センサノード)は、メッセージに格納されている探索対象ノードの情報を参照し、この情報が自装置を示しているかどうか(探索対象が自装置かどうか)確認する。確認の結果、探索対象が自装置でなければ、受信したRREQメッセージの宛先をブロードキャストアドレスとして転送する処理を繰り返していく。この結果、無線中継器4の識別子が格納されているRREQメッセージは無線中継器4に到達する。   When the gateway 2-1 searches for a route to the wireless repeater 4, first, the mesh routing processing unit 223 of the gateway 2-1 stores the information (identifier) of the node (wireless repeater 4) to be searched. An RREQ message is generated, and a broadcast address is set as a destination of the RREQ message. Next, the wireless media processing unit 221 transmits this RREQ message. Each terminal (sensor node) that has received the RREQ message refers to the information of the search target node stored in the message, and checks whether this information indicates the own device (whether the search target is the own device). As a result of the confirmation, if the search target is not the own device, the process of transferring the destination of the received RREQ message as a broadcast address is repeated. As a result, the RREQ message in which the identifier of the wireless repeater 4 is stored reaches the wireless repeater 4.

上記RREQメッセージを受信した無線中継器4では、メッシュルーティング処理部423が、宛先をゲートウェイ2−1に設定したRREPメッセージを生成し、このRREPメッセージを無線メディア処理部421Aが送信する。RREPメッセージは、中継端末であるセンサノード3A−2および3A−1によりゲートウェイ2−1に向けて転送され、ゲートウェイ2−1に到達する。そして、ゲートウェイ2−1がRREPメッセージを受信してその内容を解析し、経路テーブルを構築する。   In the wireless repeater 4 that has received the RREQ message, the mesh routing processing unit 423 generates an RREP message in which the destination is set to the gateway 2-1, and the wireless media processing unit 421A transmits the RREP message. The RREP message is transferred toward the gateway 2-1 by the sensor nodes 3A-2 and 3A-1 which are relay terminals, and reaches the gateway 2-1. Then, the gateway 2-1 receives the RREP message, analyzes the content, and constructs a route table.

(センサノード3Bに対する経路探索)
図11は、センサノード3Bに対する経路を探索する場合のシーケンス例を示す図であり、具体的には、図1に示した構成の無線通信システムにおいて、ゲートウェイ2−1がセンサノード3B−1への経路を探索する場合の例を示している。
(Route search for sensor node 3B)
FIG. 11 is a diagram showing a sequence example when searching for a route to the sensor node 3B. Specifically, in the wireless communication system having the configuration shown in FIG. 1, the gateway 2-1 moves to the sensor node 3B-1. An example in the case of searching for a route is shown.

ゲートウェイ2−1がセンサノード3B−1への経路を探索する場合、まず、ゲートウェイ2−1のメッシュルーティング処理部223が、探索対象とするノード(センサノード3B−1)の情報(識別子)を格納したRREQメッセージを生成し、さらに、このRREQメッセージの宛先にブロードキャストアドレスを設定する。次に、このRREQメッセージを無線メディア処理部221が送信する。RREQメッセージを受信した各端末(センサノード,無線中継器)は、メッセージに格納されている探索対象ノードの情報を参照し、この情報が自装置を示しているかどうか(探索対象が自装置かどうか)確認する。確認の結果、探索対象が自装置でなければ、受信したRREQメッセージの宛先をブロードキャストアドレスとして転送する処理を繰り返していく。このとき、無線中継器4では、以下に示す処理を実行してRREQメッセージを転送する。すなわち、無線中継器4では、センサノード3Aから転送されてきたRREQメッセージを無線メディア処理部421Aが受信するが、このRREQメッセージに格納されている情報が自装置を示しておらず、さらに転送を行う場合、RREQメッセージを受信した無線メディア処理部421Aにて転送するのではなく、無線メディア処理部421Bが転送処理を行い、ブロードキャストする。これにより、センサノード3Aにより構成されているメッシュネットワークA側で送信されたRREQメッセージがセンサノード3Bにより構成されているメッシュネットワークB側にも転送されるようになる。ゲートウェイ2からのみ経路探索を許可することで、上記動作を実現する。   When the gateway 2-1 searches for a route to the sensor node 3B-1, first, the mesh routing processing unit 223 of the gateway 2-1 obtains information (identifier) of the node (sensor node 3B-1) to be searched. A stored RREQ message is generated, and a broadcast address is set as a destination of the RREQ message. Next, the wireless media processing unit 221 transmits this RREQ message. Each terminal (sensor node, wireless repeater) that has received the RREQ message refers to the information of the search target node stored in the message, and whether this information indicates the own device (whether the search target is the own device). )Check. As a result of the confirmation, if the search target is not the own device, the process of transferring the destination of the received RREQ message as a broadcast address is repeated. At this time, the wireless repeater 4 performs the following process to transfer the RREQ message. That is, in the wireless repeater 4, the wireless media processing unit 421A receives the RREQ message transferred from the sensor node 3A, but the information stored in the RREQ message does not indicate the own device, and further transfers the RREQ message. In the case of performing the transmission, the wireless media processing unit 421B performs the transfer process and broadcasts it instead of transferring it by the wireless media processing unit 421A that has received the RREQ message. As a result, the RREQ message transmitted on the mesh network A side configured by the sensor node 3A is also transferred to the mesh network B side configured by the sensor node 3B. The above operation is realized by permitting the route search only from the gateway 2.

上記の手順を実行した結果、センサノード3B−1の識別子が格納されているRREQメッセージはセンサノード3B−1に到達する。   As a result of executing the above procedure, the RREQ message in which the identifier of the sensor node 3B-1 is stored reaches the sensor node 3B-1.

上記RREQメッセージを受信したセンサノード3B−1では、メッシュルーティング処理部323が、宛先をゲートウェイ2−1に設定したRREPメッセージを生成し、このRREPメッセージを無線メディア処理部321Bが送信する。RREPメッセージは、中継端末である無線中継器4、センサノード3A−2および3A−1によりゲートウェイ2−1に向けて転送され、ゲートウェイ2−1に到達する。そして、ゲートウェイ2−1がRREPメッセージを受信してその内容を解析し、経路テーブルを構築する。   In the sensor node 3B-1 that has received the RREQ message, the mesh routing processing unit 323 generates an RREP message with the destination set to the gateway 2-1, and the wireless media processing unit 321B transmits the RREP message. The RREP message is transferred to the gateway 2-1 by the wireless repeater 4, which is a relay terminal, and the sensor nodes 3A-2 and 3A-1, and reaches the gateway 2-1. Then, the gateway 2-1 receives the RREP message, analyzes the content, and constructs a route table.

なお、無線中継器4がRREPメッセージを転送する際には、RREPメッセージを受信した無線メディア処理部421Bではなく無線メディア処理部421Aが転送処理を行う。   When the wireless repeater 4 transfers the RREP message, the wireless media processing unit 421A performs the transfer process instead of the wireless media processing unit 421B that has received the RREP message.

また、本実施の形態の無線中継器4は、メッシュネットワークA側とメッシュネットワークB側との間で信号を転送する場合、必要に応じて以下に示すようなデータフラグメント処理を実行して転送前後のサイズを調整する。   Further, when transferring a signal between the mesh network A side and the mesh network B side, the wireless repeater 4 according to the present embodiment performs data fragment processing as described below as necessary before and after the transfer. Adjust the size.

(メッシュネットワークA側からB側への中継処理における処理)
無線中継器4は、センサノード3A、ゲートウェイ2またはセンタ装置1からセンサノード3B宛に送信されたメッセージを受信した場合、受信したメッセージのデータ長を確認する。そして、確認の結果、受信メッセージのデータ長が無線媒体Bに対応する無線通信方式、すなわちメッシュネットワークBで使用している無線通信方式で取り扱い可能なメッセージの最大データ長を超過していることを検出した場合には、フラグメント処理部424にてデータフラグメントを行ってデータを分割してから転送することで、媒体間のデータ長差異を吸収する。
(Processing in the relay processing from the mesh network A side to the B side)
When the wireless repeater 4 receives a message transmitted from the sensor node 3A, the gateway 2, or the center device 1 to the sensor node 3B, the wireless repeater 4 checks the data length of the received message. As a result of confirmation, it is confirmed that the data length of the received message exceeds the maximum data length of the message that can be handled by the wireless communication method corresponding to the wireless medium B, that is, the wireless communication method used in the mesh network B. If detected, the fragment processing unit 424 performs data fragmentation, divides the data, and transfers the data, thereby absorbing the data length difference between the media.

(メッシュネットワークB側からA側への中継処理における処理)
これとは逆に、無線中継器4は、センサノード3Bからセンサノード3A、ゲートウェイ2またはセンタ装置1宛に送信された、宛先が同一のメッセージを複数受信した場合、メッシュネットワークAで使用している無線通信方式で取り扱い可能なメッセージの最大データ長に合わせて、フラグメント処理部424にて宛先が同じ複数データ(メッセージ)の再組み立てを行って結合し、転送する。この転送処理を実現するために、センサノード3Bは、センサノード3A、ゲートウェイ2またはセンタ装置1宛にメッセージを送信する場合、無線中継器4でデータの再組み立てが可能となるように、宛先が同一の複数のデータメッセージを生成し、再組み立てを行うべきデータであることを示す情報とともに送信する。
(Processing in relay processing from mesh network B side to A side)
On the contrary, when the wireless repeater 4 receives a plurality of messages having the same destination transmitted from the sensor node 3B to the sensor node 3A, the gateway 2 or the center device 1, the wireless repeater 4 is used in the mesh network A. The fragment processing unit 424 reassembles a plurality of data (messages) having the same destination in accordance with the maximum data length of a message that can be handled by the existing wireless communication method, and transfers the combined data. In order to realize this transfer process, when the sensor node 3B transmits a message to the sensor node 3A, the gateway 2 or the center device 1, the destination is set so that the wireless repeater 4 can reassemble the data. A plurality of identical data messages are generated and transmitted together with information indicating that the data is to be reassembled.

以上のように、本実施の形態の無線通信システムは、第1の無線方式に対応した無線媒体(無線媒体A)を備えたノードにより形成された第1のメッシュネットワークと、第2の無線方式に対応した無線媒体(無線媒体B)を備えたノードにより形成された第2のメッシュネットワークと、第1および第2の無線媒体を備えた無線中継器と、を備え、無線中継器が、第1のメッシュネットワークの1つ以上のノード、および第2のメッシュネットワークの1つ以上のノードと通信可能な位置において、第1のメッシュネットワーク側から第2のメッシュネットワーク側に向けて送信された信号および第2のメッシュネットワーク側から第1のメッシュネットワーク側に向けて送信された信号を中継することとした。また、第1のメッシュネットワークのゲートウェイが、第1および第2のメッシュネットワーク内の各ノードの端末識別子同士が重複しないように、端末識別子を管理し、この端末識別子を用いて各ノード(センサノード3A,3B,無線中継器4)への経路を探索することとした。また、無線中継器は、無線媒体が異なるセンサノード間で送受信されるデータを転送する場合、フラグメント処理を行い、1つのメッセージとして受信したデータを分割して複数のメッセージとして転送する、または宛先が同一の複数のメッセージとして受信したデータを取りまとめて1つのメッセージとして転送することとした。   As described above, the wireless communication system according to the present embodiment includes the first mesh network formed by the nodes including the wireless medium (wireless medium A) corresponding to the first wireless system, and the second wireless system. A second mesh network formed by a node including a wireless medium (wireless medium B) corresponding to the wireless medium, and a wireless repeater including first and second wireless media, Signals transmitted from the first mesh network side to the second mesh network side at positions where one or more nodes of one mesh network and one or more nodes of the second mesh network can communicate with each other In addition, a signal transmitted from the second mesh network side toward the first mesh network side is relayed. Further, the gateway of the first mesh network manages the terminal identifier so that the terminal identifiers of the nodes in the first and second mesh networks do not overlap with each other, and each node (sensor node It was decided to search for a route to 3A, 3B, the wireless repeater 4). In addition, when transferring data transmitted / received between sensor nodes with different wireless media, the wireless repeater performs fragment processing and divides the data received as one message and transfers it as a plurality of messages, or the destination is Data received as a plurality of the same messages are collected and transferred as one message.

これにより、第1のメッシュネットワーク内のノードから送信された信号および第2のメッシュネットワーク内のノードから送信された信号を各メッシュネットワークの上位の装置を経由させることなく相互に送受信させることができる。すなわち、各メッシュネットワーク内のノードを同一ネットワーク内のノードとして取り扱い、異なる無線媒体を備えたノード同士を通信させることができる。また、ゲートウェイは、センサノード間の無線媒体の差異を意識することなく、各センサノードと通信することができる。   As a result, the signal transmitted from the node in the first mesh network and the signal transmitted from the node in the second mesh network can be transmitted / received to / from each other without going through a higher-level device of each mesh network. . That is, nodes in each mesh network can be handled as nodes in the same network, and nodes having different wireless media can communicate with each other. Further, the gateway can communicate with each sensor node without being aware of the difference in the wireless medium between the sensor nodes.

さらに、複数の無線中継器を備えるようにしたので、一部の無線中継器が故障した場合でも、ゲートウェイから対象端末に対して、再経路探索を行うことで、他の無線中継器(故障していない無線中継器)を経由して経路を構築することが可能となる。   Furthermore, since a plurality of wireless repeaters are provided, even if some of the wireless repeaters break down, another route repeater (failure occurs) by performing a reroute search from the gateway to the target terminal. It is possible to construct a route via a wireless repeater that is not.

実施の形態2.
本実施の形態の無線通信システムの構成は、実施の形態1の無線通信システムと同様である。実施の形態1ではセンサノードがデータを収集する際の動作について特に規定していなかったが、本実施の形態の無線通信システムでは、データ収集時の制御に特徴を有する。具体的には、ゲートウェイ2が各センサノードから一定周期でデータ収集を行うための制御に特徴を有する。
Embodiment 2. FIG.
The configuration of the radio communication system of the present embodiment is the same as that of the radio communication system of the first embodiment. In the first embodiment, the operation when the sensor node collects data is not particularly defined. However, the wireless communication system of the present embodiment has a feature in the control at the time of data collection. Specifically, the gateway 2 is characterized by control for collecting data from each sensor node at a constant period.

図12は、実施の形態2の無線中継器の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の無線中継器4aは、実施の形態1で説明した無線中継器4(図5参照)に対してデータ収集制御部425を追加したものである。このデータ収集制御部425は、メッシュネットワークB内の各センサノード3Bからデータを収集する。   FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a radio repeater according to the second embodiment. As shown in the figure, the wireless repeater 4a of this embodiment is obtained by adding a data collection control unit 425 to the wireless repeater 4 (see FIG. 5) described in the first embodiment. The data collection control unit 425 collects data from each sensor node 3B in the mesh network B.

図13は、実施の形態2の無線通信システムにおけるデータ収集動作の一例を示すシーケンス図である。   FIG. 13 is a sequence diagram illustrating an example of a data collection operation in the wireless communication system according to the second embodiment.

本実施の形態の無線通信システムにおいては、無線媒体Aを使用した通信では使用可能帯域が多いことから、各センサノード3Aは、ゲートウェイ2に対して自律的にデータ送信を行う。一方、無線媒体Bを使用した通信では使用可能帯域が少なく、各センサノード3Bが自律的にデータ送信を行うようにした場合にはメッセージ衝突により、データの収集率が低下する。そのため、図13に示したように、無線中継器4aのデータ収集制御部425が、ゲートウェイ2−1から指定されたセンサノード3Bに対してポーリングを行ってデータ収集を行い、収集したデータをゲートウェイ2−1へ送信する。なお、図13においてはゲートウェイ2−1が無線中継器4aに指示を行う際に送信するメッセージの記載を省略している。   In the wireless communication system according to the present embodiment, since there is a large usable bandwidth in communication using the wireless medium A, each sensor node 3A autonomously transmits data to the gateway 2. On the other hand, in the communication using the wireless medium B, the usable bandwidth is small, and when each sensor node 3B autonomously transmits data, the data collection rate decreases due to message collision. Therefore, as shown in FIG. 13, the data collection control unit 425 of the wireless repeater 4a polls the sensor node 3B designated by the gateway 2-1, collects the data, and collects the collected data as the gateway. Transmit to 2-1. In FIG. 13, description of a message transmitted when the gateway 2-1 instructs the wireless repeater 4a is omitted.

このように、本実施の形態の無線通信システムでは、使用可能帯域の少ない無線方式を利用している各センサノード3Bからのデータ収集を無線中継器4a主導で行うこととした。これにより、センサノード3Bで収集したデータを格納したメッセージ同士が衝突するのを回避することができ、データ収集率の低下を防止できる。   As described above, in the wireless communication system according to the present embodiment, data collection from each sensor node 3B that uses a wireless system with a small usable bandwidth is led by the wireless relay 4a. Thereby, it is possible to avoid collision between messages storing data collected by the sensor node 3B, and it is possible to prevent a decrease in the data collection rate.

実施の形態3.
本実施の形態の無線通信システムの構成は、実施の形態1の無線通信システムと同様である。本実施の形態の無線通信システムでは、ゲートウェイ2からセンサノード3Bへの経路探索動作に特徴を有する。
Embodiment 3 FIG.
The configuration of the radio communication system of the present embodiment is the same as that of the radio communication system of the first embodiment. The wireless communication system according to the present embodiment is characterized by a route search operation from the gateway 2 to the sensor node 3B.

図14は、ゲートウェイ2がセンサノード3Bへの経路を探索する動作の一例を示すシーケンス図である。   FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of an operation in which the gateway 2 searches for a route to the sensor node 3B.

実施の形態1の無線通信システムにおいては、ゲートウェイ2からセンサノード3Bまでの経路探索を行う場合に、経路探索要求(RREQメッセージ)がメッシュネットワーク内の全てのセンサノードに送信されることになり、センサノード3Bへの経路候補とならないような端末までにもメッセージが伝播することから、メッシュネットワーク内に不要なトラヒックが増加してしまう。   In the wireless communication system according to the first embodiment, when a route search from the gateway 2 to the sensor node 3B is performed, a route search request (RREQ message) is transmitted to all the sensor nodes in the mesh network. Since the message propagates to terminals that are not candidates for the route to the sensor node 3B, unnecessary traffic increases in the mesh network.

そこで、本実施の形態の無線通信システムでは、図14に示したように、ゲートウェイ2からセンサノード3B(図14ではゲートウェイ2−1からセンサノード3B−2となっている)までの経路探索要求(RREQメッセージ)を送信する際に、無線中継器4まではユニキャストで送信する。具体的には、ゲートウェイ2のメッシュルーティング処理部223は、経路探索を行う場合、探索対象のノードが備えている無線媒体が無線媒体Bかどうかを確認し、無線媒体Bであれば、経路探索要求をカプセル化して無線中継器宛にユニキャスト送信する。経路探索要求のカプセル化は図15に示したように行う。無線中継器4は、カプセル化された経路探索要求を受信すると、デカプセル化を行って経路探索要求を取り出し、ブロードキャストで送信する。センサノード3Bの動作は実施の形態1と同様である。すなわち、各センサノード3Bは、受信した経路探索要求が示す探索対象ノードが自分ではない場合、ブロードキャストで転送する。これにより、メッシュネットワークB内の全センサノードに経路探索要求を到達させることができ、かつメッシュネットワークA内に不要なメッセージが伝播するのを防止できる。   Therefore, in the wireless communication system of the present embodiment, as shown in FIG. 14, a route search request from gateway 2 to sensor node 3B (in FIG. 14, from gateway 2-1 to sensor node 3B-2). When the (RREQ message) is transmitted, the wireless repeater 4 is transmitted by unicast. Specifically, when performing a route search, the mesh routing processing unit 223 of the gateway 2 checks whether the wireless medium included in the search target node is the wireless medium B. The request is encapsulated and unicasted to the wireless repeater. The route search request is encapsulated as shown in FIG. When receiving the encapsulated route search request, the wireless repeater 4 performs decapsulation, extracts the route search request, and transmits it by broadcast. The operation of the sensor node 3B is the same as that in the first embodiment. That is, each sensor node 3B, when the search target node indicated by the received route search request is not its own, is transferred by broadcast. Thereby, a route search request can be made to reach all sensor nodes in the mesh network B, and unnecessary messages can be prevented from propagating in the mesh network A.

なお、ゲートウェイ2のメッシュルーティング処理部223では図16に示したような端末情報を保持しておく。そして、経路探索要求を送信する場合、探索対象のノードが備えている無線媒体を確認し、自装置(ゲートウェイ2)と異なる無線媒体のノードが探索対象であれば、経路探索要求をカプセル化して無線中継器4宛に送信する。なお、図16は、カプセル化動作を伴う経路探索で使用する端末情報の一例を示す図である。この端末情報に含まれる無線媒体の情報は、たとえば、各ノード(センサノード3A,3B,無線中継器4)が、ネットワークへの参入を要求するネットワーク参入通知メッセージに自身の無線媒体の情報を格納して送信するようにして、ゲートウェイ2のメッシュルーティング処理部223に通知される。上述したように、経路テーブルは無線媒体の情報を含んでいるので、経路テーブルを上記端末情報と利用することが可能である。図16は、経路テーブルを端末情報として利用する場合の例を示している。   Note that the mesh routing processing unit 223 of the gateway 2 holds the terminal information as shown in FIG. When transmitting a route search request, the wireless medium included in the search target node is confirmed. If a node of a wireless medium different from the own device (gateway 2) is a search target, the route search request is encapsulated. Transmit to the wireless repeater 4. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of terminal information used for route search with an encapsulation operation. The wireless medium information included in the terminal information includes, for example, each node (sensor nodes 3A, 3B, wireless repeater 4) storing its own wireless medium information in a network entry notification message requesting entry into the network. And transmitted to the mesh routing processing unit 223 of the gateway 2. As described above, since the route table includes wireless medium information, the route table can be used with the terminal information. FIG. 16 shows an example in which a route table is used as terminal information.

このように、本実施の形態の無線通信システムにおいて、ゲートウェイ2は、経路探索を行う際、自身が備えている無線媒体と異なる無線媒体を備えたノードを検索するための経路探索要求をカプセル化して無線中継器4へユニキャスト送信し、無線中継器4は、カプセル化された経路探索要求を受信した場合にはデカプセル化してブロードキャスト送信することとした。これにより、システム内で不要なトラヒックが発生するのを防止することができる。   As described above, in the wireless communication system according to the present embodiment, when performing a route search, the gateway 2 encapsulates a route search request for searching for a node having a wireless medium different from the wireless medium included in the gateway 2. When the encapsulated route search request is received, the radio repeater 4 performs decapsulation and broadcast transmission. Thereby, it is possible to prevent unnecessary traffic from occurring in the system.

以上のように、本発明にかかる無線通信システムは、センサネットワークに有用であり、特に、異なる無線媒体を備えた複数種類のセンサノードを使用してデータ収集を行うセンサネットワークに適している。   As described above, the wireless communication system according to the present invention is useful for sensor networks, and is particularly suitable for sensor networks that collect data using a plurality of types of sensor nodes having different wireless media.

1 センタ装置
2−1,2−2 ゲートウェイ
3A−1〜3A−3,3B−1〜3B−4 センサノード
4−1,4−2 無線中継器
21,31A,31B,41A,41B 無線部
22,32A,32B,42,42a 通信処理部
23 上位I/F通信処理部
24 上位I/F
221,321A,321B,421A,421B 無線メディア処理部
222 メッシュネットワーク構築・管理部
223,323,423 メッシュルーティング処理部
224,324 アプリケーション処理部
225 上位I/F−無線メッシュ間連携処理部
322,422 メッシュネットワーク参入処理部
424 フラグメント処理部
425 データ収集制御部
1 Center device 2-1, 2-2 Gateway 3A-1 to 3A-3, 3B-1 to 3B-4 Sensor node 4-1, 4-2 Wireless repeater 21, 31A, 31B, 41A, 41B Wireless unit 22 , 32A, 32B, 42, 42a Communication processing unit 23 Upper I / F communication processing unit 24 Upper I / F
221, 321 A, 321 B, 421 A, 421 B Wireless media processing unit 222 Mesh network construction / management unit 223, 323, 423 Mesh routing processing unit 224, 324 Application processing unit 225 Host I / F-wireless mesh cooperation processing unit 322, 422 Mesh network entry processing unit 424 Fragment processing unit 425 Data collection control unit

Claims (5)

第1の無線媒体を使用して通信を行う第1のセンサノードを含んで構成された第1のメッシュネットワークと、
前記第1の無線媒体とは異なる第2の無線媒体を使用して通信を行う第2のセンサノードを含んで構成された第2のメッシュネットワークと、
上位の通信装置と前記第1のメッシュネットワークとを接続する機能を有し、前記第1の無線媒体を使用して前記第1のセンサノードの中の少なくとも1つと直接通信するゲートウェイと、
前記第1の無線媒体を使用して前記第1のセンサノードの中の少なくとも1つと直接通信し、かつ前記第2の無線媒体を使用して前記第2のセンサノードの中の少なくとも1つと直接通信する無線中継器と、
を備え、
前記ゲートウェイは、前記第1のセンサノード、前記第2のセンサノードおよび前記無線中継器それぞれの端末識別子を管理して端末識別子同士が重複しないように調整し、当該管理している端末識別子を使用して経路探索を行う
ことを特徴とする無線通信システム。
A first mesh network configured to include a first sensor node that communicates using a first wireless medium;
A second mesh network configured to include a second sensor node that communicates using a second wireless medium different from the first wireless medium;
A gateway having a function of connecting a higher-level communication device and the first mesh network, and directly communicating with at least one of the first sensor nodes using the first wireless medium;
Communicating directly with at least one of the first sensor nodes using the first wireless medium and directly with at least one of the second sensor nodes using the second wireless medium A wireless repeater for communication;
With
The gateway manages terminal identifiers of the first sensor node, the second sensor node, and the wireless repeater, adjusts so that terminal identifiers do not overlap with each other, and uses the managed terminal identifiers And performing a route search.
前記無線中継器を複数備えたことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to claim 1, comprising a plurality of the wireless repeaters. 前記無線中継器は、前記第1のメッシュネットワーク側から前記第2のメッシュネットワーク側への信号中継および前記第2のメッシュネットワーク側から前記第1のメッシュネットワーク側への信号中継において、前記各メッシュネットワークで使用されている無線媒体で取り扱い可能な最大データ長の差異に基づくデータ分割処理およびデータ結合処理を実行する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信システム。
In the signal relay from the first mesh network side to the second mesh network side and the signal relay from the second mesh network side to the first mesh network side, the wireless repeater is configured to each of the meshes. The wireless communication system according to claim 1 or 2, wherein data division processing and data combination processing based on a difference in maximum data length that can be handled by a wireless medium used in a network are executed.
前記無線中継器は、ポーリングにより前記第2のセンサノードからデータを収集し、収集したデータを前記ゲートウェイに送信する
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless repeater collects data from the second sensor node by polling and transmits the collected data to the gateway.
前記ゲートウェイは、前記第2のセンサノードに対する経路探索処理においては、探索対象とする第2のセンサノードの端末識別子を格納しかつ宛先にブロードキャストアドレスを設定した経路探索要求を生成し、当該経路探索要求をカプセル化して前記無線中継器宛に送信し、
前記無線中継器は、カプセル化された経路探索要求を受信した場合、デカプセル化を行い、デカプセル化後の経路探索要求を前記第2のメッシュネットワーク内にブロードキャスト送信する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の無線通信システム。
In the route search process for the second sensor node, the gateway generates a route search request that stores a terminal identifier of the second sensor node to be searched and sets a broadcast address as a destination, and performs the route search Encapsulate the request and send it to the radio repeater,
The wireless repeater performs decapsulation when receiving an encapsulated route search request, and broadcasts the route search request after decapsulation in the second mesh network. The radio | wireless communications system as described in any one of -4.
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