JP6026910B2 - Wireless device and wireless communication system including the same - Google Patents
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Description
この発明は、無線装置およびこれを備える無線通信システムに関するものである。 The present invention relates to a radio apparatus and a radio communication system including the same.
従来、端末装置から簡易な無線信号を送信することによって、スリープ状態である無線基地局を必要な時だけ起動させて利用する省電力無線システムが知られている(非特許文献1〜3)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a power-saving wireless system is known in which a wireless base station in a sleep state is activated and used only when necessary by transmitting a simple wireless signal from a terminal device (Non-Patent
しかし、同じネットワーク識別子(ESSID:Extended Service Set Identifier)が複数の無線基地局に割り当てられているネットワーク構成においては、単一の端末装置からのウェイクアップ要求にも拘わらず、複数の無線基地局が同時に起動する。 However, in a network configuration in which the same network identifier (ESSID: Extended Service Set Identifier) is assigned to a plurality of radio base stations, a plurality of radio base stations Start at the same time.
このような場合、ウェイクアップ信号を送信する端末装置の周囲に存在する無線基地局の密度を計測し、その計測した無線基地局の密度を用いてウェイクアップさせる確率であるウェイクアップ確率を求め、その求めたウェイクアップ確率に基づいて無線基地局をウェイクアップさせることによって、同時に起動する無線基地局の個数を抑制することが想定される。 In such a case, the density of radio base stations existing around the terminal device that transmits the wake-up signal is measured, and the wake-up probability that is the probability of wake-up using the measured density of the radio base stations is obtained. It is assumed that the number of radio base stations activated at the same time is suppressed by waking up the radio base station based on the obtained wake-up probability.
しかし、このような方法では、ウェイクアップ信号を送信する端末装置の周囲に存在する無線基地局の分布が非一様である場合、各無線基地局が所有している密度情報とウェイクアップ信号を送信する端末装置の周囲に存在する無線基地局の実際の密度とが一致せず、無駄にウェイクアップする回数またはウェイクアップ信号の再送回数が増えるという問題がある。 However, in such a method, when the distribution of radio base stations existing around the terminal device that transmits the wake-up signal is non-uniform, the density information and the wake-up signal owned by each radio base station are used. There is a problem in that the actual density of the radio base stations existing around the terminal apparatus to be transmitted does not match, and the number of times of wakeup uselessly or the number of retransmissions of the wakeup signal increases.
また、従来技術においては、ウェイクアップ信号の受信信号強度を考慮して無線基地局をウェイクアップさせていないため、ウェイクアップ信号を送信する端末装置から所望の位置に存在する無線基地局をウェイクアップさせることが困難であるという問題がある。 Also, in the prior art, since the radio base station is not woken up in consideration of the received signal strength of the wakeup signal, the radio base station existing at a desired position is woken up from the terminal device that transmits the wakeup signal. There is a problem that it is difficult to do.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、起動させたい無線装置の分布が非一様である場合でも、無駄なウェイクアップを抑制可能であり、かつ、ウェイクアップ信号を送信する無線装置から所望の位置に存在する場合にウェイクアップ可能な無線装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to suppress useless wakeup even when the distribution of wireless devices to be activated is non-uniform, and Another object of the present invention is to provide a wireless device that can wake up when it exists at a desired position from a wireless device that transmits a wakeup signal.
また、この発明の別の目的は、起動させたい無線装置の分布が非一様である場合でも、無駄なウェイクアップを抑制可能であり、かつ、ウェイクアップ信号を送信する無線装置から所望の位置に存在する場合にウェイクアップ可能な無線通信システムを提供することである。 Another object of the present invention is to prevent useless wakeup even when the distribution of wireless devices to be activated is non-uniform, and to provide a desired position from a wireless device that transmits a wakeup signal. It is to provide a wireless communication system that can wake up when it exists.
この発明の実施の形態によれば、無線装置は、受信手段と、検出手段と、決定手段と、判定手段と、起動手段と、通信手段とを備える。受信手段は、スリープ状態にある無線装置を起動させるためのウェイクアップ信号を送信元の無線装置から受信する。検出手段は、受信手段がウェイクアップ信号を受信したときの受信信号強度を検出する。決定手段は、当該無線装置がスリープ状態から起動状態へ移行した回数のうち、当該無線装置がスリープ状態から起動状態へ移行し、かつ当該無線装置が送信元の無線装置と無線リンクを確立した回数である有効ウェイクアップ回数の割合を示す有効ウェイクアップ確率の当該無線装置における平均値または当該無線装置と当該無線装置の周囲に存在する他の無線装置とにおける有効ウェイクアップ確率の平均値、および当該無線装置がスリープ状態を維持した回数である維持回数に基づいて決定された第1の起動確率と、受信信号強度に基づいて決定された第2の起動確率とを重み付け平均して最終起動確率を決定する。判定手段は、受信手段によって受信されたウェイクアップ信号が当該無線装置をスリープ状態から起動状態へ移行させることを示すか否かを判定する。起動手段は、判定手段によってウェイクアップ信号が当該無線装置をスリープ状態から起動状態へ移行させることを示すと判定されると、最終起動確率で起動信号を生成する。通信手段は、起動手段によって生成された起動信号に応じてスリープ状態から起動状態へ移行する。そして、決定手段は、有効ウェイクアップ確率の平均値が第1のしきい値以下であるとき、確率値が小さくなるように第1の起動確率を決定し、維持回数が第2のしきい値以上であるとき、大きくなるように第1の起動確率を決定する。 According to the embodiment of the present invention, the wireless device includes a receiving unit, a detecting unit, a determining unit, a determining unit, an activation unit, and a communication unit. The receiving means receives a wake-up signal for starting up the wireless device in the sleep state from the wireless device as the transmission source. The detecting means detects the received signal strength when the receiving means receives the wake-up signal. The determination means is the number of times that the wireless device has transitioned from the sleep state to the activated state and the wireless device has established a wireless link with the transmission source wireless device out of the number of times the wireless device has transitioned from the sleep state to the activated state. The average value of the effective wake-up probability indicating the ratio of the number of effective wake-ups in the wireless device or the average value of the effective wake-up probability in the wireless device and other wireless devices existing around the wireless device, and The first activation probability determined based on the number of times that the wireless device has maintained the sleep state and the second activation probability determined based on the received signal strength are weighted and averaged to obtain the final activation probability. decide. The determination unit determines whether or not the wakeup signal received by the reception unit indicates that the wireless device is to be shifted from the sleep state to the activated state. The activation means generates an activation signal with a final activation probability when it is determined by the determination means that the wake-up signal indicates that the wireless device is to be shifted from the sleep state to the activation state. The communication means shifts from the sleep state to the activated state according to the activation signal generated by the activation means. Then, the determining means determines the first activation probability so that the probability value becomes small when the average value of the effective wake-up probabilities is equal to or less than the first threshold value, and the maintenance frequency is the second threshold value. When it is above, the first activation probability is determined so as to increase.
また、この発明の実施の形態による無線通信システムは、複数の無線装置を備える。複数の無線装置の各々は、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の無線装置からなる。
The wireless communication system according to the embodiment of the present invention includes a plurality of wireless devices. Each of the plurality of wireless devices includes the wireless device according to any one of
この発明の実施の形態による無線装置においては、第1の起動確率は、有効ウェイクアップ確率の平均値またはスリープ状態の維持回数が満たす条件によって、増加または減少する。第2の起動確率は、ウェイクアップ信号の受信信号強度に基づいて決定される。その結果、複数の無線装置において最終起動確率が同じになる可能性が低くなり、複数の無線装置が同時にウェイクアップする可能性が低くなる。また、受信信号強度に基づいて第2の起動確率を決定すれば、所望の位置に存在する無線装置がウェイクアップする可能性が高くなる。 In the wireless device according to the embodiment of the present invention, the first activation probability increases or decreases depending on the average value of the effective wake-up probability or the condition that the number of times the sleep state is maintained. The second activation probability is determined based on the received signal strength of the wakeup signal. As a result, the possibility that the final activation probabilities are the same in the plurality of wireless devices is reduced, and the possibility that the plurality of wireless devices are simultaneously woken up is reduced. Further, if the second activation probability is determined based on the received signal strength, the possibility that the wireless device present at the desired position will wake up increases.
従って、起動させたい無線装置の分布が非一様である場合でも、無駄なウェイクアップを抑制できるとともに、所望の位置に存在する無線装置をウェイクアップさせることができる。 Therefore, even when the distribution of wireless devices to be activated is non-uniform, useless wake-up can be suppressed, and wireless devices existing at desired positions can be woken up.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。図1を参照して、この発明の実施の形態による無線通信システム100は、無線基地局1〜n(nは2以上の整数)と、端末装置10とを備える。
FIG. 1 is a schematic diagram of a radio communication system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a
無線基地局1〜nの各々は、端末装置10と無線通信(=データの送受信)を行う起動状態と、端末装置10と無線通信(=データの送受信)を行うことができないスリープ状態とを有する。また、この発明の実施の形態においては、無線基地局1〜nのうち、複数の無線基地局は、同じESSIDが割り当てられており、無線基地局1〜nのうち、別の複数の無線基地局は、別の同じESSIDが割り当てられていてもよい。即ち、無線基地局1〜nは、同一のネットワーク識別子(ESSID)が割り当てられた複数の無線基地局のグループを少なくとも2つ含んでいてもよい。
Each of the
無線基地局1〜nは、周期的にスリープ状態から起動状態へ移行し、ウェイクアップに関する履歴情報であるログ情報を相互に交換する。そして、周期は、例えば、1日に設定される。
The
また、無線基地局1〜nの各々は、スリープ状態から起動状態へ移行する毎に、隣接する無線基地局とログ情報を交換する。長時間が経過すると、起動状態へ移行するタイミングがいずれかの無線基地局と合う確率が高くなり、ログ情報の交換が可能になる。
Each of the
なお、ログ情報の詳細については、後述する。 Details of the log information will be described later.
無線基地局1〜nの各々は、スリープ状態にあるときに、後述する方法によって起動確率Zを求める。そして、無線基地局1〜nの各々は、無線基地局を起動させるためのウェイクアップ信号WKEを端末装置10から受信すると、起動確率Zに基づいてスリープ状態から起動状態へ移行する。その後、無線基地局1〜nの各々は、起動状態へ移行すると、端末装置10を管理するためのビーコンフレームBeacon(=管理フレーム)を定期的に送信し、端末装置10との間で無線リンクを確立する。そうすると、無線基地局1〜nの各々は、例えば、2.45GHz帯で端末装置10と無線通信を行う。
Each of the
端末装置10は、ウェイクアップ信号WKEを生成してブロードキャストする。そして、端末装置10は、後述する方法によって、無線基地局1〜nのいずれかと無線リンクを確立し、2.45GHz帯で無線通信を行う。
The
図2は、図1に示す無線基地局1の構成を示す構成図である。図2を参照して、無線基地局1は、アンテナ11,12と、ウェイクアップ装置13と、メイン装置14と、電源15とを含む。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the
アンテナ11は、ウェイクアップ装置13に接続される。アンテナ12は、メイン装置14に接続される。
The
ウェイクアップ装置13は、例えば、100μWの電力を電源15から受け、その受けた電力によって駆動される。また、ウェイクアップ装置13は、メイン装置14から無線基地局1のIDを受けて保持している。そして、ウェイクアップ装置13は、アンテナ11を介して端末装置10からウェイクアップ信号WKEをチャネルXで受信すると、ウェイクアップ信号WKEを受信したときの受信信号強度RSSI_WKEを検出するとともに、ウェイクアップ信号WKEに含まれるウェイクアップIDが無線基地局1のIDに一致するか否かを判定する。また、ウェイクアップ装置13は、後述する方法によって起動確率Zを求める。そうすると、ウェイクアップ装置13は、ウェイクアップ信号WKEに含まれるウェイクアップIDが無線基地局1のIDに一致すると判定したとき、乱数rを発生し、その発生した乱数rが起動確率Z以下であるとき起動信号を生成し、その生成した起動信号をメイン装置14へ出力する。
The wake-up
一方、ウェイクアップ装置13は、ウェイクアップIDが無線基地局1のIDに一致しないとき、または乱数rが起動確率Zよりも大きいときウェイクアップ信号WKEを破棄する。そして、ウェイクアップ装置13は、ウェイクアップ信号WKEの受信を待つ状態になる。
On the other hand, the
なお、ウェイクアップ装置13は、ウェイクアップ信号WKE等のパケットを受信する機能のみを有し、パケットを送信する機能を有しない。また、チャネルXは、2.45GHz帯の1つの周波数に設定され、固定されたチャネルである。
Note that the
メイン装置14は、例えば、7Wの電力を電源15から受け、その受けた電力によって駆動される。また、メイン装置14は、無線基地局1のIDをウェイクアップ装置13へ出力する。
The
メイン装置14は、スリープ状態にあるときに、ウェイクアップ装置13から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。そして、メイン装置14は、無線基地局1が起動したことを示すウェイクアップ通知WN(Wake−up Notification)を生成し、その生成したウェイクアップ通知WNをアンテナ12を介してチャネルXで端末装置10へ送信する。その後、メイン装置14は、ウェイクアップ通知WNに対する応答であるウェイクアップ通知応答RWN(Reply to WN)をアンテナ12を介してチャネルXで端末装置10から受信すると、チャネルYで端末装置10との間でアソシエーションを行い、端末装置10との間で無線リンクを確立する。そうすると、メイン装置14は、端末装置10との間で無線リンクを確立したことを示すリンク確立信号LESをウェイクアップ装置13へ出力するとともに、端末装置10とチャネルYで無線通信を行う。また、メイン装置14は、有線ケーブル(図示せず)を介して他の通信装置と通信を行う。
When the
更に、メイン装置14は、起動状態であるときに、ウェイクアップ装置13から起動信号を受けると、無線基地局1が起動中であることを示すアクティブ通知AN(Active Notification)を生成し、その生成したアクティブ通知ANをアンテナ12を介してチャネルXで端末装置10へ送信する。そして、メイン装置14は、チャネルYで端末装置10との間でIEEE802.11のアソシエーションを行い、端末装置10との間で無線リンクを確立する。そうすると、メイン装置14は、チャネルYで端末装置10と無線通信を行う。
Further, when the
なお、メイン装置14は、起動状態にあるときに起動信号を受け、端末装置10との間で無線リンクを確立した場合、リンク確立信号LESをウェイクアップ装置13へ出力しない。
Note that the
電源15は、100μWの電力をウェイクアップ装置13へ供給し、7Wの電力をメイン装置14へ供給する。
The
ウェイクアップ装置13は、ウェイクアップ信号受信器131と、ウェイクアップ判定器132と、信号生成器133とを含む。メイン装置14は、無線通信モジュール141と、有線通信モジュール142と、ホストシステム143とを含む。
The
ウェイクアップ信号受信器131は、パケットを受信する機能のみを有し、パケットを送信する機能を有しない。
The
ウェイクアップ信号受信器131は、チャネルXを有する。そして、ウェイクアップ信号受信器131は、チャネルXでウェイクアップ信号WKEを待ち受ける。
The wake-
ウェイクアップ信号受信器131は、ウェイクアップ信号WKEをアンテナ11を介して受信すると、ウェイクアップ信号WKEを受信したときの受信信号強度RSSI_WKEを検出し、その検出した受信信号強度RSSI_WKEを信号生成器133へ出力する。また、ウェイクアップ信号受信器131は、受信したウェイクアップ信号WKEを復調し、その復調したウェイクアップ信号WKEをウェイクアップ判定器132へ出力する。
When the
ウェイクアップ判定器132は、無線基地局1のIDをホストシステム143から受けて保持している。ウェイクアップ判定器132は、復調されたウェイクアップ信号WKEをウェイクアップ信号受信器131から受ける。そして、ウェイクアップ判定器132は、その受けたウェイクアップ信号WKEに含まれるウェイクアップIDを抽出する。
The
そうすると、ウェイクアップ判定器132は、ウェイクアップIDが無線基地局1のIDに一致するか否かを判定する。ウェイクアップ判定器132は、ウェイクアップIDが無線基地局1のIDに一致すると判定したとき、一致信号MTCHを生成して信号生成器133へ出力する。また、ウェイクアップ判定器132は、ウェイクアップIDが無線基地局1AのIDに一致しないと判定したとき、信号生成器133へ何も出力しない。この場合、ウェイクアップ判定器132は、ウェイクアップ信号WKEを破棄する。
Then, the
信号生成器133は、係数wEW,wRIを予め保持している。信号生成器133は、ウェイクアップ信号受信器131から受信信号強度RSSI_WKEを受け、ウェイクアップ判定器132から一致信号MTCHを受け、ホストシステム143からリンク確立信号LESを受ける。
The
そして、信号生成器133は、一致信号MTCHを受けると、受信信号強度RSSI_WKEに基づいて、後述する方法によって起動確率ZRIを求めるとともに、後述する方法によって、一定期間Trenew(例えば、1日)における有効ウェイクアップ確率の平均値に基づいて起動確率ZEWを求める。そうすると、信号生成器133は、起動確率ZRI,ZEWおよび係数wEW,wRIを次式に代入して起動確率Zを算出する。
Then, when the
式(1)において、係数wEW,wRIの各々は、wEW+wRI=1を満たすように、0〜1.0の間の任意の値からなる。 In equation (1), each of the coefficients w EW and w RI is composed of an arbitrary value between 0 and 1.0 so as to satisfy w EW + w RI = 1.
なお、有効ウェイクアップ確率および有効ウェイクアップ確率の平均値については、後述する。 The effective wakeup probability and the average value of the effective wakeup probability will be described later.
信号生成器133は、起動確率Zを算出すると、内蔵した乱数発生器によって乱数rを発生し、その発生した乱数rを起動確率Zと比較する。
After calculating the activation probability Z, the
そして、信号生成器133は、乱数rが起動確率Z以下であるとき、起動信号を生成し、その生成した起動信号をホストシステム143へ出力する。
Then, when the random number r is equal to or less than the activation probability Z, the
一方、信号生成器133は、乱数rが起動確率Zよりも大きいとき、起動信号を生成しない。この場合、メイン装置14は、起動状態へ移行せずにスリープ状態を維持するので、信号生成器133は、メイン装置14がスリープ状態を維持した維持回数NSLPを一定期間TWD内においてカウントし、そのカウントした維持回数NSLPを保持する。一定期間TWDは、例えば、1分に設定される。
On the other hand, when the random number r is larger than the activation probability Z, the
信号生成器133は、メイン装置14が起動状態にあるときに、メイン装置14が無線基地局1の周囲に存在する無線基地局から受信したログ情報をホストシステム143から受け、その受けたログ情報を保持する。
When the
無線通信モジュール141は、ホストシステム143からコマンド信号COM1を受けると、起動状態からスリープ状態へ移行し、ホストシステム143からコマンド信号COM2を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。なお、このスリープ状態は、無線通信モジュール141が動作を停止した状態である。
When receiving the command signal COM1 from the
無線通信モジュール141は、スリープ状態から起動状態へ移行し、かつ、ウェイクアップ通知WNをホストシステム143から受けると、その受けたウェイクアップ通知WNを無線LANの通信方式によって変調してチャネルXで端末装置10へ送信する。
When the wireless communication module 141 shifts from the sleep state to the activated state and receives the wake-up notification WN from the
その後、無線通信モジュール141は、ウェイクアップ通知応答RWNをアンテナ12を介して端末装置10からチャネルXで受信し、その受信したウェイクアップ通知応答RWNをホストシステム143へ出力する。そして、無線通信モジュール141は、端末装置10との間でアソシエーションを行う指示をホストシステム143から受けると、チャネルYで端末装置10との間でIEEE802.11のアソシエーションを行い、端末装置10との間で無線リンクを確立する。そうすると、無線通信モジュール141は、ホストシステム143から受けたデータを含むパケットを生成し、その生成したパケットをチャネルYで端末装置10へ送信する。なお、チャネルYは、メイン装置14がスリープ状態へ移行する前に決定されており、2.45GHz帯において任意に決定された1つの周波数を有する周波数チャネルからなる。そして、チャネルYは、2.45GHz帯において任意の1つの周波数チャネルに決定されるので、チャネルXと同一になる場合もあれば、チャネルXと異なる場合もある。
Thereafter, the wireless communication module 141 receives the wakeup notification response RWN from the
また、無線通信モジュール141は、アクティブ通知ANをホストシステム143から受けると、その受けたアクティブ通知ANを無線LANの通信方式によって変調してチャネルXで端末装置10へ送信する。
Further, when receiving the active notification AN from the
そして、無線通信モジュール141は、端末装置10との間でアソシエーションを行う指示をホストシステム143から受けると、端末装置10との間でチャネルYでIEEE802.11のアソシエーションを行い、端末装置10との間で無線リンクを確立する。そうすると、無線通信モジュール141は、ホストシステム143から受けたデータを含むパケットを生成し、その生成したパケットをチャネルYで端末装置10へ送信する。
When the wireless communication module 141 receives an instruction to associate with the
更に、無線通信モジュール141は、アンテナ12を介してチャネルYで端末装置10からパケットを受信すると、その受信したパケットからデータを取り出してホストシステム143へ出力する。
Further, when the wireless communication module 141 receives a packet from the
更に、無線通信モジュール141は、無線基地局1の周囲に存在する他の無線基地局からビーコンフレームBeaconを受信し、ビーコンフレームBeaconを受信したときの受信信号強度RSSI_Beaconを検出する。そして、無線通信モジュール141は、ビーコンフレームBeaconおよび受信信号強度RSSI_Beaconをホストシステム143へ出力する。
Further, the radio communication module 141 receives a beacon frame Beacon from other radio base stations existing around the
有線通信モジュール142は、有線ケーブル(図示せず)を介して他の通信装置からデータを受信し、その受信したデータをホストシステム143へ出力する。
The
また、有線通信モジュール142は、ホストシステム143からデータを受け、その受けたデータを有線ケーブル(図示せず)を介して他の通信装置へ送信する。
Further, the
更に、有線通信モジュール142は、ホストシステム143からコマンド信号COM1を受けると、起動状態からスリープ状態へ移行し、ホストシステム143からコマンド信号COM2を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。なお、このスリープ状態は、有線通信モジュール142が動作を停止した状態である。
Further, when the
ホストシステム143は、無線基地局1のIDを予め保持しており、起動状態であるときに、その保持している無線基地局1のIDをウェイクアップ判定器132へ出力する。
The
また、ホストシステム143は、起動状態であるときに、無線通信モジュール141が端末装置10と無線リンクを確立すると、リンク確立信号LESを信号生成器133へ出力する。
Further, when the wireless communication module 141 establishes a wireless link with the
更に、ホストシステム143は、起動状態であるときに、受信信号強度RSSI_BeaconおよびビーコンフレームBeaconを無線通信モジュール141から受けると、他の無線基地局におけるログ情報LOGをビーコンフレームBeaconから抽出し、その抽出したログ情報LOGと、受信信号強度RSSI_Beaconとを信号生成器133へ出力する。
Further, when the
更に、ホストシステム143は、スリープ状態へ移行する前に端末装置10との間でデータを送受信するために使用していたチャネルYを保持している。
Furthermore, the
更に、ホストシステム143は、スリープ状態であるときに信号生成器133から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。そして、ホストシステム143は、コマンド信号COM2を生成して無線通信モジュール141および有線通信モジュール142へ出力する。その後、ホストシステム143は、チャネルYと無線基地局1のアドレスとを含むウェイクアップ通知WNを生成し、その生成したウェイクアップ通知WNを無線通信モジュール141へ出力する。
Further, when the
ホストシステム143は、ウェイクアップ通知WNを無線通信モジュール141へ出力した後、一定期間、ウェイクアップ通知応答RWNを無線通信モジュール141から受けないとき、コマンド信号COM1を無線通信モジュール141および有線通信モジュール142へ出力し、その後、起動状態からスリープ状態へ移行する。
When the
一方、ホストシステム143は、ウェイクアップ通知WNを無線通信モジュール141へ出力した後、一定期間内に、ウェイクアップ通知応答RWNを無線通信モジュール141から受けると、ウェイクアップ通知応答RWNを送信した端末装置10との間でアソシエーションを行う指示を無線通信モジュール141へ出力する。
On the other hand, if the
更に、ホストシステム143は、起動状態であるときに、信号生成器133から起動信号を受けると、チャネルYと無線基地局1のアドレスとを含むアクティブ通知ANを生成し、その生成したアクティブ通知ANを無線通信モジュール141へ出力する。そして、ホストシステム143は、端末装置10との間でアソシエーションを行う指示を無線通信モジュール141へ出力する。
Further, when the
更に、ホストシステム143は、無線通信モジュール141からデータを受けると、その受けたデータを有線通信モジュール142へ出力する。
Further, when receiving data from the wireless communication module 141, the
更に、ホストシステム143は、有線通信モジュール142からデータを受けると、その受けたデータを無線通信モジュール141へ出力する。
Further, when receiving data from the wired
更に、ホストシステム143は、無線基地局1の通信範囲内に存在する端末装置を管理する。
Further, the
なお、図1に示す無線基地局2〜nの各々も、図2に示す無線基地局1と同じ構成からなる。
Note that each of the
図3は、図1に示す端末装置10の構成図である。図3を参照して、端末装置10は、アンテナ21と、無線通信モジュール22と、ホストシステム23とを含む。
FIG. 3 is a configuration diagram of the
無線通信モジュール22は、ウェイクアップ信号WKEをブロードキャストするためのチャネルXが予め設定されている。
In the
無線通信モジュール22は、ウェイクアップ信号WKEをホストシステム23から受け、その受けたウェイクアップ信号WKEをオンオフキーイングの変調方式によって変調し、その変調したウェイクアップ信号WKEをアンテナ21を介してチャネルXでブロードキャストする。
The
このオンオフキーイングの変調方式は、伝送レートが数十kbps〜数百kbpsである変調方式であり、通常の無線LANに用いられる変調方式よりも伝送レートが低い。このように伝送レートが低い変調方式によってウェイクアップ信号WKEを変調するのは、100μWという非常に低い電力で動作するウェイクアップ装置13によってウェイクアップ信号WKEを復調できるようにするためである。
This on / off keying modulation scheme is a modulation scheme with a transmission rate of several tens of kbps to several hundreds of kbps, and the transmission rate is lower than the modulation scheme used in a normal wireless LAN. The reason why the wakeup signal WKE is modulated by the modulation method having a low transmission rate in this way is to enable the wakeup signal WKE to be demodulated by the
無線通信モジュール22は、ウェイクアップ信号WKEをブロードキャストした後、接続先の無線基地局CN(=無線基地局1〜nのいずれか)からアンテナ21を介してウェイクアップ通知WNをチャネルXで受信し、その受信したウェイクアップ通知WNをホストシステム23へ出力する。
After broadcasting the wake-up signal WKE, the
また、無線通信モジュール22は、ホストシステム23からウェイクアップ通知応答RWNを受けると、その受けたウェイクアップ通知応答RWNを無線LANの変調方式によって変調し、その変調したウェイクアップ通知応答RWNをチャネルXでアンテナ21を介して無線基地局CNへ送信する。その後、無線通信モジュール22は、無線基地局CNとの間でデータを送受信するためのチャネルYをホストシステム23から受けると、アンテナ21を介してチャネルYでビーコンフレームBeaconを無線基地局CNから受信する。そして、無線通信モジュール22は、ホストシステム23からの指示に従ってチャネルYで無線基地局CNとの間でIEEE802.11のアソシエーションを行い、無線基地局CNとの間で無線リンクを確立する。
Further, when the
更に、無線通信モジュール22は、アンテナ21を介して無線基地局CNからアクティブ通知ANをチャネルXで受信し、その受信したアクティブ通知ANをホストシステム23へ出力する。そして、無線通信モジュール22は、チャネルYをホストシステム23から受けると、ホストシステム23からの指示に従ってチャネルYで無線基地局CNとの間でIEEE802.11のアソシエーションを行い、無線基地局CNとの間で無線リンクを確立する。
Further, the
無線通信モジュール22は、無線基地局CNとの間で無線リンクを確立すると、無線基地局CNとチャネルYで無線通信を行う。より具体的には、無線通信モジュール22は、アンテナ21を介して無線基地局CNからパケットをチャネルYで受信し、その受信したパケットを復調してデータを取り出し、その取り出したデータをホストシステム23へ出力する。また、無線通信モジュール22は、ホストシステム23からデータを受け、その受けたデータを含むパケットを生成し、その生成したパケットを無線LANによる変調方式によって変調し、その変調したパケットをチャネルYでアンテナ21を介して無線基地局CNへ送信する。
When the
ホストシステム23は、ウェイクアップ信号生成器231を含む。ウェイクアップ信号生成器231は、コマンド信号COM3およびESSID(またはBSSID)をホストシステム23から受けると、ESSID、BSSIDおよびそれらのハッシュ値のいずれかからなるウェイクアップIDを生成し、その生成したウェイクアップIDを含むウェイクアップ信号WKEを生成する。なお、ウェイクアップIDは、端末装置10が起動させる無線基地局を示す情報である。
The
そして、ウェイクアップ信号生成器231は、その生成したウェイクアップ信号WKEを無線通信モジュール22へ出力する。
Then, the
ホストシステム23は、無線通信モジュール22がアンテナ21を介して受信したビーコンフレームBeaconを無線通信モジュール22から受ける。そして、ホストシステム23は、その受けたビーコンフレームBeaconに含まれるESSIDまたはBSSIDを取り出して管理するとともに、ESSIDまたはBSSIDに基づいて、端末装置10が帰属する無線基地局CNを管理する。
The
また、ホストシステム23は、無線基地局CNからビーコンフレームBeaconを受信しないとき、無線基地局CNがスリープ状態であると判定し、コマンド信号COM3およびESSID(またはBSSID)をウェイクアップ信号生成器231へ出力する。
Further, when the
更に、ホストシステム23は、ウェイクアップ通知WNを無線通信モジュール22から受けると、ウェイクアップ通知WNからチャネルYを取り出し、その取り出したチャネルYを無線通信モジュール22へ出力する。そして、ホストシステム23は、ウェイクアップ通知WNに対する応答であるウェイクアップ通知応答RWNを生成して無線通信モジュール22へ出力する。このウェイクアップ通知応答RWNは、無線基地局CNのアドレスと、端末装置10のアドレスとを含む。その後、ホストシステム23は、無線基地局CNとの間でアソシエーションを行うための指示を無線通信モジュール22へ出力する。
Further, when the
更に、ホストシステム23は、アクティブ通知ANを無線通信モジュール22から受けると、アクティブ通知ANからチャネルYを取り出し、その取り出したチャネルYを無線通信モジュール22へ出力する。そして、ホストシステム23は、無線基地局CNとの間でアソシエーションを行うための指示を無線通信モジュール22へ出力する。
Further, when receiving the active notification AN from the
更に、ホストシステム23は、無線通信モジュール22からデータを受けるとともに、データを生成して無線通信モジュール22へ出力する。
Further, the
図4は、図2に示す信号生成器133の機能ブロック図である。図4を参照して、信号生成器133は、制御手段1331と、記憶手段1332とを含む。
FIG. 4 is a functional block diagram of the
制御手段1331は、受信信号強度RSSI_WKEをウェイクアップ信号受信器131から受け、一致信号MTCHをウェイクアップ判定器132から受け、受信信号強度RSSI_Beacon、ログ情報LOGおよびリンク確立信号LESをホストシステム143から受ける。
The control means 1331 receives the received signal strength RSSI_WKE from the
制御手段1331は、受信信号強度RSSI_WKEを受けると、受信信号強度と起動確率ZRIとの対応関係を示す対応表TBL1を記憶手段1332から読み出し、その読み出した対応表TBL1を参照して、その受けた受信信号強度RSSI_WKEに対応する値を検出し、その検出した値を起動確率ZRIとして決定する。
When receiving the received signal strength RSSI_WKE, the
また、制御手段1331は、起動信号DRVをホストシステム143へ出力した回数NDRVと、リンク確立信号LESをホストシステム143から受けた回数NLESとをカウントする。
Further, the
この発明の実施の形態においては、有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWという概念を導入する。 In the embodiment of the present invention, the concept of an effective wake-up count EW, an invalid wake-up count IW, and an effective wake-up probability P EW is introduced.
有効ウェイクアップ回数EWは、メイン装置14がスリープ状態から起動状態へ移行し、かつ、メイン装置14が端末装置10と無線リンクを確立した回数であると定義される。
The effective wake-up count EW is defined as the number of times that the
また、無効ウェイクアップ回数IWは、メイン装置14がスリープ状態から起動状態へ移行したが、メイン装置14が端末装置10と無線リンクを確立しなかった回数であると定義される。
The invalid wakeup count IW is defined as the number of times that the
更に、有効ウェイクアップ確率PEWは、(有効ウェイクアップ回数)/(有効ウェイクアップ回数+無効ウェイクアップ回数)=EW/(IW+EW)=NLES/NDRVであると定義される。 Further, the effective wakeup probability P EW is defined as (effective wakeup count) / (valid wakeup count + invalid wakeup count) = EW / (IW + EW) = N LES / N DRV .
リンク確立信号LESは、メイン装置14がスリープ状態から起動状態へ移行し、かつ、メイン装置14が端末装置10と無線リンクを確立した後に信号生成器133へ出力されるので、回数NLESは、有効ウェイクアップ回数EWに等しい。
Since the link establishment signal LES is output to the
従って、制御手段1331は、回数NLESをカウントすると、そのカウントした回数NLESを有効ウェイクアップ回数EWとする。
Therefore, when the
また、無効ウェイクアップ回数IWは、メイン装置14がスリープ状態から起動状態へ移行した回数のうち、メイン装置14が端末装置10と無線リンクを確立しなかった回数であり、起動信号DRVを出力した回数NDRVは、メイン装置14がスリープ状態から起動状態へ移行した回数に等しいので、制御手段1331は、回数NDRVをカウントすると、回数NDRVから有効ウェイクアップ回数EWを減算して無効ウェイクアップ回数IWを求める。
The invalid wakeup count IW is the number of times that the
更に、制御手段1331は、有効ウェイクアップ回数EWおよび無効ウェイクアップ回数IWに基づいて、有効ウェイクアップ確率PEWを算出する。
Furthermore, the
なお、制御手段1331は、一定期間Trenew内において、有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWを求める。
Note that the
ログ情報LOGは、無線基地局1における有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWと、無線基地局1の周囲に存在する他の無線基地局における有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWとからなる。
The log information LOG includes the effective wake-up count EW, the invalid wake-up count IW and the effective wake-up probability P EW in the
制御手段1331は、受信信号強度RSSI_Beaconおよびログ情報LOGを受けると、公知の受信信号強度と距離との対応関係を示す対応図RLを記憶手段1332から読み出し、その読み出した対応図RLに基づいて、受信信号強度RSSI_Beaconに対応する距離Lを求める。
When receiving the received signal strength RSSI_Beacon and the log information LOG, the
そして、制御手段1331は、他の無線基地局の番号、距離L、有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWを相互に対応付けて、記憶手段1332に記憶されたログテーブルTBLLOGに格納する。
Then, the
また、制御手段1331は、無線基地局1における有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWを求めると、無線基地局1の番号、有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWを相互に対応付けてログテーブルTBLLOGに格納する。
In addition, when the
なお、制御手段1331は、受信信号強度RSSI_Beaconおよびログ情報LOGをホストシステム143から受ける度に、他の無線基地局の番号、距離L、有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWをログテーブルTBLLOGに格納してログテーブルTBLLOGを更新する。また、制御手段1331は、無線基地局1における有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWを求める毎に、無線基地局1の番号、有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWをログテーブルTBLLOGに格納してログテーブルTBLLOGを更新する。
Each time the control means 1331 receives the received signal strength RSSI_Beacon and log information LOG from the
制御手段1331は、一定期間Trenewが経過すると、ログテーブルTBLLOGに格納された全ての有効ウェイクアップ確率PEWを読み出し、その読み出した全ての有効ウェイクアップ確率PEWに基づいて有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrを求める。
The
そして、制御手段1331は、平均値Pavrを求めると、有効ウェイクアップ確率PEWの平均値と起動確率ZEWとの対応関係を示す対応表TBL2を記憶手段1332から読み出し、その読み出した対応表TBL2を参照して、その求めた平均値Pavrに対応する値を検出し、その検出した値を起動確率ZEWとして決定する。
When the
制御手段1331は、起動確率ZRI,ZEWを求めると、係数wRI,wEWおよび起動確率ZRI,ZEWを式(1)に代入して起動確率Zを求める。即ち、制御手段1331は、起動確率ZRI,ZEWを重み付け平均して起動確率Zを求める。そして、制御手段1331は、乱数rを発生し、その発生した乱数rが起動確率Z以下であるか否かを判定する。 When obtaining the activation probabilities Z RI and Z EW , the control means 1331 substitutes the coefficients w RI and w EW and the activation probabilities Z RI and Z EW into the equation (1) to obtain the activation probability Z. That is, the control means 1331 calculates the activation probability Z by weighted average of the activation probabilities Z RI and Z EW . Then, the control means 1331 generates a random number r and determines whether or not the generated random number r is equal to or less than the activation probability Z.
制御手段1331は、乱数rが起動確率Z以下であると判定したとき、起動信号DRVを生成してホストシステム143へ出力し、回数NDRVを“1”だけ増加する。
When the
一方、制御手段1331は、乱数rが起動確率Zよりも大きいと判定したとき、起動信号DRVを生成せずに、メイン装置14がスリープ状態を維持した維持回数NSLPを“1”だけ増加する。
On the other hand, when the
制御手段1331は、有効ウェイクアップ確率PEWの平均値のしきい値Pth、およびメイン装置14がスリープ状態を維持した維持回数NSLPのしきい値Nth_SLPを予め保持している。しきい値Pthは、例えば、80〜90%に設定される。また、しきい値Nth_SLPは、例えば、5回に設定される。
The control means 1331 holds in advance a threshold value Pth of the average value of the effective wake-up probabilities P EW and a threshold value Nth_SLP of the number of maintenance times N SLP that the
そして、制御手段1331は、有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrがしきい値Pth以下である場合、記憶手段1332から対応表TBL2を読み出し、その読み出した対応表TBL2を参照して、値が小さくなるように起動確率ZEWを更新する。
When the average value Pavr of the effective wake-up probabilities P EW is equal to or less than the threshold value Pth, the
また、制御手段1331は、維持回数NSLPがしきい値Nth_SLP以上である場合、維持回数NSLPと起動確率ZEWとの対応関係を示す対応表TBL3を記憶手段1332から読み出し、その読み出した対応表TBL3を参照して、値が大きくなるように起動確率ZEWを更新する。
In addition, when the maintenance count N SLP is equal to or greater than the threshold value Nth_SLP, the
そうすると、制御手段1331は、その更新した起動確率ZRI,ZEWを用いて起動確率Zを求める。 Then, the control means 1331 obtains the activation probability Z using the updated activation probabilities Z RI and Z EW .
記憶手段1332は、対応表TBL1,TBL2,TBL3、対応図RLおよびログテーブルTBLLOGを記憶する。
The
図5は、ログテーブルTBLLOGの概念図である。図5を参照して、ログテーブルTBLLOGは、無線基地局(AP)の番号と、距離と、有効ウェイクアップ回数EWと、無効ウェイクアップ回数IWと、有効ウェイクアップ確率PEWとを含む。 FIG. 5 is a conceptual diagram of the log table TBL LOG . Referring to FIG. 5, the log table TBL LOG includes a radio base station (AP) number, a distance, an effective wake-up count EW, an invalid wake-up count IW, and an effective wake-up probability P EW .
無線基地局(AP)の番号、距離、有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWは、相互に対応付けられる。 The radio base station (AP) number, distance, effective wake-up count EW, invalid wake-up count IW, and effective wake-up probability P EW are associated with each other.
無線基地局の番号AP0は、ログテーブルTBLLOGを作成する無線基地局の番号を示す。無線基地局の番号AP1〜AP3は、ログテーブルTBLLOGを作成する無線基地局以外の無線基地局の番号を示す。 The radio base station number AP0 indicates the number of the radio base station that creates the log table TBL LOG . The radio base station numbers AP1 to AP3 indicate the numbers of radio base stations other than the radio base station that creates the log table TBL LOG .
距離は、ログテーブルTBLLOGを作成する無線基地局と他の無線基地局との距離を示す。従って、ログテーブルTBLLOGを作成する無線基地局の番号AP0に対応する距離には、具体的な数値は、格納されない。 The distance indicates the distance between the radio base station that creates the log table TBL LOG and another radio base station. Accordingly, no specific numerical value is stored in the distance corresponding to the number AP0 of the radio base station that creates the log table TBL LOG .
無線基地局1〜nの各々は、図5に示すログテーブルTBLLOGを作成して記憶手段1332に格納するとともに、その格納したログテーブルTBLLOGを更新する。
Each of the
図6は、対応表TBL1の例を示す図である。図6を参照して、対応表TBL1−1は、受信信号強度RSSI_WKEと、起動確率ZRIとを含む。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the correspondence table TBL1. Referring to FIG. 6, the correspondence table TBL1-1 includes a received signal strength RSSI_WKE, the activation probability Z RI.
受信信号強度RSSI_WKEおよび起動確率ZRIは、相互に対応付けられる。受信信号強度RSSI_WKEが0≦RSSI_WKE≦10である場合、起動確率ZRIは、0.1であり、受信信号強度RSSI_WKEが10<RSSI_WKE≦20である場合、起動確率ZRIは、0.2であり、受信信号強度RSSI_WKEが20<RSSI_WKE≦30である場合、起動確率ZRIは、0.3であり、受信信号強度RSSI_WKEが30<RSSI_WKE≦40である場合、起動確率ZRIは、0.4であり、受信信号強度RSSI_WKEが40<RSSI_WKE≦50である場合、起動確率ZRIは、0.5であり、受信信号強度RSSI_WKEが50<RSSI_WKE≦60である場合、起動確率ZRIは、0.6であり、受信信号強度RSSI_WKEが60<RSSI_WKE≦70である場合、起動確率ZRIは、0.7であり、受信信号強度RSSI_WKEが70<RSSI_WKE≦80である場合、起動確率ZRIは、0.8であり、受信信号強度RSSI_WKEが80<RSSI_WKE≦90である場合、起動確率ZRIは、0.9であり、受信信号強度RSSI_WKEが90<RSSI_WKEである場合、起動確率ZRIは、1.0である。
The received signal strength RSSI_WKE and the activation probability Z RI are associated with each other. When the received signal strength RSSI_WKE is 0 ≦ RSSI_WKE ≦ 10, the activation probability Z RI is 0.1, and when the received signal strength RSSI_WKE is 10 <RSSI_WKE ≦ 20, the activation probability Z RI is 0.2. When the received signal strength RSSI_WKE is 20 <RSSI_WKE ≦ 30, the activation probability Z RI is 0.3, and when the received signal strength RSSI_WKE is 30 <RSSI_WKE ≦ 40, the activation probability Z RI is 0. 4 and when the received signal strength RSSI_WKE is 40 <RSSI_WKE ≦ 50, the activation probability Z RI is 0.5, and when the received signal strength RSSI_WKE is 50 <RSSI_WKE ≦ 60, the activation probability Z RI is 0.6, and the received signal strength RSSI_WKE is 60 <RSSI_WKE. If it is 70, start probability Z RI is 0.7, when the received signal strength RSSI_WKE is 70 <RSSI_WKE ≦ 80, start probability Z RI is 0.8, the received
このように、起動確率ZRIは、例えば、受信信号強度RSSI_WKEが大きくなれば、大きくなり、受信信号強度RSSI_WKEが小さくなれば、小さくなるように決定される。 Thus, activation probability Z RI, for example, the larger the received signal strength RSSI_WKE, increases, the smaller the received signal strength RSSI_WKE, is determined to be smaller.
図7は、対応表TBL2の例を示す図である。図7を参照して、対応表TBL2−1は、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrと、起動確率ZEWとを含む。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the correspondence table TBL2. Referring to FIG. 7, correspondence table TBL2-1 includes an average value Pavr of effective wake-up probabilities and an activation probability Z EW .
有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrおよび起動確率ZEWは、相互に対応付けられる。有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrが0≦Pavr≦10である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×0.1であり、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrが10<Pavr≦20である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×0.2であり、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrが20<Pavr≦30である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×0.3であり、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrが30<Pavr≦40である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×0.4であり、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrが40<Pavr≦50である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×0.5であり、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrが50<Pavr≦60である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×0.6であり、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrが60<Pavr≦70である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×0.7であり、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrが70<Pavr≦80である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×0.8であり、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrが80<Pavr≦90である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×0.9であり、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrが90<Pavr≦100である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×1.0である。 The average value Pavr of the effective wake-up probability and the activation probability Z EW are associated with each other. When the average value Pavr of the effective wake-up probability is 0 ≦ Pavr ≦ 10, the activation probability Z EW is Z EW = Z EW × 0.1, and the average value Pavr of the effective wake-up probability is 10 <Pavr ≦ 20 , The activation probability Z EW is Z EW = Z EW × 0.2, and when the average value Pavr of the effective wake-up probability is 20 <Pavr ≦ 30, the activation probability Z EW is Z EW = Z When EW × 0.3 and the average value Pavr of the effective wakeup probability is 30 <Pavr ≦ 40, the activation probability Z EW is Z EW = Z EW × 0.4, and the average of the effective wakeup probability If the value Pavr is 40 <Pavr ≦ 50, start probability Z EW is a Z EW = Z EW × 0.5, the average value Pavr valid wakeup probability is 50 <Pavr If it is 60, start probability Z EW is a Z EW = Z EW × 0.6, when the average value Pavr valid wakeup probability is 60 <Pavr ≦ 70, start probability Z EW is Z EW = When Z EW × 0.7 and the average value Pavr of the effective wake-up probability is 70 <Pavr ≦ 80, the activation probability Z EW is Z EW = Z EW × 0.8, and the effective wake-up probability When the average value Pavr is 80 <Pavr ≦ 90, the activation probability Z EW is Z EW = Z EW × 0.9, and when the average value Pavr of the effective wake-up probability is 90 <Pavr ≦ 100, the activation The probability Z EW is Z EW = Z EW × 1.0.
なお、起動確率ZEWの初期値は、1.0に設定される。 Note that the initial value of the activation probability Z EW is set to 1.0.
このように、起動確率ZEWは、例えば、有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrの減少に伴って段階的に小さくなるように決定される。 Thus, the activation probability Z EW is determined so as to decrease stepwise as the average value Pavr of the effective wake-up probability decreases, for example.
図8は、対応表TBL3の例を示す図である。図8を参照して、対応表TBL3−1は、維持回数NSLPと、起動確率ZEWとを含む。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the correspondence table TBL3. Referring to FIG. 8, correspondence table TBL3-1 includes the number of maintenance times N SLP and the activation probability Z EW .
維持回数NSLPおよび起動確率ZEWは、相互に対応付けられる。維持回数NSLPが0≦NSLP≦2である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEWであり、維持回数NSLPが3≦NSLP≦4である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×1.2であり、維持回数NSLPが5≦NSLP≦6である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×1.4であり、維持回数NSLPが7≦NSLP≦8である場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×1.6であり、維持回数NSLPが9≦NSLP≦10である場合、、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×1.8であり、維持回数NSLPが11≦NSLPである場合、起動確率ZEWは、ZEW=ZEW×2.0である。 The number of maintenance times N SLP and the activation probability Z EW are associated with each other. When the maintenance count N SLP is 0 ≦ N SLP ≦ 2, the activation probability Z EW is Z EW = Z EW , and when the maintenance frequency N SLP is 3 ≦ N SLP ≦ 4, the activation probability Z EW is When Z EW = Z EW × 1.2 and the number of maintenance times N SLP is 5 ≦ N SLP ≦ 6, the activation probability Z EW is Z EW = Z EW × 1.4, and the number of maintenance times N SLP is When 7 ≦ N SLP ≦ 8, the activation probability Z EW is Z EW = Z EW × 1.6, and when the maintenance number N SLP is 9 ≦ N SLP ≦ 10, the activation probability Z EW is When Z EW = Z EW × 1.8 and the number of maintenance times N SLP is 11 ≦ N SLP , the activation probability Z EW is Z EW = Z EW × 2.0.
なお、ZEW×1.2〜ZEW×2.0の演算結果が1.0よりも大きくなる場合、新たな起動確率ZEWは、1.0に設定される。また、起動確率ZEWの初期値は、有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrに対応して決定された値(図7参照)に設定される。 Incidentally, when the result of the Z EW × 1.2~Z EW × 2.0 is greater than 1.0, a new start probability Z EW is set to 1.0. Further, the initial value of the activation probability Z EW is set to a value (see FIG. 7) determined in correspondence with the average value Pavr of the effective wake-up probability P EW .
このように、起動確率ZEWは、維持回数NSLPがしきい値Nth_SLP(5回)以上になると、維持回数NSLPの増加に伴って段階的に大きくなるように決定される。 Thus, the activation probability Z EW is determined to increase stepwise as the maintenance count N SLP increases when the maintenance count N SLP is equal to or greater than the threshold value Nth_SLP (5 times).
対応表TBL3−1においては、維持回数NSLPに対して起動確率ZEWを段階的に大きくしたが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、起動確率ZEWをいきなり“1.0”に設定してもよく、維持回数NSLPが増加するに伴って任意の方法で起動確率ZEWを大きくしてもよい。 In the correspondence table TBL3-1, the activation probability Z EW is increased stepwise with respect to the maintenance frequency N SLP . However, in the embodiment of the present invention, the activation probability Z EW is suddenly increased to “1. The start probability Z EW may be increased by an arbitrary method as the number of maintenance times N SLP increases.
図9は、スリープ状態であるときの無線基地局1〜nの動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the
図9を参照して、一連の動作が開始されると、無線基地局1〜nのウェイクアップ装置13は、ウェイクアップ信号WKEを正しく受信し(ステップS1)、ウェイクアップ信号WKEを受信したときの受信信号強度RSSI_WKEを検出する。
Referring to FIG. 9, when a series of operations is started,
そして、ウェイクアップ装置13は、ウェイクアップ信号WKEを復調してウェイクアップ信号WKEに含まれるウェイクアップIDを検出し、その検出したウェイクアップIDが無線基地局1〜nのIDに一致することを検知する。
Then, the
また、ウェイクアップ装置13は、対応表TBL1を参照して、検出した受信信号強度RSSI_WKEに対応する起動確率ZRIを検出する(ステップS2)。そして、ウェイクアップ装置13は、その検出した起動確率ZRIを式(1)に代入して起動確率Zを計算することによって、起動確率ZRIを用いて起動確率Zを更新する(ステップS3)。
In addition, the
なお、ステップS3を1回目に実行する場合、起動確率ZEWとして初期値(=1.0)が用いられ、ステップS3を2回目以降に実行する場合、後述するステップS14またはステップS18において更新された起動確率ZEWが用いられる。 When step S3 is executed for the first time, an initial value (= 1.0) is used as the activation probability Z EW . When step S3 is executed for the second time or later, it is updated in step S14 or step S18 described later. The activation probability Z EW is used.
ステップS3の後、ウェイクアップ装置13は、0〜1の範囲の一様乱数を発生し、その発生した乱数をrに格納する(ステップS4)。
After step S3, the
そうすると、ウェイクアップ装置13は、乱数rが起動確率Z以下であるか否かを判定する(ステップS5)。
Then, the
ステップS5において、乱数rが起動確率Z以下であると判定されたとき、ウェイクアップ装置13は、起動信号DRVを生成してメイン装置14へ出力する。そして、メイン装置14は、ウェイクアップ装置13からの起動信号DRVに応じてスリープ状態から起動状態へ移行する(ステップS6)。
In step S5, when it is determined that the random number r is equal to or less than the activation probability Z, the
引き続いて、ウェイクアップ装置13は、リンク確立信号LESをメイン装置14から受けたか否かを判定することによって、無線基地局1〜nが端末装置(STA)と接続したか否かを判定する(ステップS7)。
Subsequently, the
ステップS7において、無線基地局1〜nが端末装置(STA)と接続したと判定されたとき、ウェイクアップ装置13は、EW=EW+1を演算する(ステップS8)。
In step S7, when it is determined that the
一方、ステップS7において、無線基地局1〜nが端末装置(STA)と接続しなかったと判定されたとき、ウェイクアップ装置13は、IW=IW+1を演算する(ステップS9)。
On the other hand, when it is determined in step S7 that the
そして、ステップS8またはステップS9の後、ウェイクアップ装置13は、更新周期(一定期間Trenew)が経過したか否かを判定する(ステップS10)。
Then, after step S8 or step S9, the wake-up
ステップS10において、更新周期(一定期間Trenew)が経過していないと判定されたとき、一連の動作は、ステップS1へ移行する。 In step S10, when it is determined that the update cycle (predetermined period Trenew) has not elapsed, the series of operations proceeds to step S1.
一方、ステップS10において、更新周期(一定期間Trenew)が経過したと判定されたとき、ウェイクアップ装置13は、ログテーブルTBLLOGに格納された有効ウェイクアップ回数EWおよび無効ウェイクアップ回数IWに基づいて、有効ウェイクアップ確率PEWを算出する(ステップS11)。
On the other hand, when it is determined in step S10 that the update cycle (predetermined period Trenew) has elapsed, the
そして、ウェイクアップ装置13は、ログテーブルTBLLOGを参照して、半径がβ(m)以内に存在する他の無線基地局の有効ウェイクアップ確率PEWを読み出し、その読み出した有効ウェイクアップ確率PEWと、ステップS11において算出した有効ウェイクアップ確率PEWとを用いて有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrを算出する(ステップS12)。
Then, the
その後、ウェイクアップ装置13は、平均値Pavrがしきい値Pth以下であるか否かを判定する(ステップS13)。
Thereafter, the
ステップS13において、平均値Pavrがしきい値Pth以下であると判定されたとき、ウェイクアップ装置13は、対応表TBL2を参照して、平均値Pavrに対応する値を検出し、その検出した値を新たな起動確率ZEWに設定して起動確率ZEWを更新する(ステップS14)。
When it is determined in step S13 that the average value Pavr is less than or equal to the threshold value Pth, the
そして、ステップS13において、平均値Pavrがしきい値Pthよりも大きいと判定されたとき、またはステップS14の後、ウェイクアップ装置13は、有効ウェイクアップ回数EWおよび無効ウェイクアップ回数IWをリセットする(ステップS15)。その後、一連の動作は、ステップS1へ移行する。
When it is determined in step S13 that the average value Pavr is larger than the threshold value Pth, or after step S14, the
一方、ステップS5において、乱数rが起動確率Zよりも大きいと判定されたとき、ウェイクアップ装置13は、一定期間TWD内にスリープ状態を維持した維持回数NSLPをカウントする(ステップS16)。
On the other hand, when it is determined in step S5 that the random number r is greater than the activation probability Z, the
そして、ウェイクアップ装置13は、維持回数NSLPがしきい値Nth_SLP以上であるか否かを判定する(ステップS17)。
Then, the
ステップS17において、維持回数NSLPがしきい値Nth_SLP以上であると判定されたとき、ウェイクアップ装置13は、対応表TBL3を参照して、維持回数NSLPに対応する値を検出し、その検出した値を新たな起動確率ZEWに設定して起動確率ZEWを更新する(ステップS18)。
When it is determined in step S17 that the maintenance count N SLP is equal to or greater than the threshold value Nth_SLP, the
そして、ステップS17において、維持回数NSLPがしきい値Nth_SLPよりも小さいと判定されたとき、またはステップS18の後、メイン装置S19は、スリープ状態を維持する(ステップS19)。 Then, when it is determined in step S17 that the maintenance count N SLP is smaller than the threshold value Nth_SLP, or after step S18, the main device S19 maintains the sleep state (step S19).
その後、一連の動作は、ステップS1へ移行する。 Thereafter, the series of operations proceeds to step S1.
このように、無線基地局1〜nの各々は、上述したステップS1〜ステップS19を繰り返し実行し、スリープ状態から起動状態へ移行し、またはスリープ状態を維持する。
In this way, each of the
ステップS11における有効ウェイクアップ確率PEWの算出は、ログテーブルTBLLOGに格納された有効ウェイクアップ回数EWおよび無効ウェイクアップ回数IWを用いて行われる。従って、有効ウェイクアップ確率PEWの算出は、ログ情報LOGを用いて行われる。 The calculation of the effective wake-up probability P EW in step S11 is performed using the effective wake-up count EW and the invalid wake-up count IW stored in the log table TBL LOG . Accordingly, the effective wakeup probability P EW is calculated using the log information LOG.
また、ステップS12における有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrは、ログテーブルTBLLOGに格納された有効ウェイクアップ確率PEW(図9に示すフローチャートを実行する無線基地局およびその無線基地局以外の無線基地局の有効ウェイクアップ確率PEW)を用いて算出される。従って、有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrは、ログ情報LOGを用いて算出される。 The average value Pavr valid wakeup probability P EW in step S12, the log table TBL LOG stored in the enabled wakeup probability P EW (radio base station to execute the flow chart shown in FIG. 9 and other than the radio base station It is calculated using the effective wakeup probability P EW of the radio base station. Therefore, the average value Pavr of the effective wake-up probability P EW is calculated using the log information LOG.
そして、平均値Pavrがしきい値Pth以下であるか否かを判定することによって確率値が小さくなるように起動確率ZEWを更新するか否かを決定する(ステップS13,S14参照)。 Then, by determining whether or not the average value Pavr is equal to or less than the threshold value Pth, it is determined whether or not to update the activation probability Z EW so that the probability value becomes small (see steps S13 and S14).
従って、図9に示すフローチャートは、確率値が小さくなるように起動確率ZEWを更新するか否かをログ情報によって決定することを特徴とする。 Therefore, the flowchart shown in FIG. 9 is characterized by determining whether or not to update the activation probability Z EW so as to reduce the probability value based on the log information.
そして、ステップS14において、起動確率ZEWは、有効ウェイクアップ確率PEWに応じて確率値が小さくなるように更新され、有効ウェイクアップ確率PEWは、起動状態へ移行し、かつ、実際に端末装置10と無線リンクを確率した回数(有効ウェイクアップ回数EW)を用いて算出され、実際に端末装置10と無線リンクを確立する無線基地局は、最終的には、1個の無線基地局になるので、ある1つの無線基地局において有効ウェイクアップ確率PEWが増加する可能性が大きい。従って、複数の無線基地局が同時に起動状態へ移行する可能性を低くできる。
Then, in step S14, activation probability Z EW is updated so that the probability value is reduced in accordance with the valid wakeup probability P EW, effective wakeup probability P EW, the process proceeds to active state, and, indeed terminal The radio base station that is calculated using the number of times that the
また、ステップS14における起動確率ZEWの更新は、有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrがしきい値Pth(80〜90%)以下である場合に、対応表TBL2−1(図7参照)を参照して行われるので、更新された後の起動確率ZEWは、更新前よりも小さくなる。その結果、連続してスリープ状態から起動状態へ移行している無線基地局(無線基地局1〜nのいずれか)において、起動確率Zが小さくなり、スリープ状態から起動状態へ移行する可能性が低くなる。
The activation probability Z EW is updated in step S14 when the average value Pavr of the effective wake-up probability P EW is equal to or less than the threshold value Pth (80 to 90%) (see FIG. 7). Therefore, the activation probability Z EW after the update is smaller than that before the update. As a result, in the wireless base station (any one of the
そして、スリープ状態から起動状態へ移行しても、端末装置10との間で無線リンクを確立できなかった場合は、無効ウェイクアップ回数IWが増加し(ステップS9参照)、有効ウェイクアップ確率PEWが小さくなる。その結果、有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrがしきい値Pth(80〜90%)以下になる可能性が高くなり、起動確率ZEWは、対応表TBL2−1(図7参照)を参照して小さくなるように更新され、起動確率Zが小さくなるので、スリープ状態から起動状態へ移行する可能性が低くなる。
If the wireless link cannot be established with the
一方、起動確率ZEWが小さくなって、スリープ状態から起動状態へ移行する可能性が低くなった無線基地局においても、スリープ状態を維持した維持回数NSLPがしきい値Nth_SLP以上になると、起動確率ZEWは、対応表TBL3−1(図8参照)を参照して大きくなるように更新される(ステップS18参照)。その結果、起動確率Zが大きくなり、スリープ状態から起動状態へ移行する可能性が高くなる。 On the other hand, even in a radio base station in which the activation probability Z EW is small and the possibility of transition from the sleep state to the activation state is low, the activation is performed when the number N SLP of maintaining the sleep state exceeds the threshold value Nth_SLP. The probability Z EW is updated so as to increase with reference to the correspondence table TBL3-1 (see FIG. 8) (see step S18). As a result, the activation probability Z increases and the possibility of transition from the sleep state to the activation state increases.
このように、図9に示すフローチャートに従って無線基地局のウェイクアップを制御することによって、各無線基地局1〜nにおける起動確率Zは、随時、増減され、複数の無線基地局が同時にスリープ状態から起動状態へ移行する可能性が低くなる。従って、無線基地局1〜nの分布が非一様である場合でも、無駄なウェイクアップを抑制できる。
In this way, by controlling the wake-up of the radio base station according to the flowchart shown in FIG. 9, the activation probability Z in each of the
また、起動確率ZRIは、ウェイクアップ信号WKEを受信したときの受信信号強度RSSI_WKEに基づいて、対応表TBL1−1(図6参照)を参照して更新されるので、更新後の起動確率ZRIは、無線基地局1〜nと端末装置10との距離が短いほど大きくなる。その結果、端末装置10の近くに存在する無線基地局(無線基地局1〜nのいずれか)をウェイクアップさせることができる可能性が高くなる。従って、ウェイクアップ信号を送信する端末装置10から所望の位置に存在する無線基地局(無線基地局1〜nのいずれか)をウェイクアップさせることができる。
Further, the activation probability Z RI is updated with reference to the correspondence table TBL1-1 (see FIG. 6) based on the received signal strength RSSI_WKE when the wakeup signal WKE is received. The RI increases as the distance between the
更に、無線基地局1〜nがスリープ状態を一定回数(しきい値Nth_SLP)以上維持した場合、大きくなるように起動確率ZEWを更新するので(ステップS18参照)、起動確率ZEWの更新後においては、起動確率Zが大きくなり、ウェイクアップさせることができる可能性が高くなる。
Furthermore, when the
従って、ウェイクアップ信号WKEの送信回数を少なくできる。 Therefore, the number of transmissions of the wakeup signal WKE can be reduced.
図10は、起動確率ZRIと受信信号強度RSSI_WKEとの関係を示す図である。図10を参照して、起動確率ZRIは、受信信号強度RSSI_WKEの増加に対して直線的に増加する(図10の(a)参照)。 FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between the activation probability Z RI and the received signal strength RSSI_WKE. Referring to FIG. 10, activation probability Z RI increases linearly with increase in received signal strength RSSI_WKE (see (a) of FIG. 10).
起動確率ZRIが受信信号強度RSSI_WKEの増加に対して直線的に増加することによって、受信信号強度RSSI_WKEが大きいほど、起動確率Zが高くなり、受信信号強度RSSI_WKEが小さくても、起動確率Zが低くなり過ぎることがない。その結果、端末装置10から遠い無線基地局しか存在しない場合、ウェイクアップ信号WKEの再送回数を抑制できる。
Since the activation probability Z RI increases linearly with respect to the increase in the received signal strength RSSI_WKE, the larger the received signal strength RSSI_WKE, the higher the activation probability Z. Even if the received signal strength RSSI_WKE is small, the activation probability Z is It won't be too low. As a result, when there is only a radio base station far from the
また、起動確率ZRIは、受信信号強度RSSI_WKEの増加に対して非線形的に増加する(図10の(b)参照)。 In addition, the activation probability Z RI increases nonlinearly with respect to the increase in the received signal strength RSSI_WKE (see FIG. 10B).
起動確率ZRIが受信信号強度RSSI_WKEの増加に対して非線形的に増加することによって、受信信号強度RSSI_WKEが大きいほど、起動確率Zが非常に高くなり、受信信号強度RSSI_WKEが小さい無線基地局の起動確率Zを“0”に近づけることが可能である。その結果、端末装置10から遠い無線基地局における無効ウェイクアップ回数IWを抑制できる。
The activation probability Z RI increases nonlinearly with respect to the increase in the received signal strength RSSI_WKE, so that the larger the received signal strength RSSI_WKE, the higher the activation probability Z becomes, and the activation of the radio base station with the smaller received signal strength RSSI_WKE. The probability Z can be brought close to “0”. As a result, the number of invalid wake-up times IW in the radio base station far from the
更に、起動確率ZRIは、受信信号強度RSSI_WKEの増加に伴って増加し、受信信号強度RSSI_WKEの任意の値で最大になり、受信信号強度RSSI_WKEが任意の値よりも増加するに伴って減少する(図10の(c)参照)。 Further, the activation probability Z RI increases as the received signal strength RSSI_WKE increases, reaches a maximum at any value of the received signal strength RSSI_WKE, and decreases as the received signal strength RSSI_WKE increases from an arbitrary value. (See (c) of FIG. 10).
起動確率ZRIと受信信号強度RSSI_WKEとの関係を図10の(c)に示す関係に設定することによって、後述するセンサーネットワークにおいて、中継に適したノードを起動させることができる。 By setting the relationship between the activation probability Z RI and the received signal strength RSSI_WKE to the relationship shown in FIG. 10C, a node suitable for relay can be activated in the sensor network described later.
更に、起動確率ZRIは、受信信号強度RSSI_WKEの増加に対して直線的に減少する(図10の(d)参照)。 Furthermore, the activation probability Z RI decreases linearly with increase in the received signal strength RSSI_WKE (see (d) of FIG. 10).
起動確率ZRIが受信信号強度RSSI_WKEの増加に対して直線的に減少することによって、後述するセンサーネットワークにおいて、送信元のノードから遠いノードを起動させ、中継に必要なホップ数を削減できる。 Since the activation probability Z RI linearly decreases with respect to the increase in the received signal strength RSSI_WKE, a node far from the transmission source node can be activated in the sensor network described later, and the number of hops necessary for relaying can be reduced.
なお、図6に示す起動確率ZRIと受信信号強度RSSI_WKEとの関係は、受信信号強度RSSI_WKEの増加に伴って起動確率ZRIを段階的に増加させた場合に相当する。 Note that the relationship between the activation probability Z RI and the received signal strength RSSI_WKE shown in FIG. 6 corresponds to the case where the activation probability Z RI is increased stepwise as the received signal strength RSSI_WKE increases.
ウェイクアップ装置13において、信号生成器133の記憶手段1332は、図10の(a)〜(d)のいずれかに示す起動確率ZRIと受信信号強度RSSI_WKEとの関係を対応表TBL1として記憶する。そして、信号生成器133の制御手段1331は、図10の(a)〜(d)のいずれかに示す起動確率ZRIと受信信号強度RSSI_WKEとの関係からなる対応表TBL1を記憶手段1332から読み出し、その読み出した対応表TBL1を参照して、受信信号強度RSSI_WKEに対応する値を検出し、その検出した値を起動確率ZRIとして決定してもよい。
In the wake-up
また、信号生成器133の記憶手段1332は、図10の(a)〜(d)の少なくとも1つに示す起動確率ZRIと受信信号強度RSSI_WKEとの関係を示す少なくとも1つの対応表TBL1を記憶する。そして、信号生成器133の制御手段1331は、少なくとも1つの対応表TBL1から任意の対応表TBL1を記憶手段1332から読み出し、その読み出した対応表TBL1を参照して、受信信号強度RSSI_WKEに対応する値を検出し、その検出した値を起動確率ZRIとして決定してもよい。
Further, the storage means 1332 of the
図11は、起動確率ZEWと有効ウェイクアップ確率の平均値Pavrとの関係を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the activation probability Z EW and the average value Pavr of the effective wake-up probabilities.
図11を参照して、起動確率ZEWは、有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrの減少に伴って直線的に減少する(図11の(a)参照)。 Referring to FIG. 11, activation probability Z EW decreases linearly as average value Pavr of effective wake-up probability P EW decreases (see (a) of FIG. 11).
起動確率ZEWが有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrの減少に伴って直線的に減少することによって、有効ウェイクアップ確率PEWが高いほど、ウェイクアップ確率が高くなるが、有効ウェイクアップ確率PEWが低い無線基地局においても、ウェイクアップ確率が下がり過ぎるのが抑制される。その結果、有効ウェイクアップ確率PEWが低い無線基地局としか無線通信を行うことができない端末装置が現れた場合、ウェイクアップ信号WKEの再送回数を抑制できる。 The activation probability Z EW decreases linearly as the average value Pavr of the effective wake-up probability P EW decreases, so that the higher the effective wake-up probability P EW , the higher the wake-up probability, but the effective wake-up probability Even in a radio base station having a low P EW , the wake-up probability is suppressed from decreasing too much. As a result, when a terminal device that can perform radio communication only with a radio base station having a low effective wake-up probability P EW appears, the number of retransmissions of the wake-up signal WKE can be suppressed.
また、起動確率ZEWは、有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrの減少に伴って非線形的に減少する(図11の(b)参照)。 In addition, the activation probability Z EW decreases nonlinearly as the average value Pavr of the effective wake-up probability P EW decreases (see FIG. 11B).
起動確率ZEWが有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrの減少に伴って非線形的に減少することによって、有効ウェイクアップ確率PEWが高い場合、ウェイクアップ確率が一気に高くなる。その結果、有効ウェイクアップ確率PEWが高い無線基地局におけるウェイクアップ確率の増加、および有効ウェイクアップ確率PEWが低い無線基地局におけるウェイクアップ確率の低下を迅速に実行できる。 By starting probability Z EW decreases non-linearly with decreasing average Pavr valid wakeup probability P EW, if valid wakeup probability P EW is high, the wakeup probability is suddenly increased. As a result, quickly perform the reduction of the wakeup probability in the effective increase in the wakeup probability wakeup probability P EW is in the high radio base station, and the effective wake-up probability P EW is low radio base station.
ウェイクアップ装置13において、信号生成器133の記憶手段1332は、図11の(a),(b)のいずれかに示す起動確率ZEWと有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrとの関係を対応表TBL2として記憶する。そして、信号生成器133の制御手段1331は、図11の(a),(b)のいずれかに示す起動確率ZEWと有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrとの関係からなる対応表TBL2を記憶手段1332から読み出し、その読み出した対応表TBL2を参照して、図9に示すステップS14において起動確率ZEWを更新してもよい。
In the wake-up
また、ウェイクアップ装置13において、信号生成器133の記憶手段1332は、図11の(a),(b)の少なくとも1つに示す起動確率ZEWと有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrとの関係を示す少なくとも1つの対応表TBL2を記憶する。そして、信号生成器133の制御手段1331は、少なくとも1つの対応表TBL2から任意の対応表TBL2を記憶手段1332から読み出し、その読み出した対応表TBL2を参照して、図9に示すステップS14において起動確率ZEWを更新してもよい。
In the wake-up
なお、図7に示す起動確率ZEWと有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrとの関係は、有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrの減少に伴って起動確率ZEWを段階的に減少させた場合に相当する。 The relationship between the average value Pavr activation probabilities Z EW and effective wakeup probability P EW shown in FIG. 7, reducing the activation probability Z EW stepwise with decreasing average Pavr valid wakeup probability P EW This is equivalent to
この発明の実施の形態においては、信号生成器133の制御手段1331は、次式に従って、図9に示すステップS14において起動確率ZEWを更新してもよい。
In the embodiment of the present invention, the control means 1331 of the
式(2)において、αは、1.0よりも小さい定数であり、ZEW minは、起動確率ZEWの最小値である。 In Expression (2), α is a constant smaller than 1.0, and Z EW min is the minimum value of the activation probability Z EW .
式(2)において、例えば、α=0.5、ZEW min=0.1とすると、確率ZEWは、平均値Pavrがしきい値Pth以下であると判定される毎に、0.1を下回らない範囲において半減していく。 In equation (2), for example, if α = 0.5 and Z EW min = 0.1, the probability Z EW is 0.1 whenever the average value Pavr is determined to be equal to or less than the threshold value Pth. It will be halved in a range not less than.
なお、この場合、信号生成器133の制御手段1331は、αおよびZEW minを予め保持している。
In this case, the control means 1331 of the
このように、信号生成器133の制御手段1331は、平均値Pavrの大きさによらずに、起動確率ZEWを更新してもよい。
Thus, the control means 1331 of the
従って、図9に示すステップS14においては、一般的に、起動確率ZEWは、更新後の確率値が更新前の確率値よりも小さくなるように更新される。 Therefore, in step S14 shown in FIG. 9, generally, the activation probability Z EW is updated so that the updated probability value is smaller than the updated probability value.
この発明の実施の形態においては、信号生成器133の制御手段1331は、次式に従って、図9に示すステップS18において起動確率ZEWを更新してもよい。
In the embodiment of the present invention, the control means 1331 of the
図12は、式(3)におけるf(NSLP)と維持回数NSLPとの関係を示す図である。図12を参照して、f(NSLP)は、維持回数NSLPが1〜10の範囲において増加するに伴って1〜2の範囲において直線的に大きくなり、維持回数NSLPが11以上になると、一定値(=2)になる(図12の(a)参照)。 FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between f (N SLP ) and the number of maintenance times N SLP in equation (3). Referring to FIG. 12, f (N SLP) is linearly increased in the range of 1-2 with the maintenance number N SLP is increased in the range of 1 to 10, maintaining the number of times N SLP is 11 or more Then, a constant value (= 2) is obtained (see FIG. 12A).
これにより、維持回数NSLPが多いほど、ウェイクアップ確率が高くなるが、急なウェイクアップ確率の増加を抑制し、無線基地局の無駄な起動を抑制できる。 As a result, the greater the number of maintenance times NSLP, the higher the wake-up probability, but it is possible to suppress a sudden increase in the wake-up probability and suppress unnecessary activation of the radio base station.
また、f(NSLP)は、維持回数NSLPが1〜10の範囲において増加するに伴って1〜2の範囲において非線形的に大きくなり、維持回数NSLPが11以上になると、一定値(=2)になる(図12の(b)参照)。 Further, f (N SLP ) increases nonlinearly in the range of 1 to 2 as the number of maintenance times N SLP increases in the range of 1 to 10, and when the number of maintenance times N SLP becomes 11 or more, a constant value ( = 2) (see FIG. 12B).
これにより、維持回数NSLPが多い場合、ウェイクアップ確率を急激に上昇させ、ウェイクアップ信号WKEの再送回数を抑制できる。 As a result, when the number of maintenance times N SLP is large, the wakeup probability is rapidly increased, and the number of retransmissions of the wakeup signal WKE can be suppressed.
信号生成器133の記憶手段1332は、図12の(a),(b)のいずれかに示すf(NSLP)と維持回数NSLPとの関係を記憶する。そして、信号生成器133の制御手段1331は、図12の(a),(b)のいずれかに示すf(NSLP)と維持回数NSLPとの関係を記憶手段1332から読み出し、その読み出したf(NSLP)と維持回数NSLPとの関係を参照して、維持回数NSLPに対応するf(NSLP)を検出し、その検出したf(NSLP)を式(3)に代入して起動確率ZEWを更新する。
The
この場合、式(3)から明らかなように、ZEW×f(NSLP)の演算結果が1.0よりも大きくなった場合、起動確率ZEWは、1.0に設定される。 In this case, as is clear from Equation (3), when the calculation result of Z EW × f (N SLP ) is greater than 1.0, the activation probability Z EW is set to 1.0.
なお、図8に示す起動確率ZEWと維持回数NSLPとの関係は、維持回数NSLPの増加に伴ってf(NSLP)を段階的に増加させた場合に相当する。 Note that the relationship between the activation probability Z EW and the number of maintenance times N SLP shown in FIG. 8 corresponds to the case where f (N SLP ) is increased stepwise as the number of maintenance times N SLP increases.
また、この発明の実施の形態においては、信号生成器133の制御手段1331は、次式に従って、図9に示すステップS18において起動確率ZEWを更新してもよい。
In the embodiment of the present invention, the control means 1331 of the
式(4)において、γは、定数であり、1よりも大きい実数からなる。 In the equation (4), γ is a constant and consists of a real number larger than 1.
例えば、γをγ=2に設定すると、信号生成器133の制御手段1331は、維持回数NSLPがしきい値Nth_SLP以上であると判定される毎に、起動確率ZEWを2倍にする。
For example, when γ is set to γ = 2, the control means 1331 of the
この場合、式(4)から明らかなように、ZEW×γの演算結果が1.0よりも大きくなった場合、起動確率ZEWは、1.0に設定される。 In this case, as is apparent from the equation (4), when the calculation result of Z EW × γ is larger than 1.0, the activation probability Z EW is set to 1.0.
このように、信号生成器133の制御手段1331は、維持回数NSLPの大きさによらずに、起動確率ZEWを更新してもよい。
Thus, the control means 1331 of the
更に、この発明の実施の形態においては、信号生成器133の制御手段1331は、維持回数NSLPがしきい値Nth_SLP以上であると判定される毎に、起動確率ZEWを1.0に設定することによって、図9に示すステップS18において起動確率ZEWを更新してもよい。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, the control means 1331 of the
その結果、信号生成器133の制御手段1331は、維持回数NSLPの大きさによらずに、起動確率ZEWを更新する。
As a result, the control means 1331 of the
従って、図9に示すステップS18においては、一般的に、起動確率ZEWは、更新後の確率値が更新前の確率値よりも大きくなるように更新される。 Therefore, in step S18 shown in FIG. 9, generally, the activation probability Z EW is updated so that the updated probability value is larger than the updated probability value.
上述したように、起動確率ZEWは、図9に示すステップS14において、各種の方法によって更新されるが、一般的には、信号生成器133の制御手段1331は、図9に示すステップS14において、更新後の起動確率ZEWが更新前の起動確率ZEWよりも減少する方法であれば、任意の方法を用いて起動確率ZEWを更新してもよい。
As described above, the activation probability Z EW is updated by various methods in step S14 shown in FIG. 9, but generally, the control means 1331 of the
また、上述したように、起動確率ZEWは、図9に示すステップS18において、各種の方法によって更新されるが、一般的には、信号生成器133の制御手段1331は、図9に示すステップS18において、更新後の起動確率ZEWが更新前の起動確率ZEWよりも増加する方法であれば、任意の方法を用いて起動確率ZEWを更新してもよい。
Further, as described above, the activation probability Z EW is updated by various methods in step S18 shown in FIG. 9, but in general, the control means 1331 of the
[応用例1]
図13は、センサーネットワークの構成を示す図である。図13を参照して、センサーネットワーク200は、ノードN−1〜N−16と、シンクSとを備える。
[Application Example 1]
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a sensor network. Referring to FIG. 13, the
ノードN−1〜N−16およびシンクSは、無線通信空間に配置される。そして、ノードN−12,N−15,N−16は、シンクSへデータを直接送信できる位置に配置され、ノードN−1〜N−11,N−13,N−14は、シンクSへデータを直接送信できない位置に配置されている。 The nodes N-1 to N-16 and the sink S are arranged in the wireless communication space. The nodes N-12, N-15, and N-16 are arranged at positions where data can be directly transmitted to the sink S, and the nodes N-1 to N-11, N-13, and N-14 are connected to the sink S. It is located at a position where data cannot be transmitted directly.
ノードN−1〜N−16は、通常、スリープ状態にあり、周期的に起動状態へ移行し、上述したログ情報LOGを相互に交換する。この場合、周期は、例えば、1日に設定される。 The nodes N-1 to N-16 are normally in a sleep state, periodically shift to an activated state, and exchange the log information LOG described above with each other. In this case, the period is set to one day, for example.
そして、ノードN−1〜N−16の各々は、起動状態へ移行すると、温度、電流値、湿度および照度等の各種のデータを検出し、その検出したデータをシンクSへ送信する。 Then, each of the nodes N-1 to N-16 detects various data such as temperature, current value, humidity, and illuminance, and transmits the detected data to the sink S when transitioning to the activated state.
シンクSは、ノードN−1〜N−16が検出したデータをノードN−1〜N−16から収集する。 The sink S collects data detected by the nodes N-1 to N-16 from the nodes N-1 to N-16.
ノードN−1〜N−16の各々は、上述した端末装置10の機能と無線基地局1〜nの機能とを併せ持つ。
Each of the nodes N-1 to N-16 has both the function of the
センサーネットワーク200において、ノードN−1〜N−16のうち、ノードN−1がスリープ状態から起動状態へ移行してデータを検出し、その検出したデータをシンクSへ送信する場合について説明する。
In the
この場合、ノードN−1〜N−16の各々は、図10の(d)に示す関係に従って起動確率ZRIを決定するものとする。 In this case, each of the nodes N-1 to N-16 determines the activation probability ZRI according to the relationship shown in FIG.
領域REGは、ウェイクアップ信号WKEの送信範囲であるので、ノードN−1は、検出したデータをシンクSへ直接送信することができない。 Since the region REG is a transmission range of the wakeup signal WKE, the node N-1 cannot directly transmit the detected data to the sink S.
そこで、ノードN−1は、データを検出すると、上述した端末装置10と同じ方法によってウェイクアップ信号WKEを生成し、その生成したウェイクアップ信号WKEをブロードキャストする。
Therefore, when detecting the data, the node N-1 generates a wakeup signal WKE by the same method as the
領域REG内に存在するノードN−1〜N−3,N−5,N−6は、ノードN−1からのウェイクアップ信号WKEを受信する。そして、ノードN−1〜N−3,N−5,N−6のいずれかは、上述した無線基地局1〜nと同じように図9に示すフローチャートに従ってウェイクアップする。
The nodes N-1 to N-3, N-5, and N-6 existing in the region REG receive the wakeup signal WKE from the node N-1. Then, any one of the nodes N-1 to N-3, N-5, and N-6 wakes up according to the flowchart shown in FIG. 9 in the same manner as the
ノードN−1〜N−3,N−5,N−6の各々は、図10の(d)に示す関係に従って起動確率ZRIを決定するので、ノードN−1から最も遠い位置に存在するノードN−5における起動確率ZRI(結果的に起動確率Z)が最も大きくなり、ノードN−5がスリープ状態から起動状態へ移行する。 Since each of the nodes N-1 to N-3, N-5, and N-6 determines the activation probability Z RI according to the relationship shown in FIG. 10D, it exists at the position farthest from the node N-1. The activation probability Z RI (resulting activation probability Z) in the node N-5 becomes the largest, and the node N-5 shifts from the sleep state to the activation state.
そして、ノードN−5は、上述した方法によってノードN−1との間で無線リンクを確立する。そうすると、ノードN−1は、検出したデータをノードN−5へ送信し、ノードN−5は、ノードN−1からデータを受信する。 Then, the node N-5 establishes a radio link with the node N-1 by the method described above. Then, the node N-1 transmits the detected data to the node N-5, and the node N-5 receives the data from the node N-1.
その後、ノードN−5は、受信したデータをシンクS側に配置されたノードへ送信する場合、上述した端末装置10と同じ方法によってウェイクアップ信号WKEを生成し、その生成したウェイクアップ信号WKEをブロードキャストする。
After that, when transmitting the received data to the node arranged on the sink S side, the node N-5 generates a wakeup signal WKE by the same method as the
ノードN−5の周囲に存在するノードは、ノードN−5からウェイクアップ信号WKEを受信する。そして、ノードN−12が図9に示すフローチャートに従ってウェイクアップする。 Nodes existing around the node N-5 receive the wake-up signal WKE from the node N-5. Then, the node N-12 wakes up according to the flowchart shown in FIG.
そして、ノードN−12は、上述した方法によって送信元のノードN−5と無線リンクを確立する。そうすると、ノードN−5は、データをノードN−12へ送信し、ノードN−12は、ノードN−5からデータを受信する。 Then, the node N-12 establishes a radio link with the transmission source node N-5 by the method described above. Then, the node N-5 transmits data to the node N-12, and the node N-12 receives data from the node N-5.
その後、ノードN−12は、受信したデータをシンクSへ直接送信し、シンクSは、ノードN−12からデータを受信する。 Thereafter, the node N-12 directly transmits the received data to the sink S, and the sink S receives data from the node N-12.
これによって、ノードN−1が検出したデータは、ノードN−5,N−12を介してシンクSへ送信される。 As a result, the data detected by the node N-1 is transmitted to the sink S via the nodes N-5 and N-12.
このように、無線通信システム100を応用すれば、送信元のノードまたはノードN−5から最も遠い位置に存在するノードN−5,N−12がウェイクアップし、ノードN−1が検出したデータを中継するので、中継回数が最も少ない経路を用いてデータをシンクSへ送信できる。
As described above, when the
また、ノードN−1〜N−16の各々が図10の(c)に示す関係を用いて起動確率ZRIを決定する場合、送信元のノードまたはデータを中継するノードから一定の距離に存在するノードが順次ウェイクアップし、ノードN−1が検出したデータを中継する。 Further, when each of the nodes N-1 to N-16 determines the activation probability Z RI using the relationship shown in FIG. 10C, it exists at a certain distance from the source node or the node that relays data. Nodes that wake up sequentially relay data detected by the node N-1.
従って、各種の方法によって起動確率ZRIを決定することによって、ノードN−1が検出したデータを各種の経路を介してシンクSへ送信できる。 Therefore, by determining the activation probability Z RI by various methods, the data detected by the node N-1 can be transmitted to the sink S via various routes.
[応用例2]
応用例1においては、受信信号強度のみに基づいて起動確率ZRIを決定したが、応用例2においては、各ノードN−1〜N−16は、受信信号強度およびメトリック値に基づいて起動確率ZRIを決定する。なお、応用例2においても、ノードN−1〜N−16の各々は、図10の(d)に示す関係に従って起動確率ZRIを決定するものとする。
[Application 2]
In the application example 1, the activation probability Z RI is determined based only on the received signal strength. However, in the application example 2, each of the nodes N-1 to N-16 is activated based on the received signal strength and the metric value. Determine the Z RI . In Application Example 2, each of the nodes N-1 to N-16 determines the activation probability Z RI according to the relationship shown in FIG.
このメトリック値は、各ノードN−1〜N−16がシンクSに近い度合を示すものである。そして、メトリック値は、シンクSに近いほど大きい値からなる。 This metric value indicates the degree to which each of the nodes N-1 to N-16 is close to the sink S. The metric value is larger as it is closer to the sink S.
従って、センサーネットワーク200においては、ノードN−1〜N−16は、シンクSとの距離に応じて、シンクSとの距離が短いほど、大きいメトリック値を有する。
Accordingly, in the
ノードN−1〜N−16の各々は、一定周期(例えば、1日)で起動状態へ移行し、自己が保持するメトリック値を周囲のノードと交換する。そして、ノードN−1〜N−16の各々は、自己の通信範囲内における周囲のノードのメトリック値を取得し、周囲のノードのメトリック値の最大値と自己のメトリック値とを用いて、メトリック値によって算出された確率Aを求める。例えば、自己のメトリック値が20であり、周辺のノードのメトリック値の最大値が40である場合、ノードN−1〜N−16の各々は、確率Aを20/40=0.5と算出する。つまり、ノードN−1〜N−16の各々は、自己のメトリック値が大きいほど、確率値が大きくなるように確率Aを決定する。 Each of the nodes N-1 to N-16 shifts to an activated state at a constant cycle (for example, one day), and exchanges metric values held by itself with surrounding nodes. Then, each of the nodes N-1 to N-16 acquires the metric value of the surrounding node within the communication range of the node, and uses the maximum value of the metric value of the surrounding node and the metric value of the self, The probability A calculated by the value is obtained. For example, when the self metric value is 20 and the maximum value of the metric value of the neighboring nodes is 40, each of the nodes N-1 to N-16 calculates the probability A as 20/40 = 0.5. To do. That is, each of the nodes N-1 to N-16 determines the probability A such that the probability value increases as the metric value of the node N-1 to N-16 increases.
受信信号強度に基づいて決定した確率をBとすると、ノードN−1〜N−16の各々は、確率A,Bを次式に代入して起動確率ZRIを算出する。 If the probability determined based on the received signal strength is B, each of the nodes N-1 to N-16 calculates the activation probability Z RI by substituting the probabilities A and B into the following equations.
式(5)において、αは、0<α<1を満たす実数である。 In Expression (5), α is a real number that satisfies 0 <α <1.
このように、ノードN−1〜N−16の各々は、メトリック値に基づいて決定された確率Aと、受信信号強度に基づいて決定された確率Bとの重み付け平均によって起動確率ZRIを算出する。 As described above, each of the nodes N-1 to N-16 calculates the activation probability Z RI by the weighted average of the probability A determined based on the metric value and the probability B determined based on the received signal strength. To do.
式(5)によって起動確率ZRIを決定した場合、送信元からの距離が遠く、かつ、シンクSに近いノードほど、起動確率ZRI(最終的に起動確率Z)が大きくなり、ウェイクアップする可能性が高くなる。 When the activation probability Z RI is determined by the equation (5), the activation probability Z RI (eventually the activation probability Z) becomes larger and wakes up as the node is farther from the transmission source and closer to the sink S. The possibility increases.
領域REG内に存在するノードN−1〜N−3,N−5,N−6は、ノードN−1からのウェイクアップ信号WKEを受信する。そして、ノードN−1〜N−3,N−5,N−6のいずれかは、上述した無線基地局1〜nと同じように図9に示すフローチャートに従ってウェイクアップする。
The nodes N-1 to N-3, N-5, and N-6 existing in the region REG receive the wakeup signal WKE from the node N-1. Then, any one of the nodes N-1 to N-3, N-5, and N-6 wakes up according to the flowchart shown in FIG. 9 in the same manner as the
ノードN−1〜N−3,N−5,N−6の各々は、図10の(d)に示す関係に従って起動確率ZRIを決定するので、ノードN−1から最も遠い位置に存在し、かつ、シンクSに最も近いノードN−5における起動確率ZRI(結果的に起動確率Z)が最も大きくなり、ノードN−5がスリープ状態から起動状態へ移行する。 Since each of the nodes N-1 to N-3, N-5, and N-6 determines the activation probability Z RI according to the relationship shown in FIG. 10D, it exists at a position farthest from the node N-1. In addition, the activation probability Z RI (as a result of activation probability Z) in the node N-5 closest to the sink S becomes the largest, and the node N-5 shifts from the sleep state to the activation state.
そして、ノードN−5は、上述した方法によってノードN−1との間で無線リンクを確立する。そうすると、ノードN−1は、検出したデータをノードN−5へ送信し、ノードN−5は、ノードN−1からデータを受信する。 Then, the node N-5 establishes a radio link with the node N-1 by the method described above. Then, the node N-1 transmits the detected data to the node N-5, and the node N-5 receives the data from the node N-1.
その後、ノードN−5は、受信したデータをシンクS側に配置されたノードへ送信する場合、上述した端末装置10と同じ方法によってウェイクアップ信号WKEを生成し、その生成したウェイクアップ信号WKEをブロードキャストする。
After that, when transmitting the received data to the node arranged on the sink S side, the node N-5 generates a wakeup signal WKE by the same method as the
ノードN−5の周囲に存在するノードは、ノードN−5からウェイクアップ信号WKEを受信する。そして、ノードN−13が図9に示すフローチャートに従ってウェイクアップする。 Nodes existing around the node N-5 receive the wake-up signal WKE from the node N-5. Then, the node N-13 wakes up according to the flowchart shown in FIG.
そして、ノードN−13は、上述した方法によって送信元のノードN−5と無線リンクを確立する。そうすると、ノードN−5は、データをノードN−13へ送信し、ノードN−13は、ノードN−5からデータを受信する。 Then, the node N-13 establishes a radio link with the transmission source node N-5 by the method described above. Then, the node N-5 transmits data to the node N-13, and the node N-13 receives data from the node N-5.
その後、ノードN−13は、受信したデータをシンクSへ直接送信し、シンクSは、ノードN−13からデータを受信する。 Thereafter, the node N-13 directly transmits the received data to the sink S, and the sink S receives data from the node N-13.
これによって、ノードN−1が検出したデータは、ノードN−5,N−13を介してシンクSへ送信される。 As a result, the data detected by the node N-1 is transmitted to the sink S via the nodes N-5 and N-13.
このように、無線通信システム100を応用すれば、送信元のノードまたはノードN−5から最も遠い位置に存在し、かつ、シンクSに最も近いノードN−5,N−13がウェイクアップし、ノードN−1が検出したデータを中継するので、中継回数が最も少なく、かつ、最短距離の経路を用いてデータをシンクSへ送信できる。
As described above, when the
応用例1においては、送信元のノードから最も遠い位置のノードがデータを中継するので、送信元のノードN−1からシンクSへ向かう方向に存在するノードがデータを中継するとは限らない。 In the application example 1, since the node farthest from the transmission source node relays data, the node existing in the direction from the transmission source node N-1 to the sink S does not always relay data.
しかし、応用例2においては、送信元のノードから最も遠く、かつ、シンクSに最も近いノードがデータを中継するので、送信元のノードN−1からシンクSへ向かう方向に存在するノードがデータを中継する可能性が高い。従って、中継回数が最も少なく、かつ、最短距離の経路を用いてデータをシンクSへ送信できる。 However, in the application example 2, since the node farthest from the transmission source node and closest to the sink S relays data, the node existing in the direction from the transmission source node N-1 to the sink S is the data. Is likely to relay. Therefore, data can be transmitted to the sink S using the route having the smallest number of relays and the shortest distance.
応用例2におけるその他の説明は、応用例1における説明と同じである。 Other explanations in the application example 2 are the same as those in the application example 1.
なお、無線通信システム100をアドホック無線ネットワークを構成する複数の無線装置に適用してもよい。この場合、各無線装置は、端末装置10の機能と各無線基地局1〜nの機能とを併せ持つ。そして、送信元の無線装置は、ウェイクアップ信号WKEを生成してブロードキャストし、送信元の無線装置の周囲に存在する無線装置は、ウェイクアップ信号WKEを受信して図9に示すフローチャートに従ってスリープ状態から起動状態へ移行し、送信元の無線装置と無線リンクを確立して無線通信を行う。
Note that the
上記においては、無線基地局1〜nの各々は、周期的に起動状態へ移行し、自己の周囲に存在する他の無線基地局との間でログ情報LOGを交換すると説明したが、この発明の実施の形態においては、各無線基地局1〜nは、好ましくは、このログ情報LOGの交換を行わない。
In the above description, each of the
この場合、各無線基地局1〜nは、一定期間Trenew内における有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWをログテーブルTBLLOGに格納する。つまり、各無線基地局1〜nは、自己における有効ウェイクアップ回数EW、無効ウェイクアップ回数IWおよび有効ウェイクアップ確率PEWのみをログテーブルTBLLOGに格納する。
In this case, each of the
ログ情報LOGの交換を行わない場合も、スリープ状態にある無線基地局の動作は、図9に示すフローチャートに従って実行される。この場合、ステップS12において、各無線基地局1〜nは、自己のログ情報LOGのみが格納されたログテーブルTBLLOGから一定期間Trenew内における有効ウェイクアップ確率PEWを読み出し、その読み出した有効ウェイクアップ確率PEWの平均値Pavrを算出する。
Even when the log information LOG is not exchanged, the operation of the radio base station in the sleep state is executed according to the flowchart shown in FIG. In this case, in step S12, each of the
このように、ログ情報LOGの交換を行わない場合、ログ情報LOGの交換を行う場合よりも、複数の無線基地局が同時にウェイクアップする可能性を低減できる。 As described above, when the log information LOG is not exchanged, it is possible to reduce the possibility that a plurality of radio base stations wake up simultaneously than when the log information LOG is exchanged.
また、ログ情報LOGの交換を行わない場合、無線基地局1〜nは、周期的な起動状態への移行によるログ情報LOGの交換、またはビーコンフレームBeacon等を用いた周囲の無線基地局との情報のやり取りを行う必要がない。一方、無線基地局の密度を用いてウェイクアップさせる方式では、複数の無線基地局が相互に情報交換を行う必要がある。従って、ログ情報LOGの交換を行わないことによって、各無線基地局1〜nにおける消費電力を削減できる。
In addition, when the log information LOG is not exchanged, the
上述したように、図9に示すフローチャートに従ってスリープ状態から起動状態へ移行する機能は、無線基地局のみならず、センサーネットワーク200におけるノードまたはアドホック無線ネットワークにおける無線装置に適用可能である。従って、この発明の実施の形態においては、図9に示すフローチャートに従ってスリープ状態から起動状態へ移行する機能は、一般的には、無線装置に備えられている。
As described above, the function of shifting from the sleep state to the activated state according to the flowchart shown in FIG. 9 is applicable not only to the wireless base station but also to a node in the
その結果、この発明の実施の形態による無線装置は、スリープ状態にある無線装置を起動させるためのウェイクアップ信号を送信元の無線装置から受信する受信手段と、受信手段がウェイクアップ信号を受信したときの受信信号強度を検出する検出手段と、当該無線装置がスリープ状態から起動状態へ移行した回数のうち、当該無線装置がスリープ状態から起動状態へ移行し、かつ当該無線装置が送信元の無線装置と無線リンクを確立した回数である有効ウェイクアップ回数の割合を示す有効ウェイクアップ確率の当該無線装置における平均値または当該無線装置と当該無線装置の周囲に存在する他の無線装置とにおける有効ウェイクアップ確率の平均値、および当該無線装置がスリープ状態を維持した回数である維持回数に基づいて決定された第1の起動確率と、受信信号強度に基づいて決定された第2の起動確率とを重み付け平均して最終起動確率を決定する決定手段と、受信手段によって受信されたウェイクアップ信号が当該無線装置をスリープ状態から起動状態へ移行させることを示すか否かを判定する判定手段と、判定手段によってウェイクアップ信号が当該無線装置をスリープ状態から起動状態へ移行させることを示すと判定されると、最終起動確率で起動信号を生成する起動手段と、起動手段によって生成された起動信号に応じてスリープ状態から起動状態へ移行する通信手段とを備え、決定手段は、有効ウェイクアップ確率の平均値が第1のしきい値以下であるとき、確率値が小さくなるように第1の起動確率を決定し、維持回数が第2のしきい値以上であるとき、大きくなるように第1の起動確率を決定すればよい。 As a result, the wireless device according to the embodiment of the present invention receives a wakeup signal for activating a wireless device in a sleep state from a transmission source wireless device, and the receiving unit receives the wakeup signal. Out of the number of times the wireless device has shifted from the sleep state to the activated state, and the wireless device has transitioned from the sleep state to the activated state, and the wireless device has The average value of the effective wake-up probability indicating the ratio of the number of times of effective wake-up that is the number of times a radio link has been established with the device, or the effective wake-up between the wireless device and other wireless devices existing around the wireless device It is determined based on the average value of the up probability and the number of times that the wireless device has maintained the sleep state. Determining means for determining a final activation probability by weighted averaging the first activation probability and the second activation probability determined based on the received signal strength, and the wake-up signal received by the receiving means A determination unit that determines whether or not to indicate that the device is to be shifted from the sleep state to the activated state, and a determination unit that determines that the wake-up signal indicates that the wireless device is to be shifted from the sleep state to the activated state. The activation means for generating the activation signal with the final activation probability, and the communication means for shifting from the sleep state to the activation state in accordance with the activation signal generated by the activation means, and the determining means is an average value of the effective wakeup probability When is less than or equal to the first threshold value, the first activation probability is determined so that the probability value is small, and the maintenance count is greater than or equal to the second threshold value It may be determined first activation probability to be larger.
第1の起動確率が有効ウェイクアップ確率の平均値または維持回数が満たす条件によって増加または減少すれば、複数の無線装置において最終起動確率が同じになる可能性が低くなり、無駄なウェイクアップを抑制でき、受信信号強度に基づいて第2の起動確率を決定すれば、所望の位置に存在する無線装置をウェイクアップさせることができるからである。 If the first activation probability increases or decreases depending on the condition that the average value or the number of maintenance times of the effective wakeup probability satisfies, the possibility that the final activation probability is the same in a plurality of wireless devices is reduced, and unnecessary wakeup is suppressed. This is because if the second activation probability is determined based on the received signal strength, the wireless device existing at a desired position can be woken up.
この発明の実施の形態においては、起動確率ZEWは、「第1の起動確率」を構成し、起動確率ZRIは、「第2の起動確率」を構成し、起動確率Zは、「最終起動確率」を構成する。 In the embodiment of the present invention, the activation probability Z EW constitutes a “first activation probability”, the activation probability Z RI constitutes a “second activation probability”, and the activation probability Z is “final activation probability”. Constitutes the "activation probability".
また、この発明の実施の形態においては、受信信号強度RSSI_WKEを検出するウェイクアップ信号受信器131は、「検出手段」を構成する。
In the embodiment of the present invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、起動確率ZRI,ZEWを決定または更新するとともに、その決定または更新した起動確率ZRI,ZEWを用いて起動確率Zを決定する制御手段1331は、「決定手段」を構成する。
Furthermore, in embodiments of the present invention, activation probability Z RI, and determines or updates the Z EW, start probability Z RI of the determined or updated control
更に、この発明の実施の形態においては、ウェイクアップ判定器132は、「判定手段」を構成する。
Further, in the embodiment of the present invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、乱数rが起動確率Z以下であるか否かを判定し、乱数rが起動確率Z以下であると判定したとき起動信号DRVを生成する制御手段1331は、「起動手段」を構成する。 Furthermore, in the embodiment of the present invention, the control means 1331 that determines whether or not the random number r is equal to or less than the activation probability Z and generates the activation signal DRV when it is determined that the random number r is equal to or less than the activation probability Z is , “Starting means”.
更に、この発明の実施の形態においては、メイン装置14は、「通信手段」を構成する。
Further, in the embodiment of the present invention, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、端末装置、それと無線通信を行う無線基地局およびこれらを備える無線通信システムに適用される。 The present invention is applied to a terminal device, a radio base station that performs radio communication with the terminal device, and a radio communication system including these.
1〜n 無線基地局、10 端末装置、100 無線通信システム、11,12,21 アンテナ、13 ウェイクアップ装置、14 メイン装置、15 電源、22,141 無線通信モジュール、23,143 ホストシステム、131 ウェイクアップ信号受信器、132 ウェイクアップ判定器、133 信号生成器、142 有線通信モジュール、231 ウェイクアップ信号生成器、1331 制御手段、1332 記憶手段。 1 to n wireless base station, 10 terminal device, 100 wireless communication system, 11, 12, 21 antenna, 13 wakeup device, 14 main device, 15 power supply, 22,141 wireless communication module, 23,143 host system, 131 wake Up signal receiver, 132 wakeup determination unit, 133 signal generator, 142 wired communication module, 231 wakeup signal generator, 1331 control means, 1332 storage means.
Claims (8)
前記受信手段が前記ウェイクアップ信号を受信したときの受信信号強度を検出する検出手段と、
当該無線装置が前記スリープ状態から起動状態へ移行した回数のうち、当該無線装置が前記スリープ状態から起動状態へ移行し、かつ当該無線装置が前記送信元の無線装置と無線リンクを確立した回数である有効ウェイクアップ回数の割合を示す有効ウェイクアップ確率の当該無線装置における平均値または当該無線装置と当該無線装置の周囲に存在する他の無線装置とにおける前記有効ウェイクアップ確率の平均値、および当該無線装置が前記スリープ状態を維持した回数である維持回数に基づいて決定された第1の起動確率と、前記受信信号強度に基づいて決定された第2の起動確率とを重み付け平均して最終起動確率を決定する決定手段と、
前記受信手段によって受信されたウェイクアップ信号が当該無線装置を前記スリープ状態から前記起動状態へ移行させることを示すか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記ウェイクアップ信号が当該無線装置を前記スリープ状態から前記起動状態へ移行させることを示すと判定されると、前記最終起動確率で起動信号を生成する起動手段と、
前記起動手段によって生成された起動信号に応じて前記スリープ状態から前記起動状態へ移行する通信手段とを備え、
前記決定手段は、前記有効ウェイクアップ確率の平均値が第1のしきい値以下であるとき、確率値が小さくなるように前記第1の起動確率を決定し、前記維持回数が第2のしきい値以上であるとき、大きくなるように前記第1の起動確率を決定する、無線装置。 Receiving means for receiving a wake-up signal for activating a wireless device in a sleep state from a transmitting wireless device;
Detecting means for detecting received signal strength when the receiving means receives the wake-up signal;
Of the number of times the wireless device has transitioned from the sleep state to the activated state, the number of times the wireless device has transitioned from the sleep state to the activated state and the wireless device has established a wireless link with the transmission source wireless device. The average value of the effective wake-up probability indicating the ratio of the number of effective wake-ups in the wireless device, or the average value of the effective wake-up probability in the wireless device and other wireless devices around the wireless device, and the The first activation probability determined based on the number of times that the wireless device has maintained the sleep state and the second activation probability determined based on the received signal strength are weighted and averaged to obtain the final activation. A determination means for determining the probability;
Determining means for determining whether or not the wake-up signal received by the receiving means indicates that the wireless device is to be shifted from the sleep state to the activated state;
An activation unit that generates an activation signal with the final activation probability when the determination unit determines that the wake-up signal indicates that the wireless device is to be shifted from the sleep state to the activation state;
Communication means for shifting from the sleep state to the activation state in response to the activation signal generated by the activation means,
The determining means determines the first activation probability so that the probability value becomes small when the average value of the effective wake-up probabilities is equal to or less than a first threshold value, and the maintenance count is a second value. A wireless device that determines the first activation probability so as to increase when it is equal to or greater than a threshold value.
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