JP6405705B2 - Communication system, communication terminal, communication method and program - Google Patents
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Description
本発明は、通信システム、通信端末、通信方法およびプログラムに関し、より詳細には、複数の通信端末各々と通信装置との間でのデータ送受信を行うための通信システム、通信端末、通信方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a communication system, a communication terminal, a communication method, and a program, and more specifically, a communication system, a communication terminal, a communication method, and a program for performing data transmission / reception between each of a plurality of communication terminals and a communication device. About.
近年、スマートメータ、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）やＢＥＭＳ（Building Energy Management System）向けの通信技術として、９２０ＭＨｚ帯（我が国ではサブギガ帯として９２０ＭＨｚ帯が割り当てられている。）の無線センサ・ネットワーク・システムが注目されている。 In recent years, as a communication technology for smart meters, HEMS (Home Energy Management System) and BEMS (Building Energy Management System), a wireless sensor network system of 920 MHz band (in Japan, the 920 MHz band is allocated as a sub-giga band). Is attracting attention.
９２０ＭＨｚ帯は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などで使われている２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯と比べて、電波伝搬に伴う減衰が小さく、障害物へ回り込みやすいため、エリアカバー率が高いことを特徴としている。そのため、無線ＬＡＮに比較して、より多数の端末数でネットワークを構成することができる。 Compared to the 2.4 GHz band and 5 GHz band used in wireless LAN (Local Area Network) and the like, the 920 MHz band is less attenuated due to radio wave propagation and easily goes around obstacles. It is a feature. Therefore, a network can be configured with a larger number of terminals compared to a wireless LAN.
ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．１５．４規格では、基本的には、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance；搬送波感知多重アクセス／衝突回避）方式という非同期型のアクセス制御方式が採用されている。端末数が数百〜数千といった大規模になった場合、ＣＳＭＡ／ＣＡアクセス制御方式ではない同期型のネットワーク方式を用いて通信を行うと、スーパーフレームやビーコンなどのスケジュール設定が困難になる。そのため、大規模ネットワークでは、ＣＳＭＡ／ＣＡアクセス制御方式が好適に用いられる。しかしながら、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式のネットワークでは、他の端末との衝突に配慮してアクセス権を取得するため、データ伝送の遅延時間が保証されない。 The IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.) 802.15.4 standard is basically an asynchronous type called CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) method. The access control method is adopted. When the number of terminals becomes large, such as several hundred to several thousand, if communication is performed using a synchronous network system that is not a CSMA / CA access control system, it is difficult to set a schedule such as a superframe or a beacon. Therefore, the CSMA / CA access control method is preferably used in a large-scale network. However, in the CSMA / CA system network, an access right is acquired in consideration of a collision with another terminal, and therefore a delay time of data transmission is not guaranteed.
センサ・ネットワーク・システムのような、制御情報が少量なシステムでは、制御情報に比較して相対的にプリアンブルやヘッダなどオーバヘッドが大きくなり、制御情報を各無線デバイスへ個別に送信するのは非効率的となる。さらに、単位時間当たりの送信時間制限が課せられる場合もあり、大規模ネットワークでは、多数すべてのデバイス各々に個別送信することが難くなる。 In a system with a small amount of control information such as a sensor network system, the overhead such as preamble and header is relatively large compared to the control information, and it is inefficient to send the control information individually to each wireless device. It becomes the target. Furthermore, there is a case where a transmission time limit per unit time is imposed, and in a large-scale network, it becomes difficult to individually transmit a large number of devices individually.
そこで、多数の無線デバイスへの効率的な制御を行うために、無線コーディネータから、マルチキャストフレームまたはブロードキャストフレームを用いて、各デバイスへの制御情報をパックして、１フレームで一斉送信する技術が知られている。 Therefore, in order to efficiently control a large number of wireless devices, a technology is known in which control information for each device is packed from a wireless coordinator using a multicast frame or a broadcast frame and transmitted simultaneously in one frame. It has been.
しかしながら、ブロードキャストまたはマルチキャストフレームを受信した複数の無線デバイスが、通信の信頼性を向上するため自身が正しく受信できたことを通知する応答のデータフレームを一斉に送信しようとすると、衝突を起こしてしまう。このため、他の端末との衝突に配慮して応答を送信する制御が必要になるが、端末数が数百〜数千といった大規模ネットワークの場合、衝突確率が増大し、バックオフ時間の挿入回数が多くなり、ひいては消費電力の増大を招いてしまう。また、データ送信が正常終了するまでにかかる時間も長期化し、バックオフの時間制限によって、応答を送信できない可能性もある。 However, if multiple wireless devices that have received a broadcast or multicast frame try to send a response data frame that notifies them that they have been received correctly to improve communication reliability, a collision will occur. . For this reason, it is necessary to control the transmission of responses in consideration of collisions with other terminals. However, in the case of a large-scale network with hundreds to thousands of terminals, the collision probability increases and insertion of back-off time. The number of times increases, which leads to an increase in power consumption. In addition, the time required until data transmission ends normally is prolonged, and there is a possibility that a response cannot be transmitted due to a time limit of backoff.
このような背景から、通信装置から複数の通信端末に宛てて一斉データ送信を行い、複数の通信端末各々から応答を行うシステムにおいて、応答における衝突確率を低減することができる技術の開発が望まれていた。また、その際に、通信装置から送信する通信データ・サイズの増大を招かないようすることが望まれていた。 From such a background, it is desired to develop a technology capable of reducing the collision probability in a response in a system that performs simultaneous data transmission from a communication device to a plurality of communication terminals and responds from each of the plurality of communication terminals. It was. Further, at that time, it has been desired to prevent an increase in the size of communication data transmitted from the communication device.
他の端末との衝突に配慮した送信に関連して、特開２０１０‐０４１３４０号公報（特許文献１）は、既存のＩＥＥＥ８０２．１５．４規格によるシステムに大きな改変を施すことなく、パケット廃棄率を低減させることを目的とした技術を開示する。しかしながら、無線センサ・ネットワーク・システムでは、低消費電力化が重要であるところ、特許文献１の従来技術では、無線デバイスは衝突判定中、常にキャリア検出を行っていなければならず、省電力状態に入れないという点で、充分なものではなかった。 In relation to transmission in consideration of collisions with other terminals, Japanese Patent Laying-Open No. 2010-041340 (Patent Document 1) discloses a packet discard rate without greatly modifying the system based on the existing IEEE 802.15.4 standard. Disclosed is a technique aimed at reducing the above. However, in the wireless sensor network system, it is important to reduce power consumption. However, in the prior art disclosed in Patent Document 1, the wireless device must always perform carrier detection during collision determination, and the power saving state is maintained. It was not enough in that it could not be put.
本発明は、上記従来技術における不充分な点に鑑みてなされたものであり、本発明は、複数の通信端末と、通信装置とが通信する通信システムにおいて、通信端末各々が行う通信装置からのデータ一斉送信に対する応答に関して、送信するデータ・サイズの増大を抑制しながら、複数の通信端末間での衝突確率を低減することできる、通信システム、通信端末、通信方法およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the insufficiency in the prior art described above, and the present invention provides a communication system in which a plurality of communication terminals and a communication device communicate with each other from the communication devices performed by the communication terminals. An object of the present invention is to provide a communication system, a communication terminal, a communication method, and a program capable of reducing the probability of collision among a plurality of communication terminals while suppressing an increase in the size of data to be transmitted with respect to a response to data simultaneous transmission. And
本発明では、上記課題を解決するために、下記特徴を有する通信システムを提供する。本通信システムは、複数の通信端末と、前記複数の通信端末と通信を行う通信装置とを含む。通信装置は、複数の通信端末各々を識別するための複数の端末識別情報を含んだデータを一斉送信するデータ送信手段を備える。通信端末は、それぞれ、上記通信装置から送信されたデータを受信するデータ受信手段と、データを受信したことに対する応答を上記通信装置へ送信する応答送信手段と、受信したデータが自機の端末識別情報を含んでいる場合に、該端末識別情報に基づき、応答を送信する時間の調整を規定する応答時間調整情報を算出する算出手段とを備える。通信端末各々の応答送信手段は、算出手段で算出された応答時間調整情報に基づき通信装置へ応答を送信する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a communication system having the following characteristics. The communication system includes a plurality of communication terminals and a communication device that communicates with the plurality of communication terminals. The communication device includes data transmission means for simultaneously transmitting data including a plurality of terminal identification information for identifying each of the plurality of communication terminals. Each of the communication terminals includes a data receiving unit that receives data transmitted from the communication device, a response transmission unit that transmits a response to the reception of the data to the communication device, and the received data is a terminal identification of the own device. A calculation unit that calculates response time adjustment information that regulates adjustment of a time for transmitting a response based on the terminal identification information when the information is included; The response transmission unit of each communication terminal transmits a response to the communication device based on the response time adjustment information calculated by the calculation unit.
上記構成により、複数の通信端末と、通信装置とが通信する通信システムにおいて、通信端末各々が行う通信装置からのデータ一斉送信に対する応答に関して、送信するデータ・サイズの増大を抑制しながら、複数の通信端末間での衝突確率を低減することできる。 With the above configuration, in a communication system in which a plurality of communication terminals and a communication device communicate with each other, with respect to a response to the simultaneous data transmission from the communication device performed by each communication terminal, while suppressing an increase in the data size to be transmitted, The probability of collision between communication terminals can be reduced.
以下、本実施形態について説明するが、本実施形態は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に説明する実施形態は、通信システムとして、通信装置と複数の通信端末とがスター型に構成されたネットワーク・システムを一例として説明する。 Hereinafter, although this embodiment is described, this embodiment is not limited to the embodiment described below. In the embodiment described below, a network system in which a communication device and a plurality of communication terminals are configured in a star shape will be described as an example of a communication system.
図１は、本実施形態による通信システムとして、スター型に構成されたネットワーク・システムの一例を示した図である。図１に示す通信システムは、複数の通信端末と、それら複数の通信端末と通信を行う通信装置とを含み、これら装置によりネットワークを構築している。このネットワークは、通信装置を中心とし、通信装置から複数の通信端末が放射状に接続されるスター型を有している。スター型のネットワークは、データ伝送の遅延時間が少ないという特徴がある点で有利である。しかしながら、ネットワーク・トポロジーは、スター型に限定されるものではなく、他の実施形態では、クラスタツリー型などの他のネットワーク・トポロジーを有していてもよい。ちなみに、クラスタツリー型とは、スター型のネットワークにおいて親子関係を持たせたものを指す。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a star-type network system as a communication system according to the present embodiment. The communication system shown in FIG. 1 includes a plurality of communication terminals and a communication device that communicates with the plurality of communication terminals, and a network is constructed by these devices. This network has a star shape in which a plurality of communication terminals are connected radially from the communication device, centering on the communication device. The star type network is advantageous in that it has a feature that the delay time of data transmission is small. However, the network topology is not limited to the star type, and may have other network topologies such as a cluster tree type in other embodiments. Incidentally, the cluster tree type is a star type network having a parent-child relationship.
図１には、通信装置としての無線コーディネータ１１に、３つの通信端末としての無線デバイス１２〜１４が放射状に無線接続されたスター型に構成されたネットワーク・システム１０が示されている。 FIG. 1 shows a network system 10 configured in a star shape in which wireless devices 12 to 14 as three communication terminals are wirelessly connected to a wireless coordinator 11 as a communication device.
無線コーディネータ１１は、例えば、無線基地局、ルータ、ＰＣ、ワークステーション、タブレット端末等とすることができる。説明する実施形態において、無線コーディネータ１１は、データとして、無線デバイスを制御するための制御データフレームを、無線接続された複数の無線デバイス１２〜１４へ送信することができる。制御データフレームの内容については後述する。データは、制御データフレームに限られるものではなく、いかなるデータフレームであってもよい。 The wireless coordinator 11 can be, for example, a wireless base station, a router, a PC, a workstation, a tablet terminal, or the like. In the embodiment to be described, the wireless coordinator 11 can transmit, as data, a control data frame for controlling a wireless device to a plurality of wirelessly connected wireless devices 12 to 14. The contents of the control data frame will be described later. The data is not limited to the control data frame and may be any data frame.
無線デバイス１２〜１４は、それぞれ、無線モジュールを機能部品として搭載した装置、スマートフォン、タブレット端末、ゲーム機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などとすることができる。上記装置としては、電力をデジタルで計測し、メータ内に通信機能をもつ電力量計（スマートメータ）、温湿度センサ、照度センサ、流量センサ、照明、スイッチ、電源装置等を挙げることができる。無線デバイス１２〜１４は、それぞれ、直接または図示しないアクセスポイントを介して、無線コーディネータ１１から送信された制御データフレームを受信することができる。 Each of the wireless devices 12 to 14 can be a device equipped with a wireless module as a functional component, a smartphone, a tablet terminal, a game machine, a PDA (Personal Digital Assistant), or the like. Examples of the device include a watt-hour meter (smart meter), a temperature / humidity sensor, an illuminance sensor, a flow sensor, illumination, a switch, and a power supply device that measure power digitally and has a communication function in the meter. Each of the wireless devices 12 to 14 can receive a control data frame transmitted from the wireless coordinator 11 directly or via an access point (not shown).
無線デバイス１２〜１４は、それぞれ、無線コーディネータ１１から送信された制御データフレームを受信した場合、自身が正しく受信することができた旨の応答を無線コーディネータ１１へ送信する。これにより、無線コーディネータ１１は、無線デバイス１２〜１４が正しく制御データフレームを受信できたことを知ることができる。正しく受信できなかった場合は、応答は送信されない。 When each of the wireless devices 12 to 14 receives the control data frame transmitted from the wireless coordinator 11, the wireless devices 12 to 14 transmit a response indicating that the wireless devices 12 to 14 have been correctly received to the wireless coordinator 11. As a result, the wireless coordinator 11 can know that the wireless devices 12 to 14 have correctly received the control data frame. If it cannot be received correctly, no response is sent.
無線コーディネータ１１と複数の無線デバイス１２〜１４との通信は、９２０ＭＨｚ帯（我が国ではサブギガ帯として９２０ＭＨｚ帯が割り当てられている。）、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯等の周波数を使用して行うことができる。通信システム１０がエネルギー管理システム(ＥＭＳ)である場合、電波伝搬に伴う減衰が小さく、障害物へ回り込みやすく、エリアカバー率が高い、９２０ＭＨｚ帯の周波数を好適に使用することができる。ＥＭＳ（Energy Management System）は、電力の可視化、節電のための制御、蓄電器の制御等を行うための無線通信機能を備えたシステムである。このＥＭＳは、住宅向けのものはＨＥＭＳ（Home Energy Management System）、工場向けのものはＦＥＭＳ（Factory Energy Management System）、商業ビル向けのものはＢＥＭＳ（Building Energy Management System）、地域全体向けのものはＣＥＭＳ（Community Energy Management System）と呼ばれる。 Communication between the wireless coordinator 11 and the plurality of wireless devices 12 to 14 is performed using a frequency such as a 920 MHz band (in Japan, the 920 MHz band is assigned as a sub-giga band), a 2.4 GHz band, a 5 GHz band, and the like. Can do. When the communication system 10 is an energy management system (EMS), it is possible to suitably use a frequency in the 920 MHz band in which attenuation due to radio wave propagation is small, it is easy to go around an obstacle, and the area coverage is high. The EMS (Energy Management System) is a system having a wireless communication function for performing power visualization, power saving control, storage device control, and the like. This EMS is HEMS (Home Energy Management System) for homes, FEMS (Factory Energy Management System) for factories, BEMS (Building Energy Management System) for commercial buildings, It is called CEMS (Community Energy Management System).
なお、説明する実施形態において、無線コーディネータ１１と複数の無線デバイス１２〜１４は、無線接続されるものとする。しかしながら、他の実施形態において、コーディネータと複数のデバイスとは、互いに有線接続されていてもよい。コーディネータの数、デバイスの数は、いかなる数であってもよい。 In the embodiment to be described, the wireless coordinator 11 and the plurality of wireless devices 12 to 14 are wirelessly connected. However, in other embodiments, the coordinator and the plurality of devices may be wired to each other. The number of coordinators and devices may be any number.
図２は、本実施形態による通信システムが備える無線デバイス１２のハードウェア構成を例示した図である。無線デバイス１２も、無線コーディネータ１１も、他の無線デバイス１３，１４も、無線通信を行うにあたって同様の構成を採用することができるため、ここでは、無線デバイス１２についてのみ説明する。 FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the wireless device 12 included in the communication system according to the present embodiment. Since the wireless device 12, the wireless coordinator 11, and the other wireless devices 13 and 14 can adopt the same configuration in performing wireless communication, only the wireless device 12 will be described here.
無線デバイス１２は、無線モジュール２０を備える。無線モジュール２０は、無線デバイス１２の制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＣＰＵ２１に実行させるソフトウェア・プログラムやデータ等を記憶し、ＣＰＵ２１に対して作業領域を与えるメモリ２２と、無線通信を行うための無線回路２３と、アンテナ２４とを備えている。また、無線モジュール２０は、電源の入力や、無線デバイス１２に実装されたセンサ等より取得されたデータの入力を受け付け、そのセンサ等の制御を行うための外部インタフェース２５を備えている。 The wireless device 12 includes a wireless module 20. The wireless module 20 stores a central processing unit (CPU) 21 that controls the wireless device 12, a memory 22 that stores software programs and data to be executed by the CPU 21, and provides a work area to the CPU 21, and wireless communication. A radio circuit 23 for performing the operation and an antenna 24 are provided. The wireless module 20 includes an external interface 25 for receiving input of power and data input from a sensor or the like mounted on the wireless device 12 and controlling the sensor or the like.
メモリ２２は、設定情報等を記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）２６、ＣＰＵ２１に対して作業領域を与えるＲＡＭ（Random Access Memory）２７、受け付けたデータ等を記憶するフラッシュメモリ２８を備えている。 The memory 22 includes an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 26 that stores setting information and the like, a RAM (Random Access Memory) 27 that provides a work area to the CPU 21, and a flash memory 28 that stores received data and the like. ing.
無線デバイス１２は、ＣＰＵ２１がソフトウェアを実行して、無線コーディネータ１１からの制御データフレームに対する応答を送信し、また、センサなどからデータを取得し、データフレームとして送信するように無線回路２３に指示することができる。無線回路２３は、搬送波を変調してデータフレームを載せ、アンテナ２４へ送り、アンテナ２４から無線送信する。また、無線回路２３は、無線コーディネータ１１からの制御データフレームを、アンテナ２４を介して受信することができる。無線回路２３は、搬送波を復調して制御データフレームを取り出し、上記応答の送信やデータの取得等の処理を実行させるためにＣＰＵ２１へ送る。 In the wireless device 12, the CPU 21 executes software, transmits a response to the control data frame from the wireless coordinator 11, acquires data from a sensor or the like, and instructs the wireless circuit 23 to transmit as a data frame. be able to. The radio circuit 23 modulates a carrier wave, carries a data frame, sends the data frame to the antenna 24, and wirelessly transmits from the antenna 24. Further, the radio circuit 23 can receive a control data frame from the radio coordinator 11 via the antenna 24. The radio circuit 23 demodulates the carrier wave, extracts a control data frame, and sends the control data frame to the CPU 21 to execute processing such as transmission of the response and data acquisition.
ここで、従来技術の通信システムについて簡単に説明する。従来の通信システムも、図１に示す構成と同様のスター型に構成されたネットワーク・システムで、無線コーディネータと３つの無線デバイスを備えるものとする。従来の通信システムでは、無線コーディネータが第１の無線デバイス（無線デバイス１）を選択し、図３に示すように、その無線デバイス１に宛てて制御データフレームを送信する。無線デバイス１は、その制御データフレームを受信すると、受信することができた旨の応答を、ＡＣＫパケットとして無線コーディネータに返信する。この処理を、第２の無線デバイス（無線デバイス２）、第３の無線デバイス（無線デバイス３）に対して個別に行う。 Here, a conventional communication system will be briefly described. The conventional communication system is also a star-type network system similar to the configuration shown in FIG. 1, and includes a wireless coordinator and three wireless devices. In the conventional communication system, the wireless coordinator selects the first wireless device (wireless device 1), and transmits a control data frame to the wireless device 1 as shown in FIG. When receiving the control data frame, the wireless device 1 returns a response indicating that the control data frame has been received to the wireless coordinator as an ACK packet. This process is performed individually for the second wireless device (wireless device 2) and the third wireless device (wireless device 3).
無線コーディネータから各無線デバイス１〜３へ送信される制御データフレームは、図４に例示するような構成とされる。なお、その他のデータフレームも同様の構成である。これは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠したフレームフォーマットを例示したものである。制御データフレームは、プリアンブル（Preamble）、ＳＦＤ（Start Frame Delimiter）、物理層ヘッダ（PHY Header）、ＭＡＣ（Media Access Control）層ヘッダ（MAC Header）、データ部（Data）、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）から構成される。 The control data frame transmitted from the wireless coordinator to each of the wireless devices 1 to 3 is configured as illustrated in FIG. The other data frames have the same configuration. This is an example of a frame format conforming to the IEEE 802.15.4 standard. The control data frame includes a preamble (Preamble), an SFD (Start Frame Delimiter), a physical layer header (PHY Header), a MAC (Media Access Control) layer header (MAC Header), a data part (Data), and an FCS (Frame Check Sequence). Consists of
プリアンブルは、受信側が同期をとるためのビット列である。ＳＦＤは、制御データフレームの開始を表すビット列である。物理層ヘッダは、ＯＳＩ参照モデルにおける物理層に関する情報であり、フレーム長フィールドを含み、ＭＡＣ層ヘッダは、フレーム制御フィールド、データ・シーケンス番号およびアドレス情報を含む。データ部（Data）は、ここでは制御情報を含む。ＦＣＳは、受信した制御データフレームに誤りがないか調べるために付加されるエラー訂正情報である。 The preamble is a bit string for the receiving side to synchronize. SFD is a bit string representing the start of a control data frame. The physical layer header is information related to the physical layer in the OSI reference model, and includes a frame length field. The MAC layer header includes a frame control field, a data sequence number, and address information. The data part (Data) includes control information here. The FCS is error correction information added to check whether there is an error in the received control data frame.
図４に示す例では、データ部のサイズが１０バイトに対し、それ以外の無線通信用のデータは、合計２３バイト必要となっている。センサが内蔵されたスマートメータなどを無線デバイスとして使用した、いわゆるセンサ・ネットワークでは、データが少量となるシステムも存在する。このようなシステムでは、データ部に比較して無線通信用のデータの方が、サイズが大きく、オーバヘッドが大きくなり、図４に示すような制御情報を、図３に示すように個別に各無線デバイスに送信するのは非効率となる。 In the example shown in FIG. 4, the size of the data portion is 10 bytes, and other data for wireless communication requires a total of 23 bytes. In a so-called sensor network using a smart meter or the like with a built-in sensor as a wireless device, there is a system in which data is small. In such a system, the data for wireless communication is larger in size and overhead than the data part, and control information as shown in FIG. 4 is transmitted to each wireless as shown in FIG. Sending to the device is inefficient.
また、センサ・ネットワークでは、９２０ＭＨｚ帯を使用して通信を行うことが望ましいが、この９２０ＭＨｚ帯を使用する無線通信機器には、送信時間制限が課せられる。例えば、一般社団法人電波産業界(ＡＲＩＢ)の標準規格ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ１０８によれば、中心周波数９２２．４〜９２８．０ＭＨｚで、１機器における１時間当たりの送信時間の総和は、３６０秒以下に抑えなければならないと規定されている。このため、無線コーディネータが各無線デバイスに送信することができるフレーム数が制限され、無線デバイスの数が数百から数千といった大規模ネットワークでは、その送信時間制限により、すべての無線デバイス各々にフレームを送信できない可能性がある。 In the sensor network, it is desirable to perform communication using the 920 MHz band, but a transmission time limit is imposed on a wireless communication device using the 920 MHz band. For example, according to the standard ARIB STD-T108 of the radio industry (ARIB), the total transmission time per hour in a central frequency is 922.4 to 928.0 MHz and less than 360 seconds. It is stipulated that it must be suppressed. For this reason, the number of frames that the wireless coordinator can transmit to each wireless device is limited, and in a large-scale network where the number of wireless devices is several hundred to several thousand, the transmission time limit causes a frame to be transmitted to each wireless device. May not be sent.
このような従来技術の不充分な点に鑑み、マルチキャストフレームやブロードキャストフレームを使用して、無線コーディネータが、各無線デバイスに対する制御情報をパックし、一緒に、１フレームで一斉送信する技術がある。 In view of such inadequate prior art, there is a technique in which a wireless coordinator packs control information for each wireless device using a multicast frame or a broadcast frame, and transmits them together in one frame.
ただし、マルチキャストフレームやブロードキャストフレームでは、一般的に、フレームを受信することができたことを送信先へ知らせるためのＡＣＫパケットの送信が規定されていない。このため、無線コーディネータは、各無線デバイスが正しく受信したかを知ることはできない。そこで、各無線デバイスが、正しく受信した旨を通知するための応答をデータフレームで無線コーディネータに送信するように構成すれば、無線コーディネータがそれを知ることが可能となる。しかしながら、無線デバイスの数が数百から数千といった大規模ネットワークでは、一斉送信された制御データフレームを受け取った無線デバイス各々が、その受信に応答して一斉に応答フレームを送信してしまうと、通信の衝突が起きてしまう。 However, transmission of an ACK packet for notifying a transmission destination that a frame has been received is generally not specified for a multicast frame or a broadcast frame. For this reason, the wireless coordinator cannot know whether each wireless device has received correctly. Therefore, if each wireless device is configured to transmit a response for notifying that it has been received correctly to the wireless coordinator using a data frame, the wireless coordinator can know it. However, in a large-scale network where the number of wireless devices is several hundred to several thousand, when wireless devices that have received the control data frame transmitted simultaneously transmit response frames in response to the reception, A communication collision occurs.
また、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式などの非同期型のアクセス制御方式を採用したネットワークでは、端末は、データを送信する前に、現在他の端末が通信を行っているかどうかの確認のためにキャリア検出を行う。キャリアが検出されなければ、データ送信を開始し、一方でキャリアが検出された場合には、所定の時間間隔(バックオフ時間という。)を空けて再送信するという制御を行う。このとき、端末数が数百〜数千といった大規模ネットワークである場合は、フレームの衝突の確率が増大するため、バックオフ時間を挿入する回数も多くなる。挿入回数の増大に伴い、データ送信が正常終了するまでにかかる時間が長期化したり、さらにはバックオフ時間の時間制限によって送信が失敗してしまったりする可能性がある。センサ・ネットワーク・システムでは、特に、低消費電力化が重要であり、省電力化のためには、フレームの衝突確率の増大によって引き起こされるバックオフ時間の挿入回数の増加を抑えることが望ましい。 In addition, in a network that employs an asynchronous access control method such as the CSMA / CA method, a terminal performs carrier detection to check whether another terminal is currently communicating before transmitting data. . If a carrier is not detected, data transmission is started. On the other hand, if a carrier is detected, control is performed such that retransmission is performed after a predetermined time interval (referred to as a back-off time). At this time, in the case of a large-scale network having hundreds to thousands of terminals, the probability of frame collision increases, so the number of times to insert back-off time increases. As the number of insertions increases, there is a possibility that the time taken for data transmission to end normally will be prolonged, or that transmission may fail due to the time limit of the back-off time. In the sensor network system, in particular, low power consumption is important, and in order to save power, it is desirable to suppress an increase in the number of back-off time insertions caused by an increase in the collision probability of frames.
そこで、本実施形態では、無線コーディネータ１１が複数の無線デバイス１２〜１４へ、マルチキャストフレームまたはブロードキャストフレームなどとして、複数の無線デバイスに対する制御情報をパックして一斉送信する。無線デバイス１２〜１４各々においては、パックされた制御データフレーム内に自身の端末識別情報が含まれていれば、自身宛ての制御情報が含まれるものとして、これを成功裏に受け取る。同時に、無線デバイス１２〜１４各々においては、当該無線デバイスの端末識別情報に基づき、上記制御データフレームに対する応答を含むデータフレーム（以下、応答フレームと参照する。）を送信する応答時間の調整を規定する応答時間調整情報を算出するように構成される。この応答時間調整情報は、無線デバイス１２〜１４各々の固有の情報に基づいて算出されるので、結果として定められる応答のタイミングは、デバイス間で異なり、各無線デバイス１２〜１４の応答フレームが衝突しないよう調整され、衝突確率が好適に低減される。 Therefore, in the present embodiment, the wireless coordinator 11 packs control information for a plurality of wireless devices as a multicast frame or a broadcast frame to the plurality of wireless devices 12 to 14 and transmits them simultaneously. If each of the wireless devices 12 to 14 includes its own terminal identification information in the packed control data frame, the wireless devices 12 to 14 successfully receive the control information addressed to itself. At the same time, each of the wireless devices 12 to 14 defines adjustment of response time for transmitting a data frame including a response to the control data frame (hereinafter referred to as a response frame) based on the terminal identification information of the wireless device. The response time adjustment information is calculated. Since the response time adjustment information is calculated based on the unique information of each of the wireless devices 12 to 14, the response timing determined as a result differs between devices, and the response frames of the wireless devices 12 to 14 collide with each other. The collision probability is suitably reduced.
また、応答するタイミングが決定されるため、好ましい実施形態では、その時間までに時間的な余裕がある場合は、省電力状態に入り、その時間になったときに復帰することが可能となり、無線デバイス１２〜１４の消費電力を低減させることができる。 Also, since the timing to respond is determined, in the preferred embodiment, if there is time allowance by that time, it becomes possible to enter the power saving state and return when that time is reached. The power consumption of the devices 12 to 14 can be reduced.
以下、図５〜図１１を参照しながら、本実施形態による通信システムにおいて無線コーディネータ１１および複数の無線デバイス１２〜１４間で行われる通信処理について、詳細を説明する。 Hereinafter, details of communication processing performed between the wireless coordinator 11 and the plurality of wireless devices 12 to 14 in the communication system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図５は、本実施形態による通信システムにおいて、ブロードキャストフレームで送信する場合の制御データフレームおよび応答フレームの送信タイミングを例示した図である。本実施形態による無線コーディネータ１１は、制御データフレームをブロードキャストすることにより、複数の無線デバイス１２〜１４（これらを無線デバイス１，無線デバイス２，無線デバイス３と参照する場合がある。）に対して、一斉に制御情報を送信することができる。このため、図３に示した従来の場合とは異なり、１回の送信で済む。また、複数の無線デバイス１２〜１４に対する制御情報がフレーム内にパックされているので、それぞれが少量の制御情報であっても、効率的に多数の無線デバイスを制御することができる。また、複数の無線デバイスに対し１フレームで行われるので、送信時間制限が課せられている場合でも、時間内にすべての無線デバイスに対して制御情報を伝達することができる。 FIG. 5 is a diagram illustrating transmission timings of a control data frame and a response frame in the case where transmission is performed using a broadcast frame in the communication system according to the present embodiment. The wireless coordinator 11 according to the present embodiment broadcasts a control data frame to a plurality of wireless devices 12 to 14 (which may be referred to as wireless device 1, wireless device 2, and wireless device 3). Control information can be transmitted all at once. For this reason, unlike the conventional case shown in FIG. 3, only one transmission is required. In addition, since control information for a plurality of wireless devices 12 to 14 is packed in a frame, a large number of wireless devices can be efficiently controlled even if each is a small amount of control information. In addition, since a single frame is used for a plurality of wireless devices, control information can be transmitted to all wireless devices within the time even when a transmission time limit is imposed.
また、本実施形態による無線デバイス１２〜１４各々は、制御データフレームを正しく受信した場合に、無線コーディネータ１１に対し正しく受信したことを通知する応答フレームを、データフレームとして送信する。これにより、ブロードキャストフレームに対しＡＣＫパケットが規定されていないため無線デバイス各々が制御データフレームを正しく受信できたかどうかを無線コーディネータが知ることができなかったという不充分な点が解消される。このとき、無線デバイス１２〜１４各々は、制御データフレームを受信したことに応答して一斉に応答フレームを送信することはせず、図５に示すように、無線デバイス１、２、３間で所定時間だけずれるようにして送信する。本実施形態では、無線デバイス１、２、３各々で自機の端末識別情報に基づき応答を送信する時間を決定するので、複数の無線デバイスが略同時に応答フレームを送信した結果として衝突が起こる確率（衝突確率）を低減することができる。 In addition, when each of the wireless devices 12 to 14 according to the present embodiment correctly receives the control data frame, the wireless device 12 to 14 transmits a response frame that notifies the wireless coordinator 11 that the data has been correctly received as a data frame. As a result, since the ACK packet is not defined for the broadcast frame, the inadequate point that the wireless coordinator cannot know whether or not each wireless device has received the control data frame correctly can be solved. At this time, each of the wireless devices 12 to 14 does not transmit a response frame all at once in response to receiving the control data frame, and between the wireless devices 1, 2, and 3 as shown in FIG. The transmission is performed while shifting by a predetermined time. In this embodiment, since the wireless devices 1, 2, and 3 each determine the time for transmitting a response based on their own terminal identification information, the probability that a collision will occur as a result of multiple wireless devices transmitting response frames substantially simultaneously. (Collision probability) can be reduced.
図６は、無線コーディネータ１１が無線デバイス１，２，３各々へ一斉送信する制御データフレームの構成を例示した図である。これも、図４と同様、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格におけるフレームフォーマットを例示したものであり、制御データフレームの構成は、図４に示した従来の構成と同様である。ただし、データ部が、従来と異なっている。フレームの内容は、無線デバイス１、２、３各々につき、端末識別情報（デバイスＩＤ）と、制御情報とを含んで構成される。これらの情報は、１つにパックされ、フレーム内のデータ部に入れられて、ブロードキャストフレームで一斉送信される。 FIG. 6 is a diagram exemplifying a configuration of a control data frame that the wireless coordinator 11 transmits to the wireless devices 1, 2, and 3 simultaneously. This is also an example of the frame format in the IEEE 802.15.4 standard, as in FIG. 4, and the configuration of the control data frame is the same as the conventional configuration shown in FIG. However, the data part is different from the conventional one. The content of the frame includes terminal identification information (device ID) and control information for each of the wireless devices 1, 2, and 3. These pieces of information are packed into one, put in the data part in the frame, and broadcast in a broadcast frame.
なお、一斉送信するためのフレームであれば、ネットワーク上にあるすべての無線デバイスに同時にフレームを送信するために使用されるブロードキャストフレームに限定されるものではない。これ以外のフレームとしては、決められた複数の無線デバイスへ同時にフレームを送信するために使用されるマルチキャストフレームを用いることもできる。すなわち、マルチキャストフレームまたはブロードキャストフレームを用いることができる。 Note that the frame for simultaneous transmission is not limited to the broadcast frame used for transmitting the frame simultaneously to all wireless devices on the network. As other frames, multicast frames used for transmitting frames to a plurality of predetermined wireless devices at the same time can be used. That is, a multicast frame or a broadcast frame can be used.
デバイスＩＤおよび制御情報について、図７を参照して詳細に説明する。デバイスＩＤは、無線デバイス１，２，３各々を識別するための端末識別情報であり、固有のＩＤを示し、図７ではそれぞれ「0xff01」、「0xff02」、「0xff03」が割り当てられている。ここでは、無線デバイス毎にＩＤを割り当てているが、複数の無線デバイスをいくつかのグループに分け、そのグループ毎にＩＤを割り当ててもよい。端末識別情報は、説明する実施形態では、デバイスＩＤとするが、シリアルナンバー、ＵＵＩＤ、アドレスなど、無線デバイスを識別できるいかなる情報であってよい。 The device ID and control information will be described in detail with reference to FIG. The device ID is terminal identification information for identifying each of the wireless devices 1, 2, and 3, and indicates a unique ID. In FIG. 7, “0xff01”, “0xff02”, and “0xff03” are assigned respectively. Here, an ID is assigned to each wireless device, but a plurality of wireless devices may be divided into several groups, and an ID may be assigned to each group. The terminal identification information is a device ID in the embodiment to be described, but may be any information that can identify a wireless device, such as a serial number, UUID, or address.
制御情報は、無線デバイス１，２，３が、自機が備えるセンサなどのユニットに対して行う制御に関する情報である。無線デバイス１，２，３がＬＥＤ（Light Emitting Device）電源の点灯および消灯を切り替えるスイッチを制御するデバイスである場合、上記ユニットは、点灯／消灯スイッチとなる。したがって、制御情報は、点灯または消灯にするための情報とされる。図７の例では、点灯が「0x0001」とされ、消灯が「0x0000」とされている。このため、図７の例では、無線デバイス１、２は、制御データフレームを受信すると、ＬＥＤ電源のスイッチを点灯状態にするとともに、無線コーディネータ１１に対して、調整された時間後に応答フレームを送信する。これに対し、無線デバイス３は、ＬＥＤ電源のスイッチを消灯状態にするとともに、無線コーディネータ１１に対して、調整された時間後に応答フレームを送信する。 The control information is information related to control performed by the wireless devices 1, 2, 3 on a unit such as a sensor included in the own device. When the wireless devices 1, 2, and 3 are devices that control a switch for switching on and off of an LED (Light Emitting Device) power source, the unit is a light on / off switch. Therefore, the control information is information for turning on or off. In the example of FIG. 7, the lighting is “0x0001” and the lighting is “0x0000”. For this reason, in the example of FIG. 7, when the wireless devices 1 and 2 receive the control data frame, they turn on the LED power switch and transmit a response frame to the wireless coordinator 11 after the adjusted time. To do. On the other hand, the wireless device 3 turns off the LED power switch, and transmits a response frame to the wireless coordinator 11 after the adjusted time.
ここで、図６および図７に示した３つの無線デバイス１２〜１４に対する制御情報がフレーム内に含まれる例において、仮に第４の無線デバイス（無線デバイス４）が存在した場合を考える。この場合、制御データフレームがブロードキャストされるので、無線デバイス４も、無線コーディネータ１１から一斉送信された制御データフレームを受信することができる。しかしながら、自身のデバイスＩＤがデータ部に含まれていない無線デバイス４は、応答フレームを返送する必要はなく、むしろフレームの衝突確率や帯域消費を避けるためには送信しない方がよい。そこで、好適な実施形態では、無線デバイス１２〜１４は、制御フレームデータを受信した場合には、さらに、フレームのデータ部に含まれるデバイスＩＤをすべてチェックし、自身のデバイスＩＤが存在する場合のみ、応答フレームで返送することができる。自身のデバイスＩＤが含まれていなかった場合は、応答フレームの送信は行わない。 Here, in the example in which the control information for the three wireless devices 12 to 14 illustrated in FIGS. 6 and 7 is included in the frame, a case is assumed in which a fourth wireless device (wireless device 4) exists. In this case, since the control data frame is broadcast, the wireless device 4 can also receive the control data frame broadcast from the wireless coordinator 11. However, the wireless device 4 whose own device ID is not included in the data part does not need to return a response frame, but rather it is better not to transmit it in order to avoid frame collision probability and bandwidth consumption. Therefore, in a preferred embodiment, when receiving the control frame data, the wireless devices 12 to 14 further check all device IDs included in the data portion of the frame, and only when their own device ID exists. Can be returned in response frames. If the device ID is not included, the response frame is not transmitted.
図８は、上記の処理を実現するための無線コーディネータ１１および無線デバイス１２の機能ブロック図である。無線デバイス１３，１４については、無線デバイス１２と同様であるため、ここではその説明を省略する。無線コーディネータ１１は、複数の無線デバイス１２〜１４に対し制御データフレームを一斉送信するデータ送信部３０を備える。本実施形態によるデータ送信部３０は、送信すべき制御データフレームのデータ部に、無線デバイス各々を識別するためのデバイスＩＤおよび制御情報を含める。そして、データ送信部３０は、マルチキャストフレームまたはブロードキャストフレームとして無線デバイス１２〜１４各々へ制御データフレームを一斉送信する。 FIG. 8 is a functional block diagram of the wireless coordinator 11 and the wireless device 12 for realizing the above processing. Since the wireless devices 13 and 14 are the same as the wireless device 12, the description thereof is omitted here. The wireless coordinator 11 includes a data transmission unit 30 that transmits control data frames simultaneously to the plurality of wireless devices 12 to 14. The data transmission unit 30 according to the present embodiment includes a device ID and control information for identifying each wireless device in the data part of the control data frame to be transmitted. The data transmission unit 30 transmits the control data frame to each of the wireless devices 12 to 14 as a multicast frame or a broadcast frame.
無線デバイス１２は、無線コーディネータ１１のデータ送信部３０から送信された制御データフレームを受信するデータ受信部３１と、その制御データフレームを受信したことに対する応答フレームを無線コーディネータ１１へ送信する応答送信部３２とを備える。無線デバイス１２は、さらに、受信した制御データフレームのデータ部が自機のデバイスＩＤを含んでいる場合に、該デバイスＩＤに基づき、上記応答フレームを送信する時間の調整を規定する情報（応答時間調整情報）を算出する応答時間調整情報算出部３３を備える。応答送信部３２は、応答時間調整情報算出部３３により、受信した制御データフレームのデータ部に含まれる自機のデバイスＩＤから算出された応答時間調整情報に基づくタイミングで、無線コーディネータ１１へ応答フレームを送信する。 The wireless device 12 includes a data reception unit 31 that receives a control data frame transmitted from the data transmission unit 30 of the wireless coordinator 11, and a response transmission unit that transmits a response frame to the reception of the control data frame to the wireless coordinator 11. 32. Further, when the data part of the received control data frame includes the device ID of the own device, the wireless device 12 further specifies information (response time) for adjusting the time for transmitting the response frame based on the device ID. A response time adjustment information calculating unit 33 for calculating (adjustment information). The response transmitter 32 sends a response frame to the wireless coordinator 11 at a timing based on the response time adjustment information calculated from the device ID of the own device included in the data part of the received control data frame by the response time adjustment information calculator 33. Send.
具体的には、応答送信部３２は、受信した制御データフレームの中から、自機である無線デバイス１２のデバイスＩＤを検索し、自機のデバイスＩＤが見つかった場合に、応答時間調整情報算出部３３に自機のデバイスＩＤを渡し、算出された応答時間調整情報を取得する。そして、応答送信部３２は、算出された応答時間調整情報により規定される時間に、応答フレームを無線コーディネータ１１へ送信する。 Specifically, the response transmission unit 32 searches the received control data frame for the device ID of the wireless device 12 that is the device itself, and calculates the response time adjustment information when the device ID of the device itself is found. The device ID of the own device is passed to the unit 33, and the calculated response time adjustment information is acquired. Then, the response transmission unit 32 transmits a response frame to the radio coordinator 11 at a time specified by the calculated response time adjustment information.
応答時間調整情報は、自機のデバイスＩＤ、所与の傾き係数α、オフセット係数βに基づき、下記式（１）に示す一次関数により算出することができる。これにより、デバイスＩＤという論理情報から、時間といった物理情報に変換することが可能となる。 The response time adjustment information can be calculated by a linear function represented by the following formula (1) based on the device ID of the own device, a given slope coefficient α, and offset coefficient β. Thereby, it is possible to convert from logical information called device ID into physical information such as time.
（数１）
応答時間調整情報 ＝ （デバイスＩＤ−β）×α …（１）
(Equation 1)
Response time adjustment information = (device ID−β) × α (1)
例えば傾き係数αを「5」とし、オフセット係数βを「0xff00」として設定し、単位時間を１ｍｓｅｃとした場合、図７に示した例では、以下のようになる。すなわち、無線デバイス１に対しては、５ｍｓｅｃ（「0x0005」）、無線デバイス２に対しては１０ｍｓｅｃ（「0x000」A）、無線デバイス３に対しては１５ｍｓｅｃ（「0x000F」）が計算される。傾き係数αおよびオフセット係数βは、事前に取り決められればよい。 For example, when the slope coefficient α is set to “5”, the offset coefficient β is set to “0xff00”, and the unit time is set to 1 msec, the example shown in FIG. 7 is as follows. That is, 5 msec (“0x0005”) is calculated for the wireless device 1, 10 msec (“0x000” A) is calculated for the wireless device 2, and 15 msec (“0x000F”) is calculated for the wireless device 3. The slope coefficient α and the offset coefficient β may be determined in advance.
図９は、他の実施形態による無線コーディネータ１１が無線デバイス１，２，３各々へ一斉送信する制御データフレームの構成を例示した図である。図９に示すように、傾き係数αおよびオフセット係数βは、制御データフレームのデータ部に含ませることができる。これにより、無線コーディネータ１１側で、一斉送信するデバイス数や応答フレーム長などの状況に応じて最適な待ち時間をフレーム毎に設定することができる。 FIG. 9 is a diagram exemplifying a configuration of a control data frame that the wireless coordinator 11 according to another embodiment simultaneously transmits to each of the wireless devices 1, 2, and 3. As shown in FIG. 9, the slope coefficient α and the offset coefficient β can be included in the data portion of the control data frame. Thereby, on the radio coordinator 11 side, an optimal waiting time can be set for each frame according to the situation such as the number of devices to be transmitted simultaneously and the response frame length.
このように算出された応答時間調整情報（「00x00A」に対応する１０ｍｓｅｃといった値）をそのまま実際に応答フレームを返信するまでの待ち時間として用いることができる。しかしながら、好適な実施形態では、応答時間調整情報を、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で採用されるバックオフ時間に加算するオフセット値として用いることができる。オフセット値は、バックオフ時間が終了する時間を基準とし、その基準からの差で表される値である。 The response time adjustment information calculated in this way (a value such as 10 msec corresponding to “00x00A”) can be used as a waiting time until a response frame is actually returned. However, in a preferred embodiment, the response time adjustment information can be used as an offset value to be added to the backoff time employed in the CSMA / CA scheme. The offset value is a value represented by a difference from the time when the back-off time ends.
ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、無線デバイスなどの装置がデータを送信する前に、現在、他の無線通信機器が通信を行っているかどうかの確認のために、キャリア検出を行う。キャリア（搬送波）が検出されなければ、データ送信を開始し、検出された場合は、バックオフ時間を空けて再送信する。このバックオフ時間は、一般的に用いられる乱数により算出される。好適な実施形態では、乱数により算出されたバックオフ時間に加算されるオフセット値として、応答時間調整情報がデバイスＩＤに基づき算出される。 In the CSMA / CA system, before a device such as a wireless device transmits data, carrier detection is performed to check whether another wireless communication device is currently communicating. If a carrier (carrier wave) is not detected, data transmission is started. If a carrier is detected, retransmission is performed after a back-off time. This back-off time is calculated by a commonly used random number. In a preferred embodiment, the response time adjustment information is calculated based on the device ID as an offset value added to the back-off time calculated by a random number.
図７に示す例では、無線デバイス１は、一斉送信された制御データフレームを受信した後、乱数に基づくバックオフ時間に、この５ｍｓｅｃのオフセット値を加えた時間の間、応答フレームの送信が禁止され、この時間が経過した時点で、応答フレームを送信する。同様に、無線デバイス２は、乱数に基づくバックオフ時間に、１０ｍｓｅｃのオフセット値を加えた時間の間、応答フレームの送信が禁止され、この時間が経過した時点で応答フレームを送信する。無線デバイス３は、同様に、１５ｍｓｅｃが経過し、さらにバックオフ時間が経過した時点で応答フレームを送信する。このようにして、送信時間のオフセットを５ｍｓｅｃずつずらすことにより、フレーム送信に伴う通信の衝突率を低下させることができる。同時に、バックオフ時間のオフセット値として用いられるため、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠した形で、容易にフレームの衝突率を低下させることができる。ひいては、低消費電力なネットワークを提供することができる。 In the example shown in FIG. 7, the wireless device 1 prohibits transmission of a response frame during the time obtained by adding the offset value of 5 msec to the back-off time based on the random number after receiving the control data frame transmitted simultaneously. When this time elapses, a response frame is transmitted. Similarly, the wireless device 2 is prohibited from transmitting a response frame for a time obtained by adding an offset value of 10 msec to a backoff time based on a random number, and transmits a response frame when this time has elapsed. Similarly, the wireless device 3 transmits a response frame when 15 msec has elapsed and when the back-off time has elapsed. In this way, by shifting the transmission time offset by 5 msec, the communication collision rate associated with frame transmission can be reduced. At the same time, since it is used as an offset value for the backoff time, it is possible to easily reduce the frame collision rate in a form compliant with the IEEE 802.15.4 standard. As a result, a low power consumption network can be provided.
無線コーディネータ１１から送信される制御情報は、一般的に、数秒毎といった間隔で送信されるものであり、数百μｓｅｃ〜数ｍｓｅｃ間隔で送信することができる無線フレームの送信フレームに比べ、低い頻度で送信される情報である。このため、応答時間に数十ｍｓｅｃ程度の時間が空いたところで、次の制御データの送信に悪影響を及ぼすものではない。 The control information transmitted from the wireless coordinator 11 is generally transmitted at intervals of every few seconds, and is less frequent than the transmission frame of a wireless frame that can be transmitted at intervals of several hundred μsec to several msec. It is the information transmitted by. For this reason, when the response time is about several tens of msec, it does not adversely affect the transmission of the next control data.
なお、無線デバイス１２は、データ受信部３１、応答送信部３２および応答時間調整情報算出部３３のみを備えるものであってもよい。しかしながら、好適な実施形態では、設定されたオフセット値が閾値以上であるかを判断し、判断結果に応じて無線デバイス１２を省電力状態へ移行させる判断部を備えることができる。判断部は、指定されたオフセット値に達したところで、無線デバイス１２を省電力状態から復帰させることができる。 The wireless device 12 may include only the data reception unit 31, the response transmission unit 32, and the response time adjustment information calculation unit 33. However, in a preferred embodiment, a determination unit that determines whether the set offset value is greater than or equal to the threshold value and shifts the wireless device 12 to the power saving state according to the determination result can be provided. The determination unit can return the wireless device 12 from the power saving state when the designated offset value is reached.
省電力状態へは、判断後すぐに移行させてもよいし、一定時間後に移行させてもよい。省電力状態からの復帰は、オフセット値に達したと同時であってもよいし、達して一定時間が経過した後であってもよい。また、その復帰は、オフセット値に達する直前であってもよい。これにより、無線デバイス１２は、所定時間の間、省電力状態になるため、無線デバイス１２の消費電力を低減させることができる。 The power saving state may be shifted immediately after the determination or may be shifted after a certain time. The return from the power saving state may be performed at the same time when the offset value is reached, or may be after a certain time has passed since reaching the offset value. Further, the return may be immediately before the offset value is reached. Thereby, since the wireless device 12 is in a power saving state for a predetermined time, the power consumption of the wireless device 12 can be reduced.
図１０を参照して、無線デバイスにより実行される処理を詳細に説明する。ここでは、無線デバイス１３について説明する。なお、無線デバイス１２，１４も無線デバイス１３と同様の処理が実行されるため、その説明については省略する。無線デバイス１３による処理は、無線コーディネータ１１から制御データフレームがマルチキャストフレームまたはブロードキャストフレームとして送信され、それを正しく受信され、データ部に自機のデバイスＩＤが発見されたことに応答して、ステップＳ１００から開始する。 With reference to FIG. 10, the process executed by the wireless device will be described in detail. Here, the wireless device 13 will be described. Since the wireless devices 12 and 14 perform the same process as the wireless device 13, the description thereof is omitted. In the process by the wireless device 13, in response to the control data frame being transmitted from the wireless coordinator 11 as a multicast frame or a broadcast frame, being correctly received, and the device ID of its own device being found in the data part, step S100. Start with
ステップＳ１０１では、無線デバイス１３は、応答時間調整情報算出部３３により、オフセット値として、応答時間調整情報（例えば「00x00A」といった値）を算出する。ステップＳ１０２では、無線デバイス１３は、応答送信部３２により、バックオフ時間の挿入回数をカウントするバックオフカウンタのカウント値（ＮＢ）と、ＢＥ(Backoff Exponent)の初期化を行う。ＢＥは、バックオフ時間を算出するために使用されるべき乗数である。この初期化では、ＮＢは０に、ＢＥはデフォルト値に設定される。ここでは、ＢＥのデフォルト値を２として設定するものとする。そして、算出された応答時間調整情報から、オフセット値（例えば１０ｍｓｅｃ）を設定する。 In step S <b> 101, the wireless device 13 uses the response time adjustment information calculation unit 33 to calculate response time adjustment information (for example, a value such as “00x00A”) as an offset value. In step S102, the wireless device 13 initializes the count value (NB) and BE (Backoff Exponent) of the backoff counter that counts the number of times the backoff time is inserted by the response transmission unit 32. BE is a multiplier that should be used to calculate the backoff time. In this initialization, NB is set to 0 and BE is set to a default value. Here, the default value of BE is set to 2. Then, an offset value (for example, 10 msec) is set from the calculated response time adjustment information.
ステップＳ１０３では、無線デバイス１３は、バックオフ時間を設定する。バックオフ時間(ｂａｃｋｏｆｆ)は、下記式（２）により算出される。下記式（２）中、ＢＯｏｆｆｓｅｔは、設定したオフセット値である。 In step S103, the wireless device 13 sets a back-off time. The backoff time (backoff) is calculated by the following equation (2). In the following formula (2), BOoffset is a set offset value.
（数２）
ｂａｃｋｏｆｆ＝ＢＯｏｆｆｓｅｔ＋Ｒａｎｄｏｍ（２＾（ＢＥ）−１） …（２）
(Equation 2)
backoff = BOoffset + Random (2 ^ (BE) -1) (2)
ステップＳ１０４では、無線デバイス１３は、設定したバックオフ時間が経過した後、キャリア検出を行う。キャリア検出は、標準規格ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ１０８によると、中心周波数９２２．４〜９２８．０ＭＨｚで、１２８μｓｅｃ以上実施しなければならない。このため、１２８μｓｅｃの間、キャリア検出を行い、無線コーディネータ１１と他の無線デバイスとの間で通信が行われているかを確認する。 In step S104, the wireless device 13 performs carrier detection after the set back-off time has elapsed. According to the standard ARIB STD-T108, carrier detection must be performed at a center frequency of 922.4 to 928.0 MHz and 128 μsec or more. Therefore, carrier detection is performed for 128 μsec, and it is confirmed whether communication is performed between the wireless coordinator 11 and another wireless device.
ステップＳ１０５では、その確認の結果、他の無線デバイスのキャリアが検出されたかどうかを判断する。ステップＳ１０５で、検出されないと判断された場合（ＮＯ）は、ステップＳ１０６へ進み、応答フレームを無線コーディネータ１１へ送信する。この場合、ステップＳ１０７へ進み、送信成功となる。一方、ステップＳ１０５で、検出されたと判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１０８へ進み、ＮＢをカウントアップさせ、ＢＥの更新を行う。 In step S105, it is determined whether the carrier of another wireless device has been detected as a result of the confirmation. If it is determined in step S105 that it is not detected (NO), the process proceeds to step S106, and a response frame is transmitted to the radio coordinator 11. In this case, the process proceeds to step S107 and transmission is successful. On the other hand, if it is determined in step S105 that it has been detected (YES), the process proceeds to step S108, where NB is counted up and BE is updated.
ＮＢは、初期化により０に設定されているため、初回は、１つカウントアップさせ、ＮＢは１となる。ＢＥは、下記式（３）により算出される。下記式（３）中、ＢＥＭＡＸは、ＢＥの最大値で、ここでは、ＢＥＭＡＸを５に設定しているものとする。なお、式（３）に示すｍｉｎ関数は、カンマで区切られた複数の値から最小値を抽出する式である。 Since NB is set to 0 by initialization, the NB is incremented by 1 at the first time, and NB becomes 1. BE is calculated by the following equation (3). In the following formula (3), BE MAX is the maximum value of BE, and here, BE MAX is set to 5. The min function shown in Expression (3) is an expression that extracts the minimum value from a plurality of values separated by commas.
（数３）
ＢＥ＝ｍｉｎ（ＢＥ＋１，ＢＥＭＡＸ） …（３）
(Equation 3)
BE = min (BE + 1, BE MAX ) (3)
ＢＥは、初期化において２に設定されたため、初回は、式（３）により、ＢＥは３と、最大値５とが比較され、小さい方の３が算出される。 Since BE is set to 2 in the initialization, BE is compared with 3 and the maximum value 5 by the equation (3) for the first time, and the smaller 3 is calculated.
ステップＳ１０９では、カウントアップさせたＮＢが、最大バックオフ回数Ｍを超えたかどうかを判断する。ここでは、Ｍを５に設定している。まだ初回では、ＮＢは１であるため、ステップＳ１０３へ戻り、バックオフ時間の設定を行う。なお、２回目以降、ＮＢがＭを超えた場合、ステップＳ１１０へ進み、応答フレームを送信することはできず、送信失敗となる。このようにして、送信成功または送信失敗となったところで、ステップＳ１１１へ進み、この処理を終了する。 In step S109, it is determined whether the counted up NB exceeds the maximum back-off count M. Here, M is set to 5. Since NB is 1 at the first time, the process returns to step S103 and the back-off time is set. If the NB exceeds M from the second time onward, the process proceeds to step S110, the response frame cannot be transmitted, and transmission fails. In this way, when the transmission is successful or the transmission is unsuccessful, the process proceeds to step S111 and the process is terminated.
以上のようにして、端末固有のデバイスＩＤから算出されたオフセット値をバックオフ時間に加算することにより、各無線デバイスから送信される応答フレームを送信する時間を、オフセット値の時間だけずらすことができる。このため、応答フレーム送信に伴う通信の衝突率を低下させることができ、ひいては、バックオフ時間の挿入回数を減らし、消費電力を削減することができる。また、挿入回数が減らされるので、応答が正常終了するまでにかかる時間が短縮され、バックオフの時間制限によって応答を送信できなくなるといったことを回避することができる。 As described above, by adding the offset value calculated from the device ID unique to the terminal to the back-off time, the time for transmitting the response frame transmitted from each wireless device can be shifted by the time of the offset value. it can. For this reason, the collision rate of communication accompanying response frame transmission can be reduced, and as a result, the number of back-off time insertions can be reduced and power consumption can be reduced. In addition, since the number of insertions is reduced, it is possible to reduce the time required until the response is normally completed, and to prevent the response from being unable to be transmitted due to the back-off time limit.
図１０に示した処理では、無線デバイス１３が通常の動作状態のままとされているが、応答フレームを送信するまでに時間がある場合、その間の消費電力が無駄である。そこで、好適な実施形態では、その間、省電力状態へ移行し、送信時間になったところで復帰して応答フレームを送信することができる。この場合の処理について、図１１を参照して詳細に説明する。 In the processing illustrated in FIG. 10, the wireless device 13 is kept in a normal operation state, but if there is time until a response frame is transmitted, power consumption during that time is wasted. Therefore, in the preferred embodiment, during this period, the state can be shifted to the power saving state, and the response frame can be transmitted after returning to the transmission time. The processing in this case will be described in detail with reference to FIG.
図１０に示した処理と同様、無線デバイス１３による処理は、無線コーディネータ１１からデータがマルチキャストフレームまたはブロードキャストフレームとして送信され、それを正しく受信し、データ部に自機のデバイスＩＤが発見されたことに応答して、ステップＳ２００から開始する。 Similar to the processing shown in FIG. 10, the processing by the wireless device 13 is that data is transmitted from the wireless coordinator 11 as a multicast frame or a broadcast frame, is received correctly, and its own device ID is found in the data portion. In response to, start from step S200.
ステップＳ２０１では、無線デバイス１３は、応答時間調整情報を算出する。ステップＳ２０２では、無線デバイス１３は、ＮＢおよびＢＥの初期化を行う。そして、算出された応答時間調整情報から、オフセット値（例えば１０ｍｓｅｃ）を設定する。 In step S201, the wireless device 13 calculates response time adjustment information. In step S202, the wireless device 13 initializes NB and BE. Then, an offset value (for example, 10 msec) is set from the calculated response time adjustment information.
ステップＳ２０３では、無線デバイス１３は、バックオフ時間を設定する。バックオフ時間(ｂａｃｋｏｆｆ)は、上記式（２）により算出される。ステップＳ２０４では、無線デバイス１３は、バックオフのオフセット値に対する省電力状態に入る所定の閾値(ＢＯｏｆｆｓｅｔ＿Ｓｌｅｅｐ)に比べて、オフセット値（ＢＯｏｆｆｓｅｔ）が小さいかどうかを判断する。ここでは、ＢＯｏｆｆｓｅｔ＿Ｓｌｅｅｐが５ｍｓｅｃに設定されているものとする。このときのオフセット値（ＢＯｏｆｆｓｅｔ）が例えば１０ｍｓｅｃである場合は、小さくないと判断され、ステップＳ２０５へ処理が進められる。 In step S203, the wireless device 13 sets a back-off time. The back-off time (backoff) is calculated by the above equation (2). In step S204, the wireless device 13 determines whether or not the offset value (Boffset) is smaller than a predetermined threshold value (BOffset_Sleep) for entering the power saving state with respect to the backoff offset value. Here, it is assumed that BOoffset_Sleep is set to 5 msec. If the offset value (BOoffset) at this time is, for example, 10 msec, it is determined that the offset value is not small, and the process proceeds to step S205.
ステップＳ２０５では、オフセット値（ＢＯｏｆｆｓｅｔ）の時間が経過するまでの間、省電力状態に入る。その時間が経過したところでステップＳ２０６へ進む。また、ステップＳ２０４で、小さいと判断された場合（ＹＥＳ）は、直接ステップＳ２０６へ進む。ステップＳ２０６では、ステップＳ２０３で設定したバックオフ時間が経過した後、キャリア検出を行い、無線コーディネータ１１と他の無線デバイスとの間で通信が行われているかを確認する。 In step S205, the power saving state is entered until the time of the offset value (BOoffset) elapses. When that time has elapsed, the process proceeds to step S206. If it is determined in step S204 that the value is small (YES), the process directly proceeds to step S206. In step S206, after the back-off time set in step S203 has elapsed, carrier detection is performed to check whether communication is being performed between the wireless coordinator 11 and another wireless device.
ステップＳ２０７では、その確認の結果、他の無線デバイスのキャリアが検出されたかどうかを判断する。検出されない場合は、ステップＳ２０８へ進み、応答フレームを無線コーディネータ１１へ送信する。この場合、ステップＳ２０９へ進み、送信成功となる。検出された場合は、ステップＳ２１０へ進み、ＮＢをカウントアップさせ、ＢＥの更新を行う。 In step S207, it is determined whether the carrier of another wireless device has been detected as a result of the confirmation. If not detected, the process proceeds to step S208, and a response frame is transmitted to the wireless coordinator 11. In this case, the process proceeds to step S209 and transmission is successful. If detected, the process proceeds to step S210, where NB is counted up and BE is updated.
ステップＳ２１１では、カウントアップさせたＮＢが、最大バックオフ回数Ｍを超えたかどうかを判断する。超えていないと判断された場合（ステップＳ２１１でＮＯ）、ステップＳ２０３へ戻る。なお、ＮＢがＭを超えた場合（ステップＳ２１１でＹＥＳ）は、ステップＳ２１２へ進み、送信失敗となる。このようにして、送信成功または送信失敗となったところで、ステップＳ３１２へ進み、この処理を終了する。 In step S211, it is determined whether the counted up NB exceeds the maximum number of back-offs M. If it is determined that it has not exceeded (NO in step S211), the process returns to step S203. If NB exceeds M (YES in step S211), the process proceeds to step S212 and transmission fails. In this way, when the transmission is successful or the transmission is unsuccessful, the process proceeds to step S312 and the process is terminated.
以上のようにして、端末固有のデバイスＩＤから算出されたバックオフのオフセット値を、乱数で算出されたバックオフ時間に加算することにより、各無線デバイスから送信される応答フレームの送信時間を、オフセット値の時間だけずらすことができる。このため、フレームの衝突率を低下させることができ、ひいては、バックオフ時間の挿入回数を減らし、消費電力を削減することができる。また、挿入回数を減らすことができるので、応答が正常終了するまでにかかる時間を短縮し、バックオフの時間制限によって、応答を送信できなくなることを回避することができる。さらに、バックオフのオフセット値の時間が経過するまでの間、省電力状態に入ることで、無線デバイス１２〜１４の消費電力、さらには通信システム１０の消費電力を低減させることができる。 As described above, by adding the back-off offset value calculated from the terminal-specific device ID to the back-off time calculated by the random number, the transmission time of the response frame transmitted from each wireless device is It can be shifted by the time of the offset value. For this reason, the collision rate of the frame can be reduced, and consequently, the number of back-off time insertions can be reduced and the power consumption can be reduced. Further, since the number of insertions can be reduced, it is possible to reduce the time taken for the response to end normally and to prevent the response from being unable to be transmitted due to the back-off time limit. Furthermore, by entering the power saving state until the time of the backoff offset value elapses, the power consumption of the wireless devices 12 to 14 and further the power consumption of the communication system 10 can be reduced.
なお、別法として、上記応答フレームを送信する応答時間の調整を規定する情報を無線コーディネータ１１から無線デバイス１２〜１４へ一斉送信する制御データフレームに別途付加する方法も考えられる。しかしながら、一斉送信される制御データフレームは、複数の無線デバイスに対する制御情報をパックしたものである。このため、図１２に示すように、時間情報を含めた場合の制御データフレームのデータ部には、デバイスＩＤおよび制御情報に加えて、さらに、各無線デバイスに対する時間情報を付加する必要がある。そして、制御情報をパックする端末数が増加するにともない、各無線デバイスに対する時間情報の分だけ余分にデータ・サイズが増大して行くことになる。このような性質は、大規模ネットワークでは不利である。これに対して、上述した本実施形態による構成を採用することにより、フレームに当初より含まれる制御情報の対象を指定する端末識別情報を活用して無線デバイス側で応答時間が算出されるため、無線コーディネータ１１から一斉送信する制御データフレームの送信データ・サイズの増大を好適に防止することができる。 As another method, a method of separately adding information defining adjustment of response time for transmitting the response frame to a control data frame transmitted from the wireless coordinator 11 to the wireless devices 12 to 14 can be considered. However, the control data frame transmitted simultaneously is a pack of control information for a plurality of wireless devices. For this reason, as shown in FIG. 12, in addition to the device ID and the control information, it is necessary to add time information for each wireless device to the data portion of the control data frame when the time information is included. As the number of terminals that pack control information increases, the data size increases by an amount corresponding to the time information for each wireless device. Such a property is disadvantageous in a large-scale network. On the other hand, by adopting the configuration according to this embodiment described above, the response time is calculated on the wireless device side using terminal identification information that specifies the target of control information included in the frame from the beginning. An increase in the transmission data size of the control data frame transmitted from the wireless coordinator 11 can be suitably prevented.
上述した実施形態によれば、複数の通信端末と、通信装置とが通信する通信システムにおいて、通信端末各々が行う通信装置からのデータ一斉送信に対する応答に関して、送信するデータ・サイズの増大を抑制しながら、複数の通信端末間での衝突確率を低減することできる、通信システム、通信端末、通信方法およびプログラムを提供することができる。 According to the above-described embodiment, in a communication system in which a plurality of communication terminals communicate with a communication device, an increase in the data size to be transmitted is suppressed with respect to a response to the simultaneous data transmission from the communication device performed by each communication terminal. However, it is possible to provide a communication system, a communication terminal, a communication method, and a program that can reduce the probability of collision among a plurality of communication terminals.
なお、上記機能部は、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）などのレガシープログラミング言語やオブジェクト指向プログラミング言語などで記述されたコンピュータ実行可能なプログラムにより実現でき、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ブルーレイディスク、ＳＤカード、ＭＯなど装置可読な記録媒体に格納して、あるいは電気通信回線を通じて頒布することができる。また、上記機能部の一部または全部は、例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのプログラマブル・デバイス（ＰＤ）上に実装することができ、あるいはＡＳＩＣ（特定用途向集積）として実装することができ、上記機能部をＰＤ上に実現するためにＰＤにダウンロードする回路構成データ（ビットストリームデータ）、回路構成データを生成するためのＨＤＬ（Hardware Description Language）、ＶＨＤＬ（Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language）、Ｖｅｒｉｌｏｇ−ＨＤＬなどにより記述されたデータとして記録媒体により配布することができる。 The functional unit can be realized by a computer-executable program written in a legacy programming language such as assembler, C, C ++, C #, Java (registered trademark), an object-oriented programming language, or the like. ROM, EEPROM, EPROM , Stored in a device-readable recording medium such as a flash memory, a flexible disk, a CD-ROM, a CD-RW, a DVD-ROM, a DVD-RAM, a DVD-RW, a Blu-ray disc, an SD card, an MO, or through an electric communication line Can be distributed. In addition, a part or all of the functional unit can be mounted on a programmable device (PD) such as a field programmable gate array (FPGA) or mounted as an ASIC (application-specific integration). Circuit configuration data (bit stream data) downloaded to the PD in order to realize the above functional unit on the PD, HDL (Hardware Description Language) for generating the circuit configuration data, VHDL (Very High Speed Integrated Circuits) Hardware Description Language), Verilog-HDL, and the like can be distributed on a recording medium as data.
これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described so far, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art may conceive other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like. It can be changed within the range that can be done, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects of the present invention are exhibited.
１０…ネットワーク・システム（通信システム）、１１…無線コーディネータ（通信装置）、１２〜１４…無線デバイス（通信端末）、２０…無線モジュール、２１…ＣＰＵ、２２…メモリ、２３…無線回路、２４…アンテナ、２５…外部インタフェース、２６…ＥＥＰＲＯＭ、２７…ＲＡＭ、２８…フラッシュメモリ、３０…データ送信部、３１…データ受信部、３２…応答送信部、３３…応答時間調整情報算出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Network system (communication system), 11 ... Wireless coordinator (communication apparatus), 12-14 ... Wireless device (communication terminal), 20 ... Wireless module, 21 ... CPU, 22 ... Memory, 23 ... Wireless circuit, 24 ... Antenna 25 ... external interface 26 ... EEPROM 27 ... RAM 28 ... flash memory 30 ... data transmission unit 31 ... data reception unit 32 ... response transmission unit 33 ... response time adjustment information calculation unit
Claims (9)
前記通信装置が、
複数の通信端末各々を識別するための複数の端末識別情報を含んだデータを一斉送信するデータ送信手段
を備え、
前記通信端末各々が、
前記通信装置から送信された前記データを受信するデータ受信手段と、
前記データを受信したことに対する応答を前記通信装置へ送信する応答送信手段と、
前記受信したデータが自機の端末識別情報を含んでいる場合に、該端末識別情報に基づき、前記応答を送信する時間の調整を規定する応答時間調整情報を算出する算出手段と
を備え、前記通信端末各々の前記応答送信手段は、前記算出手段で算出された前記応答時間調整情報に基づき前記通信装置へ前記応答を送信し、前記データは、送信先の複数の通信端末各々で端末識別情報とともに用いられて前記応答時間調整情報を算出するための係数を含み、前記係数は、前記データ毎に更新可能であることを特徴とする、通信システム。 A communication system including a plurality of communication terminals and a communication device that communicates with the plurality of communication terminals,
The communication device is
A data transmission means for simultaneously transmitting data including a plurality of terminal identification information for identifying each of the plurality of communication terminals;
Each of the communication terminals
Data receiving means for receiving the data transmitted from the communication device;
Response transmitting means for transmitting a response to the reception of the data to the communication device;
Calculating means for calculating response time adjustment information for regulating adjustment of the time for transmitting the response based on the terminal identification information when the received data includes the terminal identification information of the own device; and The response transmission means of each communication terminal transmits the response to the communication device based on the response time adjustment information calculated by the calculation means, and the data is terminal identification information for each of a plurality of communication terminals as transmission destinations. And a coefficient used to calculate the response time adjustment information, wherein the coefficient can be updated for each piece of data .
前記算出手段に、前記係数として傾き係数αおよびオフセット係数βを入力する係数入力手段を有し、
前記応答時間調整情報は、下記式を用いて算出されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信システム。
応答時間調整情報 ＝ （端末識別情報−β）×α Each of the communication terminals
The calculation means has coefficient input means for inputting a slope coefficient α and an offset coefficient β as the coefficients,
The communication system according to claim 1, wherein the response time adjustment information is calculated using the following equation.
Response time adjustment information = (terminal identification information-β) × α
前記通信装置から送信された複数の通信端末各々を識別するための複数の端末識別情報を含んだデータを受信するデータ受信手段と、
前記データを受信したことに対する応答を前記通信装置へ送信する応答送信手段と、
前記受信したデータが自機の端末識別情報を含んでいる場合に、該端末識別情報に基づき、前記応答を送信する時間の調整を規定する応答時間調整情報を算出する算出手段と
を備え、前記応答送信手段は、前記算出手段で算出された前記応答時間調整情報に基づき前記通信装置へ前記応答を送信し、前記データは、前記応答時間調整情報を算出するための係数を含み、前記係数は、前記データ毎に更新可能であり、前記算出手段は、前記自機の端末識別情報とともに前記係数を用いて前記応答時間調整情報を算出することを特徴とする、通信端末。 A communication terminal used in a communication system including a plurality of communication terminals and a communication device that communicates with the plurality of communication terminals,
Data receiving means for receiving data including a plurality of terminal identification information for identifying each of a plurality of communication terminals transmitted from the communication device;
Response transmitting means for transmitting a response to the reception of the data to the communication device;
Calculating means for calculating response time adjustment information for regulating adjustment of the time for transmitting the response based on the terminal identification information when the received data includes the terminal identification information of the own device; and Response transmission means transmits the response to the communication device based on the response time adjustment information calculated by the calculation means, and the data includes a coefficient for calculating the response time adjustment information, and the coefficient is The communication terminal can be updated for each data, and the calculation means calculates the response time adjustment information using the coefficient together with the terminal identification information of the own device.
前記通信装置から送信された、複数の通信端末各々を識別するための複数の端末識別情報を含んだデータを受信するステップと、
前記受信したデータが自機の端末識別情報を含んでいる場合に、該端末識別情報に基づき、前記データを受信したことに対する応答を送信する時間の調整を規定する応答時間調整情報を算出するステップと、
算出された前記応答時間調整情報に基づき、前記応答を前記通信装置へ送信するステップと
を含み、前記受信するステップで受信される前記データは、前記応答時間調整情報を算出するための係数を含み、前記係数は、前記データ毎に更新可能であり、前記算出するステップでは、前記自機の端末識別情報とともに前記係数を用いて前記応答時間調整情報を算出することを特徴とする、通信方法。 A communication method executed by the communication terminal used in a communication system including a plurality of communication terminals and a communication device that communicates with the plurality of communication terminals, the communication terminal comprising:
Receiving data including a plurality of terminal identification information for identifying each of a plurality of communication terminals transmitted from the communication device;
A step of calculating response time adjustment information defining adjustment of time for transmitting a response to the reception of the data based on the terminal identification information when the received data includes the terminal identification information of the own device; When,
Transmitting the response to the communication device based on the calculated response time adjustment information, and the data received in the receiving step includes a coefficient for calculating the response time adjustment information. The coefficient can be updated for each data, and in the calculating step, the response time adjustment information is calculated using the coefficient together with the terminal identification information of the own device .
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