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JP6606484B2 - Communication apparatus and communication control method - Google Patents
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Description

本発明は、マルチホップ通信を行う通信システムにおける通信装置及び通信制御方法に関する。   The present invention relates to a communication device and a communication control method in a communication system that performs multi-hop communication.

複数の通信装置で構成される通信システムである無線センサネットワークでは、監視対象物の各所に設置したセンサによるセンサデータを、通信装置を介したマルチホップ通信によって、所定の目的装置まで転送して集約する(例えば、特許文献1参照)。   In a wireless sensor network, which is a communication system composed of multiple communication devices, sensor data from sensors installed at various locations on the monitoring target is transferred and aggregated to a predetermined target device by multi-hop communication via the communication device. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2009−206749号公報JP 2009-206749 A

このような無線通信システムでは、通信毎に経由する通信装置を選択する動的な経路探索を行う場合、通信装置の省電力を目的として、目的装置に到達するまでの転送回数を少なくするため、目的装置に最も近い通信装置を優先して選択するように設計される。例えば、通信装置間の距離に応じて、選択する通信装置の優先度を設定しておき、先ずは優先度が最も高い通信装置を選択してデータを転送し、失敗したら、次に優先度が高い通信装置を選択して、再度、データの転送を行う方法が考えられる。   In such a wireless communication system, when performing a dynamic route search for selecting a communication device through which communication is performed, in order to reduce the number of transfers until reaching the target device for the purpose of power saving of the communication device, Designed to preferentially select the communication device closest to the target device. For example, the priority of the communication device to be selected is set according to the distance between the communication devices, and first, the communication device having the highest priority is selected to transfer data. A method of selecting a high communication device and transferring data again can be considered.

しかしながら、電波環境が殆ど変化しない場合には問題とならないが、頻繁に変化する場合には、優先度が固定であるために、データの再送回数が増えて消費電力が増加するといった問題が生じる場合がある。決まった優先度に従って通信装置を順次選択してデータ送信を試行するため、電波環境の変動に対応できず、単純にデータの再送が繰り返されるからである。電波環境が変化する具体例としては、例えば、長大編成の列車の各車両にセンサを設置して各車両の状態を監視する車両監視システムが挙げられる。線路が通る山間部等の地理、トンネル等の線路構造、都市部等のノイズとなる電波が飛び交う環境か否か、等の電波環境が列車の走行に伴って大きく変動し、先頭車両と最後尾車両とでも電波環境が相違し得る。   However, there is no problem when the radio wave environment hardly changes, but when it changes frequently, the priority is fixed, and there is a problem that the number of data retransmissions increases and the power consumption increases. There is. This is because data transmission is attempted by sequentially selecting communication devices in accordance with a predetermined priority, and therefore it is not possible to cope with fluctuations in the radio wave environment, and data retransmission is simply repeated. As a specific example in which the radio wave environment changes, for example, a vehicle monitoring system in which a sensor is installed in each vehicle of a long train train to monitor the state of each vehicle. The radio wave environment such as geography such as mountainous areas where the track passes, track structure such as tunnels, and radio waves that cause noise such as urban areas fluctuate greatly as the train travels, leading vehicle and tail The radio wave environment can be different from the vehicle.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、通信装置間でマルチホップ通信を行う無線通信システムにおいて、目的装置に到達するまでの転送回数をできるだけ少なくしつつ、通信の信頼性の高い通信装置を優先的に選択した経路探索を実現できるようにすることである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to reduce the number of transfers until reaching the target device in a wireless communication system that performs multi-hop communication between the communication devices. It is possible to realize a route search in which a communication device with high communication reliability is preferentially selected.

上記課題を解決するための第1の発明は、
複数回のホップ通信により所与のデータを所与の目標装置に送信するマルチホップ通信を行う無線通信システムを構成する通信装置であって、
1回目のホップ通信(以下「第1ホップ」という)先とする他の通信装置(以下「他装置」という)の候補を登録した第1ホップ先情報(例えば、図2の経路表50)を記憶する記憶手段(例えば、図6の記憶部300)と、
第1ホップを行う度に、過去直近の所定回数分の第1ホップの通信成否を、前記第1ホップ先情報に登録された他装置別に記録した伝送履歴情報(例えば、図3の伝送履歴60)の更新制御を行う記録制御手段(例えば、図6の伝送履歴更新部202)と、
前記伝送履歴情報に基づいて、次回の第1ホップ先とする他装置を選択する選択手段(例えば、図6の第1ホップ先選択部204)と、
を備えた通信装置である。
The first invention for solving the above-described problems is
A communication device constituting a wireless communication system that performs multi-hop communication in which given data is transmitted to a given target device by multiple hop communications,
First hop destination information (for example, the route table 50 in FIG. 2) in which candidates of other communication devices (hereinafter referred to as “other devices”) as the first hop communication (hereinafter referred to as “first hop”) are registered. Storage means for storing (for example, the storage unit 300 in FIG. 6);
Each time the first hop is performed, transmission history information (for example, the transmission history 60 in FIG. 3) is recorded for each of the other devices registered in the first hop destination information. ) Recording control means for performing update control (for example, transmission history update unit 202 in FIG. 6)
Based on the transmission history information, selection means (for example, the first hop destination selection unit 204 in FIG. 6) for selecting another device as the next first hop destination,
It is a communication apparatus provided with.

また、他の発明として、
複数回のホップ通信により所与のデータを所与の目標装置に送信するマルチホップ通信を行う無線通信システムを構成する通信装置の通信制御方法であって、
前記通信装置は、1回目のホップ通信(以下「第1ホップ」という)先とする他の通信装置(以下「他装置」という)の候補を登録した第1ホップ先情報を記憶しており、
第1ホップを行う度に、過去直近の所定回数分の第1ホップの通信成否を、前記第1ホップ先情報に登録された他装置別に記録した伝送履歴情報の更新制御を行うことと、
前記伝送履歴情報に基づいて、次回の第1ホップ先とする他装置を選択することと、
を含む通信制御方法を構成しても良い。
As another invention,
A communication control method for a communication device constituting a wireless communication system for performing multi-hop communication in which given data is transmitted to a given target device by multiple hop communication,
The communication device stores first hop destination information in which candidates for other communication devices (hereinafter referred to as “other devices”) as first hop communication (hereinafter referred to as “first hop”) are registered,
Each time the first hop is performed, update control of transmission history information in which the communication success or failure of the first hop for the predetermined number of times in the past is recorded for each other device registered in the first hop destination information;
Based on the transmission history information, selecting another device as the next first hop destination;
A communication control method including the above may be configured.

この第1の発明によれば、過去直近の所定回数分の第1ホップの通信成否を他装置別に記録した伝送履歴情報に基づいて、次回の第1ホップ先とする他装置が選択される。これにより、例えば、過去の通信成功の比率が高い他装置や通信成功の回数が多い他装置を優先的に選択するといったことで、目的装置に到達するまでの転送回数をできるだけ少なくしつつ、通信の信頼性の高い通信装置を優先的に選択した経路探索を実現することができる。   According to the first aspect of the present invention, the other device to be the next first hop destination is selected based on the transmission history information in which the success or failure of the first hop for the predetermined number of times in the past is recorded for each other device. As a result, for example, by preferentially selecting other devices with a high past communication success rate or other devices with a large number of successful communication, the number of transfers until reaching the target device is reduced as much as possible. It is possible to realize a route search in which a highly reliable communication device is preferentially selected.

第2の発明として、第1の発明の通信装置であって、
前記選択手段は、前記伝送履歴情報に基づき、前記第1ホップ先情報に登録された他装置別に、過去直近の前記所定回数分の間の通信成功確率を算出する算出手段(例えば、図6の通信成功確率算出部206)を有し、前記通信成功確率に基づいて、次回の第1ホップ先とする他装置を選択する、
通信装置を構成しても良い。
As a second invention, the communication device of the first invention,
The selecting means is a calculating means for calculating a communication success probability for the predetermined number of times in the past in the past for each other device registered in the first hop destination information based on the transmission history information (for example, FIG. 6). A communication success probability calculation unit 206), and based on the communication success probability, selects another device as the next first hop destination,
A communication device may be configured.

この第2の発明によれば、伝送履歴情報に基づいて算出した他装置別の通信成功確率に基づいて、次回の第1ホップ先とする他装置が選択される。これにより、例えば、通信成功確率が高いすなわち通信の信頼性が高い通信装置を優先的に選択することで、通信失敗によるデータの再送回数を抑制し、通信時間の短縮や消費電力の低減を図ることができる。   According to the second aspect of the invention, the other device to be the next first hop destination is selected based on the communication success probability for each other device calculated based on the transmission history information. Thereby, for example, by preferentially selecting a communication device having a high communication success probability, that is, a high communication reliability, the number of times of data retransmission due to communication failure is suppressed, and the communication time and power consumption are reduced. be able to.

第3の発明として、第2の発明の通信装置であって、
前記算出手段は、前記第1ホップ先情報に登録された他装置別に、所定回数の第1ホップが成功したとみなすみなし成功回数(例えば、図3の「経路表の通信成否」)を加算した上で、前記通信成功確率を算出する、
通信装置を構成しても良い。
As a third invention, the communication device of the second invention,
The calculation means adds the number of successful successes (for example, “success / failure of communication in routing table” in FIG. 3) that the predetermined number of first hops are considered to be successful for each other device registered in the first hop destination information. Above, calculating the communication success probability,
A communication device may be configured.

この第3の発明によれば、所定回数の第1ホップが成功したとみなすみなし成功回数を加算した上で、他装置別の通信成功確率が算出される。これにより、伝送履歴情報に通信成否が記録されていない他装置、すなわち、過去に第1ホップ先として通信が行われたことが無い他装置が含まれている場合であっても、この他装置の通信成功確率を算出することができる。   According to the third aspect of the invention, the communication success probability for each other device is calculated after adding the number of successes that the predetermined number of first hops are considered successful. As a result, even if another device in which the success or failure of communication is not recorded in the transmission history information, i.e., another device that has not been communicated as the first hop destination in the past is included. The communication success probability can be calculated.

第4の発明として、第2又は第3の発明の通信装置であって、
前記記憶手段は、前記第1ホップ先情報に登録された各他装置の前記目標装置までの遠近順位を判定可能な情報(例えば、図6の連結情報304)を記憶し、
前記選択手段は、前記通信成功確率が所定の高確率条件を満たす他装置を次回の第1ホップ先とし、前記高確率条件を満たす他装置が複数存在する場合には前記目標装置に最も近い他装置を次回の第1ホップ先として選択する、
通信装置を構成しても良い。
As a fourth invention, the communication device of the second or third invention,
The storage means stores information (for example, connection information 304 in FIG. 6) that can determine the perspective order of each other device registered in the first hop destination information to the target device,
The selection means sets another device that satisfies the predetermined high probability of communication success as the next first hop destination, and when there are a plurality of other devices that satisfy the high probability, Select the device as the next first hop destination,
A communication device may be configured.

この第4の発明によれば、通信成功確率が所定高確率条件を満たす他の装置のうち、目標装置に最も近い他装置が次回の第1のホップ先として選択される。つまり、通信の信頼性が高く、且つ、目的装置に近い他装置を優先的に選択することができ、これにより、通信失敗によるデータの再送回数を抑制するとともに、目的装置に到達するまでの転送回数(ホップ回数)を抑制することができ、通信時間の短縮や消費電力の低減を図ることができる。   According to the fourth aspect of the invention, the other device closest to the target device is selected as the next first hop destination among the other devices whose communication success probability satisfies the predetermined high probability condition. In other words, it is possible to preferentially select other devices that have high communication reliability and are close to the target device, thereby suppressing the number of data retransmissions due to communication failure and transferring data until reaching the target device. The number of times (the number of hops) can be suppressed, and the communication time and power consumption can be reduced.

第5の発明として、第4の発明の通信装置であって、
前記選択手段は、前記高確率条件を満たす他装置が存在しない場合、前記通信成功確率が最も高い通信他装置を次回の第1ホップ先として選択する、
通信装置を構成しても良い。
As a fifth invention, the communication device of the fourth invention,
The selection means, when there is no other device that satisfies the high probability condition, selects the communication other device having the highest communication success probability as the next first hop destination,
A communication device may be configured.

この第5の発明によれば、高確率条件を満たす他装置が存在しない場合、通信成功確率が最も高い他装置が次回の第1ホップ先として選択される。これにより、通信失敗によるデータの再送回数を抑制することができ、通信時間の短縮や消費電力の低減を図ることができる。   According to the fifth aspect, when there is no other device that satisfies the high probability condition, the other device having the highest communication success probability is selected as the next first hop destination. As a result, the number of data retransmissions due to communication failure can be suppressed, and the communication time and power consumption can be reduced.

第6の発明として、第1の発明の通信装置であって、
前記選択手段は、前記伝送履歴情報に基づき、前記第1ホップ先情報に登録された他装置別に、過去直近の前記所定回数分の間の通信失敗確率を算出する算出手段を有し、前記通信失敗確率に基づいて、次回の第1ホップ先とする他装置を選択する、
通信装置を構成しても良い。
As a sixth invention, the communication device of the first invention,
The selection means includes a calculation means for calculating a communication failure probability for the predetermined number of times in the past in the past for each other device registered in the first hop destination information based on the transmission history information, Based on the failure probability, select another device as the next first hop destination,
A communication device may be configured.

この第6の発明によれば、伝送履歴情報に基づいて算出した他装置別の通信失敗確率に基づいて、次回の第1ホップ先とする他装置が選択される。これにより、例えば、通信失敗確率が低いすなわち通信の信頼性が高い通信装置を動的に選択することで、通信失敗によるデータの再送回数を抑制し、通信時間の短縮や消費電力の低減を図ることができる。   According to the sixth aspect of the invention, the other device to be the next first hop destination is selected based on the communication failure probability for each other device calculated based on the transmission history information. As a result, for example, by dynamically selecting a communication device having a low communication failure probability, that is, a high communication reliability, the number of times of data retransmission due to communication failure is suppressed, thereby reducing communication time and power consumption. be able to.

無線通信システムの適用例。An application example of a wireless communication system. 経路表の一例。An example of a routing table. 第1ホップ先の選択の説明図。Explanatory drawing of selection of a 1st hop destination. 第1ホップ先の選択の具体例。A specific example of selection of the first hop destination. 第1ホップ先の選択の具体例。A specific example of selection of the first hop destination. 通信装置の機能構成図。The function block diagram of a communication apparatus. 通信制御処理のフローチャート。The flowchart of a communication control process.

[システム構成]
本実施形態の無線通信システムは、本発明を、複数車両で編成される鉄道列車において、各車両に付置したセンサによるセンサデータを列車単位で収集する車両監視システムに適用したものである。
[System configuration]
The wireless communication system according to the present embodiment is an application of the present invention to a vehicle monitoring system that collects sensor data by sensors attached to each vehicle in a railway train formed by a plurality of vehicles.

図1は、車両監視システムに対する無線通信システム1の適用例である。図1に示すように、無線通信システム1は、列車の各車両10に搭載される複数の通信装置20を備えて構成される。通信装置20は、無線通信機能を有しており、通信装置20間での無線通信が可能になっている。また、通信装置20は、自装置が搭載された車両10に付置された各センサ30と無線通信或いは有線通信が可能となっており、これらの各センサ30によるセンサデータは、通信装置20を経由して、例えば先頭車両10に搭載された通信装置20といった所定の目標装置に集約される。無線通信システム1における通信はマルチホップ通信により実現され、通信毎に目標装置までの経路を探索する動的な通信ネットワークである。   FIG. 1 is an application example of a wireless communication system 1 for a vehicle monitoring system. As shown in FIG. 1, the radio | wireless communications system 1 is provided with the some communication apparatus 20 mounted in each vehicle 10 of a train. The communication device 20 has a wireless communication function, and wireless communication between the communication devices 20 is possible. Further, the communication device 20 can perform wireless communication or wired communication with each sensor 30 attached to the vehicle 10 on which the device is mounted, and sensor data from each sensor 30 passes through the communication device 20. Then, for example, they are collected into a predetermined target device such as the communication device 20 mounted on the leading vehicle 10. Communication in the wireless communication system 1 is realized by multi-hop communication, and is a dynamic communication network that searches for a route to a target device for each communication.

[原理]
(A)経路探索
無線通信システム1において、通信の際の経路探索は、各通信装置20が記憶している経路表に従って行われる。図2は、経路表50の一例である。図2では、N両編成(N≧2)の列車における先頭車両10に搭載された通信装置20−1の経路表50−1と、先頭からi番目の車両10−iに搭載された通信装置20−iの経路表50−iとを示している。経路表50は、宛先とする他の通信装置それぞれに、当該他の通信装置を目的装置とした通信を行う際に第1ホップ先とする通信装置の候補を対応付けて格納している。この経路表50が、第1ホップ先情報に相当する。第1ホップ先とする通信装置の候補は、目的装置に近い順に、その識別情報が格納される。
[principle]
(A) Route Search In the wireless communication system 1, a route search at the time of communication is performed according to a route table stored in each communication device 20. FIG. 2 is an example of the route table 50. In FIG. 2, the route table 50-1 of the communication device 20-1 mounted on the leading vehicle 10 in the train of N cars (N ≧ 2) and the communication device mounted on the i-th vehicle 10-i from the beginning. 20-i route table 50-i. The routing table 50 stores, in correspondence with each other communication device that is the destination, a candidate for the communication device that is the first hop destination when performing communication with the other communication device as the target device. This route table 50 corresponds to the first hop destination information. The identification information is stored in order of the communication device candidates to be the first hop destination in the order closer to the target device.

経路探索では、経路表50において、目標装置となる宛先の通信装置20に対応付けられている第1ホップ先の候補の中から、通信装置20が記憶している伝送履歴に基づいて、第1ホップ先とする通信装置20が選択される。   In the route search, in the route table 50, the first hop destination candidate associated with the destination communication device 20 as the target device is selected based on the transmission history stored in the communication device 20. The communication device 20 that is the hop destination is selected.

図3は、第1ホップ先の選択を説明する図である。図3では、N両編成の列車における先頭からi番目の車両10−iに搭載された通信装置20−iを例として示している。通信装置20−iは、他の通信装置1〜i−1,i+1〜Nそれぞれを宛先とする経路表50(図2の経路表50−i)を記憶しているともに、過去直近のα回分の第1ホップ先の通信装置20との通信成否(成功及び失敗)のデータである伝送履歴60を記憶している。   FIG. 3 is a diagram illustrating selection of the first hop destination. In FIG. 3, the communication device 20-i mounted on the i-th vehicle 10-i from the head in the train of N cars is shown as an example. The communication device 20-i stores a route table 50 (route table 50-i in FIG. 2) destined for each of the other communication devices 1 to i-1, i + 1 to N, and the latest α times. The transmission history 60 which is data of success or failure (success and failure) of communication with the first hop destination communication device 20 is stored.

伝送履歴60は、第1ホップ先となり得る他の通信装置20、つまり、経路表50において、何れかの宛先の第1ホップ先の候補として定められている通信装置20それぞれとの通信成否を記録したデータである。図3では、伝送履歴60は、経路表50において第1ホップ先の候補として定められている通信装置i−3〜i−1,1+1〜i+3それぞれとの通信成否のデータとなっている。すなわち、通信装置20−iが搭載された車両10−iの前後3両分の車両10に搭載された通信装置20を、第1ホップ先の候補としている。また、先頭車両の通信装置20−1を目的装置として行った通信の成否、つまり、経路表50において宛先である通信装置20−1の第1ホップ先の候補として定められている通信装置1−3〜i−1の何れかを第1ホップ先として行った通信の成否を例として示している。   The transmission history 60 records the success or failure of communication with other communication devices 20 that can be the first hop destination, that is, with each communication device 20 defined as a candidate for the first hop destination of any destination in the route table 50. Data. In FIG. 3, the transmission history 60 is data indicating success or failure of communication with each of the communication devices i-3 to i−1 and 1 + 1 to i + 3 determined as the first hop destination candidates in the route table 50. That is, the communication device 20 mounted on the vehicle 10 for three vehicles before and after the vehicle 10-i on which the communication device 20-i is mounted is set as a first hop destination candidate. Further, the success or failure of the communication performed with the communication device 20-1 of the leading vehicle as the target device, that is, the communication device 1- defined as the first hop destination candidate of the communication device 20-1 that is the destination in the route table 50. The success or failure of communication performed by using any one of 3 to i-1 as the first hop destination is shown as an example.

この伝送履歴60である過去α回分の通信成否に、経路表50に基づく1回分のみなし通信成否を追加して、第1ホップ先の候補となる通信装置20それぞれについて、通信回数に対する通信の成功回数の割合である通信成功確率を算出する。経路表50は、自装置と通信可能な他の通信装置20を第1ホップ先の候補として定めている。つまり、経路表50において第1ホップ先の候補として定められる通信装置20は、自装置と通信可能である。このため、経路表50において第1ホップ先として定められている通信装置20については通信成功(みなし成功)とみなした1回分の通信成否を、経路表50に基づく通信成否(みなし通信成否)として追加する。実際に第1ホップ先として選択されていなければ、実際の通信成功確率がゼロとなってしまうため、みなし通信成否(みなし成功)を追加することで、通信成功確率を非ゼロとさせるのである。   Successful communication with respect to the number of times of communication for each communication device 20 that is a candidate for the first hop destination is added to the communication success / failure of the past α times as the transmission history 60 by adding only one success / failure of communication based on the route table 50. The communication success probability that is the ratio of the number of times is calculated. The route table 50 defines other communication devices 20 that can communicate with the own device as candidates for the first hop destination. That is, the communication device 20 determined as the first hop destination candidate in the route table 50 can communicate with its own device. For this reason, for the communication device 20 defined as the first hop destination in the route table 50, the communication success / failure regarded as a communication success (deemed success) is regarded as a communication success / failure based on the route table 50 (deemed communication success / failure). to add. If it is not actually selected as the first hop destination, the actual communication success probability becomes zero. Therefore, by adding the deemed communication success / failure (deemed success), the communication success probability is made non-zero.

そして、算出した他の通信装置20別の通信成功確率に基づいて、次回の第1ホップ先の通信装置を選択する。具体的には、経路表50において、目的装置とする通信装置20の第1ホップ先の候補として定められている通信装置20のうち、通信成功確率が所定の高確率条件を満たし、目的装置に最も近い通信装置20を、次回の第1ホップ先の通信装置20として選択する。通信成功確率が高確率条件を満たす通信装置20が無い場合には、通信成功確率が最も高い通信装置20を選択する。高確率条件とは、所定の閾値β以上であることである。閾値βは、0以上1以下(0≦β≦1)の範囲の値として任意に設定することができる。   Then, based on the calculated communication success probability for each of the other communication devices 20, the next first hop destination communication device is selected. Specifically, among the communication devices 20 defined as candidates for the first hop destination of the communication device 20 as the target device in the route table 50, the communication success probability satisfies a predetermined high probability condition, and The nearest communication device 20 is selected as the next first hop destination communication device 20. If there is no communication device 20 whose communication success probability satisfies the high probability, the communication device 20 having the highest communication success probability is selected. The high probability condition is that it is equal to or higher than a predetermined threshold value β. The threshold value β can be arbitrarily set as a value in the range of 0 to 1 (0 ≦ β ≦ 1).

[具体例]
図4,図5は、伝送履歴60に基づく次回の第1ホップ先の通信装置の選択の具体例である。図4,図5では、N両編成の列車における先頭からi番目の車両10−iに搭載された通信装置20−iを対象とし、先頭車両に搭載された通信装置20−1を目的装置とした通信を繰り返し行う場合を例として示している。また、通信装置20−iの経路表50においては、目的装置である通信装置20−1の第1ホップ先の候補として、通信装置20−1に近い順に、通信装置i−3,i−2,i−1の3台が定められており、これらのうちから第1ホップ先の通信装置20を選択することになる。このため、図4,図5では、第1ホップ先の候補である通信装置i−1〜i−3についてのみの通信成否を示している。また、伝送履歴60として、過去10回分(α=10)の通信成否が記憶されることとする。そして、経路表50に基づく通信成否(みなし通信成否)は、通信装置i−1〜i−3の全てが成功(1)であり、これは固定である。また、閾値β=0.9、としている。
[Concrete example]
4 and 5 are specific examples of selection of the next first hop destination communication apparatus based on the transmission history 60. FIG. 4 and 5, the communication device 20-i mounted on the i-th vehicle 10-i from the head in the train of N cars is targeted, and the communication device 20-1 mounted on the head vehicle is the target device. The case where repeated communication is repeatedly performed is shown as an example. Further, in the route table 50 of the communication device 20-i, as the first hop destination candidates of the communication device 20-1 that is the target device, the communication devices i-3 and i-2 are arranged in order from the communication device 20-1. , I-1 are determined, and the first hop destination communication device 20 is selected from these. For this reason, FIGS. 4 and 5 show the success or failure of communication only for the communication devices i-1 to i-3 that are candidates for the first hop destination. Further, as the transmission history 60, communication success / failure for the past 10 times (α = 10) is stored. The communication success / failure based on the route table 50 (deemed communication success / failure) is successful (1) for all the communication devices i-1 to i-3, and this is fixed. Further, the threshold value β = 0.9.

図4(a)は、ある時点t1における通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成否である。この時点t1において、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成功確率は、2/3≒0.67、6/7≒0.86、2/3≒0.67、である。従って、通信装置i−1〜i−3の通信成功確率は何れも閾値β未満であり、通信成功確率が最も高い通信装置i−2が、次回の第1ホップ先として選択される。   FIG. 4A shows the success or failure of each of the communication devices i-1 to i-3 at a certain time point t1. At this time t1, the communication success probabilities of the communication devices i-1 to i-3 are 2 / 3≈0.67, 6 / 7≈0.86, and 2 / 3≈0.67. Accordingly, the communication success probability of the communication devices i-1 to i-3 is less than the threshold β, and the communication device i-2 having the highest communication success probability is selected as the next first hop destination.

図4(b)は、時点t1において選択された通信装置i−2との通信が行われた後であって、次の通信を行おうとする時点t2における、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成否である。伝送履歴60として、時点t1において最も古いα回前の通信成否のデータ(通信装置i−3との通信成功)が削除され、時点t1において選択された通信装置i−2との通信成否(通信成功)が、過去1回前の通信成否のデータとして追加されている。この結果、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成功確率は、2/3≒0.67、7/8≒0.86、1/2=0.5、となり、何れも閾値β未満であることから、次回の第1ホップ先として通信成功確率が最も高い通信装置i−2が選択される。   FIG. 4B shows the communication devices i-1 to i-3 after the communication with the selected communication device i-2 at the time t1 and at the time t2 when the next communication is to be performed. The success or failure of each communication. As the transmission history 60, the oldest α success communication data (successful communication with the communication device i-3) at the time point t1 is deleted, and the communication success or failure (communication with the communication device i-2 selected at the time point t1). Success) is added as data on the success or failure of the previous communication. As a result, the communication success probabilities of the communication devices i-1 to i-3 are 2 / 3≈0.67, 7 / 8≈0.86, and 1/2 = 0.5, both of which are less than the threshold β. Therefore, the communication device i-2 having the highest communication success probability is selected as the next first hop destination.

図4(c)は、時点t2において選択された通信装置i−2との通信が行われた後であって、次の通信を行おうとする時点t3における、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成否である。同様に、伝送履歴60として、時点t2において最も古いα回前の通信成否のデータ(通信装置i−3との通信失敗)が削除され、時点t2において選択された通信装置i−2との通信成否(通信失敗)が、過去1回前の通信成否のデータとして追加されている。この結果、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成功確率は、2/3≒0.67、7/9≒0.78、1/1=1、となる。ここで、通信装置i−3の通信成功確率が、閾値β以上となったが、閾値β以上となったのは通信装置i−3のみであるため、次回の第1ホップ先として通信装置i−3が選択される。   FIG. 4C shows the communication devices i-1 to i-3 after the communication with the selected communication device i-2 at the time t2, and at the time t3 when the next communication is to be performed. The success or failure of each communication. Similarly, the transmission success / failure data (communication failure with the communication device i-3) of the oldest α times before the time t2 is deleted as the transmission history 60, and communication with the communication device i-2 selected at the time t2 is performed. Success / failure (communication failure) is added as data on the success or failure of the previous communication. As a result, the communication success probabilities of the communication devices i-1 to i-3 are 2 / 3≈0.67, 7 / 9≈0.78, and 1/1 = 1. Here, the communication success probability of the communication device i-3 is equal to or higher than the threshold value β, but only the communication device i-3 is equal to or higher than the threshold value β, so that the communication device i is the next first hop destination. -3 is selected.

そして、図4(d)は、時点t3において選択された通信装置i−3との通信が行われた後であって、次の通信を行おうとする時点t4における、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成否である。同様に、伝送履歴60として、時点t3において最も古いα回前の通信成否のデータ(通信装置i−2との通信成功)が削除され、時点t3において選択された通信装置i−3との通信成否(通信成功)が、過去1回前の通信成否のデータとして追加されている。この結果、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成功確率は、2/3≒0.67、6/8=0.75、2/2=1、となる。通信装置i−3の通信成功確率が、閾値β以上となったが、閾値β以上となったのは通信装置i−3のみであるため、次回の第1ホップ先として通信装置i−3が選択される。   FIG. 4D shows the communication devices i-1 to i after the communication with the communication device i-3 selected at the time t3, and at the time t4 when the next communication is to be performed. -3 is the success or failure of each communication. Similarly, the communication success / failure data (successful communication with the communication device i-2) of the oldest α times before the time t3 is deleted as the transmission history 60, and communication with the communication device i-3 selected at the time t3 is performed. Success / failure (communication success) is added as data on the success or failure of the previous communication. As a result, the communication success probabilities of the communication devices i-1 to i-3 are 2 / 3≈0.67, 6/8 = 0.75, and 2/2 = 1. Although the communication success probability of the communication device i-3 is equal to or higher than the threshold value β, only the communication device i-3 is equal to or higher than the threshold value β. Therefore, the communication device i-3 is the next first hop destination. Selected.

このように、第1ホップ先として選択した他の通信装置20との通信毎に、その通信成否のデータが新たに追加されるとともに、最も古い通信成否のデータが削除されて伝送履歴60が更新され、更新後の伝送履歴60から算出された通信成功確率に基づいて、次回の第1ホップ先の通信装置20が選択される。   Thus, for each communication with the other communication device 20 selected as the first hop destination, the communication success / failure data is newly added, and the oldest communication success / failure data is deleted and the transmission history 60 is updated. The next first hop destination communication device 20 is selected based on the communication success probability calculated from the updated transmission history 60.

ところで、列車では、車両の増解結(増結、解結、又はその両方のこと)に伴って経路表50が更新されるが、この場合、それまでの伝送履歴60はクリアし、新たな伝送履歴60を作成する。つまり、車両の増解結によって車両編成が変更され、一本の列車に搭載される通信装置20の組み合わせや位置関係が変更されるからである。   By the way, in the train, the route table 50 is updated with the increase / decrease of the vehicle (addition / disconnection, or both). In this case, the transmission history 60 is cleared and new transmission is performed. A history 60 is created. That is, the vehicle organization is changed due to the increase / decrease of the vehicle, and the combination and positional relationship of the communication devices 20 mounted on one train are changed.

図5(a)は、経路表50の新規作成直後の時点t11における通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成否である。この時点t11において、伝送履歴60にはデータが格納されておらず、経路表50に基づく通信成否(みなし通信成否)のみに基づいて、通信成功確率が算出される。つまり、通信装置i−1〜i−3の通信成功確率は全て、1=1/1、となり、何れも閾値β以上となるため、目標装置である通信装置20−1に最も近い通信装置i−3が、次回の第1ホップ先として選択される。   FIG. 5A shows the success or failure of each of the communication devices i-1 to i-3 at time t11 immediately after the new creation of the route table 50. At this time t11, no data is stored in the transmission history 60, and the communication success probability is calculated based only on the communication success / failure (deemed communication success / failure) based on the route table 50. That is, since the communication success probabilities of the communication devices i-1 to i-3 are all 1 = 1/1, both of which are equal to or greater than the threshold value β, the communication device i closest to the communication device 20-1 that is the target device. -3 is selected as the next first hop destination.

図5(b)は、時点t11以降、通信装置i−3と2回の通信が行われた後の時点t12における、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成否である。伝送履歴60として、通信装置i−3との2回分の通信成否のデータが格納されている。この結果、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成功確率は、1/1=1、1/1=1、2/3≒0.67、となる。閾値β以上となった通信装置i−1と通信装置i−2とのうち、目標装置である通信装置20−1に最も近い通信装置i−2が次回の第1ホップ先として選択される。   FIG. 5B shows the success or failure of each of the communication devices i-1 to i-3 at the time t12 after the communication with the communication device i-3 is performed twice after the time t11. As the transmission history 60, data on the success or failure of communication with the communication device i-3 is stored. As a result, the communication success probabilities of the communication devices i-1 to i-3 are 1/1 = 1, 1/1 = 1, 2 / 3≈0.67. Of the communication devices i-1 and i-2 that are equal to or greater than the threshold β, the communication device i-2 that is closest to the communication device 20-1 that is the target device is selected as the next first hop destination.

図5(c)は、時点t12において選択された通信装置i−2との通信が行われた後であって、次の通信を行おうとする時点t13における、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成否である。伝送履歴60として、通信装置i−3との2回分の通信成否のデータと、通信装置i−2との1回分の通信成否のデータとの合計3回分の通信成否のデータが格納されている。この結果、通信装置i−1〜i−3それぞれの通信成功確率は、1/1=1、2/2=1、2/3≒0.67、となる。閾値β以上となった通信装置i−1と通信装置i−2とのうち、目標装置である通信装置20−1に最も近い通信装置i−2が次回の第1ホップ先として選択される。   FIG. 5C shows the communication devices i-1 to i-3 after the communication with the selected communication device i-2 at the time t12 and at the time t13 when the next communication is to be performed. The success or failure of each communication. As the transmission history 60, communication success / failure data for a total of three times, that is, two communication success / failure data with the communication device i-3 and one communication success / failure data with the communication device i-2 are stored. . As a result, the communication success probability of each of the communication devices i-1 to i-3 is 1/1 = 1, 2/2 = 1, 2 / 3≈0.67. Of the communication devices i-1 and i-2 that are equal to or greater than the threshold β, the communication device i-2 that is closest to the communication device 20-1 that is the target device is selected as the next first hop destination.

このように、第1ホップ先として選択した他の通信装置20との通信装置が行われる度に、その通信成否のデータが伝送履歴60に追加される。そして、α回(ここでは10回)の通信が行われ、図5(d)に示すように、伝送履歴60として10回分の通信成否のデータが格納された後は、図4に示したように、新たな通信が行われる度に、伝送履歴60には、最も古い通信成否のデータが削除されるとともに新たな通信成否のデータが追加されてゆく。   In this way, each time a communication device with another communication device 20 selected as the first hop destination is performed, the communication success / failure data is added to the transmission history 60. Then, α times (here, 10 times) communication is performed, and as shown in FIG. 5D, after the communication success / failure data for 10 times is stored as the transmission history 60, as shown in FIG. Every time a new communication is performed, the oldest communication success / failure data is deleted and new communication success / failure data is added to the transmission history 60.

このように、経路表50の新規作成直後は、伝送履歴60に通信成否のデータが未格納であることから、目標装置に最も近い通信装置20が第1ホップ先として選択される。その後は、第1ホップ先として選択した通信装置20との通信が成功している間は、その通信装置20を第1ホップ先とした通信が繰り返しなされるが、通信が失敗すると、その通信装置20の通信成功確率が低下するため、次に通信成功確率の高い別の通信装置20や、次に目的装置に近い別の通信装置20が次回の第1ホップ先として選択され得る。   In this way, immediately after the new creation of the routing table 50, since the communication success / failure data is not stored in the transmission history 60, the communication device 20 closest to the target device is selected as the first hop destination. Thereafter, while the communication with the communication device 20 selected as the first hop destination is successful, the communication with the communication device 20 as the first hop destination is repeated, but if the communication fails, the communication device Accordingly, another communication device 20 with the next highest communication success probability or another communication device 20 that is next closest to the target device can be selected as the next first hop destination.

更に、複数回の通信回数が行われると、過去α回分の伝送履歴60に基づいて、通信成功確率が最も高い通信装置20や、目的装置に最も近い通信装置20が、第1ホップ先として選択され得る。このように、過去α回分の通信成否のデータと、経路表50に基づく通信成否のデータとを用いることで、通信成功確率がある程度高い、すなわち通信の信頼性が高く、且つ、目標装置に近い通信装置20を、第1ホップ先として動的に選択する通信を実現することができる。   Furthermore, when a plurality of communication times are performed, the communication device 20 with the highest communication success probability or the communication device 20 closest to the target device is selected as the first hop destination based on the past α transmission history 60 Can be done. Thus, by using the communication success / failure data for the past α times and the communication success / failure data based on the routing table 50, the communication success probability is high to some extent, that is, the communication reliability is high and close to the target device. Communication that dynamically selects the communication device 20 as the first hop destination can be realized.

[機能構成]
図6は、通信装置20の機能構成図である。図6によれば、通信装置20は、操作部102と、表示部104と、音出力部106と、無線通信部108と、センサデータ入力部110と、処理部200と、記憶部300とを備えて構成される一種のコンピュータ制御装置である。
[Function configuration]
FIG. 6 is a functional configuration diagram of the communication device 20. According to FIG. 6, the communication device 20 includes an operation unit 102, a display unit 104, a sound output unit 106, a wireless communication unit 108, a sensor data input unit 110, a processing unit 200, and a storage unit 300. It is a kind of computer control apparatus comprised.

操作部102は、例えばタッチパネルや各種スイッチ等の入力装置で実現される入力装置であり、管理者の操作入力に応じた操作信号を処理部200に出力する。表示部104は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等で実現される表示装置であり、処理部200からの表示信号に従った各種表示を行う。音出力部106は、例えばスピーカ等で実現される音声出力装置であり、処理部200からの音声信号に従った各種音出力を行う。無線通信部108は、他の通信装置20との間でマルチホップ通信による無線通信を行うための無線通信モジュール等で実現される無線通信装置である。   The operation unit 102 is an input device realized by an input device such as a touch panel or various switches, for example, and outputs an operation signal corresponding to an operation input by the administrator to the processing unit 200. The display unit 104 is a display device realized by, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and performs various displays according to display signals from the processing unit 200. The sound output unit 106 is an audio output device realized by a speaker or the like, for example, and outputs various sounds according to the audio signal from the processing unit 200. The wireless communication unit 108 is a wireless communication device realized by a wireless communication module or the like for performing wireless communication by multi-hop communication with another communication device 20.

センサデータ入力部110は、無線通信装置或いは有線通信装置であり、通信装置20が搭載された車両10に付置されているセンサ30からセンサデータを入力する。センサデータ入力部110によって入力されたセンサデータは、センサデータ群306として蓄積記憶される。   The sensor data input unit 110 is a wireless communication device or a wired communication device, and inputs sensor data from the sensor 30 attached to the vehicle 10 on which the communication device 20 is mounted. The sensor data input by the sensor data input unit 110 is accumulated and stored as a sensor data group 306.

処理部200は、例えばCPU(Central Processing Unit)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等で実現される演算装置であり、記憶部300に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて通信装置20を構成する各部への指示やデータ転送を行い、通信装置20の全体制御を行う。また、処理部200は、機能構成として区分した場合に、伝送履歴更新部202と、第1ホップ先選択部204と、通信実行制御部208とを有する。これらの機能部は、処理部200がプログラムを実行することでソフトウェア的に実現されることとしてもよいし、専用のプロセッサ或いは回路で実現されることとしてもよい。本実施形態では前者として説明する。   The processing unit 200 is an arithmetic unit realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), and the like. The processing unit 200 stores programs, data, and the like stored in the storage unit 300. Based on this, an instruction and data transfer to each unit constituting the communication device 20 are performed, and the overall control of the communication device 20 is performed. Further, the processing unit 200 includes a transmission history update unit 202, a first hop destination selection unit 204, and a communication execution control unit 208 when classified as a functional configuration. These functional units may be realized by software by the processing unit 200 executing a program, or may be realized by a dedicated processor or circuit. In the present embodiment, the former will be described.

伝送履歴更新部202は、過去直近のα回分の他の通信装置20を第1ホップ先とした通信成否のデータを、伝送履歴60として更新・管理する。具体的には、通信実行制御部208によって他の通信装置20を第1ホップ先とした通信が行われる度に、過去のα回を超える古い通信成否データを削除するとともに、行われた通信の成否を最新の通信成否のデータとして追加して、伝送履歴60を更新する。また、経路表50が更新された場合には、それまでの伝送履歴60をクリアし、更新後の経路表50において何れかの宛先の第1のホップ先の候補として定められている通信装置20についての伝送履歴に更新する。   The transmission history update unit 202 updates / manages communication success / failure data with the other communication devices 20 of the latest α times as the first hop destination as the transmission history 60. Specifically, every time the communication execution control unit 208 performs communication with the other communication device 20 as the first hop destination, old communication success / failure data exceeding the past α times is deleted, and the communication performed The success / failure is added as the latest communication success / failure data, and the transmission history 60 is updated. When the routing table 50 is updated, the transmission history 60 up to that point is cleared, and the communication device 20 defined as a candidate for the first hop destination of any destination in the updated routing table 50. Update the transmission history for.

第1ホップ先選択部204は、通信成功確率算出部206を有し、経路表50において目的装置の第1ホップ先の候補として定められている通信装置20のうちから、次回の第1ホップ先とする通信装置20を選択する。   The first hop destination selection unit 204 includes a communication success probability calculation unit 206, and the next first hop destination is selected from among the communication devices 20 defined as candidates for the first hop destination of the target device in the route table 50. The communication device 20 is selected.

通信成功確率算出部206は、伝送履歴60に基づいて、通信装置20別の通信成功確率を算出する。すなわち、経路表50において第1のホップ先の候補として定められている通信装置20それぞれについて、伝送履歴60に格納されている過去の通信成否と、経路表50で定められる通信成否とをもとに、通信回数(試行回数ともいえる)に対する通信成功回数の割合を通信成功確率として算出する(図3参照)。   The communication success probability calculation unit 206 calculates a communication success probability for each communication device 20 based on the transmission history 60. That is, for each communication device 20 defined as a first hop destination candidate in the route table 50, based on the past communication success / failure stored in the transmission history 60 and the communication success / failure defined in the route table 50. In addition, the ratio of the number of successful communications to the number of communications (which can also be called the number of trials) is calculated as the communication success probability (see FIG. 3).

そして、第1ホップ先選択部204は、通信成功確率算出部206によって算出された通信装置別の通信成功確率をもとに、次回の第1ホップ先とする通信装置20を選択する。すなわち、経路表50において、目的装置の第1ホップ先の候補として定められている通信装置20のうち、通信成功確率が所定の閾値β以上であり、且つ、目的装置に最も近い通信装置20を、第1ホップ先として選択する。通信成功確率が所定の閾値β以上である通信装置20が無い場合には、通信成功確率が最も高い通信装置20を、第1ホップ先として選択する。   Then, the first hop destination selection unit 204 selects the communication device 20 as the next first hop destination based on the communication success probability for each communication device calculated by the communication success probability calculation unit 206. That is, among the communication devices 20 defined as candidates for the first hop destination of the target device in the route table 50, a communication device 20 having a communication success probability equal to or higher than the predetermined threshold β and closest to the target device. , Select as first hop destination. When there is no communication device 20 having a communication success probability equal to or higher than the predetermined threshold β, the communication device 20 having the highest communication success probability is selected as the first hop destination.

自装置を含む各通信装置と目的装置との近さ(或いは、遠さ)の程度である遠近順位は、連結情報304によって判断することができる。連結情報304は、列車を構成する各車両の連結順序に対応付けて、当該車両に搭載されている通信装置の識別情報を格納している。   The perspective order, which is the degree of proximity (or distance) between each communication device including its own device and the target device, can be determined by the connection information 304. The connection information 304 stores identification information of a communication device mounted on the vehicle in association with the connection order of the vehicles constituting the train.

通信実行制御部208は、第1ホップ先選択部204に第1ホップ先として選択された他の通信装置20へセンサデータ群306等の自装置のデータを送信したり、他の通信装置20から自装置を第1ホップ先としたデータを受信する等の通信を制御する。   The communication execution control unit 208 transmits the data of its own device such as the sensor data group 306 to the other communication device 20 selected as the first hop destination by the first hop destination selection unit 204, or from the other communication device 20 It controls communications such as receiving data with its own device as the first hop destination.

記憶部300は、例えばハードディスクやROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等で実現される記憶装置であり、処理部200が通信装置20を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部200の作業領域として用いられ、処理部200が各種プログラムに従って実行した演算結果等が一時的に格納される。記憶部300には、通信制御プログラム302と、連結情報304と、経路表50と、伝送履歴60と、センサデータ群306と、が記憶される。   The storage unit 300 is a storage device realized by, for example, a hard disk, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), etc., and a system program for the processing unit 200 to control the communication device 20 in an integrated manner, Stores programs, data, and the like for realizing various functions, and is used as a work area for the processing unit 200, and temporarily stores calculation results and the like executed by the processing unit 200 according to the various programs. The storage unit 300 stores a communication control program 302, connection information 304, a route table 50, a transmission history 60, and a sensor data group 306.

[処理の流れ]
図7は、通信制御処理を説明するフローチャートである。この処理は、処理部200が通信制御プログラム302を実行することで実現される処理である。
[Process flow]
FIG. 7 is a flowchart for explaining the communication control process. This process is realized by the processing unit 200 executing the communication control program 302.

先ず、伝送履歴更新部202が、経路表50が更新されたかを判断し、更新されたならば(ステップS1:YES)、これまでの伝送履歴60をクリアし、更新後の経路表50において何れかの宛先の第1ホップ先の候補として定められている通信装置20についての伝送履歴60に更新する(ステップS3)。   First, the transmission history update unit 202 determines whether or not the routing table 50 has been updated, and if updated (step S1: YES), clears the previous transmission history 60, and in the updated routing table 50 The transmission history 60 for the communication device 20 determined as the first hop destination candidate of the destination is updated (step S3).

次いで、予め定められた、センサデータ群306といった自装置のデータの送信タイミングが到来したかを判断する。自装置のデータの送信タイミングが到来していないならば(ステップS5:NO)、更に、他の通信装置20から自装置を第1ホップ先とした通信によってデータを受信したかを判断する。そして、自装置のデータの送信タイミングが到来した(ステップS5:YES)、或いは、他装置からデータを受信したならば(ステップS7:YES)、通信成功確率算出部206が、経路表50を参照して、目的装置の第1ホップ先の候補として定められている通信装置20(以下、「候補装置」という)を判断し(ステップS9)、伝送履歴60をもとに、これらの候補装置それぞれの通信成功確率を算出する(ステップS11)。   Next, it is determined whether the transmission timing of the data of the own device such as the sensor data group 306, which is determined in advance, has arrived. If the data transmission timing of the own device has not arrived (step S5: NO), it is further determined whether or not data has been received from another communication device 20 by communication with the own device as the first hop destination. Then, when the data transmission timing of the own device has arrived (step S5: YES) or when data has been received from another device (step S7: YES), the communication success probability calculation unit 206 refers to the route table 50. Then, the communication device 20 (hereinafter referred to as “candidate device”) defined as the first hop destination candidate of the target device is determined (step S9), and each of these candidate devices is determined based on the transmission history 60. The communication success probability is calculated (step S11).

次いで、第1ホップ先選択部204が、通信成功確率が所定の閾値β以上の候補装置が有るかを判断し、有るならば(ステップS13:YES)、通信成功確率が閾値β以上の候補装置のうち、目的装置に最も近い候補装置を、次回の第1ホップ先として選択する(ステップS15)。通信成功確率が閾値β以上の候補装置が無いならば(ステップS13:NO)、通信成功確率が最も高い候補装置を、次回の第1ホップ先として選択する(ステップS17)。その後、通信実行制御部208が、第1ホップ先として選択された候補装置への通信を実行する(ステップS19)。   Next, the first hop destination selection unit 204 determines whether there is a candidate device with a communication success probability equal to or higher than the predetermined threshold β (step S13: YES), and if there is a candidate device with a communication success probability equal to or higher than the threshold β. Among these, the candidate device closest to the target device is selected as the next first hop destination (step S15). If there is no candidate device with a communication success probability equal to or higher than the threshold β (step S13: NO), the candidate device with the highest communication success probability is selected as the next first hop destination (step S17). Thereafter, the communication execution control unit 208 executes communication with the candidate device selected as the first hop destination (step S19).

そして、伝送履歴更新部202が、この通信が成功したかを判断して伝送履歴60を更新する。すなわち、通信が成功したならば(ステップS21:NO)、通信を実行した通信装置20の通信成否として「成功」を追加して伝送履歴60を更新し(ステップS23)、通信が失敗したならば(ステップS21:NO)、通信を実行した通信装置20の通信成否として「失敗」を追加して伝送履歴60を更新する(ステップS25)。以上の処理を行うと、ステップS1に戻り、同様の処理を繰り返す。   Then, the transmission history update unit 202 updates the transmission history 60 by determining whether the communication has been successful. That is, if the communication is successful (step S21: NO), “success” is added as the communication success / failure of the communication device 20 that has performed the communication, and the transmission history 60 is updated (step S23). (Step S21: NO), “failure” is added as the success or failure of communication of the communication device 20 that has performed communication, and the transmission history 60 is updated (Step S25). If the above process is performed, it will return to step S1 and the same process will be repeated.

[作用効果]
このように、本実施形態の無線通信システム1によれば、マルチホップ通信によって目的装置に到達するまでの転送回数をできるだけ少なくしつつ、通信の信頼性の高い通信装置20を優先的に選択した経路探索を実現することができる。つまり、通信装置20は、過去直近のα回分の第1ホップの通信成否を他の通信装置20別に記録した伝送履歴60を記憶している。そして、この伝送履歴60に記録されている過去の通信成否に、経路表50に基づく通信成否として1回分の通信成功を追加して算出した他の通信装置20別の通信成功確率に基づいて次回の第1ホップ先の通信装置20を選択する。すなわち、経路表50において目的装置の第1ホップ先の候補として定められている通信装置20のうち、通信成功確率が所定の閾値β以上であり、且つ、目的装置に最も近い通信装置20を選択する。通信成功確率が閾値β以上の通信装置が無い場合には、通信成功確率が最も高い通信装置20を選択する。これにより、通信失敗によるデータの再送回数を抑制するとともに、目的装置に到達するまでの転送回数(ホップ回数)を抑制することができ、通信時間の短縮や消費電力の低減を図ることができる。
[Function and effect]
Thus, according to the wireless communication system 1 of the present embodiment, the communication device 20 with high communication reliability is preferentially selected while minimizing the number of transfers until reaching the target device by multi-hop communication. Route search can be realized. That is, the communication device 20 stores a transmission history 60 in which the communication success / failure of the first hop for the latest α times is recorded for each of the other communication devices 20. Based on the communication success probability for each other communication device 20 calculated by adding one communication success to the past communication success / failure recorded in the transmission history 60 as communication success / failure based on the route table 50. The first hop destination communication device 20 is selected. That is, among communication devices 20 defined as candidates for the first hop destination of the target device in the route table 50, a communication device 20 having a communication success probability equal to or higher than the predetermined threshold β and closest to the target device is selected. To do. If there is no communication device having a communication success probability equal to or higher than the threshold β, the communication device 20 having the highest communication success probability is selected. As a result, the number of data retransmissions due to communication failure can be suppressed, and the number of transfers (the number of hops) until reaching the target device can be suppressed, thereby shortening the communication time and power consumption.

また、列車の走行に伴って電波環境は変化し得るので、古い通信成否のデータは用いないことで、より信頼性が高いと推察される適切な通信装置20を経由した通信を行うことが可能となる。   In addition, since the radio wave environment can change as the train travels, it is possible to perform communication via an appropriate communication device 20 that is presumed to be more reliable by not using old communication success / failure data. It becomes.

また、経路表50に基づく1回分の通信成否(みなし成功)を追加することで、最新の経路表50に従った通信が行われていない場合であっても、通信装置20別の通信成功確率を算出することができ、次回の第1ホップ先の通信装置20を適切に選択することができる。   Further, by adding the success or failure of communication for one time based on the route table 50 (deemed success), even if communication according to the latest route table 50 is not performed, the communication success probability for each communication device 20 Can be calculated, and the communication device 20 of the next first hop destination can be appropriately selected.

[変形例]
なお、本発明を適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
[Modification]
It should be noted that embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described embodiments, and can of course be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

(A)伝送履歴60に記録する通信回数α
伝送履歴60に通信成否を記録する通信回数αを、例えば電波環境に応じて変更することとしても良い。つまり、現時点と似たような電波環境での過去の通信成否が伝送履歴に記録されるように、通信回数αを設定する。具体的には、山間部やトンネル内、都市部、平野部といった、電波環境を大別したある程度の広さ(数km〜数十km程度)のエリアを予め定めておき、このエリア毎に、エリアの広さや列車の走行速度、通信装置20の通信頻度等から、このエリアを通過する際の通信装置20による標準の通信回数を求めておく。そして、列車の現在の走行位置に応じたエリアに対応する標準の通信回数をもとに、伝送履歴に通信成否を記録する通信回数αを設定する。
(A) Number of communication times α recorded in transmission history 60
The communication frequency α for recording the success / failure of communication in the transmission history 60 may be changed according to the radio wave environment, for example. That is, the communication frequency α is set so that past communication success or failure in a radio wave environment similar to the current time is recorded in the transmission history. Specifically, areas of a certain size (several kilometers to several tens of kilometers) such as mountainous areas, tunnels, urban areas, and plain areas are roughly defined, and for each area, Based on the area size, the train traveling speed, the communication frequency of the communication device 20, and the like, the standard number of communication by the communication device 20 when passing through this area is obtained. And based on the standard communication frequency corresponding to the area according to the current traveling position of the train, the communication frequency α for recording communication success / failure is set in the transmission history.

(B)みなし成功回数
上述の実施形態では、通信装置別の通信成功確率を算出する際に、伝送履歴60に格納されている過去直近のα回分の通信成否に、経路表50に基づく通信成否として1回分の通信成功、すなわち1回のみなし成功を追加することとしたが、1回分ではなく、0回としても良いし、2回分以上としても良い。
(B) Deemed Success Number In the above-described embodiment, when the communication success probability for each communication device is calculated, the communication success / failure based on the route table 50 is compared with the communication success / failure for the latest α times stored in the transmission history 60. As described above, the communication success for one time, that is, the success without only one time is added, but it may be zero times instead of one time, or may be two times or more.

(C)通信失敗確率
通信成功確率ではなく、通信回数に対する通信失敗回数の比率である通信失敗確率を算出することとしても良い。この場合、通信失敗確率が所定の閾値γ以下であり、且つ、目的装置に最も近い通信装置20を、次回の第1ホップ先として選択することができる。閾値γ以下の通信装置が無い場合には、通信失敗確率が最も低い通信装置20を選択することができる。
(C) Communication failure probability It is good also as calculating the communication failure probability which is not a communication success probability but the ratio of the communication failure frequency with respect to the communication frequency. In this case, the communication device 20 whose communication failure probability is equal to or less than the predetermined threshold γ and closest to the target device can be selected as the next first hop destination. If there is no communication device having a threshold value γ or less, the communication device 20 with the lowest communication failure probability can be selected.

(D)適用するシステム
上述の実施形態では、本発明を車両監視システムに適用した場合を説明したが、例えば、橋梁やトンネルといった他の監視対象物にセンサを付置して構成される監視システムにも同様に適用可能である。
(D) System to be applied In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a vehicle monitoring system has been described. However, for example, in a monitoring system configured by attaching a sensor to another monitoring object such as a bridge or a tunnel. Is equally applicable.

1 無線通信システム
20 通信装置
102 操作部、104 表示部、106 音出力部
108 無線通信部、10 センサデータ入力部
200 処理部
202 伝送履歴更新部
204 第1ホップ先選択部、206 通信成功確率算出部
208 通信実行制御部
300 記憶部
302 通信制御プログラム
304 連結情報、306 センサデータ群
50 経路表、60 伝送履歴
10 車両、30 センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless communication system 20 Communication apparatus 102 Operation part, 104 Display part, 106 Sound output part 108 Wireless communication part, 10 Sensor data input part 200 Processing part 202 Transmission history update part 204 1st hop destination selection part, 206 Communication success probability calculation Unit 208 Communication execution control unit 300 Storage unit 302 Communication control program 304 Connection information, 306 Sensor data group 50 Route table, 60 Transmission history 10 Vehicle, 30 Sensor

Claims (4)

複数回のホップ通信により所与のデータを所与の目標装置に送信するマルチホップ通信を行う無線通信システムを構成する通信装置であって、
1回目のホップ通信(以下「第1ホップ」という)先とする他の通信装置(以下「他装置」という)の候補を登録した第1ホップ先情報を記憶する記憶手段と、
第1ホップを行う度に、過去直近の所定回数分の第1ホップの通信成否を、前記第1ホップ先情報に登録された他装置別に記録した伝送履歴情報の更新制御を行う記録制御手段と、
前記伝送履歴情報に基づいて、次回の第1ホップ先とする他装置を選択する選択手段と、
を備え
前記選択手段は、前記伝送履歴情報に基づき、前記第1ホップ先情報に登録された他装置別に、所定数の第1ホップが成功したとみなすみなし成功回数を加算した上で、過去直近の前記所定回数分の間の通信成功確率を算出する算出手段を有し、前記通信成功確率に基づいて、次回の第1ホップ先とする他装置を選択する、
通信装置。
A communication device constituting a wireless communication system that performs multi-hop communication in which given data is transmitted to a given target device by multiple hop communications,
Storage means for storing first hop destination information in which candidates for other communication devices (hereinafter referred to as “other devices”) as first hop communication (hereinafter referred to as “first hop”) are registered;
Recording control means for performing update control of transmission history information in which the communication success or failure of the first hop for the most recent predetermined number of times in the past is recorded for each other device registered in the first hop destination information each time the first hop is performed; ,
Based on the transmission history information, selection means for selecting another device as the next first hop destination;
Equipped with a,
Based on the transmission history information, the selection unit adds the number of successes that the predetermined number of first hops are considered to be successful for each of the other devices registered in the first hop destination information, and Having calculation means for calculating a communication success probability for a predetermined number of times, and selecting another device as the next first hop destination based on the communication success probability;
Communication device.
前記記憶手段は、前記第1ホップ先情報に登録された各他装置の前記目標装置までの遠近順位を判定可能な情報を記憶し、
前記選択手段は、前記通信成功確率が所定の高確率条件を満たす他装置を次回の第1ホップ先とし、前記高確率条件を満たす他装置が複数存在する場合には前記目標装置に最も近い他装置を次回の第1ホップ先として選択する、
請求項に記載の通信装置。
The storage means stores information capable of determining a perspective order to each target device of each other device registered in the first hop destination information,
The selection means sets another device that satisfies the predetermined high probability of communication success as the next first hop destination, and when there are a plurality of other devices that satisfy the high probability, Select the device as the next first hop destination,
The communication apparatus according to claim 1 .
前記選択手段は、前記高確率条件を満たす他装置が存在しない場合、前記通信成功確率が最も高い他装置を次回の第1ホップ先として選択する、
請求項に記載の通信装置。
The selection means selects the other device having the highest communication success probability as the next first hop destination when there is no other device satisfying the high probability condition.
The communication apparatus according to claim 2 .
複数回のホップ通信により所与のデータを所与の目標装置に送信するマルチホップ通信を行う無線通信システムを構成する通信装置の通信制御方法であって、
前記通信装置は、1回目のホップ通信(以下「第1ホップ」という)先とする他の通信装置(以下「他装置」という)の候補を登録した第1ホップ先情報を記憶しており、
第1ホップを行う度に、過去直近の所定回数分の第1ホップの通信成否を、前記第1ホップ先情報に登録された他装置別に記録した伝送履歴情報の更新制御を行うことと、
前記伝送履歴情報に基づき、前記第1ホップ先情報に登録された他装置別に、所定数の第1ホップが成功したとみなすみなし成功回数を加算した上で、過去直近の前記所定回数分の間の通信成功確率を算出することと、
前記通信成功確率に基づいて、次回の第1ホップ先とする他装置を選択することと、
を含む通信制御方法。
A communication control method for a communication device constituting a wireless communication system for performing multi-hop communication in which given data is transmitted to a given target device by multiple hop communication,
The communication device stores first hop destination information in which candidates for other communication devices (hereinafter referred to as “other devices”) as first hop communication (hereinafter referred to as “first hop”) are registered,
Each time the first hop is performed, update control of transmission history information in which the communication success or failure of the first hop for the predetermined number of times in the past is recorded for each other device registered in the first hop destination information;
Based on the transmission history information, for each other device registered in the first hop destination information, after adding a deemed number of successful times that a predetermined number of first hops are considered to be successful, Calculating the communication success probability of
Selecting another device as the next first hop destination based on the communication success probability ;
Including a communication control method.
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