JP7428586B2 - Wireless communication devices and wireless communication systems - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信装置および無線通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication device and a wireless communication system.
複数の無線通信装置を含むミリ波を用いたメッシュネットワークのルート探索手法には、従来からDSR(Dynamic Source Routing)が提案されている。また、AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector)、RPL(Routing protocol for Low power and Lossynetworks)等も提案されている。 DSR (Dynamic Source Routing) has been proposed as a route search method for a mesh network using millimeter waves that includes a plurality of wireless communication devices. Furthermore, AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector), RPL (Routing protocol for Low power and Lossy networks), etc. have also been proposed.
例えば、特許文献1におけるDSRでは、端末に送信要求が発生した場合に、送信元端末が保持しているキャッシュに宛先端末への経路情報があるか否かを調べる。経路情報が無い場合には、自身の端末IDを経路情報に入れたRREQ(Route-Request packet)をフラッディングする。フラッディングされたRREQを受信した端末は、経路情報をキャッシュに追加後に、RREQの宛先を調べる。宛先が自分自身である場合には、キャッシュされた経路情報を反転させて経路を生成し、送信元端末へRREP(Route-Reply packet)を送信する。宛先が自分自身でない場合には、自身のキャッシュに宛先端末までの経路情報があるか否かを調べる。宛先端末までの経路情報が無い場合には、自身の端末IDを経路情報に追加したRREQをフラッディングする。宛先端末または宛先端末の経路情報を保持している端末にRREQが受信されるまでRREQの転送を繰り返す。RREQを受信した端末は、キャッシュに経路情報を追加後に、キャッシュされた経路情報を逆転させた経路情報を含むRREPを送信する。RREPを受信した送信元端末はRREPに含まれる経路情報に従って、データパケットの送信を開始する。 For example, in the DSR disclosed in Patent Document 1, when a transmission request is issued to a terminal, it is checked whether route information to the destination terminal exists in the cache held by the transmission source terminal. If there is no route information, the terminal floods an RREQ (Route-Request packet) with its own terminal ID included in the route information. A terminal receiving the flooded RREQ adds the route information to its cache and then checks the destination of the RREQ. If the destination is itself, the cached route information is inverted to generate a route, and an RREP (Route-Reply packet) is transmitted to the source terminal. If the destination is not itself, it is checked whether there is route information to the destination terminal in its own cache. If there is no route information to the destination terminal, the terminal floods an RREQ with its own terminal ID added to the route information. Transfer of the RREQ is repeated until the RREQ is received by the destination terminal or a terminal that holds route information of the destination terminal. After receiving the RREQ, the terminal adds the route information to the cache and then transmits an RREP that includes route information that is an inversion of the cached route information. The source terminal that receives the RREP starts transmitting data packets according to the route information included in the RREP.
しかしながら、上記のようなルーティングの場合には、宛先ノードまでの通信路が長い場合には、通信ルートを決定するまでの時間が長い場合がある。 However, in the case of the above-mentioned routing, if the communication path to the destination node is long, it may take a long time to determine the communication route.
例えば、特許文献1の構成によれば、電波環境が随時変わる環境においては、各ノードで保持するルート情報は非常に短時間の間だけ有効であるので、実質的には、データ通信を実行するごとに、ネットワーク全体に対して、ルート探索を実行する必要がある。 For example, according to the configuration of Patent Document 1, in an environment where the radio wave environment changes from time to time, the route information held by each node is valid only for a very short period of time. It is necessary to perform route discovery for the entire network.
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能な無線通信装置および無線通信システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a wireless communication device and a wireless communication system that can shorten the time required to determine a communication route in a mesh network even when the communication path to a destination node is long. It's about doing.
本発明の態様に係る無線通信装置は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が前記通信データの送信元無線通信装置として機能する場合には、前記通信データの宛先である宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納し、上位中継無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納したマイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で送信するマイクロ波送信部と、前記上位中継無線通信装置の識別情報が送信元ノード情報として格納され、前記送信元無線通信装置の識別情報が宛先ノード情報として格納されたミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部と、前記ミリ波ルート探索パケットの中でミリ波ルート探索パケット情報から取得できるルート情報が最短のミリ波ルート探索パケットを抽出する最短経路抽出部と、前記宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納し、最短のルート情報を含む前記ミリ波ルート探索パケットを前記送信元無線通信装置に最後に送信した無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納した、前記通信データを含む通信パケットを、前記最後に送信した無線通信装置にミリ波で送信するミリ波送信部と、を含み、前記ミリ波受信部が前記ミリ波ルート探索パケットを受信した場合に前記ミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信しないことが好ましい。 A wireless communication device according to an aspect of the present invention is capable of transmitting and receiving millimeter wave route search packets using millimeter waves, is capable of transmitting and receiving microwave route search packets using microwaves, and is capable of transmitting and receiving millimeter wave route search packets using millimeter waves. A wireless communication device that can be used to transmit and receive communication data, and when the wireless communication device functions as a source wireless communication device of the communication data, the destination wireless communication device that is the destination of the communication data. A microwave route search packet in which identification information is stored as destination node information, identification information of the source wireless communication device is stored as source node information, and identification information of the upper relay wireless communication device is stored as relay node information is A millimeter wave route search packet in which identification information of a microwave transmission unit that transmits waves and the upper relay wireless communication device is stored as source node information, and identification information of the source wireless communication device is stored as destination node information. a millimeter wave receiving unit that receives the information in millimeter waves; a shortest route extraction unit that extracts a millimeter wave route search packet having the shortest route information that can be obtained from the millimeter wave route search packet information among the millimeter wave route search packets; The identification information of the destination wireless communication device is stored as destination node information, the identification information of the source wireless communication device is stored as source node information, and the millimeter wave route search packet containing the shortest route information is sent to the source wireless communication device. a millimeter wave transmitter that transmits a communication packet containing the communication data, in which identification information of the wireless communication device that last transmitted to the communication device is stored as relay node information, to the wireless communication device that transmitted last, using millimeter waves; It is preferable that the millimeter wave receiving unit not transmit a response packet to the millimeter wave route search packet when the millimeter wave receiving unit receives the millimeter wave route search packet.
本発明の他の態様に係る無線通信装置は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が上位中継無線通信装置として機能する場合には、前記マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部と、受信した前記マイクロ波ルート探索パケットの中継ノード情報が自ノードに該当する場合には、宛先ノード情報として前記マイクロ波ルート探索パケットの送信元ノードの識別情報を格納し、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納し、中継ノード情報は無しとした前記ミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、ミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶部に記憶し、受信した前記ミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信せず、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視し、前記ミリ波受信部で受信された通信データの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、前記記憶部に記憶されているルート情報の宛先ノード情報から、前記通信データの宛先ノード情報と同一の宛先ノード情報を有するルート情報を抽出し、前記ミリ波送信部が前記ルート情報に従って、前記通信データを送信することが好ましい。 A wireless communication device according to another aspect of the present invention is capable of transmitting and receiving millimeter-wave route search packets using millimeter waves, is capable of transmitting and receiving microwave route search packets using microwaves, and is capable of transmitting and receiving millimeter-wave route search packets using microwaves. When the wireless communication device is capable of transmitting and receiving communication data using waves, and the wireless communication device functions as an upper relay wireless communication device, the microwave route search packet is received using microwaves. If the relay node information of the received microwave route search packet corresponds to the own node, the receiver stores the identification information of the source node of the microwave route search packet as destination node information, and a millimeter wave transmitter that stores identification information of its own node as information and broadcasts the millimeter wave route search packet without relay node information in millimeter waves; and a millimeter wave receiver that receives the millimeter wave route search packet in millimeter waves. If the destination node information of the received millimeter-wave route search packet is the own node, the source node information of the millimeter-wave route search packet, and if the relay node information is stored, If the relay node information is stored in the storage unit as route information, and a response packet to the received millimeter-wave route search packet is not transmitted, and the source node information of the received millimeter-wave route search packet is the own node, ignores the received millimeter wave route search packet, and if the destination node information of the communication data received by the millimeter wave reception section is not the own node, the destination node of the route information stored in the storage section is ignored. It is preferable that route information having the same destination node information as destination node information of the communication data is extracted from the information, and the millimeter wave transmitter transmits the communication data according to the route information.
前記無線通信装置が前記通信データの宛先無線通信装置として機能する場合には、前記マイクロ波ルート探索パケットを受信するマイクロ波受信部と、前記マイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードに該当する場合には、宛先ノード情報として上位中継無線通信装置の識別情報を格納し、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納し、中継ノード情報は無しとしたミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、ミリ波受信部と、を含み、前記ミリ波受信部で受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視し、前記ミリ波受信部で受信した前記通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記通信データの受信処理を実行することが好ましい。 When the wireless communication device functions as a destination wireless communication device for the communication data, a microwave receiving unit that receives the microwave route search packet and destination node information of the microwave route search packet corresponds to its own node. When transmitting a millimeter-wave route search packet that stores the identification information of the upper relay wireless communication device as the destination node information, stores the identification information of the own node as the source node information, and does not contain the relay node information, a millimeter-wave transmitter that broadcasts a millimeter-wave receiver, and when the source node information of the millimeter-wave route search packet received by the millimeter-wave receiver is the own node, the millimeter-wave It is preferable to ignore the route search packet and execute the reception process of the communication data when the destination node information of the communication data received by the millimeter wave reception section is the own node.
前記無線通信装置が前記通信データの中継無線通信装置として機能する場合には、前記ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、前記受信したミリ波ルート探索パケットを破棄し、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信していない場合であって、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納した前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶する記憶部と、前記マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含み、受信した前記マイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合であって、自ノードが上位中継無線通信装置でもない場合には、マイクロ波ルート探索パケットを破棄し、前記ミリ波受信部が前記通信データをミリ波で受信した場合に、前記ミリ波送信部は、前記ルート情報に従って、前記通信データをミリ波で送信することが好ましい。 When the wireless communication device functions as a relay wireless communication device for the communication data, it includes a millimeter wave receiving unit that receives the millimeter wave route search packet, and includes source node information of the received millimeter wave route search packet and If another millimeter-wave route exploration packet with the same destination node information has been received, the received millimeter-wave route exploration packet is discarded, and the source node information and destination node of the received millimeter-wave route exploration packet are discarded. If no other millimeter-wave route exploration packet with the same information has been received, and the destination node information of the received millimeter-wave route exploration packet is not the own node, the identification information of the own node is added to the relay node information. a millimeter-wave transmitter that broadcasts the millimeter-wave route search packet storing the millimeter-wave route search packet, the source node information of the millimeter-wave route search packet, and, if relay node information is stored, the relay node information as route information. and a microwave receiving section that receives the microwave route search packet by microwave, in the case where the destination node information of the received microwave route search packet is not the own node, and the destination node information is the own node. If the device is not an upper-level relay wireless communication device, the microwave route search packet is discarded, and when the millimeter wave receiving section receives the communication data in millimeter waves, the millimeter wave transmitting section transmits the communication data according to the route information. , it is preferable that the communication data be transmitted using millimeter waves.
本発明のその他の態様に係る無線通信システムは、通信データの送信元無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの上位中継無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの宛先無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの中継無線通信装置として機能する無線通信装置と、を含むことが好ましい。 A wireless communication system according to another aspect of the present invention includes a wireless communication device that functions as a source wireless communication device of communication data, a wireless communication device that functions as an upper relay wireless communication device of the communication data, and a wireless communication device that functions as an upper relay wireless communication device of the communication data. It is preferable to include a wireless communication device that functions as a destination wireless communication device and a wireless communication device that functions as a relay wireless communication device for the communication data.
本発明のさらなるその他の態様に係る無線通信装置は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索結果パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が前記通信データの送信元無線通信装置として機能する場合には、前記通信データをミリ波で送信する前に、前記通信データの宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納したミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、前記通信データの送信元無線通信装置から上位中継無線通信装置までの第1のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索結果パケットを前記上位中継無線通信装置から受信するマイクロ波受信部と、前記上位中継無線通信装置から前記第1のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索パケットを受信した後に、前記第1のルート情報にしたがって、前記第1のルート情報を含む通信データをミリ波で送信するミリ波送信部と、を含むことが好ましい。 A wireless communication device according to still another aspect of the present invention is capable of transmitting and receiving millimeter wave route search packets using millimeter waves, and is capable of transmitting and receiving microwave route search result packets using microwaves. , a wireless communication device capable of transmitting and receiving communication data using millimeter waves, when the wireless communication device functions as a source wireless communication device of the communication data, transmitting the communication data using millimeter waves. Before transmitting the communication data, the identification information of the destination wireless communication device of the communication data is stored as destination node information, and the millimeter wave route search packet in which the identification information of the source wireless communication device is stored as the source node information is broadcast using millimeter waves. a millimeter wave transmitting unit that receives a microwave route search result packet storing first route information from the transmission source wireless communication device of the communication data to the upper relay wireless communication device from the upper relay wireless communication device; After receiving a microwave route search packet storing the first route information from the receiving unit and the upper relay wireless communication device, transmitting communication data including the first route information according to the first route information. It is preferable to include a millimeter wave transmitter that transmits in millimeter waves.
本発明のさらなるその他の態様に係る無線通信装置は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索結果パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が上位中継無線通信装置として機能する場合には、前記通信データの送信元無線通信装置から前記上位中継無線通信装置までのルートを抽出可能な第1のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部と、前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報を宛先ノード情報とし、自ノードの識別情報を送信元ノード情報とし、前記ミリ波ルート探索パケットの前記第1のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信するマイクロ波送信部と、前記ミリ波ルート探索パケットを受信した場合に、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加して格納した前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、前記送信元無線通信装置から前記通信データの宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第2のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを受信するマイクロ波受信部と、前記第1のルート情報を含む前記通信データを受信した場合には、前記第2のルート情報にしたがって、自ノードの次のノードに前記第1のルート情報の代わりに前記第2のルート情報を含めた前記通信データをミリ波で送信するミリ波送信部と、を含むことが好ましい。 A wireless communication device according to still another aspect of the present invention is capable of transmitting and receiving millimeter wave route search packets using millimeter waves, and is capable of transmitting and receiving microwave route search result packets using microwaves. , a wireless communication device capable of transmitting and receiving communication data using millimeter waves, and when the wireless communication device functions as an upper relay wireless communication device, the communication data is transmitted from the source wireless communication device of the communication data to the upper layer. a millimeter wave receiving unit that receives a millimeter wave route search packet including first route information from which a route to the relay wireless communication device can be extracted; a microwave transmitting unit that uses node identification information as source node information and transmits a microwave route search result packet including the first route information of the millimeter wave route search packet; and a microwave transmitter that receives the millimeter wave route search packet. a millimeter wave transmitter that broadcasts the millimeter wave route search packet in which identification information of its own node is added to relay node information of the received millimeter wave route search packet and stored; a microwave receiving unit that receives a microwave route search result packet that includes second route information capable of extracting a route to a destination wireless communication device of communication data; and a microwave receiving unit that receives the communication data that includes the first route information. In this case, millimeter wave transmission of transmitting the communication data including the second route information instead of the first route information to a node next to the own node using millimeter waves according to the second route information. It is preferable to include the following parts.
前記無線通信装置が前記通信データの宛先無線通信装置として機能する場合には、前記通信データの前記送信元無線通信装置から前記宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第2のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部と、前記宛先無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報とし、上位中継無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報とし、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの前記第2のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信するマイクロ波送信部と、前記ミリ波受信部で受信した前記通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記通信データの受信処理を実行することが好ましい。 When the wireless communication device functions as a destination wireless communication device of the communication data, the communication data includes second route information from which a route from the source wireless communication device to the destination wireless communication device can be extracted. A millimeter wave receiving unit that receives a millimeter wave route search packet, the identification information of the destination wireless communication device as source node information, the identification information of the upper relay wireless communication device as destination node information, and the received millimeter wave route search When the destination node information of the communication data received by the microwave transmitter that transmits the microwave route search result packet including the second route information of the packet and the millimeter wave receiver is the own node, It is preferable to perform communication data reception processing.
前記無線通信装置が前記通信データの中継無線通信装置として機能する場合には、前記ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、前記受信したミリ波ルート探索パケットを破棄し、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信していない場合であって、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納し、前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、前記マイクロ波ルート探索結果パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含み、受信した前記マイクロ波ルート探索結果パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、前記マイクロ波ルート探索結果パケットを破棄し、前記ミリ波受信部が前記通信データをミリ波で受信した場合に、前記ミリ波送信部は、前記通信データに含まれる前記第1のルート情報または第2のルート情報に従って、前記通信データをミリ波で送信することが好ましい。 When the wireless communication device functions as a relay wireless communication device for the communication data, it includes a millimeter wave receiving unit that receives the millimeter wave route search packet, and includes source node information of the received millimeter wave route search packet and If another millimeter-wave route exploration packet with the same destination node information has been received, the received millimeter-wave route exploration packet is discarded, and the source node information and destination node of the received millimeter-wave route exploration packet are discarded. If no other millimeter-wave route exploration packet with the same information has been received, and the destination node information of the received millimeter-wave route exploration packet is not the own node, the identification information of the own node is added to the relay node information. a millimeter-wave transmitter that stores the millimeter-wave route search packet and broadcasts the millimeter-wave route search packet, and a microwave receiver that receives the microwave route search result packet by microwave, and a destination of the received microwave route search result packet. If the node information is not the own node, the microwave route search result packet is discarded, and if the millimeter wave receiver receives the communication data in millimeter waves, the millimeter wave transmitter discards the microwave route search result packet. It is preferable that the communication data be transmitted in millimeter waves according to the first route information or second route information included in the first route information or the second route information included in the first route information or the second route information.
本発明のさらなるその他の態様に係る無線通信システムは、通信データの送信元無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの上位中継無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの宛先無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの中継無線通信装置として機能する無線通信装置と、を含むことが好ましい。 A wireless communication system according to still another aspect of the present invention includes a wireless communication device that functions as a source wireless communication device of communication data, a wireless communication device that functions as an upper relay wireless communication device of the communication data, and a wireless communication device that functions as an upper relay wireless communication device of the communication data. The wireless communication device preferably includes a wireless communication device that functions as a destination wireless communication device for the communication data, and a wireless communication device that functions as a relay wireless communication device for the communication data.
本発明によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能な無線通信装置および無線通信システムを提供することが可能となる。 According to the present invention, there is provided a wireless communication device and a wireless communication system that can shorten the time required to determine a communication route even when the communication path to a destination node is long in a mesh network. becomes possible.
(無線通信システムの概要)
本実施形態の無線通信システムは複数の無線通信装置を含み、各無線通信装置は送信端末、中継端末、受信端末として機能することができる無線通信ネットワークを構成する。また、無線通信ネットワークには、上位中継無線通信装置が存在し、上記無線通信装置が上位中継無線通信装置として機能することができるが、上位中継無線通信装置は通信データの送信要求が発生しない場合もある。無線通信ネットワークは、データの発生頻度が高く、ノード数が多い場合があるので、データ通信は高速通信を実現できるミリ波を使用する。また、無線通信ネットワークは、ルート探索にはマイクロ波およびミリ波を利用する。なお、本明細書では、無線通信装置をノードと称する場合がある。
(Overview of wireless communication system)
The wireless communication system of this embodiment includes a plurality of wireless communication devices, and each wireless communication device configures a wireless communication network that can function as a transmitting terminal, a relay terminal, and a receiving terminal. Further, in the wireless communication network, there is an upper relay wireless communication device, and the wireless communication device can function as an upper relay wireless communication device, but when the upper relay wireless communication device does not receive a request to transmit communication data. There is also. In wireless communication networks, data is generated frequently and the number of nodes may be large, so millimeter waves, which can achieve high-speed communication, are used for data communication. Additionally, wireless communication networks utilize microwaves and millimeter waves for route searching. Note that in this specification, a wireless communication device may be referred to as a node.
すなわち、無線通信システム内の各ノードは、高速通信を実行するためのミリ波無線通信モジュールと、自動車等の車両内全体をカバーする比較的長距離通信、すなわち広域通信できるマイクロ波無線通信モジュールを備える。 In other words, each node in the wireless communication system has a millimeter-wave wireless communication module for high-speed communication and a microwave wireless communication module for relatively long-distance communication that covers the entire interior of a vehicle such as an automobile, that is, wide-area communication. Be prepared.
無線通信ネットワークが自動車内に構築される場合には、上位中継無線通信装置は車両内全体を見通しやすい位置に設置される。一例として、上位中継無線通信装置は、天井部分、ルームミラー部分、床面等で車両内全体を見通しやすい位置に設置される。上位中継無線通信装置は、本明細書ではセントラルノードとも称する。 When a wireless communication network is constructed inside a vehicle, the upper relay wireless communication device is installed at a position where the entire inside of the vehicle can be easily seen. As an example, the upper relay wireless communication device is installed in a position where the entire interior of the vehicle can be easily seen, such as on the ceiling, the rearview mirror, or the floor. The upper relay wireless communication device is also referred to as a central node in this specification.
ミリ波は減衰が激しく、車両内全体に届かないために、データ送信要求があるノードは、通信の開始時に、マイクロ波およびミリ波を併用し、データ通信を実行する通信ルートを確定するためのルート探索を実行する。ミリ波だけを用いてのルート探索には時間が掛かるので、マイクロ波を利用し、セントラルノードを起点に複数のネットワークに分割し、ルート探索であるルーティングを実行する。 Because millimeter waves are severely attenuated and do not reach the entire interior of the vehicle, a node making a data transmission request uses microwaves and millimeter waves together at the beginning of communication to determine the communication route for data communication. Perform route search. Route searching using only millimeter waves takes time, so microwaves are used, the network is divided into multiple networks starting from a central node, and routing, or route searching, is executed.
以上の説明による本実施形態に係わる無線通信システムは車両等の移動体に搭載されることができる。この場合には、送信端末が送信する通信データは、移動体の状況を検知するセンサーの情報、移動体を制御する情報、移動体に搭載された電子機器の情報等の情報である場合がある。 The wireless communication system according to the present embodiment described above can be mounted on a moving object such as a vehicle. In this case, the communication data sent by the transmitting terminal may be information such as sensor information that detects the situation of the mobile object, information that controls the mobile object, information about electronic devices installed on the mobile object, etc. .
なお、本実施形態に係わる無線通信システムには、各無線通信装置の送受信タイミングを制御するコントローラは存在する場合と存在しない場合がある。例えば、コントローラが存在しない場合には、無線通信システムはCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)等のプロトコルを採用する。 Note that the wireless communication system according to this embodiment may or may not include a controller that controls the transmission and reception timing of each wireless communication device. For example, if a controller does not exist, the wireless communication system employs a protocol such as CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).
(無線通信システムの動作例)
図1~図5を参照して本実施形態に係る無線通信システム1000の動作例について説明する。
(Example of wireless communication system operation)
An example of the operation of the
図1は、本実施形態に係る無線通信システム1000がネットワークを構成した一例を示す模式図である。図1の無線通信システム1000は自動車内の機器を接続するために各ノードがネットワークを形成する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a network configured by a
図1のネットワークでは、通信データを送信するノード100sから、当該通信データを受信するノード100dまでの通信を実行する手順について説明する。図1の無線通信ネットワークでは、セントラルノードはノード100bであり、無線通信ネットワーク1はノード100a、100e、100s、100bで構成される無線通信ネットワークである。また、無線通信ネットワーク2はノード100b、100c、100d、100fで構成される無線通信ネットワークである。
In the network of FIG. 1, a procedure for executing communication from a
ルート探索は、ノード100sからセントラルノードであるノード100bまでのルート作成と、セントラルノードであるノード100bからノード100dまでのルート作成に分割して、以下に説明する。
The route search will be explained below by dividing it into creating a route from the
1)最初に、データ送信要求が発生したノード100sは、宛先ノードであるノード100dの識別情報を格納したルート探索パケットであるRREQを車両内全体に電波が届くマイクロ波でブロードキャストする。
1) First, the
2)マイクロ波によるRREQを受信したセントラルノードであるノード100bは、データ通信を実行するミリ波を用いて、ノード100sへのルート探索を開始する。この時の手順の一例にはDSRに準拠した手順がある。
2) Upon receiving the microwave RREQ, the
3)セントラルノードであるノード100bは、送信元ノードをノード100b、宛先ノードをノード100s、中継ノード情報には情報を格納せずに、RREQをミリ波でブロードキャストする。
3) The
4)セントラルノードであるノード100bからミリ波でブロードキャストされたRREQを受信したノード100aは、宛先ノードが自ノードではないために、受信したRREQの中継ノード情報を格納するフィールドにノード100aの識別情報を格納する。そして、ノード100aは中継ノード情報を格納するフィールドにノード100aの識別情報が格納されたRREQをミリ波でブロードキャストする。ノード100aがミリ波でブロードキャストしたRREQはノード100b、ノード100s、ノード100eが受信する。
4) The
5)ノード100sは、宛先ノードが自ノードであるので、RREQに格納された情報から、ルート情報としてノード100s→ノード100a→ノード100bを取得する。DSRでは、ルート情報を受信した返信にRREPを送信するが、本実施形態においてはRREPを送信せずに、ノード100sからセントラルノードであるノード100bまでのルート探索を終了する。したがって、無線通信システム1000内でのトラフィックの増加を抑制することが可能になる。
5) Since the destination node is the
ノード100aからミリ波でブロードキャストされたRREQを受信したノード100eは、宛先ノードが自ノードではないために、受信したRREQの中継ノード情報を格納するフィールドにノード100eの識別情報を格納する。そして、ノード100eは中継ノード情報を格納するフィールドにノード100eの識別情報が格納されたRREQをミリ波でブロードキャストする。ノード100sは、ノード100eからミリ波でブロードキャストされたRREQを受信するが、ルート情報として、より短いルート情報をノード100aから受信しているので、ノード100eからミリ波でブロードキャストされたRREQを破棄する。また、ノード100bは、送信元ノードであるので、ノード100eからミリ波でブロードキャストされたRREQを無視する。
The
以上の手順がノード100sからセントラルノードであるノード100bまでのルートを作成する手順である。次に、セントラルノードであるノード100bからノード100dまでのルートを作成する手順について説明する。
The above procedure is the procedure for creating a route from the
6)ノード100sからマイクロ波でブロードキャストされたRREQを受信したノード100dは、宛先ノードが自ノードであるので、ミリ波を用いてRREQをブロードキャストする。すなわち、ノード100dがミリ波でブロードキャストするRREQの送信元ノードをノード100d、宛先ノードをセントラルノードであるノード100b、中継ノード情報には情報を格納せずに、RREQをミリ波でブロードキャストする。
6) The
7)ノード100cは、ノード100dからミリ波でブロードキャストされたRREQを受信する。ノード100dからミリ波でブロードキャストされたRREQの宛先ノードが自ノードではないので、ノード100cはRREQの中継ノード情報に、ノード100cの識別情報を格納し、ミリ波を用いてRREQをブロードキャストする。
7) The
8)セントラルノードであるノード100bは、ノード100cがミリ波でブロードキャストしたRREQを受信する。セントラルノードであるノード100bは、ノード100cがミリ波でブロードキャストしたRREQの宛先ノードが自ノードであるので、RREQに格納された情報から、ルート情報としてノード100d→ノード100c→ノード100bを取得する。したがって、セントラルノードであるノード100bは、宛先ノードがノード100dであるデータ通信パケットを受信した場合に、当該ルート情報から、データ通信パケットを送信する送信先のノードがノード100cであることを決定することが可能になる。DSRでは、ルート情報を受信した返信にRREPを送信するが、本実施形態においてはRREPを送信せずに、ノード100dからセントラルノードであるノード100bまでのルート探索を終了する。したがって、無線通信システム1000内でのトラフィックの増加を抑制することが可能になる。また、ノード100dは、送信元ノードであるので、ノード100cからミリ波でブロードキャストされたRREQを無視する。さらに、ノード100cからブロードキャストされたRREQを受信したノード100fは、宛先ノードが自ノードではないために、受信したRREQの中継ノード情報を格納するフィールドにノード100fの識別情報を格納する。そして、ノード100fは中継ノード情報を格納するフィールドにノード100fの識別情報が格納されたRREQをミリ波でブロードキャストする。
8) The
以上の手順が宛先ノードであるノード100dからセントラルノードであるノード100bまでのルートを作成する手順である。次に、ノード100sからノード100dにデータ通信パケットを送信する手順について説明する。
The above procedure is the procedure for creating a route from the
ノード100sは、送信元ノードにセントラルノードであるノード100bが格納されたRREQをミリ波で受信すると、上述したようにルート情報としてノード100s→ノード100a→ノード100bを取得する。ノード100sは、送信元ノード情報にノード100sの識別情報、宛先ノード情報にノード100dの識別情報、中継ノード情報にノード100aの識別情報を格納したデータ通信パケットをルート情報にしたがって、ノード100aへミリ波で送信する。
When the
ノード100aは、ノード100sからデータ通信パケットを受信する。ノード100sから受信したデータ通信パケットの送信元ノードがノード100sであり、中継ノード情報の最初の領域がノード100aであるので、ルート情報からノード100aは当該データ通信パケットをセントラルノードであるノード100bに転送する。
セントラルノードであるノード100bは、ノード100aからデータ通信パケットを受信する。セントラルノードであるノード100bは、ルート情報から、当該通信パケットをノード100cに転送する。
ノード100cはセントラルノードであるノード100bからデータ通信パケットを受信する。ノード100cは、ルート情報から、当該通信パケットをノード100dに転送する。
以上のように、ルート探索の領域を小さくし、ルート探索の一方向にマイクロ波を用い、ルート探索の他方向にミリ波を用いて、それぞれのルート探索送信に対して、応答送信を実行しないことで、ルート探索のためのパケット数を少なくしている。その結果、ルート探索のためのトラフィック量を抑え、ルート探索のための探索時間を短くすることが可能になる。 As described above, the area for route search is made small, microwaves are used in one direction of route search, millimeter waves are used in the other direction of route search, and no response transmission is performed for each route search transmission. This reduces the number of packets required for route search. As a result, it becomes possible to suppress the amount of traffic for route searching and shorten the search time for route searching.
(通信データを送信する送信元ノードの動作例)
図2は、通信データを送信する送信元ノードの動作例を示すフローチャートである。
(Example of operation of a source node that sends communication data)
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the operation of a source node that transmits communication data.
ステップS201において、通信データの送信要求が発生した送信元ノードは、送信元ノードの識別情報、宛先ノードの識別情報を格納したRREQをマイクロ波でブロードキャストする。次に、送信元ノードはステップS202に進む。 In step S201, the source node that has received a communication data transmission request broadcasts an RREQ containing identification information of the source node and destination node using microwaves. Next, the source node proceeds to step S202.
ステップS202において、送信元ノードは、ミリ波でセントラルノードからRREQを受信したか否かを判定する。送信元ノードがミリ波でセントラルノードからRREQを受信した場合(ステップS202:YES)には、送信元ノードはステップS204に進む。送信元ノードがミリ波でセントラルノードからRREQを受信していない場合(ステップS202:NO)には、送信元ノードはステップS203に進む。 In step S202, the source node determines whether or not it has received an RREQ from the central node using millimeter waves. If the source node receives the RREQ from the central node using millimeter waves (step S202: YES), the source node proceeds to step S204. If the source node has not received the RREQ from the central node using millimeter waves (step S202: NO), the source node proceeds to step S203.
ステップS203において、送信元ノードは、あらかじめ定められた時間である一定時間が経過したか否かを判定する。一定時間が経過した場合(ステップS203:YES)には、マイクロ波によるRREQの送信に失敗している可能性が高いため、送信元ノードはステップS201に戻り、もう一度、RREQをマイクロ波でブロードキャストする。一定時間が経過していない場合(ステップS203:NO)には、送信元ノードはステップS202に戻る。あらかじめ定められた時間である一定時間は、送信元ノードまたは無線通信システムが任意の時間に設定することが可能である。 In step S203, the source node determines whether a certain period of time, which is a predetermined period of time, has elapsed. If a certain period of time has elapsed (step S203: YES), there is a high possibility that the transmission of the RREQ by microwave has failed, so the source node returns to step S201 and broadcasts the RREQ by microwave again. . If the certain period of time has not elapsed (step S203: NO), the source node returns to step S202. The predetermined period of time can be set at any time by the source node or the wireless communication system.
ステップS204において、送信元ノードは、セントラルノードからミリ波で受信したRREQの送信元ノード情報および中継ノード情報を参照して、ルート情報を取得する。次に、送信元ノードはステップS205に進む。 In step S204, the source node obtains route information by referring to the source node information and relay node information of the RREQ received from the central node using millimeter waves. Next, the source node proceeds to step S205.
ステップS205において、送信元ノードは、ルート情報から、送信元ノードの識別情報、宛先ノードの識別情報、中継ノード情報の識別情報を格納したデータ通信パケットをルート情報に従って、中継ノード情報のノードへミリ波で送信する。 In step S205, the source node transmits the data communication packet containing the source node identification information, destination node identification information, and relay node information identification information to the relay node information node according to the route information. Transmit by waves.
(セントラルノードの動作例)
図3は、セントラルノードの動作例を示すフローチャートである。セントラルノードは、通常は通信データの受信待ち状態である。
(Example of central node operation)
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the central node. The central node is normally waiting to receive communication data.
ステップS301において、セントラルノードはミリ波で通信データを受信したか否かを判定する。ミリ波で通信データを受信した場合(ステップS301:YES)には、セントラルノードはステップS302に進む。ミリ波で通信データを受信していない場合(ステップS301:NO)には、セントラルノードはステップS305に進む。 In step S301, the central node determines whether communication data has been received using millimeter waves. If communication data is received using millimeter waves (step S301: YES), the central node proceeds to step S302. If communication data is not received using millimeter waves (step S301: NO), the central node proceeds to step S305.
ステップS302において、セントラルノードはミリ波で受信した通信データの宛先ノードが自ノードであるか否かを判定する。通信データの宛先ノードが自ノードである場合(ステップS302:YES)には、セントラルノードはステップS303に進む。通信データの宛先ノードが自ノードではない場合(ステップS302:NO)には、セントラルノードはステップS304に進む。 In step S302, the central node determines whether the destination node of the communication data received using millimeter waves is its own node. If the destination node of the communication data is the own node (step S302: YES), the central node proceeds to step S303. If the destination node of the communication data is not the own node (step S302: NO), the central node proceeds to step S304.
ステップS303において、セントラルノードはミリ波で送信された通信データの受信処理を実行する。 In step S303, the central node executes a process of receiving communication data transmitted using millimeter waves.
ステップS304において、セントラルノードはミリ波で送信された通信データの宛先ノード識別情報から宛先ノードを識別し、事前に取得しているルート情報から、通信データを転送する次ノードを決定し、通信データを次ノードにミリ波で転送する。 In step S304, the central node identifies the destination node from the destination node identification information of the communication data transmitted using millimeter waves, determines the next node to which the communication data is to be transferred from route information obtained in advance, and is transferred to the next node using millimeter waves.
ステップS305において、セントラルノードはマイクロ波でRREQを受信したか否かを判定する。セントラルノードがマイクロ波でRREQを受信した場合(ステップS305:YES)には、セントラルノードはステップS306に進む。セントラルノードがマイクロ波でRREQを受信していない場合(ステップS305:NO)には、セントラルノードはステップS307に進む。 In step S305, the central node determines whether the RREQ has been received via microwave. If the central node receives the RREQ by microwave (step S305: YES), the central node proceeds to step S306. If the central node has not received the RREQ by microwave (step S305: NO), the central node proceeds to step S307.
ステップS306において、セントラルノードはマイクロ波で受信したRREQの送信元ノード識別情報を抽出し、マイクロ波で受信したRREQの送信元ノード識別情報を宛先ノード識別情報としたRREQをミリ波でブロードキャストする。なお、ミリ波でブロードキャストされるRREQの送信元ノード識別情報にはセントラルノードの識別情報が格納される。 In step S306, the central node extracts the source node identification information of the RREQ received by microwave, and broadcasts the RREQ using millimeter waves with the source node identification information of the RREQ received by microwave as the destination node identification information. Note that the identification information of the central node is stored in the source node identification information of the RREQ broadcast in millimeter waves.
ステップS307において、セントラルノードはミリ波でRREQを受信したか否かを判定する。セントラルノードがミリ波でRREQを受信した場合(ステップS307:YES)には、セントラルノードはステップS308に進む。セントラルノードがミリ波でRREQを受信していない場合(ステップS307:NO)には、セントラルノードは処理を終了する。 In step S307, the central node determines whether the RREQ has been received using millimeter waves. If the central node receives the RREQ using millimeter waves (step S307: YES), the central node proceeds to step S308. If the central node has not received the RREQ in millimeter waves (step S307: NO), the central node ends the process.
ステップS308において、セントラルノードはミリ波で受信したRREQの送信元ノード識別情報、中継ノード識別情報からルート情報を取得し、処理を終了する。 In step S308, the central node acquires route information from the source node identification information and relay node identification information of the RREQ received by millimeter waves, and ends the process.
(宛先ノードおよび中継ノードの動作例)
図4は、宛先ノードおよび中継ノードの動作例を示すフローチャートである。宛先ノードおよび中継ノードは、通常は通信データの受信待ち状態である。
(Example of operation of destination node and relay node)
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the operation of the destination node and the relay node. The destination node and the relay node are normally in a state of waiting to receive communication data.
ステップS401において、ノードはミリ波で通信データを受信したか否かを判定する。ミリ波で通信データを受信した場合(ステップS401:YES)には、ノードはステップS402に進む。ミリ波で通信データを受信していない場合(ステップS401:NO)には、ノードはステップS405に進む。 In step S401, the node determines whether communication data has been received using millimeter waves. If communication data is received using millimeter waves (step S401: YES), the node proceeds to step S402. If communication data is not being received using millimeter waves (step S401: NO), the node proceeds to step S405.
ステップS402において、ノードはミリ波で受信した通信データの宛先ノードが自ノードであるか否かを判定する。通信データの宛先ノードが自ノードである場合(ステップS402:YES)には、ノードはステップS403に進む。通信データの宛先ノードが自ノードではない場合(ステップS402:NO)には、ノードはステップS404に進む。 In step S402, the node determines whether the destination node of the communication data received by millimeter waves is its own node. If the destination node of the communication data is the own node (step S402: YES), the node proceeds to step S403. If the destination node of the communication data is not the own node (step S402: NO), the node proceeds to step S404.
ステップS403において、ノードは宛先ノードであるのでミリ波で送信された通信データの受信処理を実行する。 In step S403, since the node is the destination node, it executes a process of receiving communication data transmitted in millimeter waves.
ステップS404において、ノードは中継ノードであるのでミリ波で送信された通信データを、ルート情報に従って、次ノードにミリ波で転送する。 In step S404, since the node is a relay node, the communication data transmitted in millimeter waves is transferred to the next node in millimeter waves according to the route information.
ステップS405において、ノードはマイクロ波でRREQを受信したか否かを判定する。ノードがマイクロ波でRREQを受信した場合(ステップS405:YES)には、ノードはステップS406に進む。ノードがマイクロ波でRREQを受信していない場合(ステップS405:NO)には、ノードはステップS408に進む。 In step S405, the node determines whether the RREQ has been received via microwave. If the node receives the RREQ by microwave (step S405: YES), the node proceeds to step S406. If the node has not received the RREQ by microwave (step S405: NO), the node proceeds to step S408.
ステップS406において、ノードはマイクロ波で受信したRREQの宛先ノードが自ノードであるか否かを判定する。マイクロ波で受信したRREQの宛先ノードが自ノードである場合(ステップS406:YES)には、ノードはステップS407に進む。マイクロ波で受信したRREQの宛先ノードが自ノードではない場合(ステップS406:NO)には、ノードは処理を終了する。 In step S406, the node determines whether the destination node of the RREQ received by microwave is its own node. If the destination node of the RREQ received by microwave is the own node (step S406: YES), the node proceeds to step S407. If the destination node of the RREQ received by microwave is not the own node (step S406: NO), the node ends the process.
ステップS407において、ノードは宛先ノードであるので、セントラルノードまでのルートを作成する必要があるので、データ通信を実行するミリ波を用いてRREQをブロードキャストする。すなわち送信元ノードに自ノードの識別情報を格納し、宛先ノードにセントラルノードの識別情報を格納し、中継ノードフィールドに情報を格納しないRREQを、ミリ波を用いてブロードキャストする。 In step S407, since the node is the destination node, it is necessary to create a route to the central node, so it broadcasts the RREQ using millimeter waves for data communication. That is, an RREQ is broadcast using millimeter waves, in which the source node stores its own node's identification information, the destination node stores the central node's identification information, and no information is stored in the relay node field.
ステップS408において、ノードはミリ波でRREQを受信したか否かを判定する。ノードがミリ波でRREQを受信した場合(ステップS408:YES)には、ノードはステップS409に進む。ノードがミリ波でRREQを受信していない場合(ステップS408:NO)には、ノードは処理を終了する。 In step S408, the node determines whether the RREQ has been received using millimeter waves. If the node receives the RREQ using millimeter waves (step S408: YES), the node proceeds to step S409. If the node has not received the RREQ in millimeter waves (step S408: NO), the node ends the process.
ステップS409において、ノードは中継ノードとして機能し、ミリ波で受信したRREQの中継ノード情報に自ノード識別情報を追加して、当該RREQを、ミリ波を用いてブロードキャストする。 In step S409, the node functions as a relay node, adds its own node identification information to the relay node information of the RREQ received by millimeter waves, and broadcasts the RREQ using millimeter waves.
(RREQの一例)
図5は、RREQ500の一例を示す模式図である。RREQ500には、RREQを送信する送信元ノードの識別情報を格納する送信元ノード情報501、および、RREQの最終的な宛先である宛先ノードの識別情報を格納する宛先ノード情報502が含まれる。さらに、RREQ500がミリ波で送受信される場合には、RREQ500には、RREQ500を中継した中継ノードの識別情報を格納する中継ノード情報503、504、505が含まれる。また、RREQ500がマイクロ波で送受信される場合には、中継ノード情報にセントラルノードの識別情報が格納される。
(An example of RREQ)
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of RREQ500. The
通信データの送信要求が発生した送信元ノードをソースノードと称して以下に説明する。ソースノードがルート探索のためにRREQをマイクロ波でブロードキャストする時には、送信元ノード情報501にはソースノードのアドレスが記録され、宛先ノード情報502には、通信データの宛先となる宛先ノードのアドレスが記録される。また、マイクロ波によってブロードキャストされたRREQを受信したセントラルノードが、ソースノードまでのルートを作成する場合には、セントラルノードはRREQをミリ波でブロードキャストする。当該RREQの送信元ノード情報501にはセントラルノードのアドレスが記録され、宛先ノード情報502には、ソースノードのアドレスが記録される。さらに、マイクロ波によってブロードキャストされたRREQを受信した宛先ノードが、セントラルノードまでのルートを作成する場合には、宛先ノードはRREQをミリ波でブロードキャストする。当該RREQの送信元ノード情報501には宛先ノードのアドレスが記録され、宛先ノード情報502には、セントラルノードのアドレスが記録される。
A transmission source node from which a communication data transmission request has been generated will be referred to as a source node and will be described below. When a source node broadcasts an RREQ using microwaves for route search, the
RREQがミリ波でノードに受信され、当該ノードが中継ノードとして機能する場合には、中継ノードは中継ノード情報503、504、505に自ノードのアドレスを順番に追加記録し、当該RREQをミリ波でブロードキャストする。中継ノード情報503、504、505に記録される中継ノードのアドレスは、無線通信システムで記録順番方法が決定され、降順、昇順等の任意の順番で中継ノードのアドレスが追加記録される。
When an RREQ is received by a node using millimeter waves and the node functions as a relay node, the relay node adds and records its own address in
また、各ノードは、ミリ波で受信したRREQの中継ノード情報503、504、505に記録されたノードアドレス等のノード識別情報、および、送信元ノード情報501に記録されたノードアドレス等のノード識別情報をルート情報として保持する。なお、図5に示されるRREQ500の形態は一例であって、図5の順序および形式に限定されるものではない。
In addition, each node uses node identification information such as the node address recorded in the
(変形例1)
以上の実施形態の説明では、通信データを送受信する前にマイクロ波によるRREQを送受信しているが、通信データを送受信する前にミリ波によるRREQを送受信し、ミリ波によるルート探索の返信に、マイクロ波によるRREPを送受信することも可能である。上記構成による無線通信システムの動作例を、図1を参照して以下に説明する。
(Modification 1)
In the above embodiment, RREQ using microwaves is sent and received before sending and receiving communication data, but RREQ using millimeter waves is sent and received before sending and receiving communication data, and in reply to the route search using millimeter waves, It is also possible to transmit and receive RREP using microwaves. An example of the operation of the wireless communication system having the above configuration will be described below with reference to FIG.
H1)通信データの送信要求が発生した送信元ノードであるノード100sがミリ波でRREQをブロードキャストする。当該RREQの送信元ノード情報501にはノード100sの識別情報が記録され、通信データの宛先ノードを示す宛先ノード情報502にはノード100dの識別情報が記録される。
H1) The
H2)ノード100sがミリ波でブロードキャストしたRREQを受信したノード100aは、中継ノード情報503に自ノードの識別情報を記録し、当該RREQをミリ波でブロードキャストする。
H2) The
H3)ノード100aがミリ波でブロードキャストしたRREQを受信したセントラルノードであるノード100bはマイクロ波でRREPをノード100sに送信する。当該RREPの送信元ノード情報501にはノード100bの識別情報が記録され、宛先ノード情報502にはノード100sの識別情報が記録され、中継ノード情報503には記録されたノード100aの識別情報がそのまま残っている。なお、本変形例はこの記録形式のRREQに限定されるわけではなく、ノード100b→ノード100a→ノード100sの経路情報がRREPのその他のフィールドに記録されることも可能である。
H3) The
H4)セントラルノードであるノード100bからマイクロ波でRREPを受信したノード100sは、中継ノード情報503に記録された中継ノード識別情報、および、送信元情報に記録されたセントラルノードの識別情報から経路情報を決定する。また、マイクロ波で受信したRREPに経路情報が含まれていれば当該経路情報を抽出することも可能である。通信データの送信要求が発生した送信元ノードであるノード100sは、当該通信データを、経路情報を参照して、ノード100sの次のノードであるノード100aにミリ波で送信する。
H4) The
H5)セントラルノードであるノード100bはマイクロ波でRREQをノード100sに送信した後に、ミリ波でRREQをブロードキャストする。ミリ波でブロードキャストされるRREQの送信元ノード情報501にはノード100bの識別情報が記録され、宛先ノード情報502にはノード100dの識別情報が記録され、中継ノード情報503には情報が記録されていない。
H5) After the
H6)ノード100bがミリ波でブロードキャストしたRREQを受信したノード100cは、中継ノード情報503に自ノードの識別情報を記録し、当該RREQをミリ波でブロードキャストする。
H6) The
H7)ノード100cがミリ波でブロードキャストしたRREQを受信した宛先ノードであるノード100dはマイクロ波でRREPをノード100bに送信する。当該RREPの送信元ノード情報501にはノード100dの識別情報が記録され、宛先ノード情報502にはノード100bの識別情報が記録され、中継ノード情報503には記録されたノード100cの識別情報がそのまま残っている。なお、本変形例はこの記録形式のRREPに限定されるわけではなく、ノード100d→ノード100c→ノード100bの経路情報がRREPのその他のフィールドに記録されることも可能である。
H7) The
H8)ノード100dからマイクロ波でRREPを受信したセントラルノードであるノード100bは、中継ノード情報503に記録された中継ノード識別情報、および、送信元情報に記録されたノード100dの識別情報から経路情報を決定する。また、マイクロ波で受信したRREPに経路情報が含まれていれば当該経路情報を抽出することも可能である。セントラルノードであるノード100bは、ノード100sからノード100aを介してミリ波で通信データを受信すると、当該通信データを、経路情報を参照して、ノード100bの次のノードであるノード100cにミリ波で転送する。
H8) The
H9)セントラルノードであるノード100bから転送された通信データは、各ノードが保持する経路情報に基づいてミリ波で転送され、図1では、ノード100cを介して、ノード100dに転送される。
H9) Communication data transferred from the
(変形例2)
以上の変形例1の説明では、セントラルノードであるノード100bがソースノードであるノード100sにRREQをマイクロ波で送信した後に、ノード100dまでのルート探索を実行している。しかし、セントラルノードであるノード100bがノード100dまでのルート探索を完了した後に、以下の処理を実行することも可能である。すなわち、ノード100bがルート探索を完了した後に、ソースノードであるノード100sからノード100dまでの経路情報に関する情報を含むRREPをノード100bがノード100sにマイクロ波で送信する構成とすることも可能である。
(Modification 2)
In the above description of Modification 1, after the
(変形例3)
上記実施形態における説明では、各ノードがミリ波で実行するルート探索において、アンテナの指向性を指定していないが、上記実施形態のいずれにおいても、アンテナが無指向性であっても、アンテナが指向性であってもよい。すなわち、ノードのアンテナが無指向性である場合には、RREQをミリ波でブロードキャストしたノードの周辺のノードが当該RREQを受信する。ノードのアンテナが指向性である場合には、アンテナの指向性を少なくとも2方向以上に切り替えて、同一のRREQを各方向にミリ波でブロードキャストする。
(Modification 3)
In the above embodiments, the antenna directionality is not specified in the route search performed by each node using millimeter waves. However, in any of the above embodiments, even if the antenna is omnidirectional, the antenna It may be directional. That is, when the antenna of a node is omnidirectional, nodes around the node that broadcasts the RREQ in millimeter waves receive the RREQ. If the antenna of the node is directional, the directivity of the antenna is switched between at least two directions, and the same RREQ is broadcast in each direction using millimeter waves.
(変形例4)
上記実施形態における説明では、自動車内の設置された無線通信システム1000によって構築されるネットワークを一例として説明している。しかし、実施形態は自動車内に限定されるものではなく、列車、飛行機、船舶等の移動体の内部、家屋、工場等の構造物の内部などに構築されたメッシュネットワーク全般に適用することが可能である。
(Modification 4)
In the description of the above embodiment, a network constructed by a
(変形例5)
以上の実施形態の説明では、通信データとして特定のデータについて説明していないが、アプリケーションについては限定されるわけではない。例えば、通信データは移動体の状況を検知するセンサーの情報、移動体を制御する情報、移動体に搭載された電子機器の情報等の情報である場合がある。センサーには、ドアの開閉検知センサー、シートベルトのセンサー、エンジンの回転センサー、車両の速度センサー、ブレーキやアクセルのセンサー等の各種のセンサーが一例として挙げられる。また、電子機器には、ナビゲーション機器、ラジオやテレビ等のエンタテイメント機器が一例として挙げられる。
(Modification 5)
Although the above embodiments have not described specific data as communication data, the application is not limited thereto. For example, the communication data may be information such as information on a sensor that detects the status of a moving object, information that controls the moving object, information on electronic equipment installed on the moving object, and the like. Examples of sensors include various sensors such as a door opening/closing detection sensor, a seat belt sensor, an engine rotation sensor, a vehicle speed sensor, and a brake and accelerator sensor. Examples of electronic devices include navigation devices and entertainment devices such as radios and televisions.
(変形例6)
以上の実施形態の説明では、図1に示すように無線通信ネットワーク1および無線通信ネットワーク2の二つの無線通信ネットワークで説明しているが、分割される無線通信ネットワークの数は二つに限定されるわけではない。例えば、無線通信システム1000に存在する無線通信装置100の数以下の無線通信ネットワークが形成されてもよい。
(Modification 6)
Although the above embodiment has been described using two wireless communication networks, wireless communication network 1 and
(比較例)
DSR、AODV、RPL等において使用される、従来の一般的なダイナミックルーティングの典型的な手順を比較例として図9を参照して以下に説明する。以下の説明では、ノード200sからノード200dへデータ通信を実行する場合について説明する。図9においては、無線通信ネットワークは無線通信ネットワーク3の一つによって構成されている。
(Comparative example)
A typical procedure of conventional general dynamic routing used in DSR, AODV, RPL, etc. will be described below with reference to FIG. 9 as a comparative example. In the following description, a case will be described in which data communication is executed from the
C1)ノード200sからノード200dに通信データを送信する場合に、最初に、RREQをミリ波でブロードキャストする。当該RREQの送信元ノードはノード200sであり、宛先ノードはノード200dであり、中継ノード情報は記録されていない。ミリ波でブロードキャストされたRREQは、ノード200aおよびノード200eが受信し、他のノードは通信距離等の影響で受信することができない。
C1) When transmitting communication data from the
C2)ノード200aおよびノード200eでは、受信したRREQの宛先ノードが自ノードではないので、RREQの中継ノード情報に自ノードの識別情報を記録し、記録後のRREQをミリ波でブロードキャストする。ノード200aがミリ波でブロードキャストしたRREQは、ノード200sおよびノード200bが受信する。ノード200eがミリ波でブロードキャストしたRREQは、ノード200sが受信する。ノード200sは、ノード200aがミリ波でブロードキャストしたRREQを受信するが、送信元ノードが自ノードであるために、当該RREQを無視する。同様に、ノード200sは、ノード200eがミリ波でブロードキャストしたRREQを受信するが、送信元ノードが自ノードであるために、当該RREQを無視する。
C2) Since the destination node of the received RREQ is not the own node, the
C3)ノード200bでは、ミリ波で受信したRREQの宛先ノードが自ノードではないので、RREQの中継ノード情報に自ノードの識別情報を記録し、記録後のRREQをミリ波でブロードキャストする。ノード200bがミリ波でブロードキャストしたRREQは、ノード200cおよびノード200aが受信する。ノード200aは、ノード200bがミリ波でブロードキャストしたRREQを受信するが、送信元ノードが同一であり、宛先ノードも同一のRREQをノード200sから受信しているので、ノード200bがミリ波でブロードキャストしたRREQを無視する。
C3) Since the destination node of the RREQ received in millimeter waves is not the
C4)ノード200cでは、ミリ波で受信したRREQの宛先ノードが自ノードではないので、RREQの中継ノード情報に自ノードの識別情報を記録し、記録後のRREQをミリ波でブロードキャストする。ノード200cがミリ波でブロードキャストしたRREQは、ノード200dおよびノード200fが受信する。
C4) Since the destination node of the RREQ received by millimeter waves is not the
C5)ノード200fでは、ミリ波で受信したRREQの宛先ノードが自ノードではないので、RREQの中継ノード情報に自ノードの識別情報を記録し、記録後のRREQをミリ波でブロードキャストする。ノード200fがミリ波でブロードキャストしたRREQは、ノード200cが受信する。ノード200cは、ノード200fがミリ波でブロードキャストしたRREQを受信するが、送信元ノードが同一であり、宛先ノードも同一のRREQをノード200bから受信しているので、ノード200fがミリ波でブロードキャストしたRREQを無視する。
C5) Since the destination node of the RREQ received by millimeter waves is not the
C6)ノード200dでは、ミリ波で受信したRREQの宛先ノードが自ノードであるので、送信元ノード情報と中継ノード情報に記録されたノード識別情報から、経路情報を抽出する。当該経路情報は、ノード200s→ノード200a→ノード200b→ノード200c→ノード200dで示される通信経路情報である。ノード200dは、ミリ波で受信したRREQから抽出した経路情報を基に、ノード200dの一つ手前のノード200cに経路情報を含むRREPをミリ波で送信する。
C6) Since the destination node of the RREQ received by millimeter waves is the
C7)ノード200cでは、ノード200dからのRREPをミリ波で受信し、RREPに含まれる経路情報に従って、ノード200bに当該RREPをミリ波で送信する。ノード200cは、ノード200dへの経路情報を保持する。
C7) The
C8)ノード200bでは、ノード200cからRREPをミリ波で受信し、RREPに含まれる経路情報に従って、ノード200aに当該RREPをミリ波で送信する。ノード200bは、ノード200dへの経路情報を保持する。
C8) The
C9)ノード200aでは、ノード200bからRREPをミリ波で受信し、RREPに含まれる経路情報に従って、ノード200sに当該RREPをミリ波で送信する。ノード200aは、ノード200dへの経路情報を保持する。
C9) The
C10)ノード200sでは、ノード200aからRREPをミリ波で受信し、RREPに含まれる経路情報を取得する。つまり、ノード200sは、ノード200sから通信データの宛先ノードであるノード200dまでの経路情報を取得する。(ルート探索の終了)
ノード200sは、経路情報を基に、送信元情報にノード200sの識別情報、宛先ノード情報にノード200dの識別情報、中継ノード情報にノード200aの識別情報を記録し、通信データを含む通信データパケットを生成する。ノード200sは、経路情報を基に、当該通信データパケットをノード200aにミリ波で送信する。
C10) The
Based on the route information, the
C11)ノード200aは、ノード200sからの通信データパケットをミリ波で受信し、ノード200aが保持する経路情報にしたがって、当該通信データパケットをノード200bにミリ波で送信する。
C11) The
C12)ノード200bは、ノード200aから通信データパケットをミリ波で受信し、ノード200bが保持する経路情報にしたがって、当該通信データパケットをノード200cにミリ波で送信する。
C12) The
C13)ノード200cは、ノード200bから通信データパケットをミリ波で受信し、ノード200cが保持する経路情報にしたがって、当該通信データパケットをノード200dにミリ波で送信する。
C13) The
C14)ノード200dは、ノード200cから通信データパケットをミリ波で受信し、宛先ノードが自ノードであるので、通信データの受信処理を実行する。
C14) The
以上の説明のように、通信データを送受信する前に、各ノードがRREQとRREPの送受信をミリ波で繰り返し、無線通信ネットワーク3内でルートを構築し、構築したルートにしたがって、通信データの送受信を実行する。 As explained above, before transmitting and receiving communication data, each node repeatedly transmits and receives RREQ and RREP using millimeter waves, constructs a route within the wireless communication network 3, and transmits and receives communication data according to the constructed route. Execute.
なお、中継ノード情報の取得時間を短縮するために、各ノードはRREQおよびRREPの情報をあらかじめ定められた一定時間保持する。あらかじめ定められた一定時間は、無線通信システムまたは各ノードが任意の時間に設定することが可能である。RREQを受信したノードが、自ノードが保持している当該情報を利用できる場合は、当該情報を利用してRREPをミリ波で返信する場合もある。 Note that in order to shorten the time required to acquire relay node information, each node retains RREQ and RREP information for a predetermined period of time. The predetermined period of time can be set to an arbitrary time by the wireless communication system or each node. If the node that received the RREQ can use the information held by itself, it may use the information to send back the RREP in millimeter waves.
また、複数の経路情報が送信元ノードで受信された場合は、一例として各ノード間のRSSI(Receive Signal Strength Indicator)を指標したメトリック(重み付けなどの評価値)を用いて経路情報を選択することができる。RSSI以外には、過去の通信成功率、ノード間距離、回線速度等を利用することも可能である。 In addition, when multiple pieces of route information are received by the source node, the route information may be selected using, for example, a metric (evaluation value such as weighting) that indicates the RSSI (Receive Signal Strength Indicator) between each node. Can be done. In addition to RSSI, it is also possible to use past communication success rates, inter-node distances, line speeds, etc.
(無線通信ノードの構成例)
上述の機能を実現するための無線通信装置100(上述したように単にノードと称する場合がある)の主な機能の一例について図6のブロック図を参照して説明する。無線通信装置100は、通信データの送信元無線通信装置、通信データの宛先無線通信装置、通信データの中継無線通信装置、通信データの上位中継無線通信装置として機能する場合もある。
通信データの送信元無線通信装置をソースノード、通信データの宛先無線通信装置をディスティネーションノードまたは宛先ノードと称する場合もある。
(Example of configuration of wireless communication node)
An example of the main functions of the wireless communication device 100 (sometimes simply referred to as a node as described above) for realizing the above-described functions will be described with reference to the block diagram of FIG. 6. The
The source wireless communication device of communication data may be referred to as a source node, and the destination wireless communication device of communication data may be referred to as a destination node or destination node.
無線通信装置100は、マイクロ波を送受信するためのマイクロ波アンテナANTa、マイクロ波送受信部110、ミリ波を送受信するためのミリ波アンテナANTb、ミリ波送受信部120を含む。また、無線通信装置100は、マイクロ波制御部130、ミリ波制御部140、記憶部150、外部制御部160を含んで構成される。
マイクロ波送受信部110は、マイクロ波受信部111およびマイクロ波送信部112を含む。
Microwave transmitter/
マイクロ波受信部111は、他のノードからマイクロ波で送信されるRREQを受信処理する機能を有する。マイクロ波で送受信されるRREQは、マイクロ波ルート探索パケットと称する場合もある。
The
マイクロ波送信部112は、RREQ生成部で生成されたRREQを他のノードにマイクロ波で送信する機能を有する。
The
マイクロ波制御部130は、RREQ判定部131、マイクロ波宛先判定部132、RREQ生成部133、計時部134を含む。
The
RREQ判定部131は、マイクロ波受信部111で受信されたマイクロ波が、無線通信システム1000で使用されるRREQであるか否かを判定する機能を有する。
The
マイクロ波宛先判定部132は、RREQ判定部131でRREQであると判定されたRREQの宛先を判定する機能を有する。RREQの宛先は、一例として、宛先ノード情報502または中継ノード情報からマイクロ波宛先判定部132が判定することが可能である。宛先ノード情報502または中継ノード情報に自ノードの識別情報が記録されている場合には、マイクロ波で受信されたRREQをマイクロ波RREQと称すると、マイクロ波RREQをミリ波RREQ生成部149に出力する。
The microwave
RREQ生成部133は、マイクロ波で送信するためのRREQを生成する機能を有する。一例として、ソースノードがマイクロ波で送信するためのRREQを生成する場合には、宛先ノード情報502にディスティネーションノードの識別情報を格納または記録し、中継ノード情報にセントラルノードの識別情報を格納または記録する。
The
計時部134は、RREQ生成部133で生成されたRREQがマイクロ波で送信されてから、ミリ波で受信されるべきRREQがあらかじめ定められた時間である一定時間の間に受信されない場合に、RREQをマイクロ波で再送信するためのタイマーを含む。図示しないタイマーは、あらかじめ定められた時間である一定時間を計時する機能を有する。なお、一定時間はソースノードまたは無線通信システム1000が任意の時間に設定することが可能である。
When the RREQ generated by the
ミリ波制御部140は、RREQ/データ判定部141、ミリ波宛先判定部142、ルート情報取得部143、最短経路抽出部144、送信データ生成部145、受信データ処理部146、転送データ生成部147、中継ノード情報追加部148を含む。さらに、ミリ波制御部140は、ミリ波RREQ生成部149を含む。
The millimeter
RREQ/データ判定部141は、ミリ波受信部121で受信したミリ波が、RREQであるか通信データであるかを判定する機能を有する。受信したミリ波が、RREQまたは通信データである場合には、受信したミリ波をミリ波宛先判定部142に出力する。
The RREQ/
ミリ波宛先判定部142は、ミリ波で受信したRREQまたは通信データの宛先を判定する機能を有する。ミリ波RREQの宛先ノード情報が自ノードである場合には、ミリ波RREQをルート情報取得部143に出力する。ミリ波RREQの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、ミリ波RREQの中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加するために、ミリ波RREQを中継ノード情報追加部148に出力する。通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、通信データを受信データ処理部146に出力する。通信データの宛先ノード情報が自ノードはない場合には、通信データを転送データ生成部147に出力する。
The millimeter wave
ルート情報取得部143は、ミリ波RREQの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が記憶されている場合には当該中継ノード情報から、ルート情報を生成し、ルート情報を取得する機能を有する。ルート情報は記憶部150に出力され、記憶部150は当該ルート情報を記憶する。
The route
最短経路抽出部144は、記憶部150に記憶されている送信元ノード情報と宛先ノード情報が同一のルート情報の中から最短経路となるルート情報を抽出する機能を有する。抽出された最短経路となるルート情報は、記憶部150の特定の領域に記憶されてもよい。最短経路は、RSSI、過去の通信成功率、ノード間距離、回線速度、ホップ数等を利用して、最短経路抽出部144が抽出することも可能である。
The shortest
送信データ生成部145は、外部の電子機器等からデータ情報をI/F(Inter/Face)部161を介して送信要求判定部162が受信し、送信要求判定部162で送信要求があると判定すると、当該データ情報を入力する機能を有する。そして、送信データ生成部145は、当該データ情報から通信データとしての送信データを生成する機能を有する。通信データとしての送信データの中継ノード情報には、最短経路となるルート情報から、次に通信データを送信すべきノードの識別情報が記録される。
In the transmission
受信データ処理部146は、ミリ波宛先判定部142で判定された自ノード宛ての通信データを復調等の受信処理をする機能を有する。受信処理された通信データを受信データと称する場合には、受信データはI/F部161から外部の電子機器等に出力される。
The received
転送データ生成部147は、通信データを中継するために、記憶部150に記憶された最短経路となるルート情報にしたがって、次に転送すべきノードの識別情報を中継ノード情報に記録した通信データをミリ波送信部122に出力する機能を有する。
In order to relay the communication data, the transfer
中継ノード情報追加部148は、ミリ波RREQの中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加する機能を有する。中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加されたミリ波RREQはミリ波RREQ生成部149に出力される。
The relay node
ミリ波RREQ生成部149は、中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加されたミリ波RREQを生成する機能を有する。また、マイクロ波宛先判定部132からマイクロ波RREQを入力すると、マイクロ波RREQの宛先ノード情報または中継ノード情報を送信元ノード情報に記録し、マイクロ波RREQの送信元ノード情報に宛先ノード情報を記録したミリ波RREQを生成する。
The millimeter wave
記憶部150は、自ノードの識別情報、上位中継無線通信装置の識別情報、最短経路となるルート情報等の情報が記録される機能を有する。また、記憶部150は、自ノードの識別情報、上位中継無線通信装置の識別情報、最短経路となるルート情報等の情報を、マイクロ波制御部130およびミリ波制御部140と入力および/または出力することが可能である。
The
外部制御部160は、I/F部161および送信要求判定部162を含む。
I/F部161は、自ノードに接続された車載機器などの電子機器から出力されるデータ情報を入力し、送信要求判定部162に出力し、または、受信データ処理部146で処理された通信データを入力する機能を有する。車載機器には、例えばスイッチ、センサー、ナビゲーション機器、ラジオやテレビ等のエンタテイメント機器が一例として挙げられる。なお、電子機器は車両に搭載された電子機器に限定されるわけではない。
The I/
送信要求判定部162は、電子機器から出力されるデータ情報を入力した場合に、送信要求を発生し、データ情報を送信データ生成部145に出力する機能を有する。
The transmission
また、マイクロ波を送受信するためのマイクロ波アンテナANTa、マイクロ波送受信部110、ミリ波を送受信するためのミリ波アンテナANTbは無線通信装置100の内部または外部に配置することが可能である。
Furthermore, the microwave antenna ANTa for transmitting and receiving microwaves, the microwave transmitting and receiving
(セントラルノードとしての上位中継無線通信装置の構成)
上述したように、セントラルノードは、図6に示される無線通信装置100によって実現することも可能である。しかし、セントラルノードは、無線通信システム1000内の見通しのよい、通信環境が良好な位置に配置される必要があることから、無線通信装置100以外の外部機器からのデータ情報を出力する必要がない場合がある。そのような場合のセントラルノードの構成の一例を図7に示す。図7のセントラルノードのブロック図は、図6の無線通信装置100がソースノードとして機能する場合に特徴がある機能ブロックを削除した構成を示すものである。
(Configuration of upper relay wireless communication device as central node)
As mentioned above, the central node can also be implemented by the
すなわち、図7のセントラルノードのブロック図は、図6の無線通信装置100のブロック図から、計時部134、送信データ生成部145、中継ノード情報追加部148、送信要求判定部162を削除した構成である。なお、図7のセントラルノードのブロック図から、受信データ処理部146およびI/F部161を含む外部制御部160を削除した構成をセントラルノードとすることも可能である。
That is, the block diagram of the central node in FIG. 7 has a configuration in which the
また、図8のセントラルノードのブロック図は、図6の無線通信装置100のブロック図から、送信データ生成部145、中継ノード情報追加部148、送信要求判定部162を削除した構成である。なお、図8のセントラルノードのブロック図から、受信データ処理部146およびI/F部161を含む外部制御部160を削除した構成をセントラルノードとすることも可能である。
Furthermore, the block diagram of the central node in FIG. 8 has a configuration in which the transmission
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置100および無線通信システム1000によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。
As explained above, according to the
以下に、本実施形態の無線通信装置100および無線通信システム1000の特徴について記載する。
Below, features of the
本発明の第1の態様に係る無線通信装置100は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能であることが好ましい。無線通信装置100が通信データの送信元無線通信装置として機能する場合には、以下の機能を有するマイクロ波送信部112を含むことが好ましい。マイクロ波送信部112は、通信データの宛先である宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納することが好ましい。また、マイクロ波送信部112は、上位中継無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納したマイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で送信することが好ましい。また、無線通信装置100は、上位中継無線通信装置の識別情報が送信元ノード情報として格納され、送信元無線通信装置の識別情報が宛先ノード情報として格納されたミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部121を含むことが好ましい。また、無線通信装置100は、ミリ波ルート探索パケットの中でミリ波ルート探索パケット情報から取得できるルート情報が最短のミリ波ルート探索パケットを抽出する最短経路抽出部144を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置100は、以下の機能を有するミリ波送信部122を含むことが好ましい。ミリ波送信部122は、宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納することが好ましい。さらに、ミリ波送信部122は、最短のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを送信元無線通信装置に最後に送信した無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納した、通信データを含む通信パケットを生成することが好ましい。さらに、ミリ波送信部122は、生成された通信パケットを最後に送信した無線通信装置にミリ波で送信することが好ましい。ミリ波受信部121がミリ波ルート探索パケットを受信した場合にミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信しないことが好ましい。
The
上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信データの送信元無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the above configuration, in a mesh network, even if the communication path to the destination node is long, the time required to determine the communication route is reduced by the wireless communication device that functions as the source wireless communication device of communication data. It becomes possible to do so.
本発明の第2の態様に係る無線通信装置100は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能であることが好ましい。無線通信装置100が上位中継無線通信装置として機能する場合には、マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。無線通信装置100は、以下の機能を有するミリ波送信部122を含むことが好ましい。ミリ波送信部122は、受信したマイクロ波ルート探索パケットの中継ノード情報が自ノードに該当する場合には、宛先ノード情報としてマイクロ波ルート探索パケットの送信元ノードの識別情報を格納することが好ましい。また、ミリ波送信部122は、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納し、中継ノード情報は無しとしたミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストすることが好ましい。また、無線通信装置100は、ミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置100は、以下の機能を有する記憶部150を含むことが好ましい。記憶部150は、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードである場合には、ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶することが好ましい。さらに、無線通信装置100は、受信したミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信せず、受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視することが好ましい。ミリ波受信部121で受信された通信データの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、記憶部150に記憶されているルート情報の宛先ノード情報から、通信データの宛先ノード情報と同一の宛先ノード情報を有するルート情報を抽出することが好ましい。ミリ波送信部122はルート情報に従って、通信データを送信することが好ましい。
The
上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、上位中継無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the above configuration, in a mesh network, even if the communication path to the destination node is long, the time required to determine the communication route can be shortened by the wireless communication device functioning as the upper relay wireless communication device. It becomes possible.
本発明の第3の態様に係る無線通信装置100は、無線通信装置100が通信データの宛先無線通信装置として機能する場合には、マイクロ波ルート探索パケットを受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。また、無線通信装置100は、以下の機能を有するミリ波送信部122を含むことが好ましい。ミリ波送信部122は、マイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードに該当する場合に、宛先ノード情報として上位中継無線通信装置の識別情報を格納し、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納するミリ波ルート探索パケットを生成する。また、ミリ波送信部122は、当該ミリ波ルート探索パケットの中継ノード情報は無しとし、当該ミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストすることが好ましい。さらに無線通信装置100は、ミリ波受信部121を含み、ミリ波受信部121で受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視することが好ましい。また、ミリ波受信部121で受信した通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、通信データの受信処理を実行することが好ましい。
The
上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信データの宛先無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the above configuration, in a mesh network, even if the communication path to the destination node is long, the time required to determine the communication route is shortened by the wireless communication device that functions as the destination wireless communication device for communication data. becomes possible.
本発明の第4の態様に係る無線通信装置100は、無線通信装置が通信データの中継無線通信装置として機能する場合には、ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部121を含むことが好ましい。また、無線通信装置100は、受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを破棄することが好ましい。また、無線通信装置100は、以下の機能を有するミリ波送信部122を含むことが好ましい。ミリ波送信部122は、受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信せずに、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合に以下の処理を実行する。すなわち、ミリ波送信部122は、中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納したミリ波ルート探索パケットをブロードキャストする。さらに、無線通信装置100は、ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶する記憶部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置100は、マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。無線通信装置100は、受信したマイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合であって、自ノードが上位中継無線通信装置でもない場合には、マイクロ波ルート探索パケットを破棄することが好ましい。ミリ波受信部121が通信データをミリ波で受信した場合に、ミリ波送信部122は、ルート情報に従って、通信データをミリ波で送信することが好ましい。
The
上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、中継無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the above configuration, in a mesh network, even if the communication path to the destination node is long, it is possible to shorten the time required to determine the communication route by using the wireless communication device that functions as a relay wireless communication device. becomes.
本発明の第5の態様に係る無線通信システム1000は、通信データの送信元無線通信装置として機能する第1の態様に係る無線通信装置と、通信データの上位中継無線通信装置として機能する第2の態様に係る無線通信装置と、を含むことが好ましい。さらに、無線通信システム1000は、通信データの宛先無線通信装置として機能する第3の態様に係る無線通信装置と、通信データの中継無線通信装置として機能する第4の態様に係る無線通信装置と、を含むことが好ましい。
A
上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the above configuration, in a mesh network, even if the communication path to the destination node is long, it is possible to shorten the time required to determine the communication route.
本発明の第6の態様に係る無線通信装置100は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能で、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索結果パケットの送受信が可能で、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能であることが好ましい。無線通信装置100が通信データの送信元無線通信装置として機能する場合には、以下の機能を有するミリ波送信部122を含むことが好ましい。ミリ波送信部122は、通信データをミリ波で送信する前に、通信データの宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納したミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストする。また、無線通信装置100は、通信データの送信元無線通信装置から上位中継無線通信装置までの第1のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索結果パケットを上位中継無線通信装置から受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置100は、上位中継無線通信装置から第1のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索パケットを受信した後に、第1のルート情報にしたがって、第1のルート情報を含む通信データをミリ波で送信するミリ波送信部を含むことが好ましい。
The
上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信データの送信元無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the above configuration, in a mesh network, even if the communication path to the destination node is long, the time required to determine the communication route is reduced by the wireless communication device that functions as the source wireless communication device of communication data. It becomes possible to do so.
本発明の第7の態様に係る無線通信装置100は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能で、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索結果パケットの送受信が可能で、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能であることが好ましい。無線通信装置100が上位中継無線通信装置として機能する場合には、通信データの送信元無線通信装置から上位中継無線通信装置までのルートを抽出可能な第1のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部を含むことが好ましい。また、無線通信装置100は、ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報を宛先ノード情報とし、自ノードの識別情報を送信元ノード情報とし、第1のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信するマイクロ波送信部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置100は、ミリ波ルート探索パケットを受信した場合に、受信したミリ波ルート探索パケットの中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加して格納したミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置100は、送信元無線通信装置から通信データの宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第2のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置100は、第1のルート情報を含む通信データを受信した場合に、第2のルート情報に従って、自ノードの次のノードに第1のルート情報の代わりに第2のルート情報を含めた通信データをミリ波で送信するミリ波送信部を含むことが好ましい。
The
上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、上位中継無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the above configuration, in a mesh network, even if the communication path to the destination node is long, the time required to determine the communication route can be shortened by the wireless communication device functioning as the upper relay wireless communication device. It becomes possible.
本発明の第8の態様に係る無線通信装置100は、無線通信装置が通信データの宛先無線通信装置として機能する場合には、以下の機能を有するミリ波受信部121を含むことが好ましい。ミリ波受信部121は、通信データの送信元無線通信装置から宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第2のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信することが好ましい。また、無線通信装置100は、以下の機能を有するマイクロ波送信部112を含むことが好ましい。マイクロ波送信部112は、宛先無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報に、上位中継無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報にし、受信したミリ波ルート探索パケットの第2のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信することが好ましい。さらに、無線通信装置100は、ミリ波受信部121で受信した通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、通信データの受信処理を実行することが好ましい。
When the
上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信データの宛先無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the above configuration, in a mesh network, even if the communication path to the destination node is long, the time required to determine the communication route is shortened by the wireless communication device that functions as the destination wireless communication device for communication data. becomes possible.
本発明の第9の態様に係る無線通信装置100は、無線通信装置が通信データの中継無線通信装置として機能する場合には、ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部121を含むことが好ましい。無線通信装置100は、受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを破棄することが好ましい。また、無線通信装置100は、以下の機能を有するミリ波送信部122を含むことが好ましい。ミリ波送信部122は、受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信せず、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合に以下の処理を実行する。ミリ波送信部122は、受信したミリ波ルート探索パケットの中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納し、ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストする。さらに、無線通信装置100は、マイクロ波ルート探索結果パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。無線通信装置100は、受信したマイクロ波ルート探索結果パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、マイクロ波ルート探索結果パケットを破棄することが好ましい。ミリ波受信部121が通信データをミリ波で受信した場合に、ミリ波送信部122は、通信データに含まれる第1のルート情報または第2のルート情報に従って、通信データをミリ波で送信することが好ましい。
The
上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、中継無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the above configuration, in a mesh network, even if the communication path to the destination node is long, it is possible to shorten the time required to determine the communication route by using the wireless communication device that functions as a relay wireless communication device. becomes.
本発明の第10の態様に係る無線通信システム1000は、通信データの送信元無線通信装置として機能する第6の態様に係る無線通信装置100と、通信データの上位中継無線通信装置として機能する第7の態様に係る無線通信装置を含むことが好ましい。さらに、無線通信システム1000は、通信データの宛先無線通信装置として機能する第8の態様に係る無線通信装置と、通信データの中継無線通信装置として機能する第9の態様に係る無線通信装置と、を含むことが好ましい。
A
上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the above configuration, in a mesh network, even if the communication path to the destination node is long, it is possible to shorten the time required to determine the communication route.
実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明したが、以上の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 Although the embodiments have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the contents described in the above embodiments. Further, the constituent elements described above include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described above can be combined as appropriate. Further, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
100 無線通信装置
111 マイクロ波受信部
112 マイクロ波送信部
121 ミリ波受信部
122 ミリ波送信部
144 最短経路抽出部
150 記憶部
1000 無線通信システム
100
Claims (10)
前記通信データの宛先である宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納し、上位中継無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納したマイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で送信するマイクロ波送信部と、
前記上位中継無線通信装置の識別情報が送信元ノード情報として格納され、前記送信元無線通信装置の識別情報が宛先ノード情報として格納されたミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部と、
前記ミリ波ルート探索パケットの中でミリ波ルート探索パケット情報から取得できるルート情報が最短のミリ波ルート探索パケットを抽出する最短経路抽出部と、
前記宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納し、最短のルート情報を含む前記ミリ波ルート探索パケットを前記送信元無線通信装置に最後に送信した無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納した、前記通信データを含む通信パケットを、前記最後に送信した無線通信装置にミリ波で送信するミリ波送信部と、を含み、
前記ミリ波受信部が前記ミリ波ルート探索パケットを受信した場合に前記ミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信しない無線通信装置。 Wireless that can send and receive millimeter wave route search packets using millimeter waves, can send and receive microwave route search packets using microwaves, and can send and receive communication data using millimeter waves. In a communication device, when the wireless communication device functions as a source wireless communication device of the communication data,
The identification information of the destination wireless communication device that is the destination of the communication data is stored as destination node information, the identification information of the source wireless communication device is stored as source node information, and the identification information of the upper relay wireless communication device is relayed. a microwave transmitter that transmits a microwave route search packet stored as node information by microwave;
a millimeter wave receiving unit that receives a millimeter wave route search packet in which identification information of the upper relay wireless communication device is stored as source node information and in which identification information of the source wireless communication device is stored as destination node information; and,
a shortest route extraction unit that extracts a millimeter wave route search packet with the shortest route information that can be obtained from the millimeter wave route search packet information among the millimeter wave route search packets;
The identification information of the destination wireless communication device is stored as destination node information, the identification information of the source wireless communication device is stored as source node information, and the millimeter wave route search packet containing the shortest route information is stored as destination node information. a millimeter wave transmitter that transmits a communication packet containing the communication data, in which identification information of the wireless communication device that last transmitted to the wireless communication device is stored as relay node information, to the wireless communication device that transmitted last, using millimeter waves; , including;
A wireless communication device that does not transmit a response packet to the millimeter-wave route search packet when the millimeter-wave receiver receives the millimeter-wave route search packet.
前記マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部と、
受信した前記マイクロ波ルート探索パケットの中継ノード情報が自ノードに該当する場合には、宛先ノード情報として前記マイクロ波ルート探索パケットの送信元ノードの識別情報を格納し、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納し、中継ノード情報は無しとした前記ミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、
ミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶部に記憶し、受信した前記ミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信せず、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視し、
前記ミリ波受信部で受信された通信データの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、前記記憶部に記憶されているルート情報の宛先ノード情報から、前記通信データの宛先ノード情報と同一の宛先ノード情報を有するルート情報を抽出し、前記ミリ波送信部が前記ルート情報に従って、前記通信データを送信する無線通信装置。 Wireless that can send and receive millimeter wave route search packets using millimeter waves, can send and receive microwave route search packets using microwaves, and can send and receive communication data using millimeter waves. In the communication device, when the wireless communication device functions as an upper relay wireless communication device,
a microwave receiving unit that receives the microwave route search packet by microwave;
If the relay node information of the received microwave route search packet corresponds to the own node, the identification information of the source node of the microwave route search packet is stored as destination node information, and the own node is stored as the source node information. a millimeter wave transmitter that broadcasts the millimeter wave route search packet with no relay node information stored therein, using millimeter waves;
It includes a millimeter wave reception unit that receives a millimeter wave route search packet in millimeter waves, and if the destination node information of the received millimeter wave route search packet is the own node, the source node information of the millimeter wave route search packet. , and if relay node information is stored, the relay node information is stored in the storage unit as route information, and the response packet to the received millimeter wave route search packet is not transmitted, and the received millimeter wave route If the source node information of the search packet is the own node, ignore the received millimeter wave route search packet,
If the destination node information of the communication data received by the millimeter wave receiving section is not the own node, the destination node information of the communication data that is the same as the destination node information of the communication data is determined from the destination node information of the route information stored in the storage section. A wireless communication device in which route information having destination node information is extracted, and the millimeter wave transmitter transmits the communication data according to the route information.
前記マイクロ波ルート探索パケットを受信するマイクロ波受信部と、
前記マイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードに該当する場合には、宛先ノード情報として上位中継無線通信装置の識別情報を格納し、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納し、中継ノード情報は無しとしたミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、
ミリ波受信部と、を含み、前記ミリ波受信部で受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視し、前記ミリ波受信部で受信した前記通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記通信データの受信処理を実行する請求項1に記載の無線通信装置。 When the wireless communication device functions as a destination wireless communication device for the communication data,
a microwave receiver that receives the microwave route search packet;
If the destination node information of the microwave route search packet corresponds to the own node, storing the identification information of the upper relay wireless communication device as the destination node information, and storing the identification information of the own node as the source node information; a millimeter wave transmitter that broadcasts millimeter wave route search packets without relay node information;
a millimeter-wave receiver, and if the source node information of the millimeter-wave route search packet received by the millimeter-wave receiver is the own node, the received millimeter-wave route search packet is ignored, and the millimeter-wave route search packet is ignored. The wireless communication device according to claim 1, wherein when the destination node information of the communication data received by the wave receiving unit is the own node, the wireless communication device executes the reception process of the communication data.
前記ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、前記受信したミリ波ルート探索パケットを破棄し、
受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信していない場合であって、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納した前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、
前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶する記憶部と、
前記マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含み、受信した前記マイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合であって、自ノードが上位中継無線通信装置でもない場合には、マイクロ波ルート探索パケットを破棄し、前記ミリ波受信部が前記通信データをミリ波で受信した場合に、前記ミリ波送信部は、前記ルート情報に従って、前記通信データをミリ波で送信する請求項1または3に記載の無線通信装置。 When the wireless communication device functions as a relay wireless communication device for the communication data,
The device includes a millimeter wave receiving unit that receives the millimeter wave route search packet, and when another millimeter wave route search packet having the same source node information and destination node information of the received millimeter wave route search packet is received. discards the received millimeter wave route discovery packet,
In the case where another millimeter wave route discovery packet with the same source node information and destination node information of the received millimeter wave route discovery packet has not been received, and the destination node information of the received millimeter wave route discovery packet is If the node is not a node, a millimeter wave transmitter that broadcasts the millimeter wave route search packet in which identification information of the own node is stored in relay node information;
a storage unit that stores source node information of the millimeter wave route search packet and, if relay node information is stored, the relay node information as route information;
The apparatus includes a microwave receiving unit that receives the microwave route search packet by microwave, and the destination node information of the received microwave route search packet is not the own node, and even if the own node is an upper relay wireless communication device. If not, the microwave route search packet is discarded, and when the millimeter wave reception section receives the communication data in millimeter waves, the millimeter wave transmission section transmits the communication data in millimeter waves according to the route information. The wireless communication device according to claim 1 or 3, wherein the wireless communication device transmits data using a wireless communication device.
前記通信データの上位中継無線通信装置として機能する請求項2に記載の無線通信装置と、
前記通信データの宛先無線通信装置として機能する請求項3に記載の無線通信装置と、
前記通信データの中継無線通信装置として機能する請求項4に記載の無線通信装置と、を含む無線通信システム。 The wireless communication device according to claim 1, which functions as a source wireless communication device of communication data;
The wireless communication device according to claim 2, which functions as an upper-level relay wireless communication device for the communication data;
The wireless communication device according to claim 3, which functions as a destination wireless communication device for the communication data;
A wireless communication system comprising: the wireless communication device according to claim 4, which functions as a relay wireless communication device for the communication data.
前記通信データをミリ波で送信する前に、前記通信データの宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納したミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、
前記通信データの送信元無線通信装置から上位中継無線通信装置までの第1のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索結果パケットを前記上位中継無線通信装置から受信するマイクロ波受信部と、
前記上位中継無線通信装置から前記第1のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索パケットを受信した後に、前記第1のルート情報にしたがって、前記第1のルート情報を含む通信データをミリ波で送信するミリ波送信部と、を含む無線通信装置。 It is possible to send and receive millimeter wave route search packets using millimeter waves, it is possible to send and receive microwave route search result packets using microwaves, and it is possible to send and receive communication data using millimeter waves. In a wireless communication device, when the wireless communication device functions as a source wireless communication device of the communication data,
Before transmitting the communication data using millimeter waves, identification information of the destination wireless communication device of the communication data is stored as destination node information, and identification information of the source wireless communication device is stored as source node information. a millimeter wave transmitter that broadcasts route search packets in millimeter waves;
a microwave receiving unit that receives a microwave route search result packet storing first route information from the source wireless communication device of the communication data to the upper relay wireless communication device from the upper relay wireless communication device;
After receiving a microwave route search packet storing the first route information from the upper relay wireless communication device, transmitting communication data including the first route information using millimeter waves according to the first route information. A wireless communication device comprising: a millimeter wave transmitting unit.
前記通信データの送信元無線通信装置から前記上位中継無線通信装置までのルートを抽出可能な第1のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部と、
前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報を宛先ノード情報とし、自ノードの識別情報を送信元ノード情報とし、前記ミリ波ルート探索パケットの前記第1のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信するマイクロ波送信部と、
前記ミリ波ルート探索パケットを受信した場合に、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加して格納した前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、
前記送信元無線通信装置から前記通信データの宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第2のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを受信するマイクロ波受信部と、
前記第1のルート情報を含む前記通信データを受信した場合には、前記第2のルート情報にしたがって、自ノードの次のノードに前記第1のルート情報の代わりに前記第2のルート情報を含めた前記通信データをミリ波で送信するミリ波送信部と、を含む無線通信装置。 It is possible to send and receive millimeter wave route search packets using millimeter waves, it is possible to send and receive microwave route search result packets using microwaves, and it is possible to send and receive communication data using millimeter waves. In a wireless communication device, when the wireless communication device functions as an upper relay wireless communication device,
a millimeter wave receiving unit that receives a millimeter wave route search packet including first route information capable of extracting a route from the source wireless communication device of the communication data to the upper relay wireless communication device;
A microwave route search result packet including the source node information of the millimeter wave route search packet as destination node information, the identification information of the own node as the source node information, and the first route information of the millimeter wave route search packet. a microwave transmitter that transmits
a millimeter-wave transmitter that, when receiving the millimeter-wave route search packet, broadcasts the millimeter-wave route search packet in which identification information of its own node is added to relay node information of the received millimeter-wave route search packet and stored; ,
a microwave receiving unit that receives a microwave route search result packet including second route information capable of extracting a route from the source wireless communication device to the destination wireless communication device of the communication data;
When the communication data including the first route information is received, the second route information is transmitted to the next node of the own node instead of the first route information according to the second route information. a millimeter wave transmitting unit that transmits the communication data including the communication data using millimeter waves.
前記通信データの前記送信元無線通信装置から前記宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第2のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部と、
前記宛先無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報とし、上位中継無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報とし、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの前記第2のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信するマイクロ波送信部と、
前記ミリ波受信部で受信した前記通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記通信データの受信処理を実行する請求項6に記載の無線通信装置。 When the wireless communication device functions as a destination wireless communication device for the communication data,
a millimeter wave receiving unit that receives a millimeter wave route search packet that includes second route information capable of extracting a route from the source wireless communication device to the destination wireless communication device of the communication data;
Microwave route search including the second route information of the received millimeter wave route search packet, with identification information of the destination wireless communication device as source node information, identification information of the upper relay wireless communication device as destination node information. a microwave transmitter for transmitting a result packet;
7. The wireless communication device according to claim 6, wherein when the destination node information of the communication data received by the millimeter wave receiving unit is the own node, the wireless communication device executes the reception process of the communication data.
前記ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、前記受信したミリ波ルート探索パケットを破棄し、
受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信していない場合であって、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納し、前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、
前記マイクロ波ルート探索結果パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含み、受信した前記マイクロ波ルート探索結果パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、前記マイクロ波ルート探索結果パケットを破棄し、前記ミリ波受信部が前記通信データをミリ波で受信した場合に、前記ミリ波送信部は、前記通信データに含まれる前記第1のルート情報または第2のルート情報に従って、前記通信データをミリ波で送信する請求項6または8に記載の無線通信装置。 When the wireless communication device functions as a relay wireless communication device for the communication data,
The device includes a millimeter wave receiving unit that receives the millimeter wave route search packet, and when another millimeter wave route search packet having the same source node information and destination node information of the received millimeter wave route search packet is received. discards the received millimeter wave route discovery packet,
In the case where another millimeter wave route discovery packet with the same source node information and destination node information of the received millimeter wave route discovery packet has not been received, and the destination node information of the received millimeter wave route discovery packet is If the node is not a node, a millimeter wave transmitting unit stores identification information of the own node in relay node information and broadcasts the millimeter wave route search packet;
a microwave receiving unit configured to receive the microwave route search result packet by microwave, and when the destination node information of the received microwave route search result packet is not the own node, the microwave route search result packet is When the millimeter wave receiving section receives the communication data in millimeter waves, the millimeter wave transmitting section discards the communication data according to the first route information or second route information included in the communication data. The wireless communication device according to claim 6 or 8, which transmits data using millimeter waves.
前記通信データの上位中継無線通信装置として機能する請求項7に記載の無線通信装置と、
前記通信データの宛先無線通信装置として機能する請求項8に記載の無線通信装置と、
前記通信データの中継無線通信装置として機能する請求項9に記載の無線通信装置と、を含む無線通信システム。 The wireless communication device according to claim 6, which functions as a source wireless communication device of communication data;
The wireless communication device according to claim 7, which functions as an upper-level relay wireless communication device for the communication data;
The wireless communication device according to claim 8, which functions as a destination wireless communication device for the communication data;
A wireless communication system comprising: the wireless communication device according to claim 9, which functions as a relay wireless communication device for the communication data.
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2008048119A (en) | 2006-08-15 | 2008-02-28 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Wireless terminal device |
| JP2018056669A (en) | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 株式会社リコー | COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION MANAGEMENT METHOD, AND PROGRAM |
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