JP7748671B2 - wireless communication system - Google Patents
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Description
収集制御局を根として2以上に亘り配置されたノード間のデータフレームの送受信を時分割多元接続(TDMA)に基づいて行うネットワークにおける無線通信システムに関するものである。 This relates to a wireless communication system in a network that transmits and receives data frames between two or more nodes located around a collection control station based on time division multiple access (TDMA).
近年、ワイヤレスネットワークにおいて、小型で安価であり、かつ省電力の無線通信を行うことのできる、IEEE802.15.4gの規格に準拠する通信デバイスが用いられている(例えば、非特許文献1参照。)。このIEEE802.15.4gの規格に準拠するネットワークでは、収集制御局であるCS(Collection station)と、1つ以上のノードとにより構成された各種トポロジが採用されている。 In recent years, wireless networks have begun to use communication devices that comply with the IEEE802.15.4g standard, which are small, inexpensive, and capable of low-power wireless communication (see, for example, Non-Patent Document 1). Networks that comply with the IEEE802.15.4g standard employ various topologies consisting of a collection control station (CS) and one or more nodes.
中でもこのIEEE802.15.4規格では、図7に示すような省電力型のスーパーフレーム構造が提案されている。このスーパーフレーム構造では、時分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)制御の下で、スーパーフレームが周期的なビーコン信号によって規定される。このビーコン信号の間隔(間欠待受周期)においては、送受信するデータフレームの信号を待ち受けるアクティブ期間(AP:Active Period)と、電源を落とし、送受信や待受けの動作を行わないスリープ期間(SP:Sleep Period)に分割することができる。アクティブ期間APにおいて各ノードは、実質的な通信期間として運用することができる。一方で、スリープ期間SPにおいて各ノードは、スリープ状態に移行することが可能となる(例えば、特許文献1参照。)。 The IEEE802.15.4 standard, among others, proposes a power-saving superframe structure as shown in Figure 7. In this superframe structure, superframes are defined by periodic beacon signals under Time Division Multiple Access (TDMA) control. The interval between these beacon signals (intermittent standby period) can be divided into an active period (AP) during which nodes wait for data frame signals to be transmitted or received, and a sleep period (SP) during which the power is turned off and no transmission, reception, or standby operations are performed. During the active period (AP), each node can operate as a substantial communication period. Meanwhile, during the sleep period (SP), each node can transition to a sleep state (see, for example, Patent Document 1).
ところで、CSからノードへの下りデータ通信は、ブロードキャストにより、一括してデータフレームを配信する場合が多い。ブロードキャストによるデータフレームの配信の場合には、個々のノードに対してユニキャストで配信する場合と比較して短時間で一括して行うことができる。一方で、ノードからCSへの上りデータ通信は、ブロードキャストによりデータフレームを送る場合は殆ど無く、個々のノードが単独でデータフレームをCSへ送信するユニキャストが大部分である。かかる場合において同じ時間帯に複数のノードがCSに対して上りデータ通信を開始した場合、一のノードによる上りデータ通信が終了するまで他のノードは待機する必要がある。その結果、全てのノードの上りデータ通信が完了するまでに相当の時間を要することになる。特にノードの数が増加する場合、この上りデータ通信の通信時間と、下りデータ通信の通信時間の格差は大きくなる。 Downstream data communication from CS to nodes is often achieved by broadcasting data frames in bulk. Broadcast data frame distribution can be completed in a shorter timeframe than unicast distribution to individual nodes. On the other hand, upstream data communication from nodes to CS rarely involves sending data frames by broadcast; most nodes send data frames independently to CS via unicast. In such cases, if multiple nodes initiate upstream data communication to CS at the same time, the other nodes must wait until one node's upstream data communication is complete. As a result, it takes a considerable amount of time for upstream data communication for all nodes to complete. In particular, as the number of nodes increases, the difference in communication time between upstream data communication and downstream data communication becomes greater.
これに対して、上述した従来の省電力型のスーパーフレーム構造によれば、ノードからCSへの上りデータ通信、CSからノードへの下りデータ通信について特段の区別をすることなく、アクティブ期間APにおいて待受けを行い、データフレームの送受信を行っている。 In contrast, with the conventional energy-saving superframe structure described above, no special distinction is made between upstream data communication from the node to the CS and downstream data communication from the CS to the node, and data frames are sent and received during the active period AP.
このため、ブロードキャストによる下りデータ通信のみならず、ユニキャストが殆どである上りデータ通信についても漏れなく待受けやデータフレームの送受信が完了するまでアクティブ期間APを延長する必要がある。その結果、スリープ期間SPは短くなるのが必然であり、ネットワーク全体としての電力消費量の低減を図ることが困難である。 For this reason, it is necessary to extend the active period AP until all standby and data frame transmission and reception is complete, not only for downstream data communications via broadcast, but also for upstream data communications, which are mostly unicast. As a result, the sleep period SP inevitably becomes shorter, making it difficult to reduce power consumption across the entire network.
一方で、アクティブ期間APを短くし、スリープ期間SPを長くし過ぎると、確かに電力消費量は低減できるものの、データフレームの送受信や待受けにつき通信遅延を低減する、いわゆる低遅延動作を実現する上で支障が生じる場合が出てくる。 On the other hand, if the active period AP is made too short and the sleep period SP is made too long, although power consumption can certainly be reduced, it may cause problems in achieving so-called low-latency operation, which reduces communication delays in sending and receiving data frames and in standby mode.
従って、ネットワーク全体としては期待される通信機能は満足しつつ、電力消費量の低減を図り、低遅延動作を実現する必要があるが、従来においてこれらの条件を満足することができる技術は提案されていないのが現状であった。 As a result, the network as a whole needs to satisfy the expected communication functions while also reducing power consumption and achieving low-latency operation, but until now, no technology has been proposed that can meet these conditions.
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、IEEE802.15.4規格のワイヤレスネットワークにおいて期待される通信機能は満足しつつ、電力消費量の低減を図り、低遅延動作を実現することが可能な無線通信システムを提供することにある。 The present invention was devised in light of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a wireless communication system that can reduce power consumption and achieve low-latency operation while satisfying the communication functions expected of an IEEE802.15.4 standard wireless network.
本発明者らは、収集制御局を根として2以上に亘り配置されたノード間のデータフレームの送受信を時分割多元接続(TDMA)に基づいて行う上で、連続する間欠待受周期においてデータフレームを送受信可能とすると共に、時系列的に前期と後期に分割されたアクティブ期間と、動作を休止するスリープ期間とを各ノードに割り当て、検出したノードの数に応じて、アクティブ期間の前期及び後期に対して、ノードから収集制御局への上りデータ通信と収集制御局からノードへの下りデータ通信を各々割り当てることで、上述した課題の解決を図ることとした。 The inventors have resolved the above-mentioned issues by using time division multiple access (TDMA) to transmit and receive data frames between two or more nodes located around a collection control station, enabling data frames to be transmitted and received in successive intermittent standby periods, and allocating to each node an active period divided chronologically into an early and late period, and a sleep period in which operation is suspended. Depending on the number of detected nodes, upstream data communication from the node to the collection control station and downstream data communication from the collection control station to the node are allocated to the early and late periods of the active period, respectively.
第1発明に係る無線通信システムは、収集制御局を根として2以上に亘り配置されたノード間のデータフレームの送受信を時分割多元接続(TDMA)に基づいて行うネットワークにおける無線通信システムにおいて、上記各ノードは、連続する間欠待受周期において、上記データフレームを送受信可能とすると共に、時系列的に前期と後期に分割されたアクティブ期間と、動作を休止するスリープ期間とがそれぞれ割り当てられ、上記収集制御局は、検出したノードの数に応じて、上記アクティブ期間の前期に対して、ノードから収集制御局への上りデータ通信と収集制御局からノードへの下りデータ通信の一方を割り当てると共に、上記アクティブ期間の後期に対して、上記上りデータ通信と上記下りデータ通信の他方を割り当て、自らが上記各ノードに対してブロードキャストにより下りデータ通信を行う場合には、上記前期に対して上りデータ通信を、上記後期に対して下りデータ通信を割り当てると共に、自らが上記各ノードに対してユニキャストにより下りデータ通信を行う場合よりも上記前期の時系列的な割合を増加させるように調整し、又は上記前期に対して下りデータ通信を、上記後期に対して上りデータ通信を割り当てると共に、自らが上記各ノードに対してユニキャストにより下りデータ通信を行う場合よりも上記後期の時系列的な割合を増加させるように調整することを特徴とする。 A wireless communication system according to a first aspect of the present invention is a wireless communication system in a network in which transmission and reception of data frames between two or more nodes arranged around a collection control station is performed based on time division multiple access (TDMA), wherein each of the nodes is capable of transmitting and receiving the data frames in successive intermittent standby periods, and is assigned an active period divided into an early period and a late period in time series, and a sleep period in which operation is suspended, and the collection control station assigns either uplink data communication from the node to the collection control station or downlink data communication from the collection control station to the node to the early period of the active period according to the number of detected nodes, and The other of the upstream data communication and the downstream data communication is assigned to the latter period between the upstream and downstream data communication, and when the node itself performs downstream data communication to each of the nodes by broadcast, the node itself assigns upstream data communication to the former period and downstream data communication to the latter period, and adjusts the proportion of the earlier period in time series to be greater than when the node itself performs downstream data communication to each of the nodes by unicast, or assigns downstream data communication to the earlier period and upstream data communication to the latter period, and adjusts the proportion of the later period in time series to be greater than when the node itself performs downstream data communication to each of the nodes by unicast .
第2発明に係る無線通信システムは、収集制御局を根として2以上に亘り配置されたノード間のデータフレームの送受信を時分割多元接続(TDMA)に基づいて行うネットワークにおける無線通信システムにおいて、上記各ノードは、連続する間欠待受周期において、上記データフレームを送受信可能とすると共に、時系列的に前期と後期に分割されたアクティブ期間と、動作を休止するスリープ期間とがそれぞれ割り当てられ、上記収集制御局は、検出したノードの数に応じて、上記アクティブ期間の前期に対して、ノードから収集制御局への上りデータ通信と収集制御局からノードへの下りデータ通信の一方を割り当てると共に、上記アクティブ期間の後期に対して、上記上りデータ通信と上記下りデータ通信の他方を割り当て、自らが上記各ノードに対してブロードキャストにより下りデータ通信を行う場合には、上記前期に対して上りデータ通信を、上記後期に対して下りデータ通信を割り当てると共に、上記下りデータ通信のデータフレームの終点が次の間欠待受周期における前期の始点よりも前になるように調整し、又は上記前期に対して下りデータ通信を、上記後期に対して上りデータ通信を割り当てると共に、上記上りデータ通信のデータフレームの終点が次の間欠待受周期における前期の始点よりも前になるように調整することを特徴とする。 A wireless communication system according to a second aspect of the present invention is a wireless communication system in a network in which transmission and reception of data frames between two or more nodes arranged around a collection control station is performed based on time division multiple access (TDMA), wherein each of the nodes is capable of transmitting and receiving the data frames in successive intermittent standby periods, and is assigned an active period divided into an early period and a late period in time series, and a sleep period in which operation is suspended, and the collection control station assigns either uplink data communication from the node to the collection control station or downlink data communication from the collection control station to the node to the early period of the active period according to the number of detected nodes, and and allocates the other of the uplink data communication and the downlink data communication to the latter part of the active period, and when the node itself performs downlink data communication to each of the nodes by broadcasting, allocates the uplink data communication to the former part and the downlink data communication to the latter part, and adjusts so that the end point of the data frame of the downlink data communication is before the start point of the former part of the next intermittent standby cycle, or allocates the downlink data communication to the former part and the uplink data communication to the latter part, and adjusts so that the end point of the data frame of the uplink data communication is before the start point of the former part of the next intermittent standby cycle .
第3発明に係る無線通信システムは、第1発明又は第2発明において、上記収集制御局は、検出したノードの数に応じて、上記前期と上記後期の時系列的な割合を調整することを特徴とする。 The wireless communication system according to the third aspect of the present invention is the first or second aspect of the present invention, characterized in that the collection control station adjusts the chronological ratio between the early and late periods depending on the number of detected nodes.
上述した構成からなる本発明によれば、IEEE802.15.4規格のワイヤレスネットワークにおいて期待される通信機能は満足しつつ、電力消費量の低減を図り、低遅延動作を実現することが可能となる。 The present invention, configured as described above, makes it possible to reduce power consumption and achieve low-latency operation while still satisfying the communication functions expected of wireless networks conforming to the IEEE 802.15.4 standard.
以下、本発明を適用した無線通信システムについて図面を参照しながら詳細に説明をする。 Below, a wireless communication system to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用した無線通信システム1は、無線ノードとして、収集制御局(Collection Station:以下CSという。)2を根としたノード3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-7とを備え、各ノード3をツリー型に配置したいわゆるツリー型のトポロジが採用されている。この無線通信システム1では、より下位のノード3が、より上位のノード3やCS2に向けて上りデータ通信を行う。また無線通信システム1では、より上位のノード3やCS2が、より下位のノード3に向けて下りデータ通信する。 In Figure 1, a wireless communication system 1 to which the present invention is applied comprises wireless nodes 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, and 3-7 with a collection control station (CS) 2 as the root, and employs a so-called tree topology in which the nodes 3 are arranged in a tree structure. In this wireless communication system 1, lower-level nodes 3 communicate upstream data toward higher-level nodes 3 and CS2. In addition, higher-level nodes 3 and CS2 communicate downstream data toward lower-level nodes 3.
CS2は、最上位のマスターデバイスであり、各ノード3-1~3-7から上りデータ通信により送信されてくるデータフレームを収集する。また、CS2は、この無線通信システム1全体を制御するための中央制御部としての役割も担い、ある特定のノード3に対して制御系のデータフレームを下りデータ通信する。 CS2 is the highest-level master device and collects data frames transmitted via upstream data communication from each of nodes 3-1 to 3-7. CS2 also serves as a central control unit for controlling the entire wireless communication system 1, and transmits control data frames via downstream data communication to a specific node 3.
ノード3は、データの発信や中継等を始めとしたデータの送受信を行うことが可能なデバイスの総称であり、例えばIEEE802.15.4の規格に準拠する通信デバイスである。ノード3は、所定のデータをセンシングしてこれを無線により送信するセンサとして具現化されるほか、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末、ウェアラブル端末、ノート型のパーソナルコンピュータ(PC)等のような無線通信が可能な端末装置として具現化されてもよい。またこのノード3はアクチュエータのような工作機械の制御系を含むものでもよい。かかる場合には、例えばバルブを停止する制御を行ったり、ロボットの制御を行ったり、ガスを停止するための制御を行うことを可能とするデバイスとして具現化される。ノード3が制御系を含むアクチュエータ等として具現化されるものであれば、CS2から他のノード3を介して下りデータ通信されてくる制御用のデータに基づき、各種制御動作を実行していくこととなる。 Node 3 is a general term for devices capable of sending and receiving data, including transmitting and relaying data, and is, for example, a communications device conforming to the IEEE802.15.4 standard. Node 3 may be embodied as a sensor that senses and wirelessly transmits predetermined data, or as a terminal device capable of wireless communications, such as a mobile phone, smartphone, tablet device, wearable device, or laptop personal computer (PC). Node 3 may also include a control system for a machine tool such as an actuator. In such cases, it may be embodied as a device that can, for example, control the stopping of a valve, control a robot, or control the stopping of gas. If node 3 is embodied as an actuator or the like that includes a control system, it will perform various control operations based on control data transmitted downstream from CS2 via other nodes 3.
図2は、本発明を適用した無線通信システム1においてスター型のトポロジを採用した例を示している。スター型のトポロジでは、一のCS2と、このCS2との間でデータフレームを直接送受信する複数のノード3―1~3-5とを備えている。CS2とノード3―1~3-5との間には、マスターデバイスとスレーブデバイスの関係が構築されている。 Figure 2 shows an example of a wireless communication system 1 to which the present invention is applied, employing a star topology. The star topology includes one CS2 and multiple nodes 3-1 to 3-5 that directly transmit and receive data frames with this CS2. A master device-slave device relationship is established between the CS2 and the nodes 3-1 to 3-5.
本発明を適用した無線通信システム1では、ツリー型のトポロジ、スター型のトポロジの何れを採用するものであってもよい。 A wireless communication system 1 to which the present invention is applied may employ either a tree topology or a star topology.
本発明を適用した無線通信システム1において、データフレームを送受する際にノード3毎に設定されるスーパーフレーム構造を図3に示す。このスーパーフレーム構造では、時分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)制御の下で、スーパーフレームが周期的なビーコン信号によって規定される。このビーコン信号の間隔を間欠待受周期という。スーパーフレームには、送受信するデータフレームを待ち受けるアクティブ期間(AP:Active Period)と、スリープ期間(SP:Sleep Period)とが含まれる。 Figure 3 shows the superframe structure set for each node 3 when transmitting and receiving data frames in a wireless communication system 1 to which the present invention is applied. In this superframe structure, the superframe is defined by periodic beacon signals under Time Division Multiple Access (TDMA) control. The interval between these beacon signals is called the intermittent standby period. The superframe includes an active period (AP) during which data frames to be transmitted or received are awaited, and a sleep period (SP).
ちなみにスーパーフレームの間欠待受周期は、必ずしもビーコン信号によって規定される場合に限定されるものではない。つまり、スーパーフレームにおける間欠待受周期の開始時点、終了時点においてビーコン信号が送受信されることは必須とならない。ビーコン信号の間隔内において、複数のスーパーフレームが含まれる場合もある。また各スーパーフレームの間欠待受周期は、例えばビーコン信号間の最小の間隔となるように設定されていてもよい。かかる場合には、そのビーコン信号間の最小の間隔となるように間欠待受周期が設定されたスーパーフレームが、その後に送受信されるビーコン信号の間隔に依存することなく連続することになる。 By the way, the intermittent standby period of a superframe is not necessarily limited to being determined by a beacon signal. In other words, it is not necessary for a beacon signal to be transmitted or received at the start or end of the intermittent standby period of a superframe. Multiple superframes may be included within the interval between beacon signals. Furthermore, the intermittent standby period of each superframe may be set to, for example, the minimum interval between beacon signals. In such a case, superframes whose intermittent standby period is set to be the minimum interval between beacon signals will continue in succession, regardless of the interval between beacon signals transmitted and received thereafter.
スーパーフレームの間欠待受周期の長さ、スーパーフレームの開始時点(開始時刻)、終了時点(終了時刻)は、変更自在とされている。このようなスーパーフレームの間欠待受周期の調整は、ビーコン信号の間隔を調整することにより行われるようにしてもよい。 The length of the intermittent standby period of the superframe, as well as the start point (start time) and end point (end time) of the superframe, can be freely changed. Adjustment of the intermittent standby period of such a superframe may be performed by adjusting the interval between beacon signals.
アクティブ期間APは、スーパーフレームの開始時点から開始し、所定の時間に亘り送受信するデータフレームを間欠待受周期において待ち受ける。このアクティブ期間APでは、データフレームのヘッダに記述される情報を少なくとも読み取る。アクティブ期間APにより読み取ったデータフレームのヘッダの情報から、データフレーム全体を受信する必要があるか否かの判別を行うことができる。 The active period AP begins at the start of the superframe and waits for a predetermined period of time during the intermittent standby cycle for data frames to be transmitted and received. During this active period AP, at least the information written in the header of the data frame is read. From the information in the header of the data frame read during the active period AP, it is possible to determine whether or not the entire data frame needs to be received.
アクティブ期間APは、図3(a)に示すように、送受信するデータフレームより短期間となる場合があり、データフレームの終了時点は、アクティブ期間内に収まる場合に限定されるものではなく、アクティブ期間APを超えた時点になる場合もある。アクティブ期間APは、データフレームのヘッダに記述されている情報のみを読み取ればよいことから、データフレーム長にかかわらずヘッダの情報を読み取り可能な程度まで短縮化されていてもよい。すなわち、アクティブ期間APは、各ノードによるデータフレームのヘッダの部分のみを待受けることができれば、いくらデータフレーム長が長いものであっても、そのアクティブ期間APを短くしてスリープ状態に移行することができる。このため、IEEE802.15.4規格においては、スリープ状態を通常よりも長くすることができることから、消費電力の低減を図ることが可能となる。但し、このアクティブ期間APは、少なくとも送信されてくるデータフレームのヘッダについては着実に受信する必要があるため、スリープ状態に移行することなく常に待受け状態となることが求められる。 As shown in Figure 3(a), the active period AP may be shorter than the length of the data frame being transmitted or received. The end point of the data frame is not limited to being within the active period, but may extend beyond the active period AP. Because only the information contained in the header of the data frame needs to be read during the active period AP, the active period AP may be shortened to the extent that the header information can be read regardless of the data frame length. In other words, as long as the active period AP can listen for only the header portion of the data frame sent by each node, it is possible to shorten the active period AP and transition to a sleep state, no matter how long the data frame is. Therefore, the IEEE 802.15.4 standard allows the sleep state to be extended longer than normal, thereby reducing power consumption. However, because the active period AP must reliably receive at least the header of the data frame being transmitted, it is required to remain in a standby state at all times without transitioning to a sleep state.
このアクティブ期間APの長さは、各ノード3においてそれぞれ自在に設定することができる。アクティブ期間APは、最短で0であってもよい。即ち、一のスーパーフレームの開始時点から終了時点までアクティブ期間AP自体が皆無であり、全てスリープ期間SPで構成してもよい。またこのアクティブ期間APは、最長でスーパーフレームの開始時点からスーパーフレームの終了時点まで延長させることが可能となる。即ち、一のスーパーフレームの全てがアクティブ期間APで構成されるものであってもよい。 The length of this active period AP can be freely set for each node 3. The active period AP can be as short as 0. In other words, there can be no active period AP at all from the start to the end of a superframe, and it can be entirely made up of sleep periods SP. The active period AP can also be extended to its longest length, from the start to the end of the superframe. In other words, the entirety of a superframe can be made up of active periods AP.
スーパーフレームにおいて、アクティブ期間APの終了時点からスーパーフレームの終了時点までがスリープ期間SPとなる。上述したようにアクティブ期間APの長さは可変自在に構成されていることから、スリープ期間SPもそのアクティブ期間APの長さに応じて可変自在となる。スリープ期間SPにおいて、ノード3は、スリープ状態、即ち電源を落とし、データフレームの送受信やその待受けの動作を行わない期間に移行する。スーパーフレームでは、アクティブ期間APのみならず、このスリープ状態に移行するスリープ期間SPを設けておくことにより、ノード3における電力消費量を低減させることが可能となる。ちなみにスリープ期間SPはアクティブ期間APの終了時点からスーパーフレームの終了時点までとなる。 In a superframe, the sleep period SP runs from the end of the active period AP to the end of the superframe. As mentioned above, the length of the active period AP is variable, so the sleep period SP can also be varied according to the length of the active period AP. During the sleep period SP, node 3 enters a sleep state, i.e., the power is turned off and node 3 transitions to a period during which it does not transmit or receive data frames or wait for them. In a superframe, by providing not only the active period AP but also the sleep period SP during which node 3 transitions to this sleep state, it is possible to reduce power consumption in node 3. Incidentally, the sleep period SP runs from the end of the active period AP to the end of the superframe.
またスーパーフレームにおいて、図3(b)に示すように、データフレームの送受信の時間帯がアクティブ期間APを超える場合で、かつデータフレームの送受信が必要である旨を判断した場合には、実際の通信において当該データフレームの終了時点以降までアクティブ期間APを延長するようにしてもよい。実際の通信において、データフレームの送受信時とアクティブ期間APが時系列的に重なるように制御されることで、常時待受起動状態にあるが、データフレームの送受信終了後は、遅滞なくスリープ期間SPに移行しても特段問題は生じない。 Furthermore, as shown in Figure 3(b), in a superframe, if the time period for transmitting and receiving a data frame exceeds the active period AP and it is determined that transmitting and receiving a data frame is necessary, the active period AP may be extended until after the end of the data frame in actual communication. In actual communication, by controlling the time for transmitting and receiving a data frame and the active period AP to overlap in time series, the device is always in a standby state, but after transmitting and receiving a data frame has ended, there is no particular problem if it transitions to the sleep period SP without delay.
本発明を適用した無線通信システム1では、このようなアクティブ期間APとスリープ期間SPとが、ノード3に対してそれぞれ設定される。このとき、各ノード3に割り当てられるアクティブ期間APは、図4に示すように、時系列的に前期と後期に分割されている。以下、前期のアクティブ期間APを前期アクティブ期間AP1といい、後期のアクティブ期間を後期アクティブ期間AP2という。 In a wireless communication system 1 to which the present invention is applied, such active periods AP and sleep periods SP are set for each node 3. At this time, the active period AP assigned to each node 3 is divided chronologically into an early period and a late period, as shown in Figure 4. Hereinafter, the early active period AP will be referred to as an early active period AP1, and the late active period will be referred to as a late active period AP2.
この前期アクティブ期間AP1と後期アクティブ期間AP2は、それぞれ上りデータ通信、下りデータ通信の何れか一方がそれぞれ割り当てられる。即ち、図4(a)に示すように、前期アクティブ期間AP1に対して上りデータ通信が割り当てられる場合には、後期アクティブ期間AP2には下りデータ通信が割り当てられる。図4(b)に示すように、前期アクティブ期間AP1に対して下りデータ通信が割り当てられる場合には、後期アクティブ期間AP2には上りデータ通信が割り当てられる。換言すれば、前期アクティブ期間AP1に、上りデータ通信と下りデータ通信の一方を割り当てると共に、後期アクティブ期間AP2に対して、上りデータ通信と下りデータ通信の他方を割り当てる。 Each of the early active period AP1 and the late active period AP2 is assigned either uplink data communication or downlink data communication. That is, as shown in FIG. 4(a), if uplink data communication is assigned to the early active period AP1, downlink data communication is assigned to the late active period AP2. As shown in FIG. 4(b), if downlink data communication is assigned to the early active period AP1, uplink data communication is assigned to the late active period AP2. In other words, either uplink data communication or downlink data communication is assigned to the early active period AP1, and the other of uplink data communication or downlink data communication is assigned to the late active period AP2.
これに加えて、前期アクティブ期間AP1と後期アクティブ期間AP2とは互いに時系列的な割合を調整可能に構成されている。即ちアクティブ期間AP全体の時間長が一定であると仮定した場合、この前期アクティブ期間APIの割合を自在に決定することで、残りのアクティブ期間APとなる後期アクティブ期間AP2も自在に決定することができる。なお、本発明においては、前期アクティブ期間AP1と後期アクティブ期間AP2の時系列的な割合の調整は必須ではなく、省略するようにしてもよいことは勿論である。 In addition, the early active period AP1 and the late active period AP2 are configured so that their chronological proportions can be adjusted relative to each other. In other words, assuming that the overall length of the active period AP is constant, by freely determining the proportion of this early active period API, it is possible to freely determine the late active period AP2, which makes up the remaining active period AP. Note that, in the present invention, adjusting the chronological proportions of the early active period AP1 and the late active period AP2 is not essential, and may of course be omitted.
ちなみに、アクティブ期間AP全体も自在に設定することができるため、先ずアクティブ期間APを決定し、その内訳としての前期アクティブ期間AP1と、後期アクティブ期間AP2の互いの時系列的な割合を自在に設定することができる。 By the way, the entire active period AP can also be set freely, so first determine the active period AP, and then freely set the chronological proportions of the early active period AP1 and the later active period AP2 that make up that period.
即ち、本発明を適用した無線通信システム1では、前期アクティブ期間AP1と、後期アクティブ期間AP2に対してそれぞれ上りデータ通信、下りデータ通信の何れかを割り当てることができ、しかもその割り当てられた前期アクティブ期間AP1と、後期アクティブ期間AP2の時系列的な割合を自在に調整することができる。この前期アクティブ期間AP1と、後期アクティブ期間AP2の割り当てと調整は、CS2側にて行う。 In other words, in a wireless communication system 1 to which the present invention is applied, either uplink data communication or downlink data communication can be assigned to the early active period AP1 and the late active period AP2, respectively, and the chronological ratio of the assigned early active period AP1 and late active period AP2 can be freely adjusted. This assignment and adjustment of the early active period AP1 and late active period AP2 is performed on the CS2 side.
このとき、前期アクティブ期間AP1と、後期アクティブ期間AP2に対してそれぞれ上りデータ通信、下りデータ通信の割り当てと、時系列的な割合の調整を、検出したノード3の数に応じて実行するようにしてもよい。 In this case, the allocation of upstream data communication and downstream data communication for the early active period AP1 and the later active period AP2, respectively, and the time-series adjustment of the ratio may be performed according to the number of detected nodes 3.
この割り当てと調整を行う過程で、CS2は、自身に従属するノード3を検知し、及びその数をカウントする。ノード3によっては、移動した結果、CS2に対する無線通信範囲外になるものもあれば、逆に新たにCS2に対する無線通信範囲内に入るものもある。このようにCS2に従属するノード3及びその数は、時系列的に刻々と変化するため、上述した割り当てと調整を行う都度、自身に従属する全てのノード3を検知し、及びその数をカウントする。 During this allocation and adjustment process, CS2 detects and counts the number of nodes 3 subordinate to itself. Some nodes 3 move and are no longer within the wireless communication range of CS2, while others may newly enter the wireless communication range of CS2. As such, the number and number of nodes 3 subordinate to CS2 change over time, so each time the above-mentioned allocation and adjustment is performed, all nodes 3 subordinate to itself are detected and counted.
そして、検出したノードの数に応じて、前期アクティブ期間AP1と、後期アクティブ期間AP2に対してそれぞれ上りデータ通信、下りデータ通信の割り当てと、時系列的な割合の調整を行う。このようなアクティブ期間AP1、AP2の割り当てと調整は、各間欠待受周期毎に行うようにしてもよいし、複数の間欠待受周期単位で一括して行うようにしてもよい。 Then, depending on the number of detected nodes, the system allocates upstream data communication and downstream data communication to the early active period AP1 and the later active period AP2, respectively, and adjusts the time-series ratios. This allocation and adjustment of active periods AP1 and AP2 may be performed for each intermittent standby cycle, or may be performed collectively for multiple intermittent standby cycles.
特にCS2からノード3への下りデータ通信は、ブロードキャストにより、一括してデータフレームを配信する場合が多い。ブロードキャストによるデータフレームの配信の場合には、個々のノード3に対してユニキャストで配信する場合と比較して短時間で一括して行うことができる。一方で、ノード3からCS2への上りデータ通信は、ブロードキャストによりデータフレームを送る場合は殆ど無く、個々のノードが単独でデータフレームをCS2へ送信するユニキャストが大部分である。 Downstream data communication from CS2 to node 3 in particular often involves broadcasting data frames in bulk. Broadcasting data frames can be done in bulk in a shorter time than unicasting to individual nodes 3. On the other hand, upstream data communication from node 3 to CS2 rarely involves broadcasting data frames; most data frames are unicast, with each node individually sending a data frame to CS2.
かかる場合において同じ時間帯に複数のノード3がCS2に対して上りデータ通信を開始した場合、一のノード3による上りデータ通信が終了するまで他のノード3は待機する必要がある。その結果、全てのノード3の上りデータ通信が完了するまでに相当の時間を要することになる。特にノード3の数が増加する場合、この上りデータ通信の通信時間と、下りデータ通信の通信時間の格差は大きくなる。 In such a case, if multiple nodes 3 start upstream data communication to CS2 during the same time period, the other nodes 3 must wait until one node 3 finishes its upstream data communication. As a result, it takes a considerable amount of time for all nodes 3 to complete their upstream data communication. In particular, as the number of nodes 3 increases, the difference in communication time between the upstream data communication and the downstream data communication becomes greater.
このため、図5に示すように、CS2に従属するノード3の数が多くなるにつれて、前期アクティブ期間AP1に対して上りデータ通信を、後期アクティブ期間AP2に対して下りデータ通信を割り当てると共に、前期アクティブ期間AP1の時系列的割合を後期アクティブ期間AP2よりも、より増加させるように調整するようにしてもよい。ここで前期アクティブ期間AP1の時系列的割合を後期アクティブ期間AP2よりも、より増加させるという意味は、以前の前期アクティブ期間AP1の時系列的な割合を増加させるように調整するものであればいかなる形態も含まれる。かかる場合において、前期アクティブ期間AP1の絶対的な長さが後期アクティブ期間AP2のそれよりも長くするということは必須ではなく、逆に前期アクティブ期間AP1の時系列的割合そのものが、後期アクティブ期間AP2よりも短いものであっても、その時系列的な割合が以前よりも増加するものであればよい。勿論、その前期アクティブ期間AP1の時系列的な割合を増加させる結果、前期アクティブ期間AP1の絶対的な長さが後期アクティブ期間AP2のそれよりも長くなることが多くなることは必然的であり、その結果、以下に説明する作用効果を得ることができる。 Therefore, as shown in FIG. 5, as the number of nodes 3 subordinate to CS2 increases, upstream data communication may be assigned to the early active period AP1 and downstream data communication may be assigned to the late active period AP2, and the time series proportion of the early active period AP1 may be adjusted to be greater than that of the late active period AP2. Here, "increasing the time series proportion of the early active period AP1 greater than that of the late active period AP2" includes any adjustment that increases the time series proportion of the previous early active period AP1. In such a case, it is not necessary for the absolute length of the early active period AP1 to be longer than that of the late active period AP2. Conversely, even if the time series proportion of the early active period AP1 itself is shorter than that of the late active period AP2, it is sufficient as long as the time series proportion is greater than that of the previous period. Of course, as a result of increasing the time series proportion of the early active period AP1, it is inevitable that the absolute length of the early active period AP1 will often be longer than that of the late active period AP2, which results in the effects described below.
前期アクティブ期間AP1に対して、先ず上りデータ通信を割り当て、その時系列的割合を増加させることで、ユニキャストによるデータフレームの送信が中心となり、各ノード3によるデータフレームの送信が終了するまでに相当の時間を要する上りデータ通信に対してより多くのアクティブ期間APを割り当てることができる。前期アクティブ期間AP1の時系列的な割合が長くなれば、各ノード3からCS2に対して各々行われる上りデータ通信をこの前期アクティブ期間AP1を通じて時系列的カバーすることが可能となる。特にこのノード3の数が増加するにつれて、全てのノード3による上りデータ通信が終了するまでの時間が増加することから、これに応じて前期アクティブ期間AP1の時系列的割合をより増加させることでカバーすることが可能となる。 By first allocating upstream data communication to the early active period AP1 and increasing the time-series proportion, more active periods AP can be allocated to upstream data communication, which mainly involves unicast data frame transmission and takes a considerable amount of time for each node 3 to complete transmitting data frames. If the time-series proportion of the early active period AP1 is increased, it becomes possible to time-series cover the upstream data communication from each node 3 to CS2 through this early active period AP1. In particular, as the number of nodes 3 increases, the time until upstream data communication by all nodes 3 completes increases, and so this can be covered by further increasing the time-series proportion of the early active period AP1 accordingly.
このようにして前期アクティブ期間AP1の時系列的な割合を増加させることにより、後期アクティブ期間AP2の時系列的な割合が減少することになる。しかし、後期アクティブ期間AP2の時系列的な割合が減少したとしても、CS2からノード3への下りデータ通信は、短時間でブロードキャストにより一括してデータフレームを配信する場合が多いことから、後期アクティブ期間AP2内で十分カバーすることができる。しかも、図3(a)に示すように、下りデータ通信のデータフレームの先頭のみが少なくとも後期アクティブ期間AP2に含まれていればよいことから、下りデータ通信が割り当てられる後期アクティブ期間AP2がより短くなっても遅滞なく通信を行うことができる。 Increasing the chronological proportion of the early active period AP1 in this way results in a decrease in the chronological proportion of the late active period AP2. However, even if the chronological proportion of the late active period AP2 decreases, downstream data communication from CS2 to node 3 can be adequately covered within the late active period AP2, because data frames are often distributed in bulk by broadcast in a short period of time. Moreover, as shown in Figure 3(a), since only the beginning of the data frame for downstream data communication needs to be included in the late active period AP2, communication can be carried out without delay even if the late active period AP2 to which downstream data communication is allocated becomes shorter.
このとき、CS2は、自らが各ノード3に対してブロードキャストにより下りデータ通信を行う場合には、前期アクティブ期間AP1に対して上りデータ通信を、後期アクティブ期間AP2に対して下りデータ通信を割り当てると共に、自らが各ノード3に対してユニキャストにより下りデータ通信を行う場合よりも前期の時系列的な割合を増加させるように調整してもよい。かかる場合には、CS2自体がノード3に対して行う下りデータ通信を、ブロードキャストにより行うか、ユニキャストにより行うかを判別する。そして、ブロードキャストにより下りデータ通信を行う場合には、ユニキャストにより下りデータ通信を行う場合よりも前期アクティブ期間AP1の時系列的な割合を増加させ、後期アクティブ期間AP2の時間的割合を減少させる。ブロードキャストによる下りデータ通信の時間は、ユニキャストの場合と比較して極めて短時間で実現できるため、前期アクティブ期間AP1の時系列的な割合を増加させることで上りデータ通信のためにアクティブ期間APを有効活用させることができる。一方で、ユニキャストにより下りデータ通信を行う場合には、その分通信時間が増加するため、前期アクティブ期間AP1の時系列的な割合を減少させ、後期アクティブ期間AP2の時間的割合を増加させることで対応する。 In this case, when CS2 performs downstream data communication to each node 3 by broadcast, it may allocate upstream data communication to the early active period AP1 and downstream data communication to the later active period AP2, and adjust the time series proportion of the early period to be higher than when CS2 performs downstream data communication to each node 3 by unicast. In such a case, CS2 itself determines whether to perform downstream data communication to the node 3 by broadcast or unicast. When performing downstream data communication by broadcast, it increases the time series proportion of the early active period AP1 and decreases the time series proportion of the later active period AP2 compared to when performing downstream data communication by unicast. Because broadcast downstream data communication can be achieved in an extremely short time compared to unicast, increasing the time series proportion of the early active period AP1 allows the active period AP to be used effectively for upstream data communication. On the other hand, when performing downstream data communication by unicast, the communication time increases accordingly, so this is addressed by decreasing the time series proportion of the early active period AP1 and increasing the time series proportion of the later active period AP2.
但し、CS2は、自らが各ノード3に対してブロードキャストにより下りデータ通信を行う場合において上述したように、前期アクティブ期間AP1に対して上りデータ通信を、後期アクティブ期間AP2に対して下りデータ通信を割り当てる場合に限定されるものではない。逆に前期アクティブ期間AP1に対して下りデータ通信を、後期アクティブ期間AP2に対して上りデータ通信を割り当てると共に、CS2自らが各ノード3に対してユニキャストにより下りデータ通信を行う場合よりも後期アクティブ期間AP2の時系列的な割合を増加させるように調整しても上述と同様の効果を得ることができる。 However, when CS2 itself performs downstream data communication by broadcast to each node 3, this is not limited to allocating upstream data communication to the early active period AP1 and downstream data communication to the late active period AP2, as described above. Conversely, the same effect as described above can be achieved by allocating downstream data communication to the early active period AP1 and upstream data communication to the late active period AP2, and adjusting the time series proportion of the late active period AP2 to be higher than when CS2 itself performs downstream data communication by unicast to each node 3.
なお、上述した実施の形態においては、CS2に従属するノード3の数が多くなるにつれて、前期アクティブ期間AP1に対して上りデータ通信を、後期アクティブ期間AP2に対して下りデータ通信を割り当てることを前提としているが、ノード3の数の大小に限らず、一律に前期アクティブ期間AP1に対して上りデータ通信を、後期アクティブ期間AP2に対して下りデータ通信を割り当てるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, it is assumed that as the number of nodes 3 subordinate to CS2 increases, upstream data communication is assigned to the early active period AP1 and downstream data communication is assigned to the later active period AP2. However, regardless of the number of nodes 3, upstream data communication may be uniformly assigned to the early active period AP1 and downstream data communication to the later active period AP2.
なお、CS2は、全てブロードキャストを通じて下りデータ通信を行う場合に限らず、ユニキャストを通じて下りデータ通信を行う場合もある。このため、CS2自身が下りデータ通信を行う上で、ブロードキャスト又はユニキャストの何れで通信するかが既知である場合には、それに基づいて前期アクティブ期間AP1、後期アクティブ期間AP2への割り当てと調整を行うようにしてもよい。かかる場合には、CS2は、自らが各ノード3に対してブロードキャストにより下りデータ通信を行う場合には、前期アクティブ期間AP1に対して上りデータ通信を、後期アクティブ期間AP2に対して下りデータ通信を割り当てると共に、前期アクティブ期間AP1の時系列的な割合を後期アクティブ期間AP2よりもより増加させるように調整するようにしてもよい。これにより、CS2は、自らが各ノード3に対してブロードキャストにより下りデータ通信を行う場合は通信時間が相当短縮されることから、下りデータ通信を後期アクティブ期間AP2に割り当てるとともに、後期アクティブ期間AP2の時系列的割合を減少させる。そして、その後期アクティブ期間AP2を短縮化した分、上りデータ通信が割り当てられる前期アクティブ期間AP1を長くすることが可能となる。 Note that CS2 does not necessarily perform downstream data communication entirely via broadcast; it may also perform downstream data communication via unicast. Therefore, if CS2 itself knows whether it will use broadcast or unicast for downstream data communication, it may allocate and adjust the early active period AP1 and late active period AP2 based on that information. In such a case, when CS2 itself performs downstream data communication via broadcast to each node 3, it may allocate upstream data communication to the early active period AP1 and downstream data communication to the late active period AP2, and adjust the time series proportion of the early active period AP1 to be greater than that of the late active period AP2. Since this significantly reduces communication time when CS2 itself performs downstream data communication via broadcast to each node 3, CS2 allocates downstream data communication to the late active period AP2 and reduces the time series proportion of the late active period AP2. The shortened late active period AP2 can then be used to lengthen the early active period AP1, to which upstream data communication is allocated.
このとき、図6に示すように、後期アクティブ期間AP2を下りデータ通信のデータフレーム長よりも短くなるように調整するようにしてもよい。その結果、後期アクティブ期間AP2の終点を下りデータ通信のデータフレームの終点よりも前になるように調整することができる。上述したように、下りデータ通信のデータフレームの先頭のみが少なくとも後期アクティブ期間AP2に含まれていればよいことから、下りデータ通信が割り当てられる後期アクティブ期間AP2がより短くなっても遅滞なく通信を行うことができる。下りデータ通信のデータフレーム長よりも短くなるように調整することで、その分、前期アクティブ期間AP1を長くすることができ、上りデータ通信により多くの時間を割り当てることができる。 In this case, as shown in Figure 6, the late active period AP2 may be adjusted to be shorter than the data frame length of downstream data communication. As a result, the end point of the late active period AP2 can be adjusted to be before the end point of the data frame of downstream data communication. As described above, since only the beginning of the data frame of downstream data communication needs to be included in the late active period AP2, communication can be carried out without delay even if the late active period AP2 to which downstream data communication is allocated becomes shorter. By adjusting the early active period AP1 to be shorter than the data frame length of downstream data communication, the early active period AP1 can be lengthened accordingly, allowing more time to be allocated to upstream data communication.
かかる場合には、言い換えれば、下りデータ通信のデータフレームの終点が、次の間欠待受周期における前期アクティブ期間AP1の始点よりも前になるように調整できていればよい。仮に下りデータ通信のデータフレームの終点が、後期アクティブ期間AP2の終点よりも後になったとしても、次の間欠待受周期における前期アクティブ期間AP1の始点よりも前に位置していればよい。また、ブロードキャストにより下りデータ通信を行う場合において、前期アクティブ期間AP1に対して下りデータ通信を、後期アクティブ期間AP2に対して上りデータ通信を割り当てるようにしてもよい。かかる場合には、後期アクティブ期間AP2の終点を上りデータ通信のデータフレームの終点よりも前になるように調整するようにしてもよい。 In such cases, in other words, it is sufficient to adjust the end point of the data frame for downlink data communication so that it is before the start point of the early active period AP1 in the next intermittent standby cycle. Even if the end point of the data frame for downlink data communication is later than the end point of the late active period AP2, it is sufficient as long as it is located before the start point of the early active period AP1 in the next intermittent standby cycle. Furthermore, when downlink data communication is performed by broadcast, it is possible to assign downlink data communication to the early active period AP1 and uplink data communication to the late active period AP2. In such cases, it is also possible to adjust the end point of the late active period AP2 so that it is before the end point of the data frame for uplink data communication.
かかる場合には、言い換えれば、上りデータ通信のデータフレームの終点が、次の間欠待受周期における前期アクティブ期間AP1の始点よりも前になるように調整できていればよい。仮に上りデータ通信のデータフレームの終点が、後期アクティブ期間AP2の終点よりも後になったとしても、次の間欠待受周期における前期アクティブ期間AP1の始点よりも前に位置していればよい。 In such a case, in other words, it is sufficient to adjust the end point of the data frame for upstream data communication so that it is before the start point of the early active period AP1 in the next intermittent standby cycle. Even if the end point of the data frame for upstream data communication is after the end point of the late active period AP2, it is sufficient as long as it is located before the start point of the early active period AP1 in the next intermittent standby cycle.
また、CS2は、自らが各ノード3に対してブロードキャストすることなくユニキャストで下りデータ通信を行う場合には、下りデータ通信が割り当てられる前期アクティブ期間AP1、後期アクティブ期間AP2の割合を時系列的により増加させるように調整するようにしてもよい。ユニキャストによる下りデータ通信は、ブロードキャストによる下りデータ通信と比較してその分通信時間が長くなることから、当該下りデータ通信が割り当てられる前期アクティブ期間AP1、後期アクティブ期間AP2の割合を時系列的により増加させることで対応することが可能となる。 Furthermore, when CS2 performs downlink data communication by unicast without broadcasting to each node 3, it may adjust the proportion of the early active period AP1 and the late active period AP2 to which downlink data communication is allocated so as to increase over time. Since downlink data communication by unicast takes a correspondingly longer communication time than downlink data communication by broadcast, this can be addressed by increasing over time the proportion of the early active period AP1 and the late active period AP2 to which downlink data communication is allocated.
1 無線通信システム
2 CS
3 ノード
1 Wireless communication system 2 CS
3 nodes
Claims (3)
上記各ノードは、連続する間欠待受周期において、上記データフレームを送受信可能とすると共に、時系列的に前期と後期に分割されたアクティブ期間と、動作を休止するスリープ期間とがそれぞれ割り当てられ、
上記収集制御局は、
検出したノードの数に応じて、上記アクティブ期間の前期に対して、ノードから収集 制御局への上りデータ通信と収集制御局からノードへの下りデータ通信の一方を割り当 てると共に、上記アクティブ期間の後期に対して、上記上りデータ通信と上記下りデー タ通信の他方を割り当て、
自らが上記各ノードに対してブロードキャストにより下りデータ通信を行う場合には、
上記前期に対して上りデータ通信を、上記後期に対して下りデータ通信を割り当て ると共に、自らが上記各ノードに対してユニキャストにより下りデータ通信を行う場 合よりも上記前期の時系列的な割合を増加させるように調整し、
又は上記前期に対して下りデータ通信を、上記後期に対して上りデータ通信を割り 当てると共に、自らが上記各ノードに対してユニキャストにより下りデータ通信を行 う場合よりも上記後期の時系列的な割合を増加させるように調整すること
を特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system in a network in which data frames are transmitted and received between two or more nodes arranged around a collection control station based on time division multiple access (TDMA),
each of the nodes is capable of transmitting and receiving the data frames during successive intermittent standby periods, and is assigned an active period divided into an early period and a late period in time series, and a sleep period in which operation is suspended;
The collection control station
Depending on the number of detected nodes, one of the upstream data communication from the node to the collection control station and the downstream data communication from the collection control station to the node is allocated to the first half of the active period, and the other of the upstream data communication and the downstream data communication is allocated to the second half of the active period;
When the node itself broadcasts downstream data to each of the nodes,
Allocating upstream data communication to the first period and downstream data communication to the second period , and adjusting the time series ratio of the first period to be increased compared to when the node itself performs downstream data communication by unicast to each of the nodes;
Alternatively, downstream data communication is allocated to the earlier period, and upstream data communication is allocated to the later period , and the ratio of the latter period is adjusted to be increased in time series compared to when the node itself performs downstream data communication by unicast to each of the nodes.
A wireless communication system comprising:
上記各ノードは、連続する間欠待受周期において、上記データフレームを送受信可能とすると共に、時系列的に前期と後期に分割されたアクティブ期間と、動作を休止するスリープ期間とがそれぞれ割り当てられ、
上記収集制御局は、
検出したノードの数に応じて、上記アクティブ期間の前期に対して、ノードから収集 制御局への上りデータ通信と収集制御局からノードへの下りデータ通信の一方を割り当 てると共に、上記アクティブ期間の後期に対して、上記上りデータ通信と上記下りデー タ通信の他方を割り当て、
自らが上記各ノードに対してブロードキャストにより下りデータ通信を行う場合には、
上記前期に対して上りデータ通信を、上記後期に対して下りデータ通信を割り当て ると共に、上記下りデータ通信のデータフレームの終点が次の間欠待受周期における 前期の始点よりも前になるように調整し、
又は上記前期に対して下りデータ通信を、上記後期に対して上りデータ通信を割り 当てると共に、上記上りデータ通信のデータフレームの終点が次の間欠待受周期にお ける前期の始点よりも前になるように調整すること
を特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system in a network in which data frames are transmitted and received between two or more nodes arranged around a collection control station based on time division multiple access (TDMA),
each of the nodes is capable of transmitting and receiving the data frames during successive intermittent standby periods, and is assigned an active period divided into an early period and a late period in time series, and a sleep period in which operation is suspended;
The collection control station
Depending on the number of detected nodes, one of the upstream data communication from the node to the collection control station and the downstream data communication from the collection control station to the node is allocated to the first half of the active period, and the other of the upstream data communication and the downstream data communication is allocated to the second half of the active period;
When the node itself broadcasts downstream data to each of the nodes,
assigning upstream data communication to the first period and downstream data communication to the second period , and adjusting the end point of a data frame for the downstream data communication so that the end point is before the start point of the first period in the next intermittent standby cycle;
Alternatively, downstream data communication is allocated to the first period and upstream data communication is allocated to the second period , and the end point of the data frame of the upstream data communication is adjusted so that it comes before the start point of the first period in the next intermittent standby cycle.
A wireless communication system comprising:
を特徴とする請求項1又は2記載の無線通信システム。 3. The wireless communication system according to claim 1, wherein the collection control station adjusts the time-series ratio between the earlier period and the later period in accordance with the number of detected nodes.
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