无线通信终端、无线通信系统以及路径选择程序技术方案

技术编号:20888208 阅读:27 留言:0更新日期:2019-04-17 13:50
类别值计算部(222)根据接收到帧时的接收功率的历史,计算与发送方节点有关的类别值。路径类别值计算部(223)根据由类别值计算部(222)计算出的类别值和从基准节点到发送方节点的路径评价值即原始路径类别值,计算在经由发送方节点时从基准节点起的路径评价值即目的地路径类别值。路径选择部(221)根据由路径类别值计算部(223)计算出的目的地路径类别值,选择到基准节点的通信路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线通信终端、无线通信系统以及路径选择程序
本专利技术涉及用于构建无线的多跳网络的路径选择技术。
技术介绍
为了应对无线模块的低成本化和伴随着频率重组的不需许可的频带的扩展,无线M2M(Machine-to-Machine:机器对机器)系统的应用得到扩大。无线M2M系统是通过无线通信在设备之间发送接收监视信息和控制帧的系统。在无线M2M系统中,与配置在较广区域中的设备进行通信,因而通信距离的延长成为问题。并且,在无线M2M系统中,由于能够应用于各种各样的系统,因而无论在什么样的环境下都保持较高的通信质量成为问题。作为延长通信距离的技术,有如下的多跳通信技术:在发送方节点与目的地节点之间配置中继节点,由中继节点接收从发送方节点发送的帧,并从中继节点向目的地节点进行发送。通过适用多跳通信技术,不需延长无线链路的通信距离,即可延长发送方节点与目的地节点之间的通信距离。作为多跳通信技术之一,有由IETF(InternetEngineeringTaskForce:国际互联网工程任务组)标准化的RPL(IPv6RoutingProtocolforLowPowerandLossyNetworks)(参照非专利文献1)。在RPL中,通过在节点之间定期交换包含表示路径评价值的级别的控制消息,进行通信路径的更新。级别的计算使用跳数、接收帧时的接收功率和帧的到达率这样的信息。在专利文献1中记载有分阶段地评价各节点间的链路的接收功率,使用链路间的评价值之和评价从发送方到目的地的通信路径。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-30049号公报非专利文献非专利文献1:IETFREC6550,“IPv6RoutingProtocolforLowPowerandLossyNetworks”
技术实现思路
专利技术要解决的问题在无线通信中,电波的状况时时刻刻在变化,因而定期的通信路径更新是必不可缺的。并且,在更新通信路径时选择质量较高的通信路径很重要。在RPL的通信路径选择方式中,在级别的计算使用接收功率的情况下,使用接收功率的平均值或者瞬时值。接收功率根据周边环境而变动,接收功率的降低引起帧发送的失败。但是,接收功率的平均值或者瞬时值的评价难以检测接收功率的临时性降低。因此,在RPL的通信路径选择中,存在选择接收功率有可能降低的通信路径的情况。在专利文献1记载的通信路径选择方式中,对于时时刻刻地变化的无线环境没有进行细致的评价。因此,在专利文献1记载的通信路径选择方式中,不能避开产生达到通信失败程度的接收功率降低的通信路径来选择通信路径。本专利技术的目的在于,能够在多跳网络中选择适当的通信路径。用于解决问题的手段本专利技术的无线通信终端具有:无线通信部,其通过无线通信从发送方节点接收帧;类别值计算部,其根据由所述无线通信部接收到帧时的接收功率的历史,计算与所述发送方节点有关的类别值;路径类别值计算部,其根据由所述类别值计算部计算出的类别值和从基准节点到所述发送方节点的路径评价值即原始路径类别值,计算在经由所述发送方节点时从所述基准节点起的路径评价值即目的地路径类别值;以及路径选择部,其根据由所述路径类别值计算部计算出的目的地路径类别值,选择到所述基准节点的通信路径。专利技术效果在本专利技术中,根据接收功率的历史计算路径评价值,根据路径评价值选择通信路径。由此,能够选择适当的通信路径。附图说明图1是实施方式1的无线通信系统100的结构图。图2是实施方式1的无线通信终端10的结构图。图3是实施方式1的上行路径管理部121存储的上行路径信息的说明图。图4是实施方式1的下行路径管理部122存储的下行路径信息的说明图。图5是实施方式1的上行路径控制消息和下行路径控制消息的结构的说明图。图6是实施方式1的上行路径控制消息和下行路径控制消息的结构的说明图。图7是实施方式1的上行路径控制消息和下行路径控制消息的结构的说明图。图8是实施方式1的上行路径控制消息和下行路径控制消息的结构的说明图。图9是实施方式1的无线通信系统100的动作概要的说明图。图10是实施方式1的无线通信系统100的动作概要的说明图。图11是示出实施方式1的无线通信终端10的上行路径控制消息发送时的动作的流程图。图12是示出实施方式1的无线通信终端10的下行路径控制消息发送时的动作的流程图。图13是示出实施方式1的无线通信终端10的应用数据的帧发送时的动作的流程图。图14是示出实施方式1的无线通信终端10的帧接收时的动作的流程图。图15是示出实施方式1的步骤S49的路径信息更新处理的流程图。图16是示出实施方式1的步骤S52的上行路径信息更新处理中的链路评价记录、类别值和路径类别值的更新处理的流程图。图17是实施方式1的类别划分的说明图。图18是变形例2的无线通信终端10的结构图。具体实施方式实施方式1***结构的说明***参照图1说明实施方式1的无线通信系统100的结构。无线通信系统100具有多个无线通信终端10。在图1中,无线通信系统100具有作为网关30的无线通信终端10X以及无线通信终端10A、10B、10C这4个无线通信终端10。无线通信系统100具有的无线通信终端10的台数不限于此,可以是任意台。无线通信系统100由多个无线通信终端10构成多跳网络。作为网关30的无线通信终端10X管理构成的多跳网络,与各无线通信终端10直接地或者经由其它无线通信终端10发送接收帧。在图1中,作为网关30的无线通信终端10X与无线通信终端10A和无线通信终端10B相邻,是无线通信终端10A、无线通信终端10B和无线通信终端10C的上位节点。无线通信终端10A是与无线通信终端10C相邻的无线通信终端10C的上位节点。无线通信终端10B是与无线通信终端10C相邻的无线通信终端10C的上位节点。参照图2说明实施方式1的无线通信终端10的结构。无线通信终端10是计算机。无线通信终端10具有处理器11、存储装置12和无线通信机13这样的硬件。处理器11经由信号线与其它硬件连接,控制这些其它硬件。另外,一部分或者全部的无线通信终端10还可以具有用于与传感器这样的外部设备进行通信的通信接口。例如,存在无线通信系统100被铺设于具有FA(FactoryAutomation:工厂自动化)系统的工厂中的情况。在这种情况下,在无线通信系统100中混合存在为了控制生产装置而与作为外部设备的生产装置连接的无线通信终端10、与用于监视生产装置的传感器连接的无线通信终端10、仅以中继数据为目的的无线通信终端10等。处理器11是进行处理的IC(IntegratedCircuit:集成电路)。具体地,处理器11是CPU(CentralProcessingUnit:中央处理单元)、DSP(DigitalSignalProcessor:数字信号处理器)、GPU(GraphicsProcessingUnit:图形处理单元)。存储装置12由临时存储数据的内存和保管数据的存储器构成。内存作为具体例是RAM(RandomAccessMemory:随机存取存储器)。存储器作为具体例是HDD(HardDiskDrive:硬盘驱动器)。并且,存储器还可以是SD(SecureDigital:安全数字)存储卡、CF(CompactFlash:本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种无线通信终端,该无线通信终端具有:无线通信部,其通过无线通信从发送方节点接收帧;类别值计算部,其根据由所述无线通信部接收到帧时的接收功率的历史,计算与所述发送方节点有关的类别值;路径类别值计算部,其根据由所述类别值计算部计算出的类别值和从基准节点到所述发送方节点的路径评价值即原始路径类别值,计算在经由所述发送方节点时从所述基准节点起的路径评价值即目的地路径类别值;以及路径选择部,其根据由所述路径类别值计算部计算出的目的地路径类别值,选择向所述基准节点发送帧时的通信路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线通信终端,该无线通信终端具有:无线通信部,其通过无线通信从发送方节点接收帧;类别值计算部,其根据由所述无线通信部接收到帧时的接收功率的历史,计算与所述发送方节点有关的类别值;路径类别值计算部,其根据由所述类别值计算部计算出的类别值和从基准节点到所述发送方节点的路径评价值即原始路径类别值,计算在经由所述发送方节点时从所述基准节点起的路径评价值即目的地路径类别值;以及路径选择部,其根据由所述路径类别值计算部计算出的目的地路径类别值,选择向所述基准节点发送帧时的通信路径。2.根据权利要求1所述的无线通信终端,其中,所述类别值计算部根据基准次数中的所述接收功率超过阈值的次数计算所述类别值。3.根据权利要求1所述的无线通信终端,其中,所述类别值计算部根据在基准期间内所述接收功率超过阈值的时间计算所述类别值。4.根据权利要求2或3所述的无线通信终端,其中,所述阈值是与前次接收到帧时的类别值对应的值。5.根据权利要求2所述的无线通信终端,其中,所述次数是与前次接收到帧时的类别值对应的值。6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的无线通信终端,其中,所述无线通信部接收包含所述原始路径类别值的路径控制消息作为所述帧,所述路径类别值计算部根据所述类别值和所述路径控制消息中包含的所述原始路...

【专利技术属性】
技术研发人员:石原功之郎大塚义浩泽健太郎
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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