多跳通信终端、多跳通信系统和多跳通信方法技术方案

多跳通信终端、多跳通信系统和多跳通信方法。在网关（GW）中，当干扰检测单元检测到干扰时，帧生成单元发送干扰广播信号。终端接收以最大发送功率从该终端所属于的GW发送的干扰广播信号。干扰广播信号包含关于作为GW中的数据信号的发送功率值并且小于最大发送功率值的预定发送功率值的信息。所述干扰广播信号是以最大发送功率值发送的。

【技术实现步骤摘要】
多跳通信终端、多跳通信系统和多跳通信方法
本文讨论的实施方式涉及多跳通信终端、多跳通信系统和多跳通信方法。
技术介绍
近年来，传感器网络已越来越多地用于监测用来管理居住环境、自然保护、医疗保健、交通状况等的各种类型的信息。在传感器网络中，具有通信功能的传感器(以下可称为“传感器终端”)被设置在各个位置，并且传感器终端自动构成网络。各个传感器终端利用随机访问法与周围的传感器终端进行无线通信。载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)方法是随机访问通信的示例方法。各个传感器终端根据特定的通信路由选择方法在周围的传感器终端当中识别数据要被发送到的终端(即，中继终端)，进而选择通信路由。传感器网络中的传感器终端按照此方式构成无线多跳网络。无线多跳网络是如下的无线网络：其中各个节点具有数据传输功能，并且不能彼此直接通信的节点可经由中继节点进行通信。各个传感器终端采用多跳向目的地装置发送数据。无线多跳网络通常称为自组织(ad-hoc)网络。此处，在CSMA/CA方法中，在开始通信之前，各个节点进行载波侦听，以监测接收信号强度指示(RSSI)。当所检测到的RSSI小于特定值，或者未检测到RRSI时，各个节点确定没有其它节点在发送数据，从而发送数据。然而，CSMA/CA方法存在冲突的问题，这种冲突出现在从发送节点发送到目的地节点的信号与从位于能够与目的地节点直接通信的区域中但不能检测到发送节点进行的发送的节点发送的信号之间。这种冲突被称为干扰。从发送节点发送来的接收信号的功率小于阈值的节点可被称为“隐藏节点”。无线多跳网络包括树型网络和网状型网络。树型网络包括多个终端和作为绑定终端的信息采集站的网关(GW)。网关下以高密度存在的终端会产生一个网关所不能容纳的业务。此时，附加安装新的其它网关可增大系统容纳的业务量，即系统的业务容量。然而，在将新增加的网关安装在发出到达现有网关的电磁波的区域中时，这两个网关成为尝试根据CSMA/CA方法获取无线资源的竞争者。具体地，当其中一个网关进行通信时，另一网关进行等待并且结果是不能接收到向该另一网关自身发送的数据，直至通信终止为止。因此，在这种情况下，增加新网关并不会导致增大整个系统的业务容量。存在传统的方法控制网状型网络中的多个终端的发送功率，以抑制从终端发送的信号之间的干扰。日本特开2011-146850号公报和日本特开2011-254191号公报描述了传统的示例。然而，简单地将传统的干扰抑制方法应用于树型网络会使得网关对该网关和与其直接通信的终端之间的通信质量赋予更高的优先权，而非通过减小发送功率来抑制对其它网关的干扰。因此，对其它终端造成干扰的网关仅将其发送功率减小到不使该网关和与其自身直接通信的终端之间的通信质量劣化的程度。结果，从各个网关发送的信号之间的干扰未被抑制。当网关简单地减小发送功率，以抑制从各个网关发送的信号之间的干扰时，可断开该网关自身和与其直接通信的终端之间的通信。因此，本专利技术的实施方式的一个方面的目的是提供一种多跳通信终端、一种多跳通信系统以及一种多跳通信方法，其首先可以抑制网关之间的干扰，其次可以使得与这些网关直接通信的终端能够保持通信。
技术实现思路
根据实施方式的一个方面，提供了一种多跳通信终端，该多跳通信终端经由通信路由与该多跳通信终端所属于的网关通信，所述通信路由是直接路由或者包含至少一个其它终端的间接路由。所述多跳通信终端包括接收单元和路由控制单元。所述接收单元包括：第一广播信号，其是以第一发送功率值从所述多跳通信终端所属于的所述网关发送的，并且该第一广播信号包含关于所述多跳通信终端所属于的所述网关中的数据信号的第一预定发送功率值的信息，所述第一预定发送功率值小于所述第一发送功率值；以及问候信号，其包含所述终端以外的节点的类型信息和标识信息以及关于其它节点中的数据信号的第二预定发送功率值的信息。所述路由控制单元基于所接收到的第一广播信号和所接收到的问候信号来确定所述通信路由。附图说明图1是示出本专利技术的第一实施方式的多跳通信系统的示例的示意图；图2是示出第一实施方式的网关的示例的框图；图3是示出网关内的发送功率控制单元和存储单元的示例的框图；图4是示出第一实施方式的多跳通信终端的示例的框图；图5是示出终端内的路由控制单元的示例的框图；图6是示出终端内的发送功率控制单元的示例的框图；图7是说明网关执行的干扰广播信号的发送处理以及数据信号的功率发送值的控制处理的流程图；图8是说明最小发送功率值的计算处理的流程图；图9是说明终端执行的通信路由的确定处理以及数据信号的发送功率值的控制处理的流程图；图10是示出网关的硬件构造的示意图；以及图11是示出终端的硬件构造的示意图。具体实施方式下面参照附图对本专利技术的优选实施方式进行说明。要注意的是，实施方式并不限定本申请公开的多跳通信终端、多跳通信系统以及多跳通信方法。还须注意的是，在这些实施方式中，对具有相同功能的构造赋予相同的附图标记，并且省略其重复描述。[a]第一实施方式多跳通信系统的概述图1是示出本专利技术的第一实施方式的多跳通信系统的示例的示意图。图1示出了无线多跳网络1和有线网络2。无线多跳网络1包括多个节点。这些节点包括多个网关(GW)10和多个多跳通信终端50。无线多跳网络1与有线网络2经由GW10连接。多跳通信系统以下可简称为通信系统。多跳通信终端也可简称为终端。有线网络2是基于互联网协议(IP)等进行数据通信的IP网络，并且包括与GW10连接的管理服务器5。管理服务器5是如下的服务器装置：其采集在无线多跳网络1中检测到的数据并且对无线多跳网络1中的节点进行电源管理、异常检测等。在图1中，无线多跳网络1包括节点A至G作为GW10-1下的终端50。无线多跳网络1还包括节点H至O作为GW10-2下的终端50。无线多跳网络1中的各个节点从其发送的数据信号的到达范围(以下可称为“可达区域”)内存在的其它节点中选择一个节点，并且经由包括所选择的节点的通信路由进行通信。例如，在图1中，节点C经由包括节点B和A的通信路由与GW10-1通信。当多个GW10中的一个GW10检测到与GW直接通信的终端50(以下也称为“第一跳终端”)以外的节点发送的信号时，该GW发送“干扰广播信号”。以“第一发送功率值”对干扰广播信号进行广播。第一发送功率值是所有节点公知的发送功率值，例如，为GW10的最大发送功率值。干扰广播信号包括在其发送之后要发送的数据信号的“第一预定发送功率值”。第一预定发送功率值是使发送数据信号不会到达从中接收到干扰的节点的发送功率值。换句话说，当多个GW10中的一个GW10检测到来自第一跳终端以外的节点的干扰时，GW10调节其自身的可达区域以将干扰节点排除在外。当从另一GW10接收了干扰广播信号时，GW10将为数据信号设置的设定发送功率值从当前设置的功率值改变为使发送数据信号不能到达其它GW10的发送功率值。换句话说，GW10调节其自身的可达区域以将可能受到该GW10干扰的其它GW10排除在外。通过这种方式，GW10以GW检测到自身接收的干扰或GW接收到另一GW10发送的干扰广播信号的事件为触发点，调节其自身的可达区域，从而抑制多个GW10之间的干扰。作为GW10对可达区域的调节结果，当前作为第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多跳通信终端，该多跳通信终端经由通信路由与该多跳通信终端所属于的网关通信，所述通信路由是直接路由或包含至少一个其它终端的间接路由，该多跳通信终端包括：接收单元，其接收：第一广播信号，其是以第一发送功率值从所述多跳通信终端所属于的所述网关发送的，并且该第一广播信号包含关于所述多跳通信终端所属于的所述网关中的数据信号的第一预定发送功率值的信息，所述第一预定发送功率值小于所述第一发送功率值；以及问候信号，其包含该终端以外的节点的类型信息和标识信息以及关于其它节点中的数据信号的第二预定发送功率值的信息；以及路由控制单元，其基于所接收到的第一广播信号和所接收到的问候信号来确定所述通信路由。

【技术特征摘要】
2012.11.16 JP 2012-2525951.一种多跳通信终端，该多跳通信终端经由通信路由与该多跳通信终端所属于的网关通信，所述通信路由是直接路由或包含至少一个其它终端的间接路由，该多跳通信终端包括：接收单元，其接收：第一广播信号，其是以第一发送功率值从所述多跳通信终端所属于的所述网关发送的，并且该第一广播信号包含关于所述多跳通信终端所属于的所述网关中的数据信号的第一预定发送功率值的信息，所述第一预定发送功率值小于所述第一发送功率值；以及问候信号，其包含该终端以外的节点的类型信息和标识信息以及关于其它节点中的数据信号的第二预定发送功率值的信息；以及路由控制单元，其基于所接收到的第一广播信号和所接收到的问候信号来确定所述通信路由。2.根据权利要求1所述的多跳通信终端，该多跳通信终端还包括功率控制单元，该功率控制单元基于所接收到的第一广播信号、所接收到的问候信号和所确定的通信路由来确定该终端中的数据信号的第二发送功率值。3.根据权利要求2所述的多跳通信终端，该多跳通信终端还包括计算单元，该计算单元基于所接收到的第一广播信号或所接收到的问候信号来计算该终端与所接收到的第一广播信号或所接收到的问候信号的发送源节点之间的路径损失值，并且基于所计算出的路径损失值和所需接收功率值来计算所需发送功率值；其中，当未从所述多跳通信终端所属于的所述网关以外的网关接收到第二广播信号，并且所述第一预定发送功率值大于所述计算单元计算出的该终端与所述多跳通信终端所属于的所述网关之间的所述所需发送功率值时，所述功率控制单元将所述第一预定发送功率值确定为所述第二发送功率值。4.根据权利要求2所述的多跳通信终端，该多跳通信终端还包括计算单元，该计算单元基于所接收到的第一广播信号或所接收到的问候信号来计算该终端与所接收到的第一广播信号或所接收到的问候信号的发送源节点之间的路径损失值，并且基于所计算出的路径损失值和所需接收功率值来计算所需发送功率值；其中，当未从所述多跳通信终端所属于的所述网关以外的网关接收到第二广播信号，并且所述第一预定发送功率值小于所述计算单元计算出的该终端与所述多跳通信终端所属于的所述网关之间的所述所需发送功率值时，所述路由控制单元识别多个路由选项，各个所述路由选项包括所述计算单元计算出的所需发送功率值小于所述第一预定发送功率值的多个终端中的每一个作为相邻终端，并且所述路由控制单元将所识别出的路由选项当中具有最小路由成本的路由选项设置为所述通信路由；并且所述功率控制单元将所述第一预定发送功率值确定为所述第二发送功率值。5.根据权利要求2所述的多跳通信终端，其中，所述接收单元从所述多跳通信终端所属于的所述网关以外的网关接收第二广播信号；所述多跳通信终端还包括计算单元，该计算单元基于所接收到的第一广播信号、所接收到的第二广播信号或所接收到的问候信号来计算该终端与所接收到的第一广播信号、所接收到的第二广播信号或所接收到的问候信号的发送源节点之间的路径损失值，并且基于所计算出的路径损失值和所需接收功率值来计算所需发送功率值；并且所述功率控制单元将所述第二发送功率值确定为小于所述计算单元计算出的其它网关与该终端之间的所述所需发送功率值的值。6.根据权利要求2所述的多跳通信终端，该多跳通信终端还包括计算单元，该计算单元基于所接收到的问候信号来计算该终端与所接收到的问候信号的发送源节点之间的路径损失值，并且基于所计算出的路径损失值和所需接收功率值来计算所需...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田裕志，尾崎一幸，温允，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：