數據收發方法

數據收發方法
【專利摘要】提供能夠有效地抑制電力消耗的數據收發方法。具有如下步驟：同步步驟，根據從主設備或從設備發送的規定的同步信息，在主設備與從設備之間建立同步；CAP設定步驟，根據建立的同步，按規定的定時設定主設備與從設備的競爭訪問期間(CAP)；開始步驟，在CAP內，在主設備與從設備之間開始數據收發；以及延長步驟，當在CAP內沒有完成數據收發的情況下，在CAP后還延長進行數據收發。
【專利說明】數據收發方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及能夠有效地抑制電力消耗的數據收發方法。

【背景技術】
[0002]無線個人區域網是使處于個人的作業環境中的設備與處于其周邊的設備能夠相互連接的近距離網絡。
[0003]近年，在這樣的無線個人區域網中，使用了符合IEEE802.15.4規格的通信設備，其小型、低廉且能夠進行低輸出的數字無線通信。
[0004]符合IEEE802.15.4規格的網絡大致由FFD(Full Funct1n Device:全功能設備)和RFD(Reduced Funct1n Device:精簡功能設備)這兩種設備構成。
[0005]FFD是全功能搭載型設備，其具有以下功能:針對要加入自身所屬的個人區域網(PAN)的新設備的加入PAN的加入承認功能；以及在與其它設備的通信中使用的超幀的定義功能。在這樣的FFD中，將如下FFD稱作PAN協調器:其在各網絡中都存在有I個，并具有確定網絡整體的ID的功能。
[0006]RFD是不具有FFD所具備的上述加入承認功能和超幀定義功能的設備，是如下的功能限制型設備:除了不具有這些功能以外，具有與FFD相同的功能。
[0007]圖11是示出由FFD和RFD構成的網絡的拓撲的示意圖。如圖11所示，作為這樣的網絡的拓撲，存在有星形網絡(圖11的(A))、對等網絡(圖11的(B))等拓撲。
[0008]星形網絡由PAN協調器和多個FFD或RFD構成。所有設備之間構成主/從關系(參照專利文獻I)。而且，從位于上位的作為主控的FFD向位于下位的作為從屬的FDD或RFD定期地發送同步用信號(信標)，由此，建立主/從之間的同步，進行基于TDMACTimeDivis1n Multiple Access:時分多址)方式的信息收發。
[0009]另一方面，對等網絡在由PAN協調器和多個FFD或RFD構成這點上與上述星形網絡相同，而不同之處在于:在對等網絡中，所有設備是對等的，即，在設備之間不構成主/從的關系。在構成對等網絡的各設備之間，進行基于CSMA(Carrier Sense Multiple Access:載波偵聽多路訪問)方式的信息收發。
[0010]對上述兩個網絡拓撲中的星形網絡進行更詳細的說明。圖12是示出現有的星形網絡中的信息的收發方法的圖。
[0011]如圖12所示，在現有的星形網絡中，根據來自主設備的信標信號，在主/從之間建立同步，并且，確定信標信號的間隔(Beacon Interval, B1:信標間隔)作為TDMA周期。
[0012]TDMA周期由從設備啟動而進行信息收發的活動期間以及從設備成為休眠模式的非活動期間構成。
[0013]活動期間被定義為超幀持續時間(Superframe Durat1n，SD:超幀持續時間)，其由競爭訪問期間(Content1n Access Per1d，CAP:競爭訪問期間)和非競爭訪問期間(Content1n Free Access Per1d，CFP:非競爭訪問期間)構成。
[0014]CAP是在與主設備進行通信的所有從設備之間允許信息收發的期間。
[0015]另一方面，CFP是僅對主設備分配的唯一的從設備允許信息收發的期間。在CFP內，各從設備能夠僅在作為對自己分配的時隙的GTS(Guaranteed Time Slot:保證時隙)內，進行對主設備的信息收發。
[0016]設備之間的數據幀的收發均僅在上述CAP或CFP內進行。
[0017]非活動期間是BI中的上述活動期間即SD以外的時間，如上所述，在非活動期間中，從設備成為休眠模式。因此，當占據于BI的SD變長時，非活動期間相應地變短，并且，從設備不進入休眠模式而繼續啟動。
[0018]現有技術文獻
[0019]專利文獻
[0020]專利文獻1:日本特開平06-232890號公報


【發明內容】

[0021]發明要解決的問題
[0022]因此，如上所述，在現有的數據收發方法中，數據收發均以收斂在CAP內或GTS內的方式來進行。因此，需要將CAP或GTS設為長于數據收發所需的時間，占據于BI中的SD必然變長，因此，非活動期間變短。進而，由于非活動期間變短，作為休眠模式的時間變短，啟動時間變長，由此導致浪費電力。
[0023]因此，本發明是鑒于上述問題而提出的，目的在于提供一種能夠抑制電力浪費的數據收發方法。
[0024]用于解決問題的手段
[0025]本發明人為了解決上述問題，發明了能夠有效地抑制電力浪費的數據收發方法。
[0026]本申請權利要求1的數據收發方法是在主設備與至少I個從設備之間執行的數據收發方法，其特征在于，具有:同步步驟，根據從所述主設備或所述從設備發送的規定的同步信息，在所述主設備與所述從設備之間建立同步；CAP設定步驟，根據建立的所述同步，按規定的定時設定所述主設備與所述從設備的競爭訪問期間(CAP);開始步驟，在所述CAP內，在所述主設備與所述從設備之間開始數據收發；以及延長步驟，當在所述CAP內沒有結束所述數據收發的情況下，在所述CAP之后還延長進行所述數據收發。
[0027]此外，本申請權利要求2的數據收發方法的特征在于，在權利要求1所述的數據收發方法中，在所述同步步驟中，所述規定的同步信息是從所述主設備發送的信標信號，在所述主設備與所述從設備之間，建立基于信標間隔的同步，在建立所述同步之后，在保持所述同步的狀態下，減少從所述主設備發送所述信標信號的發送頻度。
[0028]此外，本申請權利要求3的數據收發方法的特征在于，在權利要求1所述的數據收發方法中，在所述同步步驟中，接收所述數據的一側的設備定期地反復進行短時間的等待，并且，發送所述數據的一側的設備在發送所述數據之前，連續地發送表示數據幀的發送定時的第I同步用信號作為所述規定的同步信息，當接收所述數據的一側的設備在所述等待中接收到從發送所述數據的一側的設備發送來的所述第I同步用信號時，在所述CAP設定步驟中設定所述CAP。
[0029]此外，本申請權利要求4的數據收發方法的特征在于，在權利要求1所述的數據收發方法中，在所述同步步驟中，所有設備定期地發送用于數據幀接收的第2同步用信號，在所述CAP設定步驟中，當發送所述數據幀的一側的設備從接收所述數據幀的一側的設備接收到所述第2同步用信號時，在所述CAP設定步驟中設定所述CAP。
[0030]此外，本申請權利要求5的數據收發方法的特征在于，在權利要求1?4中的任意一項所述的數據收發方法中，所述從設備根據規定的基準來決定待連接的所述主設備。
[0031]此外，本申請權利要求6的數據收發方法的特征在于，在權利要求1?5中的任意一項所述的數據收發方法中，在所述主設備與所述從設備之間收發的數據幀構成為具有:同步部，其規定用于所述同步的信號；有效負載部，其包含有至少I個有效負載和結合信息報頭，該結合信息報頭規定了所述有效負載的數量和每個所述有效負載的有效負載長度；以及報頭部，其規定所述有效負載部整體的有效負載長度，所述主設備在從所述從設備接收到所述數據幀時，從所述數據幀中提取所述有效負載，將提取出的所述有效負載與從接收自其它從設備的其它數據幀中提取出的其它有效負載或所述主設備生成的新的有效負載結合，生成新的有效負載部，并且，生成新的同步部和新的報頭部，
[0032]將所生成的所述新的同步部和所述新的報頭部與所述新的有效負載部結合，生成新的數據幀，將生成的所述新的數據幀發送到更上位的主設備。
[0033]發明效果
[0034]根據本申請權利要求1的發明，由于能夠使CAP短于現有的數據收發方法，因此，能夠縮短活動期間，縮短設備的啟動時間，因而能夠有效地抑制設備的電力消耗。
[0035]根據本申請權利要求2的發明，在建立同步之后，信標信號的發送頻度下降，因此能夠有效地抑制同步建立后的不需要的信標信號的收發所導致的電力消耗。
[0036]根據本申請權利要求3的發明，各個設備只要定期地啟動并進行短時間的等待即可，在上述等待時間以外的時間，可以轉入休眠模式，因此，能夠縮短設備的啟動時間，能夠有效地抑制設備的電力消耗。此外，無需如現有的數據收發方法那樣定期地發送信標信號，僅根據需要發送喚醒幀即可，因此，能夠進一步抑制電力的浪費。
[0037]根據本申請權利要求4的發明，在剛發送了同步用信號之后接著開始收發，因此不存在收發開始之前的時間損耗。此外，與第I實施方式同樣地，能夠使CAP短于現有的數據收發方法。因此，能夠縮短活動期間，縮短設備的啟動時間，因而能夠有效地抑制設備的電力消耗。
[0038]根據本申請權利要求5的發明，從設備根據規定的基準來決定待連接的所述主設備，由此，能夠進行迅速的PAN構筑。
[0039]根據本申請權利要求6的發明，能夠削減同步部或報頭部等冗余部，能夠減少數據收發所需的時間。進而，通過減少數據收發所需的時間，由此，針對在CAP結束后進行數據收發的設備，能夠更早地設為休眠模式，能夠縮短設備的啟動時間，因而能夠有效地抑制電力的消耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是示出在第I實施方式的數據收發方法中使用的超幀的圖。
[0041]圖2是示出構筑第I實施方式的數據收發方法中的網絡拓撲的情況的順序圖。
[0042]圖3是示出第I實施方式的數據收發方法中的數據中繼的情況的圖。
[0043]圖4是示出第2實施方式的數據收發方法的圖。
[0044]圖5是示出第2實施方式的數據收發方法中的、設置在各儀表中的無線設備的結構的圖。
[0045]圖6是示出在第2實施方式的數據收發方法中使用的數據的幀結構的圖。
[0046]圖7是示出第2實施方式的數據收發方法中的數據結合的情況的示意圖。
[0047]圖8是示出第2實施方式的數據收發方法中的幀的發送處理的流程圖。
[0048]圖9是示出第3實施方式的數據收發方法的圖。
[0049]圖10是示出第4實施方式的數據收發方法的圖。
[0050]圖11是示出由FFD和RFD構成的網絡的拓撲的示意圖，圖11的⑷是示出星形拓撲的圖，圖11的(B)是示出對等式拓撲的圖。
[0051]圖12是示出現有的星形網絡中的信息的收發方法的圖。

【具體實施方式】
[0052]以下，對本發明的實施方式進行詳細說明。此外，以下所示的各實施方式的數據收發方法均以在圖11的(A)所示的星形網絡中的數據收發中使用的情況為例進行說明，但本發明不限于此，只要是在樹型網絡等設備之間構筑出主/從關系的拓撲即可適用。
[0053]〈第I實施方式〉
[0054]對本發明的第I實施方式的數據收發方法進行說明。圖1是示出在第I實施方式的數據收發方法中使用的超幀的圖。
[0055]如圖1所示，在本實施方式的數據收發方法中，定義活動期間的SD僅由CAP構成。
[0056]而且，在本實施方式的數據收發方法中，數據幀的收發在CAP內開始，但不需要在CAP內完成，在CAP內沒有完成數據幀的收發的情況下，關于進行數據幀收發的設備，能夠在CAP結束后還繼續進行數據收發，直到其完成為止。此外，在CAP結束時，針對沒有進行數據收發的設備，在CAP結束時設為休眠模式。
[0057]因此，能夠使CAP短于現有的數據收發方法，能夠縮短活動期間，并相應地延長非活動期間即設備處于休眠模式的期間，因此，能夠縮短設備的啟動時間，能夠有效地抑制設備的電力消耗。
[0058]此外，在本實施方式的數據收發方法中，在建立基于信標間隔的同步時，從主設備發送信標信號，在建立同步后，使信標信號的發送頻度下降。具體而言，在建立同步后，下降到建立同步時的信標間隔的幾分之一的頻度，或者停止信標信號的發送并根據需要重新開始發送。
[0059]因此，能夠有效地抑制同步建立后的不需要的信標信號的收發所導致的電力消耗。此外，在圖1中，省略了基于最初的信標信號的同步建立的情況。
[0060]接下來，對第I實施方式的數據收發方法中的網絡拓撲的構筑進行說明。圖2是示出構筑第I實施方式的數據收發方法中的網絡拓撲的情況的順序圖。此外，在圖2中，作為本實施例的數據收發方法的應用例，以通過無線網絡從下位的儀表經由上位的儀表將各種信息收集到收集儀表CS (Collect1n Stat1n:收集站)的儀表網絡(Meter network:儀表網絡)為例進行說明，其中，收集儀表CS是作為PAN協調器來發揮作用的SUN收集站。
[0061]圖2所示的無線網絡由收集儀表CS，儀表Ml、儀表M2、儀表M3這4個儀表構成。收集儀表CS是最上位的主設備，儀表Ml和M2是針對收集儀表CS的從設備，儀表M3是針對儀表Ml的從設備。在該網絡中，網絡拓撲的構筑是以如下方式開始的:首先，接通收集儀表CS的電源，收集儀表CS進行主動掃描(步驟SI)。
[0062]接下來，收集儀表CS定義PANID和自身的超幀，啟動PAN(步驟S2)。
[0063]接下來，儀表Ml的電源被接通，進行儀表Ml的主動掃描(步驟S3)。
[0064]在儀表Ml的主動掃描中，首先，儀表Ml廣播掃描請求(步驟S4)。
[0065]進而，作為處于可接收從儀表Ml廣播的掃描請求的范圍內的FFD的收集儀表CS向儀表Ml單播針對接收到的掃描請求的應答(掃描應答)(步驟S4)。儀表Ml接收該掃描應答，由此，儀表Ml發現收集儀表CS，并識別出收集儀表CS是具有可作為針對本機的主設備的可能性的設備，儀表Ml的主動掃描結束。
[0066]接下來，儀表Ml開始對收集儀表CS的PAN的關聯(步驟S6)。
[0067]在儀表Ml的關聯中，首先，儀表Ml向可作為主設備的收集儀表CS單播關聯請求(步驟S7) ο
[0068]接下來，接收到來自儀表Ml的關聯請求的收集儀表CS向儀表Ml單播關聯應答(步驟S8)。儀表Ml接收該關聯應答，由此完成以收集儀表CS為主設備的儀表Ml對PAN的關聯。
[0069]這樣，在收集儀表CS和儀表Ml之間完成關聯，由此，能夠在兩者之間進行數據的收發(步驟S9) ο
[0070]接下來，儀表M2的電源被接通，進行儀表M2的主動掃描(步驟Sll)。
[0071]在儀表M2的主動掃描中，首先，儀表M2廣播掃描請求(步驟S12)。
[0072]進而，作為處于可接收從儀表M2廣播的掃描請求的范圍內的FFD的收集儀表CS和儀表Ml在接收到掃描請求時，向儀表M2單播掃描應答(步驟S13)。儀表M2接收該掃描應答，由此，儀表M2發現可作為主設備的收集儀表CS和儀表Ml。此外，在存在有多個可作為主設備的設備的情況下，針對設備，根據規定的基準，進行作為主設備的優先級高的設備的識別。在本實施方式中，根據規定的基準，識別出在可作為主設備的兩個儀表中，儀表M2是優先級比收集儀表CS高的設備。這樣，儀表M2的主動掃描結束。
[0073]該優先級可根據與收集儀表CS相距的距離、從發出掃描請求的設備起的距離或發送掃描應答的順序等規定的基準來決定。在本實施方式中，根據與收集儀表CS相距的距離來決定優先級，收集儀表CS自身是優先級最高的設備。這樣，通過根據規定的基準來決定優先級，能夠進行迅速的PAN構筑。
[0074]接下來，儀表M2開始對收集儀表CS的PAN的關聯(步驟S14)。
[0075]在儀表M2的關聯中，首先，儀表M2向作為上述優先級高的設備的收集儀表CS單播關聯請求(步驟S15)。
[0076]接下來，接收到來自儀表M2的關聯請求的收集儀表CS向儀表M2單播關聯應答(步驟S16)。儀表M2接收該關聯應答，由此，完成以收集儀表CS為主設備的儀表M2對PAN的關聯。
[0077]這樣，在收集儀表CS和儀表M2之間完成關聯，由此，能夠在兩者之間進行數據收發(步驟S17) ο
[0078]接下來，儀表M3的電源被接通，進行儀表M3的主動掃描(步驟S21)。
[0079]在儀表M3的主動掃描中，首先，儀表M3廣播掃描請求(步驟S22)。
[0080]進而，當處于可接收從儀表M3廣播的掃描請求的范圍內的儀表Ml接收到掃描請求時，向儀表M3單播掃描應答(步驟S23)。進而，儀表M3接收該掃描應答，由此，儀表M3發現可作為主設備的設備的儀表M1，儀表M3的主動掃描結束。
[0081]接下來，儀表M3開始對收集儀表CS的PAN的關聯(步驟S14)。
[0082]在儀表M3的關聯中，首先，儀表M3向可作為主設備的儀表Ml單播關聯請求(步驟 S25)。
[0083]接下來，接收到來自儀表M3的關聯請求的儀表Ml向儀表M3單播關聯應答(步驟S26)。儀表M3接收該關聯應答，由此完成以儀表Ml為主設備的儀表M3對PAN的關聯。
[0084]這樣，在儀表Ml與儀表M3之間完成關聯，由此，能夠進行兩者之間的數據收發(步驟S27) ο
[0085]接下來，對本實施方式的數據收發方法中的數據中繼的例子進行說明。圖3是示出本實施方式的數據收發方法中的數據中繼的情況的圖。
[0086]如圖3所示，在本實施方式的數據收發方法中，作為主設備的收集儀表CS和作為與其對應的從設備的儀表Ml或M2之間的數據收發是基于由收集儀表CS決定的超幀來進行的。此外，作為主設備的儀表Ml和作為與其對應的從設備的儀表M3或M4之間的數據收發是基于由儀表Ml決定的超幀來進行的。
[0087]在上述收集儀表CS和儀表Ml或M2之間的數據收發以及儀表Ml與作為從設備的儀表M3或M4之間的數據收發中，均如在圖1中說明的那樣，定義了活動期間的SD僅由CAP構成。進而，在本實施方式的數據收發方法中，數據幀的收發在CAP內開始，另一方面，不需要在CAP內完成，當在CAP內沒有完成數據幀的收發的情況下，在CAP結束后還繼續進行數據的收發，直到其完成為止。
[0088]這樣，在本實施方式的數據收發方法中，能夠使CAP短于現有的數據收發方法，因而能夠縮短活動期間，并相應地延長非活動期間即設備處于休眠模式的期間，因此，能夠有效地抑制設備的電力消耗。
[0089]此外，在本實施方式的數據收發方法中，僅在建立基于信標間隔的主/從之間的同步時，從主設備發送信標信號，在建立了同步后，停止信標信號的發送。
[0090]因此，能夠有效地抑制同步建立后的不需要的信標信號的收發所導致的電力消耗。此外，在沒有保持同步的情況下等，可以根據需要重新開始信標信號的發送。
[0091]<第2實施方式>
[0092]接下來，對本發明的第2實施方式的數據收發方法進行說明。
[0093]圖4是示出本發明的第2實施方式的數據收發方法的圖。此外，在圖4中，與圖2同樣地，以儀表網絡為例進行說明，在該儀表網絡中，通過無線網絡，從下位的儀表經由上位的儀表將各種信息收集到作為PAN協調器來發揮作用的收集儀表CS中。
[0094]圖4所示的無線網絡由收集儀表CS和儀表Ml?MlO這11個儀表構成。在本實施方式的數據收發方法中，在上述第I實施方式的數據收發方法中，每當從最下位的儀表向收集儀表CS依次進行數據的中繼、收集時，新生成同步部或報頭部，并且，將這些數據與來自各儀表的有效負載(payload)結合。
[0095]由此，能夠削減同步部或報頭部等冗余部，能夠減少數據收發所需的時間。進而，通過減少數據收發所需的時間，由此，針對第I實施方式中在CAP結束后進行數據收發的設備，能夠更早地設為休眠模式，能夠抑制電力的消耗。
[0096]圖5是示出實施方式的數據收發方法中的、設置在各儀表中的無線設備的結構的圖。
[0097]儀表的無線設備I構成為具有無線部10、通信控制部20和上位層處理部30。
[0098]無線部10具有:接收部12，其經由接收用天線11接收數據；發送部14，其經由發送用天線13發送數據；主緩沖區15，其對各種數據進行緩沖；以及發送緩沖區16，其被設置在主緩沖區15與發送部14之間，對從主緩沖區15向發送部14發送的發送數據進行緩沖。
[0099]通信控制部20被設置在無線部10和上位層處理部30之間，整體控制由無線部10進行的無線通信。通信控制部20提取接收部12經由接收用天線11接收到的、來自下位的儀表的數據中包含的有效負載，判定分別應該對該有效負載進行的處理，根據其判定結果，將各有效負載發送到主緩沖區15或上位層處理部30。此外，通信控制部20判定各有效負載是否滿足后述的發送緩沖條件。
[0100]上位層處理部30對接收到的數據進行各種處理，并進行新有效負載等與數據收發相關的各種數據的生成。
[0101]接下來，對在本實施方式的數據收發方法中使用的數據的幀結構進行說明。圖6是示出在本實施方式的數據收發方法中使用的數據的幀結構的圖。
[0102]在本實施方式中，數據幀40是從其開頭起、將同步部410、報頭部420和有效負載部430結合而構成的。
[0103]同步部410由已知的比特列構成，通過將其插入到發送信號并在接收側對其進行檢測，由此建立幀同步。
[0104]報頭部420表示示出了所結合的有效負載整體的長度的有效負載全長等控制信息。
[0105]有效負載部430是從其開頭起、將結合信息報頭431、I個或多個有效負載432a、432b、……432η結合而構成的。
[0106]結合信息報頭431是將表示有效負載部430中包含的有效負載的數量的有效負載數信息433和表示有效負載435a、435b、……、435n各自的長度的有效負載長度信息432a、432b、……、432n結合而構成的。有效負載數信息433和有效負載長度信息432a、432b、……、432n分別為固定長度，有效負載長度信息432a、432b、……、432n的數量隨著數據幀40中包含的有效負載的數量而變化，因而結合信息報頭431整體的長度為可變長度。
[0107]這樣，結合信息報頭431根據所結合的有效負載數而為可變長度，但在結合信息報頭431的開頭部分存在有作為表示有效負載數的固定長度的字段的有效負載數信息433，因此，能夠以與所結合的有效負載數無關的方式正確地讀取整體。
[0108]接下來，使用圖7，對使用了上述數據幀40的數據結合方法進行說明。圖7是示出本實施方式的數據收發方法中的數據結合的情況的示意圖。此外，圖7中所示的處理不是以收集儀表CS、即PAN協調器，而是以作為處于其下位并對數據進行中繼的FFD的儀表為例的數據結合處理。此外，關于上位層處理部30、接收部12、通信控制部20、主緩沖區15、發送緩沖區16和發送部14，由于與使用圖5說明的結構相同，因而此處省略這些結構的說明。
[0109]如圖7所示，首先，在上位層處理部30中，生成基于儀表自身的收集數據等的有效負載435x的數據，并且，接收部12經由接收用天線11，從下位的儀表接收數據幀40a、40b、40co
[0110]此處，與使用圖6說明的本實施方式的數據幀同樣，接收部12接收到的數據幀40a是從其開頭起、將同步部410a、報頭部420a、報頭結合部431a、有效負載435a和有效負載435b結合而構成的。與其同樣，數據幀41b是從其開頭起、將同步部410b、報頭部420b、報頭結合部431b和有效負載435c結合而構成的。此外，數據幀40c是從其開頭起、將同步部410c、報頭部420c、報頭結合部431c、有效負載435d和有效負載435e結合而構成的。
[0111]這樣，由本機的上位層處理部30生成的有效負載435x以及由接收部12從下位的儀表接收到的數據幀40a、40b、40c中包含的有效負載435a、435b、435c、435d和435e被發送到通信控制部20 (步驟S31)。
[0112]通信控制部20針對各有效負載435x、435a、435b、435c、435d和435e，分別判定是將它們發送到更上位的儀表還是在本機中進行處理等、應該對各有效負載進行的處理，并根據需要發送到本機的其它結構。此外，在各有效負載內嵌入有該判定所需的數據。
[0113]在圖7所示的例中，由通信控制部20判定為:將除去有效負載435b以外的全部有效負載435x、435a、435c、435d和435e中繼到上位的儀表，將有效負載435b發送到本機的上位層處理部30而提供給此處的處理。
[0114]接下來，通信控制部20根據判定結果，將各有效負載發送到本機的其它結構(步驟S32)。此處，通信控制部20將有效負載435x、435a、435c、435d和435e發送到主緩沖區15而中繼到上位的儀表，并將有效負載435b發送到上位層處理部30。
[0115]接下來，通信控制部20對被發送到主緩沖區15的有效負載435x、435a、435c、435d和435e進行是否滿足發送緩沖條件的判定。
[0116]發送緩沖條件規定了為了將各有效負載發送到發送緩沖區16并從發送部14發送到上位的儀表而應該滿足的條件。作為該發送緩沖條件，具體而言，可舉出如下的條件等:最初發送的有效負載的發送目的地與其它全部有效負載的發送目的地是否相同；發送緩沖區16內的有效負載數是否沒有超過規定的上限；以及發送緩沖區16內的前有效負載的合計容量是否沒有超過規定的上限。
[0117]在圖7所示的例中，通信控制部20的判定結果是，在被發送到主緩沖區15的有效負載中，判定為有效負載435x和435e不滿足發送緩沖條件，因而置之不理而不發送到發送緩沖區16。
[0118]另一方面，對于通信控制部20的判定結果是判定為滿足發送緩沖條件的有效負載435a、435c和435d，將其從主緩沖區15發送到發送緩沖區16(步驟S33)。
[0119]接下來，被發送到發送緩沖區的有效負載435a、435c和435d進一步被發送到發送部14，與由上位層處理部30新生成的問步部410z、報頭部420z和結合彳目息報頭431z結合，生成新的數據幀40z (步驟S34)。此外，在該情況下，在結合信息報頭431中，包含關于各有效負載有效負載435a、435c和435d的有效負載數信息以及各有效負載長度信息。
[0120]這樣，在發送部14中新生成的數據幀40z經由發送用天線13 (參照圖5)而被發送到上位的儀表。
[0121]接下來，使用圖8，對使用圖7說明過的數據結合進行更詳細的說明。圖8是示出本實施方式的數據收發方法中的幀的發送處理的流程圖。在從通信控制部20向主緩沖區15發送各有效負載時(參照圖7的步驟S33)，通過通信控制部20開始圖8所示的幀的發送處理。
[0122]針對主緩沖區15內的全部有效負載數據，從沒有檢查通信控制部20的發送預定時刻或發送緩沖條件的狀態起開始幀的發送處理(步驟S40)。
[0123]通信控制部20在幀的發送處理開始后，確認是否存在主緩沖區15內的未檢查的有效負載(步驟S41)。
[0124]在主緩沖區15內存在未檢查的有效負載的情況下(步驟S41:是)，通信控制部20在主緩沖區15內的未檢查有效負載中，選擇出發送預定時刻最早的有效負載(步驟S42)。
[0125]接下來，通信控制部20判定在步驟S42中選擇出的有效負載的發送預定時刻是否為當前時刻之前(步驟S43)。
[0126]在選擇出的有效負載的發送預定時刻為當前時刻之前的情況下(步驟S43:是)，判定選擇出的有效負載是否滿足發送緩沖條件、是否合適(步驟S44)。
[0127]在選擇出的有效負載滿足發送緩沖條件的情況下(步驟S44:是)，通信控制部20將選擇出的有效負載從主緩沖區15移動到發送緩沖區16(步驟S45)，再次返回到步驟S41，確認是否存在主緩沖區15內的未檢查的有效負載。
[0128]另一方面，在選擇出的有效負載的發送預定時刻不是當前時刻之前的情況下(步驟S43:否)以及選擇出的有效負載不滿足發送緩沖條件的情況下(步驟S44:否)，通信控制部20將選擇出的有效負載設為檢查完成而置之不理(步驟S46)。
[0129]此外，返回到上述步驟S41，在主緩沖區15內不存在未檢查的有效負載的情況下(步驟S41:否)，即在主緩沖區15內的全部有效負載的檢查已完成的情況下，通信控制部20確認是否存在發送緩沖區16內的有效負載(步驟S47)。
[0130]在發送緩沖區16內存在有效負載的情況下(步驟S47:是)，將發送緩沖區16內的有效負載發送到發送部14。發送部14將由上位層處理部30新生成的同步部410、報頭部420和結合信息報頭431與這些有效負載結合，生成新的數據幀，經由發送用天線13發送到上位的儀表(步驟S48)，結束一系列的幀發送處理。此外，在發送緩沖區14內沒有有效負載的情況下(步驟S47:否)，即，在不存在未發送的有效負載的情況下，也結束一系列的幀發送處理。
[0131]根據上述第2實施方式的數據收發方法，針對I個或多個從設備或本機生成的多個有效負載，刪除原來的同步部或報頭部，并且，針對該多個有效負載，使其與新生成的同步部或報頭部結合，作為新的數據幀發送到上位的主設備。
[0132]由此，能夠削減同步部或報頭部等冗余部，能夠減少數據收發所需的時間。此外，通過減少數據收發所需的時間，針對第I實施方式中在CAP結束后進行數據收發的設備，能夠更早地設為休眠模式，能夠抑制電力的消耗。
[0133]<第3實施方式>
[0134]接下來，對本發明的數據收發方法的第3實施方式進行說明。
[0135]圖9是示出第3實施方式的數據收發方法的圖。
[0136]在本實施方式中，各設備反復進行定期的短時間等待，此外的時間為休眠模式。此夕卜，發送數據的設備在發送數據幀之前，進行連續的多個同步用信號(喚醒幀)的發送。
[0137]喚醒幀包含之后發送的數據幀的同步信息、即與從該喚醒幀的發送起到數據幀的發送為止的時間相關的信息或指定作為發送目的地的設備的信息等。
[0138]進而，在進行上述定期地重復的等待的期間內，接收到從作為數據發送源的設備發送的喚醒幀的設備根據該喚醒幀中包含的同步信息，在該數據發送開始時從休眠模式中恢復，準備數據幀的接收。之后的數據收發與上述第I實施方式同樣地進行，因而此處省略其說明。
[0139]另一方面，不能接收喚醒幀的設備或未被指定為接收喚醒幀的發送目的地的設備在上述數據幀的發送中處于休眠模式。
[0140]根據上述本實施方式的數據收發方法，各個設備定期地啟動并進行短時間的等待，并且，在等待時間以外的時間，可以轉入休眠模式，因此，能夠有效地抑制電力的浪費，實現電力的節省。
[0141]此外，無需如現有的數據收發方法那樣定期地發送信標信號，僅根據需要發送喚醒幀即可，因此，能夠有效地抑制電力的浪費，能夠進一步實現電力的節省。
[0142]此外，由于能夠使CAP短于現有的數據收發方法，因此，能夠縮短活動期間，并相應地延長非活動期間即設備處于休眠模式的期間，能夠縮短設備的啟動時間，因而能夠有效地抑制設備的電力消耗。
[0143]此外，關于本實施方式的數據收發方法，也可以是如在第2實施方式的數據收發方法中進行的那樣，針對從I個或多個從設備接收到的有效負載或本機生成的多個有效負載，從數據幀中刪除原來的同步部或報頭部，并且，針對該多個有效負載，使其與新生成的同步部或報頭部結合，作為新的數據幀而發送到上位的主設備。
[0144]由此，能夠削減同步部或報頭部等冗余部，能夠減少數據收發所需的時間。此外，通過減少數據收發所需的時間，由此，針對第I實施方式中在CAP結束后進行數據收發的設備，能夠更早地設為休眠模式，能夠抑制電力的消耗。
[0145]<第4實施方式>
[0146]接下來，對本發明的數據收發方法的第4實施方式進行說明。
[0147]圖10是示出第4實施方式的數據收發方法的圖。
[0148]如圖10所示，在本實施方式的數據收發方法中，所有設備定期地進行表示進行數據接收的時間段的同步用信號(RIT數據請求命令)的發送，并且，與各同步用信號的發送相連續地進行短時間的等待。
[0149]進而，發送數據的設備根據作為數據的發送目的地的設備的上述同步用信號，識別進行數據接收的時間段，在該時間段開始數據的發送。
[0150]關于數據收發開始后的發送側和接收側的設備的動作，由于與上述第I實施方式相同，因而此處省略說明。
[0151]根據上述本實施方式的數據收發方法，在RIT發送之后，接著開始收發，因此不存在收發開始之前的時間損耗。此外，與第I實施方式同樣地，能夠使CAP短于現有的數據收發方法。
[0152]因此，能夠縮短活動期間，并相應地延長非活動期間即設備處于休眠模式的期間，縮短設備的啟動時間，因而能夠有效地抑制設備的電力消耗。
[0153]此外，由于能夠使CAP短于現有的數據收發方法，因此，能夠縮短活動期間，并相應地延長非活動期間即設備處于休眠模式的期間，縮短設備的啟動時間，因而能夠有效地抑制設備的電力消耗。
[0154]此外，關于本實施方式的數據收發方法，也可以是如在第2實施方式的數據收發方法中進行的那樣，針對從I個或多個從設備接收到的有效負載或本機生成的多個有效負載，從數據幀中刪除原來的同步部或報頭部，并且，針對該多個有效負載，使其與新生成的同步部或報頭部結合，作為新的數據幀發送到上位的主設備。
[0155]由此，能夠削減同步部或報頭部等冗余部，能夠減少數據收發所需的時間。此外，通過減少數據收發所需的時間，由此，針對第I實施方式中在CAP結束后進行數據收發的設備，能夠更早地設為休眠模式，能夠抑制電力的消耗。
[0156]標號說明
[0157]I無線設備
[0158]10無線部
[0159]11接收用天線
[0160]12接收部
[0161]13發送用天線
[0162]14發送部
[0163]15主緩沖區
[0164]16發送緩沖區
[0165]20通信控制部
[0166]30上位層處理部
[0167]40數據幀
[0168]410同步部
[0169]420報頭部
[0170]430有效負載部
[0171]431結合信息報頭
[0172]432有效負載長度信息
[0173]433有效負載數信息
[0174]435有效負載
【權利要求】
1.一種數據收發方法，該數據收發方法在主設備與至少I個從設備之間執行，其特征在于，具有: 同步步驟，根據從所述主設備或所述從設備發送的規定的同步信息，在所述主設備與所述從設備之間建立同步； CAP設定步驟，根據建立的所述同步，按規定的定時設定所述主設備與所述從設備的競爭訪問期間(CAP); 開始步驟，在所述CAP內，在所述主設備與所述從設備之間開始數據收發；以及延長步驟，當在所述CAP內沒有結束所述數據收發的情況下，在所述CAP之后還延長進行所述數據收發。
2.根據權利要求1所述的數據收發方法，其特征在于， 在所述同步步驟中，所述規定的同步信息是從所述主設備發送的信標信號，在所述主設備與所述從設備之間，建立基于信標間隔的同步， 在建立所述同步之后，在保持所述同步的狀態下，減少從所述主設備發送所述信標信號的發送頻度。
3.根據權利要求1所述的數據收發方法，其特征在于， 在所述同步步驟中，接收所述數據的一側的設備定期地反復進行短時間的等待，并且，發送所述數據的一側的設備在發送所述數據之前，連續地發送表示數據幀的發送定時的第I同步用信號作為所述規定的同步信息， 當接收所述數據的一側的設備在所述等待中接收到從發送所述數據的一側的設備發送來的所述第I同步用信號時，在所述CAP設定步驟中設定所述CAP。
4.根據權利要求1所述的數據收發方法，其特征在于， 在所述同步步驟中，所有設備定期地發送用于數據幀接收的第2同步用信號， 在所述CAP設定步驟中，當發送所述數據幀的一側的設備從接收所述數據幀的一側的設備接收到所述第2同步用信號時，在所述CAP設定步驟中設定所述CAP。
5.根據權利要求1?4中的任意一項所述的數據收發方法，其特征在于， 所述從設備根據規定的基準來決定待連接的所述主設備。
6.根據權利要求1?5中的任意一項所述的數據收發方法，其特征在于， 在所述主設備與所述從設備之間收發的數據幀構成為具有: 同步部，其規定用于所述同步的信號； 有效負載部，其包含有至少I個有效負載和結合信息報頭，該結合信息報頭規定了所述有效負載的數量和每個所述有效負載的有效負載長度；以及報頭部，其規定所述有效負載部整體的有效負載長度， 所述主設備在從所述從設備接收到所述數據幀時，從所述數據幀中提取所述有效負載， 將提取出的所述有效負載與從接收自其它從設備的其它數據幀中提取出的其它有效負載或所述主設備生成的新的有效負載結合，生成新的有效負載部，并且， 生成新的同步部和新的報頭部， 將所生成的所述新的同步部和所述新的報頭部與所述新的有效負載部結合，生成新的數據幀，
將生成的所述新的數據幀發送到更上位的主設備。
【文檔編號】H04W56/00GK104488328SQ201280074825
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2012年9月21日 優先權日:2012年7月23日
【發明者】兒島史秀, 原田博司 申請人:獨立行政法人情報通信研究機構