無線通信裝置、無線通信系統、以及時隙分配方法
【專利說明】無線通信裝置、無線通信系統、以及時隙分配方法
[0001]相關串請的交叉引用
[0002]本申請基于2014年9月2日提交的在先日本專利申請2014-178463，并要求其優先權，該日本專利申請的全部內容通過引用結合至此。
技術領域
[0003]這里描述的實施方式大體上涉及一種無線通信裝置、無線通信系統、以及時隙分配方法。
【背景技術】
[0004]網狀網絡已經為人們所使用，在網狀網絡中，多個無線節點以網的形式連接。作為針對無線網狀網絡的通信方案，已經提出了 -舉例來說-一種時分通信方案。時分通信方案能夠幫助控制時機，引起每個無線節點睡眠，因此實現無線網狀網絡的節能。
[0005]但是，無線網狀網絡的問題是每個無線節點傳輸的信息要通過多個無線節點中繼才能傳輸至根節點，因此將信息傳輸至根節點要花費時間。
【附圖說明】
[0006]圖1顯示了根據第一實施方式的無線通信系統的配置實施例；
[0007]圖2以網絡拓撲圖的形式顯示了圖1 ;
[0008]圖3對時分通信方案進行了解釋；
[0009]圖4顯示了無線網狀網絡的實施例；
[0010]圖5顯示了無線網狀網絡的實施例；
[0011]圖6解釋了根據第一實施方式的時隙分配方法；
[0012]圖7顯示了根據第一實施方式的無線通信系統的配置；
[0013]圖8是顯示了無線通信器的硬件配置的框圖；
[0014]圖9是顯示了根據第一實施方式的無線通信器的初始運行的流程圖；
[0015]圖10是顯示了根據第一實施方式的無線通信器的正常運行的流程圖；
[0016]圖11顯示了根據第二實施方式的無線通信系統的配置實施例；
[0017]圖12顯示了根據第二實施方式的無線通信系統的配置；
[0018]圖13是顯示了根據第二實施方式的無線通信器的運行的流程圖；
[0019]圖14顯示了根據第三實施方式的無線通信系統的配置實施例；
[0020]圖15顯示了根據第三實施方式的無線通信系統的配置實施例；
[0021]圖16顯示了根據第三實施方式的無線通信系統的配置實施例；
[0022]圖17顯示了根據第三實施方式的無線通信系統的配置實施例；
[0023]圖18顯示了根據第四實施方式的無線通信系統的配置實施例；以及
[0024]圖19顯示了根據第四實施方式的無線通信系統的配置實施例；
【具體實施方式】
[0025]現在參考附圖對實施方式進行解釋。本發明不受實施方式的限制。
[0026]根據實施方式的無線通信系統包括收發機和傳輸時隙確定器。所述收發機傳輸/接收信息。傳輸時隙確定器被配置為基于自身節點的等級值從時間分割為多個時隙的幀中確定傳輸時隙，所述等級值對應于到根節點的跳數，在所述傳輸時隙中，所述收發機傳輸所述信息。幀中設置有多個時隙組，所述多個時隙組包括多個連續時隙。所述時隙組分配有不同的等級值。傳輸時隙確定器選擇分配有自身節點的等級值的時隙組，并從選擇的所述時隙組包括的時隙中確定傳輸時隙。
[0027](第一實施方式)
[0028]首先，參考圖1至6描述根據第一實施方式的無線通信系統。圖1顯示了根據第一實施方式的無線通信系統的配置實施例。如圖1所示，無線通信系統包括多個無線通信裝置1和收集裝置2。無線通信系統建立無線網狀網絡，無線通信裝置1作為無線節點，收集裝置2作為根節點，其中使用時分通信方案進行通信。
[0029]在該無線通信系統中，設置在預定區域中的無線通信裝置1和收集裝置2可以互相通信。無線通信裝置1配備有所需傳感器，例如溫度傳感器和加速度傳感器，并無線傳輸傳感器測量的信息。每個無線通信裝置1傳輸的信息通過其他無線通信裝置1傳輸，或者直接傳輸給收集裝置2。收集裝置2收集從無線通信裝置1傳輸的信息。舉例來說，收集裝置是配備有無線通信功能的服務器。
[0030]圖2以網絡拓撲圖的形式顯示了圖1所示無線通信系統。在圖2中，字母表示無線節點(無線通信裝置1)，ROOT指代根節點(收集裝置2)，箭頭表示信息傳輸路徑。箭頭的源頭是傳輸源，箭頭的尖端表示信息傳輸目的。
[0031]在下面的描述中，每個無線通信裝置1被稱為無線節點X，收集裝置2被稱為根節點。X對應于圖中的字母。距離根節點比距離無線節點X更近的一側(在這一側上，到根節點的跳數較低)被稱為上游側，距離根節點較遠的一側(在這一側上，到根節點的跳數較高)被稱為下游側。上游側上向無線節點X傳輸信息和/或從無線節點X接收信息的無線節點或根節點被稱為父節點，下游側上的無線節點被稱為子節點。例如，在圖2中，無線節點B的父節點是根節點，它的子節點是無線節點E，F和G。
[0032]此外，將從子節點(父節點)接收的信息通過無線節點X傳輸給父節點(子節點)這一過程被稱為中繼。中繼還包括傳輸無線節點X的信息，例如傳感器信息，該傳感器信息添加到接收到的信息上。在該實施方式中，將對上行鏈路進行描述，在上行鏈路中，信息從下游側傳輸至上游側。
[0033]圖3對時分通信方案進行了解釋。在時分通信方案中，預先確定無線通信系統的一個周期中的運行時間。運行時間被稱為幀。無線通信系統通過重復所述幀而運行。
[0034]每個幀時間分割為多個時隙。每個時隙被分配為一個或多個無線節點的運行時間。無線節點在分配的時隙期間傳輸信息。例如，在圖3中，第一時隙分配給無線節點C，第三時隙分配給無線節點A，第五時隙分配給無線節點B。在這種情況下，無線節點C在每個幀中的第一時隙期間傳輸信息。幀可以包括不分配為任意無線節點的運行時間的時隙。
[0035]圖4和圖5顯示了采用時分通信方案的無線網狀網絡的實施例。在圖4所示的無線網狀網絡中，幀中時間上較早的時隙被分配給位置在信息傳輸路徑中更靠后的無線節點。具體而言，當從無線節點V開始的信息傳輸路徑由無線節點V、R、N、L、1、E、B和根節點形成時，時隙是按照根節點、無線節點B、E、1、L、N、R和V的順序分配的。
[0036]當時隙像這樣分配時，從無線節點V傳輸的信息被無線節點R中繼之前的等待時間^為大約一個幀。隨后的無線節點也花費相似的等待時間。因此，在圖4所示的無線網狀網絡中，從無線節點V傳輸的信息被傳輸到根節點之前花費的信息傳輸時間為若干幀。
[0037]相比之下，在圖5所示的無線網狀網絡中，幀中時間上較早的時隙被分配給位置在信息傳輸路徑中更靠前的無線節點。具體而言，當從無線節點V開始的信息傳輸路徑由無線節點V、R、N、L、1、E、B和根節點形成時，時隙是按照無線節點V、R、N、L、1、E、B和根節點的順序分配的。
[0038]當時隙像這樣分配時，從無線節點V傳輸的信息被無線節點R中繼之前的等待時間^為大約一個時隙組的時間。隨后的無線節點也花費大約一個時隙組的等待時間。因此，在圖5所示的無線網狀網絡中，從無線節點V傳輸的信息被傳輸到根節點之前花費的信息傳輸時間為一幀以內。
[0039]在根據該實施方式的無線通信系統中，時隙被分配給無線節點，從而組建如圖5所示的無線網狀網絡。也就是說，幀中時間上較早的時隙被分配給位置在傳輸路徑中更靠前的無線節點。在上行鏈路中，位置在傳輸路徑中更靠前的無線節點是下游側上的無線節點。下面將描述時隙分配方法。
[0040]圖6解釋了在根據該實施方式的無線通信系統中使用的時隙分配方法。在該實施方式中，為每個無線節點設置等級值R。等級值R是從每個無線節點到根節點的跳數。例如，在圖6中，對于無線節點A，設置的等級值為1，因為它的跳數為1，對于無線節點D，它的等級值為2，因為它的跳數是2。因為在圖6所示的無線通信系統中最大跳數為N，因此為每個無線節點設置的等級值R為從1到N。
[0041]在該實施方式中，在幀中設置多個時隙組。時隙組是包括多個連續時隙的一段時間。為防止時隙組重疊，時隙組設置成大于或等于無線通信系統中的最大跳數N。例如，當幀時間分割為300個時隙并且最大跳數N = 10時，可以設置10個時隙組，每個時隙組包括連續的30個時隙。時隙組中包括的時隙的數量可以相同，或者可以不同。幀可以包括其中未設置時隙組的一段時間。
[0042]此外，上述等級值R被分配給設置的時隙組。此時，較高的等級值R被分配給幀中時間上較早的時隙組，較低的等級值R被分配給時間上較晚的時隙組。例如，在圖6中，等級值N被分配給幀中的第一時隙組，等級值1被分配給最后時隙組。
[0043]每個時隙被分配給等級值與分配給時隙組的等級值R相同的無線節點，所述時隙組包括時隙。例如，在圖6中，第一時隙組(針對R = N的時隙組)中包括的時隙被分別分配給無線節點K、L和M，所述無線節點K、L和Μ設置有等級值Ν。同樣，在圖6中，最后時隙組(針對R = 1的時隙組)中包括的時隙被分別分配給無線節點Α、Β和C，所述無線節點Α、Β和C設置有等級值1。
[0044]通過像這樣分配時隙，幀中時間上較早的時隙被配給位置更靠下游的無線節點。例如，當我們聚焦于圖6中的無線節點I時，它的信息傳輸路徑的順序從下