專利名稱：無線通信系統(tǒng)、無線通信控制方法和無線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文討論的實施方式涉及無線通信系統(tǒng)、無線通信控制方法和無線通信裝置。
背景技術(shù)：
最近幾年，經(jīng)由多個中繼節(jié)點連接到目的地節(jié)點的多跳無線通信系統(tǒng)備受關(guān)注。在多跳無線通信系統(tǒng)中，各節(jié)點使用CSMA/CA (Carrier Sense Multiple AccesswithCollision Avoidance:帶碰撞避免的載波偵聽多址訪問)方案自主地進(jìn)行通信。在CSMA/CA中，在進(jìn)行通信之前，各節(jié)點執(zhí)行載波偵聽，并且監(jiān)視RSSI (ReceivedSignal Strength Indication:接收信號強度指示)。隨后,在檢測到等于或者小于特定值的RSSI或者未檢測到RSSI的情況下，各節(jié)點確定其它節(jié)點沒有進(jìn)行發(fā)送，并且該節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。然而，在這個方法中，與位于可以與目的地節(jié)點進(jìn)行直接通信的范圍內(nèi)的節(jié)點發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，并且難以檢測到發(fā)送節(jié)點發(fā)送載波偵聽。也就是說，在發(fā)送節(jié)點和從發(fā)送節(jié)點的接收功率等于或者小于閾值的節(jié)點(在下文稱為“隱藏終端”)之間發(fā)生分組沖突，并且例如，發(fā)生分組無法到達(dá)目的地的現(xiàn)象。作為在這種無線通信系·統(tǒng)中有效發(fā)送分組的技術(shù)，例如，已知各節(jié)點請求用于時間分配的時隙中的通信時間區(qū)域并且基于跳轉(zhuǎn)數(shù)量唯一地確定分配時間的技術(shù)。另外，已知可以通過一跳與目的地節(jié)點進(jìn)行通信的節(jié)點使用時分復(fù)用方案發(fā)送分組而其它節(jié)點在與時分時隙不同的區(qū)域中使用CSMA/CA方案發(fā)送分組的技術(shù)。專利文件1:日本特開N0.2008-228178號公報專利文件2:日本特開N0.2011-188095號公報然而，在相關(guān)技術(shù)中，在通過從目的地節(jié)點的相同跳數(shù)發(fā)送分組的節(jié)點之間分組沖突的可能性高，并且用于生成節(jié)點的成本變得更高，因此存在難以抑制分組沖突的問題。例如，在基于跳轉(zhuǎn)數(shù)量唯一地確定分配時間的技術(shù)中，通過從目的地節(jié)點的相同跳轉(zhuǎn)數(shù)量向目的地節(jié)點發(fā)送分組的全部節(jié)點在相同時刻開始分組發(fā)送。因此，在相同跳轉(zhuǎn)中隱藏終端關(guān)系的節(jié)點之間發(fā)生分組沖突的可能性高。另外，在使用時分復(fù)用方案的技術(shù)中，在一個節(jié)點中安裝有時分復(fù)用方案和CSMA/CA方案二者，因此成本變得更高。因此，本發(fā)明的實施方式的一個方面的目的是提供可以抑制分組沖突的無線通信系統(tǒng)、無線通信控制方法和無線通信裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的方面，一種無線通信系統(tǒng)，在該無線通信系統(tǒng)中多個節(jié)點形成多跳無線網(wǎng)絡(luò)，其中，各節(jié)點包括:第一發(fā)送單元，該第一發(fā)送單元向目的地節(jié)點發(fā)送表示本節(jié)點是要請求分組發(fā)送的節(jié)點的注冊分組；以及第二發(fā)送單元，該第二發(fā)送單元在從所述目的地節(jié)點報告的發(fā)送時間內(nèi)向所述目的地節(jié)點發(fā)送分組，并且所述目的地節(jié)點包括:計算單元，該計算單元從所述各節(jié)點接收注冊分組，并且針對經(jīng)過能夠與所述目的地節(jié)點直接通信的鄰節(jié)點的各路徑，計算在各路徑中發(fā)生的業(yè)務(wù)量；分配單元，該分配單元基于所述計算單元計算出的所述各路徑的業(yè)務(wù)量，向所述各路徑分配發(fā)送分組的發(fā)送時間；以及報告單元，該報告單元向所述各節(jié)點報告所述分配單元分配的所述發(fā)送時間。


圖1是例示了根據(jù)第一實施方式的無線通信系統(tǒng)的整體構(gòu)造示例的圖；圖2是例示了根據(jù)第一實施方式的網(wǎng)關(guān)和節(jié)點的硬件構(gòu)造示例的圖；圖3是例示了根據(jù)第一實施方式的節(jié)點的構(gòu)造的功能框圖；圖4是例示了注冊分組的格式示例的圖；圖5是例示了根據(jù)第一實施方式的網(wǎng)關(guān)的構(gòu)造的功能框圖；圖6是例示了 分配報告分組的格式示例的圖；圖7是例示了根據(jù)第一實施方式的GW執(zhí)行的處理的流程的流程圖；圖8是例示了根據(jù)第一實施方式的無線通信系統(tǒng)執(zhí)行的處理順序的圖；圖9是例示了根據(jù)第一實施方式的無線通信系統(tǒng)執(zhí)行的處理順序的圖；圖10是例示了具體節(jié)點構(gòu)造示例的圖；圖11是例示了具體發(fā)送時間分配示例的圖；圖12是用于說明在使用相關(guān)技術(shù)的情況下的平均沖突率的圖；圖13是用于說明在使用第一實施方式的情況下的平均沖突率的圖；以及圖14是例示了計算結(jié)果的圖。
具體實施例方式將參照

優(yōu)選實施方式。并且，本發(fā)明不限于這些實施方式。[a]第一實施方式整體構(gòu)造示例圖1是例示了根據(jù)第一實施方式的無線通信系統(tǒng)的整體構(gòu)造示例的圖。如圖1所例示，在該無線通信系統(tǒng)中，有線網(wǎng)絡(luò)5和無線多跳網(wǎng)絡(luò)6經(jīng)由網(wǎng)關(guān)裝置(GW) 10連接。另夕卜，圖1中例示的裝置的附圖標(biāo)記僅僅是示例并且不限于這些。有線網(wǎng)絡(luò)5是用于根據(jù)IP (因特網(wǎng)協(xié)議)等執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的IP網(wǎng)絡(luò)，并且包括連接到GW 10的管理服務(wù)器5a。管理服務(wù)器5a是收集在無線多跳網(wǎng)絡(luò)6中檢測到的數(shù)據(jù)并且執(zhí)行無線多跳網(wǎng)絡(luò)6的各節(jié)點的電源管理和異常檢測的服務(wù)器裝置。Gff 10是收集來自無線多跳網(wǎng)絡(luò)6中的各節(jié)點的數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到管理服務(wù)器5a的裝置，并且具有執(zhí)行無線通信的功能和使用LAN (局域網(wǎng))等執(zhí)行通信的功能。無線多跳網(wǎng)絡(luò)6是用形成點對點(ad-hoc)網(wǎng)絡(luò)的多個節(jié)點構(gòu)造成的無線網(wǎng)絡(luò)。在圖1的情況下，無線多跳網(wǎng)絡(luò)6由節(jié)點八、8、(:、03、？、6、!1、1、1和1(構(gòu)成。圖1例示的各節(jié)點是使用CSMA/CA方案發(fā)送分組的無線通信終端。另外，各節(jié)點在該節(jié)點內(nèi)部或者外部具有諸如電量計、加速度傳感器和溫度傳感器的各種傳感器。另外，各節(jié)點向GW 10發(fā)送包括各個傳感器所感測到的值的傳感器值的數(shù)據(jù)分組。在此，節(jié)點A是可以與GW 10直接通信的鄰節(jié)點，節(jié)點B是經(jīng)由節(jié)點A向GWlO發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點，而節(jié)點C和D是依次經(jīng)由節(jié)點B和A向GW 10發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點。另外，節(jié)點E是可以與GW 10直接通信的鄰節(jié)點，節(jié)點F是經(jīng)由節(jié)點E向GW 10發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點，而節(jié)點G是依次經(jīng)由節(jié)點F和E向GW 10發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點。另外，節(jié)點H是可以與GW 10直接通信的鄰節(jié)點，節(jié)點I和K是經(jīng)由節(jié)點H向GW 10發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點，而節(jié)點J是依次經(jīng)過節(jié)點I和H向GW 10發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點。另外，位于GW 10可以檢測到無線電波的位置處的鄰節(jié)點(諸如節(jié)點A)被稱為“ I跳節(jié)點”，而除I跳節(jié)點之外的其它節(jié)點被稱為“多跳節(jié)點”。另外，各節(jié)點與鄰節(jié)點交換包括自身所保持的路徑信息的諸如HELLO分組的控制消息，從而自治地更新路徑信息并且形成到目的地節(jié)點的路徑。在此，各節(jié)點可以動態(tài)地自動生成路徑信息或者可以例如由管理員手動地更新路徑信息。在這種無線多跳網(wǎng)絡(luò)中，各節(jié)點向GW 10發(fā)送表示本節(jié)點(local node)請求發(fā)送分組的節(jié)點的注冊分組。另外，各節(jié)點在從GW 10報告的發(fā)送時間內(nèi)向GW 10發(fā)送分組。Gff 10從各節(jié)點接收注冊分組并且計算在通過可以與GW 10直接通信的鄰節(jié)點的各路徑中要發(fā)生的業(yè)務(wù)量。另外，GW 10基于針對各路徑計算出的業(yè)務(wù)量向各路徑分配發(fā)送分組的發(fā)送時間。另外，GW 10向各節(jié)點報告所分配的發(fā)送時間。因而，根據(jù)第一實施方式的GW 10可以向包括鄰節(jié)點的各路徑分配發(fā)送時間。另夕卜，各節(jié)點可以在從GW 10分配的發(fā)送時間的范圍內(nèi)進(jìn)行分組發(fā)送。也就是說，由于向大業(yè)務(wù)量的節(jié)點分配不同的資源，所以即使在隱藏終端關(guān)系中也可以降低分組沖突概率，并且可以提高容量。結(jié)果，可以抑制分組沖 突。硬件構(gòu)造圖2是例示了根據(jù)第一實施方式的網(wǎng)關(guān)和節(jié)點的硬件構(gòu)造示例的圖。另外，網(wǎng)關(guān)和節(jié)點具有相似構(gòu)造，并且將在以下作為終端I說明。終端I包括天線la、RF處理單元lb、A/D轉(zhuǎn)換單元lc、基帶處理單元Id、處理器le、存儲器If和D/A轉(zhuǎn)換單元lg。天線Ia是向目的地發(fā)送與數(shù)據(jù)相對應(yīng)的作為無線電波的信號并且接收與數(shù)據(jù)相對應(yīng)的作為無線電波的信號的硬件。另外，示例性硬件僅僅是示例并且不限于此，并且可以包括諸如調(diào)制單元的硬件。另外，除了圖2例示的硬件，GW 10包括例如連接到有線網(wǎng)絡(luò)的接口。RF處理單元Ib例如是將天線Ia接收到的RF信號轉(zhuǎn)換為IF信號等，將其放大，隨后將結(jié)果輸出到A/D轉(zhuǎn)換單元Ic的電路。另外，例如，RF處理單元Ib是將從D/A轉(zhuǎn)換單元Ig輸入的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為RF信號等，將其放大，隨后使結(jié)果從天線Ia輸出的電路。例如，A/D轉(zhuǎn)換單元Ic是將從RF處理單元Ib輸入的諸如IF信號的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并且將其輸出到基帶處理單元Id的電路?；鶐幚韱卧狪d是對從A/D轉(zhuǎn)換單元Ic輸入的數(shù)字信號進(jìn)行解調(diào)處理或者誤差校正處理的電路。另外，基帶處理單元Id對從處理器Ie輸入的數(shù)據(jù)執(zhí)行例如調(diào)制處理并且將結(jié)果輸出到D/A轉(zhuǎn)換單元lg。處理器Ie是諸如CPU (中央處理單元)和DSP (數(shù)字信號處理器)的處理器并且管理終端I的總體控制。該處理器Ie對從基帶處理單元Id輸出的數(shù)字信號進(jìn)行例如圖3或者圖5中例示的各功能單元所執(zhí)行的處理。另外，處理器Ie生成作為發(fā)送對象的數(shù)據(jù)并且將其輸出到基帶處理單元Id。存儲器If是存儲例如處理器Ie執(zhí)行的程序、處理器Ie所使用的數(shù)據(jù)、以及各種信息的存儲裝置。例如，存儲器If存儲圖3中例示的分配信息存儲單元57中存儲的信息或者圖5中例示的按路徑業(yè)務(wù)量存儲單元12中存儲的信息。D/A轉(zhuǎn)換單元Ig是將從基帶處理單元Id輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并且將其輸出到RF處理單元Ib的電路。節(jié)點構(gòu)造圖3是例示了根據(jù)第一實施方式的節(jié)點的構(gòu)造的功能框圖。圖1中例示的各節(jié)點具有相似的構(gòu)造，因此將各節(jié)點作為節(jié)點50進(jìn)行說明。另外，此處例示的各處理單元僅僅是示例，并不限于此。如圖3所例示的，節(jié)點50包括分組類型判定單元51、轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52、連接GW確定單元53和注冊分組生成單元54。另外，節(jié)點50包括分配信息讀取單元55、分配信息轉(zhuǎn)發(fā)處理單元56、分配信息存儲單元57、發(fā)送定時確定單元58、用戶數(shù)據(jù)處理單元59、分組生成單元60和分組發(fā)送單元61。分組類型判定單元51是判定接收到的分組的類型并且將接收到的分組輸出至與該類型相對應(yīng)的處理單元的處理單元。例如，分組類型判定單元51提取接收到的分組的報頭中所包括的表示分組類型的信息。隨后，在識別符表示分組類型是“分配報告”的情況下，分組類型判定單元51將接收到的分組輸出到分配信息讀取單元55。另外，在識別符表示分組類型是諸如“HELLO”的控制消息的情況下，分組類型判定單元51將接收到的分組輸出到連接GW確定單元53。另外，在識別符表示分組類型是單播并且目的地不是本節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)對象分組的情況下，分組類型判定單元51將接收到的分組輸出到轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52。也就是說，轉(zhuǎn)發(fā)對象分組從分組類型判定單元51輸出到轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52。另外，路徑信息分組從分組類型判定單元51輸出到連接GW確定單元53。分配報告分組從分組類型判定單元51輸出到分配信息讀取單元55。指向本節(jié)點的數(shù)據(jù)分組從分組類型判定單元51輸出到用戶數(shù)據(jù)處理單元59。轉(zhuǎn)發(fā)處理單 元52執(zhí)行將從分組類型判定單元51輸入的轉(zhuǎn)發(fā)對象分組轉(zhuǎn)發(fā)到指向目的地的鄰節(jié)點的處理。例如，在接收到從受控節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的情況下，轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)到指向GW 10的路徑節(jié)點。該轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52轉(zhuǎn)發(fā)諸如傳感器數(shù)據(jù)分組和注冊分組的單播分組。另外，由于分配報告分組是廣播分組，所以一旦接收到分配報告分組，重新發(fā)送該分配報告分組。因此，分配報告分組不經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52。在說明轉(zhuǎn)發(fā)方法的示例時，轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52將例如輸入分組的報頭中所包括的“相鄰目的地”重寫到與本節(jié)點相鄰的轉(zhuǎn)發(fā)目的地節(jié)點的地址信息中，將“相鄰發(fā)送源”重寫到本節(jié)點的地址信息中并且將其輸出到分組發(fā)送單元61。也就是說，轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52不重寫表示最終目的地或者分組生成源的全局信息，而重寫表示轉(zhuǎn)發(fā)目的地或者轉(zhuǎn)發(fā)源的局部信息(local information)并且將結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到下一節(jié)點。另外，指定轉(zhuǎn)發(fā)目的地節(jié)點的路徑信息由例如連接GW確定單元53 (以下描述)生成并且存儲在例如存儲器中。連接GW確定單元53是基于與鄰節(jié)點交換的路徑信息確定連接目的地的GW的處理單元。另外，連接GW確定單元53是用確定用于向連接目的地GW進(jìn)行發(fā)送的第一轉(zhuǎn)發(fā)目的地節(jié)點的處理單元。也就是說，連接GW確定單元53確定識別代表終端(以下描述)的代表終端ID。在接收到分配信息的情況下，該代表終端ID是識別自身裝置所屬的組的信息。例如，連接GW確定單元53從分組類型判定單元51所輸入的各HELLO分組提取路徑信息并且將其存儲在存儲器等中。隨后，連接GW確定單元53從提取的路徑信息中確定作為連接目的地的GW 10并且向注冊分組生成單元54報告確定了 GW10。另外，連接GW確定單元53根據(jù)提取的路徑信息生成路由表并且將其存儲在存儲器等中。另外，連接GW確定單元53可以使用跳轉(zhuǎn)數(shù)量或者路徑質(zhì)量，確定連接目的地GW并且生成路由表。作為示例，在從鄰節(jié)點接收到報告GW 10是連接目的地的分組的情況下，連接GW確定單元53確定連接目的地GW。另外，連接GW確定單元53可以使用路徑信息等生成拓?fù)湫畔?，并且確定拓?fù)湫畔⒌穆酚晒?jié)點為連接目的地GW。另外，連接GW確定單元53可以以更小跳轉(zhuǎn)數(shù)量的路徑順序確定到連接目的地GW的路徑或者以HELLO分組等報告的路徑質(zhì)量的順序確定到連接目的地GW的路徑。注冊分組生成單元54是生成包括節(jié)點50要發(fā)送的業(yè)務(wù)量的注冊分組的處理單元。例如，當(dāng)連接GW確定單元53確定了連接目的地GW時，注冊分組生成單元54生成注冊分組并且將其輸出到分組發(fā)送單元61。在此，將說明所生成的注冊分組。圖4是例示了注冊分組的格式示例的圖。如圖4所例示的，注冊分組包括“相鄰目的地、相鄰發(fā)送源、最終目的地、注冊分組發(fā)送源、分組類型和要發(fā)生的業(yè)務(wù)量”。“相鄰目的地”是表示轉(zhuǎn)發(fā)目的地節(jié)點的地址信息，并且例如，在節(jié)點50的鄰節(jié)點是節(jié)點A的情況下，存儲節(jié)點A的地址信息?！跋噜彴l(fā)送源”是表示轉(zhuǎn)發(fā)源節(jié)點的地址信息，并且例如，在節(jié)點50向節(jié)點A轉(zhuǎn)發(fā)從節(jié)點C接收到的注冊分組的情況下，存儲節(jié)點50的地址信息。在轉(zhuǎn)發(fā)定時重寫這些“相鄰目的地”和“相鄰發(fā)送源”。“最終目的地”是表示注冊分組的目的地的信息并且存儲GW 10的地址信息?！白苑纸M發(fā)送源”存儲生成注冊分組的節(jié)點的地址信息。“分組類型”存儲指定分組類型的識別符并且在注冊分組的情況下存儲“注冊”?！耙l(fā)生的業(yè)務(wù)量”表示節(jié)點50要發(fā)送的數(shù)據(jù)量并且例如存儲比特數(shù)。另外，例如管理者把要發(fā)生的業(yè)務(wù)量保持在存儲器等中。分配信息讀取單元55是從分組類型判定單元51輸出的分配報告分組讀取本節(jié)點可以發(fā)送數(shù)據(jù)的時間段的處理單元。例如，分配信息讀取單元55從分配報告分組讀取諸如發(fā)送開始之后60秒到120秒之間的時間段的信息，并且將其存儲在分配信息存儲單元57中作為可以進(jìn)行發(fā)送的時間段。分配信息轉(zhuǎn)發(fā)處理單元56是執(zhí)行將接收到的分配信息轉(zhuǎn)發(fā)到受控節(jié)點的處理的處理單元。例如，分配信息轉(zhuǎn)發(fā)處理單元56使用分配信息讀取單元55讀取的分配信息生成分配報告分組。此時，分配信息轉(zhuǎn)發(fā)處理單元56廣播相鄰目的地和最終目的地并且將各區(qū)域的代表終端ID變更為自身裝置的ID。分配信息存儲單元57是存儲分配信息讀取單元55所存儲的時間段的存儲單元。另外，分配信息存儲單元57存儲無線多跳網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點共同保持的發(fā)送開始時間。作為示例，分配信息存儲單元57存儲例如10:00、11:00或者12:00作為包括傳感器數(shù)據(jù)的分組的發(fā)送開始時間。發(fā)送定時確定單元58是檢測本節(jié)點的分組發(fā)送開始時間的處理單元。例如，當(dāng)信息存儲在分配信息存儲單元57中時，發(fā)送定時確定單元58讀取所存儲的發(fā)送開始時間和可以進(jìn)行發(fā)送的時間段。隨后，發(fā)送定時確定單元58在分配的發(fā)送時間中確定隨機時刻作為發(fā)送定時，監(jiān) 視節(jié)點50測得的時間信息，并且當(dāng)本節(jié)點中到了可以進(jìn)行發(fā)送的時間時，指示分組生成單元60生成分組。隨后，當(dāng)可以進(jìn)行發(fā)送的時間段已過去時，發(fā)送定時確定單元58使分組生成單元60結(jié)束分組生成。
當(dāng)使用上述示例進(jìn)行說明時，在檢測到是10:00的情況下，發(fā)送定時確定單元58等待直到經(jīng)過了作為分配給本節(jié)點的時間的60秒，也就是直至10:01。隨后，當(dāng)檢測到10:01時，發(fā)送定時確定單元58指示分組生成單元60生成分組。此后，當(dāng)檢測到10:02時，發(fā)送定時確定單元58使分組生成單元60結(jié)束分組生成。用戶數(shù)據(jù)處理單元59是從例如節(jié)點50中保持的傳感器或者連接到節(jié)點50外部的傳感器獲取傳感器值的處理單元。例如，用戶數(shù)據(jù)處理單元59執(zhí)行各種應(yīng)用，獲取傳感器感測到的值并且將其輸出到分組生成單元60。分組生成單元60是生成包括傳感器值的數(shù)據(jù)分組的處理單元。例如，分組生成單元60從用戶數(shù)據(jù)處理單元59接收傳感器值。隨后，在發(fā)送定時確定單元58給出了生成分組的指示的情況下，分組生成單元60生成包括傳感器值的數(shù)據(jù)分組并且將結(jié)果輸出到分組發(fā)送單元61。在此之后，在發(fā)送定時確定單元58給出了結(jié)束分組生成的指示的情況下，分組生成單元60結(jié)束數(shù)據(jù)分組生成。分組發(fā)送單元61是向目的地發(fā)送各種分組的處理單元。例如，分組發(fā)送單元61將從轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52輸入的轉(zhuǎn)發(fā)對象分組、從注冊分組生成單元54輸入的注冊分組、從分組生成單元60輸入的數(shù)據(jù)分組和從分配信息轉(zhuǎn)發(fā)處理單元56輸入的分配報告分組發(fā)送到目的地。另外，當(dāng)發(fā)送各分組時，分組發(fā)送單元61執(zhí)行載波偵聽，檢查信道是否可用，然后執(zhí)行發(fā)送。Gff 構(gòu)造圖5是例示了根據(jù)第一實施方式的網(wǎng)關(guān)的構(gòu)造的功能框圖。此處例示的各處理單元僅僅是示例，并不限于此。如圖5中所例示的，GW 10包括分組類型判定單元10a、轉(zhuǎn)發(fā)處理單元10b、按路徑計數(shù)單元11、按路徑業(yè) 務(wù)量存儲單元12、發(fā)送時間分配單元13、分配信息生成單元14、用戶數(shù)據(jù)處理單元15和分組發(fā)送單元16。分組類型判定單元IOa是判定接收到的分組的類型并且將接收到的分組輸出到與該類型相對應(yīng)的處理單元的處理單元。例如，分組類型判定單元IOa提取表示接收到的分組的報頭中所包括的分組類型的信息。隨后，在識別符表示分組類型是“注冊分組”的情況下，分組類型判定單元IOa將接收到的分組輸出到按路徑計數(shù)單元11。隨后，在識別符表示分組類型是“數(shù)據(jù)分組”的情況下，分組類型判定單元51將接收到的分組輸出到轉(zhuǎn)發(fā)處理單元10b。轉(zhuǎn)發(fā)處理單元IOb是把從分組類型判定單元IOa輸出的數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)到管理服務(wù)器5a等的處理單元。例如，在接收到從各節(jié)點發(fā)送的諸如傳感器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分組的情況下，轉(zhuǎn)發(fā)處理單元IOb將接收到的分組轉(zhuǎn)發(fā)到管理服務(wù)器5a。另外，轉(zhuǎn)發(fā)處理單元IOb將從管理服務(wù)器5a發(fā)送的分組轉(zhuǎn)發(fā)到各節(jié)點。按路徑計數(shù)單元11是計算各路徑的業(yè)務(wù)量并且將其存儲在按路徑業(yè)務(wù)量存儲單元12中的處理單元。更具體而言，按路徑計數(shù)單元11計算各I跳節(jié)點的業(yè)務(wù)量。也就是說，按路徑計數(shù)單元11使用經(jīng)過I跳節(jié)點的多個節(jié)點作為一組，計算無線多跳網(wǎng)絡(luò)中各組的業(yè)務(wù)量。在圖1的情況下，作為經(jīng)過節(jié)點A的路徑，按路徑計數(shù)單元11使用節(jié)點A、B、C和D作為一組來計算業(yè)務(wù)量。類似地，作為經(jīng)過節(jié)點E的路徑，按路徑計數(shù)單元11使用節(jié)點E、F和G作為一組來計算業(yè)務(wù)量。類似地，作為經(jīng)過節(jié)點H的路徑，按路徑計數(shù)單元11使用節(jié)點H、1、J和K作為一組來計算業(yè)務(wù)量。接著，將說明業(yè)務(wù)量的計算示例。按路徑計數(shù)單元11計算從各節(jié)點A、B、C和D接收到的注冊分組的“要發(fā)生的業(yè)務(wù)量”中存儲的比特數(shù)之和作為業(yè)務(wù)量。作為另一示例，按路徑計數(shù)單元11可以計算經(jīng)由節(jié)點A接收的注冊分組數(shù)量作為業(yè)務(wù)量。對于圖1中的經(jīng)過節(jié)點A的組，業(yè)務(wù)量被計算為4。另外，按路徑計數(shù)單元11可以按照接收到的注冊分組的“相鄰發(fā)送源”識別注冊分組經(jīng)過哪個I跳節(jié)點。返回圖5，按路徑業(yè)務(wù)量存儲單元12是存儲按路徑計數(shù)單元11存儲的按路徑業(yè)務(wù)量的存儲單元。例如，按路徑業(yè)務(wù)量存儲單元12存儲包括節(jié)點A的路徑的業(yè)務(wù)量是350比特數(shù)量，包括節(jié)點E的路徑的業(yè)務(wù)量是200比特數(shù)量，而包括節(jié)點H的路徑的業(yè)務(wù)量是450比特數(shù)量。作為另一個示例，在使用節(jié)點數(shù)量的情況下，按路徑業(yè)務(wù)量存儲單元12存儲包括節(jié)點A的路徑的業(yè)務(wù)量是4，包括節(jié)點E的路徑的業(yè)務(wù)量是3并且包括節(jié)點H的路徑的業(yè)務(wù)量是4。發(fā)送時間分配單元13是用于基于按路徑計數(shù)單元11計算出的各路徑的業(yè)務(wù)量，向各路徑分配分組發(fā)送的發(fā)送時間的處理單元。更具體地，發(fā)送時間分配單元13參照按路徑業(yè)務(wù)量存儲單元12中存儲的信息，在可以向GW 10發(fā)送數(shù)據(jù)的時間段范圍內(nèi)，以業(yè)務(wù)量越多的路徑具有越多的發(fā)送時間的方式分配發(fā)送時間。例如，假定GW 10可以接收數(shù)據(jù)的時間段是5分鐘，包括節(jié)點A的路徑的業(yè)務(wù)量是350比特數(shù)量，包括節(jié)點E的路徑的業(yè)務(wù)量是200比特數(shù)量，而包括節(jié)點H的路徑的業(yè)務(wù)量是450比特數(shù)量。在此情況下，發(fā)送時間分配單元13計算節(jié)點A的組的業(yè)務(wù)量與全部業(yè)務(wù)量的比為“350/( 350+200+450)=0.35”。類似地，發(fā)送時間分配單元13計算節(jié)點E的組的業(yè)務(wù)量與全部業(yè)務(wù)量的比為“200/(350+200+450)=0.2”。類似地，發(fā)送時間分配單元13計算節(jié)點H的組的業(yè)務(wù)量與全部業(yè)務(wù)量的比為“450/(350+200+450)=0.45”。隨后，在GW 10可以接收數(shù)據(jù)的5分鐘(300秒)中，發(fā)送時間分配單元13計算節(jié)點A的組可以執(zhí)行發(fā)送的時間段為“300秒X0.35=105秒”。類似地，在GW 10可以接收數(shù)據(jù)的5分鐘(300秒)中，發(fā)送時間分配單元13計算節(jié)點E的組可以執(zhí)行發(fā)送的時間段為“300秒X0.2=60秒”。類似地，在GW 10可以接收數(shù)據(jù)的5分鐘(300秒)中，發(fā)送時間分配單元13計算節(jié)點H的組可以執(zhí)行發(fā)送的時間段為“300秒X0.45=135秒”。結(jié)果，發(fā)送時間分配單元13向節(jié)點A的組分配從發(fā)送開始到105秒的時間段。另夕卜，發(fā)送時間分配單元13向節(jié)點E的組分配從發(fā)送開始之后105秒起到165秒的時間段。另外，發(fā)送時間分配單元13向節(jié)點H的組分配從發(fā)送開始之后165秒起到300秒的時間段。隨后，發(fā)送時間分配單元13向分配信息生成單元14報告分配給各路徑的時間段。分配信息生成單元14是生成向各節(jié)點報告發(fā)送時間分配單元13所分配的發(fā)送時間的分配報告分組的處理單元。更具體地，分配信息生成單元14生成包括從發(fā)送時間分配單元13報告的按路徑發(fā)送時間的分組，并且將這些分組輸出到分組發(fā)送單元13。在此，將說明分配報告分組。圖6是例示了分配報告分組的格式示例的示圖。如圖6所例示，分配報告分組包括“相鄰目的地、相鄰發(fā)送源、最終目的地、分組發(fā)送源、分組類型和各區(qū)域的代表終端ID/分配時間”?！跋噜從康牡亍笔潜硎巨D(zhuǎn)發(fā)目的地節(jié)點的地址信息，并且例如，在從GW 10進(jìn)行發(fā)送的情況下，存儲廣播地址?！跋噜彴l(fā)送源”是表示轉(zhuǎn)發(fā)源節(jié)點的地址信息。在轉(zhuǎn)發(fā)定時重寫這些“相鄰目的地”和“相鄰發(fā)送源”?！白罱K目的地”是表示分配報告分組的目的地的信息并且存儲例如廣播地址?！胺纸M發(fā)送源”存儲生成分配報告分組的GW 10的地址信息?！胺纸M類型”存儲指定分組類型的識別符并且在分配報告分組的情況下存儲“分配報告”。“各區(qū)域的代表終端ID”是I跳節(jié)點的地址信息并且由例如按照I跳節(jié)點的數(shù)量來準(zhǔn)備“各區(qū)域的代表終端ID”?！胺峙鋾r間”存儲從分配信息生成單元14報告的發(fā)送時間。例如，在以上示例的情況中，“各區(qū)域的代表終端ID”存儲“節(jié)點A的地址信息”并且“分配時間”存儲“從發(fā)送開始之后O秒起到105秒”的時間段。類似地，“各區(qū)域的代表終端ID”存儲“節(jié)點E的地址信息”并且“分配時間”存儲“從發(fā)送開始之后105秒起到165秒”的時間段。類似地，“各區(qū)域的代表終端ID”存儲“節(jié)點H的地址信息”并且“分配時間”存儲“從發(fā)送開始之后165秒起到300秒”的時間段。返回圖5，用戶數(shù)據(jù)處理單元15是執(zhí)行各種應(yīng)用并且生成各種分組的處理單元。例如，用戶數(shù)據(jù)處理單元15生成報告本節(jié)點是連接目的地GW的分組和控制各節(jié)點或者連接到各節(jié)點的傳感器的電源的分組，并且將這些分組輸出到分組發(fā)送單元16。分組發(fā)送單元16是發(fā)送從分配信息生成單元14輸入的分配報告分組和從用戶數(shù)據(jù)處理單元15輸入的各種分組的處理單元。例如，當(dāng)發(fā)送各分組時，分組發(fā)送單元16執(zhí)行載波偵聽，確認(rèn)信道可用之后發(fā)送上述各種分組。處理流程接著，將說明無線通信系統(tǒng)中的處理流程。在此，將說明GW 10中執(zhí)行的處理和在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行的處理序列的流程。Gff執(zhí)行的處理流程圖7是例示了根據(jù)第一實施方式的GW執(zhí)行的處理流程的流程圖。如圖7所例示，當(dāng)在業(yè)務(wù)量測量時間段接收到注冊分組時(S101中為肯定且S102中為肯定)，GW 10的按路徑計數(shù)單元11測量業(yè)務(wù)量(103)并且返回S101。另外，每次接收到注冊分組時，Gff 10的按路徑計數(shù)單元11針對注冊分組中包括的各“相鄰發(fā)送源”計算要存儲在按路徑業(yè)務(wù)量存儲單元12中的業(yè)務(wù)量。另外，當(dāng)不在業(yè)務(wù)量測量時間段(S101為否定)，業(yè)務(wù)量測量時間段結(jié)束(S104為肯定)并且接收到注冊分組(S105為肯定)時，按路徑計數(shù)單元11將分配時間復(fù)位(S106)。隨后，在開始業(yè)務(wù)量測量之后(S107)，按路徑計數(shù)單元11返回到SlOl并且重復(fù)隨后處理。另外，當(dāng)在業(yè)務(wù)量測量時間段結(jié)束的狀態(tài)下未接收到注冊分組(S104為否定)時，按路徑計數(shù)單元11結(jié)束業(yè)務(wù)量測量(S108)。之后，發(fā)送時間分配單元13基于按路徑計數(shù)單元11計算出的各路徑的業(yè)務(wù)量，向各路徑分配用于分組發(fā)送的發(fā)送時間(S109)。隨后，分配信息生成單元14生成向各節(jié)點報告發(fā)送時間分配單元13所分配的發(fā)送時間的分配報告分組(S110)。隨后，在執(zhí)行載波偵聽并且確認(rèn)信道可用之后(S111)，分組發(fā)送單元16向各節(jié)點發(fā)送分配信息生成單元14所生成的分配報告分組(S112)。另外，可以在從新節(jié)點接收到注冊分組的情況下執(zhí)行圖7中的處理。另外，圖7中的處理可以周期性地執(zhí) 行，可以在任意定時執(zhí)行或者在檢測到了添加或刪除節(jié)點的情況下執(zhí)行。
順序圖8和圖9是例示了根據(jù)第一實施方式的無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行的處理順序。另外，在圖8和圖9中，盡管I跳節(jié)點和經(jīng)由該I跳節(jié)點向GW 10發(fā)送數(shù)據(jù)的受控節(jié)點分開例示，但是這兩個節(jié)點都采用圖3例示的構(gòu)造，因此將使用圖3中說明的處理單元和附圖標(biāo)記來進(jìn)行說明。如圖8所示，I跳節(jié)點的分組發(fā)送單元61與可以通過一跳進(jìn)行通信的GW 10以及各受控節(jié)點交換包括路徑信息的HELLO分組并且形成路徑信息(S201到S203)。隨后，連接GW確定單元53基于所形成的路徑信息等確定作為連接目的地的GW 10(S204)。此后，注冊分組生成單元54生成包括本節(jié)點要發(fā)送的業(yè)務(wù)量的注冊分組(S205)。隨后，在執(zhí)行載波偵聽并且確認(rèn)信道可用之后(S206)，分組發(fā)送單元61向GW 10發(fā)送注冊分組(S207和S208)。Gff 10的按路徑計數(shù)單元11基于從I跳節(jié)點發(fā)送的注冊分組計算經(jīng)過I跳節(jié)點的各路徑的業(yè)務(wù)量，并且將其存儲在按路徑業(yè)務(wù)量存儲單元12中(S209)。也就是說，按路徑計數(shù)單元11從注冊分組提取“相鄰發(fā)送源”和“要發(fā)生的業(yè)務(wù)量”，計算經(jīng)過I跳節(jié)點的各路徑的業(yè)務(wù)量之和并且將結(jié)果存儲在按路徑業(yè)務(wù)量存儲單元12中。另外，不僅僅GW 10，而且與I跳節(jié)點可以直接通信的受控節(jié)點也接收從I跳節(jié)點發(fā)送的注冊分組。然而，由于注冊分組中包括的“最終目的地”或者“相鄰目的地”不存儲本節(jié)點的地址信息，所以受控節(jié)點判定接收到的注冊分組為不轉(zhuǎn)發(fā)的分組并且丟棄接收到的注冊信息。

另外，受控節(jié)點的分組發(fā)送單元61與可以通過一跳通信的I跳節(jié)點以及各受控節(jié)點交換包括路徑信息的HELLO分組并且形成路徑信息(S210和S211)。隨后，受控節(jié)點的連接GW確定單元53基于所形成的路徑信息等確定作為連接目的地的GW10(S212)。此后，受控節(jié)點的注冊分組生成單元54生成包括本節(jié)點要發(fā)送的業(yè)務(wù)量的注冊分組(S213)。隨后，在執(zhí)行載波偵聽并且確認(rèn)信道可用之后(S214)，受控節(jié)點的分組發(fā)送單元61向GW 10發(fā)送所生成的注冊分組(S215和S216)。在I跳節(jié)點的分組類型判定單元51將從受控節(jié)點接收的注冊分組判定為轉(zhuǎn)發(fā)對象并且分組發(fā)送單元61執(zhí)行載波偵聽并且確認(rèn)通道可用(S217)之后，執(zhí)行S218和S219。也就是說，在轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)處理之后，分組發(fā)送單元61將注冊分組轉(zhuǎn)發(fā)到目的地 GW 10。此時，I跳節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52用鄰節(jié)點的地址信息重寫“相鄰目的地”并且用本節(jié)點的地址信息進(jìn)一步重寫“相鄰發(fā)送源”。另外，不僅僅在I跳節(jié)點中，而且在可以與受控節(jié)點直接通信的其它受控節(jié)點中接收到從受控節(jié)點發(fā)送的注冊分組。然而，如上所述，由于注冊分組中包括的“最終目的地”或者“相鄰目的地”不存儲本節(jié)點的地址信息，所以其它受控節(jié)點將接收到的注冊分組判定為不轉(zhuǎn)發(fā)的分組并且丟棄接收到的注冊信息。Gff 10的按路徑計數(shù)單元11基于從I跳節(jié)點發(fā)送的注冊分組計算經(jīng)過I跳節(jié)點的各路徑的業(yè)務(wù)量，并且將其存儲在按路徑業(yè)務(wù)量存儲單元12中(S220)。之后，Gff 10的發(fā)送時間分配單元13基于按路徑計數(shù)單元11計算出的各路徑的業(yè)務(wù)量，向各路徑分配用于分組發(fā)送的發(fā)送時間(S221)。隨后，分配信息生成單元14生成向各節(jié)點報告發(fā)送時間分配單元13分配的發(fā)送時間的分配報告分組(S222)。此后，分組發(fā)送單元16執(zhí)行載波偵聽并且確認(rèn)信道可用(S223)，接著執(zhí)行分配信息生成單元14生成的分配報告分組的廣播發(fā)送(S224和S225)。已接收到這個分配報告分組的I跳節(jié)點的分配信息讀取單元55從接收到的分配報告分組的“各區(qū)域的代表終端ID/分配時間”提取指向本節(jié)點的信息，并且將其存儲在分配信息存儲單元57中(S226)。另外，I跳節(jié)點的分配信息轉(zhuǎn)發(fā)處理單元56生成分配報告分組，并且在執(zhí)行載波偵聽并且確認(rèn)信道可用之后(S227)，分組發(fā)送單元61向受控節(jié)點發(fā)送接收到的分配報告分組(S228和S229)。此時，I跳節(jié)點的分配信息轉(zhuǎn)發(fā)處理單元56可以刪除與本節(jié)點的受控節(jié)點無關(guān)的其它組的“各區(qū)域的代表終端ID/分配時間”。另外，用本節(jié)點的地址信息重寫“相鄰發(fā)送源”。在此，類似地，盡管除了可以與I跳節(jié)點直接通信的受控節(jié)點之外，還在GW 10和I跳節(jié)點的其它受控節(jié)點中接收從I跳節(jié)點發(fā)送的分配報告分組，但是如果沒有與GW 10和I跳節(jié)點的其它受控節(jié)點有關(guān)的信息，則分配報告分組被丟棄。另外，受控節(jié)點的分配信息讀取單元55從接收自I跳節(jié)點的分配報告分組的“各區(qū)域的代表終端ID/分配時間”提取指向本節(jié)點的信息，并且將其存儲在分配信息存儲單元57中(S230)。在此，受控節(jié)點將接收到的分配報告分組中包括的“各區(qū)域的代表終端ID/分配時間”識別為分配給本節(jié)點的發(fā)送時間。另外，在分配報告分組中存在多項“各區(qū)域的代表終端ID/分配時間”的情況下，受控節(jié)點可以將與預(yù)先存儲的I跳節(jié)點的地址信息相對應(yīng)的“各區(qū)域的代表終端ID”相關(guān)聯(lián)的“分配時間”識別為發(fā)送時間。另外，受控節(jié)點可以包括相鄰父節(jié)點的地址而不是I跳節(jié)點的地址。在此情況下，分配報告分組的“各區(qū)域的代表終端ID”是發(fā)送源終端的地址。隨后，如圖9所例示，I跳節(jié)點的發(fā)送定時確定單元58檢測到是分配給本節(jié)點的發(fā)送時間(S301)。接著，分組生成單元60生成包括傳感器值的數(shù)據(jù)分組(S302)。隨后，在執(zhí)行載波偵聽并且確認(rèn)信道可用之后(S303)，分組發(fā)送單元61向GW 10發(fā)送數(shù)據(jù)分組(S304和S305)。另外，盡管在GW 10之外接收到了該數(shù)據(jù)分組，但是由于以上說明的相同原因，該數(shù)據(jù)分組被丟棄。另外，受控 節(jié) 點的發(fā)送定時確定單元58檢測到是分配給本節(jié)點的發(fā)送時間(S306 )。接著，分組生成單元60生成包括傳感器值的數(shù)據(jù)分組(S307 )。隨后，在執(zhí)行載波偵聽并且確認(rèn)信道可用之后(S308)，分組發(fā)送單元61向GW 10發(fā)送數(shù)據(jù)分組(S309和S310)。另外，盡管在I跳節(jié)點之外接收到了該數(shù)據(jù)分組，但是由于以上說明的相同原因，該數(shù)據(jù)分組被丟棄。此后，在I跳節(jié)點的分組類型判定單元51將從受控節(jié)點接收到的數(shù)據(jù)分組判定作為轉(zhuǎn)發(fā)對象，分組發(fā)送單元61執(zhí)行載波偵聽并且確認(rèn)通道可用(S311)，隨后，執(zhí)行S312和S313。也就是說，在轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52中執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)處理之后，分組發(fā)送單元61將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)到目的地GW 10。具體示例接著，將使用圖10和圖11說明以上發(fā)送時間分配的具體示例。在此，將說明基于節(jié)點的數(shù)量分配發(fā)送時間的示例。圖10是例示了具體節(jié)點排列示例的圖。圖11是例示了具體發(fā)送時間分配示例的圖。圖10中例示的無線通信系統(tǒng)包括多個節(jié)點和GW。在多個節(jié)點中，節(jié)點A、B、C、D、E、F和G是可以與GW直接通信的I跳節(jié)點。另外，兩個節(jié)點連接到節(jié)點A，作為經(jīng)由節(jié)點A向GW發(fā)送分組的節(jié)點A的受控節(jié)點。類似地，三個節(jié)點連接到節(jié)點A，作為經(jīng)由節(jié)點B向Gff發(fā)送分組的節(jié)點B的受控節(jié)點。類似地，兩個節(jié)點連接到節(jié)點C，作為經(jīng)由節(jié)點C向GW發(fā)送分組的節(jié)點C的受控節(jié)點。類似地，一個節(jié)點連接到節(jié)點D，作為經(jīng)由節(jié)點D向GW發(fā)送分組的節(jié)點D的受控節(jié)點。節(jié)點E、F和G不具有受控節(jié)點。在這種狀態(tài)下，當(dāng)各節(jié)點被設(shè)置在預(yù)定位置并被激活時，各節(jié)點與鄰節(jié)點交換包括路徑信息的HELLO分組，以形成路徑信息或者確定連接GW。例如，節(jié)點A與可以與本節(jié)點直接通信的各節(jié)點以及GW交換HELLO分組。隨后，在確定連接目的地GW之后，各節(jié)點向GW發(fā)送注冊分組。例如，各I跳節(jié)點向GW直接發(fā)送注冊分組。另外，I跳節(jié)點用表明它是經(jīng)過本節(jié)點的注冊分組的“本節(jié)點地址信息”重寫從本節(jié)點的受控節(jié)點接收到的注冊分組的“相鄰發(fā)送源”，接著將其轉(zhuǎn)發(fā)到GW。此后，GW基于從各節(jié)點接收到的注冊分組向各節(jié)點分配發(fā)送時間。例如，GW發(fā)現(xiàn)有三個注冊分組經(jīng)過節(jié)點A，四個注冊分組經(jīng)過節(jié)點B，三個注冊分組經(jīng)過節(jié)點C以及兩個注冊分組經(jīng)過節(jié)點D。另外，Gff發(fā)現(xiàn)一個注冊分組經(jīng)過節(jié)點E、F和G中的每一個。由此，GW執(zhí)行發(fā)送時間分配，使得節(jié)點B的組的發(fā)送時間最長，隨后依次是節(jié)點A的組、節(jié)點C的組、節(jié)點D的組、節(jié)點E的組、節(jié)點F的組和節(jié)點G的組。圖11例示了這種發(fā)送時間分配的結(jié)果。如圖11所例示，GW將整個發(fā)送時間T的范圍內(nèi)的、從發(fā)送開始之后O秒到tl秒的時間段分配給節(jié)點A的組作為發(fā)送時間。另外，GW將從發(fā)送開始之后tl秒起到t2秒的時間段分配給節(jié)點B的組作為發(fā)送時間。GW將從發(fā)送開始之后t2秒起到t3秒的時間段分配給節(jié)點C的組作為發(fā)送時間。GW將從發(fā)送開始之后t3秒起到t4秒的時間段分配給節(jié)點D的組作為發(fā)送時間。此外，GW將其余時間分配給不具有受控節(jié)點的節(jié)點E、F和G。由此，可以基于隨著受控節(jié)點的數(shù)量變得越多則向G更W發(fā)送的業(yè)務(wù)量越多的假定，分配發(fā)送時間。對于較多業(yè)務(wù)的節(jié)點，分配與業(yè)務(wù)量相對應(yīng)的區(qū)域。對于較少業(yè)務(wù)量的節(jié)點，分配整個發(fā)送區(qū)域減去已分配時間之后的區(qū)域。由此，從屬于節(jié)點A、B、C和D的節(jié)點發(fā)送的分組可以沒有沖突地到達(dá)Gl另外，從不具有受控節(jié)點的節(jié)點E、F和G發(fā)送的分組可以避免與從其它節(jié)點發(fā)送的業(yè)務(wù)發(fā)生沖突，并且可以防止由于過量分配區(qū)域分類引起的分配信息膨脹。另外，可以按照任意方式設(shè)置發(fā)送從哪個組開始，例如按照從較小的裝置號碼開始。另外，在圖10和圖11中，根據(jù)受控節(jié)點的數(shù)量分配發(fā)送時間，因此不具有受控節(jié)點的節(jié)點E、F和G被作為同一組處理。然而，在基于要發(fā)送的比特數(shù)量分配發(fā)送時間的情況下，可以向各節(jié)點而不是由不具有受控節(jié)點的節(jié)點組合在一起定義的一個組分配發(fā)送時間。效果接著，將使用圖12到圖14說明以上實施方式的優(yōu)點。圖12是用于說明在使用相關(guān)技術(shù)的情況下的平均沖突率的圖。圖13是用于說明在使用第一實施方式的情況下的平均沖突率的圖。圖14是例示了計算結(jié)果的圖。如圖12所例示，在相關(guān)技術(shù)的情況下，全部節(jié)點在表示可以進(jìn)行發(fā)送的時間段的整個分配窗口寬度(Tall)的范圍內(nèi)同時執(zhí)行載波偵聽，并且執(zhí)行分組發(fā)送。因此，整個Tall是在可以進(jìn)行發(fā)送的時間段中存在沖突可能性的持續(xù)時間。另外，如圖13所 例示，在采用第一實施方式的情況下，在表示可以進(jìn)行發(fā)送的時間段的整個分配窗口寬度(Tall)中，分配給各組的時間段是Ta，而其余時間段是Tb=Tall-Ta0該Ta是僅僅由被分配了該發(fā)送時間的組的節(jié)點執(zhí)行分組發(fā)送的時間段，因此是可以抑制分組沖突的時間段(無沖突區(qū)域)。另外，Tb是不具有受控節(jié)點的節(jié)點同時執(zhí)行分組發(fā)送的時間段，因此，是存在分組沖突的可能性的時間段(沖突區(qū)域)。也就是說，當(dāng)比較圖12和圖13時，發(fā)現(xiàn)在使用第一實施方式的情況下，與相關(guān)技術(shù)相比，可以通過時間段Ta減少分組沖突的可能性。在此，將說明仿真結(jié)果。在此，節(jié)點的數(shù)量增加并且節(jié)點密度固定。另外，不具有受控節(jié)點的節(jié)點的數(shù)量(即，不是中繼站的節(jié)點的數(shù)量)是固定的，與區(qū)域增加無關(guān)。另外，具有受控節(jié)點的節(jié)點的數(shù)量(即，是中繼站的節(jié)點的數(shù)量)隨著區(qū)域增加而增加。在這種條件下，圖14例示了平均分組沖突率和總節(jié)點數(shù)量的比較結(jié)果。在此，在圖14中，假設(shè)表示總發(fā)送時間的整個分配時隙是2000，總節(jié)點數(shù)量是(A) + (B)，(A)是作為中繼站的節(jié)點的數(shù)量，(B)是100 (固定值)，表示不是中繼站的節(jié)點的數(shù)量。如圖14所例示，在相關(guān)技術(shù)中，隨著節(jié)點數(shù)量增加沖突概率增加。這是因為，如圖12所例示，即使節(jié)點的數(shù)量增加，Tall也不改變，因此分組沖突的概率簡單增加。與之相t匕，在采用第一實施方式的情況下，隨著節(jié)點的數(shù)量增加，沖突概率減小，因此可以將概率抑制到相關(guān)技術(shù)中的約三分之一。因此，如圖13所例示，在Tall是固定值的情況下，隨著節(jié)點的數(shù)量增加，無沖突區(qū)域Ta增加。如上所述，根據(jù)所公開的無線通信系統(tǒng)，可以降低在從目的地節(jié)點通過相同跳數(shù)發(fā)送分組的節(jié)點之間的分組沖突的可能性。另外，根據(jù)所公開的無線通信系統(tǒng)，在各節(jié)點只采用CSMA/CA方案而不采用時分復(fù)用方案，因此可以抑制用于生成節(jié)點的成本。由此，可以以低成本抑制分組沖突。[b]第二實施方式盡管以上描述了本發(fā)明的實施方式，但是除了以上實施方式，還可以按照各種形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，下面將 說明不同的實施方式。目的地節(jié)點盡管在以上實施方式中描述了目的地節(jié)點是GW裝置的示例，但是本發(fā)明不限于此，并且可以使用任意節(jié)點作為目的地。注冊分組的中繼方法盡管在以上實施方式中描述了各節(jié)點向GW發(fā)送注冊分組并且I跳節(jié)點向GW轉(zhuǎn)發(fā)從受控節(jié)點接收到的注冊分組的示例，但是本發(fā)明不限于此。例如，I跳節(jié)點可以臨時保持從受控節(jié)點接收到的注冊分組并且把這些注冊分組作為一個注冊分組一起發(fā)送到GW。作為具體示例，圖1例示的節(jié)點A臨時保持從節(jié)點B、C和D接收到的注冊分組。在此之后，節(jié)點A的注冊分組生成單元54向GW發(fā)送一個注冊分組，所述一個注冊分組包括含有本節(jié)點的注冊分組的四個注冊分組。此時，節(jié)點A的注冊分組生成單元54向GW發(fā)送包括節(jié)點的數(shù)量是4、在各節(jié)點中要發(fā)生的業(yè)務(wù)量或者在這些節(jié)點中要發(fā)生的業(yè)務(wù)量之和的值的報告的注冊分組。由此，可以減少與注冊分組發(fā)送有關(guān)的無線資源消耗。分配報告分組的中繼方法另外，在I跳節(jié)點中，即使在向受控節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)從GW接收的分配報告分組的情況下，可以減少分組容量。例如，GW向各I跳節(jié)點發(fā)送包括分配給各I跳節(jié)點的發(fā)送時間(即，各組的發(fā)送時間)的分配報告分組。隨后，I跳節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)處理單元52從分配報告分組刪除與本節(jié)點的組的發(fā)送時間不同的發(fā)送時間，并且分組發(fā)送單元61可以向受控節(jié)點發(fā)送已經(jīng)刪除了與本節(jié)點的組的發(fā)送時間不同的發(fā)送時間的分配報告分組。在此，分組發(fā)送單元61可以把分配報告分組按原樣發(fā)送給受控節(jié)點。另外，I跳節(jié)點可以根據(jù)是否與本節(jié)點的地址信息相關(guān)聯(lián)，來檢測分配給本節(jié)點的組的發(fā)送時間。由此，可以減少與分配報告分組發(fā)送有關(guān)的無線資源消耗。重新計算盡管在以上實施方式中描述了在從新節(jié)點接收到新注冊分組的情況下GW重新計算發(fā)送時間分配的情況下的示例，但是本發(fā)明不限于此。例如，可以周期性地執(zhí)行，在檢測到節(jié)點增多或者檢測到節(jié)點減少的情況下執(zhí)行，在發(fā)生路徑變更的情況下執(zhí)行，或者可以任意地設(shè)置。作為具體示例，在從I跳節(jié)點接收到的注冊分組的數(shù)量與先前不同的情況下，GW檢測到節(jié)點增多或者減少。另外，GM基于周期性地被發(fā)送和接收到的HELLO分組形成路徑，并且在當(dāng)前形成的路徑信息與先前路徑信息不同的情況下，檢測到發(fā)生路徑變更。發(fā)送時間內(nèi)的分組發(fā)送例如，各節(jié)點的分組發(fā)送單元可以按照分組的類型控制在從GM分配的發(fā)送時間內(nèi)發(fā)送的分組。作為示例，對于本節(jié)點生成的數(shù)據(jù)分組，各節(jié)點的分組發(fā)送單元可以控制該數(shù)據(jù)分組在從GW分配的發(fā)送時間內(nèi)發(fā)送。也就是說，即使不在從GW分配的發(fā)送時間中，各節(jié)點也可以轉(zhuǎn)發(fā)從其它節(jié)點接收的分組或者發(fā)送在本節(jié)點生成的注冊分組。另外，對于在本節(jié)點生成的注冊分組和數(shù)據(jù)分組，各節(jié)點可以控制他們在從GW分配的發(fā)送時間內(nèi)發(fā)送。系統(tǒng)另外，在本實施方式中說明的各處理中，可以手動地執(zhí)行作為自動執(zhí)行的處理而說明的全部或者部分處理。另選地，通過已知方法，可以自動執(zhí)行作為手動執(zhí)行的處理而說明的全部或者部分處理。除此之外，對于包括以上說明和附圖中例示的處理過程、控制過程、特定名稱和各種數(shù)據(jù)或者參數(shù)的`信息，如果沒有相反規(guī)定，則可以任意地改變他們。另外，各裝置中的各例示部件是功能概念，并且不總是要求按照附圖中例示地那樣來物理地構(gòu)造他們。也就是說，各裝置中的分布/集成的具體形式不限于附圖中例示的那些。也就是說，根據(jù)各種負(fù)載或者使用狀態(tài)，可以通過在任意單元中功能地或者物理地分布或者集成他們中的全部或者部分來形成他們。例如，可以把分組生成單元60和分組發(fā)送單元61集成在一起。此外，在各裝置中執(zhí)行的各處理功能中的任意部分或者全部可以由CPU和CPU分析和執(zhí)行的程序來實現(xiàn)，或者可以通過有線邏輯電路實現(xiàn)為硬件。根據(jù)在本申請中公開的無線通信系統(tǒng)、無線通信控制方法和無線通信裝置的一個方面，具有可以抑制分組沖突的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)，在該無線通信系統(tǒng)中多個節(jié)點形成多跳無線網(wǎng)絡(luò)，其中， 各節(jié)點包括: 第一發(fā)送單元，該第一發(fā)送單元向目的地節(jié)點發(fā)送表示本節(jié)點是要請求分組發(fā)送的節(jié)點的注冊分組；以及 第二發(fā)送單元，該第二發(fā)送單元在從所述目的地節(jié)點報告的發(fā)送時間內(nèi)向所述目的地節(jié)點發(fā)送分組，并且 所述目的地節(jié)點包括: 計算單元，該計算單元從所述各節(jié)點接收注冊分組，并且針對經(jīng)過能夠與該目的地節(jié)點直接通信的鄰節(jié)點的各路徑，計算在各路徑中要發(fā)生的業(yè)務(wù)量； 分配單元，該分配單元基于所述計算單元計算出的各路徑的業(yè)務(wù)量，向各路徑分配發(fā)送分組的發(fā)送時間；以及 報告單元，該報告單元向各節(jié)點報告所述分配單元分配的發(fā)送時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述目的地節(jié)點的所述分配單元在能夠向所述目的地節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的時間段的范圍內(nèi)分配所述發(fā)送時間，使得對于從所述鄰節(jié)點接收到的所述注冊分組的數(shù)量或者要從所述各節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)量之和大于預(yù)定值的各路徑設(shè)置多的發(fā)送時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述各節(jié)點中的所述鄰節(jié)點還包括:報告單元，該報告單元向經(jīng)過本節(jié)點向所述目的地節(jié)點發(fā)送分組的受控節(jié)點報告從所述目的地節(jié)點接收到的發(fā)送時間中分配給本節(jié)點的發(fā)送時間。
4.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述各節(jié)點中的所述鄰節(jié)點的所述第一發(fā)送單元生成下述分組，并向所述目的地節(jié)點發(fā)送所生成的分組，其中該分組集合了從經(jīng)由本節(jié)點向所述目的地節(jié)點發(fā)送分組的各受控節(jié)點接收到的注冊分組中所包含的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中， 在到所述目的地節(jié)點的路徑變更的情況下，所述各節(jié)點的所述第一發(fā)送單元向所述目的地節(jié)點發(fā)送所述注冊分組，并且 在從所述多個節(jié)點中的一個節(jié)點接收所述注冊分組的情況下，所述目的地節(jié)點的所述分配單元使用在接收到所述注冊分組之后的預(yù)定時間段內(nèi)接收到的注冊分組，向所述各路徑分配發(fā)送分組的發(fā)送時間。
6.一種無線通信系統(tǒng)中的無線通信控制方法，在該無線通信系統(tǒng)中多個節(jié)點形成多跳無線網(wǎng)絡(luò)，其中， 各節(jié)點執(zhí)行以下步驟: 向目的地節(jié)點發(fā)送表示本節(jié)點是要請求分組發(fā)送的節(jié)點的注冊分組；以及 在從所述目的地節(jié)點報告的發(fā)送時間內(nèi)向所述目的地節(jié)點發(fā)送分組，并且 所述目的地節(jié)點執(zhí)行以下步驟: 從所述各節(jié)點接收注冊分組，并且針對經(jīng)過能夠與所述目的地節(jié)點直接通信的鄰節(jié)點的各路徑，計算在各路徑中要發(fā)生的業(yè)務(wù)量； 基于所述各路徑的計算出的業(yè)務(wù)量，向所述各路徑分配發(fā)送分組的發(fā)送時間；以及 向所述各節(jié)點報告所分配的發(fā)送時間。
7.一種無線通信裝置，該無線通信裝置包括:第一發(fā)送單元，該第一發(fā)送單元向多跳無線網(wǎng)絡(luò)中的目的地節(jié)點發(fā)送表示本節(jié)點是要請求分組發(fā)送的節(jié)點的注冊分組；以及 第二發(fā)送單元，該第二發(fā)送單元在從所述目的地節(jié)點報告的發(fā)送時間內(nèi)向所述目的地節(jié)點發(fā)送分組。
8.一種無線通信裝置，該無線通信裝置包括: 接收單元，該接收單元從形成多跳無線網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點接收表示所述各節(jié)點是要請求分組發(fā)送的節(jié)點的注冊分組； 計算單元，該計算單元基于所述接收單元接收到的注冊分組，針對經(jīng)過能夠與本節(jié)點直接通信的鄰節(jié)點的各路徑，計算各路徑中要發(fā)生的業(yè)務(wù)量； 分配單元，該分配單元基于所述計算單元計算出的所述各路徑的業(yè)務(wù)量，向所述各路徑分配發(fā)送分組的發(fā)送時間；以及 報告單元，該報告單元向·所述各節(jié)點報告所述分配單元分配的發(fā)送時間。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)、無線通信控制方法和無線通信裝置。各節(jié)點向目的地節(jié)點發(fā)送表示本節(jié)點是要請求分組發(fā)送的節(jié)點的注冊分組。各節(jié)點在從目的地節(jié)點報告的發(fā)送時間內(nèi)向目的地分組發(fā)送分組。目的地節(jié)點從各節(jié)點接收注冊分組，并且針對經(jīng)過能夠與目的地節(jié)點直接通信的鄰節(jié)點的各路徑，計算在各路徑中要發(fā)生的業(yè)務(wù)量。目的地節(jié)點基于各路徑的計算出的業(yè)務(wù)量向各路徑分配發(fā)送分組的發(fā)送時間并且向各節(jié)點報告所分配的發(fā)送時間。
文檔編號H04W74/00GK103249165SQ201210497440
公開日2013年8月14日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者藤田裕志, 溫允, 尾崎一幸 申請人:富士通株式會社