无线通信装置、无线通信方法和无线通信系统的制作方法

无线通信装置、无线通信方法和无线通信系统的制作方法
【专利摘要】无线通信装置以相关联的方式在其中存储关于多个目的地的每个路径信息和通过使用该路径信息而执行的数据通信的使用频率。当无线通信装置接收其发送源为第一目的地的数据时，无线通信装置基于使用频率指定所存储的路径信息之中的较不频繁使用的路径信息。无线通信装置将所指定的路径信息更新成其目的地为第一目的地的路径信息。
【专利说明】无线通信装置、无线通信方法和无线通信系统

【技术领域】
[0001]本文所讨论的实施例涉及无线通信装置、无线通信方法、无线通信程序以及无线通信系统。

【背景技术】
[0002]存在一种通过使用无线自组织(ad hoc)网络从无线终端收集数据的传统上已知的无线通信系统。例如，通过在读取家庭中使用的电功率的计量读取仪表中设置无线终端来使用用于收集计量读取数据的系统。
[0003]由于这样的无线终端通常以固定的方式被设置，因此该无线终端通过使用主动型路由协议来学习路径信息。具体地，通过在通过单跳连接的相邻终端之间周期性地发送和接收控制消息，无线终端测量节点之间的路径质量，并按照所述路径质量的降序而将去往最终目的地的多个路径保存在其自己的路由表中。近年来，由于针对无线终端而保存的存储器得到改进，因此能够被登记在路由表中的条目数量的上限被设定。
[0004]专利文献1:日本公开特许公报第10-93608号
[0005]专利文献2:日本公开特许公报第2010-232967号
[0006]专利文献3:日本公开特许公报第2011-097458号
[0007]然而，利用上述技术，当条目需要被更新时，由于设定了路由表中的条目数量的上限，因此被频繁使用的路径可能有时由于条目更新而不能够被保存。因此，在一些情况下，通信中断有可能会发生。
[0008]因此，本发明实施例的一个方面的目的是提供能够抑制无线通信质量降级的无线通信装置、无线通信方法、无线通信程序和无线通信系统。


【发明内容】

[0009]根据实施例的一个方面，一种无线通信装置包括:存储器，其被配置成以相关联的方式在其中存储关于多个目的地的每个路径信息和通过使用该路径信息而执行的数据通信的使用频率；以及连接至该存储器的处理器。该处理器执行包括如下内容的过程:在接收到其发送源为第一设备的数据时，基于所述使用频率指定存储于所述存储器中的多个路径信息之中的较不频繁使用的路径信息；以及将所指定的路径信息更新成其目的地为所述第一设备的路径信息。

【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1是说明根据第一实施例的无线通信系统的整体配置的示例的示意图；
[0011]图2是说明根据第一实施例的节点的硬件配置的示例的示意图；
[0012]图3是说明根据第一实施例的节点的功能配置的功能框图；
[0013]图4是说明被存储在路由表中的信息的示例的示意图；
[0014]图5是说明路由表更新的不意图；
[0015]图6是说明根据第一实施例的帧接收过程流的流程图；
[0016]图7是说明根据第一实施例的路径信息设定过程流的流程图；
[0017]图8是说明根据第一实施例的传送过程流的流程图；
[0018]图9是说明根据第一实施例的定时器过程流的流程图；
[0019]图10是说明路径更新的特定不例的不意图；
[0020]图11是说明其中通过从GW设备2被发送到节点G的帧和从GW设备1被发送到节点B的巾贞来更新路径信息的示例的示意图；
[0021]图12是说明其中通过从GW设备1被发送到节点Η的帧来从图11所示的状态更新路径信息的示例的示意图；
[0022]图13是说明其中通过从GW设备3被发送到节点Α的帧来更新路径信息的示例的示意图，其中GW设备3是从图12所示的状态起被添加的；
[0023]图14是说明其中节点A保存路径的状态的示意图；
[0024]图15是说明存亡监视的示意图；以及
[0025]图16是说明存亡监视的示意图。

【具体实施方式】
[0026]将参照附图来说明本发明的优选实施例。本发明不限于这些实施例。实施例或特定示例能够被适当地组合使用，只要过程彼此不冲突即可。
[0027][a]第一实施例
[0028]整体配置
[0029]图1是说明根据第一实施例的无线通信系统的整体配置的示例的示意图。如图1所示，无线通信系统是包括节点即节点A至节点H、网关(GW)设备1和GW设备2的系统。
[0030]例如，从所述节点中的每一个收集数据的管理服务器被连接至GW设备1和GW设备2。所述节点中的每一个是如下无线终端:该无线终端从被用于读取例如家庭中使用的电功率值的仪表获取数据，并将该数据发送到连接至GW设备之一的管理服务器。此外，为了使用较少的存储器，在所述节点中的每一个中设定能够被登记在路由表中的条目数目的上限。
[0031]无线通信系统中的所述节点中的每一个通过使用主动型路由协议来学习路径信息。具体地，通过在通过单跳连接的相邻终端之间周期性地发送和接收控制消息，所述节点中的每一个测量节点之间的路径质量，并按照路径质量的降序而将去往最终目的地的多个路径保存在路由表中。
[0032]在此状态下，所述节点中的每一个以相关联的方式在其中存储关于多个GW设备的路径信息和关于被用于数据通信的路径信息的使用信息。然后，当所述节点中的每一个中继其发送源为预定GW设备的数据时，所述节点中的每一个基于所述使用信息来指定所存储的多个路径信息之中的较不频繁使用的路径信息。然后，所述节点中的每一个将所指定的路径信息更新成其目的地为预定GW设备的路径信息。
[0033]如上所述，所述节点中的每一个以相关联的方式在其中存储待发送到GW的使用频率和路径信息。当所述节点中的每一个添加新路径信息时，由于所述节点中的每一个删除具有最低使用频率的信息且然后添加新路径信息，因此该节点能够保存具有高使用频率的路径信息并且因此能够抑制无线通信质量的降级。
[0034]硬件配置
[0035]图2是说明根据第一实施例的节点的硬件配置的示例的示意图。由于图1所示的节点均具有相同的配置，因此在第一实施例中，将仅描述节点10。此外，由于GW设备中的每一个都与通常所使用的GW设备具有相同的硬件配置，因此将省略对其详细的描述。
[0036]如图2所示，节点10包括通信控制单元10a、物理层(PHY) 10b、总线接口单元10c、串行外围接口(SPI)lOd、存储器10e和中央处理单元(CPU)lOf。
[0037]通信控制单元10a是与其他节点或者GW设备执行通信的处理单元，并且例如是天线或网络接口卡。PHYlOb是物理层中的硬件单元并且经由通信控制单元10a执行与对方设备的通信，因为约定了与物理层中的网络连接或数据传输有关的操作。此外，PHYlOb还可以由软件来实现。
[0038]总线接口单元10c是用于在CPUlOf、存储器10e、PHY10b和SPIlOd等之中交换信号的总线接口。SPIlOd是用于将节点10连接至传感器50的接口。各种传感器同样也可以被用于传感器50。例如，被用来读取电功率等的仪表可以被使用并且还可以被嵌入节点10中。
[0039]存储器10e是其中存储有用于实现根据第一实施例的通信方法中的各种过程的程序、之后将描述的路由表或在过程期间获得的数据的存储设备，例如只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)等。CPUlOf是管理由节点10执行的各种过程并执行根据第一实施例的通信方法中的各种过程的处理单元。
[0040]功能配置
[0041]图3是说明根据第一实施例的节点的功能配置的功能框图。由于图1所示的节点均具有相同的配置，因此在实施例中将仅描述节点10。
[0042]如图3所示，节点10包括路由表11、接收单元12、发送单元13、巾贞分析单元14、传送处理单元15以及路由控制单元16。
[0043]例如，路由表11被存储在图2所示的存储设备中，例如存储器等。接收单元12和发送单元13是由包含在通信控制单元10a中的电路执行的过程或者是由图2所示的通信控制单元10a执行的过程的示例。类似地，帧分析单元14、传送处理单元15以及路由控制单元16是由包含在CPUlOf中的电路执行的过程或者是由图2所示的CPUlOf执行的过程的示例。
[0044]路由表11是其中存储有关于去往GW设备的路径的路径信息的表。图4是说明存储在路由表中的信息示例的示意图。如图4所示，路由表11以相关联的方式在其中存储有“指定的GW、全局目的地(GD)、本地目的地(LD)、生存时间(TTL)、质量以及路径定时器。
[0045]存储在该表中的“指定的GW”是指示由例如管理员指定的计量读取数据的目的地的信息。“GD”是指示用作最终目的地GW设备的信息。“LD”是指示当数据要被中继到最终目的地(GD)时的后续目的地的信息。“TTL”是用于条目的有效计数器，其在从GD接收到生存校验帧时被重设以及被减去已过去的时间。“质量”是指示路径质量的信息。“路径定时器”是指示路径信息的使用频率的示例。“路径定时器”在去往GD的帧被传送时被重设，并且其值被减去已过去的时间。
[0046]图4说明了由节点A存储的路由表的示例。在图4所示的示例中，对于节点，指定“GW设备1”作为指定的GW。此外，节点A作为去往GW设备1的路径而在其中存储有指示LD为“GW1 “、TTL为“25”、质量为“40”以及路径定时器为“100”的信息。此外，节点A作为去往GW设备2的路径而在其中存储有指示LD为“节点C”、TTL为“25”、质量为“80”以及路径定时器为“60”的信息。
[0047]具体地，节点A频繁使用去往GW设备1的路径，该路径具有较好质量并且节点A能够经由它通过单跳而连接至GW设备1。此外，当节点A向GW设备2发送帧时，节点A经由节点C发送帧且在40分钟内不使用去往GW设备2的路径，该路径的质量比去往GW设备1的路径的质量差。
[0048]接收单元12是接收巾贞的处理单元。具体地，接收单元12接收从每个节点或者从GW设备发送的帧，并将该帧输出到帧分析单元14或传送处理单元15。
[0049]例如，接收单元12接收请求巾贞，该请求巾贞是从GW设备向其他节点发送的巾贞或者从GW设备向其自己的节点发送的帧。此外，接收单元12接收作为对请求帧的响应的通知帧。此外，接收单元12接收从GW设备或者其他节点发送的指示节点生存的生存校验帧。
[0050]发送单元是发送帧的处理单元。具体地，发送单元13将已被发送到其他节点的帧发送到后续目的地节点，并发送去往GW设备的帧。例如，发送单元13将帧发送到由传送处理单元15指示的路径。
[0051]帧分析单元14是分析由接收单元12接收到的帧的处理单元。具体地，帧分析单元14分析所接收的帧是请求帧还是通知帧，并且分析所接收的帧是要被发送到其自己的节点还是要被发送到其他节点。然后，帧分析单元14将该帧和分析结果输出到路由控制单元16或者传送处理单元15。
[0052]例如，如果所接收的帧的发送源是GW设备，则帧分析单元14确定所接收的帧是请求帧。此外，如果所接收的帧的目的地是GW设备，则帧分析单元14确定所接收的帧是通知帧。
[0053]传送处理单元15是将帧传送到目的地的处理单元。具体地，传送处理单元15根据路由表11指定与要被发送的帧的目的地相关联的路径信息，然后向发送单元13输出指令以通过使用指定路径信息将帧传送到目的地。此外，当传送处理单元15传送通知帧时，传送处理单元15重设用于与通知帧相关联的路径的路径定时器。
[0054]例如，如果所接收的帧是请求帧，则传送处理单元15根据路由表11指定请求帧的目的地，并将该请求帧传送到与所指定目的地相关联的LD。此外，当传送处理单元15发送与所接收的请求帧相关联的通知帧时，传送处理单元15根据路由表11指定其中请求帧的发送源为GD的路径，然后将通知帧传送到与指定目的地相关联的LD。此外，传送处理单元15重设与被设为通知帧的目的地的“GW设备”相关联的“路径定时器”。
[0055]路由控制单元16是包括路径信息设定单元17和定时器处理单元18并且执行对路由表等的更新的处理单元。
[0056]路径信息设定单元17是对路由表11中的路径信息进行更新的处理单元。具体地，当路径信息设定单元17接收发送自GW设备的请求帧时，路径信息设定单元17在路由表11中创建指示作为请求帧发送源的“GW”是“⑶”的路径信息。
[0057]关于这一点，当路由表11中的条目数目达到上限时，路径信息设定单元17删除路由表11的条目中的、具有最小“路径定时器”的条目，然后登记新的条目。此外，当路径信息设定单元17登记新条目时，路径信息设定单元17将TTL的初始值设定为例如25。
[0058]此外，通过周期性地发送和接收去往和来自每个条目中的LD的控制消息，例如HELLO消息，路径信息设定单元17测量质量并将其结果存储在路由表11中。路径信息设定单元17还关于存储在路由表11中的每个条目而执行TTL的减法。
[0059]此外，如果所接收的请求帧的目的地是其自己的节点，则路径信息设定单元17将路径信息存储在路由表11中，并将请求帧的发送源作为指定的GW登记在路由表11中。
[0060]此外，如果路径信息设定单元17接收周期性地发送自存储在路由表11中的GW设备的生存校验帧，则路径信息设定单元17在与生存校验帧的发送源的GW设备相关联的TTL中设定例如“100”的初始值，并重设TTL。相反，如果路径信息设定单元17在一定时间段内未周期性地接收到生存校验帧，则路径信息设定单元17将用于条目中的相应GW设备的TTL设为零。
[0061]定时器处理单元18是处理存储在路由表11中的每个条目中的路径定时器的处理单元。具体地，定时器处理单元18例如每分钟对存储在路由表11中的每个条目中的路径定时器执行减法。此外，如果定时器处理单元18从路径信息设定单元17接收指示无法校验生存的通知，则路径信息设定单元17将目标条目中的路径定时器设为零。
[0062]当定时器处理单元18从路径信息设定单元17接收指示待删除的条目的GD为指定的GW的通知时，定时器处理单元18登记另一 GW设备作为指定的GW。例如，在存储在路由表11中的条目之中，定时器处理单兀18将在条目中具有最闻质量的GD或者在条目中具有最大值的路径定时器的GD设为新的指定的GW。
[0063]更新路由表的示例
[0064]图5是说明路由表更新的示意图。图5所示的无线网络包括节点A、节点B、GW设备1、GW设备2以及GW设备3。节点A和节点B中的每个节点与图3所示的节点具有相同的配置。节点A和节点B、节点A和GW设备1、节点A和GW设备2以及节点B和GW设备3位于彼此单跳位置处。此外，假设存储在节点的路由表中的条目数目的上限为二。
[0065]节点A将指示“指定的GW = nil且(GD,路径定时器)=(GW1, 0)和(GW2, 0)的信息作为初始状态保存在路由表中。类似地，节点B将指示“指定的GW = nil且(GD，路径定时器)=(GW3, 0)和(GW1，0)”的信息作为初始状态保存在路由表中。在该示例中，为了便于描述，简化了路由表。
[0066]在此状态下，GW设备1向节点B发送请求帧，例如对计量读取数据的请求。位于距GW设备1单跳处的节点A接收发送自GW设备1的请求帧。然后，节点A将所接收的请求帧传送至作为目的地的节点B。
[0067]此后，位于距节点A单跳处的节点B接收由节点A中继的请求帧。然后，节点B指定该请求帧的目的地为其自己的节点并且指定请求帧的发送源为“GW1”。因此，由于请求帧的目的地是其自己的节点，因此节点B设定“GW1 ”用于指定的GW。
[0068]然后，作为对请求帧的响应，节点B向GW设备1发送包括计量读取数据等的通知帧。在这点，节点B参照路由表11并将条目中的“路径定时器”设定为初始值“60”，其中在所述条目中作为通知帧目的地的“GW1 ”被用作“GD”。
[0069]此外，位于距节点B单跳处的节点A接收由节点B发送的通知帧，然后将通知帧中继到作为目的地的GW设备1。在这点，节点A根据所接收的通知帧中的报头等指定发送源为“节点B”且目的地为“GW1 ”。然后，节点A参照路由表并将条目中的“路径定时器”设定为初始值“60”，其中在所述条目中作为通知帧目的地的“GW1 ”被用作“⑶”。
[0070]假设在10分钟后，从GW设备3向节点A发送请求帧。相应地，在节点A和节点B中的每个节点的路由表中，对于用于“GW1”的条目，路径定时器的值通过减去10分钟变为“50”。
[0071]然后，位于距GW设备3单跳处的节点B接收请求帧。在这点，节点B根据所接收的请求帧中的报头等指定发送源为“GW3”且目的地为“节点A”。然后，节点B通过使用广播等将所接收的请求帧发送到目的地处的节点A。
[0072]此后，位于距B单跳处的节点A接收由节点B中继的请求帧。然后，节点A指定请求帧的目的地为其自己的节点并指定请求帧的发送源为“GW3”。因此，由于请求帧的目的地为其自己的节点，因此节点A设定“GW3”用于指定的GW。
[0073]随后，作为对请求帧的响应，节点A向GW设备3发送包括计量读取数据等的通知帧。在这点，节点A参照路由表11并创建其中作为请求帧发送源的“GW3”被用作“⑶”的条目。
[0074]具体地，由于在路由表中存在指示“⑶=GW1”的条目和指示“⑶=GW2”的条目，因此节点A确定条目的数目达到上限。因此，节点A将在指示“⑶=GW1 ”的条目中的指示“路径定时器=50”的信息与在指示“⑶=GW2”的条目中的指示“路径定时器=0”的信息进行比较，并确定指定的GW不是GW2。因此，节点A删除指示“⑶=GW2”的条目。然后，节点A将作为请求帧发送源的“GW3”设为“GD”并在路由表中创建其中在“路径定时器”中设定初始值“60”的条目。
[0075]此后，位于距节点A单跳处的节点B接收发送自节点A的通知帧。然后，节点B指定该通知帧的目的地为“GW3”并且指定该通知帧的发送源为“节点A”。因此，节点B参照路由表11，然后在其中作为通知帧目的地的“GW3”被用作“⑶”的条目中的“路径定时器”中设定初始值“60”。
[0076]如上所述，由于节点中的每一个都能够基于存储在路由表中的每个条目的使用频率来更新条目，因此有可能优选地保存频繁使用的条目。
[0077]过程流
[0078]在下文中，将描述由节点中的每一个所执行的过程流。将给出如下过程的描述:在接收帧时执行的帧接收过程；更新路由表的路径信息设定过程；将帧传送到目的地的传送过程；以及控制包含在路径信息中的路径定时器的定时器过程。此外，还将使用节点10作为示例性节点来进行描述。
[0079]帧接收过程
[0080]图6是说明根据第一实施例的帧接收过程流的流程图。如图6所示，当节点10中的接收单元12接收帧时，帧分析单元14确定所接收的帧是否为生存校验帧(步骤S101)。例如，帧分析单元14参照所接收的帧中的报头等，然后确定是否包含指示生存校验帧的标识符等。
[0081]如果路径信息设定单元17确定该帧为生存校验帧(步骤S101处的是)，则路径信息设定单元17重设路由表11中的关联于所接收的帧的发送源的条目中的TTL (步骤S102)。
[0082]随后，如果帧分析单元14确定所接收的帧的目的地为节点10本身(步骤S103处的否)，则节点10执行接收过程(步骤S104)。例如，节点10从传感器50获取计量读取数据，创建通知帧，然后发送所创建的通知帧。
[0083]相反，如果帧分析单元14确定所接收的帧的目的地为另一节点(步骤S103处的是)，则传送处理单元15执行稍后将描述的传送过程(步骤S105)。
[0084]此外，在步骤S101处，如果帧分析单元14确定所接收的帧不是生存检验帧(步骤S101处的否)，则帧分析单元14确定所接收的帧是否为请求帧(步骤S106)。
[0085]如果路径信息设定单元17确定所接收的帧是请求帧(步骤S106处的是)，则路径信息设定单元17执行稍后将描述的路径信息设定过程(步骤S107)。相反，如果路径信息设定单元17确定所接收的帧不是请求帧(步骤S106处的否)，则执行步骤S103处的过程。
[0086]路径信息设定过程
[0087]图7是说明根据第一实施例的路径信息设定过程流的流程图。该过程是在图6所示的步骤S107处执行的过程。
[0088]如图7所示，节点10中的路径信息设定单元17参照被确定为请求帧的所接收帧中的报头等，然后确定所接收的帧是否为去往其自己的节点的帧(步骤S201)。
[0089]如果路径信息设定单元17确定所接收的帧是去往其自己的节点的帧(步骤S201处的是)，则路径信息设定单元17从所接收的帧中提取发送源，然后将所提取的发送源登记在路由表11中的指定GW中(步骤S202)。
[0090]然后，路径信息设定单元17确定与所接收的帧中的发送源相关联的路径信息是否已经被登记在路由表11中(步骤S203)。在这点，如果与所接收的帧中的发送源相关联的路径信息已经被登记在路由表11 (步骤S203处的是)，则路径信息设定单元17结束该过程。
[0091]相反，如果与所接收的帧中的发送源相关联的路径信息尚未被登记在路由表11中(步骤S203处的否)，则路径信息设定单元17确定在路由表11中是否存在空闲空间(步骤 S204)。
[0092]如果路径信息设定单元17确定在路由表11中存在空闲空间(步骤S204处的是)，则路径信息设定单元17将用于所接收的帧中的发送源的GW设备的条目登记在路由表11中的空闲条目中(步骤S205)。
[0093]相反，如果路径信息设定单元17确定在路由表11中不存在空闲空间(步骤S204处的否)，则路径信息设定单元17删除在路由表11中具有最久远路径定时器的条目(步骤S206)，然后执行步骤S205处的过程。具体地，路径信息设定单元17删除指示具有最小值的路径定时器且在长时间内不使用的路径信息，然后登记新的条目。
[0094]传送过程
[0095]图8是说明根据第一实施例的传送过程流的流程图。在图6所示的步骤S105处执行该过程。
[0096]如图8所示，节点10中的传送处理单元15通过使用所接收的帧来执行步骤S301处的过程，其中所接收的帧被确定为生存校验帧或者作为待发送至后续目的地的发送帧而被确定为要被发送至另一节点。具体地，传送处理单元15提取在所接收的帧的报头等中设定的“⑶”，根据路由表11关对“⑶”而指定“LD”，并且将指定的“LD”设定为发送帧中的“LD” (步骤 S301)。
[0097]随后，传送处理单元15确定该发送帧是否为通知帧(步骤S302)。如果传送处理单元15确定该发送帧不是通知帧(步骤S302处的否)，则传送处理单元15将该发送帧发送到目的地(步骤S303)。
[0098]相反，如果传送处理单元15确定该发送帧是通知帧(步骤S302处的是)，则传送处理单元15重设路由表11中的与被设为发送帧中的“⑶”的GW设备相关联的条目中的路径定时器(步骤S304)。然后，传送处理单元15执行步骤S303处的过程。
[0099]传送过程
[0100]图9是说明根据第一实施例的定时器过程流的流程图。如图9所示，节点10中的定时器处理单元18根据路由表11指定尚未经受定时器过程的未处理条目(步骤S401)。在这点，如果不存在目标条目(步骤S402处的是)，则定时器处理单元18结束该过程。
[0101]相反，如果存在目标条目(步骤S402处的否)，则定时器处理单元18确定目标条目的路径定时器是否等于或大于1 (步骤S403)。如果路径定时器等于或大于1 (步骤403处的是)，则定时器处理单元18对目标条目中的路径定时器执行减法(步骤S404)。如果目标条目中的路径定时器为0 (步骤S403处的否)，则定时器处理单元18执行步骤S405处的过程而不执行步骤S404处的过程。
[0102]然后，定时器处理单元18确定目标条目中的TTL是否等于或大于1 (步骤S405)。如果目标条目中的TTL等于或大于1 (步骤S405处的是)，则定时器处理单元18对目标TTL执行减法(步骤S406)。此外，如果目标条目中的TTL为0 (步骤S405处的否)，则定时器处理单元18执行步骤S407处的过程，而不执行步骤S406处的过程。
[0103]此后，如果减法之后的TTL不为0 (步骤S407处的是)，则定时器处理单元18返回到步骤S401处的过程，并且对后续条目执行上述过程。
[0104]相反，如果减法之后的TTL为0 (步骤S407处的否)，则定时器处理单元18确定目标条目是否为用于指定的GW的条目(步骤S408)。如果目标条目不是用于指定的GW的条目(步骤S408处的否)，则定时器处理单元18返回到步骤S401处的过程，并且对后续条目执行上述过程。
[0105]此外，如果目标条目是用于指定的GW的条目(步骤S408处的是)，则在定时器处理单元18改变目标指定GW(步骤S409)之后，定时器处理单元18返回到步骤S401处的过程，然后对后续条目执行上述过程。
[0106]路径更新的特定示例
[0107]在下文中，将参照图10至图14描述对在其中存储有节点的路由表进行更新的示例。假设无线通信系统的配置与图1所示的配置相同。此外，在图10至图14中，路由表有时可能会被称为RT。
[0108]图10是说明路径更新的特定示例的示意图。如图10所示，类似于图1所示的无线通信系统，无线通信系统是包括节点即节点A至节点H、GW设备1和GW设备2的系统。此夕卜，由图10所示的实线所连接的节点指示节点位于能够通过单跳进行通信的位置处。
[0109]在此状态下，组60指示其中包含有如下节点的区域:所述节点中的每一个都从GW设备1获取各种数据，例如包含在请求命令中的控制数据或计量读取数据。类似地，组70指示其中包含有如下节点的区域:所述节点中的每一个都从GW设备2获集各种数据。此外，在节点中的每个的路由表中，作为初始状态而登记指不“指定的GW = nil且(GD,路径定时器)=(GW1, 0)和(GW2, 0) ”的信息。
[0110]然后，从GW设备1发送目的地为节点B的请求帧，并且从GW设备2发送目的地为节点G的请求帧。图11是说明其中通过自GW设备2向节点G发送的帧和自GW设备1向节点B发送的帧来更新路径信息的示例的示意图。
[0111]如图11所示，已经从GW设备1被发送到节点B的请求帧由通过单跳连接至GW设备1的节点B直接接收。然后，作为对请求帧的响应，节点B向GW设备1发送通知帧(步骤 S501)。
[0112]因此，由于请求帧的目的地为节点B本身，因此节点B将作为请求帧的发送源的GW设备1登记在指定的GW中。此外，节点B在路由表中将如下条目中的路径定时器设为100:在所述条目中存储有作为通知帧目的地且被用作“⑶”的GW设备1。
[0113]相反，如图11所示，已经从GW设备2被发送至节点G的请求帧经由如下节点到达节点G:所述节点中的每一个都通过单跳连接。然后，从节点G发送的通知帧经由按照被用于发送请求帧的路径的逆序的路径而到达GW设备2 (步骤S502)。
[0114]具体地，已经从GW设备2被发送的请求帧经由如下节点到达节点G:通过单跳连接至作为发送源的GW设备2的节点D ;通过单跳连接至节点B的节点C ；以及通过单跳连接至节点C的节点A。类似地，已经从节点G发送的通知巾贞经由如下节点到达GW设备2:通过单跳连接至作为发送源的节点G的节点A ;通过单跳连接至节点A的节点C ;以及通过单跳连接至节点C的节点D。
[0115]因此，由于请求帧的目的地为节点G本身，因此节点G将作为请求帧发送源的GW设备2登记为指定的GW。此外，节点G在路由表中将如下条目中的路径定时器设定成100:在所述条目中存储有指示作为通知帧的目的地的GW设备2被用作“GD”的信息。此外，由于节点A、节点C和节点D已经中继请求帧和通知帧，因此节点G将如下条目中的路径定时器设定成100:在所述条目中存储有指示作为通知帧目的地的GW设备2被用作“⑶”的信肩、Ο
[0116]假设在自图11所示的状态起已过去10分钟之后，从GW设备1发送其目的地为节点Η的请求帧。图12是说明其中通过从GW设备1向节点Η发送的帧从图11所示的状态更新路径信息的示例的示意图。
[0117]如图12所示，已经从GW设备1向节点Η发送的请求巾贞经由如下节点到达节点Η:所述节点中的每一个都通过单跳连接。然后，已经从节点Η发送的通知帧经由按照被用于发送请求帧的路径的逆序的路径而到达GW设备1 (步骤S503)。
[0118]具体地，已经从GW设备1发送的请求帧经由通过单跳连接至作为发送源的GW设备1的节点Α而到达节点Η。类似地，已经从节点Η发送的通知帧经由通过单跳连接至作为发送源的节点Η的节点Α而到达GW设备1。
[0119]因此，由于请求帧的目的地是节点Η本身，因此节点Η将作为请求帧发送源的GW设备1登记为指定的GW。此外，节点Η在路由表中将如下条目中的路径定时器设定成100:在所述条目中存储有指示作为通知帧目的地的GW设备1被用作“GD”的信息。此外，由于节点Α中继请求帧和通知帧，因此节点A将如下条目中的路径定时器设定成100:在所述条目中存储有指示作为通知帧目的地的GW设备1被用作“⑶”的信息。
[0120]此外，由于节点中的每一个都在这10分钟内未发送或接收去往或来自GW设备2的帧，因此从存储在路由表中的其中“GD”是“GW2”的条目中的“路径定时器”中的值减去10。
[0121]假设在另一个10分钟过去之后，从新添加至无线通信系统中的GW设备3发送目的地为节点A的请求帧。图13是说明其中通过从自图12所示的状态所添加的GW设备3向节点A发送的帧来更新路径信息的示例的示意图。
[0122]如图13所示，已经从GW设备3向节点A发送的请求巾贞经由如下节点到达节点A:所述节点中的每一个都通过单跳而连接。此外，已经从节点A发送的通知帧经由按照被用于发送请求帧的路径的逆序的路径而到达GW设备3 (步骤S504)。
[0123]具体地，由GW设备发送的请求帧经由通过单跳连接至作为发送源的GW设备3的节点G而到达节点A。类似地，已经从节点A发送的通知帧经由通过单跳连接至作为发送源的节点A的节点G而到达GW设备3。
[0124]因此，由于请求帧的目的地为节点A本身，因此节点A将作为请求帧发送源的GW设备3登记为指定的GW。此外，节点A在路由表中创建其中作为通知帧目的地的GW设备3被用作“GD”的条目。在这点，由于路由表中的条目数目达到上限，因此节点A删除其中存储有具有最小路径定时器的“GW2”的条目，而不是指定的GW。然后，节点A新创建其中GW设备3被用作“GD”的条目，然后将该条目中的路径定时器设定成100。
[0125]此外，由于节点G中继请求帧和通知帧，因此节点G创建其中作通知帧目的地的GW设备3被用作“GD”的条目。具体地，节点G删除存储有具有最小路径定时器的“GW1 ”的条目，而不是路由表中的指定的GW。然后，节点G新创建其中GW设备3被用作“GD”的条目，然后将该条目中的路径定时器设定成100。
[0126]此外，由于节点中的每一个都在这10分钟内未发送或接收去往或来自GW设备2的中贞，因此进一步从存储在路由表中的其中“GD”是“GW2”的条目中的“路径定时器”中的值减去10。
[0127]通过以此方式更新路由表，节点中的每一个都能够保存频繁使用或最近使用的路径信息。图14是说明其中节点A保存路径的状态的示意图。
[0128]如图14所示，通过执行从图10所示的状态到图13所示的状态的过程，节点A保存去往GW设备1的路径和去往GW设备3的路径。因此，即使是在发生了从GW设备1到节点Η的帧传输时，节点Α也能够在不致使通信中断的情况下中继帧，因为这些路径是最近使用的并因此其信息被保存在路由表中。
[0129]存亡监视的特定示例
[0130]在下文中，将参照图15和图16来描述通过使用节点之间的存亡监视来更新路由表的示例。图15和图16是每个都说明了存亡监视的示意图。
[0131]图15所示的无线通信系统与图13所示的无线通信系统具有相同的配置，并且是包括节点即节点A至节点H、GW设备1、GW设备2和GW设备3的系统。此外，由图15所示的实线连接的节点等位于其中通过单跳能够进行通信的位置处。
[0132]此外，组60指示其中包含如下节点的区域:所述节点中的每一个都从GW设备1获取各种数据，例如包含在请求命令中的控制数据或计量读取数据。类似地，组70指示其中包含如下节点的区域:所述节点中的每一个都从GW设备2获取各种数据。此外，组80指示其中包含如下节点的区域:所述节点中的每一个都从GW设备3获取各种数据。
[0133]假设指示“指定的GW = GW3并且(⑶，路径定时器，TTL) = (GW1, 70, 25)和(GW3, 80，25)的信息被存储在例如节点A的路由表中。
[0134]在此状态下，GW设备3周期性地发送监视节点存亡的生存校验帧。图15所示的箭头指示已经从GW设备3被发送并被传送到通过单跳彼此连接的节点的生存校验帧流。
[0135]当节点中的每一个在一定时间段内未接收到从GW设备3发送的生存校验巾贞时，节点中的每一个更新相应的路由表。如图16所示，从GW设备3发送的生存校验帧的传输由于发生在GW设备3中的故障而停止。
[0136]例如，由于从GW设备3发送的生存校验帧的传输停止，因此节点A将“0”登记在路由表中的其中存储有指示“GW3”是“GD”的信息的条目中的“路径定时器”和“TTL”中。此外，由于GW3被登记为指定的GW，因此节点A将GW3更新为GW1用于指定的GW。此后，节点A自主地向GW设备1发送数据。通过这样做，即使需要登记新条目，节点A也能够通过删除用于当前出故障的GW设备3的条目来登记新条目。
[0137]利用上述实施例，当节点中的每一个登记新条目时，节点中的每一个都能够通过从路由表中删除旧条目来存储新条目。此外，即使在节点的路由表中不存在由GW设备请求的空闲空间，但由于节点中的每一个都能够在其自己的路由表中互换条目，因此节点中的每一个都能够在不致使通信中断的情况下发送应答。
[0138]此外，由于路径定时器周期性地更新，因此相应路径的互换不太可能发生。因此，有可能由于HELLO消息的交换而构建稳定的路径。此外，即使在GW设备出故障的情况下，节点也能够在预定时间段过去之后自动地改变目的GW。此外，其中存储有出故障的GW的条目变为用于互换的目标，并且因此能够抑制节点中的不必要的通信负载。
[0139][b]第二实施例
[0140]在以上说明中，给出了对根据本发明的实施例的描述；然而，实施例不限于此，而是能够利用除上述实施例之外的各种实施例来实现。因此，下面将描述另一实施例。
[0141]无线网络质量
[0142]存储在路由表条目中的“质量”是指示从其自己的节点到目的节点的路径质量的值。例如，诸如接收电场强度的值也可以被用于“质量”。此外，还可以使用到达度，例如其响应能被校验的帧的数目与已被发送至目的地A的帧的总数目之比。
[0143]使用频率
[0144]在上述实施例中，已给出了其中将“路径定时器”用作指示路径信息使用频率的指标的示例的描述，其中当使用路径时所述“路径定时器”被重设并且从所述“路径定时器”中减去已过去的时间；然而，实施例不限于此。例如，还可以使用加上已过去时间的“路径定时器”。在这种情况下，当路径定时器的值减小时，使用频率增加。此外，还可以任意设定待增加至定时器的待从定时器减去的值。
[0145]此外，对于另一示例，还可以使用管理最近使用的路径的方法。具体地，通过在路由表中的每个条目中创建指示最近使用路径的顺序的项并随后对条目排序，来管理节点。然后，将用于该路径的节点设为第一节点。此外，如果在路由表中已经设定第一节点、第二节点和后续节点，则将节点的顺序移一位且然后将最新的节点登记在由于移位而变成空闲的第一节点中。如果条目的数量达到上限，则将节点与路由表中的最后一个节点互换。
[0146]此外，对于另一实施例，还可以使用所用路径的数目。例如，对于节点，通过对每单位时间发送或传送待发送到GD帧的次数的进行计数，确定当计数值增加时使用频率较高。如果条目数目达到上限，则将节点与具有最低使用频率的节点互换。
[0147]更新路径定时器的定时
[0148]在上述实施例中，已给出了其中节点减去路径定时器的示例的描述。如果节点接收其目的地为登记在路由表条目中的GD的通知帧，则该节点将一值增加至该条目中的路径定时器中。在这点，节点还可以重设初始值或者还可以加上预定值。
[0149]此外，在上述实施例中，已给出了其中节点中的每一个在其接收或中继通知帧时设置或更新路径定时器的示例的描述；然而，实施例不限于此。例如，节点中的每一个还可以在其接收或中继请求帧时设定或更新路径定时器。
[0150]关于下行链路的路径信息
[0151]在上述实施例中，已经给出了其中节点中的每一个保存关于去往GW设备的上行链路的路径信息的示例的描述。然而，假设对于关于从作为发送源的GW设备开始的下行链路的路径信息，节点中的每一个都使用按照被用于发送关于上行链路的路径信息的路径的逆序的路径。
[0152]系统
[0153]关于实施例中所描述的过程，被描述成自动执行的过程的全部或一部分也能够手动地执行，或者被描述为手动执行的过程的全部或部分也能够使用已知方法来自动地执行。此外，除非另有声明，否则能够任意地改变以上说明书和附图中所指出的过程流、控制过程、特定名称和包含各种数据或参数的信息。
[0154]附图所示的每个单元的部件仅用于从概念上说明其功能，而不一定物理地配置成如附图所示的那样。换言之，分离的或集成的设备的特定形状不限于附图。具体地，根据各种负载或使用条件，设备中的全部或部分能够通过功能上地或者物理地分离或集成任一单元来被配置。此外，由每个设备执行的处理功能中的全部或任一部分能够由CPU和由CPU分析并执行的程序来实现，或者通过布线逻辑被实现为硬件。
[0155]根据本发明的实施例的方面，提供了能够抑制无线通信的质量降级的优点。
【权利要求】
1.一种无线通信装置，包括: 存储器，其被配置成以相关联的方式在其中存储关于多个目的地的每个路径信息和通过使用所述路径信息而执行的数据通信的使用频率；以及 连接至所述存储器的处理器，其中，所述处理器执行包括以下步骤的过程: 在接收其发送源为第一设备的数据时，基于所述使用频率指定存储在所述存储器中的所述路径信息之中的较不频繁使用的路径信息；以及 将所指定的路径信息更新成其目的地为所述第一设备的路径信息。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中， 所述指定包括:在接收其发送源为所述第一设备的数据时，确定其目的地为所述第一设备的第一路径信息是否被存储在所述存储器中，以及 所述更新包括:在确定所述第一路径信息未被存储在所述存储器中时，从所述存储器中删除具有最低使用频率的路径信息并将所述第一路径信息存储在所述存储器中。
3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，所述过程还包括: 发送其目的地为所述第一设备的数据，以及 更新与存储在所述存储器中的所述第一路径信息相关联的所述使用频率。
4.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述更新包括:当在预定时间段内未从第二设备接收指示通过自组织网络连接的所述第二设备的生存的生存校验帧时，设定指示第二路径信息不能被用于与其目的地为所述第二设备的所述第二路径信息相关联的使用频率的最小值。
5.根据权利要求4所述的无线通信装置，其中， 所述存储器还在其中存储指定的目的地，在该指定的目的地中所述无线通信装置被指定为预定数据的目的地，以及 所述更新包括:在所述第二设备为所指定目的地时，基于存储在所述存储器中的所述路径信息和所述使用频率来指定与所述指定的目的地不相同的不同目的地，并且将所述不同目的地设定成指定的目的地。
6.一种无线通信方法，包括: 在接收其发送源为第一设备的数据时，利用处理器来参照存储单元，其中该存储单元以相关联的方式在其中存储关于多个目的地的每个路径信息和通过使用所述路径信息而执行的数据通信的使用频率； 基于所述使用频率，利用所述处理器来指定存储在所述存储单元中的所述路径信息之中的较不频繁使用的路径信息；以及 利用所述处理器来将指定的路径信息更新成其目的地为所述第一设备的路径信息。
7.根据权利要求6所述的无线通信方法，其中，所述更新还包括:在发送其目的地为所述第一设备的数据时，利用所述处理器来更新与第一路径信息相关联的使用频率。
8.一种无线通信系统，包括: 多个无线通信装置，其被配置成通过自组织网络而连接，其中， 所述无线通信装置中的每一个包括: 存储器，其被配置成以相关联的方式在其中存储关于多个目的地的每个路径信息和通过使用所述路径信息而执行的数据通信的使用频率；以及 连接至所述存储器的处理器，其中，所述处理器执行包括以下步骤的过程: 在接收其发送源是通过自组织网络连接的第一设备的数据时，基于所述使用频率来指定存储在所述存储器中的所述路径信息之中的较不频繁使用的路径信息，以及将所指定的路径信息更新成其目的地为所述第一设备的路径信息。
9.根据权利要求8所述的无线通信系统，其中，所述过程还包括: 发送其目的地为通过所述自组织网络连接的所述第一设备的数据，以及 更新与第一路径信息相关联的使用频率。
【文档编号】H04W84/18GK104284452SQ201410311163
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】稻生裕一, 曾根田达也, 川床诚, 高冈秀文, 山田健二 申请人:富士通株式会社