无线通信系统、无线通信装置、无线通信方法和程序的制作方法
【专利摘要】无线通信系统的父节点具有：生成单元，其生成发送请求，该发送请求包含应响应的子节点和按照每个应响应的子节点指定了响应时机的响应指示数据；以及发送单元，其发送所述发送请求。在所述响应指示数据中，优选按照与各个子节点的独立识别信息对应的顺序列举出表示各个子节点是否应响应的数据。此外，本发明的无线通信系统的子节点具有：接收单元，其接收所述发送请求；响应要否判定单元，其在所述响应指示数据中判定本节点是否需要针对所述发送请求进行响应；以及响应发送单元，在需要针对所述发送请求进行响应的情况下，该响应发送单元在基于所述响应指示数据的响应时机发送响应。
【专利说明】
无线通信系统、无线通信装置、无线通信方法和程序
技术领域
[0001]本发明涉及无线通信，尤其涉及无线通信中的发送时机的控制。
【背景技术】
[0002]伴随无线通信技术的普及和传感器网络技术的标准化，FA(Factory Automat1n:工厂自动化)领域的无线技术的应用得以推进。对于用于控制的通信而言要求较高的可靠性和高速的响应速度，还要求在使通信无线化时也确保充分的可靠性和响应速度。
[0003]在无线通信中，有时由于通信的冲突或噪声的影响而无法正确地进行通信。于是，为了确保可靠性而进行重发。在得知从某个发送节点发送的数据在发送目的地节点未被正确接收的情况下，发送节点进行数据的重发。
[0004]专利文献I提出了基于TDMA(Time Divis1n Multiple Access:时分多址连接方式)的重发控制方式。具体而言，发送的数据被分割为较小的数据块，并对各数据块附加错误检测符号。接收节点对每个数据块进行错误检测，将包含表示存在错误的数据块的位置的信息的重发请求发送给发送节点。发送节点重发通过重发请求而确定的数据块。这样，由于仅重发被较小地分割的数据块，因此重发效率提升。
[0005]专利文献2提出了子节点针对来自父节点的广播分组进行响应的情况下的重发控制方式。具体而言，接收到来自父节点的广播分组的子节点首先使用分配给本节点的时隙而发送响应分组。父节点发送包含确定成功进行了响应的所有子节点的识别信息的响应确认信息的广播重发分组。在得知从本节点发送的响应分组未被正确接收的情况下，接收到该广播重发分组的子节点从对接收成功的其他的子节点分配的时隙之中选择出随机选择的时隙并重发响应分组。通过这样处理，能够缩短重发请求指令的发送时间，此外，还能够降低子节点彼此的发送的冲突概率。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开平9-284261号公报
[0009]专利文献2:日本特开2010-213162号公报
【发明内容】
[0010]发明欲解决的课题
[0011]专利文献I的手法以I对I通信作为前提，因此在存在多个通信对方的情况下，如果在与I个通信对方之间反复进行重发，则会存在针对下一个通信对方的发送时机变慢的问题。
[0012]专利文献2的手法使用广播，因此不会产生上述的问题。然而，响应分组的重发时机是随机确定的，因此发送时机并非一定，存在延迟时间随机的问题。例如，在需要进行重发的子节点仅为I台的情况下，如果该子节点立即进行重发就能够缩短延迟时间，然而时隙的选择会使得重发之前的延迟变大。
[0013]无线通信中要求低延迟，然而基于现有的手法难以达成充分的效果，希望通过更少的延迟能够进行通信的方式。另外，以上的说明中以重发为例进行了说明，然而不限于重发，针对来自某节点的请求而希望以较少的延迟发送响应。
[0014]本发明就是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够通过较少的延迟进行通信的无线通信技术。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]为了解决上述课题，本发明的第I方面采用如下结构，其是一种父节点和多个子节点进行无线通信的无线通信系统，在从父节点向子节点发送发送请求时，一并通知是否需要针对多个子节点分别进行响应以及需要进行响应的情况下的响应时机(发送时机)。
[0017]更具体而言，本方面的无线通信系统的父节点具有:生成单元，其生成发送请求，该发送请求包含应响应的子节点和按照每个应响应的子节点指定了响应时机的响应指示数据；以及发送单元，其发送所述发送请求。此外，本发明的无线通信系统的子节点具有:接收单元，其接收所述发送请求;响应要否判定单元，其在所述响应指示数据中判定本节点是否需要针对所述发送请求进行响应；响应发送单元，在需要针对所述发送请求进行响应的情况下，该响应发送单元在基于所述响应指示数据的响应时机发送响应。
[0018]根据这种结构，子节点的响应时机由父节点指定，因此子节点的响应时机不会产生偏差，能够确定响应的最大延迟时间。
[0019]此外，本方面中，在设应响应的子节点的数量为N(N是正整数)的情况下，所述应响应的时机是所述发送请求的I?N时隙后的任意时机，所有应响应的子节点的响应时机不存在重复。根据这种结构，需要进行响应的所有子节点都能够以最短的延迟时间完成响应。
[0020]此外，本方面中，在所述响应指示数据中，可以按照与各个子节点的独立识别信息对应的顺序列举出表示各个子节点是否应响应的数据。各子节点是否应响应的数据通过I位或多位表现即可。其中，如果通过I位表现，则能够减小响应指示数据的大小。
[0021]此外，本方面优选构成为，子节点应响应的时机根据在所述响应指示数据中，表示该子节点应响应的所述数据是表示应响应的所述数据中的第几个数据而确定。根据这种结构，表示是否需要进行响应的数据还进行响应时机的指定，因此能够抑制数据量。进而，能够通过I位表现表示是否需要进行响应的数据，能够使得通知响应时机所需的数据量形成为最小限度。
[0022]此外，本方面优选构成为，在直到发送请求的发送后经过N时隙后，存在不能接收响应的子节点的情况下，所述父节点再发送包含将该子节点指定为应响应的子节点的响应指示数据的发送请求。根据这种结构，在父节点向子节点请求再发送的情况下，可通过低延迟进行子节点的重发处理。
[0023]此外，本方面优选构成为，在发送请求的发送后从子节点接收到响应时，所述父节点更新所述响应指示数据，以表示该子节点不需要响应，在对发送请求进行再发送时，所述父节点将更新后的响应指示数据包含于发送请求中而进行发送。根据这种结构，通过更新响应指示数据而能够对从哪个子节点接收到响应进行管理。并且，在向子节点请求重发的情况下，仅发送包含更新后的(最新的)响应指示数据的发送请求即可。
[0024]此外，本方面优选构成为，在反复进行规定次数的发送请求的重发也仍存在不能响应的子节点的情况下，所述父节点使用所述响应指示数据，输出从哪个子节点起不能接收到响应。在反复进行规定次数的发送请求的重发也仍不能从子节点接收到响应的情况下，优选作为错误进行处理。根据本发明，最新的响应指示数据示出未能接收到来自哪个子节点的响应，因此通过输出响应指示数据就能够通知未反馈响应的子节点。
[0025]另外，本发明可以构成为具有上述单元的至少一部分的无线通信系统或无线通信装置。此外，本发明还可以构成为包含上述处理的至少一部分的无线通信方法或用于使计算机进行该方法的计算机程序或存储有该计算机程序的可由计算机读取的记录介质。上述结构和处理在不产生技术方面的矛盾的情况下都能够彼此组合而构成本发明。
[0026]发明的效果
[0027]根据本发明，在根据来自父节点的发送请求而由子节点发送响应的情况下，能够进行基于低延迟的通信。
【附图说明】
[0028]图1是表示实施方式的传感器数据发送系统的概要的图。
[0029]图2是说明实施方式的传感器数据发送系统的通信处理的图。
[0030]图3是表示发送请求帧和响应帧的帧结构的图。
[0031 ]图4是表示母机(PLC)的结构的功能框图。
[0032]图5是表示子机(传感器)的结构的功能框图。
[0033]图6是表示母机的发送请求指令的发送处理的流程的流程图。
[0034]图7是表示母机的响应接收时的处理的流程的流程图。
[0035]图8是表示子机的响应的发送处理的流程的流程图。
[0036]图9是表示子机的响应时机计算处理的流程的流程图。
[0037]图10是表示响应指示数据的变形例的图。
【具体实施方式】
[0038]以下，参照附图，根据实施例以例示的方式详细说明用于实施本发明的方式。其中，关于该实施例所述的结构部件的尺寸、材质、形状以及其相对配置等，在没有特别描述的情况下，并不意味将本发明的范围限定于所述内容。
[0039]< 概要 >
[0040]图1是表示使用本发明的无线通信系统的传感器数据发送系统的概要的图。如图1所示，本实施方式的传感器数据发送系统由PLC(Programmable Logic Controller:可编程逻辑控制器)100和传感器200构成，在PLClOO与传感器200之间利用无线通信发送传感器数据。更具体而言，将PLC100用作母机(父节点)，将传感器200用作子机(子节点)，根据来自PLC100的传感器数据的发送请求(读取指令)，由传感器200将传感器数据发送给母机。
[0041]另外，图1中仅示出了3台子机，然而子机的数量可为任意数量。此外，本实施方式中，子机的数量是预先确定的，在运用中不会增减。
[0042]参照图2对本实施方式的传感器数据的通信处理进行说明。首先，母机100对向子机200请求传感器数据的发送的发送请求进行广播发送。该发送请求储存有应由哪个子机进行响应的信息、以及表示需要响应的各个子机的响应发送时机的信息。以下，将这些信息称作响应指示数据。
[0043]图2中，母机100首先在时隙O向子机I?3请求传感器数据的发送。即，母机100生成响应指示数据，该响应指示数据指定子机I?3分别在第I?第3发送时机发送响应，母机100对包含该响应指示数据的发送请求进行广播发送。
[0044]各个子机根据发送请求中包含的响应指示数据，将包含传感器数据的响应发送给母机。这里，来自子机2的响应由于通信的冲突等而未被母机正确接收(时隙2)。于是，母机对包含指定仅由子机2反馈响应的响应指示数据的发送请求进行广播发送，并指示向子机2重发响应(时隙4)。此时，子机2被指定在第I个响应时机发送响应。图2的示例中，母机在时隙4发送发送请求，因此在时隙5向子机2发送响应。这样，由母机指定响应时机为刚刚进行发送请求之后，从而能够减少发送响应时的延迟。
[0045]<帧结构>
[0046]参照图3对本实施方式中母机100发送的发送请求帧和子机200发送的响应帧的帧结构进行说明。这里，以子机的数量为10台的情况进行说明。
[0047]如图3(A)所示，发送请求帧20包括前导码21、组ID22、指令码23、响应指示数据24、CRC码25。前导码21被附加于数据的起始处，是用于确立同步的预先确定的类型的位列。组ID22是识别由母机100和子机200构成的组的ID。指令ID23是识别由母机100发送给子机200的请求(指令)的种类的ID。例如，在请求传感器数据的发送的情况下，储存有与该指令对应的ID XRC码25是错误检测用的校验和。
[0048]在响应指示数据24中储存有表示哪个子机需要响应和响应的情况下的响应时机的信息。在本实施方式中，响应指示数据24是与组内的子机的数量相同位数的数据，对各子机以I位指定是否需要响应。在图3(A)的示例中，子机数为10台，因而响应指示数据24为10位。响应指示数据的哪一位表示对于哪个子机是否需要响应可事先确定。例如，响应指示数据24的起始位表示独立识别信息(子机ID)为“I”的子机是否需要响应，第2位表示子机ID为“2”的子机是否需要响应。在本实施方式中，位为“I”的情况下表示需要响应，而位为“O”的情况下表示不需要响应。需要响应的子机的响应时机可以被确定为，针对响应指示数据24中包含的位值“I”而从起始处起计数时的序号。
[0049]如图3(A)所示，响应指示数据24为“1000100100”的位列的情况下，第1、5、8个位为“I”，因此具有子机ID1、5、8的子机需要进行响应。此外，第I位是最初的值为“I”的位，第5位是第2个值为T的位，第8位是第3个值为T的位，因此子机IDl的响应时机是第I个，子机ID5的响应时机是第2个，子机ID8的响应时机是第3个。
[0050]这样，通过与子机的数量相等的位数，能够指定各子机是否需要响应和响应时机。[0051 ] 如图3(B)所示，从子机发送的响应帧30包括前导码31、组ID32、子机ID33、数据34和FEC码35。前导码31和组ID32与发送请求帧20中包含的前导码21和组ID22同样。子机ID33中存储有发送响应帧30的子机的子机ID(独立识别信息)。数据34中存储有子机(传感器)200所测量的传感器数据。FEC码35是前方错误纠正用的码。
[0052]< 结构 >
[0053]以下，进一步详细说明母机100和子机200的结构。首先，参照图4对母机100的结构进行说明。
[0054][母机]
[0055]母机100具有接收处理部110和发送处理部120。接收处理部110具有响应接收部111、接收时机指定部112、错误检测/纠正部113、发送方指定部114和接收信息更新部115。此外，发送处理部120具有发送请求对方指定部121、指令生成部122、指令发送部123和未响应节点输出部124。在本实施方式中，母机100是包含CPU(中央运算处理装置)和存储器等的计算机，由CPU进行在存储器中储存的程序来实现上述的各功能部。其中，也可以利用硬件回路安装上述各功能部的一部分或全部。
[0056]响应接收部111是对于经由天线接收的无线信号实施滤波处理、解调处理、解码处理等，接收通过无线发送的数据的功能部。这些接收处理可使用任意的已知的手法。
[0057]接收时机指定部112是指定当前通过第几个时隙进行接收的功能部。时隙可根据从发送发送请求起的经过时间等而确定。
[0058]错误检测/纠正部113是检测接收数据中是否存在错误，在可能的情况下进行错误纠正的功能部。另外，也可以不设置错误纠正功能，而仅设置错误检测功能。本实施方式中，使用了 CRC(循环冗余校验)和FEC(向前纠错)，也可以采用其他任意的算法。
[0059]发送方指定部114是指定接收数据的发送方节点的功能部。本实施方式中，在来自子机的发送数据中包含组ID和子机ID进行发送(图3(B)的子机ID53)，因此发送方指定部114根据该组ID和子机ID指定发送方。
[0060]接收信息更新部115是对从哪个子机将响应接收完毕进行管理的功能部。接收信息更新部115每当从子机接收到响应时，更新关于接收完毕的子机的信息。如上所述，母机100在发送请求中包含表示哪个子机需要响应的响应指示数据24并发送。每当从子机接收到响应时，都在响应指示数据中将被指定为需要响应的子机更新为不需要响应，从而能够对从哪个子机将响应接收完毕进行管理。具体而言，每当从子机接收到响应时，都将响应指示数据24中的与该子机对应的位从“I”变更为“O”，从而能够对从哪个子机将响应接收完毕进行管理。
[0061]发送请求对方指定部121是指定(确定)需要针对发送请求进行响应的子机的功能部。例如，初次发送发送请求的情况下，既可以从属于同组的所有子机中确定需要响应，也可以仅从一部分子机中确定需要响应。从一部分子机不能接收响应而请求重发的情况下，确定为仅不能接收响应的子机需要进行响应。
[0062]指令生成部122是生成发送请求帧20的功能部。在发送请求帧20中，响应指示数据24是根据通过发送请求对方指定部121指定的子机而生成的。具体而言，将与应响应的子机对应的位设为“I”(表示需要响应)，而将除此以外的位设为“O”(表示不需要响应)来进行生成即可。请求重发的情况下，使用被接收信息更新部115更新后的信息生成响应指示数据24即可。
[0063]指令发送部123是对发送请求实施编码、调制等，并进行无线发送的功能部。
[0064]未响应节点输出部124是输出指定了反复进行规定次数的重发请求也未反馈响应的子机的信息的功能部。在反复进行了规定次数的重发请求仍未能正确接收到响应的情况下，可认为该子机发生了异常。来自未响应节点输出部124的输出可用于通知这种障碍的发生。
[0065][子机]
[0066]下面，参照图5对子机200的结构进行说明。子机200具有接收处理部210和发送处理部220。接收处理部210具有指令接收部211、接收时机指定部212、错误检测/纠正部213和发送方指定部214。此外，发送处理部220具有响应要否判定部221、响应生成部222、响应时机计算部223和响应发送部224。本实施方式中，子机200是包含CPU(中央运算处理装置)和存储器等的计算机，由CPU进行在存储器中储存的程序，从而实现上述的各功能部。其中，也可以利用硬件回路安装上述的各功能部的一部分或全部。
[0067]指令接收部211是对经由天线而接收的无线信号实施滤波处理、解调处理、解码处理等，并接收通过无线发送的数据的功能部。指令接收部211在接收到来自母机100的发送请求时，根据接收帧中包含的指令码23，识别来自母机100的请求。得知从母机100已发送了请求传感器数据的发送的指令(发送请求指令)时，取得传感器数据，接着向母机100发送响应。
[0068]接收时机指定部212、错误检测/纠正部213、发送方指定部214与母机100中的功能同样，因而省略说明。
[0069]响应要否判定部221根据发送请求帧中包含的响应指示数据24，判定本节点是否应进行响应。具体而言，响应指示数据24中，与本节点的子机ID对应的位的值如果为“I”则判定为需要响应，如果为“O”则判定位不需要响应。
[0070]响应生成部222是用于生成响应帧30的功能部。在组ID32中储存本节点所属的组的ID，子机ID33中储存本节点的子机ID(独立识别信息)，数据34中储存被请求的传感器数据。
[0071]响应时机计算部223是计算发送所生成的响应帧30的时机的功能部。如上所述，根据响应指示数据24指定本节点应响应的顺序(时隙)。响应时机计算部223根据该顺序，计算应发送响应的时间。具体而言，在指定了在第N个(N为整数)时机反馈响应的情况下，设Ts为子节点的发送时间，设GT为保护时间，将从接收到发送请求起经过了(N-1) XTs+NXGT的时机计算作为响应时机。
[0072]响应发送部224是在通过响应时机计算部223计算的时机利用响应生成部222发送响应帧30的功能部。响应发送部224在对响应帧30实施编码、调制等的处理后进行无线发送。
[0073]< 处理 >
[0074]参照图6?图9的流程图，对母机100发送发送请求指令，子机200针对该发送请求而发送响应时的处理进行说明。
[0075][母机对发送请求指令的发送]
[0076]首先，参照图6、图7，对母机100的发送请求指令的发送处理进行说明。母机100的通信轮次开始后，发送请求对方指定部121指定针对发送请求应进行响应的子机，并按照该内容使响应指示数据24初始化。这里，举例说明母机100请求对所有的子机200发送响应的情况。因此，响应指示数据24的所有位都被设定为表示需要响应的“I”。
[0077]接着，指令生成部122生成包含响应指示数据24的发送请求帧20(Sll)，从指令发送部123对发送请求帧20进行广播发送(S12)。发送了发送请求帧20后，母机100利用接收处理部110接收来自子机的响应(S13)。
[0078]图7的流程图示出步骤S13的母机从子机进行的响应接收处理的详细情况。首先，响应接收部111接收无线信号(S131)。接收时机指定部112指定该接收处理利用第几个时隙进行(S132)。并且，错误检测/纠正部113检测接收信号中是否包含错误，并且在包含错误的情况下如果可能则进行错误纠正(S133)。
[0079]在接收数据中存在错误且不能进行错误纠正的情况下(S134:有错误)，不对该接收数据进行除此以外的处理，而进入步骤S138。另一方面，在接收数据中不存在错误或者能够进行错误纠正的情况下(S134:无错误)进入步骤S135。步骤S135中，发送方指定部114参照接收数据中包含的组ID32和子机ID33以指定发送方(S135)，判定属于与母机100同组的子机200是否为发送方(S136)。组ID32不同的情况下(S136:N0)不进行除此以外的处理。组ID32—致的情况下(S136: YES)，接收信息更新部115记录来自该子机的响应接收成功(S137)。接收信息更新部115保持与在发送请求帧20中包含的响应指示数据24相同的信息，将与成功进行了响应接收的子机对应的位更新为“O”。即，由于无需从成功进行了响应接收的子机进行重发，因此将关于该子机的响应指示数据的位值更新为表示不需要响应的值。
[0080]针对需要响应的所有子机判断响应处理是否完成(S138)，在未完成的情况下(S138:N0)返回步骤S131，在完成了的情况下(S138:YES)结束响应接收处理并进入步骤S14。关于来自所有子机的响应处理是否已完成，可通过是否经过了与需要响应的子机的数量对应的时间(时隙)来判断。
[0081]在来自子机的响应接收处理完成后，进入步骤S14，发送请求对方指定部121判定是否从请求了响应的所有子机正确接收到了响应。该判定可通过确认被接收信息更新部115更新的响应指示数据来进行。更新后的响应指示数据的所有位的值如果都为“O”，则可知从所有的子机正确接收了响应。这种情况下(S14:YES)，母机100结束发送请求的处理。
[0082]另一方面，如果更新后的响应指示数据的所有位的值均为“I”，则可知从与该位对应的子机未能正确接收到响应。这种情况下(S14:N0)，对未能正确接收到响应的子机再发送发送请求，请求响应的重发。具体而言，在确认到重发次数未达到上限次数后(S15)，再次进行步骤SI I?步骤S14的处理。在生成发送请求帧时，将被接收信息更新部115更新的响应指示数据直接储存于发送请求帧中，从而能够生成用于指定需要进行重发的子机的发送请求帧。
[0083]反复多次进行重发，期望能够从所有的子机正确接收到响应，然而在子机故障等情况下则一直不能接收到来自子机的响应。在反复进行了规定的上限次数的重发也仍存在未得到响应的子机的情况下，未响应节点输出部124输出指定该子机的信息(S16)。指定未响应子机的信息表示的是该时刻的响应指示数据中与值为“I”的位对应的子机。因此，未响应节点输出部124将该时刻的响应指示数据直接作为指定未响应的子机的信息输出即可。
[0084][子机对响应的发送]
[0085]下面，参照图8、图9，对子机200的响应的发送处理进行说明。子机200的指令接收部211从母机100接收发送请求帧20，实施滤波处理、解调处理、解码处理等(S20)。错误检测/纠正部213检测接收信号中是否包含错误，在包含错误的情况下如果可能则进行错误纠正(S21)。
[0086]接收数据中存在错误而不能进行错误纠正的情况下(S22:有错误)，不对该接收数据进行除此以外的处理。另一方面，在接收数据中不存在错误或能够进行错误纠正的情况下(S22:无错误)进入步骤S23。步骤S23中，判断所接收的发送请求是否为发给本节点的发送请求。具体而言，发送请求帧20的组ID22调查是否与本节点所属的组的ID相同，在相同的情况下判断为所接收的发送请求是发给本节点的发送请求。发送请求并非发给本节点的情况下(S23: NO)不进行除此以外的处理，发给本节点的情况下(S23: YES)进入步骤S24。
[0087]在步骤S24中，响应要否判定部221参照发送请求帧20中包含的响应指示数据24，判断本节点针对该发送请求是否应进行响应。具体而言，对响应指示数据24中的与本节点对应的位进行调查，如果该位是“I”则判断为需要响应，如果为“O”则判断为不需要响应。不需要进行响应的情况下(S25:N0)不进行除此以外的处理，而需要响应的情况下(S25:YES)进入步骤S26。
[0088]在步骤S26中，响应时机计算部223根据响应指示数据24，计算本节点发送响应的时机。在本实施方式中，响应时机根据在响应指示数据中，表示本节点应响应的位是表示应响应的位中的第几个而确定。参照图9的流程图对响应时机的计算处理的详细情况进行说明。首先，将表示响应的顺序的变量N初始化为I (S261)。然后，对于响应指示数据24从起始位起按顺序进行处理，如果不与本节点对应的位是“I” (S262:NO且S263: YES)，则使变量N增加I(S24)。到达与本节点对应的位时(S262:YES)，结束闭路处理，将该时刻的变量N确定为本节点进行响应的顺序。例如图3(A)所示，响应指示数据24是“1000100100”，本节点的子机ID是“5”的情况下，根据第I位而使变量N增加至2，而在第2?第4位时变量N不发生变更，因此本节点的响应顺序被确定为第2个。
[0089]此后，在步骤S265中，根据响应顺序计算响应时机。具体而言，设子机的发送时间为Ts，设保护时间(冲突防止时间)为GT，发送时机被计算为从接收到发送请求起经过了 (N-1) XTs+NXGT后的时机。另外，发送时间Ts和保护时间GT根据安装系统而不同，是预先确定的值。
[0090]响应发送部224待机直到响应时机到来(S27)，在所计算的响应时机到来时发送响应帧30(S28)。另外，在能够判断出本节点需要发送响应起到响应时机到来的期间内，响应生成部222生成所发送的响应帧30即可。
[0091]<本实施方式的作用.效果>
[0092]在本实施方式中，从母机向子机进行发送请求时，对于各个子机指定是否需要响应和响应的时机。这里，以使得响应时机不存在反复，并且不存在不响应的时隙的方式，确定各子机的响应时机，因此可通过最小的延迟获得来自子机的响应。此外，各子机的响应时机由母机指定，并非随机确定，因此还能够确保通信的即时性。此外，响应指示数据在每台子机中存在I位即可，因此能够使采用本手法时的数据量上限在最小限度。
[0093]<变形例>
[0094]上述的实施方式的说明仅用于例示性说明本发明，本发明不限于上述的具体方式。本发明可以在其技术思想的范围内进行各种的变形。
[0095]在上述的说明中，对响应指示数据的第η位表示子机ID“n”是否需要响应的情况进行了说明，然而不必如上构成。只要能够对各个位获取与子机的对应，则这种对应关系就可以为任意形式。例如，可以考虑到第I位表示子机ID“10”是否需要响应，第2位表示子机ID“9”是否需要响应等任意的方式。此外，以上说明的是位“I”表示需要响应，而位“O”表示不需要响应不要，也可以反之构成。
[0096]在上述的说明中，对子机的数量被预先确定而不存在变动的情况进行了说明，而在运用中子机的数量可以增减。这种情况下，例如，将响应指示数据设定为与最大子机数量相同的位数的固定长度即可。或者可以使响应指示数据形成为可变长度。使响应指示数据为可变长度的情况下，优选附加表示响应指示数据的位数的信息。
[0097]此外，在上述的说明中，在响应指示数据中对于每台子机通过I位指定是否需要响应，也可以针对每台子机而通过多位指定是否需要响应。例如图10(A)所示，可以对I台子机分配多位的字段，在各字段内指定与该字段对应的子机的响应顺序。图10(A)所示的响应指示数据1001由多个(这里为10个)字段构成，各字段具有多个位。第η个字段表示子机ID“n”的响应顺序，字段的值如果为“O”则表示其不需要响应。在图10(A)的响应指示数据1001的示例中，表示具有子机ID1、3、7、5、8的子机分别响应于第I?第5个，除此以外的子机不需要响应。这种情况下，能够从母机指定子机的响应时机。这种情况下，在设需要响应的子机的数量为N时，优选将各个子机的响应时机设为第I?第N个(发送请求的I?N时隙后)中的任意一个，使得在所有的子机的响应时机中不存在反复。这样，与上述实施方式同样地，能够使响应的延迟在最小限度。本变形例相比上述的实施方式而言响应指示数据的数据量较多，然而具有能够更为灵活地确定子机的响应时机的优点。
[0098]此外，如图10(B)所示，在响应指示数据中，可以指定应第η个响应的子机是哪个子机。图1O (B)所示的响应指示数据1002中，储存有需要响应的子机的子机ID。此时，子机ID从响应顺序在先的子机起按顺序储存。对于不需要响应的子机而言，子机ID不存储于响应指示数据中。图10(B)的响应指示数据1002表现的是与图10(A)同样的内容。根据这种手法，也能够得到与上述图10(A)同样的效果。
[0099]上述的实施方式是将本发明的手法应用于由PLC和传感器构成的传感器数据发送系统中的示例，也可以将本发明的手法用于其他任意的系统中。例如，在使用无源UHF RFID技术的RFID读写器作为母机，使用RFID标签作为子机的RFID系统中能够非常适用本发明。本发明的手法能够用于任意的无线通信系统，没有特别的限定。
[0100]标号说明
[0101]20:发送请求帧，23:指令码，24:响应指示数据，100:母机(PLC) ,110:接收处理部，111:响应接收部，112:接收时机指定部，113:错误检测/纠正部，114:发送方指定部，115:接收信息更新部，120:发送处理部，121:发送请求对方指定部，122:指令生成部，123:指令发送部，124:未响应节点输出部，200:子机(传感器)，210:接收处理部，211:指令接收部，212:接收时机指定部，213:错误检测.纠正部，214:发送方指定部，220:发送处理部，221:响应要否判定部，222:响应生成部，223:响应时机计算部，224:响应发送部。
【主权项】
1.一种无线通信系统，其是父节点和多个子节点进行无线通信的无线通信系统，该无线通信系统的特征在于， 所述父节点具有: 生成单元，其生成发送请求，该发送请求包含应响应的子节点和按照每个应响应的子节点指定了响应时机的响应指示数据；以及 发送单元，其发送所述发送请求， 所述子节点具有: 接收单元，其接收所述发送请求； 响应要否判定单元，其在所述响应指示数据中判定本节点是否需要针对所述发送请求进行响应；以及 响应发送单元，在需要针对所述发送请求进行响应的情况下，该响应发送单元在基于所述响应指示数据的响应时机发送响应。2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于， 在设应响应的子节点的数量为N(N是正整数)的情况下，所述应响应的时机是所述发送请求的I?N时隙后的任意时机，所有应响应的子节点的响应时机不存在重复。3.根据权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于， 在所述响应指示数据中，按照与各个子节点的个体识别信息对应的顺序列举出表示各个子节点是否应响应的数据。4.根据权利要求3所述的无线通信系统，其特征在于， 子节点应响应的时机根据在所述响应指示数据中，表示该子节点应响应的所述数据是表示应响应的所述数据中的第几个而确定。5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于， 在直到发送请求的发送后经过N时隙后，存在不能接收响应的子节点的情况下，所述父节点再次发送包含将该子节点指定为应响应的子节点的响应指示数据的发送请求。6.根据权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于， 在发送请求的发送后从子节点接收到响应时，所述父节点更新所述响应指示数据，以表示该子节点不需要响应， 在对发送请求进行再次发送时，所述父节点将更新后的响应指示数据包含于发送请求中而进行发送。7.根据权利要求6所述的无线通信系统，其特征在于， 在反复进行规定次数的发送请求的再送也仍存在不能接收响应的子节点的情况下，所述父节点使用所述响应指示数据，输出从哪个子节点不能接收到响应。8.—种无线通信装置，其作为子节点进行工作，该子节点根据来自父节点的发送请求而通过无线通信发送响应，该无线通信装置的特征在于，具有: 接收单元，其接收发送请求，该发送请求包含应响应的子节点和按照每个应响应的子节点指定了响应时机的响应指示数据； 响应要否判定单元，其在所述响应指示数据中判定本节点是否需要针对所述发送请求进行响应；以及 响应发送单元，在需要针对所述发送请求进行响应的情况下，该响应发送单元在基于所述响应指示数据的响应时机发送响应。9.根据权利要求8所述的无线通信装置，其特征在于， 在所述响应指示数据中，按照与各个子节点的个体识别信息对应的顺序列举出表示各个子节点是否应响应的数据， 所述响应要否判定单元根据所述响应指示数据中包含的与本节点的个体识别信息对应的所述数据，判定是否需要针对所述发送请求进行响应。10.根据权利要求8或9所述的无线通信装置，其特征在于， 所述响应发送单元根据在所述响应指示数据中，表示本节点应响应的所述数据是表示应响应的所述数据中的第几个，确定响应时机。11.一种无线通信装置，其作为父节点进行工作，该父节点向多个子节点发送发送请求而通过无线通信接收响应，该无线通信装置的特征在于，具有: 生成单元，其生成发送请求，该发送请求包含应响应的子节点和按照每个应响应的子节点指定了响应时机的响应指示数据；以及 发送单元，其发送所述发送请求。12.根据权利要求11所述的无线通信装置，其特征在于， 在设应响应的子节点的数量为N(N是正整数)的情况下，所述应响应的时机是所述发送请求的I?N时隙后的任意时机，所有应响应的子节点的响应时机不存在重复。13.根据权利要求12所述的无线通信装置，其特征在于， 在所述响应指示数据中，按照与各个子节点的个体识别信息对应的顺序列举出表示各个子节点是否应响应的数据， 所述生成单元生成如下的响应指示数据的发送请求，该响应指示数据包含将与针对所述发送请求应响应的子节点对应的所述数据设定为表示应响应的值。14.根据权利要求12或13所述的无线通信装置，其特征在于， 在直到发送请求的发送后经过N时隙后，存在不能接收响应的子节点的情况下，再次发送包含将该子节点指定为应响应的子节点的响应指示数据的发送请求。15.根据权利要求14所述的无线通信装置，其特征在于， 在发送请求的发送后从子节点接收到响应时，更新所述响应指示数据，以表示该子节点不需要响应， 在对发送请求进行再次发送时，将更新后的响应指示数据包含于发送请求中而进行发送。16.根据权利要求15所述的无线通信装置，其特征在于， 在反复进行规定次数的发送请求的再送也仍存在不能接收响应的子节点的情况下，使用所述响应指示数据，输出从哪个子节点不能接收到响应。17.—种无线通信系统中的无线通信方法，该无线通信系统是父节点和多个子节点进行无线通信的无线通信系统，该无线通信方法的特征在于，包括: 生成步骤，所述父节点生成发送请求，该发送请求包含应响应的子节点和按照每个应响应的子节点指定了响应时机的响应指示数据； 发送步骤，所述父节点发送所述发送请求； 接收步骤，所述子节点接收所述发送请求； 响应要否判定步骤，所述子节点在所述响应指示数据中判定本节点是否需要针对所述发送请求进行响应；以及 响应发送步骤，在需要针对所述发送请求进行响应的情况下，所述子节点在基于所述响应指示数据的响应时机发送响应。18.—种作为子节点进行工作的无线通信装置进行的无线通信方法，该子节点根据来自父节点的发送请求而通过无线通信发送响应，该无线通信方法的特征在于，包括: 接收步骤，接收发送请求，该发送请求包含应响应的子节点和按照每个应响应的子节点指定了响应时机的响应指示数据； 响应要否判定步骤，在所述响应指示数据中判定本节点是否需要针对所述发送请求进行响应；以及 响应发送步骤，在需要针对所述发送请求进行响应的情况下，在基于所述响应指示数据的响应时机发送响应。19.一种作为父节点进行工作的无线通信装置进行的无线通信方法，该父节点向多个子节点发送发送请求而通过无线通信接收响应，该无线通信方法的特征在于，包括: 生成步骤，生成发送请求，该发送请求包含应响应的子节点和按照每个应响应的子节点指定了响应时机的响应指示数据；以及 发送步骤，发送所述发送请求。20.—种用于使计算机执行权利要求17所述的无线通信方法的各步骤的程序。21.—种用于使计算机执行权利要求18所述的无线通信方法的各步骤的程序。22.—种用于使计算机执行权利要求19所述的无线通信方法的各步骤的程序。
【文档编号】H04W74/04GK105940751SQ201580006507
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年2月24日
【发明人】M·T·阮, 斋藤启介
【申请人】欧姆龙株式会社