控制站设备和通信设备及其控制方法、以及无线通信系统的制作方法

专利名称：控制站设备和通信设备及其控制方法、以及无线通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制站和通信设备及其控制方法、以及无 线通4言系统。
背景技术：
作为在通过通信路径连接的装置间以稳定方式传输数据
的传统方案，已知如下方案在该方案中，布置了多个在装置 之间的传输^各径上中继^t据的无线站(wireless station),并且在 多个路径上实现中继传输路径(例如，参考日本特开 2005-236632号公报)。另外，作为用于进行中继传输的方案， 已知使无线终端站运行作为中继站、而不是使用专用中继站这 样一种方案(例如，参考日本特开2003-332977号公报)。
此外，已知为了实现通过冗余数据传输提高将要传输的数 据的可靠性而将相同数据传输多次这样一种方案(例如，参考日 本特开2000-22671号公报)。特别地，作为用于传输数据的方法， 已知如下方案该方案控制不能应用重传控制的广播或组播数 据的多次传输(例如，参考日本特开2003-37606号公报)。
利用使用传统中继传输路径来配置多个^^径的方法，确认 传输路径上的通信量的状态和线路的连接状况，并且，在该传 输路径出现问题的情况下，在多个预先设置的路径上进行数据 传输(日本特开2005-236632号公报)。然而，在该结构中，在检 测到传输路径出现问题后，切换传输路径。因为这个原因，存 在这样的问题在正传输具有短的有效期(寿命)的流数据时， 瞬间中断通信，并且不能正确进行传输。还存在另一问题在 正与从数据传输装置的多个装置同步进行流数据的传输时，为
各装置设置了不同传输路径，因此不能保证数据到达装置的时间。
此外，有这样一种方法在该方法中，与控制站连接的终
端站检测可以进行通信的其它终端站；之后，确定代表性中继 终端(representative relay terminal)并酉己置终端组，乂人而在代表性 中继终端的控制下，将数据从控制站传输和中继到终端(日本特 开2003-332977号7>才艮)。该方法还#是出^f吏一空制站和终端组所 <吏 用的频率相匹配，从而在代表性中继终端不能正确接收数据的 情况下，正确接收数据的终端站将数据中继给代表性中继终端。 然而，在该结构中，在终端组控制下传输给终端站的数据在代 表性中继终端处 一旦终止，代表性中继终端进行包括重传的传 送控制。因为这个原因，在控制站和代表性中继终端之间发生 重传控制的情况下，在控制站和终端之间的数据传输中出现严 重迟延。还有另一问题在终端站进行中继的情况下，终端站 知道代表性中继终端接收数据已经失败这 一 过程是必需的；因 此，除了正常通信处理以外，还出现了多余的控制过程，并更 加重了传输迟延。还有另一问题还需要用于在控制站不与其 直接进行通信的终端站之间切换重传控制的过程，因此控制变 得复杂。
在冗余数据传输方法中，有这样一种技术多次传输相同 包，比较所接收的包，并且选择最佳包作为多数决定的结果(曰 本特开2000-22671号公报)。还有一种方法，该方法通过根据系 统的状况控制传输的次数来抑制不必要的传输(日本特开 2003_37606号公报)。然而，利用该方法存在以下问题在终端 之间多次传输相同包的情况下，当无线传输路径临时不能进行 通信时，不能获得该方法的效果。

发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的是提供这样一种技术在 将数据从控制站无线传输给多个通信设备的系统中，该技术防 止由于通信环境的改变而引起的数据丟失流，并且能够高可靠 性地无线传输数据。
根据本发明的一个方面， 一种与多个通信设备进行无线通 信并向该多个通信设备发送数据的控制站设备，该控制站设备 包括
接收单元，用于接收来自通信设备中的每一个的、该通信 设备能够与其它通信设备进行无线通信的所述其它通信设备的 识别信息；
选择单元，用于基于所接收的识别信息，从该多个通信设 备中选择至少 一 个中继数据传输的中继设备；
确定单元，用于为由选择单元选择的中继设备所进行的中 继确定通J言定时；以及
通知单元，用于向由选择单元所选择的中继设备通知用以
进行数据中继的指令和通信定时，
其中，选择单元选择中继设备，以使得存在通过两个或更 多传输路径来接收来自控制站设备的数据的通信设备。
根据本发明的另一方面， 一种在包括多个通信设备和向该 多个通信设备发送数据的控制站设备的无线通信系统中所使用 通信i殳备，该通信i殳备包括
发送单元，用于向控制站设备发送该通信设备能够与其它
通信设备进行无线通信的所述其它通信设备的识别信息；
数据接收单元，用于接收来自其它通信设备或控制站设备 的数据；以及
发送控制单元，用于在控制站设备已向该通信设备通知了
数据中继指令和将要进行中继的通信定时的情况下，根据该通 信定时来控制所接收到的数据的发送。
根据本发明的另一方面，一种包括多个通信设备和向该多 个通信设备发送数据的控制站设备的无线通信系统，
其中，该控制站设备包括
接收单元，用于接收来自通信设备中的每一个的、该通信 设备能够与其进行无线通信的其它通信设备的识别信息；
选择单元，用于基于所接收到的识别信息，从该多个通信 设备中选择至少 一 个中继数据的传输的中继设备；
确定单元，用于为由选择单元选择的中继设备所进行的中 继确定通4言定时；以及
通知单元，用于向由选择单元所选择的中继设备通知用以
进行数据中继的指令和通信定时；以及 该通信设备中的每一个包括 发送单元，用于向控制站设备发送该识别信息； 数据接收单元，用于接收来自其它通信设备或控制站设备
的数据；以及
发送控制单元，用于在已通知了数据中继指令和通信定时 的情况下，根据通信定时来控制所接收到的数据的发送；以及
选择单元选择中继设备，以使得存在通过两个或更多传输 路径来接收来自控制站设备的数据的通信设备。
根据本发明的另一方面， 一种用于与多个通信设备进行无 线通信、并向多个通信设备发送数据的控制站设备的控制方法， 该控制方法包4舌
接收步骤，接收单元接收来自该通信设备中的每一个的该 通信设备能够与其进行无线通信的其它通信设备的识别信息；
选择步骤，选择单元基于所接收到的识别信息，从该多个 通信设备中选择至少 一 个中继该数据的传输的中继设备；
确定步骤，确定单元为在选择步骤中所选择的中继设备所
进行的中继确定通信定时；以及
通知步骤，在该步骤中，通知单元向在选择步骤中所选择 的中继设备通知用以进行数据中继的指令和通信定时，
其中，在选择步骤中，进行选择以使得存在通过两个或更 多传输路径来接收来自控制站设备的数据的通信设备。
根据本发明的另 一 方面， 一 种用于在无线通信系统中所使 用的通信设备的控制方法，该无线通信系统包括多个通信设备
和向多个通信设备发送数据的控制站设备，该控制方法包括
发送步骤，发送单元向控制站设备发送该通信设备能够与 其它通信设备进行无线通信的该其它通信设备的识别信息；
接收数据步骤，数据接收单元接收来自其它通信设备或控 制站设备的数据；以及
控制发送步骤，在控制站设备已向该通信设备通知了数据 中继指令和将要进行该中继的通信定时的情况下，发送控制单 元根据该通信定时来控制所接收到的数据的发送。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特 定将显而易见。


图l是示出控制站和节点的结构的例子的图； 图2A是示出控制站的结构的框图； 图2B是示出节点的结构的框图3A和3B是示出通过控制站检测节点的序歹ij的序歹'J图； 图4是示出由控制站的控制单元控制执行的节点检测处理 的流程图； 图5 A和5 B是示出响应于来自控制站的指令、节点搜索能够
进行无线通信的周边节点的序列的序列图6A和6B是示出由控制站的控制单元控制执行的、从而使 得节点可以基于控制站搜索能够进行无线通信的周边节点的节 点搜索处理的流程图7是说明保存在控制站的存储器中的、示出各节点所进 行的周边节点搜索的结果的信息表的例子的图8是示意性示出所传输的数据的图9是示出由控制站的控制单元控制执行的、用于确定中 继通信时隙(slot)的数量的处理的过程的流程图IO是示出由控制站的控制单元所控制的、用以使得可以 设置从多个节点中的中继节点的选择进行的中继节点选择设置 处理的过程的流程图11是说明示出各节点搜索周边节点的结果的重构信息 表的例子的图12A~ 12C是示出控制站和节点所进行的数据传输和中 继传输操作的序列图13是以控制站和节点所传输的帧格式指定在传输数据 帧时所使用的信息的图14是示出由各节点的控制单元控制执行的数据接收处 理的过程的流程图15是示出由选择作为中继节点的节点的控制单元来控 制执行的数据中继处理的过程的流程图16A ~ 16C是示出控制站检测节点的另 一 方法的序列图17A和17B是示出在控制站检测到节点后用于测量控制 终端和节点之间的通信质量的过程的序列图1 8是示出通信质量的测量结果的通信质量测量结果表；
图19A和19B是示出在控制站和节点之间所进行的通信质 量测量处理的流程图20是示出参考通信质量信息的中继节点选择设置处理 的流程图。
具体实施例方式
以下将参考附图详细说明本发明的实施例。注意，以下实 施例中所表示的构件仅是例子，并且本发明的范围不局限于此。 第一实施例
以下将参考图1 ~ 16说明该实施例的控制站(控制站设备) 和终端站(通信设备，以下表示为"节点")的结构和控制操作。
图1是示出根据该实施例的控制站和节点的结构的例子的 图。在图1中，101是根据该实施例的、执行用于生成冗余通信 路径(通过中继设备的传输路径)处理的控制站。102~ 107是能 够运行作为中继节点的各个节点。108是控制站101的无线通信 范围。109是生成将要传输给各节点的数据的数据处理设备。 110 ~ 116是示出能够与各节点进行无线通信的节点的表。
图2A是示出控制站101的结构的框图，而图2B是示出节点 102~ 107的结构的框图。注意，尽管图2B示出作为典型例子的 节点102的结构，但是节点103~ 107的结构是相同的。
在图2A和2B中，201和207是无线通信单元，用作为用于才企 测传输路径上的电波的载波检测单元，并且还具有用于使用电 波和控制天线来传输/接收数据的功能。特别地，无线通信单元 2(H用作为从外部装置接收无线信号的信号接收部件。202和208 是根据该实施例进行处理的控制单元。2 0 3和2 0 9是存储数据和 控制程序的存储器。204和210是测量通信控制必需的时间的计 时器，并且由多个独立计时器构成。205是用于从数据处理设备109到控制站101对数据和控制信息等进行通信的外部接口 。212
是对从控制站101接收的数据进行处理的信号处理单元。206和 211是用于在由无线通信单元201和207所进行的传输/接收过程 中输入/输出电波的天线。
注意，还可以通过实现与这些构件相同功能的软件而不是 通过硬件装置来配置上述构件。
在该实施例中，为了简化，分别说明了由单个装置构成的 控制站和节点；然而，它们可以具有它们的资源分散在多个装 置的结构。例如，可以实现使得存储和计算资源分散在多个装 置这样的结构。可选地，利用并行进行的处理，可以按照装置 中虚拟实现的处理分散资源。
图3A和3B是示出通过控制站101才企测节点102 ~ 107的序歹'J 的序列图。图4是示出由控制站101的控制单元202控制执行的节 点检测处理的过程的流程图。图5A和5B是示出响应于来自控制 站101的指令、节点搜索(检测)能够进行无线通信的周边节点的 序列的序列图。图6A和6B是示出由控制单元202控制执行的、 以使得节点可以基于控制站101搜索能够进行无线通信的周边 节点的节点搜索处理的过程的流程图。图7是说明存储在控制站 101的存储器203中的、示出节点IOI ~ 107搜索周边节点的结果 的信息表的例子的图。将参考下面的解释说明图3A 7。
图8是示意性示出根据该实施例的所传输的数据的图。 801 ~ 806是由数据处理设备109所生成的、传输给各节点的数 据，例如，是声信号的流数据。807是该数据的有效期。808是 在其中为了无线通信在时轴上压缩各节点的传输数据8 01 ~ 8 0 6 的多路复用数据。809是无线传输808所表示的数据所需的时间 量。810是从控制站101输出给所有节点的信标信号。811 ~ 813 表示直到中继节点中继所接收的数据为止的时间。
图9是示出由控制站101的控制单元202控制执行的、用于 确定中继通信时隙的数量的处理的过程的流程图。图1 0是示出
由控制站101的控制单元2 0 2所控制的、用以使得可以设置从多
个节点的中继节点的选择所进行的中继节点选择设置处理(冗
余路径设置处理)的过程的流程图。图ll是说明为了控制站IOI 的控制单元202进行中继节点选择处理而存储在存储器203中 的、示出节点101 ~ 107搜索周边节点的结果的信息表的重构结 果的例子的图。图12A ~ 12C是示出由控制站IOI和节点102 ~ 10 7所进行的数据传输和中继传输操作的序列图。同样参考下面 的解释说明图9 ~ 12C。
图13是示出在以控制站101和节点102 ~ 107所传输的帧格 式来传输数据帧时所使用的信息的图。1301是识别帧类型的帧 型字段；1302是命令帧；1303是响应帧；而1304示出表示写数 据帧的代码。1305是写入通信对方的唯一 识别信息(识别信息) 或所有节点可接收的广播信息的目的地地址字段。1306是写入 起源(origin)的唯 一 识别信息的起源地址字段。
1307是写入帧传输所需信息的控制字段，并且由子类型区 域1308和参数区域1309构成。1310示出表示将数据帧写入子类 型区域1308的代码；1311是写入作为数据帧所传输的数据中的 多路复用层的数量的区域。1312是写入数据的识别信息的区域， 其中，当从控制站传输数据帧时，写入表示"源，，的代码，而当 从中继节点传输数据帧时，写入表示"中继，，的代码。1313是写 入时间戳信息的字段。13 14是用于从帧型字段至)j时间戳字段检 测帧头中的错误的帧检验序列。
1315是用于存储各节点的数据的信息字段，在该信息字段 存储各节点的所有数据。1316是用于识别存储在信息字段1315 中的 一 个节点数据的数据识别信息区域，将表示节点A 102的数
据序号或地址等可以通过其来识别节点的信息写入该字段。 1317是表示随后的数据的长度的长度信息区域。1318是用于存 储寻址到节点的数据的数据/纠错码区域。将要传送的数据不仅
仅是存储在数据/纠错码区域1318中的项；例如，在其中还可以 存储通过Reed-Solomon编码或巻积编码等纠错码所编码的数 据。通过此，可以实现一种结构在该结构中可以使用存储在 数据/纠错码区域13 18中的信息进行纠错。13 19是存储用于检测 从数据识别信息区域1316到数据区域13 18的数据中的错误的帧 检验序列的区域。
图14是示出由各节点(例如，节点102)的控制单元208控制 执行的、数据接收处理的过程的流程图。图15是示出由选择作 为中继节点的节点的控制单元208来控制执行的、数据中继处理 的过程的流程图。图16A~ 16C是示出控制站101检测节点的其 它方法的序列图。同样参考下面的解释说明图14~ 16。
处理的扭克述
在图l所示的例示结构中，为了从数据处理设备109传输数 据，控制站101和节点102 107进行以下处理，从而将数据传输 给节点102 ~ 107。
(1) 节点检测处理
首先，控制站101通过检测本身能够与控制站101进行无线
通信的节点，进行用于检测数据将要传送至的节点的处理。
(2) 周边节点搜索处理
接着，节点102~ 107进行用于搜索(检测)能够与正进行该 搜索的节点进行无线通信的其它节点的处理，并向控制站101 通知所找到的节点的识别信息。
(3) 中继通信时隙计算处理
接着，控制站101计算信标周期中可以分配的中继通信时
隙的数量。这里，基于信标周期中将要传输的数据量和装置间 通信的可用带宽，计算信标周期中将要传输的数据的传输时间； 然后，基于传输时间和信标周期计算信标周期中可以分配的中 继通信时隙的数量。注意，中继通信时隙是用于进行数据的中 继传输的周期，并且等于中继通信定时。
(4) 中继节点选^f设置处理
接着，控制站101基于所接收的识别信息从多个节点选择 用以中继数据的传输的中继节点(中继设备)，并根据所选择的 中继设备设置中继通信定时。基于在中继通信时隙计算处理中 所计算出的中继通信时隙的数量，进行中继设备的选择和通信 定时的设置。然后，向所选择的中继设备通知用以中继数据的 指令和通信定时。进行这里所述的设置以使得存在通过两个或
更多传输路径从控制站101接收数据的节点。
(5) 数据传输处理
接着，控制站101传输将要传输的数据。被选择作为中继
设备的节点进行用于中继所接收的数据的处理。换句话说，控
制站101将用以中继数据的指令和通信定时通知至的节点根据
所通知的通信定时，控制所接收的数据的传输。 以下将详细i兌明各处理。 节点4全测处理
接着参考图1 ~ 4说明节点检测处理(连接处理)。以下的说 明跟随图3A和3B所示的序列和图4的流程图中所示的过程。
首先，当接通控制站101的电源时，控制单元202复位无线 通信单元201，设置信标周期等信标传输所需的信息，然后开始 信标信号301的传输。如果已经完成了指示信标传输，则在图4 的步骤S401 ，控制单元202设置计时器204中的连接待机计时器 值，进入连接处理操作，并启动连接待机计时器。然后，过程
进入用于确认来自节点的连接请求的步骤S402,在步骤S402确 认连接请求。这里，在没有检测到连接请求的情况下(步骤S402 为"否")，过程进入连接待机时间超时监一见步骤S407,在步骤 S407确认连接待机时间超时。然后，在没有过去连接待机时间 的情况下(步骤S^7为"否")，过程再次进入用以确认连接请 求的连接请求确认步骤S402。重复该处理，直到在步骤S402氺全 测到连接请求(步骤S402为"是")或者待机时间已过去了 (步骤 S407为"是")为止。换句话说，从在步骤S401启动连接待机计 时器时开始，直到连接待机计时器超时为止，控制单元待机以 接收来自节点的连接请求。
假定在连接待机时间超时监视步骤S407中检测到了连接 待机时间超时315(步骤S407为"是")，则控制单元202结束连 接处理，并确认是否已检测到了多个节点。这里，在没有检测 到多个节点、并且没有来自数据处理设备109的数据传输指令的 情况下，控制单元202再次返回到步骤S401，并进行连接处理。 在控制站101的控制单元202确认已有多个所检测到的节点的情 况下，控制单元202不进行连接处理，而是进入图3B所示的节 点搜索处理(315 ~ 319)。
另一方面，在4妻通各节点102~ 107的电源后，在控制单元 208的控制下复位它们的无线通信单元207，之后，重复用于检 测从控制站101所传输的信标信号3 01的接收的过程。
在图3A和3B给出的例子中，当节点F 107检测到信标信号 301时，节点F 107的无线通信单元207将信标检测信息输出给控 制单元208。如果接收到信标检测信息，则控制单元208向无线 通信单元2 07输出用以将连接请求信号传输给控制站101的指 令。如果接收到该指令，无线通信单元207在生成随机值的随机 补偿(backoff)时间302期间感测无线空间传输路径上的载波。如
图3A所示，在随机补偿时间期间没有检测到其它节点的载波的
情况下，无线通信单元207向控制站101传输连接请求303,并待 机以接收连4妄确i人信号307。
当控制站101 一全测到了连接请求接收304时(步骤S402为 "是")，由控制站101的控制单元202所进行的连接处理进入步 骤S403,并且复位连接待机计时器。然后，过程进入步骤S404， 并且进行用于传输连接确认信号的处理。在连接确认信号传输 处理中(步骤S404)，生成连接确认信号306，并通过无线通信单 元201将该连接确认信号306传输给节点F 107,其中，在连接确 认信号306中，在目的地地址中设置连接请求304中所包括的节 点l'，的唯一识别信息。然后，过程进入检测到的节点登记处理 步骤S405。在步骤S405，将早先获取的节点F 107的唯一识别信 息登记在检测到的节点表308中，并将其存储在存储器203中。 然后，在步骤S406，在启动连接待机计时器后再次进行连接请 求检测操作。
另一方面，如图3A所示，已接收来自控制站101的连接确 认信号307的节点F 107进入连接状态，并且待机以接收来自控 制站101的周边节点搜索指令信号或数据。
在图3A所示的例子中，在随机补偿时间309后，接着从节 点B 103传输连接请求310。响应于该请求，在接收连接请求311 时，控制站101使用与节点F 107所使用的相同的连接处理来传 输连接确认信号312,并将节点B 103的信息登记在检测到的节 点表314中。另一方面，以与节点F 107相同的方式，已接收来 自控制站101的连接确认信号313的节点B 103进入连接状态，并 且待机以接收来自控制站101的周边节点搜索指令信号或数据。 如此，控制站101的控制单元202重复连接处理，在连接待机时 间已过去了后，在确认存在多个检测到的节点时，结束连接处
理，并且过程进入节点搜索处理。
在该实施例中，作为例子说明了基于控制站101中发生的 连接待机时间超时和检测到的节点的数量来控制执行节点搜索
处理的结构。然而，在通过外部接口 205由数据处理设备109预 先向控制站IOI通知通信节点的数量的信息的情况下，可以基于 所通知的信息来控制连接处理。例如，结构可以如下在数据 处理设备10 9向控制站通知通信节点的数量为六个、但是仅检测 到了三个节点的情况下，在连接待机时间已超时后，即使确认 了两个^r测到的节点，仍继续连接处理。此外，还可以是以下 结构在这些操作过程中，在控制站101的控制单元202中设置 连接待机时间的超时的最大次数，并且，在甚至在已超过该次 数后仍没有检观'J到预定数量的节点的情况下，向数据处理设备 109传输错误信息，并结束该处理。
另外，前面的说明提出了这样的例子从控制站101传输 信标信号301、并且已接收了信标信号301的节点102 107自动 进入连接操作。然而，节点检测操作不局限于此；如图16A 16C所示，可以通过控制站101主动进行节点:溲索。通过在适当 时进行这样的处理，在预先已知将要连接的节点数量且检测到 的节点的数量符合该值的情况下，增加减少搜索时间量的可能 性。以下参考图16A~ 16C说明用于进行主动节点〗佥测的操作。
以与前述说明相同的方式，当控制站101的控制单元202进 入节点检测操作时，控制站IOI使用所有节点可接收的广播来生 成装置搜索信号1601,并通过无线通信单元201来传输装置搜索 信号1601。然后，在计时器204中设置预定节点检测时间，并且 开始测量装置搜索响应时间(1602)。接收装置搜索信号1603的 节点102 ~ 107为了避免访问冲突，在随机补偿时间1604进行的 载波感测，早已完成随机补偿时间的节点F 107传输装置搜索响应信号1605。如果接收到装置搜索响应信号1606,控制站IOI 将该装置搜索响应信号中所包括的节点F 107的唯一识别信息 登记在检测到的节点表1607中，并将其存储在存储器203中。
一旦节点F 107已完成传输装置搜索响应1605，并且在无线 传输路径上没有检测到电波，则接收了装置搜索信号1601的其 它节点再次进行随机补偿过程1608,并且，如上所述，进行尝 试传输。早已完成了随机补偿时间的节点104传输装置搜索响应 信号1609;如果4妄收了该信号1610，则控制站101以与前述相同 的方式更新检测到的节点表1611 。
然而，接收了装置搜索信号1601但未能获得机会通过随机 补偿过程进行传输的节点E 106经过 一 定次数的访问重试 (1612),因此》文弃响应信号传输。因此，控制站101继续4妻收装 置搜索响应信号，直到为节点检测时间所设置的时间已过去为 止，并且， 一旦在1613处该时间超时，则控制站101开始载波感 测(1614),并且再次传输装置搜索信号(1616)。该过程的重复与 上述信标检测中所进行的处理相同，并且各装置进行类似的处 理(1617 ~ 1627)。
如上所述，可以使控制站101主动搜索装置。在这种情况 下，通过将节点检测时间设置成短时间间隔，增加了节点接收 该搜索信号的机会；结果，存在可以减少搜索时间的可能性。 注意，虽然这里省略了关于装置搜索信号的详细说明，但是可 以通过将节,A检测时间的设置值包括在该信号中来对该信号的 有效期进行通信；这样使得可以避免新传输的装置搜索信号和 来自节点的响应信号之间的干扰。
还应注意，这里作为例子，基于控制站101和节点之间的 通信说明了用于检测能够与控制站101进行无线通信的节点的 方法；然而，该方法不局限于此。例如，可以获得将要传输至
的节点的识别信息的列表信息，或者基于用户输入的指令进行 检测。可选地，可以在控制站101和各节点中i殳置全J求定位系统 (G P S )，从而可以;险测能够与控制站1 0 1进行无线通信的节点。 周边节点搜索处理
接着参考图l、 2A、 2B和5 7说明用于搜索周边节点的节 点搜索处理(周边节点搜索处理)，其中各节点能够与该周边节 点进行无线通信。
当控制站101的控制单元202检测到多个节点，并进行从连 接到节点搜索的处理时，控制单元202进入步骤S601,并读取 存储在存储器203中的检测到的节点表501。然后，控制单元202 从登记在表501中的节点信息中读取还未进行周边节点搜索的 节点的唯一识别信息，在步骤S602,在计时器204中设置周边 节点搜索时间，并进入步骤S603。
在步骤S603,通过无线通信单元201传输(控制传输)周边节 点搜索指令信号(指令信息)502,其中，周边节点搜索指令信号 502包括周边节点搜索时间信息，并且使用所读取的节点(例如， 107)的唯一识别信息作为目的地。当已完成了周边节点搜索指 令信号502的传输时，在计时器204中设置周边节点搜索指令响 应待机时间，并且启动计时器204(S604)。然后，在步骤S605 和S606,控制单元202待机以进行对周边节点搜索指令的响应 的接收505。这里，在甚至在周边节点搜索指令响应待机时间过 去后还没有获得响应信号的情况下(步骤S605为"否"，步骤S606 为"是")，过程进入步骤S607。在步骤S607,重复向同一节点 F 107的搜索指令信号502的传输，直到预先设置的最大重传次 数为止。
接着，当接收了周边节点搜索指令响应505时(步骤S605为 "是")，过程进入步骤S608。在步骤S608,启动(506)设置在
计时器204中的周边节点搜索时间测量计时器；过程进入步骤 S609,在步骤S609，控制单元202待机，直到该时间已过去为止。
另一方面，接收了周边节点搜索指令信号503的节点F 107 设置包括在计时器210中的该信号中的周边节点搜索时间，并通 过无线通信单元207传输寻址至控制站101的周边节点搜索指令 响应504。当已完成了周边节点搜索指令响应504的传输时，启 动设置在计时器210中的周边节点搜索时间测量计时器。然后， 由控制单元208生成设置了广播地址的装置搜索信号507,而且 通过无线通信单元207传输装置搜索信号507,并启动(508)计时 器210的装置搜索响应待机时间的测量。
接收了该信号的周边节点106、 105和102以与在连接控制 站101时相同的方式，在随机补偿时间进行载波感测，之后，没 有检测到载波的节点E 106传输装置搜索响应信号509。接收了 装置搜索响应信号510的节点F 107将该信号中所包括的唯一识 别信息登记在周边节点搜索结果表511中，并将其存储在存储器 209中，而且为了其它节点的响应进行待机。先前接收了装置搜 索信号507且在传输定时方面与节点E 106发生沖突的节点D 105和A 102在节点E 106完成传输后，再次进^f亍随^/L补偿过程， 并且尝试响应信号的传输。然后，在该过程中补偿时间最先过 去的节点D 105传输包括它自己的唯一识别信息的装置搜索响 应信号512。接收装置搜索响应信号513的节点F 107以与检测节 点E 106时相同的方式，利用该信号中所包括的唯一识别信息更 新周边节点搜索结果表514,并将其存储在存储器209中。继续 如节点F 107所进行的一次用于传输装置搜索信号的一系列操 作，直到装置搜索响应待机时间过去为止， 一旦该待机时间过 去(516),则再次传输装置搜索信号517。这里，当在周边节点
搜索响应504的传输后所启动的周边节点搜索时间测量计时器
的设置时间过去时(518),节点F 107完成一系列周边装置搜索 操作。节点F 107在发送装置搜索信号517时启动计时器210的响 应时间的测量，但是这里所示的例子中，由于在响应计时器超 时前(519)节点搜索响应计时器超时(518),因而，如果节点F 107 检测到了节点搜索超时(518),则节点F 107复位该响应计时器。
以相同方式，如果检测到了周边节点搜索时间测量计时器 的设置时间过去了 (520),则控制站101的控制单元202进入步骤 S610。然后，控制单元202利用用作为目的地的节点F 107的唯 一识别信息来生成节点搜索结果请求信号521,并通过无线通信 单元201传输该信号。之后，控制站101的控制单元202启动该信 号的响应待机计时器(步骤S611)，并待机直到接收响应为止(步 骤S612和S613)。在甚至在该节点搜索结果请求响应待机时间已 过去后没有获得响应的情况下(步骤S612为"否"，步骤S613为 "是")，过程进入步骤S614，在步骤S614,重复节点搜索结果 请求信号521的传输，直到最大重传次数为止。
如果接收了该节点搜索结果请求信号522,则节点F 107生 成包括周边节点搜索表的信息的节点搜索结果响应信号523,并 通过无线通信单元207将该信号传输给控制站101。如果接收了 节点搜索结果响应信号524，则控制站101的控制单元202将该信 号中所包括的周边节点搜索表525的信息与节点F 107的唯一识 别信息相关联，并存储该结果(步骤S615),并且向检测到的节 点表501添加搜索完成标志。接着，过程进入步骤S616。在步 骤S616,确认是否存在还未完成周边节点搜索的节点，并且， 在存在还未完成该搜索的节点的情况下，过程进入步骤S601, 并重复该一系列操作。然后，创建例如图7所示的由控制站IOI 所检测到的所有节点的周边节点搜索结果表，并将其存储在存
储器203中。在不存在还未完成该搜索的节点的情况下，结束周 边节点搜索处理，并且进行中继通信时隙设置处理。 中继通信时隙计算处理
接着参考图2A、 2B、 8和9说明中继通信时隙计算处理(冗 余路径计算处理)。
当完成了例如图7所示的控制站IOI所检测到的所有节点 的周边节点搜索结果表的创建时，进行步骤S901的处理。在步 骤S901，控制单元202从数据处理设备109获得包括由801 ~ 806 所表示的将要传送的节点数据的个数和这些数据中每 一 个的传 输速度(比特率)的信息。
接着，在步骤S902,从在步骤S901所获得的信息和所检测 到的节点表读取数据传输将要多路复用的数据的个数。
接着，在步骤S903，从无线通信单元201获取表示无线通 信单元201能够进行无线通信的无线传输速度(比特率)的无线 传输速度信息。
接着，在步骤S904，根据将要传输数据的一个通道的传输 速度(比特率)和传输通道的多路复用层的数量，计算将要传输 给所有节点的数据所需的通信带宽。然后，计算在以在步骤
S 9 0 3中所获得的以无线传输速度信息所表示的无线传输速度 来传输所计算出的通信带宽的数据的情况下传输所需的时间。 应该注意，为了简化，图8示出各节点所传输的数据不同的例子； 然而，才艮据该实施例的结构还可以应用于向多个节点传输相同 数据的情况。同样，在向多个节点传输相同数据的情况下，不 必重叠和多路复用相同数据。例如，在图8中，在数据802和803 与数据801相同的情况下，不必重叠和多路复用数据801 ~ 803; 仅需要将数据804 ~ 806与数据801进行多路复用。如此，通过仅 多路复用不同数据，可以有效使用通信带宽，并且可以有效进
行数据传输。
接着，过程进入步骤S905,在步骤S905,根据从数据处理 设备所传输的数据801 ~ 806的数据有效期807和在步骤S904所 计算出的无线传输所有数据所需的时间，计算可分配给中继通 信时隙的时间。换句话说，通过将数据有效期807除以数据传输 时间809(=数据有效期807/数据传输时间809),计算数据有效期 807内可以分配的中继通信时隙的数量。注意，凄t据有效期807 等于信标信号810的周期，如图8所示。然后，将该计算结果存 储在存储器203中，作为中继通信时隙的数量(S906),并且结束 中继通信时隙计算处理。
在该实施例中，针对数据处理设备109所指定的节点数据 的个数与检测到的节点的数量相同的情况给出了例示说明。然
而，可以考虑检测到的节点的数量小于或大于节点数据的个数 的状况。象在具有较少节点数据的情况中的处理一样，断开除 由数据处理设备109指定为目的地节点的节点以外的节点的通 信路径。然而，在作为后述的中继节点选择设置处理的结果的 中继路径有效的情况下，还可以将这些节点设置为中继节点。 在节点数据大于检测到的节点的数量的情况下，可以首先参考 周边节点搜索结果表，然后，如果存在控制站未检测到的节点， 则再次进行连接操作。在连接处理操作中，当未能检测到节点 时，还可以多路复用和传输节点数据，并选择中继节点从而使 得对于未检测到的节点通过该中继节点可以确保多个通信路 径。
中继节点选择设置处理
以下参考图2A、 2B和10 12说明中继节点选^^设置处理 (冗余路径设置处理)。
如果完成了中继通信时隙计算，则控制站101的控制单元202开始图10所示的中继节点选择处理。首先，在步骤SIOOI, 读取早先计算出的中继通信时隙数量，之后，过程进入步骤 S1002。在步骤S1002，读取周边节点搜索结果表(图7)。
然后，在步骤S1003，参考周边节点搜索结果表(图7)的详 细信息，并且，按照从具有更多数量的、能够进行无线通信的 周边节点的节点开始向下排列节点，重构该表(图ll)。在图7所 示的例子中，节点B ~ D(103 ~ 105)和节点F 107具有三个周边节 点，而节点A 102和节点E 106具有五个周边节点。因为这个原 因，如图11所示，在步骤S1003，重新排列节点的顺序，从而 使得具有较大数量的周边节点的节点A 102和E 106具有较高顺
接着，在步骤S1004,按照从重构后的周边节点搜索结果 表中最上的节点开始顺序选择节点，所选择的节点的数量等于 中继通信时隙的数量。接着，在步骤S1005,基于各节点的具 有可中继节点的的路径，计算所有节点的通信路径的数量。
然后，在步骤S1006，作为该计算的结果，校验是否为所 有节点设置了两个或更多通信路径。在没有设置两个或更多通 信路径的情况下(步骤S1006为"否")，过程进入步骤S1007。
然后，在步骤S1007,检测不满足该条件的节点，并且从 周边节点搜索结果表(图ll)重新选择能够与该节点进行无线通 信的两个或更多节点，作为中继节点(中继设备)。然后，过程 进入步骤S1005,在步骤S1005,再次进行通信路径的数量的计 算。进行该过程，直到找到符合该条件的中继节点、或达到预 先设置的最大计算次数为止。当完成该处理时(步骤S1006为
"是")，过程进入步骤S1008。在该实施例中，通过该处理， 从具有最大数量的、能够进行无线通信的其它节点的节点开始， 优先选择节点作为中继设备。这意味着存在通过两个或更多传
输路径接收来自控制站101的数据的节点。
接着，在步骤S1008,进行中继节点选择。此时，在由于 达到了最大计算次数而结束了通信路径计算处理的情况下，选 择具有最少数量的、不符合该条件的节点的中继节点。
当完成了步骤S1008的中继节点选冲奪，过程进入步骤 S1009，在步骤S1009,检测其它所选择的节点，其中被选择作 为中继节点的节点能够与该其它所选择的节点进行无线通信 的。然后过程进入SIOIO。在步骤SIOIO，基于S1009的结果， 从具有最多其它中继节点的中继节点开始，选^奪节点，并且确 定中继通信时隙分配顺序。然后，在步骤SlOll，当完成了中
继通信时隙分配时，计算分配给各中继节点的通信定时。
接着，过程进入步骤S1012,在步骤S1012，生成包括所计 算出的定时信息和所选择的中继节点的唯 一 识别信息的中继节 点设置指令信号(1201、 1207和1213),并且通过无线通信单元 201将其传输(通信)给中继节点。同时开始响应时间的测量 (1202、 1208和1214)。接收了中继节点设置指令信号1203 、 1209 和1215的中继节点将中继节点设置指令响应1204、 1210和1216 传输给控制站IOI。另外，各中继节点在中继节点的计时器210 中设置包括在中继节点设置指令信号1203、 1209和1215中的中 继通信时隙信息，从而完成该设置处理。在接收中继节点设置 指令响应时(1205、 1211和1217),控制站停止响应时间的测量 (1206、 1212和1218)，并开始感测载波。
数据传输处理
接着参考图2A、 2B和12 15说明数据传输处理操作(数据 接收处理、数据中继处理、数据传输控制处理)。
首先，在通过外部接口 2 0 5从数据处理设备10 9接收数据传 输请求信号时，控制站101的控制单元2 02向数据处理设备10 9
传输响应信号。之后，在接收通过外部接口 205从数据处理设备
109所要通信的节点数据时，控制单元202将该数据存储在存储 器203中。然后，对所接收的各数据进行包括纠错编码和帧检验 序列1314的计算，之后，生成每一数据的寻址至各节点的数据 识别信息13 16和长度信息13 1 7。
当对于所有节点数据完成了该处理时，进行图13所示的用 于生成数据帧的头的处理。在头生成处理中，在帧类型1301中 设置表示数据的代码1304,在目的地地址1305中设置广播地址， 而在起源地址1306中设置站本身的唯一识别信息。接着，在控 制字段1307的子类型区域1308中设置表示数据1310的代码，而 在参数区域1 309的数据层数量13 11中设置从数据处理设备109 所传输的数据通道的数量。
之后，在数据类型1312中设置表示源的代码，在时间戳字 段3 1 3中设置例如流数据的生成时间等信息，而在进行了头的 所有帧检验序列计算后，设置FCS 1314。如图12B所示， 一旦 完成该一 系列处理，控制站101的控制单元202通过无线通信单 元201向所有节点传输(1223)数据。
接着，参考图14说明节点所进行的数据接收处理。在通过 无线通信单元207接收数据时，节点的控制单元208将所接收的 数据存储在存储器209中，并开始数据接收处理。然后，在步骤 S1401,进行数据帧的帧检验序列(FCS)计算，并且检查头的错 误(步骤S1402)。这里，在头存在错误的情况下，丢弃所接收的 数据帧；在不存在错误的情况下，在步骤S1403中识别帧类型 1301,并且在步骤S1405中，确认正在接收数据帧。注意，尽 管在该实施例的数据处理过程中进行头识别，但是可以在接收 帧并将帧传送给存储器209的时间点，进行帧类型1301的识別， 并且可以进行适合于帧类型的处理。
当完成了数据帧的识别时，在步骤S1406读取起源地址
1306，并在步骤S1407和S1408,判断起源地址是否与控制站101 的地址或中继站的地址相匹配。在地址相匹配的情况下，所4妻 收的数据是正确的，而在地址不相匹配的情况下，该数据是不 正确的。
首先，在步骤S1407,判断起源地址是否与控制站的地址 相匹配。在控制站地址和起源地址1306相匹配的情况下(步骤 S1407为"是")，过程进入步骤S1409。另一方面，在控制站地 址和起源地址1306不相匹配的情况下(步骤S1407为"否，，)，在 步骤S1408,判断起源地址1306和中继站地址是否相匹配。在 地址相匹配的情况下(步骤S1408为"是，，)，过程进入步骤S1409, 而在地址不相匹配的情况下(步骤S1408为"否")，结束该处理。
在步骤S1409，读取控制信息字段，并且过程进入步骤 S1410。在步骤S1410，确认是否将终端本身设置为了中继终端。 然后，在将终端本身设置为中继终端的情况下，过程进入步骤 S1411，在步骤S1411,将所接收的数据传送给存储器209的中 继数据存储区域，之后，过程进入步骤S1412;在未将终端本 身设置为中继终端的情况下，过程进入步骤S1412。
在步骤S1412,从所接收的帧的信息字段来检测数据识别 信息1316,并且参考长度信息1317来加载包含寻址至终端本身 的识别信息的数据块。之后，在步骤S1413和S1414,在终端本 身的数据1318中进行纠错处理和通过帧检验序列的错误检查。 对于该纠错，在帧接收时，可以通过在与将数据从无线通信单 元207传送至存储器209的同时进行头分析的控制单元208,在传 送所接收的数据时进行通过纠错码所进行的纠错。
这里所述的错误修复处理(步骤S1414)包括用于判断在数 据接收的该实例前有/无数据接收的正确实例的处理；在已接收了正确数据的情况下，完成错误修复处理(步骤S1414)。在此还
可以包括以下处理在寻址至站本身的所有所接收的数据中存
在错误的情况下，进行使用多个所接收的数据、通过最大似然 处理的错误修复。当完成该一系列的数据接收处理时，完成数 据接收处理。
接着，说明由设置为中继节点的节点所进行的处理。首先，
设置为中继站的节点接收从控制站101所传输的信标信号1219， 然后基于上述来自控制站101的中继节点设置指令信号中所包 括的中继通信时隙信息，开始时隙的测量(1220 1222)。然后， 当完成用于接收从控制站101所接收的数据帧的处理时，控制单 元2 0 6开始数据中继处理，并检查在步骤S15 01中所接收的所有 数据块中有/无错误。这里，如果在数据块中检测到了错误(步 骤S1502),则判断是否已存在多个所接收的帧(步骤S1503)。在 已接收了多个数据帧的情况下(步骤S1503为"是")，对已检测 到了错误的数据块进行相互比较(步骤S1504)。然后，在可以以 其它数据帧中所包括的数据块来替换包括该错误的数据块的情 况下，以正确的数据块替换包括该错误的数据块，并且重构该 数据帧(步骤S1505、 S1506)。在不能修复数据块中的错误、或 存在不包括错误的数据帧的情况下，过程进入下一处理，而不 重构数据帧。尤其中继包括该错误的数据帧，以使得在前述的 数据接收处理所包括的错误修复处理中使用多个数据块进行最 大似然处理。
当完成该处理时，过程进入步骤S1507,在步骤S1507，进 行头生成处理，例如在起源地址字段1308中设置站本身的唯 一识别信息和在数据类型1312中复位表示中继的代码。然后， 过程进入步骤S1508，在步骤S1508,监视早先开始的中继通信 时隙的经过；如果该时间没有过去设置的时间，则过程进入步骤S1509,在步骤S1509，确认有/无来自节点的数据接收。重复 这些操作，直到满足上述任一条件为止；在已达到了中继通信 时隙的情况下(1224、 1226和1228)，在步骤S1510通过无线通信 单元207将中继数据传输给其它节点(1225、 1227和1229),并结
束该处理。
如上所述，在该实施例中，控制站IOH全测多个节点(终端 站、终端设备)102 ~ 107，使各检测到的节点搜索可以与之进行 无线通信的周边终端站，并收集检测到的周边终端的识别信息。 然后，基于所收集的周边终端的识别信息，选择中继终端站， 以使得存在通过两个或更多传输路径接收来自控制站设备的数 据的节点，并且向中继终端站分配中继终端的作用(中继设备)。 该中继终端进行用于中继从控制站101所传输的数据的处理。换 句话说，在接收从控制站101所传输的且寻址至所有终端站的数 据时，被选择作为中继终端站的节点根据中继通信定时，将该 数据中继给其它终端站。因为这个原因，节点通过包括从中继 终端站开始的两个或更多通信路径接收该中继数据。
因此，才艮据该实施例的结构，即-使在临时断开^v控制站101 或其它中继站开始的通信路径的其中 一 个、并且不能正确接收 数据的情况下，通信不会中断，并且可以提高能够从其它通信 路径获得正确数据的可能性。因为这个原因，例如，即使在难 以应用重传过程的环境下，例如，在无线传输数据的有效期特 别短的声信号或视频信号等流数据的情况下，可以进行具有高 度可靠性的无线数据传输。
第二实施例
在该实施例中，将说明进一步选择中继设备的结构，或者， 换句话说，基于终端间的通信质量，设置传输路径。参考图ll、 12A~ 12C和17A 20说明根据第二实施例的控制操作。
图17A和17B是示出在控制站110已^r测到节点102 ~ 107后 用于测量节点间的通信质量的操作的序列图。图18是示出通信 质量的测量结果的通信质量测量结果表。图19A和19B是示出在 控制站101和节点102 ~ 107之间所进行的通信质量测量处理的 流程图。图20是示出参考通信质量信息的中继节点选择设置处 理的流程图。
通信质量测量操作的说明
以下参考图2A、 2B、 13和17A 19C说明控制站101和节点 102 ~ 107之间的通信质量测量操作。
首先，控制站101的控制单元2 0 2以与第 一 实施例的过程相 同的方式检测能够进行无线通信的节点(图19A中的步骤 S401 S407)。当通过该一系列才乘作完成节点搜索时，读取;险测 到的节点表308，并且检测未完成通信质量测量的节点F 107(步 骤S1901)。接着，当检测到了节点F 107时，将节点F 107的唯 一识别信息设置为目的地地址1305,并且生成测量数据帧头， 在测量数据帧头中，将控制字段1307的多路复用数据层1311的 数量设置为1。
接着，在计时器204中设置预定测量数据传输时间，并且 在步骤S1902中开始测量后，过程进入步骤S1903。在步骤 S1903,通过无线通信单元201传输具有早先已生成的头的测量 数据帧(1701),直到测量数据传输时间结束为止(步骤S1904为 "否")。接收测量数据帧1702的节点F 107将接收该帧时的接 收电场强度信息存储在存储器209中，并且还测量该数据的错误 率。该错误率测量可以使用纠错码检测错误的数量；然而，可 以通过将配置在信息字段中的数据块分成多个块、多路复用这 些块、并对数据块进行FCS 1319计算，进行更简单的测量。进 行节点F 107所进行的测量，直到结束来自控制站的测量数据帧
为止，并且当结束该帧的接收时，创建包括该帧和早先检测到 的接收电场强度水平的通信质量测量结果表(1703),并将其存 储在存储器209中。
如此，传输测量数据帧，并且当控制站101的计时器204检 测到测量数据传输时间已超时时(步骤S1904为"是")，结束控 制单元202的传输数据的传输。然后，当完成了测量数据帧的传 输时，过程进入步骤S1905，在步骤S1905,向节点F107传输测 量结果传输指令1704(1704)，并且接收结果响应，或者重复该 请求操作，直到在最大重传次数内接收到结果响应为止(步骤 S1905 ~ S1908)。
如果接收了测量结果传输指令1705,则节点F 107将存储在 存储器209中的包括通信质量测量结果表1703的测量结果信号 1706传输给控制站101 。如果接收了测量结果信号1707(步骤 S1906为"是")，则控制站101使用它自己和节点F 107之间的 通信质量的信息(1708),将通信质量测量结果表更新成图18所 示的通信质量测量结果表，并将该表存储在存储器203中(步骤 S1909);然后该过程进入步骤S1910。在步骤S1910，检测有/ 无未完成该通信质量测量的节点；在对于与控制站连接的所有 节点已完成了该测量的情况下，结束该处理；而当还存在未完 成该测量的节点时，重复上述操作。
通过该处理，可以获得与控制站101连接的所有节点10 2 ~ l(H之间的通信质量的信息。通过使用该信息作为用于确定中继 节点的选择和中继通信时隙的分配的参数，可以实现高度可靠 的冗余数据传输。
尽管该实施例的说明讨论了接收电场强度1801和错误率 1802,但是，不用说，不是必须存在这两个信息。另外，虽然 为各通信质量信息仅示出了单个值，但是，这是为了简化；还 可以考虑传输路径中的变化来提供最大值和最小(最差)值等多个值。
基于通信质量信息的中继节点选择设置处理
以下参考图ll、 12、 18和20说明参考通信质量信息的中继
节点选择设置操作。
在如上所述获得通信质量信息后，控制站101的控制单元 202通过与第 一 实施例中相同的过程计算中继通信时隙；然后， 开始中继节点选择设置过程。在中继节点选择设置操作中，首 先，读取中继通信时隙的数量和周边节点搜索结果表(步骤 SlOOl、 S1002);然后，读取图18所示的通信质量测量结果表(步 骤S2001)。接着，过程进入步骤S1003，在步骤S1003,按照从 具有较多数量的、能够进行无线通信的周边节点的节点开始向 下顺序排列节点，重构该表；然后过程进入步骤S2002。
在步骤S2002,参考通信质量测量结果表(图18),并且按照 从具有高通信质量的节点开始顺序重新排列具有相应数量的、 能够进行无线通信的周边节点的节点；基于此重构该表。接着， 从上到下从重构后的周边节点搜索结果表选择节点，选择的节 点的数量与中继通信时隙的数量相同(步骤S10 04)，并且基于从 各节点到能够进行中继的节点的路径，计算所有节点的通信路 径的数量(步骤S1005)。接着，通过与第一实施例中的相同处理， 进行用于为所有节点设置两个或更多通信路径的处理(步骤 S1005 - S1007),并且在中继节点选才奪处理中选4奪中继节点(步 骤S1008)。此时，在由于达到最大计算次数而结束了通信路径 计算处理的情况下，选择具有最少数量的、不符合该条件的节 点的中继节点。
当完成中继节点选择时，过程进入步骤S1009,在步骤 S1009，检测其它所选择的中继节点1101和1102(图11)，其中被
选择作为中继节点的节点能够与该其它所选择的中继节点1 1 0 1
和1102进行无线通信。然后过程进入S2003。在步骤S2003，选 择具有与控制站101的最高通信质量的中继节点作为第 一 中继 节点；然后，根据步骤S1009的结果，顺序选择包括最多其它 中继节点的单个中继节点。根据该选择顺序来确定中继通信时 隙的分配顺序。当完成中继通信时隙分配时，计算分配给各中 继节点的通信定时，并且向各中继节点传输中继节点设置指令 信号1201、 1207和1213。接收中继节点设置指令信号1203、 1209 和1215的中继节点向控制站101传输中继节点设置指令响应 1204、 1210和1216(1205、 1211和1217)。另外，各中继节点在 中继节点的计时器210中设置中继节点设置指令信号1203、 1209 和1215中所包括的中继通信时隙信息，从而完成该设置处理。
这里，在该实施例中，将通信定时通信给各中继节点，并 且所选择的中继节点测量从信标定时到中继传输的定时的时间 量。然而，可以通过控制站101来管理早先计算出的通信定时， 并且可以根据该定时对各中继节点进行传输授权。
如上所述，根据该实施例的结构，基于终端之间的通信质 量选择中继设备。因为这个原因，可以进行具有更高可靠性的 数据传输。
其它实施例
尽管以上详细说明了本发明的实施例，但是本发明可以釆 用系统、设备、程序或存储介质的形式。更具体地，本发明可 应用于包含多个装置的系统或包括单个装置的设备。
应该注意，还存在以下实现本发明的目的的情况直接或 远程向系统或设备提供实现上述实施例的功能的程序，利用该 系统或设备的计算机读取所提供的程序代码，然后执行该程序 代码。
因此，由于通过计算机实现本发明的功能，因而安装在计 算机中的程序代码本身也落在本发明的技术范围内。换句话说， 本发明还覆盖用于实现本发明的功能的计算机程序本身。
在这种情况下，只要系统或设备具有程序的功能，程序的 形式无关紧要，例如，目标代码、由解释程序执行的程序、或 提供给操作系统的脚本数据等。
可以用于提供该程序的存储介质的例子有软盘(注册商
标)、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、 CD-R、 CD-RW、磁带、 非易失性类型的存储卡、ROM、 DVD(DVD-ROM、 DVD-R)等。
对于用于提供程序的方法，可以通过使用客户计算机的浏 览器将客户计算机连接到因特网上的网站，并可以将本发明的 计算机程序本身或包含自动安装功能的压缩文件下载到硬盘等 记录介质。此外，可以通过将构成该程序的程序代码分成多个 文件，并从不同网站下载这些文件，来提供本发明的程序。换 句话说，本发明还覆盖通过计算机将实现本发明的功能的程序
文件下载给多个用户的www服务器。
而且，还可以对本发明的程序进行加密并将其存储在
CD-ROM等存储介质上，将该存储介质分发给用户，允许满足 一定要求的用户通过因特网从网站下载解密密钥信息，并允许 这些用户通过^f吏用该密钥信息来运行加密的程序，从而将该程 序安装在用户计算机中。此外，除通过由计算机执行读取的程 序来实现根据实施例的上述功能外，运行在计算机上的操作系 统等可以进行全部或部分实际处理，从而通过该处理可以实现 上述实施例的功能。
而且，在将从存储介质读取的程序写到插入计算机中的功 能扩展板或与计算机连接的功能扩展单元中所设置的存储器中 后，装配在该功能扩展板或功能扩展单元上的C P U等进行全部
或部分实际处理，从而可以通过该处理实现上述实施例的功能。 因此，根据本发明，如上所述，可以提供一种即使在电源
中断的情况下也可以维持打印数据的保密性的技术。
由于在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以作出许
多明显不同的本发明的实施例，因而应该理解，本发明不局限
于本发明的特定实施例，除非在所附权利要求书中定义。
根据本发明，可以提供这样一种技术在将数据从控制站
无线传输给多个通信设备的系统中，该技术防止由于通信环境 的改变而引起的数据丢失流，并且能够高可靠性地无线传输数据。
尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发 明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求的范围符合最 宽的解释，以包含所有这类修改和等同结构和功能。
权利要求
1.一种与多个通信设备进行无线通信并向所述多个通信设备发送数据的控制站设备，所述控制站设备包括接收单元，用于从所述通信设备中的每一个接收所述通信设备能够与其进行无线通信的其它通信设备的识别信息；选择单元，用于基于所接收的所述识别信息，从所述多个通信设备中选择至少一个中继数据的传输的中继设备；确定单元，用于为由所述选择单元选择的所述中继设备所进行的中继确定通信定时；以及通知单元，用于向由所述选择单元所选择的所述中继设备通知用以进行数据中继的指令和所述通信定时，其中，所述选择单元选择所述中继设备，使得存在通过两个或更多传输路径来从所述控制站设备接收数据的通信设备。
2. 根据权利要求l所述的控制站设备，其特征在于，还包括发送控制单元，用于向所述多个通信设备发送用于指示检测能够与所述通信设备进行无线通信的其它通信设备的指令信 自、其中，所述接收单元响应于所述指令信息的接收，接收来 自进行检测的所述通信设备中的每一个的所述识别信息。
3. 根据权利要求2所述的控制站设备，其特征在于，还包括检测单元，用于检测能够与所述控制站设备进行无线通信 的通信设备，其中，所述发送控制单元向所述;f全测单元所;险测到的所述 通信设备发送所述指令信息。
4. 根据权利要求l所述的控制站设备，其特征在于，所述选择单元优先从具有最大数量的可以与其进行无线通信的其它通信设备的所述通信设备中选择所述中继设备。
5. 根据权利要求l所述的控制站设备，其特征在于，还包括第 一 计算单元，用于基于特定数据传输周期内待传输的数 据量和设备间可用的带宽，计算所述特定数据传输周期内待传输的数据的传输时间；以及第二计算单元，用于基于所述传输时间和所述特定数据传输周期，计算在所述特定数据传输周期内可以分配的中继通信 时隙的数量，其中，所述选择单元选择具有由所述第二计算单元所计算 出的中继通信时隙的数量的所述中继设备；以及所述确定单元还基于由所述第二计算单元所计算出的中继 通信时隙的数量，确定所述通信定时。
6. 根据权利要求l所述的控制站设备，其特征在于， 所述接收单元还从所述通信设备中的每一个接收表示所述通信设备和外部装置之间的通信质量的质量信息，以及所述选择单元还基于所述质量信息选择所述中继设备。
7. 根据权利要求6所述的控制站设备，其特征在于，所述选择单元优先从与所述控制站设备的通信质量最高的 所述通信设备选择所述中继设备。
8. —种用于无线通信系统中的通信设备，所述无线通信系 统包括多个通信设备和向所述多个通信设备发送数据的控制站 设备，所述通信设备包括发送单元，用于向所述控制站设备发送所述通信设备能够 与其进行无线通信的其它通信设备的识别信息；数据接收单元，用于接收来自所述其它通信设备或所述控 制站设备的所述数据；以及 发送控制单元，用于在所述控制站设备已向所述通信设备 通知了数据中继指令和将要进行所述中继的通信定时的情况 下，根据所述通信定时来控制所接收到的数据的发送。
9. 一种包括多个通信设备和向所述多个通信设备发送数 据的控制站设备的无线通信系统，其中，所述控制站设备包括接收单元，用于从所述通信设备中的每一个接收所述通信设备能够与其进行无线通信的其它通信设备的识别信息；选择单元，用于基于所接收的所述识别信息，从所述多个通信设备中选择至少一个中继数据的传输的中继设备；确定单元，用于为由所述选择单元选择的所述中继设备所进行的中继确定通信定时；以及通知单元，用于向由所述选择单元所选择的所述中继设备通知用以进行数据中继的指令和所述通信定时，以及 所述通信设备中的每一个包括发送单元，用于向所述控制站设备发送所述识别信息； 数据接收单元，用于接收来自所述其它通信设备或所述控制站设备的所述数据；以及发送控制单元，用于在已通知了所述数据中继指令和所述通信定时的情况下，根据所述通信定时控制所接收到的数据的发送；以及所述选择单元选择所述中继设备，使得存在通过两个或更 多传输路径来从所述控制站设备接收数据的通信设备。
10. —种用于与多个通信设备进行无线通信、并向所述多 个通信设备发送数据的控制站设备的控制方法，所述控制方法 包括接收步骤，接收单元从所述通信设备中的每一个接收所述通信设备能够与其进行无线通信的其它通信设备的识别信息；选择步骤，选择单元基于所接收到的所述识别信息，从所 述多个通信设备中选择至少一个中继所述数据的传输的中继设备；确定步骤，确定单元为在所述选择步骤中所选择的所述中继设备所进行的中继确定通信定时；以及通知步骤，在所述步骤中，通知单元向在所述选冲奪步骤中 所选择的所述中继设备通知用以进行数据中继的指令和所述通 信定时，其中，在所述选择步骤中，进行选择使得存在通过两个或 更多传输路径来从所述控制站设备接收数据的通信设备。
11. 一种用于在无线通信系统中所使用的通信设备的控制 方法，所述无线通信系统包括多个通信设备和向所述多个通信 设备发送数据的控制站设备的，所述控制方法包括发送步骤，发送单元向所述控制站设备发送所述通信设备 能够与其进行无线通信的其它通信设备的识别信息；接收数据步骤，数据接收单元接收来自所述其它通信设备 或所述控制站设备的数据；以及控制发送步骤，在所述控制站设备已向所述通信设备通知 了数据中继指令和将要进行所述中继的通信定时的情况下，发 送控制单元根据所述通信定时来控制所接收到的数据的发送。
全文摘要
本发明提供一种控制站设备和通信设备及其控制方法、以及无线通信系统。该控制站设备与多个通信设备进行无线通信，并向该通信设备发送数据。控制站设备从通信设备中的每一个接收该通信设备能够与其进行无线通信的其它通信设备的识别信息；基于所接收的识别信息，从多个通信设备中选择至少一个中继数据传输的中继设备；为由所选择的中继设备所进行的中继确定通信定时；以及向所选择的中继设备通知用以进行数据中继的指令和通信定时。该控制站选择中继设备，以使得存在通过两个或更多传输路径来从该控制站设备接收数据的通信设备。
文档编号H04L12/56GK101188565SQ20071019370
公开日2008年5月28日 申请日期2007年11月22日 优先权日2006年11月22日
发明者明星俊彦 申请人:佳能株式会社