通信装置及通信方法

专利名称：通信装置及通信方法
技术领域：
本发明涉及将电力线用作通信路径的通信装置及通信方法。
背景技术：
在无线网络领域中，基站将信标作为控制包定期地进行发送。移动终端在移动到该信标的到达范围内时，接收信标，检测已进入可与基站通信的范围内的情况。在利用基站的通信中，接收到信标的所有移动终端对基站进行中继，来进行通信。
并且，在无线网络中还存在有移动自组(adhoc)无线网，能够通过各个终端进行中继，来在不用基站的情况下，使存在于中继终端的特定范围内的终端与中继终端之间进行数据通信。在移动自组无线网中，与利用基站的通信不同，并不确定进行中继的终端。因此，当要在某两个终端之间进行数据通信时，必须要将适于将两个终端之间的通信进行中继的终端确定为中继终端。确定中继终端用的控制信息的交换方式被分类为周期性交换控制信息的预发式(例如，参照非专利文献1及2)和在开始数据通信时进行控制信息的交换的被动式(例如，参照非专利文献3及4)。 一般来说，当终端的移动速度较慢时，预发式较有效，当终端的移动速度较快时，被动式较有效。
非专利文献1: REQUEST FOR COMMENT 3626: Optimized LinkState Routing Protocol(OLSR)
非专利文献2 : REQUEST FOR COMMENT 3684 : TopologyDissemination Based on Reverse—Path Forwarding(TBRPF)
非专利文献3: REQUEST FOR COMMENT 3561: Ad hoc On—Demand Distance Vector (AODV) Routing
非专利文献4: REQUEST FOR COMMENT 4728: The DynamicSource Routing(DSR) Protocol for Mobile Ad Hoc Networks for IPv4若将上述以往技术适用于将电力线用作通信路径的电力线通信中时，会产生以下问题。
艮P，在电力线通信中，几乎不会发生终端的移动。因此，使用预发式较为有效。
但是，在移动自组网的电力线通信中，能够利用与周期交换的路径信
息等有关的控制包，来使存在于网络内的PLC(Power Line Communication)终端相互连接。而且，由于在电力线通信中，将电力线用作网络，因此相应于电气设备的使用状况，例如，相应于吸尘器开关是否接通等状况的变化，通信路径的状态不断发生变化，相应于该通信路径的状态变化，能够与中继终端进行通信的范围也会发生变化。所以，作为某一个PLC终端所接收的控制包的发送源的中继终端也随着通信路径的状态变化而发生变化，有时会使中继终端的数据增加。
这样一来，当在某一个PLC终端的通信范围内出现了多个发送控制包的中继终端时，从该多个中继终端的每一个发送控制包。由于周期性发送来自中继终端的控制包，因此当周期时刻重叠时，从各个中继终端所发送的控制包有可能会在网络上相互冲突。此时，不能用PLC终端接收控制包。结果会产生PLC终端脱离网络的状态持续的问题。
另一方面，在接收控制包的PLC终端中，存在有如下问题不能判断是因在网络上存在噪音而不能接收控制包，还是因控制包发生冲突而不能接收控制包。

发明内容
鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种在利用电力线的移动自组网络中，当在一定期间内不能接收控制包时，能够判断是因网络上的噪音而不能接收，还是因控制包发生冲突而不能接收，并且，能够防止因从多个中继终端所发送的控制包发生冲突而造成脱离网络的状态持续的通信装置及通信方法。
为了解决上述课题，本发明的一形态的通信装置包括通信部，对周期性出现在通信路径的控制包进行接收；以及控制部，当在规定期间内对至少有效载荷部不完整的多个控制包进行接收，判断出在有效载荷部不完整的多个控制包的头部所包含的发送源地址中含有不相同的发送源地址时，判断为从多个终端发送来的控制包发生冲突。
第一形态的通信装置包括通信部，对周期性出现在通信路径的控制包进行接收；以及控制部，当在规定期间内对至少有效载荷部不完整的多
个控制包进行接收，判断出在有效载荷部不完整的多个控制包的头部所包含的发送源地址中含有不相同的发送源地址时，判断为从多个终端发送来的控制包发生冲突。
在多个中继终端发送控制包时，由于多个中继终端的每一个向网络上
送出控制包的时刻是在多个中继终端之间错开发送控制包时的退避(backoff)时间，因此即使控制包发生冲突，先于其它所发送的控制包的头部到达通信对象的PLC终端的可能性也会较高。
于是，在本形态中，着眼于控制包的头部，对从多个终端所发送的控制包是否发生冲突进行判断。
艮P，根据本形态的通信装置，当对于周期性出现在通信路径的控制包，在规定期间内接收到有效载荷部不完整的多个控制包时，判断在有效载荷部不完整的控制包的头部所包含的发送源地址中是否含有不相同的发送源地址。当在发送源地址中含有不相同的发送源地址时，通信装置判断为从多个终端发送来的控制包发生冲突。象这样，由于通信装置与控制包的有效载荷部相比，根据在到达通信对象的可能性较高的头部所包含的发送源地址的异同来判断控制包是否发生了冲突，因此能够很容易地判断是因噪音而不能接收控制包，还是因冲突而不能接收控制包。结果是能够防止通信装置因从多个中继终端所发送的控制包发生冲突而脱离网络的状态持续的情况。
第二形态的通信装置是在上述形态中，控制部在判断出在有效载荷部不完整的控制包的头部所包含的发送源地址中含有不相同的发送源地址，并且，含在不完整的控制包的头部的发送源地址与发送了控制包的母发送源地址相同时，判断为从多个终端所发送来的控制包发生冲突。
第三形态的通信装置是在上述形态中，当在一定期间不接收控制包时，控制部判断在规定时间内接收到的有效载荷部不完整的多个控制包的头部所包含的发送源地址中是否含有不相同的发送源地址。2009800
根据该形态的通信装置，当在一定期间不接收控制包时，判断在规定时间内所接收到的有效载荷部不完整的多个控制包的头部中所包含的发送源地址中是否含有不相同的发送源地址。这样一来，由于在一定期间不接收周期性出现在通信路径的控制包的阶段中，认为有可能是因控制包在网络上发生冲突而不能接收控制包，对控制包是否发生冲突进行判断，因此能够更有效地判断控制包是否发生了冲突。
第四形态的通信装置是在上述形态中，当控制部判断为从多个终端发送来的控制包正在发生冲突时，对于多个终端中的一个终端，发出让控制包的发送时刻延迟的指示。
根据该形态的通信装置，当判断为从多个终端发送来的控制包正在发生冲突时，对于多个终端中的一个终端，发出让控制包的发送时刻延迟的指示。这样一来，由于在多个终端中的其它终端所发送的控制包之后来对接收到指示的一个终端所发送的控制包进行发送，所以能够从多个终端中的一个终端接收控制包。结果是能够防止通信装置因控制包发生冲突而造成不能继续接收控制包，实质上脱离网络的状态持续的情况。
第五形态的通信装置是在上述形态中，控制部发出使控制包的发送时刻延迟至少一个包的指示。
根据该形态的通信装置，由于控制部通过使控制包的发送时刻延迟至少一个包，来在其它终端发送控制包的至少一个包之后对多个终端中的一个终端所发送的控制包进行发送，因此能够保障接收控制包的准确性。
第六形态的通信装置是在上述形态中，当控制部在规定期间内接收至少有效载荷部不完整的多个控制包，且控制包的头部也不完整时，对于在通信范围内存在的终端，作出改变控制包的发送概率的指示。
当在规定期间内连控制包的头部也不能接收时，能够认为是由于存在于网络上的发送控制包的终端个数增加，因此发送控制包的时刻重叠的机会增加，控制包发生冲突的概率也随之增大。
因此，根据该形态的通信装置，当在规定期间内接收有效载荷部不完整的多个控制包，且控制包的头部也不完整时，对于存在于通信范围的终端发出改变控制数据的发送概率的指示。这样一来，由于能够用来自控制包的接收侧的指示来改变不能持续接收控制包的状况，因此能够增大接收控制包的可能性。
第七形态的通信装置是在上述形态中，控制包是用广播发送的控制包。该形态的通信装置还能够适用于用广播发送控制包的情况。第八形态的通信装置是在上述形态中，控制包包括信标信号。该形态的通信装置还能够适用于控制包为信标信号的情况。第九形态的通信装置是在上述形态中，通信路径是电力线。该形态的通信装置还能够适用于通信路径是电力线的情况。第十形态的通信方法是当在接收周期性出现在通信路径的控制包，且在规定期间内接收至少有效载荷部不完整的多个控制包的情况下，判断出在有效载荷部不完整的多个控制包的头部所包含的发送源地址中含有不相同的发送源地址时，判断为从多个终端发送来的控制包正在发生冲突。
根据该形态的通信方法，由于与控制包的有效载荷部相比，根据到达通信对象的可能性较高的头部所包含的发送源地址的异同来判断控制包是否发生了冲突，因此能够很容易地判断是因噪音不能接收控制包，还是因发生冲突不能接收控制包。结果是能够防止因从多个中继终端所发送的控制包发生冲突而脱离网络的状态持续的情况。(发明的效果)
通过上述形态的通信终端装置，当在利用电力线的移动自组无线网中，在一定期间不能接收控制包时，能够判断是因网络上的噪音而不能接收，还是因控制包的冲突而不能接收，并且，能够防止因从多个中继终端所发送的控制包发生冲突而脱离网络的状态持续的情况。


图1为表示本发明的一实施形态的网络结构图。
图2为表示用在本发明的一实施形态中的终端的详细结构图。图3为CPU202的功能块图。
图4为在一实施形态中没有发生包冲突时的状态图。图5为在一实施形态中没有发生包冲突时的树结构图。图6为表示在一实施形态中正在发生包冲突时的状态图。图7为表示在一实施形态中正在发生包冲突时的树结构图。图8A为表示在一实施形态中接收、发送洪泛包(floodingpacket)的序列图。
图8B为表示在一实施形态中接收、发送洪泛包的其它序列图。
图9为表示检测正让发生包冲突的中继终端的方法的图。
图IO为表示控制发送时刻的动作的图。
图11为表示终端的接收处理的流程图。
图12为表示终端的发送处理的流程图。
(符号的说明)
101—服务区；102 110、 401 404、 601 —终端；201—存储器；202
—CPU; 203 —网络接口； 301—接收处理部；302 —发送处理部；303 —冲 突判断部；304 —控制包发送部；305 —发送控制部；405 407 —覆盖区；
801 806、 8U 814 —包。
具体实施例方式
(第一实施方式)
图1为表示使用本发明的一实施形态所涉及的通信装置及通信方法的 网络的图。在图1中，通信装置对应于发送、接收以及中继的各个终端。 由于网络的服务区101大于各个终端的覆盖区，因此构成了经由中继终端 103 107相互进行通信的移动自组网。通过服务区101内的所有终端(包括 接收终端108 110)对与发送终端102周期性发送来的路径信息等有关的控 制包进行接收，来得知在各个终端之间将哪一终端选为中继终端103 107， 进行通信即可。例如，将预发式用作选择将控制包发送给所有终端用的中 继终端的选择方法。
图2为表示各个终端的详细结构的图。在图2中，各个终端与包含各 种控制程序和/或工作区的存储器201、控制整个终端的CPU202及电力线 相连接，且由经由电力线对各种数据进行通信的网络接口 203构成。各个 终端用CPU202执行存储在存储器201中的程序，经由网络接口 203发送 数据，且用CPU202对经由网络接口 203所接收到的数据进行译解。另外， 能够将CPU202记为用于控制整个终端的控制部，将网络接口 203记为用 于承担整个终端的通信的通信部。图3为说明CPU202所执行的各个功能的功能块图。在图3中，接收 处理部301接收包括控制包的所有包。在本通信装置作为接收终端发挥作 用时，接收处理部301从包头部那里识别所接收到的包是否是对所有终端 所发送的包(以下，称为"洪泛包")。在接收处理部301中，将洪泛包的到 达间隔和/或发送源地址等的信息输出给冲突判断部303。
沖突判断部303在本通信装置作为接收终端发挥作用时，根据从接收 处理部301所输出的信息，来判断洪泛包的丢失是因冲突所引起的，还是 因噪音所引起的。具体地说，当冲突判断部303在一定期间连续接收不完 整的洪泛包，且从不完整的洪泛包的头部检测出多个发送源地址时，判断 为是因冲突发生了丢失。即，由于当多个中继终端发送控制包时，多个中 继终端的每一个将控制包送到网络上的时刻是在多个中继终端之间错开发 送控制包时的退避时间，因此即使控制包发生冲突，能够接收先于其它所 发送的控制包头部的可能性仍然较大。
象这样，由于当因噪音而使洪泛包发生丢失时，或者完全不能接收洪 泛包，或者没有从一定期间连续接收的不完整的洪泛包的头部中检测出多 个发送源地址，因此通信终端能够判断出洪泛包的丢失是因冲突引起的， 还是因噪音引起的。
于是，在本实施形态中，着眼于控制包的头部，来判断从多个终端所 发送的控制包是否发生了冲突。当判断为是因冲突而发生了丢失时，冲突 判断部303对于发送洪泛包的终端，向控制包发送部304请求发送用于发 出改变洪泛包的发送时刻的指示的控制包(以下，称为"发送时刻控制包")。
并且，冲突判断部303也能够将本通信装置作为接收终端发挥功能， 在一定期间连续接收不完整的洪泛包且没有从不完整的洪泛包那里检测出 头部自身的情况判断为是因冲突而发生的丢失。即，当在一定期间不能从 不完整的洪泛包那里检测出头部时，能够认为是因为存在于网络上的发送 洪泛包的终端个数增加，因此发送洪泛包的发送时刻重叠的情况增加，使 得洪泛包发生冲突的概率也随之增加。
此时，冲突判断部303向控制包发送部304请求对于存在于本终端的 通信范围的终端发送用于指示改变洪泛包的发送概率的控制包(以下，称为 "发送概率控制包")。这里，洪泛包的发送概率是用于定义规定期间内发送洪泛包的次数的。例如，接收到发送概率控制包的中继终端改变洪泛包
的发送概率，将规定时间内发送5次洪泛包的改为选择5次发送时刻中的3 次来发送洪泛包。此时，由于用来自接收终端侧的指示来改变不能持续接 收洪泛包的状况，因此接收洪泛包的可能性增加。
而且，虽然冲突判断部303在本通信装置作为接收终端发挥作用时， 在一定期间内连续发生包丢失，但是在判断出没有从洪泛包的头部检测出 多个发送源地址时，判断为洪泛包的丢失是因噪音而引起的暂时丢失。
控制包发送部304在本通信装置作为接收终端发挥作用时，按照来自 冲突判断部303的请求，将控制包输出给发送处理部302。控制包发送部 304在从冲突判断部303收到了发送时刻控制包的请求时，从多个洪泛包的 头部选择多个检测出的发送源地址中的任意一个，并对于所选择的一个发 送源地址生成通过单播所发送的发送时刻控制包。例如，控制包发送部304 生成要求将洪泛包的发送时刻错开一个包的发送时刻控制包。此时，由于 从多个终端中的一个终端所发送的洪泛包至少是在其它终端所发送的洪泛 包的至少一个包之后发送的，因此能够保障接收洪泛包的准确性。
并且，控制包发送部304在从冲突判断部303收到了发送概率控制包 的请求时，按照近邻的终端数目和/或单播包的丢失率等来设定发送概率， 并生成通过广播所发送的发送概率控制包。例如，控制包发送部304对于 存在于本终端的通信范围内的中继终端，生成发送概率控制包，该发送概 率控制包要求将在规定期间内接收5次洪泛包的改为选择5次发送时刻中 的3次来发送洪泛包。此时，由于用来自接收终端侧的指示来改变不能持 续接收洪泛包的状况，因此接收洪泛包的可能性增加。
发送控制部305在本通信装置作为中继终端发挥作用时，对从接收处 理部301送来的控制包进行解释。发送控制部305在所接收到的控制包是 发送时刻控制包时，改变洪泛包的发送时刻。具体地说，发送控制部305 按照该所接收的发送时刻控制包，来控制发送处理部302中的洪泛包的发 送时刻。并且，发送控制部305在所接收到的控制包是发送概率控制包时， 改变洪泛包的发送概率。具体地说，发送控制部305按照该所接收到的发 送概率控制包，来控制发送处理部302中的洪泛包的发送概率。
发送处理部302对包含从控制包发送部304收到发送请求的包的所有包进行发送处理。当存在来自发送控制部305的指示时，发送处理部302 改变洪泛包的发送时刻或发送概率等发送处理。
以下，参照图4 图12对上述结构的本发明的通信装置的动作进行说明。
图4为洪泛包没有发生冲突时的网络图。参照图4，在服务区101存在 有发送终端A401、接收终端B402、中继终端C403及接收终端D404这4 个终端。虽然发送终端A401的覆盖区405包括接收终端B402和中继终端 C403 ，但是不包括接收终端D404。虽然接收终端D404存在于接收终端B402 的覆盖区406及中继终端C403的覆盖区407，但是能够通过让中继终端 C403进行中继，来接收来自发送终端A401的洪泛包。
图5为表示图4的状态的洪泛树的图。参照图5，发送终端A401与接 收终端B402和中继终端C403连接在一起，接收终端D404与中继终端C403 连接在一起。
图6为在图4的状态中加入了新的接收终端E601时的网络图。参照图 6，无论在发送终端A401的覆盖区405，还是在中继终端C403的覆盖区407 中都没有接收终端E601。另一方面，在接收终端B402的覆盖区406中存 在接收终端E601。因此，接收终端B402作为中继终端发挥作用。接收终 端E601由中继终端B402来中继洪泛包。
图7为表示图6的状态中的洪泛树的图。与图5—样，发送终端A401 连接在中继终端B402和中继终端C403上，接收终端D404与中继终端C403 连接。但是，由于接收终端D404含在接收终端B402的覆盖区406中，因 此在接收终端B402成为中继终端开始中继时，也从中继终端B402接收洪 泛包。这里，中继终端B402和中继终端C403从发送终端A401同时接收 洪泛包。
此时，由于接收终端D404含在中继终端B402的覆盖区406及中继终 端C403的覆盖区407中，因此同时从多个终端接收洪泛包。使得包发生冲 突，接收终端D404无论对来自哪一个的包都不能准确地进行接收。于是， 必须改变中继终端B402或中继终端C403的发送时刻。在本实施形态中， 接收终端D404检测包丢失的原因是因冲突引起的，并将用于改变洪泛包的 发送时刻等的控制包发送给网络。图8A为表示接收、发送本实施形态中的洪泛包的序列图。首先，接收 终端D404从中继终端C403接收洪泛包801(参照图4)。其次，通过接收终 端E601的首次进入，终端B402作为中继终端发挥作用，接收终端D404 从中继终端B402和中继终端C403同时接收洪泛包802(参照图6)。故而， 发生冲突，使得接收终端D404不能以完整的方式接收洪泛包802。当由PLC
终端那样的不移动终端构成移动自组网，成为该状态时，由于反复发生冲 突，因此其后的洪泛包803及804也不能接收。即，接收终端D404实质脱 离网络的状态持续，接收终端D404不能恢复到网络。
但是，由于没有PLC终端因从覆盖区移动而脱离的情况，因此在连续 发生了包丢失时，能够推定为是因冲突而产生的。并且，在多个中继终端 发送洪泛包时，由于多个中继终端的每一个中继终端将洪泛包送到网络上 的时刻是在多个中继终端之间错开发送洪泛包时的退避时间，因此即使洪 泛包发生冲突，先于其它所发送的洪泛包的头部到达接收终端的可能性仍 然较高。
于是，在本实施形态中，接收终端D404着眼于洪泛包的头部，来判断 从多个中继终端所发送的洪泛包是否发生了冲突。即，当接收终端D404对 于周期性出现在网络的洪泛包，在规定期间内接收到有效载荷部不完整的 多个洪泛包时，判断含在有效载荷部不完整的洪泛包的头部的发送源地址 中是否含有不相同的发送源地址。接收终端D404在发送源地址中含有不相 同的发送源地址时，判断为从多个中继终端所发送的洪泛包正在发生冲突。
象这样，由于与洪泛包的有效载荷部相比，能够根据含在到达接收终 端的可能性较高的头部中的发送源地址的异同来判断洪泛包是否发生冲 突，因此能够很容易地判断是因噪音而不能接收洪泛包，还是因发生冲突 而不能接收洪泛包。结果是能够防止接收终端D404因从多个中继终端所发 送的洪泛包发生冲突而脱离网络的状态持续的情况。
并且，接收终端D404在判断出是因冲突而引起的时，对实际上是否正 在接收从多个中继终端发送来的洪泛包的情况进行调査，并对多个中继终 端中的任意一个发送让洪泛包的发送时刻延迟的发送时刻控制包806。这 里，将发送时刻控制包806发送给中继终端C403。因此，在中继终端B402 所发送的洪泛包805之后再对接收到发送时刻控制包806的中继终端C403所发送的洪泛包进行发送。所以，接收终端D404能够从中继终端B402及 中继终端C403中的任意一个接收洪泛包。
结果是能够防止接收终端D404因洪泛包发生冲突，而不能继续接收洪 泛包，实际上脱离网络的状态持续的情况。发送时刻控制包806例如也可 以是让洪泛包的发送时刻延迟至少一个包的控制包。此时，由于在中继终 端B402所发送的洪泛包805的至少一个包之后再发送从中继终端C403所 发送的洪泛包，因此能够保障接收洪泛包的准确性。
另外，接收终端D404在没有判明中继终端的地址时，也可以对接收到 洪泛包的某终端发送发送时刻控制包806。那时，有可能不用特别进行调查， 就能够回避冲突。接收到发送时刻控制包806的终端C403使发送洪泛包 805的发送时刻在终端B402发送洪泛包之后。因此，接收终端D404能够 完全地接收洪泛包805。
图8B为表示本实施形态中接收、发送洪泛包的其它序列图。首先，接 收终端D404正从中继终端C403接收洪泛包801(参照图4)。其次，通过接 收终端E601的首次进入，终端B402作为中继终端发挥作用，接收终端D404 从中继终端B402和中继终端C403同时接收洪泛包802(参照图6)。故而， 洪泛包802发生冲突，接收终端D404不能以完整的方式接收洪泛包802。 由于当由PLC终端那样的不移动终端构成移动自组网，成为该状态时，反 复发生冲突，因此其后的洪泛包803及804也不能接收。即，接收终端D404 实质脱离网络的状态持续，不能恢复到网络。
但是，由于没有PLC终端因从覆盖区移动而脱离的情况，因此在连续 发生了包丢失时，能够推定为是因冲突引起的。并且，在多个中继终端发 送洪泛包时，由于多个中继终端的每一个将洪泛包送到网络上的时刻是在 多个中继终端之间错开发送洪泛包时的退避时间，因此即使洪泛包发生冲 突，先于其它所发送的洪泛包的头部到达接收终端的可能性也会较高。
并且，当在一定期间连续接收不完整的洪泛包，且不能从不完整的洪 泛包检测出头部时，也能够判断为是因冲突而发生了丢失。即，当在一定 期间不能从不完整的洪泛包检测出头部时，能够认为是由于存在于网络上 的发送洪泛包的终端数目增加，因此发送洪泛包的发送时刻重叠的情况增 加，从而造成洪泛包发生冲突的概率增加的。于是，在本实施形态中，对于存在于本接收终端的通信范围的终端，
用广播来发送改变洪泛包的发送概率的指示用的发送概率控制包811。例 如，接收到发送概率控制包811的中继终端C403改变洪泛包的发送概率， 将规定期间内发送5次洪泛包的改为选择5次发送时刻中的3次来发送洪 泛包。此时，由于用来自接收终端D404的指示来改变不能持续接收洪泛包 的状况，因此接收终端D404不能接收洪泛包812、 813或814的可能性增 加。
另外，该发送概率既可以利用近邻终端数和/或丢失率等由接收终端 来决定，也可以由发送终端来设定。然后，如果没有终端脱离网络的状态 的现象，则既可以在改变发送概率的情况下持续，也可以使发送概率恢复 到原概率来进行发送时刻控制。
用图9对使发生冲突的中继终端的检测方法进行说明。 一般来说，在 利用无线LAN(Local Area Network)等CSMA(Carrier Sense Multiple Access)
的网络中，在相互没有进入覆盖区的终端同时进行发送的情况下，有可能 发生包的冲突。所以，利用CSMA的各个终端，在确认了通信路径在一定 时间以上持续空闲之后，再发送数据。该等待时间是在最小限度的时间(以 下，DIFS901)上加上随机长的等待时间(以下，退避时间902)。因此，防止 了从之前的通信开始经过一定时间后多个终端一起发送包的事态。
但是，在彼此没有进入覆盖区的终端之间，其它终端不能检测出一个 终端开始发送数据的情况。例如，在本实施形态中，中继终端C403不能检 测出中继终端B402开始发送数据的情况(参照图6)。并且，退避时间远远 短于接收数据结束为止的时间。所以，在从一个终端接收数据结束为止， 就开始了从其它终端的数据发送，有可能发生冲突。
洪泛包的中继终端的发送源地址等信息一般进入到被称为头部的包的 先头部分。由于到接收头部为止的时间较短，因此有可能进入到退避时间 中。例如，从中继终端B402所发送的洪泛包的头部进入到作为中继终端 C403发送洪泛包用的等待时间的退避时间中。此时，接收终端D404即使 在洪泛包发生冲突时，也能够接收从中继终端B402所发送的洪泛包的头 部。
因此，在本实施形态中，接收终端D404利用该时间检测从多个中继终端接收洪泛包的情况。即，在本实施形态中，接收终端D404着眼于洪泛包 的头部，来判断从多个中继终端所发送的洪泛包是否发生了冲突。具体地 说，当接收终端D404对于周期性出现在网络的洪泛包，在规定期间内接收 到有效载荷部不完整的多个洪泛包时，判断在有效载荷部不完整的洪泛包 中所包含的发送源地址中是否含有不相同的发送源地址。接收终端D404在 发送源地址中含有不相同的发送源地址时，判断为从多个中继终端所发送 的洪泛包正在发生冲突。
象这样，由于与洪泛包的有效载荷部相比，根据到达接收终端的可能 性较高的头部所包含的发送源地址的异同来判断控制包是否发生了冲突， 因此能够很容易地判断是因噪音而不能接收控制包，还是因发生冲突而不 能接收控制包。结果是能够防止接收终端D404因从多个中继终端所发送的 控制包发生冲突而脱离网络的状态持续的情况。
用图IO对控制洪泛包的发送时刻的动作进行说明。参照图10，中继终 端C403在从接收终端D404接收到发送时刻控制包时，使在通常包的DIFS 上加上了发送例如一个洪泛包所需的时间的为最小限度的等待时间的洪泛 包用的DIFSIOOI。因此，在中继终端B402所发送的洪泛包之后再对接收 到发送时刻控制包的中继终端C403所发送的洪泛包进行发送。所以，接收 终端D404能够从中继终端B402及中继终端C403中的至少任意一个来接 收洪泛包。
其结果是能够在不让洪泛包大幅度延迟的情况下，回避冲突。并且， 能够防止因洪泛包的冲突而不能继续接收洪泛包，实质上脱离网络的状态 持续的情况。例如，由于当让洪泛包的发送时刻延迟至少一个包时，在比 中继终端B402所发送的洪泛包805推迟至少一个包后再对中继终端C403 所发送的洪泛包进行发送，因此能够保障接收洪泛包的准确性。
图11为各个终端接收洪泛包时的流程图。参照图11，首先，接收洪泛 包的接收终端判断在一定期间是否接收到洪泛包(步骤SllOl)。这里，虽然 将周期性所发送的洪泛包作为对象，但是并不限定于此。由于在是周期性 所发送的洪泛包时，接收终端是PLC终端，没有因从覆盖区移动而脱离的 情况，因此能够推定为当连续发生包丢失时，是因冲突而产生的。另外， 在不是周期性发送、接收洪泛包的网络中，也可以对洪泛包标注序列号，根据序列号的遗漏来确认正在反复发生包丢失的情况。
在此阶段，不能判断包丢失的原因是因冲突引起的，还是因噪音引起的。
其次，当接收终端在一定期间内接收到洪泛包时，由于没有发生包丢 失，因此返回到通常的处理。而当接收终端在一定期间没有接收到洪泛包
时，判断是否仅接收到洪泛包的头部(步骤S1102)。这里，在仅能接收到洪 泛包的头部时，确认能够接收存在于洪泛包的头部的发送源地址。然后， 接收终端判断该发送源地址相对于一个洪泛包是否存在多个(步骤S1103)。 接收终端在相对于一个洪泛包存在多个发送源地址时，判断为是因冲突而 发生了洪泛包的丢失(步骤S1104)。
艮P，由于当多个中继终端发送洪泛包时，多个中继终端的每一个向网 络上送出洪泛包的时刻是在多个中继终端之间错开发送洪泛包时的退避时 间，因此即使洪泛包发生冲突，先于其它所发送的洪泛包的头部到达接收 终端的可能性也会较高。
于是，在本实施形态中，着眼于洪泛包的头部，来判断从多个中继终 端所发送的洪泛包是否发生了冲突。这样一来，由于与洪泛包的有效载荷 部相比，根据包含在到达接收终端的可能性较高的头部中的发送源地址的 异同，来判断洪泛包是否发生冲突，因此能够很容易地判断是因噪音不能 接收洪泛包，还是因冲突的发生不能接收洪泛包。结果是能够防止接收终 端因从多个中继终端所发送的洪泛包的冲突而脱离网络的状态持续的情 况。
当判断出是因冲突而发生了洪泛包的丢失时，接收终端对于多个发送 源地址的任意一个发送发送时刻控制包(步骤S1105)。故而，在其它中继终 端所发送的洪泛包之后，再对接收到发送时刻控制包的中继终端所发送的 洪泛包进行发送。因此，接收终端能够在不发生冲突的情况下，从多个中 继终端的任意一个接收洪泛包。结果是能够防止接收终端因洪泛包的冲突 而不能继续接收洪泛包，实质上脱离网络的状态持续的情况。
发送时刻控制包例如也可以是比洪泛包的发送时刻延迟至少一个包。 此时，由于在其它中继终端所发送的洪泛包的至少一个包之后，再对接收 到发送时刻控制包的中继终端所发送的洪泛包进行发送，因此能够保障接收洪泛包的准确性。
在步骤S1102中，接收终端在一定期间不能接收洪泛包，并且连洪泛 包的头部也不能接收时，判断为是因冲突而发生了丢失(步骤S1106)。艮P， 当在一定期间连洪泛包的头部也不能接收时，能够认为是由于发送存在于 网络上的洪泛包的终端个数增加，而使洪泛包的发送时刻重叠的情况增加， 从而造成洪泛包发生冲突的概率增加的。
此时，本接收终端对于存在于自身的通信范围内的终端，发送用于指 示改变洪泛包的发送概率的发送概率控制包(步骤S1107)。例如，接收到发 送概率控制包的中继终端改变洪泛包的发送概率，将在规定期间内发送5 次洪泛包的改变为选择5次发送时刻中的3次来发送洪泛包。此时，由于 用来自接收终端侧的指示来改变不能继续接收洪泛包的状况，因此接收洪 泛包的可能性增加。
虽然在步骤S1103中，接收终端在判断出包丢失在一定期间连续，但 没有从洪泛包的头部检测出多个发送源地址时，判断为洪泛包的丢失是因 噪音所引起的暂时性丢失，返回到通常的处理。
图12为各个终端发送洪泛包时的流程图。参照图12，首先，对洪泛包 进行中继的中继终端发送洪泛包(步骤S1201)。其次，中继终端判断是否从 接收终端接收到发送概率控制包(步骤S1202)。当没有接收发送概率控制包 时，进入步骤S1204。另一方面，中继终端在接收到发送概率控制包时，按 照该接收到的发送概率控制包，来改变洪泛包的发送概率(步骤S1203)。例 如，中继终端改变洪泛包的发送概率，将在规定期间内发送5次洪泛包的 改变为选择5次发送时刻中的3次来发送洪泛包。这样一来，由于用来自 接收终端侧的指示来改变不能继续接收洪泛包的状况，因此接收终端接收 洪泛包的可能性增加。
其次，中继终端判断是否接收到发送时刻控制包(步骤S1204)。在没有 接收到发送时刻控制包时，返回到洪泛包的发送处理。另一方面，中继终 端在接收到发送时刻控制包时，按照该接收到的发送时刻控制包，来改变 洪泛包的发送时刻(步骤S1205)。这样一来，由于在其它中继终端所发送的 洪泛包之后，再对接收到发送时刻控制包的中继终端所发送的洪泛包进行 发送，因此能够用接收终端从至少任意一个中继终端接收洪泛包。结果是能够在不让洪泛包大幅度延迟的情况下，避免冲突。并且，能 够防止接收终端因洪泛包的冲突而不能继续接收洪泛包，实质上脱离网络 的状态持续的情况。例如，当使洪泛包的发送时刻延迟至少一个包时，由 于在其它中继终端所发送的洪泛包的至少一个包后，再对接收到发送时刻 控制包的中继终端所发送的洪泛包进行发送，因此能够保障接收洪泛包的 准确性。
(工业实用性)
根据本发明，能够提供一种在利用电力线的移动自组网中，当在一定 期间不能接收控制包时，可判断是否是因冲突而造成不能进行接收，防止 因从多个中继终端所发送的控制包发生冲突而脱离网络的状态持续的通信 装置及通信方法。
权利要求
1、一种通信装置，其特征在于该通信装置包括通信部，接收周期性出现在通信路径的控制包，以及控制部，当在规定期间内接收到多个至少有效载荷部不完整的控制包，且判断出在上述有效载荷部不完整的控制包的头部所包含的发送源地址中含有不相同的发送源地址时，判断为从多个终端发送来的控制包发生冲突。
2、 根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于-上述控制部，当判断出在上述有效载荷部不完整的控制包的头部所包含的发送源地址中含有不相同的发送源地址，且在上述有效载荷部不完整的控制包的头部所包含的发送源地址和发送了上述控制包的母发送源地址相同时，判断为从上述多个终端发送来的控制包发生冲突。
3、 根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于当上述控制部在一定期间没有接收控制包时，判断在上述规定期间内接收到的上述有效载荷部不完整的多个控制包的头部所包含的发送源地址中是否含有不相同的发送源地址。
4、 根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于上述控制部，在判断为从上述多个终端发送来的控制包正在发生冲突时，对于上述多个终端中的一个终端，作出使上述控制包的发送时刻延迟的指示。
5、 根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于上述控制部，作出使上述控制包的发送时刻延迟至少一个包的指示。
6、 根据权利要求l所述的通信装置，其特征在于上述控制部，当在上述规定期间内接收多个至少有效载荷部不完整的控制包，且上述控制包的头部也不完整时，对于在通信范围内存在的终端, 作出改变上述控制包的发送概率的指示。
7、 根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于 上述控制包是用广播发送的控制包。
8、 根据权利要求6所述的通信装置，其特征在于 上述控制包含有信标信号。
9、 根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于 上述通信路径是电力线。
10、 一种通信方法，其特征在于当在接收周期性出现在通信路径的控制包，且在规定期间内接收到多 个至少有效载荷部不完整的控制包的情况下，判断出在上述有效载荷部不 完整的控制包的头部所包含的发送源地址中含有不相同的发送源地址时， 判断为从多个终端发送来的控制包发生冲突。
全文摘要
本发明公开了一种通信装置及通信方法。目的在于提供一种在移动自组网中，从多个终端接收控制包时，判断控制包的冲突，并根据该判断，能够防止因从多个终端发送来的控制包发生冲突而造成脱离网络的状态持续的通信装置。在通信终端中，通信部接收周期性出现在通信路径的控制包。当控制部在规定期间内接收到多个至少有效载荷部不完整的控制包，且判断出在上述有效载荷部不完整的控制包的头部所包含的发送源地址中含有不相同的发送源地址时，判断为从多个终端发送来的控制包正在发生冲突。
文档编号H04W40/30GK101690018SQ200980000488
公开日2010年3月31日 申请日期2009年4月23日 优先权日2008年4月25日
发明者本间秀树, 松下阳介, 森田直树, 藤原裕树, 黑田刚 申请人:松下电器产业株式会社