无线通信系统、控制装置及无线通信方法
【专利摘要】目的是通过在很少的时间内选择中继站的选择等的最优的通信方法，使用无线通信对于移动终端以低延迟实现较高的到达性。终端或中继装置计测终端与中继装置之间的通信品质，计算装置针对终端的多个环境信息中的每个环境信息，基于通信品质信息计算通信路径。控制装置预先将多个环境信息中的每个环境信息与通信路径建立对应，在与终端进行通信时，取得终端的环境信息，检索与该环境信息对应的通信路径，经由检索到的通信路径所示的中继终端与终端进行通信。
【专利说明】无线通信系统、控制装置及无线通信方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有终端、和经由中继装置与终端进行通信的控制装置的无线通信系统。
【背景技术】
[0002]随着无线LAN及RFID的低成本化、ZigBee等的传感器网络技术的标准化，近年来产业领域中的无线技术的应用事例增加。作为产业领域，例如可以举出社会基础设施事业及 FA (Factory Automation)、PA (Plant Automation)等。
[0003]另一方面，为了向移动终端提供通信服务，有设置覆盖移动终端的行动范围的多个中继站，适当选择中继站的中继站选择方式。关于这样的移动体通信系统，在专利文献I及专利文献2中被记载为移动体通信的中继站选择方式。
[0004]在专利文献I中，公开了与多个中继站连接的基站基于表示来自移动体的无线信号的接收电平的电场信息选择中继站的方法。
[0005]此外，在专利文献2中，公开了与多个中继节点连接的中心站收集由无线终端计测的电场强度及位错误率等的传送品质信息，选择最优的中继站的方法。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:特开平7 - 193858号公报
[0009]专利文献2:特开2000 — 4469号公报
发明概要
[0010]发明要解决的问题
[0011]为了在产业领域中应用无线技术，要求通信数据的一定延迟时间内的较高的到达性。在产业领域中，将FA中的向输送车等的移动终端的通信进行无线化的要求也较强。因此，向移动终端的通信也与其他固定终端同样，被要求低延迟下的较高的到达性。为了使用无线通信对于移动终端以低延迟实现较高的到达性，需要对应于终端的移动而选择中继站的选择等的最优的通信方法。
[0012]专利文献1、2对于移动终端的移动范围没有限制，移动终端与中继站间的通信环境以可能因人或物的变动的影响而频繁变动的环境为对象。并且，在无线终端的移动后计测电波环境，根据其计测结果计算传送品质，选择最优的中继站。因此，在最优的中继站的选择上花费时间，有从无线终端移动到通信环境稳定为止花费时间的问题。
[0013]
【发明内容】
[0014]对此，在本发明中，将如产业领域中的例如升降机或输送车等的移动终端那样、在有限的空间中在预先决定的路径上移动的终端作为对象。由于将人或物的变动的影响较少的空间中移动有限制的终端作为对象，所以通信环境的变动因素较少，并且能够确定移动范围。并且，目的是通过在很少的时间内选择中继站的选择等的最优的通信方法，使用无线通信对于移动终端以低延迟实现较高的到达性。
[0015]用于解决问题的手段
[0016]简单地说明在本申请中公开的发明中的有代表性的内容的概要如下。
[0017]一种无线通信系统，终端；多个中继终端，与上述终端进行无线通信；计算装置，具有接收部和分析部，该接收部接收上述中继终端与上述终端之间的通信品质信息及表示上述终端的状态的多个环境信息，该分析部基于上述通信品质信息和上述多个环境信息，将由上述中继终端和上述终端构成的通信路径与上述多个环境信息中的每个环境信息建立对应；以及控制装置，具有记录部和检索处理部，该记录部保持将上述环境信息与上述通信路径建立对应的第I控制管理表，该检索处理部基于与上述终端进行通信时取得的上述环境信息从上述第I控制管理表中检索上述通信路径，该控制装置经由构成上述检索到的通信路径的上述中继终端与上述终端进行通信。
[0018]发明效果
[0019]根据本发明，能够使用无线通信对移动终端以低延迟实现较高的到达性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是实施例1的无线通信系统的概略结构图。 [0021]图2是实施例1的控制装置的功能块图。
[0022]图3是实施例1的中继终端的功能块图。
[0023]图4是实施例1的无线终端的功能块图。
[0024]图5是实施例1的计算装置的功能块图。
[0025]图6是表示实施例1的通信品质信息的取得处理的时序图。
[0026]图7是说明实施例1的计算装置的网络分析处理的图。
[0027]图8(a)是表示实施例1的控制管理表的图。
[0028]图8(b)是表示实施例1的控制管理表的图。
[0029]图9是表示实施例2的状态变迁模型的图。
[0030]图10是实施例3的控制装置的功能块图。
[0031]图11是表示实施例3的控制管理表的图。
[0032]图12(a)是表示实施例1的包格式的图。
[0033]图12(b)是表示实施例1的包格式的图。
[0034]图13是表示实施例1的控制装置、中继终端、无线终端的硬件结构的图。
[0035]图14是表示实施例1的计算装置105的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0036]实施例1
[0037]使用图1到图8及图12到图14，说明本发明的第一实施方式。
[0038]图1表示实施例1的无线通信系统的块图。无线通信系统具备控制盘101、控制装置102、中继终端103、无线终端104、计算装置105。这些装置通过有线或无线相互连接。
[0039]具体而言，控制盘101、中继终端103、计算装置105以有线连接到控制装置102，无线终端104以无线与中继终端103连接。中继终端103除了直接与控制装置102连接的方法以外，也可以经由其他中继终端103连接。在图1中，表示对于控制装置102直接连接中继终端A，中继终端B、C经由中继终端A连接到控制装置102的例子。
[0040]此外，在本实施例中，将如产业领域中的例如升降机或输送车等的移动终端那样、在有限的空间中在预先决定的路径上移动的终端作为对象。由于将在人或物的变动的影响较少的空间中移动有限制的终端作为对象，所以其特征是，人或物的变动因素较少，通信环境较大地依存于终端位置等终端的状态。进而，其特征是能够确定终端的移动范围。
[0041]在本实施例中，利用是这样的环境这一点，对于各种各样的终端的状态，基于通信品质将最优的中继装置建立对应。并且，当控制装置与终端进行通信时，根据管理中的终端的状态，使用上述对应关系决定最优的中继装置。由此，能够在很少的时间内选择最优的中继装置。
[0042]控制盘101与无线通信系统内的各终端进行通信而进行信息的收集及各终端(中继终端103、无线终端104)的控制。各终端的控制可以举出终端的启动及停止、位置及移动的控制等。因此，控制盘101对表示无线终端104的启动、停止、移动中等的状态、以及位置、速度等的环境信息进行管理。控制盘101将各终端的环境信息定期地、或者与用来控制终端的控制信息一起发送给控制装置102。
[0043]控制装置102对控制盘101与各终端间的通信进行控制。具体而言，取得从控制盘101向终端发出的通信，进行向终端的通信路径选择等的通信控制。同样，取得从终端向控制盘101发出的通信，向控制盘101进行转送处理。此外，控制装置102收集无线通信系统内的环境信息，当进行通信的控制时，通过参照该环境信息进行最优的通信控制。这里，所谓环境信息，是表示终端的电源的接通(ON)/断开(OFF)状态及无线终端104的位置、速度等的无线通信系统内的状况的信息。 [0044]中继终端103与无线终端104经由控制盘101和控制装置102进行通信。这些终端具备在经由无线接收到包的情况下取得接收链路的传送品质信息，并附加到包中而发送或直接向计算装置105发送的机构。此外，中继终端103还进行从控制装置102或无线终端104、其他中继终端103送来的包的转送处理。
[0045]计算装置105收集无线通信系统的环境信息和各无线通信链路的传送品质信息，按每个环境计算控制盘101与各终端间的通信为最优的通信控制的方法。并且，通过对控制装置102设定计算出的通信控制方法，将控制盘101与各终端间的通信最优化。
[0046]图13是控制装置102、中继终端103、无线终端104的硬件结构图。各终端由CPU (Central Processing Unit) 1302、工作存储器 1303、程序存储器 1304、逻辑电路 1305、通信接口 I/F1306、无线电路RF1307、输入输出装置1310构成，经由总线1308相互连接。
[0047]工作存储器1303是在各程序的处理中被临时使用的存储区域，在程序存储器1304中，记录输入输出程序1311及包收发程序1312等各种程序。CPU1302通过读出并执行记录在程序存储器中的程序，实现各种功能。逻辑电路1305是进行逻辑运算处理的电子电路，使用ASIC或FPGA、DSP、DRP等。后述的图2~图4所示的各功能块通过由CPU1302或工作存储器1303、程序存储器1304、逻辑电路1305协调动作来执行。另外，当然能够适当变更将各功能用逻辑电路执行还是用CPU处理。
[0048]通信接口 I/F1306及无线电路RF1307将从CPU1302或工作存储器1303、程序存储器1304、逻辑电路1305供给的数据向外部的设备输出，或将从外部的设备供给的数据向CPU1302等供给。通信接口 I/F1306表示有线的接口，无线电路RF1307表示无线的接口。输入输出装置1310是键盘或鼠标、显示器等的装置，管理者经由这些装置进行各终端的设定。这些输入输出装置1310也可以经由网络连接。
[0049]图2是本发明的第一实施方式的控制装置102的功能块图。控制装置102具备接收处理部201、发送处理部202和通信处理部203。
[0050]通信处理部203由包处理部211、检索处理部212、包解析部213、环境信息管理部214、发送包管理部215、控制部216、保持控制管理表的记录部221构成。
[0051]在向控制盘101的上行方向上，通信处理部203进行从由多个通信路径接收的多个包中提取通信品质信息，并将多个包汇集的处理。此外，在向无线终端104的下行方向上，从基于包头的检索处理取得控制信息，基于控制信息进行包处理。
[0052]接收处理部201将接收到的包发送给包处理部211，发送处理部202如果从包处理部211接收到包，则将包发送给输出端口。
[0053]包处理部211将接收到的包储存到缓冲器中，将包的复制件发送给包解析部213，将包的头信息发送给检索处理部212。包处理部211如果从检索处理部212接收到检索结果，则基于检索结果中包含的控制信息进行包处理，向发送处理部202发送包。在包的发送时，将从发送包管理部215接收到的包识别码附加到包中。此外，在向无线终端的下行方向的通信中，在检索结果中包含有通信品质的计测指示的情况下，附加通信品质计测标志并发送给发送处理部202。
[0054]在向无线终端1 04的下行方向上，检索处理部212如果从包处理部211接收到头信息，则检索控制管理表，将检索处理的结果发送给包处理部211。在检索结果中，包含记述有包的处理方法的控制信息。此外，检索处理除了包含在包头中的目的地以外，还使用从环境信息管理部214接收到的环境信息。在图8中表不控制管理表的一例。图8(a)表不由计算装置对于各终端的各环境信息将适当的控制信息建立了对应的控制管理表的例子。此外，图8(b)表示计算装置的计算开始时的控制管理表的例子。
[0055]控制管理表由目的地801、环境信息802、控制信息803构成。作为环境信息802，可以举出无线终端104的位置信息。或者，也可以是终端的速度信息、加速度信息、终端电源的0N/0FF状态、其他传感器信息，也可以是它们的组合。
[0056]控制信息803由路径信息(831、832)、控制项目833构成。路径信息除了在通常的通信中使用的通信路径以外，也可以还保持后备用的备用路径。在通信路径中存在多个路径的情况下，将包进行复制并向各路径发送。此外，控制项目833记载关于发送追加控制的项目。作为控制项目833，可以指定无线区间的发送次数、用纠错码附加的冗余位数、纠错方式等。通过这样追加控制项目，不仅是最优的中继装置的选择，还能够进行与无线终端的各环境信息对应的最优的通信控制。此外，在相应的环境中没有收集无线通信路径的通信品质信息的情况下，还能够指定计测指示通信品质的控制。另外，为了追随于通信路径的时间变动，还能够定期地发出该通信品质的计测指示。当指示通信品质的计测时，也可以可选地包含备用路径而发送。通过对备用路径也发送，还能够计测备用路径的通信品质，能够进行最优路径的重新评估。
[0057]检索处理部212中的控制管理表的检索以目的地和环境信息为关键字实施。检索按目的地801、环境信息802的顺序进行，在环境信息802存在多个的情况下，按照事前指定的优先顺序进行检索。在本实施例中，在用目的地801检索后，检索无线终端A的位置821、无线终端B的位置822。
[0058]例如，在向处于位置X2的无线终端A104发送的情况下，作为目的地801而选择无线终端A的行，用无线终端A的位置X2再锁定行。由于无线终端B的位置为通配符，所以选择从上第2个条目。因此，从控制装置向无线终端A的通信经由通信路径(I) (2)即中继终端A、B进行，用纠错码附加的冗余位数为N。
[0059]此外，在检索无线终端B104的情况下也同样，用无线终端A的位置、无线终端B的位置检索。在该例中，在无线终端A处于X5的情况下，用路径(2) (3)发送。这样，通过将目的地以外的终端的位置也包含在环境信息中进行检索，在由于终端的移动而发生通信路径的遮蔽、通信环境变差的情况下也能够对应。另外，检索时的环境信息的优先顺序也可以按每个目的地设定。
[0060]此外，作为存在多个环境信息的情况下的检索方法的另一形态，也可以使用将一致的项目多的条目作为检索结果的方法、进一步对项目进行加权并评价、将一致度最高的条目作为检索结果的方法。
[0061]包解析部213如果从包处理部211接收到包的复制，则进行接收到的包的解析。在接收包是以控制盘101为目的地、附加有通信品质计测标志、在包中包含无线的通信品质的情况下，将包中包含的包识别码和无线的通信品质取出，将这些信息向计算装置105发送。向计算装置105的发送既可以每当接收相应包时发送，也可以储存并定期地发送。
[0062]此外，在接收到的 包是包含有从控制盘101向控制装置102发送的环境信息的包的情况下，将环境信息发送给环境信息管理部214。
[0063]环境信息管理部214管理从包解析部213接收到的环境信息，定期地或者在环境信息变化了一定以上的情况下、或从检索处理部212到来了请求的情况下向检索处理部212通知环境信息。同样，在从发送包管理部215到来了环境信息的取得请求的情况下，向发送包管理部215通知环境信息。表示终端的状态的环境信息从控制盘定期地或与控制信号一起发送至控制装置，并由环境信息管理部214管理。
[0064]在从控制盘101将环境信息与控制信号一起发送、将该控制信号向终端发送的情况下、或者在将环境信息定期地发送且该发送间隔足够短而能够确保实时性的情况下，将环境信息原样向其他功能块(检索处理部212、发送包管理部215)发送。此外，通过将速度、加速度等的变化的信息添加到环境信息，能够将状况细致地分类，能够实现通信品质的提闻。
[0065]另一方面，在将环境信息从控制盘101定期地发送且环境信息的发送间隔较长的情况下，由于无线终端的移动，由环境信息管理部管理的环境信息与最新的环境信息的差异变得显著，有可能不能选择最优的中继终端。所以，在环境信息管理部214中，根据环境信息的变化预测当前时刻的环境信息，将该预测值向其他功能块发送。环境信息的预测使用线性近似或其他近似方法计算。在环境信息是位置信息的情况下，也可以根据移动速度或加速度等计算预测值。
[0066]发送包管理部215管理唯一地识别从控制盘101向各终端传送的发送包的包识别码及通信品质计测日志。为了使识别码的大小变小，也可以通过将包识别码与目的地地址等其他的头值进行组合以使其成为唯一的方式设定包识别码。此外，通信品质计测日志是管理包识别码和环境信息的日志，记录通过包识别码识别的包发送时的环境信息。这是为了在接收到通信品质计测结果时将环境信息与通信品质计测结果建立对应。包处理部在发送包时，从发送包管理部接受包识别码，并附加到包中而发送。
[0067]发送包管理部如果对有通信品质计测标志的包付出包识别码，则从环境信息管理部接受环境信息，将包识别码与包发送时的环境信息总括起来作为通信品质计测日志保持。通信品质计测日志定期地发送至计算装置105。
[0068]控制部216与控制装置102的各功能块连接，进行参数及动作模式、控制管理表的设定及更新。当从计算装置105等的外部的设备进行控制装置102的设定变更时，经由控制部216变更各功能块的设定。
[0069]管理终端204连接在控制部216上。管理者能够经由管理终端204变更对各功能块设定的各种参数或控制管理表。另外，管理终端204也可以经由网络连接在控制部216上。
[0070]图3是实施例1的中继终端103的功能块图。中继终端103由与控制装置或其他中继终端以有线收发数据的有线发送处理部304、有线接收处理部303、以无线与无线终端收发数据的无线发送处理部302、无线接收处理部301、和实施接收数据的转送处理的通信处理部305构成。
[0071]通信处理部305具有从无线接收处理部301接受通信品质信息的接口功能，如果从无线接收处理部301接收具有通信品质计测标志的包，则将通信品质信息附加到接收包并进行转送处理。通信品质信息是接收电解强度、位错误率或根据这些信息计算出的值。
[0072]图4表示实施例1的无线终端104的功能块图。无线终端104由以无线与中继终端收发数据的无线发送处理部402、无线接收处理部401、和进行接收数据的处理的通信处理部403构成。通信处理部403具有从无线接收处理部401接受通信品质信息的接口功能。此外，如果从无线接收处理部401接收到具有通信品质计测标志的包，则将接收到的包识别码和来自无线接收处理部401的通信品质信息作为组进行保持，并对返送包附加这些信息。返送包被附加通信品质计测标志，发送至全部中继终端103。
[0073]图5是实施例1的计算装置105的功能块图。计算装置105由CPU (CentralProcessing Unit) 502、工作存储器503、程序存储器504、存储装置505、通信I/F506、输入输出装置507构成，经由总线508相互连接。
[0074]工作存储器503是在各程序的处理中暂时使用的存储区域。程序存储器504记录有进行输入输出程序511、包收发程序512、数据库管理程序513、通信品质信息解析程序514、通信品质计测日志解析程序515、网络分析程序516、网络信息显示程序517及控制装置设定变更程序518的各种程序。CPU502通过读出并执行记录在程序存储器504中的各种程序，执行各种功能。
[0075]在存储装置505中，保存对从控制装置102或各终端接收到的通信品质计测日志及通信品质信息等进行管理的统计信息数据库。通信接口 I/F506将从CPU502或存储器供给的数据向外部的设备输出，或将从外部的设备供给的数据向CPU502或存储器供给。输入输出装置507是键盘、鼠标、显示器等的装置，管理者经由这些装置进行计算装置105的设定。这些输入输出装置507也可以经由网络连接。
[0076]在图14的流程图中表示计算装置105的基本处理的流程。计算装置105的处理在网络构建时开始动作。这里，在图8(b)中表示网络构建时的初始状态的控制管理表的一例。初始状态的控制管理表仅记载有各个目的地801的控制信息803，没有关于环境信息802的条件。并且，将路径设为能够取的全部路径，从而将向无线终端104的到达性设定为最大。同时，为了制作控制管理表而指定通信品质的计测，从而进行学习所需要的统计信息的收集。即，在初始状态下，经由全部的中继终端对各无线终端发送通信品质计测的请求。
[0077]计算装置105在动作开始后，进行统计信息的储存(步骤1401)。这里，所谓统计信息，是指通信品质信息和通信品质计测日志。如果储存了一定期间或一定数量的统计信息，则计算装置105实施网络分析处理。通过网络分析处理，制作实现最优控制的控制管理表(步骤1402)。将新制作的控制管理表与过去的控制管理表进行比较(步骤1403)，在有更新处的情况下，将控制管理表设定到控制装置102中(步骤1404)。然后，将制作出的控制管理表与过去的控制管理表进行比较，判断控制管理表的学习是否稳定(步骤1405)。在判断为学习稳定的情况下，判断为确定了相应的无线通信系统的控制方法，结束计算装置105的动作。在判断为学习不稳定的情况下，向步骤1401返回。
[0078]学习是否稳定的判断通过过去几次的控制管理表的变化来评价。具体而言，如果与各无线终端的各环境信息对应的通信路径没有变化，则判断为稳定。或者，在各无线终端的各环境信息下的通信品质的变化为规定值以下的情况下判断为稳定。在计算装置105的动作结束的情况下，能够将计算装置105从本无线通信系统切离而运用。
[0079]另外，在需要迅速应对无线通信环境时时刻刻可能变化的环境、或因终端异常带来的环境变化的情况下，也可以在步骤1405中总是判断为“学习不稳定”，使计算装置105总是动作。此外，也可以为了实时掌握网络的通信品质而使计算装置105总是动作，总是收集统计信息。 [0080]在本实施例中，表示了计算装置105直接与控制装置102有线连接的系统结构例，但也可以是经由网络连接到控制装置的结构。此外，也可以将计算装置105配置到数据中心内。进而，也可以在制作控制管理表的初始阶段设成直接与控制装置102有线连接的结构，在控制管理表设定后的运用阶段中配置到数据中心内并设成总是动作的结构。
[0081]通过执行输入输出程序511，进行从输入输出装置507的数据收发处理。通过执行包收发程序512，进行经由通信接口 I/F506的包的收发处理。通过执行数据库管理程序513来管理统计信息数据库。通过执行通信品质信息解析程序514，接收从控制装置102或中继终端103、无线终端104送来的通信品质信息，经由数据库管理程序513保存到统计信息数据库。通过执行通信品质计测日志解析程序515，接收从控制装置102送来的通信品质计测日志，经由数据库管理程序513保存到统计信息数据库。通过执行网络分析程序516，分析保存在统计信息数据库中的通信品质信息和通信品质计测日志，分析控制装置102的最优的控制方法，生成保存于控制装置102的控制管理表。关于分析方法的一例，使用图7在后面叙述。
[0082]通过执行网络信息显示程序517，将无线通信网络中包含的终端、向该终端的通信路径及各通信链路的通信品质显示到输出装置上。
[0083]通过执行控制装置设定变更程序518，将由网络分析程序516分析得到的控制管理表经由控制装置102的控制部216对控制装置102设定。
[0084]图6是表示通信品质信息的收集处理及通信品质计测日志的制作方法的时序图。在图6中，表示无线终端A104在特定的位置上计测中继终端A与B之间的通信品质的情况下的例子。例如，是根据图8(b)所示的初始状态的控制管理表开展学习、将路径(I) (2)与特定的位置建立了对应的情况。
[0085]通信品质信息的收集利用通常的从控制盘101向无线终端104的通信来进行。当控制装置102将来自控制盘101的通信601转送处理时，附加通信品质计测标志和包识别码进行转送(步骤621)。
[0086]控制装置102的转送处理从控制管理表选择路径(I)及路径(2)，向各路径发送(602、603)。在路径(I)中，经由中继终端A103到达无线终端A104。经由无线通信路径接收到包的无线终端A104由于带有通信品质计测标志，所以计算包接收时的通信品质，与接收到的包中包含的包识别码一起保持(步骤622)。在路径(2)中，经由中继终端B103到达无线终端A104。
[0087]无线终端A104与路径⑴同样，由于带有通信品质计测标志，所以计算包接收时的通信品质，与在接收到的包中包含的包识别码一起保持(步骤623)。接着，无线终端A104制作向控制盘101的返送包(步骤624)。返送包使用从控制盘101接收到的包的包识别码，除了用路径⑴接收到的通信品质信息和用路径⑵接收到的通信品质信息以外，还制定通信环境计测标志而发送(604)。
[0088]使用全部中继终端103能够接收的多播将返送包向控制盘101发送。接收到该返送包的中继终端A103及B对包附加计测出的通信品质(步骤625、626)，向控制装置102分别转送出05、606)。在中继终端C103也接收到了返送包的情况下，对包附加通信品质，向控制装置102转送。通过追加中继终端中的通信品质计测结果，能够增加计测分数，提高通信品质计测精度。
[0089]在控制装置102中，从自多个中继终端103接收到的返送包提取各通信路径的包识别码和通信品质信息(步骤627)。关于返送包，基于包识别码将多个返送包汇集为一个而向控制盘101转送(607)。此外，提取出的包识别码和通信品质信息每次或被储存一定数量后发送至计算装置105 (608)。通信品质计测日志定期地发送至计算装置105(609)。另外，由于通信品质计测日志在由计测装置分析时需要，所以只要根据分析的频度发送就可以。在如上述那样使计算装置总是动作、总是收集统计信息的情况下，需要定期地发送。
[0090]另外，作为通信品质信息的收集方法，也可以由中继终端103及无线终端104分别保持包识别码和通信品质信息的组，定期地直接向计算装置105发送出11、612、613)。
[0091]在图12(a)中表示控制装置102将来自控制盘101的通信转送时的包的结构例。包1201由头1211和数据1212构成，在头1211中包含目的地地址1221及发送源地址1222、中继终端地址1223、通信品质计测标志1224、包识别码1225等的在网络的转送等中需要的控制信息。在数据1212中，保存从控制盘101向无线终端104发送的控制信息。
[0092]在图12(b)中表示来自无线终端的返送包的结构例。为对返送包1202附加了各路径的通信品质信息1213的结构。在通信品质信息1213中，包含识别通信链路和接收终端的?目息、和其通彳目品质?目息。
[0093] 图7是表示计算装置105分析通信品质信息和通信品质计测日志，并基于通信品质按照终端的各环境信息决定最优的中继装置的方法的例子的图。是将通信品质计测日志和通信品质信息用包识别码建立关联、取无线终端Α104的终端位置为轴描绘了通信品质的图。
[0094]通过执行网络分析程序516，将位置基于一定区间或通信品质值划分为可变长的区间，在各区间中进行通信品质良好的路径的选择。例如示出了在终端位置X2时，设定通信品质超过阈值的路径⑴和⑵作为路径的例子。另外，也可以如终端位置X1、X3、X5的情况那样设定备用路径。
[0095]在本实施例中，表示了将通信品质的等级划分为两个的例子，但也可以划分为多个等级，根据各等级改变控制方法。
[0096]此外，在图7中，表示了以位置为横轴分析通信品质的例子，但也可以添加速度或加速度、电源的0N/0FF等而在多维上评价通信品质。例如，通过添加速度信息，能够控制为使移动速度较快的无线终端104经由具有大范围的通信区的中继终端103。
[0097]另外，在本实施例中，分为控制装置102和计算装置105进行了记述，但为了减少装置件数，也可以将控制装置102和计算装置105合并为一个装置。此时的结构为对于计算装置105的程序存储器504，相当于控制装置102的通信处理部203的处理程序追加动作的形态。
[0098]实施例2
[0099]使用图9 说明本发明的第二实施方式。本发明的第二实施方式中，控制装置102的环境信息的取得方法不同。在第一实施例中，表示了从控制盘101取得环境信息的例子。在第二实施例中，通过由控制装置102内的包解析部213对向各种终端的控制通信进行解析来推测环境。能够适用于经由本无线通信网络来控制无线终端104的运动的情况。
[0100]图9是表示包解析部213中的环境信息的推测方法的一例的图，表示无线终端A104的状态变迁模型。该例将无线终端104在中继终端ABC103之前左右往复运动的例子进行了模型化。状态SI表示左端处的停止状态(901)，状态S3表示右端处的停止状态(903)，状态S2、S4表示移动中的状态(902、904)。例如，在无线终端A104是状态S1、使无线终端A104向右移动时，从控制盘101向无线终端A104发送“向右移动”的控制消息。控制装置102能够以该控制包的接收为契机，识别出状态是SI，即停车在左端。此外，通过对从无线终端A104向控制盘101发送的表示接收确认的应答消息进行解析，能够判断是否实际进行控制，能够可靠地掌握状态变迁。如果状态变迁为S2且开始移动，则在控制装置102中，能够根据速度a和经过时间t推测终端位置(921)。将这样的状态变迁图存放在控制装置102内的包解析部213中，通过对经过控制装置102的包进行解析，能够进行状态变迁的检测及环境信息的推测。
[0101]此外，作为环境信息的其他取得方法，也可以使用由中继终端103或无线终端104取得的传感器信息。作为传感器信息的一例，可以举出使用GPS的位置信息、速度信息、照相机图像、将照相机图像解析而得到的特征量等。GPS等的传感器设备连接在图13所示的终端的总线1308上，中继终端103或无线终端104使用传感器设备取得传感器信息。中继终端103或无线终端104将所取得的传感器信息向控制装置102发送。发送方法有在制作返送包时附加的方法、及定期地生成搭载有环境信息的包的方法。
[0102]控制装置102的环境信息管理部214保持从各终端接收到的环境信息，用于检索处理。此外，在环境信息管理部214中，在难以确保实时性的情况下，根据需要，基于环境信息的计测时刻推测当前的环境信息。作为推测方法的一例，有根据终端速度和从计测时刻起的经过时间推测位置信息的方法、基于定期送来的位置信息进行线性近似的方法等。
[0103]另外，作为其他环境信息，也可以采用接收到来自控制盘101的特定的命令后的经过时间。例如通过将向设备发送的电源ON指示后的经过时间作为环境信息，能够实现考虑到终端启动时发生的噪声的控制，即将控制后一定期间中发生的现象也考虑在内的网络控制。
[0104]另外，环境信息的取得也可以将在第一实施例及第二实施例中所示的方法组合使用。
[0105]实施例3
[0106]使用图10、图11说明本发明的第三实施方式。本发明的第三实施方式中，由控制装置102的通信处理部进行的包转送处理时的检索方法不同。
[0107]图10是本发明的第三实施方式的控制装置102的功能块图。为对第一实施方式添加了控制管理表更新处理部1001的形态。控制管理表更新处理部1001保持与环境信息对应的多个控制管理表1002。并且，控制管理表更新处理部1001从环境信息管理部214取得环境信息，根据环境信息的变化切换控制管理表1002。
[0108]在本实施例中使用的控制管理表1002除了在第一实施例中表示的图8的控制表以外，也还可以使用图11所示的控制管理表1102。
[0109]图11是表示本实施例的控制管理表的最小结构的图。控制管理表1102是按每个目的地1101记载有控制信息1103的表。与图8相比，不包含环境信息这一点不同。因此，控制装置102的检索处 理部212进行以目的地为关键字的检索。这样，通过将控制管理表抑制得较小、减少检索关键字，与第一实施方式相比能够缩短检索处理所花费的时间。
[0110]即,在第一实施方式中，在控制管理表内具有与全部的环境信息对应的控制信息，相对于此，在本实施方式中，在控制管理表内具有与当前的环境信息对应的控制信息。并且，在本实施方式中，每当环境信息变化时切换控制表，由此能够进行适合于每个环境信息的通信控制。
[0111]即，将环境信息分为控制管理表内的条件中包含的环境信息、和不包含在控制表内而由控制管理表更新处理部1001监视状态变化的环境信息进行管理。
[0112]作为将环境信息用哪个方法管理的具体例，可以举出对于时间上变化较小的环境信息(例如，表示终端的启动、停止状态的环境信息、移动较少的终端的位置信息)，由图10所示的控制管理表更新处理部1001监视状态变化，对于时间上变化较大的环境信息，包含在图8所示的控制管理表内的方法。关于其他功能块，与第一实施方式同样。
[0113]以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变形而实施，本领域技术人员应该能够理解可以将上述各实施方式适当组合。
[0114]附图标记说明
[0115]101:控制盘
[0116]102:控制装置
[0117]103:中继终端
[0118]104:无线终端
[0119]105:计算装置
[0120]201:接收处理部[0121]202:发送处理部
[0122]203:通信处理部
[0123]204:管理终端
[0124]211:包处理部
[0125]212:检索处理部
[0126]213:包解析部
[0127]214:环境信息管理部
[0128]215:发送包管理部
[0129]216:控制部
[0130]221:记录部
[0131]301:无线接收处理部
[0132]302:无线发送处理 部
[0133]303:有线接收处理部
[0134]304:有线发送处理部
[0135]305:通信处理部
[0136]401:无线接收处理部
[0137]402:无线发送处理部
[0138]403:通信处理部
[0139]502:CPU
[0140]503:工作存储器
[0141]504:程序存储器
[0142]505:存储装置
[0143]506:I/F
[0144]507:输入输出装置
[0145]511:输入输出程序
[0146]512:包收发程序
[0147]513:数据库管理程序
[0148]514:通信品质信息解析程序
[0149]515:通信品质计测日志解析程序
[0150]516:网络分析程序
[0151]517:网络信息显示程序
[0152]518:控制装置设定变更程序
【权利要求】
1.一种无线通信系统，其特征在于，具备: 终端； 多个中继终端，与上述终端进行无线通信； 计算装置，具有接收部和分析部，该接收部接收上述中继终端与上述终端之间的通信品质信息及表示上述终端的状态的多个环境信息，该分析部基于上述通信品质信息和上述多个环境信息，将由上述中继终端和上述终端构成的通信路径与上述多个环境信息中的每个环境信息建立对应；以及 控制装置，具有记录部和检索处理部，该记录部保持将上述环境信息与上述通信路径建立对应的第I控制管理表，该检索处理部基于与上述终端进行通信时取得的上述环境信息从上述第I控制管理表中检索上述通信路径，该控制装置经由构成上述检索到的通信路径的上述中继终端与上述终端进行通信。
2.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于， 上述终端在预先决定的路径上移动。
3.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于， 上述环境信息是上述终端的位置信息。
4.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于， 上述控制装置从控制上述终端的控制盘取得上述环境信息。
5.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于， 上述控制装置具有解析部，该解析部保持上述终端的状态变迁模型，使用上述状态变迁模型对从控制上述终端的控制盘发送的控制信息进行解析，从而推测上述环境信息。
6.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于， 上述控制装置针对上述多个环境信息中的每个环境信息将请求上述通信品质的计测的请求信号发送给上述终端； 接收到上述请求信号的上述终端计测上述多个中继终端中的每个中继终端与上述终端之间的上述通信品质； 上述分析部针对上述多个环境信息中的每个环境信息，计算上述计测出的通信品质超过规定的阈值的通信路径。
7.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于， 控制装置具有更新处理部，该更新处理部保持不包含上述环境信息、而将上述终端与上述通信路径建立对应的第2控制管理表，并按照上述环境信息的变化，切换上述第I控制管理表和上述第2控制管理表。
8.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于， 上述控制装置还具有环境信息管理部，该环境信息管理部根据上述取得的环境信息预测最新的环境信息； 上述检索处理部使用上述最新的环境信息检索上述通信路径。
9.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于， 上述接收部定期接收上述通信品质信息及上述环境信息； 上述分析部使用定期接收到的上述通信品质信息及上述环境信息对上述第I控制管理表进行更新。
10.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于， 上述控制装置和上述计算装置由I个装置构成。
11.一种控制装置，其特征在于，具有: 记录部，保持第I控制管理表，该第I控制管理表是基于多个中继终端中的每个中继终端与终端之间的通信品质信息及表示上述终端的状态的多个环境信息，将由上述中继终端和上述终端构成的通信路径与上述多个环境信息中的每个环境信息建立对应的表；以及 检索处理部，基于与上述终端进行通信时取得的上述环境信息，从上述第I控制管理表中检索上述通信路径； 上述控制装置经由构成上述检索到的通信路径的上述中继终端与上述终端进行通信。
12.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于， 上述环境信息是在预先决定的路径上移动的终端的位置信息。
13.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于， 上述控制装置从控制上述终端的控制盘取得上述环境信息。
14.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于， 还具有环境信息管理部，该环境信息管理部根据上述取得的环境信息预测最新的环境信息； 上述检索处理部使用上述最新的环境信息检索上述通信路径。
15.一种无线通信方法，其是无线通信系统的无线通信方法，上述无线通信系统具有终端、与上述终端进行无线通信的多个中继终端、经由上述多个中继终端与上述终端进行通信的控制装置、以及与上述控制装置连接的计算装置，该无线通信方法的特征在于， 上述终端或上述中继装置计测上述终端与上述中继装置之间的通信品质； 上述计算装置针对上述终端的多个位置信息中的每个位置信息，计算上述通信品质超过规定值的通信路径； 上述控制装置预先保持上述多个位置信息中的每个位置信息与上述通信路径的对应关系，在与上述终端进行通信时，取得上述终端的特定的位置信息，从上述对应关系中检索与上述特定的位置信息对应的通信路径，经由上述检索到的通信路径所示的中继终端与上述终端进行通信。
【文档编号】H04W40/18GK104025658SQ201280062864
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年1月25日 优先权日:2012年1月25日
【发明者】正村雄介, 玉木谕, 武田荣里子 申请人:株式会社日立制作所