无线通信系统、汇聚节点及无线通信方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过轮询进行信息收集的无线通信系统。
【背景技术】
[0002]以往，存在传感器网络、自组织(adhoc)网络、无线网状(mesh)网络等，在这些网络中，作为信息发射源的多个源节点和收集信息的汇聚节点分别具有无线通信功能，在源节点与汇聚节点无法直接进行无线通信的情况下，利用无线多跳进行连接。在这些网络中，作为在短时间内由汇聚节点收集来自多个源节点的信息的方法，有如下两种方法:每个源节点取得时间同步，使从每个源节点发送信息的定时错开，由此防止无线冲突；通过使汇聚节点依次向每个源节点请求发送信息且使每个源节点响应于该请求而回应信息的轮询控制，防止无线冲突并且在短时间内进行收集。
[0003]在前者中，为了防止无线冲突并且提高收集效率，需要提高每个源节点的时间同步的精度，并且需要还包含中继在内的每个源节点的发送定时的调度。另外，在后者中，汇聚节点向每个源节点请求发送信息，每个源节点响应于该请求而回应信息，汇聚节点接收到回应后，向下一源节点请求发送信息，这样一台一台地依次进行轮询控制时，既不需要每个源节点的时间同步，也不需要每个源节点的发送定时的调度。然而，需要来自汇聚节点的信息发送请求这样的下行方向的消息，并且系统内的发送节点始终为I个节点，因此，虽然不会发生无线冲突，但是未必能够有效地使用无线，在缩短收集时间方面留有余地。
[0004]针对这些问题，例如在下述专利文献I中，公开了作为中间节点的副主站与作为源节点的副站及作为汇聚节点的主站一起进行2阶段的轮询(多轮询)的技术，在该技术中，作为中间节点的副主站通过轮询从多个副站收集信息，而且通过来自主站的轮询将下属的副站的?目息汇集后向主站发送。记载了基于从主站对副主站的轮询和从副主站对副站的轮询的2个阶段的多轮询控制及轮询的冲突防止方法。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开平07 - 074751号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课问题
[0009]然而，根据上述现有的技术，关于同一副主站进行轮询的副站的分组化(区域分割)、及多个副主站对副站的轮询的冲突防止方法没有任何记述。因此，存在如下这样的问题:无法防止无线冲突并提高信息的收集效率来缩短系统整体上的收集时间。
[0010]本发明正是鉴于上述内容而提出的，其目的在于获得一种无线通信系统，该无线通信系统能够防止无线冲突并提高信息的收集效率来缩短系统整体上的收集时间。
[0011]用于解决问题的手段
[0012]为了解决上述的问题而达到目的，本发明的网络中的无线通信系统由作为信息的发射源的多个源节点以及收集信息的汇聚节点构成，所述源节点及所述汇聚节点具有无线通信功能，当所述源节点与所述汇聚节点无法直接进行无线通信的情况下，利用无线多跳进行连接，其特征在于，所述汇聚节点具备多轮询控制单元，所述多轮询控制单元向所述源节点请求发送信息，所述源节点具备轮询响应控制单元，所述轮询响应控制单元响应于所述请求，回应信息，在所述汇聚节点中，所述多轮询控制单元将各个源节点分割为在空间上避免无线干扰的多个群组，选择所分割的多个群组中的全部或一部分群组，按所选择的每个群组，对群组内的源节点依次进行轮询，由此同时或连续地进行多轮询。
[0013]发明效果
[0014]本发明的无线通信系统产生如下效果:能够防止无线冲突并提高信息的收集效率来缩短系统整体上的收集时间。
【附图说明】
[0015]图1是示出无线通信系统的结构例的图。
[0016]图2是示出群组的分布的图。
[0017]图3是示出汇聚节点的结构例的图。
[0018]图4是示出源节点的结构例的图。
[0019]图5是示出本实施方式的无线通信系统中的轮询通信的定时的时序图。
[0020]图6是示出现有技术中的轮询通信的定时的时序图。
[0021]图7是示出各群组中的源节点的选择方法的一例的图。
【具体实施方式】
[0022]下面，根据附图，对本发明的无线通信系统的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限定于该实施方式。
[0023]实施方式.
[0024]图1是示出本实施方式的无线通信系统的结构例的图。在图1中，无线通信系统由汇聚节点1、源节点2 — la、源节点2 — lb、源节点2 — lc、源节点2 — Id、源节点2 —le、…、源节点2 -1n、源节点2 — 2a、源节点2 — 2b、源节点2 — 2c、…、源节点2 — 2n、源节点2 — 3a、…、源节点2 — 3n构成。
[0025]图2是示出图1所示的无线通信系统中配置有各个源节点2 (不需要区分各个源节点时，作为总称，有时标记为源节点2、源节点2 - 1、源节点2 - 2、源节点2 - 3)的位置上的群组(或区域)的分布的图。在图2中，以汇聚节点I为中心沿半径方向分割为3个群组(或区域)，沿以汇聚节点I为中心的同心圆方向分割为3个群组(或区域)，合计分割为9个群组(或区域)。此外，在后面的说明中作为群组进行说明，但是也可以作为区域进行说明。
[0026]在图2中，将所分割的9个群组中的、沿同心圆方向远离汇聚节点I的群组设为群组(1)、群组(2)、群组(3)，将正中间的群组设为群组(4)、群组(5)、群组￠)，将最接近的群组设为群组(7)、群组(8)、群组(9) ο
[0027]在图1中，汇聚节点I与源节点2 — Ia之间、源节点2 — Ia与源节点2 — Ib之间、源节点2 — Ib与源节点2 — Ic之间、源节点2 — Ic与源节点2 — Id之间、源节点2 —Id与源节点2 -1e之间分别通过无线链路进行连接。另外，对于其他源节点2 -1而言，也是通过无线链路与汇聚节点I或相邻的源节点2 -1连接。由此，从汇聚节点I分别对源节点2 — la、源节点2 — lb、源节点2 — lc、源节点2 — Id、源节点2 — le、…、源节点2 -1n进行轮询通信。这里，作为一例，通过经由了源节点2 - la、源节点2 — lb、源节点2 - lc、源节点2 -1d的多跳通信，从汇聚节点I对源节点2 -1e进行基于轮询请求3 —Ie及轮询响应4 一 Ie的轮询通信。
[0028]同样，汇聚节点I与源节点2 - 2a之间、源节点2 — 2a与源节点2 — 2b之间、源节点2 - 2b与源节点2 - 2c之间分别通过无线链路进行连接。另外，对于其他源节点2 - 2而言，也是通过无线链路与汇聚节点I或相邻的源节点2 - 2连接。由此，从汇聚节点I分别对源节点2 - 2a、源节点2 - 2b、源节点2 — 2c、…、源节点2 — 2n进行轮询通信。这里，作为一例，通过经由了源节点2 - la、源节点2 -1b的多跳通信，从汇聚节点I对源节点2 — 2c进行基于轮询请求3 — 2c及轮询响应4 一 2c的轮询通信。
[0029]同样，汇聚节点I与源节点2 - 3a之间通过无线链路进行连接。另外，对于其他源节点2 - 3而言，也是通过无线链路与汇聚节点I或相邻的源节点2 - 3连接。由此，从汇聚节点I分别对源节点2 - 3a、...、源节点2 - 3n进行轮询通信。这里，作为一例，从汇聚节点I对源节点2 — 3a进行基于轮询请求3 — 3a及轮询响应4 一 3a的轮询通信。
[0030]此外，在群组⑴、群组(4)、群组(7)中配置有源节点2 -1?源节点2 — η的η个源节点、在群组⑵、群组(5)、群组⑶中配置有源节点2 - 2?源节点2 — η的η个源节点、在群组⑶、群组(6)、群组(9)中配置有源节点2 - 3?源节点2 — η的η个源节点，3个群组中的配置于各扇形的区域上的源节点2的个数均为η个，但是不限定于此，3个群组中的配置于各扇形的区域上的源节点2的个数可以不同。
[0031]接着，对构成无线通信系统的各节点的结构进行说明。图3是示出构成本实施方式的无线通信系统的汇聚节点I的结构例的图。汇聚节点I由无线通信部11、数据接收部12、轮询响应接收部13、多轮询控制部14、接收信息蓄积部15、轮询请求发送部16以及数据发送部17构成。
[0032]无线通信部11与源节点2之间进行无线通信。数据接收部12对接收到的无线信号进行解调等接收处理。轮询响应接收部13向接收信息蓄积部15转发轮询响应所包含的各个源节点2的信息，向多轮询控制部14转发轮询响应，或向多轮询控制部14通知接收到轮询响应的情况。多轮询控制部14参照轮询响应的接收状况，进行对各个源节点2的多轮询的控制。接收信息蓄积部15蓄积从各个源节点2发送来的信息。轮询请求发送部16通过多轮询控制部14的控制，生成轮询请求。数据发送部17对轮询请求发送部16所生成的轮询请求进行调制等发送处理。
[0033]图4是示出构成本实施方式的无线通信系统的源节点2的结构例的图。源节点2由无线通信部21、数据接收部22、轮询请求接收部23、轮询响应控制部24、信息收集部25、轮询响应发送部26以及数据