JP4202336B2 - Time slot reservation method - Google Patents
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Description
本発明は、複数のノードを備えて構成された無線ネットワークに係り、より詳しくは、無線ネットワークを構成しているノードがコリジョンを発生させずにタイムスロットを予約するタイムスロット予約方法に関する。 The present invention relates to a wireless network that is configured with a plurality of nodes, and more particularly, relates to a time slot reservation method nodes forming a wireless network to reserve a time slot without generating collisions.
一般に、無線ネットワークは、複数のノードを備えて構成される。無線ネットワークを構成しているノードは、互いにデータを送受信する。前記ノードは、データの送受信に関する一定の規則に従う。二以上のノードが同時にデータを送信する場合には、データは互いに衝突し（コリジョン発生）、データを受信しようとするノードはコリジョンによって破損したデータ（誤ったデータ：erroneous data）を受信する。したがって、無線ネットワークを構成しているノードは、他のデータと重ならないようにデータを送信する必要がある。 In general, a wireless network includes a plurality of nodes. Nodes constituting the wireless network transmit / receive data to / from each other. The node follows certain rules regarding data transmission and reception. When two or more nodes transmit data at the same time, the data collide with each other (collision occurs), and the node receiving the data receives data (erroneous data) damaged by the collision. Therefore, the nodes constituting the wireless network need to transmit data so as not to overlap with other data.
図１を参照して、無線ネットワークの構造について説明する。図１は、ノードＡないしノードＥを備えて構成された無線ネットワークを示す模式図である。ノードＡないしノードＥは、ビーコン区間（beacon period）内において、一定領域内に位置しているノードにビーコンを送信する。図１において、ノードＡは、ノードＢないしノードＥにビーコンを送信し、ノードＢは、ノードＡおよびノードＣにビーコンを送信する。そして、ノードＣは、ノードＡおよびノードＢにビーコンを送信し、ノードＤは、ノードＡおよびノードＥにビーコンを送信する。そして、ノードＥは、ノードＡおよびノードＤにビーコンを送信する。ノードＣは、予約したタイムスロットでノードＢにデータを送信し、ノードＥも、予約したタイムスロットでノードＤにデータを送信する。 The structure of the wireless network will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing a wireless network configured with nodes A to E. Nodes A to E transmit beacons to nodes located within a certain area within a beacon period. In FIG. 1, node A transmits a beacon to node B to node E, and node B transmits a beacon to node A and node C. Node C transmits a beacon to node A and node B, and node D transmits a beacon to node A and node E. Node E transmits a beacon to nodes A and D. Node C transmits data to node B in the reserved time slot, and node E also transmits data to node D in the reserved time slot.
図２は、無線ネットワークを構成しているノードが使用するスーパーフレームの構造を示す模式図である。図２に示すように、スーパーフレームは、１個のビーコンＢＰと、２５６個のタイムスロットと、を備えている。無線ネットワークを構成しているノードは、ノード同士を同期化するための同期情報（sync information）を必要としている。したがって、ノードは、ビーコン区間の一部に同期情報を付加し、同期情報を当該ノードの隣接ノードに送信する。また、データを送信しようとするノードは、２５６個のタイムスロットのうち予約したタイムスロットを用いてデータを送信する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of a superframe used by nodes constituting a wireless network. As shown in FIG. 2, the super frame includes one beacon BP and 256 time slots. The nodes constituting the wireless network require synchronization information for synchronizing the nodes. Therefore, the node adds synchronization information to a part of the beacon period and transmits the synchronization information to the adjacent node of the node. In addition, a node that intends to transmit data transmits data using a reserved time slot among 256 time slots.
一例として、ノードＣは、タイムスロット２でデータを送信し、ノードＢは、タイムスロット２でデータを受信する。また、ノードＥは、タイムスロット３でデータを送信し、ノードＤは、タイムスロット３でデータを受信する。以下、図３ないし図５を参照して、予約を要請したタイムスロットの間にコリジョン（collsion：衝突）が発生する場合について詳細に説明する。 As an example, node C transmits data in time slot 2 and node B receives data in time slot 2. Node E transmits data in time slot 3, and node D receives data in time slot 3. Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 5, a case where a collision occurs between time slots for which a reservation is requested will be described in detail.
図３Ａないし図３Ｃは、新規ノードが無線ネットワークに加わる場合を説明するための模式図である。 3A to 3C are schematic diagrams for explaining a case where a new node joins a wireless network.
無線ネットワークは、ノードＡと、ノードＢと、を備えて構成される。ノードＡおよびノードＢは、ビーコン区間ＢＰでビーコンを用いて、当該ノードが予約したタイムスロットに関する情報を隣接ノードに送信する（ステップＳ３００）。続いて、ノードＡは、データを送信するために、ノードＢにタイムスロットの予約に関する要請（request）を送信する（ステップＳ３０２）。ノードＡが予約を要請したタイムスロットを、図３Ｂに示す。すなわち、ノードＡは、既存の空き（予約されてない）タイムスロットのうち必要なタイムスロットの予約を要請する。ノードＢは、ノードＡからタイムスロットの予約が要請されると、予約要請に対する応答を送信する（ステップＳ３０４）。詳細には、ノードＢは、ノードＡが予約を要請したタイムスロットを容認すると判定した場合に、応答を送信する（ステップＳ３０４）。このような過程を遂行することによって、ノードＡおよびノードＢが、図３Ｂに示されたタイムスロットを予約することができる。 The wireless network includes a node A and a node B. The node A and the node B use the beacon in the beacon period BP to transmit information on the time slot reserved by the node to the adjacent node (step S300). Subsequently, the node A transmits a request regarding reservation of a time slot to the node B in order to transmit data (step S302). The time slot for which node A requested a reservation is shown in FIG. 3B. That is, the node A requests a reservation of a necessary time slot among existing free (not reserved) time slots. When a reservation for a time slot is requested from the node A, the node B transmits a response to the reservation request (step S304). Specifically, when the node B determines to accept the time slot for which the node A requested the reservation, the node B transmits a response (step S304). By performing such a process, the node A and the node B can reserve the time slot shown in FIG. 3B.
ここで、図３Ｃのタイムスロットを予約したノードＣが無線ネットワークに加わると仮定する。この場合には、図３Ｂに示されるノードＡおよびノードＢが予約したタイムスロットと図３Ｃに示されるノードＣが予約したタイムスロットとの間にコリジョンが発生する。 Now assume that node C, which has reserved the time slot of FIG. 3C, joins the wireless network. In this case, a collision occurs between the time slot reserved by the nodes A and B shown in FIG. 3B and the time slot reserved by the node C shown in FIG. 3C.
図４Ａないし図４Ｃは、一つのスーパーフレームで二以上のノードが重なったタイムスロットの予約を要請する場合を示す模式図である。図４Ａに示すように、ノードＡは、ノードＢにタイムスロットの予約を要請し（ステップＳ４０２）、ノードＢは、ノードＡにタイムスロットの予約要請について応答する（ステップＳ４０４）。ノードＡおよびノードＢがデータ送受信のために予約を要請したタイムスロットを、図４Ｂに示す。ノードＡおよびノードＢは、既に予約済みのタイムスロットに対する情報を予め受信している（ステップＳ４００）。したがって、ノードＡおよびノードＢは、既に予約済みのタイムスロットを除外したタイムスロットの予約を要請するので、図４Ｂに示されたタイムスロットを予約することができる。 4A to 4C are schematic diagrams illustrating a case where a reservation for a time slot in which two or more nodes overlap in one superframe is requested. As shown in FIG. 4A, node A requests node B to make a time slot reservation (step S402), and node B responds to node A with respect to a time slot reservation request (step S404). A time slot in which node A and node B requested a reservation for data transmission and reception is shown in FIG. 4B. Node A and node B have received in advance information on reserved time slots (step S400). Therefore, since the node A and the node B request the reservation of the time slot excluding the already reserved time slot, the time slot shown in FIG. 4B can be reserved.
ノードＣは、ノードＤにタイムスロットの予約を要請し（ステップＳ４０６）、ノードＤは、ノードＣにタイムスロットの予約要請について応答する（ステップＳ４０８）。ノードＣおよびノードＤがデータ送受信のために予約を要請したタイムスロットを、図４Ｃに示す。ノードＣおよびノードＤは、既に予約済みのタイムスロットに関する情報を予め受信している（ステップＳ４００）。したがって、ノードＣおよびノードＤは、既に予約済みのタイムスロットを除外したタイムスロットの予約を要請するので、図４Ｃに示されたタイムスロットを予約することができる。しかし、ノードＡおよびノードＢが予約を要請したタイムスロット（図４Ｂ）とノードＣおよびノードＤが予約を要請したタイムスロット（図４Ｃ）とが、コリジョンを起こす。 The node C requests the time slot reservation from the node D (step S406), and the node D responds to the node C about the time slot reservation request (step S408). A time slot in which node C and node D requested reservations for data transmission and reception is shown in FIG. 4C. Node C and node D have received in advance information related to already reserved time slots (step S400). Therefore, since the node C and the node D request reservation of the time slot excluding the already reserved time slot, the time slot shown in FIG. 4C can be reserved. However, a collision occurs between the time slot (FIG. 4B) requested by the node A and the node B and the time slot requested by the node C and the node D (FIG. 4C).
図５Ａないし図５Ｃは、タイムスロットを予約しようとするノードが、既にタイムスロットを予約したノードが送信したビーコンを受信することができない場合を説明するための模式図である。ノードＣおよびノードＤは、ビーコン区間ＢＰでビーコンを用いて、図５Ｂに示されているタイムスロットを予約した旨を隣接ノードに知らせる。ここで、ノードＡおよびノードＢは、ノードＣおよびノードＤが送信したビーコンを無線チャネルのエラーにより受信しなかったと仮定する。この場合、ノードＡは、データ送信のためにノードＢにタイムスロットの予約を要請する（ステップＳ５０２）。ノードＡが予約を要請したタイムスロットを、図５Ｃに示す。ノードＢは、ノードＡに予約要請に対する応答を送信する（ステップＳ５０４）。しかし、ノードＡおよびノードＢが予約を要請したタイムスロット（図５Ｃ）とノードＣおよびノードＤが予約したタイムスロット（図５Ｂ）との間にコリジョンが発生する。したがって、コリジョンが発生しないタイムスロットを予約することができる方法とタイムスロットのコリジョンが発生した際にコリジョンを解決するための方法とが求められている。 FIGS. 5A to 5C are schematic diagrams for explaining a case where a node trying to reserve a time slot cannot receive a beacon transmitted by a node that has already reserved a time slot. Node C and node D use a beacon in the beacon period BP to inform the adjacent nodes that the time slot shown in FIG. 5B has been reserved. Here, it is assumed that the node A and the node B did not receive the beacon transmitted by the node C and the node D due to a radio channel error. In this case, node A requests node B to reserve a time slot for data transmission (step S502). The time slot for which node A requested a reservation is shown in FIG. 5C. The node B transmits a response to the reservation request to the node A (step S504). However, a collision occurs between the time slot (FIG. 5C) requested by the node A and the node B (FIG. 5C) and the time slot reserved by the node C and the node D (FIG. 5B). Therefore, there is a need for a method capable of reserving a time slot in which no collision occurs and a method for resolving a collision when a time slot collision occurs.
本発明は、前記した事情を鑑みて創案されたものであり、複数のノードを備えて構成された無線ネットワークにおいて、予約したビットスロットの間にコリジョンが発生することを防ぐことが可能なタイムスロット予約方法を提供することを課題とする。 The present invention was devised in view of the above-described circumstances, and is a time slot capable of preventing a collision between reserved bit slots in a wireless network configured with a plurality of nodes. It is an object to provide a reservation method.
前記課題を解決するため、本発明のタイムスロット予約方法は、複数のノードを備えて構成された無線ネットワークで、複数のタイムスロットのうち予約したタイムスロットを用いてデータを相手方ノードに送信する一のノードが、前記タイムスロットを予約するタイムスロット予約方法であって、（ａ１）少なくとも一つの隣接ノードから、予約されたタイムスロットに関する情報を受信するステップと、（ａ２）送信するデータを生成した場合に、前記予約されたタイムスロットとの間でコリジョンが発生しない少なくとも一つのタイムスロットを抽出するステップと、（ａ３）抽出された前記タイムスロットの予約を要請するメッセージを、前記相手方ノードに送信するステップと、（ａ４）前記相手方ノードによって抽出された、前記相手方ノードの少なくとも一つの隣接ノードから受信した予約されたタイムスロットとの間でコリジョンが発生しない少なくとも一つのタイムスロットに関する情報を含む予約取り消しメッセージを前記相手方ノードから受信した場合に、前記相手方ノードによって抽出された少なくとも一つのタイムスロットとの間でコリジョンが発生しない少なくとも一つのタイムスロットを抽出するステップと、（ａ５）前記予約されたタイムスロットに関する情報は、予約時点に関する情報を含み、前記予約されたタイムスロットにおいて、他のノードが予約していることによりコリジョンが発生した場合に、当該コリジョンが発生したタイムスロットを予約した前記一のノードの予約時点と、当該コリジョンが発生したタイムスロットを予約した前記他のノードの予約時点とを比較し、前記一のノードの予約時点が、前記他のノードの予約時点より遅いときに、前記一のノードは、前記相手方ノードに当該コリジョンが発生したタイムスロットの予約の変更を要請するメッセージを送信するステップと、（ａ６）前記相手方ノードが、当該コリジョンが発生したタイムスロットの予約を取り消すと通知した場合に、予約するタイムスロットを再び抽出するステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a time slot reservation method according to the present invention is a wireless network configured with a plurality of nodes, and transmits data to a counterpart node using a reserved time slot among a plurality of time slots. A time slot reservation method for reserving the time slot, comprising: (a1) receiving information on the reserved time slot from at least one neighboring node; and (a2) generating data to be transmitted. A step of extracting at least one time slot in which no collision occurs with the reserved time slot; and (a3) transmitting a message requesting reservation of the extracted time slot to the counterpart node. (A4) the previous step extracted by the counterpart node When a reservation cancellation message including information on at least one time slot that does not cause a collision with a reserved time slot received from at least one adjacent node of the counterpart node is received from the counterpart node, the counterpart node Extracting at least one time slot that does not collide with at least one extracted time slot; and (a5) the information about the reserved time slot includes information about a reservation time point, and When a collision occurs due to another node's reservation in the reserved time slot, the reservation time of the one node that reserved the time slot in which the collision occurred and the time slot in which the collision occurred are reserved. did When the reservation time of the one node is later than the reservation time of the other node, the time slot in which the collision occurred in the counterpart node is compared with the reservation time of the other node. Sending a message requesting a change in the reservation, and (a6) extracting the time slot to be reserved again when the counterpart node notifies that the reservation of the time slot in which the collision has occurred is canceled, and It is characterized by including.
ここでいう隣接ノードは、一のノードに隣接するノードである。 An adjacent node here is a node adjacent to one node.
前記タイムスロット予約方法は、前記（ａ１）ステップにおいて、前記隣接ノードから、当該隣接ノードが予約したタイムスロットに関する情報と、前記隣接ノードの隣接ノードが予約したタイムスロットに関する情報と、を受信しても良い。 In the time slot reservation method, in the step (a1), information on a time slot reserved by the adjacent node and information on a time slot reserved by an adjacent node of the adjacent node are received from the adjacent node. Also good.
前記タイムスロット予約方法において、前記一のノードは、予約されたタイムスロットとこのタイムスロットを予約したノードの位置とに関する情報を記憶していても良い。 In the time slot reservation method, the one node may store information regarding a reserved time slot and a position of a node that reserved the time slot.
前記タイムスロット予約方法は、前記（ａ３）ステップの後に、（ａ７）前記相手方ノードが前記タイムスロットの予約を容認すると通知した場合に、前記タイムスロットの予約を隣接ノードに通知するステップをさらに含んでいても良い。 The time slot reservation method further includes the step of ( a7 ) notifying the adjacent node of the reservation of the time slot when the counterpart node notifies that the reservation of the time slot is acceptable after the step (a3). You can leave.
また、本発明のタイムスロット予約方法は、複数のノードを備えて構成された無線ネットワークで、複数のタイムスロットのうち予約したタイムスロットを用いてデータを相手方ノードから受信する一のノードが、前記タイムスロットを予約するタイムスロット予約方法であって、（ｂ１）データを送信する前記相手方ノードから、予約するタイムスロットに関する情報を受信するステップと、（ｂ２）受信したタイムスロットと記憶されたタイムスロットとの間にコリジョンが発生するか否かを判定するステップと、（ｂ３）コリジョンが発生しない場合に、受信した前記タイムスロットを容認することを前記相手方ノードに通知するステップと、（ｂ４）受信した前記タイムスロットの一部と前記記憶されたタイムスロットとの間にコリジョンが発生する場合に、コリジョンが発生しないタイムスロットに関する情報のみを前記相手方ノードに通知するステップと、（ｂ５）前記予約するタイムスロットに関する情報は、予約時点に関する情報を含み、前記予約するタイムスロットにおいて、他のノードが予約していることによりコリジョンが発生した場合に、当該コリジョンが発生したタイムスロットを予約した前記相手方ノードの予約時点が、当該コリジョンが発生したタイムスロットを予約した前記他のノードの予約時点より遅いときに、前記相手方ノードから当該コリジョンが発生したタイムスロットの予約の変更を要請するメッセージを受信するステップと、（ｂ６）前記予約の変更を要請するメッセージを受信した場合に、当該コリジョンが発生したタイムスロットの予約を取り消し、当該予約を取り消したことを前記相手方ノードに通知するステップと、を含むことを特徴とする。 Further, the time slot reservation method of the present invention is a wireless network configured with a plurality of nodes, wherein one node that receives data from a partner node using a reserved time slot among the plurality of time slots, A time slot reservation method for reserving a time slot, comprising: (b1) receiving information on the time slot to be reserved from the counterpart node transmitting data; and (b2) the received time slot and the stored time slot. And (b3) a step of notifying the counterpart node that the received time slot is accepted when no collision occurs, and (b4) reception. Between the part of the recorded time slot and the stored time slot. If the ® emission occurs comprises a step of notifying only the information about the time slot collision does not occur in the other party node, a (b5) information about the time slot for said reservation information on reservation time, the time that the reservation When a collision occurs due to a reservation made by another node in the slot, the reservation time of the counterpart node that reserved the time slot in which the collision has occurred is the other time in which the time slot in which the collision has occurred is reserved. Receiving a message requesting a change in the reservation of the time slot in which the collision occurred from the counterpart node when (b6) a message requesting a change in the reservation is received The time slot where the collision occurred. Cancel the reservation, characterized by comprising the steps of: notifying that cancel the reservation to the counterpart node, the.
前記タイムスロット予約方法において、前記相手方ノードは、少なくとも一つの隣接ノードから受信した、予約されたタイムスロットに関する情報を記憶していても良い。 In the time slot reservation method, the counterpart node may store information on a reserved time slot received from at least one adjacent node.
ここでいう隣接ノードは、相手方ノードに隣接するノードである。 The adjacent node here is a node adjacent to the counterpart node.
前記タイムスロット予約方法において、前記（ｂ２）ステップは、（ｂ２１）前記記憶されたタイムスロットとの間でコリジョンが発生しないタイムスロットを抽出するステップと、（ｂ２２）抽出したタイムスロットと受信したタイムスロットとが一致する場合に、コリジョンが発生していないと判定するステップと、を含んでいても良い。 In the time slot reservation method, the step (b2) includes (b21) a step of extracting a time slot in which no collision occurs with the stored time slot, and (b22) the extracted time slot and the received time. And a step of determining that no collision has occurred when the slot matches.
前記タイムスロット予約方法において、前記（ｂ２）ステップは、（ｂ２３）抽出したタイムスロットと受信したタイムスロットとが一致しない場合に、受信したタイムスロットの予約を容認することができないと判定するステップをさらに含んでいても良い。 In the time slot reservation method, the step (b2) includes a step (b23) of determining that the reservation of the received time slot cannot be accepted when the extracted time slot does not match the received time slot. Further, it may be included.
前記タイムスロット予約方法は、前記（ｂ３）ステップの後に、（ｂ７）前記タイムスロットの予約を隣接ノードに通知するステップをさらに含んでいても良い。 The time slot reservation method may further include ( b7 ) notifying the adjacent node of reservation of the time slot after the step (b3).
ここでいう隣接ノードは、一のノードに隣接するノードと、相手方ノードに隣接するノードと、を含む概念である。すなわち、一のノードがその隣接ノードにタイムスロットの予約を通知し、相手方ノードがその隣接ノードにタイムスロットの予約を通知する。 The adjacent node here is a concept including a node adjacent to one node and a node adjacent to the counterpart node. That is, one node notifies the adjacent node of the time slot reservation, and the counterpart node notifies the adjacent node of the time slot reservation.
本発明では、タイムスロットを予約したノードが、当該ノードが予約したタイムスロットに関する情報を当該ノードの隣接ノードに送信するので、隣接ノードは、空きタイムスロットを予約し、タイムスロットのコリジョンを避けることができる。
また、少なくとも二つのノードが一つのタイムスロットを予約することによってコリジョンが発生した場合には、一つのノードが予約されたタイムスロットを断念し、相手方ノードに対して予約取り消しに関する情報を送信することによって、発生したタイムスロットのコリジョンを迅速に解決することができる。
In the present invention, a node that has reserved a time slot transmits information about the time slot reserved by the node to an adjacent node of the node, so that the adjacent node reserves an empty time slot and avoids time slot collision. Can do.
Also, if a collision occurs when at least two nodes reserve one time slot, one node abandons the reserved time slot and sends information about reservation cancellation to the other node. Thus, it is possible to quickly resolve the collision of the generated time slot.
以下、本発明の好適な一実施形態について、添付した図面を参照し、より詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
無線ネットワークを構成しているノードは、当該ノードが予約したタイムスロットに関する情報と、当該ノードの隣接ノードが予約したタイムスロットに関する情報と、を記憶している。すなわち、送信ノードまたは受信ノードは、ビーコンを利用して、予約したタイムスロットをその隣接ノードに通知する。無線ネットワークを構成しているノードは、隣接ノードが送信した予約したタイムスロットに関する情報を受信し、隣接ノードが送信した予約したタイムスロットに関する情報を他の隣接ノードに転送する。下記［表１］は、ノードが記憶している予約したタイムスロットに関する情報を示すテーブルである。 A node constituting the wireless network stores information on a time slot reserved by the node and information on a time slot reserved by an adjacent node of the node. In other words, the transmitting node or the receiving node notifies the adjacent time slot of the reserved time slot using a beacon. The nodes constituting the wireless network receive the information related to the reserved time slot transmitted from the adjacent node, and transfer the information related to the reserved time slot transmitted from the adjacent node to other adjacent nodes. [Table 1] below is a table showing information related to reserved time slots stored in the node.
ノードは、［表１］に示されたテーブルに基づいて、無線ネットワークを構成しているノードの位置および予約したタイムスロットに関する情報を認識する。［表１］に示されたテーブルは、各ノードが一つのタイムスロットのみを予約した場合を示しているが、各ノードは少なくとも一つのタイムスロットを予約することができる。ノードは、受信したビーコンに付加されている情報を用いてテーブルを更新する。［表１］に示されたテーブルにおいて、ノード１およびノード２は、予約したタイムスロット１でデータを送受信することが分かる。 Based on the table shown in [Table 1], the node recognizes information on the position of the node constituting the wireless network and the reserved time slot. The table shown in [Table 1] shows a case where each node reserves only one time slot, but each node can reserve at least one time slot. The node updates the table using information added to the received beacon. In the table shown in [Table 1], it can be seen that the nodes 1 and 2 transmit and receive data in the reserved time slot 1.
以下、図６を参照して、送信ノードがタイムスロットを予約する過程について詳細に説明する。送信ノードを「一のノード」とみなしたときには、受信ノードが「相手方ノード」であり、受信ノードを「一のノード」とみなしたときには、送信ノードが「相手方ノード」である。まず、送信ノードが、受信したビーコンを用いてテーブルを更新する（ステップＳ６００）。当然のことであるが、テーブルを構成している情報は、［表１］に示されたテーブルに記載されている情報に加え、他の情報を含むことができる。ここでは、［表１］は、理解を促進するために必要な情報のみを示している。 Hereinafter, a process in which the transmission node reserves a time slot will be described in detail with reference to FIG. When the transmitting node is regarded as “one node”, the receiving node is “the other node”, and when the receiving node is regarded as “one node”, the transmitting node is the “other node”. First, the transmission node updates the table using the received beacon (step S600). As a matter of course, the information constituting the table can include other information in addition to the information described in the table shown in [Table 1]. Here, [Table 1] shows only information necessary for promoting understanding.
送信ノードは、送信するデータが生成されているか否かを判定する（ステップＳ６０２）。送信するデータが生成されていると判定された場合には、送信ノードは、ステップＳ６０４に移行する。送信するデータが生成されていないと判定された場合には、送信ノードは、ステップＳ６００に移行し、受信したビーコンを用いてテーブルを更新する。 The transmission node determines whether data to be transmitted has been generated (step S602). If it is determined that data to be transmitted is generated, the transmission node proceeds to step S604. If it is determined that the data to be transmitted has not been generated, the transmitting node proceeds to step S600 and updates the table using the received beacon.
続いて、送信ノードは、生成したデータを送信するために、テーブルを用いて予約するタイムスロットを決定する（ステップＳ６０４）。以下、ノードがテーブルを用いて予約するタイムスロットを決定する過程について詳細に説明する。 Subsequently, the transmission node determines a time slot to be reserved using a table in order to transmit the generated data (step S604). Hereinafter, a process of determining a time slot to be reserved by a node using a table will be described in detail.
送信ノードは、受信ノードまたは隣接ノードが予約していない空きタイムスロットと、受信ノードの隣接ノードが予約していない空きタイムスロットと、隣接ノードの隣接ノードが予約していない空きタイムスロットと、を検出する。続いて、送信ノードは、検出したタイムスロットのうち共通なタイムスロット（空きタイムスロット）を抽出する。続いて、送信ノードは、抽出したタイムスロットを、当該送信ノードが予約するタイムスロットとして決定する。 The transmitting node includes an empty time slot that is not reserved by the receiving node or the adjacent node, an empty time slot that is not reserved by the adjacent node of the receiving node, and an empty time slot that is not reserved by the adjacent node of the adjacent node. To detect. Subsequently, the transmitting node extracts a common time slot (empty time slot) from the detected time slots. Subsequently, the transmitting node determines the extracted time slot as a time slot reserved by the transmitting node.
続いて、送信ノードは、受信ノードに予約要請メッセージ（reservation request message）を送信する（ステップＳ６０６）。予約要請メッセージには、予約するタイムスロットに関する情報が付加されている。 Subsequently, the transmitting node transmits a reservation request message to the receiving node (step S606). Information related to the time slot to be reserved is added to the reservation request message.
続いて、受信ノードは、送信ノードが予約を要請したタイムスロットを容認するか否かを判定する（ステップＳ６０８）。このため、受信ノードは、記憶しているテーブルに基づいて、予約可能なタイムスロット（空きタイムスロット）を抽出する。受信ノードが予約可能なタイムスロットを抽出する過程は、送信ノードが予約可能なタイムスロットを抽出する過程と同様である。 Subsequently, the receiving node determines whether to accept the time slot for which the transmitting node requested the reservation (step S608). For this reason, the receiving node extracts a reservable time slot (empty time slot) based on the stored table. The process of extracting time slots that can be reserved by the receiving node is the same as the process of extracting time slots that can be reserved by the transmitting node.
受信ノードは、抽出したタイムスロットとノードが予約を要請したタイムスロットとが一致するか否かを判定する。抽出したタイムスロットとノードが予約を要請したタイムスロットとが一致すると判定された場合には、受信ノードは、予約応答メッセージ（reservation response message）を送信する（ステップＳ６１０）。予約応答メッセージは、予約を要請したタイムスロットを容認するという意味を含んでいる。抽出したタイムスロットとノードが予約を要請したタイムスロットとが部分的に一致する場合にも、受信ノードは、予約応答メッセージを送信する（ステップＳ６１０）。予約応答メッセージには、一致するタイムスロットに関する情報が付加される。 The receiving node determines whether or not the extracted time slot matches the time slot for which the node requested a reservation. If it is determined that the extracted time slot matches the time slot requested by the node, the receiving node transmits a reservation response message (step S610). The reservation response message includes the meaning of accepting the time slot that requested the reservation. Even when the extracted time slot partially matches the time slot requested by the node, the receiving node transmits a reservation response message (step S610). Information related to the matching time slot is added to the reservation response message.
抽出したタイムスロットとノードが予約を要請したタイムスロットとが一致しない場合には、受信ノードは、予約取り消しメッセージ（reservation cancel message）を送信する。予約取り消しメッセージは、予約を要請したタイムスロットを容認しないという意味を含んでいる。すなわち、ノードは、予約取り消しメッセージを受信した場合に、予約を要請したタイムスロットが既に他のノードにより予約されていることを認識する。一致するタイムスロットがない場合には、受信ノードは、受信ノードが抽出したタイムスロットに関する情報を含んだ予約取り消しメッセージを送信ノードに送信することができる。この場合には、送信ノードは、予約取り消しメッセージに含まれたタイムスロットを用いてステップＳ６０８を実行する。言い換えると、ステップＳ６０２〜Ｓ６１０を実行中に受信したビーコンによりテーブルが更新された場合には、送信ノードは、予約取り消しメッセージに含まれたタイムスロットに基づいて、予約するタイムスロットを迅速に決定することができる。 If the extracted time slot does not match the time slot requested by the node, the receiving node transmits a reservation cancel message. The reservation cancellation message includes the meaning that the time slot that requested the reservation is not accepted. That is, when a node receives a reservation cancellation message, the node recognizes that the time slot that requested the reservation has already been reserved by another node. If there is no matching time slot, the receiving node can transmit a reservation cancellation message including information on the time slot extracted by the receiving node to the transmitting node. In this case, the transmitting node executes step S608 using the time slot included in the reservation cancellation message. In other words, when the table is updated by the beacon received during the execution of steps S602 to S610, the transmitting node quickly determines a time slot to reserve based on the time slot included in the reservation cancellation message. be able to.
予約応答メッセージを受信した場合には、送信ノードは、予約するタイムスロットに関する情報をビーコンに付加し、当該ビーコンをビーコン区間で当該送信ノードの隣接ノードに送信する（ステップＳ６１２）。受信ノードは、予約応答メッセージを送信した後に、予約するタイムスロットに関する情報をビーコンに付加し、当該ビーコンをビーコン区間で当該受信ノードの隣接ノードに送信する（ステップＳ６１４）。ステップＳ６１２において送信される予約するタイムスロットに関する情報は、ステップＳ６１４において送信される予約するタイムスロットに関する情報と同じものである。ステップＳ６１２およびステップＳ６１４の実行順序は、送信ノードおよび受信ノードのビーコン送信時点により変更可能である。 When the reservation response message is received, the transmission node adds information on the reserved time slot to the beacon, and transmits the beacon to the adjacent node of the transmission node in the beacon period (step S612). After receiving the reservation response message, the receiving node adds information on the reserved time slot to the beacon, and transmits the beacon to the adjacent node of the receiving node in the beacon period (step S614). The information regarding the reserved time slot transmitted in step S612 is the same as the information regarding the reserved time slot transmitted in step S614. The execution order of step S612 and step S614 can be changed according to the beacon transmission time points of the transmission node and the reception node.
したがって、送信ノードは、予約取り消しメッセージを受信した場合、または、受信ノードが送信したビーコンが予約するタイムスロットに関する情報を含んでいない場合には、要請したタイムスロットが予約されなかったと判定する。同様に、受信ノードも、予約取り消しメッセージを送信した場合、または、送信ノードのビーコンが予約するタイムスロットに関する情報を含んでいない場合には、要請したタイムスロットが予約されなかったと判定する。 Accordingly, when receiving the reservation cancellation message or when the beacon transmitted by the receiving node does not include information on the reserved time slot, the transmitting node determines that the requested time slot has not been reserved. Similarly, the receiving node also determines that the requested time slot has not been reserved when the reservation cancellation message is transmitted or when the beacon of the transmitting node does not include information regarding the reserved time slot.
図７は、本発明の実施形態に係る、タイムスロットのコリジョンを解決するためのコリジョン回避方法を説明するための図である。以下、図７を参照して、本発明の実施形態に係る、タイムスロットのコリジョンを解決するための方法について詳細に説明する。 FIG. 7 is a diagram for explaining a collision avoidance method for resolving time slot collision according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method for resolving time slot collision according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
送信ノードは、当該送信ノードが予約したタイムスロットにコリジョンが発生したことを検出する（ステップＳ７００）。コリジョンは、他のノードが、送信ノードによって予約されたタイムスロットを予約している場合および使用している場合に発生する。 The transmitting node detects that a collision has occurred in the time slot reserved by the transmitting node (step S700). Collisions occur when other nodes reserve and use time slots reserved by the sending node.
続いて、送信ノードは、コリジョンが発生したタイムスロットに関する予約時点を比較する（ステップＳ７０２）。すなわち、送信ノードは、当該送信ノードが予約した時点と他のノードが予約した時点とを比較する。本発明の実施形態においては、予約した時点の早いノードが、予約したタイムスロットを占有使用することができる。このため、各ノードは、テーブルを生成または更新する場合に、当該ノードの予約時点に関する情報も共に記憶する。送信ノードの予約時点が他のノードよりも遅い場合には、送信ノードは、受信ノードに予約変更要請メッセージを送信する（ステップＳ７０４）。予約変更要請メッセージは、コリジョンが発生したタイムスロットに関する情報を含んでいる。送信ノードの予約時点が他のノードよりも早い場合には、他のノードは、前記タイムスロットを断念する。 Subsequently, the transmission node compares the reservation time points related to the time slot in which the collision has occurred (step S702). That is, the transmitting node compares the time point reserved by the transmitting node with the time point reserved by another node. In the embodiment of the present invention, a node that is early in the reservation can occupy and use the reserved time slot. For this reason, when each node generates or updates a table, it also stores information regarding the reservation time of the node. If the reservation time of the transmitting node is later than the other nodes, the transmitting node transmits a reservation change request message to the receiving node (step S704). The reservation change request message includes information regarding a time slot in which a collision has occurred. When the reservation time of the transmitting node is earlier than the other node, the other node gives up the time slot.
受信ノードは、予約変更要請メッセージを受信すると、コリジョンが発生したタイムスロットの予約を取り消す。受信ノードは、送信ノードに予約変更応答メッセージを送信する（ステップＳ７０６）。続いて、送信ノードは、当該送信ノードのテーブルに基づいて、予約するタイムスロットを再選択する（ステップＳ７０８）。送信ノードがタイムスロットを再選択する過程は、図６と同様である。送信ノードおよび受信ノードは、一部のタイムスロットのみのコリジョンが発生した場合には、ステップＳ７０８を実行する代わりに、コリジョンが発生しないタイムスロットを用いて当該動作を実行することができる。 When receiving the reservation change request message, the receiving node cancels the reservation of the time slot in which the collision has occurred. The receiving node transmits a reservation change response message to the transmitting node (step S706). Subsequently, the transmitting node reselects a time slot to reserve based on the table of the transmitting node (step S708). The process in which the transmitting node reselects the time slot is the same as in FIG. If a collision occurs in only some time slots, the transmitting node and the receiving node can execute the operation using a time slot in which no collision occurs, instead of executing step S708.
送信ノードは、予約変更要請メッセージに予約要請メッセージの情報を付加することができる（ステップＳ７０４）。また、受信ノードも、予約変更応答メッセージに予約応答メッセージの情報または予約取り消しメッセージの情報を付加することができる。 The sending node can add the reservation request message information to the reservation change request message (step S704). Also, the receiving node can add information on the reservation response message or information on the reservation cancellation message to the reservation change response message.
以上、本発明の原理について、好適な実施形態を示して説明したが、本発明は前記実施形態に限定されない。すなわち、当業者であれば、特許請求の範囲の思想および範疇を逸脱することがなく本発明に対する多数の変更及び修正が可能であることを理解可能である。したがって、そうした全ての適切な変更および修正ならびに均等物も本発明の範囲に属すると看做すべきである。 The principle of the present invention has been described with reference to the preferred embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. That is, those skilled in the art can understand that many changes and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable changes and modifications as well as equivalents should be considered within the scope of the present invention.
このように、複数のノードを備えて構成された通信ネットワークで、ノードが予約したタイムスロットに関する情報を隣接ノードと送受信することによって、通信ネットワークを構成しているノードは、隣接ノードが予約したタイムスロットに関する情報を認識する。したがって、ノードは、隣接ノードが予約していないタイムスロット、すなわちコリジョンが発生しないタイムスロットを予約することができる。 In this way, in a communication network configured with a plurality of nodes, by transmitting and receiving information on the time slot reserved by the node to and from the adjacent node, the nodes constituting the communication network can receive the time reserved by the adjacent node. Recognize information about slots. Therefore, a node can reserve a time slot that is not reserved by an adjacent node, that is, a time slot in which no collision occurs.
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ ノード A, B, C, D, E nodes
Claims (9)
（ａ１）、少なくとも一つの隣接ノードから、予約されたタイムスロットに関する情報を受信するステップと、
（ａ２）送信するデータを生成した場合に、前記予約されたタイムスロットとの間でコリジョンが発生しない少なくとも一つのタイムスロットを抽出するステップと、
（ａ３）抽出された前記タイムスロットの予約を要請するメッセージを、前記相手方ノードに送信するステップと、
（ａ４）前記相手方ノードによって抽出された、前記相手方ノードの少なくとも一つの隣接ノードから受信した予約されたタイムスロットとの間でコリジョンが発生しない少なくとも一つのタイムスロットに関する情報を含む予約取り消しメッセージを前記相手方ノードから受信した場合に、前記相手方ノードによって抽出された少なくとも一つのタイムスロットとの間でコリジョンが発生しない少なくとも一つのタイムスロットを抽出するステップと、
（ａ５）前記予約されたタイムスロットに関する情報は、予約時点に関する情報を含み、前記予約されたタイムスロットにおいて、他のノードが予約していることによりコリジョンが発生した場合に、当該コリジョンが発生したタイムスロットを予約した前記一のノードの予約時点と、当該コリジョンが発生したタイムスロットを予約した前記他のノードの予約時点とを比較し、前記一のノードの予約時点が、前記他のノードの予約時点より遅いときに、前記一のノードは、前記相手方ノードに当該コリジョンが発生したタイムスロットの予約の変更を要請するメッセージを送信するステップと、
（ａ６）前記相手方ノードが、当該コリジョンが発生したタイムスロットの予約を取り消すと通知した場合に、予約するタイムスロットを再び抽出するステップと、
を含むことを特徴とするタイムスロット予約方法。 A time slot reservation method in which one node that transmits data to a partner node using a reserved time slot among a plurality of time slots in a wireless network configured with a plurality of nodes reserves the time slot. And
(A1) receiving information on reserved time slots from at least one neighboring node;
(A2) extracting at least one time slot that does not cause a collision with the reserved time slot when generating data to be transmitted; and
(A3) transmitting a message requesting reservation of the extracted time slot to the counterpart node;
(A4) A reservation cancellation message including information on at least one time slot that does not cause a collision with a reserved time slot received from at least one adjacent node of the counterpart node extracted by the counterpart node. Extracting at least one time slot in which no collision occurs with at least one time slot extracted by the counterpart node when received from the counterpart node; and
(A5) The information on the reserved time slot includes information on the reservation time point, and when a collision occurs due to a reservation made by another node in the reserved time slot, the collision has occurred. The reservation time of the one node that reserved the time slot is compared with the reservation time of the other node that reserved the time slot in which the collision occurred, and the reservation time of the one node is When the one node is later than the reservation time, the one node transmits a message requesting the counterpart node to change the reservation of the time slot in which the collision occurred; and
(A6) extracting the time slot to be reserved again when the counterpart node notifies that the reservation of the time slot in which the collision has occurred is canceled;
A time slot reservation method comprising:
前記隣接ノードから、当該隣接ノードが予約したタイムスロットに関する情報と、前記隣接ノードの隣接ノードが予約したタイムスロットに関する情報と、を受信することを特徴とする請求項１に記載のタイムスロット予約方法。 In the step (a1),
The time slot reservation method according to claim 1, wherein information on a time slot reserved by the adjacent node and information on a time slot reserved by an adjacent node of the adjacent node are received from the adjacent node. .
（ａ７）前記相手方ノードが前記タイムスロットの予約を容認すると通知した場合に、前記タイムスロットの予約を隣接ノードに通知するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイムスロット予約方法。 After the step (a3),
( A7 ) The method further comprises a step of notifying the adjacent node of the reservation of the time slot when the counterpart node notifies that the reservation of the time slot is acceptable. The time slot reservation method according to one item.
（ｂ１）データを送信する前記相手方ノードから、予約するタイムスロットに関する情報を受信するステップと、
（ｂ２）受信したタイムスロットと記憶されたタイムスロットとの間にコリジョンが発生するか否かを判定するステップと、
（ｂ３）コリジョンが発生しない場合に、受信した前記タイムスロットを容認することを前記相手方ノードに通知するステップと、
（ｂ４）受信した前記タイムスロットの一部と前記記憶されたタイムスロットとの間にコリジョンが発生する場合に、コリジョンが発生しないタイムスロットに関する情報のみを前記相手方ノードに通知するステップと、
（ｂ５）前記予約するタイムスロットに関する情報は、予約時点に関する情報を含み、前記予約するタイムスロットにおいて、他のノードが予約していることによりコリジョンが発生した場合に、当該コリジョンが発生したタイムスロットを予約した前記相手方ノードの予約時点が、当該コリジョンが発生したタイムスロットを予約した前記他のノードの予約時点より遅いときに、前記相手方ノードから当該コリジョンが発生したタイムスロットの予約の変更を要請するメッセージを受信するステップと、
（ｂ６）前記予約の変更を要請するメッセージを受信した場合に、当該コリジョンが発生したタイムスロットの予約を取り消し、当該予約を取り消したことを前記相手方ノードに通知するステップと、
を含むことを特徴とするタイムスロット予約方法。 A time slot reservation method in which one node that receives data from a partner node using a reserved time slot among a plurality of time slots in a wireless network configured with a plurality of nodes reserves the time slot. And
(B1) receiving information on a reserved time slot from the counterpart node transmitting data;
(B2) determining whether a collision occurs between the received time slot and the stored time slot;
(B3) notifying the counterpart node that the received time slot is acceptable if no collision occurs;
(B4) notifying the counterpart node only of information relating to a time slot in which no collision occurs when a collision occurs between a part of the received time slot and the stored time slot;
(B5) The information related to the reserved time slot includes information related to the reservation time point, and when a collision occurs due to a reservation made by another node in the reserved time slot, the time slot in which the collision occurs When the reservation time of the counterpart node that reserved the time is later than the reservation time of the other node that reserved the time slot in which the collision occurred, the counterpart node requests a change in the reservation of the time slot in which the collision occurred. Receiving a message to perform,
(B6) canceling the reservation of the time slot in which the collision has occurred when receiving a message requesting the change of the reservation, and notifying the counterpart node that the reservation has been canceled;
A time slot reservation method comprising:
（ｂ２１）前記記憶されたタイムスロットとの間でコリジョンが発生しないタイムスロットを抽出するステップと、
（ｂ２２）抽出したタイムスロットと受信したタイムスロットとが一致する場合に、コリジョンが発生していないと判定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のタイムスロット予約方法。 The step (b2) includes
(B21) extracting a time slot in which no collision occurs with the stored time slot;
(B22) determining that no collision has occurred when the extracted time slot matches the received time slot;
The time slot reservation method according to claim 6 , further comprising:
（ｂ２３）抽出したタイムスロットと受信したタイムスロットとが一致しない場合に、受信したタイムスロットの予約を容認することができないと判定するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のタイムスロット予約方法。 The step (b2) includes
The time of claim 7 , further comprising: (b23) determining that the reservation of the received time slot cannot be accepted if the extracted time slot does not match the received time slot. Slot reservation method.
（ｂ７）前記タイムスロットの予約を隣接ノードに通知するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか一項に記載のタイムスロット予約方法。 After the step (b3),
The time slot reservation method according to any one of claims 5 to 8, further comprising: ( b7 ) notifying an adjacent node of reservation of the time slot.
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