(57)【要約】【課題】トラフィックを増大させることなく、無線端末間で授受されるメッセージの到達率の低下を抑えるとともに、送信したメッセージの到達状況を送信元で把握することのできる無線通信システム及び中継装置を得る。【解決手段】通信経路に中継装置を含んで複数の無線端末間で１対多のマルチキャスト通信を行う無線通信システムにおいて、通信経路途中の中継装置に送信元からのメッセージを保持しておき、送信先の無線端末からの受信応答が得られない場合には、中継装置が保持しているメッセージを繰り返し中継送信する。また、送信先から返される受信応答を、それぞれの無線端末毎ではなくそれらを集約したデータとして相互に授受する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末間の通信経路に中継装置を含み、所定の周波数の無線信号を用いてこれら無線端末間で１対多のマルチキャスト通信を行う無線通信システムにおいて、
前記中継装置は、送信元からのメッセージを中継送信したあて先からこのメッセージに対する受信応答を受けとるまで、所定の期間定期的に繰り返し前記メッセージを送信するとともに、
所定の期間前記受信応答を受信し、この期間内に受信された前記受信応答を集約して前記送信元に向けて中継送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記中継装置は、異なる無線信号の周波数間で前記メッセージ及び前記受信応答を中継することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記中継装置は、１対多のマルチキャスト通信を行う前記無線端末を兼ねることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
複数の無線端末を有する無線通信システム内でこれら無線端末間の通信経路の途中に設けられ、前記無線端末から１対多のマルチキャストで送信された送信元からのメッセージをその中継送信先からの受信応答を確認しながら所定の周波数の無線信号を用いて中継する中継装置において、
第１の周波数の無線信号で中継対象の前記メッセージを受信し保持する第１の受信手段と、
この第１の受信手段で保持された前記中継対象のメッセージを、前記中継送信先からの受信応答を受けとるまで、所定の期間繰り返し前記中継送信先に第２の周波数の無線信号で送信するメッセージ保持中継手段と、
前記第２の周波数の無線信号で返される前記中継送信先からの受信応答をあらかじめ設定された所定の期間受信し、この期間内に受信された前記受信応答を集約する第２の受信手段と、
この第２の受信手段で集約された前記受信応答を前記送信元に向けて第１の周波数の無線信号で送信する受信応答中継手段と
を有することを特徴とする中継装置。
【請求項５】
前記中継装置は、前記無線通信システム内において１対多のマルチキャスト通信を行う前記無線端末を兼ねることを特徴とする請求項４に記載の中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信システム及び中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的狭帯域の無線信号を用いて、複数の無線端末間でデータ通信を行う無線通信システムにおいては、無線端末間でメッセージ通信を行う際に、通信プロトコルレベルによる再送制御や、応用プログラムレベルにおける複数回送信などを行い、送信元の無線端末から宛先となる無線端末へのメッセージ到達率の向上、及び信頼性の向上を図っている。また、無線信号の到達範囲を確保できるように通信経路に中継装置等が設けられることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２８４８８号公報（第２１ページ、図１）
【特許文献２】特開２００９−２７８５８１号公報（第９ページ、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような無線通信システム内においてそれぞれの無線端末が移動する場合、移動に伴って無線端末相互間の無線信号の到達状況が絶えず変化する。このため、互いの位置関係が無線信号の到達範囲外となったり、障害物等の影響を受ける伝搬環境にある場合などは、送信元からのメッセージが宛先の無線端末に届かず、また再送等を行ってもメッセージの到達率が改善されないという課題があった。また、通信経路に中継装置を含んでマルチホップとなった場合には到達率の改善はさらに難しく、送信元ではメッセージの到達状況が不明になることも起こりうる。１対１のユニキャスト通信ではもちろんのこと、複数端末に向けて同一メッセージを同時送信する１対多のマルチキャスト通信を行う場合には、運用上影響が大きかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の無線通信システムは、複数の無線端末間の通信経路に中継装置を含み、所定の周波数の無線信号を用いてこれら無線端末間で１対多のマルチキャスト通信を行う無線通信システムにおいて、前記中継装置は、送信元からのメッセージを中継送信したあて先からこのメッセージに対する受信応答を受けとるまで、所定の期間定期的に繰り返し前記メッセージを送信するとともに、所定の期間前記受信応答を受信し、この期間内に受信された前記受信応答を集約して前記送信元に向けて中継送信する。
【０００６】
また、実施形態の中継装置は、複数の無線端末を有する無線通信システム内でこれら無線端末間の通信経路の途中に設けられ、前記無線端末から１対多のマルチキャストで送信された送信元からのメッセージをその中継送信先からの受信応答を確認しながら所定の周波数の無線信号を用いて中継する中継装置において、第１の周波数の無線信号で中継対象の前記メッセージを受信し保持する第１の受信手段と、この第１の受信手段で保持された前記中継対象のメッセージを、前記中継送信先からの受信応答を受けとるまで、所定の期間繰り返し前記中継送信先に第２の周波数の無線信号で送信するメッセージ保持中継手段と、前記第２の周波数の無線信号で返される前記中継送信先からの受信応答をあらかじめ設定された所定の期間受信し、この期間内に受信された前記受信応答を集約する第２の受信手段と、この第２の受信手段で集約された前記受信応答を前記送信元に向けて第１の周波数の無線信号で送信する受信応答中継手段とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態の無線通信システムの構成を例示する概念図。
【図２】本実施形態の無線端末の構成の一例を示すブロック図。
【図３】本実施形態の中継装置の構成の一例を示すブロック図。
【図４】受信応答の集約結果のフォーマットの一例を示す図。
【図５】本実施形態の無線通信システムの動作を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態の無線通信システム及び中継装置について、図１乃至図５を参照して説明する。
【実施例】
【０００９】
図１は、一実施形態の無線通信システムの構成を例示する概念図である。この図１に例示した無線通信システム１は、９台の無線端末Ａ１１Ａ〜無線端末Ｉ１１Ｉ、ならびに２台の中継装置Ａ１２Ａ〜中継装置Ｂ１２Ｂから構成された事例を示している。これら９台の無線端末及び２台の中継装置は、それぞれに同一に構成されているものとしている。また、これらの無線端末及び中継装置は、この無線通信システム１内でマルチキャストグループを構成し、この事例では無線端末Ａ１１Ａがメッセージの送信元となって、このメッセージが送信先である無線端末Ｂ１１Ｂ〜無線端末Ｉ１１Ｉに送信されるとともに、その通信経路には２つの中継装置Ａ１２Ａ、及び中継装置Ｂ１２Ｂが含まれる場合を示している。
【００１０】
さらに２つの中継装置はいずれも、異なる無線信号の周波数間で中継を行うものとしている。すなわちこの事例では、中継装置Ａ１２Ａは、無線端末Ａ１１Ａとの間は周波数ｆ１の無線信号で、また中継装置Ｂ１２Ｂとの間は周波数ｆ２の無線信号で通信することによって、無線端末Ａ１１Ａと中継装置Ｂ１２Ｂとの間を中継している。また、中継装置Ｂ１２Ｂは、中継装置Ａ１２Ａとの間は周波数ｆ２の無線信号で、また無線端末Ｂ１１Ｂ〜無線端末Ｉ１１Ｉとの間は周波数ｆ３の無線信号で通信することによって、中継装置Ａ１２Ａと無線端末Ｂ１１Ｂ〜無線端末Ｉ１１Ｉとの間を中継している。なお後述するが、２つの中継装置１２Ａ及び１２Ｂは、無線端末としても機能するように構成されているものとしている。
【００１１】
図２は、図１に例示した無線端末１１の一実施例の構成を示すブロック図である。この無線端末１１は、送受信部２１、端末メッセージ処理部２２、操作表示部２３、及び位置情報取得部２４から構成されている。送受信部２１は、他の無線端末または中継装置との間でメッセージ及びその受信応答を含む各種データを送受信する。送受信には、所定の周波数ｆｉの無線信号を用いる。端末メッセージ処理部２２は、無線端末間で授受されるメッセージ及び受信応答の編集処理や、操作表示部２３との操作入力や表示データのフォーマット変換処理等、メッセージに関連する処理を含む種々のデータ処理を行う。
【００１２】
操作表示部２３は、メッセージの作成入力及び表示を含む無線端末と操作員とのマンマシンインターフェイス部である。位置情報取得部２４は、自位置情報を継続的に取得し、端末メッセージ処理部２２に送出する。この自位置情報もメッセージのひとつとして無線端末間で授受される。
【００１３】
図３は、図１に例示した中継装置１２の一実施例の構成を示すブロック図である。この中継装置１２は、中継送受信部３１、メッセージ保持部３２、受信応答集約部３３から構成されている。また、無線端末としても機能するように構成されており、無線端末と同一に構成された端末メッセージ処理部２２、操作表示部２３、及び位置情報取得部２４を備えている。中継送受信部３１は、他の無線端末または中継装置との間でメッセージ及び受信応答を含む各種データを中継する。本実施例では、中継は、送受信間で異なる周波数の無線信号を用いるものとしている。すなわち、周波数ｆｊの無線信号で受信した各種データは周波数ｆｋの無線信号で送信し、その反対に周波数ｆｋの無線信号で受信した各種データは周波数ｆｊの無線信号で送信することによって中継している。
【００１４】
メッセージ保持部３２は、中継送受信部３１で受信された無線端末からのメッセージを中継用に一時保持するとともに、中継送信先に送信するために中継送受信部３１に送出する。後述するが、この中継送受信部３１への送出は、中継送信先からの受信応答を受けとるまで、所定の期間繰り返される。受信応答集約部３３は、あらかじめ設定された受信期間内に中継送受信部３１で受信された中継送信先からの受信応答を蓄積することによってこれらを集約するとともに、集約結果を送信元の方向に向けて送信すべく中継送受信部３１に送出する。受信応答の集約結果として送出されるデータのフォーマットの一例を図４に示す。
【００１５】
この図４に示した事例では、１０台分までの中継送信先からの受信応答を集約できるものとし、それぞれの中継送信先からの受信応答の有無を１ビットの情報として表すとともに、その集約結果として中継送信先へのメッセージ到達状況を２ビットの終了フラグとして表している。なお、端末メッセージ処理部２２、操作表示部２３、及び位置情報取得部２４については、図２に例示した無線端末１１と同一であるので、説明を省略する。
【００１６】
次に、前出の図１乃至図４、ならびに図５のフローチャートを参照して、上述のように構成された本実施形態の無線通信システム及び中継装置の動作について説明する。なお、以下の説明においては、図１に例示した無線通信システム１内において、無線端末Ａ１１Ａが送信元となって無線端末Ｂ１１Ｂ〜無線端末Ｉ１１Ｉに対してマルチキャストでメッセージを送信し、その受信応答が送信元まで返されるまでの場面をとりあげて説明する。
【００１７】
まず、無線端末Ａ１１Ａからメッセージが周波数ｆ１の無線信号でマルチキャスト送信されると（ＳＴ５０１）、このメッセージは中継装置Ａ１２Ａ内のメッセージ保持部３２に保持されるとともに、周波数ｆ２の無線信号で中継装置Ｂ１２Ｂに中継送信される。なお、保持されたメッセージの繰り返し送信については、後段の動作ステップにおいて詳述するので、この動作ステップにおいては繰り返し送信はないものとしている（ＳＴ５０２）。中継装置Ｂ１２Ｂでは、受信されたメッセージが同様に自装置内のメッセージ保持部３２に保持されるとともに（ＳＴ５０３）、このメッセージが周波数ｆ３の無線信号で８台の無線端末Ｂ１１Ｂ〜無線端末Ｉ１１Ｉに中継送信される（ＳＴ５０４）。なお、図示していないが、２台の中継装置は無線端末としても機能するように構成されているので、これらのステップにおいては、２台の中継装置からは、メッセージ受信に対する自身の受信応答を含めたメッセージ中継に対する受信応答の集約結果が、図３に例示したフォーマットにより所定のタイミングで送信元の方向に向けて送出される。
【００１８】
次いで、各無線端末Ｂ１１Ｂ〜無線端末Ｉ１１Ｉにおいて中継装置Ｂ１２Ｂから中継送信されたメッセージが受信されると、これらの無線端末は、自端末内の端末メッセージ処理部２２において受信したメッセージに対する各種の処理を実行するとともに、このメッセージに対する受信応答を生成する（ＳＴ５０５）。そして、この生成された受信応答は送信元の方向に向けて、すなわちここでは中継装置Ｂ１２Ｂに対して送信される（ＳＴ５０６）。
【００１９】
中継装置Ｂ１２Ｂでは、ＳＴ５０４の動作ステップでメッセージを中継送信後、あらかじめ設定された所定の受信期間、ＳＴ５０６の動作ステップにより各無線端末Ｂ１１Ｂ〜無線端末Ｉ１１Ｉから送られてくる受信応答を受信して受信応答集約部３３に蓄積するとともに、これらを図４に例示したフォーマットのデータに集約する（ＳＴ５０７）。そして、この集約結果は、所定のタイミングで送信元の方向、すなわちここでは中継装置Ａ１２Ａに対して周波数ｆ２の無線信号で送信される（ＳＴ５０８）。
【００２０】
次いで中継装置Ｂ１２Ｂでは、受信応答集約部３３での受信応答の集約結果が参照され、無線端末Ｂ１１Ｂ〜無線端末Ｉ１１Ｉの中で未だ受信応答のない無線端末があれば、メッセージ再送のために動作ステップＳＴ５０４の中継送信が繰り返される（ＳＴ５０９のＹ）。そして、これに続くＳＴ５０５〜ＳＴ５０８までの動作ステップがあらかじめ設定された所定の期間繰り返される（ＳＴ５０９のＮ）。このように中継装置にメッセージを保持しておき、無線端末からの受信応答が得られない、あるいは不完全な場合には、中継装置が繰り返し中継送信することによって、通信ネットワーク内のトラフィックを増大させることなく無線端末へのメッセージの到達率の低下を抑えている。
【００２１】
一方、受信応答の集約結果は、ＳＴ５０９のステップで再送が繰り返される間も、上述のＳＴ５０８の動作ステップにより周波数ｆ２の無線信号で中継装置Ａ１２Ａに送信され、さらに中継装置１２Ａから周波数ｆ１の無線信号で無線端末Ａ１１Ａに中継送信される（ＳＴ５１０）。無線端末Ａ１１Ａでは、この送信先からの受信応答の集約結果が受信されると、自端末内の端末メッセージ処理部２２においてこの集約結果を処理し、例えば、各無線端末毎の受信応答の有無に基づきメッセージの到達状況等を操作表示部２３に表示する。そして、ＳＴ５０９の動作ステップによるメッセージ再送のたび毎に受信応答の集約結果は更新され、表示結果にも反映される（ＳＴ５１２）。このように、受信応答をそれぞれの無線端末毎ではなく、それらを集約したデータとして授受することによって、無線端末Ａ１１Ａでは、より少ないトラフィックでメッセージの到達状況を時間経過に沿って把握することができる。
【００２２】
加えて、無線端末Ａ１１Ａ〜無線端末Ｉ１１Ｉ、及び中継装置Ａ１２Ａ〜中継装置Ｂ１２Ｂは、いずれも位置情報取得部２４を有しており、それぞれに自位置情報を定期的にブロードキャストするとともに、他の無線端末及び中継装置からブロードキャストされたそれぞれの自位置情報に基づき、相互に通信可能な状況にあるかどうかの判断支援を可能にしている。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態においては、通信経路に中継装置を含んで複数の無線端末間で１対多のマルチキャスト通信を行う無線通信システムにおいて、通信経路途中の中継装置に送信元からのメッセージを保持しておき、送信先の無線端末からの受信応答が得られない、あるいは不完全な場合には、中継装置が保持しているメッセージを繰り返し中継送信している。また、送信先から返される受信応答を、それぞれの無線端末毎ではなく、複数台の無線端末分集約したデータとして相互に授受している。これにより、通信ネットワーク内のトラフィックを増大させることなく、無線端末へのメッセージの到達率の低下を抑えることができるとともに、送信元においては、メッセージの到達状況を時間経過に沿って把握することができる。
【００２４】
なお、本実施形態は、上述したそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  無線通信システム
１１  無線端末
１２  中継装置
２１  送受信部
２２  端末メッセージ処理部
２３  操作表示部
２４  位置情報取得部
３１  中継送受信部
３２  メッセージ保持部
３３  受信応答集約部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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