專利名稱：通信裝置及通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將電力線用作通信路徑的通信裝置及通信方法。
背景技術(shù)：
在無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中，基站將信標(biāo)作為控制包定期地進行發(fā)送。移動終端在移動到該信標(biāo)的到達范圍內(nèi)時，接收信標(biāo)，檢測已進入可與基站通信的范圍內(nèi)的情況。在利用基站的通信中，接收到信標(biāo)的所有移動終端對基站進行中繼，來進行通信。
并且，在無線網(wǎng)絡(luò)中還存在有移動自組(adhoc)無線網(wǎng)，能夠通過各個終端進行中繼，來在不用基站的情況下，使存在于中繼終端的特定范圍內(nèi)的終端與中繼終端之間進行數(shù)據(jù)通信。在移動自組無線網(wǎng)中，與利用基站的通信不同，并不確定進行中繼的終端。因此，當(dāng)要在某兩個終端之間進行數(shù)據(jù)通信時，必須要將適于將兩個終端之間的通信進行中繼的終端確定為中繼終端。確定中繼終端用的控制信息的交換方式被分類為周期性交換控制信息的預(yù)發(fā)式(例如，參照非專利文獻1及2)和在開始數(shù)據(jù)通信時進行控制信息的交換的被動式(例如，參照非專利文獻3及4)。 一般來說，當(dāng)終端的移動速度較慢時，預(yù)發(fā)式較有效，當(dāng)終端的移動速度較快時，被動式較有效。
非專利文獻1: REQUEST FOR COMMENT 3626: Optimized LinkState Routing Protocol(OLSR)
非專利文獻2 : REQUEST FOR COMMENT 3684 : TopologyDissemination Based on Reverse—Path Forwarding(TBRPF)
非專利文獻3: REQUEST FOR COMMENT 3561: Ad hoc On—Demand Distance Vector (AODV) Routing
非專利文獻4: REQUEST FOR COMMENT 4728: The DynamicSource Routing(DSR) Protocol for Mobile Ad Hoc Networks for IPv4若將上述以往技術(shù)適用于將電力線用作通信路徑的電力線通信中時，會產(chǎn)生以下問題。
艮P，在電力線通信中，幾乎不會發(fā)生終端的移動。因此，使用預(yù)發(fā)式較為有效。
但是，在移動自組網(wǎng)的電力線通信中，能夠利用與周期交換的路徑信
息等有關(guān)的控制包，來使存在于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的PLC(Power Line Communication)終端相互連接。而且，由于在電力線通信中，將電力線用作網(wǎng)絡(luò)，因此相應(yīng)于電氣設(shè)備的使用狀況，例如，相應(yīng)于吸塵器開關(guān)是否接通等狀況的變化，通信路徑的狀態(tài)不斷發(fā)生變化，相應(yīng)于該通信路徑的狀態(tài)變化，能夠與中繼終端進行通信的范圍也會發(fā)生變化。所以，作為某一個PLC終端所接收的控制包的發(fā)送源的中繼終端也隨著通信路徑的狀態(tài)變化而發(fā)生變化，有時會使中繼終端的數(shù)據(jù)增加。
這樣一來，當(dāng)在某一個PLC終端的通信范圍內(nèi)出現(xiàn)了多個發(fā)送控制包的中繼終端時，從該多個中繼終端的每一個發(fā)送控制包。由于周期性發(fā)送來自中繼終端的控制包，因此當(dāng)周期時刻重疊時，從各個中繼終端所發(fā)送的控制包有可能會在網(wǎng)絡(luò)上相互沖突。此時，不能用PLC終端接收控制包。結(jié)果會產(chǎn)生PLC終端脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的問題。
另一方面，在接收控制包的PLC終端中，存在有如下問題不能判斷是因在網(wǎng)絡(luò)上存在噪音而不能接收控制包，還是因控制包發(fā)生沖突而不能接收控制包。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于提供一種在利用電力線的移動自組網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)在一定期間內(nèi)不能接收控制包時，能夠判斷是因網(wǎng)絡(luò)上的噪音而不能接收，還是因控制包發(fā)生沖突而不能接收，并且，能夠防止因從多個中繼終端所發(fā)送的控制包發(fā)生沖突而造成脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的通信裝置及通信方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的一形態(tài)的通信裝置包括通信部，對周期性出現(xiàn)在通信路徑的控制包進行接收；以及控制部，當(dāng)在規(guī)定期間內(nèi)對至少有效載荷部不完整的多個控制包進行接收，判斷出在有效載荷部不完整的多個控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中含有不相同的發(fā)送源地址時，判斷為從多個終端發(fā)送來的控制包發(fā)生沖突。
第一形態(tài)的通信裝置包括通信部，對周期性出現(xiàn)在通信路徑的控制包進行接收；以及控制部，當(dāng)在規(guī)定期間內(nèi)對至少有效載荷部不完整的多
個控制包進行接收，判斷出在有效載荷部不完整的多個控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中含有不相同的發(fā)送源地址時，判斷為從多個終端發(fā)送來的控制包發(fā)生沖突。
在多個中繼終端發(fā)送控制包時，由于多個中繼終端的每一個向網(wǎng)絡(luò)上
送出控制包的時刻是在多個中繼終端之間錯開發(fā)送控制包時的退避(backoff)時間，因此即使控制包發(fā)生沖突，先于其它所發(fā)送的控制包的頭部到達通信對象的PLC終端的可能性也會較高。
于是，在本形態(tài)中，著眼于控制包的頭部，對從多個終端所發(fā)送的控制包是否發(fā)生沖突進行判斷。
艮P，根據(jù)本形態(tài)的通信裝置，當(dāng)對于周期性出現(xiàn)在通信路徑的控制包，在規(guī)定期間內(nèi)接收到有效載荷部不完整的多個控制包時，判斷在有效載荷部不完整的控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中是否含有不相同的發(fā)送源地址。當(dāng)在發(fā)送源地址中含有不相同的發(fā)送源地址時，通信裝置判斷為從多個終端發(fā)送來的控制包發(fā)生沖突。象這樣，由于通信裝置與控制包的有效載荷部相比，根據(jù)在到達通信對象的可能性較高的頭部所包含的發(fā)送源地址的異同來判斷控制包是否發(fā)生了沖突，因此能夠很容易地判斷是因噪音而不能接收控制包，還是因沖突而不能接收控制包。結(jié)果是能夠防止通信裝置因從多個中繼終端所發(fā)送的控制包發(fā)生沖突而脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的情況。
第二形態(tài)的通信裝置是在上述形態(tài)中，控制部在判斷出在有效載荷部不完整的控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中含有不相同的發(fā)送源地址，并且，含在不完整的控制包的頭部的發(fā)送源地址與發(fā)送了控制包的母發(fā)送源地址相同時，判斷為從多個終端所發(fā)送來的控制包發(fā)生沖突。
第三形態(tài)的通信裝置是在上述形態(tài)中，當(dāng)在一定期間不接收控制包時，控制部判斷在規(guī)定時間內(nèi)接收到的有效載荷部不完整的多個控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中是否含有不相同的發(fā)送源地址。2009800
根據(jù)該形態(tài)的通信裝置，當(dāng)在一定期間不接收控制包時，判斷在規(guī)定時間內(nèi)所接收到的有效載荷部不完整的多個控制包的頭部中所包含的發(fā)送源地址中是否含有不相同的發(fā)送源地址。這樣一來，由于在一定期間不接收周期性出現(xiàn)在通信路徑的控制包的階段中，認為有可能是因控制包在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生沖突而不能接收控制包，對控制包是否發(fā)生沖突進行判斷，因此能夠更有效地判斷控制包是否發(fā)生了沖突。
第四形態(tài)的通信裝置是在上述形態(tài)中，當(dāng)控制部判斷為從多個終端發(fā)送來的控制包正在發(fā)生沖突時，對于多個終端中的一個終端，發(fā)出讓控制包的發(fā)送時刻延遲的指示。
根據(jù)該形態(tài)的通信裝置，當(dāng)判斷為從多個終端發(fā)送來的控制包正在發(fā)生沖突時，對于多個終端中的一個終端，發(fā)出讓控制包的發(fā)送時刻延遲的指示。這樣一來，由于在多個終端中的其它終端所發(fā)送的控制包之后來對接收到指示的一個終端所發(fā)送的控制包進行發(fā)送，所以能夠從多個終端中的一個終端接收控制包。結(jié)果是能夠防止通信裝置因控制包發(fā)生沖突而造成不能繼續(xù)接收控制包，實質(zhì)上脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的情況。
第五形態(tài)的通信裝置是在上述形態(tài)中，控制部發(fā)出使控制包的發(fā)送時刻延遲至少一個包的指示。
根據(jù)該形態(tài)的通信裝置，由于控制部通過使控制包的發(fā)送時刻延遲至少一個包，來在其它終端發(fā)送控制包的至少一個包之后對多個終端中的一個終端所發(fā)送的控制包進行發(fā)送，因此能夠保障接收控制包的準確性。
第六形態(tài)的通信裝置是在上述形態(tài)中，當(dāng)控制部在規(guī)定期間內(nèi)接收至少有效載荷部不完整的多個控制包，且控制包的頭部也不完整時，對于在通信范圍內(nèi)存在的終端，作出改變控制包的發(fā)送概率的指示。
當(dāng)在規(guī)定期間內(nèi)連控制包的頭部也不能接收時，能夠認為是由于存在于網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)送控制包的終端個數(shù)增加，因此發(fā)送控制包的時刻重疊的機會增加，控制包發(fā)生沖突的概率也隨之增大。
因此，根據(jù)該形態(tài)的通信裝置，當(dāng)在規(guī)定期間內(nèi)接收有效載荷部不完整的多個控制包，且控制包的頭部也不完整時，對于存在于通信范圍的終端發(fā)出改變控制數(shù)據(jù)的發(fā)送概率的指示。這樣一來，由于能夠用來自控制包的接收側(cè)的指示來改變不能持續(xù)接收控制包的狀況，因此能夠增大接收控制包的可能性。
第七形態(tài)的通信裝置是在上述形態(tài)中，控制包是用廣播發(fā)送的控制包。該形態(tài)的通信裝置還能夠適用于用廣播發(fā)送控制包的情況。第八形態(tài)的通信裝置是在上述形態(tài)中，控制包包括信標(biāo)信號。該形態(tài)的通信裝置還能夠適用于控制包為信標(biāo)信號的情況。第九形態(tài)的通信裝置是在上述形態(tài)中，通信路徑是電力線。該形態(tài)的通信裝置還能夠適用于通信路徑是電力線的情況。第十形態(tài)的通信方法是當(dāng)在接收周期性出現(xiàn)在通信路徑的控制包，且在規(guī)定期間內(nèi)接收至少有效載荷部不完整的多個控制包的情況下，判斷出在有效載荷部不完整的多個控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中含有不相同的發(fā)送源地址時，判斷為從多個終端發(fā)送來的控制包正在發(fā)生沖突。
根據(jù)該形態(tài)的通信方法，由于與控制包的有效載荷部相比，根據(jù)到達通信對象的可能性較高的頭部所包含的發(fā)送源地址的異同來判斷控制包是否發(fā)生了沖突，因此能夠很容易地判斷是因噪音不能接收控制包，還是因發(fā)生沖突不能接收控制包。結(jié)果是能夠防止因從多個中繼終端所發(fā)送的控制包發(fā)生沖突而脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的情況。(發(fā)明的效果)
通過上述形態(tài)的通信終端裝置，當(dāng)在利用電力線的移動自組無線網(wǎng)中，在一定期間不能接收控制包時，能夠判斷是因網(wǎng)絡(luò)上的噪音而不能接收，還是因控制包的沖突而不能接收，并且，能夠防止因從多個中繼終端所發(fā)送的控制包發(fā)生沖突而脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的情況。


圖1為表示本發(fā)明的一實施形態(tài)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。
圖2為表示用在本發(fā)明的一實施形態(tài)中的終端的詳細結(jié)構(gòu)圖。圖3為CPU202的功能塊圖。
圖4為在一實施形態(tài)中沒有發(fā)生包沖突時的狀態(tài)圖。圖5為在一實施形態(tài)中沒有發(fā)生包沖突時的樹結(jié)構(gòu)圖。圖6為表示在一實施形態(tài)中正在發(fā)生包沖突時的狀態(tài)圖。圖7為表示在一實施形態(tài)中正在發(fā)生包沖突時的樹結(jié)構(gòu)圖。圖8A為表示在一實施形態(tài)中接收、發(fā)送洪泛包(floodingpacket)的序列圖。
圖8B為表示在一實施形態(tài)中接收、發(fā)送洪泛包的其它序列圖。
圖9為表示檢測正讓發(fā)生包沖突的中繼終端的方法的圖。
圖IO為表示控制發(fā)送時刻的動作的圖。
圖11為表示終端的接收處理的流程圖。
圖12為表示終端的發(fā)送處理的流程圖。
(符號的說明)
101—服務(wù)區(qū)；102 110、 401 404、 601 —終端；201—存儲器；202
—CPU; 203 —網(wǎng)絡(luò)接口； 301—接收處理部；302 —發(fā)送處理部；303 —沖 突判斷部；304 —控制包發(fā)送部；305 —發(fā)送控制部；405 407 —覆蓋區(qū)；
801 806、 8U 814 —包。
具體實施例方式
(第一實施方式)
圖1為表示使用本發(fā)明的一實施形態(tài)所涉及的通信裝置及通信方法的 網(wǎng)絡(luò)的圖。在圖1中，通信裝置對應(yīng)于發(fā)送、接收以及中繼的各個終端。 由于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)101大于各個終端的覆蓋區(qū)，因此構(gòu)成了經(jīng)由中繼終端 103 107相互進行通信的移動自組網(wǎng)。通過服務(wù)區(qū)101內(nèi)的所有終端(包括 接收終端108 110)對與發(fā)送終端102周期性發(fā)送來的路徑信息等有關(guān)的控 制包進行接收，來得知在各個終端之間將哪一終端選為中繼終端103 107， 進行通信即可。例如，將預(yù)發(fā)式用作選擇將控制包發(fā)送給所有終端用的中 繼終端的選擇方法。
圖2為表示各個終端的詳細結(jié)構(gòu)的圖。在圖2中，各個終端與包含各 種控制程序和/或工作區(qū)的存儲器201、控制整個終端的CPU202及電力線 相連接，且由經(jīng)由電力線對各種數(shù)據(jù)進行通信的網(wǎng)絡(luò)接口 203構(gòu)成。各個 終端用CPU202執(zhí)行存儲在存儲器201中的程序，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 203發(fā)送 數(shù)據(jù)，且用CPU202對經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 203所接收到的數(shù)據(jù)進行譯解。另外， 能夠?qū)PU202記為用于控制整個終端的控制部，將網(wǎng)絡(luò)接口 203記為用 于承擔(dān)整個終端的通信的通信部。圖3為說明CPU202所執(zhí)行的各個功能的功能塊圖。在圖3中，接收 處理部301接收包括控制包的所有包。在本通信裝置作為接收終端發(fā)揮作 用時，接收處理部301從包頭部那里識別所接收到的包是否是對所有終端 所發(fā)送的包(以下，稱為"洪泛包")。在接收處理部301中，將洪泛包的到 達間隔和/或發(fā)送源地址等的信息輸出給沖突判斷部303。
沖突判斷部303在本通信裝置作為接收終端發(fā)揮作用時，根據(jù)從接收 處理部301所輸出的信息，來判斷洪泛包的丟失是因沖突所引起的，還是 因噪音所引起的。具體地說，當(dāng)沖突判斷部303在一定期間連續(xù)接收不完 整的洪泛包，且從不完整的洪泛包的頭部檢測出多個發(fā)送源地址時，判斷 為是因沖突發(fā)生了丟失。即，由于當(dāng)多個中繼終端發(fā)送控制包時，多個中 繼終端的每一個將控制包送到網(wǎng)絡(luò)上的時刻是在多個中繼終端之間錯開發(fā) 送控制包時的退避時間，因此即使控制包發(fā)生沖突，能夠接收先于其它所 發(fā)送的控制包頭部的可能性仍然較大。
象這樣，由于當(dāng)因噪音而使洪泛包發(fā)生丟失時，或者完全不能接收洪 泛包，或者沒有從一定期間連續(xù)接收的不完整的洪泛包的頭部中檢測出多 個發(fā)送源地址，因此通信終端能夠判斷出洪泛包的丟失是因沖突引起的， 還是因噪音引起的。
于是，在本實施形態(tài)中，著眼于控制包的頭部，來判斷從多個終端所 發(fā)送的控制包是否發(fā)生了沖突。當(dāng)判斷為是因沖突而發(fā)生了丟失時，沖突 判斷部303對于發(fā)送洪泛包的終端，向控制包發(fā)送部304請求發(fā)送用于發(fā) 出改變洪泛包的發(fā)送時刻的指示的控制包(以下，稱為"發(fā)送時刻控制包")。
并且，沖突判斷部303也能夠?qū)⒈就ㄐ叛b置作為接收終端發(fā)揮功能， 在一定期間連續(xù)接收不完整的洪泛包且沒有從不完整的洪泛包那里檢測出 頭部自身的情況判斷為是因沖突而發(fā)生的丟失。即，當(dāng)在一定期間不能從 不完整的洪泛包那里檢測出頭部時，能夠認為是因為存在于網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)送 洪泛包的終端個數(shù)增加，因此發(fā)送洪泛包的發(fā)送時刻重疊的情況增加，使 得洪泛包發(fā)生沖突的概率也隨之增加。
此時，沖突判斷部303向控制包發(fā)送部304請求對于存在于本終端的 通信范圍的終端發(fā)送用于指示改變洪泛包的發(fā)送概率的控制包(以下，稱為 "發(fā)送概率控制包")。這里，洪泛包的發(fā)送概率是用于定義規(guī)定期間內(nèi)發(fā)送洪泛包的次數(shù)的。例如，接收到發(fā)送概率控制包的中繼終端改變洪泛包
的發(fā)送概率，將規(guī)定時間內(nèi)發(fā)送5次洪泛包的改為選擇5次發(fā)送時刻中的3 次來發(fā)送洪泛包。此時，由于用來自接收終端側(cè)的指示來改變不能持續(xù)接 收洪泛包的狀況，因此接收洪泛包的可能性增加。
而且，雖然沖突判斷部303在本通信裝置作為接收終端發(fā)揮作用時， 在一定期間內(nèi)連續(xù)發(fā)生包丟失，但是在判斷出沒有從洪泛包的頭部檢測出 多個發(fā)送源地址時，判斷為洪泛包的丟失是因噪音而引起的暫時丟失。
控制包發(fā)送部304在本通信裝置作為接收終端發(fā)揮作用時，按照來自 沖突判斷部303的請求，將控制包輸出給發(fā)送處理部302。控制包發(fā)送部 304在從沖突判斷部303收到了發(fā)送時刻控制包的請求時，從多個洪泛包的 頭部選擇多個檢測出的發(fā)送源地址中的任意一個，并對于所選擇的一個發(fā) 送源地址生成通過單播所發(fā)送的發(fā)送時刻控制包。例如，控制包發(fā)送部304 生成要求將洪泛包的發(fā)送時刻錯開一個包的發(fā)送時刻控制包。此時，由于 從多個終端中的一個終端所發(fā)送的洪泛包至少是在其它終端所發(fā)送的洪泛 包的至少一個包之后發(fā)送的，因此能夠保障接收洪泛包的準確性。
并且，控制包發(fā)送部304在從沖突判斷部303收到了發(fā)送概率控制包 的請求時，按照近鄰的終端數(shù)目和/或單播包的丟失率等來設(shè)定發(fā)送概率， 并生成通過廣播所發(fā)送的發(fā)送概率控制包。例如，控制包發(fā)送部304對于 存在于本終端的通信范圍內(nèi)的中繼終端，生成發(fā)送概率控制包，該發(fā)送概 率控制包要求將在規(guī)定期間內(nèi)接收5次洪泛包的改為選擇5次發(fā)送時刻中 的3次來發(fā)送洪泛包。此時，由于用來自接收終端側(cè)的指示來改變不能持 續(xù)接收洪泛包的狀況，因此接收洪泛包的可能性增加。
發(fā)送控制部305在本通信裝置作為中繼終端發(fā)揮作用時，對從接收處 理部301送來的控制包進行解釋。發(fā)送控制部305在所接收到的控制包是 發(fā)送時刻控制包時，改變洪泛包的發(fā)送時刻。具體地說，發(fā)送控制部305 按照該所接收的發(fā)送時刻控制包，來控制發(fā)送處理部302中的洪泛包的發(fā) 送時刻。并且，發(fā)送控制部305在所接收到的控制包是發(fā)送概率控制包時， 改變洪泛包的發(fā)送概率。具體地說，發(fā)送控制部305按照該所接收到的發(fā) 送概率控制包，來控制發(fā)送處理部302中的洪泛包的發(fā)送概率。
發(fā)送處理部302對包含從控制包發(fā)送部304收到發(fā)送請求的包的所有包進行發(fā)送處理。當(dāng)存在來自發(fā)送控制部305的指示時，發(fā)送處理部302 改變洪泛包的發(fā)送時刻或發(fā)送概率等發(fā)送處理。
以下，參照圖4 圖12對上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的通信裝置的動作進行說明。
圖4為洪泛包沒有發(fā)生沖突時的網(wǎng)絡(luò)圖。參照圖4，在服務(wù)區(qū)101存在 有發(fā)送終端A401、接收終端B402、中繼終端C403及接收終端D404這4 個終端。雖然發(fā)送終端A401的覆蓋區(qū)405包括接收終端B402和中繼終端 C403 ，但是不包括接收終端D404。雖然接收終端D404存在于接收終端B402 的覆蓋區(qū)406及中繼終端C403的覆蓋區(qū)407，但是能夠通過讓中繼終端 C403進行中繼，來接收來自發(fā)送終端A401的洪泛包。
圖5為表示圖4的狀態(tài)的洪泛樹的圖。參照圖5，發(fā)送終端A401與接 收終端B402和中繼終端C403連接在一起，接收終端D404與中繼終端C403 連接在一起。
圖6為在圖4的狀態(tài)中加入了新的接收終端E601時的網(wǎng)絡(luò)圖。參照圖 6，無論在發(fā)送終端A401的覆蓋區(qū)405，還是在中繼終端C403的覆蓋區(qū)407 中都沒有接收終端E601。另一方面，在接收終端B402的覆蓋區(qū)406中存 在接收終端E601。因此，接收終端B402作為中繼終端發(fā)揮作用。接收終 端E601由中繼終端B402來中繼洪泛包。
圖7為表示圖6的狀態(tài)中的洪泛樹的圖。與圖5—樣，發(fā)送終端A401 連接在中繼終端B402和中繼終端C403上，接收終端D404與中繼終端C403 連接。但是，由于接收終端D404含在接收終端B402的覆蓋區(qū)406中，因 此在接收終端B402成為中繼終端開始中繼時，也從中繼終端B402接收洪 泛包。這里，中繼終端B402和中繼終端C403從發(fā)送終端A401同時接收 洪泛包。
此時，由于接收終端D404含在中繼終端B402的覆蓋區(qū)406及中繼終 端C403的覆蓋區(qū)407中，因此同時從多個終端接收洪泛包。使得包發(fā)生沖 突，接收終端D404無論對來自哪一個的包都不能準確地進行接收。于是， 必須改變中繼終端B402或中繼終端C403的發(fā)送時刻。在本實施形態(tài)中， 接收終端D404檢測包丟失的原因是因沖突引起的，并將用于改變洪泛包的 發(fā)送時刻等的控制包發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)。圖8A為表示接收、發(fā)送本實施形態(tài)中的洪泛包的序列圖。首先，接收 終端D404從中繼終端C403接收洪泛包801(參照圖4)。其次，通過接收終 端E601的首次進入，終端B402作為中繼終端發(fā)揮作用，接收終端D404 從中繼終端B402和中繼終端C403同時接收洪泛包802(參照圖6)。故而， 發(fā)生沖突，使得接收終端D404不能以完整的方式接收洪泛包802。當(dāng)由PLC
終端那樣的不移動終端構(gòu)成移動自組網(wǎng)，成為該狀態(tài)時，由于反復(fù)發(fā)生沖 突，因此其后的洪泛包803及804也不能接收。即，接收終端D404實質(zhì)脫 離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)，接收終端D404不能恢復(fù)到網(wǎng)絡(luò)。
但是，由于沒有PLC終端因從覆蓋區(qū)移動而脫離的情況，因此在連續(xù) 發(fā)生了包丟失時，能夠推定為是因沖突而產(chǎn)生的。并且，在多個中繼終端 發(fā)送洪泛包時，由于多個中繼終端的每一個中繼終端將洪泛包送到網(wǎng)絡(luò)上 的時刻是在多個中繼終端之間錯開發(fā)送洪泛包時的退避時間，因此即使洪 泛包發(fā)生沖突，先于其它所發(fā)送的洪泛包的頭部到達接收終端的可能性仍 然較高。
于是，在本實施形態(tài)中，接收終端D404著眼于洪泛包的頭部，來判斷 從多個中繼終端所發(fā)送的洪泛包是否發(fā)生了沖突。即，當(dāng)接收終端D404對 于周期性出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的洪泛包，在規(guī)定期間內(nèi)接收到有效載荷部不完整的 多個洪泛包時，判斷含在有效載荷部不完整的洪泛包的頭部的發(fā)送源地址 中是否含有不相同的發(fā)送源地址。接收終端D404在發(fā)送源地址中含有不相 同的發(fā)送源地址時，判斷為從多個中繼終端所發(fā)送的洪泛包正在發(fā)生沖突。
象這樣，由于與洪泛包的有效載荷部相比，能夠根據(jù)含在到達接收終 端的可能性較高的頭部中的發(fā)送源地址的異同來判斷洪泛包是否發(fā)生沖 突，因此能夠很容易地判斷是因噪音而不能接收洪泛包，還是因發(fā)生沖突 而不能接收洪泛包。結(jié)果是能夠防止接收終端D404因從多個中繼終端所發(fā) 送的洪泛包發(fā)生沖突而脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的情況。
并且，接收終端D404在判斷出是因沖突而引起的時，對實際上是否正 在接收從多個中繼終端發(fā)送來的洪泛包的情況進行調(diào)査，并對多個中繼終 端中的任意一個發(fā)送讓洪泛包的發(fā)送時刻延遲的發(fā)送時刻控制包806。這 里，將發(fā)送時刻控制包806發(fā)送給中繼終端C403。因此，在中繼終端B402 所發(fā)送的洪泛包805之后再對接收到發(fā)送時刻控制包806的中繼終端C403所發(fā)送的洪泛包進行發(fā)送。所以，接收終端D404能夠從中繼終端B402及 中繼終端C403中的任意一個接收洪泛包。
結(jié)果是能夠防止接收終端D404因洪泛包發(fā)生沖突，而不能繼續(xù)接收洪 泛包，實際上脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的情況。發(fā)送時刻控制包806例如也可 以是讓洪泛包的發(fā)送時刻延遲至少一個包的控制包。此時，由于在中繼終 端B402所發(fā)送的洪泛包805的至少一個包之后再發(fā)送從中繼終端C403所 發(fā)送的洪泛包，因此能夠保障接收洪泛包的準確性。
另外，接收終端D404在沒有判明中繼終端的地址時，也可以對接收到 洪泛包的某終端發(fā)送發(fā)送時刻控制包806。那時，有可能不用特別進行調(diào)查， 就能夠回避沖突。接收到發(fā)送時刻控制包806的終端C403使發(fā)送洪泛包 805的發(fā)送時刻在終端B402發(fā)送洪泛包之后。因此，接收終端D404能夠 完全地接收洪泛包805。
圖8B為表示本實施形態(tài)中接收、發(fā)送洪泛包的其它序列圖。首先，接 收終端D404正從中繼終端C403接收洪泛包801(參照圖4)。其次，通過接 收終端E601的首次進入，終端B402作為中繼終端發(fā)揮作用，接收終端D404 從中繼終端B402和中繼終端C403同時接收洪泛包802(參照圖6)。故而， 洪泛包802發(fā)生沖突，接收終端D404不能以完整的方式接收洪泛包802。 由于當(dāng)由PLC終端那樣的不移動終端構(gòu)成移動自組網(wǎng)，成為該狀態(tài)時，反 復(fù)發(fā)生沖突，因此其后的洪泛包803及804也不能接收。即，接收終端D404 實質(zhì)脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)，不能恢復(fù)到網(wǎng)絡(luò)。
但是，由于沒有PLC終端因從覆蓋區(qū)移動而脫離的情況，因此在連續(xù) 發(fā)生了包丟失時，能夠推定為是因沖突引起的。并且，在多個中繼終端發(fā) 送洪泛包時，由于多個中繼終端的每一個將洪泛包送到網(wǎng)絡(luò)上的時刻是在 多個中繼終端之間錯開發(fā)送洪泛包時的退避時間，因此即使洪泛包發(fā)生沖 突，先于其它所發(fā)送的洪泛包的頭部到達接收終端的可能性也會較高。
并且，當(dāng)在一定期間連續(xù)接收不完整的洪泛包，且不能從不完整的洪 泛包檢測出頭部時，也能夠判斷為是因沖突而發(fā)生了丟失。即，當(dāng)在一定 期間不能從不完整的洪泛包檢測出頭部時，能夠認為是由于存在于網(wǎng)絡(luò)上 的發(fā)送洪泛包的終端數(shù)目增加，因此發(fā)送洪泛包的發(fā)送時刻重疊的情況增 加，從而造成洪泛包發(fā)生沖突的概率增加的。于是，在本實施形態(tài)中，對于存在于本接收終端的通信范圍的終端，
用廣播來發(fā)送改變洪泛包的發(fā)送概率的指示用的發(fā)送概率控制包811。例 如，接收到發(fā)送概率控制包811的中繼終端C403改變洪泛包的發(fā)送概率， 將規(guī)定期間內(nèi)發(fā)送5次洪泛包的改為選擇5次發(fā)送時刻中的3次來發(fā)送洪 泛包。此時，由于用來自接收終端D404的指示來改變不能持續(xù)接收洪泛包 的狀況，因此接收終端D404不能接收洪泛包812、 813或814的可能性增 加。
另外，該發(fā)送概率既可以利用近鄰終端數(shù)和/或丟失率等由接收終端 來決定，也可以由發(fā)送終端來設(shè)定。然后，如果沒有終端脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài) 的現(xiàn)象，則既可以在改變發(fā)送概率的情況下持續(xù)，也可以使發(fā)送概率恢復(fù) 到原概率來進行發(fā)送時刻控制。
用圖9對使發(fā)生沖突的中繼終端的檢測方法進行說明。 一般來說，在 利用無線LAN(Local Area Network)等CSMA(Carrier Sense Multiple Access)
的網(wǎng)絡(luò)中，在相互沒有進入覆蓋區(qū)的終端同時進行發(fā)送的情況下，有可能 發(fā)生包的沖突。所以，利用CSMA的各個終端，在確認了通信路徑在一定 時間以上持續(xù)空閑之后，再發(fā)送數(shù)據(jù)。該等待時間是在最小限度的時間(以 下，DIFS901)上加上隨機長的等待時間(以下，退避時間902)。因此，防止 了從之前的通信開始經(jīng)過一定時間后多個終端一起發(fā)送包的事態(tài)。
但是，在彼此沒有進入覆蓋區(qū)的終端之間，其它終端不能檢測出一個 終端開始發(fā)送數(shù)據(jù)的情況。例如，在本實施形態(tài)中，中繼終端C403不能檢 測出中繼終端B402開始發(fā)送數(shù)據(jù)的情況(參照圖6)。并且，退避時間遠遠 短于接收數(shù)據(jù)結(jié)束為止的時間。所以，在從一個終端接收數(shù)據(jù)結(jié)束為止， 就開始了從其它終端的數(shù)據(jù)發(fā)送，有可能發(fā)生沖突。
洪泛包的中繼終端的發(fā)送源地址等信息一般進入到被稱為頭部的包的 先頭部分。由于到接收頭部為止的時間較短，因此有可能進入到退避時間 中。例如，從中繼終端B402所發(fā)送的洪泛包的頭部進入到作為中繼終端 C403發(fā)送洪泛包用的等待時間的退避時間中。此時，接收終端D404即使 在洪泛包發(fā)生沖突時，也能夠接收從中繼終端B402所發(fā)送的洪泛包的頭 部。
因此，在本實施形態(tài)中，接收終端D404利用該時間檢測從多個中繼終端接收洪泛包的情況。即，在本實施形態(tài)中，接收終端D404著眼于洪泛包 的頭部，來判斷從多個中繼終端所發(fā)送的洪泛包是否發(fā)生了沖突。具體地 說，當(dāng)接收終端D404對于周期性出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的洪泛包，在規(guī)定期間內(nèi)接收 到有效載荷部不完整的多個洪泛包時，判斷在有效載荷部不完整的洪泛包 中所包含的發(fā)送源地址中是否含有不相同的發(fā)送源地址。接收終端D404在 發(fā)送源地址中含有不相同的發(fā)送源地址時，判斷為從多個中繼終端所發(fā)送 的洪泛包正在發(fā)生沖突。
象這樣，由于與洪泛包的有效載荷部相比，根據(jù)到達接收終端的可能 性較高的頭部所包含的發(fā)送源地址的異同來判斷控制包是否發(fā)生了沖突， 因此能夠很容易地判斷是因噪音而不能接收控制包，還是因發(fā)生沖突而不 能接收控制包。結(jié)果是能夠防止接收終端D404因從多個中繼終端所發(fā)送的 控制包發(fā)生沖突而脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的情況。
用圖IO對控制洪泛包的發(fā)送時刻的動作進行說明。參照圖10，中繼終 端C403在從接收終端D404接收到發(fā)送時刻控制包時，使在通常包的DIFS 上加上了發(fā)送例如一個洪泛包所需的時間的為最小限度的等待時間的洪泛 包用的DIFSIOOI。因此，在中繼終端B402所發(fā)送的洪泛包之后再對接收 到發(fā)送時刻控制包的中繼終端C403所發(fā)送的洪泛包進行發(fā)送。所以，接收 終端D404能夠從中繼終端B402及中繼終端C403中的至少任意一個來接 收洪泛包。
其結(jié)果是能夠在不讓洪泛包大幅度延遲的情況下，回避沖突。并且， 能夠防止因洪泛包的沖突而不能繼續(xù)接收洪泛包，實質(zhì)上脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài) 持續(xù)的情況。例如，由于當(dāng)讓洪泛包的發(fā)送時刻延遲至少一個包時，在比 中繼終端B402所發(fā)送的洪泛包805推遲至少一個包后再對中繼終端C403 所發(fā)送的洪泛包進行發(fā)送，因此能夠保障接收洪泛包的準確性。
圖11為各個終端接收洪泛包時的流程圖。參照圖11，首先，接收洪泛 包的接收終端判斷在一定期間是否接收到洪泛包(步驟SllOl)。這里，雖然 將周期性所發(fā)送的洪泛包作為對象，但是并不限定于此。由于在是周期性 所發(fā)送的洪泛包時，接收終端是PLC終端，沒有因從覆蓋區(qū)移動而脫離的 情況，因此能夠推定為當(dāng)連續(xù)發(fā)生包丟失時，是因沖突而產(chǎn)生的。另外， 在不是周期性發(fā)送、接收洪泛包的網(wǎng)絡(luò)中，也可以對洪泛包標(biāo)注序列號，根據(jù)序列號的遺漏來確認正在反復(fù)發(fā)生包丟失的情況。
在此階段，不能判斷包丟失的原因是因沖突引起的，還是因噪音引起的。
其次，當(dāng)接收終端在一定期間內(nèi)接收到洪泛包時，由于沒有發(fā)生包丟 失，因此返回到通常的處理。而當(dāng)接收終端在一定期間沒有接收到洪泛包
時，判斷是否僅接收到洪泛包的頭部(步驟S1102)。這里，在僅能接收到洪 泛包的頭部時，確認能夠接收存在于洪泛包的頭部的發(fā)送源地址。然后， 接收終端判斷該發(fā)送源地址相對于一個洪泛包是否存在多個(步驟S1103)。 接收終端在相對于一個洪泛包存在多個發(fā)送源地址時，判斷為是因沖突而 發(fā)生了洪泛包的丟失(步驟S1104)。
艮P，由于當(dāng)多個中繼終端發(fā)送洪泛包時，多個中繼終端的每一個向網(wǎng) 絡(luò)上送出洪泛包的時刻是在多個中繼終端之間錯開發(fā)送洪泛包時的退避時 間，因此即使洪泛包發(fā)生沖突，先于其它所發(fā)送的洪泛包的頭部到達接收 終端的可能性也會較高。
于是，在本實施形態(tài)中，著眼于洪泛包的頭部，來判斷從多個中繼終 端所發(fā)送的洪泛包是否發(fā)生了沖突。這樣一來，由于與洪泛包的有效載荷 部相比，根據(jù)包含在到達接收終端的可能性較高的頭部中的發(fā)送源地址的 異同，來判斷洪泛包是否發(fā)生沖突，因此能夠很容易地判斷是因噪音不能 接收洪泛包，還是因沖突的發(fā)生不能接收洪泛包。結(jié)果是能夠防止接收終 端因從多個中繼終端所發(fā)送的洪泛包的沖突而脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的情 況。
當(dāng)判斷出是因沖突而發(fā)生了洪泛包的丟失時，接收終端對于多個發(fā)送 源地址的任意一個發(fā)送發(fā)送時刻控制包(步驟S1105)。故而，在其它中繼終 端所發(fā)送的洪泛包之后，再對接收到發(fā)送時刻控制包的中繼終端所發(fā)送的 洪泛包進行發(fā)送。因此，接收終端能夠在不發(fā)生沖突的情況下，從多個中 繼終端的任意一個接收洪泛包。結(jié)果是能夠防止接收終端因洪泛包的沖突 而不能繼續(xù)接收洪泛包，實質(zhì)上脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的情況。
發(fā)送時刻控制包例如也可以是比洪泛包的發(fā)送時刻延遲至少一個包。 此時，由于在其它中繼終端所發(fā)送的洪泛包的至少一個包之后，再對接收 到發(fā)送時刻控制包的中繼終端所發(fā)送的洪泛包進行發(fā)送，因此能夠保障接收洪泛包的準確性。
在步驟S1102中，接收終端在一定期間不能接收洪泛包，并且連洪泛 包的頭部也不能接收時，判斷為是因沖突而發(fā)生了丟失(步驟S1106)。艮P， 當(dāng)在一定期間連洪泛包的頭部也不能接收時，能夠認為是由于發(fā)送存在于 網(wǎng)絡(luò)上的洪泛包的終端個數(shù)增加，而使洪泛包的發(fā)送時刻重疊的情況增加， 從而造成洪泛包發(fā)生沖突的概率增加的。
此時，本接收終端對于存在于自身的通信范圍內(nèi)的終端，發(fā)送用于指 示改變洪泛包的發(fā)送概率的發(fā)送概率控制包(步驟S1107)。例如，接收到發(fā) 送概率控制包的中繼終端改變洪泛包的發(fā)送概率，將在規(guī)定期間內(nèi)發(fā)送5 次洪泛包的改變?yōu)檫x擇5次發(fā)送時刻中的3次來發(fā)送洪泛包。此時，由于 用來自接收終端側(cè)的指示來改變不能繼續(xù)接收洪泛包的狀況，因此接收洪 泛包的可能性增加。
雖然在步驟S1103中，接收終端在判斷出包丟失在一定期間連續(xù)，但 沒有從洪泛包的頭部檢測出多個發(fā)送源地址時，判斷為洪泛包的丟失是因 噪音所引起的暫時性丟失，返回到通常的處理。
圖12為各個終端發(fā)送洪泛包時的流程圖。參照圖12，首先，對洪泛包 進行中繼的中繼終端發(fā)送洪泛包(步驟S1201)。其次，中繼終端判斷是否從 接收終端接收到發(fā)送概率控制包(步驟S1202)。當(dāng)沒有接收發(fā)送概率控制包 時，進入步驟S1204。另一方面，中繼終端在接收到發(fā)送概率控制包時，按 照該接收到的發(fā)送概率控制包，來改變洪泛包的發(fā)送概率(步驟S1203)。例 如，中繼終端改變洪泛包的發(fā)送概率，將在規(guī)定期間內(nèi)發(fā)送5次洪泛包的 改變?yōu)檫x擇5次發(fā)送時刻中的3次來發(fā)送洪泛包。這樣一來，由于用來自 接收終端側(cè)的指示來改變不能繼續(xù)接收洪泛包的狀況，因此接收終端接收 洪泛包的可能性增加。
其次，中繼終端判斷是否接收到發(fā)送時刻控制包(步驟S1204)。在沒有 接收到發(fā)送時刻控制包時，返回到洪泛包的發(fā)送處理。另一方面，中繼終 端在接收到發(fā)送時刻控制包時，按照該接收到的發(fā)送時刻控制包，來改變 洪泛包的發(fā)送時刻(步驟S1205)。這樣一來，由于在其它中繼終端所發(fā)送的 洪泛包之后，再對接收到發(fā)送時刻控制包的中繼終端所發(fā)送的洪泛包進行 發(fā)送，因此能夠用接收終端從至少任意一個中繼終端接收洪泛包。結(jié)果是能夠在不讓洪泛包大幅度延遲的情況下，避免沖突。并且，能 夠防止接收終端因洪泛包的沖突而不能繼續(xù)接收洪泛包，實質(zhì)上脫離網(wǎng)絡(luò) 的狀態(tài)持續(xù)的情況。例如，當(dāng)使洪泛包的發(fā)送時刻延遲至少一個包時，由 于在其它中繼終端所發(fā)送的洪泛包的至少一個包后，再對接收到發(fā)送時刻 控制包的中繼終端所發(fā)送的洪泛包進行發(fā)送，因此能夠保障接收洪泛包的 準確性。
(工業(yè)實用性)
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種在利用電力線的移動自組網(wǎng)中，當(dāng)在一定 期間不能接收控制包時，可判斷是否是因沖突而造成不能進行接收，防止 因從多個中繼終端所發(fā)送的控制包發(fā)生沖突而脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的通信 裝置及通信方法。
權(quán)利要求
1、一種通信裝置，其特征在于該通信裝置包括通信部，接收周期性出現(xiàn)在通信路徑的控制包，以及控制部，當(dāng)在規(guī)定期間內(nèi)接收到多個至少有效載荷部不完整的控制包，且判斷出在上述有效載荷部不完整的控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中含有不相同的發(fā)送源地址時，判斷為從多個終端發(fā)送來的控制包發(fā)生沖突。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于-上述控制部，當(dāng)判斷出在上述有效載荷部不完整的控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中含有不相同的發(fā)送源地址，且在上述有效載荷部不完整的控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址和發(fā)送了上述控制包的母發(fā)送源地址相同時，判斷為從上述多個終端發(fā)送來的控制包發(fā)生沖突。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于當(dāng)上述控制部在一定期間沒有接收控制包時，判斷在上述規(guī)定期間內(nèi)接收到的上述有效載荷部不完整的多個控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中是否含有不相同的發(fā)送源地址。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于上述控制部，在判斷為從上述多個終端發(fā)送來的控制包正在發(fā)生沖突時，對于上述多個終端中的一個終端，作出使上述控制包的發(fā)送時刻延遲的指示。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信裝置，其特征在于上述控制部，作出使上述控制包的發(fā)送時刻延遲至少一個包的指示。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通信裝置，其特征在于上述控制部，當(dāng)在上述規(guī)定期間內(nèi)接收多個至少有效載荷部不完整的控制包，且上述控制包的頭部也不完整時，對于在通信范圍內(nèi)存在的終端, 作出改變上述控制包的發(fā)送概率的指示。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于 上述控制包是用廣播發(fā)送的控制包。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信裝置，其特征在于 上述控制包含有信標(biāo)信號。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于 上述通信路徑是電力線。
10、 一種通信方法，其特征在于當(dāng)在接收周期性出現(xiàn)在通信路徑的控制包，且在規(guī)定期間內(nèi)接收到多 個至少有效載荷部不完整的控制包的情況下，判斷出在上述有效載荷部不 完整的控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中含有不相同的發(fā)送源地址時， 判斷為從多個終端發(fā)送來的控制包發(fā)生沖突。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通信裝置及通信方法。目的在于提供一種在移動自組網(wǎng)中，從多個終端接收控制包時，判斷控制包的沖突，并根據(jù)該判斷，能夠防止因從多個終端發(fā)送來的控制包發(fā)生沖突而造成脫離網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)持續(xù)的通信裝置。在通信終端中，通信部接收周期性出現(xiàn)在通信路徑的控制包。當(dāng)控制部在規(guī)定期間內(nèi)接收到多個至少有效載荷部不完整的控制包，且判斷出在上述有效載荷部不完整的控制包的頭部所包含的發(fā)送源地址中含有不相同的發(fā)送源地址時，判斷為從多個終端發(fā)送來的控制包正在發(fā)生沖突。
文檔編號H04W40/30GK101690018SQ200980000488
公開日2010年3月31日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者本間秀樹, 松下陽介, 森田直樹, 藤原裕樹, 黑田剛 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社