信息处理设备和信息处理方法
【技术领域】
[0001]本发明技术涉及一种信息处理设备。更具体地，该技术涉及一种处理关于无线通信信息的一种信息处理设备和一种信息处理方法。
【背景技术】
[0002]在相关技术中，有使用无线通信来交换各种数据的无线通信技术。例如，一种自主地与附近的信息处理设备相连接(例如，自组织通信或者自组织网络)的通信方法已经被提出。(例如，参照专利文献I)。
[0003]引用列表
[0004]非专利文献
[0005]专利文献1:JP2009-239385A
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]根据上面提到的相关技术，各种各样的数据可以利用无线通信在两个信息处理设备之间被交换，而不需要在有线网络上连接。另外，在这样的网络中，每个信息处理设备可以与附近的信息处理设备执行通信，而不需要依赖如控制单元等主站。此外，在自组织网络中，当一个新的信息处理设备在附近出现时，这个新的信息处理设备也可以自由地加入到网络中。这样，网络覆盖范围可以依照附近的信息处理设备的增加被拓宽。
[0008]另外，在这样一个与附近的信息处理设备自动连接之上，每个信息处理设备也可以以戽链式的方式转发将要与另一个信息处理设备交换的信息(称为多跳中继)。此外，使用多跳的网络通常称为网状网络。
[0009]如上所述，在自组织网络或网状网络中，可以自由地与附近的信息处理设备通信。另外，当与附近的信息处理设备的连接被建立时，该网络可以被扩展。在这种情况下，正确地生成和管理多个信息处理设备之间的通信路径是重要的。
[0010]本发明技术将上述情况考虑在内，并旨在正确地生成和管理在多个信息处理设备之间的通信路径。
[00??]冋题解决办法
[0012]为了解决上面提出的问题，本发明技术被提出。根据本发明技术的第一方面，提供了一种信息处理设备，一种信息处理方法和使计算机执行该方法的程序，
[0013]该信息处理设备包括:通信单元，其被配置为利用无线通信与另一个信息处理设备执行信号交换，用于生成或更新多跳通信路径;和
[0014]控制单元，其被配置为以以下方式执行控制，在信号被发送到所述另一个信息处理设备的情况下，当存在关于通往所述另一个信息处理设备的通信路径的路径信息时，将所述信号以单播方式发送到所述另一个信息处理设备，并且以广播方式发送所述信号。因此，如下效果被展示，在信号被发送到所述另一个信息处理设备的情况下，当存在关于通往所述另一个信息处理设备的通信路径的路径信息时，所述信号可以以单播方式被发送到所述另一个信息处理设备，并且所述信号以广播方式被发送。
[0015]根据第一方面，当没有关于通往另一个信息处理设备的所述通信路径的路径信息时，所述控制单元可以以广播方式发送所述信号。因此，如下效果被展示，当没有关于通往另一个信息处理设备的所述通信路径的路径信息时，所述控制单元以广播方式发送所述信号。
[0016]根据第一方面，当已经被主动地生成的通信路径被设定，且用于更新所述通信路径的信号被发送时，所述控制单元可以以单播方式把所述信号发送到作为用关于通信路径的路径信息所指定的下一个目的地的信息处理设备，并且把该信号以广播方式发送。因此，如下效果被展示，当已经被主动地生成的通信路径被设定，且旨在更新所述通信路径的信号被发送时，所述控制单元以单播方式把所述信号发送到作为用关于通信路径的路径信息所指定的下一个目的地的信息处理设备，并且把该信号以广播方式发送。
[0017]根据第一方面，当目的地是所述信息处理设备的路径请求信号已经作为所述信号被接收时，所述控制单元可以在从路径请求信号的接收起预定的一段时间消逝时使对应于所述路径请求信号的路径应答信号以单播方式和广播方式被发送至发送源站，其中所述发送源站是最先发送路径请求信号的信息处理设备。因此，如下效果被展示，当目的地是所述信息处理设备的路径请求信号已经作为所述信号被接收时，所述控制单元可以在从路径请求信号的接收起预定的一段时间消逝时使对应于所述路径请求信号的路径应答信号以单播方式和广播方式被发送至发送源站，其中所述发送源站是最先发送路径请求信号的信息处理设备。
[0018]本发明的有益效果如下:
[0019]根据本发明技术，在多个信息处理设备之间正确地生成和管理通信路径的显著的效果可以被展示。应当注意的是，在此描述的效果并非限制性的，本发明技术披露的任何效果可以被展示。
【附图说明】
[0020]图1是一个图表，示出了根据本发明第一实施例的通信系统200的系统配置的示例。
[0021]图2是一个框图，示出了根据本发明第一实施例的信息处理设备100的内部配置的示例。
[0022]图3是一个图表，示出了根据本发明第一实施例的构成通信系统200的信息处理设备之间交换的信息包的信号格式的示例。
[0023]图4是一个图表，示出了根据本发明第一实施例的构成通信系统200的信息处理设备之间交换的管理包的信号格式的示例。
[0024]图5是一个图表，示出了根据本发明第一实施例的构成通信系统200的信息处理设备之间交换的管理包的信号格式的内容的示例。
[0025]图6是一个图表，示出了根据本发明第一实施例中构成通信系统200的信息处理设备之间交换的管理包的信号格式的内容的示例。
[0026]图7是一个图表，示出了根据本发明第一实施例的构成通信系统200的信息处理设备之间交换的管理包的信号格式的内容的示例。
[0027]图8是一个图表，示出了根据本发明第一实施例的由构成通信系统200的每个信息处理设备保存的网状路径表(网状路径表340)的示例。
[0028]图9是一个图表，示出了由根据本发明第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的无功(reactive)网状路径的生成的示例。
[0029]图10是一个图表，示出了由根据本发明第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的无功网状路径的生成的示例。
[0030]图11是一个图表，示出了由根据本发明第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的主动(proactive)网状路径的生成的示例。
[0031]图12是一个图表，示出了由根据本发明第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的主动网状路径的生成的示例。
[0032]图13是一个图表，示出了由根据本发明第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的主动网状路径的生成的示例。
[0033]图14是一个图表，示出了由根据本发明第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的无功网状路径的生成的示例。
[0034]图15是一个图表，示出了由根据本发明第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的无功网状路径的生成的示例。
[0035]图16是一个图表，示出了由根据本发明第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的无功网状路径的生成的示例。
[0036]图17是一个图表，示出了由根据本发明技术第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的主动网状路径的生成的示例。
[0037]图18是一个图表，示出了由根据本发明技术第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的主动网状路径的生成的示例。
[0038]图19是一个图表，示出了根据本发明技术第一实施例的在通信系统200中设定一条有效的网状路径的情况的示例。
[0039]图20是一个示意图，示出了根据本发明技术第一实施例的当信息处理设备100更新该有效网状路径时的数据流。
[0040]图21是一个示意图，示出了由根据本发明技术第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存的网状路径表(网状路径表350)的示例。
[0041]图22是一个示意图，示出了由根据本发明技术第一实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备保存网状路径表(网状路径表350)的示例。
[0042]图23是一个图表，示出了由根据本发明技术第一实施例的信息处理设备100保存的网状路径表350的更新的示例。
[0043]图24是一个流程图，示出了由根据本发明技术第一个实施例的信息处理设备100处理信号的处理过程的示例。
[0044]图25是一个图表，示出了由根据本发明技术第一实施例的信息处理设备100保存的网状路径表350的更新的示例。
[0045]图26是一个图表，示出了由根据本发明技术第一实施例的信息处理设备100保存的网状路径表350的更新的示例。
[0046]图27是一个流程图，示出了由根据本发明技术第一实施例的信息处理处理100处理信号的处理过程的示例。
[0047]图28是一个流程图，示出了由根据本发明技术第一实施例的信息处理设备100处理信号的处理过程的示例。
[0048]图29是一个图表，示出了根据本发明技术第一实施例的信息处理设备100调整PREQ的发送触发器时使用的阈值。
[0049]图30是一个图表，示出了由根据本发明技术第一实施例的信息处理设备100保存的网状路径表350的更新的示例。
[0050]图31是一个流程图，示出了由根据本发明第一实施例的信息处理设备100处理信号的处理过程的示例。
[0051]图32是一个图表，示出了由根据本发明第二实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备发送PREQ的示例。
[0052]图33是一个图表，示出了由根据本发明第二实施例的构成通信系统200的每个信息处理设备发送PREQ的示例。
[0053]图34是一个流程图，示出了由根据本发明技术第二实施例的信息处理设备100处理信号的处理过程。
[0054]图35是一个流程图，示出了由根据本发明技术第二实施例的信息处理设备100处理信号的处理过程。
[0055]图36是一个流程图，示出了由根据本发明技术第二实施例的信息处理设备100处理信号的处理过程。
[0056]图37是一个示意框图，示出了智能手机的配置的示例。
[0057]图38是一个示意框图，示出了汽车导航设备的配置的示例。
【具体实施方式】
[0058]在下文中，实施本发明技术(下文中作为实施例将被提到的)的首选实施例将被描述。描述将按以下顺序被提供。
[0059]1.第一实施例(信号接收时网状路径被更新的时间被延迟的示例)。
[0060]2.第二实施例(信号以单播方式和广播方式被发送的示例)。
[0061 ] 3.应用示例。
[0062]《第一实施例》
[0063]【通信系统的配置示例】
[0064]图1是一个图表，示出了根据本发明第一实施例的通信系统200的系统配置的示例。
[0065]通信系统200包括多个信息处理设备(信息处理设备100，信息处理设备210，信息处理设备220，信息处理设备230和信息处理设备240)。例如，构成通信系统200的每一个信息处理设备是具有无限通信功能的便携式信息处理设备或者固定式信息处理设备。应当注意的是，便携式信息处理设备包括无线通信设备，例如智能手机、移动电话、平板电脑终端，而固定式信息处理设备包括诸如打印机、个人电脑等信息处理设备。
[0066]在图1中，代表信息处理设备的矩形用参考符号(A至E)被注明，以识别各自的信息处理设备。换句话说，代表信息处理设备100的矩形被标记为“A”，代表信息处理设备210的矩形被标记为“B”，代表信息处理设备220的矩形被标记为“C”，代表信息处理设备230的矩形被标记为“D”，代表信息处理设备240的矩形被标记为?” ο除此之外，如图9至20等图中所示，参考符号A至E被用来表示在信息处理设备之间交换信号的内容。
[0067]另外，图1用虚线251、253和254示出了信息处理设备100与信息处理设备210、220和230之间的通信路径。此外，用虚线252和255至257同样地示出了其它信息处理设备之间的通信路径。
[0068]此处，作为自主地与附近的信息处理设备连接的一种通信方法，自组织通信、自组织网络等等是已经知道的。在这样的一个网络上，每个信息处理设备可以与附近的信息处理设备执行通信而不需要依靠主站(例如，控制器)。因此，在本发明的这个实施例中，作为自主地与附近的信息处理设备连接的一种通信方法的自组织网络将被例证。
[0069]当附近的新的信息处理设备被添加到自组织网络上时，这个新的信息处理设备能够自由地的加入该网络。例如，一种情况被假设，在这种情况下，如图1所示的信息处理设备中，只有信息处理设备100、信息处理设备210、信息处理设备220首先加入这个自组织网络。在这种情况下，假定信息处理设备230和信息处理设备240按顺序被添加。在这种情况下，当信息处理设备(附近的信息处理设备)数目增加时，网络的覆盖面能够被扩宽。也就是说，根据信息处理设备230和信息处理设备240的增加，该网络的覆盖面能够被扩宽。
[0070]在此，随着自主的与一个附近的信息处理设备连接，每个信息处理设备也能够把将要被交换的信息以戽链式转发给另一个信息处理设备。
[0071]可以假设，例如，信息处理设备100能够直接与信息处理设备210、220和230通信，但是由于诸如无线电波不能到达设备等原因，信息处理设备100而不能直接与信息处理设备240通信。
[0072]当如上所述的直接通信不可能时，能够直接与信息处理设备100通信的信息处理设备(信息处理设备210、220和230)能够把信息处理设备100的数据转发给信息处理设备240。因此，这样的数据转发可以使信息处理设备100和没有直接与信息处理设备100通信的信息处理设备240通过信息处理设备210、220和230中的任何一个来交换信息。
[0073]这种在如上所述的设备之间执行数据转发(所谓的戽链式)以使信息到达远端的信息处理设备的方法被称为多跳中继。此外，实现多跳中继的网络通常被称为网状网络。
[0074]构成这样的自组织网络或网状网络的信息处理设备的配置将在图2中被展示。此夕卜，参考图4至20等图，多跳中继将被更详细地描述。
[0075]另外，在本发明的这个实施例的构成通信系统200的信息处理设备中，作为参考(例如，接收信号的信息处理设备)的信息处理设备将被称为本站，而其它的信息处理设备将被称为发送站、接收站、发送源站、目的站和邻近站。
[0076]更详细地说，发送被本站接收的信号的信息处理设备将被称为发送站，接收来自本站的信号的信息处理设备将被称为接收站。另外，首先发送被本站接收的信号的发送源信息处理设备(所谓戽链式的始端(leader))将被称为发送源站，最终接收来自本站的信号的信息处理设备(所谓戽链式的终端(terminus))将被称为目的站。此外，转发被本站接收到的信号的信息处理设备将被称为中继站，在一个网络上，在本站附近的或邻近的信息处理设备将被称为邻近站。
[0077]【信息处理设备的配置示例】
[0078]图2是一个框图，示出了根据本发明第一实施例的信息处理设备100的内部配置的示例。在此，只有信息处理设备100将被描述，因为其它信息处理设备(信息处理设备210、220、230和240)的内部配置与信息处理设备100的内部配置是相同的，因此其它的信息处理设备将不被描述。
[0079]信息处理设备100包括天线110、通信单元120、输入/输出(I/O)接口 130、控制单元140和存储器150。此外，这些单元之间通过总线160相互连接。
[0080]通信单元120是通过天线110执行发送和接收无线电波的模块(例如，调制解调器)。例如，通信单元120可以通过毫米波通信(60GHz等等)、或者一个900MHz，2.4GHz，或是5GHz的无线局域网(LAN)，或者超宽带(UWB)执行无线通信。除此之外，通信单元120还能够凭借如可见光通信或近场通信(NFC)来执行无线通信。
[0081]例如，基于控制单元140的控制，通信单元120利用无线通信与另外的信息处理设备交换信号(RANN，PREQ，或PREP)，以生成或更新多跳式通信路径。后续将参考图4等图对RANN，PREQ，和PREP进行详尽的描述。
[0082]应当注意的是通信单元120可以被设计成利用无线电波(电磁波)执行无线通信，或者可以设计成利用无线电波以外的媒介执行无线通信(例如，利用磁场执行无线通信)。
[0083]此外，通信单元120通过建立通信链路与邻近的信息处理设备执行通信，管理与信息处理设备100能够通信的邻近的信息处理设备的数目，并保存显示这些邻近信息处理设备数量的信息(可通信设备数量的信息)。另外，通信单元120会定时地或不定时地观察用于无线通信的通道的使用程度，同时留保存显示通信处理设备100周围通信线路拥塞程度的信息(拥塞程度信息)。除此之外，通信单元120还观察与之执行无线通信的邻近的信息处理设备的线路质量(链路质量)(接收能力、可发送数据速度，等)，并保存显示可能与邻近的信息处理设备进行无线通信的带宽的信息(通信状态信息)。然后，通信单元120将信息提供给控制单元140。
[0084]I/O接口 130是与外部设备如传感器执行器连接的接口，它可以使外部设备与信息处理设备100相联系。图2示出了一个示例，在其中，例如，运动检测单元171、操作接收单元
172、显示单元173和音频输出单元174作为外部设备被连接到I/O接口 130上。另外，在图2示例中，尽管运动检测单元171、操作接收单元172、显示单元173和音频输出单元174被设置在信息处理设备的外部，但这些单元中的部分或全部可能会被安装在信息处理设备100的内部。
[0085]运动检测单元171通过检测信息处理设备100的加速度、动作、倾向等等来检测信息处理设备100的运动，并通过I/O接口 130把与检测到的运动相关的运动信息输出到控制单元140。例如，运动检测单元171保存了表明信息处理设备100是否正在移动到一个不同的位置的运动信息(记录(或有关运动的实时信息))，并把这个信息提供给控制单元140。例如，加速度传感器、陀螺仪传感器或者全球定位系统(GPS)都可以被作为运动检测单元171。运动检测单元171可以利用，例如，用GPS检测到的位置信息(例如，玮度和经度)来计算信息处理设备100的移动距离(例如单位时间内的移动距离)。
[0086]操作接收单元172是一个接收由用户执行的操作输入的操作接收单元，并通过I/O接口 130将按照接收到的操作输入的操作信息输出到控制单元140。操作接收单元172可以通过用如触摸板、键盘或鼠标被实现。
[0087]显示单元173是一个基于控制单元140的控制而在其上面显示各种信息的显示单元。例如，有机电发光面板(EL)，或者液晶显示器(LCD)等显示面板均可以用作显示单元
173。操作接收单元172和显示单元173可以利用触摸面板配置成集成体，用户可以通过自己的手指在触摸面板上输入操作，从而与触摸面板通信，或者接近显示平面。
[0088]音频输出单元174是一个基于控制单元140控制而输出各种声音的音频输出单元(如扬声器)。
[0089]控制单元140基于存储在存储器150里的一段程序来控制信息处理设备100的每一个单元。控制单元140执行，例如，对发送的和接收的信息的信号处理。此外，控制单元140用中央处理单元(CPU)被实现。
[0090]存储器150是存储各种信息的存储单元。例如，存储器150存储着必要的各种信息(如控制程序)，以使信息处理设备100执行所需的操作。此外，存储器150存储，例如，图21所示的网状路径表350。除此之外，存储器150还存储如音乐、图像(如动态图像和静态图像)等多种多样的内容。
[0091 ]例如，当使用无线通信进行发送数据时，控制单元140会对从存储器150读取的信息、从I/O接口 130输入的信号等等进行处理，并生成大量的将被实际发送的数据(发送数据包)。接着，控制单元140把生成的发送信息包输出给通信单元120。除此之外，通信单元120将发送数据包转换成符合实际转发的通信方案的格式等，并将已转换的发送信息包从天线110发送到外部。
[0092]另外，例如数据通过无线通信被接收时，例如，通信单元120通过位于通信单元120内部的接收器执行的信号处理，经由天线110提取接收到的无线电波接收信息包。然后，控制单元140分析已提取的接收信息包。当决定将信息包作为要保存为分析结果的数据时，控制单元140会将数据写到存储器150之中。另外，当决定将包作为将要转发到另一个的信息处理设备的数据时，控制单元140将该数据作为将要被发送到另一个信息处理设备的发送信息包输出给通信单元120。此外，当决定将包作为将要转发到外部驱动器的数据时，控制单元140将信息包从I/O接口 130输出到外部(例如，显示单元173)。
[0093]例如，控制单元140能够利用无线通信把存储在存储器150中的各种内容供应到另一个信息处理设备。
[0094]应当注意的是，当信息处理设备100是由电池驱动时，电池装配(安装或加载)在信息处理设备100上。在这种情况下，控制单元140具有估算剩余电池电量的功能，并因此可以根据需要获知已估算的剩余电池电量。
[0095]【信号格式的示例】
[0096]图3是一个图表，示出了根据本发明第一实施例的构成通信系统200的信息处理设备之间交换的信息包的信号格式的示例。
[0097]这里，构成通信系统200的每个信息处理设备在通信过程中以信息包的形式相互交