ゲートウエイ装置、ノード装置、通信システム及びチャネル変更方法
【課題】既存のアドホックネットワークと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を増設する際に通信切断の発生を低減する。
【解決手段】ゲートウエイ装置6は、アドホックネットワークを形成するノード装置とゲートウエイ装置6との間の経路を構築するための経路制御パケットを生成する経路制御部34と、アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成する確定指示パケット生成部37と、ノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを第2チャネルへ変更する時期を指定する時期指定信号を生成する確定指示パケット生成部37と、経路制御パケット、チャネル指定信号及び時期指定信号を第1チャネルで送信する無線通信部30と、変更時期が到来した時に、無線通信部30の使用チャネルを第2チャネルへ変更するチャネル変更部38を備える。
【解決手段】ゲートウエイ装置6は、アドホックネットワークを形成するノード装置とゲートウエイ装置6との間の経路を構築するための経路制御パケットを生成する経路制御部34と、アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成する確定指示パケット生成部37と、ノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを第2チャネルへ変更する時期を指定する時期指定信号を生成する確定指示パケット生成部37と、経路制御パケット、チャネル指定信号及び時期指定信号を第1チャネルで送信する無線通信部30と、変更時期が到来した時に、無線通信部30の使用チャネルを第2チャネルへ変更するチャネル変更部38を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書で論じられる実施態様は、無線アドホックネットワークに関する。
【背景技術】
【0002】
無線アドホックネットワークと他のネットワークとの間をゲートウエイ装置で中継する通信システムが知られている。このような通信システムに関連する技術として、ゲートウエイ装置を起点とし、複数の無線ノードを接続する通信経路が構築されている状況で、ゲートウエイ装置を増設する方法が提案されている。この方法では、ゲートウエイ装置は新たな通信経路を構築するためのグループ構築メッセージをブロードキャスト送信し、各無線ノードは、ゲートウエイ装置との間の中継段数を記憶する。各無線ノードは、グループ構築メッセージを受信した際に、グループ構築メッセージに示されるゲートウエイ装置との間の中継段数が、ゲートウエイ装置との中継段数よりも少ない場合に、ゲートウエイ装置の通信経路に参加し、グループ構築メッセージの中継段数を1つ加算して、他の無線ノードにブロードキャスト送信し、順次グループ構築メッセージを無線ノード間で伝搬させる。
【0003】
なお、他の関連する技術として、第1の通信帯域を利用したアドホックネットワークにおける通信装置が、第1の通信帯域と異なる第2の通信帯域を利用した通信によって、アドホックネットワークに対する自装置のリンク状態を示した状態信号を、アドホックネットワークにおける他の通信装置に送信し、第2の通信帯域を用いた通信によって、他の通信装置から、アドホックネットワークにおける通信チャネルを変更する指示を含んだ変更指示信号を受信し、変更指示信号に基づいて、アドホックネットワークにおける自装置のチャネルを変更することが知られている。
【0004】
また、メッシュネットワークを構成する個々のアクセスポイント内で複数のインタフェースのチャネルをトラフィック状況に合わせて動的に割り当てる方法が知られている。この方法は、自アクセスポイントのノード内情報を取得する工程と、取得した情報に基づき通信量が多いアクセスポイント同士を同じチャネルセットを持つクラスタに含める工程とを備える。
【0005】
また、無線ネットワーキング内の干渉問題を緩和するための別個の制御チャネルの使用方法が提案されている。この方法は、無線ネットワーク内で、無認可帯域内にある主要データチャネル上でコンテンツデータを送信することと、主要データチャネルとは異なる制御チャネル上で制御データを受信することと、制御データに基づいて主要データチャネル上のさらなる送信に対応する少なくとも1つのパラメータを変更することを含んでおり、制御データには、主要データチャネル上のコンテンツデータの送信を管理するための情報が含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2010−141394号公報
【特許文献2】特開2010−34974号公報
【特許文献3】特開2006−50549号公報
【特許文献4】特開2006−186992号公報
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】A. Qayyum, L. Yiennot, and A. Laouiti: Multipoint Relaying for FloodingBroadcast Message in Mobile Wireless Networks, Proc. 35th Hawaii Int'l Conf, System Sciences (HICSS-35), pp. 3898-3907, Jan, 2002.
【非特許文献2】Ni, S., Tseng, Y., Chen, Y., Sheu, J.: The Broadcast Storm Problem in a Mobile Ad Hoc Network, Proc. of 4th International Conference on Mobile Computing and Networking, pp. 151-162 (1999).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
複数の無線アドホックネットワークが互いに異なる周波数チャネル上でパケットを送受し、各無線アドホックネットワークがそれぞれ個別のゲートウエイ装置に接続するシステム形態を想定する。以下、無線アドホックネットワークを単に「アドホックネットワーク」と表記する。また、周波数チャネルを単に「チャネル」と表記する。
【0009】
ノード数の増大による無線リソースの圧迫を解消するために、現在使用されているチャネルと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を増設する場合がある。既存のノード装置が、ゲートウエイ装置の追加により新たに形成されるアドホックネットワークに移ることによって、既存のチャネルにおける無線リソースの圧迫が緩和される。
【0010】
新たなネットワークを形成する際には、新設するゲートウエイ装置から、既存のネットワークのノード装置間に経路制御パケットを配信することによって、新たなネットワークに所属するノード装置の範囲を決定する。
【0011】
この処理の間、ノード装置の使用チャネルを、新設するゲートウエイ装置が使用するチャネル(すなわち新たなネットワークで使用するチャネル)に切り替えてしまうと、ノード装置は、既存のネットワークに接続するゲートウエイ装置と通信できなくなる。この結果、通信の切断が発生する恐れがある。
【0012】
ノード装置が複数の無線インタフェースを有していれば、ノード装置は、新たなネットワークで使用するチャネルで経路制御パケットを交換しながら、既存のネットワークとの通信を維持することができる。しかし、複数の無線インタフェースの搭載は、ノード装置の製造コスト及び消費電力を増大させる。
【0013】
開示の装置及び方法は、既存のアドホックネットワークと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を増設する際、複数の無線インタフェースを持たないノード装置がゲートウエイ装置の増設時に生じる通信切断を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
装置の一観点によればアドホックネットワークを他のネットワークへ接続するゲートウエイ装置が与えられる。ゲートウエイ装置は、アドホックネットワークを形成するノード装置とゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを第2チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、経路制御パケットと、チャネル指定信号と時期指定信号を第1チャネル上で送信する無線通信部、及び、変更時期が到来した場合に、無線通信部が信号を送受するチャネルを第2チャネルへ変更するチャネル変更部を備える。
【0015】
他の装置の一観点によれば、アドホックネットワークを形成するノード装置が与えられる。ノード装置は、パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な無線通信部、ノード装置が所属するアドホックネットワークを経由して送信される、アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを、無線通信部により受信及び送信する経路制御部、アドホックネットワークを経由して送信され無線通信部により受信されるチャネル指定信号及び時期指定信号から、アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルの指定及びチャネル変更時期を取得する指定情報取得部、第1ゲートウエイ装置及び第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、選択部が第2ゲートウエイ装置を選択し、かつチャネル変更時期が到来した場合に、無線通信部が信号を送受するチャネルを第2チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備える。
【0016】
方法の一観点によれば、アドホックネットワークを形成するノード装置のチャネル変更方法が与えられる。この方法では、第1チャネル上でパケットを送受するアドホックネットワークを経由して、該アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、該アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットをノード装置へ配信し、アドホックネットワークを経由して、第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号とチャネルの変更時期を指定する時期指定信号とをノード装置へ送信し、経路制御パケットを受信するノード装置のそれぞれについて、第1ゲートウエイ装置及び第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択し、変更時期が到来した場合に、第2ゲートウエイ装置を選択したノード装置によるパケットの送受に使用されるチャネルを第2チャネルへ切り換える。
【発明の効果】
【0017】
開示の装置又は方法によれば、既存のアドホックネットワークと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を増設する際に、複数の無線インタフェースを持たないノード装置がゲートウエイ装置の増設時に生じる通信切断が低減される。
【0018】
本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものでないと解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】通信システムの全体構成例を示す図である。
【図2】(A)〜(C)は、ゲートウエイ装置を追加する際のネットワークの変化の説明図である。
【図3】ゲートウエイ装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図4】ゲートウエイ装置の構成の一例を示す図である。
【図5】(A)及び(B)は仮経路用経路制御パケットの一例の構成の説明図である。
【図6】(A)及び(B)は確定指示パケットの一例の構成の説明図である。
【図7】ノード装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図8】ノード装置の構成の一例を示す図である。
【図9】経路制御パケットの一例の構成の説明図である。
【図10】ゲートウエイ装置における処理の第1例の説明図である。
【図11】ノード装置における処理の第1例の説明図である。
【図12】仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングの説明図(その1)である。
【図13】仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングの説明図(その2)である。
【図14】第2の実施の形態におけるゲートウエイ情報の構成の一例の説明図である。
【図15】ゲートウエイ装置における処理の第2例の説明図である。
【図16】ノード装置における処理の第2例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
<1.通信システムの構成>
以下、添付される図面を参照して、好ましい実施例について説明する。図1は、通信システムの全体構成例を示す図である。通信システム1は、サーバ装置2と、アドホックネットワーク4a〜4cと、ゲートウエイ装置6a〜6cを備える。アドホックネットワーク4aは、複数のノード装置5a〜5cによって形成されている。同様にアドホックネットワーク4b及び4cは、ノード装置5h及び5i、並びにノード装置5d〜5gによって形成されている。
【0021】
なお、添付する図面において、ゲートウエイ装置を「GW」と表記し、ノード装置を「ND」と表記することがある。また、以下の説明において、アドホックネットワーク4a〜4cを総称して「アドホックネットワーク4」と表記することがある。また、ゲートウエイ装置6a〜6cを総称して「ゲートウエイ装置6」と表記することがある。また、ノード装置5a〜5iを総称して「ノード装置5」と表記することがある。
【0022】
通信システム1は、例えば、ノード装置5にて採取された電力、ガス及び水道などの検針データを、サーバ装置2がゲートウエイ装置6を経由して収集するデータ収集システムであってよい。
【0023】
サーバ装置2及びゲートウエイ装置6は、通信ネットワーク3に接続されており、ゲートウエイ装置6は、通信ネットワーク3とアドホックネットワーク4との間を中継する。通信ネットワーク3は、サーバ装置2とゲートウエイ装置6との間の通信機能を提供するネットワークであり、様々なプロトコルや通信媒体を使用するネットワークを利用することができる。
【0024】
通信システム1は、複数のゲートウエイ装置6a〜6cを備える。ゲートウエイ装置6aは、アドホックネットワーク4aと通信ネットワーク3との間を中継する。同様にゲートウエイ装置6b及び6cは、それぞれアドホックネットワーク4bと通信ネットワーク3との間、アドホックネットワーク4cと通信ネットワーク3との間を中継する。ゲートウエイ装置6a〜6cは、互いに異なるチャネル上で通信を行う。すなわちゲートウエイ装置6a〜6cは、互いに異なるチャネル上でパケットの送受を行う。図1の例では、ゲートウエイ装置6a、6b及び6cは、それぞれチャネルCH1、CH2及びCHxを使用する。したがって、アドホックネットワーク4a、4b及び4cもまた、それぞれチャネルCH1、CH2及びCHx上で通信を行う。
【0025】
上述の通り、現在使用されているチャネルと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を追加し、新たなアドホックネットワークを形成することがある。以下、ゲートウエイ装置を追加する際のネットワークの変化について説明する。図2の(A)〜図2の(C)は、ゲートウエイ装置を追加する際のネットワークの変化の説明図である。
【0026】
図2の(A)は、ゲートウエイ装置としてゲートウエイ装置6a及び6bだけが設置されている状態を示す。ノード装置5a〜5eによって形成されるアドホックネットワーク4aは、ゲートウエイ装置6aに接続される。ゲートウエイ装置6a及びアドホックネットワーク4aは、チャネルCH1上で通信を行う。ノード装置5f〜5iによって形成されるアドホックネットワーク4bは、ゲートウエイ装置6bに接続される。ゲートウエイ装置6b及びアドホックネットワーク4bは、チャネルCH2上で通信を行う。
【0027】
図2の(B)は、新たなゲートウエイ装置6cを追加した状態を示す。ゲートウエイ装置6cは、チャネルCH1及びCH2と異なるチャネルCHxを使用して通信を行うゲートウエイ装置である。ゲートウエイ装置6cの追加によって、チャネルCHx上で通信する新たなアドホックネットワーク4cが形成される。アドホックネットワーク4a及び4bを形成するノード装置5a〜5iのいずれかがアドホックネットワーク4cへ移ることにより、アドホックネットワーク4a及び4bの無線リソースの圧迫が緩和される。
【0028】
本明細書に開示するゲートウエイ装置6cは、アドホックネットワーク4cへ移るノード装置5の範囲を決定するために、ゲートウエイ装置6cとノード装置5との間で経路を構築する経路制御パケットをノード装置5に配信する。本明細書において、新設するゲートウエイ装置6cの使用チャネルCHx上で通信するアドホックネットワーク4cに属するノード装置5の範囲を決定する際に、ゲートウエイ装置6cとノード装置5との間で構築する経路を「仮経路」と表記する。
【0029】
また、仮経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを「仮経路用経路制御パケット」と表記することがある。仮経路用経路制御パケットの形式は、アドホックネットワークの形成のために使用されている様々な経路制御プロトコルのいずれかに従う経路制御パケットと同じ形式であってよい。
【0030】
ゲートウエイ装置6cは、アドホックネットワーク4aを形成するノード装置5a〜5eが既存の通信を維持したまま仮経路用経路制御パケットを交換できるようするために、チャネルCH1上で仮経路用経路制御パケットを配信する。仮経路用経路制御パケットは、アドホックネットワーク4aの経路制御用の経路制御パケットと区別するための所定のフラグを含んでいてよい。次にゲートウエイ装置6cは、仮経路用経路制御パケットをチャネルCH2上で配信することにより、アドホックネットワーク4bを形成するノード装置5f〜5iにも仮経路用経路制御パケットを交換させる。
【0031】
仮経路用経路制御パケットを受信したノード装置5a〜5iは、現在所属するアドホックネットワークが接続するゲートウエイ装置6及び新たなゲートウエイ装置6cのうち、より好適な条件のいずれか一方を選択する。ゲートウエイ装置6cを選択するノード装置5は、指定された変更時期に、ゲートウエイ装置6cと同期して使用チャネルをCHxへ変更する。この状態を図2の(C)に示す。
【0032】
図2の(C)は、ノード装置5d〜5gがゲートウエイ装置6cを選択する状態を示す。その後、ゲートウエイ装置6cとノード装置5d〜5gとの間で経路制御パケットを交換して経路を構築することによってアドホックネットワーク4cが構築される。
【0033】
<2.第1の実施の形態>
<2−1.ゲートウエイ装置>
続いて、各実施の形態におけるゲートウエイ装置6及びノード装置5の構成及び機能について説明する。図3は、ゲートウエイ装置6のハードウエア構成の一例を示す図である。ゲートウエイ装置6は、プロセッサ21、補助記憶装置22、メモリ23、無線インタフェース24、ネットワークインタフェース25及びデータバス26を備える。
【0034】
プロセッサ21は、補助記憶装置22に記憶される制御プログラムを実行することにより、ゲートウエイ装置6の動作を制御するための各処理や、ゲートウエイ装置6による経路制御及びノード装置5のチャネルを切り替えのための下記の処理を実行する。補助記憶装置22には、プロセッサ21に上記処理を実行させる制御プログラムが記憶される。補助記憶装置22は、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ(ROM: Read Only Memory)やハードディスクなどを記憶素子として含んでいてもよい。
【0035】
メモリ23には、プロセッサ21により実行されている実行中のプログラムや、このプログラムによって一時的に使用されるデータが記憶される。メモリ23は、ランダムアクセスメモリ(RAM: Random Access Memory)を含んでいてよい。無線インタフェース24は、ノード装置5との間の無線通信処理を行う。無線インタフェース24が信号の送受に使用するチャネルは、以下に説明する処理を実行するプロセッサ21によって複数のチャネルの中から選択される。ネットワークインタフェース26は、通信ネットワーク3との通信処理を行い、サーバ装置2との信号の送受を可能にする。上記の構成要素21〜25は、データバス26によって電気的に接続されている。
【0036】
図4は、ゲートウエイ装置6の構成の一例を示す図である。図3のプロセッサ21は、補助記憶装置22に記憶されるプログラムに従い、必要に応じてゲートウエイ装置6の他のハードウエア要素との協調動作を行うことにより、図4に示すゲートウエイ装置6の構成要素による情報処理を行う。なお、図4は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。
【0037】
ゲートウエイ装置6は、無線通信部30と、ネットワーク通信部31と、パケット解析部32と、設定情報取得部33と、経路制御部34と、記憶部35と、ゲートウエイ情報生成部36と、確定指示パケット生成部37と、チャネル変更部38を備える。
【0038】
無線通信部30は、無線インタフェース24により、ユニキャスト形式又はブロードキャスト形式の無線パケットをノード装置5へ送信する。また無線通信部30は、無線インタフェース24により、ノード装置5から送信された無線パケットを受信する。ネットワーク通信部31は、ネットワークインタフェース25により、サーバ装置2との間でパケットの送受を行う。パケット解析部32は、無線通信部30及びネットワーク通信部31が受信したパケットの解析を行い、パケットのヘッダ部及びメッセージ部に格納されている情報の抽出を行う。
【0039】
設定情報取得部33は、ゲートウエイ装置6を新設する際に、ゲートウエイ装置6の設置に関する所定の設定情報をサーバ装置2から取得する。設定情報は、例えば情報要素「運用チャネル情報」、「広報範囲情報」及び「変更時期情報」を含んでいてよい。運用チャネル情報は、新設されるゲートウエイ装置6が運用開始後に使用するチャネルを指定する。他の言い方をすれば、運用チャネル情報は、ゲートウエイ装置6の新設によって形成される新たなアドホックネットワーク4が信号を送受するチャネルを指定する。
【0040】
以下の説明において、運用チャネル情報によって指定されるチャネルを単に「運用チャネル」と表記することがある。図2の(A)〜図2の(C)の例では、運用チャネルはチャネルCHxに相当する。
【0041】
広報範囲情報は、ゲートウエイ装置6が仮経路用経路制御パケットを配信するチャネルの範囲を指定する情報要素である。図2の(A)〜図2の(C)の例では、広報範囲情報はチャネルCH1及びCH2を指定する。広報範囲情報は、1個又は複数個のチャネルを指定してよい。図2の(A)〜図2の(C)の例に示すように、複数のチャネルCH1及びCH2は、互いに異なるアドホックネットワーク4a及び4bがパケットを送受するチャネルであってよい。
【0042】
変更時期情報は、ゲートウエイ装置6及びノード装置5が、信号の送受に使用するチャネルを運用チャネルへ変更する時期を指定する。以下の説明において、変更時期情報によって指定されるチャネルを単に「変更時期」と表記することがある。
【0043】
経路制御部34は、ゲートウエイ装置6とノード装置5との間の経路を構築するための経路制御を行う。ゲートウエイ装置6とノード装置5との間の経路を構築するための経路制御プロトコルとして、様々なプロトコルを使用することができる。例えば、経路制御部34は、プロアクティブ型プロトコル及びリアクティブ型プロトコルのいずれを使用してもよい。
【0044】
ゲートウエイ装置6を新設する際に、経路制御部34は、仮経路用経路制御パケットを生成し、仮経路用経路制御パケットをノード装置5へ配信する。経路制御部34は、ノード装置5との間で仮経路用経路制御パケットを交換することによって仮経路を指定する経路表39を作成する。作成された経路表39は記憶部35に格納される。
【0045】
以下、仮経路用経路制御パケットの例について説明する。図5の(A)は仮経路用経路制御パケットの第1例の構成の説明図である。仮経路用経路制御パケットは、ヘッダ部40及びメッセージ部50を含む。ヘッダ部40は、パケットの送信元アドレス41、送信先アドレス42、タイプ部43、TLL(Time To Live)部44、ホップ数部45を含む。仮経路用経路制御パケットは、例えばOLSR(Optimized Link State Routing)等で使用されるハローパケットや、リアクティブ型プロトコルで使用される経路要求パケットや経路応答パケットであってよい。
【0046】
メッセージ部50は、経路情報51とゲートウエイ情報52を含む。経路情報51は、経路制御プロトコルにおいて経路表を作成するために使用される情報である。経路情報51は、使用される経路制御プロトコルに応じて経路制御パケットの送信元ノードとその隣接ノードとの間のリンク情報を含む。
【0047】
ゲートウエイ情報52の例を、図5の(B)に示す。ゲートウエイ情報52は、少なくともフラグ53を含む。フラグ53は、仮経路用経路制御パケットが配信されるアドホックネットワーク4を形成する経路制御を行うための経路制御パケットと、仮経路用経路制御パケットとを区別するためのフラグ情報である。
【0048】
ゲートウエイ情報52は、ゲートウエイ装置6を識別する識別子を含んでいてもよい。識別子は、例えばゲートウエイ装置6のアドレス情報であってよい。ゲートウエイ情報52がゲートウエイ装置6の識別子を含むことにより、仮経路用経路制御パケットを受信した装置は、異なるゲートウエイ装置6からそれぞれ配信された仮経路用経路制御パケットを区別することができる。
【0049】
図4を参照する。変更時期を過ぎた後は、経路制御部34は、運用チャネルを使用するノード装置5との間で、アドホックネットワークの経路を形成する経路制御パケットの交換を開始する。経路制御部34は、アドホックネットワーク内の経路を指定する経路表を作成して記憶部35に格納する。変更時期を経過後に交換される経路制御パケットの構成は、例えば、図5の(A)の仮経路用経路制御パケットの構成と同様であってよい。
【0050】
ゲートウエイ情報生成部36は、仮経路用経路制御パケットに格納されるゲートウエイ情報52を生成する。確定指示パケット生成部37は、仮経路用経路制御パケットを受信したノード装置5に対して、それぞれのノード装置5が生成する仮経路の経路表を保存させるための指示を通知する確定指示パケットを生成する。
【0051】
図6の(A)は確定指示パケットの一例の構成の説明図である。確定指示パケットのヘッダ部40は、図5の(A)を参照して説明した仮経路用経路制御パケットのヘッダ部40と同様である。メッセージ部50には、仮経路確定指示60と指定情報61とを格納する。
【0052】
確定指示パケット生成部37は、例えば、ゲートウエイ装置6とノード装置5が従う経路制御プロトコルにおいて使用される経路制御パケットに、仮経路確定指示60と指定情報61とを含めることによって確定指示パケットを生成してもよい。このように確定指示パケットを作成することにより、経路制御パケットと別に確定指示パケットが送信されなくなるので、制御パケットのトラヒックの増大を回避できる。
【0053】
一方で、経路制御パケットがノード装置5の間を伝搬するのには比較的長い時間を要する。経路制御パケットを受信した各ノード装置5は、それぞれ固有のタイミングで周期的に経路制御パケットを送信するからである。このため、ある実施例においては、確定指示パケット生成部37が、フラッディングパケットとして確定指示パケットを生成する。
【0054】
フラッディングパケットを受信したノード装置5は、ヘッダ部40のタイプ部43の値により受信パケットがフラッディングパケットであることを識別し、即時に受信したパケットを転送する。このため、確定指示パケットの伝搬時間を短縮できる。
【0055】
フラッディングパケットを使用すると、制御パケットのトラフィックが増大する恐れがある。ある実施例では制御パケットの増加を抑制するために、ゲートウエイ装置6は、確定指示パケットの送信回数を所定数以下に制限する。例えばある実施例では、確定指示パケットの送信回数が2回に制限される。他の実施例では、MPR(Multi Point Rekay)フラッディングを使用して確定指示パケットを送信する。また他の実施例では、カウンターベースブロードキャスティングを使用して確定指示パケットを送信する。
【0056】
図6の(B)は、指定情報61の構成例を示す。指定情報61は、例えば情報要素「ゲートウエイ識別子」、「チャネル(CH)指定情報」及び「時期指定情報」を含んでいてよい。情報要素「ゲートウエイ識別子」は、確定指示パケットの送信元のゲートウエイ装置6の識別子を示す。情報要素「チャネル指定情報」は、運用チャネルを示す。情報要素「時期指定情報」は変更時期を示す。
【0057】
図4を参照する。チャネル変更部38は、無線インタフェース24が信号の送受に使用するチャネル、すなわち無線通信部30がパケットを送受するチャネルの切り替え処理を行う。
【0058】
無線通信部30は、広報範囲情報に指定されるチャネルのそれぞれで仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットを配信する。このときチャネル変更部38は、無線通信部30の使用チャネルを、広報範囲情報に指定されるチャネルの各々に順次切り替える。
【0059】
チャネル変更部38は、あるチャネルで仮経路用経路制御パケットを送信した後に、このチャネルのアドホックネットワーク4内で仮経路用経路制御パケットが行き渡るのを待たずに、仮経路用経路制御パケットの送信チャネルを切り替える。このため、複数のチャネルにおいて仮経路用経路制御パケットの伝搬が平行して実施されるので、仮経路用経路制御パケットの伝搬に要する時間が短縮される。
【0060】
一方で、確定指示パケットは、各チャネル上で送信した仮経路用経路制御パケットがアドホックネットワーク4内に行き渡るのを待ってから送信される。このため、無線通信部30による確定指示パケットの送信は、最後のチャネル上で仮経路用経路制御パケットを送信した後に所定の待機時間を経過してから行われる。したがって、チャネル切り替え前後に行われる仮経路用経路制御パケットの送信間隔は、最後のチャネルで仮経路用経路制御パケットを送信してから確定指示パケットを送信するまでの期間よりも短い。ここで、確定指示パケットは変更時期以前に送信される。この結果、チャネル切り替え前後の仮経路用経路制御パケットの送信間隔は、最後のチャネルでの仮経路用経路制御パケットでの送信完了から変更時期までの期間よりも短くなる。
【0061】
また、チャネル変更部38は、変更時期が到来した場合に、無線インタフェース24の使用チャネル、すなわち無線通信部30の使用チャネルを運用チャネルへ変更する。
【0062】
<2−2.ノード装置>
【0063】
続いて、ノード装置5の構成及び機能について説明する。図7は、ノード装置5のハードウエア構成の一例を示す図である。ノード装置5は、プロセッサ71、補助記憶装置72、メモリ73、入力部74、無線インタフェース75及びデータバス76を備える。
【0064】
プロセッサ71は、補助記憶装置72に記憶される制御プログラムを実行することにより、ノード装置5の動作を制御するための各処理や、ノード装置5による経路制御やチャネル切り替えのための下記の処理を実行する。補助記憶装置72には、プロセッサ71に上記処理を実行させる制御プログラムが記憶される。補助記憶装置72は、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ(ROM)やハードディスクなどを記憶素子として含んでいてもよい。
【0065】
メモリ73には、プロセッサ71により実行されている実行中のプログラムや、このプログラムによって一時的に使用されるデータが記憶される。メモリ73は、ランダムアクセスメモリ(RAM)を含んでいてよい。入力部74は、ノード装置5が取得する情報の入力を受け付ける構成要素である。例えば、通信システム1が上述のデータ収集システムである場合、入力部74は、電力、ガス及び水道などのメータにアクセスして検針データを取得する機能を有する。また、入力部74は、オペレータによる入力操作を受け付けるユーザインタフェースを備えていてもよい。
【0066】
無線インタフェース75は、他のノード装置5やゲートウエイ装置6との間の無線通信処理を行う。無線インタフェース75は、予め用意された複数のチャネルからいずれか1つを選択して信号の送受に使用することが可能である。無線インタフェース75により信号の送受に使用されるチャネルは、以下に説明する処理を実行するプロセッサ71によって選択される。上記の構成要素71〜75は、データバス76によって電気的に接続されている。
【0067】
図8は、ノード装置5の構成の一例を示す図である。図7のプロセッサ71は、補助記憶装置72に記憶されるプログラムに従い、必要に応じてノード装置5の他のハードウエア要素との協調動作を行うことにより、図8に示すノード装置5の構成要素による情報処理を行う。なお、図8は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。したがって、ノード装置5は図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。
【0068】
ノード装置5は、無線通信部80と、パケット解析部81と、経路制御部82と、記憶部83と、評価情報取得部84と、指定情報取得部85と、選択部86と、チャネル制御部87と、経路表切替部88を備える。なお、以下の説明において、ノード装置5が現在所属しているアドホックネットワーク4が接続するゲートウエイ装置6と、新設するゲートウエイ装置6とを区別する必要がある場合、前者をゲートウエイ装置6aと表記し後者をゲートウエイ6cと表記する。
【0069】
無線通信部80は、ノード装置5が所属するアドホックネットワーク4内の他のノード装置5、又はこのアドホックネットワーク4へ接続するゲートウエイ装置6との間で無線パケットを送受信する。パケット解析部81は、無線通信部80が受信したパケットの解析を行い、パケットのヘッダ部及びメッセージ部に格納されている情報の抽出を行う。
【0070】
経路制御部82は、ノード装置5がパケットを転送する経路を構築するための経路制御を行う。経路制御部82は、ノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4内で交換される経路制御パケットの受信及び送信を行う。経路制御部82は、受信した経路制御パケットに基づいて、アドホックネットワーク4内のパケットの転送に使用する経路表90を作成する。経路制御部82は経路表90を記憶部83に格納する。
【0071】
ノード装置5が仮経路用経路制御パケットを受信すると、経路制御部82は、このパケットに格納される経路情報に基づいて、仮経路を指定する仮経路表91を作成する。経路制御部82は、無線通信部80を介して、仮経路用経路制御パケットをブロードキャスト形式で送信する。経路制御部82は仮経路表91を記憶部83に格納する。
【0072】
無線通信部80がパケットを送受するチャネル、すなわち無線インタフェース75が信号を送受するチャネルは、ノード装置5が所属するアドホックネットワーク4がパケットを送受するチャネルに設定されている。このため、仮経路用経路制御パケットの送受信は、ノード装置5が所属するアドホックネットワーク4がパケットを送受するチャネル上で行われる。
【0073】
評価情報取得部84は、ノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4が接続するゲートウエイ装置6aに関する評価情報92を取得する。評価情報92は、例えば、ノード装置5からゲートウエイ装置6aまでのホップ数であってよい。評価情報取得部84は、ゲートウエイ装置6aから受信するフラッディングパケットのヘッダから、ゲートウエイ装置6aまでのホップ数を取得してよい。
【0074】
ある実施例では、評価情報取得部84は、経路制御パケットを参照してゲートウエイ装置6までのホップ数を取得してよい。図9は、経路制御パケットの一例の構成の説明図である。この実施例におけるノード装置5は、記憶部83に、ノード装置5とゲートウエイ装置6との間のホップ数を記憶する。ノード装置5は、経路制御パケットを送信する際に、メッセージ部50のホップ数部54にゲートウエイ装置6までのホップ数を格納する。評価情報取得部84は、経路制御パケットを受信したとき、メッセージ部50のホップ数部54に格納されている隣接ノードからゲートウエイ装置6までのホップ数に「1」を加えて、ノード装置5からゲートウエイ装置6までのホップ数を決定する。
【0075】
他の実施例では、例えば、ゲートウエイ装置6aがその処理能力や回線収容数等の情報をノード装置5へ送信することにより、評価情報取得部84はこれらの情報を評価情報92として取得してもよい。評価情報取得部84は、取得した評価情報92を記憶部83に格納する。
【0076】
図8を参照する。指定情報取得部85は、ノード装置5が確定指示パケットを受信した場合に、確定指示パケットのメッセージ部50に格納される指定情報61を取得する。確定指示パケットの受信は、ノード装置5が所属するアドホックネットワーク4がパケットを送受するチャネル上で行われる。経路制御部82は、確定指示パケットの仮経路確定指示に従って、それまでに作成した仮経路表91を保存する。
【0077】
選択部86は、ノード装置5が確定指示パケットを受信した場合に、仮経路用経路制御パケットを配信するゲートウエイ装置6c、及びノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4が接続するゲートウエイ装置6aのうち、いずれか好条件な方を選択する。選択部86は、例えば、これらのゲートウエイ装置6とノード装置5との間のそれぞれのホップ数に応じていずれか近い方を選択してよい。
【0078】
選択部86は、確定指示パケットがフラッディングパケットとして送信された場合に、そのヘッダからゲートウエイ装置6cまでのホップ数を取得してよい。また、上述の図9の経路制御パケットと同様に、仮経路用経路制御パケットのメッセージ部50にヘッダ部54を設けることによって、ゲートウエイ装置6cまでのホップ数を取得してもよい。
【0079】
ある実施例では、選択部86は、ゲートウエイ装置6aと6cとの間でこれらの処理能力や回線収容数を比較して、いずれか好条件なゲートウエイ装置6を選択してよい。ゲートウエイ装置6cの処理能力や回線収容数等の評価情報92と比較するために、ゲートウエイ装置6の確定指示パケット生成部37は、確定指示パケットのメッセージ部50に、ゲートウエイ装置6の処理能力や回線収容数等の情報を格納してもよい。
【0080】
チャネル制御部87は、無線インタフェース75が信号の送受に使用するチャネル、すなわち無線通信部80がパケットを送受するチャネルの制御を行う。選択部86がゲートウエイ装置6cを選択し、かつ指定情報61に指定される変更時期が到来した場合に、チャネル制御部87は、無線インタフェース75が信号の送受に使用するチャネルを、指定情報61で指定された運用チャネルへ変更する。選択部86がゲートウエイ装置6aを選択した場合には、チャネル制御部87は、無線インタフェース75が信号の送受に使用するチャネルを変更しない。
【0081】
経路表切替部88は、選択部86がゲートウエイ装置6cを選択し、かつ指定情報61に指定される変更時期が到来した場合に、経路制御部82がパケットの転送に使用する経路表を、記憶部83に記憶された経路表90から仮経路表91に切り替える。選択部86がゲートウエイ装置6aを選択した場合には、経路表切替部88は、仮経路表91を破棄する。
【0082】
<2−3.チャネル変更処理の説明>
以下、本実施の形態のノード装置5のチャネル変更処理について説明する。図10は、ゲートウエイ装置6を新設する際の、ゲートウエイ装置6における処理の第1例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションAA〜AQはステップであってよい。
【0083】
オペレーションAAにおいて設定情報取得部33は、ゲートウエイ装置6の設置に関する所定の設定情報をサーバ装置2から取得する。オペレーションABにおいて、広報範囲情報において指定されるチャネルを参照する変数iの値が「1」に初期化される。なお、以下の説明では、広報範囲情報において指定されるチャネルの数がn個である場合を想定する。
【0084】
オペレーションACにおいてチャネル変更部35は、無線通信部30がパケットの受信に使用するチャネルを第i番目のチャネルCHiへ切り替える。オペレーションADにおいて経路制御部34は、仮経路用経路制御パケットを生成する。経路制御部34は、チャネルCHi上でパケットを送受するアドホックネットワーク4のノード装置5との間で、仮経路用経路制御パケットを交換する。切替前のチャネルで仮経路の経路表が作成されている場合には、経路制御部34は、チャネルCHi切替の際に経路表を破棄する。
【0085】
オペレーションAEにおいて経路制御部34は、所定の送信期間T1が経過したか否かを判断する。送信期間T1が経過した場合(オペレーションAE:Y)には、処理はオペレーションAFへ進む。送信期間T1が経過していない場合(オペレーションAE:N)には、処理はオペレーションADへ戻る。
【0086】
オペレーションAFにおいて変数iの値が1つ増加される。オペレーションAGにおいて、変数iの値が、広報範囲情報において指定されたチャネルの個数nを超えるか否かが判断される。変数iの値がチャネル数nを超えない場合(オペレーションAG:N)には、処理はオペレ−ションACへ戻る。
【0087】
その後、直ちにオペレ−ションACにおいてチャネル変更部35がチャネルを切り替え、オペレーションADにおいて切り替え後のチャネル上にて仮経路用経路制御パケットが交換される。
【0088】
一方で、変数iの値がチャネル数nを超える場合(オペレーションAG:Y)には、仮経路用経路制御パケットの処理が終了し、処理はオペレ−ションAHへ進む。オペレーションAHにおいて、ゲートウエイ装置6は、所定期間T2の間、次のオペレーションAIの開始を待機することによって、仮経路用経路制御パケットがアドホックネットワーク4内に行き渡るのを待つ。
【0089】
オペレーションAIにおいてチャネルを参照する変数iの値が「1」に初期化される。オペレーションAJにおいてチャネル変更部35は、無線通信部30がパケットの受信に使用するチャネルを第i番目のチャネルCHiへ切り替える。オペレーションAKにおいて無線通信部30は、チャネルCHi上で確定指示パケットを送信する。
【0090】
オペレーションALにおいて変数iの値が1つ増加される。オペレーションAMにおいて、変数iの値が、広報範囲情報において指定されるチャネル数nを超えるか否かが判断される。変数iの値がチャネル数nを超えない場合(オペレーションAM:N)には、処理はオペレ−ションAJへ戻る。変数iの値がチャネル数nを超える場合(オペレーションAM:Y)には、オペレ−ションANにおいて、オペレーションAI〜AMによる確定指示パケットの送信処理の期間が所定の期間T3を超えるか否かが判断される。
【0091】
確定指示パケットの送信処理の期間が所定の期間T3を超える場合(オペレーションAN:Y)には、処理はオペレーションAOへ進む。確定指示パケットの送信処理の期間が所定の期間T3を超えない場合(オペレーションAN:N)には、処理はオペレーションAIへ戻る。
【0092】
オペレーションAOにおいて、経路制御部34及びチャネル変更部35は、変更時期が到来したか否かを判断する。変更時期が到来しない場合(オペレーションAO:N)には、処理はオペレーションAOへ戻る。変更時期が到来した場合(オペレーションAO:N)には、処理はオペレーションAPへ進む。
【0093】
オペレーションAPにおいて、チャネル変更部38は無線インタフェース24の使用チャネルを設定情報で指定された運用チャネルへ変更する。オペレーションAQにおいて経路制御部34は、変更後のチャネル上でノード装置5と経路制御パケットを交換することによって、新たに形成されるアドホックネットワークにおける経路制御を開始する。
【0094】
次に、ノード装置5側の処理について説明する。図11は、ノード装置5における処理の第1例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションBA〜BMはステップであってよい。
【0095】
オペレーションBAにおいて経路制御部82は、ノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4内で交換される経路制御パケットの受信及び送信を行う。オペレーションBBにおいて経路制御部82は、受信した経路制御パケットが、仮制御用経路制御パケットであるか否かを判断する。受信した経路制御パケットが仮制御用経路制御パケットでない場合(オペレーションBB:N)には、処理はオペレーションBCへ進む。受信した経路制御パケットが仮制御用経路制御パケットである場合(オペレーションBB:Y)には、処理はオペレーションBDへ進む。
【0096】
オペレーションBCにおいて経路制御部82は、受信した経路制御パケットに基づいて、アドホックネットワーク4内のパケットの転送に使用する経路表90を更新する。その後、処理はオペレーションBFへ進む。
【0097】
オペレーションBDにおいて経路制御部82は、記憶部83内に、受信した仮制御用経路制御パケットの送信元のゲートウエイ装置と違うゲートウエイ装置について作成した仮経路表91が、すでに格納されているか否かを判断する。
【0098】
仮経路表91がすでに記憶部83に格納されている場合(オペレーションBD:Y)には、経路制御部82は、受信した仮制御用経路制御パケットを破棄する。そうでない場合(オペレーションBD:N)には、処理はオペレーションBEへ進む。オペレーションBEにおいて経路制御部82は、受信した仮経路用経路制御パケットに基づいて、仮経路を指定する仮経路表91を更新する。その後処理はオペレーションBFへ進む。
【0099】
オペレーションBFにおいて経路制御部82、指定情報取得部85及び選択部86は、ノード装置5が確定指示パケットを受信したか否かを判断する。ノード装置5が確定指示パケットを受信した場合(オペレーションBF:Y)には、処理はオペレーションBGへ進む。ノード装置5が確定指示パケットを受信していない場合(オペレーションBF:N)には、処理はオペレーションBHへ進む。
【0100】
オペレーションBGにおいて経路制御部82は、確定指示パケットの仮経路確定指示に従って、仮経路表91を保存する。指定情報取得部85は、指定情報61を取得する。その後、処理はオペレーションBHへ進む。
【0101】
オペレーションBHにおいて経路制御部82及びチャネル制御部87は、変更時期が到来したか否かを判断する。変更時期が到来しない場合(オペレーションBH:N)には、処理はオペレーションBAへ戻る。変更時期が到来した場合(オペレーションBH:Y)には、処理はオペレーションBIへ進む。
【0102】
オペレーションBIにおいて選択部86は、仮経路用経路制御パケットを配信するゲートウエイ装置6c、及びノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4が接続するゲートウエイ装置6aのうちいずれか好条件な方を選択する。
【0103】
オペレーションBJにおいて経路制御部82及びチャネル制御部87は、チャネル変更が必要か否か、すなわちオペレーションBHにおいて選択部86が、ゲートウエイ装置6cを選択したか否かを判断する。チャネル変更が必要な場合(オペレーションBJ:Y)には、処理はオペレーションBKへ進む。チャネル変更が必要でない場合(オペレーションBJ:N)には、処理はオペレーションBMへ進む。
【0104】
オペレーションBKにおいてチャネル制御部87は、無線インタフェース75が信号の送受に使用するチャネルを指定情報61で指定された運用チャネルへ変更する。経路表切替部88は、経路制御部82がパケットの転送に使用する経路表を、記憶部83に記憶された経路表90から仮経路表91に切り替える。
【0105】
オペレーションBLにおいて経路制御部82、変更後のチャネル上で経路制御パケットを交換することによって、新たに形成されるアドホックネットワークにおける経路制御を開始する。その後、処理はオペレーションBAへ戻る。
【0106】
オペレーションBMにおいて経路表切替部88は、仮経路表91を破棄する。その後、処理はオペレーションBAへ戻る。
【0107】
<2−4.仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングについて>
次に、図12及び図13を参照して、仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングについて説明する。以下の説明では、次の条件を前提に行う。
【0108】
(1)新設されるゲートウエイ装置6cの運用チャネルはCHxである。
(2)広報範囲情報は、ゲートウエイ装置6cが仮経路用経路制御パケットを配信するチャネルの範囲としてチャネルCH1及びCH2を指定する。
(3)チャネルCH1上では、ノード装置5a〜5eがアドホックネットワーク4aを形成しており、アドホックネットワーク4aはゲートウエイ6aに接続する。
(4)チャネルCH2上では、ノード装置5f〜5iがアドホックネットワーク4bを形成しており、アドホックネットワーク4bはゲートウエイ6bに接続する。
【0109】
図12は、チャネルCH1における仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信シーケンスを示し、図13は、チャネルCH2における仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信シーケンスを示す。図12に示す時期t1〜t12と、図13に示す時期t1〜t12とはそれぞれ同じ時刻を示す。
【0110】
時期t1において、ゲートウエイ装置6cは、設定情報をサーバ装置2から取得する。その後の時期t2において、ゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH1に設定する。その後、時期t3〜t4において、ゲートウエイ装置6cは、期間T1に亘って繰り返し仮経路用経路制御パケットをチャネルCH1上に送信し、ノード装置5a〜5eと仮経路用経路制御パケットを交換する。
【0111】
時期t4の後の時期t5においてゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH2に設定する。時期t6〜t7においてゲートウエイ装置6cは、期間T1に亘って繰り返し仮経路用経路制御パケットをチャネルCH2上に送信し、ノード装置5f〜5iと仮経路用経路制御パケットを交換する。時期t4〜t6の間の期間T0にはゲートウエイ装置6cによるチャネル変更が行われるが、期間T0は、期間T1、T2及びT3に比べて比較的短い。
【0112】
なお、広報範囲情報が3個以上のチャネルを指定する実施例の場合には、この後に第3番目以降のチャネルにおける仮経路用経路制御パケットの送信を続けてよい。
【0113】
時期t7において最後のチャネルCH2における仮経路用経路制御パケットの送信が終了した後、ゲートウエイ装置6cは待機期間T2に亘って待機する。この間に、この仮経路用経路制御パケットがアドホックネットワーク4a及び4b内に行き渡ることによって、ゲートウエイ装置6cとノード装置5a〜5eとの間、及びゲートウエイ装置6cとノード装置5f〜5iとの間の仮経路が構築される。
【0114】
このため、チャネルCH1及びCH2における仮経路用経路制御パケットの送信間隔T0の期間は、最後のチャネルCH2における仮経路用経路制御パケットの送信終了時期t7から、確定指示パケットの送信時期までの期間よりも短くなる。また、変更時期t12は確定指示パケットの送信時期の後に到来するため、送信間隔T0は、最後のチャネルCH2における仮経路用経路制御パケットの送信終了時期t7から変更時期t12までの期間よりも短くなる。
【0115】
待機期間T2の経過後、時期t8においてゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH1に設定し確定指示パケットを送信する。その後、時期t9においてゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH2に設定し確定指示パケットを送信する。広報範囲情報が3個以上のチャネルを指定する実施例の場合には、この後に、第3番目以降のチャネルにおける確定指示パケットの送信を続けてよい。
【0116】
その後、時期t10においてゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH1に設定し確定指示パケットを送信する。また、時期t11においてゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH2に設定し確定指示パケットを送信する。確定指示パケットの送信は期間T3の間に反復して行われる。
【0117】
その後、時期t12において変更時期が到来する。ノード装置5d〜5gは、無線インタフェース75の使用チャネルをCHxに変更することにより、ゲートウエイ装置6cに接続する新たなアドホックネットワーク4cを形成する。一方で、ノード装置5a〜5cは、そのままアドホックネットワーク4aに所属する。またノード装置5h及び5iは、そのままアドホックネットワーク4bに所属する。
【0118】
本実施の形態によれば、既存のアドホックネットワーク4を形成するノード装置5は、既存のアドホックネットワーク4で使用するチャネル上で、新設するゲートウエイ装置との仮経路を構築する仮経路用経路制御パケットを交換する。このため、ノード装置5と既存のアドホックネットワーク4との接続を維持したまま、新設するゲートウエイ装置と仮経路用経路制御パケットを交換し、新たなネットワークに所属するノード装置の範囲を決定することが可能となる。
【0119】
したがって、本実施の形態によれば、ゲートウエイ装置6の増設時における通信切断を防止することを目的とする。また、本実施の形態によれば、既存のアドホックネットワーク4で使用するチャネルと同じチャネル上で仮経路用経路制御パケットを交換するため、ノード装置が複数の無線インタフェースを搭載しなくてもよい。
【0120】
また本実施の形態では、既存のアドホックネットワーク4が複数存在する場合に、ゲートウエイ装置6は、これらのアドホックネットワーク4がそれぞれ使用するチャネル毎に仮経路用経路制御パケットを送信する。ゲートウエイ装置6は、各チャネル毎に仮経路用経路制御パケットを送信する際に、仮経路用経路制御パケットを送信するチャネルを各アドホックネットワーク4が使用するそれぞれのチャネルへ順次切り替える。
【0121】
このときゲートウエイ装置6は、仮経路用経路制御パケットが各アドホックネットワーク内に行き渡るのを待たずに、仮経路用経路制御パケットの送信チャネルを切り換えて、次のネットワークへ仮経路用経路制御パケットを送信する。このため、本実施の形態によれば、仮経路用経路制御パケットを配信するアドホックネットワークが複数ある場合に、仮経路用経路制御パケットの送信処理時間を短縮することができる。
【0122】
<3.第2の実施の形態>
続いて他の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、確定指示パケットの送信が省略される。ゲートウエイ装置6は、仮経路用経路制御パケットに変更時期情報及び運用チャネル情報を格納して、これらの情報をノード装置5に配信する。確定指示パケットの送信が省略されることにより、制御パケットのトラヒックの増加が抑制される。
【0123】
ノード装置5は、仮経路用経路制御パケットに格納された変更時期情報によって取得した変更時期が到来した場合に、好条件のゲートウエイ装置の選択とチャネルの変更を実施する。
【0124】
図14は、第2の実施の形態において仮経路用経路制御パケットに格納されるゲートウエイ情報52の構成の一例の説明図である。ゲートウエイ情報52は、フラグ53と指定情報90を備える。指定情報90は、図6の(B)を参照して説明した確定指示パケットの指定情報と同様であってよい。
【0125】
以下、本実施の形態のノード装置5のチャネル変更処理について説明する。図15は、ゲートウエイ装置6における処理の第2例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションCA〜CKはステップであってよい。
【0126】
オペレーションCA〜CCにおける処理は、図10のオペレーションAA〜ACの処理と同様である。オペレーションCDにおいてゲートウエイ情報生成部36は、サーバ装置2から取得した設定情報から「運用チャネル情報」及び「変更時期情報」を取得する。ゲートウエイ情報生成部36は、指定情報90を含んだゲートウエイ情報52を作成する。経路制御部34は、ゲートウエイ情報52を含んだ仮経路用経路制御パケットを生成する。経路制御部34は、チャネルCHi上でパケットを送受するアドホックネットワーク4のノード装置5との間で、仮経路用経路制御パケットを交換する。
【0127】
オペレーションCE〜CHの処理は、図10のオペレーションAE〜AHの処理と同様である。また、オペレーションCI〜CKまでの処理は、図10のオペレーションAO〜AQの処理と同様である。
【0128】
図16は、ノード装置6における処理の第2例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションDA〜DMはステップであってよい。オペレーションDA〜DEの処理は、図11のオペレーションBA〜BEと同様である。
【0129】
オペレーションDEの後、オペレーションDFにおいて指定情報取得部85は、指定情報61を取得する。他の実施例では、オペレーションDFの後にオペレーションDEを実施してもよい。その後、処理はオペレーションDGへ進む。
【0130】
オペレーションDGにおいて、経路制御部82、選択部86及びチャネル制御部87は、変更時期が到来したか否かを判断する。変更時期が到来しない場合(オペレーションDG:N)には、処理はオペレーションDAへ戻る。変更時期が到来した場合(オペレーションDG:Y)には、処理はオペレーションDHへ進む。
【0131】
オペレーションDHにおいて経路制御部82は、仮経路表91を保存する。オペレーションDIおいて選択部86は、仮経路用経路制御パケットを配信するゲートウエイ装置6c、及びノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4が接続するゲートウエイ装置6aのうちいずれか好条件な方を選択する。なお、他の実施例ではオペレーションDIの後にオペレーションDHを実施してもよい。オペレーションDJ〜DMの処理は、図11のオペレーションBJ〜BMと同様である。
【0132】
本実施例によれば、確定指示パケットの送信を省略することができる。このため制御パケットのトラヒックの増加が抑制される。
【0133】
ここに記載されている全ての例及び条件的な用語は、読者が、本発明と技術の進展のために発明者により与えられる概念とを理解する際の助けとなるように、教育的な目的を意図したものであり、具体的に記載されている上記の例及び条件、並びに本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する本明細書における例の構成に限定されることなく解釈されるべきものである。本発明の実施例は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であると解すべきである。
【0134】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
アドホックネットワークを他のネットワークへ接続するゲートウエイ装置であって、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第2チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第1チャネル上で送信する無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ変更するチャネル変更部を備えることを特徴とするゲートウエイ装置。
【0135】
(付記2)
前記チャネル変更部は、前記無線通信部が前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を送信するチャネルを、複数のアドホックネットワークがパケットを送信する各々のチャネルへ順次切り換え、
あるチャネルでの前記経路制御パケットの送信と次のチャネルでの前記経路制御パケットの送信までの間隔が、最後のチャネルでの前記経路制御パケットの送信完了から前記変更時期までの期間よりも短く定められることを特徴とする付記1に記載のゲートウエイ装置。
【0136】
(付記3)
ノード装置であって、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な無線通信部、
前記ノード装置が所属するアドホックネットワークを経由して送信される、前記アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、前記アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを、前記無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記無線通信部により受信されるチャネル指定信号及び時期指定信号から、前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルの指定及びチャネル変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第2ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とするノード装置。
【0137】
(付記4)
前記経路制御パケットに基づき前記経路制御部による経路制御により作成された経路表を格納する経路表記憶部と、
前記選択部が前記第2ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記ノード装置がパケットの転送に使用する経路表を前記経路表記億部に記憶される経路表に切り換える前記経路表切換部と、
を備える付記3に記載のノード装置。
【0138】
(付記5)
アドホックネットワークを形成するノード装置と、該アドホックネットワークを他のネットワークへ接続する第1ゲートウエイ装置と、第2ゲートウエイ装置を備える通信システムであって、
前記第2ゲートウエイ装置は、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記第2ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第2チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第1チャネル上で送信する第1無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記第1無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ変更するチャネル変更部を備え、
前記ノード装置は、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な第2無線通信部、
前記アドホックネットワークを経由して送信される前記経路制御パケットを、前記第2無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記第2無線通信部により受信される前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号から、前記第2チャネルの指定及び前記変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第2ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記第2無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とする通信システム。
【0139】
(付記6)
アドホックネットワークを形成するノード装置のチャネル変更方法であって、
第1チャネル上でパケットを送受するアドホックネットワークを経由して、該アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、該アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを前記ノード装置へ配信し、
前記アドホックネットワークを経由して、前記第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号とチャネルの変更時期を指定する時期指定信号とを前記ノード装置へ送信し、
前記経路制御パケットを受信するノード装置のそれぞれについて、前記変更時期が到来した場合に、前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択し、
前記変更時期が到来した場合に、前記第2ゲートウエイ装置を選択したノード装置によるパケットの送受に使用されるチャネルを前記第2チャネルへ切り換える、ことを特徴とするチャネル変更方法。
【符号の説明】
【0140】
1 通信システム
2 サーバ装置
3 通信ネットワーク
4、4a〜4c 無線アドホックネットワーク
5、5a〜5i ノード装置
6、6a〜6c ゲートウエイ装置
30、80 無線通信部
34、82 経路制御部
37 確定指示パケット生成部
38 チャネル変更部
85 指定情報取得部
86 選択部
87 チャネル制御部
【技術分野】
【0001】
本明細書で論じられる実施態様は、無線アドホックネットワークに関する。
【背景技術】
【0002】
無線アドホックネットワークと他のネットワークとの間をゲートウエイ装置で中継する通信システムが知られている。このような通信システムに関連する技術として、ゲートウエイ装置を起点とし、複数の無線ノードを接続する通信経路が構築されている状況で、ゲートウエイ装置を増設する方法が提案されている。この方法では、ゲートウエイ装置は新たな通信経路を構築するためのグループ構築メッセージをブロードキャスト送信し、各無線ノードは、ゲートウエイ装置との間の中継段数を記憶する。各無線ノードは、グループ構築メッセージを受信した際に、グループ構築メッセージに示されるゲートウエイ装置との間の中継段数が、ゲートウエイ装置との中継段数よりも少ない場合に、ゲートウエイ装置の通信経路に参加し、グループ構築メッセージの中継段数を1つ加算して、他の無線ノードにブロードキャスト送信し、順次グループ構築メッセージを無線ノード間で伝搬させる。
【0003】
なお、他の関連する技術として、第1の通信帯域を利用したアドホックネットワークにおける通信装置が、第1の通信帯域と異なる第2の通信帯域を利用した通信によって、アドホックネットワークに対する自装置のリンク状態を示した状態信号を、アドホックネットワークにおける他の通信装置に送信し、第2の通信帯域を用いた通信によって、他の通信装置から、アドホックネットワークにおける通信チャネルを変更する指示を含んだ変更指示信号を受信し、変更指示信号に基づいて、アドホックネットワークにおける自装置のチャネルを変更することが知られている。
【0004】
また、メッシュネットワークを構成する個々のアクセスポイント内で複数のインタフェースのチャネルをトラフィック状況に合わせて動的に割り当てる方法が知られている。この方法は、自アクセスポイントのノード内情報を取得する工程と、取得した情報に基づき通信量が多いアクセスポイント同士を同じチャネルセットを持つクラスタに含める工程とを備える。
【0005】
また、無線ネットワーキング内の干渉問題を緩和するための別個の制御チャネルの使用方法が提案されている。この方法は、無線ネットワーク内で、無認可帯域内にある主要データチャネル上でコンテンツデータを送信することと、主要データチャネルとは異なる制御チャネル上で制御データを受信することと、制御データに基づいて主要データチャネル上のさらなる送信に対応する少なくとも1つのパラメータを変更することを含んでおり、制御データには、主要データチャネル上のコンテンツデータの送信を管理するための情報が含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2010−141394号公報
【特許文献2】特開2010−34974号公報
【特許文献3】特開2006−50549号公報
【特許文献4】特開2006−186992号公報
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】A. Qayyum, L. Yiennot, and A. Laouiti: Multipoint Relaying for FloodingBroadcast Message in Mobile Wireless Networks, Proc. 35th Hawaii Int'l Conf, System Sciences (HICSS-35), pp. 3898-3907, Jan, 2002.
【非特許文献2】Ni, S., Tseng, Y., Chen, Y., Sheu, J.: The Broadcast Storm Problem in a Mobile Ad Hoc Network, Proc. of 4th International Conference on Mobile Computing and Networking, pp. 151-162 (1999).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
複数の無線アドホックネットワークが互いに異なる周波数チャネル上でパケットを送受し、各無線アドホックネットワークがそれぞれ個別のゲートウエイ装置に接続するシステム形態を想定する。以下、無線アドホックネットワークを単に「アドホックネットワーク」と表記する。また、周波数チャネルを単に「チャネル」と表記する。
【0009】
ノード数の増大による無線リソースの圧迫を解消するために、現在使用されているチャネルと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を増設する場合がある。既存のノード装置が、ゲートウエイ装置の追加により新たに形成されるアドホックネットワークに移ることによって、既存のチャネルにおける無線リソースの圧迫が緩和される。
【0010】
新たなネットワークを形成する際には、新設するゲートウエイ装置から、既存のネットワークのノード装置間に経路制御パケットを配信することによって、新たなネットワークに所属するノード装置の範囲を決定する。
【0011】
この処理の間、ノード装置の使用チャネルを、新設するゲートウエイ装置が使用するチャネル(すなわち新たなネットワークで使用するチャネル)に切り替えてしまうと、ノード装置は、既存のネットワークに接続するゲートウエイ装置と通信できなくなる。この結果、通信の切断が発生する恐れがある。
【0012】
ノード装置が複数の無線インタフェースを有していれば、ノード装置は、新たなネットワークで使用するチャネルで経路制御パケットを交換しながら、既存のネットワークとの通信を維持することができる。しかし、複数の無線インタフェースの搭載は、ノード装置の製造コスト及び消費電力を増大させる。
【0013】
開示の装置及び方法は、既存のアドホックネットワークと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を増設する際、複数の無線インタフェースを持たないノード装置がゲートウエイ装置の増設時に生じる通信切断を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
装置の一観点によればアドホックネットワークを他のネットワークへ接続するゲートウエイ装置が与えられる。ゲートウエイ装置は、アドホックネットワークを形成するノード装置とゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを第2チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、経路制御パケットと、チャネル指定信号と時期指定信号を第1チャネル上で送信する無線通信部、及び、変更時期が到来した場合に、無線通信部が信号を送受するチャネルを第2チャネルへ変更するチャネル変更部を備える。
【0015】
他の装置の一観点によれば、アドホックネットワークを形成するノード装置が与えられる。ノード装置は、パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な無線通信部、ノード装置が所属するアドホックネットワークを経由して送信される、アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを、無線通信部により受信及び送信する経路制御部、アドホックネットワークを経由して送信され無線通信部により受信されるチャネル指定信号及び時期指定信号から、アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルの指定及びチャネル変更時期を取得する指定情報取得部、第1ゲートウエイ装置及び第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、選択部が第2ゲートウエイ装置を選択し、かつチャネル変更時期が到来した場合に、無線通信部が信号を送受するチャネルを第2チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備える。
【0016】
方法の一観点によれば、アドホックネットワークを形成するノード装置のチャネル変更方法が与えられる。この方法では、第1チャネル上でパケットを送受するアドホックネットワークを経由して、該アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、該アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットをノード装置へ配信し、アドホックネットワークを経由して、第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号とチャネルの変更時期を指定する時期指定信号とをノード装置へ送信し、経路制御パケットを受信するノード装置のそれぞれについて、第1ゲートウエイ装置及び第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択し、変更時期が到来した場合に、第2ゲートウエイ装置を選択したノード装置によるパケットの送受に使用されるチャネルを第2チャネルへ切り換える。
【発明の効果】
【0017】
開示の装置又は方法によれば、既存のアドホックネットワークと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を増設する際に、複数の無線インタフェースを持たないノード装置がゲートウエイ装置の増設時に生じる通信切断が低減される。
【0018】
本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものでないと解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】通信システムの全体構成例を示す図である。
【図2】(A)〜(C)は、ゲートウエイ装置を追加する際のネットワークの変化の説明図である。
【図3】ゲートウエイ装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図4】ゲートウエイ装置の構成の一例を示す図である。
【図5】(A)及び(B)は仮経路用経路制御パケットの一例の構成の説明図である。
【図6】(A)及び(B)は確定指示パケットの一例の構成の説明図である。
【図7】ノード装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図8】ノード装置の構成の一例を示す図である。
【図9】経路制御パケットの一例の構成の説明図である。
【図10】ゲートウエイ装置における処理の第1例の説明図である。
【図11】ノード装置における処理の第1例の説明図である。
【図12】仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングの説明図(その1)である。
【図13】仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングの説明図(その2)である。
【図14】第2の実施の形態におけるゲートウエイ情報の構成の一例の説明図である。
【図15】ゲートウエイ装置における処理の第2例の説明図である。
【図16】ノード装置における処理の第2例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
<1.通信システムの構成>
以下、添付される図面を参照して、好ましい実施例について説明する。図1は、通信システムの全体構成例を示す図である。通信システム1は、サーバ装置2と、アドホックネットワーク4a〜4cと、ゲートウエイ装置6a〜6cを備える。アドホックネットワーク4aは、複数のノード装置5a〜5cによって形成されている。同様にアドホックネットワーク4b及び4cは、ノード装置5h及び5i、並びにノード装置5d〜5gによって形成されている。
【0021】
なお、添付する図面において、ゲートウエイ装置を「GW」と表記し、ノード装置を「ND」と表記することがある。また、以下の説明において、アドホックネットワーク4a〜4cを総称して「アドホックネットワーク4」と表記することがある。また、ゲートウエイ装置6a〜6cを総称して「ゲートウエイ装置6」と表記することがある。また、ノード装置5a〜5iを総称して「ノード装置5」と表記することがある。
【0022】
通信システム1は、例えば、ノード装置5にて採取された電力、ガス及び水道などの検針データを、サーバ装置2がゲートウエイ装置6を経由して収集するデータ収集システムであってよい。
【0023】
サーバ装置2及びゲートウエイ装置6は、通信ネットワーク3に接続されており、ゲートウエイ装置6は、通信ネットワーク3とアドホックネットワーク4との間を中継する。通信ネットワーク3は、サーバ装置2とゲートウエイ装置6との間の通信機能を提供するネットワークであり、様々なプロトコルや通信媒体を使用するネットワークを利用することができる。
【0024】
通信システム1は、複数のゲートウエイ装置6a〜6cを備える。ゲートウエイ装置6aは、アドホックネットワーク4aと通信ネットワーク3との間を中継する。同様にゲートウエイ装置6b及び6cは、それぞれアドホックネットワーク4bと通信ネットワーク3との間、アドホックネットワーク4cと通信ネットワーク3との間を中継する。ゲートウエイ装置6a〜6cは、互いに異なるチャネル上で通信を行う。すなわちゲートウエイ装置6a〜6cは、互いに異なるチャネル上でパケットの送受を行う。図1の例では、ゲートウエイ装置6a、6b及び6cは、それぞれチャネルCH1、CH2及びCHxを使用する。したがって、アドホックネットワーク4a、4b及び4cもまた、それぞれチャネルCH1、CH2及びCHx上で通信を行う。
【0025】
上述の通り、現在使用されているチャネルと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を追加し、新たなアドホックネットワークを形成することがある。以下、ゲートウエイ装置を追加する際のネットワークの変化について説明する。図2の(A)〜図2の(C)は、ゲートウエイ装置を追加する際のネットワークの変化の説明図である。
【0026】
図2の(A)は、ゲートウエイ装置としてゲートウエイ装置6a及び6bだけが設置されている状態を示す。ノード装置5a〜5eによって形成されるアドホックネットワーク4aは、ゲートウエイ装置6aに接続される。ゲートウエイ装置6a及びアドホックネットワーク4aは、チャネルCH1上で通信を行う。ノード装置5f〜5iによって形成されるアドホックネットワーク4bは、ゲートウエイ装置6bに接続される。ゲートウエイ装置6b及びアドホックネットワーク4bは、チャネルCH2上で通信を行う。
【0027】
図2の(B)は、新たなゲートウエイ装置6cを追加した状態を示す。ゲートウエイ装置6cは、チャネルCH1及びCH2と異なるチャネルCHxを使用して通信を行うゲートウエイ装置である。ゲートウエイ装置6cの追加によって、チャネルCHx上で通信する新たなアドホックネットワーク4cが形成される。アドホックネットワーク4a及び4bを形成するノード装置5a〜5iのいずれかがアドホックネットワーク4cへ移ることにより、アドホックネットワーク4a及び4bの無線リソースの圧迫が緩和される。
【0028】
本明細書に開示するゲートウエイ装置6cは、アドホックネットワーク4cへ移るノード装置5の範囲を決定するために、ゲートウエイ装置6cとノード装置5との間で経路を構築する経路制御パケットをノード装置5に配信する。本明細書において、新設するゲートウエイ装置6cの使用チャネルCHx上で通信するアドホックネットワーク4cに属するノード装置5の範囲を決定する際に、ゲートウエイ装置6cとノード装置5との間で構築する経路を「仮経路」と表記する。
【0029】
また、仮経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを「仮経路用経路制御パケット」と表記することがある。仮経路用経路制御パケットの形式は、アドホックネットワークの形成のために使用されている様々な経路制御プロトコルのいずれかに従う経路制御パケットと同じ形式であってよい。
【0030】
ゲートウエイ装置6cは、アドホックネットワーク4aを形成するノード装置5a〜5eが既存の通信を維持したまま仮経路用経路制御パケットを交換できるようするために、チャネルCH1上で仮経路用経路制御パケットを配信する。仮経路用経路制御パケットは、アドホックネットワーク4aの経路制御用の経路制御パケットと区別するための所定のフラグを含んでいてよい。次にゲートウエイ装置6cは、仮経路用経路制御パケットをチャネルCH2上で配信することにより、アドホックネットワーク4bを形成するノード装置5f〜5iにも仮経路用経路制御パケットを交換させる。
【0031】
仮経路用経路制御パケットを受信したノード装置5a〜5iは、現在所属するアドホックネットワークが接続するゲートウエイ装置6及び新たなゲートウエイ装置6cのうち、より好適な条件のいずれか一方を選択する。ゲートウエイ装置6cを選択するノード装置5は、指定された変更時期に、ゲートウエイ装置6cと同期して使用チャネルをCHxへ変更する。この状態を図2の(C)に示す。
【0032】
図2の(C)は、ノード装置5d〜5gがゲートウエイ装置6cを選択する状態を示す。その後、ゲートウエイ装置6cとノード装置5d〜5gとの間で経路制御パケットを交換して経路を構築することによってアドホックネットワーク4cが構築される。
【0033】
<2.第1の実施の形態>
<2−1.ゲートウエイ装置>
続いて、各実施の形態におけるゲートウエイ装置6及びノード装置5の構成及び機能について説明する。図3は、ゲートウエイ装置6のハードウエア構成の一例を示す図である。ゲートウエイ装置6は、プロセッサ21、補助記憶装置22、メモリ23、無線インタフェース24、ネットワークインタフェース25及びデータバス26を備える。
【0034】
プロセッサ21は、補助記憶装置22に記憶される制御プログラムを実行することにより、ゲートウエイ装置6の動作を制御するための各処理や、ゲートウエイ装置6による経路制御及びノード装置5のチャネルを切り替えのための下記の処理を実行する。補助記憶装置22には、プロセッサ21に上記処理を実行させる制御プログラムが記憶される。補助記憶装置22は、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ(ROM: Read Only Memory)やハードディスクなどを記憶素子として含んでいてもよい。
【0035】
メモリ23には、プロセッサ21により実行されている実行中のプログラムや、このプログラムによって一時的に使用されるデータが記憶される。メモリ23は、ランダムアクセスメモリ(RAM: Random Access Memory)を含んでいてよい。無線インタフェース24は、ノード装置5との間の無線通信処理を行う。無線インタフェース24が信号の送受に使用するチャネルは、以下に説明する処理を実行するプロセッサ21によって複数のチャネルの中から選択される。ネットワークインタフェース26は、通信ネットワーク3との通信処理を行い、サーバ装置2との信号の送受を可能にする。上記の構成要素21〜25は、データバス26によって電気的に接続されている。
【0036】
図4は、ゲートウエイ装置6の構成の一例を示す図である。図3のプロセッサ21は、補助記憶装置22に記憶されるプログラムに従い、必要に応じてゲートウエイ装置6の他のハードウエア要素との協調動作を行うことにより、図4に示すゲートウエイ装置6の構成要素による情報処理を行う。なお、図4は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。
【0037】
ゲートウエイ装置6は、無線通信部30と、ネットワーク通信部31と、パケット解析部32と、設定情報取得部33と、経路制御部34と、記憶部35と、ゲートウエイ情報生成部36と、確定指示パケット生成部37と、チャネル変更部38を備える。
【0038】
無線通信部30は、無線インタフェース24により、ユニキャスト形式又はブロードキャスト形式の無線パケットをノード装置5へ送信する。また無線通信部30は、無線インタフェース24により、ノード装置5から送信された無線パケットを受信する。ネットワーク通信部31は、ネットワークインタフェース25により、サーバ装置2との間でパケットの送受を行う。パケット解析部32は、無線通信部30及びネットワーク通信部31が受信したパケットの解析を行い、パケットのヘッダ部及びメッセージ部に格納されている情報の抽出を行う。
【0039】
設定情報取得部33は、ゲートウエイ装置6を新設する際に、ゲートウエイ装置6の設置に関する所定の設定情報をサーバ装置2から取得する。設定情報は、例えば情報要素「運用チャネル情報」、「広報範囲情報」及び「変更時期情報」を含んでいてよい。運用チャネル情報は、新設されるゲートウエイ装置6が運用開始後に使用するチャネルを指定する。他の言い方をすれば、運用チャネル情報は、ゲートウエイ装置6の新設によって形成される新たなアドホックネットワーク4が信号を送受するチャネルを指定する。
【0040】
以下の説明において、運用チャネル情報によって指定されるチャネルを単に「運用チャネル」と表記することがある。図2の(A)〜図2の(C)の例では、運用チャネルはチャネルCHxに相当する。
【0041】
広報範囲情報は、ゲートウエイ装置6が仮経路用経路制御パケットを配信するチャネルの範囲を指定する情報要素である。図2の(A)〜図2の(C)の例では、広報範囲情報はチャネルCH1及びCH2を指定する。広報範囲情報は、1個又は複数個のチャネルを指定してよい。図2の(A)〜図2の(C)の例に示すように、複数のチャネルCH1及びCH2は、互いに異なるアドホックネットワーク4a及び4bがパケットを送受するチャネルであってよい。
【0042】
変更時期情報は、ゲートウエイ装置6及びノード装置5が、信号の送受に使用するチャネルを運用チャネルへ変更する時期を指定する。以下の説明において、変更時期情報によって指定されるチャネルを単に「変更時期」と表記することがある。
【0043】
経路制御部34は、ゲートウエイ装置6とノード装置5との間の経路を構築するための経路制御を行う。ゲートウエイ装置6とノード装置5との間の経路を構築するための経路制御プロトコルとして、様々なプロトコルを使用することができる。例えば、経路制御部34は、プロアクティブ型プロトコル及びリアクティブ型プロトコルのいずれを使用してもよい。
【0044】
ゲートウエイ装置6を新設する際に、経路制御部34は、仮経路用経路制御パケットを生成し、仮経路用経路制御パケットをノード装置5へ配信する。経路制御部34は、ノード装置5との間で仮経路用経路制御パケットを交換することによって仮経路を指定する経路表39を作成する。作成された経路表39は記憶部35に格納される。
【0045】
以下、仮経路用経路制御パケットの例について説明する。図5の(A)は仮経路用経路制御パケットの第1例の構成の説明図である。仮経路用経路制御パケットは、ヘッダ部40及びメッセージ部50を含む。ヘッダ部40は、パケットの送信元アドレス41、送信先アドレス42、タイプ部43、TLL(Time To Live)部44、ホップ数部45を含む。仮経路用経路制御パケットは、例えばOLSR(Optimized Link State Routing)等で使用されるハローパケットや、リアクティブ型プロトコルで使用される経路要求パケットや経路応答パケットであってよい。
【0046】
メッセージ部50は、経路情報51とゲートウエイ情報52を含む。経路情報51は、経路制御プロトコルにおいて経路表を作成するために使用される情報である。経路情報51は、使用される経路制御プロトコルに応じて経路制御パケットの送信元ノードとその隣接ノードとの間のリンク情報を含む。
【0047】
ゲートウエイ情報52の例を、図5の(B)に示す。ゲートウエイ情報52は、少なくともフラグ53を含む。フラグ53は、仮経路用経路制御パケットが配信されるアドホックネットワーク4を形成する経路制御を行うための経路制御パケットと、仮経路用経路制御パケットとを区別するためのフラグ情報である。
【0048】
ゲートウエイ情報52は、ゲートウエイ装置6を識別する識別子を含んでいてもよい。識別子は、例えばゲートウエイ装置6のアドレス情報であってよい。ゲートウエイ情報52がゲートウエイ装置6の識別子を含むことにより、仮経路用経路制御パケットを受信した装置は、異なるゲートウエイ装置6からそれぞれ配信された仮経路用経路制御パケットを区別することができる。
【0049】
図4を参照する。変更時期を過ぎた後は、経路制御部34は、運用チャネルを使用するノード装置5との間で、アドホックネットワークの経路を形成する経路制御パケットの交換を開始する。経路制御部34は、アドホックネットワーク内の経路を指定する経路表を作成して記憶部35に格納する。変更時期を経過後に交換される経路制御パケットの構成は、例えば、図5の(A)の仮経路用経路制御パケットの構成と同様であってよい。
【0050】
ゲートウエイ情報生成部36は、仮経路用経路制御パケットに格納されるゲートウエイ情報52を生成する。確定指示パケット生成部37は、仮経路用経路制御パケットを受信したノード装置5に対して、それぞれのノード装置5が生成する仮経路の経路表を保存させるための指示を通知する確定指示パケットを生成する。
【0051】
図6の(A)は確定指示パケットの一例の構成の説明図である。確定指示パケットのヘッダ部40は、図5の(A)を参照して説明した仮経路用経路制御パケットのヘッダ部40と同様である。メッセージ部50には、仮経路確定指示60と指定情報61とを格納する。
【0052】
確定指示パケット生成部37は、例えば、ゲートウエイ装置6とノード装置5が従う経路制御プロトコルにおいて使用される経路制御パケットに、仮経路確定指示60と指定情報61とを含めることによって確定指示パケットを生成してもよい。このように確定指示パケットを作成することにより、経路制御パケットと別に確定指示パケットが送信されなくなるので、制御パケットのトラヒックの増大を回避できる。
【0053】
一方で、経路制御パケットがノード装置5の間を伝搬するのには比較的長い時間を要する。経路制御パケットを受信した各ノード装置5は、それぞれ固有のタイミングで周期的に経路制御パケットを送信するからである。このため、ある実施例においては、確定指示パケット生成部37が、フラッディングパケットとして確定指示パケットを生成する。
【0054】
フラッディングパケットを受信したノード装置5は、ヘッダ部40のタイプ部43の値により受信パケットがフラッディングパケットであることを識別し、即時に受信したパケットを転送する。このため、確定指示パケットの伝搬時間を短縮できる。
【0055】
フラッディングパケットを使用すると、制御パケットのトラフィックが増大する恐れがある。ある実施例では制御パケットの増加を抑制するために、ゲートウエイ装置6は、確定指示パケットの送信回数を所定数以下に制限する。例えばある実施例では、確定指示パケットの送信回数が2回に制限される。他の実施例では、MPR(Multi Point Rekay)フラッディングを使用して確定指示パケットを送信する。また他の実施例では、カウンターベースブロードキャスティングを使用して確定指示パケットを送信する。
【0056】
図6の(B)は、指定情報61の構成例を示す。指定情報61は、例えば情報要素「ゲートウエイ識別子」、「チャネル(CH)指定情報」及び「時期指定情報」を含んでいてよい。情報要素「ゲートウエイ識別子」は、確定指示パケットの送信元のゲートウエイ装置6の識別子を示す。情報要素「チャネル指定情報」は、運用チャネルを示す。情報要素「時期指定情報」は変更時期を示す。
【0057】
図4を参照する。チャネル変更部38は、無線インタフェース24が信号の送受に使用するチャネル、すなわち無線通信部30がパケットを送受するチャネルの切り替え処理を行う。
【0058】
無線通信部30は、広報範囲情報に指定されるチャネルのそれぞれで仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットを配信する。このときチャネル変更部38は、無線通信部30の使用チャネルを、広報範囲情報に指定されるチャネルの各々に順次切り替える。
【0059】
チャネル変更部38は、あるチャネルで仮経路用経路制御パケットを送信した後に、このチャネルのアドホックネットワーク4内で仮経路用経路制御パケットが行き渡るのを待たずに、仮経路用経路制御パケットの送信チャネルを切り替える。このため、複数のチャネルにおいて仮経路用経路制御パケットの伝搬が平行して実施されるので、仮経路用経路制御パケットの伝搬に要する時間が短縮される。
【0060】
一方で、確定指示パケットは、各チャネル上で送信した仮経路用経路制御パケットがアドホックネットワーク4内に行き渡るのを待ってから送信される。このため、無線通信部30による確定指示パケットの送信は、最後のチャネル上で仮経路用経路制御パケットを送信した後に所定の待機時間を経過してから行われる。したがって、チャネル切り替え前後に行われる仮経路用経路制御パケットの送信間隔は、最後のチャネルで仮経路用経路制御パケットを送信してから確定指示パケットを送信するまでの期間よりも短い。ここで、確定指示パケットは変更時期以前に送信される。この結果、チャネル切り替え前後の仮経路用経路制御パケットの送信間隔は、最後のチャネルでの仮経路用経路制御パケットでの送信完了から変更時期までの期間よりも短くなる。
【0061】
また、チャネル変更部38は、変更時期が到来した場合に、無線インタフェース24の使用チャネル、すなわち無線通信部30の使用チャネルを運用チャネルへ変更する。
【0062】
<2−2.ノード装置>
【0063】
続いて、ノード装置5の構成及び機能について説明する。図7は、ノード装置5のハードウエア構成の一例を示す図である。ノード装置5は、プロセッサ71、補助記憶装置72、メモリ73、入力部74、無線インタフェース75及びデータバス76を備える。
【0064】
プロセッサ71は、補助記憶装置72に記憶される制御プログラムを実行することにより、ノード装置5の動作を制御するための各処理や、ノード装置5による経路制御やチャネル切り替えのための下記の処理を実行する。補助記憶装置72には、プロセッサ71に上記処理を実行させる制御プログラムが記憶される。補助記憶装置72は、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ(ROM)やハードディスクなどを記憶素子として含んでいてもよい。
【0065】
メモリ73には、プロセッサ71により実行されている実行中のプログラムや、このプログラムによって一時的に使用されるデータが記憶される。メモリ73は、ランダムアクセスメモリ(RAM)を含んでいてよい。入力部74は、ノード装置5が取得する情報の入力を受け付ける構成要素である。例えば、通信システム1が上述のデータ収集システムである場合、入力部74は、電力、ガス及び水道などのメータにアクセスして検針データを取得する機能を有する。また、入力部74は、オペレータによる入力操作を受け付けるユーザインタフェースを備えていてもよい。
【0066】
無線インタフェース75は、他のノード装置5やゲートウエイ装置6との間の無線通信処理を行う。無線インタフェース75は、予め用意された複数のチャネルからいずれか1つを選択して信号の送受に使用することが可能である。無線インタフェース75により信号の送受に使用されるチャネルは、以下に説明する処理を実行するプロセッサ71によって選択される。上記の構成要素71〜75は、データバス76によって電気的に接続されている。
【0067】
図8は、ノード装置5の構成の一例を示す図である。図7のプロセッサ71は、補助記憶装置72に記憶されるプログラムに従い、必要に応じてノード装置5の他のハードウエア要素との協調動作を行うことにより、図8に示すノード装置5の構成要素による情報処理を行う。なお、図8は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。したがって、ノード装置5は図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。
【0068】
ノード装置5は、無線通信部80と、パケット解析部81と、経路制御部82と、記憶部83と、評価情報取得部84と、指定情報取得部85と、選択部86と、チャネル制御部87と、経路表切替部88を備える。なお、以下の説明において、ノード装置5が現在所属しているアドホックネットワーク4が接続するゲートウエイ装置6と、新設するゲートウエイ装置6とを区別する必要がある場合、前者をゲートウエイ装置6aと表記し後者をゲートウエイ6cと表記する。
【0069】
無線通信部80は、ノード装置5が所属するアドホックネットワーク4内の他のノード装置5、又はこのアドホックネットワーク4へ接続するゲートウエイ装置6との間で無線パケットを送受信する。パケット解析部81は、無線通信部80が受信したパケットの解析を行い、パケットのヘッダ部及びメッセージ部に格納されている情報の抽出を行う。
【0070】
経路制御部82は、ノード装置5がパケットを転送する経路を構築するための経路制御を行う。経路制御部82は、ノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4内で交換される経路制御パケットの受信及び送信を行う。経路制御部82は、受信した経路制御パケットに基づいて、アドホックネットワーク4内のパケットの転送に使用する経路表90を作成する。経路制御部82は経路表90を記憶部83に格納する。
【0071】
ノード装置5が仮経路用経路制御パケットを受信すると、経路制御部82は、このパケットに格納される経路情報に基づいて、仮経路を指定する仮経路表91を作成する。経路制御部82は、無線通信部80を介して、仮経路用経路制御パケットをブロードキャスト形式で送信する。経路制御部82は仮経路表91を記憶部83に格納する。
【0072】
無線通信部80がパケットを送受するチャネル、すなわち無線インタフェース75が信号を送受するチャネルは、ノード装置5が所属するアドホックネットワーク4がパケットを送受するチャネルに設定されている。このため、仮経路用経路制御パケットの送受信は、ノード装置5が所属するアドホックネットワーク4がパケットを送受するチャネル上で行われる。
【0073】
評価情報取得部84は、ノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4が接続するゲートウエイ装置6aに関する評価情報92を取得する。評価情報92は、例えば、ノード装置5からゲートウエイ装置6aまでのホップ数であってよい。評価情報取得部84は、ゲートウエイ装置6aから受信するフラッディングパケットのヘッダから、ゲートウエイ装置6aまでのホップ数を取得してよい。
【0074】
ある実施例では、評価情報取得部84は、経路制御パケットを参照してゲートウエイ装置6までのホップ数を取得してよい。図9は、経路制御パケットの一例の構成の説明図である。この実施例におけるノード装置5は、記憶部83に、ノード装置5とゲートウエイ装置6との間のホップ数を記憶する。ノード装置5は、経路制御パケットを送信する際に、メッセージ部50のホップ数部54にゲートウエイ装置6までのホップ数を格納する。評価情報取得部84は、経路制御パケットを受信したとき、メッセージ部50のホップ数部54に格納されている隣接ノードからゲートウエイ装置6までのホップ数に「1」を加えて、ノード装置5からゲートウエイ装置6までのホップ数を決定する。
【0075】
他の実施例では、例えば、ゲートウエイ装置6aがその処理能力や回線収容数等の情報をノード装置5へ送信することにより、評価情報取得部84はこれらの情報を評価情報92として取得してもよい。評価情報取得部84は、取得した評価情報92を記憶部83に格納する。
【0076】
図8を参照する。指定情報取得部85は、ノード装置5が確定指示パケットを受信した場合に、確定指示パケットのメッセージ部50に格納される指定情報61を取得する。確定指示パケットの受信は、ノード装置5が所属するアドホックネットワーク4がパケットを送受するチャネル上で行われる。経路制御部82は、確定指示パケットの仮経路確定指示に従って、それまでに作成した仮経路表91を保存する。
【0077】
選択部86は、ノード装置5が確定指示パケットを受信した場合に、仮経路用経路制御パケットを配信するゲートウエイ装置6c、及びノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4が接続するゲートウエイ装置6aのうち、いずれか好条件な方を選択する。選択部86は、例えば、これらのゲートウエイ装置6とノード装置5との間のそれぞれのホップ数に応じていずれか近い方を選択してよい。
【0078】
選択部86は、確定指示パケットがフラッディングパケットとして送信された場合に、そのヘッダからゲートウエイ装置6cまでのホップ数を取得してよい。また、上述の図9の経路制御パケットと同様に、仮経路用経路制御パケットのメッセージ部50にヘッダ部54を設けることによって、ゲートウエイ装置6cまでのホップ数を取得してもよい。
【0079】
ある実施例では、選択部86は、ゲートウエイ装置6aと6cとの間でこれらの処理能力や回線収容数を比較して、いずれか好条件なゲートウエイ装置6を選択してよい。ゲートウエイ装置6cの処理能力や回線収容数等の評価情報92と比較するために、ゲートウエイ装置6の確定指示パケット生成部37は、確定指示パケットのメッセージ部50に、ゲートウエイ装置6の処理能力や回線収容数等の情報を格納してもよい。
【0080】
チャネル制御部87は、無線インタフェース75が信号の送受に使用するチャネル、すなわち無線通信部80がパケットを送受するチャネルの制御を行う。選択部86がゲートウエイ装置6cを選択し、かつ指定情報61に指定される変更時期が到来した場合に、チャネル制御部87は、無線インタフェース75が信号の送受に使用するチャネルを、指定情報61で指定された運用チャネルへ変更する。選択部86がゲートウエイ装置6aを選択した場合には、チャネル制御部87は、無線インタフェース75が信号の送受に使用するチャネルを変更しない。
【0081】
経路表切替部88は、選択部86がゲートウエイ装置6cを選択し、かつ指定情報61に指定される変更時期が到来した場合に、経路制御部82がパケットの転送に使用する経路表を、記憶部83に記憶された経路表90から仮経路表91に切り替える。選択部86がゲートウエイ装置6aを選択した場合には、経路表切替部88は、仮経路表91を破棄する。
【0082】
<2−3.チャネル変更処理の説明>
以下、本実施の形態のノード装置5のチャネル変更処理について説明する。図10は、ゲートウエイ装置6を新設する際の、ゲートウエイ装置6における処理の第1例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションAA〜AQはステップであってよい。
【0083】
オペレーションAAにおいて設定情報取得部33は、ゲートウエイ装置6の設置に関する所定の設定情報をサーバ装置2から取得する。オペレーションABにおいて、広報範囲情報において指定されるチャネルを参照する変数iの値が「1」に初期化される。なお、以下の説明では、広報範囲情報において指定されるチャネルの数がn個である場合を想定する。
【0084】
オペレーションACにおいてチャネル変更部35は、無線通信部30がパケットの受信に使用するチャネルを第i番目のチャネルCHiへ切り替える。オペレーションADにおいて経路制御部34は、仮経路用経路制御パケットを生成する。経路制御部34は、チャネルCHi上でパケットを送受するアドホックネットワーク4のノード装置5との間で、仮経路用経路制御パケットを交換する。切替前のチャネルで仮経路の経路表が作成されている場合には、経路制御部34は、チャネルCHi切替の際に経路表を破棄する。
【0085】
オペレーションAEにおいて経路制御部34は、所定の送信期間T1が経過したか否かを判断する。送信期間T1が経過した場合(オペレーションAE:Y)には、処理はオペレーションAFへ進む。送信期間T1が経過していない場合(オペレーションAE:N)には、処理はオペレーションADへ戻る。
【0086】
オペレーションAFにおいて変数iの値が1つ増加される。オペレーションAGにおいて、変数iの値が、広報範囲情報において指定されたチャネルの個数nを超えるか否かが判断される。変数iの値がチャネル数nを超えない場合(オペレーションAG:N)には、処理はオペレ−ションACへ戻る。
【0087】
その後、直ちにオペレ−ションACにおいてチャネル変更部35がチャネルを切り替え、オペレーションADにおいて切り替え後のチャネル上にて仮経路用経路制御パケットが交換される。
【0088】
一方で、変数iの値がチャネル数nを超える場合(オペレーションAG:Y)には、仮経路用経路制御パケットの処理が終了し、処理はオペレ−ションAHへ進む。オペレーションAHにおいて、ゲートウエイ装置6は、所定期間T2の間、次のオペレーションAIの開始を待機することによって、仮経路用経路制御パケットがアドホックネットワーク4内に行き渡るのを待つ。
【0089】
オペレーションAIにおいてチャネルを参照する変数iの値が「1」に初期化される。オペレーションAJにおいてチャネル変更部35は、無線通信部30がパケットの受信に使用するチャネルを第i番目のチャネルCHiへ切り替える。オペレーションAKにおいて無線通信部30は、チャネルCHi上で確定指示パケットを送信する。
【0090】
オペレーションALにおいて変数iの値が1つ増加される。オペレーションAMにおいて、変数iの値が、広報範囲情報において指定されるチャネル数nを超えるか否かが判断される。変数iの値がチャネル数nを超えない場合(オペレーションAM:N)には、処理はオペレ−ションAJへ戻る。変数iの値がチャネル数nを超える場合(オペレーションAM:Y)には、オペレ−ションANにおいて、オペレーションAI〜AMによる確定指示パケットの送信処理の期間が所定の期間T3を超えるか否かが判断される。
【0091】
確定指示パケットの送信処理の期間が所定の期間T3を超える場合(オペレーションAN:Y)には、処理はオペレーションAOへ進む。確定指示パケットの送信処理の期間が所定の期間T3を超えない場合(オペレーションAN:N)には、処理はオペレーションAIへ戻る。
【0092】
オペレーションAOにおいて、経路制御部34及びチャネル変更部35は、変更時期が到来したか否かを判断する。変更時期が到来しない場合(オペレーションAO:N)には、処理はオペレーションAOへ戻る。変更時期が到来した場合(オペレーションAO:N)には、処理はオペレーションAPへ進む。
【0093】
オペレーションAPにおいて、チャネル変更部38は無線インタフェース24の使用チャネルを設定情報で指定された運用チャネルへ変更する。オペレーションAQにおいて経路制御部34は、変更後のチャネル上でノード装置5と経路制御パケットを交換することによって、新たに形成されるアドホックネットワークにおける経路制御を開始する。
【0094】
次に、ノード装置5側の処理について説明する。図11は、ノード装置5における処理の第1例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションBA〜BMはステップであってよい。
【0095】
オペレーションBAにおいて経路制御部82は、ノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4内で交換される経路制御パケットの受信及び送信を行う。オペレーションBBにおいて経路制御部82は、受信した経路制御パケットが、仮制御用経路制御パケットであるか否かを判断する。受信した経路制御パケットが仮制御用経路制御パケットでない場合(オペレーションBB:N)には、処理はオペレーションBCへ進む。受信した経路制御パケットが仮制御用経路制御パケットである場合(オペレーションBB:Y)には、処理はオペレーションBDへ進む。
【0096】
オペレーションBCにおいて経路制御部82は、受信した経路制御パケットに基づいて、アドホックネットワーク4内のパケットの転送に使用する経路表90を更新する。その後、処理はオペレーションBFへ進む。
【0097】
オペレーションBDにおいて経路制御部82は、記憶部83内に、受信した仮制御用経路制御パケットの送信元のゲートウエイ装置と違うゲートウエイ装置について作成した仮経路表91が、すでに格納されているか否かを判断する。
【0098】
仮経路表91がすでに記憶部83に格納されている場合(オペレーションBD:Y)には、経路制御部82は、受信した仮制御用経路制御パケットを破棄する。そうでない場合(オペレーションBD:N)には、処理はオペレーションBEへ進む。オペレーションBEにおいて経路制御部82は、受信した仮経路用経路制御パケットに基づいて、仮経路を指定する仮経路表91を更新する。その後処理はオペレーションBFへ進む。
【0099】
オペレーションBFにおいて経路制御部82、指定情報取得部85及び選択部86は、ノード装置5が確定指示パケットを受信したか否かを判断する。ノード装置5が確定指示パケットを受信した場合(オペレーションBF:Y)には、処理はオペレーションBGへ進む。ノード装置5が確定指示パケットを受信していない場合(オペレーションBF:N)には、処理はオペレーションBHへ進む。
【0100】
オペレーションBGにおいて経路制御部82は、確定指示パケットの仮経路確定指示に従って、仮経路表91を保存する。指定情報取得部85は、指定情報61を取得する。その後、処理はオペレーションBHへ進む。
【0101】
オペレーションBHにおいて経路制御部82及びチャネル制御部87は、変更時期が到来したか否かを判断する。変更時期が到来しない場合(オペレーションBH:N)には、処理はオペレーションBAへ戻る。変更時期が到来した場合(オペレーションBH:Y)には、処理はオペレーションBIへ進む。
【0102】
オペレーションBIにおいて選択部86は、仮経路用経路制御パケットを配信するゲートウエイ装置6c、及びノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4が接続するゲートウエイ装置6aのうちいずれか好条件な方を選択する。
【0103】
オペレーションBJにおいて経路制御部82及びチャネル制御部87は、チャネル変更が必要か否か、すなわちオペレーションBHにおいて選択部86が、ゲートウエイ装置6cを選択したか否かを判断する。チャネル変更が必要な場合(オペレーションBJ:Y)には、処理はオペレーションBKへ進む。チャネル変更が必要でない場合(オペレーションBJ:N)には、処理はオペレーションBMへ進む。
【0104】
オペレーションBKにおいてチャネル制御部87は、無線インタフェース75が信号の送受に使用するチャネルを指定情報61で指定された運用チャネルへ変更する。経路表切替部88は、経路制御部82がパケットの転送に使用する経路表を、記憶部83に記憶された経路表90から仮経路表91に切り替える。
【0105】
オペレーションBLにおいて経路制御部82、変更後のチャネル上で経路制御パケットを交換することによって、新たに形成されるアドホックネットワークにおける経路制御を開始する。その後、処理はオペレーションBAへ戻る。
【0106】
オペレーションBMにおいて経路表切替部88は、仮経路表91を破棄する。その後、処理はオペレーションBAへ戻る。
【0107】
<2−4.仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングについて>
次に、図12及び図13を参照して、仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングについて説明する。以下の説明では、次の条件を前提に行う。
【0108】
(1)新設されるゲートウエイ装置6cの運用チャネルはCHxである。
(2)広報範囲情報は、ゲートウエイ装置6cが仮経路用経路制御パケットを配信するチャネルの範囲としてチャネルCH1及びCH2を指定する。
(3)チャネルCH1上では、ノード装置5a〜5eがアドホックネットワーク4aを形成しており、アドホックネットワーク4aはゲートウエイ6aに接続する。
(4)チャネルCH2上では、ノード装置5f〜5iがアドホックネットワーク4bを形成しており、アドホックネットワーク4bはゲートウエイ6bに接続する。
【0109】
図12は、チャネルCH1における仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信シーケンスを示し、図13は、チャネルCH2における仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信シーケンスを示す。図12に示す時期t1〜t12と、図13に示す時期t1〜t12とはそれぞれ同じ時刻を示す。
【0110】
時期t1において、ゲートウエイ装置6cは、設定情報をサーバ装置2から取得する。その後の時期t2において、ゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH1に設定する。その後、時期t3〜t4において、ゲートウエイ装置6cは、期間T1に亘って繰り返し仮経路用経路制御パケットをチャネルCH1上に送信し、ノード装置5a〜5eと仮経路用経路制御パケットを交換する。
【0111】
時期t4の後の時期t5においてゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH2に設定する。時期t6〜t7においてゲートウエイ装置6cは、期間T1に亘って繰り返し仮経路用経路制御パケットをチャネルCH2上に送信し、ノード装置5f〜5iと仮経路用経路制御パケットを交換する。時期t4〜t6の間の期間T0にはゲートウエイ装置6cによるチャネル変更が行われるが、期間T0は、期間T1、T2及びT3に比べて比較的短い。
【0112】
なお、広報範囲情報が3個以上のチャネルを指定する実施例の場合には、この後に第3番目以降のチャネルにおける仮経路用経路制御パケットの送信を続けてよい。
【0113】
時期t7において最後のチャネルCH2における仮経路用経路制御パケットの送信が終了した後、ゲートウエイ装置6cは待機期間T2に亘って待機する。この間に、この仮経路用経路制御パケットがアドホックネットワーク4a及び4b内に行き渡ることによって、ゲートウエイ装置6cとノード装置5a〜5eとの間、及びゲートウエイ装置6cとノード装置5f〜5iとの間の仮経路が構築される。
【0114】
このため、チャネルCH1及びCH2における仮経路用経路制御パケットの送信間隔T0の期間は、最後のチャネルCH2における仮経路用経路制御パケットの送信終了時期t7から、確定指示パケットの送信時期までの期間よりも短くなる。また、変更時期t12は確定指示パケットの送信時期の後に到来するため、送信間隔T0は、最後のチャネルCH2における仮経路用経路制御パケットの送信終了時期t7から変更時期t12までの期間よりも短くなる。
【0115】
待機期間T2の経過後、時期t8においてゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH1に設定し確定指示パケットを送信する。その後、時期t9においてゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH2に設定し確定指示パケットを送信する。広報範囲情報が3個以上のチャネルを指定する実施例の場合には、この後に、第3番目以降のチャネルにおける確定指示パケットの送信を続けてよい。
【0116】
その後、時期t10においてゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH1に設定し確定指示パケットを送信する。また、時期t11においてゲートウエイ装置6cは、パケットを送受するチャネルをチャネルCH2に設定し確定指示パケットを送信する。確定指示パケットの送信は期間T3の間に反復して行われる。
【0117】
その後、時期t12において変更時期が到来する。ノード装置5d〜5gは、無線インタフェース75の使用チャネルをCHxに変更することにより、ゲートウエイ装置6cに接続する新たなアドホックネットワーク4cを形成する。一方で、ノード装置5a〜5cは、そのままアドホックネットワーク4aに所属する。またノード装置5h及び5iは、そのままアドホックネットワーク4bに所属する。
【0118】
本実施の形態によれば、既存のアドホックネットワーク4を形成するノード装置5は、既存のアドホックネットワーク4で使用するチャネル上で、新設するゲートウエイ装置との仮経路を構築する仮経路用経路制御パケットを交換する。このため、ノード装置5と既存のアドホックネットワーク4との接続を維持したまま、新設するゲートウエイ装置と仮経路用経路制御パケットを交換し、新たなネットワークに所属するノード装置の範囲を決定することが可能となる。
【0119】
したがって、本実施の形態によれば、ゲートウエイ装置6の増設時における通信切断を防止することを目的とする。また、本実施の形態によれば、既存のアドホックネットワーク4で使用するチャネルと同じチャネル上で仮経路用経路制御パケットを交換するため、ノード装置が複数の無線インタフェースを搭載しなくてもよい。
【0120】
また本実施の形態では、既存のアドホックネットワーク4が複数存在する場合に、ゲートウエイ装置6は、これらのアドホックネットワーク4がそれぞれ使用するチャネル毎に仮経路用経路制御パケットを送信する。ゲートウエイ装置6は、各チャネル毎に仮経路用経路制御パケットを送信する際に、仮経路用経路制御パケットを送信するチャネルを各アドホックネットワーク4が使用するそれぞれのチャネルへ順次切り替える。
【0121】
このときゲートウエイ装置6は、仮経路用経路制御パケットが各アドホックネットワーク内に行き渡るのを待たずに、仮経路用経路制御パケットの送信チャネルを切り換えて、次のネットワークへ仮経路用経路制御パケットを送信する。このため、本実施の形態によれば、仮経路用経路制御パケットを配信するアドホックネットワークが複数ある場合に、仮経路用経路制御パケットの送信処理時間を短縮することができる。
【0122】
<3.第2の実施の形態>
続いて他の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、確定指示パケットの送信が省略される。ゲートウエイ装置6は、仮経路用経路制御パケットに変更時期情報及び運用チャネル情報を格納して、これらの情報をノード装置5に配信する。確定指示パケットの送信が省略されることにより、制御パケットのトラヒックの増加が抑制される。
【0123】
ノード装置5は、仮経路用経路制御パケットに格納された変更時期情報によって取得した変更時期が到来した場合に、好条件のゲートウエイ装置の選択とチャネルの変更を実施する。
【0124】
図14は、第2の実施の形態において仮経路用経路制御パケットに格納されるゲートウエイ情報52の構成の一例の説明図である。ゲートウエイ情報52は、フラグ53と指定情報90を備える。指定情報90は、図6の(B)を参照して説明した確定指示パケットの指定情報と同様であってよい。
【0125】
以下、本実施の形態のノード装置5のチャネル変更処理について説明する。図15は、ゲートウエイ装置6における処理の第2例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションCA〜CKはステップであってよい。
【0126】
オペレーションCA〜CCにおける処理は、図10のオペレーションAA〜ACの処理と同様である。オペレーションCDにおいてゲートウエイ情報生成部36は、サーバ装置2から取得した設定情報から「運用チャネル情報」及び「変更時期情報」を取得する。ゲートウエイ情報生成部36は、指定情報90を含んだゲートウエイ情報52を作成する。経路制御部34は、ゲートウエイ情報52を含んだ仮経路用経路制御パケットを生成する。経路制御部34は、チャネルCHi上でパケットを送受するアドホックネットワーク4のノード装置5との間で、仮経路用経路制御パケットを交換する。
【0127】
オペレーションCE〜CHの処理は、図10のオペレーションAE〜AHの処理と同様である。また、オペレーションCI〜CKまでの処理は、図10のオペレーションAO〜AQの処理と同様である。
【0128】
図16は、ノード装置6における処理の第2例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションDA〜DMはステップであってよい。オペレーションDA〜DEの処理は、図11のオペレーションBA〜BEと同様である。
【0129】
オペレーションDEの後、オペレーションDFにおいて指定情報取得部85は、指定情報61を取得する。他の実施例では、オペレーションDFの後にオペレーションDEを実施してもよい。その後、処理はオペレーションDGへ進む。
【0130】
オペレーションDGにおいて、経路制御部82、選択部86及びチャネル制御部87は、変更時期が到来したか否かを判断する。変更時期が到来しない場合(オペレーションDG:N)には、処理はオペレーションDAへ戻る。変更時期が到来した場合(オペレーションDG:Y)には、処理はオペレーションDHへ進む。
【0131】
オペレーションDHにおいて経路制御部82は、仮経路表91を保存する。オペレーションDIおいて選択部86は、仮経路用経路制御パケットを配信するゲートウエイ装置6c、及びノード装置5が現在所属するアドホックネットワーク4が接続するゲートウエイ装置6aのうちいずれか好条件な方を選択する。なお、他の実施例ではオペレーションDIの後にオペレーションDHを実施してもよい。オペレーションDJ〜DMの処理は、図11のオペレーションBJ〜BMと同様である。
【0132】
本実施例によれば、確定指示パケットの送信を省略することができる。このため制御パケットのトラヒックの増加が抑制される。
【0133】
ここに記載されている全ての例及び条件的な用語は、読者が、本発明と技術の進展のために発明者により与えられる概念とを理解する際の助けとなるように、教育的な目的を意図したものであり、具体的に記載されている上記の例及び条件、並びに本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する本明細書における例の構成に限定されることなく解釈されるべきものである。本発明の実施例は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であると解すべきである。
【0134】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
アドホックネットワークを他のネットワークへ接続するゲートウエイ装置であって、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第2チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第1チャネル上で送信する無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ変更するチャネル変更部を備えることを特徴とするゲートウエイ装置。
【0135】
(付記2)
前記チャネル変更部は、前記無線通信部が前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を送信するチャネルを、複数のアドホックネットワークがパケットを送信する各々のチャネルへ順次切り換え、
あるチャネルでの前記経路制御パケットの送信と次のチャネルでの前記経路制御パケットの送信までの間隔が、最後のチャネルでの前記経路制御パケットの送信完了から前記変更時期までの期間よりも短く定められることを特徴とする付記1に記載のゲートウエイ装置。
【0136】
(付記3)
ノード装置であって、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な無線通信部、
前記ノード装置が所属するアドホックネットワークを経由して送信される、前記アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、前記アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを、前記無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記無線通信部により受信されるチャネル指定信号及び時期指定信号から、前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルの指定及びチャネル変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第2ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とするノード装置。
【0137】
(付記4)
前記経路制御パケットに基づき前記経路制御部による経路制御により作成された経路表を格納する経路表記憶部と、
前記選択部が前記第2ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記ノード装置がパケットの転送に使用する経路表を前記経路表記億部に記憶される経路表に切り換える前記経路表切換部と、
を備える付記3に記載のノード装置。
【0138】
(付記5)
アドホックネットワークを形成するノード装置と、該アドホックネットワークを他のネットワークへ接続する第1ゲートウエイ装置と、第2ゲートウエイ装置を備える通信システムであって、
前記第2ゲートウエイ装置は、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記第2ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第2チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第1チャネル上で送信する第1無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記第1無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ変更するチャネル変更部を備え、
前記ノード装置は、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な第2無線通信部、
前記アドホックネットワークを経由して送信される前記経路制御パケットを、前記第2無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記第2無線通信部により受信される前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号から、前記第2チャネルの指定及び前記変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第2ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記第2無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とする通信システム。
【0139】
(付記6)
アドホックネットワークを形成するノード装置のチャネル変更方法であって、
第1チャネル上でパケットを送受するアドホックネットワークを経由して、該アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、該アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを前記ノード装置へ配信し、
前記アドホックネットワークを経由して、前記第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号とチャネルの変更時期を指定する時期指定信号とを前記ノード装置へ送信し、
前記経路制御パケットを受信するノード装置のそれぞれについて、前記変更時期が到来した場合に、前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択し、
前記変更時期が到来した場合に、前記第2ゲートウエイ装置を選択したノード装置によるパケットの送受に使用されるチャネルを前記第2チャネルへ切り換える、ことを特徴とするチャネル変更方法。
【符号の説明】
【0140】
1 通信システム
2 サーバ装置
3 通信ネットワーク
4、4a〜4c 無線アドホックネットワーク
5、5a〜5i ノード装置
6、6a〜6c ゲートウエイ装置
30、80 無線通信部
34、82 経路制御部
37 確定指示パケット生成部
38 チャネル変更部
85 指定情報取得部
86 選択部
87 チャネル制御部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アドホックネットワークを他のネットワークへ接続するゲートウエイ装置であって、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第2チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第1チャネル上で送信する無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ変更するチャネル変更部を備えることを特徴とするゲートウエイ装置。
【請求項2】
前記チャネル変更部は、前記無線通信部が前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を送信するチャネルを、複数のアドホックネットワークがパケットを送信する各々のチャネルへ順次切り換え、
あるチャネルでの前記経路制御パケットの送信と次のチャネルでの前記経路制御パケットの送信までの間隔が、最後のチャネルでの前記経路制御パケットの送信完了から前記変更時期までの期間よりも短く定められることを特徴とする請求項1に記載のゲートウエイ装置。
【請求項3】
ノード装置であって、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な無線通信部、
前記ノード装置が所属するアドホックネットワークを経由して送信される、前記アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、前記アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを、前記無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記無線通信部により受信されるチャネル指定信号及び時期指定信号から、前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルの指定及びチャネル変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第2ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とするノード装置。
【請求項4】
アドホックネットワークを形成するノード装置と、該アドホックネットワークを他のネットワークへ接続する第1ゲートウエイ装置と、第2ゲートウエイ装置を備える通信システムであって、
前記第2ゲートウエイ装置は、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記第2ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第2チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第1チャネル上で送信する第1無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記第1無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ変更するチャネル変更部を備え、
前記ノード装置は、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な第2無線通信部、
前記アドホックネットワークを経由して送信される前記経路制御パケットを、前記第2無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記第2無線通信部により受信される前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号から、前記第2チャネルの指定及び前記変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第2ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記第2無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項5】
アドホックネットワークを形成するノード装置のチャネル変更方法であって、
第1チャネル上でパケットを送受するアドホックネットワークを経由して、該アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、該アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを前記ノード装置へ配信し、
前記アドホックネットワークを経由して、前記第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号とチャネルの変更時期を指定する時期指定信号とを前記ノード装置へ送信し、
前記経路制御パケットを受信するノード装置のそれぞれについて、前記変更時期が到来した場合に、前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択し、
前記変更時期が到来した場合に、前記第2ゲートウエイ装置を選択したノード装置によるパケットの送受に使用されるチャネルを前記第2チャネルへ切り換える、ことを特徴とするチャネル変更方法。
【請求項1】
アドホックネットワークを他のネットワークへ接続するゲートウエイ装置であって、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第2チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第1チャネル上で送信する無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ変更するチャネル変更部を備えることを特徴とするゲートウエイ装置。
【請求項2】
前記チャネル変更部は、前記無線通信部が前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を送信するチャネルを、複数のアドホックネットワークがパケットを送信する各々のチャネルへ順次切り換え、
あるチャネルでの前記経路制御パケットの送信と次のチャネルでの前記経路制御パケットの送信までの間隔が、最後のチャネルでの前記経路制御パケットの送信完了から前記変更時期までの期間よりも短く定められることを特徴とする請求項1に記載のゲートウエイ装置。
【請求項3】
ノード装置であって、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な無線通信部、
前記ノード装置が所属するアドホックネットワークを経由して送信される、前記アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、前記アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを、前記無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記無線通信部により受信されるチャネル指定信号及び時期指定信号から、前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルの指定及びチャネル変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第2ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とするノード装置。
【請求項4】
アドホックネットワークを形成するノード装置と、該アドホックネットワークを他のネットワークへ接続する第1ゲートウエイ装置と、第2ゲートウエイ装置を備える通信システムであって、
前記第2ゲートウエイ装置は、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記第2ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第2チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第1チャネル上で送信する第1無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記第1無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ変更するチャネル変更部を備え、
前記ノード装置は、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な第2無線通信部、
前記アドホックネットワークを経由して送信される前記経路制御パケットを、前記第2無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記第2無線通信部により受信される前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号から、前記第2チャネルの指定及び前記変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第2ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記第2無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第2チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項5】
アドホックネットワークを形成するノード装置のチャネル変更方法であって、
第1チャネル上でパケットを送受するアドホックネットワークを経由して、該アドホックネットワークに接続する第1ゲートウエイ装置と異なる第2ゲートウエイ装置と、該アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを前記ノード装置へ配信し、
前記アドホックネットワークを経由して、前記第1チャネルと異なる第2チャネルを指定するチャネル指定信号とチャネルの変更時期を指定する時期指定信号とを前記ノード装置へ送信し、
前記経路制御パケットを受信するノード装置のそれぞれについて、前記変更時期が到来した場合に、前記第1ゲートウエイ装置及び前記第2ゲートウエイ装置のいずれかを選択し、
前記変更時期が到来した場合に、前記第2ゲートウエイ装置を選択したノード装置によるパケットの送受に使用されるチャネルを前記第2チャネルへ切り換える、ことを特徴とするチャネル変更方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2012−253510(P2012−253510A)
【公開日】平成24年12月20日(2012.12.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−123564(P2011−123564)
【出願日】平成23年6月1日(2011.6.1)
【出願人】(000005223)富士通株式会社 (25,993)
【出願人】(000003687)東京電力株式会社 (2,580)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年12月20日(2012.12.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年6月1日(2011.6.1)
【出願人】(000005223)富士通株式会社 (25,993)
【出願人】(000003687)東京電力株式会社 (2,580)
【Fターム(参考)】
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