無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置
【課題】ツリー型のマルチホップネットワークを構成する無線通信端末にメッセージをなるべく短時間に伝送することができる無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置を提供すること。
【解決手段】無線通信装置１０ｂが、上位の無線通信装置１０ａからブロードキャストされた緊急メッセージを受信したとき、受信した緊急メッセージから自身が優先された無線通信装置であるか否かを判定し、自身が優先された無線通信装置である場合、下位の無線通信装置の中から優先する無線通信装置を選択し、選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定した緊急メッセージを直ちにブロードキャストし、無線通信装置１０ｅが、上位の無線通信装置１０ａからブロードキャストされた緊急メッセージを受信したとき、自身が優先された無線通信装置でない場合、待機時間待ち合わせた後に緊急メッセージをブロードキャストする。
【解決手段】無線通信装置１０ｂが、上位の無線通信装置１０ａからブロードキャストされた緊急メッセージを受信したとき、受信した緊急メッセージから自身が優先された無線通信装置であるか否かを判定し、自身が優先された無線通信装置である場合、下位の無線通信装置の中から優先する無線通信装置を選択し、選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定した緊急メッセージを直ちにブロードキャストし、無線通信装置１０ｅが、上位の無線通信装置１０ａからブロードキャストされた緊急メッセージを受信したとき、自身が優先された無線通信装置でない場合、待機時間待ち合わせた後に緊急メッセージをブロードキャストする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置で構成されるマルチホップネットワークでブロードキャストを行う無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線を使用したネットワークの形態として、無線通信端末同士が直接接続してネットワークを構築するアドホックネットワークというものがあり、アドホックネットワークを利用した無線ネットワークシステムが盛んに開発されている。アドホックネットワークには、無線通信を使ったデータの転送が無線通信端末を中継することによって行われるマルチホップネットワークがある。
【０００３】
メッシュ型のマルチホップネットワークにおいて、メッセージのブロードキャストを無線で行う際、メッシュ型であるからメッセージの転送経路がループしている場合があるため、メッセージが同じ経路を巡るブロードキャストストームが発生してしまうことがある。ブロードキャストストームが発生すると、メッセージ同士が衝突（混信）してメッセージが無線通信端末で受信できなくなる確率を高め、メッセージの伝送遅延を招く恐れがある。
【０００４】
これに対し、無線によるツリー型のマルチホップネットワークでは、転送経路がループしないため、ブロードキャストストームは発生しない。それでもなお、１つの無線通信端末からブロードキャストされたメッセージを受信した複数の無線通信端末が、同時にメッセージのブロードキャストを行うと、メッセージ同士が衝突してメッセージが無線通信端末で受信できなくなることがある。このようなメッセージの衝突が発生する確率は無線通信端末の密度が高まると大きくなる。
【０００５】
メッセージの衝突を回避するために、マルチホップネットワークを構成する無線通信端末それぞれがメッセージをブロードキャストするタイミングを見計らうタイミングスケジュールする方法がある。この方法では、緊急度の低いメッセージの伝送しかない伝送遅延が許容されるシステムであれば問題ないが、緊急性のあるメッセージを伝送したい場合には、無線通信端末にメッセージが伝送されるまで時間がかかってしまうため、有効な方法ではない。
【０００６】
一方、従来のマルチホップネットワークでは、ブロードキャストの送信元の無線通信端末が、メッセージの衝突などでメッセージを送信先の無線通信端末で受信できていないことを検出した場合、メッセージを再伝送するものがある。
【０００７】
例えば、アドホックネットワークを利用した従来の無線ネットワークシステムにおけるブロードキャスト方法では、データパケットが伝送されたか否かを確認するため、ブロードキャストの送信元の無線通信端末が、送信毎に更新されるシーケンス番号をデータパケットに設定し、そのデータパケットをブロードキャストし、データパケットを受信した送信先の無線通信端末が、データパケットに設定されたシーケンス番号をハローパケットに設定して送信元の無線通信端末に送信し、ハローパケットを受信した送信元の無線通信端末が、送信したときのシーケンス番号とハローパケットに設定されたシーケンス番号とを比較して一致しない場合、ブロードキャスト時にデータパケットが紛失されたものと判断してデータパケットを再伝送するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２７４７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載のブロードキャスト方法でも、メッセージの衝突などでメッセージを送信先の無線通信端末で受信できない場合があるため、無線通信端末の密度が高まるとメッセージを再伝送することになり、結果的にメッセージをブロードキャストする際に無線通信端末にメッセージが伝送されるまで時間がかかってしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、ツリー型のマルチホップネットワークでブロードキャストする際に、メッセージをなるべく短時間に伝送することができる無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の無線ネットワークシステム通信方法は、複数の無線通信装置によって上位の該無線通信装置から下位の該無線通信装置に対してマルチホップ通信がなされるツリー型のマルチホップ無線ネットワークでブロードキャストする無線ネットワークシステム通信方法において、前記無線通信装置が、前記上位の無線通信装置からブロードキャストされたメッセージを受信したとき、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置であるか否かを判定する優先判定段階と、前記優先判定段階で、自身が優先された無線通信装置である場合、前記下位の無線通信装置の中から優先する無線通信装置を選択する優先選択段階と、前記優先選択段階で、選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定した前記メッセージを直ちにブロードキャストする段階と、前記優先判定段階で、自身が優先された無線通信装置でない場合、所定の待機時間が経過したときに前記メッセージをブロードキャストする段階と、を備えている。
この方法により、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置である場合、下位の無線通信装置の中から選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定したメッセージを直ちにブロードキャストし、一方、自身が優先された無線通信装置でない場合、所定の待機時間が経過したときにメッセージをブロードキャストすることで、優先された無線通信装置がブロードキャストするメッセージと衝突しないようにするため、優先されたツリーにおいてメッセージをなるべく短時間に伝送することができる。
【００１２】
また、本発明の無線ネットワークシステム通信方法においては、前記待機時間が、メッセージ送信の所要時間の３倍の時間に、ランダムな時間を加算した時間である。
この方法により、待機時間がメッセージ送信の所要時間の３倍以上であるため、優先された無線通信装置が送信するメッセージと優先でない無線通信装置が送信するメッセージの衝突を防ぐとともに、ランダムな時間を加算した時間であるため、それぞれの優先でない無線通信装置がブロードキャストするタイミングを異なるようにして、他のブロードキャストするメッセージと衝突する可能性を低くすることができる。ブロードキャストするメッセージ同士が衝突しなければ、短時間にメッセージを伝送することができる。
【００１３】
また、本発明の無線ネットワークシステム通信方法においては、前記優先選択段階で、それぞれの前記下位の前記無線通信装置の配下にいる前記無線通信装置の個数が最も多い前記下位の前記無線通信装置を、優先する無線通信装置として選択する。
この方法により、それぞれの下位の無線通信装置の配下にいる無線通信装置の個数が最も多い下位の無線通信装置を、優先する無線通信装置として選択するため、配下にいる無線通信装置の個数が最も多い下位の無線通信装置にメッセージを短時間に効率的に伝送することができる。
【００１４】
また、本発明の無線ネットワークシステム通信方法は、前記無線通信装置が、受信したメッセージの送信元が自身の上位の前記無線通信装置であるか否かを判定する上位判定段階を備え、前記上位判定段階で、受信したメッセージの送信元が自身の上位の前記無線通信装置でない場合、受信したメッセージをブロードキャストしない。
この方法により、受信したメッセージの送信元が自身の上位の無線通信装置でない場合、受信したメッセージをブロードキャストしないため、ブロードキャストストームを防止することができる。
【００１５】
本発明の無線通信装置は、複数の無線通信装置によって上位の該無線通信装置から下位の該無線通信装置に対してマルチホップ通信がなされるツリー型のマルチホップ無線ネットワークでブロードキャストする無線通信装置において、前記上位の無線通信装置からブロードキャストされたメッセージを受信したとき、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置であるか否かを判定する優先判定部と、前記優先判定部によって自身が優先された無線通信装置であると判定された場合、前記下位の無線通信装置の中から優先する無線通信装置を選択する優先選択部と、前記優先選択部によって選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定した前記メッセージを直ちにブロードキャストするブロードキャスト部とを備え、前記ブロードキャスト部は、前記優先判定部によって自身が優先された無線通信装置でないと判定された場合、所定の待機時間が経過したときに前記メッセージをブロードキャストする構成を備えている。
この構成により、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置である場合、下位の無線通信装置の中から選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定したメッセージを直ちにブロードキャストし、一方、自身が優先された無線通信装置でない場合、所定の待機時間が経過したときにメッセージをブロードキャストすることで、他のブロードキャストするメッセージと衝突しないようにするため、メッセージをなるべく短時間に伝送することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、メッセージをなるべく短時間に伝送することができる無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るマルチホップネットワークの構成図
【図２】本発明の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図
【図３】図１に示したマルチホップネットワークにおいて、緊急メッセージがブロードキャストされるときのシーケンス図
【図４】緊急メッセージを受信したときの無線通信装置の動作を表したフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係るマルチホップネットワークの構成図を示したものである。図１に示したツリー型のマルチホップネットワークは、制御装置６および複数の無線通信装置１０によって構成されており、例えば、災害時などに緊急情報を所定の地域の住戸に伝達する無線ネットワークシステムとして使われる。制御装置６は、ツリー型のマルチホップネットワークのルートに相当するものである。
【００２０】
また、制御装置６は、配下に無線通信装置１０と無線で接続されており、例えば、周りに障害物が無いなど無線通信を行う上で好条件の場所に設置されている。無線通信装置１０は、例えば、住戸毎や家屋毎に配備されている。
【００２１】
以下の説明においては、無線通信装置１０の個々を区別する場合は、無線通信装置１０ａ〜無線通信装置１０ｆ、無線通信装置１０ｘ、無線通信装置１０ｙと記載する。なお、図１において、８つの無線通信装置１０が示されているが、本発明に係る無線通信装置の数を限定するものではない。本発明の実施の形態では、制御装置６および複数の無線通信装置１０は、１つのチャネルで信号を送受信するものとする。
【００２２】
図１に示したマルチホップネットワークを構成する制御装置６および無線通信装置１０は、それぞれ上位下位の関係があり、例えば、制御装置６の下位は、無線通信装置１０ａおよび無線通信装置１０ｘである。無線通信装置１０ａの下位は、無線通信装置１０ｂおよび無線通信装置１０ｅであり、無線通信装置１０ｂの下位は、無線通信装置１０ｃおよび無線通信装置１０ｄである。無線通信装置１０ｃの下位は、無線通信装置１０ｙであり、無線通信装置１０ｅの下位は、無線通信装置１０ｆである。
【００２３】
逆に、無線通信装置１０ｆの上位は、無線通信装置１０ｅであり、無線通信装置１０ｙの上位は、無線通信装置１０ｃである。無線通信装置１０ｃおよび無線通信装置１０ｄの上位は、無線通信装置１０ｂであり、無線通信装置１０ｂおよび無線通信装置１０ｅの上位は、無線通信装置１０ａである。無線通信装置１０ａおよび無線通信装置１０ｘの上位は、制御装置６である。
【００２４】
本発明の実施の形態では、制御装置６は、例えば緊急事態が発生した場合などに１つの通信用チャネルで下位の無線通信装置１０に緊急情報を含む緊急メッセージをブロードキャストすることで、配下の無線通信装置１０に緊急情報が伝達されるようになっている。なお、図１の括弧内の数値は、制御装置６からのホップ数を表している。
【００２５】
通信用のチャネルは、例えば、上述したように緊急メッセージを一斉に配信するなどの用途や、制御装置６が各無線通信装置１０に関する情報の収集の用途や、各無線通信装置１０が自身のホップ数や下位の無線通信装置１０の配下個数を知るときなどの無線信号の送受信の用途で用いられる。配下個数は、下位の無線通信装置１０の配下（下位以降）の全ての無線通信装置１０の個数である。
【００２６】
各無線通信装置１０は、下位の無線通信装置１０毎に対応した配下個数を認識している。図１では、制御装置６は、下位の無線通信装置１０ａに対応した配下個数が無線通信装置１０ａ〜無線通信装置１０ｆおよび無線通信装置１０ｙの７つ、下位の無線通信装置１０ｘに対応した配下個数が自身の１つであることを認識している。
【００２７】
無線通信装置１０ａは、下位の無線通信装置１０ｂに対応した配下個数が無線通信装置１０ｂ〜無線通信装置１０ｄおよび無線通信装置１０ｙの４つ、下位の無線通信装置１０ｅに対応した配下個数が無線通信装置１０ｅおよび無線通信装置１０ｆの２つであることを認識している。
【００２８】
無線通信装置１０ｂは、下位の無線通信装置１０ｃの配下個数が無線通信装置１０ｃおよび無線通信装置１０ｙの２つ、下位の無線通信装置１０ｄの配下個数が自身の１つであることを認識している。
【００２９】
無線通信装置１０ｃは、下位の無線通信装置１０ｙに対応した配下個数が自身の１つであることを認識しており、無線通信装置１０ｅは、下位の無線通信装置１０ｆに対応した配下個数が自身の１つであることを認識している。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図を示したものである。図２に示すように、無線通信装置１０は、アンテナ２０と、アンテナ２０を介して高周波信号を送受信するＲＦ（Radio Frequency）部２１と、高周波信号と中間周波数信号とを相互に周波数変換する周波数変換部２２と、中間周波数信号を処理して無線通信装置１０の各部を後述するように機能させる信号処理部２３と、信号処理部２３によってデータが読み書きされるメモリ２４と、災害を報知する外部装置や災害検知センサ等と無線または有線で通信するための通信インターフェイス（ＩＦ）２５と、情報を表示する表示部２６とを備えている。本発明の実施の形態では、本発明の優先判定部、優先選択部、およびブロードキャスト部を、信号処理部２３として例示している。
【００３１】
無線通信装置１０のメモリ２４には、上位下位の関係の下位の無線通信装置１０の識別情報（ＩＤ）が予め登録されている。例えば、無線通信装置１０ｂのメモリ２４には、下位の無線通信装置１０として無線通信装置１０ｃのＩＤおよび無線通信装置１０ｄのＩＤが登録され、上位の無線通信装置１０として無線通信装置１０ａのＩＤが登録されている。
【００３２】
また、メモリ２４には、無線通信装置１０自身のＩＤ、制御装置６からのホップ数、下位の無線通信装置１０の配下個数、および使用チャネルの周波数などを含む個別装置情報が登録されている。
【００３３】
配下個数は次のように登録される。例えば、制御装置６が、各無線通信装置１０を監視するための監視信号を用いて、無線通信装置１０の個別装置情報を収集するが、各無線通信装置１０は、下位の無線通信装置１０から受信した監視信号にある個別装置情報の数によって配下個数を求め、配下個数をメモリ２４に登録する。なお、配下個数は、無線通信装置１０の通信ＩＦ２５に接続された入力機器からメモリ２４に登録されてもよい。
【００３４】
以下、図１に示したマルチホップネットワークにおいて、緊急メッセージがブロードキャストされるときの動作について図１および図３を参照しながら説明する。図３は、図１に示したマルチホップネットワークにおいて、緊急メッセージがブロードキャストされるときのシーケンス図である。
【００３５】
まず、図１において、制御装置６は、緊急事態が発生した場合等において、自身の下位の無線通信装置１０ａおよび無線通信装置１０ｘのうち、配下個数の多い無線通信装置１０ａを優先とし、優先が無線通信装置１０ａであるとした旨を設定した緊急メッセージをブロードキャストする。
【００３６】
図３に示すように、無線通信装置１０ａは、制御装置６から緊急メッセージを受信すると、受信した緊急メッセージの内容を解析した結果、優先が自身の無線通信装置１０ａであることが判るため、直ちにブロードキャストする。このとき、無線通信装置１０ａは、自身の下位の無線通信装置１０ｂおよび無線通信装置１０ｅのうち、配下個数の多い無線通信装置１０ｂを優先とし、優先が無線通信装置１０ｂであるとした旨を設定した緊急メッセージをブロードキャストすると共に、受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。
【００３７】
一方、図１において、無線通信装置１０ｘは、制御装置６から緊急メッセージを受信すると、自身が下位の無線通信装置１０をもたないため、ブロードキャストせずに受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。
【００３８】
次に、図３に示すように、無線通信装置１０ｂは、無線通信装置１０ａから緊急メッセージを受信すると、受信した緊急メッセージの内容を解析した結果、優先が自身の無線通信装置１０ｂであることが判るため、直ちにブロードキャストすると共に、受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。このとき詳細には、無線通信装置１０ｂは、自身の下位の無線通信装置１０ｃおよび無線通信装置１０ｄのうち、配下個数の多い無線通信装置１０ｃを優先とし、優先が無線通信装置１０ｃであるとした旨を設定した緊急メッセージをブロードキャストする。
【００３９】
一方、無線通信装置１０ｅは、無線通信装置１０ａから緊急メッセージを受信すると、受信した緊急メッセージに応じた処理を実行すると共に、受信した緊急メッセージの内容を解析した結果、自身が優先でないことが判るため、無線通信装置１０ｂがブロードキャストする緊急メッセージと衝突しないように、後述する待機時間待ち合わせる。
【００４０】
次に、無線通信装置１０ｃは、無線通信装置１０ｂから緊急メッセージを受信すると、受信した緊急メッセージの内容を解析した結果、優先が自身の無線通信装置１０ｃであることが判るため、直ちにブロードキャストすると共に（図３には示していない）、受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。このとき詳細には、優先が指定された無線通信装置１０ｃは、自身の下位の無線通信装置１０が無線通信装置１０ｙであるため、無線通信装置１０ｙを優先とし、優先が無線通信装置１０ｙであるとした旨を設定した緊急メッセージを直ちにブロードキャストする。
【００４１】
図１において、無線通信装置１０ｄおよび無線通信装置１０ｙは、緊急メッセージを受信すると、自身が下位の無線通信装置１０をもたないため、ブロードキャストせずに受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。
【００４２】
一方、図３に示すように、無線通信装置１０ｅは、後述する待機時間が経過すると、ブロードキャストするが、自身が優先でないため、特に優先の設定を行わずに緊急メッセージをブロードキャストする。
【００４３】
図１において、無線通信装置１０ｆは、緊急メッセージを受信すると、自身が下位の無線通信装置１０をもたないため、ブロードキャストせずに受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。
【００４４】
なお、制御装置６は、緊急メッセージをブロードキャストする場合、無線通信装置１０間の電波状況が良好でない場合もあるため、所定時間間隔で所定回数繰り返して緊急メッセージをブロードキャストするようにしてもよい。
【００４５】
図４は、緊急メッセージを受信したときの無線通信装置１０の動作を表したフローチャートである。
【００４６】
無線通信装置１０の信号処理部２３は、緊急メッセージが受信されたか否かを判定し（Ｓ１）、緊急メッセージを受信した場合、緊急メッセージが上位の無線通信装置１０から受信されたものなのか否かを判定する（Ｓ２）。なお、無線通信装置１０は、無線で緊急メッセージを送信するため、送信側の無線通信装置１０と受信側の無線通信装置１０との間が近距離であるなどの位置関係によっては、上位の無線通信装置１０でなくても、緊急メッセージが受信されてしまう場合がある。
【００４７】
本発明の実施の形態では、受信したメッセージの送信元が自身の上位の無線通信装置１０でない場合、受信したメッセージを無線通信装置１０がブロードキャストしないため、ブロードキャストストームを防止することができる。
【００４８】
ステップＳ２で、信号処理部２３は、受信された緊急メッセージが上位の無線通信装置１０のものでない場合、ステップＳ７を実行する。
【００４９】
ステップＳ２で、信号処理部２３は、緊急メッセージが上位の無線通信装置１０から受信された場合、下位の無線通信装置１０があるか否かを判定し（Ｓ３）、下位の無線通信装置１０を有していない場合、ステップＳ７を実行する。図１では、下位の無線通信装置１０をもつ無線通信装置１０は、無線通信装置１０ａ、無線通信装置１０ｂ、無線通信装置１０ｃ、無線通信装置１０ｅである。
【００５０】
ステップＳ３で、信号処理部２３は、下位の無線通信装置１０がある場合、緊急メッセージの内容を解析して、自身が優先された無線通信装置１０であるか否かを判定する（Ｓ４）。図１では、下位の無線通信装置１０をもっており、自身が優先される無線通信装置１０は、無線通信装置１０ａ、無線通信装置１０ｂ、無線通信装置１０ｃとなる。
【００５１】
ステップＳ４で、自身が優先された無線通信装置１０である場合、信号処理部２３は、受信した緊急メッセージを引き継いでブロードキャストするが、このとき、自身が優先された無線通信装置１０である場合、下位の無線通信装置１０の中から優先する無線通信装置１０を選択し（Ｓ５）、選択した無線通信装置１０が優先であるとした旨を設定した緊急メッセージをブロードキャストする（Ｓ６）。なお、ステップＳ５では、下位の無線通信装置１０が１つだけである場合、この１つの下位の無線通信装置１０が優先に設定される。
【００５２】
ステップＳ５において、具体例としては、複数の下位の無線通信装置１０の中から配下個数の最も多い無線通信装置１０が優先として選択される。仮に、配下個数が最も多い無線通信装置１０が複数あった場合には、ホップ数の最も大きい無線通信装置１０が配下にいるものが優先として選択されてもよく、また、無線通信装置１０のＩＤの最も小さいものが優先として選択されてもよい。
【００５３】
なお、ステップＳ５の別の具体例として、信号処理部２３は、複数の下位の無線通信装置１０の中からホップ数の最も大きい無線通信装置１０が配下にいるものを優先として選択されてもよい。
【００５４】
また、優先される無線通信装置１０が複数あってもよい。優先される無線通信装置１０が複数ある場合、例えば、信号処理部２３は、下位の無線通信装置１０がブロードキャストする期間をいくつかに分けて、ブロードキャストが早くなされる期間から順に第１優先、第２優先、第３優先のように配下個数が多いものから優先順位を無線通信装置１０に対応付け、優先順位を設定した緊急メッセージをブロードキャストするようにしてもよい。無線通信装置１０が優先順位を設定した緊急メッセージを受信した場合、優先順位に対応した期間のタイミングでブロードキャストする。
【００５５】
ステップＳ６が実行された後、または、ステップＳ２およびＳ３で「ｎｏ」であった場合、信号処理部２３は、受信した緊急メッセージに応じた処理の実行を開始する（Ｓ７）。ステップＳ７において、具体例としては、緊急メッセージに含まれる緊急情報に対応した処理が行われ、信号処理部２３は、例えば、緊急情報を表示部２６に表示させたり、通信ＩＦ２５を介して災害検知センサを発動させたり、緊急情報を音声で通知したりする。
【００５６】
ステップＳ４で、自身が優先された無線通信装置１０でない場合、信号処理部２３は、受信した緊急メッセージに応じた処理の実行を開始する（Ｓ８）。ステップＳ８は、ステップＳ７と同様である。図１では、下位の無線通信装置１０を有しかつ自己が優先でない無線通信装置１０は、無線通信装置１０ｅである。
【００５７】
引き続き、信号処理部２３は、緊急メッセージをブロードキャストするときの待機時間分、待ち合わせる（Ｓ９）。ステップＳ９において、待機時間は、具体例としては、他の無線通信装置１０がブロードキャストする緊急メッセージと衝突する可能性を低くするための時間であり、優先であるとした旨を設定したメッセージとの衝突の可能性が無い時間、つまりメッセージの送信所要時間の３倍の時間に、ランダムな時間を加算した時間である。ブロードキャストするメッセージ同士の衝突回数が少なければ、短時間にメッセージを伝送することができる。
【００５８】
待機時間についてより詳細に説明する。図１において、無線通信装置１０ｄが、無線通信装置１０ｅ及び１０ｙの無線通信範囲に含まれる場合、無線通信装置１０ｅと無線通信装置１０ｙが同時にメッセージ送信を行うと、無線通信装置１０ｄにおいて衝突が発生してしまう。無線通信装置１０ｅと無線通信装置１０ｙのメッセージ送信が衝突しないようにするためには、無線通信装置１０ｅの待機時間を、無線通信装置１０ｙのメッセージ送信が完了する時間以上、つまりメッセージ送信の所要時間の３倍以上とすればよい。メッセージ送信の所要時間をｔとし、ランダムな時間αとすれば、待機時間は、３ｔ＋αとなり、αとしては０〜２秒間などの範囲からランダムに選択される。
【００５９】
ステップＳ９で待機時間が経過したとき、信号処理部２３は、優先の設定を行わないで緊急メッセージをブロードキャストする（Ｓ１０）。
【００６０】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置は、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置である場合、下位の無線通信装置の中から選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定したメッセージを直ちにブロードキャストし、一方、自身が優先された無線通信装置でない場合、所定の待機時間が経過したときにメッセージをブロードキャストすることで、他のブロードキャストするメッセージと衝突しないようにするため、なるべく短時間にメッセージを伝送することができる。
【００６１】
また、本発明の実施の形態に係る無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置は、それぞれの下位の無線通信装置の配下にいる無線通信装置の個数が最も多い下位の無線通信装置を、優先する無線通信装置として選択するため、配下にいる無線通信装置の個数が最も多い下位の無線通信装置にメッセージを短時間に効率的に伝送することができる。
【符号の説明】
【００６２】
６ 制御装置
１０ 無線通信装置
２０ アンテナ
２１ ＲＦ部
２２ 周波数変換部
２３ 信号処理部
２４ メモリ
２５ 通信インターフェイス
２６ 表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置で構成されるマルチホップネットワークでブロードキャストを行う無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線を使用したネットワークの形態として、無線通信端末同士が直接接続してネットワークを構築するアドホックネットワークというものがあり、アドホックネットワークを利用した無線ネットワークシステムが盛んに開発されている。アドホックネットワークには、無線通信を使ったデータの転送が無線通信端末を中継することによって行われるマルチホップネットワークがある。
【０００３】
メッシュ型のマルチホップネットワークにおいて、メッセージのブロードキャストを無線で行う際、メッシュ型であるからメッセージの転送経路がループしている場合があるため、メッセージが同じ経路を巡るブロードキャストストームが発生してしまうことがある。ブロードキャストストームが発生すると、メッセージ同士が衝突（混信）してメッセージが無線通信端末で受信できなくなる確率を高め、メッセージの伝送遅延を招く恐れがある。
【０００４】
これに対し、無線によるツリー型のマルチホップネットワークでは、転送経路がループしないため、ブロードキャストストームは発生しない。それでもなお、１つの無線通信端末からブロードキャストされたメッセージを受信した複数の無線通信端末が、同時にメッセージのブロードキャストを行うと、メッセージ同士が衝突してメッセージが無線通信端末で受信できなくなることがある。このようなメッセージの衝突が発生する確率は無線通信端末の密度が高まると大きくなる。
【０００５】
メッセージの衝突を回避するために、マルチホップネットワークを構成する無線通信端末それぞれがメッセージをブロードキャストするタイミングを見計らうタイミングスケジュールする方法がある。この方法では、緊急度の低いメッセージの伝送しかない伝送遅延が許容されるシステムであれば問題ないが、緊急性のあるメッセージを伝送したい場合には、無線通信端末にメッセージが伝送されるまで時間がかかってしまうため、有効な方法ではない。
【０００６】
一方、従来のマルチホップネットワークでは、ブロードキャストの送信元の無線通信端末が、メッセージの衝突などでメッセージを送信先の無線通信端末で受信できていないことを検出した場合、メッセージを再伝送するものがある。
【０００７】
例えば、アドホックネットワークを利用した従来の無線ネットワークシステムにおけるブロードキャスト方法では、データパケットが伝送されたか否かを確認するため、ブロードキャストの送信元の無線通信端末が、送信毎に更新されるシーケンス番号をデータパケットに設定し、そのデータパケットをブロードキャストし、データパケットを受信した送信先の無線通信端末が、データパケットに設定されたシーケンス番号をハローパケットに設定して送信元の無線通信端末に送信し、ハローパケットを受信した送信元の無線通信端末が、送信したときのシーケンス番号とハローパケットに設定されたシーケンス番号とを比較して一致しない場合、ブロードキャスト時にデータパケットが紛失されたものと判断してデータパケットを再伝送するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２７４７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載のブロードキャスト方法でも、メッセージの衝突などでメッセージを送信先の無線通信端末で受信できない場合があるため、無線通信端末の密度が高まるとメッセージを再伝送することになり、結果的にメッセージをブロードキャストする際に無線通信端末にメッセージが伝送されるまで時間がかかってしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、ツリー型のマルチホップネットワークでブロードキャストする際に、メッセージをなるべく短時間に伝送することができる無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の無線ネットワークシステム通信方法は、複数の無線通信装置によって上位の該無線通信装置から下位の該無線通信装置に対してマルチホップ通信がなされるツリー型のマルチホップ無線ネットワークでブロードキャストする無線ネットワークシステム通信方法において、前記無線通信装置が、前記上位の無線通信装置からブロードキャストされたメッセージを受信したとき、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置であるか否かを判定する優先判定段階と、前記優先判定段階で、自身が優先された無線通信装置である場合、前記下位の無線通信装置の中から優先する無線通信装置を選択する優先選択段階と、前記優先選択段階で、選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定した前記メッセージを直ちにブロードキャストする段階と、前記優先判定段階で、自身が優先された無線通信装置でない場合、所定の待機時間が経過したときに前記メッセージをブロードキャストする段階と、を備えている。
この方法により、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置である場合、下位の無線通信装置の中から選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定したメッセージを直ちにブロードキャストし、一方、自身が優先された無線通信装置でない場合、所定の待機時間が経過したときにメッセージをブロードキャストすることで、優先された無線通信装置がブロードキャストするメッセージと衝突しないようにするため、優先されたツリーにおいてメッセージをなるべく短時間に伝送することができる。
【００１２】
また、本発明の無線ネットワークシステム通信方法においては、前記待機時間が、メッセージ送信の所要時間の３倍の時間に、ランダムな時間を加算した時間である。
この方法により、待機時間がメッセージ送信の所要時間の３倍以上であるため、優先された無線通信装置が送信するメッセージと優先でない無線通信装置が送信するメッセージの衝突を防ぐとともに、ランダムな時間を加算した時間であるため、それぞれの優先でない無線通信装置がブロードキャストするタイミングを異なるようにして、他のブロードキャストするメッセージと衝突する可能性を低くすることができる。ブロードキャストするメッセージ同士が衝突しなければ、短時間にメッセージを伝送することができる。
【００１３】
また、本発明の無線ネットワークシステム通信方法においては、前記優先選択段階で、それぞれの前記下位の前記無線通信装置の配下にいる前記無線通信装置の個数が最も多い前記下位の前記無線通信装置を、優先する無線通信装置として選択する。
この方法により、それぞれの下位の無線通信装置の配下にいる無線通信装置の個数が最も多い下位の無線通信装置を、優先する無線通信装置として選択するため、配下にいる無線通信装置の個数が最も多い下位の無線通信装置にメッセージを短時間に効率的に伝送することができる。
【００１４】
また、本発明の無線ネットワークシステム通信方法は、前記無線通信装置が、受信したメッセージの送信元が自身の上位の前記無線通信装置であるか否かを判定する上位判定段階を備え、前記上位判定段階で、受信したメッセージの送信元が自身の上位の前記無線通信装置でない場合、受信したメッセージをブロードキャストしない。
この方法により、受信したメッセージの送信元が自身の上位の無線通信装置でない場合、受信したメッセージをブロードキャストしないため、ブロードキャストストームを防止することができる。
【００１５】
本発明の無線通信装置は、複数の無線通信装置によって上位の該無線通信装置から下位の該無線通信装置に対してマルチホップ通信がなされるツリー型のマルチホップ無線ネットワークでブロードキャストする無線通信装置において、前記上位の無線通信装置からブロードキャストされたメッセージを受信したとき、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置であるか否かを判定する優先判定部と、前記優先判定部によって自身が優先された無線通信装置であると判定された場合、前記下位の無線通信装置の中から優先する無線通信装置を選択する優先選択部と、前記優先選択部によって選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定した前記メッセージを直ちにブロードキャストするブロードキャスト部とを備え、前記ブロードキャスト部は、前記優先判定部によって自身が優先された無線通信装置でないと判定された場合、所定の待機時間が経過したときに前記メッセージをブロードキャストする構成を備えている。
この構成により、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置である場合、下位の無線通信装置の中から選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定したメッセージを直ちにブロードキャストし、一方、自身が優先された無線通信装置でない場合、所定の待機時間が経過したときにメッセージをブロードキャストすることで、他のブロードキャストするメッセージと衝突しないようにするため、メッセージをなるべく短時間に伝送することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、メッセージをなるべく短時間に伝送することができる無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るマルチホップネットワークの構成図
【図２】本発明の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図
【図３】図１に示したマルチホップネットワークにおいて、緊急メッセージがブロードキャストされるときのシーケンス図
【図４】緊急メッセージを受信したときの無線通信装置の動作を表したフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係るマルチホップネットワークの構成図を示したものである。図１に示したツリー型のマルチホップネットワークは、制御装置６および複数の無線通信装置１０によって構成されており、例えば、災害時などに緊急情報を所定の地域の住戸に伝達する無線ネットワークシステムとして使われる。制御装置６は、ツリー型のマルチホップネットワークのルートに相当するものである。
【００２０】
また、制御装置６は、配下に無線通信装置１０と無線で接続されており、例えば、周りに障害物が無いなど無線通信を行う上で好条件の場所に設置されている。無線通信装置１０は、例えば、住戸毎や家屋毎に配備されている。
【００２１】
以下の説明においては、無線通信装置１０の個々を区別する場合は、無線通信装置１０ａ〜無線通信装置１０ｆ、無線通信装置１０ｘ、無線通信装置１０ｙと記載する。なお、図１において、８つの無線通信装置１０が示されているが、本発明に係る無線通信装置の数を限定するものではない。本発明の実施の形態では、制御装置６および複数の無線通信装置１０は、１つのチャネルで信号を送受信するものとする。
【００２２】
図１に示したマルチホップネットワークを構成する制御装置６および無線通信装置１０は、それぞれ上位下位の関係があり、例えば、制御装置６の下位は、無線通信装置１０ａおよび無線通信装置１０ｘである。無線通信装置１０ａの下位は、無線通信装置１０ｂおよび無線通信装置１０ｅであり、無線通信装置１０ｂの下位は、無線通信装置１０ｃおよび無線通信装置１０ｄである。無線通信装置１０ｃの下位は、無線通信装置１０ｙであり、無線通信装置１０ｅの下位は、無線通信装置１０ｆである。
【００２３】
逆に、無線通信装置１０ｆの上位は、無線通信装置１０ｅであり、無線通信装置１０ｙの上位は、無線通信装置１０ｃである。無線通信装置１０ｃおよび無線通信装置１０ｄの上位は、無線通信装置１０ｂであり、無線通信装置１０ｂおよび無線通信装置１０ｅの上位は、無線通信装置１０ａである。無線通信装置１０ａおよび無線通信装置１０ｘの上位は、制御装置６である。
【００２４】
本発明の実施の形態では、制御装置６は、例えば緊急事態が発生した場合などに１つの通信用チャネルで下位の無線通信装置１０に緊急情報を含む緊急メッセージをブロードキャストすることで、配下の無線通信装置１０に緊急情報が伝達されるようになっている。なお、図１の括弧内の数値は、制御装置６からのホップ数を表している。
【００２５】
通信用のチャネルは、例えば、上述したように緊急メッセージを一斉に配信するなどの用途や、制御装置６が各無線通信装置１０に関する情報の収集の用途や、各無線通信装置１０が自身のホップ数や下位の無線通信装置１０の配下個数を知るときなどの無線信号の送受信の用途で用いられる。配下個数は、下位の無線通信装置１０の配下（下位以降）の全ての無線通信装置１０の個数である。
【００２６】
各無線通信装置１０は、下位の無線通信装置１０毎に対応した配下個数を認識している。図１では、制御装置６は、下位の無線通信装置１０ａに対応した配下個数が無線通信装置１０ａ〜無線通信装置１０ｆおよび無線通信装置１０ｙの７つ、下位の無線通信装置１０ｘに対応した配下個数が自身の１つであることを認識している。
【００２７】
無線通信装置１０ａは、下位の無線通信装置１０ｂに対応した配下個数が無線通信装置１０ｂ〜無線通信装置１０ｄおよび無線通信装置１０ｙの４つ、下位の無線通信装置１０ｅに対応した配下個数が無線通信装置１０ｅおよび無線通信装置１０ｆの２つであることを認識している。
【００２８】
無線通信装置１０ｂは、下位の無線通信装置１０ｃの配下個数が無線通信装置１０ｃおよび無線通信装置１０ｙの２つ、下位の無線通信装置１０ｄの配下個数が自身の１つであることを認識している。
【００２９】
無線通信装置１０ｃは、下位の無線通信装置１０ｙに対応した配下個数が自身の１つであることを認識しており、無線通信装置１０ｅは、下位の無線通信装置１０ｆに対応した配下個数が自身の１つであることを認識している。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図を示したものである。図２に示すように、無線通信装置１０は、アンテナ２０と、アンテナ２０を介して高周波信号を送受信するＲＦ（Radio Frequency）部２１と、高周波信号と中間周波数信号とを相互に周波数変換する周波数変換部２２と、中間周波数信号を処理して無線通信装置１０の各部を後述するように機能させる信号処理部２３と、信号処理部２３によってデータが読み書きされるメモリ２４と、災害を報知する外部装置や災害検知センサ等と無線または有線で通信するための通信インターフェイス（ＩＦ）２５と、情報を表示する表示部２６とを備えている。本発明の実施の形態では、本発明の優先判定部、優先選択部、およびブロードキャスト部を、信号処理部２３として例示している。
【００３１】
無線通信装置１０のメモリ２４には、上位下位の関係の下位の無線通信装置１０の識別情報（ＩＤ）が予め登録されている。例えば、無線通信装置１０ｂのメモリ２４には、下位の無線通信装置１０として無線通信装置１０ｃのＩＤおよび無線通信装置１０ｄのＩＤが登録され、上位の無線通信装置１０として無線通信装置１０ａのＩＤが登録されている。
【００３２】
また、メモリ２４には、無線通信装置１０自身のＩＤ、制御装置６からのホップ数、下位の無線通信装置１０の配下個数、および使用チャネルの周波数などを含む個別装置情報が登録されている。
【００３３】
配下個数は次のように登録される。例えば、制御装置６が、各無線通信装置１０を監視するための監視信号を用いて、無線通信装置１０の個別装置情報を収集するが、各無線通信装置１０は、下位の無線通信装置１０から受信した監視信号にある個別装置情報の数によって配下個数を求め、配下個数をメモリ２４に登録する。なお、配下個数は、無線通信装置１０の通信ＩＦ２５に接続された入力機器からメモリ２４に登録されてもよい。
【００３４】
以下、図１に示したマルチホップネットワークにおいて、緊急メッセージがブロードキャストされるときの動作について図１および図３を参照しながら説明する。図３は、図１に示したマルチホップネットワークにおいて、緊急メッセージがブロードキャストされるときのシーケンス図である。
【００３５】
まず、図１において、制御装置６は、緊急事態が発生した場合等において、自身の下位の無線通信装置１０ａおよび無線通信装置１０ｘのうち、配下個数の多い無線通信装置１０ａを優先とし、優先が無線通信装置１０ａであるとした旨を設定した緊急メッセージをブロードキャストする。
【００３６】
図３に示すように、無線通信装置１０ａは、制御装置６から緊急メッセージを受信すると、受信した緊急メッセージの内容を解析した結果、優先が自身の無線通信装置１０ａであることが判るため、直ちにブロードキャストする。このとき、無線通信装置１０ａは、自身の下位の無線通信装置１０ｂおよび無線通信装置１０ｅのうち、配下個数の多い無線通信装置１０ｂを優先とし、優先が無線通信装置１０ｂであるとした旨を設定した緊急メッセージをブロードキャストすると共に、受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。
【００３７】
一方、図１において、無線通信装置１０ｘは、制御装置６から緊急メッセージを受信すると、自身が下位の無線通信装置１０をもたないため、ブロードキャストせずに受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。
【００３８】
次に、図３に示すように、無線通信装置１０ｂは、無線通信装置１０ａから緊急メッセージを受信すると、受信した緊急メッセージの内容を解析した結果、優先が自身の無線通信装置１０ｂであることが判るため、直ちにブロードキャストすると共に、受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。このとき詳細には、無線通信装置１０ｂは、自身の下位の無線通信装置１０ｃおよび無線通信装置１０ｄのうち、配下個数の多い無線通信装置１０ｃを優先とし、優先が無線通信装置１０ｃであるとした旨を設定した緊急メッセージをブロードキャストする。
【００３９】
一方、無線通信装置１０ｅは、無線通信装置１０ａから緊急メッセージを受信すると、受信した緊急メッセージに応じた処理を実行すると共に、受信した緊急メッセージの内容を解析した結果、自身が優先でないことが判るため、無線通信装置１０ｂがブロードキャストする緊急メッセージと衝突しないように、後述する待機時間待ち合わせる。
【００４０】
次に、無線通信装置１０ｃは、無線通信装置１０ｂから緊急メッセージを受信すると、受信した緊急メッセージの内容を解析した結果、優先が自身の無線通信装置１０ｃであることが判るため、直ちにブロードキャストすると共に（図３には示していない）、受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。このとき詳細には、優先が指定された無線通信装置１０ｃは、自身の下位の無線通信装置１０が無線通信装置１０ｙであるため、無線通信装置１０ｙを優先とし、優先が無線通信装置１０ｙであるとした旨を設定した緊急メッセージを直ちにブロードキャストする。
【００４１】
図１において、無線通信装置１０ｄおよび無線通信装置１０ｙは、緊急メッセージを受信すると、自身が下位の無線通信装置１０をもたないため、ブロードキャストせずに受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。
【００４２】
一方、図３に示すように、無線通信装置１０ｅは、後述する待機時間が経過すると、ブロードキャストするが、自身が優先でないため、特に優先の設定を行わずに緊急メッセージをブロードキャストする。
【００４３】
図１において、無線通信装置１０ｆは、緊急メッセージを受信すると、自身が下位の無線通信装置１０をもたないため、ブロードキャストせずに受信した緊急メッセージに応じた処理を実行する。
【００４４】
なお、制御装置６は、緊急メッセージをブロードキャストする場合、無線通信装置１０間の電波状況が良好でない場合もあるため、所定時間間隔で所定回数繰り返して緊急メッセージをブロードキャストするようにしてもよい。
【００４５】
図４は、緊急メッセージを受信したときの無線通信装置１０の動作を表したフローチャートである。
【００４６】
無線通信装置１０の信号処理部２３は、緊急メッセージが受信されたか否かを判定し（Ｓ１）、緊急メッセージを受信した場合、緊急メッセージが上位の無線通信装置１０から受信されたものなのか否かを判定する（Ｓ２）。なお、無線通信装置１０は、無線で緊急メッセージを送信するため、送信側の無線通信装置１０と受信側の無線通信装置１０との間が近距離であるなどの位置関係によっては、上位の無線通信装置１０でなくても、緊急メッセージが受信されてしまう場合がある。
【００４７】
本発明の実施の形態では、受信したメッセージの送信元が自身の上位の無線通信装置１０でない場合、受信したメッセージを無線通信装置１０がブロードキャストしないため、ブロードキャストストームを防止することができる。
【００４８】
ステップＳ２で、信号処理部２３は、受信された緊急メッセージが上位の無線通信装置１０のものでない場合、ステップＳ７を実行する。
【００４９】
ステップＳ２で、信号処理部２３は、緊急メッセージが上位の無線通信装置１０から受信された場合、下位の無線通信装置１０があるか否かを判定し（Ｓ３）、下位の無線通信装置１０を有していない場合、ステップＳ７を実行する。図１では、下位の無線通信装置１０をもつ無線通信装置１０は、無線通信装置１０ａ、無線通信装置１０ｂ、無線通信装置１０ｃ、無線通信装置１０ｅである。
【００５０】
ステップＳ３で、信号処理部２３は、下位の無線通信装置１０がある場合、緊急メッセージの内容を解析して、自身が優先された無線通信装置１０であるか否かを判定する（Ｓ４）。図１では、下位の無線通信装置１０をもっており、自身が優先される無線通信装置１０は、無線通信装置１０ａ、無線通信装置１０ｂ、無線通信装置１０ｃとなる。
【００５１】
ステップＳ４で、自身が優先された無線通信装置１０である場合、信号処理部２３は、受信した緊急メッセージを引き継いでブロードキャストするが、このとき、自身が優先された無線通信装置１０である場合、下位の無線通信装置１０の中から優先する無線通信装置１０を選択し（Ｓ５）、選択した無線通信装置１０が優先であるとした旨を設定した緊急メッセージをブロードキャストする（Ｓ６）。なお、ステップＳ５では、下位の無線通信装置１０が１つだけである場合、この１つの下位の無線通信装置１０が優先に設定される。
【００５２】
ステップＳ５において、具体例としては、複数の下位の無線通信装置１０の中から配下個数の最も多い無線通信装置１０が優先として選択される。仮に、配下個数が最も多い無線通信装置１０が複数あった場合には、ホップ数の最も大きい無線通信装置１０が配下にいるものが優先として選択されてもよく、また、無線通信装置１０のＩＤの最も小さいものが優先として選択されてもよい。
【００５３】
なお、ステップＳ５の別の具体例として、信号処理部２３は、複数の下位の無線通信装置１０の中からホップ数の最も大きい無線通信装置１０が配下にいるものを優先として選択されてもよい。
【００５４】
また、優先される無線通信装置１０が複数あってもよい。優先される無線通信装置１０が複数ある場合、例えば、信号処理部２３は、下位の無線通信装置１０がブロードキャストする期間をいくつかに分けて、ブロードキャストが早くなされる期間から順に第１優先、第２優先、第３優先のように配下個数が多いものから優先順位を無線通信装置１０に対応付け、優先順位を設定した緊急メッセージをブロードキャストするようにしてもよい。無線通信装置１０が優先順位を設定した緊急メッセージを受信した場合、優先順位に対応した期間のタイミングでブロードキャストする。
【００５５】
ステップＳ６が実行された後、または、ステップＳ２およびＳ３で「ｎｏ」であった場合、信号処理部２３は、受信した緊急メッセージに応じた処理の実行を開始する（Ｓ７）。ステップＳ７において、具体例としては、緊急メッセージに含まれる緊急情報に対応した処理が行われ、信号処理部２３は、例えば、緊急情報を表示部２６に表示させたり、通信ＩＦ２５を介して災害検知センサを発動させたり、緊急情報を音声で通知したりする。
【００５６】
ステップＳ４で、自身が優先された無線通信装置１０でない場合、信号処理部２３は、受信した緊急メッセージに応じた処理の実行を開始する（Ｓ８）。ステップＳ８は、ステップＳ７と同様である。図１では、下位の無線通信装置１０を有しかつ自己が優先でない無線通信装置１０は、無線通信装置１０ｅである。
【００５７】
引き続き、信号処理部２３は、緊急メッセージをブロードキャストするときの待機時間分、待ち合わせる（Ｓ９）。ステップＳ９において、待機時間は、具体例としては、他の無線通信装置１０がブロードキャストする緊急メッセージと衝突する可能性を低くするための時間であり、優先であるとした旨を設定したメッセージとの衝突の可能性が無い時間、つまりメッセージの送信所要時間の３倍の時間に、ランダムな時間を加算した時間である。ブロードキャストするメッセージ同士の衝突回数が少なければ、短時間にメッセージを伝送することができる。
【００５８】
待機時間についてより詳細に説明する。図１において、無線通信装置１０ｄが、無線通信装置１０ｅ及び１０ｙの無線通信範囲に含まれる場合、無線通信装置１０ｅと無線通信装置１０ｙが同時にメッセージ送信を行うと、無線通信装置１０ｄにおいて衝突が発生してしまう。無線通信装置１０ｅと無線通信装置１０ｙのメッセージ送信が衝突しないようにするためには、無線通信装置１０ｅの待機時間を、無線通信装置１０ｙのメッセージ送信が完了する時間以上、つまりメッセージ送信の所要時間の３倍以上とすればよい。メッセージ送信の所要時間をｔとし、ランダムな時間αとすれば、待機時間は、３ｔ＋αとなり、αとしては０〜２秒間などの範囲からランダムに選択される。
【００５９】
ステップＳ９で待機時間が経過したとき、信号処理部２３は、優先の設定を行わないで緊急メッセージをブロードキャストする（Ｓ１０）。
【００６０】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置は、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置である場合、下位の無線通信装置の中から選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定したメッセージを直ちにブロードキャストし、一方、自身が優先された無線通信装置でない場合、所定の待機時間が経過したときにメッセージをブロードキャストすることで、他のブロードキャストするメッセージと衝突しないようにするため、なるべく短時間にメッセージを伝送することができる。
【００６１】
また、本発明の実施の形態に係る無線ネットワークシステム通信方法および無線通信装置は、それぞれの下位の無線通信装置の配下にいる無線通信装置の個数が最も多い下位の無線通信装置を、優先する無線通信装置として選択するため、配下にいる無線通信装置の個数が最も多い下位の無線通信装置にメッセージを短時間に効率的に伝送することができる。
【符号の説明】
【００６２】
６ 制御装置
１０ 無線通信装置
２０ アンテナ
２１ ＲＦ部
２２ 周波数変換部
２３ 信号処理部
２４ メモリ
２５ 通信インターフェイス
２６ 表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信装置（１０）によって上位の該無線通信装置から下位の該無線通信装置に対してマルチホップ通信がなされるツリー型のマルチホップ無線ネットワークでブロードキャストする無線ネットワークシステム通信方法において、
前記無線通信装置が、前記上位の無線通信装置からブロードキャストされたメッセージを受信したとき、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置であるか否かを判定する優先判定段階と、
前記優先判定段階で、自身が優先された無線通信装置である場合、前記下位の無線通信装置の中から優先する無線通信装置を選択する優先選択段階と、
前記優先選択段階で、選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定した前記メッセージを直ちにブロードキャストする段階と、
前記優先判定段階で、自身が優先された無線通信装置でない場合、所定の待機時間が経過したときに前記メッセージをブロードキャストする段階と、
を備えたことを特徴とする無線ネットワークシステム通信方法。
【請求項２】
前記待機時間は、メッセージ送信の所要時間の３倍の時間に、ランダムな時間を加算した時間であることを特徴とする請求項１に記載の無線ネットワークシステム通信方法。
【請求項３】
前記優先選択段階で、それぞれの前記下位の前記無線通信装置の配下にいる前記無線通信装置の個数が最も多い前記下位の前記無線通信装置を、優先する無線通信装置として選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線ネットワークシステム通信方法。
【請求項４】
前記無線通信装置が、受信したメッセージの送信元が自身の上位の前記無線通信装置であるか否かを判定する上位判定段階を備え、
前記上位判定段階で、受信したメッセージの送信元が自身の上位の前記無線通信装置でない場合、受信したメッセージをブロードキャストしないことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の無線ネットワークシステム通信方法。
【請求項５】
複数の無線通信装置（１０）によって上位の該無線通信装置から下位の該無線通信装置に対してマルチホップ通信がなされるツリー型のマルチホップ無線ネットワークでブロードキャストする無線通信装置において、
前記上位の無線通信装置からブロードキャストされたメッセージを受信したとき、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置であるか否かを判定する優先判定部と、
前記優先判定部によって自身が優先された無線通信装置であると判定された場合、前記下位の無線通信装置の中から優先する無線通信装置を選択する優先選択部と、
前記優先選択部によって選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定した前記メッセージを直ちにブロードキャストするブロードキャスト部と、を備え、
前記ブロードキャスト部は、前記優先判定部によって自身が優先された無線通信装置でないと判定された場合、所定の待機時間が経過したときに前記メッセージをブロードキャストすることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１】
複数の無線通信装置（１０）によって上位の該無線通信装置から下位の該無線通信装置に対してマルチホップ通信がなされるツリー型のマルチホップ無線ネットワークでブロードキャストする無線ネットワークシステム通信方法において、
前記無線通信装置が、前記上位の無線通信装置からブロードキャストされたメッセージを受信したとき、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置であるか否かを判定する優先判定段階と、
前記優先判定段階で、自身が優先された無線通信装置である場合、前記下位の無線通信装置の中から優先する無線通信装置を選択する優先選択段階と、
前記優先選択段階で、選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定した前記メッセージを直ちにブロードキャストする段階と、
前記優先判定段階で、自身が優先された無線通信装置でない場合、所定の待機時間が経過したときに前記メッセージをブロードキャストする段階と、
を備えたことを特徴とする無線ネットワークシステム通信方法。
【請求項２】
前記待機時間は、メッセージ送信の所要時間の３倍の時間に、ランダムな時間を加算した時間であることを特徴とする請求項１に記載の無線ネットワークシステム通信方法。
【請求項３】
前記優先選択段階で、それぞれの前記下位の前記無線通信装置の配下にいる前記無線通信装置の個数が最も多い前記下位の前記無線通信装置を、優先する無線通信装置として選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線ネットワークシステム通信方法。
【請求項４】
前記無線通信装置が、受信したメッセージの送信元が自身の上位の前記無線通信装置であるか否かを判定する上位判定段階を備え、
前記上位判定段階で、受信したメッセージの送信元が自身の上位の前記無線通信装置でない場合、受信したメッセージをブロードキャストしないことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の無線ネットワークシステム通信方法。
【請求項５】
複数の無線通信装置（１０）によって上位の該無線通信装置から下位の該無線通信装置に対してマルチホップ通信がなされるツリー型のマルチホップ無線ネットワークでブロードキャストする無線通信装置において、
前記上位の無線通信装置からブロードキャストされたメッセージを受信したとき、受信したメッセージから自身が優先された無線通信装置であるか否かを判定する優先判定部と、
前記優先判定部によって自身が優先された無線通信装置であると判定された場合、前記下位の無線通信装置の中から優先する無線通信装置を選択する優先選択部と、
前記優先選択部によって選択された無線通信装置が優先であるとした旨を設定した前記メッセージを直ちにブロードキャストするブロードキャスト部と、を備え、
前記ブロードキャスト部は、前記優先判定部によって自身が優先された無線通信装置でないと判定された場合、所定の待機時間が経過したときに前記メッセージをブロードキャストすることを特徴とする無線通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２２６３２６（Ｐ２０１０−２２６３２６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７０２７６（Ｐ２００９−７０２７６）
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（３０７０３０５８８）アンリツネットワークス株式会社 (8)
【出願人】（０００１０２７２８）株式会社エヌ・ティ・ティ・データ (438)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（３０７０３０５８８）アンリツネットワークス株式会社 (8)
【出願人】（０００１０２７２８）株式会社エヌ・ティ・ティ・データ (438)
【Ｆターム（参考）】
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