無線通信ネットワークシステム、無線通信ネットワークシステムの管理サーバ、及び無線通信ネットワークシステムの構築方法
【課題】複数端末のデータを収集する無線通信ネットワークを構築すること。
【解決手段】管理サーバ１０は、第１端末４０ｄが第１中継器３０ａの管理する第１ネットワークグループＮ１に参加を要求するとき、第１中継器３０ａに第１端末４０ｄを収容可能か否か判断する。管理サーバ１０は、収容可能と判断した場合、第１端末４０ｄが第１ネットワークグループＮ１に参加することを許可する接続先情報を、第１端末４０ｄ宛に送信する。
【解決手段】管理サーバ１０は、第１端末４０ｄが第１中継器３０ａの管理する第１ネットワークグループＮ１に参加を要求するとき、第１中継器３０ａに第１端末４０ｄを収容可能か否か判断する。管理サーバ１０は、収容可能と判断した場合、第１端末４０ｄが第１ネットワークグループＮ１に参加することを許可する接続先情報を、第１端末４０ｄ宛に送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークシステムを構築する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートグリッド（次世代電力網）は、自動検針システムを備える。自動検針システムは、通信機能を持った電気メータ（いわゆるスマートメータ）等の端末が、自動的に電気使用量等の各種データを電力事業者に報告する。
【０００３】
特許文献１には、通信ネットワークを構成する複数の中継器の負荷バランスがほぼ均等になるように、各中継器に各通信端末を接続することが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、周囲に多くの無線通信装置が存在する場合であっても、無線通信装置間の無駄な通信プロトコルの発生を抑制することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５６１５７号公報
【特許文献２】特開２００９−２１８８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動検針システムは、電気使用量等の重要なデータを収集する。したがって、無線通信ネットワークは、端末の参加又は端末の離脱等の様々な事態が発生しても、各端末のデータを確実に収集できる高い信頼性が要求される。
【０００７】
特許文献１は、新たな端末がネットワークに参加する際、無線通信ネットワークのトラフィックが増大してしまう。なぜなら、サーバにおいて、新たに参加した端末と全ての中継器との接続状況を収集して接続先中継器の優先度を再計算し、その結果を配布するためである。
【０００８】
特許文献２は、端末１台あたりの通信帯域を保証できない。なぜなら、無線通信帯域は有限なため、新たに参加した端末の分だけ、従来の端末が使用していた通信帯域が少なくなるからである。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、信頼性の比較的高い無線通信ネットワークを構築することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、各端末のデータを収集できる比較的信頼性の高いマルチホップ型無線通信ネットワークを構築することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、端末の参加又は端末の離脱等の様々な事態が発生したとき、比較的迅速にマルチホップ型無線通信ネットワークを再構築することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施形態に従う無線通信ネットワークシステムは、
無線通信が可能な複数の端末を少なくとも一つの中継器を介して管理サーバに接続する通信ネットワークシステムであって、
中継器は、複数の端末をネットワークグループとして管理し、複数の端末と管理サーバとの間の通信を中継するものであり、
管理サーバは、
通信ネットワークを介して複数の端末又は複数の中継器とデータの送受信を行う通信部と、
ネットワークグループの構成を制御するための情報を送信する接続処理部とを備えており、
接続処理部は、
複数の端末のうちの第１端末が、複数の中継器のうちの第１中継器により管理される第１ネットワークグループに参加を要求する場合に、第１中継器に第１端末を収容可能か否か判断し、
収容可否判断が肯定的なときは、第１端末が第１ネットワークグループに参加することを許可する接続先情報を、通信部を介して第１端末宛に送信する。
【００１３】
好適な実施形態では、第１中継器及び第１ネットワークグループに属する複数の端末は、マルチホップ型無線通信で相互に接続されており、第１中継器をルートノードとするツリー状のネットワークトポロジーを構成してもよい。
【００１４】
好適な実施形態では、接続処理部は、
収容可否判断が否定的なとき、第１ネットワークグループに属する複数の端末のうち、第１ネットワークグループと異なる第２ネットワークグループに移行可能な移行候補端末が存在するか否かを判断し、
移行可否判断が肯定的なときは、移行候補端末のうち移行対象を選択し、
第２ネットワークグループに移行させるための接続先変更情報を、通信部を介して、移行対象の端末宛に送信し、
第１端末が第１ネットワークグループに参加することを許可するための接続先情報を、通信部を介して第１端末宛に送信してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信ネットワークシステムのネットワークトポロジーを示す。
【図２Ａ】端末４０のハードウェア構成の一例を示す。
【図２Ｂ】中継器３０のハードウェア構成の一例を示す。
【図２Ｃ】データ収集サーバ２０のハードウェア構成の一例を示す。
【図２Ｄ】管理サーバ１０のハードウェア構成の一例を示す。
【図３Ａ】端末４０の機能ブロック構成の一例を示す。
【図３Ｂ】中継器３０の機能ブロック構成の一例を示す。
【図３Ｃ】データ収集サーバ２０の機能ブロック構成の一例を示す。
【図３Ｄ】管理サーバ１０の機能ブロック構成の一例を示す。
【図４Ａ】周辺端末管理テーブル４０７のデータ構造の一例を示す。
【図４Ｂ】トポロジー管理テーブル４０８のデータ構造の一例を示す。
【図４Ｃ】中継器管理テーブル１０８のデータ構造の一例を示す。
【図４Ｄ】端末管理テーブル１０９のデータ構造の一例を示す。
【図４Ｅ】待機端末管理テーブル１１０のデータ構造の一例を示す。
【図５】端末４０ｄがネットワークグループＮ１に参加するときのシーケンスの一例を示す。
【図６】チャネル処理部４０１の処理フローの一例を示す。
【図７】中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが参加を要求するときのネットワークトポロジーの一例を示す。
【図８】中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが参加を要求するときのシーケンスの一例を示す。
【図９】図８のシーケンスの続き。
【図１０】中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが参加を要求するときのネットワークトポロジーの別の一例を示す。
【図１１】中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが接続を要求するときのシーケンスの別の一例を示す。
【図１２】ある端末４０ｂがネットワークグループＮ１から離脱するときのネットワークトポロジーの一例を示す。
【図１３】端末４０ｂがネットワークグループから離脱するときのシーケンスの一例を示す。
【図１４】管理サーバ１０における接続処理のフローの一例を示す。
【図１５】管理サーバ１０における接続先変更処理のフローの一例を示す。
【図１６】中継器３０ａが一時的に通信ネットワークシステム１から離脱したときのトポロジーの一例を示す。
【図１７】中継器３０ａが一時的に通信ネットワークシステム１から離脱したときのシーケンスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態では、以下に述べるように、管理サーバ１０が備える接続処理部１０１は、端末４０ｄからネットワークグループＮ１への参加要求を受けたとき、中継器３０ａが端末４０ｄを収容可能か否か判断する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る通信ネットワークシステム１のネットワークトポロジーの一例を示す。通信ネットワークシステム１は、例えば、少なくとも一つの管理サーバ１０と、少なくとも一つのデータ収集サーバ２０と、複数の中継器３０と、複数の端末４０とから構成することができる。特に区別しない場合、中継器３０ａ，３０ｂを中継器３０と呼ぶ。同様に、端末４０ａ〜４０ｄを端末４０と呼ぶ。
【００１８】
管理サーバ１０は、データ収集サーバ２０と無線または有線で、通信可能に接続されている。管理サーバ１０は、通信ネットワークシステム１に属する各中継器３０及び各端末４０を管理する。管理サーバ１０の詳細は後述する。
【００１９】
データ収集サーバ２０は、管理サーバ１０及び各中継器３０と通信可能に接続されている。データ収集サーバ２０は、無線により各中継器３０と接続される。データ収集サーバ２０は、各中継器３０を介して、各端末４０と接続される。データ収集サーバ２０は、各中継器３０及び各端末４０が保持する各種データを収集して、それらのデータを管理サーバ１０に伝える。データ収集サーバ２０の詳細は後述する。
【００２０】
中継器３０は、データ収集サーバ２０及び各端末４０と通信可能に接続されている。中継器３０は、各ネットワークグループＮ１，Ｎ２に属する端末４０を束ねる。特に区別しない場合、ネットワークグループＮ１，Ｎ２を、ネットワークグループＮと呼ぶ。端末４０同士がマルチホップ型無線通信ネットワークで接続されているネットワークグループＮにおいて、中継器３０は、ネットワークグループＮのゲートウェイのような役割を果たす。中継器３０の詳細は後述する。なお、本明細書において、「束ねる」とは、管理する、または、担当するという意味である。
【００２１】
端末４０は、中継器３０及び／又は他の端末４０と無線通信可能に接続されている。端末４０は、例えば、通信機能を持った電気メータ（いわゆるスマートメータ）等であり、電気使用量等の各種データを保持する。無線通信が可能な距離に位置する端末（以下「周辺端末」という）４０同士は、無線通信による情報交換が可能である。例えば図１において、端末４０ｄから見て、周辺端末が４０ａと４０ｃとする。この場合、端末４０ｄは、周辺端末４０ａ及び４０ｃと無線通信による情報交換が可能である。端末４０の詳細は後述する。
【００２２】
ネットワークグループＮは、１つの中継器３０と、その中継器３０に束ねられる複数の端末４０とから構成される。ネットワークグループＮは、１つの中継器３０をルートノードとし、その配下に端末４０がツリー状に接続されるネットワーク形状を有する。このネットワーク形状をネットワークトポロジーと呼ぶ。
【００２３】
例えば、図１において、ネットワークグループＮ２は、中継器３０ｂをルートノードとし、その配下に端末４０ｂと４０ｅが接続され、さらに端末４０ｂの配下に端末４０ｃが接続されている、ツリー状のネットワークトポロジーを構成する。
【００２４】
図１に示すネットワークトポロジーにおいて、末端の端末４０ｃが管理サーバ１０にデータを送信するとき、そのデータは、１）直近の端末４０ｂ、２）中継器３０ｂ、３）データ収集サーバ２０、の順番に転送されて、管理サーバ１０に届けられる。すなわち、データがマルチホップ形式（いわゆるバケツリレー式）で届けられる。逆に管理サーバ１０から端末４０ｃにデータを送信するときも同様に、中継器３０ｂ、上位端末４０ｂ、末端端末４０ｃの順に転送される。
【００２５】
なお、図１では、管理サーバ１０と、データ収集サーバ２０と、中継器３０とをそれぞれ別々の装置として構成する場合を説明した。これに代えて、それらの装置１０，２０，３０のいずれか複数を一つの装置として構成してもよい。
【００２６】
図２Ａは、端末４０のハードウェア構成の一例を示す。端末４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４１と、揮発性メモリ４２と、記憶装置４３と、通信インタフェース４４を備える。これら４１，４２，４３，４４は、内部バス等で相互に接続される。
【００２７】
ＣＰＵ４１は、記憶装置４３に記憶されているコンピュータプログラム（以下「プログラム」という）を読み出して実行することで、様々な機能を実現する。
【００２８】
揮発性メモリ４２は、ＣＰＵ４１がプログラムを実行するにあたり必要なデータを、一時的に記憶する。揮発性メモリ４２は、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
【００２９】
記憶装置４３は、ＣＰＵ４１にて実行されるプログラム及び各種データ等を記憶する。記憶装置４３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又は不揮発性メモリ等で構成される。
【００３０】
通信インタフェース４４は、ネットワークに接続されている他の装置と無線通信するためのインタフェースである。通信インタフェース４４は、他の端末４０又は中継器３０とマルチホップ型無線通信でデータを送受信する。通信インタフェース４４は、周囲で無線通信可能なチャネル（いわゆる無線チャネル番号）を検出する。
【００３１】
図２Ｂは、中継器３０のハードウェア構成を示す。中継器３０は、例えば、ＣＰＵ３１と、揮発性メモリ３２と、記憶装置３３と、通信インタフェース３４を備える。それら３１，３２，３３，３４は内部バス等で相互に接続される。図２Ｂに示す各ハードウェア３１〜３４は、図２Ａで述べたハードウェア４１〜４４と同様であるため、その説明を省略する。但し、中継器３０の役割と端末４０の役割とは相違する。
【００３２】
図２Ｃは、データ収集サーバ２０のハードウェア構成を示す。データ収集サーバ２０は、例えば、ＣＰＵ２１と、揮発性メモリ２２と、記憶装置２３と、通信インタフェース２４を備える。それら２１，２２，２３，２４は内部バス等を介して相互に接続される。図２Ｃに示す各ハードウェア２１〜２４は、図２Ａに示すハードウェア４１〜４４とほぼ同様であるため、その説明を省略する。但し、データ収集サーバ２０の役割と端末４０の役割とは異なる。
【００３３】
図２Ｄは、管理サーバ１０のハードウェア構成を示す。管理サーバ１０は、例えば、ＣＰＵ１１と、揮発性メモリ１２と、記憶装置１３と、通信インタフェース１４と、画面表示装置１５とを備える。それら１１，１２，１３，１４，１５は内部バス等を介して相互接続される。図２Ｄに示す各ハードウェア１１〜１４は、図２Ａに示す各ハードゥエア４１〜４４とほぼ同じなので、その説明を省略する。但し、管理サーバ１０の役割と端末４０の役割とは異なる。
【００３４】
画面表示装置１５には、管理サーバ１０が管理している情報が表示される。表示される情報としては、例えば、ネットワークグループＮ内の接続状況がある。画面表示装置１５は、例えば、ディスプレイ装置等で構成される。
【００３５】
画面表示のみならず、管理サーバ１０に指示を与えるための情報入力装置を管理サーバ１０に設けてもよい。情報の出力及び情報の入力を行うための装置を、通信ネットワークまたは通信ケーブル等を介して、管理サーバ１０に接続する構成でもよい。さらに、管理サーバ１０は、一つのコンピュータから構成してもよいし、または、複数のコンピュータから構成してもよい。
【００３６】
図３Ａは、端末４０の機能ブロック構成の一例を示す。端末４０は、例えば、チャネル処理部４０１と、送信データ処理部４０３と、受信データ処理部４０４と、テーブル処理部４０５と、通信処理部４０６と、周辺端末管理テーブル４０７と、トポロジー管理テーブル４０８とを有する。端末４０は、例えば、スマートメータとして構成される。または、端末４０は、センサとして構成される。
【００３７】
チャネル処理部４０１は、通信インタフェース４４を制御して、無線チャネル番号を切り替える。また、チャネル処理部４０１は、無線チャネル番号を順次切り替えながら、周辺から無線通信が可能な端末を検出する。
【００３８】
送信データ処理部４０３は、他の端末４０又は中継器３０等に送信するデータを生成する。送信データ処理部４０３は、端末４０がネットワークグループＮに参加する際、又は端末４０がネットワークグループＮから離脱する際に、参加又は離脱を要求するための要求情報を生成する。つまり、送信データ処理部４０３は、端末４０がネットワークグループＮに参加する場合、参加を要求するための参加要求情報を生成する。送信データ処理部４０３は、端末４０がネットワークグループＮから離脱する場合、離脱を要求するための離脱要求情報を生成する。
【００３９】
受信データ処理部４０４は、通信インタフェース４４を介して受信したデータを解析して、そのデータに含まれる各種情報を抽出する。抽出対象の情報としては、例えば、参加要求情報、又は離脱要求情報等がある。受信データ処理部４０４は、解析結果に基づいて、受信したデータの処理を他の処理部４０１，４０３，４０５，４０６に依頼する。
【００４０】
テーブル処理部４０５は、周辺端末管理テーブル４０７及びトポロジー管理テーブル４０８に対し、データの登録、データの更新、又はデータの削除等を行う。
【００４１】
通信処理部４０６は、通信インタフェース４４を制御して、他の端末４０等からデータを直接的又は間接的に受信する。また、通信処理部４０６は、通信インタフェース４４を制御して、送信データ処理部４０３で生成されたデータを他の端末４０に直接的又は間接的に送信する。
【００４２】
直接的なデータの送受信とは、周辺端末と直接データを送受信することをいう。間接的なデータの送受信とは、ネットワークトポロジー的に上位又は下位の端末とマルチホップ形式でデータを送受信することをいう。また、通信処理部４０６は、間接的なデータの送受信において、受信したデータが自端末宛でない場合、宛先の端末に近づくように、上位端末または下位端末に転送する。上位端末とは、ネットワークトポロジー的に上位に位置する端末４０である。下位端末とは、ネットワークトポロジー的に下位に位置する端末４０である。
【００４３】
図３Ｂは、中継器３０の機能ブロック構成を示す。中継器３０は、ネットワークグループＮに属する一つ以上の端末４０を統括する。すなわち、中継器３０は、端末４０同士がマルチホップ型無線通信ネットワークで接続されているネットワークグループＮにおいて、ゲートウェイのような役割を果たす。
【００４４】
中継器３０は、例えば、チャネル処理部３０１と、送信データ処理部３０３と、受信データ処理部３０４と、テーブル処理部３０５と、通信処理部３０６と、トポロジー管理テーブル３０８とを有する。中継器３０は、ネットワークグループＮに属する端末４０から送信されるデータを収集して、データ収集サーバ２０に渡す。中継器３０は、データ収集サーバ２０から送信されたデータを、マルチホップ形式で宛先の端末４０に転送する。
【００４５】
チャネル処理部３０１は、通信インタフェース３４を制御して、無線チャネル番号を切り替える。また、チャネル処理部３０１は、無線チャネル番号を順次切り替えながら、周辺から無線通信が可能な端末を検出する。
【００４６】
送信データ処理部３０３は、端末４０又は管理サーバ１０等に送信するデータを生成する。送信データ処理部３０３は、中継器３０がネットワークグループＮに参加する際、又は中継器３０がネットワークグループＮから離脱する際に、参加又は離脱を要求するための要求情報を生成する。つまり、送信データ処理部３０３は、中継器３０がネットワークグループＮに参加する場合、参加を要求するための参加要求情報を生成する。送信データ処理部３０３は、中継器３０がネットワークグループＮから離脱する場合、離脱を要求するための離脱要求情報を生成する。
【００４７】
受信データ処理部３０４は、通信インタフェース３４を介して受信したデータを解析して、そのデータに含まれる各種情報を抽出する。抽出対象の情報としては、例えば、参加要求情報、又は離脱要求情報等がある。受信データ処理部３０４は、解析結果に基づいて、受信したデータの処理を他の処理部３０１，３０３，３０５，３０６に依頼する。
【００４８】
テーブル処理部３０５は、トポロジー管理テーブル３０８に対し、データの登録、データの更新、又はデータの削除等を行う。
【００４９】
通信処理部３０６は、通信インタフェース３４を制御して、端末４０等からデータを直接的又は間接的に受信する。また、通信処理部３０６は、通信インタフェース３４を制御して、送信データ処理部３０３で生成されたデータを端末４０又は管理サーバ１０等に直接的又は間接的に送信する。なお、トポロジー管理テーブル３０８については後述する。
【００５０】
図３Ｃは、データ収集サーバ２０の機能ブロック構成を示す。データ収集サーバ２０は、例えば、端末４０から収集したデータを管理するデータベースサーバである。
【００５１】
データ収集サーバ２０は、例えば、送信データ処理部２０３と、受信データ処理部２０４と、通信処理部２０６とを有する。
【００５２】
送信データ処理部２０３は、端末４０又は管理サーバ１０等に送信するデータを生成する。
【００５３】
受信データ処理部２０４は、通信インタフェース２４を介して受信したデータを解析して、そのデータに含まれる各種情報を抽出する。抽出対象の情報としては、例えば、参加要求情報、又は離脱要求情報等がある。受信データ処理部２０４は、解析結果に基づいて、受信したデータの処理を他の処理部２０３，２０６に依頼する。
【００５４】
通信処理部２０６は、通信インタフェース２４を制御して、端末４０等からデータを直接的又は間接的に受信する。また、通信処理部２０６は、通信インタフェース３４を制御して、送信データ処理部２０３で生成されたデータを端末４０又は管理サーバ１０等に直接的又は間接的に送信する。
【００５５】
図３Ｄは、管理サーバ１０の機能ブロック構成を示す。管理サーバ１０は、例えば、端末３０及び中継器４０から様々な要求を受けたり、端末３０及び中継器４０に指示を与えたりするアプリケーションサーバである。
【００５６】
管理サーバ１０は、例えば、接続処理部１０１と、送信データ処理部１０３と、受信データ処理部１０４と、テーブル処理部１０５と、通信処理部１０６と、表示処理部１０７と、中継器管理テーブル１０８と、端末管理テーブル１０９と、待機端末管理テーブル１１０とを有する。
【００５７】
送信データ処理部１０３は、端末４０又は中継器３０等に送信するデータを生成する。
【００５８】
受信データ処理部１０４は、通信インタフェース１４を介して受信したデータを解析して、そのデータに含まれる各種情報を抽出する。抽出対象の情報としては、例えば、参加要求情報、又は離脱要求情報等がある。受信データ処理部１０４は、解析結果に基づいて、受信したデータの処理を他の処理部１０１，１０３，１０５，１０６に依頼する。
【００５９】
テーブル処理部１０５は、中継器管理テーブル１０８と、端末管理テーブル１０９と、待機端末管理テーブル１１０に対し、データの登録、データの更新、又はデータの削除等を行う。
【００６０】
通信処理部１０６は、通信インタフェース１４を制御して、端末４０等からデータを直接的又は間接的に受信する。また、通信処理部１０６は、通信インタフェース１４を制御して、送信データ処理部１０３で生成されたデータを端末４０等に直接的又は間接的に送信する。
【００６１】
表示処理部１０７は、画面表示装置１５を制御して、管理サーバ１０が管理している情報を表示させる。管理対象の情報には、例えば、ネットワークグループＮの接続状況等を示す情報が含まれる。例えば、表示処理部１０７は、ネットワークグループＮへの接続を待機している端末４０のＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を表示させる。
【００６２】
接続処理部１０１は、端末４０ｄがネットワークグループＮ１に参加を要求するとき、ネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａに端末４０ｄを収容可能か否かを判断する。接続処理部１０１は、端末４０ｄを中継器３０ａに収容可能であると判断した場合、端末４０ｄに、ネットワークグループＮ１への参加を許可する接続先情報を送信させる。中継器３０ａに端末４０ｄが収容可能とは、中継器３０ａで端末４０ｄを管理可能であることを意味する。後述のように、中継器３０で管理可能な端末の台数（収容可能台数）には上限がある。上限値に達した場合、新たな端末４０をネットワークグループＮに参加させることはできない。
【００６３】
接続処理部１０１は、中継器３０ａに端末４０ｄを収容できないと判断した場合、ネットワークグループＮ１に属する端末のうち、他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が存在するか否かを判断する。
【００６４】
現在属しているネットワークグループＮ１から他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が有る場合、接続処理部１０１は、移行可能な端末に、接続先変更情報を送信する。接続先変更情報とは、移行可能な端末を他のネットワークグループＮ２に移行させるための情報である。接続処理部１０１は、接続先変更情報を移行可能な端末に送信させた後、端末４０ｄに対して、ネットワークグループＮ１への参加を許可するための接続先情報を送信させる。
【００６５】
接続処理部１０１は、他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が無い場合、端末４０ｄに向けて、ネットワークグループＮ１への参加を待機させるための待機通知を送信させる。
【００６６】
接続処理部１０１は、他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が複数存在する場合、所定の選択基準に従って、いずれか一つの端末を選択する。所定の選択基準としては、例えば、移行先のネットワークグループＮ２との通信品質が最もよい端末を選択する方法がある。
【００６７】
接続処理部１０１は、ネットワークグループＮ１から中継器３０ａが離脱したことを検知した場合、ネットワークグループＮ１に属する端末４０のうち、他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が存在するか否かを判断する。移行可能な端末が有る場合、接続処理部１０１は、その移行可能な端末に、ネットワークグループＮ２が構成する通信路を経由して、ネットワークグループＮ２への移行を指示するための接続先変更情報を送信させる。なお、移行可能な端末が複数存在する場合、接続処理部１０１は、ネットワークグループＮ１から離脱した中継器３０ａとネットワークトポロジー的に最も近い端末４０ａに向けて、接続先変更情報を送信させてもよい。
【００６８】
接続処理部１０１は、ネットワークグループＮへの参加要求に対して、参加可否を判断する。さらに、接続処理部１０１は、中継器３０の収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮに参加要求があったとき、参加要求元の端末をできるだけ収容できるようにネットワークグループＮの構成を調整する。
【００６９】
図４Ａは、周辺端末管理テーブル４０７のデータ構造の一例を示す。周辺端末管理テーブル４０７は、端末４０が直接的に無線通信可能な他の端末（周辺端末）に関する情報を保持する。
【００７０】
周辺端末管理テーブル４０７は、例えば、チャネル番号４１１と、周辺端末ＩＤ４１２と、中継器ＩＤ４１３と、リンク品質４１４の各情報を保持する。
【００７１】
チャネル番号４１１には、周辺端末が使用している無線通信のチャネル番号が保持される。チャネル番号とは、周辺端末が使用する所定の周波数帯域を示す情報である。同一のネットワークＮに属している、中継器３０及び端末４０は、それぞれ同じチャネル番号を使用する。
【００７２】
周辺端末ＩＤ４１２には、周辺に位置する端末４０のＩＤが保持される。端末ＩＤは、例えば、端末のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスであってもよいし、ＭＡＣアドレスであってもよいし、システム独自の識別番号等であってもよい。
【００７３】
中継器ＩＤ４１３には、周辺端末が属するネットワークＮを管理する中継器３０のＩＤが保持される。中継器ＩＤ４１３は、例えば、中継器３０のＩＰアドレスであってもよいし、ＭＡＣアドレスであってもよいし、システム独自の識別番号等であってもよい。
【００７４】
リンク品質４１４には、周辺端末が発する無線信号の強度が保持される。無線信号の強度とは、例えば、受信した無線信号の電力の大きさである。なお、リンク品質４１４として、無線信号の強度に代えて又は無線信号の強度と共に他の品質情報を用いてもよい。他の品質情報には、例えば、パケット誤り率、遅延時間、あるいはホップ数などがある。ホップ数とは、データが中継器３０に到達するまでに転送される回数である。
【００７５】
図４Ｂは、トポロジー管理テーブル４０８のデータ構造の一例を示す。トポロジー管理テーブル４０８は、例えば、中継器ＩＤ４２１と、上位端末ＩＤ４２２と、下位端末ＩＤ４２３の各情報を保持する。
【００７６】
中継器ＩＤ４２１には、自端末４０が属するネットワークグループＮを担当する中継器３０のＩＤが保持される。
【００７７】
上位端末ＩＤ４２２には、自端末４０から見てネットワークトポロジー的に上位の端末４０のＩＤが保持される。上位端末とは、中継器３０により近い端末である。
【００７８】
下位端末ＩＤ４２３には、自端末４０から見てネットワークトポロジー的に下位の端末のＩＤが保持される。下位端末とは、中継器３０により遠い端末である。
【００７９】
図４Ｃは、中継器管理テーブル１０８のデータ構造の一例を示す。中継器管理テーブル１０８は、中継器３０が担当可能な端末４０の台数を管理する。中継器管理テーブル１０８は、例えば、中継器ＩＤ１１１と、チャネル番号１１２と、収容可能端末の最大数１１３と、収容中端末数１１４と、収容可能端末数１１５を保持する。
【００８０】
中継器ＩＤ１１１には、管理サーバ１０が管理する中継器３０のＩＤが保持される。例えば図１において、中継器３０ａのＩＤと中継器３０ｂのＩＤとが中継器ＩＤ１１１に記憶される。
【００８１】
チャネル番号１１２には、中継器３０の使用するチャネル番号が保持される。
【００８２】
収容可能端末の最大数１１３には、中継器３０が束ねることが可能な端末４０の最大数が保持される。すなわち、中継器３０の担当するネットワークグループＮに属することが可能な端末４０の最大数が保持される。最大数１１３は、例えば、中継器３０が備えるＣＰＵ３１の性能、及び／又は、中継器３０の使用可能な無線帯域の広さ等から算出することができる。
【００８３】
収容中端末数１１４には、中継器３０が現在束ねている端末４０の数が保持される。すなわち、中継器３０が担当するネットワークグループＮに現在属している端末４０の数が保持される。
【００８４】
収容可能端末数１１５には、収容可能端末の最大数１１３の値から収容中端末数１１４の値を減算した値が保持される。すなわち、中継器３０が束ねるネットワークグループＮに新たに参加可能な端末４０の数が保持される。
【００８５】
図４Ｄは、端末管理テーブル１０９のデータ構造の一例を示す。端末管理テーブル１０９は、通信ネットワークシステム１に属する全ての端末４０を管理するためのテーブルである。端末管理テーブル１０９は、例えば、端末ＩＤ１２１と、周辺端末ＩＤ１２２と、中継器ＩＤ１２３と、上位端末ＩＤ１２４と、リンク品質１２５と、中継回数１２６と、接続端末数１２７との、各情報を保持する。
【００８６】
端末ＩＤ１２１には、通信ネットワークシステム１に属する端末４０のＩＤが保持される。
【００８７】
周辺端末ＩＤ１２２には、端末４０が無線通信可能な周辺端末のＩＤが保持される。すなわち、周辺端末ＩＤ１２２には、チャネル処理部４０１によるスキャンで検出された周辺端末のＩＤが保持される。したがって、周辺端末ＩＤ１２２には、複数の周辺端末のＩＤが保持されてもよい。
【００８８】
中継器ＩＤ１２３には、端末４０が属しているネットワークグループＮを束ねる中継器３０のＩＤが保持される。
【００８９】
上位端末ＩＤ１２４には、端末４０から見て、ネットワークトポロジー的に上位の端末４０のＩＤが保持される。
【００９０】
リンク品質１２５には、周辺端末との間の無線通信の強度が保持される。
【００９１】
中継回数１２６には、端末４０と中継器３０との間のホップ数が保持される。データが端末４０から中継器３０に到達するまでの間の、データ転送回数が保持される。
【００９２】
接続端末数１２７には、ネットワークトポロジー的に下位の端末４０の総数が保持される。
【００９３】
図４Ｅは、待機端末管理テーブル１１０のデータ構造の一例を示す。待機端末管理テーブル１１０は、ネットワークグループＮに参加できなかった端末４０に関する情報を管理する。ネットワークグループＮに参加できなかった端末とは、ネットワークグループＮへの参加を拒否された端末である。待機端末管理テーブル１１０は、例えば、待機端末ＩＤ１３１と、中継器ＩＤ１３２と、データ収集サーバＩＤ１３３とを保持する。
【００９４】
待機端末ＩＤ１３１には、ネットワークグループＮへの参加を要求したが許可されなかった端末４０のＩＤが保持される。例えば、参加希望先の中継器３０の収容可能端末数１１５の値が「０」である場合、その中継器３０の属するネットワークグループＮへの参加が拒否される。
【００９５】
中継器ＩＤ１３２には、端末３０が属するネットワークグループＮを束ねる中継器３０のＩＤが保持される。
【００９６】
データ収集サーバＩＤ１３３には、端末３０がデータを送信するデータ収集サーバ２０のＩＤが保持される。
【００９７】
次に、通信ネットワークシステムの処理フローについて説明する。
図５は、端末がネットワークグループに参加するときの処理フローを示す。図５における端末４０ｄは、接続先として、端末４０ａ及び端末４０ｃのいずれかを選択可能であると仮定する。すなわち、端末４０ｄの周辺端末は、端末４０ａ及び端末４０ｃである。なお、図５の処理フローは、端末の処理及び装置間の処理の順番を示すものであって、同じ水平位置に記載した処理が時間的に同期しているわけではない。以後の処理フローの図も同様である。
【００９８】
端末４０ｄのチャネル処理部４０１は、チャネルスキャン処理を実行し、無線通信可能な周辺端末を検索する（Ｓ１００）。チャネルスキャン処理の詳細は後述する。
【００９９】
送信データ処理部４０３は、参加を要求する端末の数と、参加を要求する端末のＩＤ（ここでは端末４０ｄのＩＤ）と、宛先である管理サーバ１０のＩＤを含む、参加要求情報を生成する。
【０１００】
端末４０ｄの通信処理部４０６は、チャネルスキャン処理で発見した端末（ここでは、端末４０ａ）に、参加要求情報を送信する（Ｓ１０１）。通信処理部４０６は、通信プロトコルがＩＰ（インターネットプロトコル）の場合、参加要求情報をパケット化して送信する。
【０１０１】
端末４０ａの通信処理部４０６は、端末４０ｄから参加要求情報を受信する（Ｓ１０２）。端末４０ａの受信データ処理部４０４は、受信データを解析して、その受信データが管理サーバ１０宛の参加要求情報であると判定し、通信処理部４０６に転送を指示する。端末４０ａの通信処理部４０６は、ネットワークトポロジー的に上位の端末（ここでは中継器３０ａ）に、参加要求情報を転送する（Ｓ１０３）。
【０１０２】
中継器３０ａの通信処理部３０６は、端末４０ａから参加要求情報を受信する（Ｓ１０４）。
【０１０３】
中継器３０ａの受信データ処理部３０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の参加要求情報であると判定し、通信処理部３０６に転送を指示する。中継器３０ａの通信処理部３０６は、ネットワークトポロジー的に上位の端末（ここではデータ収集サーバ２０）に、参加要求情報を転送する（Ｓ１０５）。
【０１０４】
データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、中継器３０ａから参加要求情報を受信する（Ｓ１０６）。
【０１０５】
データ収集サーバ２０の受信データ処理部２０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の参加要求情報であると判定し、通信処理部２０６に転送を指示する。データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、ネットワークトポロジー的に上位の端末（ここでは管理サーバ１０）に、参加要求情報を転送する（Ｓ１０７）。
【０１０６】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、データ収集サーバ２０から参加要求情報を受信する（Ｓ１０８）。
【０１０７】
管理サーバ１０の受信データ処理部１０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の参加要求情報であると判定し、接続処理部１０１に処理を指示する（Ｓ１０９）。
【０１０８】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、参加要求情報の送信元の端末４０ｄが接続先とすべき端末４０ａを決定する。なお、接続処理部１０１の動作は後述する。管理サーバ１０の送信データ処理部１０３は、参加要求情報の送信元の端末４０ｄに送信するための接続先情報を生成する。その接続先情報には、接続処理部１０１が決定した、接続先とすべき端末４０ａのＩＤと、接続先とすべき端末４０ａが属するネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａのＩＤとが含まれる。管理サーバ１０の通信処理部１０６は、参加要求情報を転送してきたデータ収集サーバ２０に、接続先情報を送信する（Ｓ１１０）。
【０１０９】
データ収集サーバ２０の通信処理部１０６は、管理サーバ１０から接続先情報を受信する（Ｓ１１１）。
【０１１０】
データ収集サーバ２０の受信データ処理部２０４は、受信したデータが端末４０ｄ宛の接続先情報であると判定し、通信処理部２０６に転送を指示する。データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、参加要求情報の転送元の中継器３０ａに、接続先情報を転送する（Ｓ１１２）。
【０１１１】
中継器３０ａの通信処理部３０６は、データ収集サーバ２０から接続先情報を受信する（Ｓ１１３）。
【０１１２】
中継器３０ａの受信データ処理部３０４は、受信したデータが端末４０ｄ宛の接続先情報であると判定し、通信処理部３０６に転送を指示する。中継器３０ａの通信処理部３０６は、参加要求情報の転送元の端末４０ａに、接続先情報を転送する（Ｓ１１４）。
【０１１３】
端末４０ａの通信処理部４０６は、中継器３０ａから接続先情報を受信する（Ｓ１１５）。
【０１１４】
端末４０ａの受信データ処理部４０４は、受信したデータが端末４０ｄ宛の接続先情報であると判定し、通信処理部４０６に転送を指示する。端末４０ａの通信処理部４０６は、参加要求情報の転送元の端末４０ｄに、接続先情報を転送する（Ｓ１１６）。
【０１１５】
端末４０ｄの通信処理部４０６は、端末４０ａから接続先情報を受信する（Ｓ１１７）。
【０１１６】
端末４０ｄの受信データ処理部４０４は、受信したデータが自端末４０ｄ宛の接続先情報であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ｄのテーブル処理部４０５は、接続先情報に記載の中継器ＩＤ（中継器３０ａのＩＤ）及び接続先の端末ＩＤ（端末４０ａのＩＤ）を、それぞれトポロジー管理テーブル４０８の中継器ＩＤ４２１及び上位端末ＩＤ４２２に登録する（Ｓ１１８）。
【０１１７】
端末４０ｄの送信データ処理部４０３は、管理サーバ１０を宛先とする接続通知を生成する。接続通知には、例えば、接続元の端末ＩＤ（端末４０ｄのＩＤ）と、接続先の端末ＩＤ（端末４０ａのＩＤ）とを含めることができる。端末４０ｄの通信処理部４０６は、接続先情報に記載された接続すべき端末４０ａに、接続通知を送信する（Ｓ１１９）。
【０１１８】
端末４０ａの通信処理部４０６は、端末４０ｄから接続通知を受信する（Ｓ１２０）。
【０１１９】
端末４０ａの受信データ処理部４０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の接続通知であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ａのテーブル処理部４０５は、接続通知に自端末４０ａが記載されているので、トポロジー管理テーブル４０８の下位端末ＩＤ３１３に、接続通知に記載された、接続元の端末４０ｄのＩＤを登録する（Ｓ１２１）。
【０１２０】
端末４０ａの通信処理部４０６は、接続通知を、ネットワークトポロジー的に上位の端末である中継器３０ａに送信する（Ｓ１２２）。
【０１２１】
中継器３０ａの通信処理部３０６は、端末４０ａから接続通知を受信する（Ｓ１２３）。
【０１２２】
中継器３０ａの受信データ処理部３０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の接続通知であると判定し、テーブル処理部３０５に処理を指示する。中継器３０ａのテーブル処理部３０５は、その接続通知に自装置が記載されていないので、トポロジー管理テーブル３０８を更新しない。中継器３０ａの通信処理部３０６は、接続通知を、ネットワークトポロジー的に上位の端末であるデータ収集サーバ２０に転送する（Ｓ１２４）。
【０１２３】
データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、中継器３０ａから接続通知を受信する（Ｓ１２５）。
【０１２４】
データ収集サーバ２０の受信データ処理部２０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の接続通知であると解析し、通信処理部２０６に転送を指示する。データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、接続通知を管理サーバ１０に転送する（Ｓ１２６）。
【０１２５】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、データ収集サーバ２０から接続通知を受信する（Ｓ１２７）。
【０１２６】
管理サーバ１０の受信データ処理部１０４は、受信したデータが自分宛の接続通知であると判定し、テーブル処理部１０５に処理を指示する。管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、参加要求情報の送信元端末である端末４０ｄが、正常にネットワークグループに参加できたことを確認し、処理を終了する（Ｓ１２７）。管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、端末管理テーブル１１１を更新する。
【０１２７】
以上の処理により、端末４０ｄは、無線通信可能な周辺端末４０ａを発見し、その周辺端末４０ａに接続できる。これにより、端末４０ｄは、ネットワークグループＮ１に参加できる。
【０１２８】
図６は、チャネル処理部４０１の処理フローを示す。以下、図６を用いて、図５のステップＳ１００における処理を詳細に説明する。
【０１２９】
端末４０ｄのチャネル処理部４０１は、変数ｉ（ｉは整数）に「１」を代入して初期化する（Ｓ２００）。ここで、変数ｉは、以降の処理フローにて、無線通信のチャネル番号として使用される。
【０１３０】
チャネル処理部４０１は、変数ｉが定数Ｎ（Ｎは整数）より大きいか否かを判定する（Ｓ２０１）。Ｎには、スキャンすべき複数のチャネル番号のうち最も大きいチャネル番号が設定される。すなわち、チャネル処理部４０１は、Ｎ回のスキャンを実行する。
【０１３１】
ステップＳ２０１の判定において変数ｉが定数Ｎ以下のとき（Ｓ２０１：ＮＯ）、チャネル処理部４０１は、チャネル番号ｉのチャネルにて通信可能な周辺端末をスキャンする（Ｓ２０２）。
【０１３２】
チャネル処理部４０１は、ステップＳ２０２のスキャン結果に基づき、チャネル番号ｉにて通信が可能な周辺端末が周囲に存在するか否かを判定する（Ｓ２０３）。
【０１３３】
周辺端末が存在しないとき（Ｓ２０３：存在しない）、チャネル処理部４０１は、変数ｉに「１」を加算して、ステップＳ２０１の処理に戻る（Ｓ２０６）。チャネル処理部４０１は、次のチャネル番号のチャネルにて通信可能な周辺端末をスキャンする。
【０１３４】
周辺端末が存在するとき（Ｓ２０３：存在する）、チャネル処理部４０１は、周辺端末（例えば、端末４０ａとする）から送信されたデータから、その周辺端末４０ａのＩＤと、周辺端末４０ａが属するネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａのＩＤとを抽出する。チャネル処理部４０１は、周辺端末４０ａからデータを受信したときのリンク品質を計測する（Ｓ２０４）。
【０１３５】
チャネル処理部４０１は、スキャンしたチャネル番号ｉ（例えば、「１」）と、先ほど抽出した周辺端末４０ａのＩＤと、中継器３０ａのＩＤと、先ほど計測したリンク品質（例えば、「０．８」）とをセットとして、周辺端末管理テーブル４０７に登録する（Ｓ２０５）。なお、周辺端末が複数存在するとき、チャネル処理部４０１は、全ての周辺端末に対して、ステップＳ２０４及びＳ２０５の処理を実行する。
【０１３６】
チャネル処理部４０１は、変数ｉに「１」を加算して、ステップＳ２０１の処理に戻る（Ｓ２０６）。
【０１３７】
なお、ステップＳ２０１の判定において変数ｉが定数Ｎよりも大きいとき（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、チャネル処理部４０１は、全てのチャネルのスキャンが完了したと判断し、本処理を終了する。以上の処理により、端末４０は、無線通信可能な周辺端末を発見できる。
【０１３８】
図７は、中継器３０の収容可能端末数が「０」であるネットワークグループに、新たな端末が参加を要求するときのネットワークトポロジーの一例を示す。図７において、中継器３０ａの収容可能端末数は「０」であると仮定する。以下、新たな端末の参加要求を受容できないネットワークグループＮ１に、端末４０ｄが参加を要求する場合を例に挙げて説明する。
【０１３９】
図８及び図９は、中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが参加を要求するときのシーケンスの一例を示す。
【０１４０】
端末４０ｄのチャネル処理部４０１は、チャネルスキャン処理を実行する（Ｓ３００）。
【０１４１】
端末４０ｄの送信データ処理部４０３は、チャネルスキャン処理を実行後、宛先を管理サーバ１０とする参加要求情報を生成する。端末４０ｄのデータ中継部４０２は、生成した参加要求情報を端末４０ａに送信する（Ｓ３０１）。
【０１４２】
端末４０ａと中継器４０ａとデータ収集サーバ２０は、図５のステップＳ１０２〜Ｓ１０７と同様、端末４０ｄから送信された参加要求情報をいわゆるバケツリレー式に、管理サーバ１０まで転送する（Ｓ３０２〜Ｓ３０７）。
【０１４３】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、要求元である端末４０ｄからの参加要求情報を受信する（Ｓ３０８）。
【０１４４】
管理サーバ１０の受信データ処理部１０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の参加要求情報であると判定し、接続処理部１０１に処理を指示する。管理サーバ１０の接続処理部１０１は、参加要求情報に基づき、接続処理を実行する（Ｓ３０９）。
【０１４５】
ネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａは、新たな端末４０ｄの参加要求を許可できないので、接続処理部１０１は、トポロジーを変更させるための接続先変更処理を実行する（Ｓ３１０）。
【０１４６】
接続処理部１０１は、ネットワークグループＮ１のトポロジーを変更することで新たな端末４０ｄを受容できないか検討する。接続処理及び接続先変更処理の詳細は後述する。ここでは、端末４０ｃを他のネットワークグループＮ２に移行させることで、端末４０ｄをネットワークグループＮ１に受容できると仮定する。
【０１４７】
管理サーバ１０の送信データ処理部１０３は、接続処理部１０１の判断に基づき、宛先を移行対象の端末４０ｃとする接続先変更情報を生成する。接続先変更情報には、端末４０ｃの接続先を、ネットワークＮ１に属する端末４０ａから他のネットワークＮ２に属する端末４０ｂに変更させるための指示が含まれている。管理サーバ１０の通信処理部１０６は、接続先変更情報をデータ収集サーバ２０に送信する（Ｓ３１１）。
【０１４８】
データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、管理サーバ１０から接続先変更情報を受信する（Ｓ３１２）
【０１４９】
データ収集サーバ２０の受信データ処理部２０４は、受信したデータが端末４０ｃ宛の接続先変更情報あると判定し、通信処理部１０６に転送を指示する。データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、接続先変更情報を中継器３０ａに転送する（Ｓ３１３）。
【０１５０】
中継器３０ａの通信処理部３０６は、データ収集サーバ２０から接続先変更情報を受信する（Ｓ３１４）。
【０１５１】
中継器３０ａの受信データ処理部３０４は、受信したデータが端末４０ｃ宛の接続先変更情報であると判定し、テーブル処理部３０５に処理を指示する。中継器３０ａのテーブル処理部３０５は、トポロジー管理テーブル３０７に、接続先変更情報に記載された端末ＩＤが存在するか否かを確認する。中継器３０ａのトポロジー管理テーブル３０７にその端末ＩＤは存在しないので、中継器３０ａのテーブル処理部３０５は、トポロジー管理テーブル３０７を更新しない。中継器３０ａの通信処理部３０６は、接続先変更情報をネットワークトポロジー的に下位の端末４０ａに転送する（Ｓ３１５）。
【０１５２】
端末４０ａの通信処理部４０６は、中継器３０ａから接続先変更情報を受信する（Ｓ３１６）。
【０１５３】
端末４０ａの受信データ処理部４０４は、受信したデータが端末４０ｃ宛の接続先変更情報であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ａのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８に、接続先変更情報に記載された端末ＩＤが存在するか否かを確認する。端末４０ａのトポロジー管理テーブル４０８の下位端末ＩＤ４２３に、端末４０ｃのＩＤが存在するので、端末４０ａのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８を更新する（Ｓ３１７）。端末４０ａのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８の下位端末ＩＤ４２３の欄から、端末４０ｃのＩＤを削除する。
【０１５４】
端末４０ａの通信処理部４０６は、接続先変更情報を端末４０ｃに転送する（Ｓ３１８）。端末４０ｃの通信処理部４０６は、端末４０ａから接続先変更情報を受信する（Ｓ３１９）。
【０１５５】
端末４０ｃの受信データ処理部４０４は、受信したデータが自端末４０ｃ宛の接続先変更情報であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、接続先変更情報を基に、トポロジー管理テーブル４０８を更新する（Ｓ３２０）。端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８の上位端末ＩＤ４２２に記載の端末４０ａのＩＤを、接続先変更情報に記載された、端末４０ｂのＩＤに置換する。
【０１５６】
端末４０ｃの送信データ処理部４０３は、接続先を変更する旨を記載した、管理サーバ１０宛の接続通知を生成する。例えば、接続通知には、接続元の端末のＩＤ（ここでは端末４０ｃのＩＤ）と、接続先の端末のＩＤ（ここでは端末４０ｂのＩＤ）とが記載される。端末４０ｃの通信処理部４０６は、端末４０ｂと通信可能なチャネル番号に変更し（Ｓ３２１）、接続通知を端末４０ｂに送信する（Ｓ３２２）。
【０１５７】
端末４０ｂと中継器３０ｂとデータ収集サーバ２０は、図５のステップＳ１２０〜Ｓ１２６と同様、トポロジー管理テーブルを更新しながら、端末４０ｃから送信された接続通知を管理サーバ１０まで転送する（Ｓ３２３〜Ｓ３２９）。
【０１５８】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、データ収集サーバ２０から接続通知を受信する（Ｓ３３０）。
【０１５９】
管理サーバ１０の受信データ処理部３０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の接続通知であると判定し、接続処理部１０１に処理を指示する。管理サーバ１０の接続処理部１０１は、端末４０ｃがネットワークグループＮ２に移行し、ネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａの収容可能端末数に空きができたことを確認する。接続処理部１０１は、端末４０ｄのネットワークグループＮ１への参加を許可する。管理サーバ１０の送信データ処理部１０３は、端末４０ｄを宛先とする接続先情報を生成する。管理サーバ１０の通信処理部１０６は、接続先情報をデータ収集サーバ２０に送信する（Ｓ３１１）。
【０１６０】
データ収集サーバ２０と中継器３０ａと端末４０ａは、図５のステップＳ１１１〜Ｓ１１６と同様、管理サーバ１０から送信された接続先情報を端末４０ｄまで転送する（Ｓ３３２〜Ｓ３３７）。
【０１６１】
端末４０ｄの通信処理部４０６は、端末４０ａから接続先通知を受信する（Ｓ３３８）。
【０１６２】
端末４０ｄの受信データ処理部４０４は、受信したデータが自端末４０ｄ宛の接続先情報であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ｄのテーブル処理部４０５は、接続先情報に記載された中継器ＩＤ（ここでは中継器３０ａのＩＤ）及び端末ＩＤ（ここでは端末４０ａのＩＤ）をそれぞれ、トポロジー管理テーブル４０８の中継器ＩＤ４２１及び上位端末ＩＤ４２２に登録する（Ｓ３３９）。
【０１６３】
端末４０ｄの送信データ処理部４０３は、管理サーバ１０を宛先とする接続通知を生成する。端末４０ｄの通信処理部４０６は、接続先情報に記載された接続すべき端末４０ａに接続通知を送信する（Ｓ３４０）。
【０１６４】
端末４０ａと中継器３０ａとデータ収集サーバ２０は、図５のステップＳ１２０〜Ｓ１２６と同様、端末４０ｄから送信された接続通知を管理サーバ１０まで転送する（Ｓ３４１〜Ｓ３４７）。
【０１６５】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、データ収集サーバ２０から接続通知を受信する（Ｓ３４８）。
【０１６６】
管理サーバ１０の受信データ処理部１０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の接続通知であると判定し、テーブル処理部１０５に処理を指示する。管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、参加要求情報の送信元の端末４０ｄが、正常にネットワークグループＮ１に参加できたことを確認し、本処理を終了する。管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、必要であれば、端末管理テーブル１１１を更新する。
【０１６７】
以上の処理によれば、中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に端末４０ｄが参加を要求した場合でも、端末４０ｄをネットワークグループＮ１に参加させることができる。なぜなら、管理サーバ１０が、端末４０ｃをネットワークグループＮ１から他のネットワークグループＮ２に移行させたことで、ネットワークグループＮ１の中継器３０ａの収容可能端末数が「１」になったからである。
【０１６８】
すなわち、管理サーバ１０は、中継器管理テーブル１０８及び端末管理テーブル１０９を参照して、参加を要求してきた端末４０ｄがそのネットワークグループＮ１に参加できるように、他の端末４０ｃの接続先を調整する。これにより、本実施形態では、中継器３０の通信帯域を効率的に利用できる。
【０１６９】
図１０は、中継器３０の収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮに、新たな端末が参加を要求するときのネットワークトポロジーの別の一例を示す。図１０と図７は、中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であり、かつ、端末４０ｄがネットワークグループＮ１に参加を要求している点において同じである。しかし、図１０と図７は、端末４０ｃが端末４０ｂと通信できない点において異なる。すなわち、ネットワークグループＮ１内に、他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が存在しない点で、図１０は図７と異なる。
【０１７０】
図１１は、中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが接続を要求するときのシーケンスの別の一例を示す。すなわち、図１１は、図１０の状況におけるシーケンスを示す。
【０１７１】
ステップＳ４００〜Ｓ４０９の処理は、図８のＳ３００〜Ｓ３０９の処理と同様のため、説明を省略する。
【０１７２】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、接続先変更処理（Ｓ４１０）において、ネットワークグループＮ１に属する端末４０ａ，４０ｃのいずれもが他のネットワークグループＮ２に移行できない場合、ネットワークグループＮ１に端末４０ｄを収容することは不可能と判断する。
【０１７３】
管理サーバ１０の送信データ処理部１０３は、参加要求情報の要求元の端末４０ｄを宛先とする待機通知を生成する。待機通知には、例えば、待機すべき時間等が記載されている。
【０１７４】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、待機通知をデータ収集サーバ２０に送信する（Ｓ４１１）。
【０１７５】
管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、参加要求情報の送信元である端末４０ｄのＩＤと、接続要求情報の送信元の端末が属するネットワークグループを束ねる中継器３０ａのＩＤと、接続要求情報を転送したデータ収集サーバ２０のＩＤを、待機端末管理テーブル１１０に登録する（Ｓ４１２）。すなわち、待機端末管理テーブル１１０は、ネットワークグループへの参加を待っている端末を管理する。
【０１７６】
管理サーバ１０の表示処理部１０７は、画面表示装置１５を制御して、参加待機中の端末４０ｄのＩＤを表示する（Ｓ４１３）。
【０１７７】
なお、データ収集サーバ２０に送信された待機通知は、図５のステップＳ１１１〜Ｓ１１６と同様、端末４０ｄに転送される（Ｓ４１４〜Ｓ４１９）。
【０１７８】
端末４０ｄの通信処理部４０６は、待機通知を受信する（Ｓ４２０）。端末４０ｄの受信データ処理部４０４は、受信したデータが端末４０ｄ宛の待機通知であると判定する。端末４０ｄは、ネットワークグループＮ１への参加を待機する（Ｓ４２１）。なお、待機中の端末４０ｄは、待機通知に記載の周期、又は所定の周期で、参加要求情報を管理サーバ１０に再び送信してもよい。時間の経過により、中継器３０ａに収容可能な端末に空きが生じる場合等が考えられるためである。
【０１７９】
端末４０ｄは、ネットワークグループＮ１に参加できた場合（すなわち、端末４０ｄが接続先通知を受信できたとき）、管理サーバ１０宛に接続通知を送信する。
【０１８０】
管理サーバ１０は、端末４０ｄからの接続通知を受信すると、待機端末管理テーブル１１０から、端末４０ｄの情報を削除する。
【０１８１】
以上の処理によれば、端末４０ｄをネットワークグループＮ１に参加させることができない場合、端末４０ｄに参加を待機させることができる。その後、ネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａの収容可能端末数に空きができたときは、待機中の端末４０ｄを優先的に参加させたりすることもできる。
【０１８２】
図１２は、ある端末がネットワークグループＮ１から離脱するときのネットワークトポロジーの一例を示す。図１２では、中継器３０の下位に端末４０ａが無線接続され、端末４０ａの下位に端末４０ｂが接続され、端末４０ｂの下位に端末４０ｃが接続されている場合を例に挙げる。以下、端末４０ｂがネットワークグループＮ１から離脱する場合を説明する。
【０１８３】
図１３は、端末がネットワークグループから離脱するときのシーケンスの一例を示す。すなわち、図１３は、図１２の状況におけるシーケンスを示す。
【０１８４】
端末４０ｂの通信処理部４０６は、ネットワークグループＮ１から離脱するとき、切断通知を生成し、ネットワークトポロジー的に上位の端末４０ａと下位の端末４０ｃに送信する（Ｓ５０１）。切断通知には、例えば、自己の端末ＩＤ等が記載されている。
【０１８５】
端末４０ｃの通信処理部４０６は、端末４０ｂから切断通知を受信する（Ｓ５０２）。
【０１８６】
端末４０ｃの受信データ処理部４０４は、受信したデータが切断通知であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８及び隣接端末管理テーブル４０７から、切断通知に記載の端末ＩＤ（端末４０ｂのＩＤ）に関連する情報を削除する（Ｓ５０３、Ｓ５０４）。
【０１８７】
この結果、端末４０ｃは何れのネットワークグループにも参加していないことになってしまう。そこで、端末４０ｃは、新たに参加要求処理（図５の端末４０ｄと同様の処理）を実行する（Ｓ５０５）。
【０１８８】
一方、端末４０ａも、上記のステップＳ５０２〜Ｓ５０４と同様の処理をする（Ｓ５０６〜Ｓ５０８）
【０１８９】
端末４０ａの通信処理部４０６は、切断通知をネットワークトポロジー的に上位の端末である中継器３０に転送する（Ｓ５０９）。中継器３０の通信処理部３０６は、端末４０ａから切断通知を受信する（Ｓ５１０）。
【０１９０】
中継器３０の受信データ処理部３０４は、受信したデータが切断通知であると判定し、通信処理部３０６に転送を指示する。中継器３０とデータ収集サーバ２０は、図５のステップＳ１２３〜Ｓ１２６と同様、バケツリレー式に切断通知を管理サーバ１０に転送する（Ｓ５１１〜Ｓ５１３）。
【０１９１】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、データ収集サーバ２０から切断通知を受信する（Ｓ５１４）。
【０１９２】
管理サーバ１０の受信データ処理部１０４は、受信したデータが切断通知であると判定し、テーブル処理部１０５に処理を指示する。管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、中継器管理テーブル１１２及び端末管理テーブル１１１から、切断通知に記載された端末ＩＤ（端末４０ｂのＩＤ）に関連する情報を削除する（Ｓ５１５、Ｓ５１６）。
【０１９３】
以上の処理により、端末４０ｂがネットワークグループＮ１から離脱したとしても、離脱対象の端末４０ｂの下位に接続された端末４０ｃを、他の端末４０ａに接続させることができる。すなわち、ある端末４０ｂがネットワークグループＮ１から離脱した場合、ネットワークグループを再構築できる。
【０１９４】
図１４は、管理サーバ１０における接続処理のフローの一例を示す。
【０１９５】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、参加要求情報から、端末ＩＤと、周辺端末ＩＤと、中継器ＩＤと、リンク品質を抽出する。接続処理部１０１は、それらの情報をセットで端末管理テーブル１１１に登録するよう、テーブル処理部１０５に指示する（Ｓ６０１）。
【０１９６】
接続処理部１０１は、中継器管理テーブル１１２を参照し、参加要求情報に記載の中継器３０のうち、収容可能端末数が「０」より大きい中継器３０が存在するか否かを判定する（Ｓ６０２）。
【０１９７】
収容可能端末数が「０」より大きい中継器３０が１つ以上存在する場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、接続処理部１０１は、それらの中継器３０のうち、収容可能端末数が最も多い中継器３０を参加要求元の端末４０の接続先として選択する（Ｓ６０３）。なお、接続処理部１０１は、リンク品質が最も良い中継器３０を選択してもよいし、中継回数が最も少ない中継器３０を選択してもよいし、あるいは、それらを組み合わせて最適な中継器３０を選択してもよい。
【０１９８】
接続処理部１０１は、ステップＳ６０３で選択した中継器３０を中継器管理テーブル１１２から検索し、その中継器３０の収容中端末数１１４と収容可能端末数１１５を更新する（Ｓ６０４）。
【０１９９】
接続処理部１０１は、参加要求元の端末４０に接続先情報を送信し（Ｓ６０５）、接続処理を終了する。
【０２００】
一方、ステップＳ６０２において、収容可能端末数が「０」より大きい中継器が存在しない場合（Ｓ６０２：ＮＯ）、接続処理部１０１は、後述の接続先変更処理を実行する（Ｓ６０６）。
【０２０１】
図１５は、管理サーバ１０における接続先変更処理のフローを示す。
【０２０２】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、端末管理テーブル１０９を参照する。接続処理部１０１は、接続要求情報に記載の中継器３０によって束ねられているネットワークグループＮにおいて、別のネットワークグループに移行できる可能性のある端末（以下「移行候補端末」という）４０を検索する（Ｓ６１０）。すなわち、接続処理部１０１は、現在属しているネットワークグループＮとは別のネットワークグループに属している端末４０と無線通信が可能な端末を検索する。
【０２０３】
移行候補端末は、例えば、次の手順で検索可能である。
１）端末管理テーブル１０９から、接続要求情報に記載の中継器ＩＤを検索する。この検索結果を第１の中継器ＩＤとする。
２）端末管理テーブル１０９から、第１の中継器ＩＤと同じ行に記載の周辺端末ＩＤを抽出する。
３）抽出した周辺端末ＩＤと同じＩＤを端末ＩＤから検索する。この検索結果を第２の端末ＩＤとする。
４）第２の端末ＩＤと同じ行に記載の中継器ＩＤを抽出する。この抽出結果を第２の中継器ＩＤとする。
５）第２の端末ＩＤのうち、第１の中継器ＩＤと異なる第２の中継器ＩＤを保持する端末を検索する。この検索結果を移行候補端末とする。移行候補端末は複数存在することもある。
【０２０４】
例えば、図７における端末４０ｃと端末４０ｂは、互いに別々のネットワークグループに属している。もしも、端末４０ｃが端末４０ｂと無線通信可能である場合、端末４０ｃは、現在属しているネットワークグループＮ１から端末４０ｂの属するネットワークグループＮ２に移行できる可能性がある。
【０２０５】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、ステップＳ６１０の検索によって移行候補端末を発見できたか否かを判定する（Ｓ６１１）。
【０２０６】
移行候補端末が存在しない場合（Ｓ６１１：ＮＯ）、接続処理部１０１は、参加要求元の端末４０に待機通知を送信する（Ｓ６１５）。
【０２０７】
移行候補端末が存在する場合（Ｓ６１１：ＹＥＳ）、接続処理部１０１は、中継器管理テーブル１０８から、移行候補端末の移行先の中継器３０における収容可能端末数を取得する（Ｓ６１２）。なお、移行候補端末が複数存在する場合、それぞれの移行候補端末の移行先の中継器３０について収容可能端末数を取得する。
【０２０８】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、収容可能端末数が「０」より大きい中継器３０の存在の有無を判定する（Ｓ６１３）。
【０２０９】
ステップＳ６１３の判定において、収容可能端末数が「０」より大きい中継器３０が存在しない場合（Ｓ６１３：ＮＯ）、接続処理部１０１は、参加要求元の端末に待機通知を送信する（Ｓ６１５）。
【０２１０】
ステップＳ６１３の判定において、収容可能端末数が「０」より大きい中継器３０が存在する場合（Ｓ６１３：ＹＥＳ）、接続処理部１０１は、複数の移行候補端末から所定の条件に基づいて移行させる端末を選択し、その移行端末に接続先変更情報を送信する（Ｓ６１４）。
【０２１１】
ここで、複数の移行候補端末から移行対象端末を選択する条件例を以下に示す。
１）ネットワークトポロジー的に下位に端末が接続されていない（又は、接続されている端末数が少ない）移行候補端末を優先的に選択する。
２）ネットワークトポロジー的に下位に接続されている端末数が、移行先の中継器３０の収容可能端末数以下である移行候補端末を優先的に選択する。
３）収容可能端末数が最も多い中継器３０に移行可能な移行候補端末を優先的に選択する。
４）移行後の接続先となる周辺端末とのリンク品質が最良の移行候補端末を優先的に選択する。
上記の条件は、単独で設定されてもよいし、これらを組み合わせて設定されてもよい。
【０２１２】
以上の処理により、管理サーバ１０は、中継器３０の収容可能端末の最大数を超えることなく、各中継器３０にできるだけ多くの端末４０を収容させることができる。すなわち、より多くの端末４０がネットワークグループＮに参加できる。
【実施例２】
【０２１３】
第２の実施形態では、中継器３０が故障などにより一時的に通信ネットワークシステムから離脱した場合の動作について説明する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例に該当する。そこで、第２実施形態と第１実施形態との相違を中心に説明する。
【０２１４】
図１６は、中継器が一時的に通信ネットワークシステムから離脱したときのトポロジーの一例を示す。図１６のトポロジーは、図７と同位置である。図１６において、中継器３０ａが故障などにより、一時的に通信ネットワークシステムから離脱すると仮定する。以下、このときの通信ネットワークシステムの動作について説明する。
【０２１５】
図１７は、中継器３０ａが一時的に通信ネットワークシステムから離脱したときのシーケンスを示す。
【０２１６】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、中継器３０ａの故障を検出すると（Ｓ７００）、端末管理テーブル１０９を参照する（Ｓ７０１）。接続処理部１０１は、故障した中継器３０ａが束ねていた端末４０ａ，４０ｃのうち、他のネットワークグループＮ２に接続できる可能性がある端末４０を選出する（Ｓ７０２）。選出方法は、図１５で述べた通りである。
【０２１７】
接続処理部１０１は、ステップＳ７０２の処理において複数の端末４０が選出できた場合、ネットワークトポロジー的により上位の端末を、接続先を変更すべき端末として選択する。
【０２１８】
管理サーバ１０の送信データ処理部１０３は、接続処理部１０１が選択した端末（例えば、端末４０ａとする）を宛先とする、接続先変更情報を生成する。なお、接続先変更情報には、中継器３０の故障による接続先変更である旨を示すフラグ等を付与してもよい。すなわち、接続先変更情報に、重要度（又は緊急度）の大きさがわかるフラグ等を設けてもよい。
【０２１９】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、接続先変更情報をデータ収集サーバ２０に送信する（Ｓ７０３）。
【０２２０】
データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、管理サーバ１０から接続先変更情報を受信するが（Ｓ７０４）、それを中継器３０ａには転送できない。そこで、通信処理部２０６は、接続先変更情報を、他のネットワークグループＮ２の中継器３０ｂに転送する（Ｓ７０５）。
【０２２１】
中継器３０ｂの通信処理部３０６は、データ収集サーバ２０から接続先変更情報を受信して（Ｓ７０６）、端末４０ｂに転送する（Ｓ７０７）。
【０２２２】
端末４０ｂの通信処理部４０６は、中継器３０ｂから接続先変更情報を受信する（Ｓ７０８）。
【０２２３】
端末４０ｂの受信データ処理部４０４は、宛先が端末４０ａの接続先変更情報と解析する。ここで、端末４０ｂと端末４０ａは、ネットワークトポロジー的には接続されていないので、接続先変更情報は端末４０ａに転送されない。しかし、今回は、中継器３０ａの離脱に伴う接続先変更という特殊な状況なので、ネットワークトポロジー的に接続されていない端末４０にも転送できないか検討する。なお、接続先変更情報に重要度（又は緊急度）のフラグ等が付与されている場合、そのフラグ等を基に特殊な状況か否かを判断してもよい。
【０２２４】
端末４０ｂの受信データ処理部４０４は、周辺端末管理テーブル４０７を参照し、接続先変更情報の宛先の端末４０が存在するか否かを判断する。ここでは、端末４０ａが存在するので、端末４０ｂの受信データ処理部４０４は、接続先変更情報を端末４０ａに転送する処理を開始する。
【０２２５】
端末４０ｂの受信データ処理部４０４は、端末４０ａと通信ができるように、自端末４０ｂのチャネル番号を、端末４０ａが使用中のチャネル番号に一時的に切り替える（Ｓ７０９）
【０２２６】
端末４０ｂの通信処理部４０６は、接続先変更情報を端末４０ａに転送する（Ｓ７１０）。端末４０ｂの受信データ処理部４０４は、転送完了後、ステップＳ７０９で切り替えたチャネル番号を元のチャネル番号に戻す（Ｓ７１１）。
【０２２７】
端末４０ａの通信処理部４０６は、端末４０ｂから接続先変更情報を受信する（Ｓ７１２）。
【０２２８】
端末４０ａの受信データ処理部４０４は、自端末４０ａ宛の接続先変更情報であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ａのテーブル処理部４０５は、接続先変更情報に基づき、周辺端末管理テーブル４０７を更新する（Ｓ７１３）。例えば、端末４０ａのテーブル処理部４０５は、周辺端末管理テーブル４０７から中継器３０ａのデータセットを削除する。
【０２２９】
端末４０ａは、接続先変更情報に従って、トポロジー管理テーブル４０８を更新する（Ｓ７１４）。例えば、端末４０ａのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８において、中継器ＩＤ４２１を中継器３０ｂのＩＤに更新し、上位端末ＩＤ４２２を、新たな接続先の端末のＩＤ（例えば、端末４０ｂのＩＤ）に更新する。
【０２３０】
端末４０ａの通信処理部４０６は、トポロジー的に下位の端末４０ｃにチャネル変更通知を送信する（Ｓ７１５）。チャネル変更通知には、端末４０ａが端末４０ｂと無線通信するために変更するチャネル番号が記載されている。端末４０ａは、端末４０ｂと無線通信可能なチャネル番号に変更する（Ｓ７１６）。
【０２３１】
端末４０ｃの通信処理部４０６は、端末４０ａからチャネル変更通知を受信する（Ｓ７１６）。
【０２３２】
端末４０ｃの受信データ処理部４０４は、受信したデータがチャネル変更通知であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、周辺端末管理テーブルを更新する（Ｓ７１８）。例えば、端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、周辺端末管理テーブル４０７から中継器３０ａのデータセットを削除する。
【０２３３】
端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８を更新する（Ｓ７１９）。例えば、端末４０ｂのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８において、中継器ＩＤ４２１を中継器３０ｂのＩＤに更新する。
【０２３４】
端末４０ｂのチャネル処理部４０１は、チャネル変更通知に従って、チャネル番号を変更する（Ｓ７２０）。もしも、端末４０ｂが下位端末を有している場合（すなわち、トポロジー管理テーブル４０８の下位端末ＩＤ４２３に値を有している場合）、チャネル変更通知を下位の端末に転送する。
【０２３５】
以上の処理により、中継器３０ａが故障等により通信ネットワークシステムから一時的に離脱しても、離脱した中継器３０ａに束ねられていた一つまたは複数の端末４０の通信を比較的速やかに復旧させることができる。また、管理サーバ１０は、離脱した中継器３０ａにネットワークトポロジー的に近い端末４０ａに接続変更情報を送信することで、接続先変更に伴うトラフィックの増加を最小限に留めることができる。
【０２３６】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態に限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【０２３７】
例えば、本実施形態は、通信ネットワークシステムの構築方法と表現できる。
「無線通信が可能な複数の端末を少なくとも一つの中継器を介して管理サーバに接続する通信ネットワークシステムを構築するための方法であって、
前記中継器は、前記複数の端末をネットワークグループとして管理し、前記複数の端末と前記管理サーバとの間の通信を中継するものであり、
前記管理サーバは、通信ネットワークを介して前記複数の端末又は複数の前記中継器とデータの送受信を行う通信部と、前記ネットワークグループの構成を制御するための情報を送信する接続処理部とを備えており、
前記接続処理部は、
前記複数の端末のうちの第１端末が、前記複数の中継器のうちの第１中継器により管理される第１ネットワークグループに参加を要求する場合に、前記第１中継器に前記第１端末を収容可能か否か判断し、
前記収容可否判断が肯定的なときは、前記第１端末が前記第１ネットワークグループに参加することを許可する接続先情報を、前記通信部を介して前記第１端末宛に送信する、通信ネットワークシステムの構築方法。」
【符号の説明】
【０２３８】
１：通信ネットワークシステム、１０：管理サーバ、２０：データ収集サーバ、３０：中継器、４０：端末
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークシステムを構築する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートグリッド（次世代電力網）は、自動検針システムを備える。自動検針システムは、通信機能を持った電気メータ（いわゆるスマートメータ）等の端末が、自動的に電気使用量等の各種データを電力事業者に報告する。
【０００３】
特許文献１には、通信ネットワークを構成する複数の中継器の負荷バランスがほぼ均等になるように、各中継器に各通信端末を接続することが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、周囲に多くの無線通信装置が存在する場合であっても、無線通信装置間の無駄な通信プロトコルの発生を抑制することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５６１５７号公報
【特許文献２】特開２００９−２１８８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動検針システムは、電気使用量等の重要なデータを収集する。したがって、無線通信ネットワークは、端末の参加又は端末の離脱等の様々な事態が発生しても、各端末のデータを確実に収集できる高い信頼性が要求される。
【０００７】
特許文献１は、新たな端末がネットワークに参加する際、無線通信ネットワークのトラフィックが増大してしまう。なぜなら、サーバにおいて、新たに参加した端末と全ての中継器との接続状況を収集して接続先中継器の優先度を再計算し、その結果を配布するためである。
【０００８】
特許文献２は、端末１台あたりの通信帯域を保証できない。なぜなら、無線通信帯域は有限なため、新たに参加した端末の分だけ、従来の端末が使用していた通信帯域が少なくなるからである。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、信頼性の比較的高い無線通信ネットワークを構築することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、各端末のデータを収集できる比較的信頼性の高いマルチホップ型無線通信ネットワークを構築することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、端末の参加又は端末の離脱等の様々な事態が発生したとき、比較的迅速にマルチホップ型無線通信ネットワークを再構築することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施形態に従う無線通信ネットワークシステムは、
無線通信が可能な複数の端末を少なくとも一つの中継器を介して管理サーバに接続する通信ネットワークシステムであって、
中継器は、複数の端末をネットワークグループとして管理し、複数の端末と管理サーバとの間の通信を中継するものであり、
管理サーバは、
通信ネットワークを介して複数の端末又は複数の中継器とデータの送受信を行う通信部と、
ネットワークグループの構成を制御するための情報を送信する接続処理部とを備えており、
接続処理部は、
複数の端末のうちの第１端末が、複数の中継器のうちの第１中継器により管理される第１ネットワークグループに参加を要求する場合に、第１中継器に第１端末を収容可能か否か判断し、
収容可否判断が肯定的なときは、第１端末が第１ネットワークグループに参加することを許可する接続先情報を、通信部を介して第１端末宛に送信する。
【００１３】
好適な実施形態では、第１中継器及び第１ネットワークグループに属する複数の端末は、マルチホップ型無線通信で相互に接続されており、第１中継器をルートノードとするツリー状のネットワークトポロジーを構成してもよい。
【００１４】
好適な実施形態では、接続処理部は、
収容可否判断が否定的なとき、第１ネットワークグループに属する複数の端末のうち、第１ネットワークグループと異なる第２ネットワークグループに移行可能な移行候補端末が存在するか否かを判断し、
移行可否判断が肯定的なときは、移行候補端末のうち移行対象を選択し、
第２ネットワークグループに移行させるための接続先変更情報を、通信部を介して、移行対象の端末宛に送信し、
第１端末が第１ネットワークグループに参加することを許可するための接続先情報を、通信部を介して第１端末宛に送信してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信ネットワークシステムのネットワークトポロジーを示す。
【図２Ａ】端末４０のハードウェア構成の一例を示す。
【図２Ｂ】中継器３０のハードウェア構成の一例を示す。
【図２Ｃ】データ収集サーバ２０のハードウェア構成の一例を示す。
【図２Ｄ】管理サーバ１０のハードウェア構成の一例を示す。
【図３Ａ】端末４０の機能ブロック構成の一例を示す。
【図３Ｂ】中継器３０の機能ブロック構成の一例を示す。
【図３Ｃ】データ収集サーバ２０の機能ブロック構成の一例を示す。
【図３Ｄ】管理サーバ１０の機能ブロック構成の一例を示す。
【図４Ａ】周辺端末管理テーブル４０７のデータ構造の一例を示す。
【図４Ｂ】トポロジー管理テーブル４０８のデータ構造の一例を示す。
【図４Ｃ】中継器管理テーブル１０８のデータ構造の一例を示す。
【図４Ｄ】端末管理テーブル１０９のデータ構造の一例を示す。
【図４Ｅ】待機端末管理テーブル１１０のデータ構造の一例を示す。
【図５】端末４０ｄがネットワークグループＮ１に参加するときのシーケンスの一例を示す。
【図６】チャネル処理部４０１の処理フローの一例を示す。
【図７】中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが参加を要求するときのネットワークトポロジーの一例を示す。
【図８】中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが参加を要求するときのシーケンスの一例を示す。
【図９】図８のシーケンスの続き。
【図１０】中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが参加を要求するときのネットワークトポロジーの別の一例を示す。
【図１１】中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが接続を要求するときのシーケンスの別の一例を示す。
【図１２】ある端末４０ｂがネットワークグループＮ１から離脱するときのネットワークトポロジーの一例を示す。
【図１３】端末４０ｂがネットワークグループから離脱するときのシーケンスの一例を示す。
【図１４】管理サーバ１０における接続処理のフローの一例を示す。
【図１５】管理サーバ１０における接続先変更処理のフローの一例を示す。
【図１６】中継器３０ａが一時的に通信ネットワークシステム１から離脱したときのトポロジーの一例を示す。
【図１７】中継器３０ａが一時的に通信ネットワークシステム１から離脱したときのシーケンスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態では、以下に述べるように、管理サーバ１０が備える接続処理部１０１は、端末４０ｄからネットワークグループＮ１への参加要求を受けたとき、中継器３０ａが端末４０ｄを収容可能か否か判断する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る通信ネットワークシステム１のネットワークトポロジーの一例を示す。通信ネットワークシステム１は、例えば、少なくとも一つの管理サーバ１０と、少なくとも一つのデータ収集サーバ２０と、複数の中継器３０と、複数の端末４０とから構成することができる。特に区別しない場合、中継器３０ａ，３０ｂを中継器３０と呼ぶ。同様に、端末４０ａ〜４０ｄを端末４０と呼ぶ。
【００１８】
管理サーバ１０は、データ収集サーバ２０と無線または有線で、通信可能に接続されている。管理サーバ１０は、通信ネットワークシステム１に属する各中継器３０及び各端末４０を管理する。管理サーバ１０の詳細は後述する。
【００１９】
データ収集サーバ２０は、管理サーバ１０及び各中継器３０と通信可能に接続されている。データ収集サーバ２０は、無線により各中継器３０と接続される。データ収集サーバ２０は、各中継器３０を介して、各端末４０と接続される。データ収集サーバ２０は、各中継器３０及び各端末４０が保持する各種データを収集して、それらのデータを管理サーバ１０に伝える。データ収集サーバ２０の詳細は後述する。
【００２０】
中継器３０は、データ収集サーバ２０及び各端末４０と通信可能に接続されている。中継器３０は、各ネットワークグループＮ１，Ｎ２に属する端末４０を束ねる。特に区別しない場合、ネットワークグループＮ１，Ｎ２を、ネットワークグループＮと呼ぶ。端末４０同士がマルチホップ型無線通信ネットワークで接続されているネットワークグループＮにおいて、中継器３０は、ネットワークグループＮのゲートウェイのような役割を果たす。中継器３０の詳細は後述する。なお、本明細書において、「束ねる」とは、管理する、または、担当するという意味である。
【００２１】
端末４０は、中継器３０及び／又は他の端末４０と無線通信可能に接続されている。端末４０は、例えば、通信機能を持った電気メータ（いわゆるスマートメータ）等であり、電気使用量等の各種データを保持する。無線通信が可能な距離に位置する端末（以下「周辺端末」という）４０同士は、無線通信による情報交換が可能である。例えば図１において、端末４０ｄから見て、周辺端末が４０ａと４０ｃとする。この場合、端末４０ｄは、周辺端末４０ａ及び４０ｃと無線通信による情報交換が可能である。端末４０の詳細は後述する。
【００２２】
ネットワークグループＮは、１つの中継器３０と、その中継器３０に束ねられる複数の端末４０とから構成される。ネットワークグループＮは、１つの中継器３０をルートノードとし、その配下に端末４０がツリー状に接続されるネットワーク形状を有する。このネットワーク形状をネットワークトポロジーと呼ぶ。
【００２３】
例えば、図１において、ネットワークグループＮ２は、中継器３０ｂをルートノードとし、その配下に端末４０ｂと４０ｅが接続され、さらに端末４０ｂの配下に端末４０ｃが接続されている、ツリー状のネットワークトポロジーを構成する。
【００２４】
図１に示すネットワークトポロジーにおいて、末端の端末４０ｃが管理サーバ１０にデータを送信するとき、そのデータは、１）直近の端末４０ｂ、２）中継器３０ｂ、３）データ収集サーバ２０、の順番に転送されて、管理サーバ１０に届けられる。すなわち、データがマルチホップ形式（いわゆるバケツリレー式）で届けられる。逆に管理サーバ１０から端末４０ｃにデータを送信するときも同様に、中継器３０ｂ、上位端末４０ｂ、末端端末４０ｃの順に転送される。
【００２５】
なお、図１では、管理サーバ１０と、データ収集サーバ２０と、中継器３０とをそれぞれ別々の装置として構成する場合を説明した。これに代えて、それらの装置１０，２０，３０のいずれか複数を一つの装置として構成してもよい。
【００２６】
図２Ａは、端末４０のハードウェア構成の一例を示す。端末４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４１と、揮発性メモリ４２と、記憶装置４３と、通信インタフェース４４を備える。これら４１，４２，４３，４４は、内部バス等で相互に接続される。
【００２７】
ＣＰＵ４１は、記憶装置４３に記憶されているコンピュータプログラム（以下「プログラム」という）を読み出して実行することで、様々な機能を実現する。
【００２８】
揮発性メモリ４２は、ＣＰＵ４１がプログラムを実行するにあたり必要なデータを、一時的に記憶する。揮発性メモリ４２は、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
【００２９】
記憶装置４３は、ＣＰＵ４１にて実行されるプログラム及び各種データ等を記憶する。記憶装置４３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又は不揮発性メモリ等で構成される。
【００３０】
通信インタフェース４４は、ネットワークに接続されている他の装置と無線通信するためのインタフェースである。通信インタフェース４４は、他の端末４０又は中継器３０とマルチホップ型無線通信でデータを送受信する。通信インタフェース４４は、周囲で無線通信可能なチャネル（いわゆる無線チャネル番号）を検出する。
【００３１】
図２Ｂは、中継器３０のハードウェア構成を示す。中継器３０は、例えば、ＣＰＵ３１と、揮発性メモリ３２と、記憶装置３３と、通信インタフェース３４を備える。それら３１，３２，３３，３４は内部バス等で相互に接続される。図２Ｂに示す各ハードウェア３１〜３４は、図２Ａで述べたハードウェア４１〜４４と同様であるため、その説明を省略する。但し、中継器３０の役割と端末４０の役割とは相違する。
【００３２】
図２Ｃは、データ収集サーバ２０のハードウェア構成を示す。データ収集サーバ２０は、例えば、ＣＰＵ２１と、揮発性メモリ２２と、記憶装置２３と、通信インタフェース２４を備える。それら２１，２２，２３，２４は内部バス等を介して相互に接続される。図２Ｃに示す各ハードウェア２１〜２４は、図２Ａに示すハードウェア４１〜４４とほぼ同様であるため、その説明を省略する。但し、データ収集サーバ２０の役割と端末４０の役割とは異なる。
【００３３】
図２Ｄは、管理サーバ１０のハードウェア構成を示す。管理サーバ１０は、例えば、ＣＰＵ１１と、揮発性メモリ１２と、記憶装置１３と、通信インタフェース１４と、画面表示装置１５とを備える。それら１１，１２，１３，１４，１５は内部バス等を介して相互接続される。図２Ｄに示す各ハードウェア１１〜１４は、図２Ａに示す各ハードゥエア４１〜４４とほぼ同じなので、その説明を省略する。但し、管理サーバ１０の役割と端末４０の役割とは異なる。
【００３４】
画面表示装置１５には、管理サーバ１０が管理している情報が表示される。表示される情報としては、例えば、ネットワークグループＮ内の接続状況がある。画面表示装置１５は、例えば、ディスプレイ装置等で構成される。
【００３５】
画面表示のみならず、管理サーバ１０に指示を与えるための情報入力装置を管理サーバ１０に設けてもよい。情報の出力及び情報の入力を行うための装置を、通信ネットワークまたは通信ケーブル等を介して、管理サーバ１０に接続する構成でもよい。さらに、管理サーバ１０は、一つのコンピュータから構成してもよいし、または、複数のコンピュータから構成してもよい。
【００３６】
図３Ａは、端末４０の機能ブロック構成の一例を示す。端末４０は、例えば、チャネル処理部４０１と、送信データ処理部４０３と、受信データ処理部４０４と、テーブル処理部４０５と、通信処理部４０６と、周辺端末管理テーブル４０７と、トポロジー管理テーブル４０８とを有する。端末４０は、例えば、スマートメータとして構成される。または、端末４０は、センサとして構成される。
【００３７】
チャネル処理部４０１は、通信インタフェース４４を制御して、無線チャネル番号を切り替える。また、チャネル処理部４０１は、無線チャネル番号を順次切り替えながら、周辺から無線通信が可能な端末を検出する。
【００３８】
送信データ処理部４０３は、他の端末４０又は中継器３０等に送信するデータを生成する。送信データ処理部４０３は、端末４０がネットワークグループＮに参加する際、又は端末４０がネットワークグループＮから離脱する際に、参加又は離脱を要求するための要求情報を生成する。つまり、送信データ処理部４０３は、端末４０がネットワークグループＮに参加する場合、参加を要求するための参加要求情報を生成する。送信データ処理部４０３は、端末４０がネットワークグループＮから離脱する場合、離脱を要求するための離脱要求情報を生成する。
【００３９】
受信データ処理部４０４は、通信インタフェース４４を介して受信したデータを解析して、そのデータに含まれる各種情報を抽出する。抽出対象の情報としては、例えば、参加要求情報、又は離脱要求情報等がある。受信データ処理部４０４は、解析結果に基づいて、受信したデータの処理を他の処理部４０１，４０３，４０５，４０６に依頼する。
【００４０】
テーブル処理部４０５は、周辺端末管理テーブル４０７及びトポロジー管理テーブル４０８に対し、データの登録、データの更新、又はデータの削除等を行う。
【００４１】
通信処理部４０６は、通信インタフェース４４を制御して、他の端末４０等からデータを直接的又は間接的に受信する。また、通信処理部４０６は、通信インタフェース４４を制御して、送信データ処理部４０３で生成されたデータを他の端末４０に直接的又は間接的に送信する。
【００４２】
直接的なデータの送受信とは、周辺端末と直接データを送受信することをいう。間接的なデータの送受信とは、ネットワークトポロジー的に上位又は下位の端末とマルチホップ形式でデータを送受信することをいう。また、通信処理部４０６は、間接的なデータの送受信において、受信したデータが自端末宛でない場合、宛先の端末に近づくように、上位端末または下位端末に転送する。上位端末とは、ネットワークトポロジー的に上位に位置する端末４０である。下位端末とは、ネットワークトポロジー的に下位に位置する端末４０である。
【００４３】
図３Ｂは、中継器３０の機能ブロック構成を示す。中継器３０は、ネットワークグループＮに属する一つ以上の端末４０を統括する。すなわち、中継器３０は、端末４０同士がマルチホップ型無線通信ネットワークで接続されているネットワークグループＮにおいて、ゲートウェイのような役割を果たす。
【００４４】
中継器３０は、例えば、チャネル処理部３０１と、送信データ処理部３０３と、受信データ処理部３０４と、テーブル処理部３０５と、通信処理部３０６と、トポロジー管理テーブル３０８とを有する。中継器３０は、ネットワークグループＮに属する端末４０から送信されるデータを収集して、データ収集サーバ２０に渡す。中継器３０は、データ収集サーバ２０から送信されたデータを、マルチホップ形式で宛先の端末４０に転送する。
【００４５】
チャネル処理部３０１は、通信インタフェース３４を制御して、無線チャネル番号を切り替える。また、チャネル処理部３０１は、無線チャネル番号を順次切り替えながら、周辺から無線通信が可能な端末を検出する。
【００４６】
送信データ処理部３０３は、端末４０又は管理サーバ１０等に送信するデータを生成する。送信データ処理部３０３は、中継器３０がネットワークグループＮに参加する際、又は中継器３０がネットワークグループＮから離脱する際に、参加又は離脱を要求するための要求情報を生成する。つまり、送信データ処理部３０３は、中継器３０がネットワークグループＮに参加する場合、参加を要求するための参加要求情報を生成する。送信データ処理部３０３は、中継器３０がネットワークグループＮから離脱する場合、離脱を要求するための離脱要求情報を生成する。
【００４７】
受信データ処理部３０４は、通信インタフェース３４を介して受信したデータを解析して、そのデータに含まれる各種情報を抽出する。抽出対象の情報としては、例えば、参加要求情報、又は離脱要求情報等がある。受信データ処理部３０４は、解析結果に基づいて、受信したデータの処理を他の処理部３０１，３０３，３０５，３０６に依頼する。
【００４８】
テーブル処理部３０５は、トポロジー管理テーブル３０８に対し、データの登録、データの更新、又はデータの削除等を行う。
【００４９】
通信処理部３０６は、通信インタフェース３４を制御して、端末４０等からデータを直接的又は間接的に受信する。また、通信処理部３０６は、通信インタフェース３４を制御して、送信データ処理部３０３で生成されたデータを端末４０又は管理サーバ１０等に直接的又は間接的に送信する。なお、トポロジー管理テーブル３０８については後述する。
【００５０】
図３Ｃは、データ収集サーバ２０の機能ブロック構成を示す。データ収集サーバ２０は、例えば、端末４０から収集したデータを管理するデータベースサーバである。
【００５１】
データ収集サーバ２０は、例えば、送信データ処理部２０３と、受信データ処理部２０４と、通信処理部２０６とを有する。
【００５２】
送信データ処理部２０３は、端末４０又は管理サーバ１０等に送信するデータを生成する。
【００５３】
受信データ処理部２０４は、通信インタフェース２４を介して受信したデータを解析して、そのデータに含まれる各種情報を抽出する。抽出対象の情報としては、例えば、参加要求情報、又は離脱要求情報等がある。受信データ処理部２０４は、解析結果に基づいて、受信したデータの処理を他の処理部２０３，２０６に依頼する。
【００５４】
通信処理部２０６は、通信インタフェース２４を制御して、端末４０等からデータを直接的又は間接的に受信する。また、通信処理部２０６は、通信インタフェース３４を制御して、送信データ処理部２０３で生成されたデータを端末４０又は管理サーバ１０等に直接的又は間接的に送信する。
【００５５】
図３Ｄは、管理サーバ１０の機能ブロック構成を示す。管理サーバ１０は、例えば、端末３０及び中継器４０から様々な要求を受けたり、端末３０及び中継器４０に指示を与えたりするアプリケーションサーバである。
【００５６】
管理サーバ１０は、例えば、接続処理部１０１と、送信データ処理部１０３と、受信データ処理部１０４と、テーブル処理部１０５と、通信処理部１０６と、表示処理部１０７と、中継器管理テーブル１０８と、端末管理テーブル１０９と、待機端末管理テーブル１１０とを有する。
【００５７】
送信データ処理部１０３は、端末４０又は中継器３０等に送信するデータを生成する。
【００５８】
受信データ処理部１０４は、通信インタフェース１４を介して受信したデータを解析して、そのデータに含まれる各種情報を抽出する。抽出対象の情報としては、例えば、参加要求情報、又は離脱要求情報等がある。受信データ処理部１０４は、解析結果に基づいて、受信したデータの処理を他の処理部１０１，１０３，１０５，１０６に依頼する。
【００５９】
テーブル処理部１０５は、中継器管理テーブル１０８と、端末管理テーブル１０９と、待機端末管理テーブル１１０に対し、データの登録、データの更新、又はデータの削除等を行う。
【００６０】
通信処理部１０６は、通信インタフェース１４を制御して、端末４０等からデータを直接的又は間接的に受信する。また、通信処理部１０６は、通信インタフェース１４を制御して、送信データ処理部１０３で生成されたデータを端末４０等に直接的又は間接的に送信する。
【００６１】
表示処理部１０７は、画面表示装置１５を制御して、管理サーバ１０が管理している情報を表示させる。管理対象の情報には、例えば、ネットワークグループＮの接続状況等を示す情報が含まれる。例えば、表示処理部１０７は、ネットワークグループＮへの接続を待機している端末４０のＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を表示させる。
【００６２】
接続処理部１０１は、端末４０ｄがネットワークグループＮ１に参加を要求するとき、ネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａに端末４０ｄを収容可能か否かを判断する。接続処理部１０１は、端末４０ｄを中継器３０ａに収容可能であると判断した場合、端末４０ｄに、ネットワークグループＮ１への参加を許可する接続先情報を送信させる。中継器３０ａに端末４０ｄが収容可能とは、中継器３０ａで端末４０ｄを管理可能であることを意味する。後述のように、中継器３０で管理可能な端末の台数（収容可能台数）には上限がある。上限値に達した場合、新たな端末４０をネットワークグループＮに参加させることはできない。
【００６３】
接続処理部１０１は、中継器３０ａに端末４０ｄを収容できないと判断した場合、ネットワークグループＮ１に属する端末のうち、他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が存在するか否かを判断する。
【００６４】
現在属しているネットワークグループＮ１から他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が有る場合、接続処理部１０１は、移行可能な端末に、接続先変更情報を送信する。接続先変更情報とは、移行可能な端末を他のネットワークグループＮ２に移行させるための情報である。接続処理部１０１は、接続先変更情報を移行可能な端末に送信させた後、端末４０ｄに対して、ネットワークグループＮ１への参加を許可するための接続先情報を送信させる。
【００６５】
接続処理部１０１は、他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が無い場合、端末４０ｄに向けて、ネットワークグループＮ１への参加を待機させるための待機通知を送信させる。
【００６６】
接続処理部１０１は、他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が複数存在する場合、所定の選択基準に従って、いずれか一つの端末を選択する。所定の選択基準としては、例えば、移行先のネットワークグループＮ２との通信品質が最もよい端末を選択する方法がある。
【００６７】
接続処理部１０１は、ネットワークグループＮ１から中継器３０ａが離脱したことを検知した場合、ネットワークグループＮ１に属する端末４０のうち、他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が存在するか否かを判断する。移行可能な端末が有る場合、接続処理部１０１は、その移行可能な端末に、ネットワークグループＮ２が構成する通信路を経由して、ネットワークグループＮ２への移行を指示するための接続先変更情報を送信させる。なお、移行可能な端末が複数存在する場合、接続処理部１０１は、ネットワークグループＮ１から離脱した中継器３０ａとネットワークトポロジー的に最も近い端末４０ａに向けて、接続先変更情報を送信させてもよい。
【００６８】
接続処理部１０１は、ネットワークグループＮへの参加要求に対して、参加可否を判断する。さらに、接続処理部１０１は、中継器３０の収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮに参加要求があったとき、参加要求元の端末をできるだけ収容できるようにネットワークグループＮの構成を調整する。
【００６９】
図４Ａは、周辺端末管理テーブル４０７のデータ構造の一例を示す。周辺端末管理テーブル４０７は、端末４０が直接的に無線通信可能な他の端末（周辺端末）に関する情報を保持する。
【００７０】
周辺端末管理テーブル４０７は、例えば、チャネル番号４１１と、周辺端末ＩＤ４１２と、中継器ＩＤ４１３と、リンク品質４１４の各情報を保持する。
【００７１】
チャネル番号４１１には、周辺端末が使用している無線通信のチャネル番号が保持される。チャネル番号とは、周辺端末が使用する所定の周波数帯域を示す情報である。同一のネットワークＮに属している、中継器３０及び端末４０は、それぞれ同じチャネル番号を使用する。
【００７２】
周辺端末ＩＤ４１２には、周辺に位置する端末４０のＩＤが保持される。端末ＩＤは、例えば、端末のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスであってもよいし、ＭＡＣアドレスであってもよいし、システム独自の識別番号等であってもよい。
【００７３】
中継器ＩＤ４１３には、周辺端末が属するネットワークＮを管理する中継器３０のＩＤが保持される。中継器ＩＤ４１３は、例えば、中継器３０のＩＰアドレスであってもよいし、ＭＡＣアドレスであってもよいし、システム独自の識別番号等であってもよい。
【００７４】
リンク品質４１４には、周辺端末が発する無線信号の強度が保持される。無線信号の強度とは、例えば、受信した無線信号の電力の大きさである。なお、リンク品質４１４として、無線信号の強度に代えて又は無線信号の強度と共に他の品質情報を用いてもよい。他の品質情報には、例えば、パケット誤り率、遅延時間、あるいはホップ数などがある。ホップ数とは、データが中継器３０に到達するまでに転送される回数である。
【００７５】
図４Ｂは、トポロジー管理テーブル４０８のデータ構造の一例を示す。トポロジー管理テーブル４０８は、例えば、中継器ＩＤ４２１と、上位端末ＩＤ４２２と、下位端末ＩＤ４２３の各情報を保持する。
【００７６】
中継器ＩＤ４２１には、自端末４０が属するネットワークグループＮを担当する中継器３０のＩＤが保持される。
【００７７】
上位端末ＩＤ４２２には、自端末４０から見てネットワークトポロジー的に上位の端末４０のＩＤが保持される。上位端末とは、中継器３０により近い端末である。
【００７８】
下位端末ＩＤ４２３には、自端末４０から見てネットワークトポロジー的に下位の端末のＩＤが保持される。下位端末とは、中継器３０により遠い端末である。
【００７９】
図４Ｃは、中継器管理テーブル１０８のデータ構造の一例を示す。中継器管理テーブル１０８は、中継器３０が担当可能な端末４０の台数を管理する。中継器管理テーブル１０８は、例えば、中継器ＩＤ１１１と、チャネル番号１１２と、収容可能端末の最大数１１３と、収容中端末数１１４と、収容可能端末数１１５を保持する。
【００８０】
中継器ＩＤ１１１には、管理サーバ１０が管理する中継器３０のＩＤが保持される。例えば図１において、中継器３０ａのＩＤと中継器３０ｂのＩＤとが中継器ＩＤ１１１に記憶される。
【００８１】
チャネル番号１１２には、中継器３０の使用するチャネル番号が保持される。
【００８２】
収容可能端末の最大数１１３には、中継器３０が束ねることが可能な端末４０の最大数が保持される。すなわち、中継器３０の担当するネットワークグループＮに属することが可能な端末４０の最大数が保持される。最大数１１３は、例えば、中継器３０が備えるＣＰＵ３１の性能、及び／又は、中継器３０の使用可能な無線帯域の広さ等から算出することができる。
【００８３】
収容中端末数１１４には、中継器３０が現在束ねている端末４０の数が保持される。すなわち、中継器３０が担当するネットワークグループＮに現在属している端末４０の数が保持される。
【００８４】
収容可能端末数１１５には、収容可能端末の最大数１１３の値から収容中端末数１１４の値を減算した値が保持される。すなわち、中継器３０が束ねるネットワークグループＮに新たに参加可能な端末４０の数が保持される。
【００８５】
図４Ｄは、端末管理テーブル１０９のデータ構造の一例を示す。端末管理テーブル１０９は、通信ネットワークシステム１に属する全ての端末４０を管理するためのテーブルである。端末管理テーブル１０９は、例えば、端末ＩＤ１２１と、周辺端末ＩＤ１２２と、中継器ＩＤ１２３と、上位端末ＩＤ１２４と、リンク品質１２５と、中継回数１２６と、接続端末数１２７との、各情報を保持する。
【００８６】
端末ＩＤ１２１には、通信ネットワークシステム１に属する端末４０のＩＤが保持される。
【００８７】
周辺端末ＩＤ１２２には、端末４０が無線通信可能な周辺端末のＩＤが保持される。すなわち、周辺端末ＩＤ１２２には、チャネル処理部４０１によるスキャンで検出された周辺端末のＩＤが保持される。したがって、周辺端末ＩＤ１２２には、複数の周辺端末のＩＤが保持されてもよい。
【００８８】
中継器ＩＤ１２３には、端末４０が属しているネットワークグループＮを束ねる中継器３０のＩＤが保持される。
【００８９】
上位端末ＩＤ１２４には、端末４０から見て、ネットワークトポロジー的に上位の端末４０のＩＤが保持される。
【００９０】
リンク品質１２５には、周辺端末との間の無線通信の強度が保持される。
【００９１】
中継回数１２６には、端末４０と中継器３０との間のホップ数が保持される。データが端末４０から中継器３０に到達するまでの間の、データ転送回数が保持される。
【００９２】
接続端末数１２７には、ネットワークトポロジー的に下位の端末４０の総数が保持される。
【００９３】
図４Ｅは、待機端末管理テーブル１１０のデータ構造の一例を示す。待機端末管理テーブル１１０は、ネットワークグループＮに参加できなかった端末４０に関する情報を管理する。ネットワークグループＮに参加できなかった端末とは、ネットワークグループＮへの参加を拒否された端末である。待機端末管理テーブル１１０は、例えば、待機端末ＩＤ１３１と、中継器ＩＤ１３２と、データ収集サーバＩＤ１３３とを保持する。
【００９４】
待機端末ＩＤ１３１には、ネットワークグループＮへの参加を要求したが許可されなかった端末４０のＩＤが保持される。例えば、参加希望先の中継器３０の収容可能端末数１１５の値が「０」である場合、その中継器３０の属するネットワークグループＮへの参加が拒否される。
【００９５】
中継器ＩＤ１３２には、端末３０が属するネットワークグループＮを束ねる中継器３０のＩＤが保持される。
【００９６】
データ収集サーバＩＤ１３３には、端末３０がデータを送信するデータ収集サーバ２０のＩＤが保持される。
【００９７】
次に、通信ネットワークシステムの処理フローについて説明する。
図５は、端末がネットワークグループに参加するときの処理フローを示す。図５における端末４０ｄは、接続先として、端末４０ａ及び端末４０ｃのいずれかを選択可能であると仮定する。すなわち、端末４０ｄの周辺端末は、端末４０ａ及び端末４０ｃである。なお、図５の処理フローは、端末の処理及び装置間の処理の順番を示すものであって、同じ水平位置に記載した処理が時間的に同期しているわけではない。以後の処理フローの図も同様である。
【００９８】
端末４０ｄのチャネル処理部４０１は、チャネルスキャン処理を実行し、無線通信可能な周辺端末を検索する（Ｓ１００）。チャネルスキャン処理の詳細は後述する。
【００９９】
送信データ処理部４０３は、参加を要求する端末の数と、参加を要求する端末のＩＤ（ここでは端末４０ｄのＩＤ）と、宛先である管理サーバ１０のＩＤを含む、参加要求情報を生成する。
【０１００】
端末４０ｄの通信処理部４０６は、チャネルスキャン処理で発見した端末（ここでは、端末４０ａ）に、参加要求情報を送信する（Ｓ１０１）。通信処理部４０６は、通信プロトコルがＩＰ（インターネットプロトコル）の場合、参加要求情報をパケット化して送信する。
【０１０１】
端末４０ａの通信処理部４０６は、端末４０ｄから参加要求情報を受信する（Ｓ１０２）。端末４０ａの受信データ処理部４０４は、受信データを解析して、その受信データが管理サーバ１０宛の参加要求情報であると判定し、通信処理部４０６に転送を指示する。端末４０ａの通信処理部４０６は、ネットワークトポロジー的に上位の端末（ここでは中継器３０ａ）に、参加要求情報を転送する（Ｓ１０３）。
【０１０２】
中継器３０ａの通信処理部３０６は、端末４０ａから参加要求情報を受信する（Ｓ１０４）。
【０１０３】
中継器３０ａの受信データ処理部３０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の参加要求情報であると判定し、通信処理部３０６に転送を指示する。中継器３０ａの通信処理部３０６は、ネットワークトポロジー的に上位の端末（ここではデータ収集サーバ２０）に、参加要求情報を転送する（Ｓ１０５）。
【０１０４】
データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、中継器３０ａから参加要求情報を受信する（Ｓ１０６）。
【０１０５】
データ収集サーバ２０の受信データ処理部２０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の参加要求情報であると判定し、通信処理部２０６に転送を指示する。データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、ネットワークトポロジー的に上位の端末（ここでは管理サーバ１０）に、参加要求情報を転送する（Ｓ１０７）。
【０１０６】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、データ収集サーバ２０から参加要求情報を受信する（Ｓ１０８）。
【０１０７】
管理サーバ１０の受信データ処理部１０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の参加要求情報であると判定し、接続処理部１０１に処理を指示する（Ｓ１０９）。
【０１０８】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、参加要求情報の送信元の端末４０ｄが接続先とすべき端末４０ａを決定する。なお、接続処理部１０１の動作は後述する。管理サーバ１０の送信データ処理部１０３は、参加要求情報の送信元の端末４０ｄに送信するための接続先情報を生成する。その接続先情報には、接続処理部１０１が決定した、接続先とすべき端末４０ａのＩＤと、接続先とすべき端末４０ａが属するネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａのＩＤとが含まれる。管理サーバ１０の通信処理部１０６は、参加要求情報を転送してきたデータ収集サーバ２０に、接続先情報を送信する（Ｓ１１０）。
【０１０９】
データ収集サーバ２０の通信処理部１０６は、管理サーバ１０から接続先情報を受信する（Ｓ１１１）。
【０１１０】
データ収集サーバ２０の受信データ処理部２０４は、受信したデータが端末４０ｄ宛の接続先情報であると判定し、通信処理部２０６に転送を指示する。データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、参加要求情報の転送元の中継器３０ａに、接続先情報を転送する（Ｓ１１２）。
【０１１１】
中継器３０ａの通信処理部３０６は、データ収集サーバ２０から接続先情報を受信する（Ｓ１１３）。
【０１１２】
中継器３０ａの受信データ処理部３０４は、受信したデータが端末４０ｄ宛の接続先情報であると判定し、通信処理部３０６に転送を指示する。中継器３０ａの通信処理部３０６は、参加要求情報の転送元の端末４０ａに、接続先情報を転送する（Ｓ１１４）。
【０１１３】
端末４０ａの通信処理部４０６は、中継器３０ａから接続先情報を受信する（Ｓ１１５）。
【０１１４】
端末４０ａの受信データ処理部４０４は、受信したデータが端末４０ｄ宛の接続先情報であると判定し、通信処理部４０６に転送を指示する。端末４０ａの通信処理部４０６は、参加要求情報の転送元の端末４０ｄに、接続先情報を転送する（Ｓ１１６）。
【０１１５】
端末４０ｄの通信処理部４０６は、端末４０ａから接続先情報を受信する（Ｓ１１７）。
【０１１６】
端末４０ｄの受信データ処理部４０４は、受信したデータが自端末４０ｄ宛の接続先情報であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ｄのテーブル処理部４０５は、接続先情報に記載の中継器ＩＤ（中継器３０ａのＩＤ）及び接続先の端末ＩＤ（端末４０ａのＩＤ）を、それぞれトポロジー管理テーブル４０８の中継器ＩＤ４２１及び上位端末ＩＤ４２２に登録する（Ｓ１１８）。
【０１１７】
端末４０ｄの送信データ処理部４０３は、管理サーバ１０を宛先とする接続通知を生成する。接続通知には、例えば、接続元の端末ＩＤ（端末４０ｄのＩＤ）と、接続先の端末ＩＤ（端末４０ａのＩＤ）とを含めることができる。端末４０ｄの通信処理部４０６は、接続先情報に記載された接続すべき端末４０ａに、接続通知を送信する（Ｓ１１９）。
【０１１８】
端末４０ａの通信処理部４０６は、端末４０ｄから接続通知を受信する（Ｓ１２０）。
【０１１９】
端末４０ａの受信データ処理部４０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の接続通知であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ａのテーブル処理部４０５は、接続通知に自端末４０ａが記載されているので、トポロジー管理テーブル４０８の下位端末ＩＤ３１３に、接続通知に記載された、接続元の端末４０ｄのＩＤを登録する（Ｓ１２１）。
【０１２０】
端末４０ａの通信処理部４０６は、接続通知を、ネットワークトポロジー的に上位の端末である中継器３０ａに送信する（Ｓ１２２）。
【０１２１】
中継器３０ａの通信処理部３０６は、端末４０ａから接続通知を受信する（Ｓ１２３）。
【０１２２】
中継器３０ａの受信データ処理部３０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の接続通知であると判定し、テーブル処理部３０５に処理を指示する。中継器３０ａのテーブル処理部３０５は、その接続通知に自装置が記載されていないので、トポロジー管理テーブル３０８を更新しない。中継器３０ａの通信処理部３０６は、接続通知を、ネットワークトポロジー的に上位の端末であるデータ収集サーバ２０に転送する（Ｓ１２４）。
【０１２３】
データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、中継器３０ａから接続通知を受信する（Ｓ１２５）。
【０１２４】
データ収集サーバ２０の受信データ処理部２０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の接続通知であると解析し、通信処理部２０６に転送を指示する。データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、接続通知を管理サーバ１０に転送する（Ｓ１２６）。
【０１２５】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、データ収集サーバ２０から接続通知を受信する（Ｓ１２７）。
【０１２６】
管理サーバ１０の受信データ処理部１０４は、受信したデータが自分宛の接続通知であると判定し、テーブル処理部１０５に処理を指示する。管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、参加要求情報の送信元端末である端末４０ｄが、正常にネットワークグループに参加できたことを確認し、処理を終了する（Ｓ１２７）。管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、端末管理テーブル１１１を更新する。
【０１２７】
以上の処理により、端末４０ｄは、無線通信可能な周辺端末４０ａを発見し、その周辺端末４０ａに接続できる。これにより、端末４０ｄは、ネットワークグループＮ１に参加できる。
【０１２８】
図６は、チャネル処理部４０１の処理フローを示す。以下、図６を用いて、図５のステップＳ１００における処理を詳細に説明する。
【０１２９】
端末４０ｄのチャネル処理部４０１は、変数ｉ（ｉは整数）に「１」を代入して初期化する（Ｓ２００）。ここで、変数ｉは、以降の処理フローにて、無線通信のチャネル番号として使用される。
【０１３０】
チャネル処理部４０１は、変数ｉが定数Ｎ（Ｎは整数）より大きいか否かを判定する（Ｓ２０１）。Ｎには、スキャンすべき複数のチャネル番号のうち最も大きいチャネル番号が設定される。すなわち、チャネル処理部４０１は、Ｎ回のスキャンを実行する。
【０１３１】
ステップＳ２０１の判定において変数ｉが定数Ｎ以下のとき（Ｓ２０１：ＮＯ）、チャネル処理部４０１は、チャネル番号ｉのチャネルにて通信可能な周辺端末をスキャンする（Ｓ２０２）。
【０１３２】
チャネル処理部４０１は、ステップＳ２０２のスキャン結果に基づき、チャネル番号ｉにて通信が可能な周辺端末が周囲に存在するか否かを判定する（Ｓ２０３）。
【０１３３】
周辺端末が存在しないとき（Ｓ２０３：存在しない）、チャネル処理部４０１は、変数ｉに「１」を加算して、ステップＳ２０１の処理に戻る（Ｓ２０６）。チャネル処理部４０１は、次のチャネル番号のチャネルにて通信可能な周辺端末をスキャンする。
【０１３４】
周辺端末が存在するとき（Ｓ２０３：存在する）、チャネル処理部４０１は、周辺端末（例えば、端末４０ａとする）から送信されたデータから、その周辺端末４０ａのＩＤと、周辺端末４０ａが属するネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａのＩＤとを抽出する。チャネル処理部４０１は、周辺端末４０ａからデータを受信したときのリンク品質を計測する（Ｓ２０４）。
【０１３５】
チャネル処理部４０１は、スキャンしたチャネル番号ｉ（例えば、「１」）と、先ほど抽出した周辺端末４０ａのＩＤと、中継器３０ａのＩＤと、先ほど計測したリンク品質（例えば、「０．８」）とをセットとして、周辺端末管理テーブル４０７に登録する（Ｓ２０５）。なお、周辺端末が複数存在するとき、チャネル処理部４０１は、全ての周辺端末に対して、ステップＳ２０４及びＳ２０５の処理を実行する。
【０１３６】
チャネル処理部４０１は、変数ｉに「１」を加算して、ステップＳ２０１の処理に戻る（Ｓ２０６）。
【０１３７】
なお、ステップＳ２０１の判定において変数ｉが定数Ｎよりも大きいとき（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、チャネル処理部４０１は、全てのチャネルのスキャンが完了したと判断し、本処理を終了する。以上の処理により、端末４０は、無線通信可能な周辺端末を発見できる。
【０１３８】
図７は、中継器３０の収容可能端末数が「０」であるネットワークグループに、新たな端末が参加を要求するときのネットワークトポロジーの一例を示す。図７において、中継器３０ａの収容可能端末数は「０」であると仮定する。以下、新たな端末の参加要求を受容できないネットワークグループＮ１に、端末４０ｄが参加を要求する場合を例に挙げて説明する。
【０１３９】
図８及び図９は、中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが参加を要求するときのシーケンスの一例を示す。
【０１４０】
端末４０ｄのチャネル処理部４０１は、チャネルスキャン処理を実行する（Ｓ３００）。
【０１４１】
端末４０ｄの送信データ処理部４０３は、チャネルスキャン処理を実行後、宛先を管理サーバ１０とする参加要求情報を生成する。端末４０ｄのデータ中継部４０２は、生成した参加要求情報を端末４０ａに送信する（Ｓ３０１）。
【０１４２】
端末４０ａと中継器４０ａとデータ収集サーバ２０は、図５のステップＳ１０２〜Ｓ１０７と同様、端末４０ｄから送信された参加要求情報をいわゆるバケツリレー式に、管理サーバ１０まで転送する（Ｓ３０２〜Ｓ３０７）。
【０１４３】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、要求元である端末４０ｄからの参加要求情報を受信する（Ｓ３０８）。
【０１４４】
管理サーバ１０の受信データ処理部１０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の参加要求情報であると判定し、接続処理部１０１に処理を指示する。管理サーバ１０の接続処理部１０１は、参加要求情報に基づき、接続処理を実行する（Ｓ３０９）。
【０１４５】
ネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａは、新たな端末４０ｄの参加要求を許可できないので、接続処理部１０１は、トポロジーを変更させるための接続先変更処理を実行する（Ｓ３１０）。
【０１４６】
接続処理部１０１は、ネットワークグループＮ１のトポロジーを変更することで新たな端末４０ｄを受容できないか検討する。接続処理及び接続先変更処理の詳細は後述する。ここでは、端末４０ｃを他のネットワークグループＮ２に移行させることで、端末４０ｄをネットワークグループＮ１に受容できると仮定する。
【０１４７】
管理サーバ１０の送信データ処理部１０３は、接続処理部１０１の判断に基づき、宛先を移行対象の端末４０ｃとする接続先変更情報を生成する。接続先変更情報には、端末４０ｃの接続先を、ネットワークＮ１に属する端末４０ａから他のネットワークＮ２に属する端末４０ｂに変更させるための指示が含まれている。管理サーバ１０の通信処理部１０６は、接続先変更情報をデータ収集サーバ２０に送信する（Ｓ３１１）。
【０１４８】
データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、管理サーバ１０から接続先変更情報を受信する（Ｓ３１２）
【０１４９】
データ収集サーバ２０の受信データ処理部２０４は、受信したデータが端末４０ｃ宛の接続先変更情報あると判定し、通信処理部１０６に転送を指示する。データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、接続先変更情報を中継器３０ａに転送する（Ｓ３１３）。
【０１５０】
中継器３０ａの通信処理部３０６は、データ収集サーバ２０から接続先変更情報を受信する（Ｓ３１４）。
【０１５１】
中継器３０ａの受信データ処理部３０４は、受信したデータが端末４０ｃ宛の接続先変更情報であると判定し、テーブル処理部３０５に処理を指示する。中継器３０ａのテーブル処理部３０５は、トポロジー管理テーブル３０７に、接続先変更情報に記載された端末ＩＤが存在するか否かを確認する。中継器３０ａのトポロジー管理テーブル３０７にその端末ＩＤは存在しないので、中継器３０ａのテーブル処理部３０５は、トポロジー管理テーブル３０７を更新しない。中継器３０ａの通信処理部３０６は、接続先変更情報をネットワークトポロジー的に下位の端末４０ａに転送する（Ｓ３１５）。
【０１５２】
端末４０ａの通信処理部４０６は、中継器３０ａから接続先変更情報を受信する（Ｓ３１６）。
【０１５３】
端末４０ａの受信データ処理部４０４は、受信したデータが端末４０ｃ宛の接続先変更情報であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ａのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８に、接続先変更情報に記載された端末ＩＤが存在するか否かを確認する。端末４０ａのトポロジー管理テーブル４０８の下位端末ＩＤ４２３に、端末４０ｃのＩＤが存在するので、端末４０ａのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８を更新する（Ｓ３１７）。端末４０ａのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８の下位端末ＩＤ４２３の欄から、端末４０ｃのＩＤを削除する。
【０１５４】
端末４０ａの通信処理部４０６は、接続先変更情報を端末４０ｃに転送する（Ｓ３１８）。端末４０ｃの通信処理部４０６は、端末４０ａから接続先変更情報を受信する（Ｓ３１９）。
【０１５５】
端末４０ｃの受信データ処理部４０４は、受信したデータが自端末４０ｃ宛の接続先変更情報であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、接続先変更情報を基に、トポロジー管理テーブル４０８を更新する（Ｓ３２０）。端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８の上位端末ＩＤ４２２に記載の端末４０ａのＩＤを、接続先変更情報に記載された、端末４０ｂのＩＤに置換する。
【０１５６】
端末４０ｃの送信データ処理部４０３は、接続先を変更する旨を記載した、管理サーバ１０宛の接続通知を生成する。例えば、接続通知には、接続元の端末のＩＤ（ここでは端末４０ｃのＩＤ）と、接続先の端末のＩＤ（ここでは端末４０ｂのＩＤ）とが記載される。端末４０ｃの通信処理部４０６は、端末４０ｂと通信可能なチャネル番号に変更し（Ｓ３２１）、接続通知を端末４０ｂに送信する（Ｓ３２２）。
【０１５７】
端末４０ｂと中継器３０ｂとデータ収集サーバ２０は、図５のステップＳ１２０〜Ｓ１２６と同様、トポロジー管理テーブルを更新しながら、端末４０ｃから送信された接続通知を管理サーバ１０まで転送する（Ｓ３２３〜Ｓ３２９）。
【０１５８】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、データ収集サーバ２０から接続通知を受信する（Ｓ３３０）。
【０１５９】
管理サーバ１０の受信データ処理部３０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の接続通知であると判定し、接続処理部１０１に処理を指示する。管理サーバ１０の接続処理部１０１は、端末４０ｃがネットワークグループＮ２に移行し、ネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａの収容可能端末数に空きができたことを確認する。接続処理部１０１は、端末４０ｄのネットワークグループＮ１への参加を許可する。管理サーバ１０の送信データ処理部１０３は、端末４０ｄを宛先とする接続先情報を生成する。管理サーバ１０の通信処理部１０６は、接続先情報をデータ収集サーバ２０に送信する（Ｓ３１１）。
【０１６０】
データ収集サーバ２０と中継器３０ａと端末４０ａは、図５のステップＳ１１１〜Ｓ１１６と同様、管理サーバ１０から送信された接続先情報を端末４０ｄまで転送する（Ｓ３３２〜Ｓ３３７）。
【０１６１】
端末４０ｄの通信処理部４０６は、端末４０ａから接続先通知を受信する（Ｓ３３８）。
【０１６２】
端末４０ｄの受信データ処理部４０４は、受信したデータが自端末４０ｄ宛の接続先情報であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ｄのテーブル処理部４０５は、接続先情報に記載された中継器ＩＤ（ここでは中継器３０ａのＩＤ）及び端末ＩＤ（ここでは端末４０ａのＩＤ）をそれぞれ、トポロジー管理テーブル４０８の中継器ＩＤ４２１及び上位端末ＩＤ４２２に登録する（Ｓ３３９）。
【０１６３】
端末４０ｄの送信データ処理部４０３は、管理サーバ１０を宛先とする接続通知を生成する。端末４０ｄの通信処理部４０６は、接続先情報に記載された接続すべき端末４０ａに接続通知を送信する（Ｓ３４０）。
【０１６４】
端末４０ａと中継器３０ａとデータ収集サーバ２０は、図５のステップＳ１２０〜Ｓ１２６と同様、端末４０ｄから送信された接続通知を管理サーバ１０まで転送する（Ｓ３４１〜Ｓ３４７）。
【０１６５】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、データ収集サーバ２０から接続通知を受信する（Ｓ３４８）。
【０１６６】
管理サーバ１０の受信データ処理部１０４は、受信したデータが管理サーバ１０宛の接続通知であると判定し、テーブル処理部１０５に処理を指示する。管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、参加要求情報の送信元の端末４０ｄが、正常にネットワークグループＮ１に参加できたことを確認し、本処理を終了する。管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、必要であれば、端末管理テーブル１１１を更新する。
【０１６７】
以上の処理によれば、中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に端末４０ｄが参加を要求した場合でも、端末４０ｄをネットワークグループＮ１に参加させることができる。なぜなら、管理サーバ１０が、端末４０ｃをネットワークグループＮ１から他のネットワークグループＮ２に移行させたことで、ネットワークグループＮ１の中継器３０ａの収容可能端末数が「１」になったからである。
【０１６８】
すなわち、管理サーバ１０は、中継器管理テーブル１０８及び端末管理テーブル１０９を参照して、参加を要求してきた端末４０ｄがそのネットワークグループＮ１に参加できるように、他の端末４０ｃの接続先を調整する。これにより、本実施形態では、中継器３０の通信帯域を効率的に利用できる。
【０１６９】
図１０は、中継器３０の収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮに、新たな端末が参加を要求するときのネットワークトポロジーの別の一例を示す。図１０と図７は、中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であり、かつ、端末４０ｄがネットワークグループＮ１に参加を要求している点において同じである。しかし、図１０と図７は、端末４０ｃが端末４０ｂと通信できない点において異なる。すなわち、ネットワークグループＮ１内に、他のネットワークグループＮ２に移行可能な端末が存在しない点で、図１０は図７と異なる。
【０１７０】
図１１は、中継器３０ａの収容可能端末数が「０」であるネットワークグループＮ１に、新たな端末４０ｄが接続を要求するときのシーケンスの別の一例を示す。すなわち、図１１は、図１０の状況におけるシーケンスを示す。
【０１７１】
ステップＳ４００〜Ｓ４０９の処理は、図８のＳ３００〜Ｓ３０９の処理と同様のため、説明を省略する。
【０１７２】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、接続先変更処理（Ｓ４１０）において、ネットワークグループＮ１に属する端末４０ａ，４０ｃのいずれもが他のネットワークグループＮ２に移行できない場合、ネットワークグループＮ１に端末４０ｄを収容することは不可能と判断する。
【０１７３】
管理サーバ１０の送信データ処理部１０３は、参加要求情報の要求元の端末４０ｄを宛先とする待機通知を生成する。待機通知には、例えば、待機すべき時間等が記載されている。
【０１７４】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、待機通知をデータ収集サーバ２０に送信する（Ｓ４１１）。
【０１７５】
管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、参加要求情報の送信元である端末４０ｄのＩＤと、接続要求情報の送信元の端末が属するネットワークグループを束ねる中継器３０ａのＩＤと、接続要求情報を転送したデータ収集サーバ２０のＩＤを、待機端末管理テーブル１１０に登録する（Ｓ４１２）。すなわち、待機端末管理テーブル１１０は、ネットワークグループへの参加を待っている端末を管理する。
【０１７６】
管理サーバ１０の表示処理部１０７は、画面表示装置１５を制御して、参加待機中の端末４０ｄのＩＤを表示する（Ｓ４１３）。
【０１７７】
なお、データ収集サーバ２０に送信された待機通知は、図５のステップＳ１１１〜Ｓ１１６と同様、端末４０ｄに転送される（Ｓ４１４〜Ｓ４１９）。
【０１７８】
端末４０ｄの通信処理部４０６は、待機通知を受信する（Ｓ４２０）。端末４０ｄの受信データ処理部４０４は、受信したデータが端末４０ｄ宛の待機通知であると判定する。端末４０ｄは、ネットワークグループＮ１への参加を待機する（Ｓ４２１）。なお、待機中の端末４０ｄは、待機通知に記載の周期、又は所定の周期で、参加要求情報を管理サーバ１０に再び送信してもよい。時間の経過により、中継器３０ａに収容可能な端末に空きが生じる場合等が考えられるためである。
【０１７９】
端末４０ｄは、ネットワークグループＮ１に参加できた場合（すなわち、端末４０ｄが接続先通知を受信できたとき）、管理サーバ１０宛に接続通知を送信する。
【０１８０】
管理サーバ１０は、端末４０ｄからの接続通知を受信すると、待機端末管理テーブル１１０から、端末４０ｄの情報を削除する。
【０１８１】
以上の処理によれば、端末４０ｄをネットワークグループＮ１に参加させることができない場合、端末４０ｄに参加を待機させることができる。その後、ネットワークグループＮ１を束ねる中継器３０ａの収容可能端末数に空きができたときは、待機中の端末４０ｄを優先的に参加させたりすることもできる。
【０１８２】
図１２は、ある端末がネットワークグループＮ１から離脱するときのネットワークトポロジーの一例を示す。図１２では、中継器３０の下位に端末４０ａが無線接続され、端末４０ａの下位に端末４０ｂが接続され、端末４０ｂの下位に端末４０ｃが接続されている場合を例に挙げる。以下、端末４０ｂがネットワークグループＮ１から離脱する場合を説明する。
【０１８３】
図１３は、端末がネットワークグループから離脱するときのシーケンスの一例を示す。すなわち、図１３は、図１２の状況におけるシーケンスを示す。
【０１８４】
端末４０ｂの通信処理部４０６は、ネットワークグループＮ１から離脱するとき、切断通知を生成し、ネットワークトポロジー的に上位の端末４０ａと下位の端末４０ｃに送信する（Ｓ５０１）。切断通知には、例えば、自己の端末ＩＤ等が記載されている。
【０１８５】
端末４０ｃの通信処理部４０６は、端末４０ｂから切断通知を受信する（Ｓ５０２）。
【０１８６】
端末４０ｃの受信データ処理部４０４は、受信したデータが切断通知であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８及び隣接端末管理テーブル４０７から、切断通知に記載の端末ＩＤ（端末４０ｂのＩＤ）に関連する情報を削除する（Ｓ５０３、Ｓ５０４）。
【０１８７】
この結果、端末４０ｃは何れのネットワークグループにも参加していないことになってしまう。そこで、端末４０ｃは、新たに参加要求処理（図５の端末４０ｄと同様の処理）を実行する（Ｓ５０５）。
【０１８８】
一方、端末４０ａも、上記のステップＳ５０２〜Ｓ５０４と同様の処理をする（Ｓ５０６〜Ｓ５０８）
【０１８９】
端末４０ａの通信処理部４０６は、切断通知をネットワークトポロジー的に上位の端末である中継器３０に転送する（Ｓ５０９）。中継器３０の通信処理部３０６は、端末４０ａから切断通知を受信する（Ｓ５１０）。
【０１９０】
中継器３０の受信データ処理部３０４は、受信したデータが切断通知であると判定し、通信処理部３０６に転送を指示する。中継器３０とデータ収集サーバ２０は、図５のステップＳ１２３〜Ｓ１２６と同様、バケツリレー式に切断通知を管理サーバ１０に転送する（Ｓ５１１〜Ｓ５１３）。
【０１９１】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、データ収集サーバ２０から切断通知を受信する（Ｓ５１４）。
【０１９２】
管理サーバ１０の受信データ処理部１０４は、受信したデータが切断通知であると判定し、テーブル処理部１０５に処理を指示する。管理サーバ１０のテーブル処理部１０５は、中継器管理テーブル１１２及び端末管理テーブル１１１から、切断通知に記載された端末ＩＤ（端末４０ｂのＩＤ）に関連する情報を削除する（Ｓ５１５、Ｓ５１６）。
【０１９３】
以上の処理により、端末４０ｂがネットワークグループＮ１から離脱したとしても、離脱対象の端末４０ｂの下位に接続された端末４０ｃを、他の端末４０ａに接続させることができる。すなわち、ある端末４０ｂがネットワークグループＮ１から離脱した場合、ネットワークグループを再構築できる。
【０１９４】
図１４は、管理サーバ１０における接続処理のフローの一例を示す。
【０１９５】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、参加要求情報から、端末ＩＤと、周辺端末ＩＤと、中継器ＩＤと、リンク品質を抽出する。接続処理部１０１は、それらの情報をセットで端末管理テーブル１１１に登録するよう、テーブル処理部１０５に指示する（Ｓ６０１）。
【０１９６】
接続処理部１０１は、中継器管理テーブル１１２を参照し、参加要求情報に記載の中継器３０のうち、収容可能端末数が「０」より大きい中継器３０が存在するか否かを判定する（Ｓ６０２）。
【０１９７】
収容可能端末数が「０」より大きい中継器３０が１つ以上存在する場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、接続処理部１０１は、それらの中継器３０のうち、収容可能端末数が最も多い中継器３０を参加要求元の端末４０の接続先として選択する（Ｓ６０３）。なお、接続処理部１０１は、リンク品質が最も良い中継器３０を選択してもよいし、中継回数が最も少ない中継器３０を選択してもよいし、あるいは、それらを組み合わせて最適な中継器３０を選択してもよい。
【０１９８】
接続処理部１０１は、ステップＳ６０３で選択した中継器３０を中継器管理テーブル１１２から検索し、その中継器３０の収容中端末数１１４と収容可能端末数１１５を更新する（Ｓ６０４）。
【０１９９】
接続処理部１０１は、参加要求元の端末４０に接続先情報を送信し（Ｓ６０５）、接続処理を終了する。
【０２００】
一方、ステップＳ６０２において、収容可能端末数が「０」より大きい中継器が存在しない場合（Ｓ６０２：ＮＯ）、接続処理部１０１は、後述の接続先変更処理を実行する（Ｓ６０６）。
【０２０１】
図１５は、管理サーバ１０における接続先変更処理のフローを示す。
【０２０２】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、端末管理テーブル１０９を参照する。接続処理部１０１は、接続要求情報に記載の中継器３０によって束ねられているネットワークグループＮにおいて、別のネットワークグループに移行できる可能性のある端末（以下「移行候補端末」という）４０を検索する（Ｓ６１０）。すなわち、接続処理部１０１は、現在属しているネットワークグループＮとは別のネットワークグループに属している端末４０と無線通信が可能な端末を検索する。
【０２０３】
移行候補端末は、例えば、次の手順で検索可能である。
１）端末管理テーブル１０９から、接続要求情報に記載の中継器ＩＤを検索する。この検索結果を第１の中継器ＩＤとする。
２）端末管理テーブル１０９から、第１の中継器ＩＤと同じ行に記載の周辺端末ＩＤを抽出する。
３）抽出した周辺端末ＩＤと同じＩＤを端末ＩＤから検索する。この検索結果を第２の端末ＩＤとする。
４）第２の端末ＩＤと同じ行に記載の中継器ＩＤを抽出する。この抽出結果を第２の中継器ＩＤとする。
５）第２の端末ＩＤのうち、第１の中継器ＩＤと異なる第２の中継器ＩＤを保持する端末を検索する。この検索結果を移行候補端末とする。移行候補端末は複数存在することもある。
【０２０４】
例えば、図７における端末４０ｃと端末４０ｂは、互いに別々のネットワークグループに属している。もしも、端末４０ｃが端末４０ｂと無線通信可能である場合、端末４０ｃは、現在属しているネットワークグループＮ１から端末４０ｂの属するネットワークグループＮ２に移行できる可能性がある。
【０２０５】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、ステップＳ６１０の検索によって移行候補端末を発見できたか否かを判定する（Ｓ６１１）。
【０２０６】
移行候補端末が存在しない場合（Ｓ６１１：ＮＯ）、接続処理部１０１は、参加要求元の端末４０に待機通知を送信する（Ｓ６１５）。
【０２０７】
移行候補端末が存在する場合（Ｓ６１１：ＹＥＳ）、接続処理部１０１は、中継器管理テーブル１０８から、移行候補端末の移行先の中継器３０における収容可能端末数を取得する（Ｓ６１２）。なお、移行候補端末が複数存在する場合、それぞれの移行候補端末の移行先の中継器３０について収容可能端末数を取得する。
【０２０８】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、収容可能端末数が「０」より大きい中継器３０の存在の有無を判定する（Ｓ６１３）。
【０２０９】
ステップＳ６１３の判定において、収容可能端末数が「０」より大きい中継器３０が存在しない場合（Ｓ６１３：ＮＯ）、接続処理部１０１は、参加要求元の端末に待機通知を送信する（Ｓ６１５）。
【０２１０】
ステップＳ６１３の判定において、収容可能端末数が「０」より大きい中継器３０が存在する場合（Ｓ６１３：ＹＥＳ）、接続処理部１０１は、複数の移行候補端末から所定の条件に基づいて移行させる端末を選択し、その移行端末に接続先変更情報を送信する（Ｓ６１４）。
【０２１１】
ここで、複数の移行候補端末から移行対象端末を選択する条件例を以下に示す。
１）ネットワークトポロジー的に下位に端末が接続されていない（又は、接続されている端末数が少ない）移行候補端末を優先的に選択する。
２）ネットワークトポロジー的に下位に接続されている端末数が、移行先の中継器３０の収容可能端末数以下である移行候補端末を優先的に選択する。
３）収容可能端末数が最も多い中継器３０に移行可能な移行候補端末を優先的に選択する。
４）移行後の接続先となる周辺端末とのリンク品質が最良の移行候補端末を優先的に選択する。
上記の条件は、単独で設定されてもよいし、これらを組み合わせて設定されてもよい。
【０２１２】
以上の処理により、管理サーバ１０は、中継器３０の収容可能端末の最大数を超えることなく、各中継器３０にできるだけ多くの端末４０を収容させることができる。すなわち、より多くの端末４０がネットワークグループＮに参加できる。
【実施例２】
【０２１３】
第２の実施形態では、中継器３０が故障などにより一時的に通信ネットワークシステムから離脱した場合の動作について説明する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例に該当する。そこで、第２実施形態と第１実施形態との相違を中心に説明する。
【０２１４】
図１６は、中継器が一時的に通信ネットワークシステムから離脱したときのトポロジーの一例を示す。図１６のトポロジーは、図７と同位置である。図１６において、中継器３０ａが故障などにより、一時的に通信ネットワークシステムから離脱すると仮定する。以下、このときの通信ネットワークシステムの動作について説明する。
【０２１５】
図１７は、中継器３０ａが一時的に通信ネットワークシステムから離脱したときのシーケンスを示す。
【０２１６】
管理サーバ１０の接続処理部１０１は、中継器３０ａの故障を検出すると（Ｓ７００）、端末管理テーブル１０９を参照する（Ｓ７０１）。接続処理部１０１は、故障した中継器３０ａが束ねていた端末４０ａ，４０ｃのうち、他のネットワークグループＮ２に接続できる可能性がある端末４０を選出する（Ｓ７０２）。選出方法は、図１５で述べた通りである。
【０２１７】
接続処理部１０１は、ステップＳ７０２の処理において複数の端末４０が選出できた場合、ネットワークトポロジー的により上位の端末を、接続先を変更すべき端末として選択する。
【０２１８】
管理サーバ１０の送信データ処理部１０３は、接続処理部１０１が選択した端末（例えば、端末４０ａとする）を宛先とする、接続先変更情報を生成する。なお、接続先変更情報には、中継器３０の故障による接続先変更である旨を示すフラグ等を付与してもよい。すなわち、接続先変更情報に、重要度（又は緊急度）の大きさがわかるフラグ等を設けてもよい。
【０２１９】
管理サーバ１０の通信処理部１０６は、接続先変更情報をデータ収集サーバ２０に送信する（Ｓ７０３）。
【０２２０】
データ収集サーバ２０の通信処理部２０６は、管理サーバ１０から接続先変更情報を受信するが（Ｓ７０４）、それを中継器３０ａには転送できない。そこで、通信処理部２０６は、接続先変更情報を、他のネットワークグループＮ２の中継器３０ｂに転送する（Ｓ７０５）。
【０２２１】
中継器３０ｂの通信処理部３０６は、データ収集サーバ２０から接続先変更情報を受信して（Ｓ７０６）、端末４０ｂに転送する（Ｓ７０７）。
【０２２２】
端末４０ｂの通信処理部４０６は、中継器３０ｂから接続先変更情報を受信する（Ｓ７０８）。
【０２２３】
端末４０ｂの受信データ処理部４０４は、宛先が端末４０ａの接続先変更情報と解析する。ここで、端末４０ｂと端末４０ａは、ネットワークトポロジー的には接続されていないので、接続先変更情報は端末４０ａに転送されない。しかし、今回は、中継器３０ａの離脱に伴う接続先変更という特殊な状況なので、ネットワークトポロジー的に接続されていない端末４０にも転送できないか検討する。なお、接続先変更情報に重要度（又は緊急度）のフラグ等が付与されている場合、そのフラグ等を基に特殊な状況か否かを判断してもよい。
【０２２４】
端末４０ｂの受信データ処理部４０４は、周辺端末管理テーブル４０７を参照し、接続先変更情報の宛先の端末４０が存在するか否かを判断する。ここでは、端末４０ａが存在するので、端末４０ｂの受信データ処理部４０４は、接続先変更情報を端末４０ａに転送する処理を開始する。
【０２２５】
端末４０ｂの受信データ処理部４０４は、端末４０ａと通信ができるように、自端末４０ｂのチャネル番号を、端末４０ａが使用中のチャネル番号に一時的に切り替える（Ｓ７０９）
【０２２６】
端末４０ｂの通信処理部４０６は、接続先変更情報を端末４０ａに転送する（Ｓ７１０）。端末４０ｂの受信データ処理部４０４は、転送完了後、ステップＳ７０９で切り替えたチャネル番号を元のチャネル番号に戻す（Ｓ７１１）。
【０２２７】
端末４０ａの通信処理部４０６は、端末４０ｂから接続先変更情報を受信する（Ｓ７１２）。
【０２２８】
端末４０ａの受信データ処理部４０４は、自端末４０ａ宛の接続先変更情報であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ａのテーブル処理部４０５は、接続先変更情報に基づき、周辺端末管理テーブル４０７を更新する（Ｓ７１３）。例えば、端末４０ａのテーブル処理部４０５は、周辺端末管理テーブル４０７から中継器３０ａのデータセットを削除する。
【０２２９】
端末４０ａは、接続先変更情報に従って、トポロジー管理テーブル４０８を更新する（Ｓ７１４）。例えば、端末４０ａのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８において、中継器ＩＤ４２１を中継器３０ｂのＩＤに更新し、上位端末ＩＤ４２２を、新たな接続先の端末のＩＤ（例えば、端末４０ｂのＩＤ）に更新する。
【０２３０】
端末４０ａの通信処理部４０６は、トポロジー的に下位の端末４０ｃにチャネル変更通知を送信する（Ｓ７１５）。チャネル変更通知には、端末４０ａが端末４０ｂと無線通信するために変更するチャネル番号が記載されている。端末４０ａは、端末４０ｂと無線通信可能なチャネル番号に変更する（Ｓ７１６）。
【０２３１】
端末４０ｃの通信処理部４０６は、端末４０ａからチャネル変更通知を受信する（Ｓ７１６）。
【０２３２】
端末４０ｃの受信データ処理部４０４は、受信したデータがチャネル変更通知であると判定し、テーブル処理部４０５に処理を指示する。端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、周辺端末管理テーブルを更新する（Ｓ７１８）。例えば、端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、周辺端末管理テーブル４０７から中継器３０ａのデータセットを削除する。
【０２３３】
端末４０ｃのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８を更新する（Ｓ７１９）。例えば、端末４０ｂのテーブル処理部４０５は、トポロジー管理テーブル４０８において、中継器ＩＤ４２１を中継器３０ｂのＩＤに更新する。
【０２３４】
端末４０ｂのチャネル処理部４０１は、チャネル変更通知に従って、チャネル番号を変更する（Ｓ７２０）。もしも、端末４０ｂが下位端末を有している場合（すなわち、トポロジー管理テーブル４０８の下位端末ＩＤ４２３に値を有している場合）、チャネル変更通知を下位の端末に転送する。
【０２３５】
以上の処理により、中継器３０ａが故障等により通信ネットワークシステムから一時的に離脱しても、離脱した中継器３０ａに束ねられていた一つまたは複数の端末４０の通信を比較的速やかに復旧させることができる。また、管理サーバ１０は、離脱した中継器３０ａにネットワークトポロジー的に近い端末４０ａに接続変更情報を送信することで、接続先変更に伴うトラフィックの増加を最小限に留めることができる。
【０２３６】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態に限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【０２３７】
例えば、本実施形態は、通信ネットワークシステムの構築方法と表現できる。
「無線通信が可能な複数の端末を少なくとも一つの中継器を介して管理サーバに接続する通信ネットワークシステムを構築するための方法であって、
前記中継器は、前記複数の端末をネットワークグループとして管理し、前記複数の端末と前記管理サーバとの間の通信を中継するものであり、
前記管理サーバは、通信ネットワークを介して前記複数の端末又は複数の前記中継器とデータの送受信を行う通信部と、前記ネットワークグループの構成を制御するための情報を送信する接続処理部とを備えており、
前記接続処理部は、
前記複数の端末のうちの第１端末が、前記複数の中継器のうちの第１中継器により管理される第１ネットワークグループに参加を要求する場合に、前記第１中継器に前記第１端末を収容可能か否か判断し、
前記収容可否判断が肯定的なときは、前記第１端末が前記第１ネットワークグループに参加することを許可する接続先情報を、前記通信部を介して前記第１端末宛に送信する、通信ネットワークシステムの構築方法。」
【符号の説明】
【０２３８】
１：通信ネットワークシステム、１０：管理サーバ、２０：データ収集サーバ、３０：中継器、４０：端末
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信が可能な複数の端末を少なくとも一つの中継器を介して管理サーバに接続する通信ネットワークシステムであって、
前記中継器は、前記複数の端末をネットワークグループとして管理し、前記複数の端末と前記管理サーバとの間の通信を中継するものであり、
前記管理サーバは、
通信ネットワークを介して前記複数の端末又は複数の前記中継器とデータの送受信を行う通信部と、
前記ネットワークグループの構成を制御するための情報を送信する接続処理部とを備えており、
前記接続処理部は、
前記複数の端末のうちの第１端末が、前記複数の中継器のうちの第１中継器により管理される第１ネットワークグループに参加を要求する場合に、前記第１中継器に前記第１端末を収容可能か否か判断し、
前記収容可否判断が肯定的なときは、前記第１端末が前記第１ネットワークグループに参加することを許可する接続先情報を、前記通信部を介して前記第１端末宛に送信する、通信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記第１中継器及び前記第１ネットワークグループに属する前記複数の端末は、マルチホップ型無線通信で相互に接続されており、前記第１中継器をルートノードとするツリー状のネットワークトポロジーを構成する
請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記接続処理部は、
前記収容可否判断が否定的なとき、前記第１ネットワークグループに属する複数の端末のうち、前記第１ネットワークグループと異なる第２ネットワークグループに移行可能な移行候補端末が存在するか否かを判断し、
前記移行可否判断が肯定的なときは、前記移行候補端末のうち移行対象の端末を選択し、
前記第２ネットワークグループに移行させるための接続先変更情報を、前記通信部を介して、前記移行対象の端末宛に送信し、
前記第１端末が前記第１のネットワークグループに参加することを許可するための接続先情報を、前記通信部を介して前記第１端末宛に送信する
請求項２記載の通信ネットワークシステム。
【請求項４】
前記接続処理部は、前記移行可否判断が否定的なとき、前記第１ネットワークグループへの参加を待機させるための待機通知を、前記通信部を介して、前記第１の端末宛に送信する
請求項３記載の通信ネットワークシステム。
【請求項５】
前記接続処理部は、前記複数の移行候補端末と移行先のネットワークグループとの間の通信品質に基づいて、前記移行対象の端末を選択する
請求項４記載の通信ネットワークシステム。
【請求項６】
前記接続処理部は、
前記第１ネットワークグループから前記第１中継器が離脱したことを検知すると、前記第１ネットワークグループに属する複数の端末の中から、前記第２ネットワークグループに移行可能な前記移行候補端末が存在するか否かを判断し、前記移行可否判断が肯定的なときは、前記移行候補端末のうち前記移行対象の端末を選択し、前記第２ネットワークグループに移行させるための接続先変更情報を、前記通信部を介して、前記第２ネットワークグループが構成する通信路を経由して、前記移行対象の端末宛に送信する
請求項５記載の通信ネットワークシステム。
【請求項７】
前記接続処理部は、前記複数の移行候補端末と前記第１中継器との間のネットワークトポロジーにおける距離に基づいて、前記移行対象の端末を選択する
請求項６記載の通信ネットワークシステム。
【請求項８】
無線通信が可能な複数の端末を少なくとも一つの中継器を介して管理サーバに接続する通信ネットワークシステムを管理する管理サーバであって、
前記中継器は、前記複数の端末をネットワークグループとして管理し、前記複数の端末と前記管理サーバとの間の通信を中継するものであり、
通信ネットワークを介して複数の端末とデータの送受信を行う通信部と、
前記ネットワークグループの構成を制御するための情報を送信する接続処理部とを備えており、
前記接続処理部は、
前記複数の端末のうちの第１端末が、前記複数の中継器のうちの第１中継器により管理される第１ネットワークグループに参加を要求する場合に、前記第１ネットワークグループに収容中の端末数が収容可能最大数よりも小さいかを判断し、
前記収容可否判断が肯定的なときは、前記第１端末が前記第１ネットワークグループに参加することを許可するための接続先情報を、前記通信部を介して前記第１端末に送信させる、
通信ネットワークシステムの管理サーバ。
【請求項１】
無線通信が可能な複数の端末を少なくとも一つの中継器を介して管理サーバに接続する通信ネットワークシステムであって、
前記中継器は、前記複数の端末をネットワークグループとして管理し、前記複数の端末と前記管理サーバとの間の通信を中継するものであり、
前記管理サーバは、
通信ネットワークを介して前記複数の端末又は複数の前記中継器とデータの送受信を行う通信部と、
前記ネットワークグループの構成を制御するための情報を送信する接続処理部とを備えており、
前記接続処理部は、
前記複数の端末のうちの第１端末が、前記複数の中継器のうちの第１中継器により管理される第１ネットワークグループに参加を要求する場合に、前記第１中継器に前記第１端末を収容可能か否か判断し、
前記収容可否判断が肯定的なときは、前記第１端末が前記第１ネットワークグループに参加することを許可する接続先情報を、前記通信部を介して前記第１端末宛に送信する、通信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記第１中継器及び前記第１ネットワークグループに属する前記複数の端末は、マルチホップ型無線通信で相互に接続されており、前記第１中継器をルートノードとするツリー状のネットワークトポロジーを構成する
請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記接続処理部は、
前記収容可否判断が否定的なとき、前記第１ネットワークグループに属する複数の端末のうち、前記第１ネットワークグループと異なる第２ネットワークグループに移行可能な移行候補端末が存在するか否かを判断し、
前記移行可否判断が肯定的なときは、前記移行候補端末のうち移行対象の端末を選択し、
前記第２ネットワークグループに移行させるための接続先変更情報を、前記通信部を介して、前記移行対象の端末宛に送信し、
前記第１端末が前記第１のネットワークグループに参加することを許可するための接続先情報を、前記通信部を介して前記第１端末宛に送信する
請求項２記載の通信ネットワークシステム。
【請求項４】
前記接続処理部は、前記移行可否判断が否定的なとき、前記第１ネットワークグループへの参加を待機させるための待機通知を、前記通信部を介して、前記第１の端末宛に送信する
請求項３記載の通信ネットワークシステム。
【請求項５】
前記接続処理部は、前記複数の移行候補端末と移行先のネットワークグループとの間の通信品質に基づいて、前記移行対象の端末を選択する
請求項４記載の通信ネットワークシステム。
【請求項６】
前記接続処理部は、
前記第１ネットワークグループから前記第１中継器が離脱したことを検知すると、前記第１ネットワークグループに属する複数の端末の中から、前記第２ネットワークグループに移行可能な前記移行候補端末が存在するか否かを判断し、前記移行可否判断が肯定的なときは、前記移行候補端末のうち前記移行対象の端末を選択し、前記第２ネットワークグループに移行させるための接続先変更情報を、前記通信部を介して、前記第２ネットワークグループが構成する通信路を経由して、前記移行対象の端末宛に送信する
請求項５記載の通信ネットワークシステム。
【請求項７】
前記接続処理部は、前記複数の移行候補端末と前記第１中継器との間のネットワークトポロジーにおける距離に基づいて、前記移行対象の端末を選択する
請求項６記載の通信ネットワークシステム。
【請求項８】
無線通信が可能な複数の端末を少なくとも一つの中継器を介して管理サーバに接続する通信ネットワークシステムを管理する管理サーバであって、
前記中継器は、前記複数の端末をネットワークグループとして管理し、前記複数の端末と前記管理サーバとの間の通信を中継するものであり、
通信ネットワークを介して複数の端末とデータの送受信を行う通信部と、
前記ネットワークグループの構成を制御するための情報を送信する接続処理部とを備えており、
前記接続処理部は、
前記複数の端末のうちの第１端末が、前記複数の中継器のうちの第１中継器により管理される第１ネットワークグループに参加を要求する場合に、前記第１ネットワークグループに収容中の端末数が収容可能最大数よりも小さいかを判断し、
前記収容可否判断が肯定的なときは、前記第１端末が前記第１ネットワークグループに参加することを許可するための接続先情報を、前記通信部を介して前記第１端末に送信させる、
通信ネットワークシステムの管理サーバ。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【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１７】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【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１７】
【公開番号】特開２０１２−２２２４３７（Ｐ２０１２−２２２４３７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３５３８（Ｐ２０１１−８３５３８）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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