無線通信方法、無線通信システム、情報集約装置および情報収集装置
【課題】リレーＮｏｄｅの消費電力を低減する無線通信方法を提供すること。
【解決手段】Ｎｏｄｅ２，３，４とＨｕｂ１とを有し、Ｎｏｄｅ２，３がリレーＮｏｄｅとして動作可能な無線通信システムにおいて、Ｈｕｂ１が、Ｎｏｄｅ４との通信の切断を検出した場合に、Ｎｏｄｅ２，３に対してＮｏｄｅ４の探索を要求し、Ｎｏｄｅ２，３がＮｏｄｅ４を探索し、たとえばＮｏｄｅ４を発見したＮｏｄｅ３がＨｕｂ１に対して発見通知を送信し、Ｈｕｂ１が報知情報送信用の帯域を割り当てる処理を行い、Ｎｏｄｅ３が、報知情報送信用の帯域内でＮｏｄｅ４に対して報知情報を送信し、その後、Ｎｏｄｅ４からリレー開始を要求されＨｕｂ１によりリレー用の帯域が割り当てられた場合に、当該帯域内でＮｏｄｅ４とＨｕｂ１との間の通信の中継処理を行う。
【解決手段】Ｎｏｄｅ２，３，４とＨｕｂ１とを有し、Ｎｏｄｅ２，３がリレーＮｏｄｅとして動作可能な無線通信システムにおいて、Ｈｕｂ１が、Ｎｏｄｅ４との通信の切断を検出した場合に、Ｎｏｄｅ２，３に対してＮｏｄｅ４の探索を要求し、Ｎｏｄｅ２，３がＮｏｄｅ４を探索し、たとえばＮｏｄｅ４を発見したＮｏｄｅ３がＨｕｂ１に対して発見通知を送信し、Ｈｕｂ１が報知情報送信用の帯域を割り当てる処理を行い、Ｎｏｄｅ３が、報知情報送信用の帯域内でＮｏｄｅ４に対して報知情報を送信し、その後、Ｎｏｄｅ４からリレー開始を要求されＨｕｂ１によりリレー用の帯域が割り当てられた場合に、当該帯域内でＮｏｄｅ４とＨｕｂ１との間の通信の中継処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレー通信を実現するための無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
IEEE 802.15に対応した近距離無線通信規格（Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標），ＢＡＮ（Body Area Network））には、リレー機能（マルチホップ機能、ツーホップ機能）が定められている。たとえば、ＢＡＮ等の通信システムでは、センサ等から情報を収集する情報収集端末（Ｎｏｄｅ）が電波状態劣化等により情報集約端末（Ｈｕｂ）に直接パケットを送信できなくなる場合がある。このような場合に、Ｈｕｂに直接パケットを送信できないＮｏｄｅは、上記リレー機能を利用して、中継装置として動作可能な他の情報収集端末（リレーＮｏｄｅ）に対してパケットの転送を依頼し、リレーＮｏｄｅ経由でＨｕｂとの通信を継続する。
【０００３】
具体的には、Ｈｕｂに直接パケットを送信できないＮｏｄｅは、以下のように、Ｈｕｂとの通信を継続する。前提として、リレーＮｏｄｅは、Ｈｕｂとのコネクションが確立されている間は、自身がリレー可能であることを示す報知情報を周期的にブロードキャストで送信している。この送信は、Ｈｕｂに直接パケットを送信できないＮｏｄｅが周辺に存在する、しないにかかわらず行われる。このような状態で、たとえば、特定のＮｏｄｅがＨｕｂとの通信の切断を検出した場合、このＮｏｄｅは、リレーＮｏｄｅが報知する報知情報の受信を試みる。そして、報知情報を受信した場合に、上記特定のＮｏｄｅは、この報知情報を送信したリレーＮｏｄｅに対してパケットの転送を依頼し、リレーＮｏｄｅ経由でＨｕｂとのコネクションを確立した上でＨｕｂとの通信を継続する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】IEEE 802.15.4
【非特許文献２】IEEE 802.15.6
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の近距離無線通信において、リレーＮｏｄｅは、Ｈｕｂと他のＮｏｄｅとの通信状態、および他のＮｏｄｅの位置を把握していない。そのため、リレーＮｏｄｅは、報知情報送信用の帯域が割り当てられると、リレーを希望するＮｏｄｅの有無にかかわらず、Ｈｕｂとのコネクションが確立している間は定期的に報知情報をブロードキャストで送信し続けることになる。また、リレーＮｏｄｅは、報知情報を送信すると、リレーを希望するＮｏｄｅからリレー開始要求を受信する可能性があるため、報知情報送信後は必ず受信待ち状態に遷移する。したがって、リレーを希望するＮｏｄｅが周辺に存在しない場合には、リレーＮｏｄｅは、報知情報の送信電力、および報知情報送信後のリレー開始要求の受信待ちによる待機電力を、無駄に消費することになる、という問題があった。
【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、リレーＮｏｄｅの消費電力の低減を実現可能な無線通信方法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】
【０００７】
本願の開示する無線通信方法は、一つの態様において、情報を収集する複数の情報収集装置と、前記複数の情報収集装置と通信を行うことによって情報を集約する情報集約装置とを有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記情報集約装置が、前記情報収集装置の１つである第１の装置との通信の切断を検出した場合に、中継装置としての機能を備えた他の情報収集装置に対して、前記第１の装置の通信帯域および識別子を含む探索要求を送信し、前記探索要求を受信した情報収集装置が、当該要求に含まれた前記第１の装置の通信帯域および識別子に基づいて前記第１の装置を探索し、前記探索の結果として前記第１の装置を検出した情報収集装置である第２の装置が、前記情報集約装置に対して発見通知を送信し、前記発見通知を受信した情報集約装置が、報知情報送信用の帯域を割り当てる処理を行い、前記第２の装置が、前記報知情報送信用の帯域内で、前記第１の装置に対して、リレー可能であることを示す報知情報を送信し、前記第２の装置が、前記報知情報の送信に対する応答として前記第１の装置からリレー開始を要求され、前記情報集約装置によりリレー用の帯域が割り当てられた場合に、当該リレー用の帯域内で前記第１の装置と前記情報集約装置との間の通信の中継処理を行う。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する無線通信方法の一つの態様によれば、リレーＮｏｄｅとして動作する情報収集装置の消費電力を低減することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例における無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、Ｈｕｂのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、リレーＮｏｄｅとして動作可能なＮｏｄｅのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、IEEE 802.15.6のリレー機能を示す図である。
【図５】図５は、IEEE 802.15.6のリレー機能を示す図である。
【図６】図６は、Ｈｕｂの機能ブロック構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、リレーＮｏｄｅとして動作可能なＮｏｄｅの機能ブロック構成の一例を示す図である。
【図８】図８は、リレー機能実行前の通常動作時のシーケンス図である。
【図９】図９は、リレー機能における通信切断時の動作を示すシーケンス図である。
【図１０】図１０は、リレー機能におけるＮｏｄｅ発見通知時の動作を示すシーケンス図である。
【図１１】図１１は、リレー機能におけるリレー開始要求時の動作を示すシーケンス図である。
【図１２】図１２は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１３】図１３は、Ｎｏｄｅ２の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１５】図１５は、Ｎｏｄｅ４の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１６】図１６は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１７】図１７は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１８】図１８は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１９】図１９は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図２０】図２０は、Ｎｏｄｅ４の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図２１−１】図２１−１は、従来のリレーＮｏｄｅの動作を示す図である。
【図２１−２】図２１−２は、実施例のリレーＮｏｄｅの動作を示す図である。
【図２２】図２２は、リチウム電池の特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本願の開示する無線通信方法、無線通信システム、情報集約装置および情報収集装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例の無線通信システムの構成例、および本実施例の無線通信方法における動作の概要を示す図である。図１に示す無線通信システムは、一例として、情報集約装置であるＨｕｂ１と、自身に取り付けられたセンサ（心拍計，血糖値計等）から得られる情報を収集する情報収集装置であるＮｏｄｅ２，３，４とを有する。Ｈｕｂ１は、Ｎｏｄｅ２，３，４との間で個別にコネクションを確立してそれぞれと個別に通信を行うことによって、Ｎｏｄｅ２，３，４によって収集された情報を集約する。また、Ｎｏｄｅ２，３は、Ｈｕｂ１に対し自身が収集した情報を通知する情報収集装置（Ｎｏｄｅ）の動作を行うとともに、中継装置としての機能を備えたリレーＮｏｄｅとしても動作可能である。なお、Ｎｏｄｅ４は、Ｈｕｂ１に対し自身が収集した情報を通知する情報収集装置（Ｎｏｄｅ）として動作し、中継装置としての機能は備えていないものとする。
【００１２】
この状態において、Ｈｕｂ１が通信品質劣化等によりＮｏｄｅ４との通信の切断を検出した場合、Ｈｕｂ１は、Ｎｏｄｅ２，３に対してＮｏｄｅ４の探索を要求する。探索の結果、たとえば、Ｎｏｄｅ３がＮｏｄｅ４を発見した場合、Ｈｕｂ１は、Ｎｏｄｅ３をリレーＮｏｄｅとして利用して、Ｎｏｄｅ３経由でＮｏｄｅ４との通信を継続する（図１参照）。なお、本実施例では、一例として、Ｎｏｄｅ４が中継装置としての機能を備えていないこととしたが、これに限らず、Ｎｏｄｅ２，３と同様に、中継装置としての機能を備えることとしてもよい。
【００１３】
図２は、本実施例のＨｕｂ１のハードウェア構成の一例を示す図である。図２において、本実施例のＨｕｂ１は、ＣＰＵ１１とメモリ１２とＢｕｓＩＦ（バスインタフェース部）１３とＰＨＹ（physical layer：物理層ハードウェア部）１４とアンテナ部１５とを有する。ＣＰＵ１１は、本実施例の無線通信方法における各種処理等を実行する。メモリ１２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含み、本実施例の無線通信方法における各種処理を実現するためのプログラムや、後述する帯域管理テーブルや、処理の過程で得られたデータ等を記憶する。ＢｕｓＩＦ１３は、ＣＰＵ１１，メモリ１２，ＰＨＹ１４等の間で信号をやりとりするためのバスインタフェースである。ＰＨＹ１４は、物理層におけるネットワーク接続やデータ伝送に関する動作が規定され、アンテナ部１５を介して相手装置との通信を実現する。なお、ＰＨＹ１４については、ソフトウェアで実装することも可能である。
【００１４】
また、図３は、本実施例のＮｏｄｅ２，３のハードウェア構成の一例を示す図である。図３において、本実施例のＮｏｄｅ２，３は、ＣＰＵ２１とメモリ２２とＢｕｓＩＦ２３とＰＨＹ（物理層ハードウェア部）２４とＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）２５とアンテナ部２６とを有する。ＣＰＵ２１は、本実施例の無線通信方法における各種処理等を実行する。メモリ２２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含み、本実施例の無線通信方法における各種処理を実現するためのプログラムや、後述する帯域管理テーブルや、処理の過程で得られたデータ等を記憶する。ＢｕｓＩＦ２３は、ＣＰＵ２１，メモリ２２，ＰＨＹ２４，ＳＰＩ２５等の間で信号をやりとりするためのバスインタフェースである。ＰＨＹ２４は、物理層におけるネットワーク接続やデータ伝送に関する動作が規定され、アンテナ部２６を介して相手装置との通信を実現する。ＳＰＩ２５は、各種センサ（心拍計，血糖値計等）とＮｏｄｅ２，３を接続するインタフェースである。なお、ＰＨＹ２４については、ソフトウェアで実装することも可能である。
【００１５】
本実施例では、図２に示すＨｕｂ１と図３に示すＮｏｄｅ２，３との間でリレー制御を行うことによって、図１に示すように、Ｈｕｂ１が、Ｎｏｄｅ４との通信の切断を検出した場合であってもリレーＮｏｄｅ経由でＮｏｄｅ４との通信を継続する。
【００１６】
ここで、本実施例の無線通信方法を説明する前に、従来技術の一例として、IEEE 802.15.6のリレー機能について説明する。図４および図５は、IEEE 802.15.6のリレー機能を示す図であり、詳細には、図４は、リレー機能実行前の通常動作時のシーケンス図であり、図５は、リレー機能実行時のシーケンス図である。図４および図５に示す無線通信システムは、一例として、情報集約装置であるＨｕｂ１ａと、リレーＮｏｄｅとして動作可能な情報収集装置であるＮｏｄｅ２ａ，３ａと、リレーＮｏｄｅとしての機能を持たない末端の情報収集装置であるＮｏｄｅ４ａとを有する。
【００１７】
たとえば、Ｎｏｄｅ２ａは、電源が投入されると（Ｓ１０１）、Ｈｕｂ１ａに対して接続要求を送信する（Ｓ１０２）。Ｈｕｂ１ａは、自装置とＮｏｄｅ２ａとの間の通信用帯域の割り当て処理を行い（Ｓ１０３）、その帯域に関する情報である通信帯域情報と、Ｎｏｄｅ毎に一意のＩＤであるＮｏｄｅ２ａのＩＤを含む機器情報とをＮｏｄｅ２ａに送信する（Ｓ１０４）。なお、通信帯域情報は、送信開始時間，通信期間，送信周期，通信種別等を含む帯域情報である。Ｎｏｄｅ２ａは、受信した機器情報を記憶し、さらに、受信した通信帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに記憶する（Ｓ１０５）。そして、Ｎｏｄｅ２ａは、Ｈｕｂ１ａに対して自装置の機器情報を含む報知情報帯域取得要求を送信する（Ｓ１０６）。Ｈｕｂ１ａは、報知情報を送信する際の報知情報送信用帯域の割り当て処理を行い（Ｓ１０７）、その帯域に関する情報である報知情報帯域情報をＮｏｄｅ２ａに送信する（Ｓ１０８）。なお、報知情報帯域情報は、送信開始時間，通信期間，送信周期，通信種別等を含む帯域情報である。Ｎｏｄｅ２ａは、受信した報知情報帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに追加する（Ｓ１０９）。
【００１８】
同様に、Ｎｏｄｅ３ａについても、上記Ｓ１０１〜Ｓ１０９の処理を適宜実行する。これにより、Ｎｏｄｅ２ａおよびＮｏｄｅ３ａは、各自の帯域管理テーブルに記憶された報知情報帯域情報に基づいて周期的に報知情報を送信することが可能となる（Ｓ１１１）。また、Ｎｏｄｅ２ａおよびＮｏｄｅ３ａは、各自の帯域管理テーブルに記憶された通信帯域情報に基づいてＨｕｂ１ａとの通信が可能となる（Ｓ１１２）。この際、Ｎｏｄｅ２ａおよびＮｏｄｅ３ａは、自装置における送信開始時間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）に移行し、通信期間の終了にあわせてＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）に移行することによって、消費電力の低減を図る。
【００１９】
また、Ｎｏｄｅ４ａは、上記Ｓ１０１〜Ｓ１０５の処理を適宜実行する。これにより、Ｎｏｄｅ４ａは、自装置の帯域管理テーブルに記憶された通信帯域情報に基づいてＨｕｂ１ａとの通信が可能となる（Ｓ１１３）。この際、Ｎｏｄｅ４ａは、自装置における送信開始時間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）に移行し、通信期間の終了にあわせてＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）に移行することによって、消費電力の低減を図る。
【００２０】
その後、Ｈｕｂ１ａおよび各Ｎｏｄｅが通常動作を行っている状態において、Ｎｏｄｅ４ａがＨｕｂ１ａとの通信の切断を検出した場合、Ｎｏｄｅ４ａでは、リレーＮｏｄｅが周期的に送信する報知情報の探索を開始する（Ｓ２０１）。この際、Ｎｏｄｅ４ａは、自局に割り当てられた通信帯域以外の帯域で報知情報の探索を行う。そして、報知情報を検出した場合、Ｎｏｄｅ４ａは、報知情報送信元のリレーＮｏｄｅに対してリレー開始要求を送信する（Ｓ２０２）。ここでは、Ｎｏｄｅ４ａは、報知情報送信元のＮｏｄｅ３ａに対して、自装置の機器情報を含むリレー開始要求を送信している。さらに、Ｎｏｄｅ３ａでは、Ｈｕｂ１ａに対して、リレー開始要求元であるＮｏｄｅ４ａの機器情報およびリレー開始要求転送元である自装置の機器情報を含むリレー開始要求を送信する（Ｓ２０３）。
【００２１】
リレー開始要求を受信したＨｕｂ１ａは、自装置とＮｏｄｅ３ａとの間の通信用帯域の割り当て処理と、Ｎｏｄｅ３ａとＮｏｄｅ４ａとの間の通信用帯域の割り当て処理を行う（Ｓ２０４）。そして、各通信用帯域に関するそれぞれの通信帯域情報を含むリレー開始指示をＮｏｄｅ３ａに送信する（Ｓ２０５）。Ｎｏｄｅ３ａは、受信したリレー開始指示に含まれたＨｕｂ１ａと自装置との間の通信帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに追加する（Ｓ２０６）。また、Ｎｏｄｅ３ａは、受信したリレー開始指示に含まれた自装置とＮｏｄｅ４ａとの間の通信帯域情報を含むリレー開始指示をＮｏｄｅ４ａに送信する（Ｓ２０７）。Ｎｏｄｅ４ａは、受信したリレー開始指示に含まれたＮｏｄｅ３ａと自装置との間の通信帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに追加する（Ｓ２０８）。以降、Ｈｕｂ１ａとＮｏｄｅ４ａの間の通信は、Ｎｏｄｅ３ａ経由で実行される（Ｓ２０９）。なお、図５において、Ｎｏｄｅ２ａおよびＮｏｄｅ３ａは、図４同様、自装置における送信開始時間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）に移行し、通信期間の終了にあわせてＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）に移行する。また、図５において、Ｎｏｄｅ４ａは、Ｓ１１３によるデータの送信開始時間から、Ｈｕｂ１ａとの通信の切断を検出し、Ｓ２０９でリレー機能を利用したデータ通信が完了するまでの間、Ａｃｔｉｖｅ状態を保持する。その後、Ｎｏｄｅ４ａは、自装置における送信開始時間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）に移行し、通信期間の終了にあわせてＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）に移行する。
【００２２】
つづいて、本実施例の無線通信方法を図面に従い詳細に説明する。図６は、本実施例のＨｕｂ１の機能ブロック構成の一例を示す図である。図６において、本実施例のＨｕｂ１は、ＣＰＵ１１により実現される各種機能ブロックを含み、機能ブロックとして、たとえば、コネクション制御部１０１と帯域制御部１０２とリレー制御部１０３とを有する。また、図７は、本実施例のＮｏｄｅ２，３の機能ブロック構成の一例を示す図である。図７において、本実施例のＮｏｄｅ２，３は、ＣＰＵ２１により実現される各種機能ブロックを含み、機能ブロックとして、たとえば、コネクション制御部２０１と帯域制御部２０２とリレー制御部２０３とＮｏｄｅスキャン部２０４とを有する。
【００２３】
図６のＨｕｂ１において、コネクション制御部１０１は、Ｈｕｂ１と各Ｎｏｄｅとの間の接続制御を行う。帯域制御部１０２は、Ｈｕｂ１を中心とするネットワークの帯域を管理し、各Ｎｏｄｅに対して未使用の帯域を割り当てる制御を行う。リレー制御部１０３は、リレーＮｏｄｅとの間で、リレー通信を実施するための制御を行う。
【００２４】
また、図７のＮｏｄｅ２，３において、コネクション制御部２０１は、自ＮｏｄｅとＨｕｂ１との間の接続制御を行う。帯域制御部２０２は、Ｈｕｂ１から通知される帯域情報を管理する。リレー制御部２０３は、Ｈｕｂ１との間で、リレー通信を実施するための制御を行う。Ｎｏｄｅスキャン部２０４は、Ｈｕｂ１からＮｏｄｅ探索要求を受けた場合に、この要求により通知された帯域で通信を行っているＮｏｄｅを探索し、発見した場合に、このＮｏｄｅの発見をＨｕｂ１に通知する。
【００２５】
ここで、本実施の無線通信方法を図８〜図１１に示すシーケンス図に従って説明する。具体的には、図１に示す動作を、図６および図７に示す機能ブロック図を用いて詳細に説明する。なお、図８は、リレー機能実行前の通常動作時のシーケンス図である。図９は、リレー機能における通信切断時の動作を示すシーケンス図である。図１０は、リレー機能におけるＮｏｄｅ発見通知時の動作を示すシーケンス図である。図１１は、リレー機能におけるリレー開始要求時の動作を示すシーケンス図である。
【００２６】
図８において、たとえば、Ｎｏｄｅ２に電源が投入されると（Ｓ１）、Ｎｏｄｅ２のコネクション制御部２０１は、Ｈｕｂ１に対して接続要求を送信する（Ｓ２）。
【００２７】
接続要求を受信したＨｕｂ１では、コネクション制御部１０１が、帯域制御部１０２に対し、自装置とＮｏｄｅ２との間の通信用帯域の割り当てを要求する。帯域制御部１０２は、未使用の帯域から、自装置とＮｏｄｅ２との間の通信用帯域を割り当てる処理を行い（Ｓ３）、その帯域に関する情報である通信帯域情報を、Ｎｏｄｅ名およびＮｏｄｅ種別とともに自装置の帯域管理テーブルの帯域情報欄に記憶する（Ｓ３）。図１２は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルは、Ｎｏｄｅ名（Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３，Ｎｏｄｅ４等）とＮｏｄｅ種別（リレー可またはリレー不可）と帯域情報が関連付けられた状態で管理される。帯域情報欄に記憶される通信帯域情報は、送信開始時間，通信期間，送信周期，割り当て種別（通常またはリレー），通信種別（Up-link，bi-link等）等を含む帯域情報である。また、コネクション制御部１０１は、帯域制御部１０２によって帯域管理テーブルに記憶された通信帯域情報と、Ｎｏｄｅ毎に一意のＩＤであるＮｏｄｅ２のＩＤを含む機器情報とをＮｏｄｅ２に送信する（Ｓ４）。
【００２８】
Ｎｏｄｅ２では、コネクション制御部２０１が、Ｈｕｂ１から受信した機器情報を記憶し、さらに、帯域制御部２０２が、Ｈｕｂ１から受信した通信帯域情報を、接続先と関連付けて自装置の帯域管理テーブルの帯域情報欄に記憶する（Ｓ５）。図１３は、Ｎｏｄｅ２の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。Ｎｏｄｅ２の帯域管理テーブルは、接続先（Ｈｕｂ１等）と帯域情報が関連付けられた状態で管理される。Ｎｏｄｅ２の帯域管理テーブルに記憶される通信帯域情報は、送信開始時間，通信期間，送信周期，通信種別（Up-link，bi-link等）等を含む帯域情報である。
【００２９】
同様に、Ｎｏｄｅ３，Ｎｏｄｅ４についても、上記Ｓ１〜Ｓ５の処理を適宜実行する。図１４は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図であり、図１５は、Ｎｏｄｅ４の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。これにより、Ｎｏｄｅ２〜４は、それぞれの帯域管理テーブルに記憶された通信帯域情報に基づいてＨｕｂ１との通信が可能となる（Ｓ６）。この際、Ｎｏｄｅ２〜４は、それぞれに割り当てられた期間である割り当て期間でＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）となり、割り当て期間以外の時間帯でＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）となることによって、消費電力の低減を図る。具体的には、自装置における送信開始時間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態に移行し、通信期間の終了にあわせてＳｌｅｅｐ状態に移行し、以降は、送信周期ごとに、状態移行が繰り返し実行される。なお、Ｓｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）では、送信処理にかかわる処理部の動作を停止する。また、本実施例では、Ｎｏｄｅ２，３は、通常動作時において、自身がリレー可能であることを示す報知情報の送信を行わないこととする。
【００３０】
つぎに、Ｈｕｂ１および各Ｎｏｄｅが通常動作を行っている状態において、Ｈｕｂ１のコネクション制御部１０１が、図９に示すように、Ｎｏｄｅ４への割り当て期間内にＮｏｄｅ４によるＵｐｌｉｎｋ送信を確認できなかった場合を想定する。この時点で、コネクション制御部１０１は、Ｎｏｄｅ４との通信が切断されたものと判断する（Ｓ７）。そして、コネクション制御部１０１は、Ｎｏｄｅ４との通信の切断を検出したことをリレー制御部１０３に通知する。
【００３１】
なお、Ｎｏｄｅ４は、Ｈｕｂ１に対するＵｐｌｉｎｋ送信（Ｓ７）の後、Ｈｕｂ１からの応答が確認できなった時点で、Ｈｕｂ１との通信が切断されたものと判断する。また、Ｎｏｄｅ４は、Ｈｕｂ１との通信の切断を検出後も、自装置への割り当て期間内でＵｐｌｉｎｋ送信を継続して実行する。また、Ｎｏｄｅ４は、自装置への割り当て期間外の時間帯にはリレーＮｏｄｅが送信する報知情報を探索する。以降、Ｎｏｄｅ４は、リレー通信によりＨｕｂ１と通信可能な状態となるまでの間、すなわち、後述するＳ２７でリレー用の通信帯域情報が自装置の帯域管理テーブルに追加されるまでの間は、Ａｃｔｉｖｅ状態が維持されることになる。
【００３２】
つぎに、Ｎｏｄｅ４との通信断を通知されたリレー制御部１０３は、自装置の帯域管理テーブルから、Ｎｏｄｅ種別が「リレー可」のＮｏｄｅを抽出する（Ｓ８）。ここでは、Ｎｏｄｅ２とＮｏｄｅ３が該当する。また、リレー制御部１０３は、自装置の帯域管理テーブルから、Ｎｏｄｅ４の通信帯域情報を抽出する（Ｓ９）。そして、リレー制御部１０３は、Ｓ８で抽出したＮｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３に対し、Ｓ９で抽出したＮｏｄｅ４の通信帯域情報およびＮｏｄｅ４の機器情報を含むＮｏｄｅ探索要求を送信する（Ｓ１０）。この際、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、それぞれへの割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、Ｈｕｂ１のリレー制御部１０３は、それぞれの割り当て期間内でＮｏｄｅ探索要求を送信する。これにより、Ｈｕｂ１は、新たな通信帯域を割り当てることなく、Ｎｏｄｅ探索要求を送信することができる。なお、Ｎｏｄｅ探索要求送信後に、コネクション制御部１０１によってＮｏｄｅ４によるＵｐｌｉｎｋ送信が確認された場合、リレー制御部１０３は、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３に対してＮｏｄｅ探索停止要求を送信する。
【００３３】
Ｎｏｄｅ探索要求を受信したＮｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３では、Ｎｏｄｅスキャン部２０４が、Ｎｏｄｅ探索要求に含まれるＮｏｄｅ４の通信帯域情報および機器情報を用いてＮｏｄｅ４のＵｐｌｉｎｋ送信を検出する処理、を実行する（Ｓ１１）。この際、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、Ｎｏｄｅ４への割り当て期間に合わせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、それぞれのＮｏｄｅスキャン部２０４は、Ｎｏｄｅ４への割り当て期間内でＮｏｄｅ４のＵｐｌｉｎｋ送信を検出する処理を行う。Ｎｏｄｅスキャン部２０４は、Ｎｏｄｅ４の通信帯域情報から得られる割り当て期間内でデータ送信を検出した場合、そのデータに含まれた機器情報がＨｕｂ１から通知されたＮｏｄｅ４の機器情報と一致するかどうかを確認する。そして、Ｎｏｄｅスキャン部２０４は、それぞれの機器情報が一致した場合に、そのデータ送信がＮｏｄｅ４によるＵｐｌｉｎｋ送信であると判断し、周辺にＮｏｄｅ４が存在するものと判断する。このように、Ｎｏｄｅ探索要求にＮｏｄｅ４の通信帯域情報が含められていることによって、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、効率よくＮｏｄｅ４を探索することが可能となる。一方、Ｎｏｄｅ探索によりデータ送信が検出できない場合、Ｎｏｄｅスキャン部２０４は、Ｈｕｂ１からＮｏｄｅ探索停止要求を受信するまで、Ｎｏｄｅ４の通信帯域情報を利用したＮｏｄｅ４の探索を継続する。
【００３４】
Ｎｏｄｅスキャン部２０４によるＮｏｄｅ探索の結果、Ｎｏｄｅ４によるＵｐｌｉｎｋ送信が検出された場合（Ｓ１２）、リレー制御部２０３は、Ｈｕｂ１に対し、Ｎｏｄｅ４の機器情報を含むＮｏｄｅ発見通知を送信する（Ｓ１３）。この際、Ｎｏｄｅ４のＵｐｌｉｎｋ送信を検出したＮｏｄｅが、自装置への割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、そのＮｏｄｅのリレー制御部２０３が、自装置への割り当て期間内でＮｏｄｅ発見通知を送信する。これにより、Ｎｏｄｅ４のＵｐｌｉｎｋ送信を検出したＮｏｄｅは、Ｈｕｂ１に新たな通信帯域の割り当てを要求することなく、Ｎｏｄｅ発見通知を送信することができる。本実施例では、Ｎｏｄｅ３のＮｏｄｅスキャン部２０４が、Ｎｏｄｅ４によるＵｐｌｉｎｋ送信を検出し、Ｎｏｄｅ３のリレー制御部２０３が、Ｈｕｂ１に対しＮｏｄｅ発見通知を送信している。
【００３５】
つぎに、図１０に示すように、Ｎｏｄｅ３からＮｏｄｅ発見通知を受信したＨｕｂ１では、リレー制御部１０３が、Ｎｏｄｅ探索要求を送信したＮｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３に対し、Ｎｏｄｅ探索停止要求を送信する（Ｓ１４）。この際、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、それぞれへの割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、Ｈｕｂ１のリレー制御部１０３は、それぞれの割り当て期間内でＮｏｄｅ探索停止要求を送信する。
【００３６】
Ｈｕｂ１からＮｏｄｅ探索停止要求を受信したＮｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３では、Ｎｏｄｅスキャン部２０４が、Ｎｏｄｅ探索を終了する（Ｓ１５）。これにより、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、無駄な電力消費を回避することができる。
【００３７】
また、Ｈｕｂ１のリレー制御部１０３は、Ｎｏｄｅ探索停止要求送信後に、帯域制御部１０２に対し、報知情報送信用の帯域割り当てを要求する。この要求を受けた帯域制御部１０２は、報知情報送信用の帯域を割り当てる処理を行う（Ｓ１６）。この報知情報送信用の帯域は、Ｎｏｄｅ４を発見したＮｏｄｅ３が報知情報を送信するための帯域である。また、帯域制御部１０２は、報知情報送信用の帯域に関する情報である報知情報帯域情報を、自装置の帯域管理テーブルの帯域情報欄に追加する（Ｓ１６）。図１６は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。Ｎｏｄｅ３の欄には、送信開始時間，通信期間，送信周期，割り当て種別，通信種別等を含む報知情報帯域情報が追加されている。そして、帯域制御部１０２は、報知情報帯域情報をリレー制御部１０３に通知する。報知情報帯域情報を取得したリレー制御部１０３は、Ｎｏｄｅ３に対し、取得した報知情報帯域情報とＮｏｄｅ４のＩＤを含む機器情報とを含む報知情報送信要求を送信する（Ｓ１７）。この際、Ｎｏｄｅ３は、自装置への割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、Ｈｕｂ１のリレー制御部１０３は、Ｎｏｄｅ３への割り当て期間内で報知情報送信要求を送信する。
【００３８】
報知情報送信要求を受信したＮｏｄｅ３では、帯域制御部２０２が、この要求に含まれる報知情報帯域情報を、自装置の帯域管理テーブルの帯域情報欄に追加する（Ｓ１８）。図１７は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。ここでは、Ｈｕｂ１の欄として、送信開始時間，通信期間，送信周期，通信種別等を含む報知情報帯域情報が追加されている。また、Ｎｏｄｅ３のリレー制御部２０３は、報知情報送信要求に含まれた機器情報に対応するＮｏｄｅ４に対し、自身がリレー可能であることを示す報知情報をユニキャストで送信する（Ｓ１９）。この際、Ｎｏｄｅ３は、報知情報送信要求に含まれた報知情報帯域情報に基づく割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、Ｎｏｄｅ３のリレー制御部２０３は、この割り当て期間内でＮｏｄｅ４に報知情報を送信する。なお、本実施例では、Ｎｏｄｅ４を発見できていないＮｏｄｅ２は、報知情報送信要求の受信処理および報知情報の送信処理を行わない。
【００３９】
つぎに、自装置への割り当て期間外の時間帯における探索により報知情報を受信したＮｏｄｅ４は（Ｓ１９）、図１１に示すように、Ｎｏｄｅ３に対し、自装置の機器情報であるリレー開始要求元情報を含むリレー開始要求を送信する（Ｓ２０）。そして、Ｎｏｄｅ４からリレー開始要求を受信したＮｏｄｅ３では、リレー制御部２０３が、Ｈｕｂ１に対し、Ｎｏｄｅ４から受け取ったリレー開始要求元情報と自装置の機器情報であるリレー転送元情報とを含むリレー開始要求を送信する（Ｓ２１）。なお、Ｓ２０によるリレー開始要求受信、Ｓ２１によるリレー開始要求送信については、Ｓ１９で報知情報送信を行った割り当て期間内で実行されるものとする。
【００４０】
Ｎｏｄｅ３からリレー開始要求を受信したＨｕｂ１では、リレー制御部１０３が、帯域制御部１０２に対し、Ｎｏｄｅ３を経由したＮｏｄｅ４との間の通信用帯域の割り当てを指示する。また同時に、リレー制御部１０３は、帯域制御部１０２に対し、自装置とＮｏｄｅ４との間の通信用帯域の解放を指示する。帯域制御部１０２は、自装置とＮｏｄｅ３との間の通信用帯域を割り当てる処理を行い（Ｓ２２）、さらに、Ｎｏｄｅ３とＮｏｄｅ４との間の通信用帯域を割り当てる処理を行う（Ｓ２２）。そして、帯域制御部１０２は、それらの帯域に関する情報であるそれぞれの通信帯域情報を、自装置の帯域管理テーブルの帯域情報欄に追加する（Ｓ２２）。また同時に、帯域制御部１０２は、Ｈｕｂ１とＮｏｄｅ４との間の通信用帯域を解放し、自装置の帯域管理テーブルから、解放した通信用帯域に関する通信帯域情報を削除する（Ｓ２３）。図１８は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。ここでは、Ｎｏｄｅ３とＮｏｄｅ４の欄に、割り当て種別：「リレー」の通信帯域情報が追加され、Ｎｏｄｅ４の欄に記憶されていた割り当て種別：「通常」の通信帯域情報が削除されている。その後、リレー制御部１０３は、帯域制御部１０２によって帯域管理テーブルに記憶された、自装置−Ｎｏｄｅ３間のリレー用の通信帯域情報およびＮｏｄｅ３−Ｎｏｄｅ４間のリレー用の通信帯域情報を含むリレー開始指示をＮｏｄｅ３に送信する（Ｓ２４）。この際、Ｎｏｄｅ３は、自装置への割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、Ｈｕｂ１のリレー制御部１０３は、Ｎｏｄｅ３への割り当て期間内でリレー開始指示を送信する。
【００４１】
Ｈｕｂ１からリレー開始指示を受信したＮｏｄｅ３では、帯域制御部２０２が、リレー開始指示に含まれる、Ｈｕｂ１−自装置間のリレー用の通信帯域情報および自装置−Ｎｏｄｅ４間のリレー用の通信帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに追加する（Ｓ２５）。図１９は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。ここでは、接続先「Ｈｕｂ１」と接続先「Ｎｏｄｅ４」の欄に、通信種別が「Ｂｉｌｉｎｋ」とされたリレー用の通信帯域情報が追加されている。その後、リレー制御部２０３は、自装置−Ｎｏｄｅ４間のリレー用の通信帯域情報を含むリレー開始指示をＮｏｄｅ４に送信する（Ｓ２６）。なお、Ｓ２５による帯域管理テーブル更新、Ｓ２６によるリレー開始指示送信については、Ｓ２４でリレー開始指示を受信した割り当て期間内で実行されるものとする。
【００４２】
Ｎｏｄｅ３からリレー開始指示を受信したＮｏｄｅ４は、リレー開始指示に含まれる、Ｎｏｄｅ３−自装置間のリレー用の通信帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに追加する（Ｓ２７）。図２０は、Ｎｏｄｅ４の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。ここでは、接続先「Ｎｏｄｅ３」の欄に、通信種別が「Ｂｉｌｉｎｋ」とされたリレー用の通信帯域情報が追加されている。これにより、Ｎｏｄｅ４は、自装置の帯域管理テーブルに基づいて、Ｎｏｄｅ３をリレーＮｏｄｅとした、Ｈｕｂ１とのリレー通信が可能となる（Ｓ２８）。この際、Ｎｏｄｅ３のリレー制御部２０３は、自装置の帯域管理テーブルに基づいて中継処理を行う（Ｓ２８）。Ｎｏｄｅ３とＮｏｄｅ４は、それぞれに割り当てられた期間である割り当て期間でＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）となり、割り当て期間以外の時間帯でＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）となることによって、通常動作時同様、消費電力の低減を図る。なお、リレー通信時においても、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、通常動作時同様、報知情報の送信を行わないこととする。
【００４３】
上述してきたように、本実施例では、Ｈｕｂ１とＮｏｄｅ４との通信断を契機として、リレーＮｏｄｅとして動作可能なＮｏｄｅ２とＮｏｄｅ３が、通信が切断されたＮｏｄｅ４を探索する。その後、Ｎｏｄｅ４を発見した特定Ｎｏｄｅが、その旨をＨｕｂ１に通知し、Ｎｏｄｅ４に対してユニキャストで報知情報を送信することとした。そして、報知情報を受信したＮｏｄｅ４が、上記特定Ｎｏｄｅ経由でＨｕｂ１にリレー通信の開始を要求し、Ｈｕｂ１が、自装置−特定Ｎｏｄｅ間および特定Ｎｏｄｅ−Ｎｏｄｅ４間における通信用帯域を割り当て、リレー通信の開始を指示することとした。以降、Ｈｕｂ１とＮｏｄｅ４との間では、上記特定Ｎｏｄｅ経由でリレー通信が行われる。このように、本実施例においては、Ｈｕｂ１との通信が切断されたＮｏｄｅ４を発見したリレーＮｏｄｅのみが報知情報を送信し、Ｎｏｄｅ４を発見できなかったリレーＮｏｄｅは、報知情報を送信しないこととした。これにより、本実施例のリレーＮｏｄｅは、報知情報の送信にかかる消費電力を、従来よりも低減することが可能となる。
【００４４】
また、従来は、すべてのリレーＮｏｄｅが報知情報を定期的に送信し、さらに、報知情報を送信する際には、報知情報の送信、および報知情報送信後のリレー開始要求の受信待ち、のための帯域を占有していた。これに対し、本実施例においては、Ｈｕｂ１との通信が切断されたＮｏｄｅ４を発見したリレーＮｏｄｅのみが報知情報を送信することとしたので、従来と比較して、報知情報を送信するために占有する帯域を大幅に削減することが可能となる。
【００４５】
つづいて、本実施例の効果を、数値を用いて具体的に説明する。まず、下記の３つの条件（１）〜（３）を想定し、かつリレー通信を希望するＮｏｄｅがいない場合における、従来と本実施例とのリレーＮｏｄｅの消費電力を比較する。図２１−１は、従来のリレーＮｏｄｅの動作を示す図であり、図２１−２は、本実施例のリレーＮｏｄｅの動作を示す図である。ここでは、実線内がＡｃｔｉｖｅ状態を表し、点線内がＳｌｅｅｐ状態を表す。なお、従来のリレーＮｏｄｅとして、IEEE 802.15.6のリレー機能を採用するＮｏｄｅを用いる。
（１）ビットレート＝７５．９ｋｂｐｓ、報知情報（＝T-Poll）：送信周期＝１秒、T-Poll用通信帯域（T-Poll送信（２０ｂｙｔｅ）、およびリレー開始要求（８０ｂｙｔｅ）受信待ち）
（２）基本消費電力（＝Sleep状態）＝１０［μＡ］＝０．０１［ｍＡ］、送信中の消費電力（＝Active状態)＝４０［ｍＡ］、受信中の消費電力（＝Active状態）＝３０［ｍＡ］
（３）電池容量＝２２０ｍＡＨ（リチウム電池）
【００４６】
従来のリレーＮｏｄｅは、図２１−１に示すように、リレーを希望するＮｏｄｅの有無にかかわらず、定期的にT-Pollをブロードキャスト送信する。したがって、T-Poll送信周期を一単位として考えると、一単位内（１秒間）の放電量は、下記（１）式のように求めることができる。
T-Poll送信時間：（２０＊８）／７５９００［ｍｓｅｃ］
リレー開始要求受信待ち時間：（８０＊８）／７５９００［ｍｓｅｃ］
一単位内（１秒間）の放電量
＝０．０１＊１０００＋（（２０＊８）／７５９００）＊４０＊α＋（（８０＊８）／７５９００）＊３０＊β
＝１０＋０．０８＊α＋０．２５＊β
＝１１．３ …（１）
【００４７】
なお、図２２は、リチウム電池の特性の一例を示す図である。リチウム電池は、図２２に示すように、出力負荷が高いほど電池容量に与える影響が大きいことが知られている。上記α、βは、リチウム電池の特性を考慮した調整値である。ここでは、一例として、α＝β＝４としている。
【００４８】
一方、本実施例のリレーＮｏｄｅにおいては、通信が切断されたＮｏｄｅを発見したリレーＮｏｄｅのみが、報知情報を送信する（図２１−２参照）。したがって、リレーを希望するＮｏｄｅがいない場合、一単位内（１秒間）の放電量は、下記（２）式のように求めることができる。
一単位内（１秒間）の放電量
＝０．０１＊１０００
＝１０ …（２）
【００４９】
以上のことから、本実施例のリレーＮｏｄｅは、従来のリレーＮｏｄｅと比較して、上記条件において、一単位内（１秒間）の放電量、すなわち、消費電流を１２％程度低減することが可能となる。
【００５０】
つぎに、下記の２つの条件（１），（２）を想定した場合において、従来のリレーＮｏｄｅと本実施例のリレーＮｏｄｅが、１時間で、リレーを実施するためにＨｕｂに要求する通信帯域を比較する。なお、従来のリレーＮｏｄｅとして、IEEE 802.15.6のリレー機能を採用するＮｏｄｅを用いる。
（１）ビットレート＝７５．９ｋｂｐｓ、報知情報（＝T-Poll）：送信周期＝１秒、T-Poll用通信帯域（T-Poll送信（２０ｂｙｔｅ）、およびリレー開始要求（８０ｂｙｔｅ）受信待ち）
（２）Ｈｕｂに４つのＮｏｄｅが接続。４つのうち３つがリレーＮｏｄｅ。１つはリレー不可のＮｏｄｅ。通信開始から１時間後にリレー不可のＮｏｄｅが通信品質劣化によりリレーされる。
【００５１】
以上の条件において、従来のリレーＮｏｄｅは、リレーを希望するＮｏｄｅの有無にかかわらず、T-Pollをブロードキャスト送信する。したがって、従来は、３つのリレーＮｏｄｅが、１時間で、リレーを実施するためにＨｕｂに要求する帯域の合計として、下記（３）式の帯域を要求することになる。
Ｈｕｂに要求する帯域の合計
＝（２０＋８０）＊８＊（６０＊６０）＊３
＝８６４０ｋｂｐｓ …（３）
【００５２】
一方、本実施例では、リレー機能を実現するために、Ｎｏｄｅ探索要求（２０ｂｙｔｅ），Ｎｏｄｅ発見通知（２０ｂｙｔｅ），Ｎｏｄｅ探索停止要求（２０ｂｙｔｅ），報知情報送信要求（２０ｂｙｔｅ），報知情報（２０＋８０ｂｙｔｅ）が送受される。したがって、リレーＮｏｄｅがＨｕｂに要求する帯域の合計は、下記（４）式のように求めることができる。
Ｈｕｂに要求する帯域の合計
＝（（２０＊３）＋２０＋（２０＊３）＋２０＋（２０＋８０））＊８
＝２．０８ｋｂｐｓ …（４）
【００５３】
以上のことから、本実施例のリレーＮｏｄｅは、従来のリレーＮｏｄｅと比較して、上記条件において、Ｈｕｂに要求する帯域の合計を、９９．９８％程度削減することが可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１ Ｈｕｂ
２，３，４ Ｎｏｄｅ
１１，２１ ＣＰＵ
１２，２２ メモリ
１３，２３ ＢｕｓＩＦ
１４，２４ ＰＨＹ
１５，２６ アンテナ部
２５ ＳＰＩ
１０１，２０１ コネクション制御部
１０２，２０２ 帯域制御部
１０３，２０３ リレー制御部
２０４ Ｎｏｄｅスキャン部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレー通信を実現するための無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
IEEE 802.15に対応した近距離無線通信規格（Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標），ＢＡＮ（Body Area Network））には、リレー機能（マルチホップ機能、ツーホップ機能）が定められている。たとえば、ＢＡＮ等の通信システムでは、センサ等から情報を収集する情報収集端末（Ｎｏｄｅ）が電波状態劣化等により情報集約端末（Ｈｕｂ）に直接パケットを送信できなくなる場合がある。このような場合に、Ｈｕｂに直接パケットを送信できないＮｏｄｅは、上記リレー機能を利用して、中継装置として動作可能な他の情報収集端末（リレーＮｏｄｅ）に対してパケットの転送を依頼し、リレーＮｏｄｅ経由でＨｕｂとの通信を継続する。
【０００３】
具体的には、Ｈｕｂに直接パケットを送信できないＮｏｄｅは、以下のように、Ｈｕｂとの通信を継続する。前提として、リレーＮｏｄｅは、Ｈｕｂとのコネクションが確立されている間は、自身がリレー可能であることを示す報知情報を周期的にブロードキャストで送信している。この送信は、Ｈｕｂに直接パケットを送信できないＮｏｄｅが周辺に存在する、しないにかかわらず行われる。このような状態で、たとえば、特定のＮｏｄｅがＨｕｂとの通信の切断を検出した場合、このＮｏｄｅは、リレーＮｏｄｅが報知する報知情報の受信を試みる。そして、報知情報を受信した場合に、上記特定のＮｏｄｅは、この報知情報を送信したリレーＮｏｄｅに対してパケットの転送を依頼し、リレーＮｏｄｅ経由でＨｕｂとのコネクションを確立した上でＨｕｂとの通信を継続する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】IEEE 802.15.4
【非特許文献２】IEEE 802.15.6
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の近距離無線通信において、リレーＮｏｄｅは、Ｈｕｂと他のＮｏｄｅとの通信状態、および他のＮｏｄｅの位置を把握していない。そのため、リレーＮｏｄｅは、報知情報送信用の帯域が割り当てられると、リレーを希望するＮｏｄｅの有無にかかわらず、Ｈｕｂとのコネクションが確立している間は定期的に報知情報をブロードキャストで送信し続けることになる。また、リレーＮｏｄｅは、報知情報を送信すると、リレーを希望するＮｏｄｅからリレー開始要求を受信する可能性があるため、報知情報送信後は必ず受信待ち状態に遷移する。したがって、リレーを希望するＮｏｄｅが周辺に存在しない場合には、リレーＮｏｄｅは、報知情報の送信電力、および報知情報送信後のリレー開始要求の受信待ちによる待機電力を、無駄に消費することになる、という問題があった。
【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、リレーＮｏｄｅの消費電力の低減を実現可能な無線通信方法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】
【０００７】
本願の開示する無線通信方法は、一つの態様において、情報を収集する複数の情報収集装置と、前記複数の情報収集装置と通信を行うことによって情報を集約する情報集約装置とを有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記情報集約装置が、前記情報収集装置の１つである第１の装置との通信の切断を検出した場合に、中継装置としての機能を備えた他の情報収集装置に対して、前記第１の装置の通信帯域および識別子を含む探索要求を送信し、前記探索要求を受信した情報収集装置が、当該要求に含まれた前記第１の装置の通信帯域および識別子に基づいて前記第１の装置を探索し、前記探索の結果として前記第１の装置を検出した情報収集装置である第２の装置が、前記情報集約装置に対して発見通知を送信し、前記発見通知を受信した情報集約装置が、報知情報送信用の帯域を割り当てる処理を行い、前記第２の装置が、前記報知情報送信用の帯域内で、前記第１の装置に対して、リレー可能であることを示す報知情報を送信し、前記第２の装置が、前記報知情報の送信に対する応答として前記第１の装置からリレー開始を要求され、前記情報集約装置によりリレー用の帯域が割り当てられた場合に、当該リレー用の帯域内で前記第１の装置と前記情報集約装置との間の通信の中継処理を行う。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する無線通信方法の一つの態様によれば、リレーＮｏｄｅとして動作する情報収集装置の消費電力を低減することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例における無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、Ｈｕｂのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、リレーＮｏｄｅとして動作可能なＮｏｄｅのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、IEEE 802.15.6のリレー機能を示す図である。
【図５】図５は、IEEE 802.15.6のリレー機能を示す図である。
【図６】図６は、Ｈｕｂの機能ブロック構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、リレーＮｏｄｅとして動作可能なＮｏｄｅの機能ブロック構成の一例を示す図である。
【図８】図８は、リレー機能実行前の通常動作時のシーケンス図である。
【図９】図９は、リレー機能における通信切断時の動作を示すシーケンス図である。
【図１０】図１０は、リレー機能におけるＮｏｄｅ発見通知時の動作を示すシーケンス図である。
【図１１】図１１は、リレー機能におけるリレー開始要求時の動作を示すシーケンス図である。
【図１２】図１２は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１３】図１３は、Ｎｏｄｅ２の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１５】図１５は、Ｎｏｄｅ４の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１６】図１６は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１７】図１７は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１８】図１８は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図１９】図１９は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図２０】図２０は、Ｎｏｄｅ４の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。
【図２１−１】図２１−１は、従来のリレーＮｏｄｅの動作を示す図である。
【図２１−２】図２１−２は、実施例のリレーＮｏｄｅの動作を示す図である。
【図２２】図２２は、リチウム電池の特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本願の開示する無線通信方法、無線通信システム、情報集約装置および情報収集装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例の無線通信システムの構成例、および本実施例の無線通信方法における動作の概要を示す図である。図１に示す無線通信システムは、一例として、情報集約装置であるＨｕｂ１と、自身に取り付けられたセンサ（心拍計，血糖値計等）から得られる情報を収集する情報収集装置であるＮｏｄｅ２，３，４とを有する。Ｈｕｂ１は、Ｎｏｄｅ２，３，４との間で個別にコネクションを確立してそれぞれと個別に通信を行うことによって、Ｎｏｄｅ２，３，４によって収集された情報を集約する。また、Ｎｏｄｅ２，３は、Ｈｕｂ１に対し自身が収集した情報を通知する情報収集装置（Ｎｏｄｅ）の動作を行うとともに、中継装置としての機能を備えたリレーＮｏｄｅとしても動作可能である。なお、Ｎｏｄｅ４は、Ｈｕｂ１に対し自身が収集した情報を通知する情報収集装置（Ｎｏｄｅ）として動作し、中継装置としての機能は備えていないものとする。
【００１２】
この状態において、Ｈｕｂ１が通信品質劣化等によりＮｏｄｅ４との通信の切断を検出した場合、Ｈｕｂ１は、Ｎｏｄｅ２，３に対してＮｏｄｅ４の探索を要求する。探索の結果、たとえば、Ｎｏｄｅ３がＮｏｄｅ４を発見した場合、Ｈｕｂ１は、Ｎｏｄｅ３をリレーＮｏｄｅとして利用して、Ｎｏｄｅ３経由でＮｏｄｅ４との通信を継続する（図１参照）。なお、本実施例では、一例として、Ｎｏｄｅ４が中継装置としての機能を備えていないこととしたが、これに限らず、Ｎｏｄｅ２，３と同様に、中継装置としての機能を備えることとしてもよい。
【００１３】
図２は、本実施例のＨｕｂ１のハードウェア構成の一例を示す図である。図２において、本実施例のＨｕｂ１は、ＣＰＵ１１とメモリ１２とＢｕｓＩＦ（バスインタフェース部）１３とＰＨＹ（physical layer：物理層ハードウェア部）１４とアンテナ部１５とを有する。ＣＰＵ１１は、本実施例の無線通信方法における各種処理等を実行する。メモリ１２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含み、本実施例の無線通信方法における各種処理を実現するためのプログラムや、後述する帯域管理テーブルや、処理の過程で得られたデータ等を記憶する。ＢｕｓＩＦ１３は、ＣＰＵ１１，メモリ１２，ＰＨＹ１４等の間で信号をやりとりするためのバスインタフェースである。ＰＨＹ１４は、物理層におけるネットワーク接続やデータ伝送に関する動作が規定され、アンテナ部１５を介して相手装置との通信を実現する。なお、ＰＨＹ１４については、ソフトウェアで実装することも可能である。
【００１４】
また、図３は、本実施例のＮｏｄｅ２，３のハードウェア構成の一例を示す図である。図３において、本実施例のＮｏｄｅ２，３は、ＣＰＵ２１とメモリ２２とＢｕｓＩＦ２３とＰＨＹ（物理層ハードウェア部）２４とＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）２５とアンテナ部２６とを有する。ＣＰＵ２１は、本実施例の無線通信方法における各種処理等を実行する。メモリ２２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含み、本実施例の無線通信方法における各種処理を実現するためのプログラムや、後述する帯域管理テーブルや、処理の過程で得られたデータ等を記憶する。ＢｕｓＩＦ２３は、ＣＰＵ２１，メモリ２２，ＰＨＹ２４，ＳＰＩ２５等の間で信号をやりとりするためのバスインタフェースである。ＰＨＹ２４は、物理層におけるネットワーク接続やデータ伝送に関する動作が規定され、アンテナ部２６を介して相手装置との通信を実現する。ＳＰＩ２５は、各種センサ（心拍計，血糖値計等）とＮｏｄｅ２，３を接続するインタフェースである。なお、ＰＨＹ２４については、ソフトウェアで実装することも可能である。
【００１５】
本実施例では、図２に示すＨｕｂ１と図３に示すＮｏｄｅ２，３との間でリレー制御を行うことによって、図１に示すように、Ｈｕｂ１が、Ｎｏｄｅ４との通信の切断を検出した場合であってもリレーＮｏｄｅ経由でＮｏｄｅ４との通信を継続する。
【００１６】
ここで、本実施例の無線通信方法を説明する前に、従来技術の一例として、IEEE 802.15.6のリレー機能について説明する。図４および図５は、IEEE 802.15.6のリレー機能を示す図であり、詳細には、図４は、リレー機能実行前の通常動作時のシーケンス図であり、図５は、リレー機能実行時のシーケンス図である。図４および図５に示す無線通信システムは、一例として、情報集約装置であるＨｕｂ１ａと、リレーＮｏｄｅとして動作可能な情報収集装置であるＮｏｄｅ２ａ，３ａと、リレーＮｏｄｅとしての機能を持たない末端の情報収集装置であるＮｏｄｅ４ａとを有する。
【００１７】
たとえば、Ｎｏｄｅ２ａは、電源が投入されると（Ｓ１０１）、Ｈｕｂ１ａに対して接続要求を送信する（Ｓ１０２）。Ｈｕｂ１ａは、自装置とＮｏｄｅ２ａとの間の通信用帯域の割り当て処理を行い（Ｓ１０３）、その帯域に関する情報である通信帯域情報と、Ｎｏｄｅ毎に一意のＩＤであるＮｏｄｅ２ａのＩＤを含む機器情報とをＮｏｄｅ２ａに送信する（Ｓ１０４）。なお、通信帯域情報は、送信開始時間，通信期間，送信周期，通信種別等を含む帯域情報である。Ｎｏｄｅ２ａは、受信した機器情報を記憶し、さらに、受信した通信帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに記憶する（Ｓ１０５）。そして、Ｎｏｄｅ２ａは、Ｈｕｂ１ａに対して自装置の機器情報を含む報知情報帯域取得要求を送信する（Ｓ１０６）。Ｈｕｂ１ａは、報知情報を送信する際の報知情報送信用帯域の割り当て処理を行い（Ｓ１０７）、その帯域に関する情報である報知情報帯域情報をＮｏｄｅ２ａに送信する（Ｓ１０８）。なお、報知情報帯域情報は、送信開始時間，通信期間，送信周期，通信種別等を含む帯域情報である。Ｎｏｄｅ２ａは、受信した報知情報帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに追加する（Ｓ１０９）。
【００１８】
同様に、Ｎｏｄｅ３ａについても、上記Ｓ１０１〜Ｓ１０９の処理を適宜実行する。これにより、Ｎｏｄｅ２ａおよびＮｏｄｅ３ａは、各自の帯域管理テーブルに記憶された報知情報帯域情報に基づいて周期的に報知情報を送信することが可能となる（Ｓ１１１）。また、Ｎｏｄｅ２ａおよびＮｏｄｅ３ａは、各自の帯域管理テーブルに記憶された通信帯域情報に基づいてＨｕｂ１ａとの通信が可能となる（Ｓ１１２）。この際、Ｎｏｄｅ２ａおよびＮｏｄｅ３ａは、自装置における送信開始時間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）に移行し、通信期間の終了にあわせてＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）に移行することによって、消費電力の低減を図る。
【００１９】
また、Ｎｏｄｅ４ａは、上記Ｓ１０１〜Ｓ１０５の処理を適宜実行する。これにより、Ｎｏｄｅ４ａは、自装置の帯域管理テーブルに記憶された通信帯域情報に基づいてＨｕｂ１ａとの通信が可能となる（Ｓ１１３）。この際、Ｎｏｄｅ４ａは、自装置における送信開始時間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）に移行し、通信期間の終了にあわせてＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）に移行することによって、消費電力の低減を図る。
【００２０】
その後、Ｈｕｂ１ａおよび各Ｎｏｄｅが通常動作を行っている状態において、Ｎｏｄｅ４ａがＨｕｂ１ａとの通信の切断を検出した場合、Ｎｏｄｅ４ａでは、リレーＮｏｄｅが周期的に送信する報知情報の探索を開始する（Ｓ２０１）。この際、Ｎｏｄｅ４ａは、自局に割り当てられた通信帯域以外の帯域で報知情報の探索を行う。そして、報知情報を検出した場合、Ｎｏｄｅ４ａは、報知情報送信元のリレーＮｏｄｅに対してリレー開始要求を送信する（Ｓ２０２）。ここでは、Ｎｏｄｅ４ａは、報知情報送信元のＮｏｄｅ３ａに対して、自装置の機器情報を含むリレー開始要求を送信している。さらに、Ｎｏｄｅ３ａでは、Ｈｕｂ１ａに対して、リレー開始要求元であるＮｏｄｅ４ａの機器情報およびリレー開始要求転送元である自装置の機器情報を含むリレー開始要求を送信する（Ｓ２０３）。
【００２１】
リレー開始要求を受信したＨｕｂ１ａは、自装置とＮｏｄｅ３ａとの間の通信用帯域の割り当て処理と、Ｎｏｄｅ３ａとＮｏｄｅ４ａとの間の通信用帯域の割り当て処理を行う（Ｓ２０４）。そして、各通信用帯域に関するそれぞれの通信帯域情報を含むリレー開始指示をＮｏｄｅ３ａに送信する（Ｓ２０５）。Ｎｏｄｅ３ａは、受信したリレー開始指示に含まれたＨｕｂ１ａと自装置との間の通信帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに追加する（Ｓ２０６）。また、Ｎｏｄｅ３ａは、受信したリレー開始指示に含まれた自装置とＮｏｄｅ４ａとの間の通信帯域情報を含むリレー開始指示をＮｏｄｅ４ａに送信する（Ｓ２０７）。Ｎｏｄｅ４ａは、受信したリレー開始指示に含まれたＮｏｄｅ３ａと自装置との間の通信帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに追加する（Ｓ２０８）。以降、Ｈｕｂ１ａとＮｏｄｅ４ａの間の通信は、Ｎｏｄｅ３ａ経由で実行される（Ｓ２０９）。なお、図５において、Ｎｏｄｅ２ａおよびＮｏｄｅ３ａは、図４同様、自装置における送信開始時間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）に移行し、通信期間の終了にあわせてＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）に移行する。また、図５において、Ｎｏｄｅ４ａは、Ｓ１１３によるデータの送信開始時間から、Ｈｕｂ１ａとの通信の切断を検出し、Ｓ２０９でリレー機能を利用したデータ通信が完了するまでの間、Ａｃｔｉｖｅ状態を保持する。その後、Ｎｏｄｅ４ａは、自装置における送信開始時間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）に移行し、通信期間の終了にあわせてＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）に移行する。
【００２２】
つづいて、本実施例の無線通信方法を図面に従い詳細に説明する。図６は、本実施例のＨｕｂ１の機能ブロック構成の一例を示す図である。図６において、本実施例のＨｕｂ１は、ＣＰＵ１１により実現される各種機能ブロックを含み、機能ブロックとして、たとえば、コネクション制御部１０１と帯域制御部１０２とリレー制御部１０３とを有する。また、図７は、本実施例のＮｏｄｅ２，３の機能ブロック構成の一例を示す図である。図７において、本実施例のＮｏｄｅ２，３は、ＣＰＵ２１により実現される各種機能ブロックを含み、機能ブロックとして、たとえば、コネクション制御部２０１と帯域制御部２０２とリレー制御部２０３とＮｏｄｅスキャン部２０４とを有する。
【００２３】
図６のＨｕｂ１において、コネクション制御部１０１は、Ｈｕｂ１と各Ｎｏｄｅとの間の接続制御を行う。帯域制御部１０２は、Ｈｕｂ１を中心とするネットワークの帯域を管理し、各Ｎｏｄｅに対して未使用の帯域を割り当てる制御を行う。リレー制御部１０３は、リレーＮｏｄｅとの間で、リレー通信を実施するための制御を行う。
【００２４】
また、図７のＮｏｄｅ２，３において、コネクション制御部２０１は、自ＮｏｄｅとＨｕｂ１との間の接続制御を行う。帯域制御部２０２は、Ｈｕｂ１から通知される帯域情報を管理する。リレー制御部２０３は、Ｈｕｂ１との間で、リレー通信を実施するための制御を行う。Ｎｏｄｅスキャン部２０４は、Ｈｕｂ１からＮｏｄｅ探索要求を受けた場合に、この要求により通知された帯域で通信を行っているＮｏｄｅを探索し、発見した場合に、このＮｏｄｅの発見をＨｕｂ１に通知する。
【００２５】
ここで、本実施の無線通信方法を図８〜図１１に示すシーケンス図に従って説明する。具体的には、図１に示す動作を、図６および図７に示す機能ブロック図を用いて詳細に説明する。なお、図８は、リレー機能実行前の通常動作時のシーケンス図である。図９は、リレー機能における通信切断時の動作を示すシーケンス図である。図１０は、リレー機能におけるＮｏｄｅ発見通知時の動作を示すシーケンス図である。図１１は、リレー機能におけるリレー開始要求時の動作を示すシーケンス図である。
【００２６】
図８において、たとえば、Ｎｏｄｅ２に電源が投入されると（Ｓ１）、Ｎｏｄｅ２のコネクション制御部２０１は、Ｈｕｂ１に対して接続要求を送信する（Ｓ２）。
【００２７】
接続要求を受信したＨｕｂ１では、コネクション制御部１０１が、帯域制御部１０２に対し、自装置とＮｏｄｅ２との間の通信用帯域の割り当てを要求する。帯域制御部１０２は、未使用の帯域から、自装置とＮｏｄｅ２との間の通信用帯域を割り当てる処理を行い（Ｓ３）、その帯域に関する情報である通信帯域情報を、Ｎｏｄｅ名およびＮｏｄｅ種別とともに自装置の帯域管理テーブルの帯域情報欄に記憶する（Ｓ３）。図１２は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルは、Ｎｏｄｅ名（Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３，Ｎｏｄｅ４等）とＮｏｄｅ種別（リレー可またはリレー不可）と帯域情報が関連付けられた状態で管理される。帯域情報欄に記憶される通信帯域情報は、送信開始時間，通信期間，送信周期，割り当て種別（通常またはリレー），通信種別（Up-link，bi-link等）等を含む帯域情報である。また、コネクション制御部１０１は、帯域制御部１０２によって帯域管理テーブルに記憶された通信帯域情報と、Ｎｏｄｅ毎に一意のＩＤであるＮｏｄｅ２のＩＤを含む機器情報とをＮｏｄｅ２に送信する（Ｓ４）。
【００２８】
Ｎｏｄｅ２では、コネクション制御部２０１が、Ｈｕｂ１から受信した機器情報を記憶し、さらに、帯域制御部２０２が、Ｈｕｂ１から受信した通信帯域情報を、接続先と関連付けて自装置の帯域管理テーブルの帯域情報欄に記憶する（Ｓ５）。図１３は、Ｎｏｄｅ２の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。Ｎｏｄｅ２の帯域管理テーブルは、接続先（Ｈｕｂ１等）と帯域情報が関連付けられた状態で管理される。Ｎｏｄｅ２の帯域管理テーブルに記憶される通信帯域情報は、送信開始時間，通信期間，送信周期，通信種別（Up-link，bi-link等）等を含む帯域情報である。
【００２９】
同様に、Ｎｏｄｅ３，Ｎｏｄｅ４についても、上記Ｓ１〜Ｓ５の処理を適宜実行する。図１４は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図であり、図１５は、Ｎｏｄｅ４の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。これにより、Ｎｏｄｅ２〜４は、それぞれの帯域管理テーブルに記憶された通信帯域情報に基づいてＨｕｂ１との通信が可能となる（Ｓ６）。この際、Ｎｏｄｅ２〜４は、それぞれに割り当てられた期間である割り当て期間でＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）となり、割り当て期間以外の時間帯でＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）となることによって、消費電力の低減を図る。具体的には、自装置における送信開始時間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態に移行し、通信期間の終了にあわせてＳｌｅｅｐ状態に移行し、以降は、送信周期ごとに、状態移行が繰り返し実行される。なお、Ｓｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）では、送信処理にかかわる処理部の動作を停止する。また、本実施例では、Ｎｏｄｅ２，３は、通常動作時において、自身がリレー可能であることを示す報知情報の送信を行わないこととする。
【００３０】
つぎに、Ｈｕｂ１および各Ｎｏｄｅが通常動作を行っている状態において、Ｈｕｂ１のコネクション制御部１０１が、図９に示すように、Ｎｏｄｅ４への割り当て期間内にＮｏｄｅ４によるＵｐｌｉｎｋ送信を確認できなかった場合を想定する。この時点で、コネクション制御部１０１は、Ｎｏｄｅ４との通信が切断されたものと判断する（Ｓ７）。そして、コネクション制御部１０１は、Ｎｏｄｅ４との通信の切断を検出したことをリレー制御部１０３に通知する。
【００３１】
なお、Ｎｏｄｅ４は、Ｈｕｂ１に対するＵｐｌｉｎｋ送信（Ｓ７）の後、Ｈｕｂ１からの応答が確認できなった時点で、Ｈｕｂ１との通信が切断されたものと判断する。また、Ｎｏｄｅ４は、Ｈｕｂ１との通信の切断を検出後も、自装置への割り当て期間内でＵｐｌｉｎｋ送信を継続して実行する。また、Ｎｏｄｅ４は、自装置への割り当て期間外の時間帯にはリレーＮｏｄｅが送信する報知情報を探索する。以降、Ｎｏｄｅ４は、リレー通信によりＨｕｂ１と通信可能な状態となるまでの間、すなわち、後述するＳ２７でリレー用の通信帯域情報が自装置の帯域管理テーブルに追加されるまでの間は、Ａｃｔｉｖｅ状態が維持されることになる。
【００３２】
つぎに、Ｎｏｄｅ４との通信断を通知されたリレー制御部１０３は、自装置の帯域管理テーブルから、Ｎｏｄｅ種別が「リレー可」のＮｏｄｅを抽出する（Ｓ８）。ここでは、Ｎｏｄｅ２とＮｏｄｅ３が該当する。また、リレー制御部１０３は、自装置の帯域管理テーブルから、Ｎｏｄｅ４の通信帯域情報を抽出する（Ｓ９）。そして、リレー制御部１０３は、Ｓ８で抽出したＮｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３に対し、Ｓ９で抽出したＮｏｄｅ４の通信帯域情報およびＮｏｄｅ４の機器情報を含むＮｏｄｅ探索要求を送信する（Ｓ１０）。この際、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、それぞれへの割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、Ｈｕｂ１のリレー制御部１０３は、それぞれの割り当て期間内でＮｏｄｅ探索要求を送信する。これにより、Ｈｕｂ１は、新たな通信帯域を割り当てることなく、Ｎｏｄｅ探索要求を送信することができる。なお、Ｎｏｄｅ探索要求送信後に、コネクション制御部１０１によってＮｏｄｅ４によるＵｐｌｉｎｋ送信が確認された場合、リレー制御部１０３は、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３に対してＮｏｄｅ探索停止要求を送信する。
【００３３】
Ｎｏｄｅ探索要求を受信したＮｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３では、Ｎｏｄｅスキャン部２０４が、Ｎｏｄｅ探索要求に含まれるＮｏｄｅ４の通信帯域情報および機器情報を用いてＮｏｄｅ４のＵｐｌｉｎｋ送信を検出する処理、を実行する（Ｓ１１）。この際、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、Ｎｏｄｅ４への割り当て期間に合わせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、それぞれのＮｏｄｅスキャン部２０４は、Ｎｏｄｅ４への割り当て期間内でＮｏｄｅ４のＵｐｌｉｎｋ送信を検出する処理を行う。Ｎｏｄｅスキャン部２０４は、Ｎｏｄｅ４の通信帯域情報から得られる割り当て期間内でデータ送信を検出した場合、そのデータに含まれた機器情報がＨｕｂ１から通知されたＮｏｄｅ４の機器情報と一致するかどうかを確認する。そして、Ｎｏｄｅスキャン部２０４は、それぞれの機器情報が一致した場合に、そのデータ送信がＮｏｄｅ４によるＵｐｌｉｎｋ送信であると判断し、周辺にＮｏｄｅ４が存在するものと判断する。このように、Ｎｏｄｅ探索要求にＮｏｄｅ４の通信帯域情報が含められていることによって、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、効率よくＮｏｄｅ４を探索することが可能となる。一方、Ｎｏｄｅ探索によりデータ送信が検出できない場合、Ｎｏｄｅスキャン部２０４は、Ｈｕｂ１からＮｏｄｅ探索停止要求を受信するまで、Ｎｏｄｅ４の通信帯域情報を利用したＮｏｄｅ４の探索を継続する。
【００３４】
Ｎｏｄｅスキャン部２０４によるＮｏｄｅ探索の結果、Ｎｏｄｅ４によるＵｐｌｉｎｋ送信が検出された場合（Ｓ１２）、リレー制御部２０３は、Ｈｕｂ１に対し、Ｎｏｄｅ４の機器情報を含むＮｏｄｅ発見通知を送信する（Ｓ１３）。この際、Ｎｏｄｅ４のＵｐｌｉｎｋ送信を検出したＮｏｄｅが、自装置への割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、そのＮｏｄｅのリレー制御部２０３が、自装置への割り当て期間内でＮｏｄｅ発見通知を送信する。これにより、Ｎｏｄｅ４のＵｐｌｉｎｋ送信を検出したＮｏｄｅは、Ｈｕｂ１に新たな通信帯域の割り当てを要求することなく、Ｎｏｄｅ発見通知を送信することができる。本実施例では、Ｎｏｄｅ３のＮｏｄｅスキャン部２０４が、Ｎｏｄｅ４によるＵｐｌｉｎｋ送信を検出し、Ｎｏｄｅ３のリレー制御部２０３が、Ｈｕｂ１に対しＮｏｄｅ発見通知を送信している。
【００３５】
つぎに、図１０に示すように、Ｎｏｄｅ３からＮｏｄｅ発見通知を受信したＨｕｂ１では、リレー制御部１０３が、Ｎｏｄｅ探索要求を送信したＮｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３に対し、Ｎｏｄｅ探索停止要求を送信する（Ｓ１４）。この際、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、それぞれへの割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、Ｈｕｂ１のリレー制御部１０３は、それぞれの割り当て期間内でＮｏｄｅ探索停止要求を送信する。
【００３６】
Ｈｕｂ１からＮｏｄｅ探索停止要求を受信したＮｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３では、Ｎｏｄｅスキャン部２０４が、Ｎｏｄｅ探索を終了する（Ｓ１５）。これにより、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、無駄な電力消費を回避することができる。
【００３７】
また、Ｈｕｂ１のリレー制御部１０３は、Ｎｏｄｅ探索停止要求送信後に、帯域制御部１０２に対し、報知情報送信用の帯域割り当てを要求する。この要求を受けた帯域制御部１０２は、報知情報送信用の帯域を割り当てる処理を行う（Ｓ１６）。この報知情報送信用の帯域は、Ｎｏｄｅ４を発見したＮｏｄｅ３が報知情報を送信するための帯域である。また、帯域制御部１０２は、報知情報送信用の帯域に関する情報である報知情報帯域情報を、自装置の帯域管理テーブルの帯域情報欄に追加する（Ｓ１６）。図１６は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。Ｎｏｄｅ３の欄には、送信開始時間，通信期間，送信周期，割り当て種別，通信種別等を含む報知情報帯域情報が追加されている。そして、帯域制御部１０２は、報知情報帯域情報をリレー制御部１０３に通知する。報知情報帯域情報を取得したリレー制御部１０３は、Ｎｏｄｅ３に対し、取得した報知情報帯域情報とＮｏｄｅ４のＩＤを含む機器情報とを含む報知情報送信要求を送信する（Ｓ１７）。この際、Ｎｏｄｅ３は、自装置への割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、Ｈｕｂ１のリレー制御部１０３は、Ｎｏｄｅ３への割り当て期間内で報知情報送信要求を送信する。
【００３８】
報知情報送信要求を受信したＮｏｄｅ３では、帯域制御部２０２が、この要求に含まれる報知情報帯域情報を、自装置の帯域管理テーブルの帯域情報欄に追加する（Ｓ１８）。図１７は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。ここでは、Ｈｕｂ１の欄として、送信開始時間，通信期間，送信周期，通信種別等を含む報知情報帯域情報が追加されている。また、Ｎｏｄｅ３のリレー制御部２０３は、報知情報送信要求に含まれた機器情報に対応するＮｏｄｅ４に対し、自身がリレー可能であることを示す報知情報をユニキャストで送信する（Ｓ１９）。この際、Ｎｏｄｅ３は、報知情報送信要求に含まれた報知情報帯域情報に基づく割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、Ｎｏｄｅ３のリレー制御部２０３は、この割り当て期間内でＮｏｄｅ４に報知情報を送信する。なお、本実施例では、Ｎｏｄｅ４を発見できていないＮｏｄｅ２は、報知情報送信要求の受信処理および報知情報の送信処理を行わない。
【００３９】
つぎに、自装置への割り当て期間外の時間帯における探索により報知情報を受信したＮｏｄｅ４は（Ｓ１９）、図１１に示すように、Ｎｏｄｅ３に対し、自装置の機器情報であるリレー開始要求元情報を含むリレー開始要求を送信する（Ｓ２０）。そして、Ｎｏｄｅ４からリレー開始要求を受信したＮｏｄｅ３では、リレー制御部２０３が、Ｈｕｂ１に対し、Ｎｏｄｅ４から受け取ったリレー開始要求元情報と自装置の機器情報であるリレー転送元情報とを含むリレー開始要求を送信する（Ｓ２１）。なお、Ｓ２０によるリレー開始要求受信、Ｓ２１によるリレー開始要求送信については、Ｓ１９で報知情報送信を行った割り当て期間内で実行されるものとする。
【００４０】
Ｎｏｄｅ３からリレー開始要求を受信したＨｕｂ１では、リレー制御部１０３が、帯域制御部１０２に対し、Ｎｏｄｅ３を経由したＮｏｄｅ４との間の通信用帯域の割り当てを指示する。また同時に、リレー制御部１０３は、帯域制御部１０２に対し、自装置とＮｏｄｅ４との間の通信用帯域の解放を指示する。帯域制御部１０２は、自装置とＮｏｄｅ３との間の通信用帯域を割り当てる処理を行い（Ｓ２２）、さらに、Ｎｏｄｅ３とＮｏｄｅ４との間の通信用帯域を割り当てる処理を行う（Ｓ２２）。そして、帯域制御部１０２は、それらの帯域に関する情報であるそれぞれの通信帯域情報を、自装置の帯域管理テーブルの帯域情報欄に追加する（Ｓ２２）。また同時に、帯域制御部１０２は、Ｈｕｂ１とＮｏｄｅ４との間の通信用帯域を解放し、自装置の帯域管理テーブルから、解放した通信用帯域に関する通信帯域情報を削除する（Ｓ２３）。図１８は、Ｈｕｂ１の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。ここでは、Ｎｏｄｅ３とＮｏｄｅ４の欄に、割り当て種別：「リレー」の通信帯域情報が追加され、Ｎｏｄｅ４の欄に記憶されていた割り当て種別：「通常」の通信帯域情報が削除されている。その後、リレー制御部１０３は、帯域制御部１０２によって帯域管理テーブルに記憶された、自装置−Ｎｏｄｅ３間のリレー用の通信帯域情報およびＮｏｄｅ３−Ｎｏｄｅ４間のリレー用の通信帯域情報を含むリレー開始指示をＮｏｄｅ３に送信する（Ｓ２４）。この際、Ｎｏｄｅ３は、自装置への割り当て期間にあわせてＡｃｔｉｖｅ状態となり、Ｈｕｂ１のリレー制御部１０３は、Ｎｏｄｅ３への割り当て期間内でリレー開始指示を送信する。
【００４１】
Ｈｕｂ１からリレー開始指示を受信したＮｏｄｅ３では、帯域制御部２０２が、リレー開始指示に含まれる、Ｈｕｂ１−自装置間のリレー用の通信帯域情報および自装置−Ｎｏｄｅ４間のリレー用の通信帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに追加する（Ｓ２５）。図１９は、Ｎｏｄｅ３の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。ここでは、接続先「Ｈｕｂ１」と接続先「Ｎｏｄｅ４」の欄に、通信種別が「Ｂｉｌｉｎｋ」とされたリレー用の通信帯域情報が追加されている。その後、リレー制御部２０３は、自装置−Ｎｏｄｅ４間のリレー用の通信帯域情報を含むリレー開始指示をＮｏｄｅ４に送信する（Ｓ２６）。なお、Ｓ２５による帯域管理テーブル更新、Ｓ２６によるリレー開始指示送信については、Ｓ２４でリレー開始指示を受信した割り当て期間内で実行されるものとする。
【００４２】
Ｎｏｄｅ３からリレー開始指示を受信したＮｏｄｅ４は、リレー開始指示に含まれる、Ｎｏｄｅ３−自装置間のリレー用の通信帯域情報を自装置の帯域管理テーブルに追加する（Ｓ２７）。図２０は、Ｎｏｄｅ４の帯域管理テーブルの構成例を示す図である。ここでは、接続先「Ｎｏｄｅ３」の欄に、通信種別が「Ｂｉｌｉｎｋ」とされたリレー用の通信帯域情報が追加されている。これにより、Ｎｏｄｅ４は、自装置の帯域管理テーブルに基づいて、Ｎｏｄｅ３をリレーＮｏｄｅとした、Ｈｕｂ１とのリレー通信が可能となる（Ｓ２８）。この際、Ｎｏｄｅ３のリレー制御部２０３は、自装置の帯域管理テーブルに基づいて中継処理を行う（Ｓ２８）。Ｎｏｄｅ３とＮｏｄｅ４は、それぞれに割り当てられた期間である割り当て期間でＡｃｔｉｖｅ状態（通常モード）となり、割り当て期間以外の時間帯でＳｌｅｅｐ状態（低消費電力モード）となることによって、通常動作時同様、消費電力の低減を図る。なお、リレー通信時においても、Ｎｏｄｅ２，Ｎｏｄｅ３は、通常動作時同様、報知情報の送信を行わないこととする。
【００４３】
上述してきたように、本実施例では、Ｈｕｂ１とＮｏｄｅ４との通信断を契機として、リレーＮｏｄｅとして動作可能なＮｏｄｅ２とＮｏｄｅ３が、通信が切断されたＮｏｄｅ４を探索する。その後、Ｎｏｄｅ４を発見した特定Ｎｏｄｅが、その旨をＨｕｂ１に通知し、Ｎｏｄｅ４に対してユニキャストで報知情報を送信することとした。そして、報知情報を受信したＮｏｄｅ４が、上記特定Ｎｏｄｅ経由でＨｕｂ１にリレー通信の開始を要求し、Ｈｕｂ１が、自装置−特定Ｎｏｄｅ間および特定Ｎｏｄｅ−Ｎｏｄｅ４間における通信用帯域を割り当て、リレー通信の開始を指示することとした。以降、Ｈｕｂ１とＮｏｄｅ４との間では、上記特定Ｎｏｄｅ経由でリレー通信が行われる。このように、本実施例においては、Ｈｕｂ１との通信が切断されたＮｏｄｅ４を発見したリレーＮｏｄｅのみが報知情報を送信し、Ｎｏｄｅ４を発見できなかったリレーＮｏｄｅは、報知情報を送信しないこととした。これにより、本実施例のリレーＮｏｄｅは、報知情報の送信にかかる消費電力を、従来よりも低減することが可能となる。
【００４４】
また、従来は、すべてのリレーＮｏｄｅが報知情報を定期的に送信し、さらに、報知情報を送信する際には、報知情報の送信、および報知情報送信後のリレー開始要求の受信待ち、のための帯域を占有していた。これに対し、本実施例においては、Ｈｕｂ１との通信が切断されたＮｏｄｅ４を発見したリレーＮｏｄｅのみが報知情報を送信することとしたので、従来と比較して、報知情報を送信するために占有する帯域を大幅に削減することが可能となる。
【００４５】
つづいて、本実施例の効果を、数値を用いて具体的に説明する。まず、下記の３つの条件（１）〜（３）を想定し、かつリレー通信を希望するＮｏｄｅがいない場合における、従来と本実施例とのリレーＮｏｄｅの消費電力を比較する。図２１−１は、従来のリレーＮｏｄｅの動作を示す図であり、図２１−２は、本実施例のリレーＮｏｄｅの動作を示す図である。ここでは、実線内がＡｃｔｉｖｅ状態を表し、点線内がＳｌｅｅｐ状態を表す。なお、従来のリレーＮｏｄｅとして、IEEE 802.15.6のリレー機能を採用するＮｏｄｅを用いる。
（１）ビットレート＝７５．９ｋｂｐｓ、報知情報（＝T-Poll）：送信周期＝１秒、T-Poll用通信帯域（T-Poll送信（２０ｂｙｔｅ）、およびリレー開始要求（８０ｂｙｔｅ）受信待ち）
（２）基本消費電力（＝Sleep状態）＝１０［μＡ］＝０．０１［ｍＡ］、送信中の消費電力（＝Active状態)＝４０［ｍＡ］、受信中の消費電力（＝Active状態）＝３０［ｍＡ］
（３）電池容量＝２２０ｍＡＨ（リチウム電池）
【００４６】
従来のリレーＮｏｄｅは、図２１−１に示すように、リレーを希望するＮｏｄｅの有無にかかわらず、定期的にT-Pollをブロードキャスト送信する。したがって、T-Poll送信周期を一単位として考えると、一単位内（１秒間）の放電量は、下記（１）式のように求めることができる。
T-Poll送信時間：（２０＊８）／７５９００［ｍｓｅｃ］
リレー開始要求受信待ち時間：（８０＊８）／７５９００［ｍｓｅｃ］
一単位内（１秒間）の放電量
＝０．０１＊１０００＋（（２０＊８）／７５９００）＊４０＊α＋（（８０＊８）／７５９００）＊３０＊β
＝１０＋０．０８＊α＋０．２５＊β
＝１１．３ …（１）
【００４７】
なお、図２２は、リチウム電池の特性の一例を示す図である。リチウム電池は、図２２に示すように、出力負荷が高いほど電池容量に与える影響が大きいことが知られている。上記α、βは、リチウム電池の特性を考慮した調整値である。ここでは、一例として、α＝β＝４としている。
【００４８】
一方、本実施例のリレーＮｏｄｅにおいては、通信が切断されたＮｏｄｅを発見したリレーＮｏｄｅのみが、報知情報を送信する（図２１−２参照）。したがって、リレーを希望するＮｏｄｅがいない場合、一単位内（１秒間）の放電量は、下記（２）式のように求めることができる。
一単位内（１秒間）の放電量
＝０．０１＊１０００
＝１０ …（２）
【００４９】
以上のことから、本実施例のリレーＮｏｄｅは、従来のリレーＮｏｄｅと比較して、上記条件において、一単位内（１秒間）の放電量、すなわち、消費電流を１２％程度低減することが可能となる。
【００５０】
つぎに、下記の２つの条件（１），（２）を想定した場合において、従来のリレーＮｏｄｅと本実施例のリレーＮｏｄｅが、１時間で、リレーを実施するためにＨｕｂに要求する通信帯域を比較する。なお、従来のリレーＮｏｄｅとして、IEEE 802.15.6のリレー機能を採用するＮｏｄｅを用いる。
（１）ビットレート＝７５．９ｋｂｐｓ、報知情報（＝T-Poll）：送信周期＝１秒、T-Poll用通信帯域（T-Poll送信（２０ｂｙｔｅ）、およびリレー開始要求（８０ｂｙｔｅ）受信待ち）
（２）Ｈｕｂに４つのＮｏｄｅが接続。４つのうち３つがリレーＮｏｄｅ。１つはリレー不可のＮｏｄｅ。通信開始から１時間後にリレー不可のＮｏｄｅが通信品質劣化によりリレーされる。
【００５１】
以上の条件において、従来のリレーＮｏｄｅは、リレーを希望するＮｏｄｅの有無にかかわらず、T-Pollをブロードキャスト送信する。したがって、従来は、３つのリレーＮｏｄｅが、１時間で、リレーを実施するためにＨｕｂに要求する帯域の合計として、下記（３）式の帯域を要求することになる。
Ｈｕｂに要求する帯域の合計
＝（２０＋８０）＊８＊（６０＊６０）＊３
＝８６４０ｋｂｐｓ …（３）
【００５２】
一方、本実施例では、リレー機能を実現するために、Ｎｏｄｅ探索要求（２０ｂｙｔｅ），Ｎｏｄｅ発見通知（２０ｂｙｔｅ），Ｎｏｄｅ探索停止要求（２０ｂｙｔｅ），報知情報送信要求（２０ｂｙｔｅ），報知情報（２０＋８０ｂｙｔｅ）が送受される。したがって、リレーＮｏｄｅがＨｕｂに要求する帯域の合計は、下記（４）式のように求めることができる。
Ｈｕｂに要求する帯域の合計
＝（（２０＊３）＋２０＋（２０＊３）＋２０＋（２０＋８０））＊８
＝２．０８ｋｂｐｓ …（４）
【００５３】
以上のことから、本実施例のリレーＮｏｄｅは、従来のリレーＮｏｄｅと比較して、上記条件において、Ｈｕｂに要求する帯域の合計を、９９．９８％程度削減することが可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１ Ｈｕｂ
２，３，４ Ｎｏｄｅ
１１，２１ ＣＰＵ
１２，２２ メモリ
１３，２３ ＢｕｓＩＦ
１４，２４ ＰＨＹ
１５，２６ アンテナ部
２５ ＳＰＩ
１０１，２０１ コネクション制御部
１０２，２０２ 帯域制御部
１０３，２０３ リレー制御部
２０４ Ｎｏｄｅスキャン部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を収集する複数の情報収集装置と、前記複数の情報収集装置と通信を行うことによって情報を集約する情報集約装置とを有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記情報集約装置が、前記情報収集装置の１つである第１の装置との通信の切断を検出した場合に、中継装置としての機能を備えた他の情報収集装置に対して、前記第１の装置の通信帯域および識別子を含む探索要求を送信し、
前記探索要求を受信した情報収集装置が、当該要求に含まれた前記第１の装置の通信帯域および識別子に基づいて前記第１の装置を探索し、
前記探索の結果として前記第１の装置を検出した情報収集装置である第２の装置が、前記情報集約装置に対して発見通知を送信し、
前記発見通知を受信した情報集約装置が、報知情報送信用の帯域を割り当てる処理を行い、
前記第２の装置が、前記報知情報送信用の帯域内で、前記第１の装置に対して、リレー可能であることを示す報知情報を送信し、
前記第２の装置が、前記報知情報の送信に対する応答として前記第１の装置からリレー開始を要求され、前記情報集約装置によりリレー用の帯域が割り当てられた場合に、当該リレー用の帯域内で前記第１の装置と前記情報集約装置との間の通信の中継処理を行う、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記情報集約装置は、前記探索要求を送信する場合、前記中継装置としての機能を備えた各情報収集装置に割り当てた通信帯域内で個別に探索要求を送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記探索要求を受信した情報収集装置は、前記第１の装置を探索する場合、前記第１の装置の通信帯域内でデータ送信を検出し、当該データに含まれた識別子が前記探索要求に含まれた識別子と一致するかどうかを確認し、一致した場合に当該データ送信が第１の装置による送信であると判断する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記第２の装置は、自装置に割り当てられた通信帯域内で前記発見通知を送信する、
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の無線通信方法。
【請求項５】
さらに、
前記情報集約装置は、前記発見通知を受信した場合に、前記探索要求を送信した各情報収集装置に対して、それぞれに割り当てた通信帯域内で探索停止要求を送信し、
自装置に割り当てられた通信帯域内で探索停止要求を受信した各情報収集装置が、前記第１の装置の探索を停止する、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の無線通信方法。
【請求項６】
前記情報収集装置は、自装置に割り当てられた通信帯域の期間および前記探索を行っている期間、以外の期間については、自装置に割り当てられた通信帯域の期間および前記探索を行っている期間よりも低消費電力で動作する、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の無線通信方法。
【請求項７】
情報を収集する複数の情報収集装置と、前記複数の情報収集装置と通信を行うことによって情報を集約する情報集約装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記情報集約装置が、
前記情報収集装置の１つである通信可能端末との通信の切断を検出した場合に、中継装置としての機能を備えた他の情報収集装置に対して、前記通信可能端末の通信帯域および識別子を含む探索要求を送信する第１のリレー制御部と、
前記探索要求に対する応答として、前記通信可能端末を検出した情報収集装置である発見端末から発見通知を受信した場合に、報知情報送信用の帯域を割り当てる処理を行う帯域制御部と、
を有し、
前記中継装置としての機能を備えた情報収集装置が、
受信した探索要求に含まれた前記通信可能端末の通信帯域および識別子に基づいて当該通信可能端末を探索する探索部と、
前記探索部により前記通信可能端末が検出された場合に前記情報集約装置に対して発見通知を送信し、さらに、前記発見通知を送信後に前記情報集約装置によって報知情報送信用の帯域が割り当てられた場合に、当該報知情報送信用の帯域内で、前記通信可能端末に対して、リレー可能であることを示す報知情報を送信し、その後、当該報知情報の送信に対する応答として前記通信可能端末からリレー開始を要求され、前記情報集約装置によりリレー用の帯域が割り当てられた場合に、当該リレー用の帯域内で前記通信可能端末と前記情報集約装置との間の通信の中継処理を行う第２のリレー制御部と、
を有する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
情報を収集する複数の情報収集装置と、前記複数の情報収集装置と通信を行うことによって情報を集約する情報集約装置とを有する無線通信システムにおける、前記情報集約装置であって、
前記情報収集装置の１つである通信可能端末との通信の切断を検出した場合に、中継装置としての機能を備えた他の情報収集装置に対して、前記通信可能端末の通信帯域および識別子を含む探索要求を送信するリレー制御部と、
前記探索要求に対する応答として、前記通信可能端末を検出した情報収集装置から発見通知を受信した場合に、リレー可能であることを示す報知情報を送信するための帯域を割り当てる処理を行う帯域制御部と、
を有する、
ことを特徴とする情報集約装置。
【請求項９】
情報を収集する複数の情報収集装置と、前記複数の情報収集装置と通信を行うことによって情報を集約する情報集約装置とを有する無線通信システムにおける、中継装置としての機能を備えた情報収集装置であって、
前記情報集約装置が、前記情報収集装置の１つである通信可能端末との通信の切断を検出し、当該通信可能端末の通信帯域および識別子を含む探索要求を送信した場合において、受信した探索要求に含まれた前記通信可能端末の通信帯域および識別子に基づいて当該通信可能端末を探索する探索部と、
前記探索部により前記通信可能端末が検出された場合に前記情報集約装置に対して発見通知を送信し、さらに、前記発見通知を送信後に前記情報集約装置によって報知情報送信用の帯域が割り当てられた場合に、当該報知情報送信用の帯域内で、前記通信可能端末に対して、リレー可能であることを示す報知情報を送信し、その後、当該報知情報の送信に対する応答として前記通信可能端末からリレー開始を要求され、前記情報集約装置によりリレー用の帯域が割り当てられた場合に、当該リレー用の帯域内で前記通信可能端末と前記情報集約装置との間の通信の中継処理を行うリレー制御部と、
を有する、
ことを特徴とする情報収集装置。
【請求項１】
情報を収集する複数の情報収集装置と、前記複数の情報収集装置と通信を行うことによって情報を集約する情報集約装置とを有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記情報集約装置が、前記情報収集装置の１つである第１の装置との通信の切断を検出した場合に、中継装置としての機能を備えた他の情報収集装置に対して、前記第１の装置の通信帯域および識別子を含む探索要求を送信し、
前記探索要求を受信した情報収集装置が、当該要求に含まれた前記第１の装置の通信帯域および識別子に基づいて前記第１の装置を探索し、
前記探索の結果として前記第１の装置を検出した情報収集装置である第２の装置が、前記情報集約装置に対して発見通知を送信し、
前記発見通知を受信した情報集約装置が、報知情報送信用の帯域を割り当てる処理を行い、
前記第２の装置が、前記報知情報送信用の帯域内で、前記第１の装置に対して、リレー可能であることを示す報知情報を送信し、
前記第２の装置が、前記報知情報の送信に対する応答として前記第１の装置からリレー開始を要求され、前記情報集約装置によりリレー用の帯域が割り当てられた場合に、当該リレー用の帯域内で前記第１の装置と前記情報集約装置との間の通信の中継処理を行う、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記情報集約装置は、前記探索要求を送信する場合、前記中継装置としての機能を備えた各情報収集装置に割り当てた通信帯域内で個別に探索要求を送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記探索要求を受信した情報収集装置は、前記第１の装置を探索する場合、前記第１の装置の通信帯域内でデータ送信を検出し、当該データに含まれた識別子が前記探索要求に含まれた識別子と一致するかどうかを確認し、一致した場合に当該データ送信が第１の装置による送信であると判断する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記第２の装置は、自装置に割り当てられた通信帯域内で前記発見通知を送信する、
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の無線通信方法。
【請求項５】
さらに、
前記情報集約装置は、前記発見通知を受信した場合に、前記探索要求を送信した各情報収集装置に対して、それぞれに割り当てた通信帯域内で探索停止要求を送信し、
自装置に割り当てられた通信帯域内で探索停止要求を受信した各情報収集装置が、前記第１の装置の探索を停止する、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の無線通信方法。
【請求項６】
前記情報収集装置は、自装置に割り当てられた通信帯域の期間および前記探索を行っている期間、以外の期間については、自装置に割り当てられた通信帯域の期間および前記探索を行っている期間よりも低消費電力で動作する、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の無線通信方法。
【請求項７】
情報を収集する複数の情報収集装置と、前記複数の情報収集装置と通信を行うことによって情報を集約する情報集約装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記情報集約装置が、
前記情報収集装置の１つである通信可能端末との通信の切断を検出した場合に、中継装置としての機能を備えた他の情報収集装置に対して、前記通信可能端末の通信帯域および識別子を含む探索要求を送信する第１のリレー制御部と、
前記探索要求に対する応答として、前記通信可能端末を検出した情報収集装置である発見端末から発見通知を受信した場合に、報知情報送信用の帯域を割り当てる処理を行う帯域制御部と、
を有し、
前記中継装置としての機能を備えた情報収集装置が、
受信した探索要求に含まれた前記通信可能端末の通信帯域および識別子に基づいて当該通信可能端末を探索する探索部と、
前記探索部により前記通信可能端末が検出された場合に前記情報集約装置に対して発見通知を送信し、さらに、前記発見通知を送信後に前記情報集約装置によって報知情報送信用の帯域が割り当てられた場合に、当該報知情報送信用の帯域内で、前記通信可能端末に対して、リレー可能であることを示す報知情報を送信し、その後、当該報知情報の送信に対する応答として前記通信可能端末からリレー開始を要求され、前記情報集約装置によりリレー用の帯域が割り当てられた場合に、当該リレー用の帯域内で前記通信可能端末と前記情報集約装置との間の通信の中継処理を行う第２のリレー制御部と、
を有する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
情報を収集する複数の情報収集装置と、前記複数の情報収集装置と通信を行うことによって情報を集約する情報集約装置とを有する無線通信システムにおける、前記情報集約装置であって、
前記情報収集装置の１つである通信可能端末との通信の切断を検出した場合に、中継装置としての機能を備えた他の情報収集装置に対して、前記通信可能端末の通信帯域および識別子を含む探索要求を送信するリレー制御部と、
前記探索要求に対する応答として、前記通信可能端末を検出した情報収集装置から発見通知を受信した場合に、リレー可能であることを示す報知情報を送信するための帯域を割り当てる処理を行う帯域制御部と、
を有する、
ことを特徴とする情報集約装置。
【請求項９】
情報を収集する複数の情報収集装置と、前記複数の情報収集装置と通信を行うことによって情報を集約する情報集約装置とを有する無線通信システムにおける、中継装置としての機能を備えた情報収集装置であって、
前記情報集約装置が、前記情報収集装置の１つである通信可能端末との通信の切断を検出し、当該通信可能端末の通信帯域および識別子を含む探索要求を送信した場合において、受信した探索要求に含まれた前記通信可能端末の通信帯域および識別子に基づいて当該通信可能端末を探索する探索部と、
前記探索部により前記通信可能端末が検出された場合に前記情報集約装置に対して発見通知を送信し、さらに、前記発見通知を送信後に前記情報集約装置によって報知情報送信用の帯域が割り当てられた場合に、当該報知情報送信用の帯域内で、前記通信可能端末に対して、リレー可能であることを示す報知情報を送信し、その後、当該報知情報の送信に対する応答として前記通信可能端末からリレー開始を要求され、前記情報集約装置によりリレー用の帯域が割り当てられた場合に、当該リレー用の帯域内で前記通信可能端末と前記情報集約装置との間の通信の中継処理を行うリレー制御部と、
を有する、
ことを特徴とする情報収集装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１−１】
【図２１−２】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１−１】
【図２１−２】
【図２２】
【公開番号】特開２０１３−８１１２８（Ｐ２０１３−８１１２８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０９６７（Ｐ２０１１−２２０９６７）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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