(57)【要約】【課題】無線ネットワークにおいてゲートウエイ装置を増設する際に、簡易な手続により増設ゲートウエイ装置を起点とする通信経路を構築する。【解決手段】ゲートウエイ装置２ａを起点とし、複数の無線ノード１を接続する通信経路が構築されている状況でゲートウエイ装置２ｂを増設する場合に、ゲートウエイ装置２ｂは新たな通信経路を構築するためのグループ構築メッセージをブロードキャスト送信し、各無線ノード１では、ゲートウエイ装置２ａとの間の中継段数を記憶しており、グループ構築メッセージを受信した際に、グループ構築メッセージに示されるゲートウエイ装置２ｂとの間の中継段数が、ゲートウエイ装置２ａとの中継段数よりも少ない場合に、ゲートウエイ装置２ｂの通信経路に参加し、グループ構築メッセージの中継段数を１つ加算して、他の無線ノード１にブロードキャスト送信し、順次グループ構築メッセージを無線ノード１間で伝播させる。【選択図】図４
2010141394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局装置と複数の通信装置を有し、基地局装置を起点とし通信装置を接続する通信経路が基地局装置及び通信装置間で構築される通信システムであって、
各基地局装置は、
所定の場合に、当該基地局装置を起点とする通信経路の構築を開始することを通信装置に通知する経路構築メッセージを送信し、
各通信装置は、
第１の基地局装置を起点とする第１の通信経路に属している場合に、前記第１の基地局装置との通信特性を記憶しており、
経路構築メッセージを受信した場合に、受信した経路構築メッセージに基づいて、経路構築メッセージの送信元である第２の基地局装置との通信特性を抽出し、前記第１の基地局装置との通信特性と前記第２の基地局装置との通信特性とを比較して、前記第２の基地局装置を起点とする第２の通信経路に参入するか否かを判断することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
各通信装置は、
転送機能を有し、
前記第２の通信経路に参入する場合に、受信した経路構築メッセージを他の通信装置に転送し、前記第２の通信経路に参入しない場合に、受信した経路構築メッセージを他の通信装置に転送しないことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
各基地局装置は、
ブロードキャスト通信により前記経路構築メッセージを送信し、
各通信装置は、
前記第２の通信経路に参入する場合に、受信した経路構築メッセージをブロードキャスト通信により転送することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
各通信装置は、
経路構築メッセージを受信するとともに受信した経路構築メッセージを転送した他の通信装置又は前記第２の基地局装置から、前記経路構築メッセージを受信し、
前記第２の通信経路に参入する場合に、経路構築メッセージの転送元の通信装置又は前記第２の基地局装置に、前記第２の通信経路に参入することを通知する応答メッセージを送信することを特徴とする請求項２又は３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記通信システムは、
各々が転送機能を持つ複数の通信装置を有し、通信装置間で転送が行われて起点の基地局装置と各通信装置との間の通信が行われる通信経路が構築される通信システムであって、
各通信装置は、
前記第２の通信経路に参入する場合に、前記第１の通信経路での下り方向通信における転送元として記憶している通信装置又は第１の基地局装置に代えて、前記経路構築メッセージの転送元の通信装置又は前記第２の基地局装置を今後の下り方向通信における転送元として記憶することを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記通信システムは、
各々が転送機能を持つ複数の通信装置を有し、通信装置間で転送が行われて起点の基地局装置と各通信装置との間の通信が行われる通信経路が構築される通信システムであって、
各通信装置は、
前記第２の通信経路に参入することを決定して前記経路構築メッセージを他の通信装置に転送し、転送先の通信装置から応答メッセージを受信した場合に、
前記第１の通信経路での下り方向通信における転送先として記憶している通信装置に代えて、前記応答メッセージの送信元の通信装置を今後の下り方向通信における転送先として記憶することを特徴とする請求項４又は５に記載の通信システム。
【請求項７】
各通信装置は、
前記第２の通信経路に参入することを決定して前記経路構築メッセージを他の通信装置に転送し、転送先の通信装置から応答メッセージを受信した場合に、
受信した応答メッセージを前記経路構築メッセージの転送元の通信装置又は前記第２の基地局装置に転送することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の通信システム。
【請求項８】
各通信装置は、
前記経路構築メッセージの転送先の通信装置から、当該転送先の通信装置以降の転送先の通信装置からの応答メッセージを受信した場合に、
受信した応答メッセージを前記経路構築メッセージの転送元の通信装置又は前記第２の基地局装置に転送することを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記第２の基地局装置は、
前記第２の通信経路に参入した通信装置からの応答メッセージを受信し、受信した応答メッセージに基づいて、前記第２の通信経路を構成する通信装置を転送順序とともに記憶することを特徴とする請求項７又は８に記載の通信システム。
【請求項１０】
各通信装置は、
前記第１の通信経路から離脱して前記第２の通信経路に参入することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１１】
各通信装置は、
前記第２の基地局装置との通信特性と前記第１の基地局装置との通信特性とを比較した結果、前記第２の通信経路に参入しない場合に、前記第２の通信経路を前記第１の通信経路に障害が発生した場合のバックアップ通信経路とし、バックアップ通信経路の詳細として、前記第２の基地局装置と、前記第２の通信経路における転送元及び転送先を登録し、
前記第２の基地局装置との通信特性と前記第１の基地局装置との通信特性とを比較した結果、前記第１の通信経路から離脱して前記第２の通信経路に参入する場合に、前記第１の通信経路を前記第２の通信経路に障害が発生した場合のバックアップ通信経路とし、バックアップ通信経路の詳細として、前記第１の基地局装置と、現在所属している通信経路における転送元及び転送先を登録することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１２】
各基地局装置は、
他の基地局装置が構築済みの通信経路を解除する場合に、前記他の基地局装置を撤去基地局装置として示す撤去通知メッセージをブロードキャスト通信により無線送信し、
各通信装置は、
前記撤去通知メッセージを受信した場合に、現在属している第１の通信経路で起点になっている第１の基地局装置が前記撤去基地局装置であるか否かを判断し、
前記第１の基地局装置が前記撤去基地局装置である場合に、前記第１の通信経路を離脱して、前記撤去通知メッセージの送信元の基地局装置を起点とする通信経路に参入し、受信した撤去通知メッセージをブロードキャスト通信により他の通信装置に転送することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１３】
各通信装置は、
前記撤去通知メッセージを受信した場合に、前記第１の基地局装置が前記撤去通知メッセージの送信元の基地局装置であるか否かを判断し、
前記第１の基地局装置が前記撤去通知メッセージの送信元の基地局装置である場合に、受信した撤去通知メッセージをブロードキャスト通信により他の通信装置に転送し、
前記第１の基地局装置が前記撤去基地局装置及び前記撤去通知メッセージの送信元の基地局装置のいずれでもない場合に、受信した撤去通知メッセージを転送しないことを特徴とする請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記通信システムは、
各々が転送機能を持つ複数の通信装置を有し、通信装置間で転送が行われて起点の基地局装置と各通信装置との間の通信が行われる通信経路が構築される通信システムであって、
各通信装置は、
前記経路構築メッセージを受信した場合に、所定の条件下で、受信した経路構築メッセージを他の通信装置に転送し、
前記第１の基地局装置との通信特性として、前記第１の通信経路における前記第１の基地局装置から自装置までの中継段数を記憶し、
前記第２の基地局装置との通信特性として、前記経路構築メッセージが前記第２の基地局装置から自装置に到達するまでに要した中継段数を抽出し、
前記第２の基地局装置から自装置までの中継段数が、前記第１の基地局装置から自装置までの中継段数よりも少ない場合に、前記第２の通信経路に参入することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１５】
前記通信システムは、
複数の通信装置として、各々が転送機能を持つ複数の無線通信装置を有し、無線通信装置間で転送が行われて起点の基地局装置と各無線通信装置との間の通信が行われる無線通信経路が構築される通信システムであって、
各基地局装置は、
所定の場合に、当該基地局装置を起点とする無線通信経路の構築を開始することを通信装置に通知する経路構築メッセージを送信し、
各通信装置は、
前記経路構築メッセージを受信した場合に、所定の条件下で、受信した経路構築メッセージを他の通信装置に無線通信により転送し、
前記第１の基地局装置との通信特性として、無線通信経路である前記第１の通信経路において前記第１の基地局装置から自装置までの各通信装置における受信電波強度の所定の基準電波強度からの減衰量の累積値を記憶し、
前記第２の基地局装置との通信特性として、前記経路構築メッセージが前記第２の基地局装置から自装置に到達するまでの各通信装置における受信電波強度の所定の基準電波強度からの減衰量の累積値を抽出し、
抽出した減衰量の累積値が、記憶している減衰量の累積値よりも小さい場合に、無線通信経路である前記第２の通信経路に参入することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１６】
複数の基地局装置と複数の通信装置を有し、基地局装置を起点とし通信装置を接続する通信経路が基地局装置及び通信装置間で構築される通信システムに含まれる通信装置であって、
自装置が現在属している第１の通信経路において起点となっている第１の基地局装置との通信特性を記憶する通信特性記憶部と、
いずれかの基地局装置から送信された、当該基地局装置を起点とする通信経路の構築を開始することを通知する経路構築メッセージを受信する受信部と、
前記受信部により受信された経路構築メッセージに基づいて、前記経路構築メッセージの送信元である第２の基地局装置との通信特性を抽出し、前記第１の基地局装置との通信特性と前記第２の基地局装置との通信特性とを比較して、前記第２の基地局装置を起点とする第２の通信経路に自装置を参入させるか否かを判断する参入判断部とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項１７】
前記通信装置は、更に、
前記参入判断部が前記第２の通信経路への参入を決定した場合に、前記受信部により受信された経路構築メッセージを他の通信装置に転送し、前記参入判断部が前記第２の通信経路への非参入を決定した場合に、前記受信部により受信された経路構築メッセージを他の通信装置に転送しない送信部を有することを特徴とする請求項１６に記載の通信装置。
【請求項１８】
前記受信部は、
経路構築メッセージを受信するとともに受信した経路構築メッセージを転送した他の通信装置又は前記第２の基地局装置から、前記経路構築メッセージを受信し、
前記参入判断部は、
前記第２の通信経路への参入を決定した場合に、前記経路構築メッセージの転送元の通信装置又は前記第２の基地局装置に、前記第２の通信経路への参入を通知する応答メッセージを生成し、
前記送信部は、
前記応答メッセージを前記経路構築メッセージの転送元の通信装置又は前記第２の基地局装置に送信することを特徴とする請求項１７に記載の通信装置。
【請求項１９】
前記通信装置は、
各々が転送機能を持つ複数の通信装置を有し、通信装置間で転送が行われて起点の基地局装置と各通信装置との間の通信が行われる通信経路が構築される通信システムに含まれ、
前記通信装置は、更に、
前記第１の通信経路での下り方向通信における転送元としていずれかの通信装置又は前記第１の基地局装置を記憶するとともに、前記参入判断部が前記第２の通信経路への参入を決定した場合に、前記第１の通信経路での下り方向通信における転送元として記憶している通信装置又は第１の基地局装置に代えて、前記経路構築メッセージの転送元の通信装置又は前記第２の基地局装置を今後の下り方向通信における転送元として記憶する通信先記憶部を有することを特徴とする請求項１８に記載の通信装置。
【請求項２０】
前記通信装置は、
各々が転送機能を持つ複数の通信装置を有し、通信装置間で転送が行われて起点の基地局装置と各通信装置との間の通信が行われる通信経路が構築される通信システムに含まれ、
前記受信部は、
前記送信部から他の通信装置に転送された経路構築メッセージに対応する応答として、応答メッセージを転送先の通信装置から受信し、
前記通信装置は、更に、
前記第１の通信経路での下り方向通信における転送先としていずれかの通信装置を記憶するとともに、前記参入判断部が前記第２の通信経路への参入を決定し前記経路構築メッセージが他の通信装置に転送され、転送先の通信装置から応答メッセージが前記受信部により受信された場合に、前記第１の通信経路での下り方向通信における転送先として記憶している通信装置に代えて、前記応答メッセージの送信元の通信装置を今後の下り方向通信における転送先として記憶する通信先記憶部を有することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の通信装置。
【請求項２１】
前記受信部は、
いずれかの基地局装置から送信された、いずれかの構築済みの通信経路の解除を通知するとともに当該通信経路において起点となっている基地局装置を撤去基地局装置として示す撤去通知メッセージを受信し、
前記参入判断部は、
自装置が現在属している第１の通信経路において起点となっている第１の基地局装置が前記撤去基地局装置であるか否かを判断し、前記第１の基地局装置が前記撤去基地局装置である場合に、前記第１の通信経路を離脱して、前記撤去通知メッセージの送信元の基地局装置を起点とする通信経路に自装置を参入させることを決定し、
前記通信装置は、更に、
前記参入判断部が前記撤去通知メッセージの送信元の基地局装置を起点とする通信経路への参入を決定した場合に、前記撤去通知メッセージを他の通信装置に転送する送信部を有することを特徴とする請求項１６〜２０のいずれかに記載の通信装置。
【請求項２２】
前記参入判断部は、
前記撤去通知メッセージが受信された場合に、前記第１の基地局装置が前記撤去通知メッセージの送信元の基地局装置であるか否かを判断し、
前記送信部は、
前記第１の基地局装置が前記撤去通知メッセージの送信元の基地局装置である場合に、前記撤去通知メッセージを他の通信装置に転送し、
前記第１の基地局装置が前記撤去基地局装置及び前記撤去通知メッセージの送信元の基地局装置のいずれでもない場合に、前記撤去通知メッセージを転送しないことを特徴とする請求項２１に記載の通信装置。
【請求項２３】
前記通信装置は、
各々が転送機能を持つ複数の通信装置を有し、通信装置間で転送が行われて起点の基地局装置と各通信装置との間の通信が行われる通信経路が構築され、各通信装置が、前記経路構築メッセージを受信した場合に、所定の条件下で、受信した経路構築メッセージを他の通信装置に転送する通信システムに含まれ、
前記通信特性記憶部は、
前記第１の基地局装置との通信特性として、前記第１の通信経路における前記第１の基地局装置から自装置までの中継段数を記憶し、
前記参入判断部は、
前記第２の基地局装置との通信特性として、前記経路構築メッセージが前記第２の基地局装置から自装置に到達するまでに要した中継段数を抽出し、
前記第２の基地局装置から自装置までの中継段数が、前記第１の基地局装置から自装置までの中継段数よりも少ない場合に、前記第２の通信経路に参入することを特徴とする請求項１６〜２２のいずれかに記載の通信装置。
【請求項２４】
前記通信装置は、
複数の通信装置として、各々が転送機能を持つ複数の無線通信装置を有し、無線通信装置間で転送が行われて起点の基地局装置と各無線通信装置との間の通信が行われる無線通信経路が構築され、各無線通信装置が、前記経路構築メッセージを受信した場合に、所定の条件下で、受信した経路構築メッセージを他の無線通信装置に転送する通信システムに含まれる無線通信装置であり、
前記通信特性記憶部は、
前記第１の基地局装置との通信特性として、無線通信経路である前記第１の無線通信経路において前記第１の基地局装置から自装置までの各無線通信装置における受信電波強度の所定の基準電波強度からの減衰量の累積値を記憶し、
前記参入判断部は、
前記第２の基地局装置との通信特性として、前記経路構築メッセージが前記第２の基地局装置から自装置に到達するまでの各無線通信装置における受信電波強度の所定の基準電波強度からの減衰量の累積値を抽出し、
抽出した減衰量の累積値が、記憶している減衰量の累積値よりも小さい場合に、無線通信経路である前記第２の無線通信経路に参入することを特徴とする請求項１６〜２２のいずれかに記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークにおける通信経路構築技術に関し、特に無線通信ネットワークにおける通信経路構築技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線ネットワークは、無線端末の位置情報とお互いの電波強度をゲートウエイ装置（特許文献１では基地局）に収集することによって、基地局上で各無線ノード（特許文献１では無線センサノード）への通信経路をツリー状に構築し、それをグループ化していた（例えば、特許文献１）。
また、無線ノード（特許文献２では通信装置）をサーバとクライアントに分け、サーバモードに設定された無線ノードがサーバパケットをブロードキャストすることによって、サーバとクライアントによるグループを構築する方法も提案されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００７−２４３７９４号公報
【特許文献２】特開平１１−２７５１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の無線ネットワークは、ゲートウエイ装置（特許文献１では基地局）が接続可能な無線ノード（特許文献１では無線センサノード）の情報を集約し、経路構築やグループ化を指示していたので、複数のゲートウエイ装置によって無線ネットワークと基幹ネットワークを接続する場合には、ゲートウエイ装置の増設や撤去に際して基幹ネットワーク上でゲートウエイ装置間の通信を行う、またはさらに上位の装置からの指示によりゲートウエイ装置に対して接続する無線ノードを再配置し、無線ネットワーク全体の経路を再構成しなければならないという課題がある。
【０００４】
また、従来の無線ネットワークは、サーバとクライアントの間をシングルホップの通信で接続するので、広域にわたる無線ネットワークを構築するためにはサーバを多数設置し基幹ネットワークで接続しなければならないという課題がある。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決することを主な目的の一つとし、ゲートウエイ装置の増設にあたり、新設するゲートウエイ装置の操作だけで適切なグループを構成することができる無線ネットワークを提供することを主な目的とする。
また、ゲートウエイの部分的な撤去（故障を含む）にあたり、撤去されたゲートウエイ装置周辺のゲートウエイ装置の操作だけで適切なグループに再構成することができる無線ネットワークを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る通信システムは、
複数の基地局装置と複数の通信装置を有し、基地局装置を起点とし通信装置を接続する通信経路が基地局装置及び通信装置間で構築される通信システムであって、
各基地局装置は、
所定の場合に、当該基地局装置を起点とする通信経路の構築を開始することを通信装置に通知する経路構築メッセージを送信し、
各通信装置は、
第１の基地局装置を起点とする第１の通信経路に属している場合に、前記第１の基地局装置との通信特性を記憶しており、
経路構築メッセージを受信した場合に、受信した経路構築メッセージに基づいて、経路構築メッセージの送信元である第２の基地局装置との通信特性を抽出し、前記第１の基地局装置との通信特性と前記第２の基地局装置との通信特性とを比較して、前記第２の基地局装置を起点とする第２の通信経路に参入するか否かを判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、通信装置が、第１の基地局装置の通信特性と第２の基地局装置の通信特性とを比較して第２の通信経路に参入するか否かを決定するので、基地局装置による経路構築メッセージの送信のみで通信経路を構築することができる。このため、基地局装置や上位装置が通信装置の状態を確認する必要がなく、また、基地局装置間又は基地局装置と上位装置との間で制御のための通信を行う必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る無線ネットワークを含むネットワークシステム（通信システム）の全体構成図である。
【０００９】
図１において、無線ノード１は中継機能を持った通信装置である。
ゲートウエイ装置２は無線ネットワーク１００と基幹ネットワーク２００を接続する基地局装置である。
サーバ装置３は無線ノード１に対して計測や制御の指示を送信、結果を受信する制御装置である。
１０１及び１０２は、ゲートウエイ装置２が接続するネットワークグループである。
このように、本実施の形態では、ゲートウエイ装置２を起点とし、複数の無線ノード１を接続するネットワークグループ（通信経路）が構築される。
【００１０】
図２は、本実施の形態に係る無線ノード１の内部構成例を示す構成図である。
【００１１】
図２において、受信部１１は、後述するグループ構築メッセージが含まれる通信パケットを受信する。
送信部１２は、所定の場合にグループ構築メッセージをブロードキャストまたはユニキャストにより他の無線ノード１に転送する。
記憶部１３は、接続しているゲートウエイ装置２単位に形成される無線ネットワーク内のグループに関連する情報、特に接続しているゲートウエイ装置２との通信特性を格納する。記憶部１３は、通信特性記憶部の例である。
ゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１は、記憶部１３のうち接続しているゲートウエイ装置２の識別番号（ＩＤ）を記憶する。なお、ゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１は、ゲートウエイＩＤ記憶フィールドとも表記する。
中継段数記憶フィールド１３２は、通信特性として、ゲートウエイ装置２からの中継段数（ホップ数）を記憶する。
制御部１４は、受信部１１で受信した通信パケットから必要な情報の抜き出しや保持している情報との比較、参加すべきグループの判定などを行う。制御部１４は、参入判断部の例である。
一時記憶部１４１は、制御部１４内でグループ構築メッセージのデータを一時的に記憶する。
ゲートウエイ識別番号格納フィールド１４１１は、一時記憶部１４１の一部であり、グループ構築メッセージに含まれているゲートウエイ装置の識別番号（ＩＤ）を一時的に格納する。ゲートウエイ識別番号格納フィールド１４１１は、ゲートウエイＩＤ格納フィールドとも表記する。
中継段数格納フィールド１４１２は、一時記憶部１４１の一部であり、グループ構築メッセージに含まれているゲートウエイ装置２からの中継段数（ホップ数）を一時的に格納する。
比較部１４２は、中継段数記憶フィールド１３２内の中継段数と、中継段数格納フィールド１４１２内の中継段数を比較する。
＋１加算部１４３は、所定の場合にグループ構築メッセージの中継段数の数値を１つインクリメントする。
【００１２】
次に、グループ構築メッセージについて説明する。
グループ構築メッセージは、増設されたゲートウエイ装置２等、自身を起点とする無線通信経路が構築されていないゲートウエイ装置２が無線通信経路を構築するために無線ノード１に対して送信するメッセージであり、経路構築メッセージの例である。
グループ構築メッセージは、ゲートウエイ装置２からブロードキャストにより無線ノード１に送信された後、無線ノード１のブロードキャストによる転送により複数の無線ノード１間を順に伝播していく。
グループ構築メッセージは、例えば、図１０に示すように、メッセージ種別（グループ構築メッセージを示す識別子が含まれる）、グループ構築メッセージの転送元の無線ノード１の識別番号である送信元ノードＩＤ、グループ構築メッセージの送信源であるゲートウエイ装置２の識別番号であるゲートウエイＩＤ、無線ノード１によって行われた中継回数（ホップ数）を示す中継段数が含まれる。
なお、図１０に示すグループ構築メッセージの構成は、以下の説明に必要な要素を示したものであり、図１０に示す以外の要素を追加してもよい。
【００１３】
次に動作について説明する。
まず、ゲートウエイ装置２からグループ構築メッセージを受け取った場合の無線ノード１の動作を図１５のフローチャートを参照して説明する。
【００１４】
ゲートウエイ装置２が送信したグループ構築メッセージが含まれる電波、または他の無線ノード１がゲートウエイ装置２からのグループ構築メッセージを中継送信した電波を受信部１１が受信し（Ｓ１０１）、その結果を制御部１４に送る。
制御部１４はグループ構築メッセージを一時記憶部１４１に格納する（Ｓ１０２）。具体的には、グループ構築メッセージのゲートウエイの識別番号をゲートウエイ識別番号格納フィールド１４１１に格納し、グループ構築メッセージの中継段数を中継段数格納フィールド１４１２に格納する。
【００１５】
次に、制御部１４は記憶部１３を参照し（Ｓ１０３）、既に記憶されている情報（識別番号及び中継段数）が無かった場合（Ｓ１０３でＮＯ）には、一時記憶部１４１のゲートウエイ識別番号格納フィールド１４１１からゲートウエイ装置２の識別番号を取り出し記憶部１３のゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１に、中継段数格納フィールド１４１２からゲートウエイ装置２からの中継段数を取り出し中継段数記憶フィールド１３２に格納する（Ｓ１０４）。
既に記憶されている情報があった場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）には、制御部１４の比較部１４２において一時記憶部１４１の中継段数格納フィールド１４１２と記憶部１３の中継段数記憶フィールド１３２の値を比較する（Ｓ１０５）。
【００１６】
比較の結果、受信したグループ構築メッセージの中継段数の方が少ない場合（Ｓ１０６でＹＥＳ）、受信したグループ構築メッセージを送信したゲートウエイ装置２の構築するグループに参加する（グループ構築メッセージを送信したゲートウエイ装置２を起点とする通信経路に参入する）と判定し、一時記憶部１４１のゲートウエイ識別番号格納フィールド１４１１のゲートウエイ装置２の識別番号を記憶部１３のゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１に、一時記憶部１４１の中継段数格納フィールド１４１２の中継段数を中継段数記憶フィールド１３２に格納する（Ｓ１０７）。
一方、受信したメッセージの中継段数の方が大きいか等しい場合（Ｓ１０６でＮＯ）は、既に参加しているグループに継続参加すると判断し、記憶部１３の内容を保持する。この場合は、グループ構築メッセージは他の無線ノード１に転送されない。
【００１７】
新たなグループに参加すると判定した場合、制御部１４は送信元に対してグループに参加する旨の応答メッセージを生成し送信部１２に送り、ユニキャストで返信する（Ｓ１０８）。
さらに制御部１４は＋１加算部１４３で一時記憶部１４１の中継段数格納フィールド１４１２の中継段数の値に１を加えて転送用のグループ構築メッセージを作成し、送信部１２に送り、ブロードキャストでグループ構築メッセージを送信する（Ｓ１０９）。
【００１８】
次に、ゲートウエイ装置２が増設された場合の無線ネットワークの動作について説明する。
初期状態として図３のように、第１のゲートウエイ装置２ａ（第１の基地局装置）が設置され、無線ネットワーク１００の各無線ノード１が、第１のゲートウエイ装置２ａを起点とする無線通信経路で接続され、第１のゲートウエイ装置２ａを介してサーバ装置３と接続されている。つまり、各無線ノード１（通信装置）は、第１の基地局装置を起点とする第１の通信経路に属している。
この時、各無線ノード１の記憶部１３には第１のゲートウエイ装置２ａとの接続状態が記憶されている。
例えば、無線ノード１ｂの記憶部１３ｂのゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１ｂには第１のゲートウエイ装置２ａの識別番号が、中継段数記憶フィールド１３２ｂには中継段数＝０が格納されている。
同様に、無線ノード１ｄの記憶部１３ｄのゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１ｄには第１のゲートウエイ装置２ａの識別番号が、中継段数記憶フィールド１３２ｄには中継段数＝１が格納されている。
また、無線ノード１ｅの記憶部１３のゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１ｅには第１のゲートウエイ装置２ａの識別番号が、中継段数記憶フィールド１３２ｅには中継段数＝２が格納されている。
【００１９】
この状態から、図４のように第２のゲートウエイ装置２ｂ（第２の基地局装置）が増設された後の動作について、図５を用いて説明する。
なお、図５において１点鎖線はブロードキャストメッセージ、黒丸はブロードキャストメッセージの受信ノード、実線はユニキャストメッセージ、三角はユニキャストメッセージの受信ノード、四角はメッセージの送信ノードである。
【００２０】
（１）ゲートウエイ装置２ｂがグループ構築メッセージをブロードキャストで送信する。これを無線ノード１ｄと無線ノード１ｅが受信する。
（２）無線ノード１ｄが受信したメッセージの中継段数は０、記憶部１３ｄの中継段数記憶フィールド１３２ｄには中継段数＝１が格納されているので、第２のゲートウエイ装置２ｂが構築するグループ（第２の基地局装置を起点とする第２の通信経路）に参加すると判定して、送信元であるゲートウエイ装置２ｂに応答メッセージを送信する。
（３）無線ノード１ｅが受信したメッセージの中継段数は０、記憶部１３ｅの中継段数記憶フィールド１３２ｅには中継段数＝２が格納されているので、ゲートウエイ装置２ｂが構築するグループに参加すると判定して、送信元であるゲートウエイ装置２ｂに応答メッセージを送信する。
（４）無線ノード１ｄはブロードキャストメッセージを転送する。このメッセージは無線ノード１ｂ、無線ノード１ｅ、無線ノード１ｆが受信する。無線ノード１ｂの受信したメッセージの中継段数は１、記憶部１３ｂの中継段数記憶フィールド１３２ｂには中継段数＝０が格納されているので、参加するグループは変更しないと判定する。同様に、無線ノード１ｅの受信したメッセージの中継段数は１、記憶部１３ｅの中継段数記憶フィールド１３２ｅには中継段数＝０が格納されているので、参加するグループは変更しないと判定する。
（５）無線ノード１ｆが受信した受信したメッセージの中継段数は１、記憶部１３ｆの中継段数記憶フィールド１３２ｆには中継段数＝２が格納されているので、ゲートウエイ装置２ｂが構築するグループに参加すると判定して、送信元である無線ノード１ｄに応答メッセージを送信する。
（６）無線ノード１ｅはブロードキャストメッセージを転送する。このメッセージは無線ノード１ｄ、無線ノード１ｇ、無線ノード１ｈが受信する。無線ノード１ｄの受信したメッセージの中継段数は１、記憶部１３ｄの中継段数記憶フィールド１３２ｄには中継段数＝０が格納されているので、参加するグループは変更しないと判定する。
（７）無線ノード１ｇが受信した受信したメッセージの中継段数は１、記憶部１３ｇの中継段数記憶フィールド１３２ｇには中継段数＝３が格納されているので、ゲートウエイ装置２ｂが構築するグループに参加すると判定して、送信元である無線ノード１ｅに応答メッセージを送信する。
（８）無線ノード１ｈの受信したメッセージの中継段数は１、記憶部１３ｈの中継段数記憶フィールド１３２ｈには中継段数＝３が格納されているので、ゲートウエイ装置２ｂが構築するグループに参加すると判定して、送信元である無線ノード１ｅに応答メッセージを送信する。
（９）無線ノード１ｆはブロードキャストメッセージを転送する。このメッセージは無線ノード１ｄが受信する。無線ノード１ｄの受信したメッセージの中継段数は２、記憶部１３ｄの中継段数記憶フィールド１３２ｄには中継段数＝０が格納されているので、参加するグループは変更しないと判定する。
（１０）無線ノード１ｇはブロードキャストメッセージを転送する。このメッセージは無線ノード１ｅが受信する。無線ノード１ｅの受信したメッセージの中継段数は２、記憶部１３ｅの中継段数記憶フィールド１３２ｅには中継段数＝１が格納されているので、参加するグループは変更しないと判定する。
（１１）無線ノード１ｈはブロードキャストメッセージを転送する。このメッセージは無線ノード１ｅが受信する。無線ノード１ｅの受信したメッセージの中継段数は２、記憶部１３ｅの中継段数記憶フィールド１３２ｅには中継段数＝１が格納されているので、参加するグループは変更しないと判定する。
【００２１】
以上のように、新たに設置したゲートウエイ装置２が構築するグループに参加する無線ノード１がグループ構築メッセージのブロードキャストメッセージを転送するようにしているので、無線ネットワーク１００に存在する無線ノード１の接続状況をゲートウエイ装置２やサーバ装置３で確認することなく、最適なグループ構成に再編することができる。
つまり、無線ノード１が、既存のゲートウエイ装置２の通信特性と新たなゲートウエイ装置２の通信特性とを比較して新たなゲートウエイ装置２のグループに参入するか否かを決定するので、ゲートウエイ装置２によるグループ構成メッセージの送信のみで通信経路を構築することができる。このため、ゲートウエイ装置２や上位装置が無線ノード１の状態を確認する必要がなく、また、ゲートウエイ装置２間又はゲートウエイ装置２と上位装置との間で制御のための通信を行う必要がない。
【００２２】
また、参加するグループを変更する無線ノードがブロードキャストメッセージを転送するようにしているので、マルチホップの無線ネットワークにおいても、グループ構成の変更をすることができる。
【００２３】
また、参加するグループを変更する場合のみがブロードキャストメッセージを転送するようにしているので、グループ構成の変更のためのブロードキャストメッセージは最小限になる。
【００２４】
また、ゲートウエイ装置との間の中継段数で参加の有無を判断しているので、中継段数が少ない、すなわち中継用のメッセージ数が少ないネットワークを再構築することができる。
【００２５】
また、例えば、各無線ノード１の記憶部１３に、グループ構築メッセージの送信元の無線ノード１の識別番号を格納するフィールドを設けるようにしてもよい。
この場合に、制御部１４は、増設されたゲートウエイ装置２のグループに参加する際に、受信したグループ構築メッセージから、送信元ノードＩＤとして示されている送信元の無線ノードの識別番号を抽出し、記憶部１３に記憶する。
このようにすることで、それまで参加していたグループ（第１の通信経路）での下り方向通信（ゲートウエイ装置から無線ノード方向の通信）における通信データの転送元として記憶している無線ノード１又はゲートウエイ装置２（第１の基地局装置）に代えて、グループ構築メッセージの送信元の無線ノード１又は増設されたゲートウエイ装置２（第２の基地局装置）を今後の下り方向通信における転送元として記憶することができる。
【００２６】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、ゲートウエイ装置２との通信特性として、中継段数の比較により参加するグループの判定をするようにしたものであるが、次に、通信特性として受信電界強度を用い、受信電界強度の比較により参加するグループの判定を行う実施の形態を示す。
【００２７】
図６は、本実施の形態に係る無線ノード１の構成図である。
図６において、１５は受信した電波を測定する受信電波強度測定部である。
１３３は、記憶部１３の累積受信電波強度格納フィールドである。
１４１３は、制御部１４の一時記憶部１４１の累積受信電波強度格納フィールドである。
１４１４は、受信電波強度格納フィールドである。
１４４は、制御部１４の受信電波強度を比較する比較部である。
１４５は、受信電波強度を累積する加算部である。
その他の図２と同一番号は図２と同一の構成要素である。
【００２８】
本実施の形態では、例えば、図１１に示すグループ構築メッセージが用いられる。
図１０と比較して、図１１では、中継段数の代わりに累積受信電波強度値が含まれている。
累積受信電波強度値の詳細は、後述するが、グループ構築メッセージがゲートウエイ装置２から自ノードに到達するまでの各無線ノード１における受信電波強度の所定の基準電波強度からの減衰量の累積値である。
【００２９】
次に、図１６を参照して、本実施の形態に係る無線ノード１の動作について説明する。
【００３０】
無線ノード１では、受信部１１がグループ構築メッセージが含まれる電波を受信するとともに、受信電波強度測定部１５で受信した電波の強度を測定し（Ｓ２０１）、電波強度値を制御部１４に送る。
制御部１４は受け取った電波強度値を一時記憶部１４１の受信電波強度格納フィールド１４１４に格納する（Ｓ２０２）。
この時に、この無線ネットワーク１００において決められている送信電力（基準電波強度）を最大値とし、そこからの減衰量で電界強度を表現する。この場合の電界強度の表現はｄＢ値でも良いし、その他の指標でもかまわない。
また、受信部１１が受信したグループ構築メッセージは受信部１１から制御部１４に送られ、制御部１４はグループ構築メッセージを一時記憶部１４１に格納する（Ｓ２０２）。具体的には、グループ構築メッセージのゲートウエイＩＤをゲートウエイ識別番号格納フィールド１４１１に格納し、グループ構築メッセージの累積受信電波強度値を累積受信電波強度格納フィールド１４１３に格納する。
【００３１】
次に制御部１４は記憶部１３を参照し（Ｓ２０３）、既に記憶されている情報が無かった場合（Ｓ２０３でＮＯ）には、受信電波強度格納フィールド１４１４の値と累積受信電波強度格納フィールド１４１３の値を加算部１４５で加算し（Ｓ２０４）、一時記憶部１４１のゲートウエイ識別番号格納フィールド１４１１からゲートウエイ装置２の識別番号を取り出し記憶部１３のゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１に格納し、また、記憶部１３の累積受信電波強度格納フィールド１４１３に加算値を格納する（Ｓ２０５）。
【００３２】
既に記憶されている情報があった場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）には、受信電波強度格納フィールド１４１４の値と累積受信電波強度格納フィールド１４１３の値を加算部１４５で加算し（Ｓ２０６）、比較部１４４が、加算値と記憶部１３の累積電波強度記憶フィールド１３３の値を比較する（Ｓ２０７）。
加算部１４５での加算結果の方が小さい（累積の電波強度が強い＝通信状況が良い）場合（Ｓ２０８でＹＥＳ）、制御部１４は、受信したメッセージを送信したゲートウエイ装置２の構築するグループに参加する（グループ構築メッセージを送信したゲートウエイ装置２を起点とする通信経路に参入する）と判定し、一時記憶部１４１のゲートウエイ識別番号格納フィールド１４１１のゲートウエイ識別番号を記憶部１３のゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１に、加算部１４５の加算結果を記憶部１３の累積電波強度記憶フィールド１３３に格納する（Ｓ２０９）。
一方、加算部１４５での加算結果の方が大きい又は同値である（累積の電波強度が弱い＝通信状況が悪い）場合（Ｓ２０８でＮＯ）は、既に参加しているグループに継続参加すると判断し、記憶部１３の内容を保持する。この場合は、グループ構築メッセージは他の無線ノード１に転送されない。
【００３３】
新たなグループに参加すると判定した場合、制御部１４は送信元に対してグループに参加する旨の応答メッセージを生成し送信部１２に送り、ユニキャストで返信する（Ｓ２１０）。
さらに制御部１４は、グループ構築メッセージの累積受信電波強度値を加算部１４５の加算結果で更新して転送用のグループ構築メッセージを作成し、送信部１２に送り、ブロードキャストでグループ構築メッセージを送信する（Ｓ２１１）。
【００３４】
以上のように、ゲートウエイ装置との間の累積電波強度で参加の有無を判断しているので、累積電波強度が強い、すなわち伝送損失が少ないネットワークを再構築することができる。
【００３５】
実施の形態３．
以上の実施の形態では、新たにゲートウエイ装置２を増設した場合を示したものであるが、次にゲートウエイ装置２を撤去する場合の例について説明する。
【００３６】
本実施の形態では、いずれかのゲートウエイ装置２を撤去する場合、すなわち、いずれかのゲートウエイ装置２が構築済みの通信経路を解除する場合には、撤去対象のゲートウエイ装置２（撤去基地局装置）を示すゲートウエイ撤去メッセージ（撤去通知メッセージ）が撤去対象となっていないゲートウエイ装置２から送信される。
【００３７】
図７はゲートウエイ撤去メッセージ１１０の一例であり、１１０１はメッセージ１１０の送信元ゲートウエイ装置２の識別番号フィールド、１１０２は撤去されたゲートウエイ装置２の識別番号格納フィールド、１１０３は中継段数フィールドである。
図７のゲートウエイ撤去メッセージ１１０は、実施の形態１と同様にゲートウエイ装置２との通信特性として中継段数を用いる場合のメッセージであるため中継段数フィールド１１０３が含まれているが、実施の形態２に示した受信電波強度を通信特性とする場合は、中継段数フィールド１１０３の代わりに、累積受信電波強度フィールドが含まれることになる。
【００３８】
次に動作について説明する。
なお、説明中に出てくる無線ノード１の構成要素は図２または図６の構成要素で示したものである。
【００３９】
図１７を参照して、本実施の形態に係る無線ノード１の動作例を中心に説明する。
まず、サーバ装置３が撤去されたゲートウエイ装置２の識別番号を撤去されたゲートウエイ装置２周辺のゲートウエイ装置２に通知する。
通知を受け取ったゲートウエイ装置２は自己のゲートウエイ装置２の識別番号を送信元ゲートウエイ識別番号フィールド１１０１に、撤去したゲートウエイ装置の識別番号を撤去ゲートウエイ識別番号フィールド１１０２に格納し、ゲートウエイ撤去メッセージを生成する。
そして、ゲートウエイ装置２は生成したゲートウエイ撤去メッセージをブロードキャストで発信する。
【００４０】
ゲートウエイ撤去メッセージは無線ノード１の受信部１１で受信される（Ｓ３０１）。
無線ノード１では、制御部１４が、受信したゲートウエイ撤去メッセージ１１０を一時記憶部１４１に格納するとともに（Ｓ３０２）、受信したゲートウエイ撤去メッセージ１１０の送信元ゲートウエイ識別番号フィールド１１０１および撤去ゲートウエイ識別番号フィールド１１０２の内容を記憶部１３のゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１の内容と比較する（Ｓ３０３）（Ｓ３０５）。
【００４１】
送信元ゲートウエイ識別番号フィールド１１０１の内容とゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１の内容が一致した場合、つまり記憶部１３のゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１にゲートウエイ撤去メッセージの送信元ゲートウエイ装置２の識別番号が記憶されている場合（Ｓ３０３でＹＥＳ）は、ゲートウエイ撤去メッセージ１１０を送信部１２に送り、ブロードキャストにてゲートウエイ撤去メッセージを転送する（Ｓ３０４）。
この時、中継段数や累積電波強度は実施の形態１や実施の形態２と同様に加算または累積の処理を行い、実施の形態１や実施の形態２と同様に転送するゲートウエイ撤去メッセージ１１０に含めて転送する。
【００４２】
一方、撤去ゲートウエイ識別番号フィールド１１０２の内容とゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１の内容が一致した場合、つまり記憶部１３のゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１に撤去対象のゲートウエイ装置２の識別番号が記憶されている場合（Ｓ３０３でＮＯ、Ｓ３０５でＹＥＳ）は、制御部１４は、送信元ゲートウエイ識別番号フィールド１１０１の内容をゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１に格納し、また、ゲートウエイ撤去メッセージ中の中継段数や累積電波強度を実施の形態１または実施の形態２と同様の処理を行った上で中継段数記憶フィールド１３２または累積電波強度記憶フィールド１３３に格納する（Ｓ３０６）。
つまり、撤去対象のゲートウエイ装置２のグループに参加している場合には、送信元ゲートウエイ装置２のグループに参加（送信元ゲートウエイ装置２を起点とする通信経路に参入）することとする。
そして、制御部１４は、ゲートウエイ撤去メッセージ１１０を送信部１２に送り、ブロードキャストにてゲートウエイ撤去メッセージを転送する（Ｓ３０７）。
この時、中継段数や累積電波強度は実施の形態１や実施の形態２と同様に加算または累積の処理を行い、実施の形態１や実施の形態２と同様に転送するゲートウエイ撤去メッセージ１１０に含めて転送する。
【００４３】
また、送信元ゲートウエイ識別番号フィールド１１０１および撤去ゲートウエイ識別番号フィールド１１０２の内容が記憶部１３のゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１の内容と異なっている場合、つまり記憶部１３のゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１に記憶されている識別番号がゲートウエイ撤去メッセージの送信元ゲートウエイ装置２のものでも撤去対象のゲートウエイ装置２のものでもない場合（Ｓ３０３でＮＯ、Ｓ３０５でＮＯ）には、ゲートウエイ撤去メッセージ１１０の転送を行わない。
【００４４】
以上のように、撤去したゲートウエイ装置２の識別番号をサーバ装置３から指示を受けたゲートウエイ装置が構築するグループに参加する無線ノード１および撤去されたゲートウエイ装置２が構築するグループ内でメッセージを転送するようにしているので、必要最小限の無線ノードの範囲内で新たなグループを再構築することができる。
【００４５】
また、上記実施の形態では一つのゲートウエイ装置からのメッセージで撤去したゲートウエイ装置を無線ネットワーク内に通知したが、サーバ装置から複数のゲートウエイ装置に対して通知の指示を出しても同様の効果を得ることができる。
【００４６】
実施の形態４．
以上の実施の形態では、ゲートウエイ装置の増設または撤去にあたり、グループの再構成をするようにしたものであるが、次に、それとあわせて通信経路のツリー構成を構築する実施の形態を示す。
【００４７】
図８は、本実施の形態に係る無線ノード１の内部構成を示す図である。
図８において、１４１５はグループ構築メッセージを送信した無線ノードの識別番号を一時的に記憶する制御部１４の一時記憶部１４１の送信元無線ノード識別番号格納フィールドである。送信元無線ノード識別番号格納フィールド１４１５は、送信元ノードＩＤ格納フィールドとも表記する。
１４１６は、送信したグループ構築メッセージに対する応答メッセージを送信した無線ノードの識別番号を一時的に記憶する制御部１４の一時記憶部１４１の応答無線ノード識別番号格納フィールドである。応答無線ノード識別番号格納フィールド１４１６は、応答ノードＩＤ格納フィールドとも表記する。
１３５は、グループ構築メッセージを送信した無線ノードの識別番号を記憶する記憶部１３の送信元無線ノード識別番号記憶フィールドである。送信元無線ノード識別番号記憶フィールド１３５は、送信元ノードＩＤ記憶フィールドとも表記する。
１３６は、応答メッセージを送信した無線ノードの識別番号を記憶する記憶部１３の応答無線ノード識別番号テーブルである。応答無線ノード識別番号テーブル１３６は、応答ノードＩＤテーブルとも表記する。
その他の構成要素は図２に示したものと同一である。
なお、本実施の形態の記憶部１３は、通信特性記憶部及び通信先記憶部の例である。
【００４８】
本実施の形態で用いるグループ構築メッセージは、図１０又は図１１に示すものと同様である。
本実施の形態に係る応答メッセージは、例えば、図１２に示す構成となっている。
つまり、応答メッセージには、メッセージ種別（応答メッセージを示す識別子が含まれる）、グループ構築メッセージの転送元の無線ノード１の識別番号である送信元ノードＩＤ、応答メッセージの送信元の無線ノード１の識別番号である応答ノードＩＤが含まれる。
【００４９】
次に無線ノード１の動作を説明する。
【００５０】
無線ノード１の受信部１１がグループ構築メッセージを受信し、その結果を制御部１４に送る。
制御部１４はグループ構築メッセージを一時記憶部１４１に格納する。
この時、制御部１４は、実施の形態１と同様に、グループ構築メッセージに含まれるゲートウエイ装置２の識別番号及び中継段数をそれぞれに対応する一時記憶部１４１のフィールドに格納するとともに、グループ構築メッセージに含まれる送信元無線ノードの識別番号（送信元ノードＩＤ）を一時記憶部１４１の送信元無線ノード識別番号格納フィールド１４１５に記憶する。
【００５１】
次に、制御部１４がグループ参加に関する判定処理を行い、受信したグループ構築メッセージを送信したゲートウエイ装置２の構築するグループに参加すると判定した場合、制御部１４は、実施の形態１と同様に、一時記憶部１４１のゲートウエイ装置２の識別番号及び中継段数をそれぞれに対応する記憶部１３のフィールドに格納するとともに、一時記憶部１４１の送信元無線ノード識別番号格納フィールド１４１５を記憶部１３の送信元無線ノード識別番号記憶フィールド１３５に格納する。
【００５２】
既に参加しているグループに継続参加すると判定した場合は、記憶部１３の内容を保持する。
新たなグループに参加すると判定した場合、制御部１４は送信元に対してグループに参加する旨の応答メッセージを生成し送信部１２に送り、ユニキャストで返信する。
この応答メッセージは送信元無線ノードで受信される。
【００５３】
次に、応答メッセージを受信する際の無線ノード１の動作を図１８を参照して説明する。
【００５４】
グループ構築メッセージの送信元の無線ノード１において受信部１１が応答メッセージを受信する（Ｓ４０１）。
次に、制御部１４が、応答メッセージに含まれる無線ノードの識別番号（応答メッセージの送信元の無線ノード１の識別番号）を一時記憶部１４１の応答無線ノード識別番号格納フィールド１４１６に格納する（Ｓ４０２）。
次に、制御部１４が、一時記憶部１４１の応答無線ノード識別番号格納フィールド１４１６に格納されている応答メッセージの送信元の無線ノード１の識別番号を記憶部１３の応答無線ノード識別番号テーブル１３６に追加する（Ｓ４０３）。
更に、制御部１４は、記憶部１３の送信元無線ノード識別番号記憶フィールド１３５を参照し、送信元無線ノード識別番号記憶フィールド１３５に示されている送信元無線ノードに新規に無線ノードがグループに参加したことを通知するために応答メッセージをユニキャスト送信する（Ｓ４０４）。このＳ４０４では、Ｓ４０１で受信した応答メッセージの送信元ノードＩＤを送信元無線ノード識別番号記憶フィールド１３５に示されている識別番号に変更した応答メッセージをユニキャスト送信する。
【００５５】
応答メッセージを受け取った無線ノードは、無線ノードの新規参加を通知するために応答メッセージを順次転送し最終的にゲートウエイ装置２に無線ノードの新規参加が通知される。
この時に、各無線ノード１とゲートウエイ装置２は、それぞれが管理する応答無線ノード識別番号テーブル１３６に、通知された新規参加無線ノードを追加する。応答無線ノード識別番号テーブル１３６に示される新規参加無線ノードの順序は、ゲートウエイ装置２を起点とする無線通信経路における転送順序である。
このようにしてグループのツリー構成が完成し、グループ内の通信経路が構築される。
【００５６】
以上のように、グループ構築メッセージの判定と合わせて通信経路を構築しているので、通信経路構築要求を発することなくゲートウエイ装置から無線ノードへの通信経路を構築できる。
また、本実施の形態では図２および実施の形態１を元に記載したが、図６および実施の形態２で示したように参加グループの判定は他の判定基準によっても同様の効果を有する。
【００５７】
実施の形態５．
以上の実施の形態では、ひとつのゲートウエイ装置２が構築するグループの情報を記憶するようにしたものであるが、次に、複数のゲートウエイ装置２が構築するグループの情報を記憶する場合の実施の形態を示す。
【００５８】
図９は、本実施の形態に係る無線ノード１の内部構造を示すものである。
図９において、１３７は記憶部１３のグループ識別番号管理テーブルである。
グループ識別番号管理テーブル１３７は、グループＩＤ管理テーブルとも表記する。
なお、本実施の形態の記憶部１３は、通信特性記憶部及び通信先記憶部の例である。
【００５９】
グループ識別番号管理テーブル１３７は、例えば、図１４に示すように、グループの識別子（グループＩＤとも表記する）、参加グループ印、ゲートウエイＩＤ、中継段数、送信元ノードＩＤ、応答ノードＩＤテーブルポインタの各カラムを有する。
グループ識別番号管理テーブル１３７のゲートウエイＩＤカラムは、ゲートウエイ識別番号記憶フィールド１３１に対応し、中継段数カラムは中継段数記憶フィールド１３２に対応し、送信元ノードＩＤカラムは送信元無線ノード識別番号記憶フィールド１３５に対応する。
つまり、グループ識別番号管理テーブル１３７は、グループごとに、そのグループのゲートウエイ装置２、そのグループにおける自ノードまでの中継段数、そのグループにおける転送元の無線ノード、そのグループにおいて自ノードよりも下流に位置する無線ノードのテーブル（応答ノードＩＤテーブル１３６）を管理している。
また、グループ識別番号管理テーブル１３７における参加グループ印では、自ノードが参加しているグループに対して印がつけられている。印がつけられていないグループは、現在は参加していないが、参加することが可能なグループを意味する。つまり、現在参加しているグループにおいて障害が発生した場合に、印がつけられていないグループに参加することができる。
このように、本実施の形態では、現在参加しているグループの通信経路をバックアップする通信経路となる他のグループの詳細をグループ識別番号管理テーブル１３７で管理している。
【００６０】
また、本実施の形態に係るグループ構築メッセージは、例えば、図１３に示す構成を有している。
図１３のグループ構築メッセージは、グループ識別番号（グループＩＤ）が追加されている以外は、図１１に示す構成と同じである。
【００６１】
次に、図１９を参照して、本実施の形態に係る無線ノード１の動作について説明する。
【００６２】
無線ノード１において、受信部１１がグループ構築メッセージを受け取る（Ｓ５０１）と、制御部１４が、グループ構築メッセージを一時記憶部１４１に格納する（Ｓ５０２）とともに、グループ識別番号管理テーブル１３７を参照する。
グループ識別番号管理テーブル１３７にエントリがない場合（Ｓ５０３でＮＯ）、すなわち、いずれのグループにも参加していない場合は、受け取ったグループ構築メッセージのグループ識別番号をグループ識別番号管理テーブル１３７に登録（エントリ生成）し、各カラムに対応する情報を書き込むとともに、参加グループとして印をつける（Ｓ５０４）。
【００６３】
一方、グループ識別番号管理テーブル１３７にエントリがある場合、制御部１４は、グループ識別番号管理テーブル１３７において印がつけられているエントリ（参加グループのエントリ）の中継段数カラムの内容と受け取ったグループ構築メッセージの中継段数を比較する（Ｓ５０５）。
【００６４】
受け取ったグループ構築メッセージの中継段数が多い又は同数の場合（Ｓ５０６でＮＯ）は、制御部１４は、受け取ったグループ構築メッセージのグループに参加しないと判定し、グループ識別番号管理テーブル１３７にエントリを登録（エントリ生成）し、各カラムに対応する情報を書き込むが、参加グループとして印はつけない（Ｓ５０７）。
一方、受け取ったグループ構築メッセージの中継段数が少ない場合（Ｓ５０６でＹＥＳ）は、制御部１４は、受け取ったグループ構築メッセージのグループに参加すると判定し、グループ識別番号管理テーブル１３７にエントリを登録（エントリ生成）し、各カラムに対応する情報を書き込むとともに、参加グループとして印をつける（Ｓ５０８）。
また、今まで参加グループとして印をつけていたエントリの印は削除する（Ｓ５０９）。
【００６５】
また、グループ構築メッセージの転送に関しては、上記実施の形態と同様であり（Ｓ５１０、Ｓ５１１）、また、その時に受け取った応答メッセージに応じて、グループ識別番号に応じて作成された応答無線ノード識別番号テーブル１３６に応答無線ノードの識別番号を登録する。
【００６６】
また、無線ノード１はグループ撤去メッセージを受け取ると、制御部１４は、グループ撤去メッセージに含まれている撤去対象のグループの識別番号と、グループ識別番号管理テーブル１３７のグループＩＤカラムを比較する。
グループ識別番号管理テーブル１３７に該当するエントリが無い場合は、何もしない。
グループ識別番号管理テーブル１３７に該当するエントリが存在する場合、当該エントリを削除し、該当する応答無線ノード識別番号テーブル１３６を削除する。該当エントリや該当テーブルを削除する代わりに無効であることを示す印をつけても良い。
【００６７】
以上のように、グループ構築メッセージの判定と合わせて構築した通信経路を複数保持するようにしているので、複数のゲートウエイ装置との通信経路を確保することが可能となり、ゲートウエイ装置との通信が不調となった場合に代替経路として使用することができる。
また、複数の通信経路に対して同時にメッセージを送ることで信頼性の高い通信システムを構築することができる。
【００６８】
以上の実施の形態１〜５では、基幹ネットワークと、多数の無線ノードをマルチホップ通信で接続する無線ネットワークと、基幹ネットワークと無線ネットワークを接続する複数のゲートウエイ装置から構成されるネットワークシステムにおいて、
以下の手段を供える無線ネットワークを説明した。
（ａ）ゲートウエイ装置、
（ｂ）ゲートウエイ装置を設置したことを通知するブロードキャストメッセージ、
（ｃ）新設されてゲートウエイ装置が形成するグループに参加することを通知するメッセージ、
（ｄ）以下の手段を有する無線ノード、
（ｄ−１）参加しているグループとの接続状態を保持する手段、
（ｄ−２）ブロードキャストメッセージから新設グループとの接続状態を抽出する手段、
（ｄ−３）参加しているグループとの接続状態と新設グループとの接続状態を比較する手段、
（ｄ−４）今まで参加していたグループに離脱のメッセージを送信する手段。
【００６９】
また、実施の形態１〜５では、無線ノードに以下の手段を備える無線ネットワークを説明した。
（ａ）ブロードキャストメッセージを送信するか否かを判断する手段。
【００７０】
また、実施の形態１〜５では、ブロードキャストメッセージ及び無線ノードに以下の手段を備える無線ネットワークを説明した。
（ａ）ゲートウエイ装置からのブロードキャストメッセージ中継段数、
（ｂ）中継段数比較手段、
（ｃ）中継段数加算手段。
【００７１】
また、実施の形態１〜５では、ブロードキャストメッセージ及び無線ノードに以下の手段を備える無線ネットワークを説明した。
（ａ）受信電波強度、
（ｂ）受信電波強度比較手段、
（ｃ）受信電波強度の累積処理手段。
【００７２】
また、実施の形態１〜５では、無線ノードから今まで参加していたグループから離脱するメッセージを発信する手段を備える無線ネットワークを説明した。
【００７３】
また、実施の形態１〜５では、基幹ネットワークと多数の無線ノードで構成されるマルチホップ無線ネットワークと、基幹ネットワークとマルチホップ無線ネットワークを接続する複数のゲートウエイ装置から構成されるネットワークシステムにおいて、
以下の手段を供える無線ネットワークを説明した。
（ａ）ゲートウエイ装置、
（ｂ）ゲートウエイ装置を撤去したことを通知するブロードキャストメッセージ、
（ｃ）削除を通知するゲートウエイ装置が形成するグループに参加することを通知するメッセージ。
【００７４】
また、実施の形態１〜５では、無線ノードがグループに参加することを通知するメッセージからマルチホップネットワークの通信経路を構築する手段を有する無線ネットワークを説明した。
【００７５】
また、実施の形態１〜５では、無線ノードが複数のゲートウエイ装置との間でメッセージ交換の結果を記憶する手段を有し、複数の通信経路を構築する無線ネットワークを説明した。
【００７６】
なお、以上では、ゲートウエイ装置２及び無線ノード１から構成される無線ネットワークについて説明したが、実施の形態１〜５に示した内容は有線ネットワークにも適用可能である。
【００７７】
最後に、実施の形態１〜５に示した無線ノード１及びゲートウエイ装置２のハードウェア構成例について説明する。
図２０は、実施の形態１〜５に示す無線ノード１及びゲートウエイ装置２のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図２０の構成は、あくまでも無線ノード１及びゲートウエイ装置２のハードウェア構成の一例を示すものであり、無線ノード１及びゲートウエイ装置２のハードウェア構成は図２０に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
【００７８】
図２０において、無線ノード１及びゲートウエイ装置２は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。
ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介して、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
更に、ＣＰＵ９１１は、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７と接続していてもよい。また、磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード（登録商標）読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード９１５、キーボード９０２、マウス９０３、スキャナ装置９０７、ＦＤＤ９０４などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード９１５、表示装置９０１、プリンタ装置９０６などは、出力装置の一例である。
【００７９】
通信ボード９１５は、図１等に示すように、ネットワークに接続されている。例えば、通信ボード９１５は、無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）網、インターネット、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）などに接続されていても構わない。
【００８０】
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。
プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１がオペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２を利用しながら実行する。
【００８１】
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１に実行させるオペレーティングシステム９２１のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１による処理に必要な各種データが格納される。
【００８２】
また、ＲＯＭ９１３には、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）プログラムが格納され、磁気ディスク装置９２０にはブートプログラムが格納されている。
無線ノード１及びゲートウエイ装置２の起動時には、ＲＯＭ９１３のＢＩＯＳプログラム及び磁気ディスク装置９２０のブートプログラムが実行され、ＢＩＯＳプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステム９２１が起動される。
【００８３】
上記プログラム群９２３には、実施の形態１〜５の説明において「〜部」、「〜手段」として説明している機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
【００８４】
ファイル群９２４には、実施の形態１〜５の説明において、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の計算」、「〜の算出」、「〜の比較」、「〜の測定」、「〜の更新」、「〜の設定」、「〜の登録」、「〜の選択」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、実施の形態１〜５で説明しているフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００８５】
また、実施の形態１〜５の説明において「〜部」、「〜手段」として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」、「〜手段」として説明しているものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、実施の形態１〜５の「〜部」、「〜手段」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、実施の形態１〜５の「〜部」、「〜手段」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００８６】
このように、実施の形態１〜５に示す無線ノード１及びゲートウエイ装置２は、処理装置たるＣＰＵ、記憶装置たるメモリ、磁気ディスク等、入力装置たるキーボード、マウス、通信ボード等、出力装置たる表示装置、通信ボード等を備えるコンピュータであり、上記したように「〜部」、「〜手段」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】実施の形態１に係るネットワークシステムの構成例を示す図。
【図２】実施の形態１に係る無線ノードの構成例を示す図。
【図３】実施の形態１に係るネットワークシステム（ゲートウエイ増設前）の構成例を示す図。
【図４】実施の形態１に係るネットワークシステム（ゲートウエイ増設後）の構成例を示す図。
【図５】実施の形態１に係るデータフローの例を示す図。
【図６】実施の形態２に係る無線ノードの構成例を示す図。
【図７】実施の形態３に係るゲートウエイ撤去メッセージの例を示す図。
【図８】実施の形態４に係る無線ノードの構成例を示す図。
【図９】実施の形態５に係る無線ノードの構成例を示す図。
【図１０】実施の形態１に係るグループ構築メッセージの例を示す図。
【図１１】実施の形態２に係るグループ構築メッセージの例を示す図。
【図１２】実施の形態３に係る応答メッセージの例を示す図。
【図１３】実施の形態５に係るグループ構築メッセージの例を示す図。
【図１４】実施の形態５に係るグループＩＤ管理テーブルの例を示す図。
【図１５】実施の形態１に係る無線ノードの動作例を示すフローチャート図。
【図１６】実施の形態２に係る無線ノードの動作例を示すフローチャート図。
【図１７】実施の形態３に係る無線ノードの動作例を示すフローチャート図。
【図１８】実施の形態４に係る無線ノードの動作例を示すフローチャート図。
【図１９】実施の形態５に係る無線ノードの動作例を示すフローチャート図。
【図２０】実施の形態１〜５に係る無線ノード及びゲートウエイ装置のハードウエア構成例を示す図。
【符号の説明】
【００８８】
１  無線ノード、２  ゲートウエイ装置、３  サーバ装置、１１  受信部、１２  送信部、１３  記憶部、１４  制御部、１５  受信電波強度測定部、１００  無線ネットワーク、１０１  ネットワークグループ、１０２  ネットワークグループ、１３１  ゲートウエイ識別番号記憶フィールド、１３２  中継段数記憶フィールド、１３５  送信元無線ノード識別番号記憶フィールド、１３６  応答無線ノード識別番号テーブル、１３７  グループ識別番号管理テーブル、１４１  一時記憶部、１４２  比較部、１４３  ＋１加算部、１４４  比較部、１４５  加算部、２００  基幹ネットワーク、１４１１  ゲートウエイ識別番号格納フィールド、１４１２  中継段数格納フィールド、１４１３  累積受信電波強度格納フィールド、１４１４  受信電波強度格納フィールド、１４１５  送信元無線ノード識別番号格納フィールド、１４１６  応答無線ノード識別番号格納フィールド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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