(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最上位に常に位置する第１のデバイスと、各枝の最下位に常に位置する第２のデバイスと、前記第１のデバイスよりも下位であって、前記第２のデバイスよりも上位に位置する第３のデバイスとを備えるツリー構造の無線通信システムにおいて、
前記第１および第３のデバイスは、
前記ツリー構造中の自己が位置している現在の階層および自己と直接接続されている下位のデバイスの数を記憶する記憶手段を備え、
前記第２および第３のデバイスは、
前記ツリー構造中の上位のデバイスとの接続に際し、自己の通信圏内に位置する前記第１および第３のデバイスの記憶手段からそのデバイスが位置している現在の階層およびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数を読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数が予め定められている最大個数未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないデバイスを接続先のデバイスの候補とし、この接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が最も浅いデバイスを接続先のデバイスとして選択する接続先デバイス選択手段
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載された無線通信システムにおいて、
前記第２および第３のデバイスは、
前記接続先デバイス選択手段に代えて、
前記ツリー構造中の上位のデバイスと接続した後、自己の通信圏内に位置する前記第１および第３のデバイスの記憶手段からそのデバイスが位置している現在の階層およびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数を読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数が予め定められている最大個数未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスを再接続先のデバイスの候補とし、この再接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして選択する手段
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載された無線通信システムにおいて、
前記第２および第３のデバイスは、
前記接続先デバイス選択手段に代えて、
前記ツリー構造中の上位のデバイスと接続した後、自己の通信圏内に位置する前記第１および第３のデバイスの記憶手段からそのデバイスが位置している現在の階層およびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数を読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数が予め定められている最大個数未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスを再接続先のデバイスの候補とし、この再接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が自己が接続されている上位のデバイスよりも浅い又は同等のデバイスの中から最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして選択する手段
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ツリー構造の無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信を利用して、環境計測・監視・制御などを行うシステムが増加している。この環境計測・監視・制御などを行う無線通信システムでは、対象エリアが比較的広い、又は、対象エリア内に無線通信の障害物が多々存在する場合が多い。このような場合、対象エリアをカバーするためには、受信器と送信器の設置位置や電波状況等の環境により直接通信できなくても、他のデバイスを中継して通信を行うことができる無線通信ネットワークを利用することが有利である。
【０００３】
この種の無線通信ネットワークとして、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標））プロトコルを利用した無線通信ネットワークが考えられている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。以下、このジグビープロトコルを利用した無線通信ネットワークをジグビーネットワークと呼ぶ。
【０００４】
ジグビーネットワークは、ツリー構造の無線通信ネットワークであり、次のような３種類のデバイスによって構成される。
〔デバイスＡ（ノードＡ）〕
コーディネータと呼ばれ、ネットワークの基層（最上位）に唯一存在し、下位のデバイスと接続通信でき、ネットワーク内の全てのデバイスに対して命令するとともに、各デバイス固有の情報および各デバイスから送られてくる情報の収集を統括する。また、ネットワーク全体の総合親局の役割を果たすとともに、自己と親子の接続関係（以下、単に親子関係と呼ぶ）を結ぶデバイスにアドレスを付番する。
【０００５】
〔デバイスＢ（ノードＢ）〕
ルータと呼ばれ、コーディネータよりも下層に存在し、上位のデバイスおよび下位のデバイスと接続通信でき、コーディネータからの命令を受けるとともに、下位のデバイス（ルータ、又はエンドデバイス）を接続することができ、それらデバイスに対しては局地的な親局の役割を果たす。また、自己と親子関係を結ぶデバイスにアドレスを付番する。
【０００６】
〔デバイスＣ（ノードＣ）〕
エンドデバイスと呼ばれ、ネットワークの各枝の末端（最下位）に存在し、上位のデバイスと接続通信でき、他のデバイスの親局にはならない。例えば、空調制御システムでは、温度センサや湿度センサなどのセンサがエンドデバイスとされる。
【０００７】
なお、ジグビーネットワークの各デバイスには、接続可能な下位のデバイスの最大個数Ｃｍと、ツリー構造の階層の最深度（ツリー構造の最大階層）Ｌｍがネットワークパラメータとして定められる。
【０００８】
図１６にジグビーネットワークの単純な例を示す。同図において、１は最上位（第０層）に位置するコーディネータ、２−１，２−２はコーディネータ１の下層（第１層）に位置するルータ、２−３〜２−６はルータ２−１〜２−２の下層（第２層）に位置するルータ、３−１〜３−８はルータ２−３〜２−６の下層（第３層（最下位））に位置するエンドデバイスである。
【０００９】
この例において、コーディネータ１およびルータ２に接続可能な下位のデバイスの最大個数ＣｍはともにＣｍ＝２とされ、ツリー構造の最大階層ＬｍはＬｍ＝３とされており、コーディネータ１の識別番号は＃０、ルータ２−１〜２−６の識別番号は＃１〜＃６、エンドデバイス３−１〜３−８の識別番号は＃７〜＃１４として設定されているものとする。これらの識別番号＃０〜＃１４は、デバイス毎に固有に定められたものであり、変わることはない。また、このジグビーネットワークにおいて、コーディネータ１には、ネットワーク全体に対して付番可能なアドレスとしてアドレスブロックＡＤ０〜ＡＤ１４が定められ、このアドレスブロックのうち「ＡＤ０」が自己のアドレスとして割り当てられるものとする。
【００１０】
コーディネータ１に対して、ルータ２−１を接続する場合、ルータ２−１をコーディネータ１に近づけて電源をオンとする。すると、ルータ２−１からコーディネータ１へアソシエイト（参加申請）と呼ばれる接続要求（以下、アソシエイト接続要求と呼ぶ）が送られる。コーディネータ１は、ルータ２−１からのアソシエイト接続要求を受けて、ルータ２−１に対してアドレスＡＤ１を割り当てるとともに、ルータ２−１の識別番号＃１とルータ２−１に割り当てたアドレスＡＤ１とを対応づけて親子関係有り（「○」）として接続情報テーブルＴ０に書き込む。また、ルータ２−１へ、下位のデバイスへ付番可能なアドレスとして、アドレスＡＤ１を含むアドレスブロック「ＡＤ１〜ＡＤ７」を送る。
【００１１】
次に、ルータ２−２をコーディネータ１に近づけて電源をオンとすると、ルータ２−２からコーディネータ１へアソシエイト接続要求が送られる。コーディネータ１は、ルータ２−２からのアソシエイト接続要求を受けて、ルータ２−２に対してアドレスＡＤ８を割り当てるとともに、ルータ２−２の識別番号＃２とルータ２−２に割り当てたアドレスＡＤ８とを対応づけて親子関係有りとして接続情報テーブルＴ０に書き込む。また、ルータ２−２へ、下位のデバイスへ付番可能なアドレスとして、アドレスＡＤ８を含むアドレスブロック「ＡＤ８〜ＡＤ１４」を送る。
【００１２】
ルータ２−３をルータ２−１に近づけて電源をオンとすると、ルータ２−３からルータ２−１へアソシエイト接続要求が送られる。ルータ２−１は、ルータ２−３からのアソシエイト接続要求を受けて、ルータ２−３に対してアドレスＡＤ２を割り当てるとともに、ルータ２−３の識別番号＃３とルータ２−３に割り当てたアドレスＡＤ２とを対応づけて親子関係有りとして接続情報テーブルＴ１に書き込む。また、ルータ２−３へ、下位のデバイスへ付番可能なアドレスとして、アドレスＡＤ２を含むアドレスブロック「ＡＤ２〜ＡＤ４」を送る。
【００１３】
エンドデバイス３−１をルータ２−３に近づけて電源をオンとすると、エンドデバイス３−１からルータ２−３へアソシエイト接続要求が送られる。ルータ２−３は、エンドデバイス３−１からのアソシエイト接続要求を受けて、エンドデバイス３−１に対してアドレスＡＤ３を割り当てるとともに、エンドデバイス３−１の識別番号＃７とエンドデバイス３−１に割り当てたアドレスＡＤ３とを対応づけて親子関係有りとして接続情報テーブルＴ１に書き込む。以下、同様にして、各デバイスにアドレスが割り当てられる。
【００１４】
なお、上述において、例えばエンドデバイス３−１をルータ２−３に近づけて電源をオンとする動作は、エンドデバイス３−１（子デバイス）の電波到達圏内（自己の通信圏内）にルータ２−３（親デバイスの候補）を位置させて電源をオンとする動作を意味するものであり、エンドデバイス３−１は自己の通信圏内の一番近い位置にある親デバイスの候補としてルータ２−３と親子関係を結ぶ。他の子デバイスも同様にして自己の通信圏内の一番近い位置にある親デバイスの候補と親子関係を結ぶ。
【００１５】
このジグビーネットワークでは、例えば、ルータ２−１（親デバイス）とルータ２−３（子デバイス）との間の伝送路に電波障害などが発生した場合、ルータ２−３からの情報がルータ２−１で受信できなくなる。例えば、図１７（ａ）に示すように、ルータ２−２がルータ２−３の電波到達圏内の一番近い位置にあり、ルータ２−２が下位のデバイスとの親子関係を未だ結んでいないものとする。ここで、ルータ２−１とルータ２−３との間の伝送路に電波障害などが発生すると、ルータ２−３は、切断（電源オフ）、再接続（電源オン）を行う。ルータ２−３の電源がオフ（切断）とされると、ルータ２−３に割り当てられたアドレスＡＤ２および接続情報テーブルＴ１の内容が消失する。続いて、ルータ２−３の電源がオン（再接続）とされると、ルータ２−３とルータ２−２との間で親子関係が結ばれる。
【００１６】
これにより、図１７（ｂ）に示すように、ルータ２−２の接続情報テーブルＴ１にルータ２−３との親子関係を示す接続情報が書き込まれ、ルータ２−３にルータ２−２から新たなアドレスＡＤ９が割り当てられ、ルータ２−２がルータ２−３の新たな親デバイスとなる。また、エンドデバイス３−１および３−２も、ルータ２−３との通信が不可能となるため、切断、再接続を行い、ルータ２−３との間で再度親子関係を結ぶ。これにより、ルータ２−３の接続情報テーブルＴ１にエンドデバイス３−１および３−２との親子関係を示す接続情報が書き込まれ、ルータ２−３からエンドデバイス３−１および３−２に新たなアドレスＡＤ１０およびＡＤ１１が割り当てられる。このようにして、親デバイスと子デバイスとの間の伝送路に電波障害などが発生した場合、自動的にツリー構造の組み替えが行われる。
【００１７】
なお、図１６には単純な例を示したが、実際には最上位のコーディネータ１と最下位のエンドデバイス３との間にはルータ２がさらに何層も位置し、ルータ２の数やエンドデバイス３の数も増大し、大規模なネットワークとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００６−５９２８号公報
【特許文献２】特開２００６−４２３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述したように、ジグビーネットワークにおいて、親デバイスは、自デバイスに接続した子デバイスに対してある範囲のアドレスを割り当て、子デバイスは、さらに自デバイスに接続した子デバイスに対して、割り当てられたアドレス範囲の中からあるアドレス範囲を割り当てる。この場合、アドレス範囲が有限であるため、ツリー構造の階層の深さは、アドレス総数とデバイスに接続することのできる下位のデバイス数をパラメータとした関数によって求まる有限の値までしかとることができない。このため、ジグビーネットワークの各デバイスには、接続可能な下位のデバイスの最大個数Ｃｍと、ツリー構造の階層の最深度（ツリー構造の最大階層）Ｌｍがネットワークパラメータとして定められる。
【００２０】
しかしながら、従来のジグビーネットワークにおいて、例えば、そのツリー構造に新たに接続されるデバイスは、「上位のデバイスの下位のデバイスの接続数が最大個数Ｃｍを超えない」、「自己のデバイスがツリー構造の階層の最深度Ｌｍを超えない」という制約を満たすことを条件として、自己の通信圏内の一番近い位置にある上位のデバイスと親子関係を結ぶので、ネットワークのツリー構造内で、各末端に位置するデバイス（末端デバイス）の階層の偏りや各上位のデバイスに接続されている下位のデバイスの数の偏りが生じる。
【００２１】
例えば、図１８（ａ）に示すようなジグビーネットワークのツリー構造に、エンドデバイス３−１が新たに接続されるものとする。なお、このジグビーネットワークにおいて、そのネットワークパラメータはＣｍ＝３、Ｌｍ＝４であるものとする。
【００２２】
この例において、エンドデバイス３−１の通信圏内には、ルータ２−３−２−８が位置している。この場合、エンドデバイス３−１は、自己の通信圏内の一番近い位置にあるルータ２−７に接続され（図１８（ｂ））、ツリー構造中の第４層（最大階層）に位置し、ツリー構造内で末端デバイスの階層の偏りや各上位のデバイスに接続されている下位のデバイスの数の偏りが生じることになる。
【００２３】
すなわち、図１８（ｂ）におけるツリー構造において、末端デバイスはルータ２−４，２−６，２−８およびエンドデバイス３−１となるが、ルータ２−４は第２層、ルータ２−６，２−８は第３層、エンドデバイス３−１は第４層に位置し、これらデバイスに階層の偏りが生じる。また、図１８（ｂ）の例では、顕著には表れていないが、例えばルータ２−３に下位のデバイスが３個接続されたりすることもあり、各上位のデバイスに接続されている下位のデバイスの数の偏りが生じる。
【００２４】
このようなツリー構造の偏りが生じると、ツリー構造に偏りが生じていなければネットワークに接続できるデバイスが、「上位のデバイスの下位のデバイスの接続数が最大個数Ｃｍを超えない」、「自己のデバイスがツリー構造の階層の最深度Ｌｍを超えない」という制約にかかって、ネットワークに接続することができない虞れが生じたり、ネットワークに接続されるデバイスの数が設計上の接続可能なデバイス数よりも少ない台数となってしまうという問題が発生する。
【００２５】
このような問題を解決するために、本出願人は、ツリー構造中の上位のデバイスとの接続や接続中の再接続に際し、自己の通信圏内に位置する親ノード機能を有するデバイスからそのデバイスが位置している現在の階層およびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数を読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数が上記の最大個数Ｃｍ未満であって、位置している現在の階層が最も浅いデバイスを接続先のデバイスとして選択するという接続方式を考えている。しかしながら、この接続方式では、ネットワークの特性によっては、現在の階層が最も浅いデバイスを接続先のデバイスとして選択することが必ずしも望ましくない場合がある。
【００２６】
すなわち、比較的広い空間に、ノードが疎に設置されているネットワークでは、階層深度が深くなる傾向があり、一方で各デバイスに子デバイスとして接続されるデバイスの数は少なくなる傾向があるため、上記の接続方式が望ましいが、比較的狭い空間に、デバイスが密に設置されているネットワークでは、階層深度は浅い状態に保たれる一方、各デバイスに子デバイスとして接続されるデバイスの数が多くなる傾向があるため、上記の接続方式を採用すると、これ以上枝を増やせない（子デバイスを接続できない）親デバイスが発生してしまう虞がある。
【００２７】
このようなことから分かるように、比較的狭い空間にデバイスが密に設置されているネットワークにおいて、上記の接続方式を採用すると、子デバイス（下位のデバイス）を接続できない親デバイス（上位のデバイス）の発生数が多くなるという問題が発生する。
【００２８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、比較的狭い空間にデバイスが密に設置されるネットワークにおいて、子デバイスを接続できない親デバイスの発生数を少なくすることができる無線通信ネットワークを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
このような目的を達成するために本発明は、最上位に常に位置する第１のデバイスと、各枝の最下位に常に位置する第２のデバイスと、第１のデバイスよりも下位であって、第２のデバイスよりも上位に位置する第３のデバイスとを備えるツリー構造の無線通信システムにおいて、第１および第３のデバイスに、ツリー構造中の自己が位置している現在の階層および自己と直接接続されている下位のデバイスの数を記憶する記憶手段を設け、第２および第３のデバイスに、ツリー構造中の上位のデバイスとの接続に際し、自己の通信圏内に位置する第１および第３のデバイスの記憶手段からそのデバイスが位置している現在の階層およびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数を読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数が予め定められている最大個数未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないデバイスを接続先のデバイスの候補とし、この接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が最も浅いデバイスを接続先のデバイスとして選択する接続先デバイス選択手段を設けたものである。
【００３０】
この発明において、例えば、第１のデバイスをコーディネータ、第２のデバイスをエンドデバイス、第３のデバイスをルータとし、コーディネータの下位にルータが複数層接続されているものとする。この場合、そのツリー構造中のコーディネータおよびルータは、自己が位置している現在の階層ａおよび自己と直接接続されている下位のデバイスの数ｂを記憶している。
【００３１】
ここで、このツリー構造に、新たなデバイスとしてエンドデバイスが接続されるものとする。この場合、そのエンドデバイスは、例えば、自己の通信圏内に複数のルータが位置していれば、この自己の通信圏内に位置する各ルータからそのルータが位置している現在の階層ａおよびそのルータに直接接続されている下位のデバイスの数ｂを読み出す。そして、自己の通信圏内に位置している複数のルータの内、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが予め定められている最大個数Ｃｍ未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないルータを接続先のルータの候補とし、この接続先のルータの候補のうち位置している現在の階層ａが最も浅いデバイスを接続先のルータとして選択する。
【００３２】
新たなデバイスとして、エンドバイスではなく、ルータが接続される場合も同様であり、新たなデバイスとして接続されるルータは、自己の通信圏内に位置しているルータやコーディネータからそのデバイスが位置している現在の階層ａおよびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数ｂを読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが予め定められている最大個数Ｃｍ未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないデバイスを接続先のデバイスの候補とし、この接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層ａが最も浅いデバイスを接続先のデバイスとして選択する。
【００３５】
なお、第２および第３のデバイスに、上述した接続先デバイス選択手段に代えて、ツリー構造中の上位のデバイスと接続した後、自己の通信圏内に位置する第１および第３のデバイスの記憶手段からそのデバイスが位置している現在の階層およびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数を読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数が予め定められている最大個数未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスを再接続先のデバイスの候補とし、この再接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして選択する手段を設けるようにしてもよい。
【００３６】
また、第２および第３のデバイスに、上述した接続先デバイス選択手段に代えて、ツリー構造中の上位のデバイスと接続した後、自己の通信圏内に位置する第１および第３のデバイスの記憶手段からそのデバイスが位置している現在の階層およびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数を読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数が予め定められている最大個数未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスを再接続先のデバイスの候補とし、この再接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が自己が接続されている上位のデバイスよりも浅い又は同等のデバイスの中から最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして選択する手段を設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、第１および第３のデバイス（例えば、コーディネータ（第１のデバイス）、ルータ（第３のデバイス））に、ツリー構造中の自己が位置している現在の階層および自己と直接接続されている下位のデバイスの数を記憶する記憶手段を設け、第２および第３のデバイス（例えば、エンドデバイス（第２のデバイス）、ルータ（第３のデバイス））に、ツリー構造中の上位のデバイスとの接続に際し、自己の通信圏内に位置する第１および第３のデバイスの記憶手段からそのデバイスが位置している現在の階層およびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数を読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数が予め定められている最大個数未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないデバイスを接続先のデバイスの候補とし、この接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が最も浅いデバイスを接続先のデバイスとして選択する手段を設けるようにしたので、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ位置している現在の階層が最も浅いデバイスを選択して上位デバイスとの接続が行われるものとなり、比較的狭い空間にデバイスが密に設置されるネットワークにおいて、子デバイスを接続できない親デバイスの発生数を少なくすることができるようになる。
【００３８】
また、第１および第３のデバイス（例えば、コーディネータ（第１のデバイス）、ルータ（第３のデバイス））に、ツリー構造中の自己が位置している現在の階層および自己と直接接続されている下位のデバイスの数を記憶する記憶手段を設け、第２および第３のデバイス（例えば、エンドデバイス（第２のデバイス）、ルータ（第３のデバイス））に、ツリー構造中の上位のデバイスと接続した後、自己の通信圏内に位置する第１および第３のデバイスの記憶手段からそのデバイスが位置している現在の階層およびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数を読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数が予め定められている最大個数未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスを再接続先のデバイスの候補とし、この再接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして選択する手段を設けるようにしたので、現状より接続されている下位デバイス数の条件が悪化しないことを条件として、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ位置している現在の階層が最も浅いデバイスを選択して上位デバイスとの接続（再接続）が行われるものとなり、比較的狭い空間にデバイスが密に設置されるネットワークにおいて、子デバイスを接続できない親デバイスの発生数を少なくすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る無線通信システムの一例としてジグビーネットワークの第１例（実施の形態１）を説明するための概略図である。
【図２】このジグビーネットワークに用いるコーディネータの概略的なブロック図である。
【図３】このジグビーネットワークに用いるルータの概略的なブロック図である。
【図４】このジグビーネットワークに用いるエンドデバイスの概略的なブロック図である。
【図５】このジグビーネットワークにおけるエンドデバイスおよびルータの実施の形態１特有の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】このジグビーネットワークのツリー構造に新たなデバイスとしてルータが接続される場合の動作を説明する図である。
【図７】本発明に係る無線通信システムの一例としてジグビーネットワークの第２例（実施の形態２）を説明するための図である。
【図８】このジグビーネットワークにおけるエンドデバイスおよびルータの実施の形態２特有の処理動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る無線通信システムの一例としてジグビーネットワークの第３例（実施の形態３）を説明するための図である。
【図１０】このジグビーネットワークにおけるエンドデバイスおよびルータの実施の形態３特有の処理動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態１における接続先デバイス選択手段の構成を示す図である。
【図１２】実施の形態１の変形例（参考例）における接続先デバイス選択手段の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態２における接続先デバイス選択手段の構成を示す図である。
【図１４】実施の形態２の変形例（参考例）における接続先デバイス選択手段の構成を示す図である。
【図１５】実施の形態３における接続先デバイス選択手段の構成を示す図である。
【図１６】従来のジグビーネットワークの単純な例を示す図である。
【図１７】従来のジグビーネットワークにおいてルータ間の伝送路に電波障害などが発生した場合の動作を説明する図である。
【図１８】従来のジグビーネットワークのツリー構造に新たなデバイスとしてエンドデバイスが接続される場合の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。
〔実施の形態１：新しいデバイスがネットワーク構造への接続前に接続先のデバイスを選択する例〕
図１（ａ）はこの発明に係る無線通信システムの一例としてジグビーネットワークの第１例（実施の形態１）を説明するための概略図である。同図において、図１８（ａ）と同一符号は図１８（ａ）を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
【００４１】
このジグビーネットワークにおいて、そのネットワークパラメータはＣｍ＝３、Ｌｍ＝４とされており、コーディネータ１にはルータ２−１，２−２が接続され、ルータ２−１にはルータ２−３が接続され、ルータ２−２にはルータ２−４，２−５が接続され、ルータ２−３にはルータ２−６，２−７が接続され、ルータ２−５にはルータ２−８が接続されている。
【００４２】
なお、図１（ａ）において、例えば、コーディネータ１に付記した（０，２）は、このツリー構造におけるコーディネータ１の接続状態（ａ，ｂ）を示している。すなわち、コーディネータ１は、ツリー構造の第０層に位置し、下位のデバイスとしてルータ２−１，２−２が接続されているので、位置している現在の階層をａ＝０、直接接続されている下位のデバイスの数をｂ＝２とし、そのツリー構造における接続状態を（０，２）として表している。
【００４３】
同様にして、第１層に位置するルータ２−１は（１，１）、ルータ２−２は（１，２）、第２層に位置するルータ２−３は（２，２）、ルータ２−４は（２，０）、ルータ２−５は（２，１）、第３層に位置するルータ２−６は（３，０）、ルータ２−７は（３，０）、ルータ２−８は（３，０）として、そのツリー構造における接続状態を表している。
【００４４】
図２にコーディネータ１の概略的なブロック図を示す。コーディネータ１は、処理部１Ａと、ＲＡＭ１Ｂと、ＥＥＰＲＯＭ１Ｃと、ＲＦ回路（無線送受信回路）１Ｄとを備えている。処理部１Ａは、ネットワーク宣言機能１Ａ１、親ノード機能１Ａ２、通信機能（ノード間通信機能、通信中継機能）１Ａ３などの基本的な機能に加え、本実施の形態特有の機能として、接続状態判断機能１Ａ４、接続状態通知機能１Ａ５を備えている。これらの機能は、処理部１Ａが実行するプログラムに従う処理動作として得られる。
【００４５】
なお、ＥＥＰＲＯＭ１Ｃにはコーディネータ１の識別番号やツリー構造におけるネットワークパラメータが格納され、ＲＡＭ１Ｂにはネットワーク全体に対して付番可能なアドレスブロック、コーディネータ１に対して割り当てられるアドレスなどの他、コーディネータ１のツリー構造における接続状態（ａ，ｂ）が格納される。この例において、コーディネータ１のツリー構造における接続状態は、処理部１Ａにおける接続状態判断機能１Ａ４によって（０，２）と判断され、ＲＡＭ１Ｂに格納される。
【００４６】
図３にルータ２の概略的なブロック図を示す。ルータ２は、処理部２Ａと、ＲＡＭ２Ｂと、ＥＥＰＲＯＭ２Ｃと、ＲＦ回路２Ｄとを備えている。処理部２Ａは、親ノード機能２Ａ１、通信機能（ノード間通信機能、通信中継機能）２Ａ２などの基本的な機能に加え、本実施の形態特有の機能として、接続状態判断機能２Ａ３、接続状態通知機能２Ａ４、接続先選択機能２Ａ５を備えている。これらの機能は、処理部２Ａが実行するプログラムに従う処理動作として得られる。
【００４７】
なお、ＥＥＰＲＯＭ２Ｃにはルータ２の識別番号やツリー構造におけるネットワークパラメータが格納され、ＲＡＭ２Ｂにはルータ２に対して割り当てられるアドレス、上位のデバイスから送られてくる下位のデバイスに対して付番可能なアドレスブロックなどの他、ルータ２のツリー構造における接続状態（ａ，ｂ）が格納される。例えば、ルータ２−１の場合、ルータ２−１のツリー構造における接続状態は、処理部２Ａにおける接続状態判断機能２Ａ３によって（１，１）と判断され、ＲＡＭ１Ｂに格納される。
【００４８】
図４にエンドデバイス３の概略的なブロック図を示す。エンドデバイス３は、処理部３Ａと、ＲＡＭ３Ｂと、ＥＥＰＲＯＭ３Ｃと、ＲＦ回路３Ｄとを備えている。処理部３Ａは、子ノード機能３Ａ１、通信機能（ノード間通信機能）３Ａ２などの基本的な機能に加え、本実施の形態特有の機能として、接続先選択機能３Ａ３を備えている。これらの機能は、処理部３Ａが実行するプログラムに従う処理動作として得られる。
【００４９】
なお、ＥＥＰＲＯＭ３Ｃには、エンドデバイス３の識別番号やツリー構造におけるネットワークパラメータが格納され、ＲＡＭ３Ｂにはエンドデバイス３に対して割り当てられるアドレスなどが格納される。
【００５０】
〔エンドデバイスが新たに接続される場合〕
今、図１（ａ）に示したツリー構造に、新たなデバイスとしてエンドデバイス３−１が接続されるものとする。この場合、エンドデバイス３−１は、電源がオンとされると（図５：ステップＳ１０１のＹＥＳ）、自己の通信圏内に位置する全ての親ノード機能を備えたデバイスに、そのツリー構造における接続状態（ａ，ｂ）を問い合わせる（ステップＳ１０２）。
【００５１】
図１（ａ）の例では、エンドデバイス３−１の通信圏内にルータ２−３〜２−８が位置しており、これらのルータ２−３〜２−８は親ノード機能を備えている。したがって、エンドデバイス３−１は、ルータ２−３〜２−８に対して、そのツリー構造における接続状態（ａ，ｂ）を問い合わせる。ルータ２−３〜２−８は、このエンドデバイス３−１からの問い合わせに応じて、ＲＡＭ２Ｂに格納されている接続状態（ａ，ｂ）をエンドデバイス３−１に返す。
【００５２】
この場合、ルータ２−３が接続状態（２，２）を、ルータ２−４が接続状態（２，０）を、ルータ２−５が接続状態（２，１）を、ルータ２−６が接続状態（３，０）を、ルータ２−７が接続状態（３，０）を、ルータ２−８が接続状態（３，０）をエンドデバイス３−１に返す。このエンドデバイス３−１に返される接続状態（ａ，ｂ）において、ａはそのルータが位置している現在の階層を示しており、ｂはそのルータに直接接続されている下位のデバイスの数を示している。
【００５３】
次に、エンドデバイス３−１は、ルータ２−３〜２−８から送られてきた接続状態（ａ，ｂ）に基づいて、接続先のデバイスの選択を行う（ステップＳ１０３）。この接続先のデバイスの選択は次のようにして行う。
【００５４】
先ず、接続状態（ａ，ｂ）の内、直接接続されている下位のデバイスの数ｂとネットワークパラメータとして定められている接続可能な下位のデバイスの最大個数Ｃｍとを比較し、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが接続可能な下位のデバイスの最大個数Ｃｍ未満（ｂ＜Ｃｍ）のデバイスを抽出する。
【００５５】
この例において、接続可能な下位のデバイスの最大個数ＣｍはＣｍ＝３であり、ルータ２−３〜２−８から読み出した接続状態（ａ，ｂ）における直接接続されている下位のデバイスの数ｂは全てＣｍ未満であるので、ルータ２−３〜２−８が抽出される。
【００５６】
次に、エンドデバイス３−１は、この抽出したルータ２−３〜２−８について、その接続状態（ａ，ｂ）における直接接続されている下位のデバイスの数ｂが最も少ないデバイスを接続先のデバイスの候補として抽出する。この例において、ルータ２−３に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは２であり、ルータ２−４に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは０であり、ルータ２−５に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは１、ルータ２−６，２−７，２−８に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは０であるので、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが最も少ないデバイスとしてルータ２−４，２−６，２−７，２−８を接続先のデバイスの候補として抽出する。
【００５７】
そして、エンドデバイス３−１は、この接続先のデバイスの候補として抽出したルータ２−４，２−６，２−７，２−８について、その接続状態（ａ，ｂ）における現在の階層ａが最も小さいデバイスを接続先のデバイスとして選択する。すなわち、ルータ２−４，２−６，２−７，２−８の内、その位置している現在の階層が最も浅いデバイスを接続先のデバイスとして選択する。この例では、第２層に位置しているルータ２−４を接続先のデバイスとして選択する。
【００５８】
エンドデバイス３−１は、このようにして接続先のデバイスとしてルータ２−４を選択した後、このルータ２−４との接続を図る（ステップＳ１０４、図１（ｂ）参照）。これにより、エンドデバイス３−１とルータ２−４とが接続される。この場合、ルータ２−４では、エンドデバイス３−１が接続されたことにより、その接続状態（ａ，ｂ）が（２，０）から（２，１）に変更される。
【００５９】
ここで、例えば、直接接続されている下位のデバイスの数が最大個数Ｃｍ未満であって、位置している現在の階層が最も浅いデバイスを接続先のデバイスとする接続方式を採用すると（本出願人が考えている従来方式）、エンドデバイス３−１はルータ２−３，２−４，２−５のうち一番近い位置にあるルータと接続される。ここで、エンドデバイス３−１がルータ２−３と接続されるものとすれば、ルータ２−３に直接接続される下位のデバイスの数ｂが３となり、最大個数Ｃｍに達する。このため、ルータ２−３は、これ以上枝を増やすことができず、子デバイスを接続できない親デバイスの数が増えることになる。
【００６０】
これに対して、本実施の形態では、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが最も少ないルータ２−４に接続されるので、子デバイスを接続できない親デバイスの数が増えることがない。このようにして、本実施の形態では、比較的狭い空間にデバイスが密に設置されるネットワークにおいて、子デバイスを接続できない親デバイスの発生数を少なくすることができる。
【００６１】
なお、この例では、接続先のデバイスの候補として抽出したルータ２−４，２−６，２−７，２−８の内、その位置している現在の階層が最も浅いルータ２−４を接続先のデバイスとして選択するようにしたが、例えば一番近い位置にあるルータを接続先のデバイスとして選択することが考えられる。すなわち、上述した例では、「ｂが最も少ない」を第１優先判断基準とし、「ａが最も小さい」を第２優先判断基準としたが、第１優先判断基準（「ｂが最も少ない」）のみを判断基準とすることが考えられる。接続先のデバイスの候補として抽出したルータ２−４，２−６，２−７，２−８のうち、どのルータと接続しても通信上問題はないが、ネットワークのバランスを考慮すると、本実施の形態のように、位置している現在の階層が最も浅いルータ２−４と接続した方がよい。
【００６２】
〔ルータが新たに接続される場合〕
今、図６（ａ）に示したツリー構造に、新たなデバイスとしてルータ２−９が接続されるものとする。この場合、ルータ２−９は、電源がオンとされると（図５：ステップＳ１０１のＹＥＳ）、自己の通信圏内に位置する全ての親ノード機能を備えたデバイスに、そのツリー構造における接続状態（ａ，ｂ）を問い合わせる（ステップＳ１０２）。
【００６３】
図６（ａ）の例では、ルータ２−９の通信圏内にルータ２−１〜２−８が位置しており、これらルータ２−１〜２−８は親ノード機能を備えている。したがって、ルータ２−９は、ルータ２−１〜２−８に対して、そのツリー構造における接続状態（ａ，ｂ）を問い合わせる。ルータ２−１〜２−８は、このルータ２−９からの問い合わせに応じて、ＲＡＭ２Ｂに格納されている接続状態（ａ，ｂ）をルータ２−９に返す。
【００６４】
この場合、ルータ２−１が接続状態（１，１）を、ルータ２−２が接続状態（１，２）を、ルータ２−３が接続状態（２，２）を、ルータ２−４が接続状態（２，０）を、ルータ２−５が接続状態（２，１）を、ルータ２−６が接続状態（３，０）を、ルータ２−７が接続状態（３，０）を、ルータ２−８が接続状態（３，０）をルータ２−９に返す。
【００６５】
次に、ルータ２−９は、ルータ２−１〜２−８から送られてきた接続状態（ａ，ｂ）に基づいて、接続先のデバイスの選択を行う（ステップＳ１０３）。この接続先のデバイスの選択は次のようにして行う。
【００６６】
先ず、接続状態（ａ，ｂ）の内、直接接続されている下位のデバイスの数ｂとネットワークパラメータとして定められている接続可能な下位のデバイスの最大個数Ｃｍとを比較し、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが接続可能な下位のデバイスの最大個数Ｃｍ未満（ｂ＜Ｃｍ）のデバイスを抽出する。
【００６７】
この例において、接続可能な下位のデバイスの最大個数ＣｍはＣｍ＝３であり、ルータ２−１〜２−８から読み出した接続状態（ａ，ｂ）における変数ｂは全てＣｍ未満であるので、ルータ２−１〜２−８が抽出される。
【００６８】
次に、ルータ２−９は、この抽出したルータ２−１〜２−８について、その接続状態（ａ，ｂ）における直接接続されている下位のデバイスの数ｂが最も少ないデバイスを接続先のデバイスの候補として抽出する。この例において、ルータ２−１，２−５に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは１であり、ルータ２−２，２−３に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは２であり、ルータ２−４，２−６，２−７，２−８に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは０であるので、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないデバイスとしてルータ２−４，２−６，２−７，２−８を接続先のデバイスの候補として抽出する。
【００６９】
そして、ルータ２−９は、この接続先のデバイスの候補として抽出したルータ２−４，２−６，２−７，２−８について、その接続状態（ａ，ｂ）における現在の階層ａが最も小さいデバイスを接続先のデバイスとして選択する。すなわち、ルータ２−４，２−６，２−７，２−８の内、その位置している現在の階層が最も浅いデバイスを接続先のデバイスとして選択する。この例では、第２層に位置しているルータ２−４を接続先のデバイスとして選択する。
【００７０】
ルータ２−９は、このようにして接続先のデバイスとしてルータ２−４を選択した後、このルータ２−４との接続を図る（ステップＳ１０４、図６（ｂ）参照）。これにより、ルータ２−９とルータ２−４とが接続される。この場合、ルータ２−４では、ルータ２−９が接続されたことにより、その接続状態（ａ，ｂ）が（２，０）から（２，１）に変更される。
【００７１】
ここで、例えば、直接接続されている下位のデバイスの数が最大個数Ｃｍ未満であって、位置している現在の階層が最も浅いデバイスを接続先のデバイスとする接続方式を採用すると（本出願人が考えている従来方式）、ルータ２−９はルータ２−１，２−２のうち一番近い位置にあるルータと接続される。ここで、ルータ２−９がルータ２−２と接続されるものとすれば、ルータ２−２に直接接続される下位のデバイスの数ｂが３となり、最大個数Ｃｍに達する。このため、ルータ２−２は、これ以上枝を増やすことができず、子デバイスを接続できない親デバイスの数が増えることになる。
【００７２】
これに対して、本実施の形態では、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが最も少ないルータ２−４に接続されるので、子デバイスを接続できない親デバイスの数が増えることがない。このようにして、本実施の形態では、比較的狭い空間にデバイスが密に設置されるネットワークにおいて、子デバイスを接続できない親デバイスの発生数を少なくすることができる。
【００７３】
なお、この例では、接続先のデバイスの候補として抽出したルータ２−４，２−６，２−７，２−８の内、その位置している現在の階層が最も浅いルータ２−４を接続先のデバイスとして選択するようにしたが、例えば一番近い位置にあるルータを接続先のデバイスとして選択することが考えられる。すなわち、上述した例では、「ｂが最も少ない」を第１優先判断基準とし、「ａが最も小さい」を第２優先判断基準としたが、第１優先判断基準（「ｂが最も少ない」）のみを判断基準とすることが考えられる。接続先のデバイスの候補として抽出したルータ２−４，２−６，２−７，２−８のうち、どのルータと接続しても通信上問題はないが、ネットワークのバランスを考慮すると、本実施の形態のように、位置している現在の階層が最も浅いルータ２−４と接続した方がよい。
【００７４】
〔実施の形態２：新しいデバイスがネットワーク構造との接続後に再接続先のデバイスを選択する例１〕
図７（ａ）はこの発明に係る無線通信システムの一例としてジグビーネットワークの第２例（実施の形態２）を説明するための図である。この例において、コーディネータ１にはルータ２−１，２−２が接続され、ルータ２−１にはルータ２−３，２−４が接続され、ルータ２−２にはルータ２−５が接続され、ルータ２−４にはルータ２−６〜２−８が接続され、ルータ２−５にはルータ２−９，２−１０が接続され、ルータ２−６にはエンドデバイス３−１が接続されている。
【００７５】
〔エンドデバイスが新たに接続された場合〕
今、図７（ａ）に示したツリー構造において、新たなデバイスとしてエンドデバイス３−２がルータ２−６に接続されたものとする（図７（ｂ））。この場合、エンドデバイス３−２は、ルータ２−６との接続後（図８：ステップＳ２０１のＹＥＳ）、自己の通信圏内に位置する全ての親ノード機能を備えたデバイスに、そのツリー構造における接続状態（ａ，ｂ）を問い合わせる（ステップＳ２０２）。
【００７６】
図７（ｂ）の例では、エンドデバイス３−２の通信圏内にルータ２−３〜２−１０が位置しており、これらのルータ２−３〜２−１０は親ノード機能を備えている。したがって、エンドデバイス３−２は、ルータ２−３〜２−１０に対して、そのツリー構造における接続状態（ａ，ｂ）を問い合わせる。ルータ２−３〜２−１０は、このエンドデバイス３−２からの問い合わせに応じて、ＲＡＭ２Ｂに格納されている接続状態（ａ，ｂ）をエンドデバイス３−２に返す。
【００７７】
この場合、ルータ２−３が接続状態（２，０）を、ルータ２−４が接続状態（２，３）を、ルータ２−５が接続状態（２，２）を、ルータ２−６が接続状態（３，２）を、ルータ２−７が接続状態（３，０）を、ルータ２−８が接続状態（３，０）を、ルータ２−９が接続状態（３，０）を、ルータ２−１０が接続状態（３，０）をエンドデバイス３−２に返す。
【００７８】
次に、エンドデバイス３−２は、ルータ２−３〜２−１０から送られてきた接続状態（ａ，ｂ）に基づいて、再接続先のデバイスの選択を行う（ステップＳ２０３）。この再接続先のデバイスの選択は次のようにして行う。
【００７９】
先ず、接続状態（ａ，ｂ）の内、直接接続されている下位のデバイスの数ｂとネットワークパラメータとして定められている接続可能な下位のデバイスの最大個数Ｃｍとを比較し、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが接続可能な下位のデバイスの最大個数Ｃｍ未満（ｂ＜Ｃｍ）のデバイスを抽出する。
【００８０】
この例において、接続可能な下位のデバイスの最大個数ＣｍはＣｍ＝３であり、ルータ２−３〜２−１０から読み出した接続状態（ａ，ｂ）における直接接続されている下位のデバイスの数ｂは、ルータ２−４から読み出された接続状態（２，３）を除いて、全てＣｍ未満であるので、ルータ２−３，２−５〜２−１０が抽出される。
【００８１】
次に、エンドデバイス３−２は、この抽出したルータ２−３，２−５〜２−１０について、その接続状態（ａ，ｂ）における直接接続されている下位のデバイスの数ｂが最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスを再接続先のデバイスの候補として抽出する。
【００８２】
この例において、ルータ２−３，２−７〜２−１０に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは０であり、ルータ２−５，２−６に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは２であるので、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスとしてルータ２−３，２−７〜２−１０を再接続先のデバイスの候補として抽出する。
【００８３】
そして、エンドデバイス３−２は、この再接続先のデバイスの候補として抽出したルータ２−３，２−７〜２−１０について、その接続状態（ａ，ｂ）における現在の階層ａが接続中の上位デバイスよりも小であって最も小さいデバイスを再接続先のデバイスとして選択する。すなわち、ルータ２−３，２−７〜２−１０の内、接続中の上位デバイス２−６よりもその位置している現在の階層が浅く、さらにその中で最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして選択する。この例では、第２層に位置しているルータ２−３を再接続先のデバイスとして選択する。
【００８４】
エンドデバイス３−２は、このようにして再接続先のデバイスとしてルータ２−３を選択した後、現在接続されているルータ２−６との接続を切断し（ステップＳ２０４）、ルータ２−３との再接続を図る（ステップＳ２０５、図７（ｃ）参照）。これにより、エンドデバイス３−２がルータ２−６から切り離され、エンドデバイス３−２とルータ２−３とが接続される。
【００８５】
この場合、ルータ２−３では、エンドデバイス３−２が接続されたことにより、その接続状態（ａ，ｂ）が（２，０）から（２，１）に変更される。また、ルータ２−６では、エンドデバイス３−２が切り離されたことにより、その接続状態（ａ，ｂ）が（３，２）から（３，１）に変更される。
【００８６】
ここで、例えば、直接接続されている下位のデバイスの数が最大個数Ｃｍ未満であって、位置している現在の階層が最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとする接続方式を採用すると（本出願人が考えている従来方式）、エンドデバイス３−２はルータ２−３，２−５のうち一番近い位置にあるルータと接続される。ここで、エンドデバイス３−２がルータ２−５と接続されるものとすれば、ルータ２−５に直接接続される下位のデバイスの数ｂが３となり、最大個数Ｃｍに達する。このため、ルータ２−５は、これ以上枝を増やすことができず、子デバイスを接続できない親デバイスの数が増えることになる。
【００８７】
これに対して、本実施の形態では、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが最も少ないルータ２−３に接続されるので、子デバイスを接続できない親デバイスの数が増えることがない。このようにして、本実施の形態では、比較的狭い空間にデバイスが密に設置されるネットワークにおいて、子デバイスを接続できない親デバイスの発生数を少なくすることができる。
【００８８】
また、この例では、再接続先のデバイスを選択する際の条件として、自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないことを条件とすることから、現状より接続されている下位デバイス数の条件が悪化することもない。また、再接続先のデバイスを選択する際の条件として、位置している階層が接続中の上位デバイスよりも小であって最も小さいことを条件とすることから、現状より階層が浅くなり、階層の悪化が避けられる。
【００８９】
なお、この例では、再接続先のデバイスの候補として抽出したルータ２−３，２−７〜２−１０の内、その位置している現在の階層が接続中の上位デバイスよりも小であって最も小さいデバイスを再接続先のデバイスとして選択するようにしたが、例えば一番近い位置にあるルータを接続先のデバイスとして選択することが考えられる。すなわち、上述した例では、「ｂが最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ない」を第１優先判断基準とし、「ａが接続中の上位デバイスよりも小であって最も小さい」を第２優先判断基準としたが、第１優先判断基準（「ｂが最も少ない、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ない」）のみを判断基準とすることが考えられる。再接続先のデバイスの候補として抽出したルータ２−３，２−７〜２−１０のうち、どのルータと接続しても通信上問題はないが、ネットワークのバランスを考慮すると、本実施の形態のように、位置している現在の階層が最も浅いルータ２−３と接続した方がよい。
【００９０】
〔実施の形態３：新しいデバイスがツリー構造との接続後に再接続先のデバイスを選択する例２〕
図９（ａ）はこの発明に係る無線通信システムの一例としてジグビーネットワークの第３例（実施の形態３）を説明するための図である。この例において、コーディネータ１にはルータ２−１，２−２が接続され、ルータ２−１にはルータ２−３，２−４が接続され、ルータ２−２にはルータ２−５が接続され、ルータ２−３にはルータ２−６が接続され、ルータ２−４にはルータ２−７，２−８が接続されている。
【００９１】
〔ルータがツリー構造に新たに接続された場合〕
今、図９（ａ）に示したツリー構造において、新たなデバイスとしてルータ２−９がルータ２−４に接続されたものとする（図９（ｂ））。この場合、ルータ２−９は、ルータ２−４との接続後（図１０：ステップＳ３０１のＹＥＳ）、自己の通信圏内に位置する全ての親ノード機能を備えたデバイスに、そのツリー構造における接続状態（ａ，ｂ）を問い合わせる（ステップＳ３０２）。
【００９２】
図９（ｂ）の例では、ルータ２−９の通信圏内にルータ２−１〜２−８が位置しており、これらのルータ２−１〜２−８は親ノード機能を備えている。したがって、ルータ２−９は、ルータ２−１〜２−８に対して、そのツリー構造における接続状態（ａ，ｂ）を問い合わせる。ルータ２−１〜２−８は、このルータ２−９からの問い合わせに応じて、ＲＡＭ２Ｂに格納されている接続状態（ａ，ｂ）をルータ２−９に返す。
【００９３】
この場合、ルータ２−１が接続状態（１，２）を、ルータ２−２が接続状態（１，１）を、ルータ２−３が接続状態（２，１）を、ルータ２−４が接続状態（２，３）を、ルータ２−５が接続状態（２，０）を、ルータ２−６〜２−８が接続状態（３，０）をルータ２−９に返す。
【００９４】
次に、ルータ２−９は、ルータ２−１〜２−８から送られてきた接続状態（ａ，ｂ）に基づいて、再接続先のデバイスの選択を行う（ステップＳ３０３）。この再接続先のデバイスの選択は次のようにして行う。
【００９５】
先ず、接続状態（ａ，ｂ）の内、直接接続されている下位のデバイスの数ｂとネットワークパラメータとして定められている接続可能な下位のデバイスの最大個数Ｃｍとを比較し、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが接続可能な下位のデバイスの最大個数Ｃｍ未満（ｂ＜Ｃｍ）のデバイスを抽出する。
【００９６】
この例において、接続可能な下位のデバイスの最大個数ＣｍはＣｍ＝３であり、ルータ２−１〜２−８から読み出した接続状態（ａ，ｂ）における直接接続されている下位のデバイスの数ｂは、ルータ２−４から読み出された接続状態（２，３）を除いて、全てＣｍ未満であるので、ルータ２−１〜２−３，２−５〜２−８が抽出される。
【００９７】
次に、ルータ２−９は、この抽出したルータルータ２−１〜２−３，２−５〜２−８について、その接続状態（ａ，ｂ）における直接接続されている下位のデバイスの数ｂが最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスを再接続先のデバイスの候補として抽出する。
【００９８】
この例において、ルータ２−１に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは２であり、ルータ２−２，２−３に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは１であり、ルータ２−５〜２−８に直接接続されている下位のデバイスの数ｂは０であるので、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスとしてルータ２−５〜２−８を再接続先のデバイスの候補として抽出する。
【００９９】
そして、ルータ２−９は、この再接続先のデバイスの候補として抽出したルータ２−５〜２−８について、その接続状態（ａ，ｂ）における現在の階層ａが接続中の上位デバイスよりも小又は同じであって最も小さいデバイスを再接続先のデバイスとして選択する。すなわち、ルータ２−５〜２−８の内、その位置している現在の階層が接続中の上位デバイス２−４と同じまたはそれよりも浅く、さらにその中で最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして選択する。この例では、第２層に位置しているルータ２−５を再接続先のデバイスとして選択する。
【０１００】
ルータ２−９は、このようにして再接続先のデバイスとしてルータ２−５を選択した後、現在接続されているルータ２−４との接続を切断し（ステップＳ３０４）、ルータ２−５との再接続を図る（ステップＳ３０５、図９（ｃ）参照）。これにより、ルータ２−９がルータ２−４から切り離され、ルータ２−９とルータ２−５とが接続される。
【０１０１】
この場合、ルータ２−５では、ルータ２−９が接続されたことにより、その接続状態（ａ，ｂ）が（２，０）から（２，１）に変更される。また、ルータ２−４では、ルータ２−９が切り離されたことにより、その接続状態（ａ，ｂ）が（２，３）から（２，２）に変更される。
【０１０２】
ここで、例えば、直接接続されている下位のデバイスの数が最大個数Ｃｍ未満であって、位置している現在の階層が最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとする接続方式を採用すると（本出願人が考えている従来方式）、ルータ２−９はルータ２−１，２−２のうち一番近い位置にあるルータと接続される。ここで、ルータ２−１と接続されるものとすれば、ルータ２−１に直接接続される下位のデバイスの数ｂが３となり、最大個数Ｃｍに達する。このため、ルータ２−１は、これ以上枝を増やすことができず、子デバイスを接続できない親デバイスの数が増えることになる。
【０１０３】
これに対して、本実施の形態では、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが最も少ないルータ２−５に接続されるので、子デバイスを接続できない親デバイスの数が増えることがない。このようにして、本実施の形態では、比較的狭い空間にデバイスが密に設置されるネットワークにおいて、子デバイスを接続できない親デバイスの発生数を少なくすることができる。
【０１０４】
また、この例では、再接続先のデバイスを選択する際の条件として、自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないことを条件とすることから、現状より接続されている下位デバイス数の条件が悪化することもない。また、再接続先のデバイスを選択する際の条件として、位置している階層が接続中の上位デバイスよりも小又は同じであって最も小さいことを条件とすることから、現状より階層が悪化することがない。
【０１０５】
上述した実施の形態１〜３において、コーディネータ１、ルータ２、エンドデバイス３における処理動作は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。また、プログラムは媒体に記憶された形で提供され、ハードウェアシステムに組み込まれている記憶装置にインストールされることによって実行される。
【０１０６】
また、上述した実施の形態１〜３において、ルータ２やエンドデバイス３における接続先のデバイスの選択は、ルータ２の処理部２Ａにおける接続先選択機能２Ａ５が有する機能として、またエンドデバイス３の処理部３Ａにおける接続先選択機能３Ａ３が有する機能として実現される。ルータ２が有する接続先選択機能２Ａ５やエンドデバイス３が有する接続先選択機能３Ａ３が本発明でいう接続先デバイス選択手段に相当する。
【０１０７】
図１１に実施の形態１における接続先デバイス選択手段１００の構成を示す。実施の形態１において、接続先デバイス選択手段１００は、ツリー構造中の上位のデバイスとの接続に際し、自己の通信圏内に位置するコーディネータやルータから現在の階層ａおよびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数ｂを接続状態（ａ，ｂ）として読み出す接続状態読出手段１００Ａと、この接続状態読出手段１００Ａによって読み出された接続状態（ａ，ｂ）に基づいて、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが予め定められている最大個数Ｃｍ未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないデバイスを接続先のデバイスの候補として抽出する接続先デバイス候補抽出手段１００Ｂと、この接続先デバイス候補抽出手段１００Ｂによって抽出された接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層ａが最も浅いデバイスを接続先のデバイスとして決定する接続先デバイス決定手段１００Ｃとを備えている。
【０１０８】
図１２に実施の形態１の変形例（参考例）を接続先デバイス選択手段１００’として示す。この接続先デバイス選択手段１００’は、ツリー構造中の上位のデバイスとの接続に際し、自己の通信圏内に位置するコーディネータやルータからそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数ｂを接続状態（ｂ）として読み出す接続状態読出手段１００Ａ’と、この接続状態読出手段１００Ａ’によって読み出された接続状態（ｂ）に基づいて、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが予め定められている最大個数Ｃｍ未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないデバイスを接続先のデバイスとして決定する接続先デバイス決定手段１００Ｃ’とを備えている。
【０１０９】
図１３に実施の形態２における接続先デバイス選択手段２００の構成を示す。実施の形態２において、接続先デバイス選択手段２００は、ツリー構造中の上位のデバイスと接続した後、自己の通信圏内に位置するコーディネータやルータから現在の階層ａおよびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数ｂを接続状態（ａ，ｂ）として読み出す接続状態読出手段２００Ａと、この接続状態読出手段２００Ａによって読み出された接続状態（ａ，ｂ）に基づいて、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが予め定められている最大個数Ｃｍ未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスを再接続先のデバイスの候補とする再接続先デバイス候補抽出手段２００Ｂと、この再接続先デバイス候補抽出手段２００Ｂによって抽出された再接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が自己が接続されている上位のデバイスよりも浅いデバイスの中から最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして決定する再接続先デバイス決定手段２００Ｃとを備えている。
【０１１０】
図１４に実施の形態２の変形例（参考例）を接続先デバイス選択手段２００’として示す。この接続先デバイス選択手段２００’は、ツリー構造中の上位のデバイスと接続した後、自己の通信圏内に位置するコーディネータやルータからそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数ｂを接続状態（ｂ）として読み出す接続状態読出手段２００Ａ’と、この接続状態読出手段２００Ａ’によって読み出された接続状態（ｂ）に基づいて、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが予め定められている最大個数Ｃｍ未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスを再接続先のデバイスとして決定する再接続先デバイス決定手段２００Ｃ’とを備えている。
【０１１１】
図１５に実施の形態３における接続先デバイス選択手段３００の構成を示す。実施の形態３において、接続先デバイス選択手段３００は、ツリー構造中の上位のデバイスと接続した後、自己の通信圏内に位置するコーディネータやルータから現在の階層ａおよびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数ｂを接続状態（ａ，ｂ）として読み出す接続状態読出手段３００Ａと、この接続状態読出手段３００Ａによって読み出された接続状態（ａ，ｂ）に基づいて、直接接続されている下位のデバイスの数ｂが予め定められている最大個数Ｃｍ未満であって、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少なく、かつ自己が接続されている上位のデバイスよりもその直接接続されている下位のデバイスの個数が２個以上少ないデバイスを再接続先のデバイスの候補とする再接続先デバイス候補抽出手段３００Ｂと、この再接続先デバイス候補抽出手段３００Ｂによって抽出された再接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が自己が接続されている上位のデバイスよりも浅い又は同等のデバイスの中から最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして決定する再接続先デバイス決定手段３００Ｃとを備えている。
【０１１２】
なお、実施の形態２では、再接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が自己が接続されている上位のデバイスよりも浅いデバイスの中から最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして決定するようにし、実施の形態３では、再接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が自己が接続されている上位のデバイスよりも浅い又は同等のデバイスの中から最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして決定するようにしたが、再接続先のデバイスの候補のうち位置している現在の階層が最も浅いデバイスを再接続先のデバイスとして決定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明の無線通信システムは、通信幹線を無線化したツリー構造の中規模、大規模の監視制御システムなど様々な分野で利用することが可能である。具体的には、ＶＡＶ（可変風量調節）による居室内空調システムへの適用などが考えられる。
【符号の説明】
【０１１４】
１…コーディネータ、１Ａ…処理部、１Ｂ…ＲＯＭ、１Ｃ…ＥＥＰＲＯＭ、１Ｄ…ＲＦ回路、２（２−１〜２−１１）…ルータ、２Ａ…処理部、２Ｂ…ＲＯＭ、２Ｃ…ＥＥＰＲＯＭ、２Ｄ…ＲＦ回路、３（３−１〜３−８）…エンドデバイス、３Ａ…処理部、３Ｂ…ＲＯＭ、３Ｃ…ＥＥＰＲＯＭ、３Ｄ…ＲＦ回路、１Ａ１…ネットワーク宣言機能、１Ａ２…親ノード機能、１Ａ３…通信機能（ノード間通信機能、通信中継機能）、１Ａ４…接続状態判断機能、１Ａ５…接続状態通知機能、２Ａ１…親ノード機能、２Ａ２…通信機能（ノード間通信機能、通信中継機能）、２Ａ３…接続状態判断機能、２Ａ４…接続状態通知機能、２Ａ５…接続先選択機能、３Ａ１…子ノード機能、３Ａ２…通信機能（ノード間通信機能）、３Ａ３…接続先選択機能、１００，１００’…接続先デバイス選択手段、１００Ａ，１００Ａ’…接続状態読出手段、１００Ｂ…接続先デバイス候補抽出手段、１００Ｃ，１００Ｃ’…接続先デバイス決定手段、２００，２００’…接続先デバイス選択手段、２００Ａ，２００Ａ’…接続状態読出手段、２００Ｂ…再接続先デバイス候補抽出手段、２００Ｃ，２００Ｃ’…再接続先デバイス決定手段、３００…接続先デバイス選択手段、３００Ａ…接続状態読出手段、３００Ｂ…再接続先デバイス候補抽出手段、３００Ｃ…再接続先デバイス決定手段。
【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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