(57)【要約】【課題】中継ノードが撤去された場合、子ノードは経路が再構築されるまで通信が行えなくなる。【解決手段】配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードであって、自己が撤去される撤去期限から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定部、判定部で送信禁止期限を経過していると判断した場合に経路構築メッセージの前記子ノードへの送信を中止する制御部、を備えた中継ノード。【選択図】        図１
2014086886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードであって、
自己が撤去される撤去期限から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定部、
該判定部で送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージの前記子ノードへの送信を中止する制御部、
を備えたことを特徴とする中継ノード。
【請求項２】
配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードであって、
自己が撤去される撤去期限から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定部、
該判定部で送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージに自己が撤去する情報を付加して送信する送信部、
を備えたことを特徴とする中継ノード。
【請求項３】
前記撤去期限は、自己を管理するサーバから通知されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中継ノード。
【請求項４】
配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードであって、
自己が撤去されることを示す撤去指示を受信する受信部、
該受信部で撤去指示を受信した場合、経路構築メッセージの前記子ノードへの送信を中止する制御部、
を備えたことを特徴とする中継ノード。
【請求項５】
前記経路構築メッセージは、前記子ノードが経路を構築するために送信した経路探索要求の応答であることを特徴とする請求項１乃至４に記載の中継ノード。
【請求項６】
前記経路構築メッセージは、前記集約局が送信した広告メッセージであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の中継ノード。
【請求項７】
配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局、子ノード、前記集約局と前記子ノードとの信号中継を行う中継ノードを備えた通信システムの子ノードであって、
前記中継ノードから該中継ノードが撤去予定である情報が付加された経路構築メッセージを受信する受信部、
該受信部で前記経路構築メッセージを受信した場合に、前記経路構築メッセージを新た前記無線メッシュネットワークに参入予定の孫ノードへの送信を中止する制御部、
を備えたことを特徴とする子ノード。
【請求項８】
配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードの通信方法であって、
自己が撤去される撤去期限から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定ステップ、
該判定ステップで送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージの前記子ノードへの送信を中止する制御ステップ、
を備えたことを特徴とする中継ノードの通信方法。
【請求項９】
配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードの通信方法であって、
自己が撤去される撤去期限から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定ステップ、
該判定ステップで送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージに自己が撤去する情報を付加して送信する送信ステップ、
を備えたことを特徴とする中継ノードの通信方法。
【請求項１０】
前記撤去期限は、前記サーバから通知されることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の中継ノードの通信方法。
【請求項１１】
配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードの通信方法であって、
自己が撤去されることを示す撤去指示を受信する受信ステップ、
該受信ステップで撤去指示を受信した場合、経路構築メッセージの前記子ノードへの送信を中止する制御ステップ、
を備えたことを特徴とする中継ノードの通信方法。
【請求項１２】
前記経路構築メッセージは、前記子ノードが経路を構築するために送信した経路探索要求の応答であることを特徴とする請求項１１に記載の中継ノードの通信方法。
【請求項１３】
前記経路構築メッセージは、前記集約局が送信した広告メッセージであることを特徴とする請求項１１に記載の中継ノードの通信方法。
【請求項１４】
配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局、子ノード、前記集約局と前記子ノードとの信号中継を行う中継ノード、を備えた通信システムの子ノードの通信方法であって、
前記中継ノードから該中継ノードが撤去予定である情報が付加された経路構築メッセージを受信する受信ステップ、
該受信ステップで前記経路構築メッセージを受信した場合に、前記経路構築メッセージの前記無線メッシュネットワークに参入予定の孫ノードへの送信を中止する制御ステップ、
を備えたことを特徴とする子ノードの通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノードの撤去時のメッシュネットワーク（以下、マルチホップネットワーク）の経路構築に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノードの集約局（以下、ゲートウェイ）を中心としたツリー構造のマルチホップネットワークでは、パケットを発信する発信ノードとゲートウェイとを中継する中継ノードが存在する。この中継ノードが撤去された場合、中継ノードの周辺にある周辺ノードが中継ノードに代わって発信ノードとゲートウェイの中継をする必要が生じる。
【０００３】
ツリー構造のマルチホップネットワークのネットワークの維持に関する文献として特許文献１がある。特許文献１は、電池駆動のノードが電池の消耗によりネットワークから中継ノードとしての機能しなくなるのを抑えるため、各ノードは電池残量を他のノードと相互に送信し、発信ノードは電池残量の多いノードを中継ノードとして選択するものである。
【０００４】
しかし、例えば、ノードを電力量計に利用した場合、電力量計には有効期限（例えば、検査日から１０年）が存在するため、有効期限が過ぎると撤去する必要が生じる。ツリー構造のマルチホップネットワークでは、中継ノードが撤去されるとその中継ノードの配下の発信ノードはゲートウェイまでの経路が存在しなくなる。このため発信ノードはゲートウェイまでの経路の再構築が必要となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３８３４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では電池の残量が多いノードが中継ノードとして選択される。選択された中継ノードの配下の子ノードは、この中継ノードが撤去された場合には再度ゲートウェイまでの経路を構築する必要があり再構築のための通信トラヒックが増える。また、子ノードは中継ノードが撤去されてから経路が再構築されるまで通信が行えなくなる。この発明は中継ノードの撤去予定がある場合に、簡易な構成で通信トラヒックを軽減した経路構築を提供し、また、子ノードとゲートウェイとの通信を継続可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、配下のノードとツリー状の無線マルチホップネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードであって、自己が撤去される撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定部、判定部で送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージの子ノードへの送信を中止する制御部、を備えたものである。
【０００８】
また、この発明は、配下のノードとツリー状の無線マルチホップネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードであって、自己が撤去される撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判定する判定部、判定部で送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージに自己が撤去する情報を付加して送信する送信部、を備えたものである。
【０００９】
また、この発明は、配下のノードとツリー状の無線マルチホップネットワークを形成する集約局と子ノードとの信号中継を行う中継ノードであって、自己が撤去されることを示す撤去指示を受信する受信部、受信部で撤去指示を受信した場合、経路構築メッセージの子ノードへの送信を中止する制御部、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、ノードが、送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージの子ノードへの送信を中止する制御部、を備えるため、子ノードは撤去が予定されているノードを中継ノードとすることがなく、通信トラヒックを軽減した経路を構築することができ、また、子ノードとゲートウェイとの通信が継続可能となる。
【００１１】
また、この発明は、ノードが、送信禁止期限を経過していると判定した場合に経路構築メッセージに自己が撤去する情報を付加して送信する送信部、を備えるため、子ノードは撤去が予定されているノードを中継ノードとすることがなく、通信トラヒックを軽減した経路を構築することができ、また、子ノードとゲートウェイの通信が継続可能となる。
【００１２】
また、この発明は、ノードが撤去指示を受信した場合、経路構築メッセージの子ノードへの送信を中止する制御部、を備えるため、子ノードは撤去されるノードを中継ノードとすることがなく、通信トラヒックを軽減した経路を構築することができ、また、子ノードとゲートウェイとの通信が継続可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１におけるマルチホップネットワークの構成図である。
【図２】実施の形態１におけるノードの構成図である。
【図３】実施の形態１におけるコマンドの説明図である。
【図４】実施の形態１におけるノード及びサーバが有する管理情報である。
【図５】実施の形態１におけるマルチホップネットワークの構成図である。
【図６】実施の形態１におけるマルチホップネットワークのシーケンス図である。
【図７】実施の形態１におけるノードのフローチャートである。
【図８】実施の形態１におけるサーバのフローチャートである。
【図９】実施の形態１におけるサーバのフローチャートである。
【図１０】実施の形態２におけるマルチホップネットワークの構成図である。
【図１１】実施の形態２におけるマルチホップネットワークのシーケンス図である。
【図１２】実施の形態３におけるマルチホップネットワークの構成図である。
【図１３】実施の形態３におけるマルチホップネットワークのシーケンス図である。
【図１４】実施の形態３におけるノードのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態におけるサーバ１００、ゲートウェイ２００、複数ノード３００乃至３１０からなるツリー構造のマルチホップネットワーク全体の構成を示す図である。
【００１５】
図１において、１００はサーバである。サーバ１００は、ネットワークの経路や状態を管理、制御する機能を有する。サーバ１００は、各ノードのＩＤ及び有効期限をデータベース（図示せず）で保持しており、ゲートウェイ２００（後述）を介して各ノード（後述）と通信する。ノードを撤去する期限である撤去予定時刻、ノードを撤去する撤去指示の送信が可能である。
【００１６】
２００はノードの集約局装置となるゲートウェイである。ゲートウェイ２００は、広域ネットワークとマルチホップネットワーク（配下のノードを含む）との間のプロトコル変換を行う。ここでは、サーバ１００とゲートウェイ２００は別の装置として説明するが、ゲートウェイ２００がサーバ１００の機能を有する場合もある。また、サーバ１００とゲートウェイ２００間の通信は有線、無線のどちらを利用しても良く、光回線、携帯電話などのＩＰ網を利用しても良い。
【００１７】
３００から３１０は無線通信機能及び計量機能を有するノードである。ノード３００からノード３０９は既にマルチホップネットワーク参入したノードであり、ノード３１０は、マルチホップネットワークに参入予定のノードである。ノードが参入する場合として、新たにノードが設置される場合、電源をＯＮにした場合、停電から復帰した場合などがある。各ノードは、自己の撤去予定時刻を保持しており、この撤去予定時刻は出荷時にあらかじめ設定される場合、サーバ１００より通知される場合がある。また、ノードは、サーバ１００から撤去指示を受信する場合がある。
【００１８】
ここでは、ノード３００の計量機能として、使用した電力を積算し計量する電力量計として説明するが、この発明はこれに限られるものではない。電力量計の他に、使用したガスを積算計量するガスメーター、使用した水道量を積算計量する水道量計などがある。また、計量機能を有さずに中継ノードとしての役割のみを果たす場合もある。
【００１９】
ノードは直接ゲートウェイ２００と通信できない場合、自己とゲートウェイ２００間にある中継ノードをホップ（中継）してゲートウェイと通信する。図１では例えば、ノード３０９がゲートウェイ２００と通信する場合、ノード３０９が発信したパケットは、ノード３０４、ノード３０３を順次経由してゲートウェイ２００に到着する。逆に、ゲートウェイ２００が発信したパケットは、ノード３０３、ノード３０４を順次経由してノード３０９に到着する。なお、ここでは、ゲートウェイが１台、ノードが１０台（うち参入予定ノード１台）の場合について説明するが、この発明は図１で示す台数に限定するものではない。
【００２０】
図２は、図１に示した１つのノードの機能構成を示すブロック図である。ノードは、送受信部３１１、制御部３１２、メモリ３１３及びクロック３１４を備えている。なお、ゲートウェイ２００は、少なくとも同様の機能構成を備える。また、ノードは、当該ノードが配置される電力需要家における電力量計４００と接続する。ここでは電力量計４００はノードの外付けとして説明するがノード内に電力量計４００を備えてもよい。
【００２１】
送受信部３１１は、ゲートウェイ２００や他のノードと無線でデータ通信を行う。送受信部３１１は、他のノードから定期的に送信されてくる電力量計４００の検針データと自身の検針データとのサーバ１００への送信、サーバ１００からのノード及び電力量計４００への様々な制御要求の送受信を行う。ノード自身から発するＨＥＬＬＯメッセージ、ＴＣメッセージや経路探索要求（ルートリクエスト）、経路探索応答等のネットワークの維持・経路を構築する制御メッセージを発信し、また、ゲートウェイや他ノードから受信したこれらのメッセージを転送する。また、自ノードが送信禁止期限を経過している場合に、経路構築メッセージに自己が撤去する情報を付加して送信する場合もある。
【００２２】
制御部３１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：図示せず）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：図示せず）等から構成され、ＣＰＵが制御プログラムを実行することによりノードの各部の動作を制御する。制御部３１２は、アプリ制御部３１５、時刻管理部３１６、経路制御部３１７及び撤去管理部３１８を備える。
【００２３】
アプリ制御部３１５は、電力量計４００の検針データを定期的に読み取る処理を制御し、また、送信禁止期限を経過している場合に経路構築メッセージの前記子ノードへの転送の中止するように制御する。時刻管理部３１６は現在の時刻を管理する。時刻管理部３１６自身が時刻をはかる場合、他のノードから現在時刻の通知を受ける場合がある。撤去管理部３１８は自己が撤去される撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かの判定処理を行う。経路制御部３１７は、自己と他のノードとの間の接続情報を管理し、また、他のノードが発信する経路情報を受信し、メモリに各ノードの識別情報に関連付けて記憶する。
【００２４】
図３は、本実施の形態で使用されるコマンドを示すものである。経路探索要求とは発信ノードがゲートウェイ２００までの経路を探すためにゲートウェイ２００または周辺ノードに対してメッセージを発信するコマンドである。この経路探索要求を受信した周辺ノードはこのメッセージを更に自己の周辺ノードに転送しつつ、その経路探索要求をどのノードから受信したかを記録する。既にゲートウェイ２００への経路を知っている周辺ノードは、この経路探索要求を受信すると、その一時的経路を逆にたどって経路探索応答（後述）を送信する。これが繰り返されて経路探索応答が発信ノードまで送信される。発信ノードはこの返ってきた経路探索応答を調べ、ホップ数が最も少ない経路や通信品質の良い経路を選択する。また、経路探索要求には、それぞれシーケンス番号が付与されている。ノードはこのシーケンス番号を使い、すでに処理した経路要求を繰り返し処理しないようにしている。経路要求には「寿命」を表す数があり、転送回数が制限されている。ここでは通信ヘッダとして０１を付与する。次に、経路探索応答とは、経路探索要求に対する応答コマンドである。ここでは通信ヘッダとして０２を付与する。後述するが経路探索要求を受信したが、撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過した場合、中継ノードは経路探索応答を返信しない。
【００２５】
制御要求とは
、サーバ１００からノードに対して特定の制御を要求するコマンドである。ここでは通信ヘッダとして０３を付与する。制御応答とは、制御要求に対するノードからサーバ１００への応答コマンドである。ここでは通信ヘッダとして０４を付与する。制御要求を受信した場合、撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過しても中継ノードは制御応答を返信する。制御要求の例として、遠隔で電力量計への制御を実施する検針値要求、開閉制御要求や通信経路の確認を行う疎通確認要求などがある。また制御応答の例として、制御要求に対応した応答を行った結果である検針値応答（現在のメータ指示値の応答）、開閉制御応答、疎通確認を受信したことの応答である疎通確認応答などがある。
【００２６】
広告メッセージとは、ゲートウェイ２００からゲートウェイ配下のマルチホップネットワークの全ノードへフラディングにより送信するコマンドである。これを受信したノードは利用可能な周辺ノードやゲートウェイ２００を検出することができる。送信禁止期限を経過前は広告メッセージを受信したノードは周辺ノードに対してこの広告メッセージを転送するが、送信禁止期限を経過した後は広告メッセージを受信するが他のノードに対して転送しない。ここでは通信ヘッダとして０５を付与する。
【００２７】
撤去指示とは、サーバ１００がノードに対して行う撤去の指示である。ここでは通信ヘッダとして０６を付与する。撤去予定時刻指示とは、サーバ１００がノードに対して撤去すべき期限である撤去予定時期を通知する指示である。ここでは通信ヘッダとして０７を付与する。ノードが撤去指示を受けた場合、または撤去予定時刻の指示をうけその期限から一定期間前の場合には、経路構築に関するメッセージ、すなわち、経路探索要求、経路探索応答、広告メッセージの転送を行わない。これにより設定をうけた中継ノードの子ノードは、撤去予定の中継ノードを介したネットワークの構築を防止することができる。なお、通信ヘッダを０１から０７として説明したが、コマンドごとに異なる通信ヘッダが付与されればよく、通信ヘッダはこれに限定されるものではない。
【００２８】
図４は、ノード、サーバ１００がそれぞれ管理する管理情報を示す。図４において、撤去期限とは撤去管理部３１８が管理する。現在時刻とは、現在の時刻を表示するものであり時間管理部３１６が管理する。一方、サーバ１００は、ノード毎にノードの識別子（ＩＤ）と撤去予定時刻（撤去期限）を対応付けて管理する。
【００２９】
図５は、中継ノードであるノード３０４が、その撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限の経過後に、参入ノード３１０がマルチホップネットワークに参入する場合のネットワーク全体の構成を示すものである。参入ノード３１０は、ゲートウェイ２００までの経路を確立するため周辺ノードまたはゲートウェイが存在するかを探索すべく経路探索要求を発信する。
【００３０】
経路探索要求を受信したノード３０４及びノード３０５が経路探索応答を参入ノード３１０に返信することにより、参入ノード３１０はゲートウェイ２００への経路候補がわかる。しかし、経路探索要求を受信したノード３０４は撤去の予定があるので、自己を含めた経路が選択され自己が撤去された場合、ノード３１０はゲートウェイ２００と通信できなくなる。このため、ノード３０４は経路探索要求に対する経路探索応答をノード３１０に返さない。ノード３０４が経路探索応答を返信しないことによりノード３１０は撤去予定のないノード３０５からの経路探索応答のみを受信し、この経路探索応答を基に経路を構築する。そのため、安定利用できるノード３０５経由でゲートウェイ２００と通信が可能となる。なお、ノード３０４の撤去を予定している場合とは、撤去予定時刻から一定時間（たとえば１時間）前である送信禁止期限の経過後もしくは撤去指示を受信した場合をいう。
【００３１】
図６は、ノード３０４の撤去時にノード３１０を設置する場合のシステム全体のシーケンス図である。なお、ここではノード３０４がサーバ１００から撤去の指示をされた場合の動作を示すが本発明はこれに限られない。例えば、ノードが撤去予定時刻を保持している場合には、現在の時刻と撤去予定時刻の差分が一定の時間以下であれば撤去予定状態に遷移し撤去指示を受信した場合と同様の動作を行う。
【００３２】
図６のシーケンス図を用いて本実施の形態におけるシステム全体の動作について説明する。サーバ１００はノード３０４に対して撤去指示をするため、ゲートウェイ２００に対して撤去指示を送信する。撤去指示の送信を受けたゲートウェイ２００は撤去指示をノード３０３に転送する。撤去指示の送信を受けたノード３０３は撤去指示をノード３０４に転送する。ノード３０４は、この撤去指示を受け撤去予定状態に遷移し、以降、経路構築メッセージの応答や転送を行わない。なお、経路構築メッセージは、経路を構築するために他のノードに送信するメッセージをいい、具体的には経路探索要求、経路探索応答、広告メッセージなどがある。
【００３３】
次に、参入ノード３１０が新規に設置されマルチホップネットワークに参加する場合、参入ノード３１０は周辺にブロードキャストで経路探索要求を発信する。なお、ここでは参入ノード３１０の周辺にノード３０４及びノード３０５が存在するとして説明する。経路探索要求を受信したノード３０５は経路探索応答を参入ノード３１０に返信する。しかし、撤去予定状態にあるノード３０４は経路探索要求を受信しても経路探索応答を参入ノード３１０に返信しない。
【００３４】
次に、ノード３１０は経路探索応答を返信したノード３０５を経由したネットワークの構築を行う。撤去予定のノードからは経路構築の応答がないために、少ないトラヒックで撤去予定をしていないノード経由での径路を構築することが可能となる。
【００３５】
次に、経路の構築では、ノード３１０からゲートウェイ２００またはサーバ１００に自己が選択した経路の情報が付加された経路構築要求を送信することで、ゲートウェイ２００及びサーバ１００とネットワークを構築する。具体的には、ノード３１０が経路構築要求を発信し、これをノード３０５が受信する。ノード３０５は受信した経路構築要求をノード３０３に転送する。ノード３０３は受信した経路構築要求をゲートウェイ２００に転送する。ゲートウェイ２００は受信した経路構築要求をもとにノード３１０の登録送信をサーバ１００に送信するとともに、経路構築要求の応答となる経路構築応答をノード３０３に送信する。ノード３０３は受信した経路構築応答をノード３０５に転送する。ノード３０５は受信した経路構築要求をゲートウェイ３１０に転送する。
サーバ１００、ゲートウェイ２００はノード３１０がネットワークを構築すること及びノード３１０までの経路を認識し記憶装置に登録する。
【００３６】
図７は、ノード３０４の撤去時の動作を示すものである。ステップ１において、ノード３０４は、サーバ１００から撤去指示の受信、または保持している撤去予定時刻の変更の受信があるか否かを判定する。
【００３７】
ステップ１において、ノード３０４がサーバ１００から撤去指示、または撤去予定時刻の変更の受信をした場合、ステップ２において撤去指示または撤去予定時刻の更新を行う。
【００３８】
ステップ３において、ノード３０４がサーバ１００より撤去指示があるか否かを判断する。ステップ３において撤去指示がある場合は、ステップ４において、ノード３０４は撤去予定状態となる。一方、ステップ３において撤去指示がない場合は、ステップ５において撤去予定時刻の有無を判断する。なお撤去予定時刻は予めノードに設定された撤去予定時刻の場合、サーバ１００より設定された場合がある。
【００３９】
ステップ５において撤去予定時刻があると判断した場合には、ステップ６において、ノード３０４は、撤去予定時刻と現在時刻の差分が予め定められた一定時間以下か否か、すなわち、撤去予定時刻である撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過しているか否かを判断する。一定時間以下であればステップ４に進み撤去予定状態となる。一方、一定時間以下でない場合はステップ１に戻る。
【００４０】
図８は、ノード撤去時のサーバ１００の動作を示すものである。ステップ１において、サーバ１００は、ノードに対して自己のデータベースで管理する現在時刻と撤去予定時刻の比較を行う。その時間差が一定時間以下（例えば１時間以下）、すなわち撤去予定時刻である撤去予定時刻から一定期間前である送信禁止期限を経過している場合、ステップ２において、そのノードを撤去予定状態として管理し、撤去指示を該当ノードに送信する。一方、一定時間以下でない場合、撤去まで時間があることからステップ３において、そのノードを撤去解除状態として管理し撤去指示設定の解除を該当ノードに送信する。なお、既に撤去指示設定の解除を送信している場合は再送信しない。本動作を管理する全ノードに対して実施する。この動作により撤去が近いノードに対して撤去である旨を自動的に送信することが可能となる。
【００４１】
また、サーバの管理以外で、オペレータがノードを撤去する場合には、サーバの強制操作によりノードを撤去する。ステップ４において、オペレータによる強制操作があるか否かを判断する。ステップ４において強制操作がある場合、ステップ５において撤去指示を該当ノードに送信する。これにより、オペレータの指示により、ノードを撤去予定状態とすることができる。
【００４２】
図９は、ノードの撤去予定時刻の設定時のサーバ１００の動作を示すものである。ステップ１において、サーバ１００のデータベースで管理する撤去予定の変更の有無を判断する。ステップ１で撤去予定の変更がない場合には処理は終了し、変更があった場合には、ステップ２においてサーバのデータベースで管理する撤去予定時刻の有無を判断する。ステップ２において撤去予定時刻がある場合には撤去予定時刻を該当ノードに送信する。ない場合にはステップ４において撤去予定時刻がないことを該当ノードに送信する。この作業を管理する全ノードに対して実施する。このように動作することで、撤去予定時刻をノードに対して送信することが可能となる。
【００４３】
以上の動作により、参入ノード３１０は、撤去予定のノード３０４を経由することなくマルチホップネットワークに参入するため、撤去時であってもゲートウェイ２００と安定した通信が可能になる、また、過度の経路再構築するためのトラヒックや経路情報の交換する作業を減らすことができる。
【００４４】
実施の形態２．
次に、本発明における実施の形態２について説明する。ここでは実施の形態１と異なる点について説明する。
【００４５】
図１０は、ノード３０４の撤去予定時におけるネットワーク全体の構成を示す図である。子ノード３０９は撤去予定であるノード３０４の子ノードとして既にネットワークに参入している。
【００４６】
ゲートウェイ２００は自管理のマルチホップネットワークの経路維持を目的として定期又は不定期にフラッティングで広告メッセージを送信する。各ノードは、広告メッセージを受信した場合には広告メッセージに基づいて最適経路に見直し、広告メッセージを受信しない場合にはゲートウェイの故障を検出する。広告メッセージを受信したノードは既に同じ広告メッセージを受信したか否かをチェックし、初めて受信した場合にはその広告メッセージをフラッティングで送信する。一方、以前に受信している場合にはそのパケットを廃棄する。各ノードがこれを繰り返すことにより、全ノードにその広告メッセージが配送される。
【００４７】
各ノードは受信したフラッティングの広告メッセージを転送するが、撤去を予定しているノード３０４の撤去後は、下流ノードであるノード３０９はゲートウェイ２００と通信できなくなるため、ノード３０４は広告メッセージを転送しない。そのためノード３０９は撤去予定のないノード３０２のみから広告メッセージを受信し、ノード３０２との経路を構築し、ゲートウェイ２００との経路をノード３０４を中継ノードとする経路からノード３０２を中継するノードに切替える。これによりノード３０９は安定利用できるノード３０２経由でゲートウェイ２００と通信が可能となる。
【００４８】
図１１は、ノード撤去予定時における子ノード３０９の動作をシーケンス図で示したものである。本実施の形態では、サーバ１００からノード３０４が撤去を指示された場合の動作例を示すが、撤去予定時刻がノードに設定されている場合や撤去予定時刻をサーバから送信された場合は、ノード３０４が現在の時刻と撤去予定時刻を比較しその差が一定時間以下の場合に、サーバから撤去指示を受信した場合と同様の動作を行う。
【００４９】
サーバ１００はノード３０４に対して撤去指示を送信する。具体的には、サーバ１００がゲートウェイ２００に対して撤去指示を送信する。次に、ゲートウェイ２００が撤去指示をノード３０３に送信する。次にノード３０３がノード３０４に送信する。ノード３０４はこの撤去指示を受信することにより撤去予定状態に遷移する。ノード３０４は撤去予定状態では経路を構築するための通信は行わないため、広告メッセージを転送しない。
【００５０】
次に、ゲートウェイ２００が広告メッセージをフラッティングにより送信する。受信したノード３００やノード３０３はフラッティングのパケットの受信によりゲートウェイ２００までの経路を認識するとともにこのフラッティングパケットを転送する。
【００５１】
次に、フラッティングパケットを受信したノード３０２、ノード３０４は受信したフラッティングパケットを基にゲートウェイまでの経路を認識する。ノード３０２はフラッティングパケットを更に転送するが、ノード３０４は撤去予定状態であるため転送を行わない。そのためノード３０９はノード３０２からのみフラッティングパケットを受信し、フラッティングパケットを転送したノード３０２と経路を構築し、安定利用できるノード経由でゲートウェイと通信を可能とする。
【００５２】
このような動作を行うことで、撤去予定のノードを経由することなくマルチホップネットワークを構築するため撤去時に通信できなくなる問題が解決し、安定した通信を提供可能になる。また、撤去予定であることを指示するトラヒックのみで実現し、過度な経路再構築するトラヒックや経路情報を短い間隔で交換するようなトラヒックを増大しないこととなる。
【００５３】
実施の形態３．
次に、本発明における実施の形態３について説明する。ここでは実施の形態１と異なる点について説明する。
【００５４】
図１２は、ノード３０４の撤去予定時にノード３１０がネットワークに参入する場合のネットワーク全体の構成を示したものである。参入ノード３１０は、マルチホップネットワークを構築するためにゲートウェイ２００までの経路を確立する必要がある。このため、周辺にノードまたはゲートウェイがあるか否かを確認するため経路探索要求を発信する。
【００５５】
通常は経路探索要求を受信したノードまたはゲートウェイは経路探索応答を返信し、この経路探索応答をもとにノード３１０がネットワークに参入する。しかし、ノード３０４が撤去を予定しているため、ネットワークを構築しても撤去後、下流ノードとなるノード３１０はゲートウェイ２００と通信できなくなる。このため、ノード３０４は、経路探索要求に対する応答に撤去であることを示す撤去情報を付加した経路探索応答により応答する。このときノード３１０は周辺ノードとしてノード３０４とノード３０５が存在するが、撤去予定のないノード３０５との経路を構築し、安定利用できるノード３０５経由でゲートウェイ２００と通信を可能となる。
【００５６】
なお、仮に、ノード３１０の周辺に撤去予定のノード３０４しか存在しない場合、ノード３１０は、撤去予定のノード３０４と経路を構築するが自己の子ノードを構築しない。すなわち撤去予定のノード３０４の子ノードとなるノード３１０は、経路構築メッセージの送信を行わない状態となる。これは、実施の形態１及び実施の形態２とことなり、ノード３１０が撤去情報を付加した経路探索応答を受信することにより可能となる。
【００５７】
図１３のシーケンス図を用いて本実施の形態におけるシステム全体の動作である。撤去予定時刻をサーバ１００から送信された場合、自身が管理する現在時刻と撤去予定時刻を比較し、その差が一定時間以下であれば撤去予定状態となる。なお、ここではノードがサーバ１００から撤去予定時刻の指示をされた場合の動作を示すが本発明はこれに限られるものではない。たとえば、ノードが撤去予定時刻を予め保持している場合にも同様の動作を行う。
【００５８】
ノード３０４が撤去予定状態では、ノード３０４は経路探索応答に撤去情報を付加して送信し、ノード３１０での経路候補の優先順位を下げる。この状態で参入ノード３１０がマルチホップネットワークに参入する場合、周辺にブロードキャストで経路探索要求を送信する。ここで参入ノード３１０が参入する場合とは、あらたにノードが設置される場合の他、電源をＯＮにした場合や停電から復帰した場合などがある。
【００５９】
経路探索要求を受信したノードは経路探索応答を返信する。そのためノード３０５は経路探索応答を送信する。一方、撤去予定であるノード３０４は経路探索応答に撤去である情報を付与したうえで経路探索応答を送信する。
【００６０】
ノード３１０はマルチホップネットワークを構築するため経路探索応答を受信したノードを経由してネットワークの構築を行う。ノード３１０はノード３０４の経路探索応答からノード３０４は撤去されることがわかるので、ノード３０５を経由したネットワークの構築を行う。
【００６１】
仮に、経路候補としてノード３０４しか存在しない場合、ノード３０４と経路を構築するが、ノード３１０は自身の配下に子ノードを接続せず撤去時の影響を軽減する。具体的には、経路探索要求が送付されても経路探索応答を返信しない。これにより、撤去ノードの子ノードなので経路構築をさせず。撤去時の影響を少なくすることができる。
【００６２】
また、ノード３０４は、撤去時期を自己で管理しているため、撤去直前に子ノード３１０に撤去を送信することが可能であり、この送信により子ノード３１０は即時経路構築動作を可能となる。
【００６３】
またノード３０４の時刻が撤去予定時刻になった場合、自身の下流ノードに撤去であることを送信することで下流ノードであるノード３１０は他の経路をすぐに探すことを可能となる。
【００６４】
図１４は、ノード撤去時の判断についてのノードのフロー図である。ステップ１において、ノードはサーバ１００から撤去予定時刻を受信したか否かを判定する。ステップ１で撤去予定時刻を受信した場合には、ステップ２において撤去予定時刻を更新する。
【００６５】
ステップ１で撤去予定時刻の変更通知を受信しなかった場合またはステップ２で撤去予定時刻を更新した場合は、ステップ３で撤去予定時刻の有無を判断する。
【００６６】
ステップ３において撤去予定時刻が有る場合には、ステップ４において撤去予定時刻とノードの現在時刻を比較する。一方、ステップ３において撤去時刻予定時刻がない場合には処理は終了となる。
【００６７】
ステップ４において、撤去予定時刻を経過した場合には、ステップ５において撤去予定ノードとなる。これにより、孫ノードの子ノードを介した経路検索を防止することができる。一方、撤去予定時間を経過しない場合には、処理を終了する。
【００６８】
このような動作を行うことで、撤去予定のノードを経由することなくマルチホップネットワークを構築するため撤去時に通信できなくなる問題が解決し、安定した通信を提供可能になる。また、撤去予定であることを指示するトラヒックのみで実現し、過度な経路再構築するトラヒックや経路情報を短い間隔で交換するようなトラヒックを増大しないこととなる。
【符号の説明】
【００６９】
１００：サーバ、２００：ゲートウェイ、３００乃至３１０：ノード、３１１：送受信機、３１２：制御部、３１３：不揮発メモリ、３１４：クロック、３１５：アプリ制御部、３１６：時刻管理部、３１７：経路制御部、３１８：撤去管理部、４００：電力量計
【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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