(57)【要約】【課題】  集約局が撤去された場合、集約局の配下のノードは経路が再構築されるまで通信できなくなる。【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であって、自己の機能が停止する機能停止期限から一定期間前である停止準備時を経過したか否かを判定する判定部、判定部で停止準備時を経過したと判定された場合には、配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、を備えた集約局に関するものである。【選択図】        図１
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【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であって、
自己の機能が停止する機能停止期限から一定期間前である停止準備時を経過したか否かを判定する判定部、
該判定部で停止準備時を経過したと判定された場合には、前記配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、
を備えたことを特徴とする集約局。
【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であって、
自己を管理するサーバから自己の機能を停止すべきとの停止通知を受信する受信部、
該受信部で受信した停止通知に基づいて、前記配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、
を備えたことを特徴とする集約局。
【請求項３】
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であって、
自己を管理するサーバとの通信状態から一定期間通信していないことを検知する検知部、
該検知部で前記サーバと一定期間通信していないことが検知された場合には、前記配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、
を備えたことを特徴とする集約局。
【請求項４】
前記離脱通知は、前記配下のノードがグループ分けされたグループ毎に異なる離脱すべき時刻が付与されたことを特徴とする請求項１乃至３に記載の集約局。
【請求項５】
前記離脱すべき時刻は、自己の位置に近いグループは遠いグループより前であることを特徴とする請求項４に記載の集約局。
【請求項６】
前記送信部は、前記配下のノードがグループ分けされた各グループのうち自己の位置に近いノードに対して、切替先となる集約局に近い順に送信することを特徴とする請求項１乃至３に記載の集約局。
【請求項７】
前記離脱通知には、前記他の集約局が利用している周波数帯域であるチャネル情報が付加されたことを特徴とする請求項１乃至３に記載の集約局。
【請求項８】
前記離脱通知には、前記他の集約局の識別標識となる集約局ＩＤが付加されたことを特徴とする請求項１乃至３に記載の集約局。
【請求項９】
集約局の配下にあり前記集約局とともにツリー状の無線メッシュネットワークを形成するノードであって、
前記集約局から前記無線メッシュネットワークを離脱すべき旨の離脱通知を受信する受信部、
該受信部で受信した離脱通知を他のノードに転送するとともに前記集約局以外の他の集約局を探索するための経路探索要求をブロードキャストにより送信する送信部、
を備えたことを特徴とするノード。
【請求項１０】
前記離脱通知には、前記他の集約局が利用している周波数帯域であるチャネル情報が付加されたことを特徴とする請求項９に記載のノード。
【請求項１１】
前記離脱通知には、前記他の集約局の識別標識となる集約局ＩＤが付加されたことを特徴とする請求項９に記載のノード。
【請求項１２】
前記送信部は、前記受信部が自己から前記集約局までの経路上で上位のノードから離脱通知を受信した場合にのみ前記離脱通知を前記他のノードに転送することを特徴とする請求項９乃至１１に記載のノード。
【請求項１３】
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の通信方法であって、
自己の機能が停止する機能停止期限から一定期間前である停止準備時を経過したか否かを判定する判定ステップ、
該判定ステップで停止準備時を経過したと判定された場合には、前記配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信ステップ、
を備えたことを特徴とする集約局の通信方法。
【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の通信方法であって、
自己を管理するサーバから自己の機能を停止すべきとの停止通知を受信する受信ステップ、
該受信ステップで受信した停止通知に基づいて、前記配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信ステップ、
を備えたことを特徴とする集約局の通信方法。
【請求項１５】
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の通信方法であって、
自己を管理するサーバとの通信状態から一定期間通信していないことを検知する検知ステップ、
該検知ステップで前記サーバと一定期間通信していない場合には、前記配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信ステップ、
を備えたことを特徴とする集約局の通信方法。
【請求項１６】
集約局の配下にあり前記集約局とともにツリー状の無線メッシュネットワークを形成するノードの通信方法であって、
前記集約局から前記無線メッシュネットワークを離脱すべき旨の離脱通知を受信する受信ステップ、
該受信ステップで受信した離脱通知を転送するとともに前記集約局以外の他の集約局を探索するための経路探索要求をブロードキャストにより送信する送信ステップ、
を備えたことを特徴とするノードの通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ツリー構造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）を形成する集約局の機能が停止する場合のネットワークの経路再構築に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノードを集約する集約局（以下、ゲートウェイ）を中心としたマルチホップネットワークにおいて、メンテナンスなどでゲートウェイの機能が停止する場合、すみやかに配下のノードを他のゲートウェイに切り替えてノードとサーバの通信を継続可能にする必要がある。
【０００３】
ゲートウェイの切り替えを行う技術として特許文献１がある。特許文献１では、定期的にゲートウェイ間でコスト情報（どのゲートウェイとの通信が通信環境によいかの定量的な値）を交換し、コストが低いゲートウェイに切り替える技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９３３１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によれば、定期的にゲートウェイ間でコスト情報の交換を行い、通信環境の良いゲートウェイを選択することで安定したネットワークを提供する技術が開示されている。しかし、ゲートウェイのメンテナンス等により、ゲートウェイの機能が停止する場合について考慮されておらず、ゲートウェイの機能が停止した場合には、機能停止したゲートウェイの配下のノードが他のゲートウェイとの経路を再構築する必要があり、その間、ノードとサーバとの通信が途絶えるという課題が生じる。この発明は簡易な構成で自己に属しているノードを少ないトラヒックでかつ速やかに他のゲートウェイに切り替え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】
【０００６】
この発明は、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であって、自己の機能が停止する機能停止期限から一定期間前である停止準備時を経過したか否かを判定する判定部、判定部で停止準備時を経過したと判定された場合には、配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、を備えたことを集約局に関するものである。
【０００７】
また、この発明は、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であって、自己を管理するサーバから自己の機能を停止すべきとの停止通知を受信する受信部、受信部で受信した停止通知に基づいて、配下のノードに対して自己が形成する無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、を備えた集約局に関するものである。
【０００８】
また、この発明は、配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局であって、自己を管理するサーバとの通信状態から一定期間通信していないことを検知する通信状態検知部、通信状態検知部での検知に基づいて前記サーバと一定期間通信していない場合には、配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、を備えた集約局に関するものである。
【０００９】
また、この発明は、集約局の配下にあり前記集約局とともにツリー状の無線メッシュネットワークを形成するノードであって、集約局から前記無線メッシュネットワークを離脱すべき旨の離脱通知を受信する受信部、受信部で受信した離脱通知を他のノードに転送するとともに他の集約局を探索するための経路探索要求をブロードキャストにより送信する送信部、を備えたノードに関するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、ゲートウェイが停止準備時を経過したと判定された場合には、配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段をゲートウェイが有するために、ノードとサーバとの通信が途絶える可能性を低減させることが可能となる。
【００１１】
この発明は、停止通知に基づいて、前記配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段をゲートウェイが有するため、ノードとサーバとの通信が途絶える可能性を低減させることが可能となる。
【００１２】
この発明は、サーバと一定期間通信していない場合には、前記配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段をゲートウェイが有するために、ノードとサーバとの通信が途絶える可能性を低減させることが可能となる。
【００１３】
この発明は、受信した離脱通知に基づいて、離脱通知を転送するとともに他の集約局を探索するための経路探索要求をブロードキャストにより送信する送信部をノードが有するために、ノードとサーバとの通信が途絶える可能性を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１におけるネットワークの全体構成図
【図２】実施の形態１におけるネットワークの全体構成図
【図３】実施の形態１におけるネットワークの全体構成図
【図４】実施の形態１におけるゲートウェイの構成図
【図５】実施の形態１におけるノードの構成図
【図６】実施の形態１におけるネットワーク全体のシーケンス図
【図７】実施の形態１におけるコマンドの説明図
【図８】実施の形態１におけるゲートウェイ、サーバが管理する管理情報
【図９】実施の形態１におけるゲートウェイのフローチャート
【図１０】実施の形態１におけるサーバのフローチャート
【図１１】実施の形態１におけるサーバのフローチャート
【図１２】実施の形態２におけるネットワーク全体のシーケンス図
【図１３】実施の形態３におけるネットワーク全体のシーケンス図
【図１４】実施の形態４及び実施の形態５におけるネットワーク全体構成図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は本実施の形態におけるマルチホップネットワーク全体の構成図である。マルチホップワークは、サーバ１００、集約局２００及び２０１、ノード３００乃至３０８から構成される。
【００１６】
サーバ１００は、ネットワークの経路や状態を管理し、配下にあるゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１を介して各ノードと通信することができる。サーバ１００は、配下にあるゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１のメンテナンス期限をデータベース（図示せず）で管理し、ゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１が設置された初回またはメンテナンス期限に変更があった場合にメンテナンス期限を変更があったゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１に通知する。また、メンテナンス期限から一定期間前である停止準備時になった場合に該当するゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１に対してメンテナンス通知を送信する。また、オペレータからの操作によりゲートウェイに対してメンテナンス通知を送信する場合もある。なお、ここではサーバ１００が管理する期限としてメンテナンス期限として説明するが、これに限られずゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１の機能が停止する期限であるゲートウェイの機能停止期限であればよい。
【００１７】
ゲートウェイ２００は、光回線や携帯回線などのＩＰ網となる広域ネットワークを介して上位回線であるサーバ１００と通信可能である。また、ゲートウェイ２００は配下にある各ノード３００と無線通信可能である。ゲートウェイ２００が配下にあるノードと直接無線通信できない場合には、中継ノードを介して間接的に無線通信を行う。各ゲートウェイは互いに干渉を回避するために別チャネルを利用することが可能である。各ゲートウェイはメンテナンス期限を保持しており、メンテナンス期限になると機能が停止する。また、メンテナンス期限より前にサーバ１００からメンテナンス通知を受けた場合には、所定の動作後に機能を停止する。また、各ゲートウェイは、メンテナンス期限より一定期間前である停止準備時を経過した場合、あるいは、サーバからメンテナンス通知を受信した場合には、配下にあるノードに対して自己が形成する無線マルチホップネットワークを離脱する指示が付与された離脱通知を送信する。ゲートウェイの構成については後述する。
【００１８】
ノード３００乃至３０８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乃至３０８はマルチホップでゲートウェイ２００と無線通信が可能な通信装置である。各ノードは、直接ゲートウェイ２００と無線通信できない場合、ゲートウェイ２００間にあるノードを中継としてゲートウェイ２００と無線通信する。例えば、ノード３０４がゲートウェイ２００と無線通信する場合、ノード３０４は、ノード３０３を中継してゲートウェイ２００と無線通信を行う。
【００１９】
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。ノードの構成については後述する。
【００２０】
図２及び図３は、ゲートウェイ２００がサーバ１００との通信の死活監視を行い、サーバ１００と通信できていないと判断した場合のネットワーク全体の構成図である。図２は、ゲートウェイ２００はサーバ１００と通信できていないと判断し、配下のノードに対して、このマルチホップネットワークから離脱させるためにブロードキャストまたはユニキャストで離脱通知を送信することを示している。ここで離脱通知とは、ノードに対して発信したゲートウェイ２００が形成するマルチホップネットワークから離脱を指示するものである。ここでは、離脱通知を送信する場合として、ゲートウェイ２００がサーバ１００と通信していないと判断した場合として説明するがこれに限られない。他にも例えば、ゲートウェイ２００のメンテナンスが必要となり、オペレータがサーバ１００を操作してサーバ１００からゲートウェイ２００に対してメンテナンス通知を送信する場合などがある。なお、ここではサーバ１００からゲートウェイ２００に対するゲートウェイ２００の機能を停止する通知をメンテナンス通知として説明するが、この発明はこれに限られるものではなく、ゲートウェイの機能を停止する通知である停止通知であればよい。
【００２１】
離脱通知を受信した各ノードは周辺に存在する周辺ノードに離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで転送する。また、離脱通知を受信した各ノードは、その後、離脱状態に遷移する。離脱状態とは、ノードがゲートウェイ２００までの経路を削除し離脱通知の発信もとであるゲートウェイ２００が形成するマルチホップネットワークから離脱し、他のゲートウェイとの経路を構築する状態をいう。
【００２２】
図３は、各ノードが離脱通知を受信して離脱状態になった場合のシステム全体の構成図である。離脱通知を受信したノード３００乃至３０８は離脱状態となり、ゲートウェイ２００との経路を削除し別ゲートウェイ（例えばゲートウェイ２０１）を探索すべく経路探索要求をブロードキャストで送信する。ここでは、ノード３００乃至３０８がゲートウェイ２０１を発見し、経路を構築する場合について説明する。ゲートウェイ２０１に近いノード３０６がゲートウェイ２００を探索することができ、ゲートウェイ２０１とノード３０６において経路を構築する。次に、ノード３０７、ノード３０８がゲートウェイ２０１と経路を構築したノード３０６の存在を把握し、ノード３０６を中継としてゲートウェイ２０１までの経路を構築することができる。次に、ノード３０５がノード３０７、ノード３０６を中継とするゲートウェイ２０１までの経路を構築する。まだ経路を構築していないノード３００乃至３０４も順次、中継ノードを介したゲートウェイ２０１との経路を探索しその経路を構築する。
【００２３】
図４は、図１乃至図３に示したゲートウェイ２００の機能構成を示すブロック図である。ゲートウェイ２００は、送受信部２１１、制御部２１２、不揮発メモリ２１３及びクロック２１４を備える。
【００２４】
送受信部２１１は、光回線や携帯回線などのＩＰ網となる広域ネットワークを介して上位回線であるサーバ１００と通信する。また、ゲートウェイ２００は配下にある各ノードと無線通信する。送受信部２１１は、ノードから定期的に送信されてくる検針データを受信しサーバ１００へ送信し、サーバ１００からの様々な制御要求をノードに送信する。またサーバからの停止通知を受信し制御部の指示に従い配下のノードに対して離脱通知を送信する。
【００２５】
制御部２１２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）等から構成される。制御部２１２は、アプリ制御部２１５、時刻管理部２１６、経路制御部２１７、撤去管理部２１８、通信状態検知部２１９、離脱判断部２２０を備える。
【００２６】
アプリ制御部２１５は、制御プログラムを実行することによりゲートウェイ２００の各部の動作を制御する。時刻管理部２１６は現在の時刻を管理する。通信検知部２１９はサーバ１００との通信状態を検知し通信がない状態が一定期間続く場合には送受信部２１１に対して離脱通知を配下のノードに対して送信するように指示する。撤去管理部２１８は自己がメンテナンス等のために撤去されるメンテナンス期限を管理する。経路制御部２１７は、自己とノードとの経路情報を管理する。離脱判定部２２０は、撤去管理部２１８が管理しているメンテナンス期限の一定期間前の停止準備時を経過しているか否かを判定し、経過していれば送受信部２１１に対して離脱通知を配下のノードに送信させる。また、サーバ１００からゲートウェイ２００の機能を停止すべきとのメンテナンス通知を受信した場合には送受信部２１１に対して離脱通知を配下のノードに送信させる。
【００２７】
図５は、図１に示した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。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。
【００２８】
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。また、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や経路を構築する制御メッセージを発信し、ゲートウェイ２００や他ノードから受信したこれらのメッセージを転送もしくは応答をする。また、離脱通知を受信して他のノードに転送する機能も有する。
【００２９】
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、撤去管理部３１８を備える。
【００３０】
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する。時刻管理部３１６は現在の時刻を管理する。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。
【００３１】
図６は、ゲートウェイ２００がサーバ１００との通信の異常を検出した場合のネットワーク全体のシーケンスである。ゲートウェイ２００とサーバ１００間の通信の異常とは、ゲートウェイ２００がサーバ１００と死活監視の通信を行い一定期間通信できなかった場合がある。なお、ここではゲートウェイ２００がサーバ１００との通信の異常を検出した場合について説明するが、ゲートウェイ２００がサーバ１００からメンテナンス通知を受信した場合も同様の動作を行う。
【００３２】
ゲートウェイ２００はサーバ１００と死活監視のために定期的に通信し、一定期間応答がないなどの異常を検知した場合、上位回線の異常を検知したとして離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで送信する。ゲートウェイ２００は離脱通知を送信することにより自身のネットワークに存在するノードを他のゲートウェイに切り替えさせることができる。
【００３３】
離脱通知を受信したノード３０３は離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで転送するとともに自身は離脱状態となる。離脱状態となったノードは通信できるゲートウェイを探索するため、システムとして使用できる全チャネルで経路探索要求を発信する。ここで、システムとして使用できる全チャネルに対して経路探索要求を発信するのは、各ゲートウェイが異なるチャネルを利用している場合に、各ゲートウェイをひろく探索するためである。ノード３０３からの離脱通知を受信したノード３０４、ノード３０５も同様の動作を行う。
【００３４】
ゲートウェイ２００が形成したネットワークを離脱した各ノードは経路探索要求をブロードキャストで送信する。ここではノード３０３は経路探索要求をブロードキャストで発信し、ゲートウェイ２０１から経路探索応答を受信することでノード３０３とゲートウェイ２０１間の経路を構築することが可能となる。順次ノード３０４、ノード３０５も同様に経路を構築する。
【００３５】
以上の動作により、ゲートウェイ２００がサーバ１００との通信の異常を検出してゲートウェイ２００が離脱通知を発した場合、ゲートウェイ２００がサーバ１００からメンテナンス通知を受け配下のノードに対して離脱通知を発した場合には、簡易な構成で自己に属しているノードを少ないトラヒックでかつ速やかに他のゲートウェイ２０１に切り替えることが可能となる。
【００３６】
図７は、本実施の形態で使用するコマンドである。メンテナンス通知とは、サーバ１００が該当するゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１に対してメンテナンスが発生することの通知をいう。このメンテナンス通知を受信したゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１は配下のノードに対して離脱通知を送信する。メンテナンス通知のヘッダは０１として説明する。メンテナンス期限通知とは、サーバ１００が該当するゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１に対してするメンテナンス予定の時刻の通知いう。ゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１は受信したメンテナンス期限から一定時間前に離脱通知を発信する。メンテナンス期限通知のヘッダは０２として説明する。離脱通知とは、ゲートウェイ２００が該当ノードに対して、ゲートウェイ２００が所属するネットワークからの離脱を指示するものである。この離脱通知を受信したノードは発信元のゲートウェイ２００が形成するネットワークから離脱する。離脱通知のヘッダは０３として説明する。
【００３７】
図８は、サーバ１００、ゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１が管理する管理情報を示す。ゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１は少なくとも現在時刻とメンテナンス期限を管理する。メンテナンス期限は、ゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１の前回のメンテナンス時に設定される場合、サーバ１００からのメンテナンス期限通知に基づいて設定される場合がある。サーバ１００は各ゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１のＩＤ情報とそのゲートウェイＩＤに対応したメンテナンス期限を管理する。
【００３８】
図９は、ゲートウェイ２００のメンテナンス時のフロー図である。ステップ１でサーバ１００からメンテナンス期限通知を受信したか判定をする。ステップ１で、メンテナンス期限通知を受信している場合には、ステップ２においてメンテナンス期限を更新する。
【００３９】
ステップ１で、メンテナンス期限通知を受信していない場合またはステップ２でメンテナンス期限を更新した場合、ステップ３において、サーバ１００よりメンテナンス通知があるか判断する。ステップ３において、メンテナンス通知がある場合には、ステップ４において、離脱通知を配下のノードに送信し処理終了となる。
【００４０】
一方、ステップ３でメンテナンス通知がない場合には、ステップ５において、メンテナンス期限の有無を判断する。なおメンテナンス期限は予めゲートウェイ２００に設定されている場合、サーバ１００よりメンテナンス期限通知に基づいてゲートウェイ２００に設定される場合がある。
【００４１】
ステップ５において、メンテナンス期限がある場合、ステップ６においてメンテナンス期限と現在時刻を比較し、現在時刻がメンテナンス期限の一定時間以内か否か判断する。すなわち、停止準備時を経過しているか否かを判断する。一定時間以内である場合、離脱通知を配下のノードに送信し処理終了となる。一方、現在時刻がメンテナンス期限の一定時間以内でなければステップ１に戻る。
【００４２】
図１０は、サーバ１００でメンテナンス通知を発信する際のフロー図である。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現在時刻とメンテナンス期限の比較を行う。ステップ１において、現在時刻とメンテナンス期限の差が一定時間以内であれば、ステップ２においてメンテナンス通知を該当ゲートウェイ２００に送信する。
【００４３】
ステップ１において一定時間内でない場合、ステップ３においてメンテナンス解除の通知を該当ゲートウェイ２００に送信する。ステップ１乃至ステップ３をサーバ１００が管理する全ゲートウェイ（ここではゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１）に対して実施する。この動作によりメンテナンス期限が近いゲートウェイ（ここではゲートウェイ２００）に対してメンテナンス通知を自動的に送信することが可能となる。
【００４４】
次に、ステップ４において、サーバ１００におけるオペレータの強制操作の有無の判定をする。ステップ４で強制操作があれば、ステップ５においてメンテナンス通知を該当ゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１に送信する。ステップ４においてオペレータの強制操作がない場合、ステップ５においてメンテナンス通知を該当ゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１に送信した場合、処理は終了する。
【００４５】
図１１は、サーバ１００でメンテナンス期限通知を発信する際のフロー図である。ステップ１において、サーバ１００内のデータベースで管理するメンテナンス期限の変更の有無を判断する。なお、メンテナンス期限の変更とは、メンテナンス期限が変更になった場合、当初メンテナンス期限がなかったのにメンテナンス期限が発生した場合、当初メンテナンス期限がなかったのにメンテナンス期限が消去された場合がある。ステップ１で変更がある場合には、ステップ２において、サーバ１００内のデータベースで管理するメンテナンス期限の有無を判断する。一方、ステップ１において変更がない場合には処理は終了する。
【００４６】
ステップ２においてメンテナンス期限を有する場合、ステップ３においてメンテナンス期限通知を該当ゲートウェイ２００に送信する。一方、メンテナンス期限を有しない場合、ステップ４においてメンテナンス期限が消去されたことを該当ゲートウェイ２００に送信する。この動作は、サーバが管理する全ゲートウェイ（ここではゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１）に対して実施する。このように動作することで、変更後のメンテナンス期限をゲートウェイ２００、ゲートウェイ２０１に対して送信することが可能となる。
【００４７】
以上の動作により、ゲートウェイ２００で停止予告時を経過したと判断した場合、ゲートウェイ２００がサーバ１００から停止指示を受信した場合、または、ゲートウェイ２００がサーバ１００と一定期間通信できない場合、少ないトラヒックでかつ速やかにゲートウェイ配下のノードを他のゲートウェイ２０１に切り替え可能となる。
【００４８】
実施の形態２.
この実施の形態では、実施の形態１と異なる部分についてのみ説明する。図１２は、ゲートウェイ２００がメンテナンスにより機能が停止する場合に、ゲートウェイ２００がチャネル情報を含めた離脱通知を送信する場合のシーケンスである。
【００４９】
ゲートウェイ２００は、サーバ１００よりメンテナンス通知を受信しその機能を停止する場合、マルチホップネットワークを維持できないメンテナンス予定状態となる。このためゲートウェイ２００は自身のネットワークに存在するノードを他のゲートウェイ２０１に切り替えさせないとノードとサーバ１００は通信できなくなる。このためゲートウェイ２００は離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで送信する。このとき離脱通知には、ゲートウェイ２００の周辺のゲートウェイ（例えば、ゲートウェイ２０１）が利用しているチャネルのチャネル情報を含める。
【００５０】
離脱通知を受信したノード３０３は離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで転送するとともに離脱状態となる。離脱状態となったノードは周辺に使用できるゲートウェイが存在しないか経路探索を行う。この際、離脱通知に含まれたゲートウェイ２００の周辺のゲートウェイが利用しているチャネルを使用して経路探索を行う。
【００５１】
離脱したノード３０３はゲートウェイ２００の周辺のゲートウェイが利用しているチャネルで経路探索を要求し、ゲートウェイ２００と異なるゲートウェイであるゲートウェイ２０１からの応答を受信することで経路を構築する。同様にノード３０４、３０５はノード３０３を中継したゲートウェイ２０１までの経路を構築する。
【００５２】
以上の動作によりゲートウェイ２００がメンテナンスなどでゲートウェイとしての機能が停止する場合、ノードとゲートウェイ２０１が疎通確認などの情報交換をすることなく、別ゲートウェイが利用しているチャネルを利用して、別ゲートウェイ２０１への切り替えが可能となる。また、ゲートウェイ２００がゲートウェイとしての機能が停止する場合、ノードがゲートウェイ２００の異常を認識するまでの時間を短縮し、速やかに別ゲートウェイへの切り替えが可能となる。
【００５３】
実施の形態３
この実施の形態では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。図１３は、ゲートウェイ２００がメンテナンスにより機能停止する際に、周辺のゲートウェイ情報を含む離脱通知を送信する際のネットワーク全体のシーケンスである。
【００５４】
ゲートウェイ２００は、サーバ１００よりメンテナンス通知を受信しゲートウェイとしての機能を停止する場合、メンテナンス予定状態となり、マルチホップネットワークを維持できない状態となる。このメンテナンス予定状態でゲートウェイ２００は自身のネットワークに存在するノードを他のゲートウェイ（ここではゲートウェイ２０１）に切り替えないとノードとサーバ１００は通信できない。このため、ゲートウェイ２００は離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで送信する。このとき離脱通知には、サーバ１００から送信されたメンテナンス通知に含まれている周辺のゲートウェイ（例えば、ゲートウェイ２０１）のＩＤ情報を付加する。なお、サーバ１００は、自己が管理するゲートウェイの地理的な位置を記憶しておりメンテナンスが必要なゲートウェイ２００の周辺のゲートウェイ２０１のＩＤ情報を把握することができる。
【００５５】
離脱通知を受信したノード３０３は離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで転送するとともに離脱状態となる。離脱状態となったノード３０３は周辺のゲートウェイを探索するために、システムとして使用する全チャネルで経路探索をする。
【００５６】
離脱したノード３０３はゲートウェイへの経路探索を要求し、周辺のゲートウェイのＩＤ情報をもとに指定ゲートウェイであるゲートウェイ２０１からの経路探索の応答を受信することでノード３０３からゲートウェイ２０１までの経路を構築することができる。同様にノード３０４、ノード３０５はノード３０３を中継したゲートウェイ２０１までの経路を構築する。
【００５７】
以上の動作によりゲートウェイが故障、メンテナンスなどで使用できなくなった場合、ノードとゲートウェイ２０１が疎通確認などの情報交換をすることなく、別ゲートウェイ２０１への切替が可能となる。また、ノードがゲートウェイ２００の異常を認識するまでの時間を短縮し、速やかに別ゲートウェイ２０１への切り替えが可能となる。
【００５８】
実施の形態４
この実施の形態では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。この実施の形態では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。図１４は、ゲートウェイ２００がメンテナンスによる機能を停止する場合のシステム全体の構成図を示したものである。ゲートウェイ２００は、自身がマルチホップネットワークを維持できないと判断し配下のノードを離脱させる。マルチホップネットワークを維持できないと判断する場合とは例えば、メンテナンス期限が迫っている場合がある。
【００５９】
本実施の形態は、同時に全ての配下のノードに対して離脱通知を送信するとトラヒックの負荷が瞬時的に大きくなるため、予め決めたグループ毎に離脱通知を順次送信させるものである。ここでは、ノード３００、ノード３０１及びノード３０２を第１のグループ、ノード３０３、ノード３０４、ノード３０５を第２のグループ、ノード３０６、ノード３０７及びノード３０８を第３のグループとし、切り替え先のゲートウェイ（ここでは、ゲートウェイ２０１）にグループ３、グループ２、グループ１の順に近いとして説明する。
【００６０】
ゲートウェイ２００は各グループの最上位のノードであって、切り替え先のゲートウェイ２０１に近いノードであるノード３０６、ノード３０３、ノード３００の順にユニキャストで離脱通知を送信する。このときノード３０６、ノード３０３、ノード３００の順に離脱通知を送信するのは、グループ３、グループ２、グループ１の順にゲートウェイ２０１までの経路を構築させるためである。
【００６１】
離脱通知を受信したノードは、ゲートウェイ２００が使用できなくなると判断し、離脱通知を受信した順にゲートウェイ２００が構成するマルチホップネットワークから離脱し自身の下流のノードに対して離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで送信する。
【００６２】
離脱通知を受信したノードは経路上、自身の上位のノードからの離脱通知のみ有効とする。例えば、ノード３０１はノード３００からの離脱通知は有効とするがノード３０３、ノード３０６からの離脱通知は無効とする。
【００６３】
このように動作することで、ゲートウェイ２００の配下にあったノードが行う別ゲートウェイ２０１との経路の再構築を平準化したトラヒックで行うことができる。
【００６４】
実施の形態５
この実施の形態では、上記の実施の形態と異なる部分について図１４を用いて説明する。ゲートウェイ２００は、自身がマルチホップネットワークを維持できないと判断し、配下のノードを離脱させる。このとき、ノードを同時に離脱させるとトラヒックの負荷となるためグループ毎に離脱をさせる。本実施の形態では、ノード３００、ノード３０１及びノード３０２を第１のグループ、ノード３０３、ノード３０４及びノード３０５を第２のグループ、ノード３０６、ノード３０７及びノード３０８を第３のグループとして説明する。
【００６５】
ゲートウェイ２００は各グループの最上位のノード３００、ノード３０３、ノード３０６にユニキャストの離脱通知を送信する。このとき離脱通知には、離脱する時刻が指定されており、その時刻は第１グループ、第２グループ、第３グループで異なる。また、指定時刻は、切り替え先となるゲートウェイ２０１に近い順に早くする。すなわち、第３グループ、第２グループ、第１グループの順で離脱する時刻が指定されている。
【００６６】
離脱通知を受信したノードは、ゲートウェイ２００が使用できなくなると判断し、離脱通知で指定された時刻にゲートウェイ２００が形成するマルチホップネットワークから離脱する。また離脱通知を受信した上位ノードは自身の下流のノードに対して離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで送信する。
【００６７】
離脱通知を受信したノードは自身の上位経路からの離脱通知のみ有効とする。例えば、ノード３０１はノード３００からの離脱通知は有効とするが、ノード３０３、ノード３０６からの離脱通知は無効とする。このように動作することでグループ毎に指定された異なる時刻にゲートウェイ２００が形成するマルチホップネットワークから離脱し、別ゲートウェイ２０１との経路を構築する。この場合、順次別ゲートウェイ２０１に近いノードより順次経路が構築されていく。これにより、ゲートウェイ２００の配下にあったノードが行う別ゲートウェイ２０１との経路の再構築を平準化したトラヒックで行うことができる。
【００６８】
また、離脱通知をブロードキャストで送信した場合、到達保証がないため、確実な配信をする場合、ユニキャストで到達確認する。ここで、全ノードに到達確認すると、最初からユニキャスト配信をした場合と同様のトラヒックの増加になるため、最下流のノードにのみ到達確認をする。本実施の形態ではノード３０１、ノード３０２、ノード３０４、ノード３０５、ノード３０７、ノード３０８が該当し途中経路のノードは到達確認を省略する。
【００６９】
以上の動作により、最下流のノードに送信が届いていれば、途中経路のノードは送信が届いているため確認を省略する。以上の動作により、少ないトラヒック量で、離脱通知の確実な配信が可能となる。
【符号の説明】
【００７０】
１００：サーバ、２００、２０１：ゲートウェイ、３００乃至３０８：ノード、２１１：送受信部、２１２：制御部（ＣＰＵ）、２１３：不揮発メモリ、２１４：クロック、２１５：アプリ制御部、２１６：時刻管理部、２１７：経路制御部、２１８：撤去管理部、２１９：通信状態検知部、２２０：離脱判定部、３１１：送受信部、３１２：制御部（ＣＰＵ）、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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