(57)【要約】【課題】  次転送の無線通信装置を切替える際に、ループが発生しないような装置を選択することができる無線通信装置を提案する。【解決手段】  本発明は、他の無線通信装置と共にマルチホップの無線通信システムを構成する、パケット中継機能を有する無線通信装置に関する。そして、当該無線通信装置から１ホップ通信可能な隣接の無線通信装置の情報を保持する１ホップ隣接ノード情報保持手段と、当該無線通信装置から２ホップ通信可能な隣接の無線通信装置の情報を保持する２ホップ隣接ノード情報保持手段と、所定方向の経路上、当該無線通信装置の次にパケット転送を行う次転送無線通信装置を、他の次転送無線通信装置へ切り替える際に、２つの情報保持手段の保持情報に基づいて、切替先の次転送無線通信装置を決定する切替先装置決定手段とを有する。【選択図】      図１
2014175766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信装置と共にマルチホップの無線通信システムを構成する、パケット中継機能を有する無線通信装置において、
当該無線通信装置から１ホップ通信可能な隣接の無線通信装置である１ホップ隣接ノードの情報を保持する１ホップ隣接ノード情報保持手段と、
当該無線通信装置から２ホップ通信可能な隣接の無線通信装置である２ホップ隣接ノードの情報を保持する２ホップ隣接ノード情報保持手段と、
所定方向の経路上、当該無線通信装置の次にパケット転送を行う次転送無線通信装置を、現状の次転送無線通信装置から他の次転送無線通信装置へ切り替える必要が生じたときに、上記１ホップ隣接ノード情報保持手段及び上記２ホップ隣接ノード情報保持手段の保持情報に基づいて、切替先の次転送無線通信装置を決定する切替先装置決定手段と
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
上記切替先装置決定手段は、現状の次転送無線通信装置の次転送無線通信装置を次転送無線通信装置としている切替先の次転送無線通信装置の候補があれば、その中から、切替先の次転送無線通信装置を定めることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
上記切替先装置決定手段は、現状の次転送無線通信装置から１ホップ通信が不可能な切替先の次転送無線通信装置の候補があれば、その中から、切替先の次転送無線通信装置を定めることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
上記切替先装置決定手段は、現状の次転送無線通信装置から１ホップ通信が可能な切替先の次転送無線通信装置の候補があれば、その中の、現状の次転送無線通信装置とのリンクを介した通信における受信電界強度が低い方から切替先の次転送無線通信装置を定めることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
上記切替先装置決定手段は、現状の次転送無線通信装置の次転送無線通信装置を次転送無線通信装置としている切替先の次転送無線通信装置の候補がなければ、現状の次転送無線通信装置を次転送無線通信装置としている切替先の次転送無線通信装置の候補の中から、切替先の次転送無線通信装置を定めることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項６】
上記切替先装置決定手段は、現状の次転送無線通信装置を次転送無線通信装置としている切替先の次転送無線通信装置の候補の中で、現状の次転送無線通信装置との間の受信電界強度が最も大きい候補に、切替先の次転送無線通信装置を定めることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
他の無線通信装置と共にマルチホップの無線通信システムを構成する、パケット中継機能を有する無線通信装置に搭載されたコンピュータを、
当該無線通信装置から１ホップ通信可能な隣接の無線通信装置である１ホップ隣接ノードの情報を保持する１ホップ隣接ノード情報保持手段と、
当該無線通信装置から２ホップ通信可能な隣接の無線通信装置である２ホップ隣接ノードの情報を保持する２ホップ隣接ノード情報保持手段と、
所定方向の経路上、当該無線通信装置の次にパケット転送を行う次転送無線通信装置を、現状の次転送無線通信装置から他の次転送無線通信装置へ切り替える必要が生じたときに、上記１ホップ隣接ノード情報保持手段及び上記２ホップ隣接ノード情報保持手段の保持情報に基づいて、切替先の次転送無線通信装置を決定する切替先装置決定手段と
して機能させることを特徴とする無線通信プログラム。
【請求項８】
パケット中継機能を有する複数の無線通信装置で構成されているマルチホップの無線通信システムにおいて、
上記各無線通信装置として、請求項１〜６のいずれかの無線通信装置を適用した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】
本発明は、無線通信装置、無線通信システム及び無線通信プログラムに関し、例えば、マルチホップ無線ネットワークのある無線ノードからの中継先の無線ノードに障害が発生した際に、無線ノードの接続先を動的に変更する場合に適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
マルチホップ無線ネットワーク（マルチホップ無線通信システム）では、パケット中継機能を有する複数の無線ノードでネットワークを構成し、隣接した無線ノード間で互いにパケットを中継することにより、直接電波が届かない無線ノードまでパケットを転送することができる。パケットを所望の無線ノードに中継するためには、宛先アドレスから次に転送する無線ノードを決定するためのルーティングプロコトルが必要となる。
【０００３】
例えば、ＺｉｇＢｅｅアライアンス（ＺＩＧＢＥＥは登録商標）では、複数のノードからデータを効率的に収集することが可能となるメニーツーワン（Ｍａｎｙ  ｔｏ  Ｏｎｅ）方式のルーティングプロトコルの標準化が行われている（非特許文献１参照）。メニーツーワン方式は、シンクノードと複数の無線ノード（以下、無線ノードを単にノードと呼ぶこともある）間の１対Ｎの通信について考慮された方式としているため、環境情報のセンシングや、テレメータリングなどのアプリケーションへの適用が期待されている。
【０００４】
図７は、メニーツーワン方式の動作を示す説明図である。図７に示すマルチホップ無線ネットワークが無線センサネットワークであるとして説明する。また、ノードａがシンクノードとなっており、ノードｂ〜ｊで発生したセンサデータをノードａに収集する様子を示している。
【０００５】
まず、各ノードは、リンクステータスコマンドと呼ばれるパケットを、ブロードキャストで周辺ノードに送信する。このリンクステータスコマンドは、例えば、１５秒毎など、定期的に周辺ノード間で交換され、このパケットの到着率やＬＱＩ（Ｌｉｎｋ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を測定することにより、各ノード間のリンクの品質を示すリンクコストが算出される。
【０００６】
次に、シンクノードは、ＲＲＥＱ（Ｒｏｕｔｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）コマンドと呼ばれる上り経路を探索するためのパケット（以下、ＲＲＥＱパケットと呼ぶ）を送信する。ＡＯＤＶ（Ａｄ  ｈｏｃ  Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ）方式などでは、このＲＲＥＱコマンドは、送信したい相手から送信元までの経路を探索するために用いられるが、メニーツーワン方式では、送信先アドレスをブロードキャストアドレスとすることで全ノードからシンクノードまでの経路の探索を行うために用いられる。シンクノードからのＲＲＥＱパケットを受信したノードは、他ノードへＲＲＥＱパケットを伝搬させるための中継処理を行う。このとき、ＲＲＥＱパケットには、パスコストと呼ばれるメトリックが記載されており、この値が小さい程、シンクノードまでの到達コストが低いことを意味している。ＲＲＥＱパケットの中継時には、リンクステータスコマンドで測定されたリンクコストを受信したＲＲＥＱパケットのパスコストに加算して送信する。以上のようなＲＲＥＱパケットの中継を繰り返すことで、各ノードは、シンクノードにパケットを転送する際の次の中継ノード（自己からのパケットを直接送信するノード；以下、次転送ノードと呼ぶ）の情報を知ることができ、例えば、パスコストの一番低いノードを次転送ノードとして選択することで、シンクノードまでの最適経路の作成が可能となる。例えば、ノードｃへの経路は、シンクノードａからノードｂを経由する経路、シンクノードａからノードｂ及びｅを経由する経路、シンクノードａからノードｆ及びｅを経由する経路などがあるが、ノードｃは、ノードａからノードｂを経由する経路からのＲＲＥＱパケットのパスコストが最も低いので、シンクノードへの最適経路での次転送ノードがノードｂであると把握する。以上の動作により、各ノードからシンクノードまでの上り経路が確立される。
【０００７】
図７（Ａ）は、以上のようなシンクノードが送信したＲＲＥＱパケットが各ノードに伝搬していく様子を示している。
【０００８】
次に、各ノードは、シンクノードａからの下り経路を作成するために、ＲＲＥＣ（Ｒｏｕｔｅ  Ｒｅｃｏｒｄ）コマンドと呼ばれる下り経路を通知するためのパケット（以下、ＲＲＥＣパケットと呼ぶ）をシンクノード宛に送信する。ＲＲＥＣパケットを受信したノードは、自身のアドレスと中継回数をＲＲＥＣコマンドに追記して、次転送ノードヘと中継する。この中継を繰り返すことで、シンクノードａでＲＲＥＣパケットを受信したときには、送信元ノードから経由してきたノードのアドレスリストと中継回数を取得することができる。
【０００９】
図７（Ｂ）は、ノードｈが送信元のＲＲＥＣパケットが、ノードｄ、ｃ及びｂを経由してシンクノードａに伝搬されている様子を示しており、シンクノードａからノードｈへの上り経路がシンクノードａのアドレスリストに記述される。
【００１０】
全ノードがシンクノードａ宛のＲＲＥＣパケットを送信することで、シンクノードａでは全ノードヘの経路情報のリストを得ることができる。シンクノードａから各ノードヘの下り通信を行う場合には、このアドレスリストの順番（上り経路）を逆にしたものをパケットのヘッダ部に記載して転送する。アドレスリストが記載されたパケットを受信したノードは、アドレスリストの記載に従ってパケットを中継する。以上の動作により、シンクノードａから各ノードヘの下り経路が確立される。
【００１１】
図７（Ｃ）は、シンクノードａからノードｈへのパケットが伝搬されていく様子を示すと共に、パケットヘッダ内の経路情報の変化を示している。
【００１２】
また、シンクノードから送信されるＲＲＥＱパケットの代わりに、各ノードが隣接ノードに対して定期的にＨｅｌｌｏパケットを送信し、リンクコスト及びパスコストを交換する方法も考えられている（特許文献１参照）。この方法では、ＲＲＥＱパケットのフラッディングによる制御トラフィックを低減し、無線帯域の利用効率を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−１７８１４５号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】ＺｉｇＢｅｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  １７（ＺｉｇＢｅｅ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  ０５３４７４ｒ１７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来のメニーツーワン方式（特許文献１による変形したメニーツーワン方式を含む）では、ＲＲＥＱパケット（若しくはＨｅｌｌｏパケット）による経路探索により、各ノードからシンクノードヘの上り経路が確立される。各ノードでは、パスコストが最も低くなるノードを中継先の親ノードとして選択し、パケットを中継するが、親ノードの障害やトラフィック集中による輻輳などの影響により、パケットが正常に中継されない場合がある。また、障害物の影響などにより親ノードとの無線リンクが切断される場合がある。このとき、各ノードでは、親ノードヘのパケットの再送や、中継先の親ノードを変更する経路切替を行うことで、シンクノードでのパケット収集率を向上させることができる。
【００１６】
しかしながら、ノードが親ノードを変更する場合、親ノードの選択方法によっては、経路のループが発生し、正常にパケットが中継されない場合がある。例えば、変更した親ノードの親ノードが自身を選択している場合などである。ループしたパケットは、他のトラフィックに悪影響を与えるため廃棄される。
【００１７】
そのため、次転送の無線通信装置を切替える際に、ループが発生しないような装置を選択することができる無線通信装置、無線通信システム及び無線通信プログラムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、第１の本発明は、他の無線通信装置と共にマルチホップの無線通信システムを構成する、パケット中継機能を有する無線通信装置において、（１）当該無線通信装置から１ホップ通信可能な隣接の無線通信装置である１ホップ隣接ノードの情報を保持する１ホップ隣接ノード情報保持手段と、（２）当該無線通信装置から２ホップ通信可能な隣接の無線通信装置である２ホップ隣接ノードの情報を保持する２ホップ隣接ノード情報保持手段と、（３）所定方向の経路上、当該無線通信装置の次にパケット転送を行う次転送無線通信装置を、現状の次転送無線通信装置から他の次転送無線通信装置へ切り替える必要が生じたときに、上記１ホップ隣接ノード情報保持手段及び上記２ホップ隣接ノード情報保持手段の保持情報に基づいて、切替先の次転送無線通信装置を決定する切替先装置決定手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
第２の本発明の無線通信プログラムは、他の無線通信装置と共にマルチホップの無線通信システムを構成する、パケット中継機能を有する無線通信装置に搭載されたコンピュータを、（１）当該無線通信装置から１ホップ通信可能な隣接の無線通信装置である１ホップ隣接ノードの情報を保持する１ホップ隣接ノード情報保持手段と、（２）当該無線通信装置から２ホップ通信可能な隣接の無線通信装置である２ホップ隣接ノードの情報を保持する２ホップ隣接ノード情報保持手段と、（３）所定方向の経路上、当該無線通信装置の次にパケット転送を行う次転送無線通信装置を、現状の次転送無線通信装置から他の次転送無線通信装置へ切り替える必要が生じたときに、上記１ホップ隣接ノード情報保持手段及び上記２ホップ隣接ノード情報保持手段の保持情報に基づいて、切替先の次転送無線通信装置を決定する切替先装置決定手段として機能させることを特徴とする。
【００２０】
第３の本発明は、パケット中継機能を有する複数の無線通信装置で構成されているマルチホップの無線通信システムにおいて、上記各無線通信装置として、第１の本発明の無線通信装置を適用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、次転送の無線通信装置を切替える際に、ループが発生しないような装置を選択することができる無線通信装置、無線通信システム及び無線通信プログラムを提案できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態の無線ノード又はシンクノードの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態の無線ノードにおける１ホップ隣接テーブルの構成を示す説明図である。
【図３】実施形態の無線ノードにおける２ホップ隣接テーブルの構成を示す説明図である。
【図４】実施形態の無線ノードにおけるパケットの送信動作を示すフローチャートである。
【図５】あるノード間の無線リンクが障害物により切断され、送信元ノードの親ノード（次転送ノード）が切替えられる様子を示す説明図である。
【図６】図４のステップＳ４０４〜Ｓ４０６の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】メニーツーワン方式のルーティングプロトコルにおける動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による無線通信装置、無線通信システム及び無線通信プログラムの一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（Ａ−１）実施形態の構成
実施形態の無線通信システムは、実施形態の無線通信装置（以下、無線ノード若しくはノードと呼ぶこともある）が配置されたマルチホップ無線ネットワークである。ノードは、一般的なノードと、データなどが集中するシンクノードとに分けられる。
【００２５】
図１は、実施形態の無線ノード１００又はシンクノード１００Ｓの構成を示すブロック図である。実施形態の無線ノード１００は、図１の構成から有線送受信部１１２を除外した構成を有し、実施形態のシンクノード１００Ｓは、有線送受信部１１２をも備えた構成を有する。
【００２６】
まず、図１を参照しながら、無線ノード１００の構成を説明する。
【００２７】
図１において、無線ノード１００は、アンテナ１０１、増幅器１０２、無線送受信部１０３、パケット受信部１０４、パケット判定部１０５、１ホップ隣接テーブル１０６、２ホップ隣接テーブル１０７、親ノード決定部１０８、パケット生成部１０９、中継処理部１１０及びパケット送信部１１１を有する。
【００２８】
アンテナ１０１は、無指向性の送受信アンテナであり、無線信号を無線空間に放射したり無線信号を捕捉したりするものである。なお、送信アンテナと受信アンテナとが別個に設けられていても良い。
【００２９】
増幅器１０２は、例えば、送信無線信号を電力増幅して電波の信号強度を高めるものである。図１では、増幅器１０２が送信系に介在されているように記載されているが、受信系にも、いわゆる前置増幅器のように増幅器１０２が介在していても良い。
【００３０】
無線送受信部１０３は、電気信号と無線信号の相互変換や、変復調や周波数変換処理などを行うことで無線信号の送受信を行うものである。変調方式や無線周波数などは、この実施形態では限定されないものである。無線送受信部１０３は、受信電界強度（ＲＳＳＩ）を検出できる構成を有している。
【００３１】
パケット受信部１０４は、無線送受信部１０３からの信号からパケットを抽出（受信）するものである。
【００３２】
パケット判定部１０５は、受信したパケットを解析し、自己宛てか自己が中継するものか否かを判別し、また、データパケットや制御パケットなどの識別を行い、制御パケットの場合は、内部データの解析を行い、必要に応じて１ホップ隣接テーブル１０６及び２ホップ隣接テーブル１０７の更新を行うものである。
【００３３】
１ホップ隣接テーブル１０６は、図２に示すように、１ホップで接続可能な隣接ノードの識別情報（ＩＤ）に対応付けて、その隣接ノードとの接続状態、受信電界強度（ＲＳＳＩ）、パケット受信率、リンクコスト、パスコストなどを記述しているものである。
【００３４】
２ホップ隣接テーブル１０７は、図３に示すように、２ホップで接続可能な隣接ノードのＩＤに対応付けて、その２ホップの隣接ノードとの通信で介在する１ホップの隣接ノードのＩＤ、２ホップ及び１ホップ隣接ノード間の、接続状態、受信電界強度（ＲＳＳＩ）、パケット受信率、リンクコスト、パスコストなどを記述しているものである。
【００３５】
上述したパケット判定部１０５は、１ホップ隣接ノードからの制御パケットを受信した際の状況を各部から得たり、その制御パケットに記載された情報を抽出したりして、１ホップ隣接テーブル１０６に記述する情報を得る。また、パケット判定部１０５は、１ホップ隣接ノードからの制御パケットに記載された情報を抽出して２ホップ隣接テーブル１０７に記述する情報を得る。
【００３６】
親ノード決定部１０８は、１ホップ隣接テーブル１０６と２ホップ隣接テーブル１０７におけるノード接続状態やＲＳＳＩなどを参照し、中継先の親ノードを決定する。
【００３７】
親ノード決定部１０８は、ルーティングプロトコルなどに従って当初の親ノードを決定するだけでなく、親ノードの障害や親ノードへのリンク障害などで親ノードを切り替える際の切替先の親ノードの決定も行うものである。前者の決定には、既存のルーティングプロトコル（メニーツーワン方式やＡＯＤＶ方式）を適用できる。後者の決定に、この実施形態の特徴があり、後述する動作説明の項でその決定方法を明らかにする。
【００３８】
パケット生成部１０９は、自身からのデータパケットや制御パケットなどを生成するものである。パケット生成部１０９は、所定の制御パケットには、１ホップ隣接テーブル１０６に記述されている１ホップ隣接ノードの情報を盛り込む。
【００３９】
中継処理部１１０は、パケット生成部１０９が生成したパケットや自ノードが中継するパケットを、親ノード決定部１０８が決定した親ノードに対して送信するように中継処理を行うものである。
【００４０】
パケット送信部１１１は、パケットを無線空間に送信させるように、タイミングや優先度の調整などを行って、無線送受信部１０３に与えるものである。
【００４１】
シンクノード１００Ｓだけが有する有線送受信部１１２は、各種データなどを、当該マルチホップ無線ネットワークの外部の有線ネットワークと送受信するためのものである。
【００４２】
図１におけるパケット受信部１０４、パケット判定部１０５、１ホップ隣接テーブル１０６、２ホップ隣接テーブル１０７、親ノード決定部１０８、パケット生成部１０９、中継処理部１１０及びパケット送信部１１１の部分は、ハードウェアで構成することもでき、また、ＣＰＵとＣＰＵが実行するプログラムというソフトウェア的に構成することもできるが、後者の場合であっても、機能的には、パケット受信部１０４、パケット判定部１０５、１ホップ隣接テーブル１０６、２ホップ隣接テーブル１０７、親ノード決定部１０８、パケット生成部１０９、中継処理部１１０及びパケット送信部１１１に分けることができる。
【００４３】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態の無線ノード１００（若しくは１００Ｓ）の動作、特に、親ノードの切替に関係する動作を、図面を参照しながら説明する。
【００４４】
図４は、実施形態の無線ノード１００におけるパケットの送信動作を示すフローチャートである。図４に示す送信動作は、主として、図１における親ノード決定部１０８、中継処理部１１０及びパケット送信部１１１が実行する。
【００４５】
図５は、ノードＡ−Ｂ間の無線リンクが障害物により切断され、ノードＡの親ノードが切替えられる様子を示す説明図である。図５の実線は現在の経路を示しており、破線は隣接ノードとの接続関係を示している。
【００４６】
無線ノード１００は、パケットを親ノードに送信する（ステップＳ４０１）。図５（Ａ）におけるノードＡが図４の処理を行っている無線ノード１００の場合であれば（以下同様に、この動作説明に供する無線ノード１００は図５のノードＡであるとする）、パケットを親ノードＢに送信することとなる。
【００４７】
無線ノード１００は、パケットの送信後には、パケットの送信が成功したか否かを判定する（ステップＳ４０２）。この判定は、ＭＡＣ層の到達確認（ＡＣＫ）の返送の有無などにより行う。パケットの送信が成功しなかった場合（ＭＡＣ層でのＡＣＫを受信できない場合）には、無線ノード１００は、ＭＡＣ層の再送機能により、規定回数以内の再送を試みる（ステップＳ４０３）。再送の上限回数は、使用する無線システムによって異なり、ワイヤレスセンサネットワーク仕様であるＩＥＥＥ８０２．１５．４のデフォルト値は、再送回数は初めの送信を含めて４回までとなっている。
【００４８】
再送の上限回数のパケット送信でもパケットの到達の確認できない場合には、無線ノード１００は、中継先の親ノードを変更するため、自身の保持する１ホップ隣接テーブル１０６及び２ホップ隣接テーブル１０７を参照し、代替となる親ノードを探索する（ステップＳ４０４〜Ｓ４０６）。
【００４９】
無線ノード１００は、代替となる親ノードが探索できない場合には、パケット送信に失敗した際の処理を行う（ステップＳ４０８）。一方、親ノードを探索できた場合には、無線ノード１００は、パケットを探索できた親ノードに送信する（ステップＳ４０１）。
【００５０】
当初の親ノードへのパケット送信、若しくは、探索できた親ノードへのパケット送信のいずれかにおいて、パケットの送信が成功した際には、その際の処理を行う（ステップＳ４０７）。
【００５１】
図６は、図４のステップＳ４０４〜Ｓ４０６の処理の詳細を示すフローチャートである。
【００５２】
無線ノード１００は、まず、親ノードが、切替前の親ノードの親ノードと同じである切替先の親ノード候補を探索し（条件１）、そのような候補があるか否かを判定する（ステップＳ６０１）。この探索、判定により、中継先の親ノードを変更したとしても、さらにその先の中継先は親ノードの切替前と変わらないため、経路変更によるループの発生を抑制することができる。図５の例の場合、当該ノードＡの切替前の親ノードはノードＢであり、ノードＢの親ノードはノードＦであるので、ノードＦを親ノードとする当該ノードＡから１ホップの隣接ノードを探索することになる。具体的には、ノードＡは、２ホップ隣接テーブル１０７を用いて、自己からの１ホップ隣接ノードＧ、Ｃ、Ｅ、Ｄの１ホップ隣接にノードＦが含まれるかを調査する。その結果、ノードＧ、Ｃ及びＥの親ノードがノードＦであることから、これら３つが切替先の親ノード候補となる。
【００５３】
ステップＳ６０１で候補が見つかった場合には、候補数が１か複数かを判別する（ステップＳ６０２）。候補数が１である場合には、その候補を切替先の親ノードに決定する（ステップＳ６０３）。
【００５４】
ステップＳ６０１の探索、判定で複数の候補が見つかった場合には、その複数の候補の中から、切替前の親ノードの１ホップ隣接でないノードを探索し（条件２）、そのような候補があるか否かを判定する（ステップＳ６０４）。この条件２により、障害物の影響で切替前の親ノードとの接続が切断された場合においても、その影響を最小限に抑えることができる。図５の例の場合、この時点で候補となっている３つのノードＧ、Ｃ、Ｅのうち、ノードＧ及びＣは切替前の親ノードＢの１ホップ隣接に属しているため、候補から除外され、後述するステップＳ６０５を経て、最終的に切替先の親ノードとしてノードＥが選択される。
【００５５】
条件２を満たす候補がある場合には、候補数が１か複数かを判別する（ステップＳ６０５）。候補数が１である場合には、その候補を切替先の親ノードに決定する（ステップＳ６０３）。
【００５６】
そのような候補が複数ある場合においては、ある観点に基づいて、１つに絞り込んで、切替先の親ノードに決定する（ステップＳ６０６）。例えば、当該ノードとその親ノード候補との間のＲＳＳＩが最も大きいという観点や、当該ノードから親ノード候補を介して２ホップ隣接ノードに至るパス部分でのパスコストが最小という観点などを適用することができる。
【００５７】
条件２を満たす候補が１つもない場合には、無線ノード１００は、切替前の親ノードの１ホップ隣接ノードである候補の中から、ＲＳＳＩが最も低い（条件３）ノード候補を切替先の親ノードに決定する（ステップＳ６０７）。この条件３により、切替前の親ノードに影響していた障害物が及ぼす影響を最小限に抑えることができる（すなわち、条件３も条件２と同様な点に基づいて導入されている）。図５の場合、ノードＥが条件２を満たすため、条件３の判断に移行することはない。仮に、ノードＥが存在しない場合であれば、条件１を満たし、条件２を満たさない２つのノードＧ及びＣの候補から、ＲＳＳＩが小さい方が切替後の親ノードに決定される。
【００５８】
親ノードが、切替前の親ノードの親ノードと同じである切替先の親ノード候補を探索できない場合（すなわち、条件１を満たす候補を探索できない場合）には、無線ノード１００は、切替前の親ノードを、親ノードとしている切替先の親ノード候補を探索し（条件４）、そのような候補があるか否かを判定する（ステップＳ６０８）。
【００５９】
このステップＳ６０８で候補が見つかった場合には、候補数が１か複数かを判別する（ステップＳ６０９）。候補数が１である場合には、その候補を切替先の親ノードに決定する（ステップＳ６０３）。
【００６０】
候補が複数の場合には、無線ノード１００は、ある観点に基づいて、１つに絞り込んで、切替先の親ノードに決定する（ステップＳ６０６）。ステップＳ６０５からステップＳ６０６に移行してきた場合と、ステップＳ６０９からステップＳ６０６に移行してきた場合とで、複数候補から１つに絞り込む観点が異なっていても良い。例えば、切替前の親ノードとの間のＲＳＳＩが最も大きい候補に決定する。
【００６１】
条件４を満たす切替先の親ノード候補が探索できない場合には、無線ノード１００は、切替先の親ノードがないとし（ステップＳ６１０）、その場合の処理（ステップＳ４０８）に移行する。図５の場合、条件４に移行することはないが、仮に、ノードＤ及びＥが存在せず、ノードＦがノードＧ及びＣの親ノードになっていない場合であれば、ノードＧ及びＣが条件４を満たす親ノード候補として探索される。
【００６２】
図５の例の場合、条件１及び条件２を充足するノードＥが、切替先の親ノードに決定される。これにより、障害物の影響でノードＡ及びＢ間の無線リンクが切断されたとしても、ループを形成されることなく、障害物を迂回して元の親ノードＢの親ノードＦを経由した経路に再設定することができる。
【００６３】
（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態によれば、マルチホップ無線ネットワークにおいて、障害物の影響などで経路が切断された場合においても、その影響を最小限に抑え、中継先の親ノードを変更した際もループが発生しない経路の切り替えが可能となる。
【００６４】
因みに、３ホップ隣接ノード以上の情報を利用するに決定するようにすると、ループを生じる場合と生じない場合との切り分けが難しく、処理が複雑になる。上記実施形態の場合、２ホップ隣接ノードまでを考慮すると、ループを発生させない条件の数を限定でき、処理を簡単なものとすることができる。
【００６５】
（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態の説明では、「親ノードを切り替える」という表現を用いているが、これは、シンクノードに向かう上り方向の通信に限定するものではなく、上記実施形態の切替方法は、上り方向の通信にも下り方向の通信にも適用し得るものである。特許請求の範囲では、実施形態で「親」と表現していた部分を「次転送」と表現している。
【００６６】
上記実施形態では、条件１を満たすものが複数ある場合に条件２を適用する場合を示したが、条件１を適用することなく、条件２を適用して候補を絞り込むようにしても良い。同様に、４つの条件の適用順序や適用数なども、上記実施形態のものに限定されない。
【００６７】
本発明の無線通信システム（マルチホップ無線ネットワーク）の用途はワイヤレスセンサネットワークに限定されるものはない。用途によっては、無線ノードの位置が固定のものだけでなく、無線ノードが位置を変化（例えば、車載の無線通信装置）させるものであっても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１００…無線ノード（無線通信装置）、１００Ｓ…シンクノード（他の無線通信装置からのデータが集中する無線通信装置）、１０４…パケット受信部、１０５…パケット判定部、１０６…１ホップ隣接テーブル、１０７…２ホップ隣接テーブル、１０８…親ノード決定部、１０９…パケット生成部、１１０…中継処理部、１１１…パケット送信部。
【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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