(57)【要約】【課題】複数のセンサノードから構成されたネットワークにおいてセンサノードが伝送する探索応答パケットがＡＰで損失する比率を低減させるような伝送時点の決定方法を提供する。【解決手段】本発明は、クライアント側装置１１００、周辺の状況情報を収集する少なくとも１つのセンサノード１乃至センサノードＮ、及びセンサノードから伝達された状況情報をクライアント側装置１１００に伝送するＡＰ１１０２を含み、ＯＳＩのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、センサノード１乃至センサノードＮが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法を提供する。この伝送時点の決定方法は、センサノード１乃至センサノードＮは収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、算出した伝送間隔で状況情報を伝送する伝送時点についてランダムに決定するステップとを含む。【選択図】図５
2006148914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも１つのセンサノード、及び前記センサノードから伝達された前記状況情報を前記クライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、ＯＳＩのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、前記センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、
前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、
前記算出した伝送間隔内で前記状況情報を伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、
を含むことを特徴とする伝送時点の決定方法。
【請求項２】
前記伝送間隔は、前記状況情報の損失率に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項３】
前記クライアント側装置は、前記センサノードのうち、前記状況情報を伝送したセンサノードの数を算出し、前記算出したセンサノードの数が所定の値より小さければ前記状況情報の再伝送をリクエストすることを特徴とする請求項１に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項４】
前記状況情報の再伝送がリクエストされた場合に、前記センサノードは前回に決定した決定時点で収集した状況情報を再伝送することを特徴とする請求項３に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項５】
少なくとも２つの前記収集した状況情報を１個のパケットで前記アクセスポイントに伝送することを特徴とする請求項１に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項６】
クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも１つのセンサノード、及び前記センサノードから伝達された前記状況情報を前記クライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、ＯＳＩのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、前記センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、
前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、
前記収集した状況情報から構成されたパケットを一定のサイズに分割するステップと、
前記算出した伝送間隔内で前記分割した状況情報から構成されたパケットを伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、
を含むことを特徴とする伝送時点の決定方法。
【請求項７】
前記ランダムに決定した伝送時点で前記分割した状況情報から構成されたパケットを順次伝送するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項８】
前記クライアント側装置は、前記分割したパケットを受信し、前記分割したパケットを組み立て、前記組み立てたパケットが解釈可能であるか否かを判断するステップを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項９】
前記組み立てたパケットが解釈できない場合に、前記クライアント側装置は、前記アクセスポイントに対して状況情報再伝送のリクエストをユニキャストすることを特徴とする請求項８に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項１０】
クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも１つのセンサノード、及び前記センサノードから伝達された前記状況情報を前記クライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、ＯＳＩのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、前記センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、
前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、
前記収集した状況情報から構成されたパケットを少なくとも２つの状況情報単位に分割するステップと、
前記算出した伝送間隔内で前記分割した状況情報を伝送するための伝送時点についてランダムに決定するステップと、
を含むことを特徴とする伝送時点の決定方法。
【請求項１１】
前記クライアント側装置は、前記状況情報単位に分割したパケットを受信し、前記状況情報単位に分割したパケットを組み立て、前記組み立てたパケットが解釈可能であるか否かを判断するステップを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項１２】
前記組み立てたパケットが解釈できない場合に、前記クライアント側装置は前記アクセスポイントに状況情報の再伝送のリクエストをユニキャストすることを特徴とする請求項１１に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項１３】
前記クライアント側装置が前記状況情報から構成されたパケットを前記状況情報単位に分割するとき、前記状況情報の解釈に必須的な部分と付加的な部分とに分けて分割することを特徴とする請求項１０に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項１４】
前記状況情報単位に分割した付加的な部分は前記状況情報を解釈するため付加的に必要な情報を含んでいることを特徴とする請求項１３に記載の伝送時点の決定方法。
【請求項１５】
クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも１つのセンサノード、及び前記センサノードから伝達された前記状況情報を前記クライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、ＯＳＩのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、前記センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、
前記センサノードの数と無線チャネルの状態のうち少なくとも１つに応じて前記収集した状況情報の伝送方法を選択するステップと、
前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、
前記算出した伝送間隔内で前記状況情報を伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、
前記選択した伝送方法により前記決定した伝送時点で前記収集した状況情報を伝送するステップと、
を含むことを特徴とする伝送時点の決定方法。
【請求項１６】
前記選択した伝送方法は、少なくとも１つの前記収集した状況情報を含んでいるパケットを伝送する方法と、少なくとも１つの前記収集した状況情報を含んでいるパケットを一定のサイズに分割して伝送する方法と、少なくとも１つの前記収集した状況情報を含んでいるパケットを少なくとも２つの状況情報単位に分割して伝送する方法を含むことを特徴とする請求項１５に記載の伝送時点の決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセンサノードから構成された通信ネットワークに関し、より具体的には、センサノードにおいて収集した状況情報をクライアント側装置へ伝達する際に、状況情報がアクセスポイントで損失する比率を低減させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のコンピューティング（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）環境は、急速に発展したインターネットおよびモバイルネットワークと無線ネットワークとが融合し、ユビキタス（ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ）コンピューティング環境へと進化しつつある。最近は、新たなノード形態、およびこれを利用したサービスが登場しており、こうしたノードは、今後ますます小型化、知能化される傾向にある。特にサービス分野においては、ユーザの状況情報と関連させて知能化したサービスを提供するような発展を呈している。
【０００３】
前記のノードを介して収集した状況情報は、サービス環境において利用され、ユーザの行動や、位置、方向、あるいは周辺環境に係るサービスを効率よく提供するために用いられる。したがって、ユーザの環境に適した知能化サービスを提供するためには、こうした状況情報を収集、格納、分類、変換、統合するような方法が求められている。さらに、様々な形態で収集した状況情報を利用するためには、予測可能な状況情報を標準化することも求められている。
【０００４】
モバイルコンピューティング環境の発展にともなって、持続的に変化する周囲環境に素早く適応できる機能を備えたノードが求められる。具体的には、知能化サービスを提供するためには、まず、周辺の状況情報を提供する装置（ノード）を検索してから周辺状況の情報を提供する必要がある。これを支援する方法として、Ｊｉｎｉ、ＳＬＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ）  Ｓａｌｕｔａｔｉｏｎなどのサービス発見プロトコルを支援するアーキテクチャ（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を利用する方法がある。
【０００５】
図１は、アクセスポイント（ＡＰ）１０２、クライアント側装置１００、複数のセンサノード１乃至センサノードＮを備え、さらに、ＡＰ１０２及び複数のセンサノード１乃至センサノードＮを含んだセンサフィールド１１０から構成された従来の通信ネットワーク１を示す。
このクライアント側装置１００は、複数のセンサノード１乃至センサノードＮの中から、状況情報を提供するセンサノードを検索し、このセンサノードを通じて状況情報の提供をリクエストする。センサノード１乃至センサノードＮは、センサフィールド１１０内の○印に示されるように、センサフィールド１１０内にランダムに配置されている。センサノード１乃至センサノードＮはクライアント側装置１００の状況情報のリクエストに応じて周辺の状況情報を収集する。センサノード１乃至センサノードＮは、クライアント側装置１００から２つ以上の状況情報の伝送をリクエストされると、それに応じて２つ以上の状況情報を伝送する。このとき、ＡＰ１０２は、クライアント側装置１００がセンサノード１乃至センサノードＮに対して、及びセンサノードがクライアント側装置１００に対してメッセージ（パケット）を伝送する際に、メッセージの伝送を仲介する機能を行う。
【０００６】
図２は、複数のセンサノード１乃至センサノードＮから構成された従来の通信ネットワーク１において、クライアント側装置１００のリクエストに応じて状況情報を送受信する過程を示している。以下、図２を参照しつつ、従来の通信ネットワーク１において状況情報を送受信する過程について説明する。
【０００７】
図２によると、従来の通信ネットワーク１は、クライアント側装置１００、ＡＰ１０２、センサノード１乃至センサノードＮで構成されている。なお、従来の通信ネットワーク１はクライアント側装置１００、ＡＰ１０２、センサノード１乃至センサノードＮ以外の構成要素も含むことができるが、図２では、便宜上、必要な構成要素のみを示した。
【０００８】
クライアント側装置１００はユーザがクライアント側装置１００を用いてリクエストした状況情報を取得するために、Ｓ２００でＡＰ１０２に探索リクエストパケットを伝送する。探索リクエストパケットには、ユーザがクライアント側装置１００を用いてリクエストした状況情報や、クライアント側装置１００のアドレスなどに関する情報が含まれている。ユーザがクライアント側装置１００を用いて２つ以上の状況情報をリクエストした場合であっても、クライアント側装置は１個の探索リクエストパケットを用いて状況情報をリクエストする。
【０００９】
ＡＰ１０２は、探索リクエストパケットを受信すると、Ｓ２０２において、複数のセンサノード１乃至センサノードＮのうち、近傍に位置するセンサノードに対し、探索リクエストパケットを伝送する。このときＡＰ１０２は受信した探索リクエストパケットを複製し、複製したパケットを近傍のセンサノードに順次伝送する。通常、ＡＰ１０２は、複製したパケットを短時間で近傍のセンサノードに伝送する。なお、ＡＰ１０２は、受信した探索リクエストパケットを複製することなく近傍のセンサノードにマルチキャストすることもできる。
【００１０】
ＡＰ１０２から探索リクエストパケットを受信したセンサノードは、ユーザがクライアント側装置１００を用いてリクエストした状況情報を収集する。この際、ユーザがクライアント側装置１００を用いて２つ以上の状況情報をリクエストした場合には、それに応じてユーザのリクエストした状況情報をそれぞれ収集する。
【００１１】
センサノードは、状況情報を収集すると、Ｓ２０４において探索応答パケットをＡＰ１０２に伝送する。なお、図２では、センサノード１乃至センサノードＮがＡＰ１０２対して同時に探索応答パケットを伝送しているように示されている。ここで、各センサノード１乃至センサノードＮはリクエストされた状況情報を収集し、収集した状況情報を含んだ探索応答パケットをそれぞれで生成し、その後に探索応答パケットをＡＰ１０２へ伝達するのであるから、ＡＰ１０２へ探索応答パケットを伝送する時点は、センサノードそれぞれで時差があってもよいはずである。
【００１２】
しかし、実際は、センサノード１乃至センサノードＮはＡＰ１０２からほぼ同時に探索リクエストパケットを受信し、状況情報の収集もほぼ同時に実行される。したがって、センサノード１乃至センサノードＮは、ほぼ同時に探索応答パケットをＡＰ１０２に伝送することになる。
【００１３】
ＡＰ１０２は、センサノード１乃至センサノードＮが伝送した探索応答パケットをＳ２０６においてクライアント側装置１００に伝送する。この時、ＡＰ１０２は、センサノード１乃至センサノードＮから同時に探索応答パケットを受信した場合、受信したパケットのすべてを処理しきれないため、パケットのうち一部をキュー（ｑｕｅｕｅ）に一時的に格納する。具体的には、ＡＰ１０２は、受信したパケットをすべてクライアント側装置１００に伝送できないため、パケットのうち一部をキューに一時的に格納し、キューの格納容量を超えたパケットは、廃棄されるか、もしくは損失が発生する。したがって、ネットワークを構成するセンサノードの数が増加するほど、ＡＰが受信する探索応答パケットの数も増加するため、パケットの損失比率が増加する問題が発生する。
【００１４】
さらに、探索応答パケットのうち一部を受信できなかった場合、クライアント側装置１００は、正確な状況情報を収集するために探索リクエストパケットをＡＰ１０２に再伝送する。ＡＰ１０２から探索リクエストパケットを再受信したセンサノード１乃至センサノードＮは、収集した状況情報を再伝送しなければならない。このため、再伝送の回数の増加に比例して、全体の探索時間が長くなり、トラフィック量が大きくなるという問題が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上記の問題点を解決するために考案されたもので、本発明の目的は、複数のセンサノードから構成されたネットワークにおいてセンサノードが伝送する探索応答パケットがＡＰで損失する比率を低減させるような伝送時点の決定方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、ＡＰで損失するパケットの比率を減少させることによりユーザに状況情報を迅速に伝達することのできる伝送時点の決定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の目的を達成するために、クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも１つのセンサノード、及びセンサノードから伝達された状況情報をクライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、ＯＳＩのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、算出した伝送間隔内で状況情報を伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、を含むことを特徴とする伝送時点の決定方法を提供する。
【００１８】
さらに、クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも１つのセンサノード、及びセンサノードから伝達された状況情報をクライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、ＯＳＩのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、収集した状況情報から構成されたパケットを一定のサイズに分割するステップと、算出した伝送間隔内で分割した状況情報から構成されたパケットを伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、を含むことを特徴とする伝送時点の決定方法を提供する。
【００１９】
さらに、クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも１つのセンサノード、及びセンサノードから伝達された状況情報をクライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、ＯＳＩのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、収集した状況情報から構成されたパケットを少なくとも２つの状況情報単位に分割するステップと、算出した伝送間隔内で分割した状況情報を伝送するための伝送時点についてランダムに決定するステップと、を含むことを特徴とする伝送時点の決定方法を提供する。
【００２０】
さらに、クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも１つのセンサノード、及びセンサノードから伝達された状況情報をクライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、ＯＳＩのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、センサノードの数と無線チャネルの状態のうち少なくとも１つに応じて状況情報の伝送方法を選択するステップと、収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、算出した伝送間隔内で状況情報を伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、選択した伝送方法により決定した伝送時点で状況情報を伝送するステップと、を含むことを特徴とする伝送時点の決定方法を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、センサノードが探索応答パケットをランダムに決定し、それに基づいてセンサノードが探索応答パケットを伝送することにより、ＡＰの負荷を減少させることができる。ＡＰは一定の格納容量を有するキューを備え、この格納容量を超えるような大量の探索応答パケットを一度に受信すると、受信した探索応答パケットのうち一部のパケットを損失することになる。したがって、本発明は、センサノードの伝送間隔を算出し、この伝送間隔内で伝送時点をランダムに決定し、この決定した伝送時点に基づいて探索応答パケットを伝送することによりＡＰの負荷を減少させるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳述する。
本実施形態に係る通信ネットワークの構成は、図３に示すように、図１に示す従来技術の通信ネットワークと同様の構成であり、ＡＰ１１０２、クライアント側装置１１００、複数のセンサノード１０１乃至センサノードＮを備え、さらに、ＡＰ１１０２及び複数のセンサノード１０１乃至センサノードＮを含んだセンサフィールド１１１０から構成されている。
また、本発明の実施形態に係わるＡＰ１１０２は、センサノード１０１とクライアント側装置１１００との間で送受信されるパケットを仲介する機能を有する装置であれば、いずれの装置でもよい。なお、本発明の各実施形態において同等の機能を有する各構成要素については、同一の符号を用いて説明をする。
【００２３】
図４は、本発明に係る探索応答パケットの構造を示す図である。図４に示すように、探索応答パケットは、ヘッダフィールド及び複数の状況情報フィールドから構成される。なお、状況情報フィールドの数は、ノードより伝送される状況情報の数に応じて変化する。
【００２４】
ヘッダフィールドには、収集した状況情報の伝送元となるノードのアドレス、探索応答パケットのソース（送信元）アドレスなどが含まれる。また、状況情報フィールドには、ユーザがリクエストした状況情報の識別子、状況情報、接続ポートなどのリクエストに関する状況情報が含まれる。
本発明の実施形態に係る状況情報を伝送する時点を決定する方法は、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）階層モデルのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて実施されるものである。
以下、本発明の各実施形態について説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図５は、本発明に係る第１実施形態を示す図である。図５に示すように、本発明に係る通信ネットワーク１０は、図２に示す従来の通信ネットワーク１と同様の構成であり、クライアント側装置１１００、ＡＰ１１０２、センサノード１０１乃至センサノードＮから構成される。
【００２６】
センサノード１０１乃至センサノードＮへの探索リクエストパケットの伝送は、図２に示す従来の通信ネットワーク１と同じように行われる。具体的には、まず、Ｓ４００において、クライアント側装置１１００からＡＰ１１０２へ探索リクエストパケットが伝送される。ＡＰ１１０２は、探索リクエストパケットを受信すると、Ｓ４０２において、センサノード１０１乃至センサノードＮのいずれか近傍に位置するセンサノードに伝送する。図５は、ＡＰ１１０２がセンサノード１０１乃至センサノードＮに探索リクエストパケットを伝送する様子を示す図である。前述のように、ＡＰ１1０２は、同じ受信した探索リクエストパケットを複製するなどして、センサノード１０１乃至センサノードＮにマルチキャストすることができる。あるいは、複製の探索リクエストパケットをセンサノード１０１乃至センサノードＮのいずれか１つのセンサノードに伝送することも可能である。ＡＰ１１０２が複製した探索リクエストパケットを１個ずつ順次伝送する場合は、探索リクエストパケットの伝送を短時間に行うようにする。
【００２７】
ＡＰ１１０２から探索リクエストパケットを受信したセンサノード１０１乃至センサノードＮは、ユーザクライアント側装置１１００を用いてがリクエストした状況情報を探索し、探索した状況情報を用いて探索応答パケットを生成する。ＡＰ１１０２からほぼ同時に探索リクエストパケットを受信したセンサノード１０１乃至センサノードＮは、それぞれほぼ同時に探索応答パケットを生成する。
【００２８】
本発明の各実施形態によれば、従来の通信ネットワーク１のように探索応答パケットの生成と同時に伝送するのではなく、センサノード１０１乃至センサノードＮは、探索応答パケットを生成した後、探索応答パケットを伝送するための伝送間隔を算出し、この伝送間隔内において伝送時点をランダムに決定し、この伝送時点に基づいて探索応答パケットを順次伝送する。この際、センサノードが収集した２つ以上の状況情報を１個のパケットでＡＰへ伝送する。なお、伝送間隔を算出する過程及び伝送時点をランダムに決定する過程については後述する。
【００２９】
図５に示すように、センサノード１０１は、Ｓ４０４において、生成した探索応答パケットをＡＰ１１０２に伝達する。また、センサノード１０２はＳ４０６において、センサノードＮはＳ４０８において、それぞれ生成した探索応答パケットをＡＰ１１０２に伝達する。ここで、センサノード１０１乃至センサノードＮは、生成した探索応答パケットの伝送時点がそれぞれ異なっていることが分かる。ただし、センサノード１０１乃至センサノードＮの伝送時点はランダムに決定されるため、複数のセンサノード間で伝送時点が重複する可能性もある。
【００３０】
ＡＰ１１０２は、センサノード１０１から探索応答パケットを受信すると、Ｓ４１０においてこれをクライアント側装置１１００に伝送する。同じく、ＡＰ１１０２は、センサノード１０２から受信した探索応答パケットをＳ４１２において、また、センサノードＮから受信した探索応答パケットをＳ４１４において探索応答パケットをクライアント側装置１１００に伝送する。
【００３１】
以下、センサノード１０１乃至センサノードＮが探索応答パケットを伝送する伝送間隔及び伝送時点の決定方法を説明する。
センサノード１０１乃至センサノードＮのうち、探索リクエストを受信したセンサノードは、探索応答パケットを作成した後、まず、探索応答パケットの伝送間隔を決定し、この伝送間隔内でパケットを伝送する時点をランダムに決定する。
【００３２】
以下、伝送間隔を決めるための最大伝送間隔を算出する過程について説明する。なお、センサノードの伝送間隔が長くなるほど、パケットの損失率は低くなるが、クライアント側装置１１００が状況情報を受信するための時間が長くなる。一方、伝送間隔が短くなるほど、クライアント側装置１１００が状況情報を受信するための時間は短縮されるものの、パケット損失率が増加する。また、伝送間隔が０に近づくほど従来の探索応答を伝送する方法と同等になる。下の式（１）乃至式（６）は最大伝送間隔による伝送時点を算出する例を示す数式である。
【００３３】
【数１】
2006148914.tif 000003
【００３４】
【数２】
2006148914.tif 000004
【００３５】
【数３】
2006148914.tif 000005
【００３６】
【数４】
2006148914.tif 000006
【００３７】
【数５】
2006148914.tif 000007
【００３８】
【数６】
2006148914.tif 000008
【００３９】
ここで、ＮＲＥは、クライアント側装置１１００が状況情報を取得するために探索リクエストパケットを再伝送する回数を表し、ＴＤＣは従来の探索リクエストパケットの伝送時点から探索応答パケットの受信時点までの時差を表す。さらに、ＮＦＲは探索応答パケットを分割する数を表す。なお、探索応答パケットを分割する方法については、後ほどの第２実施形態及び第３実施形態において詳しく説明する。ＲＷＴＭＡＸは探索応答パケットの最大伝送間隔であり、探索応答パケットの伝送元（ソース）ノードは、ＲＷＴＭＡＸ内のいずれかの時点において探索応答パケットを伝送する。ＰＤＣは１回の探索過程（探索リクエストパケットと探索応答パケットの送受信が行われる過程）において近傍のノードから探索応答パケットを受信できる確率を表す。以下、式（１）乃至式（６）について詳しく説明する。
【００４０】
式（１）乃至式（６）では、最大伝送間隔を算出する際に、探索リクエストパケットを再伝送する回数と１回の探索過程に所要する時間を考慮に入れる。なお、最大伝送間隔はＮＦＲを考慮して決定するが、第１実施形態では、探索応答パケットを分割せずに伝送するため、ＮＦＲは１である。したがって、本実施形態ではＮＦＲを考慮に入れずに最大伝送間隔を求める。
式（２）乃至式（５）は、探索リクエストパケットの再伝送の回数ＮＲＥから探索応答パケットの受信率α（０から１の間の任意数）を得るための最大伝送間隔を決定する式である。なお、αの値はユーザの設定に応じて調節可能である。つまり、αが小さいほど伝送間隔は短くなり、αが大きいほど伝送間隔は長くなる。
【００４１】
ソースノードは、ＡＰ１１０２を介してクライアント側装置１１００から再伝送のリクエストを受ける度に繰り返し伝送間隔を決定し、決定した伝送間隔で探索応答パケットを伝送する。あるいは、再伝送のリクエストを受ける度に、前回決定した伝送間隔で探索応答パケットを伝送することも可能である。この場合、伝送間隔を繰り返し決定する必要はない。
【００４２】
クライアント側装置１１００は、近傍のソースノードに関する情報を認知していれば、探索応答パケットを受信することでソースアドレスを認知することができる。したがって、クライアント側装置１１００は、探索応答パケットを受信していないソースノードだけに探索応答パケットの再伝送をリクエストしてもよい。このとき、ＡＰ１１０２は、探索応答パケットを伝送していないソースノードに対して探索リクエストパケットをユニキャストする。
【００４３】
このように、第１実施形態では、探索応答パケットの伝送間隔を調節することにより、ＡＰ１１０２の負荷を分散させることができる。ＡＰ１１０２の負荷を分散することでＡＰ１１０２での探索応答パケットの損失を低減することが可能となる。
【００４４】
（第２実施形態）
前述の第１実施形態では、ソースノードは、探索応答パケットを分割することなく１個のままで伝送するが、第２実施形態では、ソースノードにおいて探索応答パケットを２つ以上に分割して伝送する方法を提供する。ここで、第１実施形態において説明したように、分割するパケットの数は、式（１）乃至式（６）においてＮＦＲと定義する。なお、探索応答パケットを分割する数は、ユーザの設定により適宜変更可能である。図４に示すように、探索応答パケットは、ヘッダフィールドと複数の状況情報フィールドに区分される。第２実施形態では、ヘッダフィールドに探索応答パケットの分割数に関する情報を付加する構成である。ソースノードにおいて、ヘッダフィールドに付加された探索応答パケットの分割数に関する情報の一部をパケットの先頭に付加する。こうすることで、クライアント側装置１１００は、探索応答パケットを分割した形態で受信し、これらを１個の探索応答パケットに組み立てることができる。
【００４５】
以下、図６を参照しつつ、第２実施形態について詳しく説明する。
図６に示すＩ部はソースノードでの動作を、ＩＩ部はクライアント側装置での動作を説明するフローチャートである。
【００４６】
まず、図６のＩ部に示すように、ソースノードはＡＰ１１０２から探索リクエストパケットを受信すると、周辺の状況情報を収集し、収集した情報に基づいてＳ５００において探索応答パケットを生成する。前述のように、クライアント側装置１１００から２つ以上の状況情報の収集についてのリクエストを受けると、ソースノードはリクエストされた状況情報を収集して１個の探索応答パケットを生成する。
【００４７】
次に、ソースノードは、Ｓ５０２において探索応答パケットを所定のサイズに分割する。前述のように、分割するサイズはユーザの設定に応じて適宜変更可能である。分割するサイズが小さいほどソースノードで伝送する分割パケットの数が増え、反対に、分割サイズが大きいほどソースノードで伝送する分割パケットの数が減る。
【００４８】
ソースノードは、Ｓ５０４において、分割した探索応答パケットを算出した伝送間隔内でランダムに決定した伝送時点に基づいて１個ずつ順次に伝送する。具体的には、ソースノードは、探索応答パケットの分割数と同じ数だけの伝送時点を伝送間隔内で決定し、分割した探索応答パケットをそれぞれの決定した伝送時点で１個ずつ順次伝送する。
【００４９】
図６のＩＩ部は、クライアント側装置１１００が受信した探索応答パケットの情報を解釈できるか否かをパケットごとに判定し、この判定結果に応じて探索リクエストパケットの再伝送を決定する一連の処理を説明するためのフローチャートである。
以下、図６のＩＩ部に示すフローチャートを参照しつつ、クライアント側装置１１００での動作について説明する。
まず、Ｓ５０６において、クライアント側装置１１００は、ＡＰ１１０２から分割した探索応答パケットを受信する。次に、Ｓ５０８において、クライアント側装置１１００は受信した、分割した探索応答パケットの情報が解釈可能であるかを判断する。つまり、ＡＰ１１０２から受信した、分割した探索応答パケットを組み立て、そこから必要な情報が取得できるか否かについて判断する。判断の結果、解釈可能であればＳ５１４に移動して処理を終了する。読み取りが不可能な場合はＳ５１０に進む。
【００５０】
クライアント側装置１１００はＳ５０８において読み取りが不可能であると判断すると、Ｓ５１０において、探索リクエストパケットを生成し、Ｓ５１２において、生成した探索リクエストパケットをＡＰ１１０２に伝送する。
【００５１】
具体的には、ＡＰ１１０２では、クライアント側装置１１００から探索リクエストパケットを受信すると、該当する探索応答パケットのソースノードにこの探索リクエストパケットをユニキャストする。
この探索リクエストパケットの再伝送を判断する別の方法として、クライアント側装置１１００では、受信した探索応答パケットのうち解釈可能な探索応答パケットの数を算出し、算出した値と所定の値（閾値など）とを比較するなどして、探索リクエストパケットを再伝送するか否かを決定することもできる。例えば、算出した値が所定の値より小さい場合のみ、探索リクエストパケットを再伝送する。この場合、ＡＰ１１０２は探索リクエストパケットをマルチキャストする。
【００５２】
（第３実施形態）
以下、本発明に係る第３実施形態について説明する。
第３実施形態では、第２実施形態と同様に探索応答パケットを分割し、伝送する方法を提供する。ただし、第２実施形態と異なる点として、探索応答パケットを分割する場合、有意な単位をもって分割する。
【００５３】
ここで、再び図４を参照する。第１実施形態及び第２実施形態と同様に、図５において伝送される第３実施形態に係る探索応答パケットは、複数の状況情報フィールドを含む。しかし、第３実施形態では、探索応答パケットを、有意な単位である状況情報フィールド単位に分割する方法、つまり、クライアント側装置がパケットを分割する際、状況情報の解釈に必要な必須的な部分と付加的な部分とに区分して分割する方法を提供する。なお、ここでいう付加的な部分とは、状況情報を解釈するために付加的に必要な情報を含でいるフィールドであり、必須的な部分とは、状況情報を解釈するための必須の情報を含んでいるフィールドである。
【００５４】
以下、図７に基づいて第３実施形態について説明する。
図７は、状況情報フィールドを有意な単位に分割する方法を説明するフローチャートである。この場合、有意な単位は２つ以上の状況情報フィールドで構成してもよい。ソースノードが状況情報フィールドを２つ以上含むように探索応答パケットを分割して伝送すれば、パケットの分割数を低減することができるためである。
図７に示すＩ部はソースノードでの動作を、ＩＩ部はクライアント側装置での動作を説明するフローチャートである。
ソースノードは、まず、Ｓ６００において探索応答パケットを生成する。次に、Ｓ６０２において、生成した探索応答パケットを有意な単位に分割する。なお、ここでいう有意な単位とは、前述の通り、探索応答パケットを分割する状況情報フィールド単位を指す。続いて、ソースノードは、Ｓ６０４において、分割したパケットを、第１実施形態と同様の方法で伝送時点をランダムに決定し、この伝送時点に基づいてＡＰ１１０２に伝送する。Ｓ６０６において、クライアント側装置１１００は、ＡＰ１１０２から分割したパケットを受信する。第３実施形態では、探索応答パケットを有意な単位に分割しているため、クライアント側装置１１００は、受信した探索応答パケットを解釈することが可能である。
【００５５】
しかしながら、第２実施形態と同様に、図6のＩＩ部におけるＳ５０８乃至Ｓ５１０に示すように、クライアント側装置１１００は、状況情報フィールドの単位に分割した分割パケットを受信し、これを組み立てたパケットの情報が解釈可能か否かを判定し、判定結果に応じて、解釈不可能な場合には、ＡＰ１１０２に対して状況情報の再伝送のリクエストをユニキャストする方法を含むこともできる。
【００５６】
ここで、本発明の実施形態に係るセンサノード１乃至センサノードＮは、第１実施形態乃至第３実施形態のいずれかに基づいた方法でＡＰ１１０２に状況情報を伝達することができる。具体的には、センサノード1０１乃至センサノードＮは、ＡＰ１１０２に伝送するセンサノードの数に応じて、第１実施形態乃至第３実施形態のいずれかに記載の方法を選択し、それに基づいて状況情報を伝達してもよい。
具体的には、第１実施形態に記載の方法では、ソースノードは探索応答パケットを分割することなく１個のパケットのままで伝送し、第２実施形態に記載の方法では、ソースノードは２個以上に分割した探索応答パケットを伝送し、さらに、第３実施形態に記載の方法では、ソースノードは２個以上の有意な状況情報フィールド単位に分割した探索応答パケットを伝送する。
この場合、ＡＰ１１０２に状況情報を伝送するセンサノードの数に応じて、状況情報を伝送する条件を３つ以上のカテゴリに分類する。これは、ＡＰ１１０２に状況情報を伝送するセンサノードの数が増加するほど、ＡＰ１１０２で損失する状況情報の量も増加するため、センサノードの数に応じて最適な伝送方法を選択することにより、最適な状況情報の伝送を実現するためである。
ここでは、状況情報を伝送するセンサノードの数に応じて、状況情報を伝送する条件を３つのカテゴリに区分した場合を例示的に説明する。
【００５７】
まず、センサノードの数に関して下値ａと上値ｂ（ｂ＞ａ）を設定し、センサノードの数がａ以下の場合を第１カテゴリに、センサノードの数がａからｂの間である場合を第２カテゴリに、センサノードの数がｂ以上である場合を第３カテゴリに、それぞれ区分する。なお、下値ａ及び上値ｂは、ユーザの設定により適宜変更可能である。
【００５８】
次に、センサノードの数が第１カテゴリに該当する場合、センサノードは第１実施形態に基づいて状況情報を伝送し、センサノードの数が第２カテゴリに該当する場合は第２実施形態に基づいて状況情報を伝送する。また、センサノードの数が第３カテゴリに該当する場合は第３実施形態に基づいて状況情報を伝送する。なお、センサノードの数に関する情報は、クライアント側装置１１００から取得するか、あるいは、センサノードが一定時間内に行った情報の送受信から得ることができる。
【００５９】
さらに、センサノード1０１乃至センサノードＮは、無線チャネルの状態に応じて、第１実施形態乃至第３実施形態のいずれかの方法にも基づいて状況情報を伝送できる。具体的には、無線チャネル状況が良好な場合は、センサノード1０１乃至センサノードＮは第１実施形態に基づいて状況情報を伝送し、無線チャネル状況が不良な場合は、第２実施形態に基づいて状況情報を伝送する。さらに、無線チャネル状況が極めて不良な場合は第３実施形態に基づいて状況情報を伝送する。
【００６０】
また、センサノード1０１乃至センサノードＮは、伝送する状況情報に対して信頼性を保証する必要がある場合は、第３実施形態に基づいて伝送する。また、初期伝送の段階では第１実施形態に基づいて伝送し、その後、再伝送が求められる場合には、第２実施形態あるいは第３実施形態に基づいて状況情報を伝送することも可能である。これ以外にも、各種条件を考慮して、第１実施形態乃至第３実施形態のいずれかを選択することができる。
【００６１】
以上、添付の図面に基づき、本発明の好適な実施形態を説明した。しかし、本発明の保護範囲は、上記の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明及びその均等物にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】複数のセンサノードから構成される従来の通信ネットワークを示す図である。
【図２】従来の通信ネットワークにおけるクライアント側装置とセンサノードとの間で送受信される探索リクエストパケットと探索応答パケットを示す図である。
【図３】複数のセンサノードから構成される本発明の実施形態に係る通信ネットワークを示す図である。
【図４】探索応答パケットの構造を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る通信ネットワークにおけるクライアント側装置とセンサノードとの間で送受信される探索リクエストパケットと探索応答パケットを示す図である。
【図６】第２実施形態に係る探索応答パケットの伝送方法を説明するフローチャートである。
【図７】第３実施形態に係る探索応答パケットの伝送方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１０１    センサノード
１０２    センサノード
Ｎ        センサノード
１１００  クライアント側装置
１１０２  ＡＰ
Ｓ４００  探索リクエストパケットの伝送
Ｓ４０２  探索リクエストパケットの伝送
Ｓ４０４  探索応答パケットの伝送
Ｓ４０６  探索応答パケットの伝送
Ｓ４０８  探索応答パケットの伝送
Ｓ４１０  探索応答パケットの伝送
Ｓ４１２  探索応答パケットの伝送
Ｓ４１４  探索応答パケットの伝送
【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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