(57)【要約】【課題】使用チャネルを遷移させながら無線通信が行われるマルチホップ通信の無線通信ネットワークにおいて、新たなネットワークを用いる通信の開始までに要する時間を短縮する。【解決手段】無線通信装置は、使用する通信チャネルを遷移させながら無線通信を行い、第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を記憶部に記憶し、通信チャネルの遷移順序に従って無線通信が行われる第２のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って所定の通信チャネルが用いられるタイミングを用いて、第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を送信する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置に、
使用する通信チャネルを遷移させながら無線通信を行わせ、
第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を記憶部に記憶させ、
通信チャネルの遷移順序に従って無線通信が行われる第２のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、前記第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って所定の通信チャネルが使用されるタイミングで、前記所定の通信チャネルを用いて、前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を送信させる、
ための無線通信制御プログラム。
【請求項２】
前記無線通信装置に、
前記送信において、前記所定の通信チャネルとして、無線通信装置間の動作タイミングの同期を取るための同期信号の送信に用いられるチャネルで、前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を送信させる、
請求項１に記載の無線通信制御プログラム。
【請求項３】
前記無線通信装置に、
前記送信を、所定期間又は所定回数行わせる、
請求項１又は２に記載の無線通信制御プログラム。
【請求項４】
前記無線通信装置に、
前記送信が完了した場合に、前記第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を前記記憶部から削除させる、
請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信制御プログラム。
【請求項５】
前記無線通信装置に、
前記第２のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従った通信チャネルを利用して前記第２のネットワークにおける無線通信を実施させる、
請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信制御プログラム。
【請求項６】
前記無線通信装置に、
前記第１のネットワークの通信異常が検出され、且つ、前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を保持していない場合に、無線通信装置間の動作タイミングの同期を取るために用いられる同期信号の送信に用いられるチャネルを用いて他のネットワークの探索を行わせ、前記第２のネットワークを検出させ、前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を取得させる、
請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信制御プログラム。
【請求項７】
前記無線通信装置に、
前記第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って通信チャネルを遷移させながら通信が行われている状態において、前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を受信し、且つ、前記第２のネットワークを用いて無線通信が行われない場合に、前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定させ、特定された前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を前記記憶部に格納させ、その後、前記第２のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、又は、前記第１のネットワークの通信異常を検出した場合に、前記記憶部に記憶された前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャ
ネルの遷移順序に従って無線通信を実施させる、
請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信制御プログラム。
【請求項８】
前記無線通信装置に、
前記第１のネットワーク以外で、複数のネットワークについて、通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を受信した場合に、前記複数のネットワークのうち、最も通信品質の高いネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定させ、前記記憶部に格納させる、
請求項１から７のいずれか一項に記載の無線通信制御プログラム。
【請求項９】
使用する通信チャネルを遷移させながら無線通信を行う無線通信部と、
第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を記憶する記憶部と、
通信チャネルの遷移順序に従って無線通信が行われる第２のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、前記第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って所定の通信チャネルが用いられるタイミングで、前記所定の通信チャネルで、前記無線通信部からの前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報の送信を判定する制御部と、
を備える無線通信装置。
【請求項１０】
無線通信装置が、
使用する通信チャネルを遷移させながら無線通信を行い、
第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を記憶部に記憶し、
通信チャネルの遷移順序に従って無線通信が行われる第２のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、前記第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って所定の通信チャネルが使用されるタイミングで、前記所定の通信チャネルを用いて、前記第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を送信する、
無線通信制御方法。
【請求項１１】
無線通信装置に、
使用する通信チャネルを遷移させながら第１のネットワークにおいて無線通信を実行させ、
第２のネットワークに属する他の無線通信装置から前記第２のネットワーク内のアドバタイズデータを受信した場合に、単位時間におけるアドバタイズデータとデータとのそれぞれの送信タイミングを、前記第１のネットワークにおける送信タイミングから前記第２のネットワークにおける送信タイミングに変更させ、
前記送信タイミングの変更後、少なくとも１の単位時間において、前記第１のネットワークにおけるアドバタイズデータの送信タイミングで、前記第２のネットワーク内のアドバタイズデータを送信させる、
無線通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信制御プログラム、無線通信装置、及び、無線通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信ネットワークの種類の一つに、無線のノード同士が通信を行うアドホックネットワークがある。無線のノード同士が通信を行うネットワークは、自律分散型ネットワークとも呼ばれる。また、アドホックネットワークの通信方式の一つに、ノードが他のノードからの無線信号を中継するマルチホップ通信がある。
【０００３】
無線通信ネットワークでは、例えば、データの衝突の回避、通信の効率向上のために、ネットワーク内のノード間の動作のタイミングを同じにさせることがある。ノード間の動作のタイミングが同じであることは、例えば、同期している、と称される。また、ノード間の動作のタイミングを同じにすることは、例えば、同期を取る、と称される。また、同期している無線通信ネットワークは、例えば、同期型ネットワーク、同期ネットワークと称される。
【０００４】
同期ネットワークでは、例えば、同期の基点となるノードによって、周期的に同期信号が送信される。同期信号は、例えば、マルチキャスト又はブロードキャストで送信される。同期信号には、例えば、同期をとるために用いられる情報が含まれている。以降、同期の基点となるノードを、単に、基点ノードと称する。基点ノードは、例えば、Ｚｉｇｂｅｅではゲートウェイとして動作するノードである。
【０００５】
同期信号を受信したノードは、同期信号に含まれる情報を用いて、基点ノードと動作のタイミングを同期させる。マルチホップ通信のネットワークでは、基点ノードから同期信号を受信したノードは、基点ノードと同様に、周期的に同期信号を送信する。これによって、基点ノードの通信可能範囲外に存在するノードも、同期信号を受信することが可能となり、基点ノードと同期をとることができる。
【０００６】
一方で、ネットワーク間での使用周波数の衝突の回避方法の一つに、チャネルホッピングがある。チャネルホッピングは、所定の時間経過毎に無線通信で使用するチャネルを遷移させながら通信を行う技術である。チャネルホッピングを採用することによって、特定の周波数帯域が占有されることを抑止することができる。
【０００７】
また、チャネルホッピングでは、使用周波数が所定の時間経過毎に変更されるため、１つの周波数でノイズが発生した場合も、他の周波数で送信されているデータによってノイズによるパケット損失を訂正可能である。そのため、チャネルホッピングが採用される無線通信ネットワークは、耐障害性が高い。また、送信周波数が特有のパターンで変化するため、通信の秘匿性が高い。したがって、チャネルホッピングは、例えば、アドホックネットワークなどの多対多の無線通信ネットワークに採用されることが多い。
【０００８】
チャネルホッピングが採用されているネットワークでは、基点ノードに同期しているノードは、基点ノードと同じチャネル遷移のタイミングで、基点ノードと同じチャネルの遷移順序で、チャネルの遷移を行う。基点ノードのチャネルの遷移順序を特定するための情報は、例えば、同期信号に含まれる情報から取得される。また、同期信号には、基点ノードと同期を取るための情報も含まれている。
【０００９】
チャネルホッピングでは、チャネルの遷移順序は、各ノードによって、所定のアルゴリズムによって取得される。以降、チャネルの遷移順序を、ホッピングパターンと称する。チャネルホッピングでは、ネットワーク間の干渉を避けるために、ネットワーク毎にホッピングパターンが異なる。したがって、同期中のネットワークと隣接ネットワークとでは、ホッピングパターンが異なる。また、ホッピングパターンは、例えば、単位時間である１フレーム毎に異なることが多い。
【００１０】
なお、同期信号の送信には、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５シリーズやＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等の無線通信規格では、使用可能なチャネルの中で最も小さい番号のチャネルを用いるように規定されている。すなわち、チャネルホッピングを採用しているネットワークにおいて、ホッピングパターンはネットワーク毎に異なるが、同期信号の送信に用いられるチャネルは共通している。同期信号の送信に用いられるチャネルは、以降、スキャンチャネルと称される。
【００１１】
例えば、同期型のアドホックネットワークにおいて、中継するノードの故障や電力枯渇により当該中継するノードが通信不能に陥ってしまった場合、当該中継するノードよりも基点ノードから離れた位置に存在するノードは、同期信号を受信し続けることができても、同期信号の受信品質が低下してしまうことがある。また、例えば、同期先のネットワークの基点ノードよりも近い距離に新たに基点ノードが設置される場合には、同期中のネットワークの基点ノードからの同期信号の受信品質よりも、新たに設置された基点ノードからの同期信号の受信品質の方が良くなる場合がある。
【００１２】
このような場合には、同期先のネットワークをより受信品質の良い信号を送信するノードが含まれる隣接ネットワークに変更するほうが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２０１４−５０４０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、チャネルホッピングが採用されているマルチホップ通信の無線通信ネットワークにおいて同期先のネットワークを変更するために、同期中のネットワークと隣接ネットワークとでスキャンチャネルが使用される期間が重複するまでに、時間を要することがある。
【００１５】
結果として、チャネルホッピングが採用されているマルチホップ通信の無線通信ネットワークでは、同期するネットワークの変更を完了するまでに時間を要する、という問題がある。
【００１６】
本発明は、使用チャネルを遷移させながら無線通信が行われるマルチホップ通信の無線通信ネットワークにおいて、新たなネットワークを用いる通信の開始までに要する時間を短縮可能な無線通信制御プログラム、無線通信装置、及び、無線通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の態様の一つは、無線通信装置によって実行される無線通信制御プログラムである。無線通信制御プログラムは、無線通信装置に、使用する通信チャネルを遷移させながら無線通信を行わせる。また、無線通信制御プログラムは、無線通信装置に、第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を記憶させる。また、無線通信制御
プログラムは、無線通信装置に、通信チャネルの遷移順序に従って無線通信が行われる第２のネットワークを用いて無線通信を行う場合に、第１のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序に従って所定の通信チャネルが用いられるタイミングで、所定の通信チャネルを用いて、第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報を送信させる。
【発明の効果】
【００１８】
開示の無線通信制御プログラム、無線通信装置、及び、無線通信制御方法によれば、使用チャネルを遷移させながら無線通信が行われるマルチホップ通信の無線通信ネットワークにおいて、新たなネットワークを用いる通信の開始までに要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、第１実施形態に係る無線通信ネットワークシステムのシステム構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示される例において、ノード＃２がＮＷ＃２からの同期信号を受信し、ＮＷ＃２に同期を開始するまでの、ノード＃１とノード＃２とのチャネル遷移の一例を示す図である。
【図３】図３は、ノード＃２がＮＷ＃２に同期完了した状態の無線通信ネットワークのシステム構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、図２に示される例に続く、ノード＃１〜ノード＃４のチャネル遷移の一例を示す図である。
【図５】図５は、ノード＃３、ノード＃４もＮＷ＃２に同期完了した状態の無線通信ネットワークシステムのシステム構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、ノードのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、ノードの機能構成の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る無線通信ネットワークにおいて、ビーコンパケットのペイロードに含まれる、ホッピングパターンを特定するための情報の一例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、現在同期中のネットワークとは異なるネットワークの同期信号を受信した場合のノードの処理のフローチャートの一例である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、現在同期中のネットワークとは異なるネットワークの同期信号を受信した場合のノードの処理のフローチャートの一例である。
【図１０】図１０は、同期中のネットワークの異常を検出した場合のノードの処理のフローチャートの一例である。
【図１１】図１１は、同期中のネットワークの異常を検出した場合のノード＃１とノード＃２とのチャネル遷移の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、同期中のネットワークの異常を検出した場合のノード＃１とノード＃２とのチャネル遷移の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、図１１又は図１２に示される例に続く、ノード＃１〜ノード＃４のチャネル遷移の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る無線通信ネットワークシステム１００のシステム構成の一例を示す図である。無線通信ネットワークシステム１００は、例えば、ネットワーク＃１とネットワーク＃２とを含む。ネットワーク＃１及びネットワーク＃２は、例えば、同じ
管理組織によって管理されるネットワークである。ネットワーク＃１及びネットワーク＃２は、それぞれ、無線通信を行うノード１を複数含む。ノードを特に区別しない場合には、ノード１と表記する。以降、ネットワークを、ＮＷと表記することもある。ノード１は、「無線通信装置」の一例である。ネットワーク＃１は、「第１のネットワーク」の一例である。ネットワーク＃２は、「第２のネットワーク」の一例である。
【００２２】
無線通信ネットワークシステム１００は、例えば、Ｚｉｇｂｅｅ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／１１ｂ／１１ｇ／１１ｎ等の無線ＬＡＮのネットワーク、ＢＬＥＵＴＯＯＴＨ（登録商標）のネットワークシステムである。ただし、無線通信ネットワークシステム１００は、これらのネットワークに限定されない。第１実施形態では、無線通信ネットワークシステム１００は、Ｚｉｇｂｅｅのネットワークであることを想定する。Ｚｉｇｂｅｅのネットワークにおける同期信号は、ビーコン信号である。ビーコン信号は、「同期信号」の一例である。ビーコン信号が送信されるチャネルは、スキャンチャネルの一例である。スキャンチャネルは、「所定の通信チャネル」、「同期信号の送信に用いられるチャネル」の一例である。
【００２３】
ノード１は、例えば、使用電力を計測するセンサを備えるノードである。この場合には、無線通信ネットワークシステム１００は、例えば、ノード１によって計測された使用電力のデータを収集する電力検針システムである。
【００２４】
また、ＮＷ＃１及びＮＷ＃２は、それぞれ、マルチホップ通信が行われるネットワークである。ＮＷ＃１及びＮＷ＃２では、それぞれ、ゲートウェイ（ＧＷ）＃１、ＧＷ＃２が基点ノードである。また、ＮＷ＃１及びＮＷ＃２に含まれる各ノード１は、チャネルホッピングを行う。チャネルホッピングは、「使用する通信チャネルを遷移させながら無線通信」を行うことの一例である。
【００２５】
図１に示される例では、ＮＷ＃１の中継を行う複数のノード１が通信不能状態に陥った場合が示されている。ノード１が通信不能状態に陥るのは、例えば、ノード１のハードウェア故障が発生した場合、ノード１の電力がなくなった場合等がある。また、ノード１が撤去されてしまった場合には、当該ノード１とＮＷ＃１内の他のノードとは通信不能状態となる。
【００２６】
ノード＃２、ノード＃３、ノード＃４は、ＮＷ＃１のＧＷ＃１に同期して通信を行っているノードである。しかしながら、ＧＷ＃１側に存在していた複数のノード１が通信不能状態に陥ってしまったため、ノード＃２、ノード＃３、ノード＃４は、ＧＷ＃１からの信号の通信品質が低下している。
【００２７】
ＧＷ＃１からの信号は、例えば、同期信号、確認応答等である。ＧＷ＃１からの信号の通信品質は、例えば、受信電波強度、ＧＷ＃１までのホップ数等に基づいて算出されるコストによって表される。例えば、ＧＷ＃１からの信号は、ノード＃３を経由してノード＃２に届く。ノード＃３において、通信不能状態のノード１の発生の後は、ＧＷ＃１からの信号を他のノード１によって中継されることなく受信するので、ＧＷ＃１からの信号の受信強度が低下し、通信品質は低下する。
【００２８】
ノード＃２においては、例えば、ＧＷ＃１からの信号をノード＃３による中継によって受信するので、ノード＃３による中継の際に信号の増幅が行われている場合には、通信不能状態のノード１の発生の前後で、ＧＷ＃１からの信号の受信強度は低下しない。ただし、ノード＃３においては、通信不能状態のノード１の発生の後で通信品質が低下しているので、通信品質を示すコストは、ノード＃２においても通信不能状態のノード１の発生の後で通信品質が低下することを示すようなアルゴリズムを用いて求められるものとする。
【００２９】
ノード＃２は、例えば、ＮＷ＃２に同期しているノード＃１から発信される信号の到達範囲内に位置している。そのため、ノード＃２は、ノード＃１から発信される同期信号を受信可能である。一方、ノード＃３、ノード＃４は、ＮＷ＃２に同期しているいずれのノードの信号の到達範囲内に位置しておらず、ＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信できない。
【００３０】
同期するネットワークを変更するためには、変更先のネットワークの同期信号を受信することが条件となる。したがって、ノード＃２は、ノード＃１から発信されるＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信することができ、ＮＷ＃２からの信号の通信品質の方が良い場合には、ＮＷ＃２に同期先を変更することができる。同期先のネットワークを変更することは、用いるネットワークを変更することの一例である。
【００３１】
ノード＃３、ノード＃４は、ノード＃２の信号到達範囲内に位置しており、ノード＃２がＮＷ＃２の同期信号を送信することで、ＮＷ＃２の同期信号を受信可能となる。隣接ネットワークの同期信号は、ノードが、隣接ネットワークと同じタイミングでスキャンチャネルを使用していれば受信可能である。
【００３２】
しかしながら、同期中のネットワークと隣接ネットワークとではホッピングパターンが異なるため、同期中のネットワークと隣接ネットワークとでスキャンチャネルが使用される期間が重複するまでに、時間を要することがある。
【００３３】
例えば、図１に示される例において、ノード＃３及びノード＃４は、ＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってチャネルを遷移させている。ノード＃２は、ＮＷ＃２に同期しているので、ＮＷ＃２のホッピングパターンに従ってチャネルを遷移させている。そのため、ノード＃３とノード＃４とは、ＮＷ＃１とＮＷ＃２とで、スキャンチャネルが使用されるタイミングが一致するまで、ＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信することができない。ホッピングパターンは、「ネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序」の一例である。
【００３４】
第１実施形態では、例えば、ノード＃２は、同期先をＮＷ＃２に変更すると、ＮＷ＃２の情報を含む同期信号を、ＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルが使用されるタイミングで送信する。同期信号には、例えば、同期を取るための情報と、ホッピングパターンを特定可能な情報とが含まれている。同期先をＮＷ＃２に変更することは、「第２のネットワークを用いて無線通信を行う場合」の一例である。ホッピングパターンを特定可能な情報は、「第２のネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報」の一例である。
【００３５】
したがって、ノード＃２がＮＷ＃１のホッピングパターンに従って、スキャンチャネルの使用タイミングで、ＮＷ＃２の情報を含む同期信号を送信することで、ノード＃３及びノード＃４がＮＷ＃１のホッピングパターンに従ったままでＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信することができる。ノード＃３及びノード＃４は、ＮＷ＃１とＮＷ＃２とでスキャンチャネルのタイミングが重複することを待つことなく、迅速にＮＷ＃２と同期することができるようになる。
【００３６】
図２は、図１に示される例において、ノード＃２がＮＷ＃２からの同期信号を受信し、ＮＷ＃２に同期を開始するまでの、ノード＃１とノード＃２とのチャネル遷移の一例を示す図である。同期ネットワークでは、ノード間で、フレームと呼ばれる時間単位の開始点が同期している。例えば、Ｚｉｇｂｅｅでは、フレームはスーパーフレームとも呼ばれ、フレーム長は、数１０ミリ秒〜５００ミリ秒の範囲で設定される。
【００３７】
フレームはさらに所定数のサブフレームに分割される。サブフレームは、タイムスロットとも呼ばれる。チャネルホッピングでは、１サブフレーム毎にチャネルが遷移する。図２に示される例では、チャネルは、チャネル＃１から＃５の５つであり、便宜上、フレームは５つのサブフレームに分割されている。ただし、フレームの分割数は使用チャネル数に依存するものではない。また、チャネル＃１がスキャンチャネルとして用いられる。
【００３８】
１フレーム中で、スキャンチャネルに割り当てられるタイムスロット以外の一部又は全部のタイムスロットは、例えば、データを送信するために用いられる。すなわち、ホッピングパターンは、各ネットワークにおける、１フレーム中の、同期信号を送信する送信タイミングと、データを送信する送信タイミングとを示す情報である。
【００３９】
同期信号に含まれる情報、同期信号に含まれるホッピングパターンを特定可能な情報は、「ネットワーク内のアドバタイズされるデータ」の一例である。また、フレームは、「単位時間」の一例である。また、１フレーム中で、スキャンチャネルに割り当てられるタイムスロットは、「単位時間におけるアドバタイズデータ」を「送信するタイミング」の一例である。また、１フレーム中で、スキャンチャネルに割り当てられるタイムスロット以外のタイムスロットでデータの送信に用いられるタイムスロットは、「単位時間における」「データ」を「送信するタイミング」の一例である。
【００４０】
１フレームにおいてチャネルが遷移する順序は、ネットワーク間で異なる。また、図２に示される例では、チャネルが遷移する順序は、フレーム毎に異なる。また、スキャンチャネルはＮＷ＃１及びＮＷ＃２ともに、チャネル＃１であるとする。
【００４１】
なお、図２では、便宜上、ノード＃１とノード＃２とのフレームの開始点が同期しているように表示されている。実際には、ノード＃１とノード＃２とは異なるネットワークに同期しているので、ノード＃１とノード＃２とのフレームの開始点は同期しているとは限らない。
【００４２】
図２に示される例では、フレーム＃０〜＃２では、ノード＃１はＮＷ＃２のホッピングパターンに従ってチャネルホッピングを行っている。ノード＃２はＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってチャネルホッピングを行っている。そのため、ノード＃１がスキャンチャネル（チャネル＃１）で同期信号を送信している間、ノード＃２は別のチャネルを使用しており、ノード＃１から送信される同期信号を受信することができない。
【００４３】
図２に示される例では、フレーム＃３で、ノード＃１とノード＃２とでスキャンチャネルが用いられるタイミングが一致する。これによって、ノード＃２は、ノード＃１から送信されるＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信し、ＮＷ＃２の存在を知ることができる。
【００４４】
なお、図２に示される例では、フレーム＃３において、ノード＃１とノード＃２とでスキャンチャネルが用いられるタイミングが一致している。ただし、実際には、いつノード＃１とノード＃２とでスキャンチャネルが用いられるタイミングが一致するかは不明である。また、図２に示される例では、ノード＃２は、スキャンチャネル（チャネル＃１）においてＮＷ＃１の情報を含む同期信号も受信している。
【００４５】
ノード＃２は、ノード＃１からＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信すると、ＮＷ＃１の通信品質よりもＮＷ＃２の通信品質の方が良いことを判定し、同期先をＮＷ＃２に変更することを判定する。その後、ノード＃２は、ＮＷ＃２に同期するための同期準備処理を行う。同期準備処理では、例えば、同期信号から取得された情報からホッピングパターンの生成、新たなホッピングパターンの開始のタイミングの調整等が行われる。図２では、
ノード＃２は、フレーム＃５の開始点からＮＷ＃２のホッピングパターンに従ってチャネルホッピングを開始し、ＮＷ＃２に同期を開始する。
【００４６】
第１実施形態では、新たなＮＷへの同期の開始は、当該ＮＷへの同期先の変更が判定されたフレーム＃ｎから２フレーム後のフレーム＃ｎ＋２の開始点とする。これは、フレーム中の最後尾のサブフレームにおけるスキャンチャネルで、新たなＮＷの同期信号が受信される場合があり、この場合には、直後のフレームから新たなＮＷに同期を行うことは困難であるためである。ただし、新たなＮＷへの同期の開始は、当該ＮＷへの同期先の変更を判定したフレームから２フレーム後のフレームの開始点に限定されない。
【００４７】
図３は、ノード＃２がＮＷ＃２に同期完了した状態の無線通信ネットワークシステム１００のシステム構成の一例を示す図である。図３に示される例は、例えば、図２に示される例のフレーム＃５の時点の無線通信ネットワークシステム１００の状態である。
【００４８】
ノード＃２は、ノード＃１からＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信し、同期先をＮＷ＃２に変更しているので、より良い通信品質で通信を行うことができる。一方で、ノード＃３、ノード＃４は、ＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってチャネルホッピングしており、通信品質の低い状態で通信を行っている。本明細書において、新たなネットワークに同期することは、新ネットワークへの参加、加入、とも表現される。また、新たな同期先のネットワークを新ＮＷと称することもある。また、直前まで同期していたＮＷを前ＮＷと称することもある。
【００４９】
第１実施形態では、ノード＃２は、新ＮＷのホッピングパターンに従って新ＮＷに同期するものの、所定の期間、前ＮＷのホッピングパターンも保持し続ける。ノード＃２は、前ＮＷ＃１のホッピングパターンにおいてスキャンチャネルが使用されるタイミングになると、前ＮＷ＃１のスキャンチャネルを用いて新ＮＷ＃２の情報を含む同期情報を送信する。
【００５０】
図４は、図２に示される例に続く、ノード＃１〜ノード＃４のチャネル遷移の一例を示す図である。ノード＃２については、ＮＷ＃１とＮＷ＃２とのホッピングパターンを保持しているので、新ＮＷであるＮＷ＃２のホッピングパターンに従ったチャネル遷移（上段）と、前ＮＷであるＮＷ＃１のホッピングパターンに従ったチャネル遷移（下段）とが示されている。
【００５１】
ノード＃２は、フレーム＃５において、ＮＷ＃２との同期を開始している（図２）。次のフレーム＃６において、ノード＃２は、ＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移するタイミングの判定を開始する。例えば、ＮＷ＃２との同期を開始したフレーム＃５において、ＮＷ＃１のホッピングパターンにおいて先頭のサブフレームでスキャンチャネルの使用タイミングであると、対応できない可能性があるためである。
【００５２】
ノード＃２は、フレーム＃６の２つ目のサブフレームの開始点で、ＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移するタイミングを判定し、スキャンチャネルへ遷移し、ＮＷ＃２の情報を含む同期信号を送信する。
【００５３】
ノード＃３、ノード＃４は、フレーム＃６においてＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移すると、ノード＃２から送信されたＮＷ＃２の情報が含まれる同期信号を受信する。これによって、ノード＃３、ノード＃４がＮＷ＃２の存在を知ることができる。ノード＃３、ノード＃４は、それぞれ、より通信品質の良いＮＷ＃２への同期先の変更を判定し、ＮＷ＃２への同期準備処理を行い、例えば、フレーム＃８からＮＷ＃２への同期を開始する。
【００５４】
なお、ノード＃２は、フレーム＃６において、ＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってＮＷ＃１のスキャンチャネルへ遷移した後、次のサブフレームでは、ＮＷ＃２のホッピングパターンに従ってチャネルを遷移する。
【００５５】
図５は、ノード＃３、ノード＃４もＮＷ＃２に同期完了した状態の無線通信ネットワークシステム１００のシステム構成の一例を示す図である。図５に示される例は、例えば、図４に示される例のフレーム＃８以降の無線通信ネットワークシステム１００の状態である。
【００５６】
ノード＃３、ノード＃４は、ノード＃２からＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信し、同期先をＮＷ＃２に変更しているので、より通信品質の良いＮＷ＃２を通じて通信を行うことができる。これによって、中継する複数のノード１が通信不能状態に陥ることによって、ＮＷ＃１よりもＮＷ＃２に同期した方がより良い通信品質で通信できるノード＃２〜＃４がすべてＮＷ＃２に加入し通信することができるようになる。第１実施形態では、中継する複数のノード１が通信不能状態に陥ってから、数フレーム分の時間で、ノード＃２〜ノード＃４が同期先をＮＷ＃２に変更することができる。
【００５７】
なお、第１実施形態では、ノード＃３、ノード＃４も、ノード＃２と同様の動作を行う。そのため、例えば、ノード＃３の下流（ＮＷ＃２から離れる方向）に別のノードが存在している場合でも、ノード＃３の下流のノードは素早くＮＷ＃２に同期先を変更することができる。ノード＃３は、ＮＷ＃２に同期直後のフレームにおいて、ＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってＮＷ＃１のスキャンチャネルでＮＷ＃２の同期信号を送信するからである。
【００５８】
＜装置構成＞
図６は、ノード１のハードウェア構成の一例を示す図である。ノード１は、例えば、センサと無線通信機能とを備える専用又は汎用の装置である。ノード１は、ハードウェア構成要素として、制御部１０１、メモリ１０２、無線部１０３、クロック１０４、給電部１０５、アンテナ１０６、センサ１０７を備える。
【００５９】
メモリ１０２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような半導体メモリである。メモリ１０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）を含んでもよい。メモリ１０２は、様々なプログラムや、各プログラムの実行に際して制御部１０１が使用するデータを格納する。メモリ１０２は、例えば、チャネルホッピング制御プログラム１０２Ｐ、ＯＳ（Operating System）、各ハードウェア構成要素に対応するドライバ等を保持する。チャネルホッピング制御プログラム１０２Ｐは、ノード１に、図１〜図５で説明された、同期先を新ＮＷに変更する場合に、前ネットワークのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルで新ＮＷの情報を含む同期信号を送信する処理を実行させるためのプログラムである。チャネルホッピング制御プログラム１０２Ｐは、「無線通信制御プログラム」の一例である。メモリ１０２は、「記憶部」の一例である。
【００６０】
制御部１０１は、例えば、プロセッサとメモリとを含む。制御部１０１に含まれるメモリは、プロセッサに作業領域を提供するメモリである。制御部１０１に含まれるメモリは、例えば、メモリ１０２よりもアクセス速度が高速なＲＡＭである。プロセッサは、メモリ１０２に保持されたＯＳや様々なアプリケーションプログラムを制御部１０１内のメモリにロードして実行することによって、様々な処理を実行する。制御部１０１に含まれるプロセッサは、１つに限られず、複数備えられてもよい。制御部１０１は、「制御部」の一例である。
【００６１】
無線部１０３は、アンテナ１０６によって送信及び受信される信号の変調及び復調を行う回路と、ベースバンド信号と電気信号との変換を行う回路とを含む。第１実施形態では、無線通信ネットワークシステム１００はＺｉｇｂｅｅのネットワークであるので、無線部１０３及びアンテナ１０６は、例えば、ＩＥＥＥ．８０２．１５．４に対応しているものである。ただし、無線部１０３及びアンテナ１０６は、無線通信ネットワークシステム１００が採用する無線通信方式に応じたものが適宜採用される。例えば、無線通信ネットワークシステム１００が無線通信方式としてＢＬＵＥＴＯＯＴＨ又はＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）を採用している場合には、無線部１０３及びアンテナ１０６は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ又はＢＬＥに対応しているものである。
【００６２】
アンテナ１０６によって受信され無線部１０３によって処理された信号は、制御部１０１に出力される。無線部１０３には、制御部１０１から信号が入力され、入力された信号は、ベースバンド信号から電気信号への変換処理、電気信号への変調処理が行われてアンテナ１０６へと出力される。無線部１０３は、「無線通信部」の一例である。
【００６３】
クロック１０４は、制御部１０１に所定のクロック周波数のクロック信号を伝搬する。制御部１０１は、クロック１０４からのクロック信号に同期して処理を行う。クロック１０４のクロック信号は、例えば、時刻、時間計測、フレームの開始点の測定等用いられる。
【００６４】
給電部１０５は、例えば、各ハードウェア構成要素に電気を供給する。図では省略されているが、給電部１０５と各ハードウェア構成要素とは、電気的に接続されている。ノード１が電池で動作する場合には、給電部１０５は、例えば、ボタン型、ピン型のリチウム電池、太陽電池等を備える。
【００６５】
センサ１０７は、例えば、温度、湿度、加速度、圧力、振動、磁気、電流、電圧、等のいずれか１つ又は複数を観測するセンサである。センサ１０７は、例えば、所定の周期や所定のイベントの発生を契機に観測を行い、観測結果を制御部１０１に出力する。
【００６６】
なお、図６に示されるノード１のハードウェア構成は、一例であり、上記に限られず、実施の形態に応じて適宜構成要素の省略や置換、追加が可能である。例えば、ノード１は、可搬記録媒体駆動装置を備え、可搬記録媒体に記録されたプログラムを実行してもよい。可搬記録媒体は、例えば、ＳＤカード、ｍｉｎｉＳＤカード、ｍｉｃｒｏＳＤカード、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）フラッシュメモリ、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ、又はフラッシュメモリカードのような記録媒体である。
【００６７】
図７は、ノード１の機能構成の一例を示す図である。ノード１は、機能構成要素として、送信部１１、受信部１２、同期パケット生成部１３、タイマ１４、チャネル遷移部１５、チャネル設定部１６、同期処理部１７、第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａ、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂ、ネットワーク固有情報記憶部１９を備える。
【００６８】
送信部１１、受信部１２、チャネル設定部１６は、無線部１０３のドライバに相当する機能構成要素である。送信部１１、受信部１２は、無線部１０３とのインタフェースである。チャネル設定部１６は、チャネル遷移部１５から入力されるチャネルに使用チャネルを設定する。
【００６９】
同期パケット生成部１３、タイマ１４、チャネル遷移部１５、チャネル設定部１６、同期処理部１７、第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａ、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂ、ネットワーク固有情報記憶部１９は、制御部１０１がチャネルホッピング制御プロ
グラム１０２Ｐを実行することによって達成される機能構成要素である。
【００７０】
タイマ１４は、クロック１０４によって生成されるクロック信号に基づいて、同期のタイミングを判定する。同期のタイミングとは、例えば、フレームの開始点のことである。また、タイマ１４は、クロック１０４によって生成されるクロック信号に基づいて、サブフレームの開始点を判定する。タイマ１４は、判定したフレームの開始点、サブフレームの開始点を同期パケット生成部１３、チャネル遷移部１５、同期処理部１７に出力する。
【００７１】
同期パケット生成部１３は、同期信号を生成して、送信部１１に出力する。同期パケット生成部１３は、同期信号を、スキャンチャネルが使用されるタイミングで出力する。同期パケット生成部１３は、スキャンチャネルが使用されるタイミングを、タイマ１４から入力されるサブフレームの開始点、及び、第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａ又は第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂに格納されるホッピングパターンに基づいて、判定する。同期パケット生成部１３は、同期信号に含める情報として、ネットワーク固有情報記憶部１９から同期中のネットワークの固有情報を読み出して取得する。
【００７２】
チャネル遷移部１５は、タイマ１４からのフレームの開始点及びサブフレームの開始点の通知を受けて、第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａ又は第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂに格納されるホッピングパターンにしたがって、遷移先のチャネルを判定し、チャネル設定部１６に通知する。
【００７３】
同期パケット生成部１３及びチャネル遷移部１５が、第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａ又は第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂのいずれを参照するかは、同期処理部１７によって設定される。
【００７４】
第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａ及び第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂは、例えば、メモリ１０２内に確保された記憶領域に格納される。第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａ、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂには、第１実施形態では、それぞれ、同期中のＮＷ、予備のＮＷのチャネルのホッピングパターンが保持される。予備のＮＷとは、例えば、ノード１が同期信号を受信しており、同期中のＮＷの次に通信品質の良いＮＷである。同期中のＮＷ以外のＮＷから同期信号が受信されていない場合には、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂは空、又は、未作成状態である。
【００７５】
ただし、これに限られない。第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａ、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂのいずれが、同期中のＮＷのホッピングパターンを保持するのかは、固定されていなくてもよい。第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａ、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂのいずれに同期中のＮＷのホッピングパターンが格納されているかは、同期処理部１７によって管理される。
【００７６】
同期処理部１７は、受信部１２から、現在同期中のネットワークとは異なるネットワークの情報を含む同期信号の入力を受けると、同期信号に基づいて、同期するネットワークの選択処理を行う。同期するネットワークの選択処理は、受信した複数のネットワークについての同期信号の中から、所定の判定基準に従って、同期するネットワークを選択する処理である。同期するネットワークの判定基準は、例えば、同期信号の受信電波強度、基点ノードまでのホップ数等に基づいて算出されるコスト値である。
【００７７】
同期処理部１７は、ネットワークの選択処理によって、現在同期中のネットワークとは異なるネットワークを選択した場合に、同期準備処理を行い、ノード１を選択したネットワークに同期させる。
【００７８】
ノード１が、現在同期中のネットワークとは異なるネットワークの情報を含む同期信号を受信するのは、例えば、現在同期中のネットワークと他のネットワークとでスキャンチャネルの使用タイミングが一致した場合である。また、例えば、ノード１がネットワーク探索処理を行った場合である。
【００７９】
ネットワーク探索処理は、ノード１が周囲に存在するネットワークを探索する処理である。具体的には、ネットワーク探索処理は、ノード１が同期信号を受信することによってネットワークを検出する処理である。ネットワーク探索処理は、第１実施形態では、同期処理部１７によって制御される。ネットワーク探索処理では、スキャンチャネルが用いられる。ネットワーク探索処理では、同期処理部１７は、ホッピングパターンの使用を停止し、チャネル遷移部１５に使用チャネルをスキャンチャネルに設定させる。例えば、ネットワークが検出されるまで、又は、所定時間、使用チャネルはスキャンチャネルにとどまる。
【００８０】
ネットワーク探索処理は、例えば、同期信号の受信を待つパッシブスキャンと、自ら要求信号を送信し、応答信号を受信することでネットワークを検出するアクティブスキャンとのいずれで行われてもよい。
【００８１】
ネットワーク探索処理は、例えば、ノード１がいずれのＮＷにも同期していない初期状態である場合、現在同期中のネットワークの異常が検出された場合、又は、ネットワークを通じてネットワーク探索処理の開始指示が入力された場合等に行われる。同期処理部１７は、例えば、所定期間基点ノードからの情報を受信しないことによって、現在同期中のネットワークの異常を判定する。基点ノードからの情報には、例えば、ビーコンパケット、確認応答、等がある。
【００８２】
同期処理部１７は、入力された同期信号が新規のネットワークの情報を含む場合には、入力された同期信号に含まれるネットワークの固有情報をネットワーク固有情報記憶部１９に格納する。新規のネットワークとは、ネットワーク固有情報記憶部１９に固有情報が保持されていないネットワークである。同期信号に含まれるネットワークの固有情報は、例えば、ネットワークの識別情報、同期を取るために用いられる情報、ホッピングパターンの特定に用いられる情報である。
【００８３】
また、同期処理部１７は、入力された同期信号が新規のネットワークの情報を含み、新規のネットワークの通信品質が所定の条件を満たす場合には、同期信号に含まれる新たなネットワークの固有情報を用いてホッピングパターンを生成する。同期処理部１７は、生成した新たなネットワークのホッピングパターンを、第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａ、又は、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂに格納する。詳細な処理については後述される。
【００８４】
同期処理部１７は、同期するネットワークの選択処理の結果、同期中のＮＷとは異なる新ＮＷが同期先として選択された場合には、以下のような処理を行う。以下の説明では、同期中のＮＷのホッピングパターンは第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａに格納されていることとする。新ＮＷのホッピングパターンは第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂに格納されていることとする。
【００８５】
同期処理部１７は、新ＮＷへの同期準備処理において、同期パケット生成部１３及びチャネル遷移部１５に、新ＮＷのホッピングパターンを保持する第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂへの参照の指示と、参照先のテーブルの切替のタイミングとを指示する。参照先のテーブルの切替のタイミングは、例えば、現在のフレーム＃ｎから２フレームの後のフレーム＃ｎ＋２の開始点である。ただし、参照先のテーブルの切替のタイミングはこれ
に限定されない。同期パケット生成部１３及びチャネル遷移部１５が参照するテーブルが切り替えられることは、ホッピングパターンが変更されることを意味する。また、同期パケット生成部１３及びチャネル遷移部１５が参照するテーブルが切り替えられることは、同期先が新たなネットワークに変更されることを意味する。
【００８６】
一方で、同期処理部１７は、第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａを参照し、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルが使用されるタイミングを判定する。同期処理部１７は、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移するタイミングを判定すると、同期パケット生成部１３及びチャネル遷移部１５に前ＮＷのホッピングパターンを格納する第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａへの参照を指示する。これによって、同期パケット生成部１３及びチャネル遷移部１５が第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａを参照し、前ネットワークのホッピングパターンにおいてスキャンチャネルが使用されるタイミングで、ノード１の使用チャネルがスキャンチャネルに設定され、同期信号が送信される。ただし、このとき、同期パケット生成部１３が生成する同期信号には新ＮＷの固有情報が含まれている。
【００８７】
また、同期処理部１７は、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルから他のチャネルへ遷移するタイミングを判定すると、同期パケット生成部１３及びチャネル遷移部１５に新ＮＷのホッピングパターンが格納されている第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂへの参照を指示する。これによって、同期パケット生成部１３及びチャネル遷移部１５が第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂを参照し、使用チャネルが新ＮＷのホッピングパターンに従って判定されるようになる。
【００８８】
第１実施形態では、同期処理部１７は、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移して新ＮＷの固有情報を含む同期信号を送信することを、所定期間又は所定回数繰り返し実行する。前ＮＷの基点ノード側に位置する他のノード１に確実に新ＮＷの固有情報を届けるためである。
【００８９】
同期処理部１７は、所定期間又は所定回数、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移して新ＮＷの固有情報を含む同期信号を送信することを実行し終わると、前ＮＷのホッピングパターンを削除する。前ＮＷのホッピングパターンの削除は、第１ＮＷ管理情報同期テーブル１８Ａを削除することによって行われてもよいし、第１ＮＷ管理情報同期テーブル１８Ａを空の状態にすることによって行われてもよい。
【００９０】
以降、例えば、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂとして扱われていた新ＮＷのホッピングパターンが第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａとして扱われる。この場合、第２のＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂは、空の状態となる。以上が、同期中のＮＷから異なる新ＮＷへ同期先を変更する場合の同期処理部１７の処理である。
【００９１】
なお、同期中のＮＷのホッピングパターンを格納するテーブルが第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａに固定されていない場合には、例えば、同期処理部１７は、以下のような処理を行ってもよい。第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａは前ＮＷのホッピングパターンを格納しており、前ＮＷのホッピングパターンが削除されると、同期処理部１７は、次に新たに検出されたＮＷのホッピングパターンを第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａに格納する。したがって、同期中のＮＷのホッピングパターンを保持しているのは第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂとなる。予備のＮＷのホッピングパターンを保持しているのは、第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａとなる。その後、同期中のＮＷとは異なるＮＷに同期先を変更することが判定された場合には、同期処理部１７は、参照されるテーブルを、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂから第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａに切り替える。
【００９２】
同期処理部１７は、所定のアルゴリズムと所定のパラメータとを用いて、ホッピングパターンを求める。ホッピングパターンを求めるアルゴリズムは、例えば、無線通信ネットワークシステム１００内の全ノード１で共通している。ホッピングパターンは、例えば、ホッピングパターンを求めるアルゴリズムに、パラメータの値を代入することによって算出される。例えば、ホッピングパターンを求めるアルゴリズムに、周知の乱数を発生させるアルゴリズムを用いることで、フレーム毎にホッピングパターンを異ならせることができる。ただし、これに限定されず、ホッピングパターンは、フレーム間で共通していてもよい。
【００９３】
ホッピングパターンを求めるためのパラメータは、同じネットワークに同期するノード１間では共通しており、異なるネットワーク間では異なっている。これによって、ネットワーク間でホッピングパターンを異ならせることができる。ホッピングパターンを求めるためのパラメータは、同期信号に含まれる固有情報の一つである。
【００９４】
ネットワーク固有情報記憶部１９は、例えば、メモリ１０２内に確保された記憶領域に格納される。ネットワーク固有情報記憶部１９は、ノード１が検出したネットワークの固有情報を保持する。ネットワークの固有情報は、同期信号に含まれている。ネットワークの固有情報は、例えば、ネットワークの識別情報、同期を取るための情報、ホッピングパターンを特定するための情報等を含む。ホッピングパターンを特定するための情報の一例は、例えば、ホッピングパターンを求めるためのパラメータである。
【００９５】
ノード１が複数のネットワークを検出している場合には、ネットワーク固有情報記憶部１９には複数のネットワークの固有情報が保持される。例えば、ネットワーク固有情報記憶部１９において、現在同期しているネットワークの固有情報はポインタで示される。当該ポインタは、例えば、同期処理部１７によって制御される。同期パケット生成部１３は、例えば、ネットワーク固有情報記憶部１９においてポインタが示すネットワークの固有情報を読み出して同期信号を生成する。ネットワーク固有情報記憶部１９には、同期処理部１７によって、新たにネットワークが検出された場合に、ネットワークの固有情報が格納される。
【００９６】
また、所定の条件が満たされた場合に、同期処理部１７によって、ネットワーク固有情報記憶部１９からネットワークの固有情報が削除される。ネットワーク固有情報記憶部１９からネットワークの固有情報が削除されるのは、例えば、ネットワークの基点ノードからの情報が所定時間受信されない場合、すなわち、当該ネットワークの異常が検出された場合である。
【００９７】
図８は、第１実施形態に係る無線通信ネットワークシステム１００において、ビーコンパケットのペイロードに含まれる、ホッピングパターンを特定するための情報の一例を示す図である。第１実施形態では、同期信号としてのビーコンパケットのペイロードに、ホッピングパターンを特定するための情報として、ＧＷ−ＩＤ、フレーム番号、タイマＩＤ、サブスロット番号、チャネル順番とが追加される。
【００９８】
ＧＷ−ＩＤは、ビーコンパケットの発信元であるＧＷのノードアドレスである。例えば、ＧＷ−ＩＤの値は、新たなＮＷの情報を含む同期信号であるか否かの判定に用いられる。
【００９９】
フレーム番号は、当該ビーコンパケットが送信されたフレーム番号である。フレーム番号は、ＧＷによって付与される。
【０１００】
タイマＩＤは、ＧＷがビーコンの送信毎にインクリメントして付与する値である。タイマＩＤは、ビーコンパケットの新旧を判定するために用いられる。なお、１回のスキャンチャネルの使用において送信されるビーコンパケット数は、１個又は複数であってもよい。
【０１０１】
サブスロット番号は、当該ビーコンパケットが送信される際に用いられたサブフレームの番号である。チャネル順番は、当該ビーコンパケットが送信された際のスキャンチャネルが、１フレームのホッピングパターンにおいて先頭から何番目に位置するかを示す番号である。
【０１０２】
例えば、ＧＷ−ＩＤとフレーム番号とは、ホッピングパターンの生成に用いられるパラメータである。例えば、タイマＩＤ、サブスロット番号、チャネル順番は、生成されたホッピングパターンのうち、使用開始点を特定するために用いられる情報である。なお、図８に示される例は一例であって、ホッピングパターンを特定するために用いられる情報は、同期信号に含まれる情報のいずれが用いられてもよい。例えば、ホッピングパターンを生成するために用いられる情報は、同期信号に含められており、且つ、ネットワーク毎に異なる値となる情報であればよい。図８に示される、ＧＷ−ＩＤ、フレーム番号、タイマＩＤ、サブスロット番号、チャネル順番は、「ネットワークにおいて用いられる通信チャネルの遷移順序を特定可能な情報」の一例である。
【０１０３】
＜処理の流れ＞
図９Ａ及び図９Ｂは、現在同期中のネットワークとは異なるネットワークの同期信号を受信した場合のノード１の処理のフローチャートの一例である。図９Ａに示される処理は、ノード１が同期信号を受信すると開始される。図９Ａ及び図９Ｂに示される処理の実行主体は、メモリ１０２に格納されたチャネルホッピング制御プログラム１０２Ｐを実行するノード１の制御部１０１であるが、便宜上、機能構成要素である同期処理部１７を主体として説明する。なお、図９Ａ及び図９Ｂでは、同期中のＮＷのホッピングパターンは、第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａに格納されていることを前提としている。
【０１０４】
ＯＰ１では、同期処理部１７は、受信した同期信号が現在同期中のネットワークとは異なる他のネットワークの情報を含む同期信号であるか否かを判定する。この判定は、例えば、図８に示される例の、ＧＷ−ＩＤの値が現在同期中のネットワークのＧＷと一致するか否かに基づいて行われる。
【０１０５】
受信した同期信号が現在同期中のネットワークとは異なる他のネットワークの情報を含む同期信号である場合には（ＯＰ１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ２に進む。受信した同期信号が現在同期中のネットワークとは異なる他のネットワークの情報を含む同期信号でない場合には（ＯＰ１：ＮＯ）、図９Ａに示される処理が終了する。
【０１０６】
ＯＰ２では、同期処理部１７は、受信した同期信号に基づいて、同期信号の送信元のネットワークの通信品質を算出し、現在同期中のネットワークの通信品質よりも良いか否かを判定する。受信した同期信号の送信元のネットワークの通信品質が現在同期中のネットワークの通信品質よりも良い場合には（ＯＰ２：ＹＥＳ）、処理が図９ＢのＯＰ１１に進む。現在同期中のネットワークの通信品質が、受信した同期信号の送信元のネットワークの通信品質以上である場合には（ＯＰ２：ＮＯ）、処理がＯＰ３に進む。ＯＰ２の処理は、同期するネットワークの選択処理の一例である。すなわち、ＯＰ２におけるＹＥＳ判定では、同期先のネットワークを変更することが判定される。
【０１０７】
ＯＰ３では、同期処理部１７は、受信した同期信号の発信元ネットワークが新規ネットワークであるか否かを判定する。この判定は、例えば、ネットワーク固有情報記憶部１９
に格納されているネットワークの固有情報のうちに、受信した同期信号に含まれるネットワークの固有情報に一致する情報が存在するか否かに基づいて行われる。受信した同期信号の発信元ネットワークが新規ネットワークである場合には（ＯＰ３：ＹＥＳ）、処理がＯＰ４に進む。受信した同期信号の発信元ネットワークが新規ネットワークでない場合には（ＯＰ３：ＮＯ）、図９Ａに示される処理が終了する。
【０１０８】
ＯＰ４からＯＰ８の処理は、受信した同期信号の発信元ネットワークは、新規ＮＷであるものの、現在同期中のＮＷの方が通信品質が良く、同期するＮＷとして選択されなかった場合の処理である。
【０１０９】
ＯＰ４では、同期処理部１７は、受信した同期信号に含まれるネットワーク固有情報をネットワーク固有情報記憶部１９に格納する。ＯＰ５では、同期処理部１７は、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されているか否かを判定する。第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されている場合には（ＯＰ５：ＹＥＳ）、処理がＯＰ６に進む、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されていない場合には（ＯＰ５：ＮＯ）、処理がＯＰ７に進む。
【０１１０】
ＯＰ６では、同期処理部１７は、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されているネットワークよりも受信した同期信号の送信元のネットワークの方が通信品質が良いか否かを判定する。第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されているネットワークよりも受信した同期信号の送信元のネットワークの方が通信品質が良い場合には（ＯＰ６：ＹＥＳ）、処理がＯＰ７に進む。
【０１１１】
受信した同期信号の送信元のネットワークの通信品質が第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されているネットワークの通信品質以下である場合には（ＯＰ６：ＮＯ）、図９Ａに示される処理が終了する。この場合には、受信した同期信号の送信元のネットワークのホッピングパターンは生成されない。
【０１１２】
ＯＰ７では、同期処理部１７は、受信した同期信号に含まれるネットワークの固有情報を用いて、受信した同期信号に含まれるネットワークのホッピングパターンを作成する。ＯＰ８では、同期処理部１７は、作成したホッピングパターンを第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂに保存する。その後、図９Ａに示される処理が終了する。
【０１１３】
図９Ｂに示される処理は、受信した同期信号の送信元のネットワークの方が通信品質が良く、受信した同期信号の送信元のネットワークが同期するネットワークとして選択された場合の処理である。以降、新たに同期先として選択された、受信した同期信号の送信元のネットワークを、新ＮＷと称する。
【０１１４】
ＯＰ１１では、同期処理部１７は、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されているネットワークと新ＮＷとが同じであるか否かを判定する。第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されているネットワークと新ＮＷとが同じである場合には（ＯＰ１１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ１４に進む。第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されているネットワークと新ＮＷとが同じでない場合には（ＯＰ１１：ＮＯ）、処理がＯＰ１２に進む。
【０１１５】
ＯＰ１２では、同期処理部１７は、新ＮＷの固有情報を用いて新ＮＷのホッピングパターンを生成する。ＯＰ１３では、同期処理部１７は、生成したホッピングパターンを第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂに保存する。
【０１１６】
ＯＰ１４では、同期処理部１７は、新ＮＷへの同期準備処理を行い、新ＮＷへの同期を
開始する。例えば、ＯＰ１４において、同期処理部１７は、ネットワーク固有情報記憶部１９内の現在同期中のＮＷを示すポインタを新ＮＷの固有情報を指すように設定する。また、例えば、ＯＰ１４において、同期処理部１７は、同期パケット生成部１３及びチャネル遷移部１５に、参照するテーブルを第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂに切り替えるように指示する。
【０１１７】
ＯＰ１５では、同期処理部１７は、前ＮＷへ、新ＮＷの情報を含む同期信号の送信の要否を判定する。この判定は、例えば、前ＮＷへの新ＮＷの情報を含む同期信号の送信の実行回数、又は、新ＮＷへ同期してからの経過時間等に基づいて行われる。
【０１１８】
前ＮＷへの新ＮＷの情報を含む同期信号の送信の実行が判定された場合には（ＯＰ１５：ＹＥＳ）、処理がＯＰ１６に進む。前ＮＷへの新ＮＷの情報を含む同期信号の送信を実行しないことが判定された場合には（ＯＰ１５：ＮＯ）、処理がＯＰ１７に進む。
【０１１９】
ＯＰ１６では、同期処理部１７は、新ＮＷへの同期を開始したフレーム＃ｎから１フレーム後のフレーム＃ｎ＋１の開始点から、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルの使用タイミングの判定を開始する。同期処理部１７は、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルの使用タイミングを判定すると、チャネル遷移部１５にスキャンチャネルへ遷移させ、同期パケット生成部１３に新ＮＷの固有情報を含む同期信号を送信させる。
【０１２０】
具体的には、同期処理部１７は、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルの使用タイミングを判定すると、同期パケット生成部１３とチャネル遷移部１５に参照するテーブルを第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａに切り替えることを指示する。これによって、チャネル遷移部１５は、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルを使用チャネルに設定するようチャネル設定部１６に指示する。また、同期パケット生成部１３は、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルが使用されるタイミングで、新ＮＷの情報を含む同期信号を生成して送信部１１に出力する。ただし、この際にＮＷ固有情報記憶部１９のポインタは新ＮＷの固有情報を指しており、同期パケット生成部１３によって生成される同期信号には、新ＮＷの固有情報が含まれている。
【０１２１】
同期処理部１７は、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルから他のチャネルへの遷移のタイミングを判定すると、同期パケット生成部１３とチャネル遷移部１５に参照するテーブルを第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂに切り替えることを指示する。これによって、同期パケット生成部１３とチャネル遷移部１５は、新ＮＷのホッピングパターンに従って動作するようになる。
【０１２２】
その後、例えば、前ＮＷへの新ＮＷの情報を含む同期信号の送信の実行回数が所定回数に達するまで、又は、新ＮＷへ同期してから所定時間が経過するまで、ＯＰ１５、ＯＰ１６の処理がくり返し行われる。
【０１２３】
ＯＰ１７では、同期処理部１７は、前ＮＷへ新ＮＷの情報を含む同期信号を送信しなくてよいので、前ＮＷのホッピングパターンを削除する。その後、図９Ｂに示される処理が終了する。なお、第１実施形態では、前ＮＷのホッピングパターンは第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａに保持されており、新ＮＷのホッピングパターンは第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂに保持されている。ＯＰ１７において、前ＮＷのホッピングパターンが削除されたことによって、同期処理部１７は、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂとして扱われていたテーブルを、第１実施形態では、以降、第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａとして扱うようになる。
【０１２４】
図１０は、同期中のネットワークの異常を検出した場合のノード１の処理のフローチャートの一例である。図１０に示される処理は、ノード１が、ネットワークの異常を検出すると開始される。図１０に示される処理の実行主体は、メモリ１０２に格納されたチャネルホッピング制御プログラム１０２Ｐを実行するノード１の制御部１０１であるが、便宜上、機能構成要素である同期処理部１７を主体として説明する。
【０１２５】
ＯＰ２１では、同期処理部１７は、同期中のネットワークの異常を検出したか否かを判定する。同期中のネットワークの異常が検出された場合には（ＯＰ２１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ２２に進む。同期中のネットワークの異常が検出されていない場合には（ＯＰ２１：ＮＯ）、図１０に示される処理が終了する。
【０１２６】
ＯＰ２２では、同期処理部１７は、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されているか否かを判定する。第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されている場合には（ＯＰ２２：ＹＥＳ）、処理がＯＰ２７に進む。第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されていない場合には（ＯＰ２２：ＮＯ）、処理がＯＰ２３に進む。
【０１２７】
ＯＰ２３では、同期処理部１７は、ネットワーク探索処理を行う。具体的には、同期処理部１７は、チャネル遷移部１５にチャネルホッピングの停止と、スキャンチャネルを使用チャネルとすることとを指示する。
【０１２８】
ＯＰ２４では、同期処理部１７は、異常が検出されたＮＷとは異なる他のＮＷの情報を含む同期信号を受信したか否かを判定する。異常が検出されたＮＷとは異なる他のＮＷの情報を含む同期信号が受信された場合には（ＯＰ２４：ＹＥＳ）、同期信号の発信元のネットワークが同期先として選択され、処理がＯＰ２５に進む。異常が検出されたＮＷとは異なる他のＮＷの情報を含む同期信号が受信されていない場合には（ＯＰ２４：ＮＯ）、ＯＰ２３、ＯＰ２４の処理が繰り返し行われる。
【０１２９】
ＯＰ２５以降は、図９ＢのＯＰ１２以降と同様の処理が行われる。ＯＰ２５では、同期処理部１７は、受信した同期信号の送信元のネットワークを新ＮＷとし、新ＮＷの固有情報を用いて新ＮＷのホッピングパターンを生成する。ＯＰ２６では、同期処理部１７は、生成したホッピングパターンを第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂに保存する。
【０１３０】
ＯＰ２７では、同期処理部１７は、新ＮＷへの同期準備処理を行い、新ＮＷへの同期を開始する。ＯＰ２８では、同期処理部１７は、前ＮＷへ、新ＮＷの情報を含む同期信号の送信の要否を判定する。前ＮＷへの新ＮＷの情報を含む同期信号の送信の実行が判定された場合には（ＯＰ２８：ＹＥＳ）、処理がＯＰ２９に進む。前ＮＷへの新ＮＷの情報を含む同期信号の送信を実行しないことが判定された場合には（ＯＰ２８：ＮＯ）、処理がＯＰ３０に進む。
【０１３１】
ＯＰ２９では、同期処理部１７は、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルの使用タイミングを判定し、チャネル遷移部１５にスキャンチャネルへ遷移させ、同期パケット生成部１３に新ＮＷの固有情報を含む同期信号を送信させる。その後、例えば、前ＮＷへの新ＮＷの情報を含む同期信号の送信の実行回数が所定回数に達するまで、又は、新ＮＷへ同期してから所定時間が経過するまで、ＯＰ２８、ＯＰ２９の処理がくり返し行われる。
【０１３２】
ＯＰ３０では、同期処理部１７は、前ＮＷへ新ＮＷの情報を含む同期信号を送信しなくてよいので、前ＮＷのホッピングパターンを削除する。その後、図１０に示される処理が終了する。
【０１３３】
図１１は、同期中のネットワークの異常を検出した場合のノード＃１とノード＃２とのチャネル遷移の一例を示す図である。図１１では、図１に示されるノード＃１とノード＃２とについて示されている。また、図１１のフレーム＃０の開始点では、ノード＃２が同期中のＮＷ＃１の異常を検出したことを想定する。また、図１１に示される例では、ノード＃２は、ＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信していない状態であることを想定する。
【０１３４】
ノード＃２は、同期中であったＮＷ＃１の異常を検出すると（図１０、ＯＰ２１：ＹＥＳ）、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ｂにホッピングパターンが格納されていないので（図１０、ＯＰ２２：ＮＯ）ネットワーク探索処理を開始する（図１０、ＯＰ２３）。ネットワーク探索処理では、チャネルホッピングが停止され、スキャンチャネルが用いられるため、図１１のフレーム＃０では、ノード＃２の使用チャネルはスキャンチャネルとなる。
【０１３５】
したがって、フレーム＃０のＮＷ＃２（ノード＃１）のホッピングパターンに従ったスキャンチャネルの使用タイミングで、ノード＃２とＮＷ＃２とのスキャンチャネルの使用タイミングが一致し、ノード＃２がＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信する（図１０、ＯＰ２４：ＹＥＳ）。その後、ノード＃２は、同期準備処理を行い、フレーム＃２の開始点から、ＮＷ＃２への同期を開始する。
【０１３６】
図１２は、同期中のネットワークの異常を検出した場合のノード＃１とノード＃２とのチャネル遷移の一例を示す図である。図１２では、図１１と同様に、図１に示されるノード＃１とノード＃２とについて示されている。また、図１２では、図１１と同様に、フレーム＃０の開始点では、ノード＃２が同期中のＮＷ＃１の異常を検出したことを想定する。また、図１２に示される例では、ノード＃２は、ＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信しており、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８ＢにＮＷ＃２のホッピングパターンを保持している状態であることを想定する。
【０１３７】
ノード＃２は、同期中であったＮＷ＃１の異常を検出すると（図１０、ＯＰ２１、ＹＥＳ）、第２ＮＷ同期情報管理テーブル１８ＢにＮＷ＃２のホッピングパターンが保持されているので（図１０、ＯＰ２２：ＹＥＳ）、ＮＷ＃２への同期準備処理を行う（図１０、ＯＰ２７）。その後、ノード＃２は、フレーム＃２の開始点から、ＮＷ＃２への同期を開始する。
【０１３８】
図１３は、図１１又は図１２に示される例に続く、ノード＃１〜ノード＃４のチャネル遷移の一例を示す図である。ノード＃２については、ＮＷ＃１とＮＷ＃２とのホッピングパターンを保持しているので、新ＮＷであるＮＷ＃２のホッピングパターンに従ったチャネル遷移（上段）と、前ＮＷであるＮＷ＃１のホッピングパターンに従ったチャネル遷移（下段）とが示されている。また、ノード＃３及びノード＃４はいずれもＮＷ＃２の情報を含む同期信号を受信していない状態である。
【０１３９】
ノード＃３及びノード＃４は、それぞれ、同期していたＮＷ＃１の異常を検出し（図１０、ＯＰ２１：ＹＥＳ）、ネットワーク探索処理を行っている（図１０、ＯＰ２３）。すなわち、ノード＃３及びノード＃４の使用チャネルは、フレーム＃２及びフレーム＃３におけるいずれのサブフレームでもスキャンチャネル（チャネル＃１）である。
【０１４０】
ノード＃２は、フレーム＃２において、ＮＷ＃２との同期を開始しており、次のフレーム＃３の開始点から、ＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移するタイミングの判定を行う。ノード＃２は、フレーム＃３の２つ目のサブフレームの開始点をＮＷ＃１のホッピングパターンに従ったスキャンチャネルへ遷移するタイミングと判
定し、スキャンチャネルへ遷移し、ＮＷ＃２の情報を含む同期信号を送信する。
【０１４１】
ノード＃３、ノード＃４は、フレーム＃３においてＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってスキャンチャネルへ遷移すると、ノード＃２から送信されたＮＷ＃２の情報が含まれる同期信号を受信する。これによって、ノード＃３、ノード＃４がＮＷ＃２の存在を知ることができる。ノード＃３、ノード＃４は、それぞれ、より通信品質の良いＮＷ＃２への同期先の変更を判定し、ＮＷ＃２への同期準備処理を行い、例えば、フレーム＃５からＮＷ＃２への同期を開始する。
【０１４２】
＜第１実施形態の作用効果＞
第１実施形態では、ノード＃２は、同期する新ＮＷとしてＮＷ＃２を選択した場合に、前ＮＷ＃１のホッピングパターンに従っていずれかの通信チャネルを使用して、新ＮＷ＃２のホッピングパターンを特定可能な情報を送信する。これによって、前ＮＷ＃１のホッピングパターンに従ってチャネルを遷移させているノード＃３、ノード＃４に前ＮＷ＃１のホッピングパターンで、新ＮＷ＃２のホッピングパターンを特定可能な情報を受信させることができる。前ＮＷ＃１に同期しているノード＃３、ノード＃４は、例えば、新ＮＷ＃２の方が通信品質が良い場合には、新ＮＷ＃２のホッピングパターンを特定可能な情報を前ＮＷ＃１のホッピングパターンで受信することで、速やかに新ＮＷ＃２を用いた無線通信を開始させることができる。
【０１４３】
また、第１実施形態に係る、各ＮＷのホッピングパターンを特定可能な情報、同期情報に含まれるＮＷの固有情報は、各ＮＷ内でアドバタイズされるデータの一例である。また、第１実施形態に係る、ノード＃２がＮＷ＃２の同期信号を受信して、ＮＷ＃１のホッピングパターンからＮＷ＃２のホッピングパターンに変更することは、ＮＷ＃２内のアドバタイズデータを受信した場合に、フレームにおけるアドバタイズデータとデータとのそれぞれの送信タイミングを、ＮＷ＃１における送信タイミングからＮＷ＃２における送信タイミングに変更することの一例である。また、第１実施形態に係るノード＃２が新ＮＷに同期後、前ＮＷのホッピングパターンで新ＮＷのホッピングパターンを特定可能な情報を送信することは、送信タイミングの変更後、少なくとも１の単位時間において、前ＮＷにおけるアドバタイズデータの送信タイミングで、新ＮＷ内のアドバタイズデータを送信することの一例である。したがって、第１実施形態によれば、新ＮＷ内のアドバタイズデータを前ＮＷのアドバタイズデータで前ＮＷ内のノードに速やかに通知することができる。
【０１４４】
また、第１実施形態では、ノード＃２は、前ＮＷのホッピングパターンに従ってスキャンチャネルを使用して、新ＮＷのホッピングパターンを含む同期信号を送信する。スキャンチャネルは、いずれの無線通信規格においても、使用チャネルが判明している代表的なチャネルである。また、同期信号は、マルチキャスト又はブロードキャストで送信される代表的な信号である。したがって、新ＮＷの情報の前ＮＷへの送信に、スキャンチャネルと同期信号とを用いることによって、あらゆる無線通信規格に準じた無線通信ネットワークに、第１実施形態で説明された技術を容易に適用することができる。
【０１４５】
また、第１実施形態では、ノード＃２は、前ＮＷのホッピングパターンに従って所定のチャネルを使用して、新ＮＷのホッピングパターンを特定可能な情報を送信することを、所定期間又は所定回数繰り返し実行する。これによって、前ＮＷ内のノード１により確実に新ＮＷのホッピングパターンを特定可能な情報を通知することができる。
【０１４６】
また、第１実施形態では、ノード＃２は、前ＮＷ＃１のホッピングパターンに従って所定のチャネルを使用して、新ＮＷ＃２のホッピングパターンを特定可能な情報を送信することが完了した場合に、前ＮＷ＃１のホッピングパターンを第１ＮＷ同期情報管理テーブル１８Ａから削除する。これによって、前ＮＷ＃１のホッピングパターンを保持するメモ
リを解放することができ、新たなＮＷが検出された場合に、当該ＮＷのホッピングパターンを保持することができる。
【０１４７】
また、第１実施形態では、ノード＃２は、新ＮＷ＃２に同期先を変更する場合に、新ＮＷ＃２のホッピングパターンに従ってチャネルの遷移を行う。これによって、ノード＃２は、前ＮＷ＃１のホッピングパターンに従って所定のチャネルへの遷移を判定し、当該所定のチャネルから他のチャネルに遷移する場合には、新ＮＷ＃２のホッピングパターンに従って遷移先の他のチャネルを判定する。したがって、ノード＃２は、新ＮＷ＃２の通信を実行しながら、前ＮＷ＃１へ新ＮＷ＃２の情報を通知することができる。
【０１４８】
また、第１実施形態では、ノード＃２は、ＮＷ＃１の異常を検出し、且つ、ＮＷ＃２のホッピングパターンを保持していない場合には、ネットワーク探索処理を実行する。これによって、ノード＃２は、ＮＷ＃２のホッピングパターンを保持していない場合でも、ＮＷ＃２を能動的に検出し、ＮＷ＃２の同期信号からホッピングパターンを取得することができる。
【０１４９】
また、第１実施形態では、ノード＃２は、ＮＷ＃１に同期中に、ＮＷ＃２の同期信号を受信し、ＮＷ＃２への同期先の変更が判定されない場合には、ＮＷ＃２のホッピングパターンを生成し、記憶しておく。その後、ＮＷ＃１の通信異常を検出した場合、又は、ＮＷ＃２への同期先の変更を判定した場合には、ノード＃２は、記憶しておいたＮＷ＃２のホッピングパターンを用いて、ノード＃２への同期準備処理を行う。これによって、新ＮＷへの同期先の変更のイベントが発生した場合に、ホッピングパターンを生成する処理を省くことができ、より迅速に、新ＮＷへと同期先を変更することができる。
【０１５０】
また、第１実施形態では、ノード＃２は、ＮＷ＃１に同期中に、ＮＷ＃１以外の複数のネットワークについて、同期信号を受信している場合には、当該複数のネットワークのうち最も通信品質の良いネットワークについて、ホッピングパターンを記憶する。これによって、ホッピングパターンの記憶によるメモリ消費を少なく抑えることができる。
【０１５１】
＜その他＞
第１実施形態では、ホッピングパターンを特定可能な情報は、スキャンチャネルで同期信号に含められて送信される。ただし、ホッピングパターンを特定可能な情報は、スキャンチャネルで同期信号に含められて送信されることに限定されない。例えば、ホッピングパターンを特定可能な情報の送信には、マルチキャスト又はブロードキャストで送信されるメッセージであって、当該メッセージの送信に用いられるチャネルが特定可能なメッセージであれば、用いることができる。
【０１５２】
また、同期信号に、ホッピングパターンを特定可能な情報以外の情報で、前ＮＷ内のノードに通知したい新ＮＷの情報を含めてもよい。ホッピングパターンを特定可能な情報以外で同期信号に含められる新ＮＷの情報の一例として、ノードによる同期先のネットワークの選択に用いられる新ＮＷの優先度等を示すパラメータ情報がある。
【０１５３】
＜記録媒体＞
コンピュータその他の機械、装置（以下、コンピュータ等）に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
【０１５４】
ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等
から読み取ることができる非一時的な記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ＤＡＴ、８ｍｍテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスク、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等がある。さらに、ＳＳＤ（Solid State Drive）は、コンピュータ等から取り外し可能な記録媒体としても、コ
ンピュータ等に固定された記録媒体としても利用可能である。
【０１５５】
＜プロセッサ＞
上記実施形態において、ノード１は、制御部１０１を備え、メモリ１０２内にプログラムから展開された命令を実行することによって、説明された処理を実行する。制御部１０１は、例えば、ＣＰＵを備える。ＣＰＵは、ＭＰＵ（Microprocessor）、プロセッサとも呼ばれる。ＣＰＵは、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のＣＰＵがマルチコア構成を有していても良い。上記各部の少なくとも一部の処理は、ＣＰＵ以外のプロセッサ、例えば、Digital Signal Processor(DSP)、Graphics Processing Unit（GPU）、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサで行われても良い。また、上記各部の少なくとも一部の処理は、集積回路（ＩＣ）、その他のディジタル回路であっても良い。また、上記各部の少なくとも一部にアナログ回路が含まれても良い。集積回路は、ＬＳＩ、Application Specific Integrated Circuit（ASIC）、プログラマブ
ルロジックデバイス（ＰＬＤ）を含む。ＰＬＤは、例えば、Field-Programmable Gate Array(FPGA)を含む。上記各部は、プロセッサと集積回路との組み合わせであっても良い。
組み合わせは、例えば、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）、ＳｏＣ（System-on-a-chip），システムＬＳＩ、チップセットなどと呼ばれる。
【符号の説明】
【０１５６】
１        ノード
１１      送信部
１２      受信部
１３      同期パケット生成部
１４      タイマ
１５      チャネル遷移部
１６      チャネル設定部
１７      同期処理部
１８Ａ    第１ネットワーク同期情報管理テーブル
１８Ｂ    第２ネットワーク同期情報管理テーブル
１９      ネットワーク固有情報記憶部
１００    無線通信ネットワークシステム
１０１    制御部
１０２    メモリ
１０３    無線部
１０４    クロック
１０５    給電部
１０６    アンテナ
【図１】
2018157489.tif 000003
【図２】
2018157489.tif 000004
【図３】
2018157489.tif 000005
【図４】
2018157489.tif 000006
【図５】
2018157489.tif 000007
【図６】
2018157489.tif 000008
【図７】
2018157489.tif 000009
【図８】
2018157489.tif 000010
【図９Ａ】
2018157489.tif 000011
【図９Ｂ】
2018157489.tif 000012
【図１０】
2018157489.tif 000013
【図１１】
2018157489.tif 000014
【図１２】
2018157489.tif 000015
【図１３】
2018157489.tif 000016