(57)【要約】【課題】通信環境の変化による通信品質の変動があっても所定の通信品質を満たす経路を選択する計算機システムを提供することを目的とする。【解決手段】端末と、端末と通信可能な少なくとも一つの中継装置と、中継装置に接続されるセンタ装置と、を備える計算機システムであって、端末と中継装置との間の通信の通信時刻及び通信品質を含む通信ログを記憶し、通信ログに基づいて、所定の時間帯毎の端末と少なくとも一つの中継装置との間の通信品質を算出し、少なくとも一つの中継装置毎の所定の時間帯毎の通信品質を通信品質情報として記憶し、中継装置毎の所定の時間帯毎の通信品質に基づいて、中継装置毎の全ての時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、算出した評価値に基づいて端末の通信先となる中継装置を決定する。【選択図】図７
2015220712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と、
前記端末と通信可能な少なくとも一つの中継装置と、
前記少なくとも一つの中継装置に接続されるセンタ装置と、を備える計算機システムであって、
前記端末と前記少なくとも一つの中継装置との間の通信の通信時刻及び通信品質を含む通信ログを記憶する通信ログ記憶部と、
前記通信ログに基づいて、所定の時間帯毎の前記端末と前記少なくとも一つの中継装置との間の通信品質を算出し、前記少なくとも一つの中継装置毎の前記所定の時間帯毎の前記通信品質を通信品質情報として記憶する通信品質情報作成部と、
前記通信品質情報を参照し、前記少なくとも一つの中継装置から前記端末の通信先の中継装置を決定する通信先決定部と、を備え、
前記通信先決定部は、
前記少なくとも一つの中継装置毎の前記所定の時間帯毎の前記通信品質に基づいて、前記中継装置毎の全ての前記時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、
前記算出した評価値に基づいて、前記端末の通信先となる前記中継装置を決定することを特徴とする計算機システム。
【請求項２】
請求項１に記載の計算機システムであって、
前記少なくとも一つの中継装置は、前記端末と通信可能な少なくとも一つの第１中継装置、及び前記センタ装置に接続される第２中継装置を含み、
前記少なくとも一つの第１中継装置と前記第２中継装置とは通信可能であって、
前記通信ログ記憶部は、前記端末と前記少なくとも一つの第１中継装置との間の通信品質を示す第１通信品質値と通信時刻とを含む第１通信ログ、及び前記少なくとも一つの第１中継装置と前記第２中継装置との間の通信品質を示す第２通信品質値と通信時刻とを含む第２通信ログを記憶し、
前記通信品質情報作成部は、
前記第１通信ログ及び前記第２通信ログに基づいて、前記所定の時間帯毎の前記第１通信品質値及び前記第２通信品質値を乗算することによって、前記端末と前記第２中継装置との間の通信品質を示す値を、前記少なくとも一つの第１中継装置と前記第２中継装置との組み合わせとなる経路毎に算出し、
前記所定の時間帯毎の前記経路の通信品質を前記通信品質情報として記憶し、
前記通信先決定部は、
前記時間帯毎の前記経路の前記通信品質の値に基づいて、前記経路毎の全ての前記時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、
前記算出した評価値に基づいて、前記端末が通信する経路を決定することを特徴とする計算機システム。
【請求項３】
請求項１に記載の計算機システムであって、
前記少なくとも一つの中継装置は、前記端末と通信可能な少なくとも一つの第１中継装置、及び前記センタ装置に接続される第２中継装置を含み、
前記少なくとも一つの第１中継装置と前記第２中継装置とは通信可能であって、
前記通信ログ記憶部は、
前記端末及び前記センタ装置の一方が送信したデータの数を特定可能な情報、及び前記端末及び前記センタ装置の他方が受信したデータの数を前記通信品質として含む通信ログを、前記少なくとも一つの第１中継装置と前記第２中継装置との組み合わせとなる経路毎に記憶し、
前記通信品質情報作成部は、
前記通信ログに含まれる前記一方が送信したデータの数及び前記他方が受信したデータの数に基づいて、前記端末と前記第２中継装置との間の通信品質を、前記少なくとも一つの第１中継装置と前記第２中継装置との組み合わせとなる経路毎に算出し、
前記所定の時間帯毎の前記経路の通信品質を前記通信品質情報として記憶し、
前記通信先決定部は、
前記時間帯毎の前記経路の前記通信品質に基づいて、前記経路毎の全ての前記時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、
前記算出した評価値に基づいて、前記端末が通信する経路を決定することを特徴とする計算機システム。
【請求項４】
請求項１に記載の計算機システムであって、
前記端末又は前記センタ装置が、前記通信先決定部を備えることを特徴とする計算機システム。
【請求項５】
請求項１に記載の計算機システムであって、
前記通信先決定部は、前記少なくとも一つの中継装置の全ての時間帯の通信品質のうち最悪な通信品質をそれぞれの中継装置の評価値とすることを特徴とする計算機システム。
【請求項６】
請求項１に記載の計算機システムであって、
前記通信先決定部は、前記所定の時間帯毎の前記通信品質に基づいて、前記所定の時間帯毎に前記端末と前記少なくとも一つ中継装置との間でデータを所定回数通信した場合のデータの到達率を算出し、全ての時間帯の到達率の平均値を前記少なくとも一つの中継装置の評価値とすることを特徴とする計算機システム。
【請求項７】
請求項１に記載の計算機システムであって、
前記通信ログの前記通信品質は、前記端末から前記少なくとも一つの中継装置への通信品質、及び前記少なくとも一つの中継装置から前記端末への通信品質を含むことを特徴とする計算機システム。
【請求項８】
請求項７に記載の計算機システムであって、
前記センタ装置は、前記端末に記憶されたデータを取得するものであって、前記通信ログ記憶部を有し、
前記センタ装置は、前記端末に記憶されたデータの取得要求を前記少なくとも一つの中継装置を介して前記端末に送信し、
前記端末は、前記少なくとも一つの中継装置から前記取得要求を受信した場合、前記少なくとも一つの中継装置から前記端末への通信品質を、前記端末が記憶するデータに含めて前記少なくとも一つの中継装置に送信し、
前記少なくとも一つの中継装置は、前記端末から前記データを受信した場合、前記端末から前記少なくとも一つの中継装置への通信品質を前記受信したデータに含めて前記センタ装置に送信し、
前記センタ装置が前記少なくとも一つの中継装置からデータを受信した場合、前記通信ログ記憶部は、前記受信したデータに含まれる前記少なくとも一つの中継装置から前記端末への通信品質、及び前記端末から前記少なくとも一つの中継装置への通信品質を前記通信ログの前記通信品質として記憶することを特徴とする計算機システム。
【請求項９】
請求項１に記載の計算機システムであって、
複数の中継装置を備え、
前記端末は、一つのデータを複数の中継装置に送信可能であって、
前記通信先決定部は、
前記端末が送信可能な中継装置の組み合わせ毎の前記所定の時間帯毎の通信品質に基づいて、前記中継装置の組み合わせ毎の全ての前記時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、
前記算出した評価値に基づいて、前記端末が通信する中継装置の組み合わせの中継装置に決定することを特徴とする計算機システム。
前記端末がデータを送信する中継装置に決定することを特徴とする計算機システム。
【請求項１０】
端末と通信可能な少なくとも一つの中継装置に接続されるセンタ装置であって、
前記端末と前記少なくとも一つの中継装置との間の通信の通信時刻及び通信品質を含む通信ログを記憶する通信ログ記憶部と、
前記通信ログに基づいて、所定の時間帯毎の前記端末と前記少なくとも一つの中継装置との間の通信品質を算出し、前記少なくとも一つの中継装置毎の前記所定の時間帯毎の前記通信品質を通信品質情報として記憶する通信品質情報作成部と、
前記通信品質情報を参照し、前記少なくとも一つの中継装置から前記端末の通信先の中継装置を決定する通信先決定部と、を備え、
前記通信先決定部は、
前記少なくとも一つの中継装置毎の前記所定の時間帯毎の前記通信品質に基づいて、前記中継装置毎の全ての前記時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、
前記算出した評価値に基づいて、前記端末の通信先となる前記中継装置を決定することを特徴とするセンタ装置。
【請求項１１】
センタ装置に接続される少なくとも一つ中継装置と通信可能な端末であって、
前記端末と前記少なくとも一つの中継装置との間の通信の通信時刻及び通信品質を含む通信ログを記憶する通信ログ記憶部と、
前記通信ログに基づいて、所定の時間帯毎の前記端末と前記少なくとも一つの中継装置との間の通信品質を算出し、前記少なくとも一つの中継装置毎の前記所定の時間帯毎の前記通信品質を通信品質情報として記憶する通信品質情報作成部と、
前記通信品質情報を参照し、前記少なくとも一つの中継装置から前記端末の通信先の中継装置を決定する通信先決定部と、を備え、
前記通信先決定部は、
前記少なくとも一つの中継装置毎の前記所定の時間帯毎の前記通信品質に基づいて、前記中継装置毎の全ての前記時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、
前記算出した評価値に基づいて、前記端末の通信先となる前記中継装置を決定することを特徴とする端末。
【請求項１２】
端末と、少なくとも一つの中継装置と、センタ装置とを有する計算機システムにおける通信制御方法であって、
前記端末は、前記少なくとも一つの中継装置と通信可能であって、
前記少なくとも一つの中継装置は前記センタ装置に接続され、
前記方法は、
前記計算機システムが、前記端末と前記少なくとも一つの中継装置との間の通信の通信時刻及び通信品質を含む通信ログを記憶し、
前記計算機システムが、前記通信ログに基づいて、所定の時間帯毎の前記端末と前記少なくとも一つの中継装置との間の通信品質を算出し、前記少なくとも一つの中継装置毎の前記所定の時間帯毎の前記通信品質を通信品質情報として記憶し、
前記計算機システムが、前記通信品質情報を参照し、前記少なくとも一つの中継装置から前記端末の通信先の中継装置を決定し、
前記端末の通信先を決定する場合、前記計算機システムが、前記少なくとも一つの中継装置毎の前記所定の時間帯毎の前記通信品質に基づいて、前記中継装置毎の全ての前記時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、前記算出した評価値に基づいて、前記端末の通信先となる前記中継装置を決定することを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末の通信先となる中継装置を決定する計算機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ボイラーや火力タービン等の設備の監視又は保守、若しくは構内のエネルギー消費量の監視を、現場から離れたセンタ装置から遠隔で実施することの需要が高まっている。この際、末端の監視用の各センサとセンタ装置とが通信用のケーブルで接続されると、コストが増加し、各センサが移動する場合があるため、好ましくない。このため、各センサの情報が無線通信で一旦基地局装置に集約され、基地局装置が集約した各センサの情報をセンタ装置に送信する構成が注目されている。
【０００３】
一般に、無線通信は有線通信に比べて受信信号強度のような通信品質の変動が大きいことが知られている。これに対して、平均通信品質が良い経路を主経路とし、主経路の通信品質が劣化した場合、パケットを再送すること、また、通信品質が劣化した主経路と他の経路とを併用し、パケットを送信することによって、所定の信頼性を満たしつつ、コストを低減する手法が知られている。ここで、信頼性を評価するために例えばパケット到達率を用いることができ、コストを評価するために例えば通信時間を用いることができる。
【０００４】
このような背景技術として、特開２０１２−１５１５５４号公報（特許文献１）及び特開２０１１−９９７４号公報（特許文献２）がある。
【０００５】
特許文献１の公報には、「同じ建物５内に配置された親局２と複数台の子局１が順次送信局となるように設定して試験通信を実施し、受信の可否や受信感度等の通信結果を一覧表（通信試験結果表）６にして表示させる。そして、この一覧表６に基づき、複数台の子局１のうち親局２との直接相互通信が行えない通信不良局に対して、この通信不良局および親局２との直接相互通信を良好とする別の子局１を中継局に選定し、この別の子局１を介して前記通信不良局と親局２との無線通信を行う通信経路を構築する。また、中継局として好適な子局１が存在しない場合は、通信速度を遅くしたり、通信電力を上げたり、専用中継局８を追加するなどして対処する。」と記載されている（要約参照）。
【０００６】
特許文献２の公報には、「中央サーバ２は、無線通信のサービスエリア内における作業員行動や荷物搬入等の運用計画を活用し、各時間帯での中継経路の通信品質を推定することで、各時間帯での最適な中継経路を導出する。各無線局１は、中央サーバ２により推定された変動が発生する前に中継経路を変更することで、変動発生による通信のロバスト性やリアルタイム性の低下を避ける。また中央サーバ２は通信環境の状態を表示する状態表示装置２５を備え、通信品質が劣化した箇所や通信品質を改善するための対策を表示する。」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１５１５５４号公報
【特許文献２】特開２０１１−９９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１には、試験通信を実施し、この試験通信機関の平均通信を指標に主経路を選択する方法が開示されている。しかし、特許文献１に記載された方法は、通信期間における環境変動が考慮されておらず、例えば遮蔽等によってある経路の通信品質の極端に悪い期間があったとしても、その他の期間のこの経路の通信品質が十分に良ければこの経路が主経路に選択される。このため、通信品質の悪い期間においてパケットの再送が多発し、この経路の通信時間は結果的には他の経路の通信時間より長くなる可能性がある。
【０００９】
このように、通信環境の変化による長期的な通信品質の変動への対応方法としては、例えばＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）で標準化されているアドホックネットワークがある。アドホックネットワークでは、運用中に周囲の通信が監視され、現在の通信に使用中の経路よりも通信品質の良い経路があれば通信に使用する経路をこの通信品質の良い経路に切り替える。
【００１０】
また、特許文献２には、通信環境の変化による長期的な通信品質の変動に対応するために、長期間の運用ログに基づき通信品質の変動の周期性を予測し、通信品質が悪化する前に経路を切り替える方法が開示されている。
【００１１】
しかし、例えばアドホックネットワークでは、観測できる通信が端末周辺に限定されるので、ネットワーク全体又は長期的な運用において最適な通信経路を選択できない場合がある。また、特許文献２に開示された方法では、通信品質の変動の周期性を利用するので、周期的でない変動に対しては通信品質の悪化を予測できず、通信品質が悪化する前に経路を切り替えることができない場合がある。また、特許文献２に開示された方法では、通信経路を切り替えるが、通信経路の切り替えには端末間で時刻が同期されていることが必要となる。しかし、例えばセンサを有し、バッテリで駆動する端末では、他の端末と時刻を同期できないので、このような端末間で特許文献２の方法を適用することは困難である。
【００１２】
本発明は、通信環境の変化による通信品質の変動があっても最適な通信品質の経路を選択する計算機システム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】
【００１３】
本発明の代表的な一例を示せば、端末と、前記端末と通信可能な少なくとも一つの中継装置と、前記少なくとも一つの中継装置に接続されるセンタ装置と、を備える計算機システムであって、前記端末と前記少なくとも一つの中継装置との間の通信の通信時刻及び通信品質を含む通信ログを記憶する通信ログ記憶部と、前記通信ログに基づいて、所定の時間帯毎の前記端末と前記少なくとも一つの中継装置との間の通信品質を算出し、前記少なくとも一つの中継装置毎の前記所定の時間帯毎の前記通信品質を通信品質情報として記憶する通信品質情報作成部と、前記通信品質情報を参照し、前記少なくとも一つの中継装置から前記端末の通信先の中継装置を決定する通信先決定部と、を備え、前記通信先決定部は、前記少なくとも一つの中継装置毎の前記所定の時間帯毎の前記通信品質に基づいて、前記中継装置毎の全ての前記時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、前記算出した評価値に基づいて、前記端末の通信先となる前記中継装置を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡潔に説明すれば、下記の通りである。すなわち、通信環境の変化による通信品質の変動があっても最適な通信品質の経路を選択する計算機システムを提供できる。
【００１５】
上記した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の計算機システムの構成図である。
【図２】実施例１の端末及び中継装置のブロック図である。
【図３】実施例１のセンタ装置のブロック図である。
【図４】実施例１のセンタ装置の装置構成の説明図である。
【図５】実施例１の通信ログテーブルの説明図である。
【図６】実施例１の通信品質テーブルの説明図である。
【図７】実施例１の通信経路監視処理のフローチャートである。
【図８】実施例１の計算機システムで通信されるメッセージの形式の説明図である。
【図９】実施例１の通信先決定処理のフローチャートである。
【図１０】実施例１の変形例の通信先決定処理のフローチャートである。
【図１１】実施例２の計算機システムの構成図である。
【図１２】実施例２の通信品質テーブルの説明図である。
【図１３】実施例４のセンタ装置の装置構成の説明図である。
【図１４】実施例４の通信経路監視処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に従い説明する。図面において同じ符号を付したものは同じ動作を示し、そのため記述を省略する。
【実施例１】
【００１８】
実施例１について図１〜図１０を用いて説明する。図１は、実施例１の計算機システムの構成図である。
【００１９】
本実施例の計算機システムは、端末１０１、中継装置１０２Ａ〜１０２Ｄ、及びセンタ装置１０３を備える。中継装置１０２Ａ〜１０２Ｄを総称する場合、中継装置１０２と記載する。図１に示す計算機システムは、四つの中継装置１０２Ａ〜１０２Ｄを備えるが、少なくとも二つの中継装置１０２を備えればよく、中継装置１０２の数は図１に限定されない。
【００２０】
端末１０１は、温度又は圧力等を計測する少なくとも一つのセンサが取得したセンサ情報を収集し、収集したセンサ情報をセンタ装置１０３に送信する。端末１０１とセンタ装置１０３とが直接通信できない可能性があるので、端末１０１とセンタ装置１０３とは、中継装置１０２を介して通信する。
【００２１】
中継装置１０２は、端末１０１とセンタ装置１０３との間の通信を中継する。中継装置１０２は、端末１０１と無線で通信し、センタ装置１０３と無線より信頼度の高い例えば有線で通信する。端末１０１と中継装置１０２との間の無線による通信で通信品質が変動する。なお、中継装置１０２と端末１０１との間の接続は、通信品質が変動するものであれば、有線であってもよい。
【００２２】
センタ装置１０３は、端末１０１からセンサ情報を収集し、収集したセンサ情報を管理し、各センサを遠隔で監視する。センタ装置１０３は、端末１０１と中継装置１０２との間の通信品質を含む通信ログを記憶する。また、センタ装置１０３は、記憶した通信ログに基づいて所定の時間帯毎の通信品質を算出し、算出した通信品質に基づいて端末１０１の通信先となる中継装置１０２を決定する。
【００２３】
なお、センタ装置１０３が各センサを遠隔で監視するので、本実施例の計算機システムは遠隔監視システムともいう。
【００２４】
図２は、実施例１の端末１０１及び中継装置１０２のブロック図である。
【００２５】
特定小電力無線又はＩＥＥＥ８０２．１５．４においては、ノード間の通信機能に大きな違いはない。このため、端末１０１と中継装置１０２とは同じハードウェア構成で実現できる。
【００２６】
端末１０１及び中継装置１０２は、アンテナ２０１、無線送受信部２０２、制御部２０３、ベースバンド復調部２０４、復号部２０５、外部インタフェース部２０６、符号化部２０７、及びベースバンド変調部２０８を有する。
【００２７】
無線送受信部２０２は、デュプレクサ、パワーアンプ、ローノイズアンプ、アップコンバータ、ダウンコンバータ、アナログデジタル変換器、デジタルアナログ変換器、自動周波数調整器、及び自動利得調整器を有する。アンテナ２０１から入力された無線周波数信号は、無線送受信部２０２を通じてベースバンド信号に変換され、ベースバンド復調部２０４に入力される。
【００２８】
ベースバンド復調部２０４は、制御部２０３から入力される変調方式の情報に基づいて入力信号を復調し、復調したデータを復号部２０５に入力する。
【００２９】
復号部２０５は、制御部２０３から入力される誤り訂正符号の情報に基づいて誤り訂正処理を入力された復調データに実行し、復調データを復号し、復号したデータを外部インタフェース部２０６に入力し、制御情報及び復号結果を制御部２０３に入力する。
【００３０】
端末１０１が有する外部インタフェース部２０６にはセンサが接続される。また、中継装置１０２が有する外部インタフェース部２０６にはセンタ装置１０３に接続される通信ケーブルが接続される。外部インタフェース部２０６は、復号部２０５から入力されたデータを接続先となるセンサ又はセンタ装置１０３に入力し、また、センサ又はセンタ装置１０３からデータが入力された場合、入力されたデータを符号化部２０７に入力する。また、端末１０１又は中継装置１０２の制御部２０３は、データを生成した場合、生成したデータを符号化部２０７に入力する。
【００３１】
符号化部２０７は、制御部２０３から入力される誤り訂正符号の情報に基づいて、外部インタフェース部２０６又は制御部２０３から入力されたデータを符号化し、符号化したデータをベースバンド変調部２０８に入力する。
【００３２】
ベースバンド変調部２０８は、制御部２０３から入力される変調方式の情報に基づいて、符号化部２０７から入力されたデータを変調し、ベースバンド信号を生成し、生成したベースバンド信号を無線送受信部２０２に入力する。無線送受信部２０２は、ベースバンド変調部２０８から入力されたデータを無線周波数信号に変換し、変換した無線周波数信号をアンテナ２０１から出力する。
【００３３】
制御部２０３は、端末１０１又は中継装置１０２の動作主体であり、データをセンサ又はセンタ装置１０３に送信する場合には、誤り訂正符号及び変調方式等を管理し、復号部２０５から入力される復号結果に基づいて、復号部２０５によって復号されたデータを外部インタフェース部２０６に入力するか否かを判定する。また、制御部２０３は、データをセンサ又はセンタ装置１０３に送信する場合には、制御情報及び誤り訂正符号の情報を符号化部２０７に入力し、変調方式の情報をベースバンド変調部２０８に入力する。
【００３４】
また、制御部２０３は、センサ又はセンタ装置１０３からデータを受信した場合には、変調方式の情報をベースバンド復調部２０４に入力し、誤り訂正符号の情報を復号部２０５に入力する。
【００３５】
図３は、実施例１のセンタ装置１０３のブロック図である。
【００３６】
センタ装置１０３は、送受信部３０２、制御部３０３、復調部３０４、復号部３０５、アプリケーションインタフェース部３０６、符号化部３０７、及び変調部３０８を有する。なお、センタ装置１０３が無線通信機能を備える場合、送受信部３０２は図示しないアンテナに接続される。
【００３７】
送受信部３０２は中継装置１０２に接続される通信ケーブルに接続され、送受信部３０２は中継装置１０２から送信されたデータを受信した場合、受信したデータを復調部３０４に入力する。復調部３０４は、制御部３０３から入力される変調方式の情報に基づいて、送受信部３０２から入力されたデータを復調し、復調したデータを復号部３０５に入力する。
【００３８】
復号部３０５は、制御部３０３から入力される誤り訂正符号の情報に基づいて、復調部３０４から入力されたデータに誤り訂正処理を実行し、入力されたデータを復号し、復号したデータをアプリケーションインタフェース部３０６に入力し、制御情報及び復号結果を制御部３０３に入力する。
【００３９】
アプリケーションインタフェース部３０６は、復号部３０５から入力されたデータに基づいて、センタ装置１０３が実行するアプリケーションのデータを取得し、取得したアプリケーションのデータのストレージへの格納処理、又は取得したアプリケーションのデータに統計処理を実行する。また、アプリケーションインタフェース部３０６は、アプリケーションからデータが入力された場合、入力されたデータを符号化部３０７に入力する。また、制御部３０３は、データを生成した場合、生成したデータを符号化部３０７に入力する。
【００４０】
符号化部３０７は、制御部３０３から入力される誤り訂正符号の情報に基づいて、アプリケーションインタフェース部３０６又は制御部３０３から入力されたデータを符号化し、符号化したデータを変調部３０８に入力する。
【００４１】
変調部３０８は、制御部３０３から入力される変調方式の情報に基づいて、符号化部３０７から入力されたデータを変調し、変調したデータを送受信部３０２に入力する。送受信部３０２は、変調部３０８から入力されたデータを出力する。
【００４２】
制御部３０３は、センタ装置１０３の動作主体であり、データをアプリケーションに送信する場合には、誤り訂正符号及び変調方式等を管理し、復号部３０５から入力される復号結果に基づいて、復号部３０５によって復号されたデータをアプリケーションインタフェース部３０６に入力するか否かを判定する。また、制御部３０３は、データを中継装置１０２に送信する場合には、制御情報及び誤り訂正符号の情報を符号化部３０７に入力し、変調方式の情報を変調部３０８に入力する。
【００４３】
また、制御部３０３は、中継装置１０２からデータを受信した場合には、変調方式の情報を復調部３０４に入力し、誤り訂正符号の情報を復号部３０５に入力する。
【００４４】
また、制御部３０３は、復号部３０５から入力された制御情報に基づいて通信ログを記憶し、端末１０１の通信先となる中継装置１０２を決定し、決定結果を端末１０１に送信する。
【００４５】
図４は、実施例１のセンタ装置１０３の装置構成の説明図である。
【００４６】
センタ装置１０３は、送受信部３０２、プロセッサ４０１、データバッファ４０２、メモリ４０３、及び記憶装置４０５を有する。送受信部３０２、プロセッサ４０１、データバッファ４０２、メモリ４０３、及び記憶装置４０５は、それぞれ内部バス４０４を介して接続される。送受信部３０２は、図３で説明した詳細を説明したので説明を省略する。
【００４７】
記憶装置４０５には、通信制御プログラム４０６、通信品質テーブル管理プログラム４０７、通信経路選択プログラム４０８、通信ログテーブル４０９、通信品質テーブル４１０、及びパラメータ管理テーブル４１１が記憶される。
【００４８】
通信制御プログラム４０６は、センタ装置１０３が実施する通信を制御するプログラムである。詳細には、通信制御プログラム４０６は、復号部３０５又はアプリケーションインタフェース部３０６から入力された制御情報に基づいて、パラメータ管理テーブル４１１を更新する。また、通信制御プログラム４０６は、パラメータ管理テーブル４１１に基づいて制御情報を生成し、生成した制御情報をデータバッファ４０２に記憶する。また、通信制御プログラム４０６は、パラメータ管理テーブル４１１に基づいて、送受信部３０２がデータを送信する場合に必要となる制御情報及び変調方式の情報を変調部３０８に入力し、パラメータ管理テーブル４１１に基づいて、誤り訂正符号を符号化部３０７に入力する。
【００４９】
また、通信制御プログラム４０６は、パラメータ管理テーブル４１１に基づいて、送受信部３０２がデータを送信する場合に必要となる制御情報及び変調方式の情報を復調部３０４に入力し、パラメータ管理テーブル４１１に基づいて、誤り訂正符号を復号部３０５に入力する。
【００５０】
通信品質テーブル管理プログラム４０７は、復号部３０５から入力される制御情報に基づいて、端末１０１と中継装置１０２との間の通信時刻及び当該通信時刻における通信品質を含む通信ログを生成し、生成した通信ログを通信ログテーブル４０９に登録する。通信ログテーブル４０９は図５で詳細に説明する。また、通信品質テーブル管理プログラム４０７は、通信ログテーブル４０９に登録された通信ログに基づいて、所定の時間帯毎の端末１０１と中継装置１０２との間の通信品質を算出し、所定の時間帯毎の通信品質を通信品質テーブル４１０に登録する。通信品質テーブル４１０は図６で詳細に説明する。
【００５１】
通信経路選択プログラム４０８は、所定のタイミングで、通信品質テーブル４１０に基づいて、端末１０１と中継装置１０２との間の全ての時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、算出した評価値に基づいて、端末１０１の通信先となる中継装置１０２を決定する。所定のタイミングとは、例えば、通信経路選択プログラム４０８が端末１０１の通信先を前回選択してから所定時間が経過したタイミングであるが、これに限定されない。なお、通信経路選択プログラム４０８の具体的な処理は、図９で詳細に説明する。
【００５２】
パラメータ管理テーブル４１１には、復号部３０５用の変調方式、符号化部３０７用の変調方式、及び通信経路選択プログラム４０８が通信先を決定するために用いる情報等が登録される。
【００５３】
なお、記憶装置４０５には、図３に示すプログラム及びデータ以外のプログラム及びデータが記憶されてもよい。例えば、記憶装置４０５には、センタ装置１０３が実行するアプリケーションのプログラム等も記憶される。
【００５４】
プロセッサ４０１は、記憶装置４０５に記憶された通信制御プログラム４０６、通信品質テーブル管理プログラム４０７、通信経路選択プログラム４０８、通信ログテーブル４０９、通信品質テーブル４１０、及びパラメータ管理テーブル４１１をメモリ４０３にロードし、メモリ４０３にロードされた各種テーブルを必要に応じて参照しながら、これらのプログラムを実行する。
【００５５】
データバッファ４０２には、センタ装置１０３が生成した制御情報（センタ装置１０３が実行するアプリケーションからの情報、又は、例えば符号化されたデータ及び制御情報の受信の正否を示す情報等）が端末１０１に送信するために一時的に記憶される。また、データバッファ４０２には、符号化部３０７が符号化したデータ、制御部３０３が生成した制御情報等も一時的に記憶される。
【００５６】
メモリ４０３には、プロセッサ４０１が実行する各種プログラムが記憶装置４０５からロードされ、プログラムを実行する場合に必要な各種テーブル等も記憶装置４０５からロードされる。
【００５７】
なお、端末１０１及び中継装置１０２もセンタ装置１０３は、送受信部３０２の代わりに、無線送受信部２０２、及び外部インタフェース部２０６を有し、その他の点はセンタ装置１０３と同じ構成である。
【００５８】
図５は、実施例１の通信ログテーブル４０９の説明図である。
【００５９】
通信ログテーブル４０９は、時刻５０１、送信元５０２、宛先５０３、メッセージＩＤ５０４、及び通信品質５０５を含む。
【００６０】
時刻５０１には、端末１０１と中継装置１０２との間の通信品質を含むメッセージを端末１０１又は中継装置１０２が受信した時刻が登録される。送信元５０２には、メッセージの送信元の識別情報が登録される。宛先５０３には、メッセージの宛先の識別情報が登録される。メッセージＩＤ５０４には、メッセージの識別情報が登録される。通信品質５０５には、メッセージに含まれる端末１０１と中継装置１０２との間の通信品質を示す情報が登録される。通信品質を示す情報は例えば到達率等のような数値であってもよい。また、通信品質５０５には、通信品質を示す数値が所定値以上であれば通信品質が良いことを示す情報が登録され、通信品質を示す数値が所定値より小さければ通信品質が悪いことを示す情報が登録されてもよい。
【００６１】
図６は、実施例１の通信品質テーブル４１０の説明図である。
【００６２】
センタ装置１０３は、通信ログテーブル４０９に基づいて、例えば、時間帯毎の長期間の通信品質の評価指標を生成する。評価指標は、例えば、各時間帯における通信品質の平均値、最低値、又はパケット到達率の平均値等である。パケット到達率は、例えば、通信ログテーブル４０９に含まれるメッセージＩＤ５０４の連続性に基づいて算出されてもよいし、センタ装置１０３がポーリングによって通信品質を取得する場合、ポーリング実施時刻と当該ポーリングに対応するメッセージの時刻５０１に登録された時刻との差分に基づいて、算出されてもよい。
【００６３】
図６に示す通信品質テーブル４１０は、１日（２４時間）が６時間毎の四つの時間帯に分割され、各時間帯のパケットの到達率が、端末１０１と中継装置１０２との間の通信品質の評価指標として算出された例を示す。
【００６４】
通信品質テーブル４１０は、宛先６０１及び時間帯毎の到達率６０２を含む。
【００６５】
宛先６０１には、中継装置１０２の識別情報が登録される。時間帯毎の到達率６０２には、時間帯毎に算出されたパケットの到達率が登録される。
【００６６】
なお、通信品質の評価指標が算出される時間帯は、通信のサンプル数が所定値以上となるように決定されてもよいし、工場の稼働時間等のように通信品質の変動要因が特定できる場合、変動要因に基づいて時間帯が決定されてもよい。
【００６７】
図７は、実施例１の通信経路監視処理のフローチャートである。
【００６８】
通信経路監視処理は、所定のタイミングでセンタ装置１０３によって実行される。
【００６９】
本実施例のセンタ装置１０３の動作フェーズには、運用フェーズと設計フェーズとがある。運用フェーズは、端末１０１に記憶されたセンサ情報及び端末１０１と中継装置１０２との間の通信品質を含む通信ログを記憶するフェーズであり、設計フェーズは、端末１０１の通信先となる中継装置１０２を決定することによって、端末１０１の通信経路を設計するフェーズである。
【００７０】
このように、センタ装置１０３の動作フェーズを運用フェーズ及び設計フェーズに分けることによって、例えば、センサ情報の収集中であっても端末１０１の通信経路を変更でき、データの到達性の悪化を回避できる。なお、データの到達性の悪化が回避できれば、センタ装置１０３の動作フェーズを分ける必要はなく、例えば、センタ装置１０３は、通信経路の設計とセンサ情報の収集とを並行して実行し、センサ情報を収集していない端末１０１の通信経路を変更してもよい。
【００７１】
まず、センタ装置１０３の通信制御プログラム４０６は、設計フェーズに移行するか否かを判定する（７０１）。ステップ７０１の処理の判定基準は、例えば、前回設計フェーズに移行してから所定時間経過した場合、又は、端末１０１と中継装置１０２との間の通信品質が所定値以下となった場合であり、通信制御プログラム４０６は、例えば、いずれかの判定基準を満たすと判定した場合、設計フェーズに移行すると判定する。
【００７２】
また、計算機システムが複数の端末１０１を備える場合、通信制御プログラム４０６は、全ての端末１０１の数に対していずれかの判定基準を満たす端末１０１の数の割合が所定値以上となった場合、いずれかの判定基準を満たす端末１０１の通信経路を設計すべく設計フェーズに移行する。この場合、センタ装置１０３は、いずれかの判定基準を満たす全ての端末１０１の通信経路をまとめて設計してもよいし、各端末１０１の通信経路を個別に設計してもよい。
【００７３】
ステップ７０１の処理で、設計フェーズに移行しないと判定された場合、センタ装置１０３は運用フェーズで動作する。この場合、センタ装置１０３の通信制御プログラム４０６は、端末１０１からセンサ情報を取得する（７０２）。
【００７４】
ステップ７０２の処理について詳細に説明する。
【００７５】
端末１０１は、所定のタイミングでセンサ情報を含むセンサ情報メッセージをセンタ装置１０３に送信する。ここで、本計算機システムで通信されるメッセージの形式について図８を用いて説明する。
【００７６】
図８は、実施例１の計算機システムで通信されるメッセージの形式の説明図である。
【００７７】
メッセージは、通信ヘッダ８０１、及びペイロード８０２を含む。通信ヘッダ８０１には、例えば、ＴＣＰ／ＩＰヘッダ又はＭＡＣヘッダ等であり、通信ヘッダ８０１には、送信元の識別情報、宛先の識別情報、及びメッセージＩＤ等の転送に必要なデータが登録される。ペイロード８０２には、実際のデータが登録される。
【００７８】
本実施例のペイロード８０２は、通信品質情報ヘッダ８０３、及びアプリケーションデータ８０４を含む。
【００７９】
通信品質情報ヘッダ８０３は、通信品質の計測に用いられたメッセージに関する情報、及び通信品質を含み、詳細には、時刻８０５、送信元ＩＤ８０６、宛先ＩＤ８０７、メッセージＩＤ８０８、及び通信品質８０９を含む。アプリケーションデータ８０４は、実際のデータ、例えば、センサ情報等が登録される。
【００８０】
時刻８０５には、通信品質の計測に用いられたメッセージの受信時刻が登録される。送信元ＩＤ８０６には、通信品質の計測に用いられたメッセージの送信元の識別情報が登録される。宛先ＩＤ８０７には、通信品質の計測に用いられたメッセージの宛先の識別情報が登録される。メッセージＩＤ８０８には、通信品質の計測に用いられたメッセージの識別情報が登録される。通信品質８０９には、通信品質を示す値が登録される。
【００８１】
例えばＩＥＥＥ  ８０２．１５．４−２０１１においては、送信元ＩＤ８０６及び宛先ＩＤ８０７は、それぞれＳｏｕｒｃｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ及びＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ａｄｄｒｅｓｓに相当し、メッセージＩＤ８０８はＳｅｑｕｅｎｃｅ  Ｎｕｍｂｅｒに相当し、通信品質８０９はＬＱＩ（Ｌｉｎｋ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）に相当する。
【００８２】
なお、通信品質情報ヘッダ８０３は、メッセージを受信した中継装置１０２又は端末１０１がペイロード８０２に付与する。また、センタ装置１０３が一つのアプリケーションデータを取得するために、無線通信が複数回実施される場合、ペイロード８０２は複数の通信品質情報ヘッダ８０３を含む。
【００８３】
図７に戻りステップ７０２の詳細な説明を続ける。端末１０１が送信するセンサ情報メッセージでは、通信品質情報ヘッダ８０３は付与されておらず、アプリケーションデータ８０４にはセンサ情報が登録される。
【００８４】
中継装置１０２は、センサ情報メッセージを受信した場合、受信したセンサ情報メッセージのペイロード８０２に通信品質情報ヘッダ８０３を付加する。この通信品質情報ヘッダ８０３の時刻８０５には、中継装置１０２がセンサ情報メッセージを受信した時刻が登録される。また、送信元ＩＤ８０６には、中継装置１０２が受信したセンサ情報メッセージの送信元、すなわち端末１０１の識別情報が登録される。また、宛先ＩＤ８０７には、中継装置１０２が受信したセンサ情報メッセージの宛先、すなわち中継装置１０２の識別情報が登録される。また、メッセージＩＤ８０８には、中継装置１０２が受信したセンサ情報メッセージの識別情報が登録される。また、通信品質８０９には、中継装置１０２が受信したセンサ情報メッセージに基づいて計測された端末１０１から中継装置１０２までの経路の通信品質が登録される。
【００８５】
そして、中継装置１０２は、ペイロード８０２に通信品質情報ヘッダ８０３を付加したセンサ情報メッセージをセンタ装置１０３に送信する。センタ装置１０３は、センサ情報メッセージを受信することによって、センサ情報を取得することになる。
【００８６】
次に、センタ装置１０３がポーリング形式によって端末１０１からセンサ情報を取得する場合について説明する。
【００８７】
まず、センタ装置１０３の通信制御プログラム４０６は、端末１０１にセンサ情報の取得要求メッセージを送信する。次に、中継装置１０２は、取得要求メッセージを受信した場合、受信した取得要求メッセージを端末１０１に送信する。なお、中継装置１０２又はセンタ装置１０３が送信する取得要求メッセージでは、通信品質情報ヘッダ８０３は付加されておらず、アプリケーションデータ８０４には、センサ情報を取得する旨のデータが登録される。
【００８８】
端末１０１は、取得要求メッセージを受信した場合、受信した取得要求メッセージに基づいてセンサ情報を取得し、センサ情報をアプリケーションデータ８０４に登録したセンサ情報メッセージをセンタ装置１０３に送信する。端末１０１は、センサ情報メッセージのペイロード８０２に通信品質情報ヘッダ８０３を付加する。この通信品質情報ヘッダ８０３には、取得要求メッセージが中継装置１０２から端末１０１に到達するまでの経路の通信品質が含まれる。なお、端末１０１が付加する通信品質情報ヘッダ８０３に含まれる各項目に登録される情報は、上記した中継装置１０２が通信品質情報ヘッダ８０３を付加する場合と同様なので、説明を省略する。
【００８９】
中継装置１０２は、センサ情報メッセージを受信した場合、受信したセンサ情報メッセージのペイロード８０２に通信品質情報ヘッダ８０３を付加して、センタ装置１０３に送信する。中継装置１０２が付与する通信品質情報ヘッダ８０３には、取得要求メッセージが中継装置１０２から端末１０１に到達するまでの経路の通信品質が含まれる。なお、中継装置１０２が付加する通信品質情報ヘッダ８０３に含まれる各項目に登録される情報は、上記した中継装置１０２が通信品質情報ヘッダ８０３を付加する場合と同様なので、説明を省略する。
【００９０】
センタ装置１０３は、センサ情報メッセージを受信することによって、端末１０１からセンサ情報を取得することになる。なお、センタ装置１０３が受信したセンサ情報メッセージは、端末１０１が付加した通信品質情報ヘッダ８０３及び中継装置１０２が付加した通信品質情報ヘッダ８０３を含む。端末１０１が付加した通信品質情報ヘッダ８０３には、中継装置１０２から端末１０１への経路の通信品質が登録され、中継装置１０２が付加した通信品質情報ヘッダ８０３には、端末１０１から中継装置１０２への経路の通信品質が登録される。
【００９１】
これによって、センタ装置１０３は、中継装置１０２から端末１０１までの経路の通信品質及び端末１０１から中継装置１０２までの経路の通信品質を把握することができる。
【００９２】
センタ装置１０３がセンサ情報を収集すると、センタ装置１０３の通信品質テーブル管理プログラム４０７は、収集したセンサ情報に基づいて通信ログを通信ログテーブル４０９に記憶し（７０３）、通信経路監視処理を終了する。具体的には、通信品質テーブル管理プログラム４０７は、センタ装置１０３が受信したセンサ情報メッセージに含まれる通信品質情報ヘッダ８０３の数だけ、通信ログテーブル４０９にレコードを追加する。そして、通信品質テーブル管理プログラム４０７は、追加したレコードの時刻５０１に通信品質情報ヘッダ８０３の時刻８０５に登録された情報を登録し、追加したレコードの送信元５０２に通信品質情報ヘッダ８０３の送信元ＩＤ８０６に登録された情報を登録し、追加したレコードの宛先５０３に通信品質情報ヘッダ８０３の宛先ＩＤ８０７に登録された情報を登録し、追加したレコードのメッセージＩＤ５０４に通信品質情報ヘッダ８０３のメッセージＩＤ８０８に登録された情報を登録し、追加したレコードの通信品質５０５に通信品質情報ヘッダ８０３の通信品質８０９に登録された情報を登録する。
【００９３】
一方、ステップ７０１の処理で設計フェーズに移行すると判定された場合、通信品質テーブル管理プログラム４０７は、通信ログテーブル４０９に基づいて、所定時間毎の通信品質を宛先毎に算出し、算出した通信品質を通信品質テーブルに登録する（７０４）。
【００９４】
次に、センタ装置１０３の通信経路選択プログラム４０８は、通信品質テーブル４１０に基づいて端末１０１の通信先となる中継装置１０２を決定する通信先決定処理を実行する（７０５）。通信先決定処理は、図９で詳細に説明する。
【００９５】
次に、通信経路選択プログラム４０８は、ステップ７０５の処理で決定された通信先となる中継装置１０２を経由する経路を端末１０１に通知する（７０６）。
【００９６】
端末１０１は、ステップ７０６の通知を受信すると、完了通知を新たな通信先となる中継装置１０２を介してセンタ装置１０３に送信する。センタ装置１０３は、端末１０１から送信された完了通知を受信し（７０７）、処理を終了する。このように、センタ装置１０３が通信先となる中継装置１０２を経由する経路を端末１０１に通知することによって、端末１０１及び中継装置１０２が経路を変更するので、端末１０１の時刻と中継装置１０２の時刻とが同期されていなくても、端末１０１及び中継装置１０２の経路の変更が可能である。
【００９７】
図９は、実施例１の通信先決定処理のフローチャートである。
【００９８】
センタ装置１０３の通信経路選択プログラム４０８は、通信品質テーブル４１０を取得する（９０１）。
【００９９】
次に、通信経路選択プログラム４０８は、端末１０１にダイバーシチを実施するか否かを判定する（９０２）。ここで、ダイバーシチとは、端末１０１が一つのデータを複数の通信先となる中継装置１０２に同時に送信する通信方式である。端末１０１にダイバーシチを実施することによって、端末１０１から中継装置１０２までのパケット到達率が向上するが、これと引き換えに、端末１０１が送信する信号量が増加し、端末１０１のバッテリの消費量及び無線通信リソースの消費量が増加する。
【０１００】
ダイバーシチを実施するか否かを示す情報は、例えば、パラメータ管理テーブル４１１に予め登録されているものとし、ステップ９０２の処理では、通信経路選択プログラム４０８は、パラメータ管理テーブル４１１を参照し、端末１０１にダイバーシチを実施するか否かを判定するものとする。
【０１０１】
ステップ９０２の処理で、端末１０１にダイバーシチを実施しないと判定された場合、通信経路選択プログラム４０８は、端末１０１に接続可能な中継装置１０２から処理対象となる一の中継装置１０２を選択し、ステップ９０３〜９０５の処理を実行する。ステップ９０３〜９０５の処理は、端末１０１に接続可能な全ての中継装置１０２（Ｎ個の中継装置１０２）に実行されるまで繰り返し実行される。
【０１０２】
通信経路選択プログラム４０８は、中継装置１０２の全ての時間帯を通した通信品質の評価値として最悪値を用いるか否かを判定する（９０３）。例えば、評価値として最悪値を用いるか否かを示す情報はパラメータ管理テーブル４１１に予め登録されているものとし、ステップ９０３の処理では、通信経路選択プログラム４０８は、パラメータ管理テーブル４１１を参照し、処理対象の中継装置１０２の評価値として最悪値を用いるか否かを判定するものとする。
【０１０３】
ステップ９０３の処理で、処理対象の中継装置１０２の評価値として最悪値を用いると判定された場合、通信経路選択プログラム４０８は、通信品質テーブル４１０の処理対象の中継装置１０２の全ての時間帯を通した通信品質のうち最低の通信品質を評価値とする（９０４）。ステップ９０４の処理では、具体的には、通信経路選択プログラム４０８は、数１を計算することによって評価値を算出する。
【０１０４】
【数１】
2015220712.tif 000003
【０１０５】
数１及び後述する数２では、処理対象の中継装置１０２をｋとし、時間帯ｔにおける通信品質（通信品質テーブルにおけるｋ及びｔの通信品質の値）をＰk,tとし、時間帯の総数をＴとする。
【０１０６】
一方、ステップ９０３の処理で、処理対象の中継装置１０２の評価値として最悪値を用いないと判定された場合、通信経路選択プログラム４０８は、時間帯毎に所定の回数（Ｌ回）だけパケットを再送した場合の到達率を算出し、各時間帯の到達率の平均到達率を評価値として算出する（９０５）。ステップ９０５の処理では、具体的には、通信経路選択プログラム４０８は、数２を計算することによって評価値を算出する。
【０１０７】
【数２】
2015220712.tif 000004
【０１０８】
なお、ステップ９０５の処理によれば、ステップ９０４の処理より適した評価値を算出できるが、ステップ９０４の処理より計算量が増加してしまう。このため、センタ装置１０３の性能、及び中継装置１０２の数等を考慮して、管理者がステップ９０４又は９０５の処理のいずれかで評価値を算出することが望ましい。
【０１０９】
ステップ９０３〜９０５の処理によって、全ての中継装置１０２の評価値が算出されると、通信経路選択プログラム４０８は、評価値が最大となる中継装置１０２、すなわち評価値が最良となる中継装置１０２を通信先に決定し（９０６）、通信先決定処理を終了する。
【０１１０】
一方、ステップ９０２の処理で、端末１０１にダイバーシチを実施すると判定された場合、通信経路選択プログラム４０８は、端末１０１に接続可能な全ての中継装置１０２（Ｎ個の中継装置）から、端末１０１とダイバーシチによって通信する中継装置１０２の数（Ｍ個の中継装置）を選択する場合の全ての中継装置１０２の組み合わせを算出し、処理対象となる組み合わせを選択し、ステップ９０７〜９０９の処理を実行する。端末１０１とダイバーシチによって通信する中継装置１０２の数はパラメータ管理テーブル４１１に予め登録されている。ステップ９０７〜９０９の処理は、全ての中継装置１０２の組み合わせに実行されるまで繰り返し実行される。なお、中継装置１０２の組み合わせ個数は、NＣM個である。
【０１１１】
通信経路選択プログラム４０８は、処理対象の組み合わせとなる中継装置１０２の全ての時間帯を通した通信品質の評価値として最悪値を用いるか否かを判定する（９０７）。ステップ９０７の処理の詳細は、ステップ９０３の処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１１２】
ステップ９０７の処理で、処理対象の組み合わせとなる中継装置１０２の評価値として最悪値を用いると判定された場合、通信経路選択プログラム４０８は、通信品質テーブル４１０の処理対象の組み合わせとなる各中継装置１０２の各時間帯の通信品質に基づいて、端末１０１が処理対象となる組み合わせとなる複数の中継装置１０２にパケットを送信した場合におけるパケットの到達率を算出し、全ての時間帯のうち最大となる到達率を評価値として算出する（９０８）。ステップ９０８の処理では、具体的には、通信経路選択プログラム４０８は、数３を計算することによって評価値を算出する。
【０１１３】
【数３】
2015220712.tif 000005
【０１１４】
数３及び後述する数４では、ｋ、ｔ、及びＴは数１及び数２と同じであるので説明を省略し、Ｆは処理対象の組み合わせとなる中継装置１０２の集合である。
【０１１５】
一方、ステップ９０７の処理で、処理対象の組み合わせとなる中継装置１０２の評価値として最悪値を用いないと判定された場合、通信経路選択プログラム４０８は、時間帯毎に所定の回数（Ｌ回）だけパケットを処理対象の組み合わせとなる中継装置１０２に再送した場合の到達率を算出し、各時間帯の到達率の平均到達率を評価値として算出する（９０９）。ステップ９０９の処理では、具体的には、通信経路選択プログラム４０８は、数２を計算することによって評価値を算出する。
【０１１６】
【数４】
2015220712.tif 000006
【０１１７】
ステップ９０７〜９０９の処理によって、全ての組み合わせとなる中継装置１０２の評価値が算出されると、通信経路選択プログラム４０８は、評価値が最大となる組み合わせの中継装置１０２の集合、すなわち評価値が最良となる組み合わせとなる中継装置１０２の集合を通信先に決定し（９１０）、通信先決定処理を終了する。
【０１１８】
なお、ステップ９０２の処理では、ダイバーシチを実施するか否かを示す情報がパラメータ管理テーブル４１１に予め登録されていると説明したが、通信経路選択プログラム４０８は、例えば、端末１０１のバッテリの消費量及び無線通信リソースの消費量の少なくとも一方に基づいて、端末１０１のダイバーシチを実施するか否かをその都度判定してもよい。
【０１１９】
また、ステップ９０３又は９０７の処理では、通信経路選択プログラム４０８は、例えば、センタ装置１０３の現在の処理負荷等に基づいて最悪値を用いるか否かをその都度判定してもよい。
【０１２０】
また、評価値は、図９で説明した最悪値及び平均到達率に限定されるものではなく、例えば所定の到達率を満足するために必要となる通信時間等の他の値を用いてもよい。
【０１２１】
以上によって、本実施例の計算機システムは、全ての時間帯を通した通信品質の評価値を算出し、算出した評価値に基づいて、端末１０１の通信先となる中継装置１０２を決定する。このため、通信環境の変化による通信品質の変動があっても最適な通信品質の経路を選択できる。
【０１２２】
また、図９で説明したように、本実施例の計算機システムは、評価値として全ての時間帯を通した通信品質の最悪な値を用いて、端末１０１の通信先を決定する。このため、通信品質が極端に悪くなる時間帯がある中継装置は通信先として決定されにくいので、当該時間帯において通信時間が増大することを防止できる。
【０１２３】
また、図９で説明したように、本実施例の計算機システムは、所定の時間帯毎に端末１０１と中継装置１０２との間でデータを所定回数通信した場合のデータの到達率を算出し、全ての時間帯の到達率の平均値を評価値に用いて、端末１０１の通信先を決定する。この評価値は、全ての時間帯の通信品質を精度よく評価するものであるので、データの到達率が平均して高い中継装置１０２を端末１０１の通信先として決定できる。
【０１２４】
また、本実施例の計算機システムは、端末１０１から中継装置１０２への通信品質、及び中継装置１０２から端末１０１への通信品質を把握できる。
【０１２５】
次に、実施例１の変形例について図１０を用いて説明する。
【０１２６】
本変形例では、通信経路選択プログラム４０８は、ダイバーシチを実施するか否かを判定せず、通信先として選択される中継装置１０２の最大数までの中継装置１０２の数毎に評価値を算出し、算出した評価値が最大の中継装置１０２の組み合わせを通信先に決定する。
【０１２７】
図１０は、実施例１の変形例の通信先決定処理のフローチャートである。図１０に示す処理のうち図９に示す処理と同じ処理は、同じ符号を付与し、説明を省略する。
【０１２８】
ステップ９０１の処理で通信品質テーブル４１０が取得されると、通信経路選択プログラム４０８は、通信先として中継装置１０２の最大数である最大選択数を取得し、１から最大選択数の間から処理対象となる選択数（Ｍ）を選択し、最大選択数までの全ての選択数に対してステップ９０７〜９０９の処理を繰り返し実行する。なお、最大選択数はパラメータ管理テーブル４１１に予め登録されているものとする。
【０１２９】
次に、通信経路選択プログラム４０８は、端末１０１に接続可能な全ての中継装置１０２（Ｎ個の中継装置）から、処理選択数の中継装置１０２を選択する場合の全ての中継装置１０２の組み合わせを算出し、処理対象となる組み合わせを選択し、ステップ９０７〜９０９の処理を実行する。ステップ９０７〜９０９の処理は、全ての中継装置１０２の組み合わせに実行されるまで繰り返し実行される。なお、中継装置１０２の組み合わせ個数は、NＣM個である。
【０１３０】
ステップ９０８又は９０９の処理で評価値が算出され、処理対象の選択数の全ての組み合わせに対してステップ９０７〜９０９の処理が実行されていない場合、通信経路選択プログラム４０８は、他の組み合わせを処理対象となる組み合わせに選択し、ステップ９０７〜９０９の処理を実行する。
【０１３１】
ステップ９０８又は９０９の処理で評価値が算出され、処理対象の選択数の全ての組み合わせに対してステップ９０７〜９０９の処理が実行された場合、通信経路選択プログラム４０８は、最大選択数までの全ての選択数にステップ９０７〜９０９の処理が実行されたか否かを判定する。最大選択数までの全ての選択数にステップ９０７〜９０９の処理が実行されていない場合、通信経路選択プログラム４０８は、他の選択数を処理対象の選択数に選択し、ステップ９０７〜９０９の処理を実行する。
【０１３２】
最大選択数までの全ての選択数にステップ９０７〜９０９の処理が実行された場合、通信経路選択プログラム４０８は、ステップ９１０の処理で、評価値が最大となる組み合わせの中継装置１０２の集合を通信先に選択し、通信先決定処理を終了する。
【０１３３】
以上によって、ダイバーシチを実施するか否かにかかわらず、最適な中継装置１０２の集合を通信先に選択できるので、端末１０１と中継装置１０２との間で効率よくデータを通信できる。
【実施例２】
【０１３４】
以下、実施例２について図１１及び図１２を用いて説明する。
【０１３５】
本実施例では、端末１０１と通信可能な第１中継装置、及びセンタ装置１０３に接続される第２中継装置を備える計算機システムについて説明する。
【０１３６】
図１１は、実施例２の計算機システムの構成図である。
【０１３７】
端末１０１と通信可能な第１中継装置は、中継装置１０２Ａ〜１０２Ｄを含む。また、センタ装置１０３に接続される第２中継装置は、中継装置１１０２Ａ〜１１０２を含む。第１中継装置は少なくとも一つの第２中継装置を介在してセンタ装置１０３に接続される。したがって、センタ装置１０３は、第１中継装置と通信する場合には、第２中継装置を介して通信することとなる。
【０１３８】
第１中継装置と第２中継装置とは無線で接続される。具体的には、中継装置１０２Ａと中継装置１１０２Ａとが無線で接続され、中継装置１０２Ｂと中継装置１１０２Ｂとが無線で接続され、中継装置１０２Ｃと中継装置１１０２Ｂ及び中継装置１１０２Ｃと無線で接続され、中継装置１０２Ｄと中継装置１１０２Ｃと無線で接続される。このため、通信品質の変動は、端末１０１と第１中継装置との間だけでなく、第１中継装置と第２中継装置との間でも生じる。
【０１３９】
本実施例のセンタ装置１０３による通信経路監視処理は、実施例１の図７に示す通信経路処理と基本的に同じであるが異なる箇所について説明する。
【０１４０】
センタ装置１０３の通信制御プログラム４０６がステップ７０２の処理で端末１０１のセンサ情報を取得する場合に受信するセンサ情報メッセージには、少なくとも端末１０１から第１中継装置への経路の通信品質、及び第１中継端末から第２中継装置への通信品質が含まれる。
【０１４１】
このため、通信品質テーブル管理プログラム４０７がステップ７０３の処理で通信ログを通信ログテーブル４０９に記憶する場合には、端末１０１から第１中継装置への経路の通信品質、及び第１中継装置から第２中継装置への経路の通信品質を含む通信ログを通信ログテーブル４０９に記憶する。
【０１４２】
また、ステップ７０４の処理で通信品質テーブル管理プログラム４０７が通信品質を通信品質テーブル４１０に登録する場合、端末１０１から第２中継装置までの各経路の通信品質を所定の時間帯に登録する。端末１０１から第２中継装置までの経路の通信品質は、通信品質テーブル管理プログラム４０７が端末１０１から第２中継装置までの経路の通信品質と第１中継装置から第２中継装置までの経路の通信品質とを乗算することによって算出される。
【０１４３】
図１２は、実施例２の通信品質テーブル４１０の説明図である。図１２では、図６に示す通信品質テーブル４１０と同じ構成については同じ符号を付与し、説明を省略する。
【０１４４】
通信品質テーブル４１０は、経路１２０１、及び時間帯毎の到達率６０２を含む。
【０１４５】
経路１２０１には、端末１０１からセンタ装置１０３までのデータが到達するために経由し得る全ての中継装置１０２の識別情報が登録される。
【０１４６】
図１１では、端末１０１からセンタ装置１０３までの経路は五つの経路がある。具体的には、中継装置１０２Ａ及び中継装置１１０２Ａを経由する経路、中継装置１０２Ｂ及び中継装置１１０２Ｂを経由する経路、中継装置１０２Ｃ及び中継装置１１０２Ｂを経由する経路、中継装置１０２Ｃ及び中継装置１１０２Ｃを経由する経路、中継装置１０２Ｄ及び中継装置１１０２Ｃを経由する経路がある。経路１２０１には、これらの中継装置の組み合わせが登録される。
【０１４７】
例えば、中継装置１０２Ａ及び中継装置１１０２Ａを経由する経路の時間帯毎の到達率は、端末１０１から中継装置１０２Ａへの経路の通信品質と中継装置１０２Ａから中継装置１１０２Ａへの経路の通信品質とが乗算されることによって算出される。
【０１４８】
なお、端末１０１又は中継装置は、他の端末１０１又は中継装置が送信した無線信号を傍受し、これらの区間の通信品質を記憶し、当該通信品質をセンサ情報メッセージに含めてセンタ装置１０３に送信してもよい。
【０１４９】
また、図９に示すステップ９０６又は９１０の処理では、通信経路選択プログラム４０８は、端末１０１と通信可能な中継装置１０２Ａ〜１０２Ｄから通信先を決定したが、本実施例では、端末１０１からセンタ装置１０３までの経路から通信に用いる経路を経由する第１中継装置及び第２中継装置を決定する。
【０１５０】
以上によって、センタ装置１０３は、端末１０１から複数の中継装置を介してセンタ装置１０３にデータが到達する場合であっても、端末１０１からセンタ装置１０３までの経路の通信品質を算出できる。
【実施例３】
【０１５１】
実施例２では、通信品質テーブル管理プログラム４０７は、端末１０１から第１中継装置への経路の通信品質と第１中継装置から第２中継装置への経路の通信品質とを乗算することによって、端末１０１からセンタ装置１０３までの経路の通信品質を算出したが、本実施例では、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄ（すなわち、端末１０１とセンタ装置１０３との間）で通信されたパケット数に基づいて端末１０１からセンタ装置１０３までの経路の通信品質を算出する。
【０１５２】
具体的には、センタ装置１０３は、センタ装置１０３が受信したセンサ情報メッセージの数とセンタ装置１０３が送信したセンサ情報メッセージの数とに基づいて、端末１０１からセンタ装置１０３までの経路の通信品質を算出する。例えば、センタ装置１０３は、受信したセンサ情報メッセージに含まれるシーケンス番号に基づいて、端末１０１が送信したにもかかわらず、センタ装置１０３が受信していないセンサ情報メッセージの数を算出する。そして、センタ装置１０３は、算出したセンサ情報メッセージの数を受信したセンサ情報メッセージの数に加算し、端末１０１が送信したセンサ情報メッセージの数を算出する。そして、センタ装置１０３は、受信したセンサ情報メッセージの数を端末１０１が送信したセンサ情報メッセージの数で除算することによって、端末１０１からセンタ装置１０３までの経路の通信品質を算出する。
【０１５３】
端末１０１からセンタ装置１０３までに経由可能な中継装置の数が増加すると、実際に通信されるデータの数が少なくなる区間の経路が生じる可能性がある。このような経路の通信品質は信頼性が低く、実施例３のように端末１０１からセンタ装置１０３までの経路を経路の通信品質が算出されると、信頼性の低い区間の通信品質を用いて算出された端末１０１からセンタ装置１０３までの経路を経路の通信品質も信頼性が低くなる。このため、本実施例のように、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄで通信されたパケット数に基づいて、端末１０１からセンタ装置１０３までの経路の通信品質を算出するようにすれば、信頼性の高い通信品質を算出できる。
【実施例４】
【０１５４】
以下、実施例４について図１３及び図１４を用いて説明する。
【０１５５】
実施例１〜実施例３では、端末１０１の通信先を決定する動作主体がセンタ装置１０３であってが、本実施例では、端末１０１の通信先を決定する動作主体が端末１０１である場合について説明する。本実施例は実施例１〜実施例３に適用可能である。
【０１５６】
図１３は、実施例４のセンタ装置１０３の装置構成の説明図である。図１２では、図４に示すセンタ装置１０３と同じ構成については同じ符号を付与し、説明を省略する。
【０１５７】
端末１０１は、無線送受信部２０２、外部インタフェース部２０６、プロセッサ４０１、データバッファ４０２、メモリ４０３、及び記憶装置４０５を有する。無線送受信部２０２、外部インタフェース部２０６、プロセッサ４０１、データバッファ４０２、メモリ４０３、及び記憶装置４０５は、それぞれ内部バス４０４を介して接続される。
【０１５８】
無線送受信部２０２、及び外部インタフェース部２０６は、図２と同じであるので、説明を省略する。プロセッサ４０１、データバッファ４０２、メモリ４０３、及び記憶装置４０５は、図４と同じであるので、説明を省略する。
【０１５９】
記憶装置４０５には、通信制御プログラム４０６、通信品質テーブル管理プログラム４０７、通信経路選択プログラム４０８、通信ログテーブル４０９、通信品質テーブル４１０、及びパラメータ管理テーブル４１１が記憶されるが、これらは、図４と同じであるので、説明を省略する。
【０１６０】
図１４は、実施例４の通信経路監視処理のフローチャートである。図１４では、図７に示す実施例１の通信経路処理と同じ処理は同じ符号を付与し、説明を省略する。
【０１６１】
ステップ７０１の処理で、設計フェーズに移行しないと判定された場合、端末１０１は運用フェーズで動作する。この場合、端末１０１の通信制御プログラム４０６は、センタ装置１０３から送信されたセンサ情報の取得要求メッセージを受信する（１４０１）。
【０１６２】
ステップ１４０１の処理で受信した取得要求メッセージに基づいて、通信品質テーブル管理プログラム４０７は、端末１０１と中継装置１０２との間の通信品質を算出し、通信時刻及び通信品質を含む通信ログを通信ログテーブル４０９に記憶する。
【０１６３】
なお、センタ装置１０３がポーリングによりセンサ情報を収集しない場合、端末１０１が送信したセンサ情報メッセージの応答メッセージを受信した場合、通信品質テーブル管理プログラム４０７は、受信した応答メッセージに基づいて、端末１０１と中継装置１０２との間の通信品質を算出し、通信時刻及び通信品質を含む通信ログを通信ログテーブル４０９に記憶してもよい。
【０１６４】
また、通信品質テーブル管理プログラム４０７は、中継装置１０２から他の端末１０１への無線信号を傍受し、傍受した無線信号に基づいて、通信品質テーブル管理プログラム４０７を実行する端末１０１と中継装置１０２との間の通信品質を算出し、通信時刻及び通信品質を含む通信ログを通信ログテーブル４０９に記憶してもよい。
【０１６５】
ステップ７０５の処理で通信先が決定された場合、通信経路選択プログラム４０８は、ステップ７０５の処理で決定された通信先となる中継装置１０２を経由する経路をセンタ装置１０３に通知する（１４０２）。
【０１６６】
センタ装置１０３は、ステップ１４０２の通知を受信すると、完了通知を新たな通信先となる中継装置１０２を介して端末１０１に送信する。端末１０１は、センタ装置１０３から送信された完了通知を受信し（１４０３）、処理を終了する。
【０１６７】
以上によって、実施例１〜実施例３の通信経路監視処理を端末１０１側で実行することが可能となる。これによって、例えば、端末１０１の数が多いため、センタ装置１０３が全ての端末１０１の通信先を決定する処理を実行すると計算量が膨大になる場合、又は端末１０１が中継装置１０２から他の端末１０１の無線信号を傍受して端末１０１と中継装置１０２との間の経路の通信品質を取得したほうが、多くの通信品質を取得できる場合、及び端末１０１が自律的にデータを送信する場合等に適し、信頼性の高い通信品質を用いて通信先を決定できる。
【０１６８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１６９】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【０１７０】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない、実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１７１】
１０１    端末
１０２    中継装置
１０３    センタ装置
４０６    通信制御プログラム
４０７    通信品質テーブル管理プログラム
４０８    通信経路選択プログラム
４０９    通信ログテーブル
４１０    通信品質テーブル
４１１    パラメータ管理テーブル
【図１】
2015220712.tif 000007
【図２】
2015220712.tif 000008
【図３】
2015220712.tif 000009
【図４】
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【図５】
2015220712.tif 000011
【図６】
2015220712.tif 000012
【図７】
2015220712.tif 000013
【図８】
2015220712.tif 000014
【図９】
2015220712.tif 000015
【図１０】
2015220712.tif 000016
【図１１】
2015220712.tif 000017
【図１２】
2015220712.tif 000018
【図１３】
2015220712.tif 000019
【図１４】
2015220712.tif 000020