(57)【要約】【課題】データパケットを受信することができない時間が長くなっても、ＮＣ通信の不成立を回避することができるようにする。【解決手段】予め設定されている送信周期を経過しても、送信側端末から次のパケットが送信されてこない場合、キューに滞留しているパケットの増加率を監視して、その増加率が滞留規定値より大きいか否かを判定するパケット滞留管理部１２を設け、再送調整部１３が、パケット滞留管理部１２により増加率が滞留規定値より大きいと判定された場合、その送信周期を広げる指示を送信側端末に通知することで、その送信周期を送信側端末に変更させるように構成する。【選択図】図１
2015198423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチホップネットワークを構築する通信端末において、
前記マルチホップネットワーク上で自端末より送信側の通信端末である送信側端末から送信されたパケットを受信して、前記パケットをメモリに格納する一方、前記メモリからパケットを取り出して符号化し、符号化後のパケットを前記マルチホップネットワーク上で自端末より受信側の通信端末に送信する送受信手段と、
前記送受信手段によりパケットが受信された時点から、予め設定されている送信周期を経過しても、前記送信側端末から次のパケットが送信されてこない場合、前記メモリに格納されているパケットの増加率が予め設定されている送信周期拡大用の閾値より大きいか否かを判定する増加率監視手段と、
前記増加率監視手段により増加率が前記送信周期拡大用の閾値より大きいと判定された場合、前記送信周期を広げる指示を前記送信側端末に通知することで、前記送信周期を前記送信側端末に変更させる送信周期調整手段とを備えたことを特徴とする通信端末。
【請求項２】
前記送信周期調整手段は、前記送信周期を広げる指示を前記送信側端末に通知したのち、前記送受信手段により前記送信側端末から送信されたパケットが受信された場合、前記メモリに格納されているパケットの増加率が予め設定されている送信周期縮小用の閾値より小さくなれば、前記送信周期を変更前の周期に戻す指示を前記送信側端末に通知することで、前記送信周期を前記送信側端末に変更させることを特徴とする請求項１記載の通信端末。
【請求項３】
前記送信周期調整手段は、複数の送信側端末が縦続に接続されている場合、自端末から遠い送信側端末の送信周期ほど大きく広げる指示を前記複数の送信側端末に通知することを特徴とする請求項１または請求項２記載の通信端末。
【請求項４】
前記送信周期調整手段は、複数の送信側端末が縦続に接続されている場合、前記複数の送信側端末からメモリに格納されているパケットの増加率を示す情報を収集し、前記増加率に応じて前記送信周期拡大用の閾値を変更することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の通信端末。
【請求項５】
マルチホップネットワークを構築する通信端末のパケット通信方法において、
送受信手段が、前記マルチホップネットワーク上で自端末より送信側の通信端末である送信側端末から送信されたパケットを受信して、前記パケットをメモリに格納する一方、前記メモリからパケットを取り出して符号化し、符号化後のパケットを前記マルチホップネットワーク上で自端末より受信側の通信端末に送信する送受信処理ステップと、
増加率監視手段が、前記送受信処理ステップでパケットが受信された時点から、予め設定されている送信周期を経過しても、前記送信側端末から次のパケットが送信されてこない場合、前記メモリに格納されているパケットの増加率が予め設定されている送信周期拡大用の閾値より大きいか否かを判定する増加率監視処理ステップと、
送信周期調整手段が、前記増加率監視処理ステップで増加率が前記送信周期拡大用の閾値より大きいと判定された場合、前記送信周期を広げる指示を前記送信側端末に通知することで、前記送信周期を前記送信側端末に変更させる送信周期調整処理ステップとを備えたことを特徴とするパケット通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アドホックネットワークなどのマルチホップネットワークを構築する通信端末と、その通信端末のパケット通信方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ間の各通信端末が、端末間のリンクを用いて、情報を符号化しながらリレーすることで、効率よく情報伝送を行う理論として、ＮＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｄｉｎｇ）理論がある。
このＮＣ理論は、ネットワークが構成するグラフ構造において、各リンクを駆使して送信可能な最大情報伝送の計算を目的としている。
このＮＣ理論を応用しているアドホックネットワークでは、各通信端末が受信したメッセージ情報をまとめて符号化して複数の通信端末へ送信し、最終段の通信端末である受信端末がメッセージ情報を復元できるようにするために、メッセージ情報の送信元の通信端末である送信端末と受信端末の間に存在している通信端末である中継端末は、自身が実行する符号化関数を決定するようにしている。この結果、電波が届く範囲の複数のリンクを活用しながら、メッセージ情報の符号化によって、１つのリンクで伝送するメッセージの情報量を増大させないルーティングが可能になる。
この効果は、狭帯域環境下であっても、ネットワーク全体として限られた通信資源を計画的に最大限活用する効率的な情報伝送の実現に寄与する。
【０００３】
図１４はＴｒｅｅ型通信とＮＣ通信の一例を示す説明図である。
図１４（ａ）では、Ｔｒｅｅ型通信で観測データを通信する例を示し、図１４（ｂ）ではＮＣ通信で観測データを通信する例を示している。
ここで、２つの観測データａ，ｂを送信する例を説明する。ただし、観測データａ，ｂは同じデータサイズとしている。
Ｔｒｅｅ型通信では、最初に、送信端末Ｔ１ｓが観測データａを中継端末Ｔ２，Ｔ３に送信する。
中継端末Ｔ２は、送信端末Ｔ１ｓから送信された観測データａを受信すると、その観測データａを受信端末Ｔ６ｄに転送し、中継端末Ｔ３は、送信端末Ｔ１ｓから送信された観測データａを受信すると、その観測データａを受信端末Ｔ７ｄに転送する。
これにより、受信端末Ｔ６ｄ，Ｔ７ｄは、観測データａを受信することができる。
【０００４】
次に、送信端末Ｔ１ｓは、観測データｂを中継端末Ｔ２，Ｔ３に送信する。
中継端末Ｔ２は、送信端末Ｔ１ｓから送信された観測データｂを受信すると、その観測データｂを受信端末Ｔ６ｄに転送し、中継端末Ｔ３は、送信端末Ｔ１ｓから送信された観測データｂを受信すると、その観測データｂを受信端末Ｔ７ｄに転送する。
これにより、受信端末Ｔ６ｄ，Ｔ７ｄは、観測データｂを受信することができる。
【０００５】
ＮＣ理論を用いているＮＣ通信では、送信端末Ｔ１ｓは、自身の符号化関数を用いて、観測データａを中継端末Ｔ２に送信すると同時に、観測データｂを中継端末Ｔ３に送信する。
中継端末Ｔ２は、送信端末Ｔ１ｓから送信された観測データａを受信すると、その観測データａを中継端末Ｔ４に転送するとともに、その観測データａを受信端末Ｔ６ｄに転送る。
中継端末Ｔ３は、送信端末Ｔ１ｓから送信された観測データｂを受信すると、その観測データｂを中継端末Ｔ４に転送するとともに、その観測データｂを受信端末Ｔ７ｄに転送る。
【０００６】
中継端末Ｔ４は、中継端末Ｔ２から転送された観測データａと中継端末Ｔ３から転送された観測データｂを受信すると、自身の符号化関数が、例えば排他的論理和であれば、その観測データａと観測データｂの排他的論理和を計算し、その計算結果である（ａ  ＸＯＲ  ｂ）を中継端末Ｔ５に送信する。
中継端末Ｔ５は、中継端末Ｔ４から送信された計算結果（ａ  ＸＯＲ  ｂ）を受信すると、その計算結果（ａ  ＸＯＲ  ｂ）を受信端末Ｔ６ｄ，Ｔ７ｄに転送する。
【０００７】
受信端末Ｔ６ｄは、中継端末Ｔ２から転送された観測データａと中継端末Ｔ５から転送された計算結果（ａ  ＸＯＲ  ｂ）を受信すると、自身の符号化関数が、例えば排他的論理和であれば、その観測データａと計算結果（ａ  ＸＯＲ  ｂ）の排他的論理和を計算する。
この排他的論理和の計算結果は、下記の通りとなり、観測データｂを復元することができるので、受信端末Ｔ６ｄは、観測データａと観測データｂの受信が可能になる。
ａ  ＸＯＲ  （ａ  ＸＯＲ  ｂ）＝ｂ
【０００８】
受信端末Ｔ７ｄは、中継端末Ｔ３から転送された観測データｂと中継端末Ｔ５から転送された計算結果（ａ  ＸＯＲ  ｂ）を受信すると、自身の符号化関数が、例えば排他的論理和であれば、その観測データｂと計算結果（ａ  ＸＯＲ  ｂ）の排他的論理和を計算する。
この排他的論理和の計算結果は、下記の通りとなり、観測データａを復元することができるので、受信端末Ｔ７ｄは、観測データａと観測データｂの受信が可能になる。
ｂ  ＸＯＲ  （ａ  ＸＯＲ  ｂ）＝ａ
【０００９】
以上のＴｒｅｅ型通信とＮＣ通信を比較すると、Ｔｒｅｅ型通信では、観測データａと観測データｂを分けて、２タイミングで送信する必要があるが、ＮＣ通信では、観測データａと観測データｂを１タイミングで送信することができる。
なお、以下の非特許文献１には、ＮＣ理論に関する基本的なアイディアが開示されており、無線ネットワークの数学的なモデルが開示されている。
また、以下の特許文献１には、ＮＣ通信を実施する各通信端末が連携して符号化する技術が開示されている。
【００１０】
図１５はセンサアドホックネットワークを構築する従来の通信端末を示す構成図である。
センサアドホックネットワークを構築する通信端末として、パケットの送信元の通信端末である送信端末と、最終的にパケットを受信する通信端末である受信端末と、送信端末と受信端末の間に存在している通信端末である中継端末とがある。
この通信端末は、アプリケーション部１００１、ルーティング管理部１００２、符号化管理部１００３及び他の通信端末とのリンク１００４（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｉｎｅ）から構成されている。
通信端末のアプリケーション部１００１は、リンク１００４を介して、他の送信側及び受信側の通信端末のアプリケーション部１００１との間で、ＮＣ通信の実行に必要なＮＣ情報の交換を行う。
ルーティング管理部１００２は、ＮＣ情報から、アドホックネットワークを構成している複数の通信端末の中で、通信が可能な通信端末を示すトポロジィ情報を取得し、そのトポロジィ情報に基づいて、送信端末と受信端末間で利用するリンク集合を計算する。
【００１１】
符号化管理部１００３の符号化ルーティング部１００３ａは、符号化関数管理部１００３ｄにより計算された符号化関数を用いて、送受信処理部１００３ｂにより受信されてキューに蓄積されているデータパケットを符号化するとともに、符号化後のデータパケットの出力先を送受信処理部１００３ｂに指示する符号化ルーティングを行う。
符号化管理部１００３の送受信処理部１００３ｂは、センサアドホックネットワーク上で自端末より送信側の通信端末（送信端末、または、自端末より送信側の中継端末）から送信されたデータパケットを受信して、そのデータパケットをキューに蓄積する一方、符号化ルーティング部１００３ａにより符号化されたデータパケットをセンサアドホックネットワーク上で自端末より受信側の通信端末（受信端末、または、自端末より受信側の中継端末）に送信する。
符号化管理部１００３の独立リンク管理部１０３ｃは、ルーティング管理部１００２により計算されたリンク集合を参照して、送信側の通信端末とのリンク（入力側のリンク）と、受信側の通信端末とのリンク（出力側のリンク）との関係を保持する。
【００１２】
図１６はセンサアドホックネットワークを構築している中継端末Ｔ２４の符号化ルーティングを示す説明図である。
通信端末である中継端末Ｔ２４のアプリケーション部１００１は、他の通信端末のアプリケーション部との間で、ＮＣ通信の実行に必要なＮＣ情報の交換を行う。
図１６の例では、端末Ｔ０１〜Ｔ０８，Ｔ１１〜Ｔ１８，Ｔ２１〜Ｔ２８，Ｔ１０ｓ，Ｔ０９ｄ，Ｔ１９ｄ，Ｔ２９ｄをリンク集合とするＮＣ情報が各端末で取得される。
中継端末Ｔ２４のルーティング管理部１００２は、ＮＣ情報からアドホックネットワークを構成している複数の通信端末の中で、通信が可能な通信端末を示すトポロジィ情報を取得し、そのトポロジィ情報に基づいて送信端末から受信端末間で利用するリンク集合を計算する。
【００１３】
中継端末Ｔ２４の独立リンク管理部１０３ｃは、ルーティング管理部１００２により計算されたリンク集合を参照して、データパケットの入力先の端末と、データパケットの出力先の端末とを判断し、入力先の端末と出力先の端末を符号化ルーティング部１００３ａに通知する。
図１６の例では、中継端末Ｔ２４におけるデータパケットの入力先の端末がＴ０３，Ｔ１３，Ｔ２３（入力リンク数Ｌ＝３）であり、データパケットの出力先の端末がＴ１５，Ｔ２５（出力リンク数Ｍ＝２）であると判断される。
【００１４】
中継端末Ｔ２４の送受信処理部１００３ｂは、データパケットの入力先の端末Ｔ０３，Ｔ１３，Ｔ２３から送信されたデータパケットを受信して、そのデータパケットをキューに蓄積する。
中継端末Ｔ２４の符号化ルーティング部１００３ａは、独立リンク管理部１００３ｃからの通知に従ってキューから端末Ｔ０３，Ｔ１３，Ｔ２３からのデータパケットを取り出し、これらのデータパケットを符号化関数データベース１００３ｄにより保持されている符号化関数Ｅ２４に入力することで符号化し、符号化後のデータパケットを端末Ｔ１５，Ｔ２５に送信する旨を送受信処理部１００３ｂに指示する。
中継端末Ｔ２４の送受信処理部１００３ｂは、符号化後のデータパケットを端末Ｔ１５，Ｔ２５に送信する。
【００１５】
図１７は図１６の中継端末Ｔ２４が符号化ルーティングを行うデータパケットのフォーマットを示す説明図である。
データパケットは、符号化ヘッダと符号化データから構成されている。
符号化ヘッダは、リンクを用いて情報を伝送する手順に関する情報を保持している。また符号化データは、符号化されてセンサ情報共有を行う観測データである。各情報フィールドは以下の通りである。
【００１６】
［シーケンス番号（ｍ００１１）］
ＮＣ通信の送信端末が、定周期で配信するセンサ観測情報を記録しているデータパケットに対してシーケンシャルに設定される番号である。同一のＮＣ通信の中で、中継端末は同一のシーケンス番号が付加されたデータパケットを符号化する単位と判断する。
［リンク送信端末ＩＤ（ｍ００１２）］
センサアドホックネットワーク内でデータパケットの入力先の端末を一意に区別する識別子である。
［リンク受信端末ＩＤ（ｍ００１３）］
センサアドホックネットワーク内でデータパケットの出力先の端末を一意に区別する識別子である。
［ＮＣ通信識別子（ｍ００１４）］
センサアドホックネットワーク内でＮＣ通信を一意に区別する識別子である。
【００１７】
シーケンス番号（ｍ００１１）は、送信端末Ｔ１０ｓから送信されるデータパケットの送信の順番を示し、送信端末Ｔ１０ｓにより付与される。
図１７の例では、データパケットＭ００１，Ｍ００２，Ｍ００３が中継端末Ｔ２４に入力され、データパケットＭ００１，Ｍ００２，Ｍ００３のリンク送信端末ＩＤ（ｍ００１２）は、端末Ｔ０３，Ｔ１３，Ｔ２３からのデータパケットであることを示している。
また、データパケットＭ００４，Ｍ００５のリンク受信端末ＩＤ（ｍ００１３）は、符号化後のデータパケットの出力先の端末がＴ１５，Ｔ２５であることを示している。
図１７の例では、データパケットＭ００１，Ｍ００２，Ｍ００３を入力データパケット、データパケットＭ００４，Ｍ００５を出力データパケットとして、単一のＮＣ通信に係る符号化ルーティング処理であるため、ＮＣ通信識別子（ｍ００１４）には、全て同じ「ＮＣＩＤ（１）」が設定されている。
【００１８】
なお、以下の非特許文献２には、隣接している通信端末とのリンクの確立の判断に、双方向通信の可否を判断する点でリンクコストの一種を用いるルーティング手段が開示されている。ただし、リンクのルート決定において最短経路を計算する方式であり、ＮＣ特有のメッシュ型通信（リンク集を用いた１対Ｎ通信）に関しての記述はなく、メッシュ型通信を示唆する記述もない。
【００１９】
また、以下の非特許文献３には、ＮＣ理論を応用した無線通信において、ＮＣ理論とリンク集合を構成する通信端末間が連携するハイブリッド方式によって、スループットの向上を実現する数学的な理論が開示されている。
この理論は、トポロジィに対して送信可能な情報量（スループット）を増やす数学的な解析であり、レイヤ（ＭＡＣ  Ｌａｙｅｒ、ＰＨＹ  Ｌａｙｅｒ）での符号化ルーティングを考察するなど、現実のネットワークでの実現性に言及している。しかし、ここでは、理論通りの性能向上の達成を問題にしているのに対して、本発明は、複数のデータパケットの受信時のタイムアウトによるＮＣ通信の不成立を課題としており、解決する課題の設定や解決する方式が異なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００６−３１６９３号公報
【非特許文献】
【００２１】
【非特許文献１】R. el. Al“Network Information Flow”，pp.1204-1216，IEEE Trans．on Information Theory，Vol.46，No.4，July 2000
【非特許文献２】RFC3684 Topology Dissemination Based on Reverse-Path Forwarding (TBRPF)
【非特許文献３】Lin SHAN，Hidekazu MURATA，Sonia AISSA，Susumu YOSHIDA，“Opportunistic Scheduling for Hybrid Network Coding and Cooperative Relaying Techniques in Wireless Networks，IEICE TRANS．Vol. E95-B，No.5，MAY 2012
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従来の通信端末は以上のように構成されているので、送信端末側の通信端末から予め設定されている送信周期を経過してもデータパケットが送信されてこない場合（タイムアウトの発生時）、送信端末側の通信端末に対してデータパケットの再送を要求するリンク再送手順（１つのリンク間での再送手順）が繰り返される。リンク再送手順が繰り返されても、データパケットを受信することができない時間が長くなると、受信端末側の通信端末に対して符号化後のデータパケットを送信することができないため、通信端末の受信／送信キューの中には送信できないデータパケットが滞留し、この滞留が送信側の通信端末に伝播する。この結果、ＮＣ通信が成立しなくなることがある課題があった。
【００２３】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、データパケットを受信することができない時間が長くなっても、ＮＣ通信の不成立を回避することができる通信端末及びパケット通信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この発明に係る通信端末は、マルチホップネットワーク上で自端末より送信側の通信端末である送信側端末から送信されたパケットを受信して、そのパケットをメモリに格納する一方、そのメモリからパケットを取り出して符号化し、符号化後のパケットをマルチホップネットワーク上で自端末より受信側の通信端末に送信する送受信手段と、送受信手段によりパケットが受信された時点から、予め設定されている送信周期を経過しても、送信側端末から次のパケットが送信されてこない場合、メモリに格納されているパケットの増加率が予め設定されている送信周期拡大用の閾値より大きいか否かを判定する増加率監視手段とを設け、送信周期調整手段が、増加率監視手段により増加率が送信周期拡大用の閾値より大きいと判定された場合、その送信周期を広げる指示を送信側端末に通知することで、その送信周期を送信側端末に変更させるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、送受信手段によりパケットが受信された時点から、予め設定されている送信周期を経過しても、送信側端末から次のパケットが送信されてこない場合、メモリに格納されているパケットの増加率が予め設定されている送信周期拡大用の閾値より大きいか否かを判定する増加率監視手段を設け、送信周期調整手段が、増加率監視手段により増加率が送信周期拡大用の閾値より大きいと判定された場合、その送信周期を広げる指示を送信側端末に通知することで、その送信周期を送信側端末に変更させるように構成したので、パケットを受信することができない時間が長くなっても、ＮＣ通信の不成立を回避することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１によるマルチホップネットワークを構築する通信端末を示す構成図である。
【図２】タイムアウト発生時の各通信端末の関係を示す説明図である。
【図３】データパケットの送信周期の調整処理が行われるマルチホップネットワークを示す説明図である。
【図４】データパケットの送信周期の調整例を示す説明図である。
【図５】受信パケットの滞留発生のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
【図６】レベル（０）の再送調整処理のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
【図７】レベル（１）の再送調整処理のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
【図８】再送調整処理終了のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
【図９】再送調整処理終了のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
【図１０】この発明の実施の形態２によるマルチホップネットワークを構築する通信端末を示す構成図である。
【図１１】滞留規定値の調整処理に関する説明図である。
【図１２】滞留規定値の調整処理のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
【図１３】滞留規定値の調整処理のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
【図１４】Ｔｒｅｅ型通信とＮＣ通信の一例を示す説明図である。
【図１５】センサアドホックネットワークを構築する従来の通信端末を示す構成図である。
【図１６】センサアドホックネットワークを構築している中継端末Ｔ２４の符号化ルーティングを示す説明図である。
【図１７】図１６の中継端末Ｔ２４が符号化ルーティングを行うデータパケットのフォーマットを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるマルチホップネットワークを構築する通信端末を示す構成図である。
マルチホップネットワークを構築する通信端末として、パケットの送信元の通信端末である送信端末と、最終的にパケットを受信する通信端末である受信端末と、送信端末と受信端末の間に存在している通信端末である中継端末とがある。
図１の通信端末は、アプリケーション部１、ルーティング管理部２、符号化管理部３及び他の通信端末とのリンク４（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｉｎｅ）から構成されている。
アプリケーション部１はリンク４を介して、他の送信側及び受信側の通信端末のアプリケーション部１との間で、ＮＣ通信の実行に必要なＮＣ情報の交換を行う。
ルーティング管理部２はＮＣ情報から、アドホックネットワークなどのマルチホップネットワークを構成している複数の通信端末の中で、通信が可能な通信端末を示すトポロジィ情報を取得し、そのトポロジィ情報に基づいて送信端末と受信端末間で利用するリンク集合を計算する。
ルーティング管理部２の内部構成は後述する。
【００２８】
符号化管理部３はマルチホップネットワーク上で自端末より送信側の通信端末である送信側端末（送信端末、または、自端末より送信側の中継端末）から送信されたデータパケットを受信して、そのデータパケットを受信キュー３ｅ（メモリ）に格納する一方、その受信キュー３ｅからデータパケットを取り出して符号化し、符号化後のパケットを送信キュー３ｆに格納する。
また、符号化管理部３は送信キュー３ｆから符号化後のパケットを取り出して、符号化後のパケットをマルチホップネットワーク上で自端末より受信側の通信端末である受信側端末（受信端末、または、自端末より受信側の中継端末）に送信する。なお、符号化管理部３は送受信手段を構成している。
【００２９】
符号化管理部３の符号化ルーティング部３ａは符号化関数管理部３ｄにより計算された符号化関数を用いて、送受信処理部３ｂにより受信されて受信キュー３ｅに蓄積されているデータパケットを符号化して送信キュー３ｆに格納するとともに、符号化後のデータパケットの出力先を送受信処理部３ｂに指示する符号化ルーティングを行う。
送受信処理部３ｂは送信側端末から送信されたデータパケットを受信して、そのデータパケットを受信キュー３ｅに蓄積する一方、送信キュー３ｆから符号化ルーティング部３ａにより符号化されたデータパケットを取り出して、そのデータパケットを受信側端末に送信する。
【００３０】
独立リンク管理部３ｃはルーティング管理部２により計算されたリンク集合を参照して、送信側端末とのリンク（入力側リンク）と、受信側端末とのリンク（出力側リンク）との関係を保持する。
符号化関数管理部３ｄは符号化関数計算アルゴリズムを用いて、ルーティング管理部２により計算されたリンク集合から符号化関数を計算する処理を実施する。
【００３１】
ルーティング管理部２の時間管理部１１は送信側端末におけるデータパケットの送信周期を管理しており、送受信処理部３ｂによりデータパケットが受信された時点から、その送信周期を経過しても、送信側端末から次のパケットが送信されてこない場合、タイムアウトの発生を検出する処理を実施する。
パケット滞留管理部１２は時間管理部１１によりタイムアウトの発生が検出された場合、受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに滞留しているデータパケットの数を計数して、そのデータパケットの増加率を算出し、その増加率が予め設定されている滞留規定値（送信周期拡大用の閾値）より大きいか否かを判定する処理を実施する。
なお、時間管理部１１及びパケット滞留管理部１２から増加率監視手段が構成されている。
【００３２】
再送調整部１３は時間管理部１１によりタイムアウトの発生が検出された場合、自己の通信端末を遅延発生端末と判断して、データパケットの再送要求を送信側端末に送信する処理を実施する。
また、再送調整部１３はパケット滞留管理部１２により増加率が滞留規定値より大きいと判定された場合、送信周期を広げる指示を送信側端末に通知することで、その送信周期を送信側端末に変更させる（レベル端末管理部１４により決定された調整レベルが大きい送信側端末ほど、大きな送信周期に変更させる）処理を実施する。
この実施の形態１では、送信周期を広げる指示を通知する対象の送信側端末は、後述する調整対象端末（自端末より送信側に存在している全ての通信端末）である。
【００３３】
レベル端末管理部１４は再送調整部１３により自己の通信端末が遅延発生端末と判断された場合、自端末より送信側に存在している全ての通信端末を送信周期の調整が必要な調整対象端末として、各調整対象端末における送信周期の調整度合に関する調整レベルを決定する処理を実施する。
ＮＣ通信は、ＮＣ通信を実行する前に全通信端末がネットワークトポロジィ情報を共有して、リンク集合や符号化関数を決定する方式であるため、全ての通信端末が該当する端末のリンク集合の構成情報を共有している。常に特定の遅延発生端末を基準にしてリンク集合の上位端末（リンク集合において、送信端末から自端末にデータパケットが届くまでのルート（経路））を検索して、レベル対応の該当端末を特定する。
なお、再送調整部１３及びレベル端末管理部１４から送信周期調整手段が構成されている。
【００３４】
図１の例では、通信端末の構成要素であるアプリケーション部１、ルーティング管理部２及び符号化管理部３のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが（特に、送受信処理部３ｂは、アンテナや送受信機などの通信機の一般的な構成を備えている）、通信端末がコンピュータで構成されていてもよい。
通信端末をコンピュータで構成する場合、アプリケーション部１、ルーティング管理部２及び符号化管理部３の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００３５】
図２はタイムアウト発生時の各通信端末の関係を示す説明図である。
図２において、遅延発生端末は、タイムアウトの発生を検出した通信端末である。
調整対象端末は、遅延発生端末より送信側の通信端末であって、送信周期を調整する必要がある端末である。
遅延発生リンクは、遅延発生端末が受信する予定のデータパケットが流れる入力側のリンクであって、そのデータパケットが流れてこないためにタイムアウトの発生が検出されているリンクである。
調整対象リンクは本発明の方式を用いて、データパケットの送信周期を調整する対象となるリンクである。
【００３６】
レベル（Ｘ）（Ｘ＝０，１，２，・・・）は、調整対象端末における送信周期の調整度合を示し、遅延発生端末から見た送信側の通信端末のホップ数に相当する。
ＮＣ通信では、データパケットを中継する通信端末が受信する複数のデータパケットのルートが同一の通信端末を経る場合や、異なるホップ数を介して受信する場合がある。このため、データパケットが辿るルートによっては、同一の通信端末が、異なるレベルで指定される場合もある。
以下、レベル（Ｘ）の調整対象端末（Ｘ＝０，１，２，・・・）は、レベル（Ｘ）に該当する通信端末であり、レベル（Ｘ）の調整対象リンク（Ｘ＝０，１，２，・・・）は、レベル（Ｘ）に該当するリンクである。
【００３７】
図３はデータパケットの送信周期の調整処理が行われるマルチホップネットワークを示す説明図である。
図２では、遅延発生端末と、レベル（０）の調整対象端末と、レベル（１）の調整対象端末との部分的なリンク集合を示しているが、図３では、データパケットの送信元の通信端末である送信端末を含むリンク集合の全体を示している。
なお、図３のリンク集合では、説明の簡単化のために、遅延発生端末である通信端末Ｔ２４のデータパケットの入力リンク数を２、データパケットの出力リンク数を２にしている。
【００３８】
図３の例では、通信端末Ｔ２４が通信端末Ｔ１３から送信されるデータパケットを受信することができず、タイムアウトの発生を検出すると、そのデータパケットが流れるリンク（Ｔ１３−Ｔ２４）を遅延発生リンクと判断して、自己を遅延発生端末と判断する。
また、通信端末Ｔ１３から送信端末Ｔ１０ｓ方向にリンクを辿ることで、レベル（Ｘ）の調整対象端末（Ｘ＝０，１，２，３）と、レベル（Ｘ）の調整対象リンク（Ｘ＝０，１，２，３）とを特定する。
本発明では、遅延発生端末が遅延発生リンクのパケット受信状況を確認しながら、データパケットの再送要求を繰り返しても、一定時間以内にデータパケットを受信することができず、自身に発生するパケット滞留が大きくなる場合は、レベル（０）の調整対象端末から順番にレベル（３）の調整対象端末までのデータパケットの送信タイミング（送信周期）を大きくすることで、通信端末で発生するデータパケットの滞留を軽減してＮＣ通信の不成立を回避することを目的とする。
【００３９】
この実施の形態１では、遅延発生端末に近いレベル（０）の調整対象端末から、遅延発生端末から遠いレベル（３）の調整対象端末まで順番に、データパケットの送信周期を広げる局所的な制御を実行することで、早期にデータパケットの滞留を減らして、タイムアウトの影響を小さくする制御手順を採用している。
この制御手順は、局所的な制御を実行することで、データパケットの受信に成功して、データパケットの滞留を減少させた後は、遅延発生端末に近いレベル（０）の調整対象端末から、遅延発生端末から遠いレベル（３）の調整対象端末まで順番に、データパケットの送信周期を元の送信周期に戻すようにする。
しかし、データパケットの受信に成功するまでに要する時間が大きくなる場合等では、ＮＣ通信の送信端末（レベルが最大のレベル（Ｘ）の調整対象端末）から順番に送信タイミングを遅らせる方が確実に回復できる場合もある。この場合でも、段階的に送信周期を変更する調整対象端末へ指示する順番を変更することにより実現でき、本発明の効果は変らない。
【００４０】
図４はデータパケットの送信周期の調整例を示す説明図である。
図４では、ＮＣ通信（Ｔ１１ｓからＴ１６ｄ，Ｔ１７ｄに対する１対２のセンサ情報共有通信）を行う符号化ルーティング構成と、データパケットと各通信端末の時間管理部１１が利用するパケット送信タイマ値を識別する方法とを説明する。
図４（ａ）は符号化ルーティング構成を示しており、図４（ａ）における遅延発生端末、遅延発生リンク、調整対象端末、調整対象リンク、レベル（０）の調整対象端末、レベル（１）の調整対象端末は、図２で説明しているものと同義である。
ただし、図４（ａ）の符号化ルーティング構成は、図２の符号化ルーティング構成から通信端末Ｔ１２を除いている。このため、遅延発生端末Ｔ１４は、送信端末Ｔ１１ｓから直接データパケットを受信する場合と、送信端末Ｔ１１ｓから通信端末Ｔ１３を介してデータパケットを受信する場合とがあるので、送信端末Ｔ１１ｓは、遅延発生端末Ｔ１４から辿るルートが２ルートあり、レベル（０）の調整対象端末になる場合と、レベル（１）の調整対象端末になる場合とがある。
以降の説明では、この符号化ルーティングの特徴を一般化した単純な構成を用いて説明する。
【００４１】
図４（ｂ）はデータパケットとタイマ値を識別する方法を示している。
それぞれシンボル“ＮＣ”以降に“−”と“（, ）”で区別した値に対して、以下の意味を定義している（パケットとタイマ値で用いている同一の用語は、同じ意味である）。
［ＮＣ通信識別子］
ＮＣ通信識別子は、マルチホップネットワーク内でＮＣ通信を一意に区別する識別子である。
以降の説明では、ＮＣ通信（Ｔ１１ｓ→Ｔ１６ｄ，Ｔ１７ｄへの１対２通信）のみを説明するため、常に“１”になっている。同時に複数のＮＣ通信を実施する場合でも、この値を用いて識別できるため、本発明の動作と効果は変らない。
【００４２】
［送信元端末識別子］
送信元端末識別子は、パケット識別子に用いられる場合は、データパケットを送信する調整対象端末を区別する識別子である。
図４（ｂ）に示している通信端末Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４からなる構成では、通信端末Ｔ２４を基準にして、パケット送信元となる通信端末はＴ２１，Ｔ２２，Ｔ２３であるため、それぞれ送信端末識別子を２１，２２，２３としている。なお、本明細書では、ＮＣ通信の送信元となる端末は“送信端末”と呼んで、送信元端末識別子とは区別している。また、タイマ値識別子に用いられる場合は、このタイマ値を保持する調整対象端末を意味する。
【００４３】
［メッセージ識別子］
メッセージ識別子は、ＮＣ通信において、特定の通信端末が受信して同時に符号化するデータパケット（メッセージ）を区別する識別子である。
図４（ｂ）に示している通信端末Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４からなる構成では、通信端末Ｔ２４が受信するデータパケットは、通信端末Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３から送信される３つのデータパケットであるため、それぞれメッセージ識別子をａ，ｂ，ｃとして区別している。
【００４４】
［シーケンス番号］
シーケンス番号は、ＮＣ通信において、個々のリンクを連続して流れるパケットを区別する番号である。
このため、送信端末が送信するデータパケットのシーケンス番号は、個々の通信端末がホップして最終的に受信端末が受信するまで変らない。遅延発生端末でタイムアウトが発生した場合、このシーケンス番号を持つデータパケットの再送を送信側端末に指示することになるため、次のシーケンス番号を持つデータパケット以降が次第にキューに蓄積され、さらに上位（レベルが大きい端末）に波及していくため、最終的にＮＣ通信が成立しない状況が発生する。
【００４５】
［タイマ値識別子］
タイマ値識別子は、個々のタイマにセットする値を区別する識別子である。
本発明では、遅延発生端末において、遅延発生リンクでのデータパケットの受信に要する時間が拡大すると、リンク（Ｘ）の調整対象端末の送信周期を変更するが、タイマ値識別子は、この送信周期の時間を区別するために用いられる。
【００４６】
次に、図５〜図９を参照しながら、図４（ａ）の符号化ルーティング構成での詳細なプロトコル動作を説明する。
図５は受信パケットの滞留発生のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
図６はレベル（０）の再送調整処理のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
図７はレベル（１）の再送調整処理のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
図８及び図９は再送調整処理終了のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
この符号化ルーティング構成では、異なるパケット識別子を持つデータパケット（シーケンス番号が１，２，３，４のように増加する個々のデータパケット）を、タイマ値識別子に従う値の間隔で送信する。なお、これらの図では、説明の都合により、個々の間隔に違いがある記述があるが、指定したタイマ値識別子の時間で定周期に送信されているものとする。
【００４７】
ここで、以下のデータパケットによる動作は、正常時の符号化ルーティングが行われている場合の手順である。
・パケットNC1-1(11-a)
・パケットNC1-1(11-b)
・パケットNC1-1(13-a)
・パケットNC1-1(14-a)
中継端末である通信端末Ｔ１３，Ｔ１４は、上記のパケットについて以下の動作をしている。
【００４８】
［図５の受信パケットの滞留発生］
通信端末Ｔ１３の送受信処理部３ｂは、送信端末Ｔ１１ｓから送信されたパケットNC1-1(11-a)を受信すると、そのパケットNC1-1(11-a)を受信キュー３ｅに格納する。
通信端末Ｔ１３の符号化ルーティング部３ａは、符号化関数管理部３ｄにより計算された符号化関数を用いて、受信キュー３ｅに蓄積されているパケットNC1-1(11-a)を符号化し、そのパケットNC1-1(11-a)の符号化後のパケットであるパケットNC1-1(13-a)を送信キュー３ｆに格納するとともに、そのパケットNC1-1(13-a)の出力先（通信端末Ｔ１４）を送受信処理部３ｂに指示する。
通信端末Ｔ１３の送受信処理部３ｂは、送信キュー３ｆからパケットNC1-1(13-a)を取り出して、そのパケットNC1-1(13-a)を通信端末Ｔ１４に送信する。
【００４９】
通信端末Ｔ１４の送受信処理部３ｂは、通信端末Ｔ１３から送信されたパケットNC1-1(13-a) を受信すると、そのパケットNC1-1(13-a) を受信キュー３ｅに格納する。
また、通信端末Ｔ１４の送受信処理部３ｂは、送信端末Ｔ１１ｓから送信されたパケットNC1-1(11-b)を受信すると、そのパケットNC1-1(11-b)を受信キュー３ｅに格納する。
通信端末Ｔ１４の符号化ルーティング部３ａは、符号化関数管理部３ｄにより計算された符号化関数を用いて、受信キュー３ｅに蓄積されているパケットNC1-1(13-a)とパケットNC1-1(11-b)を符号化し、それらのパケットの符号化後のパケットであるパケットNC1-1(14-a)を送信キュー３ｆに格納するとともに、そのパケットNC1-1(14-a)の出力先（通信端末Ｔ１５）を送受信処理部３ｂに指示する。
通信端末Ｔ１４の送受信処理部３ｂは、送信キュー３ｆからパケットNC1-1(14-a)を取り出して、そのパケットNC1-1(14-a)を通信端末Ｔ１５に送信する。
【００５０】
これはシーケンス番号“１”に対する符号化ルーティングの動作であり、個々のパケットは、以下のタイマ値を用いて定周期で送信される。
（１）  パケットNC1-1(11-a)、NC1-2(11-a)、NC1-3(11-a), NC1-4(11-a)・・・は、
タイマ値NC1(11-a)-0の周期
（２）パケットNC1-1(11-b)、NC1-2(11-b), NC1-3(11-b), NC1-4(11-b)・・・は、
タイマ値NC1(11-b)-0の周期
（３）パケットNC1-1(13-a)、NC1-2(13-a)、NC1-3(13-a), NC1-4(13-a)・・・は、
タイマ値NC1(13-a)-0の周期
（４）パケットNC1-1(14-a)、NC1-2(14-a), NC1-3(14-a), NC1-4(14-a)・・・は、
タイマ値NC1(14-a)-0の周期
【００５１】
次に、通信端末Ｔ１４において、パケットNC1-2(13-a)を受信できずに、タイムアウトが発生した場合の動作を説明する。
通信端末Ｔ１４の時間管理部１１は、送受信処理部３ｂによりパケットNC1(13-a)-0が受信された時点から、タイマ値NC1(13-a)-0の送信周期を経過しても、通信端末Ｔ１３からパケットNC1-2(13-a) が送信されてこない場合、受信タイムアウト（０）(Task14-0001)の発生を検出する。
通信端末Ｔ１４の再送調整部１３は、時間管理部１１が受信タイムアウト（０）(Task14-0001)の発生を検出すると、自己の通信端末Ｔ１４を遅延発生端末と判断して、パケットNC1-2(13-a)の再送要求を示す再送要求パケットNC1-2(13-a)を通信端末Ｔ１３に送信する。
【００５２】
通信端末Ｔ１４の時間管理部１１は、再送調整部１３から再送要求パケットNC1-2(13-a)が通信端末Ｔ１３に送信された時点から、一定時間経過しても、通信端末Ｔ１３からパケットNC1-2(13-a) が送信されてこない場合、受信タイムアウト（１）(Task-0002)の発生を検出する。
通信端末Ｔ１４の再送調整部１３は、時間管理部１１が受信タイムアウト（１）(Task-0002)の発生を検出すると、パケットNC1-2(13-a)の再送要求を示す再送要求パケットNC1-2(13-a)を通信端末Ｔ１３に送信する。
図５では、２回の再送要求を行う例を示しているが、一般にネットワーク構成や規模等に応じて、複数回の再送要求が行われる。
【００５３】
図５の例では、通信端末Ｔ１４において、パケットNC1-2(13-a)が受信されていないが、その後も、送信端末Ｔ１１ｓから通信端末Ｔ１３に対して、パケットNC1-3(11-a), NC1-4(11-a)がタイマ値NC1(11-a)-0の送信周期で送信され続け、また、送信端末Ｔ１１ｓから通信端末Ｔ１４に対して、パケットNC1-2(11-b), NC1-3(11-b), NC1-4(11-b)がタイマ値NC(11-b)-0の送信周期で送信され続ける。
この結果、通信端末Ｔ１３と通信端末Ｔ１４では、これらのパケットが受信キュー３ｅに滞留することになる。
【００５４】
遅延発生端末である通信端末Ｔ１４と、他の中継端末である通信端末Ｔ１３等とは、独立して符号化ルーティングを実行するため、レベルの値が低い通信端末から順番に、受信キュー３ｅに滞留しているパケットの数が増えていくようになる。
このまま滞留しているパケットの数が増えると、正常な符号化ルーティングの動作に復帰することができなくなり、ＮＣ通信の不成立が発生するので、次のような再送調整処理を実施する。
【００５５】
［図６のレベル（０）の再送調整処理］
通信端末Ｔ１４のパケット滞留管理部１２は、再送調整部１３が再送要求パケットNC1-2(13-a)を通信端末Ｔ１３に繰り返し送信しても、通信端末Ｔ１３からパケットNC1-2(13-a) が送信されてこない状況が続くと、受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに滞留しているパケットの数が増加していくので、受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに滞留しているパケットの数を計数して、滞留パケットの増加率を算出する。なお、滞留パケットの増加率の算出処理は、通信端末Ｔ１３からパケットNC1-2(13-a) が送信されてくるまで繰り返し実施する。
【００５６】
通信端末Ｔ１４のパケット滞留管理部１２は、滞留パケットの増加率を算出する毎に、その増加率が予め設定されている閾値である滞留規定値Ａより大きいか否かを判定する。
通信端末Ｔ１４の再送調整部１３は、パケット滞留管理部１２が滞留パケットの増加率が滞留規定値Ａより大きいことを検出すると(Task14-0003)、レベル（０）の再送調整処理を開始する(Task14-0004)。
再送調整部１３は、レベル端末管理部１４から、ＮＣ通信において、レベル（０）の調整対象端末が送信端末Ｔ１１ｓと通信端末Ｔ１３であることの連絡を受け、時間管理部１１から送信端末Ｔ１１ｓに対する変更後の送信周期NC1(11-b)-1と、通信端末Ｔ１３に対する変更後の送信周期NC1(13-a)-1とを取得する。
再送調整部１３は、後述するように、レベル（０）の調整対象端末である送信端末Ｔ１１ｓに対して、送信周期の変更を指示するが、通信端末Ｔ１３がレベル（０）の調整対象端末であっても、通信端末Ｔ１３は、通信端末Ｔ１４と遅延発生リンクで結ばれている端末であるため、通信端末Ｔ１３の送信周期の調整は対象外とする。
【００５７】
再送調整部１３は、送信周期NC1(11-b)-1への調整を指示する調整指示パケットNC1-5(11-b)を送信端末Ｔ１１ｓに送信する。
この調整指示は、受信済のパケットNC1-5(11-b)以降のシーケンス番号を持つパケットを対象に、送信周期NC1(11-b)-1への変更を要求するものである。
また、変更後の送信周期NC1(11-b)-1は、変更前の送信周期NC1(11-b)-0よりも大きい値であり、例えば、変更前の送信周期NC1(11-b)-0の２倍の時間が考えられる。
送信端末Ｔ１１ｓは、通信端末Ｔ１４の再送調整部１３から調整指示パケットNC1-5(11-b)を受けると、NC1-X(11-b)（Ｘ＝５，６，７，８・・・）の送信周期を調整指示パケットNC1-5(11-b)が示す送信周期NC1(11-b)-1に変更する(Task11-0001)。
これにより、送信端末Ｔ１１ｓから通信端末Ｔ１４に送信されるパケットの送信周期が大きくなり、通信端末Ｔ１４における滞留パケットの増加率が減じる。
【００５８】
［図７のレベル（１）の再送調整処理］
通信端末Ｔ１４のパケット滞留管理部１２は、送信端末Ｔ１１ｓがパケットの送信周期をNC1(11-b)-1に変更したのち、再送調整部１３が再送要求パケットNC1-2(13-a)を通信端末Ｔ１３に繰り返し送信しても、通信端末Ｔ１３からパケットNC1-2(13-a) が送信されてこない状況が続くと、やはり、受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに滞留しているパケットの数が増加する。
パケット滞留管理部１２は、受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに滞留しているパケットの数を計数して、滞留パケットの増加率を算出する。なお、滞留パケットの増加率の算出処理は、通信端末Ｔ１３からパケットNC1-2(13-a) が送信されてくるまで繰り返し実施する。
【００５９】
通信端末Ｔ１４のパケット滞留管理部１２は、滞留パケットの増加率を算出する毎に、その増加率が予め設定されている閾値である滞留規定値Ｂ（例えば、滞留規定値Ａ＜滞留規定値Ｂ）より大きいか否かを判定する。
通信端末Ｔ１４の再送調整部１３は、パケット滞留管理部１２が滞留パケットの増加率が滞留規定値Ｂより大きいことを検出すると(Task14-0006)、レベル（１）の再送調整処理を開始する(Task14-0007)。
再送調整部１３は、レベル端末管理部１４から、ＮＣ通信において、レベル（１）の調整対象端末が送信端末Ｔ１１ｓであることの連絡を受け、時間管理部１１から送信端末Ｔ１１ｓに対する変更後の送信周期NC1(11-a)-1を取得する。
【００６０】
再送調整部１３は、送信周期NC1(11-ａ)-1への調整を指示する調整指示パケットNC1-17(11-ｂ)を送信端末Ｔ１１ｓに送信する。
この調整指示は、受信済のパケットNC1-5(11-ａ)以降のシーケンス番号を持つパケットを対象に、送信周期NC1(11-ａ)-1への変更を要求するものである。
また、変更後の送信周期NC1(11-ａ)-1は、変更前の送信周期NC1(11-ａ)-0よりも大きい値であり、例えば、変更前の送信周期NC1(11-ａ)-0の４倍の時間が考えられる。
送信端末Ｔ１１ｓは、通信端末Ｔ１４の再送調整部１３から調整指示パケットNC1-17(11-ｂ)を受けると、NC1-X(11-ａ)（Ｘ＝５，６，７，８・・・）の送信周期を調整指示パケットNC1-17(11-b)が示す送信周期NC1(11-ａ)-1に変更する(Task11-0002)。
これにより、送信端末Ｔ１１ｓからレベル（１）の調整対象リンクを介して通信端末Ｔ１４に送信されるパケットの送信周期が大きくなり、通信端末Ｔ１４における滞留パケットの増加率が減じる。
【００６１】
ここでは、２つのレベル（レベル（０）、レベル（１））の調整対象端末への再送調整の手順を説明したが、調整対象端末において、パケットを受信できない時間が更に大きくなる場合には、レベル（３），（４），（５）・・・の調整対象端末に対して、同様の手順で送信周期の調整を行うことができる。このレベルの数やレベル毎の送信周期を、どのように変えるかは、ネットワーク規模やＮＣ通信のリンク集合の複雑さ（符号化ルーティングの受信パケット数と送信パケット数）により異なる。
なお、滞留規定値Ａ，Ｂ及びタイマ値NCX(XX-YY)-Zは、ネットワーク構成と実行するＮＣ通信の構成、トラフィック量からネットワークシミュレーションで個別に決定する必要がある。本明細書では、これらの決定方法については言及していない。
【００６２】
［図８及び図９の再送調整終了］
遅延発生端末である通信端末Ｔ１４は、送受信処理部３ｂが通信端末Ｔ１３からパケットNC1-2(13-a)を受信することができると、レベル（０）の再送調整処理と、レベル（１）の再送調整処理を終了し、送信端末Ｔ１１ｓの送信周期を元の送信周期NC1(11-a)-0、NC1(11-b)-0に戻す処理を実施する。
図８の最初の状態は、図７までに説明した手順が実行された以下の状態にあるとする。
通信端末Ｔ１３には、パケットNC1-2(11-a)〜NC1-30(11-a)が滞留
通信端末Ｔ１４には、パケットNC1-2(11-b)〜NC1-40(11-b)が滞留
【００６３】
通信端末Ｔ１４の再送調整部１３は、送受信処理部３ｂが通信端末Ｔ１３から送信されたパケットNC1-2(13-a)を受信すると、再送調整終了(Task14-0009)を起動して、正常な符号化ルーティング動作を再開する。
即ち、通信端末Ｔ１４の符号化ルーティング部３ａは、符号化関数管理部３ｄにより計算された符号化関数を用いて、新たに受信したパケットNC1-2(13-a)と、既に受信して受信キュー３ｅに蓄積されているパケットNC1-2(11-b)とを符号化し、それらのパケットの符号化後のパケットであるパケットNC1-2(14-a)を送信キュー３ｆに格納するとともに、そのパケットNC1-2(14-a)の出力先（通信端末Ｔ１５）を送受信処理部３ｂに指示する。
通信端末Ｔ１４の送受信処理部３ｂは、送信キュー３ｆからパケットNC1-2(14-a)を取り出して、そのパケットNC1-2(14-a)を通信端末Ｔ１５に送信する。
以降、遅延発生端末である通信端末Ｔ１４は、順次、受信するパケットNC1-X(13-a)  （Ｘ＝３，４，５，６・・・）を同様に受信済で滞留していたパケットNC1-X(11-b) （Ｘ＝３，４，５，６・・・）と合わせて符号化して、符号化後のパケットNC1-X(14-a) （Ｘ＝３，４，５，６・・・）を通信端末Ｔ１５に送信する。
【００６４】
通信端末Ｔ１４のパケット滞留管理部１２は、受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに滞留しているパケットの数を計数して、滞留パケットの増加率を算出し、その増加率が予め設定されている閾値である滞留規定値Ｃより小さいか否かを判定する。
通信端末Ｔ１４の再送調整部１３は、パケット滞留管理部１２が滞留パケットの増加率が滞留規定値Ｃより小さいことを検出すると、レベル（０）の調整対象端末である送信端末Ｔ１１ｓに対して、レベル（０）の調整解除を指示する調整解除パケットNC1-51(11-b)を送信する。
送信端末Ｔ１１ｓは、通信端末Ｔ１４から送信された調整解除パケットNC1-51(11-b)を受信すると、レベル（０）の再送調整終了処理(Task11-0003)を起動して、送信周期NC1(11-b)-1を元の送信周期NC1(11-b)-0に変更する。
【００６５】
また、通信端末Ｔ１４のパケット滞留管理部１２は、受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに滞留しているパケットの数を計数して、滞留パケットの増加率を算出し、その増加率が予め設定されている閾値である滞留規定値Ｄ（例えば、滞留規定値Ｃ＞滞留規定値Ｄ）より小さいか否かを判定する。
通信端末Ｔ１４の再送調整部１３は、パケット滞留管理部１２が滞留パケットの増加率が滞留規定値Ｄより小さいことを検出すると、レベル（１）の調整対象端末である送信端末Ｔ１１ｓに対して、レベル（１）の調整解除を指示する調整解除パケットNC1-44(11-a)を送信する。
送信端末Ｔ１１ｓは、通信端末Ｔ１４から送信された調整解除パケットNC1-44(11-a)を受信すると、レベル（１）の再送調整終了処理(Task11-0004)を起動して、送信周期NC1(11-ａ)-1を元の送信周期NC1(11-ａ)-0に変更する。
【００６６】
なお、滞留規定値Ｃ，Ｄは、ネットワーク規模やＮＣ通信のリンク集合の複雑さ（符号化ルーティングの受信パケット数と送信パケット数）により異なる。また、遅延発生端末が自身の滞留パケットから上位のレベルにある端末のパケット滞留状況を間接的に予測することにより、通信端末間に新たなパケットトラフィックを増加させないようにしてもよい。
なお、滞留規定値Ｃ，Ｄは、ネットワーク構成と実行するＮＣ通信の構成、トラフィック量からネットワークシミュレーションで個別に決定する必要がある。
【００６７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、送受信処理部３ｂによりパケットが受信された時点から、予め設定されている送信周期を経過しても、送信側端末から次のパケットが送信されてこない場合、受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに格納されているパケットの増加率を監視して、その増加率が予め設定されている滞留規定値より大きいか否かを判定するパケット滞留管理部１２を設け、再送調整部１３が、パケット滞留管理部１２により増加率が滞留規定値より大きいと判定された場合、その送信周期を広げる指示を送信側端末に通知することで、その送信周期を送信側端末に変更させるように構成したので、パケットを受信することができない時間が長くなっても、ＮＣ通信の不成立を回避することができる効果を奏する。
【００６８】
実施の形態２．
図１０はこの発明の実施の形態２によるマルチホップネットワークを構築する通信端末を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
滞留規定値調整部１５は全ての調整対象端末の受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに滞留しているパケットの増加率を示す情報を収集し、その増加率に応じて滞留規定値を変更する処理を実施する。
即ち、滞留規定値調整部１５は、遅延発生端末がレベル（Ｘ）の再送調整処理の開始と終了を判断する際に、全ての調整対象端末における受信パケットの滞留増加率を比較して、ある調整対象端末の増加率が大きい場合、その上位レベルにある調整対象端末のパケットの送信周期を更に大きくして増加率を低減するように滞留規定値を変更する。変更後の滞留規定値を用いて、レベル（Ｘ）の再送調整処理の開始と終了を判断することで、常に最新の調整対象端末における受信パケットの滞留状況を反映したパケットの送信周期に調整することができる。
なお、再送調整部１３、レベル端末管理部１４及び滞留規定値調整部１５から送信周期調整手段が構成されている。
【００６９】
図１０の例では、通信端末の構成要素であるアプリケーション部１、ルーティング管理部２及び符号化管理部３のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが（特に、送受信処理部３ｂは、アンテナや送受信機などの通信機の一般的な構成を備えている）、通信端末がコンピュータで構成されていてもよい。
通信端末をコンピュータで構成する場合、アプリケーション部１、ルーティング管理部２及び符号化管理部３の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００７０】
図１１は滞留規定値の調整処理に関する説明図である。
図１２及び図１３は滞留規定値の調整処理のプロトコルシーケンスを示すシーケンス図である。
図１１の例では、ＮＣ通信（Ｔ１０ｓ→Ｔ０９ｄ，Ｔ１９ｄ，Ｔ２９ｄ）において、通信端末Ｔ２４が遅延発生端末になり、レベル（０），（１），（２），（３）の遅延調整端末に対して、レベル（Ｘ）の再送調整処理（Ｘ＝０，１，２，３）の起動と終了のタイミングを判断するための滞留規定値を決定する状況である。
【００７１】
遅延発生端末Ｔ２４の滞留規定値調整部１５は、最初のレベル（０）の再送調整処理を起動すると同時に、全ての調整対象端末から受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに滞留しているパケットの増加率を示す情報を定期的に取得する。
図１１に示すグラフは、調整対象端末の中の通信端末Ｔ１０ｓ，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３と遅延検出端末Ｔ２４における時間と滞留パケット増加率の関係を示している。
滞留増加率は、以下のように定義する。
滞留増加率＝滞留パケット増加率／時間  ［％］
【００７２】
図１１の例では、符号化ルーティングにおいて、パケット受信タイムアウトが発生して受信パケット滞留が発生する一般的な状況として、遅延発生端末Ｔ２４が最大の滞留増加率となり、レベル（Ｘ）のＸ値が大きくなるに従って、滞留増加率が少なくなる状況を示している。このときの各通信端末の遅延増加率は、以下のような関係になる。
Ｔ１０ｓの滞留増加率＜Ｔ２１の滞留増加率＜Ｔ２２の滞留増加率＜Ｔ２３の滞留増加率＜Ｔ２４の滞留増加率
この状況では、上記実施の形態１で説明したレベル（０）の調整対象端末である通信端末Ｔ２３から、レベル（３）の調整対象端末である送信端末Ｔ１０ｓへ段階的に送信周期を大きくすることにより、最終的に遅延発生端末Ｔ２４での受信パケットの滞留増加率を緩和することができる。
【００７３】
この符号化ルーティングの一般的な状況に加えて、例えば、調整対象端末である通信端末Ｔ２２が、他のＮＣ通信によるＣＰＵ負荷や、調整対象リンクのトラフィック増大の影響によって、遅延発生端末Ｔ２４の滞留増加率よりも高くなると、この状況を常に監視している遅延発生端末Ｔ２４の滞留規定値調整部１５が滞留規定値を変更することで、遅延発生端末Ｔ２４の再送調整部１３が、レベル（１）の調整対象端末である通信端末Ｔ２２よりもレベルが高いレベル（２）の調整対象端末である通信端末Ｔ２１のパケットの送信周期が大きくなるように、先にレベル（２）の再送調整処理を起動する。また、レベル（Ｘ）の再送調整処理の終了のタイミングも同様に、各調整対象端末の滞留増加率を比較して、滞留規定値を変更することで、パケットの送信周期を調整する。
【００７４】
以下、図１２及び図１３を参照しながら、滞留規定値の調整処理を具体的に説明する。
ここでは、図４に示す通信端末Ｔ１１ｓ，Ｔ１３，Ｔ１４，Ｔ１５，Ｔ１６ｄ，Ｔ１７ｄから構成されるマルチホップネットワークにおいて、ＮＣ通信（Ｔ１１ｓ→Ｔ１６ｄ，Ｔ１７ｄ）が行われ、通信端末Ｔ１４が遅延発生端末となる動作例を説明する。この動作は上記実施の形態１の説明に用いた例と同じである。また、図６を用いて説明した上記実施の形態１のプロトコルシーケンス（レベル（０）の再送調整処理）と同じく、パケットNC1-2(13-a)の受信タイムアウトにより、遅延発生端末Ｔ１４がパケットNC1-2(11-b)に対する再送要求を送信しても受信が無い状況から説明する。
【００７５】
遅延発生端末Ｔ１４では、上記実施の形態１と同様に、自身の受信パケット滞留が滞留規定値Ａを超えると、レベル（０）の再送調整処理の開始を判断する(Task14-00a1）。この結果、レベル（０）の再送調整開始(Task14-00a2)とレベル（０）の再送調整分析(Task14-00a3)が実行され、調整指示パケットNC1-17(11-a)がレベル（０）の調整対象端末Ｔ１１ｓへ送信される。
以降の符号化ルーティングによるパケットの動作は、上記実施の形態１と同じであるため、図１２及び図１３では、この実施の形態２に係る遅延発生端末Ｔ１４が、調整対象端末から滞留増加率を取得するための制御プロトコルのみ記述して説明する。
【００７６】
遅延発生端末Ｔ１４の再送調整部１３は、レベル（０）の再送調整処理を開始した後に、レベル端末管理部１４から全てのレベルに属する調整対象端末を知らせてもらって、これらの調整対象端末に対して、滞留増加率通知要求パケットを送信する。
図１２の例では、レベル（１）の調整対象端末Ｔ１１ｓ、レベル（０）の調整対象端末Ｔ１１ｓ，Ｔ１３へ滞留増加率通知指示(NC1)パケットを送信している。
このパケットにより指示を受けた全ての調整対象端末は、ＮＣ通信（１）に関する自身の受信パケット滞留の増加率を示す滞留増加率通知(NC1)パケットを遅延発生端末Ｔ１４に送信する。この滞留増加率通知(NC1)パケットを低周期で繰り返し送信することにより、遅延発生端末Ｔ２４の滞留規定値調整部１５は、常に最新の調整対象端末での受信パケット滞留状況を把握することができる。
【００７７】
ここで、送信端末Ｔ１１ｓは、レベル（０）の調整対象端末と、レベル（１）の調整対象端末とに含まれているため、２つの滞留率通知要求(NC1)パケットが送信されているが、これはリンク集合の構成によって発生する状況であり、送信端末Ｔ１１ｓは、同じ情報を滞留増加率通知(NC1)パケットで通知する。これらを１つのパケットで送信してもよい。
遅延発生端末Ｔ１４の滞留規定値調整部１５は、全ての調整対象端末から送信された滞留増加率通知(NC1)パケットを取得すると、それらの滞留増加率通知(NC1)パケットが示す滞留増加率を比較することで、図１１を用いて説明した滞留規定値を決定する。
以降、遅延発生端末Ｔ１４の再送調整部１３は、滞留規定値調整部１５により決定された最新の滞留規定値を用いて、レベル（Ｘ）の再送調整処理の開始と終了を判断する。
図１２の例では、遅延発生端末Ｔ１４の再送調整部１３は、滞留規定値調整部１５により決定された滞留規定値Ｘよりも自身の滞留パケット増加率が大きくなったときに、レベル（Ｙ）の再送調整処理を開始する手順を説明している(Task00-0001)。
この手順は、上記実施の形態１と同様に、遅延発生端末Ｔ１４が、自身の滞留パケット増加率と滞留規定値Ｘとの比較結果に基づいてレベル（Ｙ）の再送調整処理を決定し、レベル（Ｙ）の再送調整開始(Task14-00b1)と レベル（Ｙ）再送調整分析(Task14-00b2)を実行し、このレベル（Ｙ）の再送調整端末に対して、調整指示パケットNC1-XX(YY-Z)を送信することにより行われる。
【００７８】
図１３の例では、遅延発生端末Ｔ１４で期待するパケットの受信に成功できた以降、レベル（Ｚ）の再送調整処理が順次終了した後に、全調整対象端末からの滞留増加率通知(NC1)が継続している状況である。
遅延発生端末Ｔ１４の再送調整部１３は、実行中の最後のレベル（Ｙ）の再送調整処理の終了を判断すると、上記実施の形態１と同様に、調整解除パケットNC1-XX(YY-Z)を送信する手順(Task00-0002)を実行した後に、全ての調整対象端末に対して、滞留増加率通知終了(NC1)パケットを送信する。
図１３の例では、このパケットを受信したレベル（１）の調整対象端末Ｔ１１ｓと、レベル（０）の調整対象端末Ｔ１１ｓ，Ｔ１３では、それぞれ滞留増加率通知終了(Task13-00a2)、滞留増加率通知終了(Task11-00a3,Task11-00a4)を実行して、滞留増加率の通知を終了する。
【００７９】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、滞留規定値調整部１５が、全ての調整対象端末の受信キュー３ｅ及び送信キュー３ｆに滞留しているパケットの増加率を示す情報を収集し、その増加率に応じて滞留規定値を変更するように構成したので、常に現実の受信パケット滞留状況に即して、レベル（Ｘ）の再送調整処理の開始と終了のタイミング判断することができるようになり、その結果、上記実施の形態１よりも確実に、ＮＣ通信の不成立を回避することができる効果を奏する。
【００８０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１  アプリケーション部、２  ルーティング管理部、３  符号化管理部（送受信手段）、３ａ  符号化ルーティング部、３ｂ  送受信処理部、３ｃ  独立リンク管理部、３ｄ  符号化関数管理部、３ｅ  受信キュー、３ｆ  送信キュー、４  リンク、１１  時間管理部（増加率監視手段）、１２  パケット滞留管理部（増加率監視手段）、１３  再送調整部（送信周期調整手段）、１４  レベル端末管理部（送信周期調整手段）、１５  滞留規定値調整部（送信周期調整手段）、１００１  アプリケーション部、１００２  ルーティング管理部、１００３  符号化管理部、１００３ａ  符号化ルーティング部、１００３ｂ  送受信処理部、１００３ｃ  独立リンク管理部、１００３ｄ  符号化関数管理部、１００４  リンク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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