(57)【要約】【課題】無線通信システムへの影響を抑えつつ障害検出を行なう。【解決手段】いずれかの無線端末間のリンク切断を検出すると、個々の無線端末の通信範囲に設置されている無線端末の数に応じて、前記リンク切断の原因を特定するための信号をブロードキャストする無線端末を変更する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定的に設置された複数の無線端末が互いに通信しあって自律的にアドホックネットワークを形成する無線通信システムであって、
いずれかの無線端末間のリンク切断を検出する手段と、
前記リンク切断が検出されると、個々の無線端末の通信範囲に設置されている無線端末の数に応じて、前記リンク切断の原因を特定するための信号をブロードキャストする無線端末を変更する手段と、
を備えた、無線通信システム。
【請求項２】
前記無線端末の数が第１の閾値以下の場合に、前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能か否かに関わらず各無線端末が前記信号をブロードキャストし、前記無線端末の数が前記第１の閾値よりも大きい場合に、前記信号をブロードキャストする無線端末を、前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能な無線端末に制限する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能な無線端末の数が第２の閾値以下の場合には、前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能か否かに関わらず各無線端末が前記信号をブロードキャストする、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
固定的に設置された複数の無線端末が互いに通信しあって自律的にアドホックネットワークを形成する無線通信システムにおける前記無線端末であって、
他の無線端末とのリンク切断を監視するリンク監視部と、
前記リンク監視部にて前記リンク切断が検出されると、自無線端末の通信範囲に設置されている無線端末の数に応じて、前記リンク切断の原因を特定するための信号をブロードキャストする無線端末を変更する制御部と、
を備えた、無線端末。
【請求項５】
前記制御部は、
前記無線端末の数が第１の閾値以下の場合に、前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能か否かに関わらず各無線端末が前記信号をブロードキャストする第１のモードで前記信号をブロードキャストし、前記無線端末の数が前記第１の閾値よりも大きい場合に、前記信号をブロードキャストする無線端末を、前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能な無線端末に制限する第２のモードで前記信号をブロードキャストする、請求項４に記載の無線端末。
【請求項６】
前記制御部は、
前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能な無線端末の数が第２の閾値以下の場合には、前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能か否かに関わらず各無線端末が前記信号をブロードキャストする第１のモードで前記信号をブロードキャストする、請求項４又は５に記載の無線端末。
【請求項７】
前記制御部は、
他の無線端末からブロードキャストされた信号を受信する受信部を備え、
前記受信部で受信した信号が前記第１のモードでブロードキャストされた信号の場合、前記無線端末の数が前記第１の閾値以下であれば、前記リンク切断の原因を特定するための信号を前記第１のモードでブロードキャストし、前記無線端末の数が前記第１の閾値よりも大きければ、前記リンク切断の原因を特定するための信号をブロードキャストしない、請求項５又は６に記載の無線端末。
【請求項８】
前記制御部は、
前記受信部で受信した信号が前記第２のモードでブロードキャストされた信号の場合、前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能であれば、前記リンク切断の原因を特定するための信号を前記第２のモードでブロードキャストし、前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信不可能であれば、前記リンク切断の原因を特定するための信号をブロードキャストしない、請求項５〜７のいずれか１項に記載の無線端末。
【請求項９】
固定的に設置された複数の無線端末が互いに通信しあって自律的にアドホックネットワークを形成する無線通信システムにおける障害検出方法であって、
いずれかの無線端末間のリンク切断を検出すると、個々の無線端末の通信範囲に設置されている無線端末の数に応じて、前記リンク切断の原因を特定するための信号をブロードキャストする無線端末を変更する、障害検出方法。
【請求項１０】
前記無線端末の数が閾値以下の場合に、前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能か否かに関わらず各無線端末が前記信号をブロードキャストし、前記無線端末の数が前記閾値よりも大きい場合に、前記信号をブロードキャストする無線端末を、前記リンク切断の生じた無線端末と直接通信可能な無線端末に制限する、請求項９に記載の障害検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、無線端末、及び、障害検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アドホックネットワークなどの無線通信システムにおいて、無線端末が自律的に他の無線端末の障害を検出する方法が提案されている。例えば、無線端末（以下、単に「端末」とも称する。）が密に設置されている場合の障害検出方法として下記の非特許文献１に記載された技術がある。なお、非特許文献１において、各端末は固定的に設置される。
【０００３】
非特許文献１に記載の技術では、ある端末との接続（リンク）が切断されたことを検知した端末が、当該障害検知端末を頂点（ルート）にした疑似ネットワーク（ＮＷ）を形成するためのリクエスト情報をブロードキャストする。これは、リンクの切断が生じた対象端末が故障しているのか、当該対象端末とのリンクが一時的に切断されたのか、を判断するためである。
【０００４】
ブロードキャスト信号には、対象端末の端末ＩＤが挿入され、当該ブロードキャスト信号を受信した端末は、自端末が対象端末と通信可能かどうかを判断し、対象端末と通信が可能だった場合は受信したブロードキャスト信号を再ブロードキャストする。ブロードキャスト信号を受信した端末が対象端末と通信不可能な場合は再ブロードキャストを実施しない。
【０００５】
このようにすることでブロードキャスト信号の送信数を抑圧しつつ、疑似ＮＷを形成する。疑似ＮＷの形成後は、疑似ＮＷ内の各端末が、自端末と対象端末との接続状態を障害検知端末に通知する。障害検知端末は、疑似ＮＷ内のすべての端末が対象端末と接続できない場合は対象端末を端末障害と判定し、疑似ＮＷ内の端末が１つでも対象端末と接続できる場合はリンク障害と判定する。
【０００６】
一方、端末が疎に設置されている場合、ブロードキャスト信号を受信した端末は、自端末が対象端末と通信可能であるか否かに関わらず、受信したブロードキャスト信号を再ブロードキャストする。こうすることで、端末が疎に設置されていても疑似ＮＷを適切に形成することができる。疑似ＮＷ形成後に、障害検知端末が、端末障害かリンク障害かを、端末が密に設置されている場合と同様に判定する。
【０００７】
なお、アドホックネットワークなどの無線通信システムに関する技術として、下記の特許文献１〜１１に記載された技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２１７１６４号公報
【特許文献２】特表２００９−５４２１０９号公報
【特許文献３】特開２００４−３３６７６６号公報
【特許文献４】特開２００８−１９９３３２号公報
【特許文献５】特開２００９−２２５１７２号公報
【特許文献６】特開２００６−３１９６７６号公報
【特許文献７】特開２０１１−２１７０１２号公報
【特許文献８】特開２００８−６６７６５号公報
【特許文献９】特開２０１１−６１５６９号公報
【特許文献１０】国際公開第ＷＯ２００８／１０５０３９号
【特許文献１１】特開２００７−１２９５１６号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Q. Ma, K. Liu, X. Miao, and Y. Liu, “Sherlock is Around: Detecting Network Failures with Local Evidence Fusion,” 2012 Proceedings IEEE INFOCOM
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
実環境では端末の配置に偏りがあることがあり、図８に例示するように、ネットワーク全体として端末の配置が疎な環境と密な環境とが混在する場合がある。端末配置が密の環境で、対象端末との通信可否に関わらず全端末が受信したブロードキャスト信号を再ブロードキャストすることとすると、障害検出用のブロードキャスト信号の増加により、無線通信システムへの影響が大きくなる。結果として、パケット損失の発生率が増加するおそれがある。
【００１１】
一方、端末配置が疎の環境で、対象端末と通信可能な端末のみが受信したブロードキャスト信号を再ブロードキャストすることとすると、疑似ＮＷを適切に形成することができずに、障害発生理由の判定に誤りが生じやすくなるおそれがある。
【００１２】
なお、特許文献１〜１１に記載の技術では、このような端末配置の粗密に起因する課題について言及していない。
【００１３】
本発明の目的の１つは、無線通信システムへの影響を抑えつつ障害検出を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様では、固定的に設置された複数の無線端末が互いに通信しあって自律的にアドホックネットワークを形成する無線通信システムにおいて、いずれかの無線端末間のリンク切断が検出されると、個々の無線端末の通信範囲に設置されている無線端末の数に応じて、前記リンク切断の原因を特定するための信号をブロードキャストする無線端末を変更する。
【発明の効果】
【００１５】
無線通信システムへの影響を抑えつつ障害検出を行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る無線通信システムの全体構成例を示す図である。
【図２】図１に例示した端末（ノードおよびＧＷ）のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】図１に例示した端末の機能ブロック図である。
【図４】一実施形態に係る障害検出用のブロードキャスト信号のフォーマット例を示す図である。
【図５】図１に例示した無線通信システムにおける障害検出方法の一例を説明するフローチャートである。
【図６】図５に示す障害検出処理の一例を説明するフローチャートである。
【図７】図５に示す障害検出方法を説明すべく無線通信システムの構成例を示す図である。
【図８】従来技術の課題を説明すべく無線通信システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。
【００１８】
図１は、一実施形態に係る無線通信システムの全体構成例を示す。図１に示す無線通信システムは、例示的に、無線端末の一例である複数のノード（図１では例示的に１０台のノードＡ〜Ｊ）と、情報収集端末の一例であるゲートウェイ（ＧＷ）と、を備える。なお、以下の説明では、各ノードＡ〜ＪとＧＷとを区別せずに単に「端末」と総称することがある。また、図１に示す端末数はあくまでも一例である。
【００１９】
各ノードＡ〜Ｊは、例示的に、自律的に経路情報を確定するアドホックネットワークを形成する。各ノードＡ〜Ｊは、１ホップで接続されるノード、言い換えると、隣接するノードとの間で、Helloメッセージなどの制御パケットを用いて自ノードが保持する経路情報を交換する。そして、各ノードＡ〜Ｊは、交換した経路情報を用いてＧＷまでの経路を確定する。
【００２０】
各ノードＡ〜Ｊは、例示的に、電力メータやセンサなどに接続され、センシングされた値をＧＷ宛に送信する。別言すると、各ノードＡ〜Ｊは、固定的に配置され、アドホックネットワークの一例としてセンサネットワークを形成する。
【００２１】
ＧＷは、各ノードＡ〜Ｊからセンサ値を収集する管理装置が接続される無線通信装置の一例である。なお、センサ値の一例としては、電力、温度、湿度、加速度などが挙げられる。
【００２２】
図１に例示する無線通信システムでは、ノードＡ、ノードＥ、ノードＦ、及び、ノードＧのそれぞれが、ＧＷと直接通信可能なエリアに存在し、１ホップでＧＷに直接データを送信できるノードに相当する。
【００２３】
これに対し、ノードＢ及びノードＤは、ノードＡを介してＧＷにデータを送信するマルチホップノードに相当する。また、ノードＣは、ノードＢ及びノードＡの両方を介してＧＷにデータを送信するマルチホップノードに相当する。さらに、ノードＨは、ノードＧを介してＧＷにデータを送信するマルチホップノードに相当する。同様に、ノードＩ及びノードＪの各々は、ノードＦを介してＧＷにデータを送信するマルチホップノードに相当する。
【００２４】
また、各ノードＡ〜Ｊは、周期的にHelloパケットを送信し、互いの情報を通知し合う。Helloパケットには、自ノードの識別情報（ＩＤ）、ＧＷまでの経路情報などが含まれている。各ノードＡ〜Ｊは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式を用いて自律的に通信を実行する。
【００２５】
具体的には、各ノードＡ〜Ｊは、データ送信に先立ってキャリアセンスを実行し、搬送波周波数の受信電力レベルを測定する。そして、各ノードＡ〜Ｊは、測定した受信電力レベルが閾値以下であれば、チャネルがアイドリング状態であると判定して、データ送信を実行する。一方、各ノードＡ〜Ｊは、測定した受信電力レベルが閾値よりも大きければ、チャネルがビジー状態であると判定して、データ送信を抑止し、所定時間経過後に、再度、キャリアセンスを実行する。
【００２６】
このような無線通信システムにおいて、いずれかの端末間のリンクが切断されたとする。この場合に、リンクの切断原因が、対象端末の故障にあるのか、対象端末との間のリンクが遮蔽物などの影響で一時的に切断されたことによるものなのかを、各端末が自律的に推定することを考える。こうすることで、障害を素早く検知して復旧することができる。
【００２７】
本実施形態では、障害（リンク切断）を検知した端末が障害検出用のブロードキャスト信号を送信する際に、例示的に、自端末が直接通信可能な端末数および障害発生端末が直接通信可能な端末数に応じて、障害検出用のブロードキャスト信号にモードを設ける。
【００２８】
障害検出用のブロードキャスト信号を受信した各端末は、自端末と直接通信可能な端末数および障害検出用のブロードキャスト信号のモードに応じて、障害検出用のブロードキャスト信号を転送（再ブロードキャスト）するか否かを判断する。
【００２９】
例えば、自端末の周囲の端末数が少ない場合は、障害発生端末と直接通信可能か否かに係らず全端末が障害検出用のブロードキャスト信号を転送する。一方、自端末の周囲の端末数が多い場合は、障害検出用のブロードキャスト信号を転送する端末を障害発生端末と直接通信可能な端末に制限する。
【００３０】
このように、自端末の周囲に配置された端末数に応じて適切なモード（障害検出方法）を選択することで、端末の配置に偏りが存在する場合においても、ＮＷへの影響を最低限に抑えつつ、端末配置状況に適した障害検出が可能になる。
【００３１】
図２に、図１に例示した端末（ノードおよびＧＷ）のハードウェア構成例を示す。図２において、１０は送受信アンテナ、２０は増幅器（以下「アンプ」と称する。）、２１及び６１は乗算器、３０はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、４０はプロセッサ、５０はメモリ、６０はデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器、７０はアンプ、８０は発振器、９０はセンサを表す。
【００３２】
送受信アンテナ１０は、データである信号を電波として周囲に向けて送信し、データである信号を電波として受信するハードウェアである。
【００３３】
アンプ２０は、送受信アンテナ１０によって受信された信号を増幅する。
【００３４】
発振器８０は、連続波の交流信号を発振する。
【００３５】
乗算器２１は、発振器８０の出力とアンプ２０の出力とを乗算することにより、受信信号をベースバンド信号に変換する。
【００３６】
Ａ／Ｄ変換器３０は、乗算器２１にてベースバンド信号に変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００３７】
メモリ５０は、予め定められた閾値等を記憶する記憶装置の一例である。
【００３８】
センサ９０は、物理量（例えば、温度、湿度、加速度、照度、風向、風速、地震動、雨量、音の大きさ、水位、電力の使用量、水の使用量、及び、ガスの使用量など）を測定（センシング）する。測定した物理量を表す物理量情報を有するベースバンド信号は、プロセッサ４０へ出力される。
【００３９】
プロセッサ４０は、端末の全体的な処理を司る処理部の一例であり、Ａ／Ｄ変換器３０から出力された信号を用いて、例えば、送信電力を計算する。プロセッサ４０は、例示的に、メモリ５０とともに端末の制御部として機能する。
【００４０】
Ｄ／Ａ変換器６０は、プロセッサ４０から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。
【００４１】
乗算器６１は、発振器８０の出力とＤ／Ａ変換器６０の出力とを乗算することにより、送信信号を無線信号に変換する。
【００４２】
アンプ７０は、乗算器６１からのアナログ無線信号を、プロセッサ４０から通知された送信電力値になるように増幅する。アンプ７０によって増幅された信号は、送受信アンテナ１０から宛先に向けて送信される。
【００４３】
次に、図３に、端末の機能ブロック図を示す。図３において、１０は送受信アンテナ、２０はアンプ、２１及び６１は乗算器、８０は発振器、３０はＡ／Ｄ変換器、６０はＤ／Ａ変換器、７０はアンプを表し、それぞれ図２により既述のものと同様である。
【００４４】
また、図３において、４０１は信号復調部、４０２は他端末通信可能端末数取得部、４０３は自端末通信可能端末数測定部、４０４はリンク切断検知部、４０５は信号種別決定部を表す。さらに、図３において、４０６はブロードキャスト信号受信部、４０７はブロードキャスト信号送信判断部、４０８はブロードキャスト信号生成部、４０９は通信可能端末数通知部を表す。これらの各部４０１〜４０９としての機能は、例示的に、図２に例示したプロセッサ４０がメモリ５０から所定のプログラムやデータを読み取って動作することにより具現される。
【００４５】
信号復調部４０１は、Ａ／Ｄ変換器３０によってデジタル信号に変換された受信信号を復調する。
【００４６】
他端末通信可能端末数取得部４０２は、信号復調部４０１にて復調した信号から、自端末と通信可能な他端末が通信可能な端末数を取得する。
【００４７】
自端末通信可能端末数測定部４０３は、自端末と通信可能な端末数を測定する。
【００４８】
リンク切断検知部（リンク監視部）４０４は、自端末と通信可能な端末とのリンクが切断されたか否かを監視（検知）する。
【００４９】
信号種別決定部４０５は、リンク切断検知部４０４で自端末と他端末との間のリンク切断を検知した場合、他端末に障害検出用のブロードキャスト信号を送信する際のブロードキャスト信号の種別（モード）を決定する。なお、障害検出用のブロードキャスト信号は、疑似ＮＷを形成してリンク切断の原因を特定するための信号の一例である。
【００５０】
ブロードキャスト信号受信部４０６は、他端末から送信された障害検出用のブロードキャスト信号を受信する。
【００５１】
ブロードキャスト信号送信判断部４０７は、リンク切断検知部４０４で自端末と他端末との間のリンクの切断を検知した場合、障害検出用のブロードキャスト信号を送信するか否かを判断する。また、当該判断部４０７は、ブロードキャスト信号受信部４０６にて受信した他端末からの障害検出用ブロードキャスト信号のモードと、自端末通信可能端末数測定部４０３にて測定した端末数とに応じて、障害検出用のブロードキャスト信号を送信するか否かを判断する。
【００５２】
ブロードキャスト信号生成部４０８は、ブロードキャスト信号送信判断部４０７にて障害検出用のブロードキャスト信号を送信すると判断された場合に、障害検出用のブロードキャスト信号を生成する。
【００５３】
障害検出用のブロードキャスト信号（パケット）のフォーマット例を図４に示す。図４に示すブロードキャスト信号は、例示的に、プリアンブル信号（Preamble）、ヘッダ（Header）、送信端末ＩＤ（Transmitter ID）、障害理由推定対象端末ＩＤ（Suspected node ID）、ルートノードＩＤ（Root node ID）、モード（Mode）、及び、フレームチェックシーケンス（FCS）を有する。
【００５４】
プリアンブル信号は、パケットの開始位置を示す信号であり、ヘッダは、パケットの長さなどのパケット情報を示す信号である。また、送信端末ＩＤは、パケットの送信元を識別する情報であり、障害理由推定対象端末ＩＤは、障害理由を推定する対象の端末を識別する情報である。さらに、ルートノードＩＤは、障害理由推定処理を開始した端末を識別する情報であり、モードは、ブロードキャスト信号のモード（後述するモード＃０及び＃１）を示す情報である。フレームチェックシーケンスは、パケットの誤り検出を行なうための情報である。
【００５５】
図３に戻り、通信可能端末数通知部４０９は、自端末と通信可能な端末数を他端末に通知する。
【００５６】
次に、図５に、上述した無線通信システムにおける障害検出方法を説明するフローチャートを示す。
【００５７】
端末は、リンク切断検知部４０４にてリンク切断（障害）が検知されたか否かを監視する（処理Ｐ１０）。リンク切断が検知されると（処理Ｐ１０でＹｅｓの場合）、端末は、信号種別決定部４０５にて、障害発生端末と直接通信可能な端末数Ｎtargetが所定の閾値よりも大きいか否かを判断する（処理Ｐ２０）。なお、障害発生端末と直接通信可能な端末数Ｎtargetは、他端末通信可能端末数取得部４０２によって取得される。
【００５８】
その結果、端末数Ｎtargetが閾値よりも大きい場合（処理Ｐ２０でＹｅｓの場合）、信号種別決定部４０５は、さらに、自端末と直接通信可能な端末数Ｎselfが所定の閾値よりも大きいかどうかを判断する（処理Ｐ３０）。なお、自端末と直接通信可能な端末数Ｎselfは、自端末通信可能端末数測定部４０３によって取得される。また、端末数Ｎselfの閾値は第１の閾値の一例であり、端末数Ｎtargetの閾値は第２の閾値の一例である。これらの閾値は、例示的に、図２に示したメモリ５０に記憶されている。
【００５９】
自端末と直接通信可能な端末数Ｎselfが閾値よりも大きい場合（処理Ｐ３０でＹｅｓの場合）、信号種別決定部４０５は、モード＃１で障害検出用のブロードキャスト信号を送信すると決定する。ここで、モード＃１は、全端末のうち障害発生端末と直接通信可能な端末のみが障害検出用のブロードキャスト信号を送信するモードである。当該決定は、ブロードキャスト信号送信判断部４０７を通じてブロードキャスト信号生成部４０８に与えられる。
【００６０】
ブロードキャスト信号生成部４０８は、モード＃１での障害検出用のブロードキャスト信号の送信決定を受けて、モード＃１を表すブロードキャスト信号を生成し、当該ブロードキャスト信号を送受信アンテナ１０から送信する（処理Ｐ４０）。
【００６１】
一方、障害発生端末と直接通信可能な端末数Ｎtargetが閾値以下である場合（処理Ｐ２０でＮｏの場合）、信号種別決定部４０５は、モード＃０で障害検出用のブロードキャスト信号を送信すると決定する。また、自端末と直接通信可能な端末数Ｎselfが閾値以下である場合（処理Ｐ３０でＮｏの場合）も、信号種別決定部４０５は、モード＃０で障害検出用のブロードキャスト信号を送信すると決定する。ここで、モード＃０は、全端末が障害検出用のブロードキャスト信号を送信するモードである。
【００６２】
信号種別決定部４０５での決定は、ブロードキャスト信号送信判断部４０７を通じてブロードキャスト信号生成部４０８に与えられる。ブロードキャスト信号生成部４０８は、モード＃０での障害検出用のブロードキャスト信号の送信決定を受けて、モード＃０を表すブロードキャスト信号を生成し、当該ブロードキャスト信号を送受信アンテナ１０から送信する（処理Ｐ５０）。
【００６３】
また、リンク切断を検知していない端末が、他端末から送信された障害検出用のブロードキャスト信号をブロードキャスト信号受信部４０６にて受信した場合（処理Ｐ１０でＮｏ及び処理Ｐ６０でＹｅｓの場合）がある。この場合、ブロードキャスト信号送信判断部４０７が、受信したブロードキャスト信号のモードがモード＃１であるか否かを判断する（処理Ｐ７０）。
【００６４】
その結果、受信した障害検出用のブロードキャスト信号がモード＃１であれば（処理Ｐ７０でＹｅｓの場合）、ブロードキャスト信号送信判断部４０７は、自端末が障害発生端末と直接通信可能か否かを判定する（処理Ｐ８０）。
【００６５】
自端末が障害発生端末と直接通信可能であれば（処理Ｐ８０でＹｅｓの場合）、ブロードキャスト信号送信判断部４０７は、障害検出用のブロードキャスト信号をモード＃１で送信すると判断し、その判断結果をブロードキャスト信号生成部４０８に与える。
【００６６】
これにより、ブロードキャスト信号生成部４０８は、モード＃１を表すブロードキャスト信号を生成し、当該ブロードキャスト信号を送受信アンテナ１０から送信する（処理Ｐ１２０）。
【００６７】
一方、他端末から受信した障害検出用のブロードキャスト信号がモード＃０に設定されていた場合（処理Ｐ７０でＮｏの場合）、ブロードキャスト信号送信判断部４０７は、自端末と直接通信可能な端末数Ｎselfが閾値よりも大きいか否かを判定する（処理Ｐ９０）。
【００６８】
その結果、自端末と直接通信可能な端末数Ｎselfが閾値以下の場合（処理Ｐ９０でＮｏの場合）、ブロードキャスト信号送信判断部４０７は、障害検出用のブロードキャスト信号を全端末が送信するモード＃０で当該ブロードキャスト信号を送信すると判断する。
【００６９】
当該判断を受けて、ブロードキャスト信号生成部４０８は、モード＃０を表すブロードキャスト信号を生成し、当該ブロードキャスト信号を送受信アンテナ１０から送信する（処理Ｐ１００）。
【００７０】
なお、受信したブロードキャスト信号がモード＃１に設定されており且つ自端末が障害発生端末と直接通信不可能な場合、ブロードキャスト信号送信判断部４０７は、障害検出用のブロードキャスト信号を送信しないと判断する（処理Ｐ７０のＹｅｓルート及び処理Ｐ８０のＮｏルートから処理Ｐ１１０）。
【００７１】
また、受信したブロードキャスト信号がモード＃０に設定されており且つ自端末と直接通信可能な端末数Ｎselfが閾値よりも大きい場合にも、ブロードキャスト信号送信判断部４０７は、障害検出用のブロードキャスト信号を送信しないと判断する（処理Ｐ７０のＮｏルート及び処理Ｐ９０のＹｅｓルートから処理Ｐ１１０）。
【００７２】
なお、上述した障害発生端末と直接通信可能な端末数の閾値Ｎtarget及び自端末と直接通信可能な端末数の閾値Ｎselfは、例示的に、予め計算機シミュレーションを用いて決定する。また、上述した各処理のうち、障害発生端末と直接通信可能な端末数Ｎtargetの閾値判定処理Ｐ２０は省略しても構わない。
【００７３】
別言すると、少なくとも、自端末と直接通信可能な端末数Ｎselfに基づいて、障害検出用のブロードキャスト信号のモード制御を行なってもよい。ただし、閾値判定処理Ｐ２０を設けることにより、障害発生端末と直接通信可能な端末数Ｎtargetが閾値よりも少ない場合に、全端末がブロードキャスト信号を送信することになるので、疑似ＮＷを適切に形成することが可能になる。
【００７４】
以上の動作を図７により説明すると、次のようになる。なお、図７において、「０」〜「２３」がそれぞれ端末を表しており、端末「０」〜端末「１１」が疎な配置環境にあり、端末「１２」〜端末「２３」が密な配置環境にあるとする。このように、端末配置に粗密が混在する環境において、例えば、端末「０」と端末「１」との間のリンクが切断されたとする。この場合、端末「０」が障害発生端末に該当し、端末「１」が障害検知端末に該当する。
【００７５】
障害検知端末「１」は、処理Ｐ２０及びＰ３０の閾値判定を実施するが、障害検知端末「１」及び障害発生端末「０」が疎な配置環境にあるため、障害検知端末「１」は、モード＃０でブロードキャスト信号を直接通信可能な端末「２」及び端末「３」に送信する。端末「２」は、同様に、疎な配置環境にある端末「５」及び端末「１０」にモード＃０でブロードキャスト信号を送信する。同様に、端末「５」は、疎な配置環境にある端末「６」へ、端末「６」は、疎な配置環境にある端末「９」へ、それぞれモード＃０でブロードキャスト信号を送信する。端末「３」、「４」、「７」、「８」、「１１」、及び、「１２」についても同様にモード＃０でブロードキャスト信号を送信する。
【００７６】
これに対し、端末「１３」、「１４」、及び、「１５」に着目すると、これらの端末は密な配置環境にある。ここで、自端末と直接通信可能な端末数Ｎselfの閾値を仮に「４」とすると、端末「１３」、「１４」、及び、「１５」がそれぞれ直接通信可能な範囲に５台以上の端末が存在するので、図５の処理Ｐ９０でＹｅｓと判定されることになる。したがって、端末「１３」、「１４」、及び、「１５」のそれぞれは、障害検出用のブロードキャスト信号を送信しない。これにより、密な配置環境にあり、且つ、障害発生端末「０」とは直接通信できない端末に対して無駄なブロードキャスト信号が送信されることを抑止できる。
【００７７】
以上のようにして障害検出用のブロードキャスト信号をモード＃０又は＃１で送信した後、端末は、障害検出処理を実行し（図５の処理Ｐ１３０）、最初に障害検出用のブロードキャスト信号を送信した端末がＧＷ宛に障害検出結果を送信する。
【００７８】
ここで、障害検出処理の一例を図６に示す。図６に例示するように、端末（プロセッサ４０）は、疑似ＮＷ形成後、まず、自端末がルートノード（ＧＷに障害理由を通知する障害理由推定開始端末）であるか否かを判定する（処理Ｐ１３０１）。
【００７９】
その結果、自端末がルートノードでなければ（処理Ｐ１３０１でＮｏの場合）、端末は、自端末の配下に他端末（配下端末）が存在するか否かを判定する（処理Ｐ１３０２）。配下端末が存在しなければ（処理Ｐ１３０２でＮｏの場合）、端末は、障害発生端末（障害理由を推定する対象端末）との通信可否を判断する。当該通信可否の判断は、例示的に、対象端末から送信される信号の受信電力（RSSI: Received Signal Strength Indicator）を用いて判断することができる。
【００８０】
端末は、当該判断の結果（対象端末との通信可否）を疑似ＮＷの上位端末に通知する（処理Ｐ１３０３）。すなわち、疑似ＮＷの配下端末の存在しない端末が、対象端末との通信可否を判断し、その結果を疑似ＮＷの上位端末に通知する。
【００８１】
配下端末から通知を受信した、ルートノードでない上位端末（処理Ｐ１３０１のＮｏルート及び処理Ｐ１３０２のＹｅｓルート）は、疑似ＮＷの全配下端末から通知を受信したか否かを判定する（処理Ｐ１３０４）。全配下端末から通知を受信していなければ（処理Ｐ１３０４でＮｏの場合）、上位端末は、所定時間Ｔだけ待機し（処理Ｐ１３０５）、再度、当該判定を行なう。
【００８２】
全配下端末から通知を受信すれば（処理Ｐ１３０４でＹｅｓの場合）、上位端末は、自端末と対象端末との通信可否および配下端末から通知された通信可否の情報を基に通信可否を判定する（処理Ｐ１３０６）。例えば、全端末が対象端末と通信できない場合（処理Ｐ１３０６でＹｅｓの場合）は通信不可能と判定し、通信不可能を自端末の上位端末に通知する（処理Ｐ１３０７）。一方、１端末でも通信できる場合（処理Ｐ１３０６でＮｏの場合）は通信可能と判定し、通信可能を自端末の上位端末に通知する（処理Ｐ１３０８）。
【００８３】
以上の通知動作を、疑似ＮＷを形成する端末のうち下位端末から順に行ない、最終的に、ルートノードが全配下端末から通知された情報を基に、対象端末の障害理由を判定し、その判定結果をＧＷに通知する。すなわち、ルートノードである端末（処理Ｐ１３０１のＹｅｓルート）は、まず、全配下端末から通知を受信したか否かを判定する（処理Ｐ１３０９）。全配下端末から通知を受信していなければ（処理Ｐ１３０９でＮｏの場合）、ルートノードは、所定時間Ｔだけ待機し（処理Ｐ１３１０）、再度、当該判定を行なう。
【００８４】
全配下端末から通知を受信すれば（処理Ｐ１３０９でＹｅｓの場合）、ルートノードは、全配下端末が対象端末と通信不可能か否かを判定する（処理Ｐ１３１１）。その結果、全配下端末が対象端末と通信できなければ（処理Ｐ１３１１でＹｅｓの場合）、ルートノードは、対象端末の障害であると判定し（処理Ｐ１３１２）、その判定結果をＧＷに通知する（処理Ｐ１３１４）。
【００８５】
一方、１端末でも対象端末と通信できれば（処理Ｐ１３１１でＮｏの場合）、ルートノードは、対象端末とのリンク障害であると判定し（処理Ｐ１３１３）、その判定結果をＧＷに通知する（処理Ｐ１３１４）。
【００８６】
以上により、ＧＷは、対象端末（障害発生端末）のリンク切断の発生原因が端末障害なのかリンク障害なのかを特定することができる。
【００８７】
以上説明したように、いずれかの端末間のリンク切断が検出されると、個々の端末の通信範囲に設置されている端末の数に応じて、疑似ＮＷを形成してリンク切断の原因を特定するための信号をブロードキャストする端末を変更する。したがって、無線通信システムへの影響（パケット損失の発生率など）を抑えつつ適切な障害検出を行なうことが可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０  送受信アンテナ
２０，７０  アンプ
２１，６１  乗算器
３０  アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
４０  プロセッサ
５０  メモリ
６０  デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器
８０  発振器
９０  センサ
４０１  信号復調部
４０２  他端末通信可能端末数取得部
４０３  自端末通信可能端末数測定部
４０４  リンク切断検知部
４０５  信号種別決定部
４０６  ブロードキャスト信号受信部
４０７  ブロードキャスト信号送信判断部
４０８  ブロードキャスト信号生成部
４０９  通信可能端末数通知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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