(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アドホックネットワークを他のネットワークへ接続するゲートウエイ装置であって、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第１チャネルと異なる第２チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第２チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第１チャネル上で送信する無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第２チャネルへ変更するチャネル変更部を備え、
前記チャネル変更部は、前記無線通信部が前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を送信するチャネルを、複数のアドホックネットワークがパケットを送信する各々のチャネルへ順次切り換え、
あるチャネルでの前記経路制御パケットの送信と次のチャネルでの前記経路制御パケットの送信までの間隔が、最後のチャネルでの前記経路制御パケットの送信完了から前記変更時期までの期間よりも短く定められることを特徴とするゲートウエイ装置。
【請求項２】
ノード装置であって、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な無線通信部、
前記ノード装置が所属するアドホックネットワークを経由して送信される、前記アドホックネットワークに接続する第１ゲートウエイ装置と異なる第２ゲートウエイ装置と、前記アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを、前記無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記無線通信部により受信されるチャネル指定信号及び時期指定信号から、前記アドホックネットワークがパケットを送受する第１チャネルと異なる第２チャネルの指定及びチャネル変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第１ゲートウエイ装置及び前記第２ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第２ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第２チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とするノード装置。
【請求項３】
アドホックネットワークを形成するノード装置と、該アドホックネットワークを他のネットワークへ接続する第１ゲートウエイ装置と、第２ゲートウエイ装置を備える通信システムであって、
前記第２ゲートウエイ装置は、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記第２ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第１チャネルと異なる第２チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第２チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第１チャネル上で送信する第１無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記第１無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第２チャネルへ変更するチャネル変更部を備え、
前記ノード装置は、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な第２無線通信部、
前記アドホックネットワークを経由して送信される前記経路制御パケットを、前記第２無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記第２無線通信部により受信される前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号から、前記第２チャネルの指定及び前記変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第１ゲートウエイ装置及び前記第２ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第２ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記第２無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第２チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項４】
アドホックネットワークを形成するノード装置のチャネル変更方法であって、
第１チャネル上でパケットを送受するアドホックネットワークを経由して、該アドホックネットワークに接続する第１ゲートウエイ装置と異なる第２ゲートウエイ装置と、該アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを前記ノード装置へ配信し、
前記アドホックネットワークを経由して、前記第１チャネルと異なる第２チャネルを指定するチャネル指定信号とチャネルの変更時期を指定する時期指定信号とを前記ノード装置へ送信し、
前記経路制御パケットを受信するノード装置のそれぞれについて、前記変更時期が到来した場合に、前記第１ゲートウエイ装置及び前記第２ゲートウエイ装置のいずれかを選択し、
前記変更時期が到来した場合に、前記第２ゲートウエイ装置を選択したノード装置によるパケットの送受に使用されるチャネルを前記第２チャネルへ切り換える、ことを特徴とするチャネル変更方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で論じられる実施態様は、無線アドホックネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線アドホックネットワークと他のネットワークとの間をゲートウエイ装置で中継する通信システムが知られている。このような通信システムに関連する技術として、ゲートウエイ装置を起点とし、複数の無線ノードを接続する通信経路が構築されている状況で、ゲートウエイ装置を増設する方法が提案されている。この方法では、ゲートウエイ装置は新たな通信経路を構築するためのグループ構築メッセージをブロードキャスト送信し、各無線ノードは、ゲートウエイ装置との間の中継段数を記憶する。各無線ノードは、グループ構築メッセージを受信した際に、グループ構築メッセージに示されるゲートウエイ装置との間の中継段数が、ゲートウエイ装置との中継段数よりも少ない場合に、ゲートウエイ装置の通信経路に参加し、グループ構築メッセージの中継段数を１つ加算して、他の無線ノードにブロードキャスト送信し、順次グループ構築メッセージを無線ノード間で伝搬させる。
【０００３】
なお、他の関連する技術として、第１の通信帯域を利用したアドホックネットワークにおける通信装置が、第１の通信帯域と異なる第２の通信帯域を利用した通信によって、アドホックネットワークに対する自装置のリンク状態を示した状態信号を、アドホックネットワークにおける他の通信装置に送信し、第２の通信帯域を用いた通信によって、他の通信装置から、アドホックネットワークにおける通信チャネルを変更する指示を含んだ変更指示信号を受信し、変更指示信号に基づいて、アドホックネットワークにおける自装置のチャネルを変更することが知られている。
【０００４】
また、メッシュネットワークを構成する個々のアクセスポイント内で複数のインタフェースのチャネルをトラフィック状況に合わせて動的に割り当てる方法が知られている。この方法は、自アクセスポイントのノード内情報を取得する工程と、取得した情報に基づき通信量が多いアクセスポイント同士を同じチャネルセットを持つクラスタに含める工程とを備える。
【０００５】
また、無線ネットワーキング内の干渉問題を緩和するための別個の制御チャネルの使用方法が提案されている。この方法は、無線ネットワーク内で、無認可帯域内にある主要データチャネル上でコンテンツデータを送信することと、主要データチャネルとは異なる制御チャネル上で制御データを受信することと、制御データに基づいて主要データチャネル上のさらなる送信に対応する少なくとも１つのパラメータを変更することを含んでおり、制御データには、主要データチャネル上のコンテンツデータの送信を管理するための情報が含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４１３９４号公報
【特許文献２】特開２０１０−３４９７４号公報
【特許文献３】特開２００６−５０５４９号公報
【特許文献４】特開２００６−１８６９９２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】A. Qayyum, L. Yiennot, and A. Laouiti: Multipoint Relaying for FloodingBroadcast Message in Mobile Wireless Networks, Proc. 35th Hawaii Int'l Conf, System Sciences (HICSS-35), pp. 3898-3907, Jan, 2002.
【非特許文献２】Ni, S., Tseng, Y., Chen, Y., Sheu, J.: The Broadcast Storm Problem in a Mobile Ad Hoc Network, Proc. of 4th International Conference on Mobile Computing and Networking, pp. 151-162 (1999).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数の無線アドホックネットワークが互いに異なる周波数チャネル上でパケットを送受し、各無線アドホックネットワークがそれぞれ個別のゲートウエイ装置に接続するシステム形態を想定する。以下、無線アドホックネットワークを単に「アドホックネットワーク」と表記する。また、周波数チャネルを単に「チャネル」と表記する。
【０００９】
ノード数の増大による無線リソースの圧迫を解消するために、現在使用されているチャネルと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を増設する場合がある。既存のノード装置が、ゲートウエイ装置の追加により新たに形成されるアドホックネットワークに移ることによって、既存のチャネルにおける無線リソースの圧迫が緩和される。
【００１０】
新たなネットワークを形成する際には、新設するゲートウエイ装置から、既存のネットワークのノード装置間に経路制御パケットを配信することによって、新たなネットワークに所属するノード装置の範囲を決定する。
【００１１】
この処理の間、ノード装置の使用チャネルを、新設するゲートウエイ装置が使用するチャネル（すなわち新たなネットワークで使用するチャネル）に切り替えてしまうと、ノード装置は、既存のネットワークに接続するゲートウエイ装置と通信できなくなる。この結果、通信の切断が発生する恐れがある。
【００１２】
ノード装置が複数の無線インタフェースを有していれば、ノード装置は、新たなネットワークで使用するチャネルで経路制御パケットを交換しながら、既存のネットワークとの通信を維持することができる。しかし、複数の無線インタフェースの搭載は、ノード装置の製造コスト及び消費電力を増大させる。
【００１３】
開示の装置及び方法は、既存のアドホックネットワークと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を増設する際、複数の無線インタフェースを持たないノード装置がゲートウエイ装置の増設時に生じる通信切断を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
装置の一観点によればアドホックネットワークを他のネットワークへ接続するゲートウエイ装置が与えられる。ゲートウエイ装置は、アドホックネットワークを形成するノード装置とゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、アドホックネットワークがパケットを送受する第１チャネルと異なる第２チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを第２チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、経路制御パケットと、チャネル指定信号と時期指定信号を第１チャネル上で送信する無線通信部、及び、変更時期が到来した場合に、無線通信部が信号を送受するチャネルを第２チャネルへ変更するチャネル変更部を備え、チャネル変更部は、無線通信部が経路制御パケット、チャネル指定信号及び時期指定信号を送信するチャネルを、複数のアドホックネットワークがパケットを送信する各々のチャネルへ順次切り換え、あるチャネルでの経路制御パケットの送信と次のチャネルでの経路制御パケットの送信までの間隔が、最後のチャネルでの経路制御パケットの送信完了から変更時期までの期間よりも短く定められる。
【００１５】
他の装置の一観点によれば、アドホックネットワークを形成するノード装置が与えられる。ノード装置は、パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な無線通信部、ノード装置が所属するアドホックネットワークを経由して送信される、アドホックネットワークに接続する第１ゲートウエイ装置と異なる第２ゲートウエイ装置と、アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを、無線通信部により受信及び送信する経路制御部、アドホックネットワークを経由して送信され無線通信部により受信されるチャネル指定信号及び時期指定信号から、アドホックネットワークがパケットを送受する第１チャネルと異なる第２チャネルの指定及びチャネル変更時期を取得する指定情報取得部、第１ゲートウエイ装置及び第２ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、選択部が第２ゲートウエイ装置を選択し、かつチャネル変更時期が到来した場合に、無線通信部が信号を送受するチャネルを第２チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備える。
【００１６】
方法の一観点によれば、アドホックネットワークを形成するノード装置のチャネル変更方法が与えられる。この方法では、第１チャネル上でパケットを送受するアドホックネットワークを経由して、該アドホックネットワークに接続する第１ゲートウエイ装置と異なる第２ゲートウエイ装置と、該アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットをノード装置へ配信し、アドホックネットワークを経由して、第１チャネルと異なる第２チャネルを指定するチャネル指定信号とチャネルの変更時期を指定する時期指定信号とをノード装置へ送信し、経路制御パケットを受信するノード装置のそれぞれについて、第１ゲートウエイ装置及び第２ゲートウエイ装置のいずれかを選択し、変更時期が到来した場合に、第２ゲートウエイ装置を選択したノード装置によるパケットの送受に使用されるチャネルを第２チャネルへ切り換える。
【発明の効果】
【００１７】
開示の装置又は方法によれば、既存のアドホックネットワークと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を増設する際に、複数の無線インタフェースを持たないノード装置がゲートウエイ装置の増設時に生じる通信切断が低減される。
【００１８】
本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものでないと解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】通信システムの全体構成例を示す図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、ゲートウエイ装置を追加する際のネットワークの変化の説明図である。
【図３】ゲートウエイ装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図４】ゲートウエイ装置の構成の一例を示す図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は仮経路用経路制御パケットの一例の構成の説明図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は確定指示パケットの一例の構成の説明図である。
【図７】ノード装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図８】ノード装置の構成の一例を示す図である。
【図９】経路制御パケットの一例の構成の説明図である。
【図１０】ゲートウエイ装置における処理の第１例の説明図である。
【図１１】ノード装置における処理の第１例の説明図である。
【図１２】仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングの説明図（その１）である。
【図１３】仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングの説明図（その２）である。
【図１４】第２の実施の形態におけるゲートウエイ情報の構成の一例の説明図である。
【図１５】ゲートウエイ装置における処理の第２例の説明図である。
【図１６】ノード装置における処理の第２例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜１．通信システムの構成＞
以下、添付される図面を参照して、好ましい実施例について説明する。図１は、通信システムの全体構成例を示す図である。通信システム１は、サーバ装置２と、アドホックネットワーク４ａ〜４ｃと、ゲートウエイ装置６ａ〜６ｃを備える。アドホックネットワーク４ａは、複数のノード装置５ａ〜５ｃによって形成されている。同様にアドホックネットワーク４ｂ及び４ｃは、ノード装置５ｈ及び５ｉ、並びにノード装置５ｄ〜５ｇによって形成されている。
【００２１】
なお、添付する図面において、ゲートウエイ装置を「ＧＷ」と表記し、ノード装置を「ＮＤ」と表記することがある。また、以下の説明において、アドホックネットワーク４ａ〜４ｃを総称して「アドホックネットワーク４」と表記することがある。また、ゲートウエイ装置６ａ〜６ｃを総称して「ゲートウエイ装置６」と表記することがある。また、ノード装置５ａ〜５ｉを総称して「ノード装置５」と表記することがある。
【００２２】
通信システム１は、例えば、ノード装置５にて採取された電力、ガス及び水道などの検針データを、サーバ装置２がゲートウエイ装置６を経由して収集するデータ収集システムであってよい。
【００２３】
サーバ装置２及びゲートウエイ装置６は、通信ネットワーク３に接続されており、ゲートウエイ装置６は、通信ネットワーク３とアドホックネットワーク４との間を中継する。通信ネットワーク３は、サーバ装置２とゲートウエイ装置６との間の通信機能を提供するネットワークであり、様々なプロトコルや通信媒体を使用するネットワークを利用することができる。
【００２４】
通信システム１は、複数のゲートウエイ装置６ａ〜６ｃを備える。ゲートウエイ装置６ａは、アドホックネットワーク４ａと通信ネットワーク３との間を中継する。同様にゲートウエイ装置６ｂ及び６ｃは、それぞれアドホックネットワーク４ｂと通信ネットワーク３との間、アドホックネットワーク４ｃと通信ネットワーク３との間を中継する。ゲートウエイ装置６ａ〜６ｃは、互いに異なるチャネル上で通信を行う。すなわちゲートウエイ装置６ａ〜６ｃは、互いに異なるチャネル上でパケットの送受を行う。図１の例では、ゲートウエイ装置６ａ、６ｂ及び６ｃは、それぞれチャネルＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨｘを使用する。したがって、アドホックネットワーク４ａ、４ｂ及び４ｃもまた、それぞれチャネルＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨｘ上で通信を行う。
【００２５】
上述の通り、現在使用されているチャネルと異なるチャネルを使用するゲートウエイ装置を追加し、新たなアドホックネットワークを形成することがある。以下、ゲートウエイ装置を追加する際のネットワークの変化について説明する。図２の（Ａ）〜図２の（Ｃ）は、ゲートウエイ装置を追加する際のネットワークの変化の説明図である。
【００２６】
図２の（Ａ）は、ゲートウエイ装置としてゲートウエイ装置６ａ及び６ｂだけが設置されている状態を示す。ノード装置５ａ〜５ｅによって形成されるアドホックネットワーク４ａは、ゲートウエイ装置６ａに接続される。ゲートウエイ装置６ａ及びアドホックネットワーク４ａは、チャネルＣＨ１上で通信を行う。ノード装置５ｆ〜５ｉによって形成されるアドホックネットワーク４ｂは、ゲートウエイ装置６ｂに接続される。ゲートウエイ装置６ｂ及びアドホックネットワーク４ｂは、チャネルＣＨ２上で通信を行う。
【００２７】
図２の（Ｂ）は、新たなゲートウエイ装置６ｃを追加した状態を示す。ゲートウエイ装置６ｃは、チャネルＣＨ１及びＣＨ２と異なるチャネルＣＨｘを使用して通信を行うゲートウエイ装置である。ゲートウエイ装置６ｃの追加によって、チャネルＣＨｘ上で通信する新たなアドホックネットワーク４ｃが形成される。アドホックネットワーク４ａ及び４ｂを形成するノード装置５ａ〜５ｉのいずれかがアドホックネットワーク４ｃへ移ることにより、アドホックネットワーク４ａ及び４ｂの無線リソースの圧迫が緩和される。
【００２８】
本明細書に開示するゲートウエイ装置６ｃは、アドホックネットワーク４ｃへ移るノード装置５の範囲を決定するために、ゲートウエイ装置６ｃとノード装置５との間で経路を構築する経路制御パケットをノード装置５に配信する。本明細書において、新設するゲートウエイ装置６ｃの使用チャネルＣＨｘ上で通信するアドホックネットワーク４ｃに属するノード装置５の範囲を決定する際に、ゲートウエイ装置６ｃとノード装置５との間で構築する経路を「仮経路」と表記する。
【００２９】
また、仮経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを「仮経路用経路制御パケット」と表記することがある。仮経路用経路制御パケットの形式は、アドホックネットワークの形成のために使用されている様々な経路制御プロトコルのいずれかに従う経路制御パケットと同じ形式であってよい。
【００３０】
ゲートウエイ装置６ｃは、アドホックネットワーク４ａを形成するノード装置５ａ〜５ｅが既存の通信を維持したまま仮経路用経路制御パケットを交換できるようするために、チャネルＣＨ１上で仮経路用経路制御パケットを配信する。仮経路用経路制御パケットは、アドホックネットワーク４ａの経路制御用の経路制御パケットと区別するための所定のフラグを含んでいてよい。次にゲートウエイ装置６ｃは、仮経路用経路制御パケットをチャネルＣＨ２上で配信することにより、アドホックネットワーク４ｂを形成するノード装置５ｆ〜５ｉにも仮経路用経路制御パケットを交換させる。
【００３１】
仮経路用経路制御パケットを受信したノード装置５ａ〜５ｉは、現在所属するアドホックネットワークが接続するゲートウエイ装置６及び新たなゲートウエイ装置６ｃのうち、より好適な条件のいずれか一方を選択する。ゲートウエイ装置６ｃを選択するノード装置５は、指定された変更時期に、ゲートウエイ装置６ｃと同期して使用チャネルをＣＨｘへ変更する。この状態を図２の（Ｃ）に示す。
【００３２】
図２の（Ｃ）は、ノード装置５ｄ〜５ｇがゲートウエイ装置６ｃを選択する状態を示す。その後、ゲートウエイ装置６ｃとノード装置５ｄ〜５ｇとの間で経路制御パケットを交換して経路を構築することによってアドホックネットワーク４ｃが構築される。
【００３３】
＜２．第１の実施の形態＞
＜２−１．ゲートウエイ装置＞
続いて、各実施の形態におけるゲートウエイ装置６及びノード装置５の構成及び機能について説明する。図３は、ゲートウエイ装置６のハードウエア構成の一例を示す図である。ゲートウエイ装置６は、プロセッサ２１、補助記憶装置２２、メモリ２３、無線インタフェース２４、ネットワークインタフェース２５及びデータバス２６を備える。
【００３４】
プロセッサ２１は、補助記憶装置２２に記憶される制御プログラムを実行することにより、ゲートウエイ装置６の動作を制御するための各処理や、ゲートウエイ装置６による経路制御及びノード装置５のチャネルを切り替えのための下記の処理を実行する。補助記憶装置２２には、プロセッサ２１に上記処理を実行させる制御プログラムが記憶される。補助記憶装置２２は、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ（ROM: Read Only Memory）やハードディスクなどを記憶素子として含んでいてもよい。
【００３５】
メモリ２３には、プロセッサ２１により実行されている実行中のプログラムや、このプログラムによって一時的に使用されるデータが記憶される。メモリ２３は、ランダムアクセスメモリ（RAM: Random Access Memory）を含んでいてよい。無線インタフェース２４は、ノード装置５との間の無線通信処理を行う。無線インタフェース２４が信号の送受に使用するチャネルは、以下に説明する処理を実行するプロセッサ２１によって複数のチャネルの中から選択される。ネットワークインタフェース２６は、通信ネットワーク３との通信処理を行い、サーバ装置２との信号の送受を可能にする。上記の構成要素２１〜２５は、データバス２６によって電気的に接続されている。
【００３６】
図４は、ゲートウエイ装置６の構成の一例を示す図である。図３のプロセッサ２１は、補助記憶装置２２に記憶されるプログラムに従い、必要に応じてゲートウエイ装置６の他のハードウエア要素との協調動作を行うことにより、図４に示すゲートウエイ装置６の構成要素による情報処理を行う。なお、図４は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。
【００３７】
ゲートウエイ装置６は、無線通信部３０と、ネットワーク通信部３１と、パケット解析部３２と、設定情報取得部３３と、経路制御部３４と、記憶部３５と、ゲートウエイ情報生成部３６と、確定指示パケット生成部３７と、チャネル変更部３８を備える。
【００３８】
無線通信部３０は、無線インタフェース２４により、ユニキャスト形式又はブロードキャスト形式の無線パケットをノード装置５へ送信する。また無線通信部３０は、無線インタフェース２４により、ノード装置５から送信された無線パケットを受信する。ネットワーク通信部３１は、ネットワークインタフェース２５により、サーバ装置２との間でパケットの送受を行う。パケット解析部３２は、無線通信部３０及びネットワーク通信部３１が受信したパケットの解析を行い、パケットのヘッダ部及びメッセージ部に格納されている情報の抽出を行う。
【００３９】
設定情報取得部３３は、ゲートウエイ装置６を新設する際に、ゲートウエイ装置６の設置に関する所定の設定情報をサーバ装置２から取得する。設定情報は、例えば情報要素「運用チャネル情報」、「広報範囲情報」及び「変更時期情報」を含んでいてよい。運用チャネル情報は、新設されるゲートウエイ装置６が運用開始後に使用するチャネルを指定する。他の言い方をすれば、運用チャネル情報は、ゲートウエイ装置６の新設によって形成される新たなアドホックネットワーク４が信号を送受するチャネルを指定する。
【００４０】
以下の説明において、運用チャネル情報によって指定されるチャネルを単に「運用チャネル」と表記することがある。図２の（Ａ）〜図２の（Ｃ）の例では、運用チャネルはチャネルＣＨｘに相当する。
【００４１】
広報範囲情報は、ゲートウエイ装置６が仮経路用経路制御パケットを配信するチャネルの範囲を指定する情報要素である。図２の（Ａ）〜図２の（Ｃ）の例では、広報範囲情報はチャネルＣＨ１及びＣＨ２を指定する。広報範囲情報は、１個又は複数個のチャネルを指定してよい。図２の（Ａ）〜図２の（Ｃ）の例に示すように、複数のチャネルＣＨ１及びＣＨ２は、互いに異なるアドホックネットワーク４ａ及び４ｂがパケットを送受するチャネルであってよい。
【００４２】
変更時期情報は、ゲートウエイ装置６及びノード装置５が、信号の送受に使用するチャネルを運用チャネルへ変更する時期を指定する。以下の説明において、変更時期情報によって指定されるチャネルを単に「変更時期」と表記することがある。
【００４３】
経路制御部３４は、ゲートウエイ装置６とノード装置５との間の経路を構築するための経路制御を行う。ゲートウエイ装置６とノード装置５との間の経路を構築するための経路制御プロトコルとして、様々なプロトコルを使用することができる。例えば、経路制御部３４は、プロアクティブ型プロトコル及びリアクティブ型プロトコルのいずれを使用してもよい。
【００４４】
ゲートウエイ装置６を新設する際に、経路制御部３４は、仮経路用経路制御パケットを生成し、仮経路用経路制御パケットをノード装置５へ配信する。経路制御部３４は、ノード装置５との間で仮経路用経路制御パケットを交換することによって仮経路を指定する経路表３９を作成する。作成された経路表３９は記憶部３５に格納される。
【００４５】
以下、仮経路用経路制御パケットの例について説明する。図５の（Ａ）は仮経路用経路制御パケットの第１例の構成の説明図である。仮経路用経路制御パケットは、ヘッダ部４０及びメッセージ部５０を含む。ヘッダ部４０は、パケットの送信元アドレス４１、送信先アドレス４２、タイプ部４３、ＴＬＬ（Time To Live）部４４、ホップ数部４５を含む。仮経路用経路制御パケットは、例えばＯＬＳＲ（Optimized Link State Routing）等で使用されるハローパケットや、リアクティブ型プロトコルで使用される経路要求パケットや経路応答パケットであってよい。
【００４６】
メッセージ部５０は、経路情報５１とゲートウエイ情報５２を含む。経路情報５１は、経路制御プロトコルにおいて経路表を作成するために使用される情報である。経路情報５１は、使用される経路制御プロトコルに応じて経路制御パケットの送信元ノードとその隣接ノードとの間のリンク情報を含む。
【００４７】
ゲートウエイ情報５２の例を、図５の（Ｂ）に示す。ゲートウエイ情報５２は、少なくともフラグ５３を含む。フラグ５３は、仮経路用経路制御パケットが配信されるアドホックネットワーク４を形成する経路制御を行うための経路制御パケットと、仮経路用経路制御パケットとを区別するためのフラグ情報である。
【００４８】
ゲートウエイ情報５２は、ゲートウエイ装置６を識別する識別子を含んでいてもよい。識別子は、例えばゲートウエイ装置６のアドレス情報であってよい。ゲートウエイ情報５２がゲートウエイ装置６の識別子を含むことにより、仮経路用経路制御パケットを受信した装置は、異なるゲートウエイ装置６からそれぞれ配信された仮経路用経路制御パケットを区別することができる。
【００４９】
図４を参照する。変更時期を過ぎた後は、経路制御部３４は、運用チャネルを使用するノード装置５との間で、アドホックネットワークの経路を形成する経路制御パケットの交換を開始する。経路制御部３４は、アドホックネットワーク内の経路を指定する経路表を作成して記憶部３５に格納する。変更時期を経過後に交換される経路制御パケットの構成は、例えば、図５の（Ａ）の仮経路用経路制御パケットの構成と同様であってよい。
【００５０】
ゲートウエイ情報生成部３６は、仮経路用経路制御パケットに格納されるゲートウエイ情報５２を生成する。確定指示パケット生成部３７は、仮経路用経路制御パケットを受信したノード装置５に対して、それぞれのノード装置５が生成する仮経路の経路表を保存させるための指示を通知する確定指示パケットを生成する。
【００５１】
図６の（Ａ）は確定指示パケットの一例の構成の説明図である。確定指示パケットのヘッダ部４０は、図５の（Ａ）を参照して説明した仮経路用経路制御パケットのヘッダ部４０と同様である。メッセージ部５０には、仮経路確定指示６０と指定情報６１とを格納する。
【００５２】
確定指示パケット生成部３７は、例えば、ゲートウエイ装置６とノード装置５が従う経路制御プロトコルにおいて使用される経路制御パケットに、仮経路確定指示６０と指定情報６１とを含めることによって確定指示パケットを生成してもよい。このように確定指示パケットを作成することにより、経路制御パケットと別に確定指示パケットが送信されなくなるので、制御パケットのトラヒックの増大を回避できる。
【００５３】
一方で、経路制御パケットがノード装置５の間を伝搬するのには比較的長い時間を要する。経路制御パケットを受信した各ノード装置５は、それぞれ固有のタイミングで周期的に経路制御パケットを送信するからである。このため、ある実施例においては、確定指示パケット生成部３７が、フラッディングパケットとして確定指示パケットを生成する。
【００５４】
フラッディングパケットを受信したノード装置５は、ヘッダ部４０のタイプ部４３の値により受信パケットがフラッディングパケットであることを識別し、即時に受信したパケットを転送する。このため、確定指示パケットの伝搬時間を短縮できる。
【００５５】
フラッディングパケットを使用すると、制御パケットのトラフィックが増大する恐れがある。ある実施例では制御パケットの増加を抑制するために、ゲートウエイ装置６は、確定指示パケットの送信回数を所定数以下に制限する。例えばある実施例では、確定指示パケットの送信回数が２回に制限される。他の実施例では、ＭＰＲ（Multi Point Rekay）フラッディングを使用して確定指示パケットを送信する。また他の実施例では、カウンターベースブロードキャスティングを使用して確定指示パケットを送信する。
【００５６】
図６の（Ｂ）は、指定情報６１の構成例を示す。指定情報６１は、例えば情報要素「ゲートウエイ識別子」、「チャネル（ＣＨ）指定情報」及び「時期指定情報」を含んでいてよい。情報要素「ゲートウエイ識別子」は、確定指示パケットの送信元のゲートウエイ装置６の識別子を示す。情報要素「チャネル指定情報」は、運用チャネルを示す。情報要素「時期指定情報」は変更時期を示す。
【００５７】
図４を参照する。チャネル変更部３８は、無線インタフェース２４が信号の送受に使用するチャネル、すなわち無線通信部３０がパケットを送受するチャネルの切り替え処理を行う。
【００５８】
無線通信部３０は、広報範囲情報に指定されるチャネルのそれぞれで仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットを配信する。このときチャネル変更部３８は、無線通信部３０の使用チャネルを、広報範囲情報に指定されるチャネルの各々に順次切り替える。
【００５９】
チャネル変更部３８は、あるチャネルで仮経路用経路制御パケットを送信した後に、このチャネルのアドホックネットワーク４内で仮経路用経路制御パケットが行き渡るのを待たずに、仮経路用経路制御パケットの送信チャネルを切り替える。このため、複数のチャネルにおいて仮経路用経路制御パケットの伝搬が平行して実施されるので、仮経路用経路制御パケットの伝搬に要する時間が短縮される。
【００６０】
一方で、確定指示パケットは、各チャネル上で送信した仮経路用経路制御パケットがアドホックネットワーク４内に行き渡るのを待ってから送信される。このため、無線通信部３０による確定指示パケットの送信は、最後のチャネル上で仮経路用経路制御パケットを送信した後に所定の待機時間を経過してから行われる。したがって、チャネル切り替え前後に行われる仮経路用経路制御パケットの送信間隔は、最後のチャネルで仮経路用経路制御パケットを送信してから確定指示パケットを送信するまでの期間よりも短い。ここで、確定指示パケットは変更時期以前に送信される。この結果、チャネル切り替え前後の仮経路用経路制御パケットの送信間隔は、最後のチャネルでの仮経路用経路制御パケットでの送信完了から変更時期までの期間よりも短くなる。
【００６１】
また、チャネル変更部３８は、変更時期が到来した場合に、無線インタフェース２４の使用チャネル、すなわち無線通信部３０の使用チャネルを運用チャネルへ変更する。
【００６２】
＜２−２．ノード装置＞
【００６３】
続いて、ノード装置５の構成及び機能について説明する。図７は、ノード装置５のハードウエア構成の一例を示す図である。ノード装置５は、プロセッサ７１、補助記憶装置７２、メモリ７３、入力部７４、無線インタフェース７５及びデータバス７６を備える。
【００６４】
プロセッサ７１は、補助記憶装置７２に記憶される制御プログラムを実行することにより、ノード装置５の動作を制御するための各処理や、ノード装置５による経路制御やチャネル切り替えのための下記の処理を実行する。補助記憶装置７２には、プロセッサ７１に上記処理を実行させる制御プログラムが記憶される。補助記憶装置７２は、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ（ROM）やハードディスクなどを記憶素子として含んでいてもよい。
【００６５】
メモリ７３には、プロセッサ７１により実行されている実行中のプログラムや、このプログラムによって一時的に使用されるデータが記憶される。メモリ７３は、ランダムアクセスメモリ（RAM）を含んでいてよい。入力部７４は、ノード装置５が取得する情報の入力を受け付ける構成要素である。例えば、通信システム１が上述のデータ収集システムである場合、入力部７４は、電力、ガス及び水道などのメータにアクセスして検針データを取得する機能を有する。また、入力部７４は、オペレータによる入力操作を受け付けるユーザインタフェースを備えていてもよい。
【００６６】
無線インタフェース７５は、他のノード装置５やゲートウエイ装置６との間の無線通信処理を行う。無線インタフェース７５は、予め用意された複数のチャネルからいずれか１つを選択して信号の送受に使用することが可能である。無線インタフェース７５により信号の送受に使用されるチャネルは、以下に説明する処理を実行するプロセッサ７１によって選択される。上記の構成要素７１〜７５は、データバス７６によって電気的に接続されている。
【００６７】
図８は、ノード装置５の構成の一例を示す図である。図７のプロセッサ７１は、補助記憶装置７２に記憶されるプログラムに従い、必要に応じてノード装置５の他のハードウエア要素との協調動作を行うことにより、図８に示すノード装置５の構成要素による情報処理を行う。なお、図８は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。したがって、ノード装置５は図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。
【００６８】
ノード装置５は、無線通信部８０と、パケット解析部８１と、経路制御部８２と、記憶部８３と、評価情報取得部８４と、指定情報取得部８５と、選択部８６と、チャネル制御部８７と、経路表切替部８８を備える。なお、以下の説明において、ノード装置５が現在所属しているアドホックネットワーク４が接続するゲートウエイ装置６と、新設するゲートウエイ装置６とを区別する必要がある場合、前者をゲートウエイ装置６ａと表記し後者をゲートウエイ６ｃと表記する。
【００６９】
無線通信部８０は、ノード装置５が所属するアドホックネットワーク４内の他のノード装置５、又はこのアドホックネットワーク４へ接続するゲートウエイ装置６との間で無線パケットを送受信する。パケット解析部８１は、無線通信部８０が受信したパケットの解析を行い、パケットのヘッダ部及びメッセージ部に格納されている情報の抽出を行う。
【００７０】
経路制御部８２は、ノード装置５がパケットを転送する経路を構築するための経路制御を行う。経路制御部８２は、ノード装置５が現在所属するアドホックネットワーク４内で交換される経路制御パケットの受信及び送信を行う。経路制御部８２は、受信した経路制御パケットに基づいて、アドホックネットワーク４内のパケットの転送に使用する経路表９０を作成する。経路制御部８２は経路表９０を記憶部８３に格納する。
【００７１】
ノード装置５が仮経路用経路制御パケットを受信すると、経路制御部８２は、このパケットに格納される経路情報に基づいて、仮経路を指定する仮経路表９１を作成する。経路制御部８２は、無線通信部８０を介して、仮経路用経路制御パケットをブロードキャスト形式で送信する。経路制御部８２は仮経路表９１を記憶部８３に格納する。
【００７２】
無線通信部８０がパケットを送受するチャネル、すなわち無線インタフェース７５が信号を送受するチャネルは、ノード装置５が所属するアドホックネットワーク４がパケットを送受するチャネルに設定されている。このため、仮経路用経路制御パケットの送受信は、ノード装置５が所属するアドホックネットワーク４がパケットを送受するチャネル上で行われる。
【００７３】
評価情報取得部８４は、ノード装置５が現在所属するアドホックネットワーク４が接続するゲートウエイ装置６ａに関する評価情報９２を取得する。評価情報９２は、例えば、ノード装置５からゲートウエイ装置６ａまでのホップ数であってよい。評価情報取得部８４は、ゲートウエイ装置６ａから受信するフラッディングパケットのヘッダから、ゲートウエイ装置６ａまでのホップ数を取得してよい。
【００７４】
ある実施例では、評価情報取得部８４は、経路制御パケットを参照してゲートウエイ装置６までのホップ数を取得してよい。図９は、経路制御パケットの一例の構成の説明図である。この実施例におけるノード装置５は、記憶部８３に、ノード装置５とゲートウエイ装置６との間のホップ数を記憶する。ノード装置５は、経路制御パケットを送信する際に、メッセージ部５０のホップ数部５４にゲートウエイ装置６までのホップ数を格納する。評価情報取得部８４は、経路制御パケットを受信したとき、メッセージ部５０のホップ数部５４に格納されている隣接ノードからゲートウエイ装置６までのホップ数に「１」を加えて、ノード装置５からゲートウエイ装置６までのホップ数を決定する。
【００７５】
他の実施例では、例えば、ゲートウエイ装置６ａがその処理能力や回線収容数等の情報をノード装置５へ送信することにより、評価情報取得部８４はこれらの情報を評価情報９２として取得してもよい。評価情報取得部８４は、取得した評価情報９２を記憶部８３に格納する。
【００７６】
図８を参照する。指定情報取得部８５は、ノード装置５が確定指示パケットを受信した場合に、確定指示パケットのメッセージ部５０に格納される指定情報６１を取得する。確定指示パケットの受信は、ノード装置５が所属するアドホックネットワーク４がパケットを送受するチャネル上で行われる。経路制御部８２は、確定指示パケットの仮経路確定指示に従って、それまでに作成した仮経路表９１を保存する。
【００７７】
選択部８６は、ノード装置５が確定指示パケットを受信した場合に、仮経路用経路制御パケットを配信するゲートウエイ装置６ｃ、及びノード装置５が現在所属するアドホックネットワーク４が接続するゲートウエイ装置６ａのうち、いずれか好条件な方を選択する。選択部８６は、例えば、これらのゲートウエイ装置６とノード装置５との間のそれぞれのホップ数に応じていずれか近い方を選択してよい。
【００７８】
選択部８６は、確定指示パケットがフラッディングパケットとして送信された場合に、そのヘッダからゲートウエイ装置６ｃまでのホップ数を取得してよい。また、上述の図９の経路制御パケットと同様に、仮経路用経路制御パケットのメッセージ部５０にヘッダ部５４を設けることによって、ゲートウエイ装置６ｃまでのホップ数を取得してもよい。
【００７９】
ある実施例では、選択部８６は、ゲートウエイ装置６ａと６ｃとの間でこれらの処理能力や回線収容数を比較して、いずれか好条件なゲートウエイ装置６を選択してよい。ゲートウエイ装置６ｃの処理能力や回線収容数等の評価情報９２と比較するために、ゲートウエイ装置６の確定指示パケット生成部３７は、確定指示パケットのメッセージ部５０に、ゲートウエイ装置６の処理能力や回線収容数等の情報を格納してもよい。
【００８０】
チャネル制御部８７は、無線インタフェース７５が信号の送受に使用するチャネル、すなわち無線通信部８０がパケットを送受するチャネルの制御を行う。選択部８６がゲートウエイ装置６ｃを選択し、かつ指定情報６１に指定される変更時期が到来した場合に、チャネル制御部８７は、無線インタフェース７５が信号の送受に使用するチャネルを、指定情報６１で指定された運用チャネルへ変更する。選択部８６がゲートウエイ装置６ａを選択した場合には、チャネル制御部８７は、無線インタフェース７５が信号の送受に使用するチャネルを変更しない。
【００８１】
経路表切替部８８は、選択部８６がゲートウエイ装置６ｃを選択し、かつ指定情報６１に指定される変更時期が到来した場合に、経路制御部８２がパケットの転送に使用する経路表を、記憶部８３に記憶された経路表９０から仮経路表９１に切り替える。選択部８６がゲートウエイ装置６ａを選択した場合には、経路表切替部８８は、仮経路表９１を破棄する。
【００８２】
＜２−３．チャネル変更処理の説明＞
以下、本実施の形態のノード装置５のチャネル変更処理について説明する。図１０は、ゲートウエイ装置６を新設する際の、ゲートウエイ装置６における処理の第１例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＡＡ〜ＡＱはステップであってよい。
【００８３】
オペレーションＡＡにおいて設定情報取得部３３は、ゲートウエイ装置６の設置に関する所定の設定情報をサーバ装置２から取得する。オペレーションＡＢにおいて、広報範囲情報において指定されるチャネルを参照する変数ｉの値が「１」に初期化される。なお、以下の説明では、広報範囲情報において指定されるチャネルの数がｎ個である場合を想定する。
【００８４】
オペレーションＡＣにおいてチャネル変更部３５は、無線通信部３０がパケットの受信に使用するチャネルを第ｉ番目のチャネルＣＨｉへ切り替える。オペレーションＡＤにおいて経路制御部３４は、仮経路用経路制御パケットを生成する。経路制御部３４は、チャネルＣＨｉ上でパケットを送受するアドホックネットワーク４のノード装置５との間で、仮経路用経路制御パケットを交換する。切替前のチャネルで仮経路の経路表が作成されている場合には、経路制御部３４は、チャネルＣＨｉ切替の際に経路表を破棄する。
【００８５】
オペレーションＡＥにおいて経路制御部３４は、所定の送信期間Ｔ１が経過したか否かを判断する。送信期間Ｔ１が経過した場合（オペレーションＡＥ：Ｙ）には、処理はオペレーションＡＦへ進む。送信期間Ｔ１が経過していない場合（オペレーションＡＥ：Ｎ）には、処理はオペレーションＡＤへ戻る。
【００８６】
オペレーションＡＦにおいて変数ｉの値が１つ増加される。オペレーションＡＧにおいて、変数ｉの値が、広報範囲情報において指定されたチャネルの個数ｎを超えるか否かが判断される。変数ｉの値がチャネル数ｎを超えない場合（オペレーションＡＧ：Ｎ）には、処理はオペレ−ションＡＣへ戻る。
【００８７】
その後、直ちにオペレ−ションＡＣにおいてチャネル変更部３５がチャネルを切り替え、オペレーションＡＤにおいて切り替え後のチャネル上にて仮経路用経路制御パケットが交換される。
【００８８】
一方で、変数ｉの値がチャネル数ｎを超える場合（オペレーションＡＧ：Ｙ）には、仮経路用経路制御パケットの処理が終了し、処理はオペレ−ションＡＨへ進む。オペレーションＡＨにおいて、ゲートウエイ装置６は、所定期間Ｔ２の間、次のオペレーションＡＩの開始を待機することによって、仮経路用経路制御パケットがアドホックネットワーク４内に行き渡るのを待つ。
【００８９】
オペレーションＡＩにおいてチャネルを参照する変数ｉの値が「１」に初期化される。オペレーションＡＪにおいてチャネル変更部３５は、無線通信部３０がパケットの受信に使用するチャネルを第ｉ番目のチャネルＣＨｉへ切り替える。オペレーションＡＫにおいて無線通信部３０は、チャネルＣＨｉ上で確定指示パケットを送信する。
【００９０】
オペレーションＡＬにおいて変数ｉの値が１つ増加される。オペレーションＡＭにおいて、変数ｉの値が、広報範囲情報において指定されるチャネル数ｎを超えるか否かが判断される。変数ｉの値がチャネル数ｎを超えない場合（オペレーションＡＭ：Ｎ）には、処理はオペレ−ションＡＪへ戻る。変数ｉの値がチャネル数ｎを超える場合（オペレーションＡＭ：Ｙ）には、オペレ−ションＡＮにおいて、オペレーションＡＩ〜ＡＭによる確定指示パケットの送信処理の期間が所定の期間Ｔ３を超えるか否かが判断される。
【００９１】
確定指示パケットの送信処理の期間が所定の期間Ｔ３を超える場合（オペレーションＡＮ：Ｙ）には、処理はオペレーションＡＯへ進む。確定指示パケットの送信処理の期間が所定の期間Ｔ３を超えない場合（オペレーションＡＮ：Ｎ）には、処理はオペレーションＡＩへ戻る。
【００９２】
オペレーションＡＯにおいて、経路制御部３４及びチャネル変更部３５は、変更時期が到来したか否かを判断する。変更時期が到来しない場合（オペレーションＡＯ：Ｎ）には、処理はオペレーションＡＯへ戻る。変更時期が到来した場合（オペレーションＡＯ：Ｎ）には、処理はオペレーションＡＰへ進む。
【００９３】
オペレーションＡＰにおいて、チャネル変更部３８は無線インタフェース２４の使用チャネルを設定情報で指定された運用チャネルへ変更する。オペレーションＡＱにおいて経路制御部３４は、変更後のチャネル上でノード装置５と経路制御パケットを交換することによって、新たに形成されるアドホックネットワークにおける経路制御を開始する。
【００９４】
次に、ノード装置５側の処理について説明する。図１１は、ノード装置５における処理の第１例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＢＡ〜ＢＭはステップであってよい。
【００９５】
オペレーションＢＡにおいて経路制御部８２は、ノード装置５が現在所属するアドホックネットワーク４内で交換される経路制御パケットの受信及び送信を行う。オペレーションＢＢにおいて経路制御部８２は、受信した経路制御パケットが、仮制御用経路制御パケットであるか否かを判断する。受信した経路制御パケットが仮制御用経路制御パケットでない場合（オペレーションＢＢ：Ｎ）には、処理はオペレーションＢＣへ進む。受信した経路制御パケットが仮制御用経路制御パケットである場合（オペレーションＢＢ：Ｙ）には、処理はオペレーションＢＤへ進む。
【００９６】
オペレーションＢＣにおいて経路制御部８２は、受信した経路制御パケットに基づいて、アドホックネットワーク４内のパケットの転送に使用する経路表９０を更新する。その後、処理はオペレーションＢＦへ進む。
【００９７】
オペレーションＢＤにおいて経路制御部８２は、記憶部８３内に、受信した仮制御用経路制御パケットの送信元のゲートウエイ装置と違うゲートウエイ装置について作成した仮経路表９１が、すでに格納されているか否かを判断する。
【００９８】
仮経路表９１がすでに記憶部８３に格納されている場合（オペレーションＢＤ：Ｙ）には、経路制御部８２は、受信した仮制御用経路制御パケットを破棄する。そうでない場合（オペレーションＢＤ：Ｎ）には、処理はオペレーションＢＥへ進む。オペレーションＢＥにおいて経路制御部８２は、受信した仮経路用経路制御パケットに基づいて、仮経路を指定する仮経路表９１を更新する。その後処理はオペレーションＢＦへ進む。
【００９９】
オペレーションＢＦにおいて経路制御部８２、指定情報取得部８５及び選択部８６は、ノード装置５が確定指示パケットを受信したか否かを判断する。ノード装置５が確定指示パケットを受信した場合（オペレーションＢＦ：Ｙ）には、処理はオペレーションＢＧへ進む。ノード装置５が確定指示パケットを受信していない場合（オペレーションＢＦ：Ｎ）には、処理はオペレーションＢＨへ進む。
【０１００】
オペレーションＢＧにおいて経路制御部８２は、確定指示パケットの仮経路確定指示に従って、仮経路表９１を保存する。指定情報取得部８５は、指定情報６１を取得する。その後、処理はオペレーションＢＨへ進む。
【０１０１】
オペレーションＢＨにおいて経路制御部８２及びチャネル制御部８７は、変更時期が到来したか否かを判断する。変更時期が到来しない場合（オペレーションＢＨ：Ｎ）には、処理はオペレーションＢＡへ戻る。変更時期が到来した場合（オペレーションＢＨ：Ｙ）には、処理はオペレーションＢＩへ進む。
【０１０２】
オペレーションＢＩにおいて選択部８６は、仮経路用経路制御パケットを配信するゲートウエイ装置６ｃ、及びノード装置５が現在所属するアドホックネットワーク４が接続するゲートウエイ装置６ａのうちいずれか好条件な方を選択する。
【０１０３】
オペレーションＢＪにおいて経路制御部８２及びチャネル制御部８７は、チャネル変更が必要か否か、すなわちオペレーションＢＨにおいて選択部８６が、ゲートウエイ装置６ｃを選択したか否かを判断する。チャネル変更が必要な場合（オペレーションＢＪ：Ｙ）には、処理はオペレーションＢＫへ進む。チャネル変更が必要でない場合（オペレーションＢＪ：Ｎ）には、処理はオペレーションＢＭへ進む。
【０１０４】
オペレーションＢＫにおいてチャネル制御部８７は、無線インタフェース７５が信号の送受に使用するチャネルを指定情報６１で指定された運用チャネルへ変更する。経路表切替部８８は、経路制御部８２がパケットの転送に使用する経路表を、記憶部８３に記憶された経路表９０から仮経路表９１に切り替える。
【０１０５】
オペレーションＢＬにおいて経路制御部８２、変更後のチャネル上で経路制御パケットを交換することによって、新たに形成されるアドホックネットワークにおける経路制御を開始する。その後、処理はオペレーションＢＡへ戻る。
【０１０６】
オペレーションＢＭにおいて経路表切替部８８は、仮経路表９１を破棄する。その後、処理はオペレーションＢＡへ戻る。
【０１０７】
＜２−４．仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングについて＞
次に、図１２及び図１３を参照して、仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信タイミングについて説明する。以下の説明では、次の条件を前提に行う。
【０１０８】
（１）新設されるゲートウエイ装置６ｃの運用チャネルはＣＨｘである。
（２）広報範囲情報は、ゲートウエイ装置６ｃが仮経路用経路制御パケットを配信するチャネルの範囲としてチャネルＣＨ１及びＣＨ２を指定する。
（３）チャネルＣＨ１上では、ノード装置５ａ〜５ｅがアドホックネットワーク４ａを形成しており、アドホックネットワーク４ａはゲートウエイ６ａに接続する。
（４）チャネルＣＨ２上では、ノード装置５ｆ〜５ｉがアドホックネットワーク４ｂを形成しており、アドホックネットワーク４ｂはゲートウエイ６ｂに接続する。
【０１０９】
図１２は、チャネルＣＨ１における仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信シーケンスを示し、図１３は、チャネルＣＨ２における仮経路用経路制御パケット及び確定指示パケットの送信シーケンスを示す。図１２に示す時期ｔ１〜ｔ１２と、図１３に示す時期ｔ１〜ｔ１２とはそれぞれ同じ時刻を示す。
【０１１０】
時期ｔ１において、ゲートウエイ装置６ｃは、設定情報をサーバ装置２から取得する。その後の時期ｔ２において、ゲートウエイ装置６ｃは、パケットを送受するチャネルをチャネルＣＨ１に設定する。その後、時期ｔ３〜ｔ４において、ゲートウエイ装置６ｃは、期間Ｔ１に亘って繰り返し仮経路用経路制御パケットをチャネルＣＨ１上に送信し、ノード装置５ａ〜５ｅと仮経路用経路制御パケットを交換する。
【０１１１】
時期ｔ４の後の時期ｔ５においてゲートウエイ装置６ｃは、パケットを送受するチャネルをチャネルＣＨ２に設定する。時期ｔ６〜ｔ７においてゲートウエイ装置６ｃは、期間Ｔ１に亘って繰り返し仮経路用経路制御パケットをチャネルＣＨ２上に送信し、ノード装置５ｆ〜５ｉと仮経路用経路制御パケットを交換する。時期ｔ４〜ｔ６の間の期間Ｔ０にはゲートウエイ装置６ｃによるチャネル変更が行われるが、期間Ｔ０は、期間Ｔ１、Ｔ２及びＴ３に比べて比較的短い。
【０１１２】
なお、広報範囲情報が３個以上のチャネルを指定する実施例の場合には、この後に第３番目以降のチャネルにおける仮経路用経路制御パケットの送信を続けてよい。
【０１１３】
時期ｔ７において最後のチャネルＣＨ２における仮経路用経路制御パケットの送信が終了した後、ゲートウエイ装置６ｃは待機期間Ｔ２に亘って待機する。この間に、この仮経路用経路制御パケットがアドホックネットワーク４ａ及び４ｂ内に行き渡ることによって、ゲートウエイ装置６ｃとノード装置５ａ〜５ｅとの間、及びゲートウエイ装置６ｃとノード装置５ｆ〜５ｉとの間の仮経路が構築される。
【０１１４】
このため、チャネルＣＨ１及びＣＨ２における仮経路用経路制御パケットの送信間隔Ｔ０の期間は、最後のチャネルＣＨ２における仮経路用経路制御パケットの送信終了時期ｔ７から、確定指示パケットの送信時期までの期間よりも短くなる。また、変更時期ｔ１２は確定指示パケットの送信時期の後に到来するため、送信間隔Ｔ０は、最後のチャネルＣＨ２における仮経路用経路制御パケットの送信終了時期ｔ７から変更時期ｔ１２までの期間よりも短くなる。
【０１１５】
待機期間Ｔ２の経過後、時期ｔ８においてゲートウエイ装置６ｃは、パケットを送受するチャネルをチャネルＣＨ１に設定し確定指示パケットを送信する。その後、時期ｔ９においてゲートウエイ装置６ｃは、パケットを送受するチャネルをチャネルＣＨ２に設定し確定指示パケットを送信する。広報範囲情報が３個以上のチャネルを指定する実施例の場合には、この後に、第３番目以降のチャネルにおける確定指示パケットの送信を続けてよい。
【０１１６】
その後、時期ｔ１０においてゲートウエイ装置６ｃは、パケットを送受するチャネルをチャネルＣＨ１に設定し確定指示パケットを送信する。また、時期ｔ１１においてゲートウエイ装置６ｃは、パケットを送受するチャネルをチャネルＣＨ２に設定し確定指示パケットを送信する。確定指示パケットの送信は期間Ｔ３の間に反復して行われる。
【０１１７】
その後、時期ｔ１２において変更時期が到来する。ノード装置５ｄ〜５ｇは、無線インタフェース７５の使用チャネルをＣＨｘに変更することにより、ゲートウエイ装置６ｃに接続する新たなアドホックネットワーク４ｃを形成する。一方で、ノード装置５ａ〜５ｃは、そのままアドホックネットワーク４ａに所属する。またノード装置５ｈ及び５ｉは、そのままアドホックネットワーク４ｂに所属する。
【０１１８】
本実施の形態によれば、既存のアドホックネットワーク４を形成するノード装置５は、既存のアドホックネットワーク４で使用するチャネル上で、新設するゲートウエイ装置との仮経路を構築する仮経路用経路制御パケットを交換する。このため、ノード装置５と既存のアドホックネットワーク４との接続を維持したまま、新設するゲートウエイ装置と仮経路用経路制御パケットを交換し、新たなネットワークに所属するノード装置の範囲を決定することが可能となる。
【０１１９】
したがって、本実施の形態によれば、ゲートウエイ装置６の増設時における通信切断を防止することを目的とする。また、本実施の形態によれば、既存のアドホックネットワーク４で使用するチャネルと同じチャネル上で仮経路用経路制御パケットを交換するため、ノード装置が複数の無線インタフェースを搭載しなくてもよい。
【０１２０】
また本実施の形態では、既存のアドホックネットワーク４が複数存在する場合に、ゲートウエイ装置６は、これらのアドホックネットワーク４がそれぞれ使用するチャネル毎に仮経路用経路制御パケットを送信する。ゲートウエイ装置６は、各チャネル毎に仮経路用経路制御パケットを送信する際に、仮経路用経路制御パケットを送信するチャネルを各アドホックネットワーク４が使用するそれぞれのチャネルへ順次切り替える。
【０１２１】
このときゲートウエイ装置６は、仮経路用経路制御パケットが各アドホックネットワーク内に行き渡るのを待たずに、仮経路用経路制御パケットの送信チャネルを切り換えて、次のネットワークへ仮経路用経路制御パケットを送信する。このため、本実施の形態によれば、仮経路用経路制御パケットを配信するアドホックネットワークが複数ある場合に、仮経路用経路制御パケットの送信処理時間を短縮することができる。
【０１２２】
＜３．第２の実施の形態＞
続いて他の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、確定指示パケットの送信が省略される。ゲートウエイ装置６は、仮経路用経路制御パケットに変更時期情報及び運用チャネル情報を格納して、これらの情報をノード装置５に配信する。確定指示パケットの送信が省略されることにより、制御パケットのトラヒックの増加が抑制される。
【０１２３】
ノード装置５は、仮経路用経路制御パケットに格納された変更時期情報によって取得した変更時期が到来した場合に、好条件のゲートウエイ装置の選択とチャネルの変更を実施する。
【０１２４】
図１４は、第２の実施の形態において仮経路用経路制御パケットに格納されるゲートウエイ情報５２の構成の一例の説明図である。ゲートウエイ情報５２は、フラグ５３と指定情報９０を備える。指定情報９０は、図６の（Ｂ）を参照して説明した確定指示パケットの指定情報と同様であってよい。
【０１２５】
以下、本実施の形態のノード装置５のチャネル変更処理について説明する。図１５は、ゲートウエイ装置６における処理の第２例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＣＡ〜ＣＫはステップであってよい。
【０１２６】
オペレーションＣＡ〜ＣＣにおける処理は、図１０のオペレーションＡＡ〜ＡＣの処理と同様である。オペレーションＣＤにおいてゲートウエイ情報生成部３６は、サーバ装置２から取得した設定情報から「運用チャネル情報」及び「変更時期情報」を取得する。ゲートウエイ情報生成部３６は、指定情報９０を含んだゲートウエイ情報５２を作成する。経路制御部３４は、ゲートウエイ情報５２を含んだ仮経路用経路制御パケットを生成する。経路制御部３４は、チャネルＣＨｉ上でパケットを送受するアドホックネットワーク４のノード装置５との間で、仮経路用経路制御パケットを交換する。
【０１２７】
オペレーションＣＥ〜ＣＨの処理は、図１０のオペレーションＡＥ〜ＡＨの処理と同様である。また、オペレーションＣＩ〜ＣＫまでの処理は、図１０のオペレーションＡＯ〜ＡＱの処理と同様である。
【０１２８】
図１６は、ノード装置６における処理の第２例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＤＡ〜ＤＭはステップであってよい。オペレーションＤＡ〜ＤＥの処理は、図１１のオペレーションＢＡ〜ＢＥと同様である。
【０１２９】
オペレーションＤＥの後、オペレーションＤＦにおいて指定情報取得部８５は、指定情報６１を取得する。他の実施例では、オペレーションＤＦの後にオペレーションＤＥを実施してもよい。その後、処理はオペレーションＤＧへ進む。
【０１３０】
オペレーションＤＧにおいて、経路制御部８２、選択部８６及びチャネル制御部８７は、変更時期が到来したか否かを判断する。変更時期が到来しない場合（オペレーションＤＧ：Ｎ）には、処理はオペレーションＤＡへ戻る。変更時期が到来した場合（オペレーションＤＧ：Ｙ）には、処理はオペレーションＤＨへ進む。
【０１３１】
オペレーションＤＨにおいて経路制御部８２は、仮経路表９１を保存する。オペレーションＤＩおいて選択部８６は、仮経路用経路制御パケットを配信するゲートウエイ装置６ｃ、及びノード装置５が現在所属するアドホックネットワーク４が接続するゲートウエイ装置６ａのうちいずれか好条件な方を選択する。なお、他の実施例ではオペレーションＤＩの後にオペレーションＤＨを実施してもよい。オペレーションＤＪ〜ＤＭの処理は、図１１のオペレーションＢＪ〜ＢＭと同様である。
【０１３２】
本実施例によれば、確定指示パケットの送信を省略することができる。このため制御パケットのトラヒックの増加が抑制される。
【０１３３】
ここに記載されている全ての例及び条件的な用語は、読者が、本発明と技術の進展のために発明者により与えられる概念とを理解する際の助けとなるように、教育的な目的を意図したものであり、具体的に記載されている上記の例及び条件、並びに本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する本明細書における例の構成に限定されることなく解釈されるべきものである。本発明の実施例は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であると解すべきである。
【０１３４】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
アドホックネットワークを他のネットワークへ接続するゲートウエイ装置であって、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第１チャネルと異なる第２チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第２チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第１チャネル上で送信する無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第２チャネルへ変更するチャネル変更部を備えることを特徴とするゲートウエイ装置。
【０１３５】
（付記２）
前記チャネル変更部は、前記無線通信部が前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を送信するチャネルを、複数のアドホックネットワークがパケットを送信する各々のチャネルへ順次切り換え、
あるチャネルでの前記経路制御パケットの送信と次のチャネルでの前記経路制御パケットの送信までの間隔が、最後のチャネルでの前記経路制御パケットの送信完了から前記変更時期までの期間よりも短く定められることを特徴とする付記１に記載のゲートウエイ装置。
【０１３６】
（付記３）
ノード装置であって、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な無線通信部、
前記ノード装置が所属するアドホックネットワークを経由して送信される、前記アドホックネットワークに接続する第１ゲートウエイ装置と異なる第２ゲートウエイ装置と、前記アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを、前記無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記無線通信部により受信されるチャネル指定信号及び時期指定信号から、前記アドホックネットワークがパケットを送受する第１チャネルと異なる第２チャネルの指定及びチャネル変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第１ゲートウエイ装置及び前記第２ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第２ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第２チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とするノード装置。
【０１３７】
（付記４）
前記経路制御パケットに基づき前記経路制御部による経路制御により作成された経路表を格納する経路表記憶部と、
前記選択部が前記第２ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記ノード装置がパケットの転送に使用する経路表を前記経路表記億部に記憶される経路表に切り換える前記経路表切換部と、
を備える付記３に記載のノード装置。
【０１３８】
（付記５）
アドホックネットワークを形成するノード装置と、該アドホックネットワークを他のネットワークへ接続する第１ゲートウエイ装置と、第２ゲートウエイ装置を備える通信システムであって、
前記第２ゲートウエイ装置は、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置と前記第２ゲートウエイ装置との間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを生成する経路制御パケット生成部、
前記アドホックネットワークがパケットを送受する第１チャネルと異なる第２チャネルを指定するチャネル指定信号を生成するチャネル指定信号生成部、
前記アドホックネットワークを形成するノード装置に対して、パケットの送受に使用するチャネルを前記第２チャネルへ変更する変更時期を指定する時期指定信号を生成する時期指定信号生成部、
前記経路制御パケット、前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号を第１チャネル上で送信する第１無線通信部、及び、
前記変更時期が到来した場合に、前記第１無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第２チャネルへ変更するチャネル変更部を備え、
前記ノード装置は、
パケットの送受に使用するチャネルを切り替え可能な第２無線通信部、
前記アドホックネットワークを経由して送信される前記経路制御パケットを、前記第２無線通信部により受信及び送信する経路制御部、
前記アドホックネットワークを経由して送信され前記第２無線通信部により受信される前記チャネル指定信号及び前記時期指定信号から、前記第２チャネルの指定及び前記変更時期を取得する指定情報取得部、
前記第１ゲートウエイ装置及び前記第２ゲートウエイ装置のいずれかを選択する選択部、及び、
前記選択部が前記第２ゲートウエイ装置を選択し、かつ前記チャネル変更時期が到来した場合に、前記第２無線通信部が信号を送受するチャネルを前記第２チャネルへ切り換えるチャネル制御部を備えることを特徴とする通信システム。
【０１３９】
（付記６）
アドホックネットワークを形成するノード装置のチャネル変更方法であって、
第１チャネル上でパケットを送受するアドホックネットワークを経由して、該アドホックネットワークに接続する第１ゲートウエイ装置と異なる第２ゲートウエイ装置と、該アドホックネットワークを形成するノード装置と、の間の経路を構築する経路制御のための経路制御パケットを前記ノード装置へ配信し、
前記アドホックネットワークを経由して、前記第１チャネルと異なる第２チャネルを指定するチャネル指定信号とチャネルの変更時期を指定する時期指定信号とを前記ノード装置へ送信し、
前記経路制御パケットを受信するノード装置のそれぞれについて、前記変更時期が到来した場合に、前記第１ゲートウエイ装置及び前記第２ゲートウエイ装置のいずれかを選択し、
前記変更時期が到来した場合に、前記第２ゲートウエイ装置を選択したノード装置によるパケットの送受に使用されるチャネルを前記第２チャネルへ切り換える、ことを特徴とするチャネル変更方法。
【符号の説明】
【０１４０】
１    通信システム
２    サーバ装置
３    通信ネットワーク
４、４ａ〜４ｃ    無線アドホックネットワーク
５、５ａ〜５ｉ    ノード装置
６、６ａ〜６ｃ    ゲートウエイ装置
３０、８０    無線通信部
３４、８２    経路制御部
３７    確定指示パケット生成部
３８    チャネル変更部
８５    指定情報取得部
８６    選択部
８７    チャネル制御部
【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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【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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