(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報の発信源である複数のソースノードと情報を収集するシンクノードとで構成され、前記ソースノードおよび前記シンクノードは無線通信機能を有し、前記ソースノードと前記シンクノードが直接無線通信できない場合には、無線マルチホップを用いて接続されるネットワークにおける無線通信システムであって、
前記シンクノードが、前記ソースノードに対して情報の送信を要求するマルチポーリング制御手段、を備え、
前記ソースノードが、前記要求に応じて情報を返信応答するポーリング応答制御手段、を備え、
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、各ソースノードを空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割し、分割した複数のグループのすべてまたはいくつかのグループを選択し、選択したグループ毎に、グループ内のソースノードに対して順番にポーリングを行うことで、同時または連続的にマルチポーリングを行う、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、各ソースノードを、自ノードに対する当該ソースノードの位置情報に基づいて、空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、各ソースノードを、自ノードから当該ソースノードまでのホップ数の情報または経路情報もしくはこれら２つの情報に基づいて、空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、各ソースノードを、自ノードに対する当該ソースノードの位置情報と、自ノードから当該ソースノードまでのホップ数の情報または経路情報もしくはこれら２つの情報と、に基づいて、位置情報のみ、または、ホップ数の情報または経路情報もしくはこれら２つの情報のみ、を用いて複数のグループに分割するよりも細かく空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、各ソースノードについて、ソースノード毎に隣接ノード間の干渉度合い情報を収集し、干渉度合いが強いソースノード同士を同一グループとする複数のグループに分割する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、選択した複数のグループのソースノードに対してポーリングを行う場合、ホップ数の多いグループからホップ数の少ないグループの順番でマルチポーリングを行う、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、選択した複数のグループの各ソースノードに対してポーリングを行う場合、送信要求を行った前記各ソースノードからの返信応答を受信後、または、返信応答が受信できないときは受信待ちタイムアウト後、グループ毎につぎのソースノードを選択してポーリングを行う、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、選択した複数のグループの各ソースノードに対してポーリングを行う場合、同一時間内において、ホップ数の多いグループのソースノードに対するポーリング回数よりも、ホップ数の少ないグループのソースノードに対するポーリング回数を多くする、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、選択した複数のグループの各ソースノードに対してポーリングを行う場合、送信要求を行ったグループのソースノードからの返信応答を受信後、または、返信応答が受信できないときは受信待ちタイムアウト後、他のグループのソースノードからの返信応答を待たずに、グループ毎に個別につぎのソースノードを選択してポーリングを行う、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、無線通信システム内においてソースノードの追加または削除がある場合、周期的に経路情報を収集および演算し、グループの分割状態を補正する、
ことを特徴とする請求項２、３または４に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、無線通信システム内において経路変更によるホップ数の変化がある場合、周期的に経路情報を収集および演算し、グループの分割状態を補正する、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、グループ毎の情報の収集時間を計測して、収集時間が長い場合にはグループ内のノード数を減らし、収集時間が短い場合にはグループ内のノード数を増やすことでグループ分割の補正を行う、
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１つに記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、各ソースノードについて、ソースノード毎に隣接ノード間の干渉度合い情報を収集し、干渉度合いが強いソースノード同士を同一グループとするグループ分割の補正を行う、
ことを特徴とする請求項２、３または４に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、安定した無線リンクを優先的に利用するため、同一グループ内のすべてのソースノードに対するポーリング終了後、つぎのグループのソースノードへのポーリングに移行する、
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１つに記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、無線環境の変動または経路障害時において、各ソースノードへの情報の送信要求に対して当該ソースノードから情報の返信応答がない場合、すぐに、または、一定時間経過後、もしくは、同一グループ内の他のソースノードへのポーリングが一通り終了後、情報の返信応答を受信していないソースノードに対して再度ポーリングを行う、
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１つに記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、無線環境の変動または経路障害時において、各ソースノードへの情報の送信要求に対して当該ソースノードから情報の返信応答がなく、再度ポーリングを行っても一定回数返送されない場合、または、返送されないソースノードが多い場合は、当該ソースノードが属するグループ周辺の無線状況が一時的に悪いと判断し、別のグループに対してポーリングを行うためにポーリング対象を一括シフトする、
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１つに記載の無線通信システム。
【請求項１７】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、グループ内での各ソースノードに対するポーリングの順番として、位置情報および干渉度合い情報に基づいて、各グループにおいて、自ノードに対するグループ内での相対的な位置が類似する位置にあるソースノードを選択し、以降は選択したソースノードから統一した方向にあるソースノードを順次選択していくことで、各グループ内において自ノードに対する相対的な位置が類似するソースノードに対してポーリングを行う、
ことを特徴とする請求項２、４または５に記載の無線通信システム。
【請求項１８】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、グループ内での各ソースノードに対するポーリングの順番として、ホップ数の情報に基づいて、各グループにおいて、ホップ数の多いソースノードからホップ数の少ないソースノードを順次選択し、または、ホップ数の少ないソースノードからホップ数の多いソースノードを順次選択することで、各グループ内におけるホップ数の回数の順位が同程度のソースノードに対してポーリングを行う、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信システム。
【請求項１９】
前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、選択した複数のグループの各ソースノードに対してポーリングを行う場合に、グループ内の対象のソースノードに対するポーリングが全て終了したグループについては、当該グループに替わる他のグループを選択し、新たに選択されたグループを含む複数のグループについてマルチポーリングを継続して行う、
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１つに記載の無線通信システム。
【請求項２０】
前記ネットワークは、センサネットワーク、またはアドホックネットワーク、または無線メッシュネットワークとする、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項２１】
情報の発信源である複数のソースノードと情報を収集するシンクノードとで構成され、前記ソースノードおよび前記シンクノードは無線通信機能を有し、前記ソースノードと前記シンクノードが直接無線通信できない場合には、無線マルチホップを用いて接続されるネットワークにおける無線通信システムの前記シンクノードであって、
前記ソースノードに対して情報の送信を要求するマルチポーリング制御手段、を備え、
前記マルチポーリング制御手段が、前記要求に応じて情報を返信応答する各ソースノードを空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割し、分割した複数のグループのすべてまたはいくつかのグループを選択し、選択したグループ毎に、グループ内のソースノードに対して順番にポーリングを行うことで、同時または連続的にマルチポーリングを行う、
ことを特徴とするシンクノード。
【請求項２２】
情報の発信源である複数のソースノードと情報を収集するシンクノードとで構成され、前記ソースノードおよび前記シンクノードは無線通信機能を有し、前記ソースノードと前記シンクノードが直接無線通信できない場合には、無線マルチホップを用いて接続されるネットワークにおける無線通信システムの無線通信方法であって、
前記シンクノードが、各ソースノードを空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割するグループ分割ステップと、
前記シンクノードが、分割した複数のグループのすべてまたはいくつかのグループを選択するグループ選択ステップと、
前記シンクノードが、選択したグループ毎に、グループ内のソースノードに対して順番に情報の送信を要求するポーリング要求ステップと、
前記ソースノードが、前記要求に対して情報を返信応答するポーリング応答ステップと、
を含み、前記シンクノードおよび前記ソースノードとの間で、同時または連続的にマルチポーリングを行う、
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポーリングにより情報収集を行う無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報の発信源である複数のソースノードと情報を収集するシンクノードがそれぞれ無線通信機能を有し、ソースノードとシンクノードが直接無線通信できない場合には、無線マルチホップを用いて接続されるセンサネットワーク、アドホックネットワーク、無線メッシュネットワーク等がある。これらのネットワークにおいて、複数のソースノードからの情報を短時間にシンクノードで収集する方法として、各ソースノードが時間同期をとり、各ソースノードからの情報送信のタイミングをずらすことにより無線の衝突を防ぐ方法、および、シンクノードが、各ソースノードに対して順番に情報の送信を要求し、各ソースノードが、その要求に応じて情報を返信応答するポーリング制御により無線の衝突を防ぎ短時間に収集を行う方法がある。【０００３】
前者では、無線の衝突を防ぎつつ収集効率を上げるためには、各ソースノードの時間同期の精度を上げること、および、中継も含めた各ソースノードの送信タイミングのスケジューリングが必要となる。また、後者では、シンクノードが、各ソースノードに対して情報の送信を要求し、各ソースノードが、その要求に応じて情報を返信応答し、シンクノードが、返信応答を受信したら次のソースノードに情報の送信を要求するというように、１台ずつ順番にポーリング制御を行えば、各ソースノードの時間同期もソースノード毎の送信タイミングのスケジューリングも必要ない。しかし、シンクノードからの情報送信要求という下り方向のメッセージが必要となるとともに、システム内の送信ノードが常に１ノードであるため、無線の衝突は発生しないが、必ずしも無線を有効活用できておらず、収集時間短縮の余地が残っている。【０００４】
これらの課題に対して、例えば、下記特許文献１では、ソースノードであるサブ局とシンクノードであるメイン局とともに、複数のサブ局からポーリングにより情報収集を行い、メイン局からのポーリングにより配下のサブ局の情報をまとめて、メイン局に送信する中間ノードとなるサブメイン局の２段階のポーリング（マルチポーリング）の技術が開示されている。メイン局からサブメイン局へのポーリングとサブメイン局からサブ局へのポーリングによる２段階のマルチポーリング制御およびポーリングの衝突防止方法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−０７４７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術によれば、同一サブメイン局がポーリングを行うサブ局のグループ化（エリア分割）、および複数のサブメイン局によるサブ局へのポーリングの衝突防止方法については何ら記述されていない。そのため、無線の衝突を防ぎつつ情報の収集効率を上げてシステム全体での収集時間を短縮することができない、という問題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線の衝突を防ぎつつ情報の収集効率を上げてシステム全体での収集時間を短縮可能な無線通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、情報の発信源である複数のソースノードと情報を収集するシンクノードとで構成され、前記ソースノードおよび前記シンクノードは無線通信機能を有し、前記ソースノードと前記シンクノードが直接無線通信できない場合には、無線マルチホップを用いて接続されるネットワークにおける無線通信システムであって、前記シンクノードが、前記ソースノードに対して情報の送信を要求するマルチポーリング制御手段、を備え、前記ソースノードが、前記要求に応じて情報を返信応答するポーリング応答制御手段、を備え、前記シンクノードでは、前記マルチポーリング制御手段が、各ソースノードを空間的に無線の干渉を避ける複数のグループに分割し、分割した複数のグループのすべてまたはいくつかのグループを選択し、選択したグループ毎に、グループ内のソースノードに対して順番にポーリングを行うことで、同時または連続的にマルチポーリングを行う、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる無線通信システムは、無線の衝突を防ぎつつ情報の収集効率を上げてシステム全体での収集時間を短縮できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、グループのレイアウトを示す図である。
【図３】図３は、シンクノードの構成例を示す図である。
【図４】図４は、ソースノードの構成例を示す図である。
【図５】図５は、本実施の形態の無線通信システムにおけるポーリング通信のタイミングを示すシーケンス図である。
【図６】図６は、従来技術におけるポーリング通信のタイミングを示すシーケンス図である。
【図７】図７は、各グループにおけるソースノードの選択方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態．
図１は、本実施の形態の無線通信システムの構成例を示す図である。図１において、無線通信システムは、シンクノード１、ソースノード２−１ａ、ソースノード２−１ｂ、ソースノード２−１ｃ、ソースノード２−１ｄ、ソースノード２−１ｅ、…、ソースノード２−１ｎ、ソースノード２−２ａ、ソースノード２−２ｂ、ソースノード２−２ｃ、…、ソースノード２−２ｎ、ソースノード２−３ａ、…、ソースノード２−３ｎ、から構成される。
【００１３】
図２は、図１に示す無線通信システムにおいて、各ソースノード２（各ソースノードを区別する必要がないときは、総称として、ソースノード２、ソースノード２−１、ソースノード２−２、ソースノード２−３と表記することがある）が配置されている位置におけるグループ（またはエリア）のレイアウトを示す図である。図２において、シンクノード１を中心に半径方向に、３つのグループ（またはエリア）に分割し、シンクノード１を中心とした同心円方向に、３つのグループ（またはエリア）に分割し、合計９つのグループ（またはエリア）に分割している。なお、以降についてはグループとして説明するが、エリアとしてもよい。
【００１４】
図２では、分割した９つのグループのうち、シンクノード１から同心円方向に遠いグループをグループ（１）、グループ（２）、グループ（３）とし、真ん中のグループをグループ（４）、グループ（５）、グループ（６）とし、一番近いグループをグループ（７）、グループ（８）、グループ（９）とする。
【００１５】
図１において、シンクノード１とソースノード２−１ａ間、ソースノード２−１ａとソースノード２−１ｂ間、ソースノード２−１ｂとソースノード２−１ｃ間、ソースノード２−１ｃとソースノード２−１ｄ間、ソースノード２−１ｄとソースノード２−１ｅ間は各々無線リンクで接続されている。また、他のソースノード２−１についても、シンクノード１または隣接するソースノード２−１と無線リンクで接続されている。これにより、シンクノード１から、ソースノード２−１ａ、ソースノード２−１ｂ、ソースノード２−１ｃ、ソースノード２−１ｄ、ソースノード２−１ｅ、…、ソースノード２−１ｎに対して、それぞれポーリング通信が行われる。ここでは、一例として、シンクノード１からソースノード２−１ｅに対して、ソースノード２−１ａ、ソースノード２−１ｂ、ソースノード２−１ｃ、ソースノード２−１ｄを経由したマルチホップ通信により、ポーリング要求３−１ｅおよびポーリング応答４−１ｅによるポーリング通信が行われる。
【００１６】
同様に、シンクノード１とソースノード２−２ａ間、ソースノード２−２ａとソースノード２−２ｂ間、ソースノード２−２ｂとソースノード２−２ｃ間は各々無線リンクで接続されている。また、他のソースノード２−２についても、シンクノード１または隣接するソースノード２−２と無線リンクで接続されている。これにより、シンクノード１から、ソースノード２−２ａ、ソースノード２−２ｂ、ソースノード２−２ｃ、…、ソースノード２−２ｎに対して、それぞれポーリング通信が行われる。ここでは、一例として、シンクノード１からソースノード２−２ｃに対して、ソースノード２−１ａ、ソースノード２−１ｂを経由したマルチホップ通信により、ポーリング要求３−２ｃおよびポーリング応答４−２ｃによるポーリング通信が行われる。
【００１７】
同様に、シンクノード１とソースノード２−３ａ間は無線リンクで接続されている。また、他のソースノード２−３についても、シンクノード１または隣接するソースノード２−３と無線リンクで接続されている。これにより、シンクノード１から、ソースノード２−３ａ、…、ソースノード２−３ｎに対して、それぞれポーリング通信が行われる。ここでは、一例として、シンクノード１からソースノード２−３ａに対して、ポーリング要求３−３ａおよびポーリング応答４−３ａによるポーリング通信が行われる。
【００１８】
なお、グループ（１）、グループ（４）、グループ（７）においてソースノード２−１〜ソースノード２−ｎのｎ個、グループ（２）、グループ（５）、グループ（８）においてソースノード２−２〜ソースノード２−ｎのｎ個、グループ（３）、グループ（６）、グループ（９）においてソースノード２−３〜ソースノード２−ｎのｎ個が配置されており、３つのグループによる各扇形の領域に配置されているソースノード２の数がいずれもｎ個であるが、これに限定するものではなく、３つのグループによる各扇型の領域に配置されているソースノード２の数が異なっていてもよい。
【００１９】
つぎに、無線通信システムを構成する各ノードの構成について説明する。図３は、本実施の形態の無線通信システムを構成するシンクノード１の構成例を示す図である。シンクノード１は、無線通信部１１と、データ受信部１２と、ポーリング応答受信部１３と、マルチポーリング制御部１４と、受信情報蓄積部１５と、ポーリング要求送信部１６と、データ送信部１７と、から構成される。
【００２０】
無線通信部１１は、ソースノード２との間で無線通信を行う。データ受信部１２は、受信した無線信号に対して復調等の受信処理を行う。ポーリング応答受信部１３は、ポーリング応答に含まれる各ソースノード２の情報を受信情報蓄積部１５へ転送し、ポーリング応答をマルチポーリング制御部１４へ転送、またはポーリング応答を受信した旨をマルチポーリング制御部１４へ通知する。マルチポーリング制御部１４は、ポーリング応答の受信状況を参照し、各ソースノード２へのマルチポーリングの制御を行う。受信情報蓄積部１５は、各ソースノード２から送信されてきた情報を蓄積する。ポーリング要求送信部１６は、マルチポーリング制御部１４の制御によりポーリング要求を生成する。データ送信部１７は、ポーリング要求送信部１６で生成されたポーリング要求に対して変調等の送信処理を行う。
【００２１】
図４は、本実施の形態の無線通信システムを構成するソースノード２の構成例を示す図である。ソースノード２は、無線通信部２１と、データ受信部２２と、ポーリング要求受信部２３と、ポーリング応答制御部２４と、情報収集部２５と、ポーリング応答送信部２６と、データ送信部２７と、から構成される。
【００２２】
無線通信部２１は、シンクノード１または他のソースノード２との間で無線通信を行う。データ受信部２２は、受信した無線信号に対して復調等の受信処理を行う。ポーリング要求受信部２３は、ポーリング要求をポーリング応答制御部２４へ転送、またはポーリング要求を受信した旨をポーリング応答制御部２４へ通知する。ポーリング応答制御部２４は、受信したポーリング要求に基づいて、ポーリング応答を送信する制御を行う。情報収集部２５は、ポーリング応答に付与する自ノードに関する情報を収集する。ポーリング応答送信部２６は、情報収集部２５から取得した情報を含むポーリング応答を生成する。データ送信部２７は、ポーリング応答送信部２６で生成されたポーリング応答に対して変調等の送信処理を行う。
【００２３】
つぎに、無線通信システムにおけるポーリング通信のタイミングについて説明する。図５は、本実施の形態の無線通信システムにおけるポーリング通信のタイミングを示すシーケンス図である。シンクノード１において、ポーリング要求３−１ｅの送信タイミング１０１、ポーリング要求３−２ｃの送信タイミング１０２、ポーリング要求３−３ａの送信タイミング１０３、ポーリング応答４−３ａの受信タイミング１０４、ポーリング応答４−２ｃの受信タイミング１０５、ポーリング応答４−１ｅの受信タイミング１０６、およびポーリング要求３−１ｅの送信タイミング１０１からポーリング応答４−１ｅの受信タイミング１０６までのポーリング時間１０７を示すものである。
【００２４】
図６は、従来技術におけるポーリング通信のタイミングを示すシーケンス図である。ここでは、説明の便宜上、図１に示す無線通信システムにおいて、各ノードが従来技術におけるポーリング通信を行った場合を示す。シンクノード１において、ポーリング要求３−１ｅの送信タイミング２０１、ポーリング要求３−２ｃの送信タイミング２０２、ポーリング要求３−３ａの送信タイミング２０３、ポーリング応答４−３ａの受信タイミング２０４、ポーリング応答４−２ｃの受信タイミング２０５、ポーリング応答４−１ｅの受信タイミング２０６、およびポーリング要求３−１ｅの送信タイミング２０１からポーリング応答４−３ａの受信タイミング２０４までのポーリング時間２０７を示すものである。
【００２５】
図７は、本実施の形態の無線通信システムにおいて、各グループにおけるソースノード２の選択方法の一例を示す図である。例えば、各グループの中で一番端のソースノード２から時計回りにグループ内のソースノード２を順次選択することができる。
【００２６】
つづいて、上記図１〜７を用いて、本実施の形態の無線通信システムにおけるポーリング通信の動作について説明する。
【００２７】
図１に示すように、無線通信システムにおいて、シンクノード１を中心として、ソースノード２−１ａ〜ソースノード２−１ｎ、ソースノード２−２ａ〜ソースノード２−２ｎ、ソースノード２−３ａ〜ソースノード２−３ｎが配置されている場合、シンクノード１のマルチポーリング制御部１４が、ソースノード２−１ａ〜ソースノード２−１ｎ、ソースノード２−２ａ〜ソースノード２−２ｎ、ソースノード２−３ａ〜ソースノード２−３ｎを、シンクノード１に対する位置情報により、複数のグループに分割する。図１では、シンクノード１に対して、半径方向の３本の点線で３グループに分割する。ここでは簡単のため直線であるが、実際には、各ソースノード２の配置により直線でなくてもかまわない。
【００２８】
さらに、シンクノード１から各ソースノード２までのホップ数の情報または経路情報、もしくはこれら２つの情報に基づいて、シンクノード１のマルチポーリング制御部１４が、複数のグループに分割する。図１ではシンクノード１に対して、同心円方向の３本の点線で３グループに分割する。ここでは簡単のため円であるが、実際には、各ソースノード２の配置により円でなくてもかまわない。
【００２９】
無線通信システムでは、シンクノード１のマルチポーリング制御部１４が、これらの分割方法により、３×３の９グループに分割する。図２に示すように、グループ（１）、グループ（２）、グループ（３）、グループ（４）、グループ（５）、グループ（６）、グループ（７）、グループ（８）、グループ（９）の９グループに分割された場合、ポーリング制御を行うシンクノード１のマルチポーリング制御部１４は、この９グループのうち、半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなるグループを選択することでマルチポーリング制御を実行する。
【００３０】
シンクノード１のマルチポーリング制御部１４は、例えば、グループ（１）、グループ（５）、グループ（９）の３グループを選択する。グループ（１）、グループ（５）、グループ（９）は空間的に互いに無線の干渉が少なく、仮にそれぞれのグループ内のソースノード２が１台ずつ無線送信しても、同一システム内のソースノード２同士の無線の干渉を回避することができる。シンクノード１のマルチポーリング制御部１４は、選択したグループ毎に、それぞれ１台ずつのソースノード２を選択する。ここでは、ソースノード２−１ｅ、ソースノード２−２ｃ、ソースノード２−３ａを選択する。
【００３１】
図５において、まず、シンクノード１は、ポーリング要求３−１ｅの送信タイミング１０１で、シンクノード１から最もホップ数の多いグループ（１）のソースノード２−１ｅへのポーリング要求３−１ｅを送信する。ソースノード２−１ａ、ソースノード２−１ｂ、ソースノード２−１ｃ、ソースノード２−１ｄ、ソースノード２−１ｅへとマルチホップ通信が行われ、シンクノード１から遠ざかることから、シンクノード１近辺での無線の干渉を回避することができる。
【００３２】
つぎに、シンクノード１は、ポーリング要求３−１ｅの送信タイミング１０１の直後速やかに（例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier  Sense  Multiple  Access／Collision  Avoidance）方式のアクセスの場合にはキャリアセンス後）、または、ホップによるポーリング要求３−１ｅがシンクノード１から遠ざかる最低限の時間後、ポーリング要求３−２ｃの送信タイミング１０２で、真ん中のグループ（５）のソースノード２−２ｃへのポーリング要求３−２ｃを送信する。ポーリング要求３−１ｅと空間的に干渉を回避して、ソースノード２−２ａ、ソースノード２−２ｂ、ソースノード２−２ｃへとマルチホップ通信が行われ、シンクノード１から遠ざかることから、シンクノード１近辺での無線の干渉を回避することができ、また、遠ざかることによりホップ先のソースノード２間でも無線の干渉を回避することができる。
【００３３】
さらに、シンクノード１は、ポーリング要求３−２ｃの送信タイミング１０２の直後速やかに（例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式のアクセスの場合にはキャリアセンス後）、または、ホップによるポーリング要求３−２ｃがシンクノード１から遠ざかる最低限の時間後、ポーリング要求３−３ａの送信タイミング１０３で、シンクノード１から最もホップ数の少ないグループ（９）のソースノード２−３ａへのポーリング要求３−３ａを送信する。
【００３４】
ポーリング要求３−３ａを受信したソースノード２−３ａは、自ノードにおけるセンサー情報、電力検針値などの各種測定情報等の何らかの情報を搭載して、ポーリング応答４−３ａを返送する。
【００３５】
シンクノード１は、ポーリング応答４−３ａの受信タイミング１０４で、ポーリング応答４−３ａを受信する。このとき、ポーリング応答４−２ｃ、ポーリング応答４−１ｅは、まだシンクノード１近辺には返送されていないため、無線の干渉を回避することができる。
【００３６】
ポーリング要求３−２ｃを受信したソースノード２−２ｃは、自ノードにおけるセンサー情報、電力検針値などの各種測定情報等の何らかの情報を搭載して、ポーリング応答４−２ｃを返送する。
【００３７】
シンクノード１は、ポーリング応答４−２ｃの受信タイミング１０５で、ポーリング応答４−２ｃを受信する。このとき、ポーリング応答４−１ｅは、まだシンクノード１近辺には返送されていないため、無線の干渉を回避することができる。
【００３８】
ポーリング要求３−１ｅを受信したソースノード２−１ｅは、自ノードにおけるセンサー情報、電力検針値などの各種測定情報等の何らかの情報を搭載して、ポーリング応答４−１ｅを返送する。
【００３９】
シンクノード１は、ポーリング応答４−１ｅの受信タイミング１０６で、ポーリング応答４−１ｅを受信する。このとき、他のポーリング要求およびポーリング応答は無線上に送信されていないため、無線の干渉を回避することができる。
【００４０】
このように、シンクノード１では、ホップ数の多いグループのソースノード２から順にポーリング要求を送信することにより、空間的に干渉を回避しつつ、最初に送信したポーリング要求に対応するポーリング応答を受信する前に、複数のソースノード２に対してポーリング要求を送信でき、また、複数のソースノード２からのポーリング応答を、空間的に干渉を回避しつつ、受信することができる。これにより、ポーリング時間１０７の間で３つのソースノード２との間でポーリング制御を行うことができる。
【００４１】
ここで、マルチポーリングを行わない従来のポーリング通信について、図６に基づいて説明する。ここでは、シンクノード１は、ポーリング要求３−１ｅの送信タイミング２０１からポーリング応答４−１ｅの受信タイミング２０６の間で、ソースノード２−１ｅとの間のポーリング制御を終了する。つぎに、シンクノード１は、ポーリング要求３−２ｃの送信タイミング２０２からポーリング応答４−２ｃの受信タイミング２０５の間で、ソースノード２−２ｃとの間のポーリング制御を終了する。そして、シンクノード１は、ポーリング要求３−３ａの送信タイミング２０３からポーリング応答４−３ａの受信タイミング２０４の間で、ソースノード２−３ａとの間のポーリング制御を終了する。この場合、時間的に無線の干渉を回避することが可能であるが、ポーリング時間２０７は、３つのソースノード２との間の各ポーリング時間の合計となってしまう。そのため、本実施の形態（図５参照）のポーリング時間１０７と比較して、システム全体での情報の収集時間が長くなってしまうことになる。すなわち、本実施の形態では、従来よりもシステム全体での情報の収集時間を短くすることができる。
【００４２】
シンクノード１では、図５に示す一連のシーケンスにより、ソースノード２−１ｅ、ソースノード２−２ｃ、ソースノード２−３ａに対するポーリングが終了すると、つぎに、他のソースノードのポーリングに移る。シンクノード１は、選択したグループのグループ（１）、グループ（５）、グループ（９）毎に、それぞれ１台ずつのソースノード２を選択し、同様にポーリングを行う。
【００４３】
以上の動作を繰り返し実行することにより、各グループ内でポーリングすべき全てのソースノード２のポーリングが完了した場合、シンクノード１は、９グループのうち、半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなるグループを新たに選択する。例えば、グループ（２）、グループ（６）、グループ（７）の３グループを選択し、同様に、グループ（２）、グループ（６）、グループ（７）毎に、それぞれ１台ずつのソースノード２を選択し、同様にポーリングを行う。
【００４４】
グループ（２）、グループ（６）、グループ（７）の３グループのソースノード２に対して、グループ（１）、グループ（５）、グループ（９）の３グループのソースノード２と同様の動作を繰り返し実行することにより、各グループ内でポーリングすべき全てのソースノード２のポーリングが完了した場合、シンクノード１は、９グループのうち、半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなるグループを新たに選択する。ここでは、残っているグループ（３）、グループ（４）、グループ（８）の３グループを選択し、同様に、グループ（３）、グループ（４）、グループ（８）毎に、それぞれ１台ずつのソースノード２を選択し、同様にポーリングを行う。
【００４５】
これにより、シンクノード１では、全てのグループ内でポーリングすべき全てのソースノード２のポーリングを完了することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態において、グループを分割する方法として、各ソースノード２の位置情報、ホップ数の情報、経路情報等を用いる場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、シンクノード１が、ソースノード２毎に隣接ノードからの受信信号強度などの隣接ノード間の干渉度合い情報を収集し、干渉度合い情報に基づいて、干渉度合いが強いノード同士を同一グループとなるように、複数のグループに分割して、マルチポーリングを行うようにしてもよい。
【００４７】
また、本実施の形態では、ソースノード２−１ｅ、ソースノード２−２ｃ、ソースノード２−３ａのポーリングがすべて終了した場合、シンクノード１は、つぎに他のソースノード２のポーリングに移っていたが、これに限定するものではない。送信要求を行ったグループのソースノード２からの返信応答をシンクノード１で受信した後、または、受信できない場合は受信待ちタイムアウト後、シンクノード１では、他のグループのソースノード２からの返信応答を待たずに、該当グループ毎に、個別に、つぎのソースノード２に対して同様にポーリングを行うことも可能である。例えば、シンクノード１では、ポーリング応答４−３ａの受信タイミング１０４の後、ポーリング応答４−２ｃの受信タイミング１０５、ポーリング応答４−１ｅの受信タイミング１０６を待たずに、グループ（９）の他のソースノード２を選択し、ポーリングを開始してもよい。
【００４８】
また、本実施の形態では、ソースノード２−１ｅ、ソースノード２−２ｃ、ソースノード２−３ａのポーリングがすべて終了した場合、シンクノード１は、つぎに他のソースノード２のポーリングに移っていたが、これに限定するものではない。例えば、ホップ数の多いグループに属するソースノード２に対するポーリングよりも、ホップ数の少ないグループに属するソースノード２に対するポーリングの方が短時間で完了できることから、シンクノード１は、同一時間内において、ホップ数の多いグループに属するソースノード２に対するポーリング回数よりも、ホップ数の少ないグループに属するソースノード２に対するポーリング回数を多くするようにしてもよい。
【００４９】
また、無線通信システムにおいて、各グループ内でポーリングすべき全てのソースノード２に対するポーリング完了後、９グループのうち半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなるグループを新たに選択していたが、例えば、選択したグループ内でポーリングすべき全てのソースノード２へのポーリングが完了したグループについては、シンクノード１は、このグループについてのみ該当グループに替わる他のグループを選択し、ポーリング継続中のグループとあわせてマルチポーリングを継続するようにしてもよい。
【００５０】
また、無線通信システムにおいて、ソースノード２の追加・削除がある場合、シンクノード１が、周期的に経路情報を収集・演算することにより、常に最適なグループ分割となるように補正を行うことが可能である。
【００５１】
また、無線通信システムにおいて、経路変更によるホップ数の変化がある場合にも、シンクノード１が、周期的に経路情報を収集・演算することにより、常に最適なグループ分割となるように補正を行うことが可能である。
【００５２】
また、シンクノード１は、グループ毎の情報の収集時間を計測し、収集時間が長い場合にはグループ内のノード数を減らし、短い場合には増やすことにより、グループ分割の補正を行うことも可能である。
【００５３】
また、シンクノード１が、ソースノード２毎に隣接ノードからの受信信号強度などの隣接ノード間の干渉度合い情報を収集し、干渉度合い情報に基づいて、干渉度合いが強いノード同士を同一グループとなるように、グループ分割の補正を行うようにしてもよい。
【００５４】
また、安定した無線リンクを優先的に利用するため、シンクノード１は、同一グループ内のすべてのソースノード２にポーリングを行うまでは、次のグループへのポーリングに移行しない、すなわち、同一グループ内のすべてのソースノード２に対するポーリング終了後、つぎのグループのソースノード２へのポーリングに移行することとする。
【００５５】
また、無線環境の変動や経路障害時において、シンクノード１は、ソースノード２への情報の送信要求に対してソースノード２からの情報の返信応答がない場合、すぐに、または、一定時間経過後、もしくは、同一グループ内の全てのソースノード２へのポーリングが一通り終了後、情報の返信応答を受信していないソースノード２に対して再度ポーリングを行うこととしてもよい。
【００５６】
また、無線環境の変動や経路障害時において、シンクノード１は、ソースノード２への情報の送信要求に対してソースノード２からの情報の返信応答がなく、再度ポーリングを行っても一定回数返送されない、または、返送されないソースノード２が多いグループについては、一時的にそのグループ近辺の無線状況が悪いと判断し、別のグループに対してポーリングを行うためにポーリング対象を一括シフト、すなわち、ポーリング対象のグループを変更するようにしてもよい。
【００５７】
また、シンクノード１は、例えば、グループ（１）、グループ（５）、グループ（９）毎に、それぞれ１台ずつのソースノード２を選択してポーリングを行う場合、図７において、グループ（１）の中の時計回りで一番端のソースノード２、グループ（５）の中の時計回りで一番端のソースノード２、グループ（９）の中の時計回りで一番端のソースノード２を選択するなど、グループ内での各ソースノード２へのポーリングの順番を、位置情報や干渉度合い情報に基づいて、グループ毎に統一した方向とする。すなわち、シンクノード１は、各グループにおいて、自ノードに対する相対的な位置が類似する位置にあるソースノード２を選択し、以降は選択したソースノード２から統一した方向にあるソースノード２を順次選択していくことで、各グループ内において自ノードに対する相対的な位置が類似するソースノード２に対してポーリングを行う。これにより、仮にポーリングのタイミングが重なった場合でも、互いに干渉度合いが低いソースノード２へのポーリングとなり、その互いに低い干渉度合いを保つことができる。
【００５８】
また、シンクノード１は、グループ内での各ソースノード２へのポーリングの順番を、グループ内でのホップ数の多いものから少ないものとするなど、グループ毎にホップ数において統一した方向とする。すなわち、シンクノード１は、各グループにおいて、ホップ数の多いソースノード２からホップ数の少ないソースノード２を順次選択し、または、ホップ数の少ないソースノード２からホップ数の多いソースノード２を順次選択することで、各グループ内におけるホップ数の回数の順位が同程度のソースノード２に対してポーリングを行う。これにより、仮に空間的に干渉しやすいソースノード２間でも、互いに返信応答のタイミングがずれるポーリングとなり、その互いの返信応答のタイミングのずれを保つことができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、シンクノード１は、９つに分割したグループから半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなる３つのグループを選択してポーリングを行っていたが、これに限定するものではない。例えば、無線通信システムの通信エリアに対してソースノード２の配置密度が低い場合には、分割するグループの数を少なくして、全てのグループを対象にポーリングを行うようにしてもよい。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、無線通信システムにおいて、シンクノードが、位置情報、ホップ数の情報、経路情報等の情報を用いて、複数のソースノードについて空間的に無線の干渉を避けるように複数のグループに分割し、さらに、分割したグループから、半径方向および同心円方向が異なり、互い違いとなるいくつかのグループを選択し、ホップ数の多いグループに属するソースノードから順次ポーリングを行うマルチポーリング制御を実行することとした。これにより、空間的に互いに無線の干渉が少なく、仮にそれぞれのグループ内のソースノードが１台ずつ無線送信しても、同一システム内のソースノード同士の無線の干渉を回避することができ、また、ソースノードからの情報の収集効率を上げてシステム全体での収集時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  シンクノード、２，２−１ａ，２−１ｂ，２−１ｃ，２−１ｄ，２−１ｅ，…，２−１ｎ，２−２ａ，２−２ｂ，２−２ｃ，…，２−２ｎ，２−３ａ，…，２−３ｎ  ソースノード、１１  無線通信部、１２  データ受信部、１３  ポーリング応答受信部、１４  マルチポーリング制御部、１５  受信情報蓄積部、１６  ポーリング要求送信部、１７  データ送信部、２１  無線通信部、２２  データ受信部、２３  ポーリング要求受信部、２４  ポーリング応答制御部、２５  情報収集部、２６  ポーリング応答送信部、２７  データ送信部。
【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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