(57)【要約】  無線通信装置は、ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信装置であって、ツリー構造において自装置より下位の無線通信装置への経路の情報である下り経路情報と、ツリー構造において自装置より上位の無線通信装置への経路の情報である上り経路情報とを保持するとともに、下り経路の情報を通知する下り経路制御メッセージを生成するネットワーク制御部と、下り経路制御メッセージを、ツリー構造において自装置より上位の隣接する無線通信装置に送信した後、上位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージに対する送達確認を受信した場合、ネットワーク制御部に上り経路情報の更新を指示する無線送受信部と、を備えたので、マルチホップネットワークを構成するノードが間欠制御を行っている場合であっても通信経路を更新できる。
2016194204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信装置であって、
前記ツリー構造において自装置より下位の前記無線通信装置への経路の情報である下り経路情報と、前記ツリー構造において自装置より上位の前記無線通信装置への経路の情報である上り経路情報とを保持するとともに、前記下り経路の情報を通知する下り経路制御メッセージを生成するネットワーク制御部と、
前記下り経路制御メッセージを、前記ツリー構造において自装置より上位の隣接する前記無線通信装置である前記上位の隣接する無線通信装置に送信した後、前記上位の隣接する無線通信装置から前記下り経路制御メッセージに対する送達確認を受信した場合、前記ネットワーク制御部に前記上り経路情報の更新を指示する無線送受信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記ネットワーク制御部は、前記上り経路の情報を通知する上り経路制御メッセージを生成し、
前記無線送受信部は、前記ツリー構造において自装置より下位の隣接する前記無線通信装置である下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、前記ネットワーク制御部に前記下り経路情報の更新を指示するとともに、前記上り経路制御メッセージを前記下位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記ネットワーク制御部は、前記上り経路の情報を保持していない場合、前記上り経路の情報を保持していない旨を示す上り経路制御メッセージを生成し、
前記無線送受信部は、前記ツリー構造において自装置より下位の隣接する前記無線通信装置である下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、前記上り経路制御メッセージを前記下位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
隣接する前記無線通信装置が間欠制御をするか否かの情報を保持する間欠制御部を備え、
前記無線送受信部は、前記下位の隣接する無線通信装置が間欠制御を行う場合、前記下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、前記上り経路制御メッセージを前記下位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線送受信部は、前記上位の隣接する無線通信装置から上り経路制御メッセージを受信すると、前記ネットワーク制御部に前記上り経路情報の更新を指示するとともに、前記下り経路制御メッセージを前記上位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記ネットワーク制御部は、前記上り経路の情報を通知する上り経路制御メッセージを生成し、
前記無線送受信部は、前記上り経路制御メッセージに、前記ツリー構造において自装置より下位の隣接する前記無線通信装置である下位の隣接する無線通信装置が保持する下り経路の情報を要求する旨を含めて、前記下位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記無線送受信部は、前記ツリー構造において自装置より下位の隣接する前記無線通信装置である下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、前記ネットワーク制御部より前記上り経路の情報を取得し、送達確認に前記上り経路の情報を含めて前記下位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信方法であって、
前記ツリー構造において自装置より下位の前記無線通信装置への経路の情報である下り経路情報と、前記ツリー構造において自装置より上位の前記無線通信装置への経路の情報である上り経路情報とを保持するとともに、前記下り経路の情報を通知する下り経路制御メッセージを生成するネットワーク制御ステップと、
前記下り経路制御メッセージを、前記ツリー構造において自装置より上位の隣接する前記無線通信装置である前記上位の隣接する無線通信装置に送信した後、前記上位の隣接する無線通信装置から前記下り経路制御メッセージに対する送達確認を受信した場合、前記ネットワーク制御部に前記上り経路情報の更新を指示する無線送受信ステップと、
を有する無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチホップネットワークを構成するとともに間欠制御を行う無線通信装置に経路情報を送信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線モジュールの低コスト化や周波数再編に伴う免許不要な帯域の拡張にワイヤレスＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）システムの適用が広がっている。ワイヤレスＭ２Ｍシステムは、無線通信により、機器間で監視情報や制御データを送受信するシステムである。ワイヤレスＭ２Ｍシステムでは、広いエリアに配置される機器と通信を行うため、通信距離の伸長が課題の一つとして挙げられる。また、電源の確保できない環境に無線ノードを設置することも想定されるため、無線ノードが電池で長期間動作するように低消費電力化も課題である。【０００３】
通信距離を伸長する技術として、送信元ノードと宛先ノードの間に中継ノードを配置し、送信元ノードから送信されたデータを中継ノードで受信し、中継ノードから宛先ノードに送信を行うマルチホップ通信技術がある。マルチホップ通信技術を適用することで、無線リンクの通信距離を延ばすことなく、送信元ノードと宛先ノードとの通信距離を伸長することが可能となる。マルチホップ通信技術の一つとして、ＩＥＴＦで標準化されているＲＰＬ（ＩＰｖ６  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｌｏｗ  Ｐｏｗｅｒ  ａｎｄ  Ｌｏｓｓｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）がある（下記非特許文献１参照）。【０００４】
ＲＰＬは、制御メッセージを定期的に交換することで、通信経路の更新を行う。無線通信では、電波の状況が時々刻々と変化するため、定期的な経路更新が必要不可欠である。各ノードはゲートウェイを根とするツリー構造のマルチホップネットワークを構築している。自ノードからゲートウェイ方向の経路（以下、上り経路と称す）とゲートウェイから自ノード方向の経路（以下、下り経路と称す）があり、それぞれ次のような手段で経路を更新する。【０００５】
まず、上り経路の更新について説明する。
ゲートウェイは、上り経路情報を上り経路制御メッセージに設定し、定期的にブロードキャストで送信する。上り経路制御メッセージを受信したノードは、自ノードが保持する上り経路情報を更新し、更新した上り経路情報を上り経路制御メッセージに設定し、ブロードキャストで送信する。
図１９は、上り経路を更新するシーケンスを示す図である。図１９には、ノードＡ〜Ｃが存在する。ノードＡは、ノードＢに隣接し、ノードＢおよびノードＣの下位のノードである。ノードＢはノードＣに隣接する下位ノードである。
上り経路制御メッセージを受信したノードＣは、自ノードが保持する上り経路情報を更新し、更新した上り経路情報を上り経路制御メッセージに設定し、ブロードキャストで送信する（Ｓ１９０１）。ノードＢはノードＣからの上り経路制御メッセージを受信し、上り経路情報を更新する（Ｓ１９０２）。ノードＢは、更新した自ノードの上り経路情報を上り経路制御メッセージに設定し、ブロードキャストで送信する（Ｓ１９０３）。ノードＡはノードＢからの上り経路制御メッセージを受信し、上り経路情報を更新する（Ｓ１９０４）。【０００６】
次に、下り経路の更新について説明する。
図２０は、下り経路を更新するシーケンスを示す図である。図２０には、ノードＡ〜Ｃが存在する。ノードＡ〜Ｃは、下り経路制御メッセージを隣接する上位ノードに定期的にユニキャストで送信する。
ノードＡは、下り経路制御メッセージをノードＢにユニキャストで送信する（Ｓ２００１）。下り経路制御メッセージを受信したノードＢは、下り経路情報を更新する（Ｓ２００２）。また、ノードＢは、更新した内容の下り経路制御メッセージをノードＣに送信する（Ｓ２００３）。下り経路制御メッセージを受信したノードＣは、下り経路情報を更新する（Ｓ２００４）。【０００７】
一方、低消費電力を実現する技術として、ノードが起動とスリープを繰り返す間欠制御がある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｅでは、間欠制御の方式として、ＲＩＰ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｉｎｉｔｉａｔｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が標準化されている（下記非特許文献２参照）。【０００８】
図２１は、ＲＩＰによる間欠制御のシーケンスを示す図である。図２１には、ノードＡ、Ｂが存在する。ノードＡ、Ｂは互いに隣接し、マルチホップネットワークを構成するノードである。ノードＡ、Ｂは、起動とスリープを繰り返す。ノードＢは、あらかじめノードＡが間欠制御を行うノードであることを把握している。
ノードＢは、他ノードからノードＡ宛のデータを受信しても、すぐに転送しない（Ｓ２１０１）。ノードＡは、起動すると隣接するノードＢにデータの送信を要求するデータ要求を送信する（Ｓ２１０２）。ノードＢは、ノードＡからデータ要求を受信すると、ノードＡ宛てのデータを送信する（Ｓ２１０３）。ノードＡはデータを受信し、間欠周期によりスリープのタイミングになるとスリープする。
ノードＡ宛のデータはアプリケーションデータであり、経路制御メッセージ等の制御情報ではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＥＴＦ  ＲＦＣ６５５０，“ＩＰｖ6  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｌｏｗ−Ｐｏｗｅｒａｎｄ  Ｌｏｓｓｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１５．５ｅ−２０１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、非特許文献１のＲＰＬによる通信経路の更新方式は、非特許文献２のＲＩＰによる間欠制御と組合せた場合、ノードがスリープしているときに送信される経路制御メッセージを受信できず、経路情報の更新を行うことができないという問題点があった。【００１１】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、マルチホップネットワークを構成するノードが間欠制御を行っている場合であっても通信経路を更新できる無線通信装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信装置であって、ツリー構造において自装置より下位の無線通信装置への経路の情報である下り経路情報と、ツリー構造において自装置より上位の無線通信装置への経路の情報である上り経路情報とを保持するとともに、下り経路の情報を通知する下り経路制御メッセージを生成するネットワーク制御部と、下り経路制御メッセージを、ツリー構造において自装置より上位の隣接する無線通信装置に送信した後、上位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージに対する送達確認を受信した場合、ネットワーク制御部に上り経路情報の更新を指示する無線送受信部と、を備えた。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マルチホップネットワークを構成するノードが間欠制御を行っている場合であっても通信経路を更新することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係るネットワークの構成を示すブロック図。
【図２】実施の形態１に係るノードの構成を示すブロック図。
【図３】実施の形態１に係るノードの受信処理の流れを示すフローチャート。
【図４】実施の形態１に係るノードの経路情報の更新処理の流れを示すフローチャート。
【図５】実施の形態１に係るノードの送信処理の流れを示すフローチャート。
【図６】実施の形態１に係るノードの下り経路制御メッセージの送信処理の流れを示すフローチャート。
【図７】実施の形態１に係るノードの上り経路およびノードの下り経路を更新するシーケンスを示す図。
【図８】実施の形態１に係るノードのハードウェア構成の一例を示すブロック図。
【図９】実施の形態２に係るノードの下り経路制御メッセージの受信処理および上り経路制御メッセージの送信処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】実施の形態２に係るノードの上り経路制御メッセージの受信処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】実施の形態２に係るノードの上り経路およびノードの下り経路を更新するシーケンスを示す図。
【図１２】実施の形態３に係るノードの下り経路制御メッセージの受信処理および上り経路制御メッセージの送信処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】実施の形態４に係るノードの上り経路制御メッセージの送信処理および下り経路制御メッセージの受信処理の流れを示すフローチャート。
【図１４】実施の形態４に係るノードの上り経路制御メッセージの受信処理および下り経路制御メッセージの送信処理の流れを示すフローチャート。
【図１５】実施の形態４に係るノードの上り経路およびノードの下り経路を更新するシーケンスを示す図。
【図１６】実施の形態５に係るノードの下り経路制御メッセージの送信処理の流れを示すフローチャート。
【図１７】実施の形態５に係るノードの下り経路制御メッセージの受信処理の流れを示すフローチャート。
【図１８】実施の形態５に係るノードの上り経路およびノードの下り経路を更新するシーケンスを示す図。
【図１９】上り経路を更新するシーケンスを示す図。
【図２０】下り経路を更新するシーケンスを示す図。
【図２１】ＲＩＰによる間欠制御のシーケンスを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
まず、本発明のネットワーク構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係るネットワークの構成を示す図である。ネットワークは、無線通信装置としてのノード１０ａ〜ｃおよびゲートウェイ１１により構成されるマルチホップネットワークである。また、図１のネットワークは、ゲートウェイ１１を根とするツリー構造のネットワークである。ゲートウェイ１１は、ネットワークを構築するとともに管理し、ノードと直接または他のノードを介してデータを送受信する。また、ゲートウェイ１１は、ゲートウェイ１１の上位に接続する装置や他のネットワークとデータを送受信する。
【００１６】
ノードからゲートウェイ１１に向かう方向が上り、ゲートウェイ１１からノードに向かう方向が下りである。図１において、ノード１０ａ、ノード１０ｂ、ノード１０ｃ、さらに他のノードを介してゲートウェイ１１につながる経路が構築されている。ノード１０ａは、ノード１０ｂおよびノード１０ｃの下位ノードである。ノード１０ｂは、ノード１０ｃの下位ノードであるとともに、ノード１０ａの上位ノードである。ノードｃは、ノードａおよびノードｂの上位ノードである。なお、ノード１０ａ〜ｃは間欠制御を行っている。ノード１０ａ〜ｃは、周期的に起動とスリープを繰り返す。なお、ノード１０ａ〜ｃは、経路情報の有効期限等が近付いたタイミングで起動するようにしてもよい。
【００１７】
次に、ノード１０の構成について説明する。ノード１０ａ〜ｃは、ノード１０と同様の構成である。
図２は、実施の形態１に係るノード１０の構成を示すブロック図である。
ノード１０は、アンテナ２１、無線送受信部２２、アプリケーションデータ送受信部２３、ネットワーク制御部２４、および間欠制御部２５により構成される。また、ネットワーク制御部２４は、上り経路管理部２６、および下り経路管理部２７により構成される。また、間欠制御部２５は、ノード管理部２８、および起動管理部２９により構成される。ノード１０にはセンサが接続される場合があり、アプリケーションデータ送受信部２３がセンサとのデータ送受信を行う。
【００１８】
まず、ノード１０がデータを受信する場合について説明する。
アンテナ２１は、他のノードから無線信号を受信すると無線信号を無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、無線信号をフレームに変換し、フレームの宛先を確認する。フレームには、宛先としてネットワークアドレスとＭＡＣアドレスの２種類が設定される。ネットワークアドレスは、フレームの送信するデータの宛先である。ＭＡＣアドレスは、マルチホップの経路上の次のノードを示す宛先である。ネットワークアドレスおよびＭＡＣアドレスはノードを一意に識別できる値であればよい。また、送信元についても、宛先と同様に送信元ネットワークアドレスと送信元ＭＡＣアドレスがフレームに設定されている。
【００１９】
無線送受信部２２は、フレームの送信するデータの内容に応じて、アプリケーションデータ送受信部２３またはネットワーク制御部２４に出力する。アプリケーションデータ送受信部２３は、無線送受信部２２から入力されるアプリケーションデータを処理する。ネットワーク制御部２４は、経路制御メッセージが無線送受信部２２から入力されると経路情報を更新する。
【００２０】
上り経路管理部２６は、上位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報、次ノードのＭＡＣアドレスおよび経路情報の有効期限を対応付けて保持する。ランク情報とは、ゲートウェイ１１からノードまでの距離を示す値である。距離は例えばホップ数で表される。ホップ数は宛先のノードまでに経由するノードの数である。次ノードのＭＡＣアドレスは、上位ノード宛のデータを送信するときの経路の次のノードであり、ノード１０に隣接するノードである。上り経路管理部２６は、次ノードのＭＡＣアドレスとして上り経路制御メッセージの送信元ＭＡＣアドレスを保存する。上位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報および経路情報の有効期限は上り経路制御メッセージによって通知された値である。
【００２１】
また、下り経路管理部２７は、下位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報、次ノードのＭＡＣアドレスおよび経路情報の有効期限を対応付けて保持する。次ノードは、下位ノード宛のデータを送信するときの経路の次のノードであり、ノード１０に隣接するノードである。下り経路管理部２７は、次ノードのＭＡＣアドレスとして下り経路制御メッセージの送信元ＭＡＣアドレスを保存する。下位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報および経路情報の有効期限は下り経路制御メッセージによって通知された値である。
上り経路管理部２６および下り経路管理部２７は、複数のノードの経路情報を保持する場合がある。
【００２２】
ノード管理部２８は、隣接するノードのＭＡＣアドレスおよび各ノードが間欠制御を行っているかを対応付けて保持する。ノードはネットワークに参入するときに、自ノードのＭＡＣアドレスおよび間欠制御を行うかどうかを周囲のノードに送信する。このときの情報からノード管理部２８は、隣接するノードが間欠制御を行っているかを把握することができる。
また、起動管理部２９は自ノードの間欠周期を保持する。
【００２３】
次に、ノード１０がデータを送信する場合について説明する。
アプリケーションデータ送受信部２３は、ノード１０に接続されたセンサやアプリケーションが生成したアプリケーションデータを無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、ノード管理部２８に次ノードが間欠制御をしているか否かを問合わせる。次ノードが間欠制御をしている場合、無線送受信部２２は、次ノードからデータ要求を受信すると、アンテナ２１を介してアプリケーションデータを次ノードに送信する。次ノードが間欠制御をしていない場合、無線送受信部２２は、データ要求の受信を待たずにデータを次ノードに送信する。
【００２４】
次に、ノード１０が経路制御メッセージを送信する場合について説明する。
ネットワーク制御部２４は、上り経路管理部２６または下り経路管理部２７を参照するとともに、自ノードの情報を付加して経路制御メッセージを生成する。上り経路制御メッセージは、上位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報および経路の有効期限により構成される。ネットワーク制御部２４は、自ノードの経路情報として、上位ノードのＭＡＣアドレスに自ノードのＭＡＣアドレスを設定する。ネットワーク制御部２４は自ノードのランク情報および経路の有効期限を保持しており、保持している値を上り経路制御メッセージに設定する。ネットワーク制御部２４は、生成した上り経路制御メッセージおよび次ノードのＭＡＣアドレスを無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、アンテナ２１を介して上り経路制御メッセージをブロードキャストで下位ノードに向けて送信する。
【００２５】
下り経路制御メッセージは、下位ノードのＭＡＣアドレス、ランク情報および経路の有効期限により構成される。ネットワーク制御部２４は、自ノードの経路情報として、下位ノードのＭＡＣアドレスに自ノードのＭＡＣアドレスを設定する。ネットワーク制御部２４は自ノードのランク情報および経路の有効期限を保持しており、保持している値を下り経路制御メッセージに設定する。ネットワーク制御部２４は、生成した下り経路制御メッセージおよび次ノードのＭＡＣアドレスを無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、アンテナ２１を介して下り経路制御メッセージをユニキャストで上位ノードに向けて送信する。
【００２６】
なお、経路制御メッセージを送信する場合、無線送受信部２２は、ノード管理部２８に次ノードが間欠制御をしているか否かを問合わせることなく、経路制御メッセージを送信する。
【００２７】
次に、ノード１０が他のノードからデータを受信する動作の詳細について説明する。
図３は、実施の形態１に係るノード１０の受信処理の流れを示すフローチャートである。
無線送受信部２２は、アンテナ２１から無線信号を受信するとステップＳ３０１より処理を開始する。
【００２８】
ステップＳ３０１において、無線送受信部２２は、フレームの送信するデータが自ノード宛か否かを判定する。フレームの宛先ネットワークアドレスが自ノードの場合、処理はステップＳ３０２に進む。
ステップＳ３０２において、無線送受信部２２は、フレームの送信するデータがアプリケーションデータか否かを判定する。フレームの送信するデータがアプリケーションデータの場合、無線送受信部２２は、アプリケーションデータをアプリケーションデータ送受信部２３に出力する。
ステップＳ３０３において、アプリケーションデータ送受信部２３は、入力されたアプリケーションデータを処理する。アプリケーションデータ送受信部２３は、さらにデータを、自ノードに接続されるセンサに出力する場合もある。処理は終了する。
【００２９】
ステップＳ３０２において、フレームの送信するデータがアプリケーションデータでない場合、処理はステップＳ３０４に進む。
ステップＳ３０４において、フレームの送信するデータが経路制御メッセージの場合、
無線送受信部２２は、経路制御メッセージをネットワーク制御部２４に出力する。
ステップＳ３０５において、ネットワーク制御部２４は、経路情報を更新する。ステップＳ３０５の処理の詳細は後述する。処理は終了する。
ステップＳ３０４において、フレームの送信するデータが経路制御メッセージでない場合、無線送受信部２２は、メッセージの内容に応じた処理を行い、処理は終了する。
【００３０】
ステップＳ３０１において、フレームの宛先ネットワークアドレスが自ノードでない場合、処理はステップＳ３０６に進む。フレームを他のノードに転送するケースである。
ステップＳ３０６において、フレームの宛先ＭＡＣアドレスが自ノードの場合、処理はステップＳ３０７に進む。
ステップＳ３０７において、無線送受信部２２は、他のノードから受信したデータを次ノードに転送する。処理の詳細は後述する。
ステップＳ３０６において、フレームの宛先ＭＡＣアドレスが自ノードでない場合、ステップＳ３０８に進む。
ステップＳ３０８において、無線送受信部２２は、フレームを破棄する。処理は終了する。
【００３１】
次に、図３のステップＳ３０５の処理の詳細を説明する。ステップＳ３０５では、ネットワーク制御部２４が、経路情報を更新する。
図４は、実施の形態１に係るノード１０の経路情報の更新処理の流れを示すフローチャートである。
無線送受信部２２は、経路制御メッセージを受信すると処理を開始する。
【００３２】
ステップＳ４０１において、無線送受信部２２は、経路制御メッセージを送信したノードにアンテナ２１を介して送達確認を送信する。また、無線送受信部２２は、経路制御メッセージをネットワーク制御部２４に出力する。
ステップＳ４０２において、ネットワーク制御部２４は上り経路制御メッセージが入力されたかどうかを判定する。上り経路制御メッセージが入力された場合、ステップＳ４０３に進む。
ステップＳ４０３において、ネットワーク制御部２４は上り経路管理部２６に経路情報を保存する。
ステップＳ４０２において、上り経路制御メッセージが入力されない場合は下り制御メッセージが入力された場合であり、処理はステップＳ４０４に進む。
ステップＳ４０４において、ネットワーク制御部２４は下り経路管理部２７に経路情報を保存する。
【００３３】
次に、ノード１０が他のノードにアプリケーションデータを送信する動作の詳細について説明する。
図５は、実施の形態１に係るノード１０の送信処理の流れを示すフローチャートである。ノード１０が生成したデータを送信する場合で説明するが、他のノードから受信したデータを転送する場合も本フローチャートの処理を行う。他のノードから受信したデータを転送する場合は、図３のステップＳ３０７である。
アプリケーションデータ送受信部２３は、センサからの入力や受信したアプリケーションデータに応じた処理により、アプリケーションデータを他のノードに送信する。アプリケーションデータ送受信部２３は、アプリケーションデータと宛先ネットワークアドレスを無線送受信部２２に出力する。
【００３４】
無線送受信部２２は、アプリケーションデータ送受信部２３から送信するデータが入力されるとステップＳ５０１より処理を開始する。
ステップＳ５０１において、無線送受信部２２は、宛先ネットワークアドレスをネットワーク制御部２４に出力し、次ノードを問い合わせる。ネットワーク制御部２４は、宛先ネットワークアドレスに対応する次ノードのＭＡＣアドレスを無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、アプリケーションデータ送受信部２３から入力された宛先ネットワークアドレスをフレームの宛先ネットワークアドレスに設定する。また、無線送受信部２２は、ネットワーク制御部２４から入力された次ノードのＭＡＣアドレスをフレームの宛先ＭＡＣアドレスに設定する。
【００３５】
ステップＳ５０２において、無線送受信部２２は、次ノードのＭＡＣアドレスを間欠制御部２５に出力し、次ノードが間欠制御を行っているか問い合わせる。間欠制御部２５は、ノード管理部２８を参照し、次ノードが間欠制御中かどうかを無線送受信部２２に出力する。次ノードが間欠制御中の場合、処理はステップＳ５０３に進む。また、次ノードが間欠制御中でない場合、処理はステップＳ５０４に進む。
ステップＳ５０３において、無線送受信部２２は、次ノードからデータ要求を受信するまで待機する。無線送受信部２２は、次ノードからデータ要求を受信すると、処理はステップＳ５０４に進む。
【００３６】
ステップＳ５０４において、無線送受信部２２は、フレームの宛先ＭＡＣアドレスに次ノードのＭＡＣアドレスを設定し、フレームのデータ部分にアプリケーションデータを設定する。また、無線送受信部２２は、フレームを無線信号に変換し、アンテナ２１に出力する。アンテナ２１は、無線信号を次ノードに送信する。処理は終了する。
【００３７】
次に、ネットワーク制御部２４が下り経路制御メッセージを送信する動作の詳細について説明する。
図６は、実施の形態１に係るノード１０の下り経路制御メッセージの送信処理の流れを示すフローチャートである。
ネットワーク制御部２４は、下り経路制御メッセージを送信するタイミングになるとステップＳ６０１より処理を開始する。ネットワーク制御部２４は、下り経路制御メッセージを周期的に送信してもよいし、下り制御メッセージの有効期限が近付いたタイミングやノード１０が起動したタイミングで送信してもよい。
【００３８】
ステップＳ６０１において、ネットワーク制御部２４は下り経路管理部２７を参照して下り経路制御メッセージを生成し、送信先ノードのＭＡＣアドレスとともに無線送受信部２２に出力する。送信先ノードは隣接する上位ノードである。無線送受信部２２は、フレームのデータ部分に下り経路制御メッセージを設定し、フレームを無線信号に変換し、アンテナ２１を介して、無線信号を送信先ノードに送信する。
ステップＳ６０２において、無線送受信部２２は、経路制御メッセージを送信したノードから送達確認を受信したか判定する。送達確認を受信した場合、無線送受信部２２は、送達確認を受信した旨をネットワーク制御部２４に通知し、ステップＳ６０３に進む。
【００３９】
ステップＳ６０３において、ネットワーク制御部２４はタイマを起動する。タイマの長さは次にノード１０がスリープするまでの時間から経路情報の更新にかかる時間を引いた時間とする。
ステップＳ６０４において、ネットワーク制御部２４はタイマが満了したかどうか判定する。タイマが満了した場合、処理はステップＳ６０５に進む。タイマが満了しない場合、処理はステップＳ６０４に戻る。
ステップＳ６０５において、ネットワーク制御部２４は上り経路管理部２６が保持する経路情報の有効期限を更新する。上り経路管理部２６が複数の経路情報を保持している場合、下り経路制御メッセージの送信先を次ノードとする上り経路情報の有効期限を更新する。下り経路制御メッセージの送信先ノードから送達確認を受信したことにより、下り経路制御メッセージの送信先ノードを次ノードとする上り経路が有効であることを確認できたためである。処理は終了する。
【００４０】
ステップＳ６０２において、送達確認を受信しない場合、処理はステップＳ６０６に進む。ステップＳ６０６において、無線送受信部２２が下り経路制御メッセージの送信に失敗したと判定した場合、処理は終了する。無線送受信部２２が下り経路制御メッセージの送信に失敗していないと判定した場合、処理はステップＳ６０２に戻る。下り経路制御メッセージの送信に失敗した場合とは、例えば送達確認の受信待ち時間が満了した場合や下り経路制御メッセージの再送が規定回数に達しても送達確認を受信できない場合である。
【００４１】
次に、経路を更新するシーケンスについて説明する。なお、説明の簡略化のため、装置名を主体に動作を説明する。
図７は、実施の形態１に係るノード１０ａの上り経路およびノード１０ｂの下り経路を更新するシーケンスを示す図である。
【００４２】
ノード１０ａはノード１０ｂに下り経路制御メッセージをユニキャストで送信する（Ｓ７０１）。ノード１０ｂは送達確認をノード１０ａに送信し（Ｓ７０２）、下り経路情報を更新する（Ｓ７０３）。ノード１０ａは、ノード１０ｂから下り経路制御メッセージの送信に対する送達確認を受信した場合、タイマを起動する（Ｓ７０４）。タイマが満了するまでに上り経路制御情報を受信しなかった場合、ノード１０ａは、ノード１０ｂを次ノードとする上り経路情報の有効期限を更新する（Ｓ７０５）。タイマの長さは、ノード１０が次にスリープするまでの時間から経路情報の更新にかかる時間を引いた時間とする。タイマが満了する前にノード１０ｂから上り経路制御メッセージを受信した場合、ノード１０ａはこのメッセージの内容を上り経路情報に保存することにより、上り経路情報を更新する。
【００４３】
なお、本実施の形態において、ネットワーク制御部２４は、上り経路管理部２６で上り経路の有効期限を保持するようにしたが、保持しないようにしてもよい。送達確認を受信した場合、送達確認の送信元ノードを次ノードとする経路情報が有効であると判断し、当該経路情報を保持し、送達確認を受信できない場合には当該経路情報を無効と判断すればよい。当該経路情報を無効と判断した場合、当該経路情報を削除してもよい。
【００４４】
次に、ノード１０のハードウェア構成について説明する。
図８は、実施の形態１に係るノード１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
ノード１０は、メモリ８１、プロセッサ８２、及び無線通信機８３により構成される。無線通信機８３にはアンテナ２１が接続されている。
【００４５】
メモリ８１は、無線送受信部２２、アプリケーションデータ送受信部２３、ネットワーク制御部２４、および間欠制御部２５の各機能を実現するためのプログラム及びデータを記憶する。また、メモリ８１は、上り経路管理部２６、下り経路管理部２７、ノード管理部２８、および起動管理部２９の各機能を実現するためのデータを記憶する。メモリは、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）で構成される。
【００４６】
プロセッサ８２は、メモリ８１に記憶されたプログラム及びデータを読み出し、無線送受信部２２、アプリケーションデータ送受信部２３、ネットワーク制御部２４、および間欠制御部２５の各機能を実現する。プロセッサ８２は、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路により、実現される。
なお、複数の処理回路が連携して、無線送受信部２２、アプリケーションデータ送受信部２３、ネットワーク制御部２４、および間欠制御部２５の機能を実行するように構成してもよい。
【００４７】
無線通信機８３は、メモリ８１及びプロセッサ８２とともに、無線送受信部２２の機能を実現する。無線通信機８３は、無線送信機と無線受信機とから構成され、無線回線を介して他の装置と無線信号を送受信する。
【００４８】
なお、ノードはネットワークに参入するときに、間欠制御を行うかどうかを周囲のノードに送信すると記載したが、上り経路制御メッセージ、下り経路制御メッセージ、アプリケーションデータ、送達確認等に付加して送信してもよい。
【００４９】
また、図１のネットワークにおいて、間欠制御を行うノードと間欠制御を行わないノードが混在していてもよい。例えば、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）システムを有する工場において複数の生産装置から発生する熱のデータを収集するシステムの場合、間欠制御をするノードと間欠制御をしないノードが混在することがある。ノードの設置する位置によって電源が取れる場合と取れない場合がある。電源が取れないノードは、消費電力低減のため、間欠制御を行う。
【００５０】
したがって、本実施の形態では、ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信装置であって、ツリー構造において自装置より下位の無線通信装置への経路の情報である下り経路情報と、ツリー構造において自装置より上位の無線通信装置への経路の情報である上り経路情報とを保持するとともに、下り経路の情報を通知する下り経路制御メッセージを生成するネットワーク制御部と、下り経路制御メッセージを、ツリー構造において自装置より上位の隣接する無線通信装置に送信した後、上位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージに対する送達確認を受信した場合、ネットワーク制御部に上り経路情報の更新を指示する無線送受信部と、を備えたので、マルチホップネットワークを構成する無線通信装置が間欠制御を行っている場合であっても通信経路を更新することができる。下り経路制御メッセージに対する送達確認を受信すれば、上り経路情報を更新することにより、間欠周期によりスリープするまでに上り経路制御メッセージを受信しない場合でも、上り経路情報を更新することができる。
【００５１】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、下り経路制御メッセージに対する送達確認を受信することにより、上り経路情報を更新するようにしたものであるが、本実施の形態においては、下り経路制御メッセージを受信した場合に上り経路制御メッセージを送信する実施形態を示す。
なお、本実施の形態においては、実施の形態１と異なる部分について、説明する。
【００５２】
次に、ネットワーク制御部２４が下り経路制御メッセージを受信すると、上り経路制御メッセージを送信する動作の詳細について説明する。
図９は、実施の形態２に係るノード１０の下り経路制御メッセージの受信処理および上り経路制御メッセージの送信処理の流れを示すフローチャートである。
無線送受信部２２は、下り経路制御メッセージを受信するとステップＳ９０１より処理を開始する。
【００５３】
ステップＳ９０１において、無線送受信部２２は、下り経路制御メッセージの送信元ノードに送達確認を送信し、下り経路情報をネットワーク制御部２４に出力する。
ステップＳ９０２において、ネットワーク制御部２４は入力された下り経路情報を下り経路管理部２７に保存し、経路情報を更新する。
ステップＳ９０３において、ネットワーク制御部２４は上り経路管理部２６を参照し、上り経路情報を保持しているか判定する。保持している場合、処理はステップＳ９０４に進む。
ステップＳ９０４において、ネットワーク制御部２４は、上り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、入力された上り経路制御メッセージをブロードキャストで送信する。処理は終了する。
【００５４】
ステップＳ９０３において、上り経路情報を保持していない場合、処理はステップＳ９０５に進む。ネットワーク制御部２４は、上り経路情報を保持していない旨を付加した上り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、入力された上り経路制御メッセージをブロードキャストで送信する。処理は終了する。
なお、上り経路情報を保持していない旨を上り経路制御メッセージに付加するようにしたが、上り経路を探索する上り経路探索メッセージ等、他のメッセージに付加して送信するようにしてもよい。
【００５５】
次に、ネットワーク制御部２４が上り経路制御メッセージを受信する動作の詳細について説明する。
図１０は、実施の形態２に係るノード１０の上り経路制御メッセージの受信処理の流れを示すフローチャートである。
無線送受信部２２は、上り経路制御メッセージを受信するとステップＳ１００１より処理を開始する。
【００５６】
ステップＳ１００１において、無線送受信部２２は、上り経路情報をネットワーク制御部２４に出力する。
ステップＳ１００２において、上り経路情報に情報があれば、処理はステップＳ１００３に進む。
ステップＳ１００３において、ネットワーク制御部２４は入力された上り経路情報を上り経路管理部２６に保存し、経路情報を更新する。
ステップＳ１００２において、上り経路情報に情報がない場合、ネットワーク制御部２４は上り経路管理部２６の上り経路情報を更新し、他の上り経路を探索する。処理は終了する。
【００５７】
次に、経路を更新するシーケンスについて説明する。なお、説明の簡略化のため、装置名を主体に動作を説明する。
図１１は、実施の形態２に係るノード１０ａの上り経路およびノード１０ｂの下り経路を更新するシーケンスを示す図である。
ノード１０ａはノード１０ｂに下り経路制御メッセージをユニキャストで送信する（Ｓ１１０１）。ノード１０ｂは送達確認をノード１０ａに送信し（Ｓ１１０２）、下り経路情報を更新する（Ｓ１１０３）。ノード１０ｂは上り経路制御メッセージをブロードキャストで送信する（Ｓ１１０４）。一方、ノード１０ａは、ノード１０ｂから下り経路制御メッセージの送信に対する送達確認を受信した場合、タイマを起動する（Ｓ１１０５）。タイマが満了するまでに上り経路制御情報を受信し、ノード１０ａは、上り経路情報を更新する（Ｓ１１０６）
【００５８】
したがって、本実施の形態では、ネットワーク制御部は、上り経路の情報を通知する上り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部は、ツリー構造において自装置より下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、ネットワーク制御部に下り経路情報の更新を指示するとともに、上り経路制御メッセージを下位の隣接する無線通信装置に送信するので、下り経路制御メッセージを送信したノードが起動しているあいだに上り経路情報を更新させることができる。また、上り経路制御メッセージを送信するノードは、下り経路制御メッセージを送信したノードが起動するタイミングを把握しなくても、上り経路情報を更新させることができる。
また、ネットワーク制御部は、上り経路の情報を保持していない場合、上り経路の情報を保持していない旨を示す上り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部は、ツリー構造において自装置より下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、上り経路制御メッセージを下位の隣接する無線通信装置に送信するので、上り経路情報を保持していない場合、下位の隣接する無線通信装置に新たな上り経路を探索させることができる。
【００５９】
実施の形態３．
以上の実施の形態２では、下り経路制御メッセージを受信した場合に上り経路制御メッセージを送信するようにしたものであるが、本実施の形態においては、下り経路制御メッセージの送信元ノードが間欠制御しているか否かに応じて上り経路制御メッセージを送信するかを決定する実施形態を示す。
なお、本実施の形態においては、実施の形態２と異なる部分について、説明する。
ネットワーク制御部２４が下り経路制御メッセージを受信すると上り経路制御メッセージを送信する動作の詳細について説明する。
図１２は、実施の形態３に係るノード１０の下り経路制御メッセージの受信処理および上り経路制御メッセージの送信処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０３、Ｓ１２０６の処理は、図９のステップＳ９０１〜Ｓ９０３、Ｓ９０５の処理と同じため、説明を省略する。
【００６０】
ステップＳ１２０３において、ネットワーク制御部２４が上り経路情報を保持している場合、ステップＳ１２０４に進む。
ステップＳ１２０４において、ネットワーク制御部２４は、間欠制御部２５のノード管理部２８に、ノード１０ａが間欠制御をしているか否かを問い合わせる。ノード１０ａが間欠制御をしている場合、ネットワーク制御部２４は、上り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、入力された上り経路制御メッセージをブロードキャストで送信する。ノード１０ａが間欠制御をしていない場合、処理は終了する。
【００６１】
したがって、本実施の形態では、隣接する無線通信装置が間欠制御をするか否かの情報を保持する間欠制御部を備え、無線送受信部は、下位の隣接する無線通信装置が間欠制御を行う場合、下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、上り経路制御メッセージを下位の隣接する無線通信装置に送信するので、下り経路制御メッセージを送信したノードが間欠制御をしている場合、起動しているあいだに上り経路情報を更新させることができる。
【００６２】
実施の形態４．
以上の実施の形態３では、下り経路制御メッセージの送信元ノードが間欠制御しているか否かに応じて上り経路制御メッセージを送信するかを決定するようにしたものであるが、本実施の形態においては、上り経路制御メッセージを受信した場合に下り経路制御メッセージを送信する実施形態を示す。
なお、本実施の形態においては、実施の形態１〜３と異なる部分について、説明する。
【００６３】
ネットワーク制御部２４が上り経路制御メッセージを送信する動作の詳細について説明する。
図１３は、実施の形態４に係るノード１０の上り経路制御メッセージの送信処理および下り経路制御メッセージの受信処理の流れを示すフローチャートである。
無線送受信部２２は、上り経路制御メッセージを送信するタイミングになるとステップＳ１３０１より処理を開始する。ネットワーク制御部２４は、上り経路制御メッセージを周期的に送信してもよいし、上り制御メッセージの有効期限が近付いたタイミングやノード１０が起動したタイミングで送信してもよい。
【００６４】
ステップＳ１３０１において、ネットワーク制御部２４は上り経路管理部２６を参照して上り経路制御メッセージを生成し、送信先ノードのＭＡＣアドレスとともに無線送受信部２２に出力する。送信先ノードは隣接する下位ノードである。無線送受信部２２は、フレームのデータ部分に上り経路制御メッセージを設定し、フレームを無線信号に変換し、アンテナ２１を介して、無線信号を送信先ノードに送信する。
ステップＳ１３０２において、無線送受信部２２は、上り経路制御メッセージを送信したノードから送達確認を受信する。無線送受信部２２は、送達確認を受信した旨をネットワーク制御部２４に通知する。
【００６５】
ステップＳ１３０３において、ネットワーク制御部２４はタイマを起動する。タイマの長さは次にノード１０がスリープするまでの時間から経路情報の更新にかかる時間を引いた時間とする。
ステップＳ１３０４において、無線送受信部２２は、下り経路制御メッセージを受信したか判定する。受信した場合、処理はステップＳ１３０４に進む。
ステップＳ１３０５において、無線送受信部２２は、下り経路制御メッセージをネットワーク制御部２４に出力する。ネットワーク制御部２４は、下り経路を更新する。処理は終了する。
【００６６】
ステップＳ１３０４において、下り経路制御メッセージを受信していない場合、処理はステップＳ１３０６に進む。
ステップＳ１３０６において、ネットワーク制御部２４はタイマが満了したかどうか判定する。タイマが満了した場合、処理は終了する。タイマが満了しない場合、処理はステップＳ１３０４に戻る。
【００６７】
次に、ネットワーク制御部２４が上り経路制御メッセージを受信すると下り経路制御メッセージを送信する動作の詳細について説明する。
図１４は、実施の形態４に係るノード１０の上り経路制御メッセージの受信処理および下り経路制御メッセージの送信処理の流れを示すフローチャートである。
無線送受信部２２は、上り経路制御メッセージを受信するとステップＳ１４０１より処理を開始する。
【００６８】
ステップＳ１４０１において、無線送受信部２２は、上り経路制御メッセージの送信元ノードに送達確認を送信し、上り経路情報をネットワーク制御部２４に出力する。
ステップＳ１４０２において、ネットワーク制御部２４は入力された上り経路情報を上り経路管理部２６に保存し、更新する。
ステップＳ１４０３において、ネットワーク制御部２４は、下り経路管理部２７を参照して下り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部２２に出力する。無線送受信部２２は、入力された下り経路制御メッセージをユニキャストで送信する。処理は終了する。
【００６９】
次に、経路を更新するシーケンスについて説明する。なお、説明の簡略化のため、装置名を主体に動作を説明する。
図１５は、実施の形態４に係るノード１０ａの上り経路およびノード１０ｂの下り経路を更新するシーケンスを示す図である。
ノード１０ｂは上り経路制御メッセージをブロードキャストで送信する（Ｓ１５０１）。ノード１０ｂはタイマを起動する（Ｓ１５０２）。ノード１０ａは上り経路制御メッセージを受信し、上り経路情報を更新する（Ｓ１５０３）。ノード１０ａは、下り経路制御メッセージをユニキャストでノード１０ｂに送信する（Ｓ１５０４）。ノード１０ｂは送達確認をノード１０ａに送信し（Ｓ１５０５）、下り経路情報を更新する（Ｓ１５０６）。この場合、ノード１０ｂは、タイマが満了する前に下り経路情報を更新することができている。
【００７０】
なお、ノード１０ｂはノード１０ａに対して下り経路情報を要求する旨の情報を付加した上り経路制御メッセージを送信してもよい。ノード１０は上り経路制御メッセージに下り経路情報を要求する旨の情報が付加されていた場合に、下り経路制御メッセージをノード１０ｂに送信するようにしてもよい。
【００７１】
したがって、本実施の形態では、無線送受信部は、上位の隣接する無線通信装置から上り経路制御メッセージを受信すると、ネットワーク制御部に上り経路情報の更新を指示するとともに、下り経路制御メッセージを上位の隣接する無線通信装置に送信するので、上り経路制御メッセージを送信したノードが起動しているあいだに下り経路を更新させることができる。また、下り経路制御メッセージを送信するノードは、上り経路制御メッセージを送信したノードが起動するタイミングを把握しなくても、下り経路情報を更新させることができる。
また、ネットワーク制御部は、上り経路の情報を通知する上り経路制御メッセージを生成し、無線送受信部は、上り経路制御メッセージに、ツリー構造において自装置より下位の隣接する無線通信装置が保持する下り経路の情報を要求する旨を含めて、下位の隣接する無線通信装置に送信するので、上り経路制御メッセージを送信したノードが起動しているあいだに確実に下り経路を更新させることができる。
【００７２】
実施の形態５．
以上の実施の形態４では、上り経路制御メッセージを受信した場合に上り経路制御メッセージの送信するようにしたものであるが、本実施の形態においては、下り経路制御メッセージを受信したときの送達確認に上り経路情報を含める実施形態を示す。
なお、本実施の形態においては、実施の形態１〜４と異なる部分について、説明する。
【００７３】
ネットワーク制御部２４が下り経路制御メッセージを送信する動作の詳細について説明する。
図１６は、実施の形態５に係るノード１０の下り経路制御メッセージの送信処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１６０１〜Ｓ１６０２、Ｓ１６０４〜Ｓ１６０７の処理は、図６のステップＳ６０１〜６０６の処理と同じため、説明を省略する。
ステップＳ１６０２において、無線送受信部２２は、経路制御メッセージを送信したノードから送達確認を受信した場合、処理はステップＳ１６０３に進む。
【００７４】
ステップＳ１６０３において、無線送受信部２２は、送達確認に上り経路情報が付加されているか否かを判定する。送達確認に上り経路情報が付加されている場合、無線送受信部２２は、送達確認を受信した旨と上り経路情報とをネットワーク制御部２４に通知し、処理はステップＳ１６０６に進む。送達確認に上り経路情報が付加されていない場合、無線送受信部２２は、送達確認を受信した旨をネットワーク制御部２４に通知し、ステップＳ１６０４に進む。
ステップＳ１６０４以降の処理は、図６のステップＳ６０３〜Ｓ６０５と同様である。処理は終了する。
【００７５】
次に、ネットワーク制御部２４が下り経路制御メッセージを受信する動作の詳細について説明する。
図１７は、実施の形態５に係るノード１０の下り経路制御メッセージの受信処理の流れを示すフローチャートである。
【００７６】
無線送受信部２２は、下り経路制御メッセージを受信するとステップＳ１７０１より処理を開始する。
ステップＳ１７０１において、無線送受信部２２は、ネットワーク制御部２４の上り経路管理部２６から上り経路情報を取得する。無線送受信部２２は、上り経路情報を送達確認に付加し、送達確認を下り経路制御メッセージの送信元ノードに送信する。送達確認に付与する上り経路情報は、例えば有効期限の情報である。
ステップＳ１７０２において、無線送受信部２２は、下り経路情報をネットワーク制御部２４に出力する。ネットワーク制御部２４は入力された下り経路情報を下り経路管理部２７に保存し、経路情報を更新する。処理は終了する。
【００７７】
次に、経路を更新するシーケンスについて説明する。なお、説明の簡略化のため、装置名を主体に動作を説明する。
図１８は、実施の形態５に係るノード１０ａの上り経路およびノード１０ｂの下り経路を更新するシーケンスを示す図である。
ノード１０ａはノード１０ｂに下り経路制御メッセージをユニキャストで送信する（Ｓ１８０１）。ノード１０ｂは送達確認と上り経路情報をノード１０ａに送信し（Ｓ１８０２）、下り経路情報を更新する（Ｓ１８０３）。ノード１０ａは、上り経路情報を更新する（Ｓ１８０４）
【００７８】
したがって、本実施の形態では、無線送受信部は、ツリー構造において自装置より下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、ネットワーク制御部より上り経路の情報を取得し、送達確認に上り経路の情報を含めて下位の隣接する無線通信装置に送信するので、マルチホップネットワークを構成する無線通信装置が間欠制御を行っている場合であっても通信経路を更新することができる。また、下り経路制御メッセージを送信したノードが起動している時間を削減することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０、１０ａ〜ｃ  ノード
１１  ゲートウェイ
２１  アンテナ
２２  無線送受信部
２３  アプリケーションデータ送受信部
２４  ネットワーク制御部
２５  間欠制御部
２６  上り経路管理部
２７  下り経路管理部
２８  ノード管理部
２９  起動管理部
８１  メモリ
８２  プロセッサ
８３  無線通信機
【図１】
2016194204.tif 000003
【図２】
2016194204.tif 000004
【図３】
2016194204.tif 000005
【図４】
2016194204.tif 000006
【図５】
2016194204.tif 000007
【図６】
2016194204.tif 000008
【図７】
2016194204.tif 000009
【図８】
2016194204.tif 000010
【図９】
2016194204.tif 000011
【図１０】
2016194204.tif 000012
【図１１】
2016194204.tif 000013
【図１２】
2016194204.tif 000014
【図１３】
2016194204.tif 000015
【図１４】
2016194204.tif 000016
【図１５】
2016194204.tif 000017
【図１６】
2016194204.tif 000018
【図１７】
2016194204.tif 000019
【図１８】
2016194204.tif 000020
【図１９】
2016194204.tif 000021
【図２０】
2016194204.tif 000022
【図２１】
2016194204.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月31日(2017.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信装置であって、
前記ツリー構造において自装置より下位の無線通信装置への経路の情報である下り経路情報と、前記ツリー構造において自装置より上位の無線通信装置への経路の情報である上り経路情報とを保持するとともに、前記下り経路の情報を通知する下り経路制御メッセージを生成するネットワーク制御部と、
前記下り経路制御メッセージを、前記ツリー構造において自装置より上位の隣接する無線通信装置に送信した後、前記上位の隣接する無線通信装置から前記下り経路制御メッセージに対する送達確認を受信した場合、前記ネットワーク制御部に前記上り経路情報の更新を指示する無線送受信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記ネットワーク制御部は、前記上り経路の情報を通知する上り経路制御メッセージを生成し、
前記無線送受信部は、前記ツリー構造において自装置より下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、前記ネットワーク制御部に前記下り経路情報の更新を指示するとともに、前記上り経路制御メッセージを前記下位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記ネットワーク制御部は、前記上り経路の情報を保持していない場合、前記上り経路の情報を保持していない旨を示す上り経路制御メッセージを生成し、
前記無線送受信部は、前記ツリー構造において自装置より下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、前記上り経路制御メッセージを前記下位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
隣接する無線通信装置が間欠制御をするか否かの情報を保持する間欠制御部を備え、
前記無線送受信部は、前記下位の隣接する無線通信装置が間欠制御を行う場合、前記下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、前記上り経路制御メッセージを前記下位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線送受信部は、前記上位の隣接する無線通信装置から上り経路制御メッセージを受信すると、前記ネットワーク制御部に前記上り経路情報の更新を指示するとともに、前記下り経路制御メッセージを前記上位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記ネットワーク制御部は、前記上り経路の情報を通知する上り経路制御メッセージを生成し、
前記無線送受信部は、前記上り経路制御メッセージに、前記ツリー構造において自装置より下位の隣接する無線通信装置が保持する下り経路の情報を要求する旨を含めて、前記下位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記無線送受信部は、前記ツリー構造において自装置より下位の隣接する無線通信装置から下り経路制御メッセージを受信すると、前記ネットワーク制御部より前記上り経路の情報を取得し、送達確認に前記上り経路の情報を含めて前記下位の隣接する無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
ツリー構造のマルチホップネットワークを構成するとともに、起動とスリープとを繰り返す無線通信装置の無線通信方法であって、
前記無線通信装置のネットワーク制御部が、前記ツリー構造において自装置より下位の無線通信装置への経路の情報である下り経路情報と、前記ツリー構造において自装置より上位の無線通信装置への経路の情報である上り経路情報とを保持するとともに、前記下り経路の情報を通知する下り経路制御メッセージを生成するネットワーク制御ステップと、
前記無線通信装置の無線送受信部が、前記下り経路制御メッセージを、前記ツリー構造において自装置より上位の隣接する無線通信装置に送信した後、前記上位の隣接する無線通信装置から前記下り経路制御メッセージに対する送達確認を受信した場合、前記ネットワーク制御部に前記上り経路情報の更新を指示する無線送受信ステップと、
を有する無線通信方法。
【国際調査報告】
2016194204.tif 000024
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