(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれが備える無線通信装置において、
他ノードと情報通信を行う情報通信手段と、
他ノードから受信した故障サブネット情報を格納する故障サブネット情報格納手段と、
自ノードが故障したサブネットに属す場合に、当該サブネットから離脱するネットワーク離脱手段と、
当該サブネット離脱後、周囲の１又は複数の他ノードからノード情報を収集するノード情報収集手段と、
上記１又は複数の他ノードのノード情報と上記故障サブネット情報とに基づいて、故障の生じた上記サブネットに属す他ノードへの接続要求を抑止する接続要求制御手段と、
上記接続要求制御手段により抑止された他ノード以外の他ノードと接続処理を行う接続処理手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
上記接続要求制御手段が、上記１又は複数のノード情報に基づいて、上記故障サブネット情報の示すサブネットに属す他ノード以外の他ノードを選択し、選択した他ノードに対して接続要求を行うように制御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】
故障の生じたノードを検出した場合、この故障したノードのアドレス情報を上記故障サブネット情報として、自ノードの下層に位置する他ノードに通知させる故障サブネット情報通知手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
上記ノード情報収集手段が、周囲の１又は複数の他ノードに対してノード情報の収集要求をする際に、上記故障サブネット情報も他ノードに送信することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれが備える無線通信装置において、
他ノードと情報通信を行う情報通信手段と、
上記無線ネットワークにおける自ノードのアドレス情報を格納する自ノードアドレス情報格納手段と、
周囲の他ノードからノード情報収集要求を受信すると、上記ノード情報収集要求に含まれている故障サブネット情報と上記自ノードアドレス情報とに基づいて、自ノードが故障の生じたサブネットに属している場合、当該他ノードからのノード情報収集要求に対する応答を抑止する応答要求制御手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれが行う無線通信方法において、
情報通知手段が、他ノードと情報通信を行う情報通信工程と、
故障サブネット情報格納手段が、他ノードから受信した故障サブネット情報を格納する故障サブネット情報格納工程と、
ネットワーク離脱手段が、自ノードが故障したサブネットに属す場合に、当該サブネットから離脱するネットワーク離脱工程と、
ノード情報収集手段が、当該サブネット離脱後、周囲の１又は複数の他ノードからノード情報を収集するノード情報収集工程と、
接続要求制御手段が、上記１又は複数の他ノードのノード情報と上記故障サブネット情報とに基づいて、故障の生じた上記サブネットに属す他ノードへの接続要求を抑止する接続要求制御工程と、
接続処理手段が、上記接続要求制御手段により抑止された他ノード以外の他ノードと接続処理を行う接続処理工程と
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれが行う無線通信方法において、
情報通信手段が、他ノードと情報通信を行う情報通信工程と、
自ノード位置情報格納手段が、上記無線ネットワークにおける自ノードのアドレス情報を格納する自ノードアドレス情報格納工程と、
応答要求制御手段が、周囲の他ノードからノード情報収集要求を受信すると、上記ノード情報収集要求に含まれている故障サブネット情報と上記自ノードアドレス情報とに基づいて、自ノードが故障の生じたサブネットに属している場合、当該他ノードからのノード情報収集要求に対する応答を抑止する応答要求制御工程と
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれを機能させる無線通信プログラムにおいて、
コンピュータを、
他ノードと情報通信を行う情報通信手段、
他ノードから受信した故障サブネット情報を格納する故障サブネット情報格納手段、
自ノードが故障したサブネットに属す場合に、当該サブネットから離脱するネットワーク離脱手段、
当該サブネット離脱後、周囲の１又は複数の他ノードからノード情報を収集するノード情報収集手段、
上記１又は複数の他ノードのノード情報と上記故障サブネット情報とに基づいて、故障の生じた上記サブネットに属す他ノードへの接続要求を抑止する接続要求制御手段、
上記接続要求制御手段により抑止された他ノード以外の他ノードと接続処理を行う接続処理手段
として機能させる無線通信プログラム。
【請求項９】
階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれを機能させる無線通信プログラムにおいて、
他ノードと情報通信を行う情報通信手段、
上記無線ネットワークにおける自ノードのアドレス情報を格納する自ノードアドレス情報格納手段、
周囲の他ノードからノード情報収集要求を受信すると、上記ノード情報収集要求に含まれている故障サブネット情報と上記自ノードアドレス情報とに基づいて、自ノードが故障の生じたサブネットに属している場合、当該他ノードからのノード情報収集要求に対する応答を抑止する応答要求制御手段
として機能させる無線通信プログラム。
【請求項１０】
請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信装置を備えることを特徴とするノード。
【請求項１１】
請求項５に記載の無線通信装置を備えることを特徴とするノード。
【請求項１２】
階層的な無線ネットワークを構成する複数のノードのいずれかに故障が生じた際のネットワーク修復システムにおいて、
上記各ノードが、請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信装置を備えることを特徴とするネットワーク修復システム。
【請求項１３】
階層的な無線ネットワークを構成する複数のノードのいずれかに故障が生じた際のネットワーク修復システムにおいて、
上記各ノードが、請求項５に記載の無線通信装置を備えることを特徴とするネットワーク修復システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線通信方法、無線通信プログラム、ノード及びネットワーク修復システムに関し、例えば、ツリー型マルチホップネットワークのような階層化されたネットワークを形成するノード装置が備える無線通信装置、方法、プログラム、ノード及びネットワーク修復システムに適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線ネットワークを形成しているノード装置に故障が発生した場合、その故障したノード装置に接続するノード装置が、別のノード装置と新たに接続して無線ネットワークを修復する方法として種々の方法がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、階層化された無線ネットワークにおいて、親デバイスに故障が生じた場合に、子デバイスは、故障ノードを迂回して再接続することで、ネットワークの修復を図る技術が記載されている。
【０００４】
また例えば、特許文献２には、いわゆるＺｉｇＢｅｅ（登録商標）ネットワークにおいて、子ノードが新しい親ノードとの間で親子関係を確立し、新しい親ノードと接続してネットワークの修復をする方法について記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０８９０１０号公報
【非特許文献１】鄭立著，「実践入門ネットワーク  ＺｉｇＢｅｅ  開発ハンドブック」，株式会社リックテレコム出版，Ｐ．１２４−１２６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の方法による修復処理を単に実行しようとすると、故障したノードの配下にあったノードからのネットワーク参加を受諾した場合、再びそのノードと共に故障修復処理が必要となり、ノード間の無駄な接続手続処理の発生や無駄な処理が行われるという問題があった。
【０００７】
そのため、階層的な無線ネットワークを構成するノードに故障が生じた場合に、複合的に生じ得るノード間の無駄な接続手続処理を回避し、ネットワーク全体における通信効率を向上させることができる無線通信装置、無線通信方法、無線通信プログラム、ノード及びネットワーク修復システムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために、第１の本発明の無線通信装置は、階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれが備える無線通信装置において、（１）他ノードと情報通信を行う情報通信手段と、（２）他ノードから受信した故障サブネット情報を格納する故障サブネット情報格納手段と、（３）自ノードが故障したサブネットに属す場合に、当該サブネットから離脱するネットワーク離脱手段と、（４）当該サブネット離脱後、周囲の１又は複数の他ノードからノード情報を収集するノード情報収集手段と、（５）１又は複数の他ノードのノード情報と故障サブネット情報とに基づいて、故障の生じた上記サブネットに属す他ノードへの接続要求を抑止する接続要求制御手段と、（６）接続要求制御手段により抑止された他ノード以外の他ノードと接続処理を行う接続処理手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第２の本発明の無線通信装置は、階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれが備える無線通信装置において、（１）他ノードと情報通信を行う情報通信手段と、（２）無線ネットワークにおける自ノードのアドレス情報を格納する自ノードアドレス情報格納手段と、（３）周囲の他ノードからノード情報収集要求を受信すると、ノード情報収集要求に含まれている故障サブネット情報と自ノードアドレス情報とに基づいて、自ノードが故障の生じたサブネットに属している場合、当該他ノードからのノード情報収集要求に対する応答を抑止する応答要求制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第３の本発明の無線通信方法は、第１の本発明の無線通信装置に対応する無線通信方法である。すなわち、第３の本発明の無線通信方法は、階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれが行う無線通信方法において、（１）情報通知手段が、他ノードと情報通信を行う情報通信工程と、（２）故障サブネット情報格納手段が、他ノードから受信した故障サブネット情報を格納する故障サブネット情報格納工程と、（３）ネットワーク離脱手段が、自ノードが故障したサブネットに属す場合に、当該サブネットから離脱するネットワーク離脱工程と、（４）ノード情報収集手段が、当該サブネット離脱後、周囲の１又は複数の他ノードからノード情報を収集するノード情報収集工程と、（５）接続要求制御手段が、１又は複数の他ノードのノード情報と故障サブネット情報とに基づいて、故障の生じた上記サブネットに属す他ノードへの接続要求を抑止する接続要求制御工程と、（６）接続処理手段が、接続要求制御手段により抑止された他ノード以外の他ノードと接続処理を行う接続処理工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
第４の本発明の無線通信方法は、第２の本発明の無線通信装置に対応する無線通信方法である。すなわち、第４の本発明の無線通信方法は、階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれが行う無線通信方法において、（１）情報通信手段が、他ノードと情報通信を行う情報通信工程と、（２）自ノード位置情報格納手段が、無線ネットワークにおける自ノードのアドレス情報を格納する自ノードアドレス情報格納工程と、（３）応答要求制御手段が、周囲の他ノードからノード情報収集要求を受信すると、ノード情報収集要求に含まれている故障サブネット情報と自ノードアドレス情報とに基づいて、自ノードが故障の生じたサブネットに属している場合、当該他ノードからのノード情報収集要求に対する応答を抑止する応答要求制御工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
第５の本発明の無線通信プログラムは、階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれを機能させる無線通信プログラムにおいて、コンピュータを、（１）他ノードと情報通信を行う情報通信手段、（２）他ノードから受信した故障サブネット情報を格納する故障サブネット情報格納手段、（３）自ノードが故障したサブネットに属す場合に、当該サブネットから離脱するネットワーク離脱手段、（４）当該サブネット離脱後、周囲の１又は複数の他ノードからノード情報を収集するノード情報収集手段、（５）１又は複数の他ノードのノード情報と故障サブネット情報とに基づいて、故障の生じた上記サブネットに属す他ノードへの接続要求を抑止する接続要求制御手段、（６）接続要求制御手段により抑止された他ノード以外の他ノードと接続処理を行う接続処理手段として機能させるものである。
【００１３】
第６の本発明の無線通信プログラムは、階層的な無線ネットワークを構成するノードのそれぞれを機能させる無線通信プログラムにおいて、（１）他ノードと情報通信を行う情報通信手段、（２）無線ネットワークにおける自ノードのアドレス情報を格納する自ノードアドレス情報格納手段、（３）周囲の他ノードからノード情報収集要求を受信すると、ノード情報収集要求に含まれている故障サブネット情報と自ノードアドレス情報とに基づいて、自ノードが故障の生じたサブネットに属している場合、当該他ノードからのノード情報収集要求に対する応答を抑止する応答要求制御手段として機能させるものである。
【００１４】
第７の本発明のノードは、第１の本発明の無線通信装置を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
第８の本発明のノードは、第２の本発明の無線通信装置を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
第９の本発明のネットワーク修復システムは、階層的な無線ネットワークを構成する複数のノードのいずれかに故障が生じた際のネットワーク修復システムにおいて、各ノードが、第１の本発明の無線通信装置を備えることを特徴とする。
【００１７】
第１０の本発明のネットワーク修復システムは、階層的な無線ネットワークを構成する複数のノードのいずれかに故障が生じた際のネットワーク修復システムにおいて、各ノードが、第２の本発明の無線通信装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、階層的な無線ネットワークを構成するノードに故障が生じた場合に、複合的に生じ得るノード間の無駄な接続手続処理を回避し、ネットワーク全体における通信効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明の無線通信装置、無線通信方法、無線通信プログラム、ノード及びネットワーク修復システムの第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
第１の実施形態は、例えばツリー型マルチホップを採用した無線ネットワークを形成する複数のノードのそれぞれが、本発明の無線通信装置を備える場合について説明する。
【００２１】
なお、第１の実施形態では、説明便宜上、各ノードがＺｉｇＢｅｅ（登録商標）を採用している場合を例示する。もちろん、ＺｉｇＢｅｅに限定されず、その他の無線通信装置にも適用できる。
【００２２】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２は、第１の実施形態の無線ネットワークの概略的な構成イメージを示すネットワーク構成図である。
【００２３】
図２に示す無線ネットワーク２０は、複数（図２では７個）のノード２１〜ノード２７を有し、それぞれツリー型マルチホップネットワークを形成するように無線リンクで結ばれている。
【００２４】
図２において、ノード２１はルートノードであり、ノード２１を親ノードとする場合、ノード２２及びノード２３が子ノードとなる。また、ノード２２を親ノードとする場合、ノード２４が子ノードとなる。ノード２３を親ノードとする場合、ノード２５及びノード２６が子ノードとなり、ノード２５を親ノードとする場合、ノード２７が子ノードとなる。
【００２５】
各ノード２１〜２７には、ネットワークアドレス４１が付与されている。このネットワークアドレス４１は、ノード間の親子関係とネットワークデップスとを一意に決定するものであり、ネットワークの形成過程で付与されるものである。また、各ノード２１〜２７のネットワークアドレス４１は、各ノードの情報格納部３２に格納される。
【００２６】
なお、上述したように、ノード間の親子関係とネットワークデップスとが一意に決まるものであれば、ネットワークアドレス４１はどのような体系であってもよい。
【００２７】
第１の実施形態では、次のようにして、ネットワークアドレス４１を付与する。例えば、第１の実施形態では、図２に示すように、ネットワークアドレス４１を３桁の数字で例示する。例えばネットワークアドレス４１が「１ｎ０」の場合、ｎ＝０のときサブネット「１００」でネットワークデップス「１」の親ノードであることを示し、ｎ≠０のときサブネット「１００」でネットワークデップス「２」のｎ番目の子ノードであることを示す。なお、ノード２１は、ルートノードであるから、ネットワークアドレス４１を「０００」となる。
【００２８】
図３は、ノードの内部構成を示す内部構成図である。図２に示すノード２１〜ノード２７の全てのノードが図３に示す内部構成をそれぞれ備える。図３ではノード３０と示す。
【００２９】
図３において、第１の実施形態のノード３０は、情報処理部３１、情報格納部３２、無線通信部３３、を少なくとも有して構成される。
【００３０】
なお、ノード３０のハードウェア構成は省略するが、例えば、ノード３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭその他のハードウェアで構成されており、ＣＰＵが処理に必要なデータを用いて処理プログラムを読み出し実行することにより、ノード３０の機能が実現される。
【００３１】
情報処理部３１は、ノード３０の全体の処理を制御するものである。図４は、情報処理部３１の機能を示す機能ブロック図である。
【００３２】
図４において、情報処理部３１は、ネットワーク接続処理機能部３１１、故障サブネット情報通知機能部３１２、ネットワーク離脱処理機能部３１３、ノード情報収集処理機能部３１４、選択機能部３１５、故障検出機能部３１６として機能する。
【００３３】
ネットワーク接続処理機能部３１１は、ネットワーク接続時に、近傍に位置するノードと所定の接続手続を行い、当該ノードとの接続を確立するものである。
【００３４】
故障サブネット情報通知機能部３１２は、故障が生じた場合に、故障サブネット情報を含むパケットを子ノードに向けて通知するものである。
【００３５】
故障サブネット情報通知機能部３１２は、親ノードに故障が生じた場合、親ノードのネットワークアドレス４１を故障サブネット情報とし、この故障サブネット情報を有するディスアソシエーション通知パケットを形成して子ノードに通知する。
【００３６】
また、故障サブネット情報通知機能部３１２は、親ノードからディスアソシエーション通知パケットを受信すると、受信したディスアソシエーション通知パケットに含まれている故障サブネット情報を情報格納部３２に格納すると共に、自ノードに子ノードが存在する場合には、受信したディスアソシエーション通知パケットを子ノードに送信する。これにより、故障したノードが形成するサブネットに属す全てのノードに対して親ノードが故障したことを通知することができる。
【００３７】
ネットワーク離脱処理機能部３１３は、自ノードが故障したサブネットに属す場合に、自ノードのネットワーク離脱処理を行うものである。これにより、故障が発生したネットワークから一旦離脱することができる。第１の実施形態では、ディスアソシエーション通知パケットを受信した場合、ネットワークの離脱処理を実行する。
【００３８】
ノード情報収集処理機能部３１４は、周囲の１又は複数の他ノードからノード情報であるビーコンパケットを収集するものである。
【００３９】
ノード情報収集処理機能部３１４は、自ノードがネットワークから離脱した場合、近傍のノードに向けて、ビーコン要求パケットを送信する。このとき、ノード情報収集処理機能部３１４は、自ノードのネットワークを離脱してからビーコン要求パケットを送信するまでの間、所定の遅延時間（以下、接続要求開始遅延時間ともいう）だけ遅延する。
【００４０】
また、ノード情報収集処理機能部３１４は、ビーコン要求パケットを送信してから所定の時間だけ、近傍のノードからビーコンパケットの受信を待機する（これを、ビーコン受信待ち遅延処理ともいう）。
【００４１】
なお、ビーコン要求パケット送信後、ビーコンパケット受信待機時間に、ビーコンパケットの受信がない場合、ノード情報収集処理機能部３１４は、ビーコン要求パケットを再度送信するようにしてもよい。
【００４２】
さらに、ノード情報収集処理機能部３１４は、ビーコンパケットを受信すると、受信したビーコンパケット情報と送信元ノードのネットワークアドレスとを情報格納部３２に格納する。
【００４３】
選択機能部３１５は、情報格納部３２のネットワーク選択情報４３と故障サブネット情報４２とを参照し、ビーコンパケットの送信元ノードが故障したサブネットに属すものか否かを判断して、接続するネットワークを選択するものである。
【００４４】
すなわち、選択機能部３１５は、ビーコンパケットの送信元ノードが故障したサブネットに属しない場合、その送信元ノードは健全系親ノードであると判断して、ネットワークの参加先として選択する。また、ビーコンパケットの送信元ノードが故障したサブネットに属す場合、その送信元ノードは故障系親ノードであると判断して、ネットワークの参加先として選択しない。
【００４５】
故障検出機能部３１６は、親ノードの故障を検出するものである。故障検出機能部３１６が故障を検出すると、その旨を故障サブネット情報通知機能部３１２に通知するものである。なお、故障検出機能部３１６の故障検出方法は、既存の故障検出方法を広く適用できる。
【００４６】
情報格納部３２は、情報処理過程で必要なワーク情報を保持するものである。図５は、情報格納部３２に格納される情報を示している。図５において、情報格納部３２が格納する情報の項目は、ネットワークアドレス４１、故障サブネット情報４２、ネットワーク選択情報４３である。
【００４７】
ネットワークアドレス４１は、自己に付与されたネットワークアドレスを示す。ノード３０は、自ノードが親ノードと接続してネットワークを形成する際に、ネットワークアドレス４１が付与されると、そのネットワークアドレス４１を情報格納部３２に格納する。
【００４８】
故障サブネット情報４２は、故障が生じたサブネットを示す情報である。ノード３０は、ディスアソシエーション通知パケットを受信した場合に、そのディスアソシエーション通知パケットに含まれている故障サブネット情報を情報格納部３２に格納する。なお、故障サブネット情報の数は、１個の場合に限定されず、複数個の場合も適用できる。
【００４９】
ネットワーク選択情報４３は、近傍ノードから受信したビーコンパケットを格納するものである。
【００５０】
無線通信部３３は、所定の無線通信方式に従って情報を無線通信するものである。
【００５１】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の無線ネットワークでのネットワーク修復処理の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５２】
図１は、第１の実施形態のネットワーク修復処理を示すシーケンスである。
【００５３】
図１では、図２に示すノード２３に故障が生じた場合の、ノード２３を親ノードとするノード２５と、ノード２５を親ノードとするノード２７とが、正常なネットワークに参加するまでの処理について説明する。
【００５４】
まず、ノード２３において故障が発生すると、ノード２５はノード２３との間の通信が途絶される（ステップＳ１０１）。ノード２５の情報処理部３１は、このノード２３との間の通信途絶に基づいて親ノードであるノード２３の故障を検出する。
【００５５】
ノード２５においてノード２３の故障検出を行うと、ノード２５の情報処理部３１は、親ノードであるノード２３のネットワークアドレス４１（「２００」）を故障サブネット情報４２として情報格納部３２に格納すると共に、故障サブネット情報４２を含むディスアソシエーション通知パケットを子ノードに送信する（ステップＳ１０２）。
【００５６】
このとき、故障が生じたノード２３からディスアソシエーション通知パケットが送信されずに処理が進められる。また、ノード２５では、ディスアソシエーション通知パケットの送信後、ノード２３とは異なる別のノードとの接続を確立し、正常なネットワーク参加を行う。このノード２５におけるネットワーク参加処理は、後述するノード２７における処理と同じ処理である。
【００５７】
ディスアソシエーション通知パケットがノード２５からノード２７に与えられると、ノード２７の情報処理部３１により、ディスアソシエーション通知パケットに含まれている故障サブネット情報４２が情報格納部３２に格納される。
【００５８】
また、自ノードに子ノードが存在している場合には、受信したディスアソシエーション通知パケットを子ノードに送信する。なお、ここでの例では、ノード２７に子ノードが存在していないから、ディスアソシエーション通知パケットの送信は行わない。
【００５９】
ノード２７では、ディスアソシエーション通知パケットの受信により、自ノードが接続しているネットワークに故障が生じたことを認識できるので、情報処理部３１により、現在接続しているネットワークの離脱処理が行われる（ステップＳ１０３）。
【００６０】
ノード２７が現在のネットワークから離脱すると、情報処理部３１により、所定時間だけ遅延時間が挿入される（ステップＳ１０４）。そして、この遅延時間経過後に、情報処理部３１により、ビーコン要求パケットが近傍ノードに向けてブロードキャストで送信される（ステップＳ１０５）。
【００６１】
ビーコン要求パケットが送信されると、ノード２７の情報処理部３１は、所定時間だけビーコンパケットの受信を待機するため、ビーコン受信待ち遅延処理を行う（ステップＳ１０６）。
【００６２】
一方、ノード２７が送信したビーコン要求パケットを受信したノード２４では、所定のビーコン送出遅延処理が行われる（ステップＳ１０７）。そして、ノード２４において、所定のランダム遅延時間経過後に、ビーコンパケットが送信される（ステップＳ１０８）。
【００６３】
また、ノード２６でも、同様に、ノード２７からのビーコン要求パケットを受信すると、所定のビーコン送出遅延処理が行われ（ステップＳ１０９）、所定のランダム時間経過後に、ビーコンパケットが送信される（ステップＳ１１０）。
【００６４】
ここで、ノード２４及びノード２６でのビーコン送出遅延処理は、ノード間のビーコンパケットの衝突を防ぐためであり、このビーコン送出遅延処理としては既存の方法を適用することができる。
【００６５】
ノード２７において、ビーコン受信待ち遅延時間内にビーコンパケットの受信がない場合、情報処理部３１は、所定回数だけビーコン要求パケットの送出処理及びビーコン受信待ち遅延処理を繰り返し行うようにしてもよい（ステップＳ１０５及びＳ１０６）。
【００６６】
ノード２７において、ビーコン受信待ち遅延時間内に、ノード２４及びノード２６からのビーコンパケットが受信されると、情報処理部３１により、受信したビーコンパケット情報が情報格納部３２に格納される。
【００６７】
そして、情報処理部３１により、情報格納部３２に格納されている情報に基づいて、改良ネットワークの選択処理が行われる（ステップＳ１１１）。
【００６８】
図６は、改良ネットワーク選択処理の動作を示すフローチャートである。
【００６９】
まず、情報処理部３１は、情報格納部３２に格納されているネットワーク選択情報４３の中で、ネットワークアドレス４１が故障サブネット情報４２のサブネットに属しているビーコンパケット情報を削除する（ステップＳ３０１）。
【００７０】
このとき、情報処理部３１は、故障サブネット情報４２のサブネットに属していないネットワークアドレスのビーコンパケット情報はそのまま保持する。
【００７１】
例えば、図５では、ノード２７の情報格納部３２の格納内容例を示す。図５に示すように、ネットワークアドレス４１はノード２７自身の「２１１」であり、故障サブネット情報４２はノード２３のネットワークアドレスである「２００」である。そして、図５では、ネットワーク選択情報４３として、ノード２４のビーコンパケット情報４３１とノード２６のビーコンパケット情報４３２とが格納されている。
【００７２】
このような情報が情報格納部３２に格納されている状態で、情報処理部３１は、ネットワーク選択状態の中から、故障サブネット情報４２のサブネット「２００」に属しているビーコンパケット情報４３２を削除し、故障サブネット情報４２のサブネットに属していないビーコンパケット情報４３１をそのまま保持する。
【００７３】
次に、情報処理部３１は、ネットワーク選択情報４３にそのまま保持されている情報の中から、最適なネットワーク参加先を選択する（ステップＳ３０２）。
【００７４】
この場合、ネットワーク選択情報４３に保持されている情報はノード２４のビーコンパケット情報４３１だけなので、情報処理部３１は、ノード２４をネットワーク参加先として選択する。
【００７５】
なお、ネットワーク選択情報４３に複数個の情報が保持されている場合、例えば、リンク品質情報に基づいてリンク品質が高いノードを選択したり、例えば、ルートノードまでのホップ数が少ないノードを選択したりして、最適なノードを選択してもよい。例えば、リンク品質については、受信電界強度が比較的高いものをリンク品質が高いものと判断したり、パケットロスが比較的少ないものをリンク品質が高いものと判断したりする方法を適用できる。
【００７６】
このようにして、ノード２７においてネットワーク参加先が選択されると、ノード２７の情報処理部３１は、ネットワーク参加先のノード２４に対して、アソシエーション要求パケットを送信する（ステップＳ１１２）。これにより、健全系親ノードであるノード２４に対してネットワーク参加を要求することができる。
【００７７】
ノード２７からアソシエーション要求パケットが与えられると、ノード２４は、アソシエーション応答パケットをノード２７に対して送出する（ステップＳ１１３）。これにより、ノード２７は、ノード２４との接続が完了することで、ネットワーク参加ができるので、自ノード２７の故障修復処理が完了する。
【００７８】
なお、上述したように、ノード２７の親ノードであったノード２５においても、ステップＳ１０３〜ステップＳ１１３の処理を実行することにより、自ノード２５の故障修復処理が完了する。
【００７９】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、故障検出後、子ノードが存在する場合に、故障サブネット情報を子ノードに通知すると共に、その故障サブネット情報を格納することで、故障サブネット情報を認識することができる。
【００８０】
また、第１の実施形態によれば、故障サブネットの離脱後、故障サブネット情報を参照して、故障サブネットに属しないノードを新たなネットワーク参加先として選択してネットワーク参加を行うことで、複合的な故障処理を行わずにすむので、無駄なプロトコルの発生や無駄な処理を排除できる。
【００８１】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の無線通信装置、無線通信方法、無線通信プログラム、ノード及びネットワーク修復システムの第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００８２】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、情報処理部３１の機能である。図７は、第２の実施形態の情報処理部４１の機能を説明する機能ブロック図である。
【００８３】
図７に示すように、第２の実施形態の情報処理部４１は、ノード情報収集処理機能部４１１が第１の実施形態と異なり、故障サブネット検査処理機能部４１２を備えることである。それ以外の機能部は第１の実施形態で説明したものと同じである。
【００８４】
ノード情報収集処理機能部４１１は、第１の実施形態と同様に、近傍ノードとの間のビーコン信号の通信処理を行うものである。ノード情報収集処理機能部４１１は、自ノードのネットワーク離脱後、近傍ノードに向けて、ビーコン要求パケットを送信する。
【００８５】
ここで、ノード情報収集処理機能部４１１は、ビーコン要求パケットに故障サブネット情報を含めて送信させる点が、第１の実施形態と異なる。このように、故障サブネット情報を含むビーコン要求パケットを近傍ノードに送信することで、近傍ノードに故障サブネット情報を認識させることができる。
【００８６】
また、ノード情報収集処理機能部４１１は、ビーコン要求パケットを受信すると、受信したビーコン要求パケットに含まれている故障サブネット情報を、情報格納部３２に格納する。
【００８７】
故障サブネット検査処理機能部４１２は、ビーコン要求パケットの受信後、情報格納部３２に格納された故障サブネット情報を参照し、自ノードが故障サブネット情報のサブネットに属しているか否かを検査するものである。
【００８８】
そして、自ノードが故障サブネット情報のサブネットに属している場合、ビーコン送出遅延処理及びビーコンパケット送出処理を行わないようにする。一方、自ノードが故障サブネット情報のサブネットに属していない場合、第１の実施形態と同様に、ビーコン送出遅延処理及びビーコンパケット送出処理を行う。
【００８９】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
続いて、第２の実施形態の無線ネットワークでのネットワーク修復処理の動作について図面を参照しながら説明する。
【００９０】
図８は、第２の実施形態のネットワーク修復処理を示すシーケンスである。
【００９１】
第２の実施形態も、図２に示すノード２３に故障が生じた場合の、ノード２５及びノード２７におけるネットワーク参加処理について説明する。
【００９２】
まず、ノード２３において故障が発生すると、第１の実施形態と同様に、ノード２５は、ノード２３との間の通信が途絶され（ステップＳ１０１）、ノード２３の故障を検出する。そして、ノード２５は、故障したノード２３のネットワークアドレス４１（「２００」）を故障サブネット情報４２とし、この故障サブネット情報４２を含むディスアソシエーション通知パケットを、子ノードであるノード２７に送信する（ステップＳ１０２）。
【００９３】
故障サブネット情報４２を含むディスアソシエーション通知パケットを受信したノード２７では、情報処理部３１により、第１の実施形態と同様に、故障サブネット情報４２が情報格納部３２に格納され、ネットワーク離脱処理が行われる（ステップＳ１０３）。
【００９４】
また、ネットワーク離脱処理がなされると、ノード２７では、情報処理部３１により、接続要求開始遅延処理が行われ（ステップＳ１０４）、所定の時間経過後、ビーコン要求パケットがブロードキャストで送信される（ステップＳ２０１）。また、ノード２７では、ビーコン要求パケットの送信後、近傍ノードからのビーコン受信待ち遅延処理が行われる（ステップＳ１０６）。
【００９５】
このとき、ノード２７は、ビーコン要求パケットに故障サブネット情報４２（ノード２３のネットワークアドレス「２００」）を付与して送信する。これにより、ノード２７の近傍に位置するノードに対して、故障したネットワークの故障サブネット情報４２を認識させることができる。
【００９６】
ノード２７が送信したビーコン要求パケットを受信したノード２４及びノード２６では、故障サブネット検査処理が行われる（ステップＳ２０２及びＳ２０３）。
【００９７】
図９は、第２の実施形態の故障サブネット検査処理を示す動作フローチャートである。
【００９８】
図９に示すように、ビーコン要求パケットを受信したノードは、受信したビーコン要求パケットに含まれている故障サブネット情報が、自ノードの属すサブネットであるか否かを判断する（ステップＳ４０１）。
【００９９】
そして、自ノードが故障したサブネットに属していないと判断すると、このサブネット検索処理を終了し、また自ノードが故障したサブネットに属していると判断すると、情報処理部３１は、ビーコン送出遅延処理及びビーコン送出処理を行わず（ステップＳ４０２）、処理を終了する。
【０１００】
例えば、図８では、故障サブネット情報４２がノード２３のネットワークアドレス「２００」であるから、ノード２６（ネットワークアドレス４１＝「２２０」）は、故障したサブネットに属していると判断する。つまり、ノード２６は、故障したサブネットに属しているから、ビーコン送出遅延処理及びビーコン送出処理を行わない。
【０１０１】
一方、ノード２４の場合、ネットワークアドレス４１が「１１０」であるから、ノード２４は故障したサブネットに属していないと判断する。そうすると、ノード２４では、ビーコン送出遅延処理（ステップＳ１０７）によりランダム時間経過後、ビーコンパケットがノード２７に送信される（ステップＳ１０８）。
【０１０２】
このように、故障したサブネットに属すノードはビーコンパケットの送信を行わないので、余計なプロトコル処理の実行を回避することができ、ネットワーク全体の通信効率を向上させることができる。
【０１０３】
次に、ノード２７では、ビーコン受信待ち遅延時間内に、ビーコンパケットを受信すると、ネットワーク選択処理２１６が実行される（ステップＳ１１１）。
【０１０４】
このネットワーク選択処理２１６は、第１の実施形態と同様の処理を適用することができるので、詳細な説明は省略するが、第２の実施形態の場合、故障したサブネットに属すノード（この例ではノード２６）からのビーコンパケットは存在しない。そのため、ネットワーク選択処理に係る負担を少なくすることができる。
【０１０５】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて、ビーコンパケットにネットワークアドレスを含めないロングアドレスビーコンモードでの運用でも適用可能となる。
【０１０６】
（Ｃ）他の実施形態
第１及び第２の実施形態の説明においても種々の変形実施形態を説明したが、その他にも、以下のような変形実施形態を適用することができる。
【０１０７】
第１及び第２の実施形態では、ツリー型マルチホップネットワークである場合の適用を説明したが、複数のノード間で階層的に構成されているものであれば、ツリー型ネットワークに限定されるものではなく、広く適用することができる。
【０１０８】
また、第１及び第２の実施形態では、故障検出したノードが、故障サブネット情報を自ノードの子ノードに対して送信するものとした。しかし、故障検出したノードが、故障サブネット情報をブロードキャスト送信し、故障サブネット情報をネットワーク全体に広く通知させるようにしてもよい。この場合、第１及び第２の実施形態に比べてネットワーク全体の通信処理の負担は大きくなるが、第１及び第２の実施形態と同様に、複合的なネットワーク修復処理を回避することができる。
【０１０９】
第１及び第２の実施形態では、ノード装置が無線通信装置としてＺｉｇＢｅｅ（登録商標）を備える場合を例示して説明したが、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）以外の無線通信装置にも広く適用することができる。
【０１１０】
第１及び第２の実施形態では、ソフトウェア処理として実現される場合を例示して説明したが、ハードウェア処理で実現可能であれば、ハードウェアで実現するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第１の実施形態のネットワーク修復処理を示すシーケンスである。
【図２】第１の実施形態の無線ネットワークの全体構成を示す全体構成図である。
【図３】第１の実施形態のノードの内部構成を示す内部構成図である。
【図４】第１の実施形態の情報処理部の機能を示す機能ブロック図である。
【図５】第１の実施形態の情報格納部の構成例を示す図である。
【図６】第１の実施形態のネットワーク選択処理を示す動作フローチャートである。
【図７】第２の実施形態の情報処理部の機能を示す機能ブロック図である。
【図８】第２の実施形態のネットワーク修復処理を示すシーケンスである。
【図９】第２の実施形態の故障サブネット検査処理を示す動作フローチャートである。
【符号の説明】
【０１１２】
２０…無線ネットワーク、２１〜２７…ノード、３０…ノード、３１…情報処理部、３２…情報格納部、３３…無線通信部、３１１…ネットワーク接続処理機能部、３１２…故障サブネット情報通知機能部、３１３…ネットワーク離脱処理機能部、３１４、４１１…ノード情報収集処理機能部、３１５…選択機能部、３１６…故障検出機能部、４１２…故障サブネット検査処理機能部。
【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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