(57)【要約】【課題】  あるノードの通信ルートに変化が生じた場合に、マルチホップ通信ネットワーク内におけるノード間の通信不可能状態をできるだけ短くすることができる通信端末、およびマルチホップ通信システムを提供する。【解決手段】  通信端末Ａは、自端末が構築した通信ルート上において自端末が直接通信を行うノードとの間の通信リンクの状態を変化させる変化イベントの発生を検知するイベント検知部Ｋ３と、イベント検知部Ｋ３が変化イベントの発生を検知した場合、経路変化情報をノードへ送信する通信部Ｋ２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
親ノードまたは子ノードに設定される複数のノードを備え、複数の前記子ノードの各々が１つの前記親ノードとの間に通信ルートを構築してマルチホップ通信を行うマルチホップ通信ネットワークの前記ノードに用いられる通信端末であって、
自端末が構築した通信ルート上において自端末が直接通信を行う前記ノードとの間の通信リンクの状態を変化させる変化イベントの発生を検知するイベント検知部と、
前記イベント検知部が前記変化イベントの発生を検知した場合、経路変化情報を前記ノードへ送信する通信部とを備える
ことを特徴とする通信端末。
【請求項２】
前記経路変化情報の送信先は、少なくとも、自端末を含む前記通信ルートを構築し、且つ自端末との間で直接通信が可能な前記ノードを含むことを特徴とする請求項１記載の通信端末。
【請求項３】
前記経路変化情報の送信先は、自端末との間で直接通信が可能な前記ノードのみであることを特徴とする請求項２記載の通信端末。
【請求項４】
前記経路変化情報の送信先は、自端末と同じ前記マルチホップ通信ネットワークに属する全ての前記ノードであることを特徴とする請求項２記載の通信端末。
【請求項５】
前記変化イベントは、自端末が前記マルチホップ通信ネットワークを離脱することであることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の通信端末。
【請求項６】
前記変化イベントは、自端末が構築した前記通信ルート上で自端末と直接通信を行う前記ノードが前記マルチホップ通信ネットワークを離脱することであることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の通信端末。
【請求項７】
前記変化イベントは、前記通信リンクの通信品質が所定の閾値を下回ることであることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の通信端末。
【請求項８】
前記変化イベントは、前記通信リンクが通信不可となることであることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の通信端末。
【請求項９】
前記通信部は、前記経路変化情報を受信した場合、この経路変化情報を転送することを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の通信端末。
【請求項１０】
前記通信部は、前記イベント検知部が前記変化イベントの発生を検知し、且つ特定の条件に一致する場合にのみ、前記経路変化情報を送信することを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の通信端末。
【請求項１１】
前記通信部は、自端末を含む前記通信ルートを構築している前記子ノードが存在する場合にのみ、前記経路変化情報を送信することを特徴とする請求項１０記載の通信端末。
【請求項１２】
前記通信部は、自端末の生存を報知するために間欠的に送信するハローパケットに前記経路変化情報を含み、前記経路変化情報を含む前記ハローパケットの送信タイミングを、前記経路変化情報を含まない前記ハローパケットの送信タイミングより早めることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載の通信端末。
【請求項１３】
前記通信部は、前記イベント検知部が前記変化イベントの発生を検知してから、前記経路変化情報を含む前記ハローパケットを送信するまでの時間長さを、自端末を上位端末に設定している前記子ノードの数が多いほど短くすることを特徴とする請求項１２記載の通信端末。
【請求項１４】
前記経路変化情報を受信した場合、前記通信ルートを再構築するルート作成部を備えることを特徴とする請求項１乃至１３いずれか記載の通信端末。
【請求項１５】
前記経路変化情報を受信した場合、前記変化イベントの発生によって、自端末が構築している前記通信ルートの通信品質が所定の閾値を下回れば、前記通信ルートを再構築するルート作成部を備えることを特徴とする請求項１乃至１３いずれか記載の通信端末。
【請求項１６】
前記通信部は、
自端末の生存を報知するハローパケットを間欠的に送信し、
前記ルート作成部が前記通信ルートを再構築した場合、前記再構築した前記通信ルートの情報を含む前記ハローパケットを送信し、
前記再構築した前記通信ルートの情報を含む前記ハローパケットの送信タイミングを、前記再構築した前記通信ルートの情報を含まない前記ハローパケットの送信タイミングより早める
ことを特徴とする請求項１４または１５記載の通信端末。
【請求項１７】
自端末が構築した前記通信ルートの情報を格納する記憶部を備え、
前記マルチホップ通信ネットワークを離脱した後、前記マルチホップ通信ネットワークに再参入する場合、前記離脱前に前記記憶部に格納した前記通信ルートの情報を用いて、前記マルチホップ通信ネットワークに再参入することを特徴とする請求項１乃至１６いずれか記載の通信端末。
【請求項１８】
前記マルチホップ通信ネットワークを離脱した後、一定時間内に前記マルチホップ通信ネットワークに再参入する場合のみ、前記離脱前に前記記憶部に格納した前記通信ルートの情報を用いて、前記マルチホップ通信ネットワークに再参入することを特徴とする請求項１７記載の通信端末。
【請求項１９】
本端末を前記子ノードに用いた場合、前記通信部は、マルチホップ通信を用いて、所定の計測データを前記親ノードへ送信することを特徴とする請求項１乃至１８いずれか記載の通信端末。
【請求項２０】
前記ノードは第１の通信チャンネルを用いて互いにマルチホップ通信を行い、
前記通信部は、前記マルチホップ通信ネットワーク外に存在する保守端末へ前記計測データを送信する場合、前記第１の通信チャンネルとは異なる第２の通信チャンネルを用いて前記保守端末との間で通信を行う
ことを特徴とする請求項１９記載の通信端末。
【請求項２１】
親ノードまたは子ノードに設定される複数のノードを備え、複数の前記子ノードの各々が１つの前記親ノードとの間に通信ルートを構築してマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムであって、
前記ノードは、
自ノードが構築した通信ルート上において自ノードが直接通信を行う前記ノードとの間の通信リンクの状態を変化させる変化イベントの発生を検知するイベント検知部と、
前記イベント検知部が前記変化イベントの発生を検知した場合、経路変化情報を前記ノードへ送信する通信部とを備える
ことを特徴とするマルチホップ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチホップ通信を行う通信端末、およびマルチホップ通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、通信ネットワーク上に存在するノード間で通信する際に、情報を伝送しようとするノード間で通信を直接行うことができない場合、他のノードを通信の中継に用いることによって通信を可能にするマルチホップ通信システムが知られている。例えば、複数の子ノードの各々が１つの親ノードとの間に通信ルートを構築してマルチホップ通信を行う（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなマルチホップ通信は、例えば、商用電力、水道、ガス等の遠隔検針システムにおいて、各需要家に設けた子ノードによる検針データの送信に用いられている。検針データを送信する子ノードは、検針データを収集する親ノードとの間で通信を直接行うことができない場合、他の子ノードを通信の中継に用いた通信ルートを、親ノードとの間で構築する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９８５８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
マルチホップ通信では、システム構成やシステム環境等の変化によって、ノード間に構成されたリンクが遮断されると、各ノードは、通信ルートを再構築する必要がある。例えば、あるノードがマルチホップ通信ネットワークを離脱したとき、あるノードが通信チャンネルを切り替えたとき、あるノードが構築した通信ルートの通信品質が大幅に悪化した場合等に、周辺の他のノードは通信ルートの再構築が必要になる場合がある。
【０００６】
しかしながら、ノード間に構成されたリンクが遮断されたことは、一方のノードが他方のノードからのルーティングパケットを一定期間受信できないことでしか検知できない。さらに、セル間を移動するノードは、移動先のセルに属するノードからルーティングパケットを受信するまで、セル間を移動したことを認識できない。このことは、通信に用いる通信チャンネルを切り替えることなく、１つの通信チャンネルのみを用いる場合であっても同様である。
【０００７】
図８は、従来のマルチホップ通信システムの構成を示す。親ノード１０１は、配下の複数の子ノード２０１とで通信セルＣ１０１を構築し、子ノード２０１は、親ノード１０１との間に通信ルートを構築している。親ノード１０２は、配下の複数の子ノード２０２とで通信セルＣ１０２を構築し、子ノード２０２は、親ノード１０２との間に通信ルートを構築している。なお、通信セルＣ１０１と通信セルＣ１０２とでは、マルチホップ通信に用いる通信チャンネルが互いに異なり、通信セル間での干渉を防止している。
【０００８】
そして、通信セルＣ１０２において、子ノード２０２ｂは、子ノード２０２ａを経由して親ノード１０２に至る通信ルートを構築している。しかし、子ノード２０２ａが、通信セルＣ１０１の子ノード２０１ａを経由して親ノード１０１に至る新しい通信ルートに切り替えた場合、子ノード２０２ｂは親ノード１０２に至る通信ルートを喪失して、親ノード１０２との通信が不可能になる。
【０００９】
さらに、通信セルＣ１０１に新たに参入した子ノード２０２ａは、通信セルＣ１０１の通信チャンネルを用いるので、通信セルＣ１０２に属する子ノード２０２ｂとの通信は不可能になる。したがって、子ノード２０２ｂは、子ノード２０２ａからのルーティングパケットを受信できなくなる。このルーティングパケットは、通信ルートや通信品質等の情報が格納されており、各ノードは、受信したルーティングパケットに基づいて、通信ルートを構築、維持、変更する。
【００１０】
そして、子ノード２０２ｂは、子ノード２０２ａからのルーティングパケットを所定期間受信しなかった時点で、子ノード２０２ａ以外のノードが送信したルーティングパケットに基づいて、通信ルートの再構築を開始する。
【００１１】
しかしながら、子ノード２０２ｂは、親ノード１０２に至る通信ルートを喪失してから通信ルートの再構築を開始するまでに、時間がかかり過ぎており、親ノードとの通信不可能期間が長くなってしまうという問題があった。したがって、子ノード２０２ｂは、親ノードとの通信不可能期間に親ノードへ送信すべきパケットがあったとしても、通信失敗になってしまう。さらに、子ノード２０２ｂは、親ノードとの通信不可能期間に親ノードから受信すべきパケットがあったとしても、このパケットを受信することはできない。
【００１２】
このように、システム構成やシステム環境等の変化によって、あるノードの通信ルートに変化が生じた場合に、マルチホップ通信ネットワーク内におけるノード間の通信不可能状態をできるだけ短くすることが求められている。
【００１３】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、あるノードの通信ルートに変化が生じた場合に、マルチホップ通信ネットワーク内におけるノード間の通信不可能状態をできるだけ短くすることができる通信端末、およびマルチホップ通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の通信端末は、親ノードまたは子ノードに設定される複数のノードを備え、複数の前記子ノードの各々が１つの前記親ノードとの間に通信ルートを構築してマルチホップ通信を行うマルチホップ通信ネットワークの前記ノードに用いられる通信端末であって、自端末が構築した通信ルート上において自端末が直接通信を行う前記ノードとの間の通信リンクの状態を変化させる変化イベントの発生を検知するイベント検知部と、前記イベント検知部が前記変化イベントの発生を検知した場合、経路変化情報を前記ノードへ送信する通信部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明において、前記経路変化情報の送信先は、少なくとも、自端末を含む前記通信ルートを構築し、且つ自端末との間で直接通信が可能な前記ノードを含むことが好ましい。
【００１６】
この発明において、前記経路変化情報の送信先は、自端末との間で直接通信が可能な前記ノードのみであることが好ましい。
【００１７】
この発明において、前記経路変化情報の送信先は、自端末と同じ前記マルチホップ通信ネットワークに属する全ての前記ノードであることが好ましい。
【００１８】
この発明において、前記変化イベントは、自端末が前記マルチホップ通信ネットワークを離脱することであることが好ましい。
【００１９】
この発明において、前記変化イベントは、自端末が構築した前記通信ルート上で自端末と直接通信を行う前記ノードが前記マルチホップ通信ネットワークを離脱することであることが好ましい。
【００２０】
この発明において、前記変化イベントは、前記通信リンクの通信品質が所定の閾値を下回ることであることが好ましい。
【００２１】
この発明において、前記変化イベントは、前記通信リンクが通信不可となることであることが好ましい。
【００２２】
この発明において、前記通信部は、前記経路変化情報を受信した場合、この経路変化情報を転送することが好ましい。
【００２３】
この発明において、前記通信部は、前記イベント検知部が前記変化イベントの発生を検知し、且つ特定の条件に一致する場合にのみ、前記経路変化情報を送信することが好ましい。
【００２４】
この発明において、前記通信部は、自端末を含む前記通信ルートを構築している前記子ノードが存在する場合にのみ、前記経路変化情報を送信することが好ましい。
【００２５】
この発明において、前記通信部は、自端末の生存を報知するために間欠的に送信するハローパケットに前記経路変化情報を含み、前記経路変化情報を含む前記ハローパケットの送信タイミングを、前記経路変化情報を含まない前記ハローパケットの送信タイミングより早めることが好ましい。
【００２６】
この発明において、前記通信部は、前記イベント検知部が前記変化イベントの発生を検知してから、前記経路変化情報を含む前記ハローパケットを送信するまでの時間長さを、自端末を含む前記通信ルートを構築している前記子ノードの数が多いほど短くすることが好ましい。
【００２７】
この発明において、前記経路変化情報を受信した場合、前記通信ルートを再構築するルート作成部を備えることが好ましい。
【００２８】
この発明において、前記経路変化情報を受信した場合、前記変化イベントの発生によって、自端末が構築している前記通信ルートの通信品質が所定の閾値を下回れば、前記通信ルートを再構築するルート作成部を備えることが好ましい。
【００２９】
この発明において、前記通信部は、自端末の生存を報知するハローパケットを間欠的に送信し、前記ルート作成部が前記通信ルートを再構築した場合、前記再構築した前記通信ルートの情報を含む前記ハローパケットを送信し、前記再構築した前記通信ルートの情報を含む前記ハローパケットの送信タイミングを、前記再構築した前記通信ルートの情報を含まない前記ハローパケットの送信タイミングより早めることが好ましい。
【００３０】
この発明において、自端末が構築した前記通信ルートの情報を格納する記憶部を備え、前記マルチホップ通信ネットワークを離脱した後、前記マルチホップ通信ネットワークに再参入する場合、前記離脱前に前記記憶部に格納した前記通信ルートの情報を用いて、前記マルチホップ通信ネットワークに再参入することが好ましい。
【００３１】
この発明において、前記マルチホップ通信ネットワークを離脱した後、一定時間内に前記マルチホップ通信ネットワークに再参入する場合のみ、前記離脱前に前記記憶部に格納した前記通信ルートの情報を用いて、前記マルチホップ通信ネットワークに再参入することが好ましい。
【００３２】
この発明において、本端末を前記子ノードに用いた場合、前記通信部は、マルチホップ通信を用いて、所定の計測データを前記親ノードへ送信することが好ましい。
【００３３】
この発明において、前記ノードは第１の通信チャンネルを用いて互いにマルチホップ通信を行い、前記通信部は、前記マルチホップ通信ネットワーク外に存在する保守端末へ前記計測データを送信する場合、前記第１の通信チャンネルとは異なる第２の通信チャンネルを用いて前記保守端末との間で通信を行うことが好ましい。
【００３４】
本発明のマルチホップ通信システムは、親ノードまたは子ノードに設定される複数のノードを備え、複数の前記子ノードの各々が１つの前記親ノードとの間に通信ルートを構築してマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムであって、前記ノードは、自ノードが構築した通信ルート上において自ノードが直接通信を行う前記ノードとの間の通信リンクの状態を変化させる変化イベントの発生を検知するイベント検知部と、前記イベント検知部が前記変化イベントの発生を検知した場合、経路変化情報を前記ノードへ送信する通信部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明では、通信リンクの状態が変化する変化イベントの発生を検知した通信端末が、経路変化情報を送信することによって、通信ルートに変化が生じることを、マルチホップ通信ネットワーク内に効率的且つ迅速に周知できる。したがって、あるノードの通信ルートに変化が生じた場合に、マルチホップ通信ネットワーク内におけるノード間の通信不可能状態をできるだけ短くすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）（ｂ）実施形態１のマルチホップ通信システム、通信端末の概略を示す構成図である。
【図２】同上の通信端末の構成を示すブロック図である。
【図３】同上の動作を示すフローチャート図である。
【図４】実施形態２の動作を示すフローチャート図である。
【図５】実施形態３の動作を示すフローチャート図である。
【図６】同上の別の動作を示すフローチャート図である。
【図７】実施形態４の動作を示すタイムチャート図である。
【図８】従来のマルチホップ通信システムを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３８】
（実施形態１）
図１（ａ）（ｂ）は、本実施形態のマルチホップ通信システム、通信端末Ａの概略構成を示す。１つの親ノード１と複数の子ノード２とは、局所的なネットワークである通信セルＣ１を構築し、子ノード２は、親ノード１との間に通信ルートを構築する。子ノード２は、各需要家における商用電力の検針データ（測定データ）を、１台の親ノード１へ無線送信または有線送信する機能を有する。親ノード１は、検針データを配下の子ノード２から無線または有線で取得し、取得した検針データを、上位の管理サーバ（図示なし）へ光ファイバ回線等を用いて送信する機能を有する。
【００３９】
親ノード１および子ノード２は、マルチホップ通信によりパケットを互いに送受している。すなわち、本マルチホップ通信ネットワークでは、親ノード１と子ノード２との間で直接または間接に通信が行われ、親ノード１と直接通信できない子ノード２は、通信可能な距離にある他の子ノード２がパケットを順次中継することで、親ノード１との間で間接通信を行っている。
【００４０】
子ノード２は、自ノードが通信を行う親ノード１との間に構築された通信ルートに関する情報（通信ルート情報）を記憶しており、この通信ルート情報を付加した検針データを次ホップのノードへユニキャスト送信する。通信ルート情報は、子ノード２から親ノード１までの通信ルートにおいて経由する子ノード２の端末ＩＤが順に並べられることによって表される。この検針データを受信した次ホップの子ノード２は、受信した検針データに付加された通信ルート情報を参照し、受信した検針データをさらに次ホップのノードへユニキャスト送信することによって、検針データを中継する。このようにして、検針データは、通信ルートを構成する子ノード２によって順次中継され、最終の送信先である親ノード１へ到達する。また、親ノード１との間で直接通信が可能な子ノード２は、他の子ノード２が中継することなく、送信した検針データは親ノード１に直接到達する。
【００４１】
図２は、親ノード１、子ノード２に用いられる通信端末Ａのブロック図である。本実施形態では、親ノード１と子ノード２とに同一の通信端末Ａを用いており、例えば、通信端末Ａは、ジャンパースイッチや切替スイッチ等の設定手段を用いて「親」に設定されることで親ノード１として機能し、また「子」に設定されることで子ノード２として機能する。また以降では、親ノード１と子ノード２とを区別しない場合、通信端末Ａと称す。
【００４２】
通信端末Ａは、記憶部Ｋ１と、通信部Ｋ２と、イベント検知部Ｋ３と、ルート作成部Ｋ４とを備えて構成される。
【００４３】
記憶部Ｋ１は、ＲＯＭなどの不揮発性のメモリ、ＥＥＰＲＯＭなどの書換え可能な不揮発性のメモリ、ＲＡＭなどの揮発性のメモリからなる。そして記憶部Ｋ１は、通信ルート情報や通信可能な隣接端末（直接通信可能な親ノード１または子ノード２）に関するリンク情報などを不揮発性のメモリに格納する。さらに記憶部Ｋ１は、通信端末Ａを動作させるための制御プログラム等の各プログラムや、各プログラムの実行に必要な情報等も格納している。
【００４４】
通信部Ｋ２は、他の通信端末Ａとの間でパケットを送受信する機能を有する。
【００４５】
イベント検知部Ｋ３は、変化イベントの発生を検知する機能を有する。変化イベントとは、自端末が構築した通信ルート上において自端末が直接通信を行う他の通信端末Ａ（自端末の１ホップ上位にある通信端末Ａ）との間の通信リンクの状態を変化させるイベントである。
【００４６】
次に、本マルチホップ通信システムの動作について説明する。なお、子ノード２を個別に識別するために、子ノード２ａ，２ｂ，２ｃ，．．．の符号を用いる。
【００４７】
図１において、子ノード２ａは、子ノード２ａ  →  親ノード１の通信ルートを構築している。子ノード２ｂは、子ノード２ｂ  →  子ノード２ａ  →  親ノード１の通信ルートを構築している。子ノード２ｃは、子ノード２ｃ  →  子ノード２ｂ  →  子ノード２ａ  →  親ノード１の通信ルートを構築している。子ノード２ｄは、子ノード２ｄ  →  子ノード２ｃ  →  子ノード２ｂ  →  子ノード２ａ  →  親ノード１の通信ルートを構築している。
【００４８】
ここで、子ノード２ｂが、保守端末３との通信のために、このマルチホップ通信ネットワークを離脱したとする。保守端末３は検針員に携行されており、各需要家を訪問した検針員が、子ノード２ｂの近傍で保守端末３を操作することによって、保守端末３は、子ノード２ｂから検針データを直接取得する。このとき、保守端末３−子ノード２ｂ間の通信に用いられる通信チャンネル（第２の通信チャンネル）は、通信セルＣ１で親ノード１および子ノード２がマルチホップ通信に用いる通信チャンネル（第１の通信チャンネル）と異なるほうが望ましい。これは、通信セルＣ１内のノード間通信に用いる通信チャンネルを保守端末３が用いた場合、通信セルＣ１内のノード間通信に影響を及ぼす可能性があるためである。
【００４９】
そして、子ノード２ｂは、保守端末３との通信時に通信チャンネルを切り替えた場合、通信セルＣ１のマルチホップ通信ネットワークを一時的に離脱することになる。子ノード２ｂがマルチホップ通信ネットワークを離脱すると、子ノード２ｃ，２ｄは、親ノード１との間で構築している通信ルートを喪失し、親ノード１との通信が不可能になるので、子ノード２ｂを用いない新しい通信ルートを構築する必要がある。
【００５０】
そこで、子ノード２ｂは、自ノードがマルチホップ通信ネットワークを離脱するという変化イベントが発生した場合、自ノードより下位の子ノード２（自ノードを通信ルートに含む子ノード２）に対して、この変化イベントの発生を通知する。
【００５１】
具体的に、図３のフローチャートに示すように、子ノード２ｂのイベント検知部Ｋ３は、自ノードが保守端末３との通信のためにマルチホップ通信ネットワークを離脱するという変化イベントが発生したことを検知する（Ｓ１）。この変化イベントは、子ノード２ｂが、通信セルＣ１の通信チャンネルを用いて、保守端末３から通信要求を受信することによって発生する。
【００５２】
子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、イベント検知部Ｋ３が上述の変化イベントの発生を検知した場合、保守端末３との通信チャンネルに切り替える前に、通信セルＣ１の通信チャンネルを用いて、経路変化情報を送信する（Ｓ２）。この経路変化情報には、送信元である子ノード２ｂの端末識別情報（例えば、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス等）、マルチホップ通信ネットワークを離脱する旨等のデータが格納されている。
【００５３】
子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、この経路変化情報を、１ホップ内の全ノードへブロードキャストで送信する。この場合、子ノード２ｂは、自ノードと直接通信が可能な全ての親ノード１および子ノード２のみに、経路変化情報を送信する。すなわち、子ノード２ｂの隣接ノードのみが、経路変化情報を受信できる。経路変化情報を受信した子ノード２は、経路変化情報に含まれる端末識別情報に基づいて、経路変化情報の送信元が、自ノードの通信ルートに含まれているか否かを判断する。そして、子ノード２は、経路変化情報の送信元である子ノード２ｂが自ノードの通信ルートに含まれていれば、通信ルートを再構築する処理を開始する。また、子ノード２は、経路変化情報の送信元である子ノード２ｂが自ノードの通信ルートに含まれていなければ、この経路変化情報を破棄し、現状の通信ルートを維持する。
【００５４】
したがって、子ノード２ｃは、子ノード２ｂがマルチホップ通信ネットワークを離脱するという変化イベントが発生した場合、この変化イベントの発生をすぐに認識できる。
【００５５】
さらに、子ノード２ｃの通信部Ｋ２は、子ノード２ｂから経路変化情報を受信すると、ルート作成部Ｋ４が通信ルートの再構築を開始する前に、転送元である子ノード２ｃの端末識別情報を付加した経路変化情報をブロードキャストで転送する。この場合、子ノード２ｃは、自ノードと直接通信が可能な全ての親ノード１および子ノード２のみに、経路変化情報を送信する。経路変化情報を受信した子ノード２は、経路変化情報に含まれる端末識別情報に基づいて、経路変化情報の転送元が、自ノードの通信ルートに含まれているか否かを判断する。そして、子ノード２は、経路変化情報の転送元である子ノード２ｃが自ノードの通信ルートに含まれていれば、通信ルートを再構築する処理を開始する。また、子ノード２は、経路変化情報の転送元である子ノード２ｃが自ノードの通信ルートに含まれていなければ、この経路変化情報を破棄し、現状の通信ルートを維持する。
【００５６】
ここで子ノード２ｄは、子ノード２ｃを含む通信ルートを構築し、且つ子ノード２ｃとの間で直接通信が可能なノードである。経路変化情報を受信した子ノード２ｄは、自ノードの１ホップ上位にある子ノード２ｃが通信ルートを変更する可能性があることを認識できる。
【００５７】
したがって、子ノード２ｃ，２ｄのルート作成部Ｋ４は、子ノード２ｂがマルチホップ通信ネットワークを離脱するという変化イベントが発生した場合、通信ルートを再構築する処理をすぐに開始することができる。この場合、後述のフラッディングを用いる場合に比べて、経路変化情報の送信による通信トラフィックの増大を抑制でき、経路変化情報を効率的に通知することができる。
【００５８】
図１において、子ノード２ｃのルート作成部Ｋ４は、子ノード２ｅを経由する通信ルートを再構築し、子ノード２ｄのルート作成部Ｋ４は、子ノード２ｆを経由する通信ルートを再構築しており、親ノード１との通信を可能にしている。
【００５９】
このように、通信リンクの状態が変化する変化イベントの発生を検知した通信端末Ａが、経路変化情報を送信することによって、通信ルートに変化が生じることを、マルチホップ通信ネットワーク内に効率的且つ迅速に周知できる。したがって、通信端末Ａを用いたマルチホップ通信システムは、あるノードの通信ルートに変化が生じた場合に、マルチホップ通信ネットワーク内におけるノード間の通信不可能状態をできるだけ短くすることができる。また、子ノード２は、通信ルートを再構築する場合、通信セルＣ１とは異なる通信セル（図示なし）の親ノード１との間で通信ルートを再構築してもよい。
【００６０】
また、子ノード２ｃの通信部Ｋ２は、子ノード２ｂから経路変化情報を受信すると、ルート作成部Ｋ４が通信ルートの再構築を完了した後に、転送元である子ノード２ｃの端末識別情報を付加した経路変化情報をブロードキャストで転送してもよい。この場合、子ノード２ｃは、再構築した通信ルートを用いて子ノード２ｅを介した通信が可能であることを、子ノード２ｄへ知らせることができる。したがって、子ノード２ｄは、子ノード２ｆを経由する通信ルートだけでなく、子ノード２ｃを経由する通信ルートも選択可能になる。
【００６１】
また、子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、この経路変化情報をフラッディングで送信してもよい。この場合、子ノード２ｂは、経路変化情報をブロードキャストで送信し、この経路変化情報を受信した全ての親ノード１および子ノード２も、受信した経路変化情報をブロードキャストで順次送信する。したがって、通信セルＣ１のマルチホップ通信ネットワーク内の全ての親ノード１および子ノード２が、経路変化情報を受信することができる。経路変化情報を受信した子ノード２は、経路変化情報に含まれる端末識別情報に基づいて、経路変化情報の送信元（この場合、子ノード２ｂ）が、自ノードの通信ルートに含まれているか否かを判断する。そして、子ノード２は、経路変化情報の送信元である子ノード２ｂが自ノードの通信ルートに含まれていれば、通信ルートを再構築する処理を開始する。また、子ノード２は、経路変化情報の送信元である子ノード２ｂが自ノードの通信ルートに含まれていなければ、この経路変化情報を破棄し、現状の通信ルートを維持する。
【００６２】
したがって、子ノード２ｃ，２ｄは、子ノード２ｂがマルチホップ通信ネットワークを離脱するという変化イベントが発生した場合、この変化イベントの発生をすぐに認識できる。そして、子ノード２ｃ，２ｄのルート作成部Ｋ４は、通信ルートを再構築する処理をすぐに開始することができる。この場合、通信セルＣ１のマルチホップ通信ネットワーク内の全ての子ノード２に対して、経路変化情報を通知できるので、子ノード２ｂと直接通信が不可能なノードにおいて故障などが発生していたとしても、経路変化情報の周知が可能になる。
【００６３】
また、子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、この経路変化情報をユニキャストで送信してもよい。この場合、子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、この経路変化情報の送信先として、子ノード２ｂを含む通信ルートを構築し、且つ子ノード２ｂとの間で直接通信が可能な子ノード２ｃ（子ノード２ｂより１ホップ下位の子ノード２ｃ）に設定する。経路変化情報を受信した子ノード２ｃは、自ノードの１ホップ上位にある子ノード２ｂがマルチホップ通信ネットワークを離脱することを認識できる。すなわち、子ノード２ｃは、子ノード２ｂがマルチホップ通信ネットワークを離脱するという変化イベントが発生した場合、この変化イベントの発生をすぐに認識できる。そして、子ノード２ｃのルート作成部Ｋ４は、通信ルートを再構築する処理をすぐに開始することができる。
【００６４】
さらに、子ノード２ｃの通信部Ｋ２は、子ノード２ｂから経路変化情報を受信すると、ルート作成部Ｋ４が通信ルートの再構築を開始する前に、自ノードより１ホップ下位の子ノード２ｄに対して、経路変化情報をユニキャストで転送する。経路変化情報を受信した子ノード２ｄは、自ノードの１ホップ上位にある子ノード２ｃが通信ルートを変更する可能性があることを認識できる。したがって、子ノード２ｄのルート作成部Ｋ４は、通信ルートを再構築する処理をすぐに開始することができる。
【００６５】
また、子ノード２の通信部Ｋ２は、自ノードを含む通信ルートを構築している子ノード２（自ノードより下位の子ノード２）が存在する場合にのみ、経路変化情報を送信（転送を含む）する。したがって、子ノード２ｄより下位の子ノード２は存在しないので、子ノード２ｄの通信部Ｋ２は、経路変化情報を送信しない。図１では、子ノード２ｄ，２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｊ，２ｋが、経路変化情報の送信を実行しないノードである。したがって、経路変化情報の不要な送信を抑制できるので、通信トラフィックの増大を抑制でき、経路変化情報を効率的に通知することができる。
【００６６】
また、通信ルートを再構築する処理によって、ネットワーク内の通信トラフィックが増大する虞がある。そこで、ルート作成部Ｋ４は、経路変化情報を受信してから一定時間が経過した時点で、自ノードが構築している通信ルートの通信品質が所定の閾値を下回っている場合のみ、通信ルートを再構築する処理を開始してもよい。而して、経路変化情報を受信しても、変化イベントの発生によって通信ルートの通信品質が大きく低下しない場合は、ルート作成部Ｋ４が通信ルートの再構築を行わないことによって、不要な通信トラフィックの増大を抑制できる。
【００６７】
また、マルチホップ通信ネットワークを離脱した通信端末Ａは、このネットワークに再参入するとき、離脱する前に記憶部Ｋ１に格納している通信ルート情報を用いて、ネットワークに再参入する。固定的に配置されている通信端末Ａは、その通信ルートが短期間で変動することが少ないため、離脱前に用いていた通信ルート情報を再参入時においても使用できる確率が高い。そこで、通信端末Ａは、離脱前に用いていた通信ルート情報を再参入時にも用いることによって、通信ルート情報の再作成が不要となって、再参入に要する時間を短縮できる。
【００６８】
あるいは、マルチホップ通信ネットワークを離脱してから再参入するまでの時間長さが、一定時間内である場合のみ、離脱前に用いていた通信ルート情報を再参入時に用いてもよい。ネットワークを離脱してから再参入するまでの時間長さが長いほど、通信環境が変動して、離脱前に用いていた通信ルート情報を使用できない確率が高くなる。そこで、通信端末Ａは、ネットワークを離脱してから再参入するまでの時間長さが一定時間を超える場合、離脱前に用いていた通信ルート情報を用いず、新たな通信ルートの構築を開始する。したがって、再参入時において、離脱前の通信ルート情報を用いた処理を実行することがなく、再参入に要する処理を効率よく実行できる。
【００６９】
また、本マルチホップ通信システムは、商用電力以外に、水道、ガス等の遠隔検針システムに適用してもよい。
【００７０】
（実施形態２）
本実施形態のマルチホップ通信システムは、実施形態１と同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。なお、本実施形態の通信端末Ａの動作を図４のフローチャートに示す。
【００７１】
本実施形態の通信端末Ａのイベント検知部Ｋ３は、自端末が構築した通信ルート上で自端末と直接通信を行う他の通信端末Ａ（自端末の１ホップ上位の通信端末Ａ）がマルチホップ通信ネットワークを離脱することを、変化イベントとして検出する。
【００７２】
図１において、子ノード２ｂが、保守端末３との通信のために、このマルチホップ通信ネットワークを離脱したとする。子ノード２ｂは、自ノードがマルチホップ通信ネットワークを離脱する場合、ネットワーク離脱通知を送信する。
【００７３】
まず、検針員が、子ノード２ｂを保守端末３との通信モードに移行させるために、保守端末３から子ノード２ｂに対して、通信セルＣ１の通信チャンネルを用いて通信要求を送信する。保守端末３から通信要求を受信した子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、保守端末３との通信チャンネルに切り替える前に、通信セルＣ１の通信チャンネルを用いて、ネットワーク離脱通知を送信する。
【００７４】
子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、このネットワーク離脱通知をユニキャストで送信する。子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、このネットワーク離脱通知の送信先として、子ノード２ｂを含む通信ルートを構築し、且つ子ノード２ｂとの間で直接通信が可能な子ノード２ｃ（子ノード２ｂより１ホップ下位の子ノード２ｃ）に設定する。ネットワーク離脱通知を受信した子ノード２ｃのイベント検知部Ｋ３は、子ノード２ｂがマルチホップ通信ネットワークを離脱するという変化イベントが発生したことを検知する（Ｓ１１）。すなわち、子ノード２ｃは、子ノード２ｂがマルチホップ通信ネットワークを離脱することをすぐに認識できる。そして、子ノード２ｃのルート作成部Ｋ４は、通信ルートを再構築する処理をすぐに開始することができる。
【００７５】
さらに、子ノード２ｃの通信部Ｋ２は、イベント検知部Ｋ３が上述の変化イベントの発生を検知した場合、ルート作成部Ｋ４が通信ルートの再構築を開始する前に、自ノードより下位の子ノード２ｄに対して、経路変化情報をユニキャストで送信する（Ｓ１２）。経路変化情報を受信した子ノード２ｄは、自ノードの１ホップ上位にある子ノード２ｃが通信ルートを変更する可能性があることを認識できる。したがって、子ノード２ｄのルート作成部Ｋ４は、通信ルートを再構築する処理をすぐに開始することができる。
【００７６】
図１において、子ノード２ｃのルート作成部Ｋ４は、子ノード２ｅを経由する通信ルートを再構築し、子ノード２ｄのルート作成部Ｋ４は、子ノード２ｆを経由する通信ルートを再構築しており、親ノード１との通信を可能にしている。
【００７７】
このように、通信リンクの状態が変化する変化イベントの発生を検知した通信端末Ａが、経路変化情報を送信することによって、通信ルートに変化が生じることを、マルチホップ通信ネットワーク内に効率的且つ迅速に周知できる。したがって、通信端末Ａを用いたマルチホップ通信システムは、あるノードの通信ルートに変化が生じた場合に、マルチホップ通信ネットワーク内におけるノード間の通信不可能状態をできるだけ短くすることができる。
【００７８】
なお、子ノード２ｃは、実施形態１と同様に、経路変化情報をフラッディング、またはブロードキャストで送信してもよい。
【００７９】
（実施形態３）
本実施形態のマルチホップ通信システムは、実施形態１と同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。なお、本実施形態の通信端末Ａの動作を図５のフローチャートに示す。
【００８０】
本実施形態の通信端末Ａのイベント検知部Ｋ３は、自端末が構築した通信ルート上において自端末が直接通信を行うノードとの間の通信リンクの通信品質が所定の閾値を下回ることを、変化イベントとして検出する。
【００８１】
図１において、子ノード２ｂ−子ノード２ａ間の通信リンクの通信品質が閾値を下回ったとする。この通信リンクの通信品質は、各通信端末Ａが、他の通信端末Ａに対して自端末の生存を間欠的に報知するパケットであるハローパケット（Hello Packet、以下、「Ｈパケット」と称する）の受信信号強度等に基づいて導出される。この通信品質の導出については、既知の技術であるので詳細な説明は省略する。
【００８２】
そして、子ノード２ｂは、自ノードより下位の子ノード２（自ノードを通信ルートに含む子ノード２）に対して、経路変化情報を送信することによって、上述の変化イベントの発生を通知する。この経路変化情報の送信は、子ノード２ｂにおいて、通信リンクの通信品質の悪化によってルート作成部Ｋ４が通信ルートを再構築する処理を開始する前に行われる。
【００８３】
具体的に、子ノード２ｂのイベント検知部Ｋ３は、子ノード２ｂ−子ノード２ａ間のリンクの通信品質が閾値を下回ったという変化イベントが発生したことを検知する（Ｓ２１）。また、この変化イベントが一定時間以上継続したときのみ、変化イベントが発生したことを検知してもよい。この変化イベントは、障害物の有無、通信干渉等の通信環境の変化によって発生する。
【００８４】
子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、イベント検知部Ｋ３が上述の変化イベントの発生を検知した場合、ルート作成部Ｋ４が通信ルートを再構築する処理を開始する前に、経路変化情報を送信する（Ｓ２２）。この経路変化情報には、子ノード２ｂの端末識別情報（例えば、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス等）、通信リンクの通信品質の悪化等のデータが格納されている。
【００８５】
子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、この経路変化情報をユニキャストで送信する。子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、この経路変化情報の送信先として、子ノード２ｂを含む通信ルートを構築し、且つ子ノード２ｂとの間で直接通信が可能な子ノード２ｃ（子ノード２ｂより１ホップ下位の子ノード２ｃ）に設定する。経路変化情報を受信した子ノード２ｃは、自ノードの１ホップ上位にある子ノード２ｂにおいて、通信リンクの通信品質の悪化が生じていることを認識できる。すなわち、子ノード２ｃは、子ノード２ｂにおいて通信リンクの通信品質の悪化が生じた場合、この変化イベントの発生をすぐに認識できる。そして、子ノード２ｃのルート作成部Ｋ４は、通信ルートを再構築する処理をすぐに開始することができる。
【００８６】
さらに、子ノード２ｃの通信部Ｋ２は、子ノード２ｂから経路変化情報を受信すると、ルート作成部Ｋ４が通信ルートの再構築を開始する前に、自ノードより下位の子ノード２ｄに対して、経路変化情報をユニキャストで転送する。経路変化情報を受信した子ノード２ｄは、自ノードの１ホップ上位にある子ノード２ｃが通信ルートを変更する可能性があることを認識できる。したがって、子ノード２ｄのルート作成部Ｋ４は、通信ルートを再構築する処理をすぐに開始することができる。
【００８７】
図１において、子ノード２ｃのルート作成部Ｋ４は、子ノード２ｅを経由する通信ルートを再構築し、子ノード２ｄのルート作成部Ｋ４は、子ノード２ｆを経由する通信ルートを再構築しており、親ノード１との通信を可能にしている。
【００８８】
このように、通信リンクの状態が変化する変化イベントの発生を検知した通信端末Ａが、経路変化情報を送信することによって、通信ルートに変化が生じることを、マルチホップ通信ネットワーク内に効率的且つ迅速に周知できる。したがって、通信端末Ａを用いたマルチホップ通信システムは、あるノードの通信ルートに変化が生じた場合に、マルチホップ通信ネットワーク内におけるノード間の通信不可能状態をできるだけ短くすることができる。
【００８９】
なお、子ノード２ｃは、実施形態１と同様に、経路変化情報をフラッディング、またはブロードキャストで送信してもよい。
【００９０】
また、通信端末Ａのイベント検知部Ｋ３は、自端末が構築した通信ルート上において自端末が直接通信を行うノードとの間の通信リンクが通信不可になることを、変化イベントとして検出してもよい。例えば、図６のフローチャートに示すように、子ノード２ｂのイベント検知部Ｋ３が、子ノード２ｂ−子ノード２ａ間の通信リンクが通信不可になったという変化イベントが発生したことを検知したとする（Ｓ３１）。子ノード２ｂの通信部Ｋ２は、イベント検知部Ｋ３が上述の変化イベントの発生を検知した場合、ルート作成部Ｋ４が通信ルートの再構築を開始する前に、経路変化情報を送信する（Ｓ３２）。この場合も、上記同様の効果を奏し得る。
【００９１】
（実施形態４）
本実施形態のマルチホップ通信システムは、実施形態１乃至３いずれかと同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
【００９２】
通信端末Ａの通信部Ｋ２は、自端末の生存を報知するためにＨパケットを間欠的に送信している。このＨパケットは、ノード間の通信ルートを構築する際に用いられるルーティングパケットとしての機能を有する。そして、本実施形態の通信部Ｋ２は、変化イベントが発生した場合、このＨパケットに経路変化情報を含めて送信する。このとき、通信部Ｋ２は、経路変化情報を含むＨパケットＰ２の送信タイミングを、経路変化情報を含まない通常のＨパケットＰ１の送信タイミングより早める。
【００９３】
例えば、図７に示すように、通信端末Ａの通信部Ｋ２は、変化イベントが発生していないとき、経路変化情報を含まない通常のＨパケットＰ１を、周期Ｔ１で送信している。そして、イベント検知部Ｋ３が変化イベントの発生を検知した場合（ｔ０）、通信部Ｋ２は、経路変化情報を含むＨパケットＰ２の送信タイミングｔ２を、経路変化情報を含まないＨパケットＰ１の送信タイミングｔ１より早める。
【００９４】
また、通信端末Ａは、受信したＨパケットＰ２を、自ノードより下位のノードに転送する場合も、受信した経路変化情報を含むＨパケットＰ２を生成し、このＨパケットＰ２の送信タイミングを、ＨパケットＰ１の送信タイミングより早める。
【００９５】
したがって、通信端末Ａは、間欠的に送信するＨパケットに、経路変化情報の通知パケットを兼用させることによって、経路変化情報を送信するために新たなパケットを設ける必要がない。而して、経路変化情報の通知シーケンスを容易に構築でき、さらには経路変化情報の送信による通信トラフィックの増大を抑制して、経路変化情報を効率的に通知することができる。
【００９６】
また、変化イベントの検知タイミングｔ０から、ＨパケットＰ２の送信タイミングｔ２までの時間長さＤを、自ノードを上位端末に設定している子ノード２の台数が多いほど短くしてもよい。すなわち、時間長さＤを、自ノードより下位の子ノード２の台数Ｎが多いほど短くする。通信端末Ａの通信部Ｋ２は、記憶部Ｋ１に格納している通信ルート情報に基づいて、自ノードより下位の子ノード２の台数Ｎを把握できる。そこで、通信部Ｋ２は、定数Ｔａとした場合、時間長さＤ＝Ｔａ／Ｎを導出する。例えば、図１の子ノード２ｂは、自ノードより下位の子ノード２の台数Ｎ＝２であり、子ノード２ｂがＨパケットＰ２を送信する場合、時間長さＤ＝Ｔａ／２となる。
【００９７】
したがって、複数の子ノード２が、同じ発生イベントに基づいて経路変化情報を送信する場合、複数の子ノード２の各々が、同一タイミングで一斉に経路変化情報を送信すると、通信トラフィックが一時的に高くなり、パケット衝突の発生確率が高くなる。しかし、上述のように、ＨパケットＰ２の送信時に時間長さＤ＝Ｔａ／Ｎを設定することによって、ＨパケットＰ２の送信タイミングを子ノード２毎に個別設定することができ、通信トラフィックを分散することができる。さらに、より上位の子ノード２（自ノードより下位の子ノード２の台数Ｎが多い子ノード２）は、時間長さＤがより短くなり、経路変化情報をより早く送信することができる。すなわち、キーとなる子ノード２は、より短時間で、経路変化情報の周知を図ることができる。
【００９８】
また、経路変化情報を受信して、通信ルートを再構築した子ノード２は、この再構築した通信ルート情報を含むＨパケットＰ３を作成し、このＨパケットＰ３の送信タイミングも、通常のＨパケットＰ１の送信タイミングより早める。したがって、再構築後の通信ルート情報をマルチホップ通信ネットワーク内により早く周知させることができる。
【符号の説明】
【００９９】
Ａ  通信端末
１  親ノード
２（２ａ，２ｂ，．．．）  子ノード
Ｋ２  通信部
Ｋ３  イベント検知部
【図１】
2013243485.tif 000003
【図２】
2013243485.tif 000004
【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】
2013243485.tif 000009
【図８】
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