(57)【要約】【課題】本発明は、無線ネットワーク構築用補助装置、携帯端末及び無線ネットワーク構築方法を提供する。【解決手段】かかる補助装置は、リンク検出要求をブロードキャストするための送信ユニット；所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集するための収集ユニット；前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定するための第一確定ユニット；前記リンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定するための第二確定ユニット；及び、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定するための第三確定ユニットを含む。【選択図】図１６
2017175619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワーク構築用補助装置であって、
リンク検出要求をブロードキャストするための送信ユニット；
所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集するための収集ユニット；
前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定するための第一確定ユニット；
前記リンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定するための第二確定ユニット；及び
前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定するための第三確定ユニットを含む、装置。
【請求項２】
請求項1に記載の装置であって、
前記第一確定ユニットは、１つのみの参照ノードが前記リンク検出応答を送信した時に、前記参照ノードを前記装置の目標参照ノードと確定し、複数の参照ノードが前記リンク検出応答を送信した時に、前記複数の参照ノードのうちの負荷が最小である参照ノードを前記装置の目標参照ノードと確定し、前記複数の参照ノードのうちの他の参照ノードを前記装置の非目標参照ノードと確定する、装置。
【請求項３】
請求項1に記載の装置であって、
前記第二確定ユニットは、
各参照ノードが送信したリンク検出応答の平均受信信号強度（RSS）及びパケット到達率（PDR）を計算するための第一計算モジュール；及び
前記平均RSS及びPDRと、予め設定された状態閾値とに基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定するための第一確定モジュールを含む、装置。
【請求項４】
請求項3に記載の装置であって、
前記第一確定モジュールは、前記平均RSSが第一状態応に達するに満足すべき最小RSS以上であり、且つ前記PDRが第一状態に達するに満足すべき最小PDR以上である時に、前記装置と前記参照ノードとの間のリンク接続状態を第一状態と確定し、
前記第一確定モジュールは、前記平均RSSが第二状態に達するに満足すべき最小RSS以上であり、第一状態に達するに満足すべき最小RSSよりも小さく、且つ前記PDRが第二状態に達するに満足すべき最小PDR以上である時に、前記装置と前記参照ノードとの間のリンク接続状態を第二状態と確定し、
前記第一確定モジュールは、前記平均RSSが第三状態に達するに満足すべき最小RSS以上であり、第二状態に達するに満足すべき最小RSSよりも小さく、且つ前記PDRが第三状態に達するに満足すべき最小PDR以上である時に、前記装置と前記参照ノードとの間のリンク接続状態を第三状態と確定し；及び
前記第一確定モジュールは、前記平均RSSが第三状態に達するに満足すべき最小RSSよりも小さく、且つ前記PDRが第三状態に達するに満足すべき最小PDRよりも小さい時に、前記装置と前記参照ノードとの間のリンク接続状態を第四状態と確定する、装置。
【請求項５】
請求項1に記載の装置であって、
前記第三確定ユニットは、
前記目標参照ノードのみが前記リンク検出応答を送信した時に、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第二状態であるかを判断するための第一判断モジュール；及び
前記第一判断モジュールの判断結果がはいのときに、前記装置の前記目標参照ノードに対しての現在の距離を計算し、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動方向及び移動距離をともに0と確定し、前記第一判断モジュールの判断結果がいいえのときに、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての現在の距離、移動方向及び移動距離を確定するための第二計算モジュールを含む、装置。
【請求項６】
請求項5に記載の装置であって、
前記第二計算モジュールは、
【数１】
2017175619.tif 000012
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての現在の距離を計算し、
Ptは、送信パワーであり、Gtは、送信アンテナ利得であり、Grは、受信アンテナ利得であり、htは、送信アンテナ高度であり、hrは、受信アンテナ高度であり、Lは、システム損耗因子であり、Pcurrentは、現在の位置の受信信号強度RSSであり、
前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第三状態又は第四状態である場合、前記第二計算モジュールは、
dmove  to  stable＝dcurrent−dstable
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動距離を確定し、且つ、移動方向を、前記目標参照ノードに接近する方向と確定し、
前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第一状態である場合、前記第二計算モジュールは、
ddepart  ultra-stable＝dultra−dcurrent
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動距離を確定し、且つ、確定移動方向を、前記目標参照ノードを離れる方向と確定し、
dcurrentは、前記装置の前記目標参照ノードに対しての現在の距離であり、dstableは、前記第二状態に満足する最大ノード構築理論距離であり、dultraは、前記第一状態に満足する最大ノード構築理論距離である、装置。
【請求項７】
請求項1に記載の装置であって、
前記第三確定ユニットは、
前記目標参照ノードの他に、非目標参照ノードも前記リンク検出応答を送信した時に、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第二状態であるかを判断し、且つ、前記装置の前記非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第四状態であるかを判断するための第二判断モジュール；及び
前記第二判断モジュールの判断結果がはいのときに、前記装置の前記目標参照ノード及び前記非目標参照ノードに対しての現在の距離を計算し、前記装置の前記目標参照ノード及び前記非目標参照ノードに対しての移動方向及び移動距離をともに0と確定し、前記第二判断モジュールの判断結果がいいえのときに、前記装置の前記目標参照ノード及び前記非目標参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の前記目標参照ノード及び前記非目標参照ノードに対しての現在の距離、移動方向及び移動距離を確定するための第三計算モジュールを含む、装置。
【請求項８】
請求項7に記載の装置であって、
前記第三計算モジュールは、
【数２】
2017175619.tif 000013
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノード及び前記非目標参照ノードに対しての現在の距離を計算し、
Ptは、送信パワーであり、Gtは、送信アンテナ利得であり、Grは、受信アンテナ利得であり、htは、送信アンテナ高度であり、hrは、受信アンテナ高度であり、Lは、システム損耗因子であり、Pcurrentは、現在の位置の受信信号強度RSSであり、
前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第二状態である場合、前記第三計算モジュールは、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動距離及び移動方向をともに0と確定し；
前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第三状態又は第四状態である場合、前記第三計算モジュールは、
dmove  to  stable＝dcurrent−dstable
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動距離を計算し、且つ、移動方向を、前記目標参照ノードに接近する方向と確定し、
前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第一状態である場合、前記第三計算モジュールは、
ddepart  ultra-stable＝dultra−dcurrent
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動距離を計算し、且つ、移動方向を、前記目標参照ノードを離れる方向と確定し、
dcurrentは、前記装置の前記目標参照ノードに対しての現在の距離であり、dstableは、前記第二状態に満足する最大ノード構築理論距離であり、dultraは、前記第一状態に満足する最大ノード構築理論距離であり、
前記装置の前記非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第一状態又は第二状態又は第三状態である場合、前記第三計算モジュールは、
ddepart  connection＝dconnect−dcurrent
に基づいて、前記装置の前記他の参照ノード対して移動距離を計算し、且つ、移動方向を、前記目標参照ノードを離れる方向と確定し、
dcurrentは、記装置の前記他の構築済みノードに対しての現在の距離であり、dconnectは、前記第三状態に満足する最大ノード構築理論距離であり；
前記装置の前記非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第四状態である場合、前記第三計算モジュールは、前記装置の前記非目標参照ノードに対しての移動方向及び移動距離をともに0と確定する、装置。
【請求項９】
請求項1に記載の装置であって、
更新ユニットをさらに含み、
前記更新ユニットは、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、リンク状態表を更新する、装置。
【請求項１０】
請求項9に記載の装置であって、
提示ユニットをさらに含み、
前記提示ユニットは、前記更新ユニットの更新後のリンク状態表を提示する、装置。
【請求項１１】
請求項1に記載の装置であって、
起動ユニットをさらに含み、
前記起動ユニットは、前記送信ユニットが前記リンク検出要求をブロードキャストした後に、back−offメカニーズムを起動し、応答待ち時間を第一所定期間と設定し、構築待ち済みノードからの前記リンク検出応答を待つようにさせ、これにより、前記収集ユニットは、前記第一所定期間内で受信された前記リンク検出応答を収集する、装置。
【請求項１２】
請求項11に記載の装置であって、
判断ユニットをさらに含み、
前記判断ユニットは、前記応答待ち時間が予め設定された最大待ち時間を超えたかを判断し、はいと判断された場合、処理を終了させ、いいえと判断された場合、前記収集ユニットに後続の処理を行うように通知する、装置。
【請求項１３】
請求項11に記載の装置であって、
前記送信ユニットは、さらに、前記収集ユニットが前記応答待ち時間内で前記リンク検出応答を収集した後に、前記リンク検出応答を送信した前記構築済みノードに応答停止要求を送信し、前記構築済みノードに前記リンク検出応答の送信を停止するように通知する、装置。
【請求項１４】
請求項13に記載の装置であって、
前記送信ユニットは、前記収集ユニットが前記構築済みノードからフィードバックされた確認情報を受信せず、且つ、依然として前記構築済みノードから送信された前記リンク検出応答を受信し得る時に、再び前記構築済みノードに前記応答停止要求を、前記構築済みノードからフィ−バックされた確認情報を受信するまで送信する、装置。
【請求項１５】
請求項11に記載の装置であって、
前記送信ユニットは、前記収集ユニットが前記応答待ち時間内で前記リンク検出応答を収集しない場合、再び前記リンク検出要求をブロードキャストし、前記起動ユニットは、前記送信ユニットが再び前記リンク検出要求をブロードキャストした後に、再び前記back−offメカニーズムを起動し、前記応答待ち時間を第二所定期間と変更し、築待ち済みノードから返答されるリンク検出応答を待つようにさせる、装置。
【請求項１６】
携帯端末であって、
前記携帯端末は、無線ネットワーク構築用補助装置を含み、前記無線ネットワーク構築用補助装置は、
リンク検出要求をブロードキャストし；
所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集し；
前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定し；
前記リンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定し；及び
前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定するように構成される、携帯端末。
【請求項１７】
無線ネットワーク構築方法であって、
リンク検出要求をブロードキャストし；
所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集し；
前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定し；
前記リンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定し；及び
前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術分野に関し、特に、無線ネットワーク構築（deployment）用補助装置、携帯端末及び無線ネットワーク構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線マルチホップネットワーク技術の迅速な発展により、人々が情報を取得する方法はより簡単になり、取得する内容もより豊富になる。代表的な無線マルチホップネットワークは、無線センサネットワーク、無線自己組織型ネットワークなどの複数種類の形式を含む。情報への人々のニーズの違いにより、無線マルチホップネットワークは、しばしば、対応するデータ情報を得るように、異なる応用環境に構築される。このような応用環境としては、例えば、鉄筋コンクリートによる都市環境、遮蔽なしの広い野外環境、枝や葉が生い茂っている森林環境、広い草地環境などがある。異なる環境により、無線マルチホップネットワークのネットワークパフォーマンスも大きく異なる。無線電磁波が不可視性を有するものであるため、ネットワーク構築者は、ネットワークノードを構築する時に、構築済みネットワークの現在の環境中の伝送パフォーマンスをリアルタイムで得ることができない。また、ネットワークを構築する時に、施工者は、一般的に、豊富な無線通信知識を有せず、単純な施工経験に従って無線マルチホップネットワークを構築する。そのため、ネットワーク構築後に、ネットワーク接続性が良くなく、ネットワーク伝送パフォーマンスが比較的低く、情報伝送路が不安定で頻繁に変更され、孤立ノードが生じて一部の領域の情報がユ−ザ端に到達できないなどの問題がしばしば現れる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
安定な無線ネットワーク伝送システムを構築し、ネットワーク構築者のネットワーク構築の効率及び正確性を向上させることができるために、本発明は、無線ネットワーク構築時に、ネットワーク構築者がリアルタイムで構築済みネットワークの状態を把握し、ネットワーク構築者にノード構築位置の調整をリアルタイムで提示し得るように補助することができる、無線ネットワーク構築用補助装置、携帯端末及び無線ネットワーク構築方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施例の第一側面によれば、無線ネットワーク構築用補助装置が提供され、そのうち、補助装置100は、
リンク検出要求をブロードキャストするための送信ユニット；
所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集するための収集ユニット；
前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定するための第一確定ユニット；
前記リンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定するための第二確定ユニット；及び
前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定するための第三確定ユニットを含む。
【０００５】
本発明の実施例の第二側面によれば、携帯端末が提供され、そのうち、携帯端末は、無線ネットワーク構築用補助装置を含み、補助装置100は、
リンク検出要求をブロードキャストし；
所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集し；
前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定し；
前記リンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定し；及び
前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定するように構成される。
【０００６】
本発明の実施例の第三側面によれば、無線ネットワーク構築方法が提供され、そのうち、該方法は、
リンク検出要求をブロードキャストし；
所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集し；
前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定し；
前記リンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定し；及び
前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定することを含む。
【０００７】
本発明の有益な効果は、本発明の実施例により、安定で且つ効率が良い無線ネットワーク伝送システムの構築を保証することができるのみならず、ネットワーク構築者の作業の量や複雑度を大幅に低減し、ネットワーク構築周期を大幅に短縮することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例における無線ネットワーク構築用補助装置の一実施方式を示す図である。
【図２】実際の構築現場を示す図である。
【図３】リンク接続状態検出プロセス中の基本情報の交換を示す図である。
【図４】リンク接続状態検出プロセス中の応答待ち延長メカニーズムを示す図である。
【図５】リンク接続状態検出プロセス中の応答停止保障メカニーズムを示す図である。
【図６】目標参照ノードとの接続が安定接続状態になり、他の参照ノードとの接続が非接続状態になるように補助装置を調整する例を示す図である。
【図７】目標参照ノードとの接続が安定接続状態になり、他の参照ノードとの接続が非接続状態になるように補助装置を調整する例を示す図である。
【図８】目標参照ノードとの接続が安定接続状態になり、他の参照ノードとの接続が非接続状態になるように補助装置を調整する例を示す図である。
【図９】図1に示す補助装置の第二確定ユニットの一実施方式を示す図である。
【図１０】リンク接続状態による構築済みノードの周囲領域の分割を示す図である。
【図１１】リンク接続状態の遷移を示す図である。
【図１２】図1に示す補助装置の第三確定ユニットの一実施方式を示す図である。
【図１３】図1に示す補助装置の第三確定ユニットの他の実施方式を示す図である。
【図１４】実施例における携帯端末の一実施方式を示す図である。
【図１５】実施例における携帯端末のシステム構成を示す図である。
【図１６】実施例における無線ネットワーク構築方法の一実施方式のフローチャートである。
【図１７】補助装置と各参照ノードとの間のリンク接続状態に基づいて補助装置の移動方向及び移動距離を確定する方法の一実施方式のフローチャートである。
【図１８】本実施例における無線ネットワーク構築方法の他の実施方式のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明を実施するための好適な形態を詳細に説明する。
【００１０】
本発明の実施例では、無線ネットワーク構築用補助装置は、携帯端末に構成されても良く、例えば、移動可能な携帯型無線信号検出装置に構成されても良い。また、携帯端末は、事前のネットワーク計画及び現場の構築環境に基づいて、ネットワーク構築者により任意の構築済みノード付近に持って行くことにより、その周囲の任意の位置の無線リンク接続状態を正確に評価しリアルタイムでネットワーク構築者にフィードバックすることができる。
【００１１】
本発明の実施例では、無線ネットワーク構築用補助装置は、信号送受信用無線通信モジュールを有し、これにより、ネットワーク中の任意のノードにリンク検出を行うための要求信号を送信することができ、また、ネットワーク中の任意のノードからフィードバックされた各種の応答信号を受信することもできる。また、無線ネットワーク構築用補助装置には、さらに提示モジュールが構成されても良く、それは、ネットワーク構築者に、現在の測定待ち位置と構築済みノードとの間のリンク接続状態を提示し、また、受信した信号に対して統計演算を行った後に、さらにネットワーク構築者に位置調整情報を提示するために用いられる。例えば、テスト位置のリンク接続状態が良くない場合、提示モジュールは、さらに、ネットワーク構築者に、ノード構築位置を他のより良いネットワーク接続状態を取得し得る領域に調整するように提示することもできる。具体的には、以下の実施例で詳細に説明する。
【００１２】
本発明の実施例では、無線ネットワーク構築用補助装置が構成される携帯端末は、無線ネットワーク構築用補助装置の機能を有する各種の形態に設計することができる。例えば、携帯端末は、便利な手持ち装置であっても良く、さらに例えば、携帯端末は、入力／出力ポ−トを有し且つコンピュータとともに使用され得る外部装置であっても良い。
【実施例１】
【００１３】
本実施例は、無線ネットワーク構築用補助装置を提供する。図1は、補助装置100を示す図である。図1に示すように、補助装置100は、送信ユニット101、収集ユニット102、第一確定ユニット103、第二確定ユニット104及び第三確定ユニット105を含む。
【００１４】
本実施例では、送信ユニット101は、リンク検出要求をブロードキャストする。収集ユニット102は、所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集する。なお、送信ユニット101及び収集ユニット102は、上述のような無線通信モジュールにより実現することができる。
【００１５】
本実施例では、送信ユニット101及び収集ユニット102により上述のリンク検出応答が収集された後に、第一確定ユニット103は、リンク検出応答を送信したノードを補助装置100の参照ノードとし、補助装置100の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定する。第二確定ユニット104は、上述のリンク検出応答に基づいて、補助装置100の、リンク検出応答を送信した各ノードに対してのリンク接続状態を確定する。第三確定ユニット105は、補助装置100の、上述のリンク検出応答を送信した各ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、補助装置100の移動方向及び距離を確定する。
【００１６】
本実施例では、リンク検出応答を送信したノードは、既にネットワーク中で構築されているノード（構築済みノードと略称する）である。それは、上述のリンク検出応答を送信することにより、補助装置100の参照ノードとされ得ることを示す。第一確定ユニット103は、参照ノードに基づいて、補助装置100の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定することができる。これにより、第三確定ユニット105は、補助装置100と目標参照ノードとの間のリンク接続状態、及び補助装置100と非目標参照ノードとの間のリンク接続状態に基づいて、補助装置100が移動する必要があるかを確定し、また、移動する必要がある場合、どの方向に移動するか（移動方向）及びどのぐらい移動するか（移動距離）を確定する。
【００１７】
本実施例では、第三確定ユニット105が補助装置100の移動方向及び移動距離を確定する時に、補助装置100が目標参照ノードと１つの接続状態、例えば、安定接続状態にあり、非目標参照ノードともう１つの接続状態、例えば、非接続状態にあることを保証する必要がある。これにより、無線ネットワーク構築者が実際の構築現場で現在の補助装置100の所在位置に基づいてノードを構築するように補助することができる。よって、補助装置100により、無線ネットワーク中の各ノードの正確な構築を実現することができる。
【００１８】
本実施例では、図1に示すように、補助装置100は、さらに起動ユニット106を含んでも良い。それは、送信ユニット101が上述のリンク検出要求をブロードキャストした後に、バックオフ（back−off）タイマ−を起動し、構築済みノードから返答される上述のリンク検出応答を待つようにさせることができる。本実施例では、応答待ち時間を第一所定期間、例えば、k秒と設定しても良い。これにより、収集ユニット102は、第一所定期間内で受信されたリンク検出応答を収集することができる。
【００１９】
本実施例では、図1に示すように、補助装置100は、さらに判断ユニット107を含んでも良い。それは、上述の応答待ち時間が、予め設定された最大待ち時間を超えたかを判断し、前者の場合、処理を終了させ、後者の場合、収集ユニット102に後続の処理を行うように通知する。
【００２０】
本実施例の一実施方式では、図1に示すように、送信ユニット101は、さらに、収集ユニット102が上述の応答待ち時間内でリンク検出応答を収集した後に、リンク検出応答を送信した構築済みノードに応答停止要求を送信し、構築済みノードに上述のリンク検出応答の送信を停止するように通知しても良い。また、収集ユニット102は、さらに、構築済みノードによりフィードバックされる確認情報を受信することもできる。本実施方式では、送信ユニット101は、収集ユニット102が上述の構築済みノードによりフィードバックされる確認情報を受信しないが、依然として上述の構築済みノードにより送信された上述のリンク検出応答を受信することができる時に、再び上述の構築済みノードに上述の応答停止要求を、収集ユニット102が上述の構築済みノードによりフィードバックされる確認情報を受信するまで送信しても良い。
【００２１】
本実施例では、送信ユニット101は、収集ユニット102が上述の応答待ち時間内で上述のリンク検出応答を収集することができない場合、再び上述のリンク検出要求をブロードキャストすることができる。この場合、起動ユニット106は、送信ユニット101が再び上述のリンク検出要求をブロードキャストした後に、上述のback−offタイマ−を再起動し、上述の応答待ち時間を第二所定期間、例えば、2k秒に修正し、構築済みノードから返答されるリンク検出応答を待つようにさせることもできる。
【００２２】
本実施例のリンク接続検出プロセスをより明確にするために、以下、図面に基づいて詳しく説明する。
【００２３】
本実施例のリンク接続検出プロセスでは、3種類のパケット類型（Packet  type）が、補助装置が他の構築済みノードとリンク接続検出関連情報を交換するように定義されており、それぞれ、リンク検出要求（Link  detection  request）パケット、リンク検出応答（Link  detection  response）パケット及び応答停止要求（Suspend  response  request）パケットである。
【００２４】
リンク検出要求パケットは、ブロードキャスト（Broadcast）パケット類型である。補助装置は、周囲のノードにリンク検出要求パケットをブロードキャストし、構築済みノードが存在するかを検出し、そして、構築済みノードにリンク検出応答を要求することができる。補助装置は、受信したリンク検出応答に基づいて現在のリンク接続状態を判断することができる。リンク検出要求パケットには、ソースノードアドレス（Source  address）情報、ローカルＩＤ（Local  identity  indicator）情報が含まれても良い。そのうち、ソースノードアドレス情報は、リンク検出要求パケットのブロードキャスト元、即ち、補助装置のアドレス情報を示す。ローカルＩＤ情報は、周囲の構築済みノードに、現在の補助装置が代表する構築待ちノードの役、即ち、現在の補助装置の所在する構築位置で１つの中継ノード（Relay  node）又は１つのセンサノード（Sensor  node）を構築するかを通知するために用いられる。
【００２５】
リンク検出応答パケットは、周期的に送信されるユニキャスト（Unicast）パケット類型である。構築済みノードは、補助装置によりブロードキャストされたリンク検出要求パケットを受信した後に、リンク検出応答パケットを補助装置に送信することができる。補助装置は、持続的に応答パケットを受信し、そして、受信したリンク検出応答パケットに対して統計を行うことにより、リンク接続状態を指示することができる。リンク検出応答パケットには、ソースノードアドレス（Source  address）情報、目的ノードアドレス（Destination  address）情報、子ノード個数（Number  of  child  node）情報などが含まれても良い。そのうち、ソースノードアドレス情報は、リンク検出応答パケットを返す（返答する）ソースノードアドレスを示す。目的ノードアドレス情報は、リンク検出要求パケットを送信したソースノードアドレス、即ち、補助装置のアドレスを示す。子ノード個数情報は、現在に構築済みノードの子ノードになっているノードの数を示す。
【００２６】
応答停止要求パケットは、ユニキャスト（Unicast）パケット類型である。補助装置が、構築済みノードから返さられたリンク検出応答パケットを、応答待ち時間（Response  await  length）が切れるまで持続的に受信する時に、補助装置は、応答停止要求パケットを、補助装置にリンク検出応答パケットをユニキャストしている構築済みノードにユニキャストし、構築済みノードにリンク検出応答パケットの周期的な送信を停止するように通知することができる。これにより、構築済みノードのエネルギー損耗を低減し、ネットワーク中のデータ伝送以外の不必要な情報交換を減少させることができる。
【００２７】
図2は、実際の構築現場中のリンク接続状態の検出を示す図である。図2に示すように、ネットワーク構築者は、無線ネットワーク構築用補助装置201をノード構築待ち領域200に持って行き、補助装置201と周囲の構築済みノード202との間のリンク接続状態検出プロセスを起動する。
【００２８】
図3は、リンク接続状態検出プロセス中の無線ネットワーク構築用補助装置201と構築待ち領域の周囲の構築済みノード202との間の基本情報の交換を示す図である。
【００２９】
まず、補助装置は、周囲のノードにリンク検出要求パケットをブロードキャストすると同時に、バックオフ（back−off）メカニーズムを起動し、応答待ち時間をk秒と設定し、周囲の構築済みノードから返送されるリンク検出応答パケットを待つようにさせる。
【００３０】
周囲領域内に補助装置によりブロードキャストされたリンク検出要求パケットを受信した構築済みノードが存在する場合、この構築済みノードは、周期的にリンク検出応答パケットを補助装置にユニキャストする。
【００３１】
補助装置は、応答待ち時間のk秒内で、周囲の構築済みノードによりユニキャストされたリンク検出応答パケットを、応答待ち時間が切れるまで絶えず受信する。
【００３２】
構築済みノードのエネルギー損耗を低減し、ネットワーク中のデータ伝送以外の不必要な情報交換を減少させるために、補助装置は、さらに、応答待ち時間が切れる前に、応答停止要求パケットを、補助装置にリンク検出応答パケットをユニキャストしている構築済みノードにユニキャストし、構築済みノードにリンク検出応答パケットの周期的な送信を停止するように通知しても良い。
【００３３】
本実施例では、応答待ち時間内で持続的に受信したリンク検出応答パケットに基づいて、補助装置は、応答待ち時間内でパケットを受信する平均受信信号強度（平均RSS、Average  Received  Signal  Strength）及びパケット到達率（PDR、Packet  Delivery  Ratio）を統計することができる。統計の結果に基づいて、補助装置は、ネットワーク構築者に、現在の補助装置の所在位置と構築済みノード（参照ノード）との間のリンク接続状態情報を示すことができる。これにより、ネットワーク構築者は、現在の補助装置の所在位置で新しいノードを構築し得るか、且つ築済みネットワークに安定的にアクセスし得るかを判断することができる。
【００３４】
本実施例では、設定された応答待ち時間のk秒内で、補助装置が何れのノードからリンク検出応答パケットも受信しない場合、補助装置は、応答待ち延長メカニーズムを起動することができる。
【００３５】
図4は、応答待ち延長メカニーズムを示す図である。図4に示すように、応答待ち延長メカニーズムでは、補助装置は、リンク検出要求パケットを再ブロードキャストし、バックオフ（back−off）メカニーズムを再起動し、応答待ち時間を2k秒まで延長し、再び構築待ち済みノードからのリンク検出応答パケットを待つようにさせることができる。
【００３６】
本実施例では、補助装置は、任意のノードからのリンク検出応答パケットを持続的に受信しない場合、最大でN（N＝1、2、3、…であり、予め設定されても良い）回のリンク検出要求パケットのブロードキャスト操作を起動することができ、また、応答待ち延長時間を最大でN*k秒まで延長することができる。
【００３７】
補助装置がN*k秒の最大応答待ち時間内で任意のノードからのリンク検出応答パケットを持続的に受信しない場合、現在の補助装置の所在するノード構築待ち位置が構築不可領域であると確定しても良い。この場合、補助装置は、このような情報をネットワーク構築者に提示することができる。これにより、ネットワーク構築者は、補助装置を他の位置に持って行って再び検出を行うことができる。
【００３８】
補助装置が応答待ち延長時間のN*k秒内で、構築済みノードにより返されたリンク検出応答パケットを受信した場合、上述のように、補助装置は、応答停止要求パケットを、補助装置にリンク検出応答パケットをユニキャストしている構築済みノードにユニキャストし、構築済みノードにリンク検出応答パケットの周期的な送信を停止するように通知しても良い。
【００３９】
本実施例では、応答待ち延長時間内で持続的に受信したリンク検出応答パケットに基づいて、補助装置は、応答待ち延長時間内でパケットを受信する平均受信信号強度及びパケット到達率を統計することができる。統計の結果に基づいて、補助装置は、ネットワーク構築者に、現在の補助装置の所在位置と構築済みノードとの間のリンク接続状態情報を提示することができ、また、現在の補助装置の所在位置で新しいノードを構築し得るか、且つ構築済みネットワークに安定にアクセスし得るかを判断することもできる。
【００４０】
本実施例では、補助装置が応答停止要求パケットをユニキャストした後に、それ相応の構築済みノードからの確認（ACK）応答パケットを受信しないが、依然としてこの構築済みノードにより周期的に補助装置に返されたリンク検出応答パケットを受信することができる場合、補助装置は、応答停止保障メカニーズムを起動し、この構築済みノードに再び応答停止要求パケットを、構築済みノードからのACK応答パケットを受信するまで送信しても良い。図5は、応答停止保障メカニーズムを示す図である。
【００４１】
本実施例では、上述のリンク検出応答（上述の所定期間内で受信したリンク検出応答）を送信した構築済みノードに基づいて、第一確定ユニット103は、無線ネットワーク構築用補助装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定することができる。目標参照ノード及び非目標参照ノードを発見したら、補助装置の移動方向及び距離を確定することができ、これにより、補助装置は、上述の目標参照ノードとの間のリンク接続状態が１つの接続状態であり、非目標参照ノード（ある場合）との間のリンク接続状態がもう１つの接続状態であるようにさせることで、無線ネットワーク中のノードの構築を実現することができる。
【００４２】
本実施例では、補助装置が代表する構築待ちノードが構築後に安定なリンク接続状態を取得し、接続リンクが頻繁に複数のノードの間で切り替えられないように保証するために、一実施方式において、補助装置は、リンク接続状態検出操作を行う時に、補助装置と第二状態（例えば、安定接続状態であり、詳細的には後述する）を維持し得る１つのみの参照ノードを見つけるように許可し、この参照ノードは、目標参照ノードと称される。複数の参照ノードが存在する場合、現在の補助装置の位置を調整し、１つの構築位置を、補助装置が１つのみの参照ノード、即ち、目標参照ノードと上述の第二状態にあり、他の参照ノード、即ち、非目標参照ノードと第四状態（例えば、非接続状態であり、詳細的には後述する）にあるように見つける必要がある。図6〜図8に示すのは、補助装置を、目標参照ノードと安定接続状態にあり、非目標参照ノードと非接続状態にあるように調整する幾つかの例である。そのうち、複数の構築済みノードからのリンク検出応答を受信し得る領域は、マルチ接続領域（Multi−connection  region）と称される。
【００４３】
本実施例では、１つのみの構築済みノードが補助装置に上述のリンク検出応答を送信する場合、即ち、応答待ち時間内で１つのみの構築済みノードからのリンク検出応答を受信する場合、この構築済みノードを補助装置の目標参照ノードとする。この場合、上述の非目標参照ノードが存在しない。これにより、補助装置は、補助装置とこの目標参照ノードとの間のリンク接続状態を計算し、このリンク接続状態に基づいて補助装置の移動方向及び距離を確定し、そして、この目標参照ノードとの接続が１つの接続状態になる時に、ノードの構築を実現することができる。なお、上述のリンク接続状態の計算及び上述の移動方向及び距離の確定については、後述する。
【００４４】
本実施例では、複数の構築済みノードが補助装置に上述のリンク検出応答を送信する場合、即ち、応答待ち時間内で２つ以上の構築済みノードからのリンク検出応答を受信する場合、これらの構築済みノードを補助装置の参照ノードとする。この時に、上述の構築済みノードのうちの負荷（ロード）が最小である構築済みノードを補助装置の目標参照ノードとし、他の構築済みノードを補助装置の非目標参照ノードとしても良い。そのうち、負荷最小とは、例えば、子ノードの数量が最も少ないということを指す。これにより、補助装置は、目標参照ノードとの間のリンク接続状態、及び、非目標参照ノードとの間のリンク接続状態を計算し、補助装置の移動方向及び距離を確定し、そして、目標参照ノードとの接続が１つの接続状態になり、且つ非目標参照ノードとの接続がもう１つの接続状態にある時に、ノードの構築を実現することができる。なお、上述のリンク接続状態の計算及び上述の移動方向及び距離の確定については、後述する。
【００４５】
本実施例では、受信したリンク検出応答に基づいて、第二確定ユニット104は、補助装置の、上述のリンク検出応答を送信した各構築済みノードに対してのリンク接続状態を確定することができる。ここでいう構築済みノードは、前述の目標参照ノードを含み、また、非目標参照ノードを含んでも良い。
【００４６】
本実施例では、複数のリンク接続状態を定義することにより、構築待ちノードと構築済みノードとの間のリンク接続の強弱程度を示しており、接続安定性の観点から、それぞれ、極安定接続（Ultra−stable  connection）状態、安定接続（Stable  connection）状態、脆弱接続（Fragile  connection）状態、及び非接続（Disconnection）状態と定義しても良い。上述の複数のリンク接続状態は、リンク接続状態の安定性の観点から区別されているが、本実施例では、これに限定されず、異なるリンク接続状態は、他の観点から区別されても良く、また、リンク接続状態の種類も、上述の４種類に限定されず、より多く又はより少なくなっても良い。なお、本実施例では、上述の４種類の状態を例として説明しているが、本発明は、これに限定されない。また、便宜のため、上述の極安定接続状態を第一状態、上述の安定接続状態を第二状態、上述の脆弱接続状態を第三状態、上述の非接続状態を第四接続状態と称する。
【００４７】
一実施方式では、平均受信信号強度（Average  Received  Signal  Strength、平均RSS）及びパケット到達率（Packet  Delivery  Ratio、PDR）により、リンク接続状態を表すことができる。本実施方式では、各リンク接続状態の状態閾値、例えば、受信信号強度閾値及びパケット到達率閾値が予め設定されている。受信信号強度閾値は、Pultraと記される、第一状態に達するに満足すべき最小受信信号強度；Pstableと記される、第二状態に達するに満足すべき最小受信信号強度；及び、Pconnectと記される、第三状態に達するに満足すべき最小受信信号強度という３つのものを含む。パケット到達率閾値は、Rultraと記される、第一状態に達するに満足すべき最小パケット到達率；Rstableと記される、第二状態に達するに満足すべき最小パケット到達率；及び、Rconnectと記される、第三状態に達するに満足すべき最小パケット到達率という３つのものを含む。
【００４８】
本実施方式では、第二確定ユニット104は、各参照ノードにより送信されたリンク検出応答の平均RSS及びPDRに基づいて、現在の位置での補助装置の参照ノードに対してのリンク接続状態を確定することができる。図9は、第二確定ユニット104の一実施方式を示す図である。図9に示すように、第二確定ユニット104は、第一計算モジュール901及び第一確定モジュール902を含む。第一計算モジュール901は、各参照ノードにより送信されたリンク検出応答の平均RSS及びPDRを計算するために用いられるが、本実施例では、具体的な計算方法について限定しない。第一確定モジュール902は、前述の平均RSS及びPDRに基づいて、さらに前述の状態閾値を用いて、現在の位置での補助装置の参照ノードに対してのリンク接続状態を確定する。
【００４９】
例えば、補助装置は、応答待ち時間内で、ある参照ノードにより周期的にユニキャストされたリンク検出応答パケットを受信し、受信した累計のリンク検出応答パケットの平均RSS及びPDRを統計計算することで、現在に取得した平均RSSと、リンク接続状態を示す受信信号強度閾値（RSS閾値）とを比較し、且つ現在に取得したPDRと、リンク接続状態を示すパケット到達率閾値(PDR閾値)とを比較し、これにより、現在のリンク接続状態が前述の４種類のリンク接続状態のうちのどれかを判断することができる。
【００５０】
本実施方式では、平均RSSが、第一状態に達するに満足すべき最小RSS以上であり、且つ前記PDRが、第一状態に達するに満足すべき最小PDR以上である場合、第一確定モジュール902は、現在の位置での補助装置と上述の参照ノードとの間のリンク接続状態が第一状態であると確定する。
【００５１】
言い換えると、補助装置が応答待ち時間内で受信した、参照ノードにより送信された累計のリンク検出応答パケットの平均RSSがPultra以上であり、且つPDRがRultra以上であれば、補助装置は、現在のリンクが前述の第一状態にあると判断する。第一状態が上述の極安定接続状態であることを例とし、極安定接続状態とは、現在の補助装置の所在位置が、参照ノードとの接続状態が極めて強く且つ距離が極めて近い領域にあることを意味する。例えば、Pultraが−40dBm、Rultraが99%と設定されている場合、平均RSS≧−40dBm且つPDR≧99%であれば、補助装置は、現在のリンク接続状態が極安定接続状態であると判断する。
【００５２】
本実施方式では、平均RSSが、第二状態に達するに満足すべき最小RSS以上であり、第一状態に達するに満足すべき最小RSSよりも小さく、且つPDRが、第二状態に達するに満足すべき最小PDR以上であれば、第一確定モジュール902は、現在の位置での補助装置と上述の参照ノードとの間のリンク接続状態が第二状態であると確定する。
【００５３】
言い換えると、補助装置が応答待ち時間内で受信した、参照ノードにより送信された累計のリンク検出応答パケットの平均RSSがPultraよりも小さく且つPstable以上であり、さらにPDRがRstable以上でれば、補助装置は、現在のリンクが前述の第二状態にあると判断する。第二状態が安定接続状態であることを例とし、例えば、Pultraが−40dBm、Pstableが−85dBm、Rstableが90%と設定されている場合、平均RSSが「−40dBm＞平均RSS≧−85dBm」という関係を満足し、且つPDRが「PDR≧90%」という関係を満足すれば、補助装置は、現在のリンク接続状態が安定接続状態であると判断する。
【００５４】
本実施方式では、平均RSSが、第三状態に達するに満足すべき最小RSS以上であり、第二状態に達するに満足すべき最小RSSよりも小さく、且つPDRが第三状態に達するに満足すべき最小PDR以上であるなら、第一確定モジュール902は、現在の位置での補助装置と上述の参照ノードとの間のリンク接続状態が第三状態であると確定する。
【００５５】
言い換えると、補助装置が応答待ち時間内で受信した、参照ノードにより送信された累計のリンク検出応答パケットの平均RSSがPstableよりも小さく且つPconnect以上であり、さらにPDRがRconnect以上であれば、補助装置は、現在のリンクが前述の第三状態にあると判断する。第三状態が脆弱接続状態であることを例とし、例えば、Pstableが−85dBm、Pconnectが−95dBm、Rconnectが70%と設定されている場合、平均RSSが「−85dBm＞平均RSS≧−95dBm」という関係を満足し、且つPDRが「PDR≧70%」という関係を満足すれば、補助装置は、現在のリンク接続状態が脆弱接続状態であると判断する。
【００５６】
本実施方式では、平均RSSが、第三状態に達するに満足すべき最小RSSよりも小さく、且つ前記PDRが、第三状態に達するに満足すべき最小PDRよりも小さい場合、第一確定モジュール902は、現在の位置での補助装置と上述の参照ノードとの間のリンク接続状態が第四状態であると判断する。
【００５７】
言い換えると、補助装置が応答待ち時間内で受信した、参照ノードにより送信された累計のリンク検出応答パケットの平均RSSがPconnectよりも小さく、またPDRもRconnectよりも小さい場合、補助装置は、現在のリンクが前述の第四状態にあると判断する。第四状態が非接続状態であることを例とし、例えば、Pconnectが−95dBm、Rconnectが70%と設定されているなら、平均RSS＜−95dBm且つPDR＜70%であれば、補助装置は、現在のリンク接続状態が非接続状態であると判断する。
【００５８】
本実施例では、依然として前述の４つのリンク接続状態を例とすると、リンク接続状態に従って、各構築済みノードの周囲を内から外へ４つの領域に分けることができる。図10は、領域の分割を示す図である。図10に示すように、この４つの領域は、それぞれ、等価構築領域（Equivalent  deployment  region）1001、安定接続領域（Stable  connection  region）1002、脆弱接続領域（Fragile  connection  region）1003、非接続領域（Disconnection）1004である。
【００５９】
等価構築領域1001では、任意の位置の構築待ちノードと現在の構築済みノードNとの間のリンク接続状態は、すべて、極安定接続状態である。等価構築領域1001の範囲が比較的小さいため、領域1001内の任意のノードと構築済みノードNとの間の距離は、すべて、極めて近い。領域1001でノードを構築する場合、現在の構築済みノードNと機能が同じであるものを構築することができ、それは、現在の構築済みノードNの予備ノードという特殊ノードとすることができる。現在の構築済みノードNがセンサノード類型である場合、その等価構築領域で同じ機能を有する予備センサノードを構築することができ、構築済みノードNが失効又は故障の時に、予備センサノードは、構築済みノードNの代わりに、この領域でのデータ収集及びデータップロード機能を保証することができる。現在の構築済みノードNが中継ノード類型である場合、その等価構築領域で同じ機能を有する予備中継ノードを構築しても良く、構築済みノードNが失効又は故障の時に、予備中継ノードは、構築済みノードNの代わりに、この領域でのデータ転送及び中継機能を保証することができる。また、予備中継ノードは、さらに、ネットワークのデータ量が比較的大きく、又は、現在の領域でネットワークのデータ流の伝送ボトルネックが現れた時に、構築済みノードNのデータ転送タスクを分担し、ネットワーク輻輳などの負担を低減することもできる。
【００６０】
安定接続領域1002では、任意の位置の構築待ちノードと現在の構築済みノードNとの間のリンク接続状態は、すべて、安定接続状態である。領域1002内のリンク接続強度及び安定度の順位は、極安定接続領域1001の次である。
【００６１】
脆弱接続領域1003では、任意の位置の構築待ちノードと現在の構築済みノードNとの間のリンク接続状態は、すべて、脆弱接続状態である。該領域1003内でノードを構築する場合、構築待ちノードは、構築済みノードNとの一般的な接続を実現することができるが、リンク接続状態は安定なものでなく、時には頻繁に径路を切り替えることがある。
【００６２】
非接続領域1004では、構築待ちノードと構築済みノードNとの間のリンク接続状態は、すべて、非接続状態である。即ち、領域1004内のノードが受信した、構築済みノードNからのデータパケットの平均RSSは、Pconnectよりも低く、且つPDRも、Rconnectよりも低い。領域1004に位置するノードは、基本的に構築済みノードNと接続できないが、たとえ接続できでも、接続パフォーマンスが極めて悪く、受信信号強度及びパケット到達率も極めて低い。このようなリンク接続状態を非接続状態と見なす。
【００６３】
本実施例では、補助装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、第三確定ユニット105は、補助装置の移動方向及び移動距離を確定することができる。これにより、ノードの構築を実現することができる。
【００６４】
本実施例では、第三確定ユニット105は、現在の検出領域のチャネル特性に合致した伝送モデル（例えば、Two−ray伝送チャネルモデル、統計的伝送チャネルモデル、経験伝送チャネルモデル、又は実測実験により得られた伝送チャネルモデルなど）に基づいて、補助装置が持続的に受信したリンク検出応答パケットについて得た統計情報（例えば、受信信号強度などの情報）を用いて、現在の補助装置の所在位置と各参照ノードとの間の現在の推定距離を計算し、そして、この距離をリアルタイムでネットワーク構築者に指示することができる。
【００６５】
例えば、補助装置に予め用意されているチャネルモデルがTwo−ray伝送モデルであるとする。Two−ray伝送モデルは、次の式（1）により表される。
【数１】
2017175619.tif 000003
【００６６】
Two−ray伝送モデルに基づいて、受信パワー（即ち、受信信号強度RSS）を得たうえで、次の式（2）のように信号伝送距離を計算して得ることができる。
【数２】
2017175619.tif 000004
【００６７】
本実施例では、補助装置は、応答待ち時間内で持続的に構築済みノードからのリンク検出応答パケットを受信し、現在の累計受信信号の平均RSSを計算により取得する。そして、式（2）に示すTwo−rayモデルによる距離計算式に基づいて、第三確定ユニット105は、補助装置と構築済みノードとの間の推定距離を次の式（3）に示すように計算することができる。
【数３】
2017175619.tif 000005
【００６８】
そのうち、Ptは、送信パワーであり、Gtは、送信アンテナ利得であり、Grは、受信アンテナ利得であり、htは、送信アンテナ高度であり、hrは、受信アンテナ高度であり、Lは、システム損耗因子であり、Pcurrentは、現在の位置の信号受信パワー（例えば、現在の累計受信信号の平均RSS）であり、dcurrentは、補助装置と構築済みノードとの間の推定距離である。
【００６９】
本実施例では、前述の状態閾値Pultra、Pstable、Pconnectに基づいて、第三確定ユニット105は、各リンク接続状態に満足する最大距離を計算することができる。
【００７０】
式（4）は、上述の第一状態に満足する最大ノード構築理論距離である。
【数４】
2017175619.tif 000006
【００７１】
式（5）は、上述の第二状態に満足する最大ノード構築理論距離である。
【数５】
2017175619.tif 000007
【００７２】
式（6）は、上述の第三状態に満足する最大ノード構築理論距離である。
【数６】
2017175619.tif 000008
【００７３】
上述の式中の各字母の意味は、上述と同様であるため、ここでの説明が省略される。
【００７４】
本実施例では、補助装置が現在の構築済みノードノードの接続状態領域に位置しても、第三確定ユニット105は、前記方法（例えば、式（3））を用いて、それと構築済みノードとの間の現在の推定距離、及び、各リンク接続状態に満足する最大距離（例えば、式（4）、（5）、（6））を計算することができ、これにより、最終的に現在の補助装置を、所望のリンク接続状態に満足し得る位置に調整するために必要な移動距離を計算することができる。
【００７５】
例えば、第三確定ユニット105は、補助装置が代表する構築待ちノードが１つのリンク接続状態を得るために必要な現在の位置からの移動距離を計算することができ、さらに、補助装置が代表する構築待ちノードが１つのリンク接続状態領域から離れるために必要な現在の位置からの移動距離を計算することもできる。
【００７６】
式（7）、（8）、（9）は、１つの構築待ちノードが１つのリンク接続状態を得る（ある接続状態領域に進入する）ために必要な現在の位置からの移動距離の計算方法を示している。
【００７７】
式（7）に示すのは、第一状態（例えば、極安定接続状態）を得るための最小移動距離の計算方法である。
【００７８】
dmove  to  ultra−stable＝dcurrent−dultra  （7）
そのうち、dmove  to  ultra−stableは、補助装置が現在の位置から第一状態を取得し得る位置までの最小移動距離を表す。dcurrent及びdultraの意味及び計算方式は、上述と同様である。
【００７９】
式（8）に示すのは、第二状態（例えば、安定接続状態）を得るための最小移動距離の計算方法である。
【００８０】
dmove  to  stable＝dcuurent−dstable  （8）
そのうち、dmove  to  stableは、補助装置が現在の位置から第二状態を取得し得る位置までの最小移動距離を表す。dcurrent及びd stableの意味及び計算方式は、上述と同様である。
【００８１】
式（9）に示すのは、第三状態（例えば、一般接続状態）を得るための最小移動距離の計算方法である。
【００８２】
dmove  to  connection＝dcurrent−dconnect（9）
そのうち、dmove  to  connectionは、補助装置が現在の位置から第三状態を取得し得る位置までの最小移動距離を表す。dcurrent及びdconnectの意味及び計算方式は、上述と同様である。
【００８３】
また、式（10）、（11）、（12）は、構築待ちノードが１つのリンク接続状態を切断する（ある接続状態領域を離れる）ために必要な現在の位置からの移動距離の計算方法を示している。
【００８４】
式（10）に示すのは、第一状態（例えば、極安定接続状態）を離れるための最小移動距離の計算方法である。
【００８５】
ddepart  ultra−stable＝dultra−dcurrent（10）
そのうち、ddepart  ultra−stableは、補助装置が現在の位置から第一状態を離れ得る位置までの最小移動距離を表す。dcurrent及びdultraの意味及び計算方式は、上述と同様である。
【００８６】
式（11）に示すのは、第二状態（例えば、安定接続状態）を離れるための最小移動距離の計算方法である。
【００８７】
ddepart  stable＝dstable−dcurrent（11）
そのうち、ddepart  stableは、補助装置が現在の位置から第二状態を離れ得る位置までの最小移動距離を表す。dcurrent及びdstableの意味及び計算方式は、上述と同様である。
【００８８】
式（12）に示すのは、第三状態（例えば、一般接続状態）を離れるための最小移動距離の計算方法である。
【００８９】
ddepart  connection＝dconnect−dcurrent（12）
そのうち、ddepart  connectionは、補助装置が現在の位置から第四状態に達し得る（第三状態を離れ得る）位置までの最小移動距離を表す。dcurrent及びdconnectの意味及び計算方式は、上述と同様である。
【００９０】
図11は、補助装置の異なるリンク接続状態の間での遷移を示す図である。
【００９１】
本実施例では、補助装置は、さらに、上述の計算結果をネットワーク構築者に提示することができる。これにより、ネットワーク構築者が如何に現在の構築位置を調整するかについての合理的なアドバイスを与え、また、ネットワーク構築者が構築ニーズに従ってより合理的な構築位置を見つけるように補助することができる。具体的な提示方式については、後述する。
【００９２】
図12は、第三確定ユニット105の一実施方式を示す図である。この実施方式では、１つのみの構築済みノードが、上述の応答待ち時間（所定時間）内で上述のリンク検出応答を返答し、前述のように、この構築済みノードは、補助装置の目標参照ノードとされる。
【００９３】
図12に示すように、本実施方式では、第三確定ユニット105は、第一判断モジュール1201及び第二計算モジュール1202を含む。
【００９４】
第一判断モジュール1201は、補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第二状態（例えば、安定接続状態）であるかを判断する。はいと判断された場合、現在の位置で補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が安定接続状態であり、現在の位置でノードを構築することができることを意味し、いいえと判断された場合、現在の位置で補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が安定接続状態でなく、現在の位置でノードを構築することができないことを意味する。
【００９５】
これにより、第二計算モジュール1202は、第一判断モジュール1201の判断結果がはいの時に、補助装置100の目標参照ノードに対しての現在の距離を計算し、補助装置100の目標参照ノードに対しての移動方向及び移動距離がすべて0である（移動せず）と確定することができる。また、第二計算モジュール1202は、第一判断モジュール1201の判断結果がいいえの時に、補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、補助装置の目標参照ノードに対しての現在の距離、移動方向及び移動距離を確定することができる。
【００９６】
本実施方式では、補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が上述の第二確定ユニット104により確定されるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００９７】
本実施方式では、補助装置の目標参照ノードに対しての現在の距離が式（3）により計算されるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【００９８】
本実施方式では、補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第三状態又は第四状態であり、言い換えると、現在の補助装置の所在位置が目標参照ノードの脆弱接続領域又は非接続領域にある場合、目標参照ノードまで遠すぎるため、目標参照ノードとの間のリンク接続状態が第二状態（例えば、安定接続状態）になるように、上述の目標参照ノードを接近する方向に移動する必要がある。この場合、第二計算モジュール1202は、補助装置の目標参照ノードに対しての移動距離が「dmove  to  stable＝dcurrent−d stable」であり、移動方向が「目標参照ノードに接近する方向」（例えば、＋1と表されても良い）であると確定することができる。
【００９９】
本実施方式では、dcurrentは、補助装置の目標参照ノードに対しての現在の距離であり、前述の式（3）により計算することができ、dstableは、上述の第二状態に満足する最大ノード構築理論距離であり、前述の式（5）により計算することができ、dmove  to  stableは、補助装置の現在の位置から第二状態を取得し得る位置までの最小移動距離であり、前述の式（8）により計算することができる。
【０１００】
本実施方式では、補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第一状態であり、言い換えると、補助装置の現在の所在位置が等価構築領域にある場合、目標参照ノードまで近すぎるため、目標参照ノードとの間のリンク接続状態が第二状態（例えば、安定接続状態）になるように、上述の目標参照ノードを離れる方向に移動する必要がある。この場合、補助装置の目標参照ノードに対しての移動距離は「ddepart  ultra−stable＝dultra−dcurrent」であり、移動方向は「目標参照ノードを離れる方向」（例えば、−1と表されても良い）であっても良い。
【０１０１】
本実施方式では、dcurrentは、補助装置の目標参照ノードに対しての現在の距離であり、前述の式（3）により計算することができ、dultraは、第一状態に満足する最大ノード構築理論距離であり、前述の式（4）により計算することができ、ddepart  ultra−stableは、補助装置の現在の位置から第一状態を離れ得る位置までの最小移動距離であり、式（10）により計算することができる。
【０１０２】
本実施方式では、移動方向及び移動距離の情報を得た後に、補助装置の更新ユニット108によりこれらの情報を更新し、また、補助装置の提示ユニット109により上述の内容を提示することができる。これにより、無線ネットワーク構築者が補助装置の提示内容に基づいてそれ相応の方向にそれ相応の距離を移動することで、ノード構築のより良い位置を見つけ、ノード構築を完成させるように補助することができる。更新ユニット108及び提示ユニット109については、後述する。
【０１０３】
図13は、第三確定ユニット105の他の実施方式を示す図である。本実施方式では、複数の構築済みノードが上述の応答待ち時間（所定時間）内で上述のリンク検出応答を返答し、これらの構築済みノードのうちの１つは、目標参照ノードと確定され、その他は、非目標参照ノードと確定され、これは、前述と同様であるため、ここで詳しい説明が省略される。
【０１０４】
図13に示すように、本実施方式では、第三確定ユニット105は、第二判断モジュール1301及び第三計算モジュール1302を含む。
【０１０５】
第二判断モジュール1301は、補助装置の上述の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第二状態（例えば、安定接続状態）であるかを判断し、また、補助装置の上述の非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第四状態（例えば、非接続状態）であるかを判断する。はいと判断された場合、現在の位置で補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が安定接続状態であり、且つ非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が非接続状態であり、現在の位置でノードを構築することができることを意味し；いいえと判断された場合、現在の位置で補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が安定接続状態でなく、又は、非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が非接続状態でなく、現在の位置でノードを構築することができないことを意味する。
【０１０６】
これにより、第二判断モジュール1301の判断結果がはいの時に、第三計算モジュール1302は、補助装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードに対しての現在の距離を計算し、補助装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードに対しての移動方向及び移動距離がすべて0である（移動せず）と確定し、第二判断モジュール1301の判断結果がいいえの時に、第三計算モジュール1302は、補助装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、補助装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードに対しての現在の距離、移動方向及び移動距離を計算する。
【０１０７】
本実施方式では、補助装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が上述の第二確定ユニット104により確定されるので、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【０１０８】
本実施方式では、補助装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードに対しての現在の距離が前述の式（3）により計算されるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。
【０１０９】
本実施方式では、補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第二状態である場合、補助装置が目標参照ノードに対して移動しなくても良いことを意味し、この場合、第三計算モジュール1302は、補助装置の目標参照ノードに対しての移動距離及び移動方向がすべて0であると確定する。
【０１１０】
本実施方式では、補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第三状態又は第四状態である場合、補助装置から目標参照ノードまでは遠すぎ、安定接続状態に達することができず、目標参照ノードに接近する方向に移動する必要があることを意味し、この場合、第三計算モジュール1302は、補助装置の目標参照ノードに対しての移動距離が「dmove  to  stable＝dcurrent−dstable」、移動方向が「目標参照ノードに接近する方向」（例えば、＋1と表されても良い）と確定する。そのうち、dmove  to  stable、dcurrent及びdstableの意味及び計算式は、前述と同様である。
【０１１１】
本実施方式では、補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第一状態であるなら、補助装置から目標参照ノードまでは近すぎ、安定接続状態に達することができず、目標参照ノードを離れる方向に移動する必要があることを意味し、この場合、第三計算モジュール1302は、補助装置の目標参照ノードに対しての移動距離が「ddepart  ultra−stable＝dultra−dcurrent」、移動方向が「目標参照ノードを離れる方向」（例えば、−1と表されても良い）であると確定する。そのうち、ddepart  ultra−stable、dcurrent及びdultraの意味及び計算式は、前述と同様である。
【０１１２】
本実施方式では、補助装置の目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第二状態、例えば、安定接続状態になり、非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第四状態、例えば、非接続状態になるために、さらに補助装置のこの非目標参照ノードに対してのリンク接続状態を見る必要もあり、第四状態でない場合、補助装置は、非目標参照ノードを離れる方向に、第四状態に達するように移動する必要がある。
【０１１３】
本実施方式では、補助装置の非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第一状態又は第二状態又は第三状態である場合、補助装置が非目標参照ノードを離れる方向に移動する必要があることを意味し、この場合、第三計算モジュール1302は、補助装置の非目標参照ノードに対しての移動距離が「ddepart
connection＝dconnect−dcurrent」、移動方向が「非目標参照ノードを離れる方向」（例えば、−1と表されても良い）と確定する。
【０１１４】
この実施方式では、dcurrentは、補助装置の非目標参照ノードに対しての現在の距離であり、式（3）により計算することができ、dconnectは、第三状態に満足する最大ノード構築理論距離であり、式（6）により計算することができ、ddepart  connectionは、補助装置の現在の位置から第四状態に達し得る（第三状態を離れ得る）位置までの最小移動距離であり、式（12）により計算することができる。
【０１１５】
本実施方式では、補助装置の非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第四状態である場合、非目標参照ノードに対しての位置が所望の位置であり、非目標参照ノードに対して補助装置が移動しなくても良いことを意味し、この場合、第三計算モジュール1302は、補助装置の非目標参照ノードに対しての移動方向及び移動距離がすべて0であると確定する。
【０１１６】
本実施方式では、図12の実施方式と同様に、移動方向及び移動距離の情報を得た後に、補助装置の更新ユニット108によりこれらの情報を更新し、また、補助装置の提示ユニット109により上述の内容を表示することができる。これにより、無線ネットワーク構築者が補助装置の提示内容に基づいてそれ相応の方向にそれ相応の距離を移動することで、ノード構築のより良い位置を見つけ、ノード構築を完成させるように補助することができる。更新ユニット108及び提示ユニット109については、後述する。
【０１１７】
本実施例では、図1に示すように、補助装置100は、さらに更新ユニット108を有し、それは、補助装置の、上述の所定時間内で上述のリンク検出応答をフィードバックした各構築済みノードに対してのリンク接続状態に基づいて、リンク状態表を更新する。表1は、リンク状態表の一例である。表1に示すように、このリンク状態表は、複数の項目を含んでも良く、各項目は、次のような情報の１つ又は複数を含むが、リストされていない他の情報を含んでも良い。
【表１】
2017175619.tif 000009
【０１１８】
そのうち、参照ノードアドレス（Neighbor  address）は、リンク検出応答パケットを返答するソースノードアドレスを表す。平均RSSは、補助装置が応答待ち時間内で持続的に受信したリンク検出応答パケットの平均受信信号強度を表す。パケット到達率PDRは、補助装置が応答待ち時間内で持続的に受信したリンク検出応答パケットの統計的パケット到達率を表す。リンク接続状態（Link  status）は、補助装置とその対応する参照ノードとの間の現在のリンク接続状態を表し、リンク接続状態の類型は、前述と同様である。目標ノード指示（Target  node  indicator）は、現在の参照ノードが目標参照ノードと確定されるかを表し、例えば、現在の参照ノードが目標参照ノードである場合、この項目は、1と記され、そうでない場合、0と記される。現在の距離（Current  distance）は、補助装置と現在の対応する参照ノードとの間の距離を表す。移動方向（Movement  direction）は、ネットワーク構築者が現在の補助装置を対応する参照ノードに対して調整するための移動方向を表し、例えば、“0”は、現在の位置が所要のリンク接続状態に合致しており、移動する必要がないことを示し、“1”は、現在の補助装置が対応する参照ノードに対して移動する必要があることを示し、“−1”は、現在の補助装置が対応する参照ノードを離れる方向に移動する必要があることを示す。移動距離（Movement  distance）は、現在の補助装置が移動方向の項目で示す移動方向に、対応する参照ノードとの間の所要のリンク接続状態に達するために調整する必要な移動距離を表し、現在の位置が所要のリンク接続状態に合致した場合、移動距離は、0と記される。
【０１１９】
本実施例では、更新ユニット108は、さらに、第三確定ユニット105の計算結果に基づいて、リンク状態表を更新することができる。例えば、リンク状態表中の前述の目標参照ノード及び／又は前述の非目標参照ノードに対応する項目、例えば、平均RSS、PDR、リンク接続状態、目標ノード指示、現在の距離、移動距離及び移動方向などを更新する。
【０１２０】
本実施例では、補助装置は、応答待ち時間内で持続的に周囲の構築済みノードから周期的に返答されたリンク検出応答パケットを受信する。補助装置は、リンク検出応答パケットを返答した各ソースノードを参照ノードと見なし、各参照ノードと補助装置との間のリンク接続状態を記録する。補助装置は、リアルタイムでリンク状態表をメンテナンスする。各参照ノードと補助装置との間のリンク接続状態は、リンク状態表に記録され、また、ネットワーク構築者へ提示される。これにより、ネットワーク構築者は、ノード構築時に、リアルタイムで現在の構築待ち位置の各リンク接続状態を把握することができる。
【０１２１】
本実施例では、図1に示すように、補助装置100は、さらに提示ユニット109を有し、それは、更新ユニット108により更新されたリンク状態表の内容を提示することができ、例えば、表示することで提示しても良い。これにより、ネットワーク構築者は、ノード構築時にリアルタイムで現在の構築待ち位置の各リンク接続状態を把握することができる。なお、本実施例では、提示方法について限定しない。
【０１２２】
本実施例の装置により、安定で且つ効率が良い無線ネットワーク伝送システムを構築することができるだけでなく、ネットワーク構築者の作業の量や複雑度を大幅に低減し、ネットワーク構築周期を大幅に減少させることもできる。
【実施例２】
【０１２３】
本実施例は、さらに、携帯端末を提供する。図14は、携帯端末を示す図である。図14に示すように、携帯端末1400は、実施例1に記載の補助装置100を含む。実施例1で既に補助装置100について詳細に説明しているので、その内容はここに合併され、ここでの記載は省略される。
【０１２４】
図15は、本実施例における携帯端末のシステム構成を示す図である。図15に示すように、携帯端末1500は、中央処理装置1501及び記憶器1502を含んでも良く、記憶器1502は、中央処理装置1504に接続される。なお、該図は、例示に過ぎず、他の類型の構造を用いて該構造に対して補充や代替を行うことにより、電気通信機能又は他の機能を実現することもできる。
【０１２５】
一実施方式では、実施例1に記載の補助装置100の機能は、中央処理装置1501に集積（統合）することができる。例えば、該中央処理装置1501は、
リンク検出要求をブロードキャストし；
所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集し；
前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、携帯端末の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定し；
受信されたリンク検出応答に基づいて、携帯端末の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定し；及び
携帯端末の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、携帯端末の移動方向及び距離を確定するように構成されても良い。
【０１２６】
他の実施方式では、実施例1に記載の補助装置100は、中央処理装置1501と独立して構成されても良い。例えば、実施例1に記載の補助装置100を中央処理装置1501に接続されるチップとして構成し、中央処理装置1501の制御により補助装置100の機能を実現することもできる。
【０１２７】
図15に示すように、携帯端末1500は、さらに、通信モジュール1503、入力ユニット1504、音声処理ユニット1505、表示器1506及び電源1507を含んでも良い。なお、携帯端末1500は、必ずしも図15に示す全ての部品を含む必要がない。また、携帯端末1500は、さらに、図15に示されていない他の部品を含んでも良い。これについては、従来技術を参照することができる。
【０１２８】
図15に示すように、中央処理器1501は、制御器又は操作コントロ−ラと称される場合があり、マイクロプロセッサ又は他の処理器装置及び／又は論理装置を含んでも良い。中央処理装置1501は、入力を受信して携帯端末1500の各部品の操作を制御することができる。
【０１２９】
そのうち、記憶器1502は、例えば、バッファ、フレッシュメモリ、ＨＤＤ、移動可能な媒体、揮発性記憶器、不揮発性記憶器又は他の適切な装置のうちの１つ又は複数を含んでも良い。上述のリンク状態表を記憶することができ、また、方法の実行に関するプログラムを記憶することもできる。中央処理装置1501は、記憶器1502に記憶されているプログラムを、情報の記憶又は処理などを実現するように実行することができる。なお、他の部品の機能は、従来と同様であるため、ここでの説明が省略される。また、携帯端末1500の各部品は、専用ハードェア、ファームウェア、ソフトウェア又はその組み合わせにより実現することができ、これらは、すべて、本発明の技術的範囲に属する。
【０１３０】
本実施例の携帯端末により、安定で且つ効率が良い無線ネットワーク伝送システムを構築することができるのみならず、ネットワーク構築者の作業の量や複雑度を大幅に低減し、ネットワーク構築周期を大幅に減少させることもできる。
【実施例３】
【０１３１】
本発明の実施例は、さらに、無線ネットワーク構築方法を提供する。この方法が問題を解決する原理は、実施例1の装置に類似したので、その具体的な実施は、実施例1における装置の実施を参照することができ、内容が同じ記載は省略される。
【０１３２】
図16は、該方法の一実施方式のフローチャートである。図16に示すように、この方法は、次のようなステップを含む。
【０１３３】
ステップ1601：リンク検出要求をブロードキャストし；
ステップ1602：所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集し；
ステップ1603：前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定し；
ステップ1604：受信されたリンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定し；
ステップ1605：前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定する。
【０１３４】
本実施例では、ネットワーク構築者は、目標領域でノードを構築する時に、本実施例の補助装置をノード構築待ち領域に持って行き、補助装置と周囲の構築済みノードとの間のリンク接続状態検出プロセスを起動する。補助装置は、リンク接続状態検出プロセスを起動した後に、まず、周囲のノードにリンク検出要求パケットをブロードキャストし（ステップ1601）、その同時に、バックオフメカニーズムを起動し、応答待ち時間を設定し、周囲の構築済みノードから返答されるリンク検出応答パケットを待つようにさせる（1602）。ネットワーク構築補助装置の所在位置の周囲領域にネットワーク構築補助装置がブロードキャストしたリンク検出要求パケットを受信した構築済みノードが存在すれば、構築済みノードは、周期的にリンク検出応答パケットを補助装置にユニキャストすることができる。リンク検出応答パケットを返答した各構築済みノードは、補助装置により参照ノードと見なされる。
【０１３５】
本実施例では、ステップ1603及びステップ1604の実行の先後順序について限定せず、例えば、先にステップ1604を実行し、それからステップ1603を実行しても良く、又は、この２つのステップを同時に実行しても良い。或いは、ステップ1603は、ステップ1605中で実行されても良い。
【０１３６】
一実施方式では、受信された累計のリンク検出応答パケットに基づいて、補助装置は、各参照ノードからのリンク検出応答パケットの平均RSS及びPDRを統計して記録し、平均RSS及びPDRに基づいて、補助装置とその対応する参照ノードとの間のリンク接続状態を判断して記録し、現在の参照ノードが目標参照ノードであるかを判断して標識を付け、平均RSSに基づいて補助装置と参照ノードとの間の現在の距離を計算して記録し、補助装置の参照ノードに対して移動方向及び移動距離を確定して記録する（ステップ1605）。また、記録された及び標識が付けられた内容をリアルタイムで上述のようなリンク状態表に書き込んで更新し、更新後のものを提示することもできる。
【０１３７】
図17は、リンク接続状態に基づいて移動方向及び移動距離を確定する一実施方式のフローチャートである。図17に示すように、このフローチャートは、次のようなステップを含む。
【０１３８】
ステップ1701：現在のノードが目標参照ノードであるかを判断し、はいの場合、ステップ1702を実行し、いいえの場合、ステップ1710を実行し；
【０１３９】
本実施方式では、現在の対応する参照ノードが目標参照ノードと確定されている場合、補助装置の所在位置が目標参照ノードの安定接続領域に位置する必要がある。補助装置が目標参照ノードの安定接続領域に位置するようにさせるために、補助装置は、次のような操作を行うことができ、即ち、移動方向及び移動距離を確定し、ネットワーク構築者が補助装置の現在の位置を、目標参照ノードの安定接続領域を見つけるように調整する（移動させる）ように補助する。
【０１４０】
ステップ1702：リンク接続状態が安定接続状態であるかを判断し、はいの場合、ステップ1703を実行し、いいえの場合、ステップ1704を実行し；
ステップ1703：移動方向及び移動距離がすべて0であるように指示し；
この場合、補助装置と目標参照ノードとの間のリンク接続状態が既に安定接続状態であると確定されているため、補助装置の所在する現在の位置が目標参照ノードの安定接続領域に位置すると確定することができる。即ち、位置調整を行う必要がなく、移動方向を0と記し、移動距離を0と記す。
【０１４１】
ステップ1704：リンク接続状態が極安定接続状態であるかを判断し、はいの場合、ステップ1705を実行し、いいえの場合、ステップ1706を実行し；
ステップ1705：移動方向が−1、移動距離がddepart  ultra−stableであるように指示する。
この場合、補助装置と目標参照ノードとの間のリンク接続状態が極安定接続状態であると確定されているため、現在の補助装置が目標参照ノードに比較的近く、且つ目標参照ノードの等価構築領域に位置することを意味し、補助装置に対して位置調整を行い、補助装置を目標参照ノードと安定接続状態に達し得る安定接続領域に移動させる必要があると判断する。安定接続領域が等価構築領域に比べ目標参照ノードにより遠いので、補助装置を目標参照ノードを離れる方向に移動させる必要がある。前述のように、目標参照ノードを離れる移動方向は、−1と記され、移動距離は、前述の式（10）により計算することができる。
【０１４２】
ステップ1706：リンク接続状態が脆弱接続状態であるかを判断し、はいの場合、ステップ1707を実行し、いいえの場合、ステップ1708を実行し；
ステップ1707：移動方向が＋1、移動距離がdmove  to  stableであるように指示する。
【０１４３】
この場合、補助装置と目標参照ノードとの間のリンク接続状態が脆弱接続状態であると確定されているため、補助装置が現在の目標参照ノードの脆弱接続領域に位置することを意味し、補助装置に対して位置調整を行い、補助装置を目標参照ノードと安定接続状態に達し得る安定接続領域に移動させる必要があると判断する。安定接続領域が脆弱接続領域に比べ目標参照ノードにより近いので、補助装置を目標参照ノードに接近する方向に移動させる必要がある。前述のように、目標参照ノードに接近する移動方向は、＋1と記され、移動距離は、前述の式（8）により計算することができる。
【０１４４】
ステップ1708：リンク接続状態が非接続状態であるように確定し；
ステップ1709：移動方向が＋1、移動距離がdmove  to  stableであるように指示する。
【０１４５】
この場合、補助装置と目標参照ノードとの間のリンク接続状態が非接続状態であると確定されているため、補助装置が現在の目標参照ノードの非接続領域に位置することを意味し、補助装置に対して位置調整を行い、補助装置を目標参照ノードと安定接続状態に達し得る安定接続領域に移動させる必要があると判断する。安定接続領域が非接続領域に比べ目標参照ノードにより近いので、補助装置を目標参照ノードに接近する方向に移動させる必要がある。前述のように、目標参照ノードへの移動方向は、＋1と記され、移動距離は、前述の式（8）により計算することができる。
【０１４６】
ステップ1710：リンク接続状態が安定接続状態であるかを判断し、はいの場合、ステップ1711を実行し、いいえの場合、ステップ1712を実行し；
本実施方式では、現在の対応する参照ノードが一般参照ノード（リンク検出応答パケットを返答した他のソースノード）、即ち、非目標参照ノードであると確定されている場合、補助装置の所在位置が一般参照ノードの非接続領域に位置する必要がある。補助装置が非目標参照ノードの非接続領域に位置するようにさせるために、補助装置は、次のような操作を行うことができ、即ち、移動方向及び移動距離を確定し、ネットワーク構築者が補助装置の現在の位置を、対応する非目標参照ノードの非接続領域を見つけるように調整する（移動させる）ように補助する。
【０１４７】
ステップ1711：移動方向が−1、移動距離がddepart  connectionであるように指示し；
この場合、補助装置と非目標参照ノードとの間のリンク接続状態が安定接続状態であると確定されているため、補助装置が現在の非目標参照ノードに比較的近く、現在の非目標参照ノードの安定接続領域に位置することを意味し、補助装置に対して位置調整を行い、補助装置を現在の非目標参照ノードと非接続状態に達し得る非接続領域に移動させる必要があると判断する。非接続領域が安定接続領域に比べ現在の非目標参照ノードにより遠いので、補助装置を非目標参照ノードを離れる方向に移動させる必要がある。前述のように、非目標参照ノードを離れる移動方向は、−1と記され、移動距離は、前述式（12）により計算することができる。
【０１４８】
ステップ1712：リンク接続状態が極安定接続状態であるかを判断し、はいの場合、ステップ1713を実行し、いいえの場合、ステップ1714を実行し；
ステップ1713：移動方向が−1、移動距離がddepart  connectionであるように指示し；
この場合、補助装置と非目標参照ノードとの間のリンク接続状態が極安定接続状態であると確定されているため、現在の補助装置が現在の非目標参照ノード距離に比較的近く、現在の非目標参照ノードの等価構築領域に位置することを意味し、補助装置に対して位置調整を行い、補助装置を、現在の非目標参照ノードと非接続状態に達し得る非接続領域に移動させる必要があると判断する。非接続領域が等価構築領域に比べ非目標参照ノードにより遠いので、補助装置を、非目標参照ノードを離れる方向に移動させる必要があり、前述のように、非目標参照ノードを離れる移動方向は、−1と記され、移動距離は、前述の式（12）により計算することができる。
【０１４９】
ステップ1714：リンク接続状態が脆弱接続状態であるかを判断し、はいの場合、ステップ1715を実行し、いいえの場合、ステップ1716を実行し；
ステップ1715：移動方向が−1、移動距離がddepart  connectionであるように指示し；
この場合、補助装置と非目標参照ノードとの間のリンク接続状態が脆弱接続状態であると確定されているため、現在の補助装置が現在の非目標参照ノードに比較的近く、現在の非目標参照ノードの脆弱接続領域に位置することを意味し、補助装置に対して位置調整を行い、補助装置を、現在の非目標参照ノードと非接続状態に達し得る非接続領域に移動させる必要があると判断する。非接続領域が脆弱接続領域に比べ現在の非目標参照ノードにより遠いので、補助装置を、非目標参照ノードを離れる方向に移動させる必要があり、前述のように、非目標参照ノードを離れる移動方向は、−1と記され、移動距離は、前述の式（12）により計算することができる。
【０１５０】
ステップ1716：リンク接続状態が非接続状態であると確定し；
ステップ1717：移動方向が0、移動距離が0であるように指示する。
この場合、補助装置と現在の非目標参照ノードとの間のリンク接続状態が非接続状態であると確定されているため、補助装置の所在する現在の位置が既に現在の非目標参照ノードの非接続領域に位置し、位置調整を行う必要がなく、移動方向を0と記し、移動距離標を0と記すと確定することができる。
【０１５１】
図18は、無線ネットワーク構築方法の他の実施方式のフローチャートである。図18に示すように、この方法は、次のようなステップを含む。
ステップ1801：構築待ち装置(補助装置)の身分（役）を中継ノード又はセンサノードと設定し；
ステップ1802：リンク検出要求をブロードキャストし；
ステップ1803：back−off起動回数がNより大きいかを判断し、はいの場合、ステップ1819を実行し、いいえの場合、ステップ1804を実行し；
ステップ1804：back−offメカニーズムを起動し；
ステップ1805：リンク検出応答を受信し；
ステップ1806：back−offが停止しているかを判断し、はいの場合、ステップ1807を実行し、いいえの場合、ステップ1805に戻り；
ステップ1807：リンク検出応答が受信されているかを判断し、はいの場合、ステップ1808を実行し、いいえの場合、ステップ1820を実行し；
ステップ1808：応答停止要求をユニキャストし；
ステップ1809：ACKが受信されているかを判断し、はいの場合、ステップ1810を実行し、いいえの場合、ステップ1821を実行し；
ステップ1810：１つの構築済みノードからのリンク検出応答が受信されているかを判断し、はいの場合、ステップ1811を実行し、いいえの場合、ステップ1822を実行し；
ステップ1811：現在の構築済みノードが目標参照ノードであると確定し；
ステップ1812：平均RSS及びPDRを計算し；
ステップ1813：補助装置と目標参照ノードとの間のリンク接続状態を確定し；
ステップ1814：補助装置と目標参照ノードとが安定接続状態にあるかを判断し、はいの場合、ステップ1815を実行し、いいえの場合、ステップ1824を実行し；
ステップ1815：補助装置と目標参照ノードとの現在の距離を計算し；
ステップ1816：移動方向が0であるように設置し；
ステップ1817：移動距離が0であるように設置し；
ステップ1818：リンク状態表中の情報を更新し、補助装置と目標参照ノードとの間のリンク接続状態の情報を指示（提示）し；
ステップ1819：補助装置を新しい位置に移動させ；
ステップ1820：back−offを再起動し、応答待ち延長時間をN×k秒と設定し；
ステップ1821：応答停止要求を再送信し；
ステップ1822：リンク検出応答を返答した各ソースノードの子ノード数を比較し；
ステップ1823：子ノードが最も少ないソースノード（負荷最小）を目標参照ノードと、他のソースノードを参照ノードと確定し、ステップ1812に戻り；
この時、ステップ1812では、各ソースノードについてその平均RSS及びPDRを計算する。その次のステップ1813では、補助装置と目標参照ノード及び参照ノードとの間のリンク接続状態を確定し、そして、その次のステップ1814では、補助装置と目標参照ノードとが安定接続状態にあるかを判断し、また、補助装置と参照ノードとが非接続状態にあるかを判断する。
はいと判断された場合、ステップ1815では、補助装置と各参照ノードとの間の現在の距離を計算する。また、その次のステップ1818では、リンク状態表中の情報を更新し、補助装置と各参照ノードとの間のリンク接続状態の情報を指示する。
【０１５２】
いいえと判断された場合、ステップ1824を実行する。
ステップ1824：補助装置と各参照ノードとの間の現在の距離を計算し；
ステップ1825：移動方向を確定し；
ステップ1826：移動距離を計算し、ステップ1818に戻り、ステップ1818では、リンク状態表中の情報を更新し、補助装置と各参照ノードとの間のリンク接続状態の情報を指示する。
【０１５３】
本発明の実施例における方法により、ネットワーク構築時に、ネットワーク構築者にリンク接続状態をリアルタイムでフィードバックすることができ、これにより、ネットワーク構築者は、比較的短い時間内で安定接続状態にある１つのノード構築位置を正確に見つけることができる。さらに、検出／測定ツールとされても良く、即ち、このツールを用いることにより、目標構築領域で測定を大量に行い、各ノードの周囲の異なる接続状態領域を取得し、そして、シミュレーションツールなどの他の分析ツールとともに、ネットワーク全体の最適な構築案を得ることもできる。
【０１５４】
本発明の実施例は、さらに、コンピュータ可読プログラムを提供し、そのうち、携帯端末で前記プログラムを実行する時に、前記プログラムは、コンピュータに、前記携帯端末中で実施例3に記載の方法を実行させる。
【０１５５】
本発明の実施例は、さらに、コンピュータ可読プログラムを記憶した記憶媒体を提供し、そのうち、前記コンピュータ可読プログラムは、コンピュータに、携帯端末中で実施例3に記載の方法を実行させる。
【０１５６】
また、本発明の実施例による装置及び方法は、ソフトウェアにより実現されても良く、ハードェアにより実現されてもよく、ハードェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現されても良い。また、本発明は、このようなコンピュータ可読プログラムにも関し、即ち、前記プログラムは、ロジック部品により実行される時に、前記ロジック部品に、上述の装置又は構成要素を実現させることができ、又は、前記ロジック部品に、上述の方法又はそのステップを実現させることができる。さらに、本発明は、上述のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えば、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、DVD、flashメモリなどにも関する。
【０１５７】
また、上述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。
【０１５８】
（付記1）
無線ネットワーク構築用補助装置であって、
リンク検出要求をブロードキャストするための送信ユニット；
所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集するための収集ユニット；
前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定するための第一確定ユニット；
前記リンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定するための第二確定ユニット；及び
前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定するための第三確定ユニットを含む、装置。
（付記2）
付記1に記載の装置であって、
前記第一確定ユニットは、１つのみの参照ノードが前記リンク検出応答を送信した時に、前記参照ノードを前記装置の目標参照ノードと確定し、複数の参照ノードが前記リンク検出応答を送信した時に、前記複数の参照ノードのうちの負荷が最小である参照ノードを前記装置の目標参照ノードと確定し、前記複数の参照ノードのうちの他の参照ノードを前記装置の非目標参照ノードと確定する、装置。
（付記3）
付記1に記載の装置であって、
前記第二確定ユニットは、
各参照ノードが送信したリンク検出応答の平均受信信号強度（RSS）及びパケット到達率（PDR）を計算するための第一計算モジュール；及び
前記平均RSS及びPDRと、予め設定された状態閾値とに基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定するための第一確定モジュールを含む、装置。
（付記4）
付記3に記載の装置であって、
前記第一確定モジュールは、前記平均RSSが第一状態応に達するに満足すべき最小RSS以上であり、且つ前記PDRが第一状態に達するに満足すべき最小PDR以上である時に、前記装置と前記参照ノードとの間のリンク接続状態を第一状態と確定し、
前記第一確定モジュールは、前記平均RSSが第二状態に達するに満足すべき最小RSS以上であり、第一状態に達するに満足すべき最小RSSよりも小さく、且つ前記PDRが第二状態に達するに満足すべき最小PDR以上である時に、前記装置と前記参照ノードとの間のリンク接続状態を第二状態と確定し、
前記第一確定モジュールは、前記平均RSSが第三状態に達するに満足すべき最小RSS以上であり、第二状態に達するに満足すべき最小RSSよりも小さく、且つ前記PDRが第三状態に達するに満足すべき最小PDR以上である時に、前記装置と前記参照ノードとの間のリンク接続状態を第三状態と確定し；及び
前記第一確定モジュールは、前記平均RSSが第三状態に達するに満足すべき最小RSSよりも小さく、且つ前記PDRが第三状態に達するに満足すべき最小PDRよりも小さい時に、前記装置と前記参照ノードとの間のリンク接続状態を第四状態と確定する、装置。
（付記5）
付記1に記載の装置であって、
前記第三確定ユニットは、
前記目標参照ノードのみが前記リンク検出応答を送信した時に、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第二状態であるかを判断するための第一判断モジュール；及び
前記第一判断モジュールの判断結果がはいのときに、前記装置の前記目標参照ノードに対しての現在の距離を計算し、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動方向及び移動距離をともに0と確定し、前記第一判断モジュールの判断結果がいいえのときに、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての現在の距離、移動方向及び移動距離を確定するための第二計算モジュールを含む、装置。
（付記6）
付記5に記載の装置であって、
前記第二計算モジュールは、
【数７】
2017175619.tif 000010
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての現在の距離を計算し、
そのうち、Ptは、送信パワーであり、Gtは、送信アンテナ利得であり、Grは、受信アンテナ利得であり、htは、送信アンテナ高度であり、hrは、受信アンテナ高度であり、Lは、システム損耗因子であり、Pcurrentは、現在の位置の受信信号強度RSSであり、
そのうち、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第三状態又は第四状態である場合、前記第二計算モジュールは、
dmove  to  stable＝dcurrent−dstable
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動距離を確定し、且つ、移動方向を、前記目標参照ノードに接近する方向と確定し、
そのうち、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第一状態である場合、前記第二計算モジュールは、
ddepart  ultra-stable＝dultra−dcurrent
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動距離を確定し、且つ、確定移動方向を、前記目標参照ノードを離れる方向と確定し、
そのうち、dcurrentは、前記装置の前記目標参照ノードに対しての現在の距離であり、dstableは、前記第二状態に満足する最大ノード構築理論距離であり、dultraは、前記第一状態に満足する最大ノード構築理論距離である、装置。
（付記7）
付記1に記載の装置であって、
前記第三確定ユニットは、
前記目標参照ノードの他に、非目標参照ノードも前記リンク検出応答を送信した時に、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第二状態であるかを判断し、且つ、前記装置の前記非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第四状態であるかを判断するための第二判断モジュール；及び
前記第二判断モジュールの判断結果がはいのときに、前記装置の前記目標参照ノード及び前記非目標参照ノードに対しての現在の距離を計算し、前記装置の前記目標参照ノード及び前記非目標参照ノードに対しての移動方向及び移動距離をともに0と確定し、前記第二判断モジュールの判断結果がいいえのときに、前記装置の前記目標参照ノード及び前記非目標参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の前記目標参照ノード及び前記非目標参照ノードに対しての現在の距離、移動方向及び移動距離を確定するための第三計算モジュールを含む、装置。
（付記8）
付記7に記載の装置であって、
前記第三計算モジュールは、
【数８】
2017175619.tif 000011
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノード及び前記非目標参照ノードに対しての現在の距離を計算し、
そのうち、Ptは、送信パワーであり、Gtは、送信アンテナ利得であり、Grは、受信アンテナ利得であり、htは、送信アンテナ高度であり、hrは、受信アンテナ高度であり、Lは、システム損耗因子であり、Pcurrentは、現在の位置の受信信号強度RSSであり、
そのうち、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第二状態である場合、前記第三計算モジュールは、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動距離及び移動方向をともに0と確定し；
そのうち、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第三状態又は第四状態である場合、前記第三計算モジュールは、
dmove  to  stable＝dcurrent−dstable
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動距離を計算し、且つ、移動方向を、前記目標参照ノードに接近する方向と確定し、
そのうち、前記装置の前記目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第一状態である場合、前記第三計算モジュールは、
ddepart  ultra-stable＝dultra−dcurrent
に基づいて、前記装置の前記目標参照ノードに対しての移動距離を計算し、且つ、移動方向を、前記目標参照ノードを離れる方向と確定し、
そのうち、dcurrentは、前記装置の前記目標参照ノードに対しての現在の距離であり、dstableは、前記第二状態に満足する最大ノード構築理論距離であり、dultraは、前記第一状態に満足する最大ノード構築理論距離であり、
そのうち、前記装置の前記非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第一状態又は第二状態又は第三状態である場合、前記第三計算モジュールは、
ddepart  connection＝dconnect−dcurrent
に基づいて、前記装置の前記他の参照ノード対して移動距離を計算し、且つ、移動方向を、前記目標参照ノードを離れる方向と確定し、
そのうち、dcurrentは、記装置の前記他の構築済みノードに対しての現在の距離であり、dconnectは、前記第三状態に満足する最大ノード構築理論距離であり；
そのうち、前記装置の前記非目標参照ノードに対してのリンク接続状態が第四状態である場合、前記第三計算モジュールは、前記装置の前記非目標参照ノードに対しての移動方向及び移動距離をともに0と確定する、装置。
（付記9）
付記1に記載の装置であって、
更新ユニットをさらに含み、
前記更新ユニットは、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、リンク状態表を更新する、装置。
（付記10）
付記9に記載の装置であって、
提示ユニットをさらに含み、
前記提示ユニットは、前記更新ユニットの更新後のリンク状態表を提示する、装置。
（付記11）
付記1に記載の装置であって、
起動ユニットをさらに含み、
前記起動ユニットは、前記送信ユニットが前記リンク検出要求をブロードキャストした後に、back−off起動し、応答待ち時間を第一所定期間と設定し、構築待ち済みノードからの前記リンク検出応答を待つようにさせ、これにより、前記収集ユニットは、前記第一所定期間内で受信された前記リンク検出応答を収集する、装置。
（付記12）
付記11に記載の装置であって、
判断ユニットをさらに含み、
前記判断ユニットは、前記応答待ち時間が予め設定された最大待ち時間を超えたかを判断し、はいと判断された場合、処理を終了させ、いいえと判断された場合、前記収集ユニットに後続の処理を行うように通知する、装置。
（付記13）
付記11に記載の装置であって、
前記送信ユニットは、さらに、前記収集ユニットが前記応答待ち時間内で前記リンク検出応答を収集した後に、前記リンク検出応答を送信した前記構築済みノードに応答停止要求を送信し、前記構築済みノードに前記リンク検出応答の送信を停止するように通知する、装置。
（付記14）
付記13に記載の装置であって、
前記送信ユニットは、前記収集ユニットが前記構築済みノードからフィードバックされた確認情報を受信せず、且つ、依然として前記構築済みノードから送信された前記リンク検出応答を受信し得る時に、再び前記構築済みノードに前記応答停止要求を、前記構築済みノードからフィ−バックされた確認情報を受信するまで送信する、装置。
（付記15）
付記11に記載の装置であって、
前記送信ユニットは、前記収集ユニットが前記応答待ち時間内で前記リンク検出応答を収集しない場合、再び前記リンク検出要求をブロードキャストし、前記起動ユニットは、前記送信ユニットが再び前記リンク検出要求をブロードキャストした後に、再び前記back−offを起動し、前記応答待ち時間を第二所定期間と変更し、築待ち済みノードから返答されるリンク検出応答を待つようにさせる、装置。
（付記16）
携帯端末であって、
前記携帯端末は、無線ネットワーク構築用補助装置を含み、前記無線ネットワーク構築用補助装置は、
リンク検出要求をブロードキャストし；
所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集し；
前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定し；
前記リンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定し；及び
前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定するように構成される、携帯端末。
（付記17）
無線ネットワーク構築方法であって、
リンク検出要求をブロードキャストし；
所定時間内で受信されたリンク検出応答を収集し；
前記リンク検出応答を送信したノードを参照ノードとし、前記装置の目標参照ノード及び非目標参照ノードを確定し；
前記リンク検出応答に基づいて、前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態を確定し；及び
前記装置の各参照ノードに対してのリンク接続状態に基づいて、前記装置の移動方向及び距離を確定することを含む、方法。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。
【図１】
2017175619.tif 000014
【図２】
2017175619.tif 000015
【図３】
2017175619.tif 000016
【図４】
2017175619.tif 000017
【図５】
2017175619.tif 000018
【図６】
2017175619.tif 000019
【図７】
2017175619.tif 000020
【図８】
2017175619.tif 000021
【図９】
2017175619.tif 000022
【図１０】
2017175619.tif 000023
【図１１】
2017175619.tif 000024
【図１２】
2017175619.tif 000025
【図１３】
2017175619.tif 000026
【図１４】
2017175619.tif 000027
【図１５】
2017175619.tif 000028
【図１６】
2017175619.tif 000029
【図１７】
2017175619.tif 000030
【図１８】
2017175619.tif 000031