(57)【要約】【課題】無線周波数チャンネルは１６種類あり、ユーザは電波測定機器を使用して空きチャンネルを検索し、使用するチャンネルを選択する必要がある。  本発明は、搬送周波数チャンネルの選択が容易にできる無線通信ネットワークシステムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、複数のセンサノードと、このセンサノードが中継器を介在ないし非介在でつながる基地局と、前記センサノード、前記中継器、および前記基地局が作る通信網内で交わす通信に用いる無線通信手段を有する無線通信ネットワークシステムにおいて、前記無線通信手段は選択できる複数の搬送周波数チャンネルを有し、前記センサノードと前記基地局との接続経路情報より前記通信網内での通信に適する前記搬送周波数チャンネルを判別するチャンネル判別手段を有することを特徴とする。【選択図】図１
2009200583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサノードと、このセンサノードが中継器を介在ないし非介在でつながる基地局と、前記センサノード、前記中継器、および前記基地局が作る通信網内で交わす通信に用いる無線通信手段を有する無線通信ネットワークシステムにおいて、
前記無線通信手段は選択できる複数の搬送周波数チャンネルを有し、
前記センサノードと前記基地局との接続経路情報より前記通信網内での通信に適する前記搬送周波数チャンネルを判別するチャンネル判別手段を有することを特徴とする無線通信ネットワークシステム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信ネットワークシステムにおいて、
前記接続経路情報は、前記基地局につながる前記センサノードの接続数情報、電波強度情報、およびリンク品質情報を含むことを特徴とする無線通信ネットワークシステム。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信ネットワークシステムにおいて、
前記チャンネル判別手段で判別されるチャンネルに、自動または手動で選択されることを特徴とする無線通信ネットワークシステム。
【請求項４】
請求項１記載の無線通信ネットワークシステムにおいて、
前記搬送周波数チャンネルや前記接続経路情報の表示画面を表示するディスプレイ装置を備えることを特徴とする無線通信ネットワークシステム。
【請求項５】
請求項４記載の無線通信ネットワークシステムにおいて、
表示画面には、通信に適する前記搬送周波数チャンネルの優位順が示されることを特徴とする無線通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間欠的な動作を行うセンサノードと、そのセンサノードからの検知データを受信する交信が行なわれる基地局と、センサノードと基地局間の検知データの送信を中継する中継器を備えるセンサノード用の無線通信ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、センサに無線通信機能を有する小型の電子回路を付加して、現実世界の様々な情報をリアルタイムに情報処理装置に取り込むセンサノードの無線通信ネットワークシステム（センサネットという）が検討されている。そのセンサネットは、例えば、特許文献１に示される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８４７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサネットでは無線通信の搬送周波数チャンネルは１６種類あり、ユーザは電波測定機器を使用して無線通信の接続が確立しないチャンネルを検索してそのチャンネルを避け、接続が確立して無線通信の交信できる搬送周波数チャンネルを選択する必要がある。
【０００５】
本発明は、搬送周波数チャンネルの選択が容易にできる無線通信ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数のセンサノードと、このセンサノードが中継器を介在ないし非介在でつながる基地局と、前記センサノード、前記中継器、および前記基地局が作る通信網内で交わす通信に用いる無線通信手段を有する無線通信ネットワークシステムにおいて、前記無線通信手段は選択できる複数の搬送周波数チャンネルを有し、前記センサノードと前記基地局との接続経路情報より前記通信網内での通信に適する前記搬送周波数チャンネルを判別するチャンネル判別手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、センサノードと基地局との接続経路情報より通信網内での交信に適する搬送周波数チャンネルをチャンネル判別手段で判別できるので、適正な搬送周波数チャンネルが容易に選択でき、通信網内の良好な通信管理が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明を実施形態に係る実施例について説明する。
【０００９】
まず、無線通信ネットワークシステムについて、図１を引用して述べる。
【００１０】
このネットワークシステムは、基地局１、中継器２〜５、センサノード６〜１０、通信制御管理センター２０で構築されている。基地局１、中継器２〜５、センサノード６〜１０で作られるネットワーク（通信網）は無線通信手段（無線通信機能）を備え、センサノードの検知情報は無線通信で交わされる。
【００１１】
無線通信手段は、複数の搬送周波数チャンネルと、通信に使用する搬送周波数チャンネルを選択するチャンネル選択手段を有する。通信制御管理センター２０は基地局に設けることも可能である。
【００１２】
通信制御管理センター２０は交信に適する搬送周波数チャンネルを判別するチャンネル判別手段と、チャンネル選択手段に選択作動を指示する指示部を有する。
【００１３】
通信制御管理センター２０は、センサノード、中継器、および基地局の通信網内で交わされる無線通信の通信接続情報をもとにして通信網内で通信に適する搬送周波数チャンネルをチャンネル判別手段で判別する。通信制御管理センター２０の指示部は、その判別された搬送周波数チャンネルで通信網内の通信が行なわれるようにセンサノード、中継器、および基地局のチャンネル選択手段に指示する。通信網内の通信は、統一された搬送周波数チャンネルで通信が行われる。
【００１４】
このチャンネル選択手段による搬送周波数チャンネルの設定は、無線通信ネットワークシステムを構築した初期やメンテナンスの際に実施し、通信稼働中に搬送周波数チャンネルを変更することはしない。
【００１５】
センサノード６は基地局１と直に交信が行われる。センサノード７は中継器３を介して基地局１と交信が行われる。センサノード８は中継器２を介して基地局１と交信が行われる。センサノード９は中継器２、中継器４を介して基地局１と交信が行われる。
【００１６】
センサノード１０は中継器２、中継器４、中継器５を介して基地局１と交信が行われる。基地局１には中継器２〜５およびセンサノード６〜１０が接続されて交信が行われるが、センサノード６〜１０は、センサノードの相互間で接続されて交信が行われることはない。
【００１７】
基地局、中継器およびセンサノード間は無線通信の通信網で接続されており、各センサノード毎の各搬送周波数チャンネルに対応する無線通信の接続経路品質情報はそれぞれ取得される。これはパケット通信のもとで取得される。
【００１８】
通信網を構成する基地局は接続経路品質情報を取得する機能を保持する。接続経路品質情報は、センサノードの接続数情報、電波強度情報、およびリンク品質情報を含む。センサノードの接続数情報は優先度の高い情報である。センサノードの検知データを欠かさず基地局に提供するのには、何れのセンサノードとも通信の接続が確立していることが不可欠である。
【００１９】
通信制御管理センター２０は、その接続経路品質情報を収集し、通信網内での交信に適する搬送周波数チャンネルをチャンネル判別手段で判別する。チャンネル判別手段は収集した接続経路品質情報をもとに搬送周波数チャンネルを判定するので、適正な搬送周波数チャンネルを容易に選択できる。このため、何れのセンサノードの検知データが欠かさず通信網に提供され、無線通信ネットワークシステムの良好な通信管理が実現できる。
【００２０】
また、判別された適正な統一した搬送周波数チャンネルを通信網内で用いるので、センサノード毎に異なる搬送周波数チャンネルを使用するものに比べ、無線通信手段が格段に簡素化され、通信管理も容易になる。
【００２１】
接続経路品質情報の電波強度情報は０〜−１１０の値をとり、大きい値の方が、電波強度情報が強い。リンク品質情報は０〜２５５の値をとり、大きい値の方が、品質情報が良い。基地局、中継器およびセンサノード間での無線通信は接続経路品質情報の良好なもとで行なわれるのが望ましい。
【００２２】
次にセンサノード、中継器、および基地局に至る接続経路の関連付け、および接続経路品質情報の作成に関し、表を引用して説明する。
【００２３】
基地局は、表１に示すネットワークテーブルを有する。ネットワークテーブルには、ネットワークに参加している中継器およびセンサノードのネットワークアドレスが登録されている。
【００２４】
表１に示すネットワークテーブルの登録情報から図１に示すネットワーク構築状態を判別するには、各中継器およびセンサノードが直接接続している親ノードのネットワークアドレスを知る必要がある。
【００２５】
【表１】
2009200583.tif 000003
【００２６】
基地局のネットワークアドレスは常に０ｘ００００であり、中継器のネットワークアドレスは規定された最大子ノード数＋１となり、センサノードのネットワークアドレスは親ノードのネットワークアドレス＋ｘ（１≦ｘ≦最大子ノード数）となる。
【００２７】
したがってセンサノードの親ノードのネットワークアドレスは、自身のネットワークアドレス未満、かつ、（最大子ノード数＋１）の整数倍の最大値となる。
【００２８】
中継器の親ノードのネットワークアドレスは基地局および各中継器のルーティングテーブルから判別する。
【００２９】
ルーティングテーブルには最終宛先ネットワークアドレスに対応する送信先ネットワークアドレスが登録されている。
【００３０】
基地局（ＧＷ）のルーティングテーブルが表２に示す内容だとすると、中継器（ＲＴ１）、中継器（ＲＴ２）のネットワークアドレスに対応する送信先ネットワークアドレスが、それぞれのネットワークアドレスと同一であるため、中継器（ＲＴ１）、中継器（ＲＴ２）の親は基地局（ＧＷ）であることがわかる。
【００３１】
中継器（ＲＴ３）、中継器（ＲＴ４）のネットワークアドレスに対応する送信先ネットワークアドレスは中継器（ＲＴ１）のネットワークアドレスであるため、中継器（ＲＴ３）、中継器（ＲＴ４）の親ノードのネットワークアドレスは中継器（ＲＴ１）のルーティングテーブルから判別する。
【００３２】
【表２】
2009200583.tif 000004
【００３３】
中継器（ＲＴ１）のルーティングテーブルが表３に示す内容だとすると、中継器（ＲＴ３）のネットワークアドレスに対応する送信先ネットワークアドレスが中継器（ＲＴ３）のネットワークアドレスと同一であるため、中継器（ＲＴ３）の親は中継器（ＲＴ１）であることがわかる。
【００３４】
中継器（ＲＴ４）のネットワークアドレスに対応する送信先ネットワークアドレスは中継器（ＲＴ３）のネットワークアドレスであるため、中継器（ＲＴ４）の親ノードのネットワークアドレスは中継器（ＲＴ３）のルーティングテーブルから判別する。
【００３５】
【表３】
2009200583.tif 000005
【００３６】
中継器（ＲＴ３）のルーティングテーブルが表４に示す内容だとすると、中継器（ＲＴ４）のネットワークアドレスに対応する送信先ネットワークアドレスが中継器（ＲＴ４）のネットワークアドレスと同一であるため、中継器（ＲＴ４）の親は中継器（ＲＴ３）であることがわかる。
【００３７】
【表４】
2009200583.tif 000006
【００３８】
以上から各中継器およびセンサノードが直接接続している親ノードのネットワークアドレス情報から表５に示すペアレントテーブルを作成することが可能となる。
【００３９】
【表５】
2009200583.tif 000007
【００４０】
基地局（ＧＷ）は表５に示すペアレントテーブルの親ネットワークアドレスのセンサノードに対して、表６に示すところのその親ネットワークアドレスに直接接続しているセンサノードとの接続経路情報である経路品質の取得開始を指示するコマンドＣＭＤ１を送信する。コマンドＣＭＤ１では接続経路情報（リンク品質等）を取得するセンサノードのネットワークアドレスを指定する。
【００４１】
コマンドＣＭＤ１を受信したセンサノードは指定されたネットワークアドレスに対して接続経路情報を取得するコマンドＣＭＤ２を送信する。
【００４２】
コマンドＣＭＤ２を受信したセンサノードは、コマンドＣＭＤ２を受信した際の接続経路情報（電波強度ＲＳＳＩ−Ｌおよびリンク品質ＬＱＩ−Ｌ等）を使用してレスポンス（ＲＥＳ１）を作成し、送信元へ返戻する。
【００４３】
レスポンス（ＲＥＳ１）を受けたセンサノードは、レスポンス（ＲＥＳ１）を受信した際の接続経路情報（電波強度ＲＳＳＩ−Ｕおよびリンク品質ＬＱＩ−Ｕ等）とレスポンスＲＥＳ１を組み合わせてレスポンスＲＥＳ２を作成し、基地局へ返戻する。
【００４４】
【表６】
2009200583.tif 000008
【００４５】
以上の処理をペアレントテーブルに登録されているネットワークアドレスごとに実施することによって、表７に示す接続経路情報に係わる経路品質テーブルを作成することが可能となる。
【００４６】
基地局（ＧＷ）は無線通信ネットワークに使用する搬送周波数チャンネルのチャンネルを切換え、それぞれの経路品質テーブルを作成する。
【００４７】
【表７】
2009200583.tif 000009
【００４８】
表８に搬送周波数チャンネルとの関連で経路品質テーブルをまとめたチャンネル品質テーブルを示す。チャンネル品質テーブルの構成は、搬送周波数チャンネル毎に、接続経路情報であるセンサノードの接続数情報（Ｎｏｄｅ）、最低電波強度情報（ＭｉｎＲ）、平均電波強度情報（ＡｖｅＲ）、最低リンク品質情報（ＭｉｎＬ）、平均リンク品質情報（ＡｖｅＬ）をまとめている。
【００４９】
【表８】
2009200583.tif 000010
【００５０】
表９に表示順序優先度設定テーブルのＩｔｅｍを示す。表示順序優先度設定テーブルはユーザによって設定可能とし、各項目ごとの優先度を設定する。
【００５１】
センサノード（Ｎｏｄｅ）の接続数情報は、優先度の高い情報である。センサノード（Ｎｏｄｅ）の全体数が９箇所であるので、搬送周波数チャンネル１６を除く、他の搬送周波数チャンネル１６は全部のセンサノード（Ｎｏｄｅ）に接続している。
【００５２】
センサノード（Ｎｏｄｅ）以外のＩｔｅｍに関する順位は、その無線通信ネットワークの環境やセンサノード（Ｎｏｄｅ）の検知データの重要性等に応じてユーザ側が適宜に構築する。
【００５３】
【表９】
2009200583.tif 000011
【００５４】
チャンネル品質テーブルが表８に示す内容であり、表示順序優先テーブルの内容が表９に示す内容である場合、センサノードＮｏｄｅが８である搬送周波数チャンネル１６は最下位となり、ＭｉｎＲが最大である搬送周波数チャンネル１１が最上位となる。また、ＭｉｎＲが同値である搬送周波数チャンネル１６と搬送周波数チャンネル２６では、ＡｖｅＲが大きい搬送周波数チャンネル１６が上位となり、表示順序は表１０に示す表示テーブルの内容となる。
【００５５】
【表１０】
2009200583.tif 000012
【００５６】
上述したようにネットワーク（通信網）は無線通信手段（無線通信機能）、通信制御管理センター２０を備え、無線通信手段には搬送周波数チャンネルを選択するチャンネル選択手段、チャンネル選択手段に選択作動を指示する指示部などが設けられている。
【００５７】
このネットワーク（通信網）の接続経路情報は、通信制御管理センター２０に設けた液晶表示器（ディスプレイ装置）の表示画面（図２）を使用して、表１０に示す表示テーブルに従ってユーザに各搬送周波数チャンネル毎に開示される。この表示内容を見てユーザは各搬送周波数チャンネルに対する優先順位度を取得することが可能となり、最適な搬送周波数チャンネルの選択および接続経路品質の管理が実現できる。
【００５８】
適正な搬送周波数チャンネルへの設定は、チャンネル判別手段の指示部により自動的に、またはユーザが手動で選択設定をする。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例に係るもので、無線通信ネットワークシステムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係るもので、通信制御管理センターに設けたディスプレイ装置の表示画面を用いて搬送周波数チャンネルの接続経路情報を示した表示例である。
【符号の説明】
【００６０】
１…基地局（ＧＷ：ゲートウェイ）、２…中継器（ＲＴ１：ルータ）、３…中継器（ＲＴ２：ルータ）、４…中継器（ＲＴ３：ルータ）、５…中継器（ＲＴ４：ルータ）、６…センサノード（ＳＮ０）、７…センサノード（ＳＮ１）、８…センサノード（ＳＮ２）、９…センサノード（ＳＮ３）、１０…センサノード（ＳＮ４）、２０…通信制御管理センター。
【図１】
2009200583.tif 000013
【図２】
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