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公開番号2024106040
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-07
出願番号2023010101
出願日2023-01-26
発明の名称通信装置、通信方法、およびプログラム
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H04W 40/24 20090101AFI20240731BHJP(電気通信技術)
要約【課題】近隣ノードに関する情報を保持するメモリリソースを枯渇し、新たな近隣ノードを検知した場合に、短い時間でマルチホップネットワークを安定化させる通信装置、通信方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】通信装置は、近隣ノードとの通信品質を含む近隣情報を含むネイバーテーブルを記憶する記憶部105と、近隣情報に基づいて、近隣ノードの中から親ノードを選択する経路制御部と、テストフレームを送信し、近隣ノードとの間の通信品質を測定し、近隣情報を更新するテストフレーム送受信部と、新規の近隣ノードから広報フレームを受信し、広報フレームの送信元の新規の近隣ノードの近隣情報がテーブルに存在せず、テーブルに空きが無く、かつ、テーブルに近隣情報が記憶された近隣ノードのうち通信品質を測定済みの近隣ノードが所定数未満である場合、新規の近隣ノードの近隣情報をテーブルに登録しない広報フレーム受信部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
近隣ノードとの通信品質を含む近隣情報を含むネイバーテーブルを記憶する記憶部と、
前記ネイバーテーブルが含む前記近隣情報に基づいて、前記近隣ノードの中から親ノードを選択する経路制御部と、
前記近隣ノードにテストフレームを送信して、当該近隣ノードとの間の通信品質を測定し、測定した前記通信品質に基づいて、前記近隣情報を更新するテストフレーム送受信部と、
新規の前記近隣ノードから広報フレームを受信し、当該広報フレームの送信元の前記新規の近隣ノードの前記近隣情報が前記ネイバーテーブルに存在せず、前記ネイバーテーブルに空きが無く、かつ、前記ネイバーテーブルに前記近隣情報が記憶された前記近隣ノードのうち前記通信品質を測定済みの前記近隣ノードが所定数未満である場合、前記新規の近隣ノードの前記近隣情報を前記ネイバーテーブルに登録しない広報フレーム受信部と、
を備える通信装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記広報フレーム受信部は、
前記新規の近隣ノードの前記近隣情報が前記ネイバーテーブルに存在せず、前記ネイバーテーブルに空きが無く、かつ、前記ネイバーテーブルに前記近隣情報が記憶された前記近隣ノードのうち前記通信品質を測定済みの前記近隣ノードが前記所定数以上である場合、
前記ネイバーテーブルに前記近隣情報が記憶されている前記近隣ノードとの前記通信品質と、集約装置から当該近隣ノードまでのパスコストと、を足し合わせた第１コストを算出し、
前記集約装置から前記新規の近隣ノードまでのパスコストと、予め設定されたパスコストと、を足し合わせた第２コストを算出し、
前記第１コストが最も大きい前記近隣ノードを削除候補の近隣ノードに設定し、前記第２コストが、前記削除候補の近隣ノードの前記第１コストより大きい場合、前記新規の近隣ノードを前記削除候補の近隣ノードに設定し直し、
前記削除候補の近隣ノードの前記近隣情報が前記ネイバーテーブルに存在する場合、前記削除候補の近隣ノードの前記近隣情報を前記ネイバーテーブルから削除し、かつ前記新規の近隣ノードの前記近隣情報を前記ネイバーテーブルに登録する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記テストフレーム送受信部は、前記近隣ノードからのテストフレームの受信電波レベル、または前記近隣ノードに届いた前記通信装置からのテストフレームの受信電波レベルを前記通信品質として測定し、
前記広報フレーム受信部は、前記ネイバーテーブルに前記近隣情報が含まれる前記近隣ノード、および前記新規の近隣ノードのうち、前記受信電波レベルが最も低い前記近隣ノードの前記近隣情報を前記ネイバーテーブルから削除する、請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記広報フレーム受信部は、前記ネイバーテーブルに前記近隣情報が登録された前記近隣ノードのうち前記受信電波レベルが最も低い前記近隣ノードを削除候補の近隣ノードに設定し、前記新規の近隣ノードの前記受信電波レベルが前記削除候補の近隣ノードの前記受信電波レベルより低い場合、前記新規の近隣ノードを前記削除候補の近隣ノードに設定し直し、前記削除候補の近隣ノードの前記近隣情報を前記ネイバーテーブルから削除する、請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
通信装置で実行される通信方法であって、
経路制御部が、ネイバーテーブルに含まれかつ近隣ノードとの通信品質を含む近隣情報に基づいて、前記近隣ノードの中から親ノードを選択する工程と、
テストフレーム送受信部が、前記近隣ノードにテストフレームを送信して、当該近隣ノードとの間の通信品質を測定し、測定した前記通信品質に基づいて、前記近隣情報を更新する工程と、
広報フレーム受信部が、新規の前記近隣ノードから広報フレームを受信し、当該広報フレームの送信元の前記新規の近隣ノードの前記近隣情報が前記ネイバーテーブルに存在せず、前記ネイバーテーブルに空きが無く、かつ、前記ネイバーテーブルに前記近隣情報が記憶された前記近隣ノードのうち前記通信品質を測定済みの前記近隣ノードが所定数未満である場合、前記新規の近隣ノードの前記近隣情報を前記ネイバーテーブルに登録しない工程と、
を含む通信方法。
【請求項６】
コンピュータを、
ネイバーテーブルに含まれかつ近隣ノードとの通信品質を含む近隣情報に基づいて、前記近隣ノードの中から親ノードを選択する経路制御部と、
前記近隣ノードにテストフレームを送信して、当該近隣ノードとの間の通信品質を測定し、測定した前記通信品質に基づいて、前記近隣情報を更新するテストフレーム送受信部と、
新規の前記近隣ノードから広報フレームを受信し、当該広報フレームの送信元の前記新規の近隣ノードの前記近隣情報が前記ネイバーテーブルに存在せず、前記ネイバーテーブルに空きが無く、かつ、前記ネイバーテーブルに前記近隣情報が記憶された前記近隣ノードのうち前記通信品質を測定済みの前記近隣ノードが所定数未満である場合、前記新規の近隣ノードの前記近隣情報を前記ネイバーテーブルに登録しない広報フレーム受信部と、
して機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、通信装置、通信方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
木構造（ＤＡＧ：Directed Acyclic Graph）の通信経路（所謂、メッシュネットワーク）を自動構成する技術、各ノード（通信装置の一例）がデータをバケツリレーする技術、通信品質が良くかつ集約装置までのポップ数が少なくなる親ノードを選択して自動的に切り替える技術等が開示されている。ここで、集約装置は、ボーダールータ、コンセントレータ、ルートノード等とも呼ばれる。
【０００３】
また、親ノードを選択するために、近隣ノードに関する情報を収集し、当該収集した情報を用いて親ノードを選択するアルゴリズムが開示されている。ここで、近隣ノードに関する情報としては、受信電波レベル（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator、ＬＱＩ：Link Quality Indicator）、フレーム到達の割合を示す値であるＥＴＸ、パスコスト（または、Rank値）等であっても良い。
【０００４】
受信電波レベルは、自ノードから近隣ノードへ届いたフレームの受信レベルである。または、受信電波レベルは、近隣ノードから自ノードへ届いたフレームの受信レベルである。ＥＴＸは、自ノードから近隣ノードへ送信したデータフレーム数と、自ノードに到着したデータフレーム数と、から求めた値である。パスコストは、例えば、集約装置から近隣ノードまでのホップ数と、固定値と、を乗算した値である。また、パスコストは、集約装置から近隣ノードまでの通信品質値の累計であっても良く、集約装置から近隣ノードまでのホップ数と、固定値と、を乗算した値に、さらに集約装置から近隣ノードまでの通信品質値の累計を加えた値であっても良い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６１６４００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術においては、通信装置のメモリ量には限りがあるため、全ての近隣ノードに関する情報を記憶できない場合がある。また、近隣ノードに関する情報を保持するメモリリソースが枯渇しかつ新たな近隣ノードを検知した場合における当該新たな近隣ノードに関する情報の管理アルゴリズムが知られていない。具体的には、新たな近隣ノードを検知した場合、記憶しているいずれかの近隣ノードに関する情報を破棄するか、または、新たな近隣ノードに関する情報を記憶せずに破棄するか、を管理するアルゴリズムが知られていない。また、短い時間でマルチホップネットワークを安定化させるための情報管理方法が知られていない。例えば、特許文献１記載の技術では、単純に先勝ちしており、メモリリソースが枯渇していた場合、既存の近隣ノードに関する情報を追い出さず、新規に検知した近隣ノードに関する情報を保持しない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、近隣ノードに関する情報を保持するメモリリソースを枯渇し、かつ新たな近隣ノードを検知した場合に、短い時間でマルチホップネットワークを安定化させることができる通信装置、通信方法、およびプログラ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】
【０００８】
実施形態の通信装置は、記憶部と、経路制御部と、テストフレーム送受信部と、広報フレーム受信部と、を備える。記憶部は、近隣ノードとの通信品質を含む近隣情報を含むネイバーテーブルを記憶する。経路制御部は、ネイバーテーブルが含む近隣情報に基づいて、近隣ノードの中から親ノードを選択する。テストフレーム送受信部は、近隣ノードにテストフレームを送信して、当該近隣ノードとの間の通信品質を測定し、測定した通信品質に基づいて、近隣情報を更新する。広報フレーム受信部は、新規の近隣ノードから広報フレームを受信し、当該広報フレームの送信元の新規の近隣ノードの近隣情報がネイバーテーブルに存在せず、ネイバーテーブルに空きが無く、かつ、ネイバーテーブルに近隣情報が記憶された近隣ノードのうち通信品質を測定済みの近隣ノードが所定数未満である場合、新規の近隣ノードの近隣情報をネイバーテーブルに登録しない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１の実施形態にかかる通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
図２は、第１の実施形態にかかる通信装置が有するネイバーテーブルの一例を説明するための図である。
図３は、第１の実施形態にかかる通信装置における近隣ノードの近隣情報の登録処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図４は、第１の実施形態にかかる通信装置における削除候補の近隣ノードの探索処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図５は、第２の実施形態にかかる通信装置における近隣ノードの近隣情報の登録処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図６は、第２の実施形態にかかる通信装置における受信電波レベルが最悪の近隣ノードを探索する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して、本実施形態にかかる通信装置、通信方法、およびプログラムの一例について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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