特許 5720617 管理装置及び通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5720617

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】管理装置及び通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/18 20090101AFI20150430BHJP

   H04W 4/04 20090101ALI20150430BHJP

   H04W 4/00 20090101ALI20150430BHJP

   H04J 3/00 20060101ALI20150430BHJP

   H04L 29/04 20060101ALI20150430BHJP

【ＦＩ】

   H04W28/18

   H04W4/04 190

   H04W4/00 111

   H04J3/00 H

   H04J3/00 B

   H04L13/00 303B

【請求項の数】4

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2012-94948(P2012-94948)

(22)【出願日】2012年4月18日

(65)【公開番号】特開2013-223184(P2013-223184A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2013年3月11日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(74)【代理人】

【識別番号】100181124

【弁理士】

【氏名又は名称】沖田 壮男

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 和紀

(72)【発明者】

【氏名】秋定 征世

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 康樹

【審査官】 石川 雄太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５１５０４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

Ｈ０４Ｊ ３／００

Ｈ０４Ｌ ２９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＴＤＭＡ方式による無線通信が可能な複数の無線通信機器により形成されるマルチホップ接続が可能な無線ネットワークの管理を行う管理装置において、
前記ＴＤＭＡ方式による無線通信で用いられるチャネル及びタイムスロットを規定するとともに通信方向を特定するリンクの各々に対し、該リンクを用いて前記無線通信機器により行われる無線通信を特徴づける属性情報を個別に設定した拡張リンクを管理する拡張リンク管理部を備えており、
前記属性情報は、前記無線通信で用いられる通信プロトコル、周波数帯域、アンテナ、変調方式、暗号アルゴリズム、及び暗号鍵を示す情報、前記無線通信における伝送速度を示す情報、並びに前記無線ネットワークに接続される他の無線ネットワークを示す情報の少なくとも１つを含み、
前記拡張リンク管理部は、前記無線ネットワークを形成する前記無線通信機器について属性情報を設定する際に必要となる情報が格納される第１データベースと、
前記無線通信機器について現に設定している属性情報であって、少なくとも前記チャネル、前記タイムスロット、及び前記通信方向に加えて、前記無線通信機器の機器識別子及び前記無線通信機器の通信相手の機器識別子を含む情報が格納される第２データベースとを備えており、
前記第１，第２データベースを参照して前記無線通信機器について新たな属性情報を設定する
ことを特徴とする管理装置。

【請求項2】

前記拡張リンク管理部は、前記第１，第２データベースを参照して前記無線通信機器の既存の通信と前記通信相手の既存の通信とに影響を及ぼすことのない属性情報を、前記新たな属性情報として前記無線通信機器及び前記通信相手に設定することを特徴とする請求項１記載の管理装置。

【請求項3】

無線ネットワークを介した無線通信が可能な通信システムにおいて、
前記無線ネットワークの管理を行う請求項１又は請求項２記載の管理装置と、
前記管理装置によって管理される前記拡張リンクに含まれる前記属性情報が設定され、設定された属性情報によって特徴づけられるＴＤＭＡ方式による無線通信を行う複数の無線通信機器と
を備えることを特徴とする通信システム。

【請求項4】

前記無線ネットワークに参入していない無線通信機器を前記無線ネットワークに参入させるために必要な情報を、異なる通信プロトコルを用いて広告する無線通信機器を備えることを特徴とする請求項３記載の通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管理装置及び通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、プラントや工場等においては、高度な自動操業を実現すべく、フィールド機器と呼ばれる現場機器（測定器、操作器）と、これらの制御を行う制御装置とが通信手段を介して接続された分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）が構築されている。このような分散制御システムの基礎をなす通信システムは、有線によって通信を行うものが殆どであったが、近年においてはＩＳＡ１００．１１ａやＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）等の産業用無線通信規格に準拠した無線通信を行うものも実現されている。

【0003】

上記のＩＳＡ１００．１１ａは、国際計測制御学会（ＩＳＡ：International Society of Automation）で策定されたインダストリアル・オートメーション用無線通信規格である。これに対し、上記のＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）は、米国のＨＡＲＴ（Highway Addressable Remote Transducer）通信協会によって提唱された無線通信規格である。これらの無線通信規格に準拠した通信システムは、メディアアクセス方式としてＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式を用い、システムマネージャ（或いは、ネットワークマネージャ）と呼ばれる管理装置を設けてＴＤＭＡ方式における通信リソース（チャネルやタイムスロット等）の管理を行っている。

【0004】

この通信システムは、上記の管理装置によって通信リソースが管理されることにより、シングルホップ接続に加えてマルチホップ接続が可能であるという特徴を有する。ここで、シングルホップ接続とは、無線デバイス（例えば、無線通信が可能なフィールド機器）と無線中継装置（例えば、バックボーンルータや無線アクセスポイント装置）とが直接接続される接続形態であり、マルチホップ接続とは、無線デバイスが他の無線デバイスを介して無線中継装置に接続される接続形態である。

【0005】

また、上記の通信システムは、管理装置で管理される接続情報（新たな無線デバイスを無線ネットワークに接続させるための情報）を広告ルータから広告として提供することにより、無線ネットワークに対して新たな無線デバイスを容易に接続することができるという特徴も有する。尚、以下の非特許文献１には、上記のＩＳＡ１００．１１ａにおける通信リソースの管理方法が開示されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】“ISA-100.11a-2009 Wireless systems for industrial automation: Process control and related applications”，p.249-314

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、上述したＩＳＡ１００．１１ａ及びＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）は多くの共通点を有するにも拘わらず、各々に準拠した通信システムは別個独立に構築されるのが現状である。その理由は、各々の通信システムに設けられる管理装置が、他の通信システムで実現されている無線ネットワークを全く考慮せずに通信リソースの管理を行うからである。このため、例えばプラントにおいて、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した通信システム（以下、第１通信システムという）と、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した通信システム（以下、第２通信システムという）とを併存させようとすると、各々の通信システムで用いられる無線デバイス、無線中継装置、及びバックボーンルータ等をそれぞれ用意し、空間的に分離された状態で各々の通信システムを個別に構築せざるを得ないという制約がある。

【0008】

上記の制約あると、第１，第２通信システム毎に無線デバイス、無線中継装置、及びバックボーンルータ等をそれぞれ用意する必要があることからコストの面での問題が生ずる。また、例えば第２通信システムが構築されている状況下において、第１通信システムで用いられる通信プロトコルの取り扱いのみが可能な特殊な無線デバイスを用いる必要がある場合には、その無線デバイスを用いるためだけに第１通信システムを新たに構築しなければならず、多大なコストが必要になる。また、例えば第２通信システムを、第１通信システムに移行したい場合には、コストの面から徐々に移行するのが望ましいが、上記の制約があるために一度に移行をしなければならならず、一度に多大なコストが必要になってしまう。

【0009】

ここで、デュアルスタック技術を用いて第１通信システムで用いられる通信プロトコルと第２通信システムで用いられる通信プロトコルとの双方を無線デバイスで取り扱うことができるようにすれば上記の制約を解消することができるとも考えられる。しかしながら、第１，第２通信システムでは、管理装置で管理されるタイムスロット内で送受信処理等の各種処理を完結させる必要があることから、パケットフレームはフレーム長を極力短くなるように設計されている。このため、パケットフレームに対して通信プロトコルを識別するための情報を格納するフィールドを新たに設けることは難しい。また、可能性のある通信プロトコルを総当たりすることはタイムスロット内で処理を完了するという観点から非現実的である。このため、上記の制約を解消することは困難である。

【0010】

また、上述の第１，第２通信システムで用いられる周波数帯域又はチャネルを指定して分離すれば、第１，第２通信システムを空間的に分離させる必要が無くなり上記の制約は解消されるとも考えられる。しかしながら、各々の通信システムで用いられるチャネルを指定してしまうと、実際にチャネルが使用されていない間もチャネルが占有された状態になるため、通信リソースの使用効率が悪いという問題がある。また、このようなチャネルの指定を行うと、周囲の状況の変化によって通信品質が悪化した場合に、これを回避しにくくなるという問題がある。尚、通信リソースの使用効率を高めるべく、通信リソースの管理を人間が手動で行うことも考えられるが、通信システムの規模が大きくなってしまった場合には、管理が極めて複雑化するため現実的ではなくなるという問題がある。

【0011】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、異なる仕様の無線通信装置が無線ネットワークに混在していても無線ネットワークを介した無線通信を可能とする管理装置、及び当該管理装置を備える通信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】

【0012】

上記課題を解決するために、本発明の管理装置は、ＴＤＭＡ方式による無線通信が可能な複数の無線通信機器（１１、１１ａ〜１１ｇ、１２、１２ａ〜１２ｆ、１３、１３ａ〜１３ｄ、１４〜１７、２０ａ〜２０ｃ、Ｄ１、Ｄ２）により形成されるマルチホップ接続が可能な無線ネットワーク（Ｎ、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ４、Ｎ１１、Ｎ１２）の管理を行う管理装置（３０、Ｍ）において、前記ＴＤＭＡ方式による無線通信で用いられるチャネル（ＣＨ）及びタイムスロット（ＴＳ）を規定するとともに通信方向を特定するリンク（ＮＬ）の各々に対し、該リンクを用いて前記無線通信機器により行われる無線通信を特徴づける属性情報（ＣＰ、ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ１０〜ＣＰ１４、ＣＰ２１、ＣＰ２２、ＣＰ３１〜ＣＰ３３、ＣＰ４１、ＣＰ４２）を個別に設定した拡張リンク（ＥＬ、ＥＬ１、ＥＬ２）を管理する拡張リンク管理部（３４）を備えており、前記属性情報が、前記無線通信で用いられる通信プロトコル、周波数帯域、アンテナ、変調方式、暗号アルゴリズム、及び暗号鍵を示す情報、前記無線通信における伝送速度を示す情報、並びに前記無線ネットワークに接続される他の無線ネットワークを示す情報の少なくとも１つを含み、前記拡張リンク管理部が、前記無線ネットワークを形成する前記無線通信機器について属性情報を設定する際に必要となる情報が格納される第１データベース（ＤＢ１）と、前記無線通信機器について現に設定している属性情報であって、少なくとも前記チャネル、前記タイムスロット、及び前記通信方向に加えて、前記無線通信機器の機器識別子及び前記無線通信機器の通信相手の機器識別子を含む情報が格納される第２データベース（ＤＢ２）とを備えており、前記第１，第２データベースを参照して前記無線通信機器について新たな属性情報を設定することを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記拡張リンク管理部が、前記第１，第２データベースを参照して前記無線通信機器の既存の通信と前記通信相手の既存の通信とに影響を及ぼすことのない属性情報を、前記新たな属性情報として前記無線通信機器及び前記通信相手に設定することを特徴としている。
本発明の通信システムは、無線ネットワーク（Ｎ、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ４、Ｎ１１、Ｎ１２）を介した無線通信が可能な通信システム（１〜４）において、前記無線ネットワークの管理を行う上記の何れかに記載の管理装置と、前記管理装置によって管理される前記拡張リンクに含まれる前記属性情報が設定され、設定された属性情報によって特徴づけられるＴＤＭＡ方式による無線通信を行う複数の無線通信機器（１３、１３ａ〜１３ｄ、１４〜１７、Ｄ１）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の通信システムは、前記無線ネットワークに参入していない無線通信機器を前記無線ネットワークに参入させるために必要な情報を、異なる通信プロトコルを用いて広告する無線通信機器（１３ｃ、１３ｄ、１６）を備えることを特徴としている。

【0013】

〔本発明の基本的な概念〕
図１は、本発明の基本的な概念を示す図である。図１に示す通り、本発明は、ＴＤＭＡ方式による無線通信で用いられる従来のリンクＮＬを拡張し、無線通信を特徴づける属性情報（以下、通信プロパティという）ＣＰをリンクＮＬに対して設定した拡張リンクＥＬを用いることで、異なる仕様の無線通信装置が無線ネットワークに混在していても無線ネットワークを介した無線通信を可能とするものである。

【0014】

ここで、上記の従来のリンクＮＬは、チャネルＣＨ及びタイムスロットＴＳを規定するとともに通信方向（ＴＸ／ＲＸ）を特定したものである。上記の通信プロパティＣＰは、リンクＮＬで特定される通信方向（ＴＸ／ＲＸ）に加えて、無線通信で用いられる通信プロトコル、周波数帯域、アンテナ、変調方式、暗号アルゴリズム、及び暗号鍵を示す情報、無線通信における伝送速度を示す情報、並びに無線ネットワークに接続されるサブネットを示す情報の少なくとも１つを含めることができる。

【0015】

いま、拡張リンクＥＬの管理を行う管理装置Ｍ、３つの通信プロトコルを切り替えながら利用可能な無線通信機器Ｄ１、及び１つの通信プロトコルのみが利用可能な無線通信機器Ｄ２からなる通信システムを考える。尚、無線通信機器Ｄ１，Ｄ２の「第１上位層」では、例えばＩＳＡ１００．１１ａ ２００９に準拠した通信プロトコル（「通信プロトコルＡ」）が利用可能であり、無線通信機器Ｄ１の「第２上位層」では、例えばＩＳＡ１００．１１ａ ２０１１に準拠した通信プロトコル（「通信プロトコルＢ」）が利用可能であり、無線通信機器Ｄ１の「第３上位層」では、例えばＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した通信プロトコル（「通信プロトコルＣ」）が利用可能であるとする。

【0016】

ここで、管理装置Ｍが管理する拡張リンクＥＬ１には通信プロパティＣＰ１として「通信プロトコルＡ」を示す情報が含まれており、拡張リンクＥＬ２には通信プロパティＣＰ２として「通信プロトコルＣ」を示す情報が含まれているとする。管理装置Ｍが、拡張リンクＥＬ１，ＥＬ２を無線通信機器Ｄ１に設定する処理を行うと、無線通信機器Ｄ１は、拡張リンクＥＬ１で規定されるチャネル及びタイムスロットで「通信プロトコルＡ」を用いた無線通信が可能になり、拡張リンクＥＬ２で規定されるチャネル及びタイムスロットで「通信プロトコルＣ」を用いた無線通信が可能になる。このように、拡張リンクを用いることで、無線通信機器Ｄ１は、タイムスロット毎に異なる通信プロトコルを用いて通信を行ったり、タイムスロット毎に異なるアンテナを用いて通信を行ったりすることが可能になる。

【0017】

尚、無線通信機器Ｄ２は、１つの通信プロトコル（「通信プロトコルＡ」）のみが利用可能であり、リンクＮＬで特定することができる情報も通信方向に限られる。このため、管理装置Ｍは、従来のリンクＮＬ（言い換えると、通信プロパティＣＰとして通信方向のみが設定された拡張リンクＥＬ）を無線通信機器Ｄ２に設定する処理を行う一方で、無線通信機器Ｄ１には通信プロパティＣＰ１を構成するリンクＮＬ１に対応する拡張リンクＥＬ１を設定することで、無線ネットワークＮを介して無線通信機器Ｄ１，Ｄ２間の無線通信が可能になる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、拡張リンク管理部が、ＴＤＭＡ方式による無線通信で用いられるリンクに対し、そのリンクを用いて行われる無線通信を特徴づける属性情報を設定した拡張リンクの管理を行っており、この管理の下で無線通信装置の無線通信が行われるため、異なる仕様の無線通信装置が無線ネットワークに混在していても無線ネットワークを介した無線通信が可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の基本的な概念を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態による通信システムの全体構成を示す図である。

【図3】本発明の第１実施形態における無線デバイスの要部構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の第１実施形態におけるコーディネータの要部構成を示すブロック図である。

【図5】本発明の第１実施形態において用いられるデータベースの一例を示す図である。

【図6】本発明の第１実施形態における通信プロパティ設定時の動作を示すフローチャートである。

【図7】本発明の第１実施形態において作成される通信リソースマップの一例を示す図である。

【図8】本発明の第１実施形態における無線ネットワークへの参加手続を説明するための図である。

【図9】本発明の第１実施形態における広告用の拡張リンクを説明するための図である。

【図10】本発明の第２実施形態による通信システムの要部構成を示す図である。

【図11】本発明の第３実施形態による通信システムの要部構成を示す図である。

【図12】本発明の第３実施形態におけるコンバーチブル無線デバイスの要部構成を示すブロック図である。

【図13】本発明の第３実施形態における無線サブネット接続用の拡張リンクを説明するための図である。

【図14】本発明の第４実施形態で用いられる通信プロパティデータベースの一例を示す図である。

【図15】本発明の第５実施形態で用いられる通信プロパティデータベースの一例を示す図である。

【図16】本発明の第６実施形態におけるコンバーチブル無線デバイスの要部構成を示すブロック図である。

【図17】本発明の第６実施形態において割り当てられる拡張リンクを説明するための図である。

【図18】本発明の第６実施形態における変調方式の切り替えを説明するための図である。

【図19】本発明の第７実施形態におけるコンバーチブル無線デバイスの要部構成を示すブロック図である。

【図20】本発明の第７実施形態におけるコンバーチブル無線デバイスの動作を示すフローチャートである。

【図21】本発明の第８実施形態で用いられる通信プロパティデータベースの一例を示す図である。

【図22】本発明の第８実施形態を応用した通信システムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して本発明の実施形態による管理装置及び通信システムについて詳細に説明する。

【0021】

〔第１実施形態〕
〈通信システムの全体構成〉
図２は、本発明の第１実施形態による通信システムの全体構成を示す図である。図２に示す通り、本実施形態の通信システム１は、無線デバイス１１ａ〜１１ｅ（無線通信機器）、無線デバイス１２ａ〜１２ｅ（無線通信機器）、コンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃ（無線通信機器）、バックボーンルータ（ＢＢＲ）２０ａ，２０ｂ、コーディネータ３０（管理装置）、タイムサーバ４０、及びゲートウェイ装置（ＧＷ）５０を備えており、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を介したＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式による無線通信が可能である。

【0022】

図２に示す例では、無線デバイス１１ａ〜１１ｄ、無線デバイス１２ａ、コンバーチブル無線デバイス１３ａ，１３ｂ、及びバックボーンルータ２０ａによって無線ネットワークＮ１が形成されており、無線デバイス１１ｅ、無線デバイス１２ｂ〜１２ｅ、コンバーチブル無線デバイス１３ｃ、及びバックボーンルータ２０ｂによって無線ネットワークＮ２が形成されている。尚、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を形成する無線デバイス及びコンバーチブル無線デバイスの数は任意である。

【0023】

無線デバイス１１ａ〜１１ｅ、無線デバイス１２ａ〜１２ｅ、及びコンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃは、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントや工場に設置されるフィールド機器であり、ＴＤＭＡ方式による無線通信が可能である。ここで、無線デバイス１１ａ〜１１ｅは、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信が可能であり、無線デバイス１２ａ〜１２ｅは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線通信が可能である。また、コンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃは、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信とＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線通信との双方が可能であるとする。

【0024】

尚、図２では、理解を容易にするために、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信が可能な無線デバイス１１ａ〜１１ｅを白丸で図示し、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線通信が可能な無線デバイス１２ａ〜１２ｅを黒丸で図示している。また、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信とＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線通信との双方が可能なコンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃを左半分が白とされ右半分が黒とされた丸印（白黒丸）で図示している。

【0025】

バックボーンルータ２０ａ，２０ｂは、無線ネットワークＮ１，Ｎ２と、コーディネータ３０、タイムサーバ４０、及びゲートウェイ５０が接続されるバックボーンネットワークＮ３とを接続し、無線ネットワークＮ１，Ｎ２とバックボーンネットワークＮ３との間で送受信されるデータの中継を行う装置である。これらバックボーンルータ２０ａ，２０ｂは、コンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃ同様に、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信とＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線通信との双方が可能である。このため、図２では、理解を容易にするために、バックボーンルータ２０ａ，２０ｂを、左半分が白とされ右半分が黒とされた四角のブロック（白黒ブロック）で図示している。

【0026】

図２において、白丸で図示された無線デバイスは、白丸で図示された他の無線デバイス、白黒丸で図示されたコンバーチブル無線デバイス、又は白黒ボックスで図示されたバックボーンルータと無線通信が可能である。黒丸で図示された無線デバイスは、黒丸で図示された他の無線デバイス、白黒丸で図示されたコンバーチブル無線デバイス、又は白黒ボックスで図示されたバックボーンルータと無線通信が可能である。

【0027】

また、白黒丸で図示されたコンバーチブル無線デバイスは、白丸で図示された無線デバイス、黒丸で図示された無線デバイス、白黒丸で図示された他のコンバーチブル無線デバイス、及び白黒ボックスで図示されたバックボーンルータと無線通信が可能である。このように、複数の無線規格に準拠した無線通信が可能なコンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃ及びバックボーンルータ２０ａ，２０ｂを配置することで、互いに異なる無線規格に準拠した無線通信を行う無線デバイス１１ａ〜１１ｅと無線デバイス１２ａ〜１２ｅとが混在した無線ネットワークＮ１，Ｎ２が形成されている。

【0028】

コーディネータ３０は、図１中の管理装置Ｍに相当するものであり、無線ネットワークＮ１，Ｎ２の管理を行う。具体的に、コーディネータ３０は、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を介して行われる全ての無線通信を把握し、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を形成する無線デバイスに対してリンクの割り当てを行うことによって、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を介して行われる無線通信の通信経路、通信タイミング、及び通信相手等の管理を行う。ここで、リンクとは、ＴＤＭＡ方式による無線通信で用いられるチャネル及びタイムスロットを規定するとともに通信方向を特定したものである（図１中のリンクＮＬ参照）。

【0029】

また、コーディネータ３０は、上記のリンクに対して、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を介して行われる無線通信を特徴づける属性である通信プロパティを設定した拡張リンクの管理を行う（図１中の拡張リンクＥＬ参照）。ここで、通信プロパティは、リンクで特定される通信方向に加えて、無線通信で用いられる通信プロトコル、周波数帯域、アンテナ、変調方式、暗号アルゴリズム、及び暗号鍵を示す情報、無線通信における伝送速度を示す情報、並びに無線ネットワークに接続されるサブネットを示す情報の少なくとも１つを含めることができる（図１中の通信プロパティＣＰ参照）。

【0030】

本実施形態においては、図２に示す通り、シングルホップ接続に加えてマルチホップ接続が可能である。ここで、シングルホップ接続とは、無線デバイス又はコンバーチブル無線デバイスとバックボーンルータとが直接接続される接続形態であり、マルチホップ接続とは、無線デバイス又はコンバーチブル無線デバイスが、他の無線デバイス又は他のコンバーチブル無線デバイスを介して無線中継装置に接続される接続形態である。コーディネータ３０は、無線ネットワークＮ１，Ｎ２内の通信経路上において隣接する無線デバイス又はコンバーチブル無線デバイスの通信プロパティが揃うように通信プロパティの管理を行う。

【0031】

タイムサーバ４０は、バックボーンネットワークＮ３に接続されたバックボーンルータ２０ａ，２０ｂ、コーディネータ３０、及びゲートウェイ５０の時刻を同期させるために設けられるサーバである。ゲートウェイ５０は、バックボーンネットワークＮ３と他のネットワーク（図示省略）とを接続するために設けられる。尚、ゲートウェイ５０もコーディネータ３０の管理対象であり、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を形成する無線デバイスやバックボーンルータ等との間の通信経路等の通信リソースはコーディネータ３０によって管理される。

【0032】

〈無線デバイス及びコンバーチブル無線デバイスの構成〉
図３は、本発明の第１実施形態における無線デバイスの要部構成を示すブロック図であって、（ａ）は無線デバイス１１，１２のブロック図であり、（ｂ）はコンバーチブル無線デバイス１３のブロック図である。尚、無線デバイス１１ａ〜１１ｅ、無線デバイス１２ａ〜１２ｅ、及びコンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃの各々を区別する必要がない場合には、これらを無線デバイス１１、無線デバイス１２、及びコンバーチブル無線デバイス１３という。

【0033】

図３（ａ）に示す通り、無線デバイス１１，１２は、無線通信インターフェイス部６１及びプロトコル処理部６２を備える。無線通信インターフェイス部６１は、プロトコル処理部６２で処理された信号を無線信号として送信するとともに、外部から送信されてきた無線信号を受信し、その受信信号をプロトコル処理部６２に出力する。プロトコル処理部６２は、予め定められた無線通信規格に応じたプロトコル処理を行う。具体的に、無線デバイス１１に設けられるプロトコル処理部６２は、ＩＳＡ１００．１１ａに応じたプロトコル処理を行い、無線デバイス１２に設けられるプロトコル処理部６２は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に応じたプロトコル処理を行う。

【0034】

図３（ｂ）に示す通り、コンバーチブル無線デバイス１３は、無線通信インターフェイス部６１、プロトコル処理部６２ａ，６２ｂ、拡張リンクプロトコル処理部６３、及び拡張リンク処理部６４を備える。無線通信インターフェイス部６１及びプロトコル処理部６２ａ，６２ｂは、無線デバイス１１，１２に設けられる無線通信インターフェイス部６１及びプロトコル処理部６２とそれぞれ同様のものである。但し、プロトコル処理部６２ａ，６２ｂは互いに異なる通信プロトコルに応じたプロトコル処理を行う。

【0035】

例えば、プロトコル処理部６２ａは、ＩＳＡ１００．１１ａに応じたプロトコル処理を行い、プロトコル処理部６２ｂは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に応じたプロトコル処理を行う。尚、図３では、２つのプロトコル処理部６２ａ，６２ｂを図示しているが、プロトコル処理部は、コンバーチブル無線デバイス１３で利用可能な通信プロトコルの数と同数だけ設けられる。

【0036】

拡張リンクプロトコル処理部６３は、通信プロパティの送受信を行う。具体的に、拡張リンクプロトコル処理部６３は、プロトコル処理部６２ａ，６２ｂから拡張リンクに含まれる通信プロパティを受信し、受信した通信プロパティに応じた属性の設定を行う。また、プロトコル処理部６２ａ，６２ｂから受信した拡張リンクを拡張リンク処理部６４に出力する。拡張リンク処理部６４は、プロトコル処理部６２ａ，６２ｂの処理によって得られるリンクと、拡張リンクプロトコル処理部６３から得られる通信プロパティとに応じた処理を行う。例えば、無線通信で使用する通信プロトコルやアンテナを切り替える処理等を行う。

【0037】

〈コーディネータの構成〉
図４は、本発明の第１実施形態におけるコーディネータの要部構成を示すブロック図である。図４に示す通り、コーディネータ３０は、バックボーンインターフェイス部３１、仮想インターフェイス部３２ａ，３２ｂ、プロトコル処理部３３ａ，３３ｂ、及び拡張リンク管理部３４を備える。バックボーンインターフェイス部３１は、仮想インターフェイス部３２ａ，３２ｂからの信号をバックボーンネットワークＮ３に送信するとともに、バックボーンネットワークＮ３から送信されてきた信号を受信し、その受信信号を仮想インターフェイス部３２ａ，３２ｂに出力する。

【0038】

仮想インターフェイス部３２ａ，３２ｂは、通信プロトコルの識別を行うものであり、バックボーンインターフェイス部３１とプロトコル処理部３３ａ，３３ｂとの間に介在して設けられる。プロトコル処理部３３ａ，３３ｂは、予め定められた無線通信規格に応じたプロトコル処理を行う。具体的に、プロトコル処理部３３ａは、ＩＳＡ１００．１１ａに応じたプロトコル処理を行い、プロトコル処理部３３ｂは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に応じたプロトコル処理を行う。尚、図３では、２つのプロトコル処理部３３ａ，３３ｂを図示しているが、プロトコル処理部は、コーディネータ３０で利用可能な通信プロトコルの数と同数だけ設けられる。

【0039】

拡張リンク管理部３４は、テンプレートデータベースＤＢ１（第１データベース）及び通信プロパティデータベースＤＢ２（第２データベース）を備えており、これらのデータベースを参照しつつ拡張リンクの管理を行うとともに、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を形成する無線デバイスやバックボーンルータ等に対する通信プロパティの設定を行う。テンプレートデータベースＤＢ１は、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を形成する無線デバイスやバックボーンルータ等に対して通信プロパティを設定する際に必要となる情報（テンプレート）が格納されるデータベースである。これに対し、通信プロパティデータベースＤＢ２は、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を形成する無線デバイスやバックボーンルータ等に対して現に設定している通信プロパティが格納されるデータベースである。

【0040】

図５は、本発明の第１実施形態において用いられるデータベースの一例を示す図であって、（ａ）はテンプレートデータベースＤＢ１の一例を示す図であり、（ｂ）は通信プロパティデータベースＤＢ２の一例を示す図である。図５（ａ）に示す通り、テンプレートデータベースＤＢ１は、例えば以下に示す情報からなるテンプレートを格納している。
・機器識別子（Device Type ID）
・利用可能な通信プロトコル（Support protocols）
・無線通信に必要なタイムスロットの占有時間（Occupy Timeslot）
・通信プロトコルの切り替えに要する時間（Protocol Switching margin）
・同時に使用できる無線サブネット数（Number of subnets）
・無線通信インターフェイス部の仕様（Wireless I/F）
・無線通信インターフェイス部の数（Number of Wireless I/F）
・デフォルトの通信プロパティ（Default Property）

【0041】

また、図５（ｂ）に示す通り、通信プロパティデータベースＤＢ２は、無線ネットワークＮ１，Ｎ２を形成する無線デバイスやバックボーンルータ毎に、例えば以下に示情報からなる通信プロパティを格納している。
・機器識別子（Owner Device ID）
・通信相手の機器識別子（Peer Device ID）
・通信方向（Direction）
・通信プロトコル（Protocol）
・タイムスロットの開始時刻（Timeslot Start）
・タイムスロットの間隔（Cycle）
・タイムスロットの周期（Duration）
・チャネル（Channel）
・通信プロパティのグループ識別子（Property Group）

【0042】

図５（ａ），（ｂ）に示す情報はあくまでも一例であり、他の情報を用いても良い。例えば、無線デバイスが複数のアンテナを備える場合には、無線通信に用いるアンテナを特定する情報を用いても良い。尚、上記通信プロパティのグループ識別子は、複数の通信プロパティを関連づける目的で使用される識別子である。例えば、双方向通信で２つの通信プロパティが関連する場合、或いは通信経路に沿って通信プロパティを割り当てる場合等に使用される。このグループ識別子を用いて複数の通信プロパティを同じグループとして取り扱うことで、通信プロパティの管理を容易にすることができる。

【0043】

〈通信プロパティ設定時の動作〉
次に、上記構成における通信システムにおいて、通信プロパティが設定される際の動作について説明する。以下では、理解を容易にするために、コンバーチブル無線デバイス１３ａが、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線通信を新たに開始するために、コーディネータ３０に対して通信リソースの割り当て要求を行い、コーディネータ３０がコンバーチブル無線デバイス１３ａに対して通信プロパティを割り当てる場合を例に挙げて説明する。尚、コンバーチブル無線デバイス１３ａは、初期状態において、無線デバイス１１ｄ及びバックボーンルータ２０ａとＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信が可能な状態にあるものとする。

【0044】

図６は、本発明の第１実施形態における通信プロパティ設定時の動作を示すフローチャートである。尚、図６中に示すステップＳ０〜Ｓ２のうち、ステップＳ０，Ｓ２は、通信プロパティ設定時にコンバーチブル無線デバイス１３ａで行われる処理であり、ステップＳ１は、同通信プロパティ設定時にコーディネータ３０で行われる処理である。

【0045】

まず、コンバーチブル無線デバイス１３ａからコーディネータ３０に対し、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した新たな無線通信を行うために必要な通信リソースの割り当て要求が送信される（ステップＳ０）。尚、この割り当て要求の送信処理は、ＩＳＡ１００．１１ａに応じたプロトコル処理を行うプロトコル処理部６２ａ（図３（ｂ）参照）で行われる。コンバーチブル無線デバイス１３ａから送信された通信リソースの割り当て要求は、無線ネットワークＮ１、バックボーンルータ２０ａ、及びバックボーンネットワークＮ３を順に介してコーディネータ３０のバックボーンインターフェイス部３１で受信される（ステップＳ１１）。

【0046】

バックボーンインターフェイス部３１で受信された通信リソースの割り当て要求は、仮想インターフェイス部３２ａ，３２ｂに出力され、通信リソースの割り当て要求の送信に用いられた通信プロトコルが識別されるとともに、その識別結果に応じたプロトコル処理がプロトコル処理部３３ａ，３３ｂで行われる（ステップＳ１２）。ここでは、通信リソースの割り当て要求の送信に用いられた通信プロトコルがＩＳＡ１００．１１ａであると仮想インターフェイス部３２ａで識別され、ＩＳＡ１００．１１ａに応じたプロトコル処理がプロトコル処理部３３ａで行われる。このプロトコル処理で新たなリンクを割り当てる必要が生じた場合には、プロトコル処理部３３ａから拡張リンク管理部３４に対してリンクの割り当て要求が出力される。

【0047】

リンクの割り当て要求が入力されると、拡張リンク管理部３４は、テンプレートデータベースＤＢ１を検索し、新たな無線通信で用いられる通信プロトコルに関する情報を取得する処理を行う（ステップＳ１３）。具体的に、拡張リンク管理部３４は、通信リソースの割り当て要求を行ったコンバーチブル無線デバイス１３ａの機器識別子と、新たな無線通信で用いられる通信プロトコルを示す情報とをキーとしてテンプレートデータベースＤＢ１を検索し、無線通信に必要なタイムスロットの占有時間（Occupy Timeslot）や通信プロトコルの切り替えに要する時間（Protocol Switching margin）等の情報を取得する（図５（ａ）参照）。

【0048】

通信プロトコルに関する情報を取得すると、拡張リンク管理部３４は、通信プロパティデータベースＤＢ２を検索し、コンバーチブル無線デバイス１３ａに設定済みのリンク及び通信プロパティを取得する処理を行う（ステップＳ１４）。具体的に、拡張リンク管理部３４は、通信リソースの割り当て要求を行ったコンバーチブル無線デバイス１３ａの機器識別子をキーとして通信プロパティデータベースＤＢ２を検索して、上記のリンク及び通信プロパティを取得する。

【0049】

次いで、拡張リンク管理部３４は、ステップＳ１４の処理で取得した通信プロパティからコンバーチブル無線デバイス１３ａの通信相手（無線デバイス１１ｄ、コンバーチブル無線デバイス１３ｂ、及びバックボーンルータ２０ａ）の機器識別子を取得する。そして、これらの機器識別子をキーとして通信プロパティデータベースＤＢ２を再度検索し、コンバーチブル無線デバイス１３ａの通信相手に設定済みのリンク及び通信プロパティを取得する処理を行う（ステップＳ１５）。かかる処理を行うのは、既存の通信に影響を及ぼすことなく、新たなリンク及び通信プロパティを割り当てるためである。

【0050】

以上の処理が終了すると、拡張リンク管理部３４は、ステップＳ１４，Ｓ１５で取得したリンク及び通信プロパティから、図７に示すチャネル、タイムスロット、及び通信プロパティの割り当て状況を示す通信リソースマップを作成する。図７は、本発明の第１実施形態において作成される通信リソースマップの一例を示す図である。尚、図７中の通信プロパティＣＰ１０は、ステップＳ１４で取得された通信プロパティであり、通信プロパティＣＰ１１はステップＳ１５で取得された通信プロパティである。

【0051】

続いて、拡張リンク管理部３４は、ステップＳ１３で取得した通信プロトコルに関する情報を勘案して割り当て可能なリンクを求め、新たな通信プロパティを設定した拡張リンクを作成する（ステップＳ１６）。具体的に、拡張リンク管理部３４は、ステップＳ１３で取得した無線通信に必要なタイムスロットの占有時間（Occupy Timeslot）や通信プロトコルの切り替えに要する時間（Protocol Switching margin）等を示す情報を勘案して割り当て可能なチャネル及びタイムスロットを求める。そして、それらのチャネル及びタイムスロットに対し、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線通信を可能とするための通信プロパティ（図７中の通信プロパティＣＰ１２）を割り当てる。

【0052】

以上の処理が終了すると、拡張リンク管理部３４で作成された拡張リンクは、プロトコル処理部３３ａに出力され、プロトコル処理部３３ａの処理によってバックボーンネットワークＮ３に送信される（ステップＳ１７）。バックボーンネットワークＮ３に送信された拡張リンク割り当てメッセージは、バックボーンルータ２０ａ及び無線ネットワークＮ１を順に介してコンバーチブル無線デバイス１３ａの無線通信インターフェイス部６１で受信される（ステップＳ２１）。

【0053】

無線通信インターフェイス部６１で受信された拡張リンク割り当てメッセージはプロトコル処理部６２ａに出力され、拡張リンクに含まれるリンクの処理が行われる（ステップＳ２２）。これに対し、拡張リンクに含まれる通信プロパティ（図７中の通信プロパティＣＰ１２）は、プロトコル処理部６２ａで全てを処理できるとは限らないため、プロトコル処理部６２ａから拡張リンクプロトコル処理部６３に出力されて処理される。具体的には、拡張リンクプロトコル処理部６３において、拡張リンクに含まれる通信プロパティで規定される属性を設定する処理が行われる（ステップＳ２３）。

【0054】

続いて、拡張リンクプロトコル処理部６３から拡張リンク処理部６４に対して拡張リンクに含まれる通信プロパティが出力される。すると、拡張リンク処理部６４は、ステップＳ２２で処理されたリンクとステップＳ２３の処理後に得た通信プロパティとに基づいて、タイムスロット毎に通信プロトコルを切り替えることが可能になる（ステップＳ２４）。

【0055】

以上説明した処理によって、コンバーチブル無線デバイス１３ａは、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信に加えて、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した新たな無線通信が可能な状態になる。しかしながら、コンバーチブル無線デバイス１３ａが実施に無線通信を行うためには、コンバーチブル無線デバイス１３ａの通信相手（例えば、無線デバイス１１ｄやコンバーチブル無線デバイス１３ｂ）に対する設定も必要になる。このため、コーディネータ３０は、図６に示すステップＳ１３以降の処理と同様の処理を行ってコンバーチブル無線デバイス１３ａの通信相手に対する設定を行う。

【0056】

具体的に、コンバーチブル無線デバイス１３ａの通信相手であるコンバーチブル無線デバイス１３ｂについては以下の処理が行われる。まず、コーディネータ３０の拡張リンク管理部３４が、図６中のステップＳ１３と同様に、テンプレートデータベースＤＢ１を検索し、コンバーチブル無線デバイス１３ｂについての通信プロトコルに関する情報を取得する処理を行う。次に、拡張リンク管理部３４が、図６中のステップＳ１４と同様に、通信プロパティデータベースＤＢ２を検索し、コンバーチブル無線デバイス１３ｂに設定済みのリンク及び通信プロパティを取得する処理を行う。

【0057】

次いで、拡張リンク管理部３４が、図６中のステップＳ１５と同様に、コンバーチブル無線デバイス１３ｂの通信相手（無線デバイス１２ａ及びコンバーチブル無線デバイス１３ａ）の機器識別子を取得する。そして、通信プロパティデータベースＤＢ２を再度検索し、コンバーチブル無線デバイス１３ｂの通信相手に設定済みのリンク及び通信プロパティを取得する処理を行う。

【0058】

以上の処理が終了すると、拡張リンク管理部３４が、図６中のステップＳ１６と同様に、図７に示す通信リソースマップと同様のものを作成し、コンバーチブル無線デバイス１３ｂについての通信プロトコルに関する情報を勘案して割り当て可能なリンクを求め、新たな通信プロパティを設定した拡張リンクを作成する。以上の処理によって作成された拡張リンクはコンバーチブルデバイス１３ｂに送信され、図６中のステップＳ１７〜Ｓ２４と同様に、拡張リンクをコンバーチブルデバイス１３ｂに設定する処理が行われる。

【0059】

以降、コンバーチブル無線デバイス１３ａが、ＩＳＡ１００．１１ａ及びＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線通信が可能な状態において、コーディネータ３０に対して通信リソースの割り当て要求を行う場合、ＩＳＡ１００．１１ａの通信リソースの割り当て要求は、ＩＳＡ１００．１１ａに応じたプロトコル処理を行うプロトコル処理部６２ａ（図３（ｂ）参照）で行い、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）の通信リソースの割り当て要求は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に応じたプロトコル処理を行うプロトコル処理部６２ｂ（図３（ｂ）参照）で行うことができる。

【0060】

コンバーチブル無線デバイス１３ａの通信相手が無線デバイス１１ｄの場合においても、基本的にはコンバーチブル無線デバイス１３ｂについて行われる処理と同様の処理が行われる。但し、図６中のステップＳ１３において、テンプレートデータベースＤＢ１を検索して無線デバイス１１ｄについての通信プロトコルに関する情報を取得すると、拡張リンク管理部３４は、無線デバイス１１ｄが１つの通信プロトコルのみが利用可能な通常の無線デバイスであると認識する。このため、拡張リンク管理部３４は、図６中のステップＳ１６において、無線デバイス１１ｄが通常の無線デバイスであることを勘案してリンクの割り当てを行う。尚、無線デバイス１１ｄが通常の無線デバイスであるため、図６中のステップＳ２３の処理は省略される。

【0061】

〈無線ネットワークへの参加手続〉
図２に示す通り、本実施形態の通信システム１には、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した通信プロトコル（「通信プロトコルＡ」）を利用する無線デバイス１１ａ〜１１ｅと、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した通信プロトコル（「通信プロトコルＣ」）を利用する無線デバイス１２ａ〜１２ｅとが混在した無線ネットワークＮ１，Ｎ２が形成されている。本実施形態では、無線デバイス１１ａ〜１１ｅに対する広告と無線デバイス１２ａ〜１２ｅに対する広告との双方が提供可能な広告ルータを設けて、無線デバイス１１ａ〜１１ｅ及び無線デバイス１２ａ〜１２ｅの何れであっても無線ネットワークＮ１，Ｎ２への接続を可能としている。

【0062】

図８は、本発明の第１実施形態における無線ネットワークへの参加手続を説明するための図である。尚、図８においては、説明を簡単にするために、図２中の無線ネットワークＮ１、タイムサーバ４０、及びゲートウェイ５０の図示を省略している。また、図８においては、図２中の無線ネットワークＮ２を形成する無線デバイスのうち、無線デバイス１１ｅ、無線デバイス１２ｂ、コンバーチブル無線デバイス１３ｃのみを図示している。

【0063】

ここで、無線デバイス１１ｅ及び無線デバイス１２ｂは、無線ネットワークＮ２に接続（参加）しようとしている無線デバイスであり、コンバーチブル無線デバイス１３ｃは、これら無線デバイス１１ｅ及び無線デバイス１２ｂを無線ネットワークＮ２に接続させるための情報を広告として提供する広告ルータの機能を備えるとする。無線デバイス１１ｅは「通信プロトコルＡ」を利用しており、無線デバイス１２ｂは「通信プロトコルＣ」を利用しているため、コンバーチブル無線デバイス１３ｃは、コーディネータ３０によって設定された拡張リンクに従って、「通信プロトコルＡ」用の広告Ａ１と「通信プロトコルＣ」用の広告Ａ２とを提供する。

【0064】

図９は、本発明の第１実施形態における広告用の拡張リンクを説明するための図である。図９中の通信プロパティＣＰ１３は、広告Ａ１についての拡張リンクに設定された拡張プロパティであり、「通信プロトコルＡ」を示す情報が設定されている。これに対し、図９中の通信プロパティＣＰ１４は、広告Ａ２についての拡張リンクに設定された拡張プロパティであり、「通信プロトコルＣ」を示す情報が設定されている。図９に示す例では、広告Ａ１，Ａ２は異なるチャネルを用いて交互に提供されることが分かる。

【0065】

無線デバイス１１ｅは、「通信プロトコルＡ」のみが利用可能であるため、コンバーチブル無線デバイス１３ｃから提供される「通信プロトコルＣ」用の広告Ａ２を受信することはできず、「通信プロトコルＡ」用の広告Ａ１のみを受信する。これに対し、無線デバイス１２ｂは、「通信プロトコルＣ」のみが利用可能であるため、コンバーチブル無線デバイス１３ｃから提供される「通信プロトコルＡ」用の広告Ａ１を受信することはできず、「通信プロトコルＣ」用の広告Ａ２のみを受信する。

【0066】

ここで、コンバーチブル無線デバイス１３ｃから提供される広告Ａ１，Ａ２には、無線デバイス１１ｅからの参加要請Ｊ１，Ｊ２をそれぞれ送信するために用いるリンクを指定する情報が含まれている。このため、広告Ａ１，Ａ２を受信した無線デバイス１１ｅ及び無線デバイス１１ｂは、受信した広告Ａ１，Ａ２に含まれる情報で指定されるリンクを用いてコンバーチブル無線デバイス１３ｃに対して参加要請Ｊ１，Ｊ２をそれぞれ送信することになる。尚、参加要請Ｊ１，Ｊ２の送信に用いられるリンクは、コーディネータ３０によって、広告Ａ１，Ａ２の提供に用いられる拡張リンクとは別個に設定される。

【0067】

尚、コンバーチブル無線デバイス１３ｃから提供される広告Ａ１，Ａ２を限定することで、無線ネットワークＮ２に参加する無線デバイスを限定することも可能である。例えば、コンバーチブル無線デバイス１３ｃから「通信プロトコルＡ」用の広告Ａ１のみを提供すれば「通信プロトコルＡ」が利用可能な無線デバイスのみを参加させることができ、「通信プロトコルＣ」用の広告Ａ２のみを提供すれば「通信プロトコルＣ」が利用可能な無線デバイスのみを参加させることができる。

【0068】

以上の通り、本実施形態では、ＴＤＭＡ方式による無線通信で用いられる従来のリンクに対して通信プロトコルを示す情報が加えられた拡張リンクをコーディネータ３０で管理するとともに、拡張リンクに含まれる通信プロトコルを示す情報を、複数の通信プロトコルを利用可能なコンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃに設定している。このため、通信相手との間で通信プロトコルが整合するように管理すれば、異なる通信プロトコルを利用する無線デバイスが無線ネットワークＮ１，Ｎ２に混在していても無線ネットワークＮ１，Ｎ２を介した無線通信が可能である。

【0069】

〔第２実施形態〕
図１０は、本発明の第２実施形態による通信システムの要部構成を示す図である。図１０に示す通り、本実施形態の通信システム２は、無線デバイス１１ｆ，１１ｇ、コンバーチブル無線デバイス１３ｄ、バックボーンルータ２０ｃ、及びコーディネータ３０を備えており、拡張リンクを用いてコンバーチブル無線デバイス１３ｄが備えるアンテナＡＴ１，ＡＴ２の切り替えが可能である。本実施形態では、コーディネータ３０で用いられるテンプレートデータベースＤＢ１及び通信プロパティデータベースＤＢ２にアンテナＡＴ１，ＡＴ２を特定する情報が含まれており、この情報を用いることによってアンテナＡＴ１，ＡＴ２の切り替えを可能としている。

【0070】

無線デバイス１１ｆ，１１ｇ、コンバーチブル無線デバイス１３ｄ、バックボーンルータ２０ｃは、図２に示す無線デバイス１１ａ〜１１ｅ、コンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃ、バックボーンルータ２０ａ，２０ｂとそれぞれ同様のものである。但し、コンバーチブル無線デバイス１３ｄは、切り替えが可能であってゲインの異なる２本のアンテナＡＴ１，ＡＴ２を備えている点がコンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃとは相違する。尚、図１０では、アンテナＡＴ１から送信される電波が届く範囲を電波到達範囲Ｒ１として図示し、アンテナＡＴ２から送信される電波が届く範囲を電波到達範囲Ｒ２として図示している。アンテナＡＴ１はアンテナＡＴ２よりもゲインが小さいため、電波到達範囲Ｒ１は、電波到達範囲Ｒ２よりも狭い。

【0071】

コーディネータ３０は、図２に示すコーディネータ３０と同様のものである。但し、図２に示すコーディネータ３０は、通信プロパティに通信プロトコルを含む拡張リンクを管理していたのに対し、図１０に示すコーディネータ３０は、通信プロパティにアンテナＡＴ１，ＡＴ２の何れか一方を特定する情報を含む拡張リンクを管理する点において相違する。

【0072】

このようなアンテナＡＴ１，ＡＴ２を特定する情報が加えられた拡張リンクが管理されることによって、アンテナＡＴ１，ＡＴ２の切り替えを行うことが可能になる。例えば、コンバーチブル無線デバイス１３ｄが近隣に設置された無線デバイス１１ｆと無線通信を行う場合にはゲインの小さいアンテナＡＴ１を用い、コンバーチブル無線デバイス１３ｄが離間した位置に設置された無線デバイス１１ｇと無線通信を行う場合にはゲインの大きなアンテナＡＴ２を用いるといった具合である。

【0073】

ここで、電波到達範囲Ｒ１内に設置された無線デバイス１１ｆは、電波到達範囲Ｒ２内にも設置されていることになる。このため、コンバーチブル無線デバイス１３ｄが広告ルータの機能を備える場合には、アンテナＡＴ１から送信される広告とアンテナＡＴ２から送信される広告との双方が無線デバイス１１ｆで受信されることになる。すると、無線デバイス１１ｆは、アンテナＡＴ２から送信される広告によって無線ネットワークＮ４への参加要請を行う場合が考えられる。このような場合には、無線デバイス１１ｆを無線ネットワークＮ４に参加させた後に、アンテナの切り替えを行ってアンテナＡＴ１を用いて無線デバイス１１ｆと無線通信を行ってリンクや通信プロパティの再設定を行えば良い。

【0074】

〔第３実施形態〕
図１１は、本発明の第３実施形態による通信システムの要部構成を示す図である。図１１に示す通り、本実施形態の通信システム３は、無線デバイス１１ａ〜１１ｄ、無線デバイス１２ｆ、コンバーチブル無線デバイス１４、バックボーンルータ２０ａ、コーディネータ３０、タイムサーバ４０、及びゲートウェイ５０を備えており、拡張リンクを用いて複数の無線サブネットＮ１１，Ｎ１２を接続することが可能である。

【0075】

無線サブネットＮ１１は、無線デバイス１１ａ〜１１ｄ、コンバーチブル無線デバイス１４、及びバックボーンルータ２０ａで形成される本来の無線ネットワークであり、無線サブネットＮ１２は、無線デバイス１２ｆに対するＯＴＡ（Over The Air）プロビジョニングを行うためにコンバーチブル無線デバイス１４及び無線デバイス１２ｆで形成される予備的な無線ネットワークである。ここで、プロビジョニングとは、無線デバイス１２ｆが無線サブネットＮ１１に参加するときに必要となる情報を予め設定する処理をいい、上記のＯＴＡプロビジョニングとは、無線デバイス１２ｆが参加しようとしている無線サブネットＮ１１を経由してプロビジョニングを行う手法である。

【0076】

このように、本来のネットワークである無線サブネットＮ１１とＯＴＡプロビジョニング用の予備的な無線サブネットＮ１２とを分離するのは、セキュリティを維持するためである。つまり、ＯＴＡプロビジョニングの段階では、無線デバイス１２ｆの認証が行われておらず、無線サブネットＮ１１で用いられている暗号鍵Ｋ１１を無線デバイス１２ｆに付与することはできない。このため、無線サブネットＮ１１から分離された無線サブネットＮ１２を設け、暗号鍵Ｋ１１とは異なる暗号鍵Ｋ１２を付与することでセキュリティを維持している。尚、図１１中に示す暗号鍵Ｋ２１は、コーディネータ３０と無線デバイス１１ｄとの通信に用いられる暗号鍵であり、暗号鍵Ｋ２２は、コーディネータ３０と無線デバイス１２ｆとの通信に用いられる暗号鍵である。

【0077】

コンバーチブル無線デバイス１４は、無線サブネットＮ１１を介した無線通信と、無線サブネットＮ１２を介した無線通信とが可能であり、無線サブネットＮ１１，Ｎ１２を接続するとともに、無線デバイス１２ｆに対するＯＴＡプロビジョニングを行うプロビジョニング対応ルータの機能を備える。図１２は、本発明の第３実施形態におけるコンバーチブル無線デバイスの要部構成を示すブロック図である。

【0078】

図３（ｂ）に示すコンバーチブル無線デバイス１３が、図３（ａ）に示す無線デバイス１１，１２のプロトコル処理部６２を拡張してプロトコル処理部６２ａ，６２ｂを加えた構成であるのに対し、コンバーチブル無線デバイス１４は、図１２に示す通り、サブネット処理部６５ａ，６５ｂを加えた構成である。サブネット処理部６５ａは無線サブネットＮ１１を介した無線通信を行うために必要な処理を行い、サブネット処理部６５ｂは無線サブネットＮ１２を介した無線通信を行うために必要な処理を行う。

【0079】

コーディネータ３０は、通信プロパティにサブネットＩＤ（無線サブネットＮ１１，Ｎ１２の各々に一意に割り当てられている識別子）を含む拡張リンクを管理する。このようなサブネットＩＤを加えた拡張リンクを管理することによって、無線サブネットＮ１１を介した無線通信と無線サブネットＮ１２を介した無線通信とを切り替えることが可能になり、これにより無線サブネットＮ１１，Ｎ１２が接続される。

【0080】

ここで、コーディネータ３０は、無線サブネットＮ１１，Ｎ１２でチャネルやタイムスロットが衝突（重複）しないように、拡張リンクの割り当てを行う必要がある。具体的には、無線サブネットＮ１１，Ｎ１２に割り当てた情報を通信プロパティデータベースＤＢ２に登録し、コンバーチブル無線デバイス１４のリンクに対して図１３に示す通り通信プロパティＣＰ２１，ＣＰ２２，ＣＰ３１〜ＣＰ３３として管理する。図１３は、本発明の第３実施形態における無線サブネット接続用の拡張リンクを説明するための図である。このような管理を行うことにより、無線サブネットＮ１１，Ｎ１２でチャネルやタイムスロットの重複した割り当て（衝突）が生ずるのを防止することができる。

【0081】

〔第４実施形態〕
図１４は、本発明の第４実施形態で用いられる通信プロパティデータベースの一例を示す図である。図１４に示す通り、本実施形態で用いられるプロパティデータベースＤＢ２は、図５（ｂ）に示すプロパティデータベースＤＢ２にＭＡＣ（Media Access Control：メディアアクセス制御）層を示す情報（MAC）を追加したものである。尚、ＭＡＣ層を示す情報は、プロパティデータベースＤＢ２のみならずテンプレートデータベースＤＢ１にも追加されている。

【0082】

本実施形態では、ＭＡＣ層を示す情報が追加されたテンプレートデータベースＤＢ１及び通信プロパティデータベースＤＢ２をコーディネータ３０で管理することによって、コンバーチブル無線デバイスで用いられるＭＡＣ層の切り替えを可能としている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４に準拠したＭＡＣ層とＩＥＥＥ８０２．１５．４ｅに準拠したＭＡＣ層とをコンバーチブル無線デバイスに設け、コーディネータ３０で管理するテンプレートデータベースＤＢ１及び通信プロパティデータベースＤＢ２にこれらの何れか一方を示す情報（図１４中に示す「１５．４」又は「１５．４ｅ」）を格納することによって上記のＭＡＣ層の切り替えが可能である。

【0083】

〔第５実施形態〕
図１５は、本発明の第５実施形態で用いられる通信プロパティデータベースの一例を示す図である。図１５に示す通り、本実施形態で用いられるプロパティデータベースＤＢ２は、図５（ｂ）に示すプロパティデータベースＤＢ２に周波数帯域を示す情報（Freq）を追加したものである。尚、第４実施形態と同様に、周波数帯域を示す情報は、プロパティデータベースＤＢ２のみならずテンプレートデータベースＤＢ１にも追加されている。

【0084】

本実施形態では、周波数帯域を示す情報が追加されたテンプレートデータベースＤＢ１及び通信プロパティデータベースＤＢ２をコーディネータ３０で管理することによって、コンバーチブル無線デバイスが使用する周波数帯域の使い分けを可能としている。例えば、図３（ｂ）に示す無線通信インターフェイス部６１（物理層）として、２．４ＧＨｚ近辺の周波数帯域（ＩＭＳバンド：Industry Science Medical band）を用いるものと、１ＧＨｚ近辺の周波数帯域（Sub 1GHz）を用いるものとをコンバーチブル無線デバイスに設ける。そして、コーディネータ３０で管理するテンプレートデータベースＤＢ１及び通信プロパティデータベースＤＢ２にこれらの何れか一方を示す情報（図１４中に示す「２．４ＧＨｚ」又は「９１５ＭＨｚ」）を格納することによって、上記の周波数帯域の使い分けが可能である。

【0085】

〔第６実施形態〕
図１６は、本発明の第６実施形態におけるコンバーチブル無線デバイスの要部構成を示すブロック図である。図１６に示す通り、本実施形態におけるコンバーチブル無線デバイス１５は、図３（ｂ）に示すコンバーチブル無線デバイス１３に対して伝送速度調整部６６を追加した構成であり、コーディネータ３０の管理の下で伝送速度の調整が可能である。尚、コンバーチブル無線デバイス１５の伝送速度を示す情報は、テンプレートデータベースＤＢ１及びプロパティデータベースＤＢ２に格納されており、これらのデータベースに格納された情報に基づいてコーディネータ３０がコンバーチブル無線デバイス１５の伝送速度を調整する。

【0086】

伝送速度調整部６６は、無線通信インターフェイス部６１を介して行われる無線通信の通信品質を監視し、その監視結果を拡張リンク処理部６４に出力する。例えば、伝送されるデータ量や頻度に基づいて帯域幅の不足が生じた否かを監視し、帯域幅の不足等が生じた場合には帯域幅が不足している旨を示す情報を拡張リンク処理部６４に出力する。尚、拡張リンク処理部６４は、伝送速度調整部６６の監視結果に応じて、コーディネータ３０に対して既存通信リソースの変更を要求する。

【0087】

図１７は、本発明の第６実施形態において割り当てられる拡張リンクを説明するための図であって、（ａ）は初期状態における拡張リンクの割り当て状況を示す図であり、（ｂ）は割り当てが変更された後の拡張リンクの割り当て状況を示す図である。まず、初期状態においては、同一の通信プロパティＣＰ４１が割り当てられた３つの拡張リンクと、通信プロパティＣＰ４２が割り当てられた１つの拡張リンクとが設定されているとする。尚、通信プロパティＣＰ４１が割り当てられている拡張リンクを用いて通信を行うコンバーチブル無線デバイスは、通信プロパティＣＰ４２が割り当てられている拡張リンクを用いて通信を行うコンバーチブル無線デバイスに比べて３倍の帯域幅を有する。

【0088】

いま、コンバーチブル無線デバイス１５が、図１７（ａ）に示す通信プロパティＣＰ４２が割り当てられている拡張リンクを用いて通信を行っている場合を考える。かかる通信を行っている間、コンバーチブル無線デバイス１５に設けられた伝送速度調整部６６は、通信品質を常時監視している。例えば、伝送されるデータ量や頻度に基づいて、帯域幅の不足が生じたか否かを監視している。帯域幅の不足が生じた場合には、その旨を示す情報が拡張リンク処理部６４に出力され、コンバーチブル無線デバイス１５からコーディネータ３０に対し、通信プロパティＣＰ４２に紐付けしたリンクの追加を要求する信号が送信される。尚、この要求は、通信リソースの新規の割り当てを要求するものではなく、既存の通信リソースの変更を要求するものである。

【0089】

コンバーチブル無線デバイス１５からの要求を受信すると、コーディネータ３０は、この要求を拡張リンク管理部３４（図４参照）で処理し、図１７（ｂ）に示す通り、通信プロパティＣＰ４２が割り当てられる拡張リンクの数を追加する。このようにして変更された拡張リンクを示す情報は、コーディネータ３０からコンバーチブル無線デバイス１５へ送信され、拡張リンクプロトコル処理部６３で処理される。この処理内容が拡張リンク処理部６４に反映されると、更新された拡張リンク（通信プロパティＣＰ４２が割り当てられた２つの拡張リンク）を用いて通信が行われる。

【0090】

尚、以上の説明では、拡張リンクを追加して帯域幅を広げる例について説明したが、拡張リンクを開放して帯域幅を狭めることも可能である。また、帯域幅を増減させて伝送速度の調整を行う以外に変調方式の切り替えを行うことも可能である。変調方式の切り替えを行う場合には、テンプレートデータベースＤＢ１及びプロパティデータベースＤＢ２に変調方式を示す情報が格納される。更に、変調方式に応じて帯域幅が異なる場合には、変調方式毎の占有帯域幅を示す情報をテンプレートデータベースＤＢ１に格納し、コーディネータ３０の拡張リンク管理部３４がこの情報を参照して処理を行えば良い。

【0091】

図１８は、本発明の第６実施形態における変調方式の切り替えを説明するための図である。図１８に示す同一の通信プロパティＣＰ４１が割り当てられた３つの拡張リンクでは、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）で規定される変調方式が用いられ、通信プロパティＣＰ４２が割り当てられた１つの拡張リンクでは、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４で規定される変調方式が用いられる。本実施形態では、このように異なる変調方式を切り替えることが可能である。

【0092】

尚、通信メディアによってはＭＴＵ値（Maximum Transmission Unit値：一度の転送で送信できるデータの最大値）が異なる場合がある。例えば、コンバーチブル無線デバイス１５が通信経路上のルータデバイスとしてパケットを転送するものである場合に、データの送信元である無線デバイスで設定されたＭＴＵ値が、コンバーチブル無線デバイス１５に設定されたＭＴＵ値よりも大きな場合である。このような場合には、伝送速度調整部６６がパケットの大きさを検知し、検知したパケットの大きさに応じてＭＴＵ値を変更するのが望ましい。ＭＴＵ値を変更する方法としては、コンバーチブル無線デバイス１５が送信元の無線デバイスに対して直接パケットサイズが超過している旨を通知する方法や、コンバーチブル無線デバイス１５がコーディネータ３０に対してパケットサイズが超過している旨を通知し、コーディネータ３０が送信元の無線デバイスに対してＭＴＵ値を設定する方法が挙げられる。

【0093】

〔第７実施形態〕
図１９は、本発明の第７実施形態におけるコンバーチブル無線デバイスの要部構成を示すブロック図である。図１９に示す通り、本実施形態におけるコンバーチブル無線デバイス１６は、図３（ｂ）に示すコンバーチブル無線デバイス１３に対してプロトコル解析部６７を追加するとともに、図８に示すコンバーチブル無線デバイス１３ｃと同様の広告ルータの機能を有する構成である。かかる構成のコンバーチブル無線デバイス１６は、参加要請のあった無線デバイスで用いられる通信プロトコルの解析を可能とするものである。

【0094】

図８を用いて説明した通り、広告ルータの機能を備えるコンバーチブル無線デバイス１３ｃは、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した通信プロトコル（「通信プロトコルＡ」）用の広告Ａ１と、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した通信プロトコル（「通信プロトコルＣ」）用の広告Ａ２との提供が可能であった。通常、広告は、通信プロトコル毎にフレームフォーマットが異なるため、無線デバイスは自らが利用している通信プロトコルとは異なる通信プロトコル用の広告を受信することはできない。このため、コーディネータ３０及びコンバーチブル無線デバイス１３ｃは、無線デバイスが参加要請Ｊ１，Ｊ２を送信するために用いたリンクを参照すれば、無線デバイスが利用している通信プロトコルを把握することができた。

【0095】

しかしながら、異なる通信プロトコルであっても各々の広告に互換性がある場合（例えば、単にバージョンのみが異なる通信プロトコルである場合）には、無線デバイスは、自らが利用している通信プロトコル用の広告と、バージョンが異なる通信プロトコル用の広告との双方を受信することができる。このような無線デバイスは、何れの広告を用いても参加要請をすることができるため、参加要請を送信するために用いたリンクを参照しただけでは、無線デバイスが利用している通信プロトコルを把握することはできない。本実施形態では、このような場合であっても、プロトコル解析部６７を備えるコンバーチブル無線デバイス１６を用いて、参加要請のあった無線デバイスで用いられる通信プロトコルの解析を可能とするものである。

【0096】

図２０は、本発明の第７実施形態におけるコンバーチブル無線デバイスの動作を示すフローチャートである。尚、図２０に示すフローチャートの処理は、コンバーチブル無線デバイス１６にパケットが入力されることによって開始される。処理が開始されると、まずコンバーチブル無線デバイス１６の無線通信インターフェイス部６１でパケットの受信処理が行われる（ステップＳ３１）。次に、受信処理が行われたパケットの送信に用いられた拡張リンクが参加要請リンク（参加要請の送受信に用いられる拡張リンク）であるか否かが拡張リンク処理部６４で判断される（ステップＳ３２）。

【0097】

参加要請リンクであると判断された場合（ステップＳ３２の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、パケットの送受信に用いられた通信プロトコルがプロトコル解析部６７で解析され（ステップＳ３３）、その通信プロトコルが「通信プロトコルＡ」であるか否かが判断される（ステップＳ３４）。「通信プロトコルＡ」であるとプロトコル解析部６７で判断された場合（ステップＳ３４の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、コンバーチブル無線デバイス１６に受信されたパケットがプロトコル処理部６２ａで処理される（ステップＳ３５）。

【0098】

これに対し、パケットの送受信に用いられた通信プロトコルが「通信プロトコルＡ」ではないと判断された場合（ステップＳ３４の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、プロトコル解析部６７において、その通信プロトコルが「通信プロトコルＣ」であるか否かが判断される（ステップＳ３６）。「通信プロトコルＣ」であるとプロトコル解析部６７で判断された場合（ステップＳ３６の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、コンバーチブル無線デバイス１６に受信されたパケットがプロトコル処理部６２ｂで処理される（ステップＳ３７）。尚、パケットの送受信に用いられた通信プロトコルが「通信プロトコルＣ」ではないと判断された場合（ステップＳ３６の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、プロトコル解析部６７において、エラー処理又はパケットを破棄する処理が行われる（ステップＳ３８）。

【0099】

他方、ステップＳ３２において、参加要請リンクではないと判断された場合（ステップＳ３２の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、拡張リンク処理部６４において、パケットの送信に用いられた拡張リンクに設定された通信プロパティで指定されている通信プロトコルが取得され、この通信プロトコルが「通信プロトコルＡ」であるか否かが判断される（ステップＳ３９）。「通信プロトコルＡ」であると判断された場合（ステップＳ３９の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、コンバーチブル無線デバイス１６に受信されたパケットがプロトコル処理部６２ａで処理される（ステップＳ３５）。

【0100】

これに対し、「通信プロトコルＡ」ではないと判断された場合（ステップＳ３９の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、拡張リンク処理部６４において、通信プロトコルが「通信プロトコルＣ」であるか否かが判断される（ステップＳ４０）。「通信プロトコルＣ」であると判断された場合（ステップＳ４０の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、コンバーチブル無線デバイス１６に受信されたパケットがプロトコル処理部６２ｂで処理される（ステップＳ３７）。尚、ステップＳ４０において「通信プロトコルＣ」ではないと判断された場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、プロトコル解析部６７において、エラー処理又はパケットを破棄する処理が行われる（ステップＳ３８）。

【0101】

以上の通り、本実施形態では、プロトコル解析部６７を備えるコンバーチブル無線デバイス１６を用いているため、異なる通信プロトコルではあるが、各々の広告に互換性がある通信プロトコルを用いてコンバーチブル無線デバイス１６が広告を提供したとしても、参加要請のあった無線デバイスで用いられる通信プロトコルを解析することができる。これにより、参加要請のあった無線デバイスから送信されるパケットを適切に処理することができ、通信プロトコルのバージョンの相違に起因して生ずる不具合の発生を防止することができる。

【0102】

〔第８実施形態〕
図２１は、本発明の第８実施形態で用いられる通信プロパティデータベースの一例を示す図である。図２１に示す通り、本実施形態で用いられるプロパティデータベースＤＢ２は、図５（ｂ）に示すプロパティデータベースＤＢ２に暗号鍵を示す情報（DL Key）を追加したものである。尚、上記の暗号鍵は、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層（Data Link Layer）で用いられる暗号鍵である。

【0103】

図２１に示す例では、図２中のコンバーチブル無線デバイス１３ｃと、バックボーンルータ２０ｂ、無線デバイス１１ｅ、及び無線デバイス１２ｂとの間の通信に用いられる暗号鍵のみを図示している。具体的に、コンバーチブル無線デバイス１３ｃとバックボーンルータ２０ｂ及び無線デバイス１１ｅとの間の通信には「Key A」が用いられ、コンバーチブル無線デバイス１３ｃと無線デバイス１２ｂとの間の通信には「Key B」が用いられている。

【0104】

このように、本実施形態では、同時に使用可能な暗号鍵の数が追加されたテンプレートデータベースＤＢ１及び暗号鍵が設定された通信プロパティデータベースＤＢ２をコーディネータ３０で管理することによって、リンク毎の暗号鍵の切り替えを可能としている。これにより、同一の無線サブネット内であっても、無線通信を行う二者間を単位として異なる暗号鍵を用いることができる。尚、ここでは、テンプレートデータベースＤＢ１及び通信プロパティデータベースＤＢ２に暗号鍵の数と暗号鍵がそれぞれ追加される例について説明したが、それらに加えて更に無線デバイスがサポートしている暗号アルゴリズムと実際に使用している暗号アルゴリズムをそれぞれ追加しても良い。

【0105】

ここで、前述した第３実施形態では、図１１を用いて説明した通り、セキュリティを維持するために、本来のネットワークである無線サブネットＮ１１とＯＴＡプロビジョニング用の予備的な無線サブネットＮ１２と分離し、これらをコンバーチブル無線デバイス１４で接続していた。しかしながら、本実施形態では、上述した通り、同一の無線サブネットに属する通信相手毎に異なる暗号鍵を設定することが可能であるため、予備的な無線サブネットＮ１２を用いることなくＯＴＡプロビジョニングを実現することができる。

【0106】

図２２は、本発明の第８実施形態を応用した通信システムを示す図である。尚、図２２においては、図１１に示したブロックと同じブロックについては同一の符号を付してある。図２２に示す通信システム４は、図１１に示す通信システム３のコンバーチブル無線デバイス１４に代えてコンバーチブル無線デバイス１７を設け、無線サブネットＮ１１内で行われる通信に２つの暗号鍵Ｋ１１，Ｋ１２を用いている。

【0107】

ここで、暗号鍵Ｋ１１は、無線サブネットＮ１１を形成する無線デバイス１１ａ〜１１ｄ、コンバーチブル無線デバイス１７、及びバックボーンルータ２０ａの間で行われる通信に用いられ、暗号鍵Ｋ１２は、コンバーチブル無線デバイス１７とＯＴＡプロビジョニングが行われる無線デバイス１２ｆとの間で行われる通信に用いられる。このように、無線サブネットＮ１１内で２つの暗号鍵Ｋ１１，Ｋ１２を用いることにより、予備的な無線サブネットＮ１２を用いることなく、セキュリティを維持しつつＯＴＡプロビジョニングを実現することができる。

【0108】

以上、本発明の実施形態による管理装置及び通信システムについて説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、既存の通信プロトコルの処理を行うプロトコル処理部と、既存の通信プロトコル上で拡張リンクの設定を行う拡張リンクプロトコル処理部とがコンバーチブル無線デバイスに設けられている例について説明した。しかしながら、拡張リンクに対する属性を設定する専用の処理部を用意し、これらを切り替えるようにしてもよい。また、上記実施形態では、ＩＳＡ１００．１１ａとＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）とに準拠した無線通信を行う通信システムを例に挙げて説明したが、本発明はこれらの無線通信規格に制限されることなく、任意の無線通信規格に適用することができる。

【0109】

また、上記実施形態では、バックボーンルータ２０ａ〜２０ｃ、コーディネータ３０、タイムサーバ４０、及びゲートウェイ５０がそれぞれ別々の装置として実現されている例について説明した。しかしながら、これらのうちの任意の２つ以上の装置を１つの装置として実現することも可能である。更に、上記実施形態では、無線デバイス１１ａ〜１１ｅ、無線デバイス１２ａ〜１２ｅ、及びコンバーチブル無線デバイス１３ａ〜１３ｃ等がフィールド機器である場合を例に挙げて説明したが、これらはフィールド機器に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0110】

１〜４ 通信システム
１１ 無線デバイス
１１ａ〜１１ｇ 無線デバイス
１２ 無線デバイス
１２ａ〜１２ｆ 無線デバイス
１３ コンバーチブル無線デバイス
１３ａ〜１３ｄ コンバーチブル無線デバイス
１４〜１７ コンバーチブル無線デバイス
２０ａ〜２０ｃ バックボーンルータ
３０ コーディネータ
３４ 拡張リンク管理部
ＣＨ チャネル
ＣＰ 通信プロパティ
ＣＰ１，ＣＰ２ 通信プロパティ
ＣＰ１０〜ＣＰ１４ 通信プロパティ
ＣＰ２１，ＣＰ２２ 通信プロパティ
ＣＰ３１〜ＣＰ３３ 通信プロパティ
ＣＰ４１，ＣＰ４２ 通信プロパティ
Ｄ１，Ｄ２ 無線通信機器
ＤＢ１ テンプレートデータベース
ＤＢ２ 通信プロパティデータベース
ＥＬ 拡張リンク
ＥＬ１，ＥＬ２ 拡張リンク
Ｍ 管理装置
Ｎ 無線ネットワーク
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ４ 無線ネットワーク
Ｎ１１，Ｎ１２ 無線サブネット
ＮＬ リンク
ＴＳ タイムスロット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】