特開 2022-79398 ルートノード選択システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022079398

(43)【公開日】2022-05-26

(54)【発明の名称】ルートノード選択システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 84/20 20090101AFI20220519BHJP

   H04W 40/12 20090101ALI20220519BHJP

【ＦＩ】

H04W84/20

H04W40/12

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021047079

(22)【出願日】2021-03-22

(31)【優先権主張番号】202011275370.8

(32)【優先日】2020-11-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】505141934

【氏名又は名称】リアルテック セミコンダクター コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100137095

【弁理士】

【氏名又は名称】江部 武史

(74)【代理人】

【識別番号】100091627

【弁理士】

【氏名又は名称】朝比 一夫

(72)【発明者】

【氏名】ズオ－ヒュイ ペン

(72)【発明者】

【氏名】ザオ－ミン リ

(72)【発明者】

【氏名】グオ－フェン ザン

(72)【発明者】

【氏名】ジン－ジュン ウ

(72)【発明者】

【氏名】クイ ディン

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067EE02

5K067EE10

5K067EE25

5K067HH22

(57)【要約】

【課題】信号品質パラメータの順位によってルートノードとなるかどうかを決定するルートノード選択システムを提供する。
【解決手段】選択ノードは信号品質テーブルを記憶し、信号品質テーブルは、信号項目と、順位項目を具備し、信号項目は、選択ノード自身の信号品質パラメータと、選択ノードが複数のアイドルノードにおいて他のアイドルノードにブロードキャストされた複数のビーコン信号を監視することによって獲得した複数の信号品質パラメータとを備え、順位項目は複数の順位を備え、複数の順位は一対一の方式で信号項目における複数の信号品質パラメータに対応し、選択ノードは、自身の信号品質パラメータに基づいた対応する順位が順位閾値より高いとき、メッシュネットワークのルートノードとなる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

メッシュネットワークに適し、前記メッシュネットワークはワイヤレスアクセスポイントに通信可能に連接されており、且つ、複数のアイドルノードを備えたルートノード選択システムであって、
複数の前記アイドルノードは、前記ワイヤレスアクセスポイントと通信する信号品質パラメータをそれぞれ具備し、複数の前記アイドルノードはビーコン信号をブロードキャストするのにそれぞれ用いられ、且つ複数の前記アイドルノードは他の前記アイドルノードがブロードキャストする複数の前記信号ビーコンを監視し、前記信号ビーコンは自己が対応する前記信号品質パラメータを具備し、前記信号品質パラメータは複数の前記アイドルノードにおける前記信号ビーコンをブロードキャストする前記アイドルノードに対応し、
複数の前記アイドルノードにおける何れかは選択ノードであり、前記選択ノードは信号品質テーブルを記憶し、前記信号品質テーブルは、信号項目と、順位項目を具備し、
前記信号項目は、前記選択ノード自身の前記信号品質パラメータと、前記選択ノードが複数の前記アイドルノードにおいて他の前記アイドルノードにブロードキャストされた複数の前記ビーコン信号を監視することによって獲得した複数の前記信号品質パラメータとを備え、
前記順位項目は複数の順位を備え、複数の前記順位は一対一の方式で前記信号項目における複数の前記信号品質パラメータに対応し、
前記選択ノードは、自身の前記信号品質パラメータに基づいた対応する前記順位が順位閾値より高いとき、前記メッシュネットワークのルートノードとなる
ことを特徴とするルートノード選択システム。

【請求項2】

前記選択ノードの前記信号品質パラメータは、自身の前記信号品質パラメータに基づいた対応する前記順位が順位閾値より高い場合であって、且つ第１の閾値と前記第１の閾値より小さい第２の閾値の間にあるとき、前記メッシュネットワークの前記ルートノードとなる、
ことを特徴とする請求項１に記載のルートノード選択システム。

【請求項3】

前記信号品質パラメータが第１の閾値よりも大きい前記アイドルノードは、前記メッシュネットワークの前記ルートノードとなる
ことを特徴とする請求項１に記載のルートノード選択システム。

【請求項4】

前記信号品質パラメータが第２の閾値より小さい前記アイドルノードは、前記メッシュネットワークの非ルートノードとなる
ことを特徴とする請求項１に記載のルートノード選択システム。

【請求項5】

制御ビーコンを出力するための制御ノードを更に備え、前記制御ビーコンはルートノードの数量を有し、複数の前記アイドルノードが前記制御ビーコンを受信して、前記ルートノードの数量に基づいて、対応する前記順位閾値を獲得する
ことを特徴とする請求項１に記載のルートノード選択システム。

【請求項6】

前記制御ノードは、複数の前記信号品質パラメータの第１の閾値と第２の閾値の間の対応する複数の前記アイドルノードの数量に基づいて、前記ルートノードの数量を取得する
ことを特徴とする請求項５に記載のルートノード選択システム。

【請求項7】

前記制御ノードは、複数の前記アイドルノードにおける何れかをネットワークノードとして使用し、
前記制御ノードは、前記ネットワークノードに通信可能に連接されており、前記制御ビーコンを前記ネットワークノードに出力し、
前記ネットワークノードは前記制御ビーコンを他の複数の前記アイドルノードにブロードキャストする
ことを特徴とする請求項５に記載のルートノード選択システム。

【請求項8】

複数の前記アイドルノードはそれぞれノードアドレスを具備し、
各前記ビーコン信号は対応する前記ノードアドレスを具備し、
前記信号品質テーブルはアドレス項目を具備し、前記アドレス項目は前記選択ノード自身の前記ノードアドレスと、前記選択ノードが複数の前記アイドルノードにおいて他の前記アイドルノードにブロードキャストされた複数の前記ビーコン信号を監視することにより獲得した複数の前記ノードアドレスとを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のルートノード選択システム。

【請求項9】

前記アイドルノードはそれぞれノードアドレスを備え、前記選択ノードの前記ビーコン信号は第１のブロックと第２のブロックを備え、
前記第１のブロックは、前記選択ノードの自身の前記信号品質パラメータと、前記選択ノード自身の前記ノードアドレスとを備え、
前記第２のブロックは、前記信号品質テーブルにおける前記順位がビーコン閾値より高い複数の前記信号品質パラメータと、複数の前記信号品質パラメータが対応する複数の前記アイドルノードの複数の前記ノードアドレスとを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のルートノード選択システム。

【請求項10】

前記選択ノードは前記信号項目における複数の前記信号品質パラメータの大きさに基づいて、前記順位項目における複数の前記順位を並び替える
ことを特徴とする請求項１に記載のルートノード選択システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はネットワークの領域に関し、特にルートノード選択システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年Internet of Things（IoT）の需要が高まるにつれ、家庭、オフィス、工場、公共施設等の同一箇所に複数のネットワークに接続可能なデバイス（ノード）が存在することが増えている。

【0003】

一方、従来の配信ネットワーク（ここで、「配信ネットワーク」の意味は、所定の設定を利用してネットワークに接続可能なデバイスを操作することを指す。）はマルチノードの配信ネットワークには適していないため、マルチノードを利用した配信ネットワークであるメッシュネットワーク（Mesh Network）を採用することが現在の主流となりつつある。

【0004】

ここで、メッシュネットワークには、従来の配信ネットワークのアーキテクチャに比べて有利な点がある。すなわち、メッシュネットワークの第１の利点は、ワイヤレスアクセスポイントはメッシュネットワーク内のすべてのノードと直接通信する必要がないことである。なぜなら、メッシュネットワークは、複数のルートノードを持つことができ、ルートノードはワイヤレスアクセスポイントの作業負荷をシェアできるからである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、現在のメッシュネットワークでは、多数のノードからルートノードを選択するための標準的な操作手順が存在せず、メッシュネットワークに必要なルートノードの数量を明確に規制することができない。

【0006】

このため、メッシュネットワークのルートノードの選択が理想的な範囲内でない場合、メッシュネットワークの通信状況が期待値どおりにならない場合がある。

【0007】

このように、メッシュネットワークでは、ルートノードの選択についてはまだ改善の余地が残されている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以上の問題に鑑みて本発明は以下の構成を備える。
メッシュネットワークに適し、前記メッシュネットワークはワイヤレスアクセスポイントに通信可能に連接されており、且つ、複数のアイドルノードを備えたルートノード選択システムであって、
複数の前記アイドルノードは、前記ワイヤレスアクセスポイントと通信する信号品質パラメータをそれぞれ具備し、複数の前記アイドルノードはビーコン信号をブロードキャストするのにそれぞれ用いられ、且つ複数の前記アイドルノードは他の前記アイドルノードがブロードキャストする複数の前記信号ビーコンを監視し、前記信号ビーコンは自己が対応する前記信号品質パラメータを具備し、前記信号品質パラメータは複数の前記アイドルノードにおける前記信号ビーコンをブロードキャストする前記アイドルノードに対応し、
複数の前記アイドルノードにおける何れかは選択ノードであり、前記選択ノードは信号品質テーブルを記憶し、前記信号品質テーブルは、信号項目と、順位項目を具備し、
前記信号項目は、前記選択ノード自身の前記信号品質パラメータと、前記選択ノードが複数の前記アイドルノードにおいて他の前記アイドルノードにブロードキャストされた複数の前記ビーコン信号を監視することによって獲得した複数の前記信号品質パラメータとを備え、
前記順位項目は複数の順位を備え、複数の前記順位は一対一の方式で前記信号項目における複数の前記信号品質パラメータに対応し、
前記選択ノードは、自身の前記信号品質パラメータに基づいた対応する前記順位が順位閾値より高いとき、前記メッシュネットワークのルートノードとなる。

【0009】

また、前記選択ノードの前記信号品質パラメータは、自身の前記信号品質パラメータに基づいた対応する前記順位が順位閾値より高い場合であって、且つ第１の閾値と前記第１の閾値より小さい第２の閾値の間にあるとき、前記メッシュネットワークの前記ルートノードとなる。

【0010】

前記信号品質パラメータが第１の閾値よりも大きい前記アイドルノードは、前記メッシュネットワークの前記ルートノードとなる。

【0011】

更に、前記信号品質パラメータが第２の閾値より小さい前記アイドルノードは、前記メッシュネットワークの非ルートノードとなる。

【0012】

また、制御ビーコンを出力するための制御ノードを更に備え、前記制御ビーコンはルートノードの数量を有し、複数の前記アイドルノードが前記制御ビーコンを受信して、前記ルートノードの数量に基づいて、対応する前記順位閾値を獲得する。

【0013】

また、前記制御ノードは、複数の前記信号品質パラメータの第１の閾値と第２の閾値の間の対応する複数の前記アイドルノードの数量に基づいて、前記ルートノードの数量を取得する。

【0014】

前記制御ノードは、複数の前記アイドルノードにおける何れかをネットワークノードとして使用し、
前記制御ノードは前記ネットワークノードに通信可能に連接されており、前記制御ビーコンを前記ネットワークノードに出力し、
前記ネットワークノードは前記制御ビーコンを他の複数の前記アイドルノードにブロードキャストする。

【0015】

複数の前記アイドルノードはそれぞれノードアドレスを具備し、
各前記ビーコン信号は対応する前記ノードアドレスを具備し、
前記信号品質テーブルはアドレス項目を具備し、前記アドレス項目は前記選択ノード自身の前記ノードアドレスと、前記選択ノードが複数の前記アイドルノードにおいて他の前記アイドルノードにブロードキャストされた複数の前記ビーコン信号を監視することにより獲得した複数の前記ノードアドレスとを備える。

【0016】

また、前記アイドルノードはそれぞれノードアドレスを備え、前記選択ノードの前記ビーコン信号は第１のブロックと第２のブロックを備え、
前記第１のブロックは、前記選択ノードの自身の前記信号品質パラメータと、前記選択ノード自身の前記ノードアドレスとを備え、
前記第２のブロックは、前記信号品質テーブルにおける前記順位がビーコン閾値より高い複数の前記信号品質パラメータと、複数の前記信号品質パラメータが対応する複数の前記アイドルノードの複数の前記ノードアドレスとを備える。

【0017】

更に、前記選択ノードは前記信号項目における複数の前記信号品質パラメータの大きさに基づいて、前記順位項目における複数の前記順位を並び替える。

【発明の効果】

【0018】

以上のように、本願の実施形態におけるルートノード選択システムは、信号品質テーブルの信号品質パラメータの順位が順位閾値よりも高いか否かによってアイドルノードがメッシュネットワークのルートノードとなるかどうかを決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態を説明するメッシュネットワークの概略図である。

【図2】本発明の実施形態を説明するルート選択システムの概略図である。

【図3】本発明の実施形態を説明するノードの概略図である。

【図4】本発明の実施形態を説明するビーコン信号の概略図である。

【図5】本発明の他の実施形態を説明するルートノード選択システムの概略図である。

【図6】本発明の他の実施形態を説明するルートノード選択システムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本願は、ルートノード選択システムの発明に関する。また、以下に説明する本願の実施形態では幾つかの最良と考えられる実施形態を示しているが、本願の実施形態では説明していないその他の実施形態によっても本発明を実現できる場合があると考えられるが、本発明の範囲を以下に説明する実施形態に限定して解釈するべきではない。また、従来技術の範囲と考えられる説明については、必要最低限しか本実施形態では説明しない。

【0021】

本願において「連接」又は「接続」という用語が用いられている場合があるが、必ずしも有線によって連接又は接続されている必要はなく、２個以上のノードが互いに無線又は有線にて通信可能な状態であれば足りるものとする。

【0022】

図１を参照して説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態によるメッシュネットワーク１０の概略図である。図１に示されるように、本実施形態においてメッシュネットワーク１０は、メッシュワイヤレス（Mesh Wi-Fi）ネットワークとも呼ばれる。

【0023】

また、メッシュネットワーク１０は、複数のメッシュネットワークノードを含む。また、メッシュネットワークノードは、図１に示すように、ツリー型のトポロジー（Tree Topology）通信方式で互いに接続されている。また、メッシュネットワーク１０のノードは、図１に示すようにルートノードＮ１に加え、非ルートノードＮ２の両方を含む。

【0024】

また、メッシュネットワーク１０では、ルートノードＮ１の数は図１に示すように１個ずつであるが、非ルートノードＮ２の数は、１個のルートノードＮ１に対して１個の非ルートノードが連接されていても良く、１個のルートノードＮ１に対して２個又は３個の非ルートノードが連接されていても良い。

【0025】

更に、メッシュネットワーク１０は、ワイヤレスアクセスポイント（Wireless Access Point）２０に通信可能に接続されている。このため、メッシュネットワーク１０内の各ノードは、ワイヤレスアクセスポイント２０を介して外部と通信することができる。

【0026】

また、本実施形態では、メッシュネットワーク１０は、ワイヤレスアクセスポイント２０を介して制御ノード３０に通信可能に接続される。そして、制御ノード３０はワイヤレスアクセスポイント２０を介してメッシュネットワーク１０内の各ノードを制御することができる。

【0027】

次に、図２を参照して説明する。ここで、図２は本発明の実施形態によるルートノード選択システム１００の概略図である。図２に示すように、ルートノード選択システム１００は、複数のアイドルノードＮ３を含む。ルートノード選択システム１００は、メッシュネットワーク１０に適しており、図１のメッシュネットワーク１０は、ワイヤレスアクセスポイント２０に通信可能に接続されている。

【0028】

ここで、アイドルノードＮ３は、まだネットワークが構築されていないノードであり、すなわち、アイドルノードＮ３は、この時点では、メッシュネットワーク１０の一部ではない。

【0029】

一方、アイドルノードＮ３がネットワークの構築を完了した後は、ネットワークの構築がされた後のアイドルノードＮ３は、図１のメッシュネットワーク１０のノード（Ｎ１又はＮ２）となる。

【0030】

具体的には、ルートノード選択システム１００を使用して、メッシュネットワーク１０がネットワークを形成する際に（前に）ルートノードＮ１としての役割を果たすアイドルノードＮ３を決定する。

【0031】

したがって、当該アイドルノードＮ３はネットワークの構築が完了した後は、ルートノード選択システム１００の選択結果によって、ルートノードＮ１又は非ルートノードＮ２となる。換言すると、本実施形態では、メッシュネットワーク１０は、ネットワークの構築が完了した後は、ネットワーク構築が完了したアイドルノードＮ３（元々はアイドルノードＮ３だったもの）から構成されることとなる。

【0032】

本実施形態では、アイドルノードＮ３は、それぞれ、ワイヤレスアクセスポイント２０と通信するための信号品質パラメータ（符号なし）を有する。具体的には、信号品質パラメータは、アイドルノードＮ３に対応するワイヤレスアクセスポイント２０の通信信号の品質に関する。すなわち、ワイヤレスアクセスポイント２０によって送信されたワイヤレスアクセスポイント信号（図示せず）は、アイドルノードＮ３によって使用される。アイドルノードＮ３は、当該ワイヤレスアクセスポイント信号を受信した後、ワイヤレスアクセスポイント信号の通信信号の品質を測定する。

【0033】

換言すると、各アイドルノードＮ３の信号品質パラメータは、自身が受信したワイヤレスアクセスポイント信号を自ら測定することによって取得する。ここで、信号品質パラメータは、受信信号の強度インジケータ値（RSSI，Received Signal Strength Indication）とも呼ばれる。

【0034】

本実施形態では、アイドルノードＮ３は、ビーコン信号Ｓ１（例えば、後述する図３に示されるビーコン信号Ｓ１）をブロードキャストするために使用し、アイドルノードＮ３は、ビーコン信号Ｓ１を監視するために使用される。ここで、各ビーコン信号Ｓ１は、対応する信号品質パラメータを有する。

【0035】

具体的には、アイドルノードＮ３は、それ自体のビーコン信号Ｓ１をブロードキャストし、他のアイドルノードＮ３によってブロードキャストされたビーコン信号Ｓ１を監視するために使用される。

【0036】

本実施形態では、アイドルノードＮ３は、いずれも特定の通信チャネルを介してビーコン信号Ｓ１をブロードキャストするので、アイドルノードＮ３自身の信号品質パラメータは、他のアイドルノードＮ３によって取得され得る。

【0037】

これに対し、アイドルノードＮ３は、特定の通信チャネルを監視することによって他のビーコン信号Ｓ１を取得する。すなわち、他のアイドルノードＮ３の信号品質パラメータを取得する。

【0038】

なお、アイドルノードＮ３は、他のアイドルノードＮ３によってブロードキャストされたビーコン信号Ｓ１又は自身がブロードキャストしたビーコン信号Ｓ１を監視することに限定されない。

【0039】

次に、図２と図３を参照して本実施形態を説明する。ここで、図３は、本実施形態に基づいて選択される選択ノードＮ４の概略図である。図２に示されるように、本実施形態のルートノード選択システム１００は、図２に示すアイドルノードＮ３のいずれか１つを、図３に示す選択ノードＮ４として使用する。ここで、選択ノードＮ４は、信号品質テーブルＴを有する。理解の容易のため、本実施形態では、ルートノード選択システム１００におけるアイドルノードＮ３の１つを選択ノードＮ４とした例を説明する。

【0040】

具体的には、アイドルノードＮ３は何れも選択ノードＮ４として使用され得る。そして、各アイドルノードＮ３は、何れも独自の信号品質テーブルＴを有する。

【0041】

そして、図３に示すように、信号品質テーブルＴは、信号項目Ｐ１と順位項目Ｐ２を有する。

【0042】

ここで、信号項目Ｐ１は、選択ノードＮ４自身の信号品質パラメータと、選択ノードＮ４がビーコン信号Ｓ１を監視することによって得られた信号品質パラメータとを含む。

【0043】

順位項目Ｐ２は複数の順位を含み、各順位は信号項目Ｐ１の信号品質パラメータに１対１で対応する。順位は、たとえば、算術順位「１、２、３、...」で表されるが、これには限定されない。

【0044】

ここで、順位項目Ｐ２は、信号項目Ｐ１の順位を説明するためにのみ使用されることに特に留意されたい。すなわち、順位項目Ｐ２は、信号品質テーブルＴに実際に格納される必要はない。

【0045】

たとえば、選択ノードＮ４に信号品質テーブルＴを格納するためのストレージ部（記憶部）がある場合、順位項目Ｐ２は信号項目Ｐ１の記憶部におけるアドレスを用いることにより置き換えることができる。したがって、順位を調整することで信号品質パラメータのストレージ部における番地（アドレス）を調整することができる。

【0046】

本実施形態では、選択ノードＮ４は、自身の信号品質パラメータに基づいた対応する順位が、順位閾値よりも高いかどうかによって、選択ノードＮ４がメッシュネットワーク１０のルートノードＮ１と成れるか否か判断する。また、選択ノードＮ４は、自身のネットワークの構築（ネットワークの分配）が完了した後にメッシュネットワーク１０のルートノードＮ１に成れるか否か判断する。

【0047】

本実施形態では、選択ノードＮ４は、信号項目Ｐ１の信号品質パラメータの大きさに基づいて、順位項目Ｐ２の順序がソートされる。すなわち、順位の配列順序は、信号品質パラメータの強さに基づく。

【0048】

換言すると、信号品質パラメータが強ければ強い程、前の方の順序に対応することとなり、算術順位の値は小さくなる。これとは逆に、信号品質パラメータの強度が弱ければ弱い程、後ろの方の順序に対応することとなり、算術順位の値は大きなものとなる。

【0049】

たとえば、順位閾値が「４」の場合、選択ノードＮ４自身の信号品質パラメータの順位が「１、２、又は３のいずれか」の場合には、選択ノードＮ４自身の信号品質パラメータの順位は、順位閾値よりも高いことを意味する。

【0050】

一方、選択ノードＮ４は自身の信号品質パラメータに対応する順位が順位閾値よりも低い場合、図１に示したメッシュネットワーク１０の非ルートノードＮ２となることができる。

【0051】

つまり、選択ノードＮ４は自身のネットワークの構築が完了した後、メッシュネットワーク１０のルートノードＮ１と成ることができないと判断した場合には、メッシュネットワーク１０の非ルートノードＮ２にのみなり得る。

【0052】

図３に示されるように、本実施形態では、アイドルノードＮ３はそれぞれノードアドレスを有し、アイドルノードＮ３によって送信される各ビーコン信号Ｓ１は対応するノードアドレスを有する。具体的には、ノードアドレスは、１対１の方式で信号品質パラメータに対応する。つまり、アイドルノードＮ３は、自身のノードアドレスと信号品質パラメータを有する。また、アイドルノードＮ３は、ビーコン信号Ｓ１を使用して自身のノードアドレスと信号品質パラメータをブロードキャストする。

【0053】

ノードアドレスは、たとえば、ＭＡＣアドレス（Media Access Control Address）であるが、これに限定されるものではない。また、図３に示すように、信号品質テーブルＴは、信号項目Ｐ１、順位項目Ｐ２、及びアドレス項目Ｐ３を有する。

【0054】

ここで、アドレス項目Ｐ３は、選択ノードＮ４自身のノードアドレスと、選択ノードＮ４がビーコン信号Ｓ１を監視することにより獲得したノードアドレスが含まれる。

【0055】

すなわち、選択ノードＮ４は、他のアイドルノードＮ３によってブロードキャストされたビーコン信号Ｓ１を監視することによって、他のアイドルノードＮ３のノードアドレスを取得する。換言すると、選択ノードＮ４は、他のアイドルノードＮ３がブロードキャストしたビーコン信号Ｓ１を監視することにより、他のアイドルノードＮ３の信号品質パラメータを取得すると共に、対応するノードアドレスをも取得する。

【0056】

本実施形態では、選択ノードＮ４は、監視するビーコン信号Ｓ１に基づいて信号品質テーブルＴを更新する。具体的には、選択ノードＮ４は、ビーコン信号Ｓ１を解析して、ビーコン信号Ｓ１の信号品質パラメータとノードアドレスを取得する。そして、取得した信号品質パラメータとノードアドレスを使用して自身の信号品質テーブルＴを更新する。なお、選択ノードＮ４が自身の信号品質テーブルＴを更新するとき、信号項目Ｐ１の信号品質パラメータの大きさに基づいて、順位項目Ｐ２の順序を並べ替えることができる。

【0057】

本実施形態では、ルートノード選択システム１００は、信号品質パラメータの大きさに従って、ルートノードＮ１と成るのに適したアイドルノードＮ３を選択する。具体的には、ルートノード選択システム１００は、各信号品質パラメータが第１の閾値よりも大きいか、又は第１の閾値と第２の閾値との間（なお、第２の閾値は第１の閾値よりも小さいものとする）にあるか、或いは第２の閾値よりも小さいか、という条件に基づいて、ルートノードＮ１となるのに適したアイドルノードＮ３を選択する。

【0058】

本実施形態では、ルートノード選択システム１００は、先ず、信号品質パラメータが第１の閾値よりも大きいか否か判断する。そして、いずれかの信号品質パラメータが第１の閾値より大きい場合には、信号品質パラメータが第１の閾値より大きいアイドルノードＮ３がメッシュネットワーク１０のルートノードＮ１となる。

【0059】

そして、信号品質パラメータが第１の閾値未満であるアイドルノードＮ３は、メッシュネットワーク１０のルートノードＮ１になることはできず、メッシュネットワーク１０の非ルートノードＮ２にのみ成ることができる。

【0060】

つまり、ルートノード選択システム１００が、いずれかの信号品質パラメータが第１の閾値より大きいと決定した場合には、信号品質パラメータが第１の閾値より小さい他のアイドルノードＮ３については、たとえ自身の信号品質パラメータに対応する順位が順位閾値よりも高い場合であっても、メッシュネットワーク１０のルートノードＮ１になることができない。

【0061】

本実施形態では、ルートノード選択システム１００が、各アイドルノードＮ３の信号品質パラメータが何れも第１の閾値未満であると判断した後、ルートノード選択システム１００は、各信号品質パラメータが第１の閾値と第２の閾値との間にあるのか、又は第２の閾値よりも小さいのかを更に判断する。

【0062】

ここで、信号品質パラメータが第１の閾値と第２の閾値との間にあるアイドルノードＮ３の場合には、ルートノード選択システム１００は、アイドルノードＮ３自身の信号品質パラメータに基づいた対応する順位が順位閾値より高いとき、アイドルノードＮ３がメッシュネットワーク１０のルートノードＮ１に成ると判断する。

【0063】

これに対し、信号品質パラメータが第２の閾値未満であるアイドルノードＮ３の場合には、ルートノード選択システム１００は、アイドルノードＮ３がメッシュネットワーク１０の非ルートノードＮ２に成ると判断する。

【0064】

図４は、本実施形態によるビーコン信号Ｓ１の概略図である。図４に示されるように、本実施形態では、ビーコン信号Ｓ１は、第１のブロックＢ１と第２のブロックＢ２を有する。第１のブロックＢ１には選択ノードＮ４自身の信号品質パラメータと、選択ノードＮ４自身のノードアドレスが含まれる。

【0065】

一方、第２のブロックＢ２は、信号品質テーブルＴにおける順位がビーコン閾値よりも高い信号品質パラメータと、信号品質パラメータに対応するアイドルノードＮ３のノードアドレスを含む。

【0066】

つまり、選択ノードＮ４は、ビーコン信号Ｓ１を介して自身の信号品質パラメータとノードアドレスをブロードキャストすることに加えて、選択ノードＮ４はビーコン信号Ｓ１を介して自身の信号品質テーブルＴにおける他のアイドルノードＮ３の信号品質パラメータとノードアドレスをブロードキャストすることもできる。

【0067】

たとえば、ビーコン閾値が「４」の場合、第２のブロックＢ２には、信号品質テーブルＴにおける順位が「１、２、３」のアイドルノードＮ３に対応する信号品質パラメータと、ノードアドレスが含まれる。

【0068】

また、本実施形態では、ビーコン閾値は、「４」等のアイドルノードＮ３に格納された固定パラメータであるが、これには限定されない。また、本実施形態では、ビーコン閾値は順位閾値に等しいか、又はビーコン閾値は順位閾値に対応し、ビーコン閾値は順位閾値に基づいて決定される。

【0069】

また、本実施形態では、選択ノードＮ４は、信号品質テーブルＴに基づいてビーコン信号Ｓ１を生成し、自身の信号品質パラメータとノードアドレスを使用してビーコン信号Ｓ１の第１のブロックＢ１を生成する。

【0070】

また、信号品質テーブルＴにおける順位がビーコン閾値より高い信号品質パラメータとノードアドレスを利用して、ビーコン信号Ｓ１の第２のブロックＢ２を生成する。

【0071】

本実施形態では、ルートノード選択システム１００の選択ノードＮ４は、一部の（「他の全ての」ではなく）アイドルノードＮ３のビーコン信号Ｓ１を監視することもできる。換言すると、選択ノードＮ４は、（たとえば、距離制限の関係や通信環境の問題のため）アイドルノードＮ３の一部を検出できない場合がありえる。

【0072】

このため、何れか１個の選択ノードＮ４によって観測できるアイドルノードＮ３が存在し、且つ、選択ノードＮ４が、感知できないアイドルノードＮ３のビーコン信号Ｓ１を監視できる場合がある。以下、「選択ノードＮ４が観測できるアイドルノードＮ３」を「観測可能なアイドルノードＮ３」という。また、「選択ノードＮ４が観測できないアイドルノードＮ３」を「観測不能なアイドルノードＮ３」と言う。

【0073】

「観測可能なアイドルノードＮ３」は、「観測不能なアイドルノードＮ３」のビーコン信号Ｓ１の信号品質パラメータとノードアドレスを、自身の信号品質テーブルＴに記録することができ、自身の信号品質テーブルに基づいて自身のビーコン信号Ｓ１を生成し、自身のビーコン信号Ｓ１を選択ノードＮ４に再びブロードキャストする。

【0074】

このため、ルートノード選択システム１００は、「観測不能なアイドルノードＮ３」と「観測可能なアイドルノードＮ３」のビーコン信号Ｓ１によって、「観測不能なアイドルノードＮ３」の信号品質パラメータとノードアドレスを選択ノードＮ４に転送することができる。

【0075】

また、本実施形態において、「観測不能なアイドルノードＮ３」の信号品質パラメータが「観測可能なアイドルノードＮ３」の信号品質テーブルの順位において、ビーコン閾値より低いとき、「観測不能なアイドルノードＮ３」の信号品質パラメータは重要ではなく、信号品質パラメータは十分とは言えない。

【0076】

このため、選択ノードＮ４が「観測不能なアイドルノードＮ３」の信号品質パラメータを獲得していないとき、選択ノードＮ４自身の信号品質パラメータの信号品質テーブルにおける順位は影響しない。

【0077】

次に図５を参照して説明する。図５は、本発明の他の実施形態によるルートノード選択システム１００の概略図である。本実施形態では、ルートノード選択システム１００のカバレッジエリア（図示せず）が第１のエリアＡ１と、第２のエリアＡ２を含む。また、各アイドルノードＮ３は、第１のエリアＡ１と第２のエリアＡ２に存在している。

【0078】

第１のエリアＡ１のアイドルノードＮ３と、第２のエリアＡ２のアイドルノードＮ３との間に重複しているエリアが無い場合、第１のエリアのアイドルノードＮ３は、第２のエリアＡ２のアイドルノードＮ３を検出できない。同様に、第２のエリアＡ２のアイドルノードＮ３は、第１のエリアＡ１のアイドルノードＮ３を検出できない。

【0079】

ここで、ルートノード選択システム１００は、第１のエリアＡ１と第２のエリアＡ２のアイドルノードＮ３を別々に処理して、ルートノードＮ１を選択することができる。

【0080】

すなわち、ルートノード選択システム１００は、第１の閾値と第２の閾値を使用して、第１のエリアＡ１におけるアイドルノードＮ３の信号品質パラメータを決定する。

【0081】

そして、第１のエリアＡ１のアイドルノードＮ３がメッシュネットワーク１０のルートノードＮ１になるのに適しているかどうかを判断するが、この際、ルートノード選択システム１００は、第２のエリアＡ２におけるアイドルノードＮ３の信号品質パラメータによって影響を受けず、逆もまた同様である。

【0082】

次に、図６を参照して本発明の他の実施形態を説明する。ここで、図６は、本発明の他の実施形態によるルートノード選択システム１００の概略図である。本実施形態では、図６を参照すると、ルートノード選択システム１００は、複数のアイドルノードＮ３と、制御ノード３０を備える。

【0083】

制御ノード３０は、制御ビーコンＳ２を出力するために使用され、制御ビーコンＳ２は、ルートノードの数量を有する。アイドルノードＮ３は、図６に示すように制御ビーコンＳ２を受信し、ルートノードの数量に従って対応する順序閾値を取得する。本実施形態では、制御ノード３０は、信号品質パラメータが第１の閾値と第２の閾値との間にあるアイドルノードＮ３の数量に従ってルートノードの数量を取得する。

【0084】

本実施形態では、制御ノード３０は、各アイドルノードＮ３のビーコン信号Ｓ１を受信することによって、各アイドルノードＮ３の信号品質パラメータとノードアドレスを取得する。

【0085】

ただし、これに限定されないが、制御ノード３０は、ワイヤレスアクセスポイント２０（図６には図示せず）を介して、各アイドルノードＮ３のビーコン信号Ｓ１を受信することもできる。

【0086】

本実施形態では、制御ノード３０が、ルートノード選択システム１００内の任意のアイドルノードＮ３の信号品質パラメータが第１の閾値より大きいと判断したとき、制御ノード３０は、ルートノードの数量を「０」に設定する。

【0087】

アイドルノードＮ３は、ルートノードの数量に応じて「０」に対応する順位閾値を取得する。このため、信号品質パラメータが第１の閾値と第２の閾値との間にあるアイドルノードＮ３は、メッシュネットワーク１０のルートノードＮ１にはならない。

【0088】

制御ノード３０が、ルートノード選択システム１００のアイドルノードＮ３の信号品質パラメータに第１の閾値より大きいものが無いと判断したとき、制御ノード３０は、ルートノード選択システム１００における信号品質パラメータが、第１の閾値と第２の閾値との間にあるアイドルノードＮ３の数量を算出し、ルートノードの数量を取得する。

【0089】

本実施形態において、全体の「ルートノードの数量」のうち、「第１の閾値と第２の閾値との間の信号品質パラメータを有するアイドルノードＮ３の数量」のパーセンテージは約１０％から２０％であるが、これに限定されるものではない。本実施形態では、「ルートノードの数量」は「順位閾値」に等しい。

【0090】

本実施形態では、制御ノード３０は、任意のアイドルノードＮ３をネットワークノードとして使用する。制御ノード３０は、ネットワークノードに通信可能に接続され、制御ビーコンＳ２をネットワークノードに出力する。ネットワークノードは、制御ビーコンＳ２を他のアイドルノードＮ３にブロードキャストする。

【0091】

制御ノード３０がネットワークノードと通信するための方法は、例えば、これに限定されるものではないが、ワイファイ・プロテクテッド・セットアップ（Wi-Fi Protected setup，Wi-Fi Simple Config）である。すなわち、制御ノード３０は、制御ビーコンＳ２を各アイドルノードＮ３に対して一つずつ出力することなく、ネットワークノードを介して他のアイドルノードＮ３に制御ビーコンＳ２をブロードキャストすることができる。

【0092】

要約すると、本発明の実施形態におけるルートノード選択システム１００によれば、ルートノード選択システム１００は、信号品質テーブルの信号品質パラメータの順位が順位閾値よりも高いかどうかに基づいて、アイドルノードＮ３であったものをメッシュネットワーク１０のルートノードＮ１とすることができるか否か判断する。

【0093】

本実施形態では、ルートノード選択システム１００は、各アイドルノードＮ３の信号品質パラメータが、第１の閾値よりも大きいか、又は第１の閾値と第２の閾値との間にあるか、或いは第２の閾値よりも小さいかという条件に基づいて、ルートノードＮ１と成るのに適したアイドルノードＮ３を選択する。

【0094】

また、本発明の実施形態では、ルートノード選択システム１００は、信号品質パラメータが第１の閾値と第２の閾値との間にあるアイドルノードの数量に基づいて、メッシュネットワーク１０におけるルートノードＮ１の数量をコントロールすることができる。

【0095】

本発明の技術的内容は、上記の好ましい実施形態を示しているが、これらの実施形態は特許請求の範囲をこれらの実施形態のみに限定するものではない。すなわち、当業者が、通常の創作能力を発揮して、変更や修正を行った場合でも、本願の特許請求の範囲に記載された発明と均等な発明に該当するものとする。また、本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて判断されるものとする。

【符号の簡単な説明】

【0096】

１０ メッシュネットワーク
２０ ワイヤレスアクセスポイント
３０ 制御ノード
１００ ルートノード選択システム
Ｎ１ ルートノード
Ｎ２ 非ルートノード
Ｎ３ アイドルノード
Ｎ４ 選択ノード
Ｔ 信号品質テーブル
Ｐ１ 信号項目
Ｐ２ 順位項目
Ｐ３ アドレス項目
Ｓ１ ビーコン信号
Ｓ２ 制御ビーコン
Ａ１ 第１のエリア
Ａ２ 第２のエリア
Ｂ１ 第１のブロック
Ｂ２ 第２のブロック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】