特開 2023-36837 無線メッシュネットワーク

(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】P2023036837

(43)【公開日】2023-03-14

(54)【発明の名称】無線メッシュネットワーク

(51)【国際特許分類】

   H04W 84/20 20090101AFI20230307BHJP

   H04W 40/32 20090101ALI20230307BHJP

【ＦＩ】

H04W84/20

H04W40/32

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022207726

(22)【出願日】2022-12-26

(62)【分割の表示】P 2018010107の分割

【原出願日】2012-12-31

(71)【出願人】

【識別番号】396006309

【氏名又は名称】曽根 利仁

(72)【発明者】

【氏名】曽根 利仁

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA34

5K067EE25

5K067HH22

5K067HH24

(57)【要約】

【課題】スレーブとして機能していないがマスタとして機能しているハブ装置を備えるハブ＆スポーク構造を、無線網目構造の構成に必要としない。
【解決手段】スレーブとして機能していないがマスタとして機能しているハブ装置を備えるハブ＆スポーク構造を、無線網目構造の構成に必要としない無線メッシュネットワークを備えるシステムにおいて、マスタ／スレーブ方式の無線データ通信手段を含んだ無線通信部を有するが、スレーブとして機能していないがマスタとして機能しているマスタノードまたはマスタとして機能していないがスレーブとして機能しているスレーブノードでないノードをなしノードのみで形成される無線網目構造を形成する形成手段を有する無線ノードを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ことを特徴とするシステム。

【請求項2】

請求項１に記載のシステムに用いる無線ノードを構成することを特徴とする無線デバイス。

【請求項3】

請求項１に記載のシステムに用いる形成手段を備えることを特徴とする集積回路。

【請求項4】

プロセッサを、
請求項１に記載のシステムに用いる形成手段として機能させるための制御プログラム。

【請求項5】

請求項１に記載のシステムに用いるノードへビーコンを送信する又は前記ノードからビーコンを受信することを特徴とする無線デバイス。

【請求項6】

ことを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線メッシュネットワークに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、クラスタ通信システムとしてアドホックに形成される通信効率の良い通信ネットワークを構成する通信システムが知られている。例えば、特開２０１０－２６３３４９号公報に記載の技術は、各クラスタには複数の端末装置が含まれ、各クラスタには、上位ノードの端末装置としてヘッドノードもしくはゲートウェイノードが１つ含まれ、その他の端末装置はすべて下位ノードであり、クラスタの上位ノードは、クラスタ内のセンス周期に対する通信時間長の比を管理し、下位ノードは、通信の状態や電源残量などに応じて、適宜ほかのクラスタの上位ノードをセンスして、通信効率が向上するか、省電力に有利か、等を、上位ノードが設定したセンス周期に対する通信時間長の比に基づいて比較し、他の上位ノードが望ましい場合には、上位ノードを切り替える技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－２６３３４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の無線メッシュネットワークは、無線網目構造（１ａ－１ｄ）を、スレーブとして機能していないがマスタとして機能しているマスタノードまたはマスタとして機能していないがスレーブとして機能しているスレーブノードでないノードのみで形成することができないと言った問題があった。

【0005】

そこで、本発明の目的は、無線網目構造（１ａ－１ｄ）を、スレーブとして機能していないがマスタとして機能しているマスタノードまたはマスタとして機能していないがスレーブとして機能しているスレーブノードでないノードのみで形成することができるシステム及び方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために本発明のシステムは、スレーブとして機能していないがマスタとして機能しているハブ装置を備えるハブ＆スポーク構造を、無線網目構造の構成に必要としない無線メッシュネットワークを備えるシステムにおいて、マスタ／スレーブ方式の無線データ通信手段を含んだ無線通信部を有するが、スレーブとして機能していないがマスタとして機能しているマスタノードまたはマスタとして機能していないがスレーブとして機能しているスレーブノードでないノードをなし前記ノードのみで形成される無線網目構造を形成する形成手段を有する無線ノードを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、システム及び方法は、無線網目構造（１ａ－１ｄ）を、スレーブとして機能していないがマスタとして機能しているマスタノードまたはマスタとして機能していないがスレーブとして機能しているスレーブノードでないノードのみで形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態の通信ネットワークシステムの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の一形態について詳細に説明する。

【0010】

図１は実施形態の通信ネットワークシステムの構成図である。通信ネットワークシステムは、クラスタ（図１の点線内）を構築するワイヤレスＵＳＢのホスト通信部Ｈ、クラスタに参加する少なくとも１つ以上のワイヤレスＵＳＢのデバイス通信部Ｄ、ＩＰパケット及びワイヤレスＵＳＢパケットを送受信する図示させていない情報処理部、および各ポートがホスト通信部Ｈとデバイス通信部Ｄと情報処理部に繋がり、ＩＰパケット及びワイヤレスＵＳＢパケットを受信して他のポートへ転送するスイッチ部Ｓを備えるノード装置１と、デバイス通信部Ｄを備え、該デバイス通信部Ｄを介してワイヤレスＵＳＢパケットを送受信する周辺装置２と、デバイス通信部Ｄを備え、該デバイス通信部Ｄを介してＩＰパケット及びワイヤレスＵＳＢパケットを送受信するＩＰ端末３と、から構成され、ノード装置１が複数存在し、１つのクラスタに少なくとも１つ以上のデバイス通信部Ｄが参加可能であり、ノード装置１のデバイス通信部Ｄが他のノード装置１のホスト通信部Ｈが構築したクラスタに参加してクラスタ内通信を行うことで、クラスタ同士が網目構造に接続された通信ネットワークを構築し、周辺装置２とＩＰ端末３のデバイス通信部Ｄが何れか１つのクラスタに参加してクラスタ内通信を行い、クラスタ内で複数のノード装置１、周辺装置２およびＩＰ端末３が共存する。

【0011】

ノード装置１、周辺装置２、ＩＰ端末３などの装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有するコンピュータ部と、共通のコネクション鍵を備えている。ノード装置１のホスト通信部Ｈとデバイス通信部Ｄは無線送受信部を共有している。ノード装置１とＩＰ端末３は、スイッチ部ＳがＩＰパケット及びワイヤレスＵＳＢパケットを転送することができるため、ＩＰ接続を行うことができる。また、通信ネットワークを介して任意の周辺装置２を接続して利用することができる。スイッチ部Ｓは、Ｌ３スイッチを構成し、ＩＰ通信用とワイヤレスＵＳＢ通信用の２つのＦＤＢ（Forwarding DataBase）などを備え、各ポートから受信したＩＰパケットとワイヤレスＵＳＢパケットを夫々のＦＤＢなどに照らして他のポートへ転送することとなる。

【0012】

ノード装置１は、自己の識別情報などをクラスタ識別情報とし、該クラスタ識別情報および自己のデバイス通信部Ｄが参加したクラスタのクラスタ識別情報を含むビーコンを自己のホスト通信部Ｈから他のノード装置１に向けてブロードキャスト送信させるとともに、他のノード装置１から受信したビーコンを基に自己のデバイス通信部Ｄを参加させるクラスタを選んでそこに参加させて、自己を含む３つのノード装置１が連環する様に制御する。具体的には、ノード装置１ａの場合に、受信したビーコンを基に一方のデバイス通信部Ｄが、自己を含む３つのノード装置１が連環をなす条件に該当するノード装置１ｂが構築したクラスタを選んで参加し、自己を含む３つのノード装置１ａ、１ｂ、１ｃを環にさせるとともに、受信したビーコンを基に他方のデバイス通信部Ｄが自己を含む３つのノード装置１が、連環をなす条件に該当するノード装置１ｄが構築したクラスタを選んで参加し、自己を含む３つのノード装置１ａ、１ｂ、１ｄを連環させることとなる。ここで、ノード装置１は、自己を含む３つのノード装置１が連環を構成する適当なクラスタが見当たらない場合に、自己が接続していない他のノード装置１が構築した任意のクラスタを見付けてそこに参加することとなる。

【0013】

上記実施形態において、通信ネットワークシステムは、クラスタを構築するとともに、他のクラスタに参加する各ノード装置１から構成され、ノード装置１が少なくとも１つ以上の該他のクラスタに参加してクラスタ内通信を行い、少なくとも１つ以上のノード装置１を参加させた各クラスタ同士が網目状に接続された部分を含む通信ネットワークを構築することを特徴とする。また、クラスタを構築するとともに、他のクラスタに参加する各ノード装置１から構成され、ノード装置１が少なくとも１つ以上の該他のクラスタに参加してクラスタ内通信を行う通信ネットワークを構築し、通信ネットワークが２つ又は３つのクラスタにより、３つのノード装置１が連環された部分を含むことを特徴としてもよい。また、ノード装置１において、自己が構築したクラスタと自己が参加した他のクラスタの識別情報を他のノード装置１に通知する手段と、該他のノード装置１から識別情報を取得し自己を含む３つのノード装置１を連環させる様に自己が他のクラスタに参加する手段を備えることを特徴としてもよい。また、ノード装置１、周辺装置２、ＩＰ端末３がホスト通信部Ｈ、スイッチ部Ｓ、デバイス通信部Ｄなどを備えた通信用集積回路を備え、該通信用集積回路によりホスト通信部Ｈ、スイッチ部Ｓ、デバイス通信部Ｄなどが制御されてノード装置１、周辺装置２、ＩＰ端末３を実現する構成としてもよい。また、ノード装置１が通信ネットワークの端末を構成していてもよい。また、ノード装置１、周辺装置２、ＩＰ端末３としてワイヤレスＵＳＢを用いた装置を用いたがノード装置１、周辺装置２、ＩＰ端末３を、ワイヤレスＵＳＢを用いた装置を問わず、例えば、特開２０１０－２６３３４９号公報の端末装置と同様の構成などとしてもよい。

【0014】

上記実施形態によれば、通信ネットワークシステムは、クラスタ同士を網目状に接続することができる。

【0015】

以上の説明においては、通信制御プログラムを含む各種制御プログラムが、予めＲＯＭに格納されている場合について説明したが、制御プログラムを、コンピュータ部で読取可能な記憶媒体に記録するようにしてもよい。このような構成であれば、コンピュータ部によってプログラムが記憶媒体から読み取られ、読み取られたプログラムに従ってコンピュータ部が処理を実行すると、上記実施形態の各装置と同等の作用および効果が得られる。

【0016】

ここで、記憶媒体とは、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体記憶媒体、ＦＤ、ＨＤＤ等の磁気記憶型記憶媒体、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の光学的読取方式記憶媒体、ＭＯ等の磁気記憶型／光学的読取方式記憶媒体であって、電子的、磁気的、光学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータ部で読み取り可能な記憶媒体であれば、どのような記憶媒体であってもよい。

【0017】

また、インターネット、ＬＡＮ等のネットワークシステムを介して制御プログラムをダウンロードし、インストールして実行するように構成することも可能である。

【符号の説明】

【0018】

１…ノード装置，２…周辺装置，３…ＩＰ端末，Ｈ…ホスト通信部，Ｄ…デバイス通信部，Ｓ…スイッチ部

【図1】

【手続補正書】

【提出日】2023-02-25

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスタとして機能しているがスレーブとして機能していないハブ装置を利用するハブ＆スポーク構造の通信経路を無線メッシュネットワーク目構造の通信経路に利用せぬ無線メッシュネットワークを構成するシステムにおいて、
マスタとして機能しているがスレーブとして機能していないマスタノードまたはスレーブとして機能しているがマスタとして機能していないスレーブノードでないが、マスタ／スレーブ方式の無線データ通信手段を含んだ無線通信部を有するノードをなし、前記ノードのみで形成される無線網目構造を形成する形成手段を有する無線ノードを備えることを特徴とするシステム。

【請求項2】

請求項１に記載のシステムに用いる無線ノードを構成することを特徴とする無線デバイス。

【請求項3】

請求項１に記載のシステムに用いる形成手段を備えることを特徴とする集積回路。

【請求項4】

プロセッサを、
請求項１に記載のシステムに用いる形成手段として機能させるための制御プログラム。

【請求項5】

請求項１に記載のシステムに用いる無線ノードへビーコンを送信する又は前記無線ノードからビーコンを受信することを特徴とする無線デバイス。

【請求項6】

マスタとして機能しているがスレーブとして機能していないハブ装置を利用するハブ＆スポーク構造の通信経路を無線メッシュネットワーク目構造の通信経路に利用せぬ無線メッシュネットワークを構成する方法において、
無線ノードは、マスタとして機能しているがスレーブとして機能していないマスタノードまたはスレーブとして機能しているがマスタとして機能していないスレーブノードでないが、マスタ／スレーブ方式の無線データ通信手段を含んだ無線通信部を有するノードをなし、前記ノードのみで形成される無線網目構造を形成する形成過程を含むことを特徴とする方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0004】

ところで、従来の無線メッシュネットワークは、無線網目構造（１ａ－１ｄ）を、マスタとして機能しているがスレーブとして機能していないマスタノードまたはスレーブとして機能しているがマスタとして機能していないスレーブノードでないノードのみで形成することができないと言った問題があった。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0005】

そこで、本発明の目的は、無線網目構造（１ａ－１ｄ）を、マスタとして機能しているがスレーブとして機能していないマスタノードまたはスレーブとして機能しているがマスタとして機能していないスレーブノードでないノードのみで形成することができるシステム及び方法を提供することにある。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

上記課題を解決するため本発明のシステムは、マスタとして機能しているがスレーブとして機能していないハブ装置を利用するハブ＆スポーク構造の通信経路を無線メッシュネットワーク目構造の通信経路に利用せぬ無線メッシュネットワークを構成するシステムにおいて、マスタとして機能しているがスレーブとして機能していないマスタノードまたはスレーブとして機能しているがマスタとして機能していないスレーブノードでないが、マスタ／スレーブ方式の無線データ通信手段を含んだ無線通信部を有するノードをなし、前記ノードのみで形成される無線網目構造を形成する形成手段を有する無線ノードを備えることを特徴とする。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0007】

本発明によれば、システム及び方法は、無線網目構造（１ａ－１ｄ）を、マスタとして機能しているがスレーブとして機能していないマスタノードまたはスレーブとして機能しているがマスタとして機能していないスレーブノードでないノードのみで形成することができる。