CN109076431B - 无线通信装置和无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

无线通信装置具有：无线通信控制部，其在经由其他无线通信装置接收到包含与路径控制有关的消息的发往本无线通信装置的无线信号时输出消息；以及网络控制部，其在从无线通信控制部输入的消息是指示作为朝向网关的上行路径而经由的相邻无线通信装置的路径设定请求的情况下，利用满足路径设定请求的指示的上行路径发送包含本无线通信装置的地址信息的下行路径控制消息。因此，能够使用RPL固定路径。

Description

无线通信装置和无线通信方法
技术领域
本发明涉及无线通信装置，涉及对由多个无线通信装置构成的网络中的路径信息进行更新的技术。
背景技术
在伴随无线模块的低成本化和频率重组的无需许可的频带扩展中广泛应用无线M2M(Machine-to-Machine：设备对设备)系统。无线M2M系统是通过无线通信在设备之间发送接收监视信息和控制数据的系统。在无线M2M系统中，为了与配置在宽广区域内的设备进行通信，作为课题之一可举出通信距离的延长。
作为延长通信距离的技术，存在如下的多跳通信技术：在发送方节点与目的地节点之间配置中继节点，利用中继节点接收从发送方节点发送的数据，从中继节点向目的地节点进行发送。通过应用多跳通信技术，能够延长发送方节点与目的地节点的通信距离而不延长无线链路的通信距离。作为多跳通信技术之一，存在利用IETF标准化的RPL(IPv6Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks)(参照下述非专利文献1)。
在无线通信中，电波的状况时时刻刻地变化，因此，定期更新通信路径不可或缺。在RPL中，为了更新路径，节点和网关定期发送路径信息。各节点构筑将网关作为根的树构造的多跳网络。节点根据从网关定期发送的路径信息决定从节点朝向网关的方向的上行路径。并且，节点根据从其他节点定期发送的路径信息决定从网关朝向其他节点的方向的下行路径。
使用图19～图21对RPL中的上行路径和下行路径的更新进行说明。
图19是示出网络结构的一例的图。在网络90中存在网关91和节点92a～92c。节点92a与节点92b相邻，并且是节点92b和节点92c的上位节点。节点92b与节点92c相邻，并且是节点92c的上位节点。
首先，对上行路径的更新进行说明。
图20是示出对上行路径进行更新的时序的图。
网关在上行路径控制消息中设定上行路径信息，定期以广播方式进行发送(S801)。从网关接收到上行路径控制消息的节点92a对针对网关的上行路径信息进行更新(S802)。节点92a在上行路径控制消息中设定更新后的上行路径信息，以广播方式进行发送(S803)。节点92b接收来自节点92a的上行路径控制消息，对针对网关的上行路径信息进行更新(S804)。节点92b在上行路径控制消息中设定更新后的上行路径信息，以广播方式进行发送(S805)。节点92c接收来自节点92b的上行路径控制消息，对针对网关的上行路径信息进行更新(S806)。节点92c在上行路径控制消息中设定更新后的上行路径信息，以广播方式进行发送(S807)。
接着，对下行路径的更新进行说明。
图21是示出对下行路径进行更新的时序的图。节点92a～92c向相邻的上位节点定期以单播方式发送下行路径控制消息。
节点92c向相邻的上位节点即节点92b以单播方式发送下行路径控制消息(S901)。接收到下行路径控制消息的节点92b对针对节点92c的下行路径信息进行更新(S902)。并且，节点92b向相邻的上位节点即节点92a发送设定有更新后的下行路径信息的下行路径控制消息(S903)。接收到下行路径控制消息的节点92a对针对节点92c的下行路径信息进行更新(S904)。并且，节点92a向网关发送设定有更新后的下行路径信息的下行路径控制消息(S905)。接收到下行路径控制消息的网关对针对节点92c的下行路径信息进行更新(S906)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：IETF RFC6550,“IPv6Routing Protocol for Low-Power andLossy Networks”
发明内容
发明要解决的课题
但是，在RPL中，存在动态更新路径而无法固定路径这样的问题。
本发明正是为了解决上述这种问题而完成的，其目的在于，得到在使用RPL的情况下固定路径的无线通信装置。
用于解决课题的手段
本发明的无线通信装置具有：无线通信控制部，其在经由其他无线通信装置接收到包含与路径控制有关的消息的发往本无线通信装置的无线信号时输出消息；以及网络控制部，其在从无线通信控制部输入的消息是指示作为朝向网关的上行路径而经由的相邻无线通信装置的路径设定请求的情况下，利用满足路径设定请求的指示的上行路径发送包含本无线通信装置的地址信息的下行路径控制消息。
发明效果
根据本发明，能够使用RPL固定路径。
附图说明
图1是示出实施方式1的网络的结构的一例的图。
图2是示出实施方式1的节点的功能结构的一例的框图。
图3是示出实施方式1的节点的硬件结构的一例的框图。
图4是示出实施方式1的路径设定请求的格式的一例的图。
图5是示出实施方式1的网络控制部的处理的流程图。
图6是示出实施方式1的网络控制部的处理的流程图。
图7是示出实施方式1的网关在节点中设定固定路径的动作的示意图。
图8是示出实施方式1的路径保存部保持的固定路径列表的一例的图。
图9是示出实施方式1的节点从节点接收DIO的动作的示意图。
图10是示出实施方式1的网关在节点中设定除外路径的动作的示意图。
图11是示出实施方式1的路径保存部保持的除外路径列表的一例的图。
图12是示出实施方式1的节点从节点接收DIO的动作的示意图。
图13是示出实施方式1的节点从节点接收DIO的动作的示意图。
图14是示出实施方式1的网络控制部的处理的流程图。
图15是示出实施方式2的节点的功能结构的一例的框图。
图16是示出实施方式2的节点的硬件结构的一例的框图。
图17是示出实施方式2的网络控制部的处理的流程图。
图18是示出实施方式2的网络控制部的处理的流程图。
图19是示出网络结构的一例的图。
图20是示出对上行路径进行更新的处理的时序图。
图21是示出对下行路径进行更新的处理的时序图。
具体实施方式
实施方式1
首先，对本发明的网络结构进行说明。
图1是示出实施方式1的网络10的结构的一例的图。网络10是由网关11和作为无线通信装置的节点12a～12d构成的网络。并且，网络10是将网关11作为根的树构造的网络。网关11构筑网络，直接或经由其他节点而与节点发送接收数据。并且，网关11与连接于网关11的上位的装置或其他网络发送接收数据。
从节点朝向网关11的方向是上行，从网关11朝向节点的方向是下行。节点12a和节点12b是网关11的下位节点，已经建立与网关11之间的路径。节点12c存在于能够与节点12a和节点12b进行无线通信的距离内，但是，处于还未建立路径的状态。节点12d是节点12c的下位节点，已建立与节点12c之间的路径。链路13a～13e是节点之间的链路。图1中的实线表示已经建立路径。图1中的虚线表示还未建立路径。已建立路径例如是指如下状态：在网关11与节点12a之间的路径的情况下，网关11保持针对节点12a的下行路径信息，节点12a保持针对网关11的上行路径信息。
接着，对作为本发明的无线通信装置的节点12a的结构进行说明。节点12b～12d的结构与节点12a相同。
图2是示出实施方式1的节点12a的功能结构的一例的框图。节点12a具有应用部21、网络控制部22、路径保存部23、无线通信控制部24、网络接口控制部25和传感器接口控制部26。在无线通信控制部24连接有无线天线30。网络接口控制部25与连接于节点12a的其他网络发送接收数据。数据有时是控制信息。并且，在传感器接口控制部26连接有传感器27。
图3是示出实施方式1的节点12a的硬件结构的一例的框图。节点12a具有存储器31、处理器32、传感器接口33、网络接口34和无线接口35。处理器32与存储器31连接，进行运算所需要的数据的暂时存储和数据的保存。并且，处理器32与传感器接口33、网络接口34和无线接口35连接，根据来自处理器32的指示进行各接口的控制。进而，无线接口35与无线天线30连接，进行无线信号的发送接收。
存储器31存储用于实现应用部21、网络控制部22、无线通信控制部24、网络接口控制部25和传感器接口控制部26的各功能的程序和数据。并且，存储器31存储用于实现路径保存部23的功能的数据。存储器例如由ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid StateDrive：固态硬盘)构成。
处理器32读出存储器31中存储的程序和数据，实现应用部21、网络控制部22和无线通信控制部24的各功能。处理器32通过执行存储器31中存储的程序的CPU、系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)等处理电路实现。
另外，也可以构成为多个处理电路协作执行应用部21、网络控制部22和无线通信控制部24的功能。
传感器接口33实现传感器接口控制部26的功能。
网络接口34实现网络接口控制部25的功能。
接着，对与其他节点之间的无线信号的发送接收进行说明。
首先，对从其他节点接收无线信号的情况进行说明。
无线天线30接收其他节点发送的无线信号，将其输出到无线通信控制部24。无线通信控制部24将从无线天线30输入的无线信号转换成帧，确认帧的目的地。在目的地中设定有MAC地址和网络地址这2个地址。MAC地址是表示路径上的下一个节点的目的地。网络地址是帧的到达目的地的目的地。
无线通信控制部24在帧的目的地与本节点的MAC地址相同的情况下将其输出到网络控制部22，在与自身的MAC地址不同的情况下丢弃帧。网络控制部22确认从无线通信控制部24输入的帧的目的地的网络地址。在目的地的网络地址与本节点的网络地址不同的情况下，网络控制部22参照路径保存部23的路径列表，从具有目的地的网络地址的节点的路径信息中读出下一个要转送的节点的MAC地址。网络控制部22将读出的MAC地址和帧输出到无线通信控制部24。
在网络地址与本节点的网络地址相同且在帧的数据部分中包含有应用数据的情况下，网络控制部22将从无线通信控制部24输入的帧的数据部分输出到应用部21。应用部21根据数据的内容，将其输出到网络接口控制部25或传感器接口控制部26。在数据中包含有与网络接口控制部25连接的网络的控制信息的情况下，应用部21将控制信息输出到网络接口控制部25。并且，在数据中包含有传感器27的控制信息的情况下，应用部21将控制信息输出到传感器接口控制部26。
在从无线通信控制部24输入的帧的网络地址与本节点的网络地址相同且在帧的数据部分中包含有路径控制消息的情况下，网络控制部22根据路径控制消息的内容，对路径保存部23保持的路径列表进行更新。
接着，对向其他节点发送无线信号的情况进行说明。
在从网络接口控制部25输入数据时，应用部21向网络控制部22输出数据。并且，在从传感器27输入测定值时，传感器接口控制部26进行将其转换成预先指定的形式的数据的处理，将数据输出到应用部21。应用部21将从网络接口控制部25或传感器接口控制部26输入的数据和目的地的网络地址输出到网络控制部22。网络控制部22在帧的数据部分中设定从应用部21输入的数据，在帧的头中设定目的地的网络地址。并且，网络控制部22向路径保存部23询问下一个要转送的节点的MAC地址。网络控制部22将从路径保存部23取得的MAC地址和帧输出到无线通信控制部24。无线通信控制部24在帧的头中设定从网络控制部22输入的MAC地址。并且，无线通信控制部24将帧转换成无线信号，将无线信号输出到无线天线30。
并且，网络控制部22根据路径保存部23保持的路径信息生成路径控制消息，在帧的数据部分中设定路径控制消息。并且，网络控制部22向路径保存部23询问下一个要转送的节点的MAC地址，将取得的MAC地址和帧输出到无线通信控制部24。网络控制部22将帧输出到无线通信控制部24，无线通信控制部24经由无线天线30向其他节点进行发送。
在RPL中，在上行路径的控制中使用DIO((DODAG(Direction-Oriented DirectedAcyclic Graph：具有目的地的有向无环图)Information Object：信息对象))。在下行路径的控制中使用DAO(Destination Advertisement Object：目的地广播对象)。
各节点能够通过DIO和DAO掌握针对网关11和其他节点的路径。各节点的路径保存部23的路径列表保持有针对网关11和其他节点的路径信息。作为网关11和其他节点的路径信息，保存目的地装置的地址、下一个节点的地址、秩信息和有效期间。下一个节点的地址是位于针对目的地装置的路径上的相邻节点的地址。秩信息是根据与网关11之间的跳数和无线电波接收强度这样的值计算出的值。从跳数和电波状况的观点来看，秩信息越低则越适合作为路径。节点选择秩信息较低的节点来决定路径。有效期间是路径信息的有效期间。丢弃经过有效期间后的路径信息。路径列表保持针对网关11的上行路径信息和针对下位节点的下行路径信息。
网络控制部22保持有本节点的地址、秩信息和有效期间。有效期间是路径信息的有效期间，是作为参数而预先指定的值。
接着，对通过路径设定请求被指示了上行路径时的动作进行说明。
首先，对路径设定请求的格式进行说明。
图4是示出实施方式1的路径设定请求的格式的一例的图。路径设定请求由消息类别字段、路径设定字段、路径数字段和路径字段构成。在消息类别字段中设定表示路径设定请求的标识符。在路径设定字段中设定固定路径有效、除外路径有效或无效。固定路径有效表示在固定路径中设定由路径字段表示的路径。除外路径有效表示在除外路径中设定由路径字段表示的路径。无效表示使已经设定的固定路径和除外路径无效。路径数字段设定路径字段中设定的路径的数量。在路径字段中设定节点的网络地址作为设定对象的路径。在路径数字段中设定有N的情况下，在路径字段中设定N个路径。
接着，以节点12c接收到路径设定请求的情况为例进行说明。
图5是示出实施方式1的网络控制部22的处理的流程图。节点12c的网络控制部22在经由节点12a接收到来自网关11的路径设定请求时开始进行处理。网络控制部22判定路径设定请求的路径设定的值(步骤S301)。在路径设定被设定成固定路径有效的情况下，网络控制部22进行使节点12c的固定路径有效的处理(步骤S302)。作为使固定路径有效的处理，网络控制部22在固定路径列表中登记由路径字段表示的路径，结束处理。路径保存部23保持固定路径列表(步骤S303)。
当在步骤S301中路径设定被设定成除外路径有效的情况下，网络控制部22进行使节点12c的除外路径有效的处理(步骤S304)。作为使除外路径有效的处理，网络控制部22在除外路径列表中登记由路径字段表示的路径，结束处理。路径保存部23保持除外路径列表(步骤S305)。当在步骤S301中路径设定被设定成无效的情况下，网络控制部22进行使路径保存部23保持的固定路径列表和除外路径列表无效的处理(步骤S306)。作为使固定路径列表和除外路径列表无效的处理，网络控制部22对路径保存部23保持的固定路径列表和除外路径列表进行初始化(步骤S307)，结束处理。
接着，对节点12c设定上行路径的动作进行说明。
图6是示出实施方式1的网络控制部22的处理的流程图。节点12c的网络控制部22在从节点12a接收到DIO时开始进行处理。网络控制部22判定当前的路径设定(步骤S401)。在固定路径或除外路径被设定成无效的情况下，网络控制部22根据由接收到的DIO通知的路径信息选择上行路径。网络控制部22根据RPL的标准协议决定上行路径。例如，存在根据最短的中继次数进行选择的方式、根据接收电场强度的强弱进行选择的方式。网络控制部22在上行路径信息的下一个节点地址中设定作为上行路径而决定的相邻的上位节点(步骤S402)。接着，网络控制部22针对作为上行路径而决定的上位节点发送下行路径控制消息即DAO。在选择了节点12a作为上行路径的情况下，网络控制部22向节点12a发送DAO。如上所述，上位节点通过接收DAO，设定针对节点12c的下行路径信息(步骤S403)。
另一方面，当在步骤S401中设定成固定路径有效的情况下，网络控制部22判定在固定路径列表中是否登记有接收到的DIO的发送方网络地址(节点12a)(步骤S406)。在固定路径列表中登记有DIO的发送方网络地址(节点12a)的情况下，网络控制部22在针对网关11的上行路径信息的下一个节点地址中设定节点12a(步骤S402)，向节点12a发送DAO(步骤S403)。在固定路径列表中未登记DIO的发送方网络地址(节点12a)的情况下，不是从固定路径通知的DIO，因此，网络控制部22丢弃接收到的DIO。这里，网络控制部22不设定上行路径，也不发送DAO(步骤S405)。
并且，当在步骤S401中设定成除外路径有效的情况下，网络控制部22判定在除外路径列表中是否登记有接收到的DIO的发送方网络地址(节点12a)(步骤S404)。在除外路径列表中登记有接收到的DIO的发送方网络地址(节点12a)的情况下，是从除外路径通知的DIO，因此，网络控制部22丢弃接收到的DIO。网络控制部22不设定上行路径，也不发送DAO(步骤S405)。在除外路径列表中未登记接收到的DIO的发送方网络地址(节点12a)的情况下，网络控制部22在针对网关11的上行路径信息的下一个节点地址中设定节点12a(步骤S402)，向节点12a发送DAO(步骤S403)。
接着，使用具体例对设定固定路径的动作进行说明。
图7是示出实施方式1的网关11在节点12c中设定固定路径的动作的示意图。
当网关11对节点12c发送在固定路径中设定链路13c的路径设定请求的情况下，在路径设定字段中设定固定路径有效，在路径数字段中设定1，在路径字段中设定节点12a的网络地址。
图8是示出实施方式1的路径保存部23保持的固定路径列表的一例的图。在固定路径中设定链路13c时，如图8所示，在节点12c的固定路径列表中设定节点12a的网络地址。
图9是示出实施方式1的节点12c从节点12a、12b接收DIO的动作的示意图。在节点12c的固定路径列表中登记有节点12a的情况下，节点12c在从固定路径列表中登记的节点12a接收到DIO时，选择节点12a作为上行路径，向节点12a发送DAO。并且，节点12c在从固定路径列表中未登记的节点12b接收到DIO时，丢弃接收到的DIO。因此，节点12c设定经由作为固定路径而设定的节点12a的上行路径。
接着，使用具体例对设定除外路径的动作进行说明。
图10是示出实施方式1的网关11在节点12c中设定除外路径的动作的示意图。
在网关11针对节点12c发送在除外路径中设定链路13d的路径设定请求的情况下，在路径设定字段中设定除外路径有效，在路径数字段中设定1，在路径字段中设定节点12b的网络地址。
图11是示出实施方式1的路径保存部23保持的除外路径列表的一例的图。在除外路径中设定链路13d时，如图11所示，在节点12c的除外路径列表中设定节点12b的网络地址。
图12是示出实施方式1的节点12c从节点12a、12b接收DIO的动作的示意图。在节点12c的除外路径列表中登记有节点12b的情况下，节点12c在从除外路径列表中未登记的节点12a接收到DIO时，选择节点12a作为上行路径，向节点12a发送DAO。并且，节点12c在从除外路径列表中登记的节点12b接收到DIO时，丢弃接收到的DIO。因此，节点12c设定经由作为除外路径而设定的节点12b以外的节点的上行路径。
接着，对变更固定路径的动作进行说明。
图13是示出实施方式1的节点12c变更固定路径的动作的示意图。
图14是示出实施方式1的网络控制部22的处理的流程图。节点12c为在针对网关11的上行路径信息的下一个节点地址中设定有作为固定路径而指示的节点12a的状态。此时，节点12c的网络控制部22在接收到设定节点12b作为固定路径的路径设定请求时开始进行处理。节点12c的网络控制部22参照固定路径列表，判定是否存在固定路径列表中登记的节点(步骤S501)。在存在固定路径列表中登记的节点的情况下，节点12c的网络控制部22从固定路径列表中删除已登记的节点12a(步骤S502)。并且，节点12c的网络控制部22在固定路径列表中登记由路径设定请求通知的节点12b(步骤S503)。
节点12c的网络控制部22判定是否设定有已登记的节点12a作为上行路径(步骤S504)。在针对网关11的上行路径信息的下一个节点地址中设定有节点12a的情况下，节点12c的网络控制部22向节点12a发送设定有Lifetime＝0的DAO。接收到设定有Lifetime＝0的DAO的节点12a在保持节点12c的下行路径信息的情况下，删除节点12c的下行路径信息(步骤S505)。节点12c的网络控制部22向由路径设定请求通知的节点12b发送DAO(步骤S506)。并且，节点12c的网络控制部22在针对网关11的上行路径信息的下一个节点地址中设定由路径设定请求通知的节点12b(步骤S507)，结束处理。
另外，当在步骤S501中不存在固定路径列表中登记的节点的情况下，处理进入步骤S506。并且，当在步骤S504中未设定节点12a作为上行路径的情况下，处理进入步骤S506。
并且，在本实施方式中，记载成路径列表保持针对网关11的上行路径信息，但是，也可以还保持经由针对网关11的上行路径信息的下一个节点地址中设定的节点以外的其他上位节点的路径信息。进而，还可以保持针对上位节点的上行路径信息。
如上所述，在本实施方式中，具有：无线通信控制部24，其在从其他节点接收到与路径控制有关的发往本节点的消息时输出消息；以及网络控制部22，其在从无线通信控制部输入的消息是指示作为朝向网关的上行路径而经由的第1相邻节点的路径设定请求的情况下，利用满足路径设定请求的指示的上行路径发送包含本节点的地址信息的下行路径控制消息。因此，能够使用RPL固定路径。
并且，在通过路径设定请求被指示了经由第1相邻节点的上行路径且被输入从第1相邻节点接收到的上行路径控制消息的情况下，网络控制部22输出将第1相邻节点作为目的地的下行路径控制消息。因此，能够建立与作为固定路径而指示的第1相邻节点之间的路径。
并且，在通过路径设定请求被指示了经由第1相邻节点的上行路径且被输入从第2相邻节点接收到的上行路径控制消息的情况下，网络控制部22不输出将第2相邻节点作为目的地的下行路径控制消息。因此，能够使得不建立固定路径以外的与第2相邻节点之间的路径。
并且，在通过路径设定请求被指示了经由第1相邻节点的上行路径后，通过新的路径设定请求被指示了经由第2相邻节点的上行路径的情况下，网络控制部22输出将第1相邻节点作为目的地且使针对本节点的下行路径无效的下行路径控制消息，无线通信控制部24向第1相邻节点发送从网络控制部输入的下行路径控制消息。因此，能够变更固定路径。
并且，在通过路径设定请求被指示了将第3相邻节点除外的上行路径且被输入从第4相邻节点接收到的上行路径控制消息的情况下，网络控制部22输出将第4相邻节点作为目的地的下行路径控制消息。因此，能够建立除外路径以外的与第4相邻节点之间的路径。
并且，在通过路径设定请求被指示了将第3相邻节点除外的上行路径且被输入从第3相邻节点接收到的上行路径控制消息的情况下，网络控制部22不输出将第3相邻节点作为目的地的下行路径控制消息。因此，能够使得不建立作为除外路径而指示的与第3相邻节点之间的路径。
并且，在通过路径设定请求被指示了将第3相邻节点除外的上行路径后，通过新的路径设定请求被指示了使将第3相邻节点除外的路径无效的情况下，网络控制部22从除外路径列表中删除包含第3相邻节点的地址信息的上行路径信息。因此，能够变更除外路径。
实施方式2
在以上的实施方式1中，是通过路径设定请求来固定路径，但是，在本实施方式中，示出在固定的路径中产生了通信故障时的实施方式。
另外，在本实施方式中，对与实施方式1不同的部分进行说明。
图15是示出实施方式2的节点12a的功能结构的一例的框图。与实施方式1的节点12a的功能结构的不同之处在于追加有路径维持计时器28。
图16是示出实施方式2的节点12a的硬件结构的一例的框图。与实施方式1的节点12a的硬件结构的不同之处在于追加有计时器36。计时器36实现路径维持计时器28的功能。
首先，对通信故障的检测方法进行说明。
图17是示出实施方式2的网络控制部22的处理的流程图。节点12c的网络控制部22在接收到将节点12a作为固定路径的路径设定请求消息时开始进行处理。节点12c的网络控制部22起动路径维持计时器28(步骤S601)。节点12c的网络控制部22等待接收来自固定路径中设定的节点12a的DIO(步骤S602)。节点12c的网络控制部22判定是否从固定路径中设定的节点12a接收到DIO(步骤S603)。在从节点12a接收到DIO的情况下，对路径维持计时器28进行复位(步骤S604)。在未从节点12a接收到DIO的情况下，处理进入步骤S603。
接着，对在路径维持计时器28超时的情况下再次设定路径的动作进行说明。
图18是示出实施方式2的网络控制部22的处理的流程图。在路径维持计时器28超时的情况下，节点12c的网络控制部22开始进行处理。在路径维持计时器28超时的情况下，节点12c的网络控制部22判定为在固定路径(节点12a)中产生了通信故障(步骤S701)。在判定为通信故障的情况下，节点12c的网络控制部22收集固定路径以外的路径的路径信息。要收集的路径信息例如是路径的中继次数、接收电场强度这样的路径选择所需要的信息(步骤S702)。节点12c的网络控制部22生成通信故障通知。通信故障通知包含产生了通信故障以及收集到的路径信息(步骤S703)。
节点12c的网络控制部22设定暂时的路径，以向网关11通知通信故障通知。此时，网络控制部22从收集到的路径信息中选择作为上行路径而经由的相邻的上位节点。这里，设选择节点12b作为上位节点(步骤S704)。节点12c的网络控制部22经由节点12b向网关11发送通信故障通知，结束处理(步骤S705)。
网关11根据从节点12c接收到的通信故障通知，对节点12c发送路径设定请求。通过从网关11接收路径设定请求，节点12c再次设定路径。网关11发送的路径设定请求例如可以是在除外路径中设定节点12a，也可以是在固定路径中设定节点12b。
另外，在本实施方式中，记载成网络控制部22根据收集到的路径信息设定暂时的上行路径，但是，如果路径列表保持有经由被判定为产生了通信故障的路径以外的节点的上行路径信息，则也可以利用保持着的上行路径信息作为暂时的路径。
如上所述，在本实施方式中，在从接收到指示经由第1相邻节点的上行路径的路径设定请求起，经过预定时间也未从第1相邻节点接收到上行路径控制消息的情况下，网络控制部22经由其他相邻节点向网关发送通知第1相邻节点的通信故障的通信故障通知。因此，监视在固定路径中是否产生了通信故障，网关11能够掌握在固定路径中产生了通信故障的情况。当掌握在固定路径中产生了通信故障的情况时，网关11能够设定新的固定路径。
标号说明
10、90：网络；11、91：网关；12a～12e、92a～92c：节点；13a～13e：链路；21：应用部；22：网络控制部；23：路径保存部；24：无线通信控制部；25：网络接口控制部；26：传感器接口控制部；27：传感器；28：路径维持计时器；30：无线天线；31：存储器；32：处理器；33：传感器接口；34：网络接口；35：无线接口；36：计时器。

Claims (11)

1.一种无线通信装置，其特征在于，所述无线通信装置具有：
无线通信控制部，其在经由其他无线通信装置接收到包含与路径控制有关的消息的发往本无线通信装置的无线信号时输出所述消息；以及
网络控制部，其在从所述无线通信控制部输入的所述消息是指示作为朝向网关的上行路径而经由的相邻无线通信装置的路径设定请求的情况下，向满足所述路径设定请求的指示的上行路径输出包含本无线通信装置的地址信息的下行路径控制消息，
在通过所述路径设定请求被指示了经由第1相邻无线通信装置的上行路径的情况下，被输入从所述第1相邻无线通信装置接收到的上行路径控制消息时，所述网络控制部输出将所述第1相邻无线通信装置作为目的地的所述下行路径控制消息，
所述无线通信控制部向所述第1相邻无线通信装置发送从所述网络控制部输入的所述下行路径控制消息。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，
在通过所述路径设定请求被指示了经由所述第1相邻无线通信装置的上行路径且被输入了从第2相邻无线通信装置接收到的上行路径控制消息的情况下，所述网络控制部不输出将所述第2相邻无线通信装置作为目的地的所述下行路径控制消息。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信装置，其特征在于，
所述无线通信装置具有路径保存部，该路径保存部保持与上行路径有关的路径信息，
在通过所述路径设定请求被指示了经由所述第1相邻无线通信装置的上行路径的情况下，所述网络控制部在所述路径保存部的固定路径列表中登记包含所述第1相邻无线通信装置的地址信息的上行路径信息。
4.根据权利要求3所述的无线通信装置，其特征在于，
在通过所述路径设定请求被指示了经由所述第1相邻无线通信装置的上行路径后，通过新的所述路径设定请求被指示了使经由所述第1相邻无线通信装置的上行路径无效的情况下，所述网络控制部从所述固定路径列表中删除包含所述第1相邻无线通信装置的地址信息的上行路径信息。
5.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，
在通过所述路径设定请求被指示了经由所述第1相邻无线通信装置的上行路径后，通过新的所述路径设定请求被指示了经由第2相邻无线通信装置的上行路径的情况下，所述网络控制部输出将所述第1相邻无线通信装置作为目的地且使针对本无线通信装置的下行路径无效的下行路径控制消息，
所述无线通信控制部向所述第1相邻无线通信装置发送从所述网络控制部输入的所述下行路径控制消息。
6.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，
在从接收到指示经由所述第1相邻无线通信装置的上行路径的所述路径设定请求起，经过预定时间也未从所述第1相邻无线通信装置接收到上行路径控制消息的情况下，所述网络控制部经由其他相邻无线通信装置向所述网关发送通知所述第1相邻无线通信装置的通信故障的通信故障通知。
7.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，
在通过所述路径设定请求被指示了将第3相邻无线通信装置除外的上行路径且被输入了从第4相邻无线通信装置接收到的上行路径控制消息的情况下，所述网络控制部输出将所述第4相邻无线通信装置作为目的地的所述下行路径控制消息，
所述无线通信控制部向所述第4相邻无线通信装置发送从所述网络控制部输入的所述下行路径控制消息。
8.根据权利要求7所述的无线通信装置，其特征在于，
在通过所述路径设定请求被指示了将所述第3相邻无线通信装置除外的上行路径且被输入了从所述第3相邻无线通信装置接收到的上行路径控制消息的情况下，所述网络控制部不输出将所述第3相邻无线通信装置作为目的地的所述下行路径控制消息。
9.根据权利要求7或8所述的无线通信装置，其特征在于，
所述无线通信装置具有路径保存部，该路径保存部保持与上行路径有关的路径信息，
在通过所述路径设定请求被指示了将所述第3相邻无线通信装置除外的上行路径的情况下，所述网络控制部在所述路径保存部的除外路径列表中登记包含所述第3相邻无线通信装置的地址信息的上行路径信息。
10.根据权利要求9所述的无线通信装置，其特征在于，
在通过所述路径设定请求被指示了将所述第3相邻无线通信装置除外的上行路径后，通过新的所述路径设定请求被指示了使将第3相邻无线通信装置除外的上行路径无效的情况下，所述网络控制部从所述除外路径列表中删除包含所述第3相邻无线通信装置的地址信息的上行路径信息。
11.一种无线通信方法，其中，所述无线通信方法具有以下步骤：
无线通信控制步骤，在经由其他无线通信装置接收到包含与路径控制有关的消息的发往本无线通信装置的无线信号时输出所述消息；
网络控制步骤，在由所述无线通信控制步骤输入的所述消息是指示作为朝向网关的上行路径而经由的相邻无线通信装置的路径设定请求的情况下，向满足所述路径设定请求的指示的上行路径输出包含本无线通信装置的地址信息的下行路径控制消息；以及
下行路径控制消息发送步骤，在通过所述路径设定请求被指示了经由第1相邻无线通信装置的上行路径的情况下，被输入从所述第1相邻无线通信装置接收到的上行路径控制消息时，向所述第1相邻无线通信装置发送将所述第1相邻无线通信装置作为目的地的所述下行路径控制消息。
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