JP2009055083A

JP2009055083A - 無線通信システム及びノードのグルーピング方法

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Publication number: JP2009055083A
Application number: JP2007217000A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kaneko; 雄金子; Atsushi Inoue; 淳井上; Mariko Matsunaga; 真理子松永
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-03-12

Abstract

【課題】定期的な通信を行わずにグループを維持し、通信負荷を分散させることのできる無線通信システムを提供する。
【解決手段】第１位置情報によって指定される第１エリア２００に配置され、現在位置を示す第２位置情報を取得可能な複数の第１ノードＢ乃至Ｓと；第１エリアに配置され、第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第２ノードＡとを具備し、第２ノードは、第１ノードの数が閾値を超えると第１エリアを第３位置情報で指定され、互いに物理的な重複及び隙間のない複数の第２エリアａ、ｂ、ｃ及びｄに分割する分割部と；第２位置情報及び第３位置情報に基づいて第１ノードを第２エリアに割り当てることによってグループ化するグループ化部と；第２エリア毎に第１ノードから、第２ノードと当該第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第３ノードＯ、Ｍ、Ｇ及びＥを選択する選択部と、を含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、アドホックネットワークを行う無線通信システム及びノードのグルーピング方法に関する。

各ノードが基地局を介さずに直接通信を行うアドホックネットワークでは、ノードをグルーピングし、通信負荷を分散させることができる。

特許文献１記載の通信ネットワーク構築方法では、グループあたりの最大ノード数を定め、当該最大ノード数を超えないように互いに無線通信可能なノード同士でグループを形成する。各グループにおいては一つのノードが代表ノードとして定められ、グループを隔てた無線通信を行う場合には当該代表ノードがグループ内の通信を集約・中継することにより、ネットワーク全体での通信回数を減らしている。
特開平１１−９８１３７号公報

特許文献１記載の通信ネットワーク構築方法では、ノードの移動に伴って代表ノードと無線通信可能なノード数は変遷する。従って、グループを適切に維持するためには、代表ノードが定期的にグループ内の周囲のノードと無線通信を行って周囲のノードの数を確認し、グループ内のノード数が最大ノード数に収まるようにする必要がある。このように特許文献１の方法ではグループを維持するために定期的にノード間通信を行う必要があるため、通信負荷が増大するという問題がある。

従って、本発明は定期的な通信を行わずにグループを維持し、通信負荷を分散させることのできる無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る無線通信システムは、アドホックネットワークを形成する無線通信システムにおいて、第１位置情報によって指定される第１エリアに配置され、現在位置を示す第２位置情報を取得可能な複数の第１ノードと；前記第１エリアに配置され、前記第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第２ノードとを具備し、前記第２ノードは、前記第１ノードの数が閾値を超えると前記第１エリアを第３位置情報で指定され、互いに物理的な重複及び隙間のない複数の第２エリアに分割する分割部と；前記第２位置情報及び第３位置情報に基づいて前記第１ノードを前記第２エリアに割り当てることによってグループ化するグループ化部と；前記第２エリア毎に前記第１ノードから、前記第２ノードと当該第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第３ノードを選択する選択部と、を含む。

本発明の一態様に係る管理ノードは、第１位置情報で指定される第１エリアに配置され、複数の対象ノードの通信の中継を含む管理を行う管理ノードにおいて、前記対象ノードの数が閾値を超えると前記第１エリアを第２位置情報で指定され、互いに物理的な重複及び隙間のない複数の第２エリアに分割する分割部と；前記対象ノードの現在位置を示す第３位置情報及び前記第２位置情報に基づいて前記対象ノードを前記第２エリアに割り当てることによってグループ化するグループ化部と；前記第２エリア毎に前記対象ノードから、前記管理ノードと当該対象ノードの通信の中継を含む管理を行う子管理ノード選択する選択部と；を具備する。

本発明の他の態様に係るノードは、第１位置情報で指定され、互いに物理的な重複及び隙間のない複数のエリアのいずれか１つに配置され、他のノードとアドホックネットワークを形成するノードにおいて、現在位置を示す第２位置情報を取得する取得部と；前記第１位置情報及び前記第２位置情報に基づき前記エリアを判断する判断部と；を具備する。

本発明の一態様に係るノードのグルーピング方法は、アドホックネットワークを形成するノードのグルーピング方法において、第１位置情報によって指定される第１エリアに、現在位置を示す第２位置情報を取得可能な複数の第１ノードを配置し；前記第１エリアに、前記第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第２ノードを配置し；前記第１ノードの数が閾値を超えると前記第１エリアを第３位置情報で指定され、互いに物理的な重複及び隙間のない複数の第２エリアに分割し；前記第２位置情報及び第３位置情報に基づいて前記第１ノードを前記第２エリアに割り当てることによってグループ化；前記第２エリア毎に前記第１ノードから、前記第２ノードと当該第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第３ノードを選択する。

本発明によれば、定期的な通信を行わずにグループを維持し、通信負荷を分散させることのできる無線通信システムを提供できる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る無線通信システムを構成する無線通信端末（以下、単にノードと称する）は、ＣＰＵ１０、メモリ２０、ディスク３０、ＧＰＳ受信機４０及び無線通信部５０を有する。ノード内の各要素は例えばバスによって相互に接続され、データのやり取りが可能である。

ＣＰＵ１０は、数値演算、条件判定及び入出力データの受け渡しなどの様々な処理を行う。より詳細には、ＣＰＵ１０は、図２に示されるようにエリアの分割を行うエリア分割部１１、自ノードの子管理ノードを選択するノード選択部１２及び自ノードの位置情報とエリアの座標情報から自ノードの存在するエリアを判断するエリア判断部１３などとして機能する。また、後述する管理ノードは、エリア判断部１３によって他ノードの位置情報と管理するエリアの座標情報から当該他ノードが上記エリア内に存在するか否かを把握することができる。

メモリ２０には、ＣＰＵ１０が上記様々な処理を行う際に必要とするデータが一時的に保存される。ディスク３０には、自ノードの識別情報であるノードＩＤを含む様々な情報が記憶される。

ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機４０は、人工衛星から受信した電波によって、自ノードの現在位置を示す位置情報を取得する。この位置情報は例えば緯度及び経度を座標軸とする座標情報であるが、これに限らず例えば上記座標情報に所定の変換を施してもよい。以下の説明では、位置情報として緯度及び経度を座標軸とする座標情報を用いる例について述べる。ＧＰＳ受信機４０によって受信された位置情報は、メモリ２０またはディスク３０に記憶される。

無線通信部５０は、無線信号の電力増幅、フィルタリング、周波数変換及び変復調など他ノードとデータを送受信するための処理を行う。

図１に示すノードは、例えば図２に示すような環境で用いられる。図２では、ノードＡ乃至Ｌが矩形状のエリア２００に散在している。これらノードＡ乃至Ｌは例えば人間が携帯する計算機であり、人間の移動に伴って移動する。各ノードＡ乃至Ｌの無線通信部５０の無線通信範囲全体でエリア２００の全域をカバーしているものとする。

また、エリア２００は各ノードＡ乃至ＬのＧＰＳ受信機４０が取得した位置情報で指定される、変動の無い静的な領域である。即ち、エリア２００の範囲は形状と位置情報により一意に決まり、例えば矩形状のエリアであれば頂点の位置情報によってエリアは一意に決まる。エリアの形状は矩形状に限られないが、以下の説明では一例として矩形状のエリアを用いて４頂点の位置情報をエリアの座標情報として扱うものとする。

本実施形態に係る無線通信システムでは、エリア２００内に１つのルート管理ノードを設ける。ルート管理ノードはエリア２００内の他の全てのノードを管理対象とする管理ノードであり、管理対象ノードの無線通信の中継を含む管理を行う。ルート管理ノードのメモリ２０またはディスク３０には管理対象ノードのノードＩＤが記憶されている。ルート管理ノードは、定期的にキープアライブ（ＫＡ）要求を管理対象ノードにブロードキャストし、各管理対象ノードからＫＡ応答を受信することで各管理対象ノードが正常に動作しているか否かを確認する。

以下、図２に示す環境におけるＫＡ要求及びＫＡ応答のやりとりについて図３を用いて説明する。尚、ノードＡはルート管理ノードであるとする。図３に示すように、ルート管理ノードＡの無線通信部５０は、定期的にＫＡ要求を管理対象ノードＢ乃至Ｓにブロードキャストする。上記ＫＡ要求を受信した各管理対象ノードＢ乃至Ｓの無線通信部５０は、ＫＡ応答をルート管理ノードＡに返信する。各管理対象ノードＢ乃至ＳからのＫＡ応答には、自ノードのノードＩＤが夫々付加されている。従って、ルート管理ノードＡのＣＰＵ１０は、上記ＫＡ応答に付加されたノードＩＤと、メモリ２０またはディスク３０に記憶されている管理対象ノードのノードＩＤとを照合し、各管理対象ノードが動作しているか否かを確認する。ＫＡ応答が一定時間返ってこないノードは正常に動作していないと考えられるため、ルート管理ノードＡのＣＰＵ１０は当該ノードＩＤをメモリ２０またはディスク３０から削除し、管理対象ノードから除外する。

図４に示すように、ルート管理ノードはＫＡ応答を全ての管理対象ノードから受信するため、管理対象ノード数の増加に伴って通信負荷が増大する。従って、本実施形態ではルート管理ノードの通信容量等に応じて閾値が設定され、管理対象ノードの数が当該閾値を超えるとルート管理ノードは通信負荷を分散させるべくエリアの分割処理を行う。

この分割処理ではエリアを所定形状に分割するが、分割後のエリア間に物理的な隙間及び重複が生じないよう敷き詰められる形状にエリアを分割することが望ましい。互いに物理的な隙間及び重複が生じないようにエリアの分割を行えば、後述するように各ノードは各エリアの座標情報及びＧＰＳ受信機４０により取得した位置情報によって所属するエリアを判断することができる。また、分割後のエリアの座標情報の演算を簡単にするため、分割後のエリア形状は分割前のエリア形状の相似形であることが望ましい。以下の説明では、一例として矩形状のエリアを十字に４等分して矩形状のエリアを得る分割手法について説明する。この分割手法は分割後のエリア間に物理的な隙間及び重複が生じない点及び分割後のエリア形状が分割前のエリア形状の相似形である点で望ましい。尚、本実施形態に適用可能な分割手法はこれに限られるものでない。

エリア分割処理が開始すると、ルート管理ノードのＣＰＵ１０は分割後のエリアの座標情報を演算する。この座標情報は分割前のエリアの座標情報及びルート管理ノードが行う分割手法によって決まる。また、ルート管理ノードのＣＰＵ１０は、分割後のエリアに夫々エリアＩＤを付与する。次に、ルート管理ノードの無線通信部５０は、１つの管理対象ノードに対して分割要求を送信する。この分割要求には分割後の各エリアの座標情報及びエリアＩＤが含まれている。

ルート管理ノードからの分割要求を受信すると、管理対象ノードのＣＰＵ１０は各エリアの座標情報及びエリアＩＤをメモリ２０またはディスク３０に記憶する。また、上記管理対象ノードのＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信機４０が取得した位置情報及び上記各エリアの座標情報を照合して、自ノードの存在するエリアを確認する。

次に、上記管理対象ノードの無線通信部５０は、自ノードの存在するエリアのエリアＩＤ及びノードＩＤを含む分割応答をルート管理ノードに返信する。ルート管理ノードは、上記分割応答を受信すると、他の管理対象ノードに対して分割要求を送信する。このように分割要求及び分割応答の送受信を繰り返して全ての管理対象ノードから分割応答を受信すると、ルート管理ノードはエリア毎に管理ノードを選択する。即ち、ルート管理ノードのＣＰＵ１０は、分割応答に含まれているエリアＩＤで管理対象ノードをグループ化し、このグループの管理ノードを当該グループ内の管理対象ノードから選択する。上記管理ノードはランダムに選択されてもよいし、所定の条件に従って選択されてもよい。ルート管理ノードのメモリ２０またはディスク３０には、子管理ノードとして上記管理ノードのノードＩＤが記憶される。本実施形態に係る無線通信システムにおいて子管理ノードは親管理ノードと同様の権限を持ち、後述するようにエリアの分割及び統合を行うことができる。また、ルート管理ノードの無線通信部５０は、管理対象ノードの各々に順に分割要求を送信せずに、全ての管理対象ノードを対象として分割要求をブロードキャストしてもよい。

子管理ノードの選択が終了すると、ルート管理ノードの無線通信部５０は、自ノードのノードＩＤ、各エリアの管理ノードのノードＩＤ及び当該エリアに存在する他の全てのノードのノードＩＤを含む分割完了通知を全ての管理対象ノードに送信する。ルート管理ノードから分割完了通知を受信した各管理対象ノードのＣＰＵ１０は上記分割完了通知中の各エリアの管理ノードのノードＩＤを参照して、自ノードが管理ノードとして選択されているか否かを確認する。

管理ノードとして選択されたノードのメモリ２０またはディスク３０には、管理対象ノードとして自エリアに存在するノードのノードＩＤが記憶される。また、上記ノードのメモリ２０またはディスク３０には、親管理ノードとしてルート管理ノードのノードＩＤが記憶され、他エリアの管理ノードのノードＩＤも記憶される。管理ノードとして選択されなかったノードのメモリ２０またはディスク３０には、自エリアの管理ノードのノードＩＤが記憶される。

以下、図５及び図６を用いて本実施形態に係る無線通信システムにおける分割処理の一連の流れについて具体的に説明する。図２に示す環境において、ルート管理ノードＡの管理対象ノード数が所定の閾値を超えているため、ルート管理ノードＡのＣＰＵ１０がエリアの分割を決定する。分割処理が開始すると、ルート管理ノードＡのＣＰＵ１０は、分割後のエリアの座標情報を演算する。図６に示すように、ルート管理ノードＡは矩形状のエリア２００を十字に４等分してエリアａ、ｂ、ｃ及びｄを得る。また、ルート管理ノードＡのＣＰＵ１０は上記エリアａ、ｂ、ｃ及びｄに対してエリアＩＤとして例えばａ、ｂ、ｃ及びｄを夫々付与する。

以上のように分割後のエリアの座標情報の演算及びエリアＩＤの付与が終了すると、図５に示すようにルート管理ノードＡは管理対象ノードＢに対してルート管理ノードＡのノードＩＤ、分割後のエリアａ、ｂ、ｃ及びｄの座標情報及びエリアＩＤを含む分割要求を送信する。

分割要求を受信すると、管理対象ノードＢのＣＰＵ１０は上記分割要求に含まれるエリアａ、ｂ、ｃ及びｄの座標情報と、ＧＰＳ受信機４０が取得した自ノードの位置情報とを照合して、自ノードがエリアａに存在していることを確認する。管理対象ノードＢの無線通信部５０は、自ノードのノードＩＤ及び自ノードの存在するエリアａのエリアＩＤａを含む分割応答をルート管理ノードＡに返信する。また、管理対象ノードＢのＣＰＵ１０は、各エリアａ、ｂ、ｃ及びｄの座標情報及びエリアＩＤをメモリ２０またはディスク３０に記憶する。

管理対象ノードＢから分割応答を受信すると、ルート管理ノードＡは以下同様に管理対象ノードＣ乃至Ｓに対して分割要求及び分割応答を送受信する。全ての管理対象ノードＣ乃至Ｓから分割応答を受信すると、ルート管理ノードＡのＣＰＵ１０は各エリアａ、ｂ、ｃ及びｄにおける管理ノードとして、ノードＯ、Ｍ、Ｇ及びＥを夫々選択する。これらノードＯ、Ｍ、Ｇ及びＥのノードＩＤは、子管理ノードとしてルート管理ノードＡのメモリ２０またはディスク３０に記憶される。

子管理ノードの選択が終了すると、ルート管理ノードＡの無線通信部５０は、自ノードのノードＩＤ、各エリアａ、ｂ、ｃ及びｄの管理ノードのノードＩＤ及び当該エリアに存在する他の全てのノードのノードＩＤを含む分割完了通知を全ての管理対象ノードＢ乃至Ｓに送信する。ルート管理ノードＡから分割完了通知を受信した各管理対象ノードＢ乃至ＳのＣＰＵ１０は上記分割完了通知中の各エリアａ、ｂ、ｃ及びｄの管理ノードＯ、Ｍ、Ｇ及びＥのノードＩＤを参照して、自ノードが管理ノードとして選択されているか否かを確認する。

管理ノードとして選択されたノードＯ、Ｍ、Ｇ及びＥのメモリ２０またはディスク３０には、管理対象ノードとして自エリアに存在するノードのノードＩＤが記憶される。また、上記ノードのメモリ２０またはディスク３０には、親管理ノードとしてルート管理ノードＡのノードＩＤが記憶され、他エリアの管理ノードのノードＩＤも記憶される。管理ノードとして選択されなかったノードのメモリ２０またはディスク３０には、自エリアの管理ノードのノードＩＤが記憶される。

例えば、管理ノードＯのメモリ２０またはディスク３０には、他エリアｂ、ｃ及びｄの管理ノードＭ、Ｇ及びＥのノードＩＤ、管理対象ノードとしてノードＢ及びノードＮのノードＩＤ及び親管理ノードとしてルート管理ノードＡのノードＩＤが記憶される。また、ノードＢ及びノードＮのメモリ２０またはディスク３０には管理ノードとして管理ノードＯのノードＩＤが記憶される。

以上のようにエリアの分割が行われると、前述したＫＡの流れが変化する。具体的には、ルート管理ノードが定期的にＫＡ要求を全ての管理対象ノードにブロードキャストする点は同じであるが、ルート管理ノードに対するＫＡ応答の返信の流れが以下に説明するように変化する。

エリア分割後にＫＡ要求を受信すると、各エリアにおいて管理ノード以外のノードの無線通信部５０はＫＡ応答を自エリアの管理ノードに送信する。各エリアの管理ノードは、管理対象ノードからのＫＡ応答を一定時間待つ。管理ノードの無線通信部５０は、上記一定時間内に受信したＫＡ応答を統合したＫＡ統合応答をルート管理ノードに送信する。具体的には、ＫＡ統合応答には各管理ノードのノードＩＤ及び当該管理ノードが上記一定時間内に受信したＫＡ応答中のノードＩＤが含まれる。ルート管理ノードのＣＰＵ１０は、上記ＫＡ統合応答中のノードＩＤを参照して正常に動作しているノードを確認する。このように、ルート管理ノードが本来受信しなければならないＫＡ応答を各エリアの管理ノードにて統合することにより、ルート管理ノードの通信負荷を各エリアの管理ノードに分散させることができる。

以下、図７及び図８を用いて本実施形態に係る無線通信システムにおけるエリア分割後のＫＡ処理の一連の流れについて具体的に説明する。図７に示すようにエリアａでは、ルート管理ノードＡによってブロードキャストされたＫＡ要求を受信したノードＢ及びＮの無線通信部５０が、自ノードのノードＩＤを含むＫＡ応答をエリアａの管理ノードＯに送信する。

管理対象ノードＢ及びＮからＫＡ応答を受信すると、管理ノードＯの無線通信部５０は上記ＫＡ応答から取得した管理対象ノードＢ及びＮのノードＩＤ及び自ノードのノードＩＤを含むＫＡ統合応答をルート管理ノードＡに送信する。

図８に示すように、ルート管理ノードＡのＣＰＵ１０は、各エリアａ、ｂ、ｃ及びｄの管理ノードＯ、Ｍ、Ｇ及びＥからＫＡ統合応答を受信して、管理対象ノードＢ乃至Ｓの動作状況を確認する。ルート管理ノードＡは、エリア分割前は管理対象ノードＢ乃至Ｓの計１８個のＫＡ応答を受信しなければならなかったが、エリア分割後は各エリアａ、ｂ、ｃ及びｄから計４個のＫＡ応答を受信するだけでよい。以上からエリア分割によってルート管理ノードＡの通信負荷が各エリアの管理ノードＯ、Ｍ、Ｇ及びＥに分散されていることがわかる。

また、本実施形態に係る無線通信システムでは子管理ノードは親管理ノードと同様の権限を持つため、各エリアの管理ノードがルート管理ノードと同様にエリアの分割を行ってもよい。即ち、各エリアの管理ノードは管理対象ノード数が閾値を超えるとルート管理ノードと同様のエリアの分割を行う。以下、各エリアの管理ノードによるエリアの分割について図９を用いて具体的に説明する。

図８では、エリア２００がエリアａ、ｂ、ｃ及びｄに分割され各エリアにおいて管理ノードＯ、Ｍ、Ｇ及びＥが選択されているが、エリアｄの管理ノードＥの管理対象ノード数が閾値を越えているため、管理ノードＥのＣＰＵ１０はエリアｄの分割を決定する。

分割処理が開始すると、管理ノードＥのＣＰＵ１０は分割後のエリアの座標情報を演算し、矩形状のエリアｄを十字に４等分してエリアＩＤを付与する。ここで、エリアＩＤを付与する手法は特に限定しないが、ルート管理ノードと共通の手法を用いたほうが処理を単純化できる。従って、図９に示すように管理ノードＥのＣＰＵ１０はルート管理ノードＡと同様に分割後の４つのエリアについて、左上のエリアから反時計回りにエリアＩＤａ、ｂ、ｃ及びｄを夫々付与する。従って、分割後のエリアＩＤはｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄとなる。

以上のように分割後のエリアの座標情報及びエリアＩＤの付与が終了すると、管理ノードＥは管理対象ノードＣに対して管理ノードＥのノードＩＤ、分割後のエリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄの座標情報及びエリアＩＤを含む分割要求を送信する。

分割要求を受信すると、管理対象ノードＣのＣＰＵ１０は上記分割要求に含まれるエリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄの座標情報と、ＧＰＳ受信機４０が取得した自ノードの位置情報とを照合して、自ノードがエリアｄａに存在していることを確認する。管理対象ノードＣの無線通信部５０は、自ノードのノードＩＤ及び自ノードの存在するエリアｄａのエリアＩＤｄａを含む分割応答を管理ノードＥに返信する。また、管理対象ノードＣのＣＰＵ１０は、各エリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄの座標情報及びエリアＩＤをメモリ２０またはディスク３０に記憶する。

管理対象ノードＣから分割応答を受信すると、管理ノードＥは以下同様に管理対象ノードＤ、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒ及びＳに対して分割要求及び分割応答を送受信する。全ての管理対象ノードＣ、Ｄ、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒ及びＳから分割応答を受信すると、管理ノードＥのＣＰＵ１０は各エリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄにおける管理ノードとして、ノードＣ、Ｑ、Ｆ及びＰを夫々選択する。これらノードＣ、Ｑ、Ｆ及びＰのノードＩＤは、子管理ノードとして管理ノードＥのメモリ２０またはディスク３０に記憶される。

子管理ノードの選択が終了すると、管理ノードＥの無線通信部５０は、自ノードのノードＩＤ、各エリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄの管理ノードのノードＩＤ及び当該エリアに存在する他の全てのノードのノードＩＤを含む分割完了通知を全ての管理対象ノードＣ、Ｄ、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒ及びＳに送信する。管理ノードＥから分割完了通知を受信した各管理対象ノードＣ、Ｄ、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒ及びＳのＣＰＵ１０は上記分割完了通知中の各エリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄの管理ノードＣ、Ｑ、Ｆ及びＰのノードＩＤを参照して、自ノードが管理ノードとして選択されているか否かを確認する。

管理ノードとして選択されたノードＣ、Ｑ、Ｆ及びＰのメモリ２０またはディスク３０には、管理対象ノードとして自エリアに存在するノードのノードＩＤが記憶される。また、上記ノードのメモリ２０またはディスク３０には、親管理ノードとして管理ノードＥのノードＩＤが記憶され、他エリアの管理ノードのノードＩＤも記憶される。管理ノードとして選択されなかったノードのメモリ２０またはディスク３０には、自エリアの管理ノードのノードＩＤが記憶される。

例えば、管理ノードＣのメモリ２０またはディスク３０には、他エリアｄｂ、ｄｃ及びｄｄの管理ノードＱ、Ｆ及びＰのノードＩＤ、管理対象ノードとしてノードＲのノードＩＤ及び親管理ノードとして管理ノードＥのノードＩＤが記憶される。また、ノードＲのメモリ２０またはディスク３０には管理ノードとして管理ノードＥのノードＩＤが記憶される。

このような分割処理が終了すると、図１０に示すように管理ノードＥのＣＰＵ１０は、各エリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄの管理ノードＣ、Ｑ、Ｆ及びＰからＫＡ統合応答を受信して、管理対象ノードＣ、Ｄ、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒ及びＳの動作状況を確認する。管理ノードＥは、エリア分割前は管理対象ノード管理対象ノードＣ、Ｄ、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒ及びＳの計７個のＫＡ応答を受信しなければならなかったが、エリア分割後は各エリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄから計４個のＫＡ応答を受信するだけでよい。以上からエリア分割によって管理ノードＥの通信負荷が各エリアの管理ノードＣ、Ｑ、Ｆ及びＰに分散されていることがわかる。

ルート管理ノード及び各管理ノードは、管理対象ノード数が減少して通信負荷が軽減すれば、分割したエリアを統合できる。具体的には、ルート管理ノード及び管理ノードは、自ノードの子管理ノードからのＫＡ統合通知によって管理対象ノード数を把握し、当該管理対象ノード数が閾値を下回ればエリアの統合処理を行う。

統合処理が開始すると、ルート管理ノードまたは管理ノードの無線通信部５０は、自ノードの子管理ノードへ統合通知を送信する。統合通知には統合したいエリアのエリアＩＤが含まれる。統合通知を受信した管理ノードの無線通信部５０は管理対象ノードに当該統合通知を転送する。また、上記子管理ノードのＣＰＵ１０は管理対象ノードのノードＩＤ及び統合されるエリアの座標情報をメモリ２０またはディスク３０から削除する。

上記管理ノードから統合通知を受信した各管理対象ノードのＣＰＵ１０は、統合されるエリアの座標情報及び管理ノードのノードＩＤをメモリ２０またはディスク３０から削除する。以降、統合されたエリア内の各ノードはエリアの統合を行った管理ノードへＫＡ応答を送信する。

以下、一例として図６に示す無線通信環境においてルート管理ノードＡが行うエリアの統合処理を説明する。統合処理が開始すると、ルート管理ノードＡの無線通信部５０は、自ノードの子管理ノードＯ、Ｍ、Ｇ及びＥへ統合通知を送信する。統合通知には統合したいエリアａ、ｂ、ｃ及びｄのエリアＩＤａ、ｂ、ｃ及びｄが含まれる。

図１１に示すように、エリアａではルート管理ノードＡから統合通知を受信した子管理ノードＯの無線通信部５０が管理対象ノードＢ及びＮに当該統合通知を転送する。また、子管理ノードＯのＣＰＵ１０は管理対象ノードＢ及びＮのノードＩＤ、エリアａ、ｂ、ｃ及びｄの座標情報をメモリ２０またはディスク３０から削除する。管理ノードＯから統合通知を受信したノードＢ及びＮのＣＰＵ１０は、統合されるエリアａ、ｂ、ｃ及びｄの座標情報及び管理ノードＯ、Ｍ、Ｇ及びＥのノードＩＤをメモリ２０またはディスク３０から削除する。以降、ノードＢ及びＮはエリアの統合を行ったルート管理ノードＡへＫＡ応答を送信する。

次に、図９に示す無線通信環境において管理ノードＥが行うエリアの統合処理を説明する。統合処理が開始すると、管理ノードＥの無線通信部５０は自ノードの子管理ノードＣ、Ｑ、Ｆ及びＰへ統合通知を送信する。統合通知には統合したいエリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄのエリアＩＤｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄが含まれる。各エリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄでは管理ノードＥから統合通知を受信した子管理ノードの無線通信部５０が管理対象ノードに当該統合通知を転送する。また、子管理ノードのＣＰＵ１０は自ノードの管理対象ノードのノードＩＤ及び自エリアの座標情報をメモリ２０またはディスク３０から削除する。自エリアの管理ノードから統合通知を受信した各ノードのＣＰＵ１０は、統合されるエリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄ及び管理ノードＣ、Ｑ、Ｆ及びＰのノードＩＤをメモリ２０またはディスク３０から削除する。以降、エリアｄ内の各ノードはエリアの統合を行った管理ノードＥへＫＡ応答を送信する。

次に、本実施形態に係る無線通信システムが行うアドホックネットワークに新たにノードが参加する手順について説明する。新たにアドホックネットワークに参加するノード（以下、単に新規参加ノードと称する）は、自ノードのノードＩＤ及びＧＰＳ受信機４０が取得した位置情報を含む参加要求をブロードキャストする。ルート管理ノードのＣＰＵ１０は、上記参加要求中のノードＩＤを管理対象ノードとしてメモリ２０またはディスク３０に記憶する。また、ルート管理ノードの無線通信部５０は新規参加ノードに自ノードのノードＩＤ及び自エリアの座標情報を含む参加応答を返信する。

各エリアの管理ノードのＣＰＵ１０は上記参加要求中の位置情報及び自エリアの座標情報を照合して新規参加ノードが自エリアに存在するか否かを判断する。各エリアの管理ノードのＣＰＵ１０は新規参加ノードが自エリアに存在すれば、ルート管理ノードと同様に上記参加要求中のノードＩＤを管理対象ノードとしてメモリ２０またはディスク３０に記憶する。また、上記管理ノードの無線通信部５０は新規参加ノードに自ノードのノードＩＤ及び自エリアの座標情報を含む参加応答を返信する。

このようにルート管理ノード及び各エリアの管理ノードのメモリ２０またはディスク３０には新規参加ノードのノードＩＤが管理対象ノードとして記憶され、他の管理対象ノードと同様に扱われる。

新規参加ノードのＣＰＵ１０は、参加応答の受信によって自ノードの存在するエリア及び当該エリアの管理ノードを認識する。また、新規参加ノードは、参加応答中のエリアの座標情報から最も広いエリアの管理ノードを検出することによってルート管理ノードを認識し、最も狭いエリアの管理ノードを検出することによってＫＡ応答を送信すべき管理ノードを認識する。

以下、一例として図６に示す無線通信環境において、ノードＫが新たにアドホックネットワークに参加する場合の手順について説明する。新規参加ノードＫは、図１２に示すように自ノードのノードＩＤ及びＧＰＳ受信機４０が取得した位置情報を含む参加要求をブロードキャストする。ルート管理ノードＡのＣＰＵ１０は、上記参加要求中のノードＩＤを管理対象ノードとしてメモリ２０またはディスク３０に記憶する。また、ルート管理ノードＡの無線通信部５０は新規参加ノードＫに自ノードのノードＩＤ及び自エリア２００の座標情報を含む参加応答を返信する。

エリアｂの管理ノードＭのＣＰＵ１０は上記参加要求中の位置情報及び自エリアｂの座標情報を照合して新規参加ノードＫが自エリアに存在すると判断し、ルート管理ノードと同様に上記参加要求中のノードＩＤを管理対象ノードとしてメモリ２０またはディスク３０に記憶する。また、管理ノードＭの無線通信部５０は新規参加ノードＫに自ノードのノードＩＤ及び自エリアｂの座標情報を含む参加応答を返信する。

これら参加応答を受信した新規参加ノードＫは、自ノードの存在するエリア２００及びｂと当該エリアの管理ノードＡ及びＭを認識する。また、新規参加ノードＫは、上記参加応答中のエリアの座標情報から最も広いエリア２００の管理ノードＡを検出することによってルート管理ノードを認識し、最も狭いエリアｂの管理ノードＭを検出することによってＫＡ応答を送信すべき管理ノードを認識する。

尚、前述した参加手順は（ａ）エリアの分割が行われていない場合または（ｂ）新規参加ノードの存在するエリア内にＫＡ応答を送信すべき管理ノードが存在する場合を想定している。一方、（ｃ）新規参加ノードの存在するエリア内にＫＡ応答を送信すべき管理ノードが存在しない場合には、上記エリアの親管理ノードは、参加応答に代えて自ノードのノードＩＤ及び上記エリアの座標情報を含む管理ノード任命要求を送信する。

親管理ノードから管理ノード任命要求を受信すると、新規参加ノードのメモリ２０またはディスク３０には親管理ノードとして上記管理ノード任命要求中のノードＩＤが記憶されると共にエリアの座標情報も記憶される。また、新規参加ノードの無線通信部５０は親管理ノードへ自ノードのノードＩＤを含む管理ノード任命応答を返信する。管理ノード任命応答を受信すると、親管理ノードのＣＰＵ１０は新規参加ノードのノードＩＤを子管理ノードとしてメモリ２０またはディスク３０に記憶する。

以下、一例として図９に示す無線通信環境において、ノードＱが新たにアドホックネットワークに参加する場合の手順について説明する。管理ノードＥは、新規参加ノードＱが存在するエリアｄｂに管理ノードが存在しないことを確認すると、新規参加ノードＱからの参加要求に対して自ノードのノードＩＤ及びエリアｄｂの座標情報を含む管理ノード任命要求を送信する。

親管理ノードＥから管理ノード任命要求を受信すると、新規参加ノードＱのメモリ２０またはディスク３０には親管理ノードとして管理ノードＥのノードＩＤが記憶されると共にエリアｄｂの座標情報も記憶される。また、新規参加ノードＱの無線通信部５０は親管理ノードＥへ自ノードのノードＩＤを含む管理ノード任命応答を返信する。管理ノード任命応答を受信すると、親管理ノードＥのＣＰＵ１０は新規参加ノードＱのノードＩＤを子管理ノードとしてメモリ２０またはディスク３０に記憶する。

次に、図１３を用いて本実施形態に係る無線通信システムが行うアドホックネットワークからノードが脱退する手順について説明する。脱退するノード（以下、単に脱退ノードと称する）が管理ノードであって（ステップＳ３０１）、管理対象ノードが存在する場合（ステップＳ３０２）、当該脱退ノードは管理対象ノードから１つのノードを選択して管理ノード任命要求を送信する（ステップＳ３０３）。この管理ノード任命要求は前述した通り脱退ノードのノードＩＤ、当該脱退ノードの管理するエリアの座標情報及びエリアＩＤを含む。一方、管理対象ノードが存在しなければ（ステップＳ３０２）、脱退ノードは何もせず、脱退処理が完了する。

ステップＳ３０３にて送信した管理ノード任命要求に対して管理ノード任命応答が得られ（ステップＳ３０４）、脱退ノードに親管理ノードが存在する場合（ステップＳ３０５）、脱退ノードは上記親管理ノードに子管理ノード変更通知を送信する（ステップＳ３０６）。この子管理ノード変更通知には脱退ノードのノードＩＤ及び変更後の子管理ノードのノードＩＤが含まれ、ステップＳ３０３にて管理ノード任命要求を送信したノードが上記変更後の子管理ノードとして扱われる。子管理ノード変更通知を受信した親管理ノードのＣＰＵ１０は、メモリ２０またはディスク３０に記憶されている子管理ノードのノードＩＤを書き換える。一方、脱退ノードに親管理ノードが存在しない場合（ステップＳ３０５）、処理はステップＳ３０７に進む。

脱退ノードに子管理ノードが存在する場合（ステップＳ３０７）、脱退ノードは上記子管理ノードに親管理ノード変更通知を送信する（ステップＳ３０８）。この親管理ノード変更通知には脱退ノードのノードＩＤ及び変更後の親管理ノードのノードＩＤが含まれ、ステップＳ３０３にて管理ノード任命要求を送信したノードが上記変更後の親管理ノードとして扱われる。親管理ノード変更通知を受信した子管理ノードのＣＰＵ１０は、メモリ２０またはディスク３０に記憶されている親管理ノードのノードＩＤを書き換え、脱退処理が完了する。

一方、脱退ノードに子管理ノードが存在しない場合（ステップＳ３０７）、脱退ノードは管理対象ノードに管理ノード変更通知を送信する（ステップＳ３１０）。この管理ノード変更通知には脱退ノードのノードＩＤ及び変更後の管理ノードのノードＩＤが含まれ、ステップＳ３０３にて管理ノード任命要求を送信したノードが上記変更後の管理ノードとして扱われる。管理ノード変更通知を受信した管理対象ノードのＣＰＵ１０は、メモリ２０またはディスク３０に記憶されている管理ノードのノードＩＤを書き換え、脱退処理が完了する。

一方、ステップＳ３０３にて送信した管理ノード任命要求に対する管理ノード任命応答が得られなければ（ステップＳ３０４）、脱退ノードのＣＰＵ１０は上記管理ノード任命要求を送信したノードのノードＩＤをメモリ２０またはディスク３０から削除する（ステップＳ３１２）。以降、脱退ノードは管理ノード任命応答が得られるまでステップＳ３０２以降の処理を繰り返し、管理対象ノードが無くなると（ステップＳ３０２）、脱退処理は完了する。

一方、脱退ノードが管理ノードでなければ（ステップＳ３０１）、脱退ノードは自ノードを管理する管理ノード、即ちＫＡ応答を返すべき管理ノードに脱退通知を送信する（ステップＳ３０９）。脱退通知を受信した管理ノードのＣＰＵ１０は、メモリ２０またはディスク３０から脱退ノードのノードＩＤを削除し、脱退処理が完了する。

次に、図１４を用いて本実施形態に係る無線通信システムにおいて、ノードが異なるエリアへ移動する場合の処理の手順について説明する。異なるエリアへ移動するノード（以下、単に移動ノードと称する）のメモリ２０またはディスク３０に移動先エリアの管理ノードのノードＩＤが記憶されていれば（ステップＳ４０１）、移動ノードの無線通信部５０は当該管理ノードに自ノードのノードＩＤ及び位置情報を含む移動通知を送信する（ステップＳ４０２）。

移動先エリアの管理ノードとの無線通信が成功し（ステップＳ４０３）、移動応答を受信する場合（ステップＳ４０４）、移動ノードのメモリ２０またはディスク３０には当該移動応答中のノードＩＤが新たな管理ノードとして記憶されると共に、移動先エリアの座標情報及びエリアＩＤが記憶され、処理はステップＳ４０６へ進む（ステップＳ４０５）。

ここで、管理ノードとの無線通信が失敗する例として、（ａ）管理ノードが正常に動作していない場合、（ｂ）管理ノードが既に存在しない場合及び（ｃ）移動先エリアの管理ノードが変更されている場合などが考えられる。（ａ）または（ｂ）に関しては、移動ノードは一定時間待っても移動応答または管理ノード任命要求が得られなければ、無線通信の失敗を検出する。（ｃ）に関しては、上記移動通知を受信したノードが既に管理ノードでない場合、当該ノードの無線通信部５０は移動ノードに通知エラーを送信するので、上記通知エラーによって移動ノードは無線通信の失敗を検出する。また、移動通知を受信した管理ノードが更に子管理ノードを持つ場合は、当該移動通知を適切な子管理ノードに転送する。従って、移動通知を受信したノードと移動応答または管理ノード任命要求を返信するノードとは必ずしも一致しない。

一方、移動応答は受信できないものの（ステップＳ４０４）、管理ノード任命要求を受信する場合（ステップＳ４１６）、移動ノードのメモリ２０またはディスク３０には管理ノード任命要求中のノードＩＤが親管理ノードとして記憶されると共に、自ノードが新たに管理するエリアの座標情報及びエリアＩＤが記憶される（ステップＳ４１７）。移動ノードの無線通信部５０は、上記親管理ノードに管理ノード任命応答を返信し、処理はステップＳ４０６へ進む。ステップＳ４１６において、管理ノード任命要求を受信できない場合、処理はステップＳ４１８へ進む。

また、移動ノードのメモリ２０またはディスク３０に移動先エリアの管理ノードのノードＩＤが記憶されていない場合（ステップＳ４０１）、移動ノードの無線通信部５０はルート管理ノードに移動通知を送信する。ルート管理ノードとの通信に成功し（ステップＳ４１９）、移動応答を受信できれば、処理はステップＳ４０５へと進む（ステップＳ４２０）。一方、移動応答を受信できないものの（ステップＳ４２０）、管理ノード任命要求を受信できれば、処理はステップＳ４１７へと進む（ステップＳ４２１）。ステップＳ４２１において管理ノード任命要求を受信できない場合、移動ノードは何もせず（ステップＳ４２２）、処理は終了する。

一方、ルート管理ノードとの無線通信が失敗すると（ステップＳ４１９）、移動ノードの無線通信部５０は参加要求をブロードキャストする（ステップＳ４２２）。ステップＳ４２２にてブロードキャストした参加要求に対して参加応答を受信する場合（ステップＳ４２４）、移動ノードのメモリ２０またはディスク３０には当該参加応答中のノードＩＤが新たな管理ノードとして記憶されると共に、移動先エリアの座標情報及びエリアＩＤが記憶され、処理はステップＳ４０６へ進む（ステップＳ４０５）。一方、参加応答を受信できない場合（ステップＳ４２４）、処理はステップＳ４２１へと進む。

移動ノードが移動元エリアにおいて管理ノードであり（ステップＳ４０６）、管理対象ノードを持っていた場合（ステップＳ４０７）、移動ノードの無線通信部５０は自ノードの代わりとなるノードを任命するために上記管理対象ノードの１つに管理ノード任命要求を送信する（ステップＳ４０８）。

ステップＳ４０８にて送信した管理ノード任命要求に対する管理ノード任命応答が受信できれば（ステップＳ４０９）、移動ノードの無線通信部５０は移動元エリアにおける親管理ノードへ子管理ノード変更通知を送信し、メモリ２０またはディスク３０から上記親管理ノードのノードＩＤが削除される（ステップＳ４１０）。また、移動ノードが移動元エリアにおいて子管理ノードを持っていた場合（ステップＳ４１１）、移動ノードの無線通信部５０は上記子管理ノードに親管理ノード変更通知を送信し、メモリ２０またはディスク３０から上記子管理ノード及び管理対象ノードのノードＩＤが削除され（ステップＳ４１２）、処理が終了する。一方、移動ノードが移動元エリアにおいて子管理ノードを持っていない場合（ステップＳ４１１）、移動ノードの無線通信部５０は残りの管理対象ノードへ管理ノード変更通知を送信し、メモリ２０またはディスク３０から上記管理対象ノードのノードＩＤが削除され（ステップＳ４１４）、処理が終了する。

ステップＳ４０８にて送信した管理ノード任命要求に対する管理ノード任命応答が受信できなければ（ステップＳ４０９）、上記管理ノード任命要求を送信した管理対象ノードのノードＩＤが移動ノードのメモリ２０またはディスク３０からを削除され、処理はステップＳ４０７に戻る（ステップＳ４１５）。

一方、移動ノードが移動元エリアにおいて管理対象ノードを持たない場合（ステップＳ４０７）、移動ノードのメモリ２０またはディスク３０から親管理ノードのノードＩＤが削除され、処理が終了する。また、移動ノードが移動元エリアにおいて管理ノードでなかった場合（ステップＳ４０６）、移動ノードの無線通信部５０が移動元エリアの管理ノードに自ノードのノードＩＤを含む移動完了通知を送信し（ステップＳ４１３）、処理が終了する。

以下、一例として図９に示す無線通信環境においてノードＢがエリアａからエリアｄａに移動する場合の処理の流れについて図１４のフローチャートに沿って説明する。まず、ノードＢのＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信機４０が取得した位置情報及びメモリ２０またはディスク３０に記憶されているエリアａの座標情報を照合してエリアの移動を検出する。ルート管理ノードＡがエリア２００をエリアａ、ｂ、ｃ及びｄに分割した際にノードＢのメモリ２０またはディスク３０にはエリアｄの座標情報が記憶されており、ノードＢのＣＰＵ１０はこのエリアｄの座標情報とＧＰＳ受信機４０の位置情報からエリアｄへ移動したと判断する。従って、移動ノードＢの無線通信部５０は管理ノードＥへ移動通知を送信する（ステップＳ４０２）。

管理ノードＥは子管理ノードＣ、Ｑ、Ｆ及びＰを持ち、これらの管理するエリアｄａ、ｄｂ、ｄｃ及びｄｄの座標情報がメモリ２０またはディスク３０に記憶されているため、管理ノードＥのＣＰＵ１０は上記移動通知中の位置情報と上記座標情報とを照合し、移動ノードＢがエリアｄａに存在していると判断する。従って、管理ノードＥの無線通信部５０は、エリアｄａの管理ノードＣに上記移動通知を転送する。また、管理ノードＥのＣＰＵ１０は移動ノードＢのノードＩＤを管理対象ノードとしてメモリ２０またはディスク３０に記憶する。

親管理ノードＥから転送された移動通知を受信すると、子管理ノードＣの無線通信部５０は自ノードのノードＩＤ及び自エリアｄａの座標情報及びエリアＩＤを含む移動応答を移動ノードＢに返信する。また、管理ノードＣのＣＰＵ１０は移動ノードＢのノードＩＤを管理対象ノードとしてメモリ２０またはディスク３０に記憶する。

移動応答を受信できたので（ステップＳ４０４）、移動ノードＢのメモリ２０またはディスク３０には管理ノードとして管理ノードＣのノードＩＤが記憶されると共に、エリアｄａの座標情報及びエリアＩＤが記憶される（ステップＳ４０５）。

移動ノードＢは移動元エリアａにおいて管理ノードではなかったので（ステップＳ４０６）、移動元エリアａの管理ノードＯに自ノードのノードＩＤを含む移動完了通知を送信する（ステップＳ４１３）。移動ノードＢから移動完了通知を受信すると、管理ノードＯのＣＰＵ１０は移動ノードＢのノードＩＤをメモリ２０またはディスク３０から削除する。

以上説明したように本実施形態に係る無線通信システムでは、緯度及び経度などの位置情報で指定されるエリアという静的な物理領域を分割または統合することによりノードをグルーピングしている。従って本実施形態に係る無線通信システムによれば、各ノードが自ノードの存在するエリアを判断できるため、定期的な通信を行わずにグループを維持して通信負荷を分散させられる。また、本実施形態に係る無線通信システムにおいて用いられるメッセージ及び当該メッセージに含まれる情報は図１５に示す通りである。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、上記実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。

一例として、上記実施形態ではＫＡをについて説明したが、ＫＡ以外であってもルート管理ノードのブロードキャストに対して各管理対象ノードが応答する処理であれば、同様の効果が得られる。

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。

一実施形態に係る無線通信システムを構成するノードを示すブロック図。図１に示すノードをエリア内に複数配置して構成した無線通信環境を示す図。図２に示す無線通信環境におけるＫＡ処理の流れを示すシーケンス図。図２に示す無線通信環境におけるＫＡ応答の通信負荷を概念的に説明するための図。図２に示す無線通信環境におけるエリアの分割処理の流れを示すシーケンス図。図２に示す無線通信環境においてエリアの分割が行われた後の無線通信環境を示す図。図６に示す無線通信環境におけるＫＡ処理の流れを示すシーケンス図。図６に示す無線通信環境におけるＫＡ応答の通信負荷を概念的に説明するための図。図６に示す無線通信環境において更にエリアの分割が行われた後の無線通信環境を示す図。図９に示す無線通信環境におけるＫＡ応答の通信負荷を概念的に説明するための図。図６に示す無線通信環境におけるエリアの統合処理の流れを示すシーケンス図。図６に示す無線通信環境におけるノードの参加処理の流れを示すシーケンス図。一実施形態に係る無線通信システムが行うアドホックネットワークからのノードの脱退処理の流れを示すフローチャート。一実施形態に係る無線通信システムを構成するノードが異なるエリアへ移動する場合の処理の流れを示すフローチャート。一実施形態に係る無線通信システムにおいて用いられるメッセージの名称及びメッセージに含まれる情報を示す図。

符号の説明

１０・・・ＣＰＵ
１１・・・エリア分割部
１２・・・ノード選択部
１３・・・エリア判断部
２０・・・メモリ
３０・・・ディスク
４０・・・ＧＰＳ
５０・・・無線通信部

Claims

アドホックネットワークを形成する無線通信システムにおいて、
第１位置情報によって指定される第１エリアに配置され、現在位置を示す第２位置情報を取得可能な複数の第１ノードと、
前記第１エリアに配置され、前記第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第２ノードとを具備し、
前記第２ノードは、
前記第１ノードの数が閾値を超えると前記第１エリアを第３位置情報で指定され、互いに物理的な重複及び隙間のない複数の第２エリアに分割する分割部と、
前記第２位置情報及び第３位置情報に基づいて前記第１ノードを前記第２エリアに割り当てることによってグループ化するグループ化部と、
前記第２エリア毎に前記第１ノードから、前記第２ノードと当該第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第３ノードを選択する選択部と、を含むことを特徴とする無線通信システム。
前記第２ノードは、前記第１ノードの数が前記閾値以下になると前記第２エリアを前記第１エリアに統合する統合部を更に含むことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記第３ノードは、
管理対象の第１ノードの数が前記閾値を超えると前記第２エリアを第４位置情報で指定され、互いに物理的な重複及び隙間のない複数の第３エリアに分割する分割部と、
前記第１位置情報に基づいて前記第１ノードを前記第３エリアに割り当てる割当部と、
前記第３エリア毎に前記第１ノードから、前記第３ノードと当該第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第４ノードを選択する選択部とを含むことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記第３ノードは、管理する第１ノードの数が前記閾値以下になると前記第３エリアを前記第２エリアに統合する統合部を更に含むことを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
前記第１、第２及び第３位置情報は、緯度及び経度を座標軸とする座標情報であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記第３位置情報は、前記第２位置情報及び前記第２エリアの形状に基づいて決まることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
第１位置情報で指定される第１エリアに配置され、複数の対象ノードの通信の中継を含む管理を行う管理ノードにおいて、
前記対象ノードの数が閾値を超えると前記第１エリアを第２位置情報で指定され、互いに物理的な重複及び隙間のない複数の第２エリアに分割する分割部と、
前記対象ノードの現在位置を示す第３位置情報及び前記第２位置情報に基づいて前記対象ノードを前記第２エリアに割り当てることによってグループ化するグループ化部と、
前記第２エリア毎に前記対象ノードから、前記管理ノードと当該対象ノードの通信の中継を含む管理を行う子管理ノード選択する選択部と、
を具備することを特徴とする管理ノード。
第１位置情報で指定され、互いに物理的な重複及び隙間のない複数のエリアのいずれか１つに配置され、他のノードとアドホックネットワークを形成するノードにおいて、
現在位置を示す第２位置情報を取得する取得部と、
前記第１位置情報及び前記第２位置情報に基づき前記エリアを判断する判断部と
を具備することを特徴とするノード。
アドホックネットワークを形成するノードのグルーピング方法において、
第１位置情報によって指定される第１エリアに、現在位置を示す第２位置情報を取得可能な複数の第１ノードを配置し、
前記第１エリアに、前記第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第２ノードを配置し、
前記第１ノードの数が閾値を超えると前記第１エリアを第３位置情報で指定され、互いに物理的な重複及び隙間のない複数の第２エリアに分割し、
前記第２位置情報及び第３位置情報に基づいて前記第１ノードを前記第２エリアに割り当てることによってグループ化し、
前記第２エリア毎に前記第１ノードから、前記第２ノードと当該第１ノードの通信の中継を含む管理を行う第３ノードを選択する
ことを特徴とするノードのグルーピング方法。