JP3756173B1

JP3756173B1 - ネットワークの構成管理方法及び通信端末

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Publication number: JP3756173B1
Application number: JP2004370974A
Authority: JP
Inventors: 利光佐藤; 禎之井上; 哲郎志田; 毅笠浦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2024-12-22
Also published as: WO2006067908A1; JP2006180183A

Abstract

【課題】ネットワークから排除された通信端末がネットワークに再参入する際に、このネットワークの通信帯域を効率的に使用して、自動的にネットワークへの再参入を行う。
【解決手段】ネットワークの構成管理方法は、ネットワークに参加中の通信端末がネットワークから排除されたときに、排除された通信端末が、管理端末から送信される参加端末情報を受信するステップ（Ｓ３０３）と、排除された通信端末が、受信した参加端末情報をもとに、ネットワークに参加中の通信端末から送信されたデータを受信可能であるか否かを確認するステップ（Ｓ３０７）と、ネットワークに参加中のすべての通信端末からのデータが受信可能であることが確認された場合に、排除された通信端末が、管理端末に対しネットワークへの参加の許可を求める再参入要求を送信するステップ（Ｓ３０８）とを有する。
【選択図】図１８

Description

本発明は、複数の通信端末が互いに直接通信を行うことができるように構築されるネットワークの構成を管理する方法及びこのネットワークを構成する通信端末に関し、特に、ネットワークから排除された通信端末が再度ネットワークに参加するための再参入方法に関するものである。

近年、無線ネットワークは、有線ネットワークにおける配線の煩わしさを取り除き、柔軟に端末のレイアウトを変更することができる等の利点から企業や家庭内に普及している。無線ネットワークを構築する方式として、アクセスポイントを使用し、端末間のすべての通信をアクセスポイントを経由して行う方式と、アクセスポイントを使用せずに端末間で直接通信を行う方式がある。

アクセスポイントを使用する方式では、各端末の通信は必ずアクセスポイントを経由して行われるため、各端末とアクセスポイントとの間で通信が可能であれば、他のすべての端末との通信が可能となる。しかし、アクセスポイントを使用する方式を使用して無線ネットワークを構築する場合には必ずアクセスポイントが必要であり、アクセスポイントがなければ端末間の通信を行うことはできない。

一方、アクセスポイントを使用せずに端末間で直接通信を行う方式では、アクセスポイントという特別な機器を必要とせず、端末のみを使用して無線ネットワークを構築することができる。しかし、アクセスポイントを使用する方式では各端末とアクセスポイント間での通信が可能であればすべての端末間での通信が可能であるのに対し、端末間で直接通信を行う方式では、各端末間で直接通信ができなければ、ネットワーク内における通信が保証されない。

特許文献１には、アクセスポイントを使用せずに端末間で直接通信を行う方式を用いる無線ネットワークにおいて、新規にネットワークに参加する端末と無線ネットワーク内の他のすべての端末との通信到達性を保証する無線通信システム、無線通信端末、及び無線通信システムへの参加方法が示されている。

また、無線ネットワークでは、通信状況の変化により、通信が切断されてしまうことがあるが、通信が切断された場合に再び通信を行うためには通信の再接続を行う必要がある。

特許文献２には、無線環境の悪化により通信が切断された場合に、ユーザが再接続処理を行うのではなく、無線環境が回復した際に自動的に通信を再開し、通信の継続を可能にする装置が提案されている。

特開２００３−３１８９１７号公報特開平１０−２４３０５３号公報

しかしながら、無線ネットワークでは、時間とともに無線環境が変化するため、ある時点において端末間の通信が保証されていても、別の時点において端末間の通信が不能となってしまう可能性がある。

上記特許文献１に記載の発明は、端末が新規に無線ネットワークに参加する時点において、この無線ネットワークに参加しているすべての端末との通信到達性を保証することを目的としており、この無線ネットワークに参加中の端末が常にこの無線ネットワークに参加中の他のすべての端末と通信が可能であることを保証するものではない。

上記特許文献２に記載の発明は、無線環境の悪化により通信が切断された際に通信の再接続時期を設定し、無線環境が回復した際に自動的に通信を再開することが可能であるが、無線環境が回復する可能性があるかどうかにかかわらず、再接続のためのデータを送信するため、無線の通信帯域を無駄に使用してしまう可能性がある。

そこで、本発明は、上記したような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、ネットワークから排除された通信端末がネットワークに再参入する際に、このネットワークの通信帯域を効率的に使用して、自動的にネットワークへの再参入を行い、このネットワークに参加中の各端末間の通信到達性を保証するネットワークの構成管理方法及びネットワークを構成する通信端末を提供することを目的とする。

本発明のネットワーク構成管理方法は、固有の端末識別子を持つ複数の通信端末からなり、前記通信端末のうち１つが管理端末となり、前記通信端末が他の通信端末と直接通信が可能であるか否かを確認した通信状況確認結果が各通信端末から前記管理端末に送信され、前記通信状況確認結果に基づく参加端末情報が前記管理端末から各通信端末に周期的に送信されるネットワークにおいて、前記ネットワークの構成を管理する方法であって、
前記ネットワークに参加中のすべての通信端末が互いに直接通信することが可能となるように、前記管理端末によって、前記通信状況確認結果に基づいて各通信端末の前記ネットワークへの参加の許可又は前記ネットワークからの排除が決められ、前記ネットワークに参加中の通信端末が前記ネットワークから排除されたときに、前記排除された通信端末が、前記管理端末から送信される前記参加端末情報を受信するステップと、前記排除された通信端末が、前記受信した参加端末情報をもとに、前記ネットワークに参加中の通信端末から送信された通信状況確認用データを受信可能であるか否かを確認するステップと、前記ネットワークに参加中のすべての通信端末からの通信状況確認用データが受信可能であることが確認された場合に、前記排除された通信端末が、前記管理端末に対し前記ネットワークへの参加の許可を求める再参入要求を送信するステップとを有するものである。

また、本発明の通信端末は、固有の端末識別子を持つ１つ以上の通信端末からなり、前記通信端末のうち１つが管理端末となり、前記通信端末が他の通信端末と直接通信が可能であるか否かを確認した通信状況確認結果が各通信端末から前記管理端末に送信され、前記通信状況確認結果に基づく参加端末情報が前記管理端末から各通信端末に周期的に送信されるネットワークであって、前記ネットワークに参加中のすべての通信端末が互いに直接通信することが可能となるように、前記管理端末によって、前記通信状況確認結果に基づいて各通信端末の前記ネットワークへの参加の許可又は前記ネットワークからの排除が決められる前記ネットワークを構成する前記通信端末において、前記ネットワークに参加中の通信端末が前記ネットワークから排除されたときに、前記排除された通信端末が、前記管理端末から送信される前記参加端末情報を受信する受信手段と、前記排除された通信端末が、前記受信した参加端末情報をもとに、前記ネットワークに参加中の通信端末から送信された通信状況確認用データを受信可能であるか否かを確認し、前記ネットワークに参加中のすべての通信端末からの通信状況確認用データが受信可能であることが確認された場合に、前記排除された通信端末が、前記管理端末に対し前記ネットワークへの参加の許可を求める再参入要求を送信する制御手段とを有するものである。

本発明によれば、通信状況の一時的な変化等により通信端末がネットワークから排除された場合であっても、その後通信状況が元に戻っていれば、排除された通信端末がこのネットワークに自動的に再参入することができるという効果がある。

また、通信状況の一時的な変化等によりネットワークから排除された通信端末がこのネットワークに再参入する場合に、ネットワーク内のすべての通信端末との通信が可能であることを確認した後に、再参入要求を送信するので、ネットワーク内に不要なパケットを送信することはなく、自身からの送信データを極力少なくすることができ、通信帯域を有効に使用して再参入することができるという効果がある。

また、再参入動作が行われた回数を記憶し、再参入動作が所定回数行われた場合に再参入動作を終了することで、再参入できる可能性が低い場合に、ユーザが通信端末の設置場所を移動する等の措置をとることができる。

さらに、再参入できる可能性が低い場合に、ユーザが通信端末の設置場所を移動する等の措置をとることにより、他の通信端末との通信状況の確認動作を抑えることができるため、電力の消費を抑えることが可能となる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る構成管理方法が適用される無線ネットワーク１０を示す構成図である。

図１に示されるように、実施の形態１における無線ネットワーク１０は、通信端末１００，２００，３００，４００から構成される。通信端末１００，２００，３００，４００は、例えば、複数台の携帯電話装置、複数台のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ＰＣとその周辺機器の組み合わせ、又は、複数台の映像機器（放送受信機、映像記録装置、映像表示装置等）のような、無線通信機能を備えた複数台の通信機器である。通信端末１００，２００，３００，４００は、アクセスポイントを使用せずに、互いに直接通信を行うことができるように構成されている。図１において、実線で描かれた両方向矢印は、通信端末間で通信到達性が保証されていることを示している。なお、図１には、無線ネットワーク１０が４台の通信端末から構成されている場合が示されているが、無線ネットワーク１０を構成する通信端末の数は、４台に限定されない。また、通信端末１００，２００，３００，４００の中には、無線ネットワーク１０の構成を管理する機能を備えた管理端末装置（以下「管理端末」とも言う。）が、例えば、１台存在する。ここでは、通信端末１００が管理端末である場合を説明する。また、通信端末１００，２００，３００，４００は、無線ネットワーク１０に参加している通信端末（すなわち、管理端末が無線ネットワークに参加することを許可している通信端末）であるので、参加端末とも言う。

図２は、管理端末１００の構成を概略的に示すブロック図である。図２に示されるように、管理端末１００は、他の通信端末との間で無線通信を行う通信部１０１と、無線ネットワーク管理用ソフトウェアに基づく動作を実行することができる制御部１０２と、半導体メモリ等の記憶部１０３とを有する。また、管理端末１００は、必要に応じて、ユーザインターフェースとしての操作部（図示せず）、液晶画面等の表示部１０４、スピーカ等の音声出力部（図示せず）、マイク等の音声入力部（図示せず）、電力供給部（図示せず）等の各種構成を備える。なお、制御部１０２を回路（ハードウェア）により構成することもできる。

図３は、管理端末１００の記憶部１０３に記憶される参加端末情報を示す説明図である。図３に示されるように、参加端末情報は、無線ネットワーク１０に参加している参加端末に関する情報である。参加端末情報には、無線ネットワーク１０に参加している参加端末を固有の端末識別子によって特定する情報と、参加端末同士の通信ができる通信可能状態にあるか（図３において「可」で示す。）又は参加端末同士の通信ができない通信不能状態にあるかを示す通信可否判定結果情報（すなわち、無線ネットワーク１０全体の通信可否判定結果）とが含まれる。なお、以下の説明においては、通信端末１００，２００，３００，４００の端末識別子をそれぞれ、“１００”、“２００”、“３００”、“４００”とする。

図４は、通信端末２００，３００，４００の構成を概略的に示すブロック図である。図４に示されるように、通信端末２００，３００，４００はそれぞれ、他の通信端末との間で無線通信を行う通信部２０１と、無線ネットワーク参加用ソフトウェアに基づく動作を実行することができる制御部２０２と、半導体メモリ等の記憶部２０３とを有する。また、通信端末２００，３００，４００はそれぞれ、必要に応じて、ユーザインターフェースとしての操作部（図示せず）、液晶画面等の表示部２０４、スピーカ等の音声出力部（図示せず）、マイク等の音声入力部（図示せず）、電力供給部（図示せず）等の各種構成を備える。なお、制御部２０２を回路（ハードウェア）により構成することもできる。

図５は、通信端末２００の記憶部２０３に記憶される参加端末情報を示す説明図である。図５に示されるように、参加端末情報は、無線ネットワーク１０に参加している参加端末を固有の端末識別子によって特定する情報（管理端末１００から受信した情報）と、自己と他の参加端末の通信ができる通信可能状態にあるか（図において「可」で示す。）又は自己と他の参加端末の通信ができない通信不能状態（図において「不可」で示す。）にあるかを示す通信可否判定結果情報とを含む。なお、通信端末３００又は４００の記憶部に記憶される参加端末情報も、図５の説明図に示されたものと同様の内容（自己の通信可否判定結果の内容は異なる）となる。

次に、ネットワークの構成管理の概略を説明する。無線ネットワーク１０においては、以下のように無線ネットワークの構成を管理する。

ステップＡにおいて、先ず、管理端末１００は、自己が保持している参加端末情報を送信する。ここで送信される参加端末情報は、後述するステップＤにおいて管理端末１００が通信端末２００，３００，４００から受信する通信状況確認結果に基づいて更新された参加端末情報である。ただし、管理端末１００が参加端末情報を受信する前の段階（無線ネットワーク１０の構築の初期段階等）においては、参加端末情報をユーザ操作等により初期設定しておいてもよい。

ステップＢにおいて、通信端末２００，３００，４００は、管理端末１００から送信された参加端末情報を受信する。

次に、ステップＣにおいて、通信端末２００，３００，４００は、受信した参加端末情報をもとに、無線ネットワーク１０に参加している自己以外の通信端末から送信された通信確認用データを受信することによって、自己以外の通信端末との間の通信が可能か否かを判定する。なお、ネットワーク内のすべての通信端末間で予め定められた伝送レート以上で直接通信可能なネットワークを構成する場合には、上記のネットワーク内の各通信端末による通信確認用データの送受信時に、予め定められた伝送レート以上で送受信を行い、通信状況を確認するように動作させればよい。

次に、ステップＤにおいて、通信端末２００，３００，４００は、通信が可能か否かの判定により得られた通信可否判定結果（即ち、通信状況確認結果）を管理端末１００に送信する。

ステップＥにおいて、管理端末１００は、受信した通信可否判定結果に基づいて、無線ネットワーク１０から排除すべき参加端末を決定する。この決定方法としては、例えば、所定回数連続して通信不能であるときに排除すべきであると決定する場合、所定期間内において通信不能の関係が所定数より多いときに排除すべきであると決定する場合、参加端末ごとに優先順位を設けて通信不能の関係を有する参加端末の内の優先順位の低い参加端末を排除すべき参加端末であると決定する場合等がある。無線ネットワーク１０から排除すべき参加端末を参加端末情報から削除することによって、管理端末１００が保持している参加端末情報を更新する。そして、無線ネットワーク１０から排除すべき参加端末が有る場合に、管理端末１００が、無線ネットワーク１０から排除すべき参加端末に対して、無線ネットワーク１０から排除することを知らせる排除通知を送信する。

さらに、ステップＦにおいて、無線ネットワーク１０においては、上記したステップＡからＥまでが、例えば周期的に、繰り返される。

一例として、無線ネットワーク１０が、図１に示されるように、４台の通信端末１００，２００，３００，４００から構成されていたが、通信状況が変化して、図６にＸ印付きの両方向矢印（破線）で示されるように、通信端末２００と通信端末３００間、及び、通信端末３００と通信端末４００間が通信不能になった場合を説明する。この場合には、上記ステップＣにおいて、通信端末２００，３００，４００は、無線ネットワーク１０に参加している自己以外の通信端末との間の通信が可能か否かを判定し、上記ステップＤにおいて、この判定により得られた通信可否判定結果を管理端末１００に送信する。この送信時における、通信端末２００，３００，４００が保持する通信可否判定結果情報はそれぞれ、図７、図８、図９に示されるように、通信端末２００と通信端末３００間、及び、通信端末３００と通信端末４００間が通信不能（図において「不可」で示す。）になっている。上記ステップＥにおいて、管理端末１００は、受信した通信可否判定結果に基づいて、無線ネットワーク１０から排除すべき参加端末を決定し、無線ネットワーク１０から排除すべき参加端末を参加端末情報から削除することによって、管理端末１００が保持している参加端末情報を更新する。更新後に管理端末１００が保持している参加端末情報は、図１０に示されるように、管理端末１００は、通信可否判定結果を受信した直後は、通信端末２００と通信端末３００間、及び、通信端末３００と通信端末４００間が通信不能（図において「不可」で示す。）になっている。

次に、上記ステップＥにおいて、管理端末１００が、無線ネットワーク１０から通信端末３００を排除した場合を説明する。この場合には、無線ネットワーク１０の構成は、図６に示される構成から図１１に示される構成に切り替わる。この結果、管理端末１００が保持している参加端末情報は、図１２に示されるように、通信端末１００，２００，４００に関する情報から構成されるものになっている。また、上記ステップＦにおいて再度実行されるステップＡにより、参加端末２００，４００が保持する通信端末情報も更新され、参加端末２００，４００が保持する通信端末情報はそれぞれ、図１３及び図１４に示されるようになる。

以上のように、無線ネットワーク１０の構成を管理することによって、無線ネットワークに参加中のすべての通信端末間で通信到達性を保証し続けることができる。

次に、無線ネットワーク１０の構成管理方法を詳細に説明する。図１５（ａ）及び（ｂ）は、管理端末１００の動作を示すフローチャートである。また、図１６は、通信端末２００，３００，４００の動作を示すフローチャートである。なお、既に説明したように、管理端末１００は、無線ネットワーク１０に参加している通信端末の端末情報から構成される参加端末情報を持つ。この参加端末情報により、管理端末１００及び通信端末２００，３００，４００は、無線ネットワーク１０に参加中の通信端末を把握することができる。

先ず、図１５（ａ）に基づいて、管理端末１００の参加端末情報送信動作について説明する。管理端末１００は、予め定められた周期で参加端末情報を送信する。管理端末１００は、はじめに、参加端末情報送信タイマを設定し（ステップＳ１）、参加端末情報送信タイマが満了したかどうかの判断を行う（ステップＳ２）。ステップＳ２において参加端末情報送信タイマが満了していない場合には、処理は再度ステップＳ２の最初に戻り、管理端末１００は、参加端末情報送信待ちの状態になる。ステップＳ２において参加端末情報送信タイマが満了している場合には、管理端末１００は、自己が保持する参加端末情報をブロードキャストにより、無線ネットワーク１０を構成する通信端末２００，３００，４００に対して送信し（ステップＳ３）、参加端末情報送信タイマの再設定をする（ステップＳ４）。その後、管理端末１００は、周期的に参加端末情報の送信を繰り返す（ステップＳ２〜Ｓ４）。

次に、図１５（ｂ）に基づいて、管理端末１００の通信可否判定結果受信動作について説明する。管理端末１００は、通信端末２００，３００，４００から通信可否判定結果を受信する（ステップＳ１１）。通信可否判定結果は、各通信端末２００，３００，４００が無線ネットワーク１０に参加している自己以外のすべての通信端末と直接通信することが可能か否かを確認し、自己の通信端末との通信が可能である通信端末及び通信が不能である通信端末を示す。管理端末１００は、受信した通信可否判定結果を用いて、どの通信端末が無線ネットワーク１０に引き続き参加可能であるかを判定し（ステップＳ１２）、無線ネットワーク１０から排除する通信端末があるかどうかを判断する（ステップＳ１３）。通信可否判定結果を用いて、どの通信端末が無線ネットワーク１０から排除するかを判断する方法には種々の方法がある。例えば、予め各通信端末に対して優先度を付与しておき、通信可否判定結果において通信不能な通信端末が存在する場合には、優先度の低い通信端末から順に排除していくことにより、どの通信端末を排除するかを決定することができる。また、一定時間内に受信した１つ以上の通信可否判定結果を用いて、最大数の通信端末が引き続き無線ネットワークに参加できるように、排除する通信端末を決定する方法等がある。

管理端末１００は、無線ネットワーク１０から排除する通信端末が無い場合には、再び通信可否判定結果を受信する状態になる。管理端末１００は、無線ネットワーク１０から排除する通信端末が有る場合には、自己が保持する参加端末情報から排除する通信端末の端末情報を削除して参加端末情報を更新し（ステップＳ１４）、無線ネットワーク１０から排除した通信端末に対して排除通知を行う（ステップＳ１５）。そして、管理端末１００は、再び通信可否判定結果を受信する状態（ステップＳ１１）になる。

以上に述べたように、管理端末１００が参加端末情報を更新すると、更新された参加端末情報が周期的に管理端末１００から各通信端末２００，３００，４００に送信されることになるため、各通信端末２００，３００，４００は、更新された参加端末情報を受信し、更新された参加端末情報を確認することで、無線ネットワーク１０が再構築されたことを知ることができる。また、管理端末１００との通信が不能になり、通信端末からの通信可否判定結果を受信できない場合についても、管理端末１００は、その通信端末の端末情報を参加端末情報から削除して参加端末情報を更新することで、無線ネットワーク１０から排除することが可能である。管理端末１００は、通信端末を無線ネットワークから排除した場合には、どの通信端末が排除されたかを、例えば、液晶表示部（ＬＣＤ）に排除された通信端末の端末識別子を表示する等の手段を用いてユーザに通知する。そして、ユーザは、どの通信端末が排除され、無線ネットワークの構成が変化したことを知ることができ、また、排除された通信端末を通信可能な場所に設置する等の適切な措置をとることができる。

次に、図１６を用いて実施の形態１の無線ネットワークを構成する通信端末２００，３００，４００の動作を説明する。通信端末２００，３００，４００は、はじめに、管理端末１００からブロードキャストにより周期的に送信される参加端末情報が受信可能であるかどうかを判断するために参加端末情報受信タイマの設定を行い（ステップＳ２１）、その後、参加端末情報受信タイマが満了したかどうかの確認を行う（ステップＳ２２）。ステップＳ２２においてタイマが満了した場合には、通信端末２００，３００，４００は、管理端末１００との通信が不能になったと判断し、その無線ネットワーク１０に参加不能になったと判断する。ステップＳ２２においてタイマが満了していない場合には、通信端末２００，３００，４００は、管理端末１００から送信される参加端末情報を受信したかどうかを確認し（ステップＳ２３）、参加端末情報を受信していなければ、再び参加端末情報受信タイマの満了確認の状態になる。ステップＳ２３において参加端末情報を受信すると、通信端末２００，３００，４００は、参加端末情報受信タイマを再設定し（ステップＳ２４）、参加端末情報の端末情報を用いて、自己以外の無線ネットワークに参加中の通信端末と直接通信可能であるかを確認し、各通信端末との通信可否を判定する（ステップＳ２５）。各通信端末との通信可否を判定する方法としては、例えば、各通信端末間で互いに通信を行い、正常に通信が行われた場合にはその通信端末間での通信が可能である、という形で判定することができる。そして、通信端末２００，３００，４００は、無線ネットワーク１０に参加中の各通信端末との通信可否判定を行った後、その判定結果に基づき、現在どの通信端末との通信が可能であるかを示す通信可否判定結果を管理端末１００に対して送信する（ステップＳ２６）。

また、通信端末２００，３００，４００は、管理端末１００へ通信可否判定結果を送信した後、管理端末１００からの排除通知を受信したかどうかを確認し、自己の通信端末がその無線ネットワークに引き続き参加可能かどうかを判断する（ステップＳ２７）。通信端末２００，３００，４００は、自己の通信端末が無線ネットワーク１０から排除されたと判断した場合には、自己の通信端末が無線ネットワーク１０から排除されたことを、例えば、ＬＥＤの赤ランプを点滅させる等の手段を用いて、ユーザに通知する。そして、ユーザはその通信端末が排除されたことを知ることができ、また、ユーザは、排除された通信端末に対して、設置場所を移動する等の適切な措置を取ることができる。通信端末２００，３００，４００は、管理端末１００からの排除通知を受信せず、自己の通信端末が無線ネットワーク１０に引き続き参加可能であると判断した場合には、再び参加端末情報受信タイマの満了待ちの状態（ステップＳ２２）になる。

以上のように、実施の形態１により無線ネットワークを構成する通信端末を管理することができ、各通信端末間の通信状況が変化して、通信ができなくなった場合でも、参加端末の排除により、この無線ネットワーク内に参加中のすべての通信端末間で直接通信することが可能な無線ネットワークを構築することができる。また、ネットワークから排除すべき参加端末に対して、ネットワークから排除することを知らせる排除通知を送信することにより、各通信端末は、ネットワークから排除された参加端末を直ぐに知ることができる。さらに、上記ステップＣにおける判定を周期的に繰り返すことにより、参加端末情報を常に最新のものにすることができる。さらに、ネットワークから排除された参加端末が、自己の通信端末がネットワークから排除されたことをユーザに知らせるための表示を行う場合には、ユーザは、ネットワークから排除されたことに対する対策（例えば、装置を移動させる等）を直ぐに採ることができる。

次に、実施の形態１に係るネットワークの構成管理方法、特に、ネットワークへの再参入方法を説明する。図１７は、図１のネットワーク１０内の通信端末４００が、例えば、一時的な電源断や通信状況の悪化等により、ネットワーク１０から排除され、３台の通信端末１００，２００，３００からなるネットワーク１０ａが構成されたことを示す図である。また、図１８は、実施の形態１に係るネットワークの構成管理方法、特に、ネットワークから排除された通信端末４００によるネットワークへの再参入動作を示すフローチャートである。なお、図１８に示される処理は、一時的な電源断や通信状況の悪化等により、通信端末がネットワークから排除された場合に行われるものであるが、一時的な電源断や通信状況の悪化以外の理由により通信端末がネットワークから排除された場合に適用することもでき、また、通信端末がネットワークから排除された場合には常に適用することもできる。

図１８に示されるように、通信端末４００がネットワークから排除された場合、通信端末４００は、管理端末１００から一定の周期で送信される参加端末情報が受信可能であるかどうかを判断するために、参加端末情報受信タイマの設定を行う（ステップＳ３０１）。なお、実施の形態１においては、参加端末情報受信タイマは予め決められた時間（管理端末が参加端末情報を送信する周期Ｔ１以上の時間）に設定する。排除された通信端末４００は、管理端末１００から、例えば周期的に、送信される参加端末情報を参照することにより、ネットワーク１０ａに参加している通信端末を把握することができる。

次に、排除された通信端末４００は、参加端末情報受信タイマが満了したかどうかの確認を行う（ステップＳ３０２）。排除された通信端末４００は、参加端末情報受信タイマが満了した場合には、ネットワーク１０ａの管理端末１００との通信が不能であると判断し、再び参加端末情報受信タイマの設定処理（ステップＳ３０１）に戻る。排除された通信端末４００は、参加端末情報受信タイマが満了していない場合には、管理端末１００から送信される参加端末情報を受信したかどうかを確認し（ステップＳ３０３）、参加端末情報を受信していなければ、再び参加端末情報受信タイマの満了確認の状態（ステップＳ３０２）に戻る。

排除された通信端末４００は、参加端末情報を受信したかどうかの確認処理（ステップＳ３０３）において、管理端末１００から送信される参加端末情報を受信すると、ネットワーク１０ａに参加中の通信端末からの受信が可能かどうかを判断するために通信状況確認タイマの設定を行う（ステップＳ３０４）。なお、実施の形態１では、通信状況確認タイマは予め決められた時間（各通信端末がネットワーク１０に参加中の自己以外の通信端末に自己の端末識別子を含む通信確認用データを送信する周期Ｔ２以上の時間）に設定する。

次に、排除された通信端末４００は、通信状況確認タイマが満了したかどうかの確認を行う（ステップＳ３０５）。排除された通信端末４００は、通信状況確認タイマが満了した場合には、ネットワーク１０ａに参加中の通信端末１００，２００，３００の中に、通信端末４００と通信が可能でない通信端末が１台以上あると判断し、参加端末情報受信タイマの設定処理（ステップＳ３０１）に戻り、再び、再参入動作を行う。

排除された通信端末４００は、通信状況確認タイマが満了していない場合には、ネットワーク１０ａに参加中の通信端末１００，２００，３００からデータが受信可能かどうかを確認し、通信状況の確認を行う（ステップＳ３０６）。ネットワーク１０ａに参加中の通信端末１００，２００，３００は、互いの通信状況を確認し、すべての通信端末間で直接通信が可能なネットワークを構成するために、一定の周期で自己の端末識別子を含む通信確認用データを送信している。排除された通信端末４００は、この通信確認用データを受信することにより、通信状況の確認（即ち、通信可否判定）を行うことができる。

次に、排除された通信端末４００は、ステップＳ３０３で受信した参加端末情報に基づき、ネットワーク１０ａに参加中のすべての通信端末１００，２００，３００の通信が可能か否かの判定をし（ステップＳ３０７）、ネットワーク１０ａに参加中のすべての通信端末１００，２００，３００との通信が可能であるならば、管理端末１００に対してネットワークへの再参入要求を送信する（ステップＳ３０８）。そして、再参入要求を受信した管理端末１００が、参加端末情報を更新し、参加端末情報を各通信端末に配信することでネットワークを再構成（図１に示される構成）する。

ステップＳ３０７において、排除された通信端末４００は、ネットワーク１０ａに参加中の通信端末１００，２００，３００の中に、通信端末４００と通信が可能でない通信端末が１台以上あると判断した場合には、再び、通信状況確認タイマの満了待ち状態になる（ステップＳ３０５）。

なお、ステップＳ３０２又はＳ３０５において、参加端末情報受信タイマが満了、又は、通信状況確認タイマが満了し、ネットワークへの再参入が失敗したと判断した場合には、排除された通信端末４００は、例えば、ＬＥＤの赤ランプを点滅する等の手段（例えば、図４の表示部２０４）を用いてユーザに通知するように構成することもできる。この場合には、通信端末４００のユーザは、その通信端末がネットワーク１０ａへの再参入が失敗したことを知ることができるため、その通信端末の設置場所を移動する等の適切な措置をとることができる。

以上説明したように、実施の形態１に係るネットワークの構成管理方法によれば、通信端末の一時的な電源断や通信状況の悪化等により、通信端末がネットワークから排除された場合でも、排除された通信端末はネットワークに自動的に再参入し、ネットワークに参加中のすべての通信端末と通信可能なネットワークを再構成することができる。また、排除された通信端末は、ネットワーク内の各通信端末との通信状態を確認し、すべての通信端末との通信が可能な場合に再参入要求を送信するので、自身からの送信データを極力少なくすることができ、通信帯域を有効に使用して再参入を行うことが可能となる。

実施の形態２．
図１９は、本発明の実施の形態２に係るネットワークの構成管理方法、特に、ネットワークから排除された通信端末４００によるネットワークへの再参入動作を示すフローチャートである。図１９において、図１８に示されるステップと同一又は対応するステップには同じ符号を付す。

図１９に示されるように、通信端末４００が電源断や通信状況の悪化等によりネットワークから排除された場合における再参入動作のステップＳ３０１〜Ｓ３０５は、実施の形態１の場合と同様に動作する。

実施の形態２においては、図１９に示されるように、ステップＳ３１１の通信状況確認動作において、ネットワーク１０ａに参加中の各通信端末１００，２００，３００は、すべての通信端末間で直接通信が可能なネットワークを構成するために、かつ、予め定められた伝送レート以上で通信が可能かどうかを判定するために、自己の端末識別子を含む通信確認用データを一定の周期で、予め定められた伝送レート以上で送信する。排除された通信端末４００は、ネットワーク１０ａに参加中の各通信端末１００，２００，３００から予め定められた伝送レート以上で送信されるデータが受信できるかどうかにより通信状況を確認し（ステップＳ３１１）、ステップＳ３０３で受信した参加端末情報に基づき、ネットワーク１０ａに参加中のすべての通信端末と予め定められた伝送レート以上で通信可能かどうかを判定する（ステップＳ３１２）。ステップＳ３１２において、排除された通信端末４００は、ネットワーク１０ａに参加中のすべての通信端末と予め定められた伝送レート以上で通信が可能であると判定した場合には、管理端末１００に対してネットワークへの再参入要求を送信する（ステップＳ３０８）。そして、再参入要求を受信した管理端末１００が、参加端末情報を更新し、参加端末情報を各通信端末に配信することでネットワークを再構成（図１に示される構成）する。

ステップＳ３１２において、排除された通信端末４００は、ネットワーク１０ａに参加中の通信端末１００，２００，３００の中に、通信端末４００と通信が可能でない通信端末が１台以上あると判断した場合には、再び、通信状況確認タイマの満了待ち状態になる（ステップＳ３０５）。

以上説明したように、実施の形態２に係るネットワークの構成管理方法によれば、通信端末の一時的な電源断や通信状況の悪化等により、通信端末がネットワークから排除された場合でも、排除された通信端末はネットワークに自動的に再参入し、ネットワークに参加中のすべての通信端末と予め定められた伝送レート以上で通信可能なネットワークを再構成することができる。また、排除された通信端末は、ネットワーク内の各通信端末との通信状態を確認し、すべての通信端末と予め定められた伝送レート以上で通信が可能な場合に再参入要求を送信するので、自身からの送信データを極力少なくすることができ、通信帯域を有効に使用して再参入を行うことが可能となる。

なお、実施の形態２において、上記以外の点は、上記実施の形態１の場合と同じである。

実施の形態３．
図２０は、本発明の実施の形態３に係るネットワークの構成管理方法、特に、ネットワークから排除された通信端末４００によるネットワークへの再参入動作を示すフローチャートである。図２０において、図１８に示されるステップと同一又は対応するステップには同じ符号を付す。

図２０に示されるように、通信端末４００が電源断や通信状況の悪化等によりネットワークから排除された場合、通信端末４００は、まず、ネットワークから排除された後に再参入を行った回数を記憶するための再参入カウンタを０にセットする。図２０のステップＳ３０１、Ｓ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０６〜Ｓ３０８の各動作は、実施の形態１の場合と同様である。

ステップＳ３２４において参加端末情報受信タイマが満了した場合、又は、ステップＳ３２５において通信状況確認タイマが満了した場合には、通信端末４００は、ネットワークへの再参入が失敗したと判断し、再参入カウンタの値を１増やす（ステップＳ３２２）。そして、通信端末４００は、再参入カウンタの値を確認し、再参入カウンタ値が予め定められた閾値未満の場合は、再度、ステップＳ３０１から再参入動作を行う。また、通信端末４００は、再参入カウンタの値が予め定められた閾値以上の場合は、再参入動作を終了する。通信端末４００は、再参入要求動作をせずに再参入動作が終了した場合は、ネットワークへの再参入が失敗したと判断し、例えばＬＥＤの赤ランプを点滅する等の手段を用いてユーザに通知する。この場合には、ユーザはその通信端末がネットワークへの再参入が失敗したことを知ることができるため、その通信端末の設置場所を移動する等の適切な措置をとることができる。

以上説明したように、実施の形態３に係るネットワークの構成管理方法によれば、通信端末の一時的な電源断や通信状況の悪化等により、通信端末がネットワークから排除された場合でも、排除された通信端末はネットワークに自動的に再参入し、ネットワークに参加中のすべての通信端末と通信可能なネットワークを再構成することができる。また、排除された通信端末は、ネットワーク内の各通信端末との通信状態を確認し、すべての通信端末との通信が可能な場合に再参入要求を送信するので、自身からの送信データを極力少なくすることができ、通信帯域を有効に使用して再参入を行うことが可能となる。また、再参入カウンタにより再参入動作が行われた回数を記憶し、一定回数以上回数が行われた場合に再参入動作を終了させ、再参入が失敗したことをユーザに通知することで、再参入できる可能性が低い場合には、ユーザが設置場所を移動する等の措置をとることができ、また他の通信端末との通信状況の確認動作を抑えることができるため、電力の消費を抑えることが可能となる。

なお、実施の形態３において、上記以外の点は、上記実施の形態１の場合と同じである。

実施の形態４．
図２１は、本発明の実施の形態４に係るネットワークの構成管理方法、特に、ネットワークから排除された通信端末４００によるネットワークへの再参入動作を示すフローチャートである。図２１において、図２０に示されるステップと同一又は対応するステップには同じ符号を付す。図２１に示されるように、実施の形態４に係るネットワークの構成管理方法は、図２０（実施の形態３）のステップＳ３０６及びＳ３０７に代えて、ステップＳ３１１及びＳ３１２を採用した点が、実施の形態３に係るネットワークの構成管理方法と相違する。

実施の形態４においては、図２１に示されるように、ステップＳ３１１の通信状況確認動作において、ネットワーク１０ａに参加中の各通信端末１００，２００，３００は、すべての通信端末間で直接通信が可能なネットワークを構成するために、かつ、予め定められた伝送レート以上で通信が可能かどうかを判定するために、自己の端末識別子を含む通信確認用データを一定の周期で、予め定められた伝送レート以上で送信する。排除された通信端末４００は、ネットワーク１０ａに参加中の各通信端末１００，２００，３００から予め定められた伝送レート以上で送信されるデータが受信できるかどうかにより通信状況を確認し（ステップＳ３１１）、ステップＳ３０３で受信した参加端末情報に基づき、ネットワーク１０ａに参加中のすべての通信端末と予め定められた伝送レート以上で通信可能かどうかを判定する（ステップＳ３１２）。ステップＳ３１２において、排除された通信端末４００は、ネットワーク１０ａに参加中のすべての通信端末と予め定められた伝送レート以上で通信が可能であると判定した場合には、管理端末１００に対してネットワークへの再参入要求を送信する（ステップＳ３０８）。そして、再参入要求を受信した管理端末１００が、参加端末情報を更新し、参加端末情報を各通信端末に配信することでネットワークを再構成（図１に示される構成）する。

以上説明したように、実施の形態４に係るネットワークの構成管理方法によれば、通信端末の一時的な電源断や通信状況の悪化等により、通信端末がネットワークから排除された場合でも、排除された通信端末はネットワークに自動的に再参入し、ネットワークに参加中のすべての通信端末と予め定められた伝送レート以上で通信可能なネットワークを再構成することができる。また、排除された通信端末は、ネットワーク内の各通信端末との通信状態を確認し、すべての通信端末と予め定められた伝送レート以上で通信が可能な場合に再参入要求を送信するので、自身からの送信データを極力少なくすることができ、通信帯域を有効に使用して再参入を行うことが可能となる。また、再参入カウンタにより再参入動作が行われた回数を記憶し、一定回数以上が行われた場合に再参入動作を終了させ、再参入が失敗したことをユーザに通知することで、再参入できる可能性が低い場合には、ユーザが設置場所を移動する等の措置をとることができ、また他の通信端末との通信状況の確認動作を抑えることができるため、電力の消費を抑えることが可能となる。

なお、実施の形態４において、上記以外の点は、上記実施の形態１乃至３の場合と同じである。

なお、実施の形態１乃至４において、ネットワークとして無線ネットワーク（ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＵＷＢ等）を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、無線ネットワークのように各通信端末間の通信状況の変化により、ネットワーク内の通信端末との通信が不能になる、高速ＰＬＣ（電灯線を用いたネットワーク）、ＲＦ線を用いたネットワーク、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等に適用しても、固有の端末識別子を持つ複数の通信端末からなり、前記通信端末のうち１つが管理端末となり、参加しているすべての前記通信端末が互いに直接通信することが可能なネットワークに適用可能であり、同様の効果を奏することができる。

本発明の実施の形態１に係る構成管理方法が適用される無線ネットワークを示す構成図である。実施の形態１における管理端末の構成を概略的に示すブロック図である。実施の形態１における管理端末が保持する参加端末情報を示す説明図である。実施の形態１における管理端末以外の通信端末の構成を概略的に示すブロック図である。実施の形態１における管理端末以外の通信端末が保持する通信可否判定結果を示す説明図である。図１の無線ネットワーク内において通信不能が発生した場合を示す構成図である。図６の場合において管理端末以外の通信端末が保持する通信可否判定結果を示す説明図である。図６の場合において管理端末以外の通信端末が保持する通信可否判定結果を示す説明図である。図６の場合において管理端末以外の通信端末が保持する通信可否判定結果を示す説明図である。図６の場合において管理端末が保持する参加端末情報を示す説明図である。図６の無線ネットワークにおいて通信端末の１台が排除された状態を示す構成図である。図１１の場合において管理端末が保持する参加端末情報を示す説明図である。図１１の場合において管理端末以外の通信端末が保持する通信可否判定結果を示す説明図である。図１１の場合において管理端末以外の通信端末が保持する通信可否判定結果を示す説明図である。（ａ）は、実施の形態１における管理端末の参加端末情報送信動作を示すフローチャートであり、（ｂ）は、実施の形態１における管理端末の通信可否判定結果受信動作を示すフローチャートである。実施の形態１における管理端末以外の通信端末の動作を示すフローチャートである。実施の形態１乃至４において、１台の通信端末がネットワークから排除された無線ネットワークを示す構成図である。実施の形態１において排除された通信端末の再参入動作を示すフローチャートである。実施の形態２において排除された通信端末の再参入動作を示すフローチャートである。実施の形態３において排除された通信端末の再参入動作を示すフローチャートである。実施の形態４において排除された通信端末の再参入動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０，１０ａ無線ネットワーク、１００通信端末（管理端末）、２００，３００通信端末（管理端末以外の通信端末）、４００通信端末（再参入を行う通信端末）、１０１，２０１通信部、１０２，２０２制御部、１０３，２０３記憶部、１０４，２０４表示部。

Claims

固有の端末識別子を持つ複数の通信端末からなり、前記通信端末のうち１つが管理端末となり、前記通信端末が他の通信端末と直接通信が可能であるか否かを確認した通信状況確認結果が各通信端末から前記管理端末に送信され、前記通信状況確認結果に基づく参加端末情報が前記管理端末から各通信端末に周期的に送信されるネットワークにおいて、前記ネットワークの構成を管理する方法であって、
前記ネットワークに参加中のすべての通信端末が互いに直接通信することが可能となるように、前記管理端末によって、前記通信状況確認結果に基づいて各通信端末の前記ネットワークへの参加の許可又は前記ネットワークからの排除が決められ、
前記ネットワークに参加中の通信端末が前記ネットワークから排除されたときに、
前記排除された通信端末が、前記管理端末から送信される前記参加端末情報を受信するステップと、
前記排除された通信端末が、前記受信した参加端末情報をもとに、前記ネットワークに参加中の通信端末から送信された通信状況確認用データを受信可能であるか否かを確認するステップと、
前記ネットワークに参加中のすべての通信端末からの通信状況確認用データが受信可能であることが確認された場合に、前記排除された通信端末が、前記管理端末に対し前記ネットワークへの参加の許可を求める再参入要求を送信するステップと
を有することを特徴とするネットワークの構成管理方法。
前記通信状況確認用データを受信可能であるか否かを確認するステップは、前記排除された通信端末が、前記ネットワークに参加中の通信端末から予め定められた伝送レート以上で送信された通信状況確認用データを受信可能であるか否かを確認する処理を含むことを特徴とする請求項１に記載のネットワークの構成管理方法。
前記ネットワークに参加中の通信端末の中に、前記排除された通信端末と通信が可能でない通信端末が１台以上ある場合に、前記排除された通信端末が、前記ネットワークへの再参入が不能であることをユーザに通知するステップをさらに有することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のネットワークの構成管理方法。
前記再参入要求を送信するステップにおいて、前記通信状況確認用データを受信可能であるか否かの確認をするステップからの情報に基づき、あらかじめ定められた周期の整数倍の時間内に、前記ネットワークに参加中の通信端末の中に通信が可能でない通信端末が１台以上ある場合に、前記排除された通信端末による再参入動作を終了するステップをさらに有することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載のネットワークの構成管理方法。
前記再参入動作を終了する際に、前記排除された通信端末が、前記ネットワークへの再参入動作の停止をユーザに通知するステップをさらに有することを特徴とする請求項４に記載のネットワークの構成管理方法。
固有の端末識別子を持つ１つ以上の通信端末からなり、前記通信端末のうち１つが管理端末となり、前記通信端末が他の通信端末と直接通信が可能であるか否かを確認した通信状況確認結果が各通信端末から前記管理端末に送信され、前記通信状況確認結果に基づく参加端末情報が前記管理端末から各通信端末に周期的に送信されるネットワークであって、前記ネットワークに参加中のすべての通信端末が互いに直接通信することが可能となるように、前記管理端末によって、前記通信状況確認結果に基づいて各通信端末の前記ネットワークへの参加の許可又は前記ネットワークからの排除が決められる前記ネットワークを構成する前記通信端末において、
前記ネットワークに参加中の通信端末が前記ネットワークから排除されたときに、前記排除された通信端末が、前記管理端末から送信される前記参加端末情報を受信する受信手段と、
前記排除された通信端末が、前記受信した参加端末情報をもとに、前記ネットワークに参加中の通信端末から送信された通信状況確認用データを受信可能であるか否かを確認し、前記ネットワークに参加中のすべての通信端末からの通信状況確認用データが受信可能であることが確認された場合に、前記排除された通信端末が、前記管理端末に対し前記ネットワークへの参加の許可を求める再参入要求を送信する制御手段と
を有することを特徴とする通信端末。
前記通信状況確認用データを受信可能であるか否かの確認は、前記ネットワークに参加中の通信端末から予め定められた伝送レート以上で送信された通信状況確認用データを受信可能であるか否かを確認することによって行われることを特徴とする請求項６に記載の通信端末。
前記ネットワークに参加中の通信端末の中に、通信が可能でない通信端末が１台以上ある場合に、前記ネットワークへの再参入が不能であることをユーザに通知する通知手段をさらに有することを特徴とする請求項６又は７のいずれかに記載の通信端末。
前記管理端末に対し前記ネットワークへの参加の許可を求める再参入要求を送信する前記制御手段において、前記通信状況確認用データを受信可能であるか否かの確認結果に基づき、あらかじめ定められた周期の整数倍の時間内に、前記ネットワークに参加中の通信端末の中に通信が可能でない通信端末が１台以上ある場合に、再参入動作を終了することを特徴とする請求項６から８までのいずれかに記載の通信端末。
前記再参入動作を終了する際に、前記ネットワークへの再参入動作の停止をユーザに通知する他の通知手段を有することを特徴とする請求項９に記載の通信端末。