JP4796014B2 - 通信制御支援装置及び通信制御支援方法並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ＺｉｇＢｅｅなどの無線端末により形成される無線ネットワークの制御を支援する通信制御支援装置及び通信制御支援方法並びにプログラムに関するものである。

構造物における災害発生の検知などの監視や環境測定においては、センサを内蔵した複数の無線端末を用いて多地点の計測結果を集計するようにしている（特許文献１参照）。このような無線端末を用いたネットワークとして、近年、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）や、Ｗｉｆｉ，ＵＷＢ，特小無線，及び微弱無線などの近距離無線技術を用いたＰＡＮ（Personal Area Network）が用いられるようになっている。

例えば、図５に示すように、センサを備えた複数の無線端末（センサノード）５１１〜５２５が、マルチホップでリーダ５０１に接続してローカルセンサネットワークを構成している。各センサノード５１１〜５２５は、簡単なルータ機能を備え、検出した測定値などのデータを転送することができる。また、直接的に通信できないセンサノード同士も、間にはさまれたセンサノードを経由して通信を可能としている。例えば、センサノード５１９は、センサノード５１４を経由してセンサノード５１２と通信を行う。このようなマルチホップによる無線ネットワークにより、例えばセンサノード５２２は、センサノード５１９，センサノード５１４，センサノード５１２を経由してリーダ５０１に接続し、リーダ５０１に計測した測定値を転送している。

特開２００６−２６８３９３号公報 特開２００３−２４９９３６号公報

ところで、上述したような小型の無線端末を用いたＰＡＮでは、各無線端末（ノード）は、省電力化及び小型化が優先されており、ネットワークの高度な管理機能は備えていない。例えば、複数のノードのネットワークをマルチホップで構築する場合、接続相手（next HOP）を決定する際、対象となる近隣のノードとのＲＳＳＩ（Receiver Signal Strength Indicator：受信信号強度）値をパラメータとして接続先を決定している（特許文献２参照）。

しかしながら、このようなネットワークの構築では、全体として最適な経路が設定されない場合が発生するという問題があった。例えば、図５において、センサノード５２５は、ＲＳＳＩ値が最も高いセンサノード５２４を接続先として決定する。しかしながら、リーダ５０１までの経路を考慮すれば、センサノード５２５は、センサノード５２３を接続先とした方が、リーダ５０１までのホップ数が少なく、より最適な状態となる。このように、上述した接続先の決定技術では、最適な経路が設定されない場合が発生する。

また、スニファ機能を備えたネットワークアナライザ（スニファ装置）をセンサノードのローカルセンサネットワーク内に配置し、このネットワーク上に流れるパケットなどをモニタリングしてトラヒック調査や流れているデータの分析を行い、最適なネットワークを構築するように管理する技術もある。しかしながら、このような方法では、スニファ装置をローカルセンサネットワークに配置する必要がある。また、スニファ装置より離れているセンサノードからのパケットは、検出できない場合があり、これを回避するためには、１つのローカルセンサネットワーク内に複数のスニファ装置を配置させて対応することになり、設備の増大を招いてしまう。

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、設備の増大を招くことなく、小型無線端末によるＰＡＮの最適化ができるようにすることを目的とする。

本発明に係る通信制御支援装置は、ネットワークを介して接続された複数の無線端末より送出されたパケットのパケット量を各々計測し、パケット量を送出元の無線端末を識別する情報に対応させたパケット量情報を生成するパケット計測手段と、無線端末より送出されたパケットに含まれている無線端末の識別情報，パケットの送信先の識別情報，及び送信先の経路において次に接続している無線端末の識別情報を含むルーティング情報と、無線端末より送出されたパケットに含まれている無線端末に隣接している無線端末を識別する隣接ノード情報とをもとに、複数の無線端末の接続状態を示すリンク情報を生成するトポロジ情報処理手段と、パケット量情報及びリンク情報により、各々の無線端末の間のトラヒック量を算出するトラヒック量算出手段とを少なくとも備えるようにしたものである。

上記通信制御支援装置において、無線端末より送出されたパケットに含まれる無線端末の特性を示すノード特性情報及び各々の無線端末の間のトラヒック量を含むノード特性情報から、各々の無線端末の間の通信品質を示す品質比較値を算出する品質評価算出手段を備えるようにしてもよい。また、品質評価算出手段が算出した品質比較値をもとに複数の無線端末の最適な接続経路を判定する経路判定手段を備えるようにしても良い。また、経路判定手段が判定した最適な接続経路を、無線端末に通知する設定変更通知手段を備えるようにしても良い。

また、本発明に係る通信制御支援方法は、ネットワークを介して接続された複数の無線端末より送出されたパケットのパケット量を各々計測し、パケット量を送出元の無線端末を識別する情報に対応させたパケット量情報を生成するパケット計測ステップと、無線端末より送出されたパケットに含まれている無線端末の識別情報，パケットの送信先の識別情報，及び送信先の経路において次に接続している無線端末の識別情報を含むルーティング情報と、無線端末より送出されたパケットに含まれている無線端末に隣接している無線端末を識別する隣接ノード情報とをもとに、複数の無線端末の接続状態を示すリンク情報を生成するトポロジ情報処理ステップと、パケット量情報及びリンク情報により、各々の無線端末の間のトラヒック量を算出するトラヒック量算出ステップとを少なくとも備えるようにしたものである。

また、本発明に係るプログラムは、コンピュータに、ネットワークを介して接続された複数の無線端末より送出されたパケットのパケット量を各々計測し、パケット量を送出元の無線端末を識別する情報に対応させたパケット量情報を生成するパケット計測機能と、無線端末より送出されたパケットに含まれている無線端末の識別情報，パケットの送信先の識別情報，及び送信先の経路において次に接続している無線端末の識別情報を含むルーティング情報と、無線端末より送出されたパケットに含まれている無線端末に隣接している無線端末を識別する隣接ノード情報とをもとに、複数の無線端末の接続状態を示すリンク情報を生成するトポロジ情報処理機能と、パケット量情報及びリンク情報により、各々の無線端末の間のトラヒック量を算出するトラヒック量算出機能とを実現させるためのものである。

以上説明したように、本発明によれば、無線端末より送出されたパケットのパケット量と、無線端末より送出されたパケットに含まれているルーティング情報と、無線端末より送出されたパケットに含まれている隣接ノード情報とをもとに、各々の無線端末の間のトラヒック量を算出するようにしたので、設備の増大を招くことなく、無線端末によるネットワークの最適化ができるようになるという優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における通信制御支援装置１００の構成例を示す構成図である。この通信制御支援装置１００は、送受信部１０１，パケット量計測部（パケット計測手段）１０２，トポロジ情報判定部１０３，端末特性設定部１０４，トポロジ情報処理部１０５，切り替わり計数部１０６，下位接続計数部１０７，周期データ失敗計数部１０８，トラヒック定期反映部（トラヒック量算出手段）１０９，品質評価算出部１１０，経路決定部（経路判定手段）１１１，及び設定変更通知部１１２を備えている。また、通信制御支援装置１００は、パケット状態記憶部１２１，トポロジ情報記憶部１２２，受信予定設定記憶部１２３，及び定数記憶部１２４を備えている。

また、通信制御支援装置１００は、ネットワーク１５１を介してリーダ１６１に接続し、リーダ１６１は、複数の無線端末１６２との間でパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）１６０を構築している。ここで、ネットワーク１５１は、例えばインターネット通信網などのＷＡＮ（Wide Area Network）である。また、無線端末１６２は、例えば、センサと無線による通信を行う通信部と電池などの電源部とを少なくとも備えたセンサノードである。例えば、無線端末１６２は、頼む先端末１６２及びリーダ１６１との間で、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）による無線のＰＡＮ１６０を構築している。

送受信部１０１は、各無線端末１６２から送出されたセンサ情報やトポロジ情報を受信し、また、無線端末１６２に対して設定するネットワーク情報を送出する。パケット量計測部１０２は、各無線端末１６２から送出されて受信された情報（パケット）の量を計測し、計測した結果（パケット量）を送出元の無線端末を識別する情報に対応させたパケット量情報としてパケット状態記憶部１２１に登録する（記憶させる）。例えばセンサ情報は、ペイロードにセンサ測定結果，バッテリーの状態，ＲＳＳＩ値，リンク品質指標などの情報を備えたパケット単位で送受信され、トポロジ情報は、ペイロードにルーティング情報及び隣接端末情報などのトポロジ情報を備えたパケット単位で送受信される。パケット量計測部１０２は、上述したような構成となっているパケットの転送量（パケット量）を計測し、この計測したパケット量をパケットの送出元及びパケットの受信時刻情報（タイムスタンプ）を含むパケットの識別情報（受信パケット識別情報）に対応させてパケット量情報とし、これをパケット毎にパケット状態記憶部１２１に格納する。

トポロジ情報判定部１０３は、受信したパケットがセンサ情報かトポロジ情報なのかを判定する。例えば、トポロジ情報判定部１０３は、受信したパケットに立てられているフラグをもとに上記判定を行う。端末特性設定部１０４は、受信したセンサ情報をもとに、対応する無線端末１６２の特性（ノード特性情報）をトポロジ情報記憶部１２２に登録する。例えば、受信したセンサ情報に含まれているバッテリーの状態を示す値，ＲＳＳＩ値，リンク品質指標などの数値を、対応する無線端末１６２の特性としてトポロジ情報記憶部１２２に登録する。

トポロジ情報処理部１０５は、受信したトポロジ情報をトポロジ情報記憶部１２２に記憶させると共に、このトポロジ情報をもとに無線端末１６２同士の接続状態を示すリンク情報を生成し、トポロジ情報記憶部１２２に記憶させる。例えば、トポロジ情報処理部１０５は、各無線端末１６２より送出されて受信したトポロジ情報に含まれている、ルーティング情報と隣接ノード情報をトポロジ情報記憶部１２２に登録し、また、これらの情報をもとにリンク情報を生成する。

ルーティング情報は、送出するパケットの、送信元（自身）を識別する情報，送信先を識別する情報，及び送信先の経路において次に接続しているノード（無線端末１６２）を識別する情報を備えている。例えば、ルーティング情報は、送信元を識別する情報として自身のアドレスを示す数値、送信先を識別する情報として送信先のアドレスを示す数値、次に接続しているノードのアドレスを示す数値から構成されている。また、隣接ノード情報は、隣接している全てのノード（無線端末１６２）を識別する情報と、これら各ノードとの間の品質を示す情報とを備えている。例えば、隣接ノード情報は、隣接する全てのノードのアドレスを示す数値と、これに対応するＲＳＳＩ値とから構成されている。なお、隣接しているノードとは、無線通信を行うための電波が受信できる範囲に存在する他の無線端末１６２のことを示している。

これらの登録は、送受信部１０１で無線端末１６２から送出されたトポロジ情報のパケットを受信する毎に行う。従って、トポロジ情報記憶部１２２に記憶されているルーティング情報や隣接ノード情報などは、トポロジ情報のパケットが受信される毎に更新されることになる。また、これら情報より、各無線端末１６２毎にこの無線端末が接続している上位の無線端末の識別情報及び下位の無線端末の識別情報を関連付けてリンク情報として生成する。

切り替わり計数部１０６は、トポロジ情報処理部１０５によるルーティング情報の更新において、更新前のルーティング情報と更新後のルーティング情報との差よりルーティング情報の変更を検出し、変更を検出すると、接続状態に変更があったと判断し、対応する無線端末１６２におけるノード特性情報の切り替わり頻度数に加算する。

下位接続計数部１０７は、トポロジ情報記憶部１２２に記憶されているルーティング情報をもとに、各無線端末１６２毎にこれに下位接続するノード（無線端末１６２）の数を計数し、計数結果を対応する無線端末１６２のノード特性情報の下位接続端末数としてトポロジ情報記憶部１２２に登録する。

周期データ失敗計数部１０８は、まず、センサ情報が受信されると、この旨を受信予定設定記憶部１２３に通知する。また、周期データ失敗計数部１０８は、予め設定されている所定の期間毎に、受信予定設定記憶部１２３に設定（記憶）されている各無線端末１６２毎のセンサ情報のリーダ１６１おける受信予定を参照し、センサ情報の受信の失敗数を各無線端末１６２毎に計数し、計数結果を対応する無線端末１６２間におけるリンク特性情報の受信失敗数としてトポロジ情報記憶部１２２に登録する。

ここで、受信予定設定記憶部１２３では、センサ情報の受信予定が各無線端末１６２毎に予め設定されている。例えば、「１分間隔で新たなセンサ情報が受信される」などの設定がされている。この設定をもとに、受信予定設定記憶部１２３では、次にセンサ情報が受信される時刻の情報が、各無線端末１６２毎に生成されて記憶される。ここに、周期データ失敗計数部１０８からセンサ情報の受信が通知されると、受信予定設定記憶部１２３では、対応する無線端末１６２のセンサ情報の受信予定時刻を変更する。このように、受信予定設定記憶部１２３におけるセンサ情報の受信予定時刻が変更されている中で、周期データ失敗計数部１０８は、設定されている受信予定時刻が、現時点で過去の状態となっていることを検出することで、センサ情報の受信の失敗数を計数する。

トラヒック定期反映部１０９は、予め設定されている期間毎に、パケット状態記憶部１２１に記憶されている各パケット量とトポロジ情報記憶部１２２に記憶されているリンク情報とをもとに、予め設定されている期間における各無線端末１６２間のトラヒック量（ノード使用帯域）を算出し、算出した値（数値）を対応する無線端末間のリンク特性情報としてトポロジ情報記憶部１２２に登録する。

例えば、マルチホップ型のＰＡＮ１６０において、下位に２つの無線端末１６２が接続している無線端末１６２とリーダ１６１との間のトラヒック量は、所定の期間における、下位の２つの無線端末１６２から送出されるパケット量及び自身から上位に向けて送出するパケット量の合計と推定することができる。前述したように、トポロジ情報記憶部１２２に記憶されているリンク情報により、各無線端末１６２の接続関係（接続経路）は判明しているため、パケット状態記憶部１２１に記憶されている各無線端末１６２からのパケット送出量（パケット量）より、上述したように、各無線端末１６２の間のトラヒック量が推定できる。

品質評価算出部１１０は、まず、トポロジ情報記憶部１２２に記憶されているノード特性情報及びリンク特性情報より、各無線端末１６２毎に、この無線端末１６２における隣接ノードとの間の通信品質を示す品質比較情報を生成する。また、品質評価算出部１１０は、生成した品質比較情報に、定数記憶部１２４に記憶されている重み付けの値を加味した品質評価値を、当該無線端末１６２と隣接ノードとの間毎に算出する。

経路決定部１１１は、まず、品質評価算出部１１０が算出した品質評価値をもとに、各無線端末１６２毎に、この無線端末１６２に接続する最適な隣接ノードを決定する。また、経路決定部１１１は、トポロジ情報記憶部１２２に記憶されているリンク情報における、当該無線端末１６２の隣接ノードが、決定した最適な隣接ノードに一致しているかを判定する。

設定変更通知部１１２は、経路決定部１１１による、現状のリンク状態が最適とされたリンクの状態に一致していないとの判定により、対象の無線端末１６２に対し、この無線端末１６２が備えているルーティング情報における隣接ノードの情報を、決定した最適な隣接ノードに変更するように通知する。

次に、本実施の形態における通信制御支援装置１００の動作例について、図２のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ２０１で、通信制御支援装置１００が、送受信部１０１より各無線端末１６２に対して、トポロジ情報の送出を要求する。次に、無線端末１６２から送出されたパケットが受信されると（ステップＳ２０２）、パケット量計測部１０２が、受信したパケットのサイズを計測し、これをパケット送出元の無線端末１６２におけるパケット量とし、受信した時刻情報と共にして、パケット状態記憶部１２１に記憶されている情報を更新する（ステップＳ２０３）。

次に、トポロジ情報判定部１０３が、受信したパケットが、トポロジ情報であるかセンサ情報であるかを判定する（ステップＳ２０４）。この判定で、受信したパケットがトポロジ情報とされた場合、トポロジ情報処理部１０５は、受信したトポロジ情報に含まれるルーティング情報と隣接ノード情報とをトポロジ情報記憶部１２２に格納（更新）し、また、これらトポロジ情報をもとに無線端末１６２同士の接続状態を示すリンク情報を生成し、トポロジ情報記憶部１２２における情報を更新する（ステップＳ２０５）。例えば、新規に通信制御支援を開始した場合は、受信したトポロジ情報に示される２つのノード間のリンクを示すリンク情報が生成されるが、既に通信制御支援を行っている過程では、既に生成されているリンク情報が更新される。ここで、図３の模式図に例示するように、リーダの下に、１１個のセンサノード（無線端末）１〜１１が配置され、図中点線で示すように、各センサノードが無線で接続されている状態が、リンク情報としてトポロジ情報記憶部１２２に格納される。

トポロジ情報処理部１０５は、例えば、以下に示すようにリンク情報を生成する。まず、ルーティング情報より上り方向に次接続ノードがリーダとなっているノードを抽出し、これらをリーダの下（直下）にリンクさせる（リンク付ける）。これらリーダの下にリンクしたノードが、リーダより１ＨＯＰ先のノードとなる。次に、上述のことにより抽出したノードが、上り方向に次接続ノードとなっているノードを抽出し、これら抽出したノードを、リーダから１ＨＯＰ先のノードの下にリンクさせる。次に、上述のことにより抽出したノードが、上り方向に次接続ノードとなっているノードを抽出し、これら抽出したノードを、リーダから２ＨＯＰ先のノードの下にリンクさせる。以上のことを繰り返すことで、無線端末１６２同士の接続状態（上り方向）を示すリンク情報を生成できる。

また、ルーティング情報よりリーダの下り方向の次接続ノードを抽出し、これらをリーダの下にリンクさせる。これらリーダの下にリンクしたノードが、リーダより１ＨＯＰ先（下）のノードとなる。次に、上述したことにより抽出したノードの次接続となっており、かつ宛先がリーダとなっていないノードを抽出し、これら抽出したノードをリーダから１ＨＯＰ下のノードの下にリンクさせる。以上のことを繰り返すことで、無線端末１６２同士の接続状態（下り方向）を示すリンク情報を生成できる。また、各ノードに格納されているルーティング情報を取り寄せ、これらの各ノードにおけるルーティング情報をもとに、無線端末１６２同士の接続状態を示すリンク情報を生成することも可能である。

次に、切り替わり計数部１０６が、トポロジ情報記憶部１２２に格納されているルーティング情報の更新をもとに、接続状態の変更を検出（計数）し、対応する無線端末１６２間のリンク特性情報における切り替わり頻度数に加算し、リンク特性情報を更新する（ステップＳ２０６）。

次に、下位接続計数部１０７が、トポロジ情報記憶部１２２に記憶されているルーティング情報をもとに、各無線端末１６２毎にこれに下位接続するノードの数を計数し、この計数結果を対応する無線端末１６２のノード特性情報の下位接続端末数としてトポロジ情報記憶部１２２の情報を更新する（ステップＳ２０７）。

次に、トラヒック定期反映部１０９が、パケット状態記憶部１２１に記憶されている各パケット量とトポロジ情報記憶部１２２に記憶されているリンク情報とをもとに、予め設定されている期間における各無線端末１６２間のトラヒック量（ノード使用帯域）を算出（推定）し、算出した値（数値）を対応する無線端末間のリンク特性情報としてトポロジ情報記憶部１２２に登録する（ステップＳ２０８）。

トラヒック定期反映部１０９は、まず、パケット状態記憶部１２１に記憶されているパケット量のパケットの送出元のノード情報をもとに、このパケットが通過した全てのリンクを、各無線端末１６２の接続関係を示すリンク情報より特定する。トラヒック定期反映部１０９は、この特定を、パケット状態記憶部１２１に記憶されている全てのパケット量毎に行う。次いで、トラヒック定期反映部１０９は、同一のリンクを通過した全てのパケット量を加算し、当該リンクのトラヒック量とする。トラヒック定期反映部１０９は、上述したことを、パケット状態記憶部１２１に記憶されている中で、所定の期間内に時刻情報が含まれるパケット量について行う。

一方、ステップＳ２０４で、受信したパケットがトポロジ情報ではなくセンサ情報と判定された場合、端末特性設定部１０４が、受信したセンサ情報に含まれているバッテリーの状態を示す値，ＲＳＳＩ値，リンク品質指標などの数値を、対応する無線端末１６２のノード特性情報としてトポロジ情報記憶部１２２に登録する（ステップＳ２０９）。

次に、周期データ失敗計数部１０８からのセンサ情報受信の通知により、受信予定設定記憶部１２３では、受信したセンサ情報の送出元の無線端末１６２から次にセンサ情報が送出されて受信される時刻の情報を更新する（ステップＳ２１０）。

次に、周期データ失敗計数部１０８が、受信予定設定記憶部１２３に設定されている受信予定時刻を確認し、現時点で過去の状態となっている受信予定時刻を検出する（ステップＳ２１１）。ここで、現時点で過去の状態となっている受信予定時刻が検出されると、周期データ失敗計数部１０８は、これに対応する無線端末１６２間におけるリンク特性情報の中の受信失敗数を１増加させる（ステップＳ２１２）。この後、ステップＳ２０２に戻る。

ここで、本実施の形態の通信制御支援装置１００によれば、以上に示したステップＳ２０８の処理により、個々の無線端末１６２の間の送受信データ量を測定することなく、ＰＡＮ１６０におけるトラヒック量の情報が得られるようになり、通信制御の指針となる情報が得られるようになる。一般に、小型の無線センサ端末では、消費電力の制限などにより、送受信データ量を測定する機能を備えていることはなく、また、このような機能を備えることが容易ではない。このため、従来では、小型の無線センサ端末による小規模なセンサネットワークのトラヒック状態（情報）を、即時的に得ることは容易ではなかった。これに対し、本実施の形態における通信制御支援装置１００によれば、無線端末１６２に新たな機能を付加することなく、トラヒック量の情報が得られるようになる。

また、例えば、トポロジ情報記憶部１２２には、以下のテーブル１に示すような、ルーティング情報が記憶された状態となる。テーブル１では、上り方向に関するルーティング情報の１例を示している。また、上述した処理により、トポロジ情報記憶部１２２には、以下のテーブル２に例示するような、隣接ノード情報が、各無線端末１６２毎に記憶された状態となる。なお、以下の各テーブルにおいて、送信元，宛先，次接続，隣接，及び隣接ノードに示す数は、図３に示すセンサノードの番号に対応させており、テーブル２は、センサノード７から見た隣接ノード情報の例である。

また、上述した処理により、トポロジ情報記憶部１２２には、以下の表３に例示するようなノード特性情報が、各無線端末１６２毎に記憶された状態となる。この中で、ＲＳＳＩ値やバッテリ指数は、各無線端末１６２において把握く可能であるが、ノード使用帯域，上位からのＨＯＰ数，下位接続端末数，及び切り替わり頻度などは、各無線端末１６２においては把握することができず、本実施の形態における通信制御支援装置１００により得られる情報である。このような情報を用いることで、より効率的（最適）なＰＡＮ１６０の構築が可能となる。なお、以下に例示するノード特性情報は、上位方向の接続先及び下位方向の接続先を識別した状態で、各々備えている。

次に、品質評価算出部１１０が、まず、トポロジ情報記憶部１２２に記憶されているノード特性情報及びリンク特性情報より、各無線端末１６２毎に、この無線端末１６２における隣接ノードとの間の通信品質を示す、以下のテーブル４に例示するような品質比較情報を生成する（ステップＳ２１３）。なお、テーブル４には、品質比較情報に合わせて、定数記憶部１２４に格納されている重み付けの値も例示している。テーブル４では、図３に示すセンサノード７における品質比較情報の例である。なお、「切り替わり頻度」は、前述したように、ある無線端末１６２に着目したときのこのノードの切り替わりの状態を示すものであり、「切り替え数」は、着目したノードの上位方向の経路における総切り替わり数を示している。

次に、品質評価算出部１１０は、生成した品質比較情報に、定数記憶部１２４に記憶されている重み付けの値を加味した品質評価値を、当該無線端末１６２と隣接ノードとの間毎に算出する（ステップＳ２１４）。例えば、テーブル４に示す例の場合、センサノード７からみたセンサノード２方向の上位経路における品質評価値は、１０×２０＋５０×１００＋１００×５０＋８０×６＋｜−７０｜×３＋１×５０＋２×２＋２×１＋５０×３＝１１０９６となる。同様に、センサノード７からみたセンサノード６方向の上位経路における品質評価値は１３８６６となり、センサノード７からみたセンサノード３方向の上位経路における品質評価値は７０６２となり、センサノード７からみたセンサノード４方向の上位経路における品質評価値は６５９８となり、センサノード７からみたセンサノード８方向の上位経路における品質評価値は１４６３９となる。このような品質評価値を用いることで、より最適なＰＡＮ１６０の構築が可能となる。

次に、経路決定部１１１は、算出された品質評価値が最も小さい隣接ノードとのリンク（経路）が、最適な経路であるとし、リンク情報における現状のリンク状態が、最適な経路におけるリンク状態と一致しているかどうかを判定する（ステップＳ２１５）。上述した例の場合、センサノード７は、上位ノードとしてセンサノード３と接続した状態が最適であるとするので、図３に示す現状のリンク状態と一致しない。このように一致しないと判定した場合、設定変更通知部１１２が、対象の無線端末１６２に対し、この無線端末１６２が備えているルーティング情報における隣接ノードの情報を、決定した最適な隣接ノードに変更するように通知する（ステップＳ２１６）。この通知は、送受信部１０１より送出される。

図３に示した例の場合、設定変更通知部１１２は、センサノード７に対し、上位方向の次接続がセンサノード３となるように、センサノード７が備えているルーティング情報を変更するように通知する。この結果、図４に示すように、センサノード７は、上位方向の次接続を、センサノード３に変更する。

この後、外部からの指示などにより制御終了が検出されるまで、通信制御支援装置１００は、上述したステップＳ２０１〜Ｓ２１６を繰り返す。これらのことにより、本実施の形態における通信制御支援装置１００によれば、複数の無線端末１６２により構成されているＰＡＮ１６０を、無線端末１６２に新たな機能を追加することなく最適化することができる。

なお、通信制御支援装置１００は、例えば、ＣＰＵと主記憶装置と外部記憶装置とネットワーク接続装置となどを備えたコンピュータ機器（サーバ）であり、主記憶装置に展開されたプログラムによりＣＰＵが動作することで、上述した各機能が実現される。このプログラムは、少なくとも、ネットワークを介して接続された複数の無線端末より送出されたパケットのパケット量を各々計測し、パケット量を送出元の無線端末を識別する情報に対応させたパケット量情報を生成するパケット計測機能と、無線端末より送出されたパケットに含まれている無線端末の識別情報，パケットの送信先の識別情報，及び送信先の経路において次に接続している無線端末の識別情報を含むルーティング情報と、無線端末より送出されたパケットに含まれている無線端末に隣接している無線端末を識別する隣接ノード情報とをもとに、複数の無線端末の接続状態を示すリンク情報を生成するトポロジ情報処理機能と、パケット量情報及びリンク情報により、各々の無線端末の間のトラヒック量を算出するトラヒック量算出機能とを、ＣＰＵに実現させるためのものである。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させるようにしてもよい。また、通信制御支援装置１００の機能は、リーダ１６１に含まれていても良い。

本発明の実施の形態における通信制御支援装置１００の構成例を示す構成図である。 図１の通信制御支援装置１００の動作例を説明するためのフローチャートである。 リンク情報に示される状態を模式的に示す構成図である。 リンク情報に示される状態を模式的に示す構成図である。 従来よりあるローカルセンサネットワークの構成を示す構成図である。

符号の説明

１００…通信制御支援装置、１０１…送受信部、１０２…パケット量計測部、１０３…トポロジ情報判定部、１０４…端末特性設定部、１０５…トポロジ情報処理部、１０６…切り替わり計数部、１０７…下位接続計数部、１０８…周期データ失敗計数部、１０９…トラヒック定期反映部、１１０…品質評価算出部、１１１…経路決定部、１１２…設定変更通知部、１２１…パケット状態記憶部、１２２…トポロジ情報記憶部、１２３…受信予定設定記憶部、１２４…定数記憶部、１５１…ネットワーク、１６０…パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、１６１…リーダ、１６２…無線端末。

Claims (6)

1. ネットワークを介して接続された複数の無線端末より送出されたパケットのパケット量を各々計測し、前記パケット量を送出元の無線端末を識別する情報に対応させたパケット量情報を生成するパケット計測手段と、
   前記無線端末より送出されたパケットに含まれている前記無線端末の識別情報，前記パケットの送信先の識別情報，及び送信先の経路において次に接続している無線端末の識別情報を含むルーティング情報と、前記無線端末より送出されたパケットに含まれている前記無線端末に隣接している無線端末を識別する隣接ノード情報とをもとに、複数の前記無線端末の接続状態を示すリンク情報を生成するトポロジ情報処理手段と、
   前記パケット量情報及び前記リンク情報により、各々の前記無線端末の間のトラヒック量を算出するトラヒック量算出手段と
   を少なくとも備えることを特徴とする通信制御支援装置。
2. 請求項１記載の通信制御支援装置において、
   前記無線端末より送出されたパケットに含まれる前記無線端末の特性を示すノード特性情報及び各々の前記無線端末の間のトラヒック量を含むノード特性情報から、各々の前記無線端末の間の通信品質を示す品質比較値を算出する品質評価算出手段
   を備えることを特徴とする通信制御支援装置。
3. 請求項２記載の通信制御支援装置において、
   前記品質評価算出手段が算出した品質比較値をもとに複数の前記無線端末の最適な接続経路を判定する経路判定手段
   を備えることを特徴とする通信制御支援装置。
4. 請求項３記載の通信制御支援装置において、
   前記経路判定手段が判定した最適な接続経路を、前記無線端末に通知する設定変更通知手段を備えることを特徴とする通信制御支援装置。
5. ネットワークを介して接続された複数の無線端末より送出されたパケットのパケット量を各々計測し、前記パケット量を送出元の無線端末を識別する情報に対応させたパケット量情報を生成するパケット計測ステップと、
   前記無線端末より送出されたパケットに含まれている前記無線端末の識別情報，前記パケットの送信先の識別情報，及び送信先の経路において次に接続している無線端末の識別情報を含むルーティング情報と、前記無線端末より送出されたパケットに含まれている前記無線端末に隣接している無線端末を識別する隣接ノード情報とをもとに、複数の前記無線端末の接続状態を示すリンク情報を生成するトポロジ情報処理ステップと、
   前記パケット量情報及び前記リンク情報により、各々の前記無線端末の間のトラヒック量を算出するトラヒック量算出ステップと
   を少なくとも備えることを特徴とする通信制御支援方法。
6. コンピュータに、
   ネットワークを介して接続された複数の無線端末より送出されたパケットのパケット量を各々計測し、前記パケット量を送出元の無線端末を識別する情報に対応させたパケット量情報を生成するパケット計測機能と、
   前記無線端末より送出されたパケットに含まれている前記無線端末の識別情報，前記パケットの送信先の識別情報，及び送信先の経路において次に接続している無線端末の識別情報を含むルーティング情報と、前記無線端末より送出されたパケットに含まれている前記無線端末に隣接している無線端末を識別する隣接ノード情報とをもとに、複数の前記無線端末の接続状態を示すリンク情報を生成するトポロジ情報処理機能と、
   前記パケット量情報及び前記リンク情報により、各々の前記無線端末の間のトラヒック量を算出するトラヒック量算出機能と
   を実現させるためのプログラム。

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