JP5342954B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

この発明は、ツリー構造の無線通信システムに関するものである。

近年、無線通信を利用して、環境計測・監視・制御などを行うシステムが増加している。この環境計測・監視・制御などを行う無線通信システムでは、対象エリアが比較的広い、又は、対象エリア内に無線通信の障害物が多々存在する場合が多い。このような場合、対象エリアをカバーするためには、受信器と送信器の設置位置や電波状況等の環境により直接通信できなくても、他のデバイスを中継して通信を行うことができる無線通信ネットワークを利用することが有利である。

この種の無線通信ネットワークとして、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標））プロトコルを利用した無線通信ネットワークなど、ツリー構造の無線通信ネットワークが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

このツリー構造の無線通信ネットワークは、最上層に位置する最上位ノードと、この最上位ノードの下層に位置する複数の上位ノードと、この上位ノードの下層に位置する複数の下位ノードとからなる少なくとも３階層以上の階層構造を有し、システム全体で統一された通信アドレスに基づいて各ノード間の通信を行う。

各ノードは、設置される場所や制御単位などにより自己の属する階層が決まり、この自己が属する階層に基づいて定められる論理アドレスを位置情報として持つ。例えば、最上位のノードのアドレスを「００」とし、１階層目のノードのアドレスを「０１」〜「ＸＸ」、２階層目のノードのアドレスを「０１−０１」〜「ＸＸ−ＹＹ」、３階層目のノードのアドレスを「０１−０１−０１」〜「ＸＸ−ＹＹ−ＺＺ」とする。

このツリー構造の無線通信ネットワークの構成の要部を図３１に示す。同図において、Ｎ１は最上位ノード、Ｎ２は上位ノード、Ｎ３は下位ノードである。最上位ノードＮ１には、自己の論理アドレスとして「００」が設定され、自己の通信アドレスとして「＃０」が設定されている。上位ノードＮ２には、自己の論理アドレスとして「０１」が設定され、自己の通信アドレスとして「＃１」が設定されている。下位ノードＮ３には、自己の論理アドレスとして「０１−０１」が設定され、自己の通信アドレスとして「＃２」が設定されている。

このツリー構造の無線通信ネットワークにおいて、各ノードが規定の通信を行うためには、相互に通信を行う各ノード間に親子関係を定めておく必要がある。この例では、最上位ノードＮ１に自己と通信を行う子ノードの通信アドレスとして上位ノードＮ２の通信アドレス＃１を定め、上位ノードＮ２に自己と通信を行う親ノードの通信アドレスとして最上位ノードＮ１の通信アドレス＃０を定めている。また、上位ノードＮ２に自己と通信を行う子ノードの通信アドレスとして下位ノードＮ３の通信アドレス＃２を定め、下位ノードＮ３に自己と通信を行う親ノードの通信アドレスとして上位ノードＮ２の通信アドレス＃１を定めている。この親子の関連付け作業をバインド作業と呼んでいる。

特開２００６−５９２８号公報 特開２００６−４２３７０号公報 特開２００３−１０６６２３号公報

しかしながら、従来、上述した各ノード間の親子関係を定めるためのバインド作業は手作業で行われており、作業が繁雑で、過大な労力を必要としていた。

なお、特許文献３には、全てのＦＣＵコントローラに対する通信アドレスの出力指示により受信した個々の通信アドレスに対して、室番号を出力するように指示し、受け取った通信アドレスと室番号とを関連付けて記憶領域にファイル化して保存する監視管理装置が示されている。この技術によれば、監視管理装置において、構成機器の位置情報（室番号）と識別情報（通信アドレス）との関連付けを自動的に行うことが可能となる。

しかし、この特許文献３に示された技術は、監視管理装置を頂点とするフラットな構造を対象にするものであり、監視管理装置の下に複数の論理階層構造を有する場合には、論理階層構造単位でのアドレスの関連付けができない。また、監視管理装置において論理アドレスと通信アドレスとの対応付けを行うだけでは、下位ノードは自己が所属する階層の上位ノードの通信アドレスが分からないため、上位ノードとの親子関係を確立して通信を開始することができない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、最上位ノードを頂点とする少なくとも３階層以上の階層で構成される無線通信システムにおいて、下位ノードと上位ノードとの間の親子の関連付けを自動的に行わせることが可能な無線通信システムを提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、最上層に位置する最上位ノードと、この最上位ノードの下層に位置する複数の上位ノードと、この上位ノードの下層に位置する複数の下位ノードとからなる少なくとも３階層以上の階層構造を有し、システム全体で統一された通信アドレスに基づいて各ノード間の通信を行う無線通信システムにおいて、上位ノードおよび下位ノードに、自ノードが属する階層に基づいて定められる論理アドレスおよび自ノードの通信アドレスを記憶するアドレス記憶手段と、少なくとも起動時、自ノードの論理アドレスおよび自ノードの通信アドレスを含む上位ノードアドレス問い合わせ要求を最上位ノードに送信し、当該最上位ノードに自ノードが通信を行うべき上位のノードの通信アドレスを問い合わせる上位ノードアドレス問い合わせ手段と、上位ノードアドレス問い合わせ要求に応じ最上位ノードから送られてくる上位のノードの通信アドレスを自己と通信を行う親ノードの通信アドレスとして記憶するとともに、その通信アドレスによって特定される上位のノードに自ノードの論理アドレスおよび自ノードの通信アドレスを含むバインド要求を送信し、当該上位のノードとの間の親子関係の確立を求める親子関係確立要求手段とを設け、最上位ノードに、上位ノードおよび下位ノードから送信されてくる各ノードのおよび自己の論理アドレスと通信アドレスとを対応づけて記憶する論理通信アドレス記憶手段と、上位ノードおよび下位ノードから送られてくる上位ノードアドレス問い合わせ要求に含まれている論理アドレスから、そのノードが通信を行うべき上位のノードの論理アドレスを特定し、記憶されている各ノードの論理アドレスと通信アドレスとの対応からその特定した上位のノードの通信アドレスを検索する上位ノードアドレス検索手段と、この上位ノードアドレス検索手段によって検索された上位のノードの通信アドレスを上位ノードアドレス問い合わせ要求の送信元のノードに返送する上位ノードアドレス問い合わせ応答手段とを設けたものである。

本発明において、親子関係確立要求手段は、上位のノードとの間の親子関係を確立できない場合、バインド要求を上位のノードに所定の間隔で繰り返し送信する機能を備えるものとしたり、バインド要求を所定回数送信しても上位のノードとの間の親子関係を確立できない場合、上位ノードアドレス問い合わせ手段からの最上位ノードへの上位ノードアドレス問い合わせ要求の送信を再度実行させる機能を備えるものとしてもよい。

また、最上位ノードおよび上位ノードに、バインド要求に含まれる論理アドレスが自ノードの論理アドレスに従属する下位の論理アドレスであった場合、そのバインド要求に含まれる通信アドレスを自己と通信を行う子ノードの通信アドレスとして記憶するとともに、そのバインド要求の送信元のノードに親子関係の確立を知らせるバインド要求応答手段を設けるようにしてもよい。

本発明によれば、上位ノードおよび下位ノードは、少なくとも起動時、自ノードの論理アドレスおよび自ノードの通信アドレスを含む上位ノードアドレス問い合わせ要求を最上位ノードに送信し、当該最上位ノードに自ノードが通信を行うべき上位のノードの通信アドレスを問い合わせ、この上位ノードアドレス問い合わせ要求に応じ最上位ノードから送られてくる上位のノードの通信アドレスを親ノードの通信アドレスとして記憶するとともに、その通信アドレスによって特定される上位のノードに自ノードの論理アドレスおよび自ノードの通信アドレスを含むバインド要求を送信し、当該上位のノードとの間の親子関係の確立を求めるので、上位ノードおよび下位ノードに自ノードが通信を行うべき上位のノードの通信アドレスが親ノードの通信アドレスとして記憶されるものとなり、また自ノードが通信を行うべき上位のノードにそのノード（自ノード）の通信アドレスが子ノードの通信アドレスとして記憶されるようになり、下位のノードと上位のノードとの間の親子の関連付けを自動的に行わせることが可能となる。

本発明に係る無線通信ネットワークの一実施の形態（実施の形態１）の構成の要部を示す図である。 この無線通信ネットワークの各ノードに付与する論理アドレスの構造を示す図である。 実施の形態１の無線通信ネットワークにおいて最上位ノードの通信可能圏内で上位ノードを起動させた場合に自動的に最上位ノードと上位ノードとの間の親子関係が設定される様子を示す図である。 図３に続く図である。 実施の形態１の無線ネットワークにおける上位ノードおよび下位ノードでの上位ノードアドレス問い合わせメッセージを送信してからバインド応答メッセージを受信するまでの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１の無線ネットワークにおける最上位ノードでの上位ノードアドレス問い合わせメッセージを受信してから上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージを送信するまでの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１の無線ネットワークにおける最上位ノードおよび上位ノードでのバインド要求メッセージを受信してからバインド応答メッセージを送信するまでの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１の無線通信ネットワークにおいて最上位ノードおよび上位ノードの通信可能圏内で下位ノードを起動させた場合に自動的に上位ノードと下位ノードとの間の親子関係が設定される様子を示す図である。 図８に続く図である。 上位ノードアドレス問い合わせメッセージを送信してからバインド応答メッセージを受信するまでの実施の形態１における下位ノードの機能ブロック図である。 上位ノードアドレス問い合わせメッセージを受信してから上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージを送信するまでの実施の形態１における最上位ノードの機能ブロック図である。 バインド要求メッセージを受信してからバインド応答メッセージを送信するまでの実施の形態１における上位ノードの機能ブロック図である。 運用中の無線通信ネットワークに新たなノードを追加した場合の親子関係の自動設定を説明する図である。 図１３に続く説明図である。 図１４に続く説明図である。 図１５に続く説明図である。 図１６に続く説明図である。 実施の形態１の問題点１を説明する図である。 実施の形態１の問題点２を説明する図である。 実施の形態１の問題点３を説明する図である。 実施の形態１の問題点４を説明する図である。 実施の形態２の無線ネットワークにおける上位ノードおよび下位ノードでの上位ノードアドレス問い合わせメッセージを送信してからの動作および上位ノードアドレス問い合わせメッセージの定期的な送信動作を説明するフローチャートである。 図２２に続くフローチャートである。 実施の形態２の無線ネットワークにおける最上位ノードでの上位ノードアドレス問い合わせメッセージを受信してから上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージを送信するまでの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態２において実施の形態１の問題点１が改善される様子を説明する図である。 実施の形態２において実施の形態１の問題点２が改善される様子を説明する図である。 実施の形態２において実施の形態１の問題点３が改善される様子を説明する図である。 実施の形態２において実施の形態１の問題点４が改善される様子を説明する図である。 上位ノードアドレス問い合わせメッセージを送信してからバインド応答メッセージを受信するまでの実施の形態２における下位ノードの機能ブロック図である。 上位ノードアドレス問い合わせメッセージを受信してから上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージを送信するまでの実施の形態２における最上位ノードの機能ブロック図である。 従来の各ノード間の親子関係の手動設定を説明する図である。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１（基本例）〕
図１はこの発明に係る無線通信ネットワークの一実施の形態の構成の要部を示す図である。同図において、１は最上位ノード、２は上位ノード、３は下位ノードであり、各ノード間の親子関係が設定される前の状態を示している。

この無線通信ネットワークにおいて、最上位ノード１には、自己の論理アドレスとして「００」が設定され、自己の通信アドレスとして「＃０」が設定されている。上位ノード２には、自己の論理アドレスとして「０１」が設定され、自己の通信アドレスとして「＃１」が設定されている。下位ノード３には、自己の論理アドレスとして「０１−０１」が設定され、自己の通信アドレスとして「＃２」が設定されている。

また、上位ノード２および下位ノード３には、この上位ノード２および下位ノード３が参加する無線ネットワークの頂点をなす最上位ノード１の通信アドレス＃０が設定されている。また、最上位ノード１には、後述するように、この最上位ノード１を頂点する無線ネットワークが構築されて行くにつれ、このネットワーク内の各ノードの論理アドレスと通信アドレスとの対がテーブルＴＢ１に書き込まれて行く。

なお、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）の場合、最上位ノードをコーディネータと位置づけておいてもよい。この場合、ネットワークアドレス（通信アドレス）０は常に最上位ノードを意味する。また、例えば、ＴＣＰ／ＩＰの場合、最上位ノードには特定のＩＰアドレスを付番する規則とし、当該特定のＩＰアドレスを全てのノードにあらかじめ記憶させておいてもよい。

図２に各ノードに付与する論理アドレスの構造を示す。最上位ノードのアドレスを「００」とし、この最上位ノード（０層）の下層（１階層目）に位置するノードのアドレスは「０１」〜「０Ｎ」とする。アドレス「０１」のノードの下層（２階層目）に位置するノードのアドレスは「０１−０１」〜「０１−０Ｎ」とする。アドレス「０１−０１」のノードの下層（２階層目）に位置するノードのアドレスは「０１−０１−０１」〜「０１−０１−０Ｎ」とする。以下、同様にして、各階層の各ノードに論理アドレスを付与する。

〔無線通信ネットワークの構築〕
〔最上位ノードと上位ノードとの間の親子関係の自動設定〕
この無線通信ネットワークでは、最上位ノード１の通信可能圏内で上位ノード２を起動させると、自動的に最上位ノード１と上位ノード２との間の親子関係が設定される。この様子を図３および図４に示す。

図３（ａ）は上位ノード２を起動させた直後の状態である。上位ノード２は、最上位ノード１の通信可能圏内で起動されると（図５：ステップＳ１０１のＹＥＳ）、最上位ノード１に対して自ノードの論理アドレス０１および通信アドレス＃１を含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信する（ステップＳ１０２）。

最上位ノード１は、上位ノード２からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信すると（図６：ステップＳ２０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ１中の論理アドレス０１と通信アドレス＃１との対をテーブルＴＢ１に書き込む（ステップＳ２０２、図３（ｂ））。

そして、最上位ノード１は、メッセージＳ１に含まれている論理アドレス０１から、この論理アドレス０１が属する上位の論理アドレスを特定する（ステップＳ２０３）。この場合、論理アドレス０１の最下位のアドレス部分を削除することによって、論理アドレス０１が属する上位の論理アドレスを特定する。この例では、論理アドレス０１の最下位のアドレス「０１」を削除すると論理アドレスがなくなるので、論理アドレス０１が属する上位の論理アドレスを「００」として特定する。

そして、最上位ノード１は、この特定した上位の論理アドレス００がテーブルＴＢ１に書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ２０４）。この場合、論理アドレス００はテーブルＴＢ１には書き込まれていないが、自己の論理アドレスであるので、特別ルールとしてテーブルＴＢ１に書き込まれているものとみなし（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、その論理アドレスと対としてテーブルＴＢ１に書き込まれている通信アドレス（問い合わされた上位のノードの通信アドレス）として自己の通信アドレス＃０を取得し（ステップＳ２０５）、この取得した通信アドレス＃０を含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を上位ノード２に返送する（ステップＳ２０６、図３（ｂ））。

なお、特定した上位の論理アドレスが自己の論理アドレスではなく、かつテーブルＴＢ１にも書き込まれていなかった場合（ステップＳ２０４のＮＯ）、最上位ノード１は、問い合わされた上位のノードの通信アドレスがない旨を知らせる上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を上位ノード２に返送する（ステップＳ２０７）。

上位ノード２は、最上位ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を受信すると（図５：ステップＳ１０３のＹＥＳ）、このメッセージＳ２に通信アドレスが含まれているか否かをチェックする（ステップＳ１０５）。この場合、上位ノード２は、メッセージＳ２に通信アドレス＃０が含まれていることを確認し（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、このメッセージＳ２中の通信アドレス＃０を自己と通信を行う親ノードの通信アドレスとして記憶する（ステップＳ１０７：図３（ｂ））。

なお、上位ノード２は、最上位ノード１へ上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信した後（ステップＳ１０２）、所定時間が経過しても最上位ノード１から上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が送られてこない場合（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信（リトライ）を行う（ステップＳ１０２）。上位ノード２は、この最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信を、最上位ノード１から上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が送られてくるまで繰り返す。

また、上位ノード２は、最上位ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２に通信アドレスが含まれていなかった場合（ステップＳ１０５のＮＯ）、すなわち最上ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が上位のノードの通信アドレスがない旨を知らせるメッセージであった場合、所定時間の経過を待って（ステップＳ１０６）、最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信（リトライ）を行う（ステップＳ１０２）。上位ノード２は、この最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信を、通信アドレスを含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が送られてくるまで繰り返す。

上位ノード２は、通信アドレス＃０を親ノードの通信アドレスとして記憶した後（ステップＳ１０７）、カウント値ＮをＮ＝１としたうえ（ステップＳ１０８）、その記憶した通信アドレス＃０によって特定される上位のノードすなわち最上位ノード１に対して、自ノードの論理アドレス０１および通信アドレス＃１を含むバインド要求メッセージＳ３を送信する（ステップＳ１０９、図３（ｃ））。

最上位ノード１は、上位ノード２からのバインド要求メッセージＳ３を受信すると（図７：ステップＳ３０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ３中の論理アドレス０１から、この論理アドレス０１が属する上位の論理アドレスを「００」として特定し、この特定した上位の論理アドレス００と自ノードの論理アドレスとが一致するか否かをチェックする（ステップＳ３０３）。

この場合、最上位ノード１は、特定した上位の論理アドレス００が自ノードの論理アドレスであることを確認し（ステップＳ３０３のＹＥＳ）、メッセージＳ３中の通信アドレス＃１を論理アドレス０１と対として自己と通信を行う子ノードの通信アドレスとして記憶し（ステップＳ３０４）、上位ノード２に対してバインド応答メッセージＳ４を返送する（ステップＳ３０５、図４（ａ））。

上位ノード２は、最上位ノード１からのバインド応答メッセージＳ４を受信すると（図５：ステップＳ１１０のＹＥＳ）、最上ノード１との間の親子関係が確立したと判断する（ステップＳ１１４）。これにより、最上ノード１と上位ノード２との間の通信が開始される（図４（ｂ））。

このようにして、本実施の形態では、最上位ノード１の通信可能圏内で上位ノード２を起動させるのみで、自動的に最上位ノード１と上位ノード２との間の親子関係が設定され、最上位ノード１と上位ノード２との間での通信が開始されるようになる。

なお、上位ノード２は、最上位ノード１へバンド要求メッセージＳ３を送信した後（ステップＳ１０９）、所定時間が経過しても最上位ノード１からバインド応答メッセージＳ４が送られてこない場合（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、カウント値ＮをＮ＝Ｎ＋１として（ステップＳ１１３）、最上位ノード１へのバインド要求メッセージＳ３の再送信（リトライ）を行う（ステップＳ１０９）。

また、上位ノード２は、バインド要求メッセージＳ３を所定回数送信しても最上位ノード１からバインド応答メッセージＳ４が送られてこない場合（ステップＳ１１２のＹＥＳ）、最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信（リトライ）を行う（ステップＳ１０２）。

〔上位ノードと下位ノードとの間の親子関係の自動設定〕
次に、上位ノードと下位ノードとの間の親子関係の自動設定について説明する。最上位ノード１と上位ノード２との間の親子関係が設定されている状態で、最上位ノード１と上位ノード２の通信可能圏内で下位ノード３を起動させると、自動的に上位ノード２と下位ノード３との間の親子関係が設定される。この様子を図８に示す。

図８（ａ）は下位ノード３を起動させた直後の状態である。下位ノード３は、最上位ノード１および上位ノード２の通信可能圏内で起動されると（図５：ステップＳ１０１のＹＥＳ）、最上位ノード１に対して自ノードの論理アドレス０１−０１および通信アドレス＃２を含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信する（ステップＳ１０２）。

最上位ノード１は、下位ノード３からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信すると（図６：ステップＳ２０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ１に含まれている論理アドレス０１−０１と通信アドレス＃２との対をテーブルＴＢ１に書き込む（ステップＳ２０２）。

そして、最上位ノード１は、メッセージＳ１中の論理アドレス０１−０１から、この論理アドレス０１−０１が属する上位の論理アドレスを特定する（ステップＳ２０３）。この場合、論理アドレス０１−０１の最下位のアドレス「０１」を削除すると論理アドレスが「０１」となるので、論理アドレス０１−０１が属する上位の論理アドレスを「０１」として特定する。

そして、最上位ノード１は、この特定した上位の論理アドレス０１がテーブルＴＢ１に書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ２０４）。この場合、論理アドレス０１はテーブルＴＢ１に書き込まれているので（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、その論理アドレス０１と対としてテーブルＴＢ１に書き込まれている通信アドレス＃１を問い合わされた上位のノードの通信アドレスとして取得し（ステップＳ２０５）、この取得した通信アドレス＃１を含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を下位ノード３に返送する（ステップＳ２０６、図８（ｂ））。

下位ノード３は、最上位ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を受信すると（図５：ステップＳ１０３のＹＥＳ）、このメッセージＳ２に通信アドレスが含まれているか否かをチェックする（ステップＳ１０５）。この場合、下位ノード３は、メッセージＳ２に通信アドレス＃１が含まれていることを確認し（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、このメッセージＳ２中の通信アドレス＃１を自己と通信を行う親ノードの通信アドレスとして記憶する（ステップＳ１０７）。

そして、下位ノード３は、カウント値ＮをＮ＝１としたうえ（ステップＳ１０８）、その記憶した通信アドレス＃１によって特定される上位ノード２に対して、自ノードの論理アドレス０１−０１および通信アドレス＃２を含むバインド要求メッセージＳ３を送信する（ステップＳ１０９、図９（ａ））。

上位ノード２は、下位ノード３からのバインド要求メッセージＳ３を受信すると（図７：ステップＳ３０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ３に含まれている論理アドレス０１−０１から、この論理アドレス０１−０１が属する上位の論理アドレスを「０１」として特定する。

そして、上位ノード２は、この特定した上位の論理アドレス０１と自ノードの論理アドレスとが一致するか否かをチェックする（ステップＳ３０３）。この場合、上位ノード２は、特定した上位の論理アドレス０１が自ノードの論理アドレスであることを確認し（ステップＳ３０３のＹＥＳ）、メッセージＳ３中の通信アドレス＃２を論理アドレス０１−０１と対として自己と通信を行う子ノードの通信アドレスとして記憶し（ステップＳ３０４）、下位ノード３に対してバインド応答メッセージＳ４を返送する（ステップＳ３０５、図９（ｂ））。

下位ノード３は、上位ノード２からのバインド応答メッセージＳ４を受信すると（図５：ステップＳ１１０のＹＥＳ）、上位ノード２との間の親子関係が確立したと判断する（ステップＳ１１４）。これにより、上位ノード２と下位ノード３との間の通信が開始される（図９（ｃ）。

このようにして、本実施の形態では、最上位ノード１および上位ノード２の通信可能圏内で下位ノード３を起動させるのみで、自動的に上位ノード２と下位ノード３との間の親子関係が設定され、上位ノード２と下位ノード３との間での通信が開始されるようになる。

なお、図５に示すフローチャートが上位ノードと下位ノードとで共通であることからも分かるように、下位ノード３は、最上位ノード１へ上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信した後（ステップＳ１０２）、所定時間が経過しても最上位ノード１から上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が送られてこない場合（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信を行う（ステップＳ１０２）。下位ノード３は、この最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信を、最上位ノード１から上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が送られてくるまで繰り返す。

また、下位ノード３は、最上位ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が上位のノードの通信アドレスがない旨を知らせるメッセージであった場合（ステップＳ１０５のＮＯ）、所定時間の経過を待って（ステップＳ１０６）、最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信を行う（ステップＳ１０２）。下位ノード３は、この最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の送信を、問い合わせした上位のノードの通信アドレスを含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が送られてくるまで繰り返す。

また、下位ノード３は、上位ノード２へバンド要求メッセージＳ３を送信した後（ステップＳ１０９）、所定時間が経過しても上位ノード２からバインド応答メッセージＳ４が送られてこない場合（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、カウント値ＮをＮ＝Ｎ＋１として（ステップＳ１１３）、上位ノード２へのバインド要求メッセージＳ３の再送信を行う（ステップＳ１０９）。

また、下位ノード３は、バインド要求メッセージＳ３を所定回数送信しても上位ノード２からバインド応答メッセージＳ４が送られてこない場合（ステップＳ１１２のＹＥＳ）、最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信を行う（ステップＳ１０２）。

この無線通信ネットワークにおいて、最上位ノード１，上位ノード２および下位ノード３は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。

図１０に上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信してからバインド応答メッセージＳ４を受信するまでの実施の形態１における下位ノード３の機能ブロック図を示す。この下位ノード３と同様の機能を上位ノード２も有している。

下位ノード３は、自ノードが属する階層に基づいて定められる論理アドレスおよび自ノードの通信アドレスを記憶するアドレス記憶部３−１と、起動時、自ノードの論理アドレスおよび通信アドレスを含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を最上位ノード１に送信し、最上位ノード１に自ノードが通信を行うべき上位のノードの通信アドレスを問い合わせる上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２と、この上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１に応じ最上位ノード１から返送されてくる上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を受信する上位ノード問い合わせ応答メッセージ受信部３−３とを備えている。

また、上位ノード問い合わせ応答メッセージ受信部３−３が受信した上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２から問い合わせた上位のノードの通信アドレスを取得する上位ノード通信アドレス取得部３−４と、この上位ノード通信アドレス取得部３−４が取得した上位のノードの通信アドレスを自己と通信を行う親ノードの通信アドレスとして記憶する上位ノード通信アドレス記憶部３−５と、上位ノード通信アドレス取得部３−４が取得した通信アドレスによって特定される上位のノードに自ノードの論理アドレスおよび通信アドレスを含むバインド要求メッセージＳ３を送信するバインド要求メッセージ送信部３−６と、このバインド要求メッセージ送信部３−６からのバインド要求メッセージＳ３に応じ上位のノードから返送されてくるバインド応答メッセージＳ４を受信するバインド応答メッセージ受信部３−７とを備えている。

この機能ブロック図において、上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージ受信部３−３は、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の送信後、所定時間が経過しても上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が返送されてこない場合、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２に対して上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信を指示する。

また、上位ノード通信アドレス取得部３−４は、上位ノード問い合わせ応答メッセージ受信部３−３が受信した上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２に上位のノードの通信アドレスが含まれていない場合、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２に対して上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信を指示する。

また、バインド応答メッセージ受信部３−７は、バインド要求メッセージ送信部３−６からのバインド要求メッセージＳ３の送信後、所定時間が経過してもバインド応答メッセージＳ４が返送されてこない場合、バインド要求メッセージ送信部３−６に対してバインド要求メッセージＳ３の再送信を指示する。また、バインド要求メッセージＳ３の再送信を所定回数繰り返してもバインド応答メッセージＳ４が返送されてこない場合、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２に対して上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信を指示する。

この機能ブロック図において、アドレス記憶部３−１が本発明でいうアドレス記憶手段に相当し、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２が上位ノードアドレス問い合わせ手段に相当し、上位ノード問い合わせ応答メッセージ受信部３−３，上位ノード通信アドレス取得部３−４，上位ノード通信アドレス記憶部３−５，バインド要求メッセージ送信部３−６およびバインド応答メッセージ受信部３−７が親子関係確立要求手段に相当する。

なお、図１０に図示していないが、アドレス記憶部３−１には最上位ノードの通信アドレスも記憶されている。

図１１に上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信してから上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を送信するまでの実施の形態１における最上位ノード１の機能ブロック図を示す。

最上位ノード１は、論理アドレスと通信アドレスとの対が書き込まれるテーブルＴＢ１と、上位ノード２や下位ノード３からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信する上位ノードアドレス問い合わせメッセージ受信部１−１と、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ受信部１−１が受信した上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１に含まれている論理アドレスおよび通信アドレスを取得する論理・通信アドレス取得部１−２とを備えている。

また、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ受信部１−１が受信した上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１に含まれている論理アドレスからその論理アドレスが属する上位の論理アドレスを特定する上位ノード論理アドレス特定部１−３と、この上位ノード論理アドレス特定部１−３が特定した論理アドレスと対としてテーブルＴＢ１に書き込まれている通信アドレスを問い合わされた上位のノードの通信アドレスとして取得する上位ノード通信アドレス取得部１−４と、この上位ノード通信アドレス取得部１−４が取得した通信アドレスを含む上位ノード問い合わせ応答メッセージＳ２をメッセージＳ１の送信元のノードに返送する上位ノード問い合わせ応答メッセージ送信部１−５とを備えている。

この機能ブロックにおいて、論理・通信アドレス取得部１−２は、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ受信部１−１が受信した上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１に含まれている論理アドレスおよび通信アドレスを取得し、この取得した論理アドレスと通信アドレスとの対をテーブルＴＢ１に書き込む。また、上位ノード通信アドレス取得部１−４は、上位ノード論理アドレス特定部１−３が特定した論理アドレスがテーブルＴＢ１に書き込まれていない場合、問い合わされた上位のノードの通信アドレスは存在しないと判断し、上位ノード問い合わせ応答メッセージ送信部１−５に対して、上位のノードの通信アドレスがない旨を知らせるメッセージを上位ノード問い合わせ応答メッセージＳ２として送信するよう指示する。

なお、この機能ブロックにおいて、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ受信部１−１，論理・通信アドレス取得部１−２およびテーブルＴＢ１が本発明でいう論理通信アドレス記憶手段に相当し、上位ノード論理アドレス特定部１−３および上位ノード通信アドレス取得部１−４が上位ノードアドレス検索手段に相当し、上位ノード問い合わせメッセージ送信部１−５が上位ノードアドレス問い合わせ応答手段に相当する。

図１２にバインド要求メッセージＳ３を受信してからバインド応答メッセージＳ４を送信するまでの実施の形態１における上位ノード２の機能ブロック図を示す。この上位ノード２と同様の機能を最上位ノード１も有している。

上位ノード１は、自ノードが属する階層に基づいて定められる論理アドレスおよび自ノードの通信アドレスを記憶するアドレス記憶部２−１と、下位のノードからのバインド要求メッセージＳ３を受信するバインド要求メッセージ受信部２−２と、バインド要求メッセージ受信部２−２が受信したバインド要求メッセージＳ３に含まれている論理アドレスからその論理アドレスが属する上位の論理アドレスを特定する上位ノード論理アドレス特定部２−３と、上位ノード論理アドレス特定部２−３によって特定された上位の論理アドレスと自ノードの論理アドレスとが一致するか否かを確認する論理アドレス一致確認部２−４とを備えている。

また、論理アドレス一致確認部２−４において特定された上位のノードと自ノードの論理アドレスとの一致が確認された場合、バインド要求メッセージ受信部２−２が受信したバインド要求メッセージＳ３に含まれている論理アドレスと通信アドレスを取得する論理・通信アドレス取得部２−５と、論理・通信アドレス取得部２−５が取得した通信アドレスを論理アドレスと対として自己と通信を行う子ノードの通信アドレスとして記憶する下位ノード通信アドレス記憶部２−６と、下位ノード通信アドレス記憶部２−６へ通信アドレスが記憶（親子関係が確立）されたことを知らせるバインド応答メッセージＳ４をバインド要求メッセージＳ１の送信元のノードに返送するバインド応答メッセージ送信部２−７とを備えている。

この機能ブロック図において、論理アドレス一致確認部２−４，論理・通信アドレス取得部２−５，下位ノード通信アドレス記憶部２−６およびバインド応答メッセージ送信部２−７が本発明でいうバインド要求応答手段に相当する。

なお、図１２に図示していないが、アドレス記憶部２−１には最上位ノードの通信アドレスも記憶されている。

図１３に最上位ノード１の下層（１階層目）に上位ノード２Ａ，２Ｂを設け、上位ノード２Ａの下層（２階層目）に下位ノード３Ａ，３Ｂを設け、上位ノード２Ｂの下層に下位ノード３Ｃを設けた例を示す。最上位ノード１と上位ノード２Ａ，２Ｂとの間は親子関係が自動設定され、上位ノード２Ａと下位ノード３Ａ，３Ｂとの間、上位ノード２Ｂと下位ノード３Ｃとの間も親子関係が自動設定されている。これにより、最上位ノード１のテーブルＴＢ１には、各ノードの論理アドレスと通信アドレスとの対が既に書き込まれている。

ここで、１階層目の上位ノード２Ｂの下に、２階層目の下位ノード３Ｄが位置し、起動されたとする。この場合、下位ノード３Ｄは、最上位ノード１の通信アドレス＃０を予め保持しているため、最上位ノード１に対して上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信する（図１４）。この際、最上位ノード１に対して、下位ノード３Ｄの論理アドレス０２−０２および通信アドレス＃６が通知される。

最上位ノード１は、上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信し、このメッセージＳ１によって通知された論理アドレス０２−０２および通信アドレス＃６の対をテーブルＴＢ１に書き込む。また、通知された論理アドレス０２−０２のうち、最下位のアドレス部分を削除したアドレスすなわち論理アドレス「０２」に対応する通信アドレスが、テーブルＴＢ１に存在するか否かを検索する。この例では、最上位ノード１のテーブルＴＢ１には、論理アドレス０２のノードの通信アドレス＃４がすでに書き込まれているので、最上位ノード１は、下位ノード３Ｄに対して、通信アドレス＃４を含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を返送する（図１５）。

下位ノード３Ｄは、最上位ノード１から上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を受信することで、上位ノード２Ｂの通信アドレス＃４を取得することができる。そこで、通信アドレス＃４で特定されるノード、すなわち上位ノード２Ｂに対して、バインド要求メッセージＳ３を送信し（図１６）、自己の論理アドレス０２−０２および通信アドレス＃６を通知する。

上位ノード２Ｂは、下位ノード３Ｄからのバインド要求メッセージＳ３にて、論理アドレス０２−０２および通信アドレス＃６を受信するため、通知された論理アドレス０２−０２のうち、最下位の部分を削除したアドレスすなわち論理アドレス０２が、自身の論理アドレスと一致するかを調べる。この例では、自身の論理アドレスと一致するので、上位ノード２Ｂは、バインド要求メッセージＳ３で通知された通信アドレス＃６を、下位ノード３Ｄに対応する通信アドレスとして自己のメモリに記憶し、下位ノード３Ｄに対してバインド応答メッセージＳ４を送信する（図１７）。この時点で、上位ノード２Ｂから下位ノード３Ｄに対する通信が可能になる。

下位ノード３Ｄは、上位ノード２Ｂからのバインド応答メッセージＳ４を受信すると、バインド要求が受け付けられたと判断する。この時点で、下位ノード３Ｄから上位ノード２Ｂに対する送信が可能となり、論理アドレスと通信アドレスとの対応付けを手動で行うことなく、上位ノード−下位ノード間の双方向の通信が可能となる。

〔実施の形態１の問題点〕
上述した実施の形態１は、基本例であり、例えば図４（ｂ）に示した状態において、上位ノード２の論理アドレスが変更された場合や通信アドレスが変更された場合、下位ノード３は最上位ノード１から正しい上位のノードの通信アドレスを受信することができないという問題点（問題点１，２）がある。この問題点１，２について具体的に説明する。

〔問題点１〕
図１８に上位ノード２の論理アドレス０１が例えば０Ｘに変更された場合を示す。この場合、最上位ノード１および上位ノード２の通信可能圏内で下位ノード３を起動させると、下位ノード３から最上位ノード１に対して自ノードの論理アドレス０１−０１および通信アドレス＃２を含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１が送信される。

最上位ノード１は、下位ノード３からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信し、このメッセージＳ１中の論理アドレス０１−０１から上位の論理アドレスを０１として特定し、テーブルＴＢ１から論理アドレス０１と対として記憶されている通信アドレス＃１を取得し、この通信アドレス＃１を含む上位ノードアドレス応答メッセージＳ２を下位ノード３に送る。

この上位ノードアドレス応答メッセージＳ２に含まれる通信アドレス＃１は、論理アドレス０Ｘに変更された上位ノード２の通信アドレスであって、論理アドレスを「０１」とする上位のノードのものではない。したがって、下位ノード３は、最上位ノード１から正しい上位のノードの通信アドレスを取得できていない。

〔問題点２〕
図１９に上位ノード２の通信アドレス＃１が例えば＃Ｘに変更された場合を示す。この場合、最上位ノード１および上位ノード２の通信可能圏内で下位ノード３を起動させると、下位ノード３から最上位ノード１に対して自ノードの論理アドレス０１−０１および通信アドレス＃２を含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１が送信される。

最上位ノード１は、下位ノード３からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信し、このメッセージＳ１中の論理アドレス０１−０１から上位の論理アドレスを０１として特定し、テーブルＴＢ１から論理アドレス０１と対として記憶されている通信アドレス＃１を取得し、この通信アドレス＃１を含む上位ノードアドレス応答メッセージＳ２を下位ノード３に送る。

この上位ノードアドレス応答メッセージＳ２に含まれる通信アドレス＃１は、論理アドレスを「０１」とする上位ノード２のものではない。すなわち、論理アドレスを「０１」とする上位ノード２の通信アドレスは「＃Ｘ」であり、「＃１」はもはや上位ノード２の通信アドレスではない。したがって、下位ノード３は、最上位ノード１から正しい上位のノードの通信アドレスを取得できていない。

また、上述した実施の形態１では、例えば図９（ｃ）に示した状態において、上位ノード２の論理アドレスが変更された場合や通信アドレスが変更された場合、通信できていた各ノード間の通信が不能になったり、論理アドレスの従属関係が不一致となったりするという問題点（問題点３，４）がある。この問題点３，４について具体的に説明する。

〔問題点３〕
図２０に上位ノード２の論理アドレス０１が例えば０Ｘに変更された場合を示す。この場合、上位ノード２と下位ノード３との間の通信は続けられるが、下位ノード３の論理アドレス０１−０１は上位ノード２の論理アドレス０Ｘには従属しておらず、従属関係が不一致の上位ノード２と下位ノード３との間で通信が続けられることになる。

〔問題点４〕
図２１に上位ノード２の通信アドレス＃１が例えば＃Ｘに変更された場合を示す。この場合、最上位ノード１と上位ノード２との間の親子関係が断たれ、最上位ノード１と上位ノード２との間が通信不能となる。また、上位ノード２と下位ノード３との間の親子関係が断たれ、上位ノード２と下位ノード３との間が通信不能となる。

〔実施の形態２（改良例）〕
上述した実施の形態１の問題を改善した例が次に説明する実施の形態２である。図２２および図２３に実施の形態１の図５に対応するフローチャートを分割して示す。また、図２４に実施の形態１の図６に対応するフローチャートを示す。実施の形態１の図７のフローチャートはそのまま実施の形態２でも使用する。

〔問題点１の改善〕
図２５に、実施の形態１の問題点１を説明した図１８に対応する図として、実施の形態２において上位ノード２の論理アドレス０１が例えば０Ｘに変更された場合を示す。

この場合、上位ノード２は、論理アドレス０１が０Ｘに変更されると（図２２：ステップＳ４０２のＹＥＳ）、変更された論理アドレス０Ｘと通信アドレス＃１を含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を最上位ノード１に対して送信する（ステップＳ４０４）。

最上位ノード１は、上位ノード２からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信すると（図２４：ステップＳ５０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ１に含まれている論理アドレス０Ｘと通信アドレス＃１との対がテーブルＴＢ１に書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ５０２）。

この場合、論理アドレス０Ｘと通信アドレス＃１との対はテーブルＴＢ１に書き込まれていないので（ステップＳ５０２のＮＯ）、テーブルＴＢ１に論理アドレス０Ｘあるいは通信アドレス＃１が書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ５０３，５０４）。この場合、テーブルＴＢ１には論理アドレス０Ｘは書き込まれていないが（ステップＳ５０３のＮＯ）、通信アドレス＃１は書き込まれている（ステップＳ５０４のＹＥＳ）。そこで、テーブルＴＢ１に通信アドレス＃１と対として書き込まれている論理アドレス０１を更新し（ステップＳ５０７）、論理アドレス０Ｘとする。

そして、最上位ノード１は、メッセージＳ１に含まれている論理アドレス０Ｘから、この論理アドレス０Ｘが属する上位の論理アドレスを「００」として特定し（ステップＳ５０８）、この特定した上位の論理アドレス００から自己の通信アドレス＃０を問い合わされた上位のノードの通信アドレスとして取得し（ステップＳ５１０）、この取得した通信アドレス＃０を含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を上位ノード２に返送する（ステップＳ５１１）。

上位ノード２は、最上位ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を受信すると（図２２：ステップＳ４０５のＹＥＳ）、このメッセージＳ２に通信アドレスが含まれているか否かをチェックする（ステップＳ４０７）。この場合、上位ノード２は、メッセージＳ２に通信アドレス＃０が含まれていることを確認し（ステップＳ４０７のＹＥＳ）、このメッセージＳ２中の通信アドレス＃０を自己と通信を行う親ノードの通信アドレスとして記憶する（ステップＳ４１０）。

そして、上位ノード２は、その記憶した通信アドレス＃０によって特定される最上位ノード１に対して、自ノードの論理アドレス０Ｘおよび通信アドレス＃１を含むバインド要求メッセージＳ３を送信する（ステップＳ４１２）。

最上位ノード１は、上位ノード２からのバインド要求メッセージＳ３を受信すると（図７：ステップＳ３０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ３に含まれている論理アドレス０Ｘから、この論理アドレス０Ｘが属する上位の論理アドレスを「００」として特定し（ステップＳ３０２）、この特定した上位の論理アドレス００が自ノードの論理アドレスであることを確認し（ステップＳ３０３のＹＥＳ）、メッセージＳ３中の通信アドレス＃１を論理アドレス０Ｘと対として自己と通信を行う子ノードの通信アドレスとして記憶し（ステップＳ３０４）、上位ノード２に対してバインド応答メッセージＳ４を返送する（ステップＳ３０５）。この場合、最上位ノード１では、上位ノード２の子ノードとしての登録が論理アドレス０１と通信アドレス＃１との対から、論理アドレス０Ｘと通信アドレス＃１との対に書き替えられる。

上位ノード２の論理アドレスが「０Ｘ」に変更された後、最上位ノード１および上位ノード２の通信可能圏内で下位ノード３が起動されると、下位ノード３から最上位ノード１に対して自ノードの論理アドレス０１−０１および通信アドレス＃２を含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１が送信される。

最上位ノード１は、下位ノード３からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信すると（図２４：ステップＳ５０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ１に含まれている論理アドレス０１−０１と通信アドレス＃２との対がテーブルＴＢ１に書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ５０２）。

この場合、論理アドレス０１−０１と通信アドレス＃２との対はテーブルＴＢ１に書き込まれていないので（ステップＳ５０２のＮＯ）、テーブルＴＢ１に論理アドレス０１−０１あるいは通信アドレス＃２が書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ５０３，５０４）。この場合、テーブルＴＢ１には論理アドレス０１−０１も通信アドレス＃２も書き込まれていないので（ステップＳ５０３，Ｓ５０４のＮＯ）、テーブルＴＢ１に論理アドレス０１−０１と通信アドレス＃２との対を書き込む（ステップＳ５０５）。

そして、最上位ノード１は、メッセージＳ１中の論理アドレス０１−０１から、この論理アドレス０１が属する上位の論理アドレスを「０１」として特定し（ステップＳ５０８）、この特定した上位の論理アドレス０１がテーブルＴＢ１に書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ５０９）。この場合、論理アドレス０１はテーブルＴＢ１には書き込まれていないので（ステップＳ５０９のＮＯ）、上位のノードの通信アドレスがない旨を知らせる上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を下位ノード３に送信する（ステップＳ５１２）。

これにより、下位ノード３は、上位のノードの通信アドレスが最上位ノード１に登録されていないということを知ることができ、実施の形態１の問題点１が改善される。

〔問題点２の改善〕
図２６に、実施の形態１の問題点２を説明した図１９に対応する図として、実施の形態２において上位ノード２の通信アドレス＃１が例えば＃Ｘに変更された場合を示す。

この場合、上位ノード２は、通信アドレス＃１が＃Ｘに変更されると（図２２：ステップＳ４０３のＹＥＳ）、最上位ノード１に対して論理アドレス０１と変更された通信アドレス＃Ｘを含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信する（ステップＳ４０４）。

最上位ノード１は、上位ノード２からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信すると（図２４：ステップＳ５０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ１に含まれている論理アドレス０１と通信アドレス＃Ｘとの対がテーブルＴＢ１に書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ５０２）。

この場合、論理アドレス０１と通信アドレス＃Ｘとの対はテーブルＴＢ１に書き込まれていないので（ステップＳ５０２のＮＯ）、テーブルＴＢ１に論理アドレス０１あるいは通信アドレス＃Ｘが書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ５０３，５０４）。この場合、テーブルＴＢ１には論理アドレス０１は書き込まれているが（ステップＳ５０３のＹＥＳ）、通信アドレス＃Ｘは書き込まれていない（ステップＳ５０４のＮＯ）。そこで、テーブルＴＢ１に論理アドレス０１と対として書き込まれている通信アドレス＃１を更新し（ステップＳ５０６）、通信アドレス＃Ｘとする。

そして、最上位ノード１は、メッセージＳ１に含まれている論理アドレス０１から、この論理アドレス０１が属する上位の論理アドレスを「００」として特定し（ステップＳ５０８）、この特定した上位の論理アドレス００から自己の通信アドレス＃０を問い合わされた上位のノードの通信アドレスとして取得し（ステップＳ５１０）、この取得した通信アドレス＃０を含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を上位ノード２に返送する（ステップＳ５１１）。

上位ノード２は、最上位ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を受信すると（図２２：ステップＳ４０５のＹＥＳ）、このメッセージＳ２に通信アドレスが含まれているか否かをチェックする（ステップＳ４０７）。この場合、上位ノード２は、メッセージＳ２に通信アドレス＃０が含まれていることを確認し（ステップＳ４０７のＹＥＳ）、このメッセージＳ２中の通信アドレス＃０を自己と通信を行う親ノードの通信アドレスとして記憶する（ステップＳ４１０）。

そして、上位ノード２は、その記憶した通信アドレス＃０によって特定される最上位ノード１に対して、自ノードの論理アドレス０１および通信アドレス＃Ｘを含むバインド要求メッセージＳ３を送信する（ステップＳ４１２）。

最上位ノード１は、上位ノード２からのバインド要求メッセージＳ３を受信すると（図７：ステップＳ３０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ３に含まれている論理アドレス０Ｘから、この論理アドレス０Ｘが属する上位の論理アドレスを「００」として特定し（ステップＳ３０２）、この特定した上位の論理アドレス００が自ノードの論理アドレスであることを確認し（ステップＳ３０３のＹＥＳ）、メッセージＳ３中の通信アドレス＃Ｘを論理アドレス０１と対として自己と通信を行う子ノードの通信アドレスとして記憶し（ステップＳ３０４）、上位ノード２に対してバインド応答メッセージＳ４を返送する（ステップＳ３０５）。この場合、最上位ノード１では、上位ノード２の子ノードとしての登録が論理アドレス０１と通信アドレス＃１との対から、論理アドレス０１と通信アドレス＃Ｘとの対に書き替えられる。

上位ノード２の通信アドレスが「＃Ｘ」に変更された後、最上位ノード１および上位ノード２の通信可能圏内で下位ノード３が起動されると、下位ノード３から最上位ノード１に対して自ノードの論理アドレス０１−０１および通信アドレス＃２を含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１が送信される。

最上位ノード１は、下位ノード３からの上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信すると（図２４：ステップＳ５０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ１に含まれている論理アドレス０１−０１と通信アドレス＃２との対がテーブルＴＢ１に書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ５０２）。

この場合、論理アドレス０１−０１と通信アドレス＃２との対はテーブルＴＢ１に書き込まれていないので（ステップＳ５０２のＮＯ）、テーブルＴＢ１に論理アドレス０１−０１あるいは通信アドレス＃２が書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ５０３，５０４）。この場合、テーブルＴＢ１には論理アドレス０１−０１も通信アドレス＃２も書き込まれていないので（ステップＳ５０３，Ｓ５０４のＮＯ）、テーブルＴＢ１に論理アドレス０１−０１と通信アドレス＃２との対を書き込む（ステップＳ５０５）。

そして、最上位ノード１は、メッセージＳ１に含まれている論理アドレス０１−０１から、この論理アドレス０１が属する上位の論理アドレスを「０１」として特定し（ステップＳ５０８）、この特定した上位の論理アドレス０１がテーブルＴＢ１に書き込まれているか否かをチェックする（ステップＳ５０９）。この場合、論理アドレス０１はテーブルＴＢ１に書き込まれているので（ステップＳ５０９のＹＥＳ）、その論理アドレス０１と対としてテーブルＴＢ１に書き込まれている通信アドレス＃Ｘを問い合わされた上位のノードの通信アドレスとして取得し（ステップＳ５１０）、この取得した通信アドレス＃Ｘを含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を下位ノード３に返送する（ステップＳ５１１）。

これにより、下位ノード３は、論理アドレスを「０１」とする上位ノード２の変更後の通信アドレス＃Ｘを正しく取り込むことができ、間違った通信アドレスを最上位ノード１から取得するということながく、実施の形態１の問題点２が改善される。

〔問題点３の改善〕
図２７に、実施の形態１の問題点３を説明した図２０に対応する図として、実施の形態２において上位ノード２の論理アドレス０１が例えば０Ｘに変更された場合を示す。

この場合、上位ノード２は、論理アドレス０１が０Ｘに変更されると、最上位ノード１に対して変更された論理アドレス０Ｘと通信アドレス＃１を含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信する。これにより、図２５を用いて説明した場合と同様にして、最上位ノード１において、テーブルＴＢ１中の論理アドレス０１と通信アドレス＃１との対が論理アドレス０Ｘと通信アドレス＃１との対に書き替えられる。また、上位ノード２の子ノードとしての登録が論理アドレス０１と通信アドレス＃１との対から、論理アドレス０Ｘと通信アドレス＃１との対に書き替えられる。

この実施の形態２において、下位ノード３は、上位ノード２との間の親子関係の確立後（図２３：ステップＳ４１７）、最上位ノード１に対して自ノードの論理アドレス０１−０１および通信アドレス＃２を含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を定期的に送信する。

ここで、下位ノード３には、上位ノード２において論理アドレス０１が０Ｘに変更される前は、最上位ノード１から上位のノードの通信アドレスとして通信アドレス＃１を含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が返送されてくる（ステップＳ４１９）。

この場合、下位ノード３は、最上位ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２中の通信アドレスが現在親ノードとして登録されている通信アドレス＃１であることを確認し（ステップＳ４２２のＹＥＳ）、所定時間の経過を待って（ステップＳ４２３）、最上位ノード１に対して上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信する、という動作を繰り返す。

これに対して、上位ノード２において論理アドレス０１が０Ｘに変更されると、最上位ノード１からは上位のノードの通信アドレスがない旨を知らせる上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が返送されてくる（ステップＳ４１９）。

この場合、下位ノード３は、最上位ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２中に通信アドレスが存在しないことを確認し（ステップＳ４２１のＮＯ）、上位ノード２との間の親子関係を解消する（ステップＳ４２５）。

そして、所定時間の経過を待って（ステップＳ４２６）、ステップＳ４１８へ戻り、最上位ノード１に対する上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信する。以降、同様にして、この最上位ノード１への上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の送信が繰り返される。

これにより、上位ノード２と下位ノード３との間の通信が中断され、従属関係が不一致の上位ノード２と下位ノード３との間で通信が続けられるということがなく、実施の形態１の問題点３が改善される。

〔問題点４の改善〕
図２８に、実施の形態１の問題点４を説明した図２１に対応する図として、実施の形態２において上位ノード２の通信アドレス＃１が例えば＃Ｘに変更された場合を示す。

この場合、上位ノード２は、通信アドレス＃１が＃Ｘに変更されると、通信アドレス０１と変更された通信アドレス＃Ｘを含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を最上位ノード１に対して送信する。これにより、図２６を用いて説明した場合と同様にして、最上位ノード１において、テーブルＴＢ１中の論理アドレス０１と通信アドレス＃１との対が論理アドレス０１と通信アドレス＃Ｘとの対に書き替えられる。また、上位ノード２の子ノードとしての登録が論理アドレス０１と通信アドレス＃１との対から、論理アドレス０１と通信アドレス＃Ｘとの対に書き替えられる。これにより、上位ノード２と最上位ノード１との間に新たな親子関係が確立され、上位ノード２と最上位ノード１との間の通信が続けられる。

この実施の形態２において、下位ノード３は、上位ノード２との間の親子関係の確立後（図２３：ステップＳ４１７）、最上位ノード１に対して自ノードの論理アドレス０１−０１および通信アドレス＃２を含む上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を定期的に送信する。

ここで、下位ノード３には、上位ノード２において論理アドレス０１が０Ｘに変更される前は、最上位ノード１から上位のノードの通信アドレスとして通信アドレス＃１を含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が返送されてくる（ステップＳ４１９）。

この場合、下位ノード３は、最上位ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２中の通信アドレスが現在親ノードとして登録されている通信アドレス＃１であることを確認し（ステップＳ４２２のＹＥＳ）、所定時間の経過を待って（ステップＳ４２３）、最上位ノード１に対して上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信する、という動作を繰り返す。

これに対して、上位ノード２において通信アドレス＃１が＃Ｘに変更されると、最上位ノード１からは上位のノードの通信アドレスとして「＃Ｘ」を含む上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２が返送されてくる（ステップＳ４１９）。

この場合、下位ノード３は、最上位ノード１からの上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２中の通信アドレスが現在親ノードとして記憶されている通信アドレス＃１と異なっていることを確認し（ステップＳ４２２のＮＯ）、メッセージＳ２中の通信アドレス＃Ｘを新たな親ノードの通信アドレスとして更新する（ステップＳ４２４）。

そして、その更新した通信アドレス＃Ｘによって特定される上位ノード２に対して、自ノードの論理アドレス０１−０１および通信アドレス＃２を含むバインド要求メッセージＳ３を送信する（ステップＳ４１２）。

上位ノード２は、下位ノード３からのバインド要求メッセージＳ３を受信すると（図７：ステップＳ３０１のＹＥＳ）、このメッセージＳ３に含まれている論理アドレス０１−０１から、この論理アドレス０１−０１が属する上位の論理アドレスを「０１」として特定し（ステップＳ３０２）、この特定した上位の論理アドレス０１が自ノードの論理アドレスであることを確認し（ステップＳ３０３のＹＥＳ）、メッセージＳ３中の通信アドレス＃２を論理アドレス０１−０１と対として自己と通信を行う子ノードの通信アドレスとして記憶し（ステップＳ３０４）、下位ノード３に対してバインド応答メッセージＳ４を返送する（ステップＳ３０５）。これにより、下位ノード３と上位ノード２との間に新たな親子関係が確立され、下位ノード３と上位ノード２との間の通信が続けられる。

このようにして、上位ノード２において通信アドレスが変更されても、上位ノード２と最上位ノード１との間の通信が続けられ、また上位ノード２と下位ノード３との間の通信が続けられ、実施の形態１の問題点４が改善される。

図２９に上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信してからバインド応答メッセージＳ４を受信するまでの実施の形態２における下位ノード３の機能ブロック図を示す。この下位ノード３と同様の機能を上位ノード２も有している。なお、同図において、図１０と同一符号は図１０を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示す。

下位ノード３は、アドレス記憶部３−１、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２、上位ノード問い合わせ応答メッセージ受信部３−３、上位ノード通信アドレス取得部３−４、上位ノード通信アドレス記憶部３−５、バインド要求メッセージ送信部３−６およびバインド応答メッセージ受信部３−７に加え、親子関係解消部３−８と通信アドレス比較判定部３−９とを備えている。

この機能ブロック図において、上位ノード通信アドレス取得部３−４は、上位ノード問い合わせ応答メッセージ受信部３−３が受信した上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２に上位のノードの通信アドレスが含まれていない場合、親子関係解消部３−８に対して自ノードと上位のノードとの間の現在の親子関係の解消を指示する。

また、通信アドレス比較判定部３−９は、上位ノード通信アドレス取得部３−４が取得した上位のノードの通信アドレスと上位ノード通信アドレス記憶部３−５に記憶されている現在の親ノードの通信アドレスとを比較し、両者が一致していれば、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２に対して上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の再送信を指示する。両者が一致していなければ、上位ノード通信アドレス取得部３−４が取得した上位のノードの通信アドレスを上位ノード通信アドレス記憶部３−５に新たな親ノードの通信アドレスとして更新記憶させると共に、バインド要求メッセージ送信部３−６に対してバインド要求メッセージＳ３の送信を指示する。

また、バインド応答メッセージ送信部３−７は、上位のノードからバインド応答メッセージＳ４を受信した場合、すなわち上位のノードから親子関係の確立の知らせを受けた場合、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２に対して上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１の定期的な送信を指示する。

また、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２は、自ノードの起動時だけではなく、自ノードの論理アドレスが変更された場合や自ノードの通信アドレスが変更された場合にも上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を送信する。

この機能ブロック図において、アドレス記憶部３−１が本発明でいうアドレス記憶手段に相当し、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部３−２が上位ノードアドレス問い合わせ手段に相当し、上位ノード問い合わせ応答メッセージ受信部３−３，上位ノード通信アドレス取得部３−４，上位ノード通信アドレス記憶部３−５，バインド要求メッセージ送信部３−６，バインド応答メッセージ受信部３−７，親子関係解消部３−８および通信アドレス比較判定部３−９が親子関係確立要求手段に相当する。

なお、図２９に図示していないが、アドレス記憶部３−１には最上位ノードの通信アドレスも記憶されている。

図３０に上位ノードアドレス問い合わせメッセージＳ１を受信してから上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージＳ２を送信するまでの実施の形態２における最上位ノード１の機能ブロック図を示す。なお、同図において、図９と同一符号は図９を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示す。

最上位ノード１は、テーブルＴＢ１、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ受信部１−１、論理・通信アドレス取得部１−２、上位ノード論理アドレス特定部１−３、上位ノード通信アドレス取得部１−４および上位ノード問い合わせ応答メッセージ送信部１−５に加え、論理・通信アドレス変更確認部１−６を備えている。

論理・通信アドレス変更確認部１−６は、論理・通信アドレス取得部１−２が取得した論理アドレスおよび通信アドレスがテーブルＴＢ１に書き込まれているか否かをチェックし、取得した論理アドレスおよび通信アドレスの何れか一方がテーブルＴＢ１に書き込まれていれば、アドレスが変更されたと判断し、テーブルＴＢ１に書き込まれているその論理アドレスと通信アドレスとの対を取得した論理アドレスと通信アドレスとの対に書き替える。また、取得した論理アドレスおよび通信アドレスの何れも書き込まれていなければ、取得した論理アドレスと通信アドレスとの対をテーブルＴＢ１に追加する。

なお、この機能ブロックにおいて、上位ノードアドレス問い合わせメッセージ受信部１−１，論理・通信アドレス取得部１−２，論理通信アドレス変更確認部１−６およびテーブルＴＢ１が本発明でいう論理通信アドレス記憶手段に相当し、上位ノード論理アドレス特定部１−３および上位ノード通信アドレス取得部１−４が上位ノードアドレス検索手段に相当し、上位ノード問い合わせメッセージ送信部１−５が上位ノードアドレス問い合わせ応答手段に相当する。

本発明の無線通信システムは、通信幹線を無線化したツリー構造の中規模、大規模の監視制御システムなど様々な分野で利用することが可能である。具体的には、ＶＡＶ（可変風量調節）による居室内空調システムへの適用などが考えられる。

１…最上位ノード、２（２Ａ，２Ｂ）…上位ノード、３（３Ａ〜３Ｄ）…下位ノード、ＴＢ１…テーブル、Ｓ１…上位ノードアドレス問い合わせメッセージ、Ｓ２…上位ノードアドレス問い合わせ応答メッセージ、Ｓ３…バインド要求メッセージ、Ｓ４…バインド応答メッセージ、１−１…上位ノードアドレス問い合わせメッセージ受信部、１−２…論理・通信アドレス取得部、１−３…上位ノード論理アドレス特定部、１−４…上位ノード通信アドレス取得部、１−５…上位ノード問い合わせ応答メッセージ送信部、１−６…論理・通信アドレス変更確認部、アドレス記憶部２−１、バインド要求メッセージ受信部２−２、上位ノード論理アドレス特定部２−３、２−４…論理アドレス一致確認部、２−５…論理・通信アドレス取得部、２−６…下位ノード通信アドレス記憶部、２−７…バインド応答メッセージ送信部、３−１…アドレス記憶部、３−２…上位ノードアドレス問い合わせメッセージ送信部、３−３…上位ノード問い合わせ応答メッセージ受信部、３−４…上位ノード通信アドレス取得部、３−５…上位ノード通信アドレス記憶部、３−６…バインド要求メッセージ送信部、３−７…バインド応答メッセージ受信部、３−８…親子関係解消部、３−９…通信アドレス比較判定部。

Claims (4)

1. 最上層に位置する最上位ノードと、この最上位ノードの下層に位置する複数の上位ノードと、この上位ノードの下層に位置する複数の下位ノードとからなる少なくとも３階層以上の階層構造を有し、システム全体で統一された通信アドレスに基づいて各ノード間の通信を行う無線通信システムにおいて、
   前記上位ノードおよび前記下位ノードは、
   自ノードが属する階層に基づいて定められる論理アドレスおよび自ノードの通信アドレスを記憶するアドレス記憶手段と、
   少なくとも起動時、前記記憶されている自ノードの論理アドレスおよび自ノードの通信アドレスを含む上位ノードアドレス問い合わせ要求を前記最上位ノードに送信し、当該最上位ノードに自ノードが通信を行うべき上位のノードの通信アドレスを問い合わせる上位ノードアドレス問い合わせ手段と、
   前記上位ノードアドレス問い合わせ要求に応じ前記最上位ノードから送られてくる上位のノードの通信アドレスを自己と通信を行う親ノードの通信アドレスとして記憶するとともに、その通信アドレスによって特定される上位のノードに前記記憶されている自ノードの論理アドレスおよび自ノードの通信アドレスを含むバインド要求を送信し、当該上位のノードとの間の親子関係の確立を求める親子関係確立要求手段とを備え、
   前記最上位ノードは、
   前記上位ノードおよび前記下位ノードから送信されてくる各ノードのおよび自己の論理アドレスと通信アドレスとを対応づけて記憶する論理通信アドレス記憶手段と、
   前記上位ノードおよび前記下位ノードから送られてくる上位ノードアドレス問い合わせ要求に含まれている論理アドレスから、そのノードが通信を行うべき上位のノードの論理アドレスを特定し、前記記憶されている各ノードの論理アドレスと通信アドレスとの対応からその特定した上位のノードの通信アドレスを検索する上位ノードアドレス検索手段と、
   この上位ノードアドレス検索手段によって検索された上位のノードの通信アドレスを前記上位ノードアドレス問い合わせ要求の送信元のノードに返送する上位ノードアドレス問い合わせ応答手段とを備える
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 請求項１に記載された無線通信システムにおいて、
   前記親子関係確立要求手段は、
   前記上位のノードとの間の親子関係を確立できない場合、前記バインド要求を前記上位のノードに所定の間隔で繰り返し送信する
   ことを特徴とする無線通信システム。
3. 請求項２に記載された無線通信システムにおいて、
   前記親子関係確立要求手段は、
   前記バインド要求を所定回数送信しても前記上位のノードとの間の親子関係を確立できない場合、前記上位ノードアドレス問い合わせ手段からの前記最上位ノードへの前記上位ノードアドレス問い合わせ要求の送信を再度実行させる
   ことを特徴とする無線通信システム。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載された無線通信システムにおいて、
   前記最上位ノードおよび前記上位ノードは、
   前記バインド要求に含まれる論理アドレスが自ノードの論理アドレスに従属する下位の論理アドレスであった場合、そのバインド要求に含まれる通信アドレスを自己と通信を行う子ノードの通信アドレスとして記憶するとともに、そのバインド要求の送信元のノードに親子関係の確立を知らせるバインド要求応答手段
   を備えることを特徴とする無線通信システム。

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