JP7152476B2 - 無線経路制御方法、無線通信システム、無線ノード、及び、無線経路制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線経路制御方法、無線通信システム、無線ノード、及び、無線経路制御プログラムに関する。

既存のセルラー通信システムでは、ユーザ装置向けの無線アクセス回線を提供する基地局と、バックボーンネットワーク（コアネットワークと称されることもある）と、を有線のバックホール（ＢＨ）ネットワークによって接続する形態が多い。

一方で、新世代のモバイル通信を実現する１つの形態として、半径が数十メートルの無線通信エリアを提供する複数の無線ノード（例えば、基地局又はアクセスポイント）の間を、無線マルチホップによって接続するシステム又はネットワークが検討されている。

例えば、モバイル通信のインフラストラクチャの１つであるＢＨネットワークを無線マルチホップによって無線化することで、有線ケーブルの敷設を不要にでき、モバイル通信システムの導入に要する敷設コストを削減できる。

特開２００５－１４３０４６号公報 国際公開第２０１１／１０５３７１号

ＢＨネットワークのインフラストラクチャは、基地局のような固定に敷設された無線ノードを用いて構成されることが多い。そのため、ＢＨネットワークのインフラストラクチャに、移動可能な無線ノード（例えば、端末装置）が含まれる場合、経路制御が不適切になることがある。例えば、ＢＨネットワークにおける経路制御によって端末装置が信号の中継処理を担う無線ノードに位置付けられた場合、中継処理に伴って端末装置の消費電力が増大する。

本発明の目的の１つは、バックホールネットワークのインフラストラクチャに移動可能な無線ノードが含まれる場合に、適切な経路制御を実現することにある。

一態様に係る無線経路制御方法は、バックホールネットワークを構成する複数の無線ノードのうちの第１無線ノードから、ツリー経路における親ノードの選択に用いられる制御信号を送信し、前記複数の無線ノードのうち前記第１無線ノードとは異なる複数の第２無線ノードのそれぞれは、異なる経路から受信された複数の前記制御信号のそれぞれが伝搬した経路の電波伝搬品質を示す指標に基づいて、前記複数の制御信号それぞれの送信元ノードのうちの１つを親ノードに選択し、前記複数の第２無線ノードのうちの固定の無線ノードは、受信した前記制御信号を他の第２無線ノードへ送信し、前記複数の第２無線ノードのうちの移動可能な無線ノードは、受信した前記制御信号を終端する。

また、一態様に係る無線通信システムは、バックホールネットワークを構成する複数の無線ノードのうちの第１無線ノードであって、ツリー経路における親ノードの選択に用いられる制御信号を送信する第１無線ノードと、前記複数の無線ノードのうちの前記第１無線ノードとは異なる複数の第２無線ノードであって、異なる経路から受信された複数の前記制御信号のそれぞれが伝搬した経路の電波伝搬品質を示す指標に基づいて、前記複数の制御信号それぞれの送信元ノードのうちの１つを親ノードに決定する複数の第２無線ノードと、を備え、前記複数の第２無線ノードのうちの固定の無線ノードは、受信した前記制御信号を他の第２無線ノードへ送信し、前記複数の第２無線ノードのうちの移動可能な無線ノードは、受信した前記制御信号を終端する。

また、一態様に係る無線ノードは、バックホールネットワークを構成する複数の無線ノードのうちの第１無線ノードとは異なる複数の第２無線ノードの１つであって、前記第２無線ノードが移動可能であるか否かを示す情報を記憶部に設定する設定部と、前記第１無線ノードが送信した、ツリー経路における親ノードの選択に用いられる制御信号を受信する受信部と、異なる経路から受信された複数の前記制御信号のそれぞれが伝搬した経路の電波伝搬品質を示す指標に基づいて、前記複数の制御信号それぞれの送信元ノードのうちの１つを親ノードに決定する決定部と、前記情報が移動可能であることを示さない場合に、受信した前記制御信号の送信を行い、前記情報が移動可能であることを示す場合に、受信した前記制御信号を終端する送信部と、を備える。

また、一態様に係る無線経路制御プログラムは、バックホールネットワークを構成する複数の無線ノードのうちの第１無線ノードとは異なる複数の第２無線ノードの１つが備えるプロセッサに、前記第２無線ノードが移動可能であるか否かを示す情報を記憶部に設定し、前記第１無線ノードが送信した、ツリー経路における親ノードの選択に用いられる制御信号を受信し、異なる経路から受信された複数の前記制御信号のそれぞれが伝搬した経路の電波伝搬品質を示す指標に基づいて、前記複数の制御信号それぞれの送信元ノードのうちの１つを親ノードに決定し、前記情報が移動可能であることを示さない場合に、受信した前記制御信号の送信を行い、前記情報が移動可能であることを示す場合に、受信した前記制御信号を終端する、処理を実行させる。

バックホールネットワークのインフラストラクチャに移動可能な無線ノードが含まれる場合に、適切な経路制御を実現できる。

一実施形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 一実施形態に係るノード間の接続形態の一例を、個々のノードのプロトコル・スタックと併せて示す図である。 一実施形態に係るノードのハードウェア構成例を示すブロック図である。 一実施形態に係るノードの機能的な構成例を示すブロック図である。 図４に例示した制御部の機能的な構成例を示すブロック図である。 図１に例示したバックホール（ＢＨ）ネットワークを構成するノードのそれぞれによるツリー経路制御によって構築されるツリー経路の一例を示す図である。 図６に例示したツリー経路を成すスレーブノード（ＳＮ）のうちの１つがＶモード（vehicular mode）に設定された場合のツリー経路制御の一例を示す図である。 図７においてＶＳＮが移動した場合のツリー経路制御の一例を示す図である。 図７においてＶＳＮが移動した場合のツリー経路制御の一例を示す図である。 一実施形態に係るツリー経路制御を含むコアノード（ＣＮ）の動作例を示すフローチャートである。 一実施形態に係るツリー経路制御を含むＳＮの動作例を示すフローチャートである。 一実施形態に係る、Ｖモードに設定されたＳＮ（ＶＳＮ）の動作例を示すフローチャートである。

以下、図面を適宜参照して、実施の形態について説明する。本明細書の全体を通じて同一要素には、特に断らない限り、同一符号を付す。添付の図面と共に以下に記載される事項は、例示的な実施の形態を説明するためのものであり、唯一の実施の形態を示すためのものではない。例えば、実施の形態において動作の順序が示された場合、動作の順序は、全体的な動作として矛盾が生じない範囲で、適宜に変更されてもよい。

複数の実施形態及び／又は変形例を例示した場合、或る実施形態及び／又は変形例における一部の構成、機能及び／又は動作は、矛盾の生じない範囲で、他の実施形態及び／又は変形例に含まれてもよいし、他の実施形態及び／又は変形例の対応する構成、機能及び／又は動作に置き換えられてもよい。

また、実施の形態において、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、説明が不必要に冗長になること、及び／又は、技術的な事項又は概念が曖昧になることを回避して当業者の理解を容易にするために、公知又は周知の技術的な事項の詳細説明を省略する場合がある。また、実質的に同一の構成、機能及び／又は動作についての重複説明を省略する場合がある。

添付図面および以下の説明は、実施の形態の理解を助けるために提供されるものであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。また、以下の説明で使われる用語は、当業者の理解を助けるために他の用語に適宜に読み替えられてもよい。

＜システム構成例＞
図１は、一実施形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図１に示す無線通信システム１は、例示的に、複数のノード３を備える。図１には、非限定的な一例として、ノード番号＃０～＃１４を付して示す１５台のノード３が例示されている。ノード３の数は、２以上かつ１４未満でもよいし１６以上でもよい。

個々のノード３は、無線通信が可能な無線機器の一例である。そのため、ノード３のそれぞれは、「無線ノード３」と称されてもよい。無線通信には、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ａ／ｎ／ａｃ／ａｄ／ａｙといった無線ＬＡＮ（Local Area Network）関連規格に準拠した（あるいは、ベースとした）通信プロトコルが適用されてよい。

個々のノード３は、無線通信が可能なエリアを形成する。「無線通信が可能なエリア」は、「無線通信エリア」、「無線エリア」、「通信エリア」、「サービスエリア」、「カバレッジエリア」、又は、「カバーエリア」等と称されてもよい。無線ＬＡＮ関連規格に準拠した、あるいはベースとしたノード３が形成する無線通信エリアは、セルラー通信での呼称である「セル」に対応すると捉えてもよい。例えば、個々のノード３が形成する無線通信エリアは、「スモールセル」に分類される「フェムトセル」に相当すると捉えてもよい。

ノード３のそれぞれは、他のノード３のサービスエリアに位置する場合に、当該他のノード３と無線通信することが可能である。複数のノード３は、例えば、バックボーンネットワーク５と端末装置７との間の通信を無線によって中継する無線バックホール（ＢＨ）ネットワーク９を形成する。「無線ＢＨネットワーク」は、「無線」を省略して「ＢＨネットワーク」と称されてもよい。

「ＢＨネットワーク」は、「中継ネットワーク」と称されてもよい。ＢＨネットワーク９のエンティティである個々のノード３は、「中継ノード」と称されてもよい。

バックボーンネットワーク５は、例示的に、インターネット等の大規模な通信ネットワークである。「バックボーンネットワーク」は、「コアネットワーク」、又は、「グローバルネットワーク」に読み替えられてもよい。

ＢＨネットワーク９において無線信号が伝送される経路又は区間は、「無線ＢＨ通信路」、「無線ＢＨ伝送路」、「無線ＢＨ回線」、「無線ＢＨ接続」、又は、「無線ＢＨチャネル」と相互に読み替えられてもよい。これらの用語において、「無線」は省略されてもよく、また、「ＢＨ」は「中継（Ｒｅｌａｙ）」に読み替えられてもよい。

これに対し、例えば、端末装置７とＢＨネットワーク９との間において無線信号が伝送される区間は、「無線アクセス回線」、又は、「無線アクセスチャネル」と称されてよい。これらの用語において、「無線」は省略されてもよい。

なお、以下の説明において、「信号」という用語は、「フレーム」又は「パケット」といった、信号が時間的に区切られた単位の用語に読み替えられてもよい。

無線ＢＨ回線及び無線アクセス回線には、互いに異なる周波数（チャネル）が割り当てられてよい。非限定的な一例として、ＢＨ回線には、５ＧＨｚ帯（例えば、５．１５～５．８５ＧＨｚ）の周波数（チャネル）が割り当てられてよい。

アクセス回線には、２．４ＧＨｚ帯（例えば、２．４１２～２．４７２ＧＨｚ）の周波数（チャネル）が割り当てられてよい。ＢＨ回線に割り当てられる周波数とは異なる周波数であれば、アクセス回線に５ＧＨｚ帯の周波数が割り当てられてもよい。

５ＧＨｚ帯には、例えば、５．２ＧＨｚ帯（Ｗ５２：５１５０～５２５０ＭＨｚ）、５．３ＧＨｚ帯（Ｗ５３：５２５０～５３５０ＭＨｚ）、及び、５．６ＧＨｚ帯（Ｗ５６：５４７０～５７２５ＭＨｚ）のうちの少なくとも１つが含まれてよい。

Ｗ５２において利用可能なチャネル数は、３６ｃｈ、４０ｃｈ、４４ｃｈ及び４８ｃｈの４チャネルである。Ｗ５３において利用可能なチャネル数は、５２ｃｈ、５６ｃｈ、６０ｃｈ及び６４ｃｈの４チャネルである。Ｗ５６において利用可能なチャネル数は、１００ｃｈ、１０４ｃｈ、１０８ｃｈ、１１２ｃｈ、１１６ｃｈ、１２０ｃｈ、１２４ｃｈ、１２８ｃｈ、１３２ｃｈ、１３６ｃｈ及び１４０ｃｈの１１チャネルである。

したがって、例えば、アクセス回線に、Ｗ５２、Ｗ５３及びＷ５６のうちの１つ又は２つの周波数帯を割り当てる場合、ＢＨ回線には、Ｗ５２、Ｗ５３及びＷ５６のうち、アクセス回線に割り当てられない残りの１つ又は２つの周波数帯が割り当てられてよい。

複数のノード３のうちの一部のノード３は、バックボーンネットワーク５に有線接続されてよい。図１には、２つのノード＃０及びノード＃８が、バックボーンネットワーク５に有線接続された態様が例示されている。有線接続には、例えば、ＬＡＮケーブル、又は光ファイバケーブルが適用されてよい。

バックボーンネットワーク５に有線接続されたノード＃０及びノード＃８は、「コアノード（ＣＮ）」と称されてよい。ＢＨネットワーク９を形成する複数のノード３のうち、ＣＮ＃０及び＃８以外の個々のノード３は、「スレーブノード（ＳＮ）」と称されてよい。例えば図１において、ノード＃１～＃７及び＃９～＃１４は、いずれもＳＮである。ＣＮ３は、「第１無線ノード」の一例であり、ＳＮ３のそれぞれは、「第２無線ノード」の一例である。

なお、図１において、個々のノード３に付した＃０～＃１４は、個々のノード３の識別に用いられる情報（以下「ノード識別情報」と略称することがある）の一例である。ノード識別情報は、同じＢＨネットワーク９において個々のノード３を一意に識別可能な情報であればよく、例えば、ノード番号、機器の識別子、又は、アドレス情報等であってよい。アドレス情報の非限定的な一例は、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスである。

ＢＨネットワーク９は、１つのＣＮ３（＃０又は＃８）をルート（根）ノードとした１つ以上のツリー構造（「ツリートポロジ」と称されてもよい）を有してよい。例えば図１に示すように、ＢＨネットワーク９において、ＣＮ＃０をルートノードとした第１のツリートポロジと、ＣＮ＃８をルートノードとした第２のツリートポロジと、が構築されてよい。

別言すると、ＢＨネットワーク９において、ＣＮ３毎に「ツリートポロジ」が構築されてよい。ＢＨネットワーク９において構築される１つ以上の「ツリートポロジ」は、「ツリークラスタ」又は「ツリーサブクラスタ」等と称されてもよい。なお、ＢＨネットワーク９において、ＣＮ３の数は、２つに限られず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

ツリートポロジにおいて、子ノードを有さないＳＮ３は「葉（リーフ）ノード」と称されてよく、子ノードを有するＳＮ３は「内部ノード」と称されてよい。例えば図１において、ＳＮ＃２、＃３、＃６、＃７、＃１０、＃１１、＃１３、及び、＃１４は、いずれも「リーフノード」に相当する。また、ＳＮ＃１、＃４、＃５、＃９、及び、＃１２は、いずれも「内部ノード」に相当する。

無線ＢＨ回線には、コアノード３からリーフノード３へ向かう方向の「下り回線」と、リーフノード３からコアノード３へ向かう方向の「上り回線」と、が含まれてよい。「下り回線」及び「上り回線」は、それぞれ、セルラー通信における呼称に倣って「ダウンリンク（ＤＬ）」及び「アップリンク（ＵＬ）」と称されてもよい。

「下り回線」における信号（下り信号）の流れは、「ダウンストリーム」と称されてよく、「上り回線」における信号（上り信号）の流れは、「アップストリーム」と称されてよい。「下り信号」及び「上り信号」のそれぞれには、制御信号及びデータ信号が含まれてよい。「制御信号」には、「データ信号」には該当しない信号が含まれてよい。

なお、「子ノード」は、「下り回線」に着目した場合の、或るノードの下流に接続されたノード（下流ノード）に相当すると捉えてもよい。下り回線に着目した場合の、或るノードの上流に接続されたノードは、「親ノード」又は「上流ノード」と称されてもよい。「上り回線」に着目した場合、「子ノード」（下流ノード）と「親ノード」（上流ノード）との関係は、逆転する。

また、「下り回線」に着目した場合、「コアノード」は、「始点ノード」又は「起点ノード」と称されてもよく、「リーフノード」は、「終点ノード」あるいは「エッジノード」と称されてもよい。「内部ノード」は、「中間ノード」又は「中継ノード」と称されてもよい。

ＢＨネットワーク９におけるツリー構造の経路（ツリートポロジ）は、例えば、ＣＮ３から特定のＳＮ３に至る経路のメトリック（以下「経路メトリック」と略称することがある）に基づいて構築されてよい。経路メトリックには、ＣＮ３から特定のＳＮ３に至る無線区間の電波伝搬の品質又は性能を示す指標（以下「伝搬品質指標」と称する）が用いられてよい。

伝搬品質指標の非限定的な一例としては、無線信号の受信電力又は受信強度（例えば、ＲＳＳＩ；Received Signal Strength Indicator）、電波伝搬損失、及び、伝搬遅延等が挙げられる。「電波伝搬損失」は、「パスロス」に読み替えられてもよい。

伝搬品質指標には、以上の指標候補の中から選択された１つ又は２つ以上の組み合わせが用いられてよい。なお、本実施形態において、伝搬品質指標には、ホップ数といった経路の距離に関する指標は用いられなくてよい。

例えば、ＣＮ３を起点に信号（例えば、制御信号）を送信することで、制御信号の送信ノード３と受信ノード３との間の無線区間毎に、当該無線区間の電波伝搬損失を受信ノード３において求めることができる。

そして、受信ノード３のそれぞれが、求めた電波伝搬損失の情報を、制御信号に含めて送信することで、制御信号が伝搬した無線区間の累積的な電波伝搬損失の情報（別言すると、累積値）を、ノード３間で伝達できる。

個々のノード３は、例えば、制御信号の送信元である上流ノード候補毎に、累積的な電波伝搬損失に基づいて経路メトリックを計算し、上流ノード候補の中から、経路メトリックが例えば最小を示すノード３を１つ選ぶ。これにより、電波伝搬損失が最小となるツリー構造の経路が構築される。

ツリー構造の経路（以下「ツリー経路」と称することがある）は、ＣＮ３を起点に制御信号を定期又は不定期に送信することで、ダイナミックに、あるいは、アダプティブに更新することができる。

以下、このようなツリー経路の構築及び更新に関わる処理又は制御を、便宜的に、「ツリー経路制御」、あるいは「ダイナミックツリー経路制御」又は「アダプティブツリー経路制御」と称することがある。

また、本実施形態の無線ＢＨ回線において、下り信号（例えば、データ信号）は、ＣＮ３からツリー経路の下流へ向けて周期的間欠的に（別言すると、意図的な送信待機時間を待って）送信されてよい。このような周期的間欠的な送信を「ＩＰＴ」（Interminent Periodic Transmittion）と称することがある。

ＩＰＴでは、前掲の特許文献１に記載されるように、ＣＮ３が下流へ向けて送信する下り信号の送信周期（別言すると、送信間隔又は送信頻度）を周波数リユース間隔に応じて変化させる。周波数リユース間隔とは、同じ経路においてノード間干渉の発生が抑制されて同じ周波数を繰り返し再利用できる区間の長さ（距離）を表す。

周波数リユース間隔に応じた送信周期をＣＮ３に設定することで、例えば、複雑な輻輳制御を必要とせずに、無線ＢＨ回線におけるスループットの向上、別言すると、中継伝送効率の向上を図ることが可能となる。また、ＢＨネットワーク９における周波数リソースの利用効率を向上できる。

例えば、ノード間干渉の発生が抑制される周波数リユース間隔をＣＮ３に設定することにより、ツリートポロジにおいて単一の周波数を用いても、リーフノードにおいて観測されるスループットを、ホップ数に依存せずに、或る一定値以上に保つことができる。

上り回線については、例えば、ＳＮ３が、下り回線の周波数リユース間隔に応じた送信周期に連動した送信周期に従って上流へ向けて上り信号を送信することで、ＣＮ３において観測されるスループットの向上を図ることができる。

したがって、例えば、無線ＢＨ回線の下り回線と上り回線とに、同じ周波数（チャネル）を割り当ててＴＤＭＡ又はＴＤＤを実現することも容易である。なお、「ＴＤＭＡ」は、時分割多元アクセス（Time Division Multiple Access）の略称であり、「ＴＤＤ」は、時分割複信（Time Division Duplex）の略称である。

そのため、無線ＢＨ回線の下り回線と上り回線とに、異なる周波数の無線ＩＦを個別的に用いる必要がなく、共通の無線ＩＦを用いることが許容される。共通の無線ＩＦを用いることで、ノード３のコンパクト化及び／又は低コスト化を図ることができる。

ただし、無線ＢＨ回線の下り回線と上り回線とには、異なる周波数が割り当てられてもよい。無線ＢＨ回線の下り回線と上り回線とに異なる周波数を割り当てることで、例えばＴＤＭＡ又はＴＤＤを実現するＩＰＴ制御の簡易化を図ることができる。下り回線と上り回線とに異なる周波数を割り当てる場合であっても、ＢＨネットワーク９における周波数リソースの消費は、下り回線と上り回線との２チャネル分で足りる。

なお、ＢＨ回線の下り回線及び／又は上り回線の一部には、有線回線が含まれてもよい。ＢＨ回線の下り回線及び／又は上り回線の一部に有線回線が含まれる場合、有線区間の経路メトリックは、無線区間の伝搬損失よりも小さい所定値（例えば、最小値）によって計算されてよい。

端末装置７は、いずれかのＳＮ３のサービスエリアに位置する場合に、ＢＨネットワーク９を形成する複数のＳＮ３のいずれかに無線アクセス回線によって接続することで、ＢＨ回線経由でバックボーンネットワーク５と通信する。なお、端末装置７は、ＳＮ３の何れか（図１では、一例として、ＳＮ＃１４）に、有線回線（有線ＩＦ）によって接続されてもよい。非限定的な一例として、端末装置７は、携帯電話やスマートフォン、タブレット端末等の移動可能な端末であってよい。

無線アクセス回線には、例示的に、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）、及び、ＳＣ－ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）等のうちのいずれかが適用されてもよい。ＯＦＤＭＡは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ等の無線技術によって具現されてよい。

無線ＢＨ回線及び／又は無線アクセス回線における下り回線及び／又は上り回線の全部又は一部には、複数のアンテナ素子を有するアンテナアレイによるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）技術が適用されてもよい。

例えば、ＣＮ３－ＳＮ３間、ＳＮ３－ＳＮ３間、及び、ＳＮ３－端末装置７間のいずれか１つ以上の区間の下り回線及び／又は上り回線において、アンテナアレイを用いたビームフォーミングが行われてもよい。

なお、以下において、信号の「伝送」という用語は、信号の「中継」、「転送」、「伝搬」、「伝達」、「ルーティング」、又は、「フォワーディング」といった他の用語に相互に読み替えられてもよい。信号の「中継」は、信号の「ブリッジ」に読み替えられてもよい。

また、信号の「送信」という用語には、信号の「フラッディング」、「ブロードキャスト」、「マルチキャスト」、又は、「ユニキャスト」等の意味が含まれてよい。回線の「接続」という用語は、有線及び／又は無線の通信リンクが「確立」又は「リンクアップ」した状態を意味する、と捉えてもよい。

「装置」という用語は、「回路」、「デバイス」、「ユニット」、又は、「モジュール」といった用語に相互に読み替えられてもよい。「インタフェース（ＩＦ）」という用語は、「アダプタ」、「ボード」、「カード」、又は、「モジュール」、「チップ」といった用語に相互に読み替えられてもよい。

「端末装置」という用語は、移動局、移動端末、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、又は、クライアントといった用語に相互に読み替えられてもよい。

ノード３及び／又は端末装置７は、ＩｏＴ（Internet of Things）機器であってもよい。ＩｏＴによって、様々な「物」に無線通信機能が搭載され得る。無線通信機能を搭載した様々な「物」は、無線アクセス回線及び／又は無線ＢＨ回線を介してバックボーンネットワーク５に接続して通信を行なうことができる。

例えば、ＩｏＴ機器には、無線通信機能を具備したセンサデバイスやメータ（測定器）等が含まれてよい。センサデバイス及び／又はメータを搭載した監視カメラ及び／又は火災報知器のような、センシング機能及び／又はモニタ機能を有する機器がノード３及び／又は端末装置７に該当してもよい。したがって、ＢＨネットワーク９は、例えば、センサネットワーク及び／又は監視ネットワークに該当してもよい。なお、ＩｏＴ機器による無線通信は、ＭＴＣ（Machine Type Communications）と称されることがある。そのため、ＩｏＴ機器は、「ＭＴＣデバイス」と称されることがある。

＜ノード３のプロトコル・スタックの一例＞
図２に、ノード３間の接続形態の一例を、個々のノード３のプロトコル・スタックと併せて示す。図２には、バックボーンネットワーク５に有線回線によって接続されたＣＮ３と、ＣＮ３に対して、無線ＢＨ回線によってマルチホップ接続された２つのＳＮ３と、が示されている。

なお、図２のＣＮ３は、例えば図１のＣＮ＃０に対応し、図２の２つのＳＮ３は、それぞれ、図１のＳＮ＃１及びＳＮ＃５に対応すると捉えてよい。また、ＳＮ＃５には、無線アクセス回線によって端末装置７が接続され得る。

図２に示すように、ノード３のそれぞれは、例えば、物理（ＰＨＹ）レイヤ（レイヤ１：Ｌ１）、ＭＡＣレイヤ（レイヤ２：Ｌ２）、中継レイヤ、及び、レイヤ３（Ｌ３）以上の上位レイヤから構成されたプロトコル・スタックを有する。上位レイヤには、例えば、ＴＣＰ／ＩＰレイヤ、及び／又は、アプリケーションレイヤが含まれてよい。「ＴＣＰ／ＩＰ」は、「Transmission Control Protocol/Internet Protocol」の略記である。

「中継レイヤ」は、プロトコル・スタックにおいて、レイヤ２とレイヤ３との中間レイヤに位置するため、便宜的に「レイヤ２．５（Ｌ２．５）」と表記されてもよい。中継レイヤの処理に、既述の「アダプティブツリー経路制御」に関する処理、及び／又は、「ＩＰＴ」に関する処理（又は制御）が含まれてよい。

「中継レイヤ」をレイヤ２とレイヤ３との中間レイヤに位置付けることで、既存のＭＡＣレイヤの処理を改変しなくてもよいため、「中継レイヤ」処理の実装が容易である。中継レイヤ処理は、ソフトウェア、ミドルウェア、ファームウェア、及び、ハードウェアの中から選択された１つ以上によって具現されてもよい。

ノード３の物理レイヤは、例えば、１つの有線接続（有線ポート）と、２つの無線接続（無線ポート）と、を提供し、図２には、便宜的に、これら３つのポートが３つの「ＰＨＹ」ポートとして表されている。２つの無線ポートのうちの一方はＢＨ回線用であり、２つの無線ポートのうちの他方はアクセス回線用である。「ポート」は、「インタフェース（ＩＦ）」に読み替えられてもよい。

なお、図２においては、物理レイヤの３つのＰＨＹポートとの対応関係が視覚的に理解し易いように、便宜的に、ＭＡＣレイヤを３つに分割して示している。ただし、ＭＡＣレイヤの処理は、各ＰＨＹポートに共通でよい。

図２において、下り信号の流れに着目した場合、バックボーンネットワーク５からＣＮ＃０において受信された下り信号は、ＣＮ＃０の有線ポート（Ｌ１）、ＭＡＣレイヤ（Ｌ２）、及び、中継レイヤ（Ｌ２．５）を経由して、ＢＨ回線用の無線ポートから下流のＢＨ回線へ送信される。

ＣＮ＃０がＢＨ回線へ送信した下り信号は、次ホップであるＳＮ＃１におけるＢＨ回線用の無線ポートにて受信され、ＳＮ＃１のＭＡＣレイヤ及び中継レイヤを経由して、ＢＨ回線用の無線ポートから下流のＢＨ回線へ送信される。

ＳＮ＃１が下流のＢＨ回線へ送信した下り信号は、次ホップであるＳＮ＃５におけるＢＨ回線用の無線ポートにて受信され、ＳＮ＃５のＭＡＣレイヤを経由して、アクセス回線用の無線ポートから端末装置７へ送信される。ＢＨ回線からアクセス回線へ送信される下り信号は、中継レイヤを経由しなくてもよい。

上り信号については、上述した下り信号の経路とは逆の経路を辿って、端末装置７からＳＮ＃５、ＳＮ＃１、及び、ＣＮ＃０を経由してバックボーンネットワーク５へ送信される。

＜ノード３の構成例＞
（ノード３のハードウェア構成例）
次に、図３を参照して、ノード３のハードウェア構成例について説明する。なお、図３に例示した構成例は、ＣＮ３及びＳＮ３に共通でよい。図３に示すように、ノード３は、例えば、プロセッサ３１、メモリ３２、ストレージ３３、入出力（Ｉ／Ｏ）装置３４、無線ＩＦ３５及び３６、有線ＩＦ３７、有線ＩＦ３９、並びに、バス３８を備えてよい。

なお、図３に例示したハードウェア構成例において、ハードウェアの増減が適宜に行なわれてもよい。例えば、任意のハードウェアブロックの追加や削除、分割、任意の組み合わせでの統合、バス３８の追加又は削除等が、適宜に行なわれてよい。

無線ＩＦ３５、無線ＩＦ３６、及び、有線ＩＦ３７（又は、有線ＩＦ３９）は、それぞれ、図２のプロトコル・スタックにおいて例示した２つの無線ポート（ＰＨＹポート）、及び、１つの有線ポートに対応すると捉えてよい。

プロセッサ３１、メモリ３２、ストレージ３３、入出力装置３４、無線ＩＦ３５及び３６、並びに、有線ＩＦ３７及び３９は、例えば、バス３８に接続されて相互に通信することが可能である。バス３８の数は、１つでもよいし複数でもよい。

プロセッサ３１は、ノード３に複数備えられてもよい。また、ノード３における処理は、１つのプロセッサ３１によって実行されてもよいし、複数のプロセッサ３１によって実行されてもよい。１つ又は複数のプロセッサ３１において、複数の処理が、同時に、並列に、又は、逐次に実行されてもよいし、その他の手法によって実行されてもよい。なお、プロセッサ３１は、シングルコアプロセッサでもよいし、マルチコアプロセッサでもよい。プロセッサ３１は、１つ以上のチップを用いて実装されてよい。

ノード３が有する１つ又は複数の機能は、例示的に、プロセッサ３１及びメモリ３２等のハードウェアに、所定のソフトウェアを読み込ませることで実現される。なお、「ソフトウェア」は、「プログラム」、「アプリケーション」、「エンジン」、又は「ソフトウェアモジュール」といった他の用語に相互に読み替えられてもよい。

例えば、プロセッサ３１は、メモリ３２及びストレージ３３の一方又は双方に記憶されたデータの読み出し及び書き込みの一方又は双方を制御することで、プログラムを読み込んで実行する。なお、プログラムは、例えば、無線ＩＦ３５、無線ＩＦ３６、及び、有線ＩＦ３７の少なくとも１つによる電気通信回線を介した通信によって、ノード３に提供されてもよい。

プログラムは、ノード３における処理の全部又は一部をコンピュータに実行させるプログラムであってよい。プログラムに含まれるプログラムコードの実行に応じて、ノード３の１つ以上の機能が実現される。プログラムコードの全部又は一部は、メモリ３２又はストレージ３３に記憶されてもよいし、オペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として記述されてもよい。

例えば、プログラムは、図４及び図５により後述する機能ブロックを具現するプログラムコードを含んでよく、また、図１０～図１２により後述するフローチャートのいずれか１つ以上を実行するプログラムコードを含んでもよい。そのようなプログラムコードを含むプログラムは、便宜的に、「無線経路制御プログラム」と称されてよい。

プロセッサ３１は、処理部の一例であり、例えば、ＯＳを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ３１は、周辺装置とのインタフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）を用いて構成されてもよい。

また、プロセッサ３１は、例えば、プログラム及びデータの一方又は双方を、ストレージ３３からメモリ３２に読み出して各種の処理を実行する。

メモリ３２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であり、例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＳＳＤなどの少なくとも１つを用いて構成されてよい。なお、「ＲＯＭ」は、「Read Only Memory」の略称であり、「ＥＰＲＯＭ」は、「Erasable Programmable ＲＯＭ」の略称である。「ＥＥＰＲＯＭ」は、「Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ」の略称であり、「ＲＡＭ」は、「Random Access Memory」の略称であり、「ＳＳＤ」は、「Solid State Drive」の略称である。

メモリ３２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ、ワークメモリ、又は、主記憶装置と呼ばれてもよい。

ストレージ３３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であり、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フレキシブルディスク、磁気ストリップ等の少なくとも１つを用いて構成されてもよい。ストレージ３３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記録媒体は、例えば、メモリ３２及びストレージ３３の一方又は双方を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

入出力（Ｉ／Ｏ）装置３４は、ノード３の外部から信号の入力を受け付ける入力デバイス、及び、ノード３から外部へ信号を出力する出力デバイスの一例である。入力デバイスには、例示的に、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、及び、センサの１つ以上が含まれてよい。出力デバイスには、例示的に、ディスプレイ、スピーカ、及び、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）のような発光デバイスの１つ以上が含まれてよい。

ボタンには、例えば、電源ボタン及び／又はリセットボタンが含まれてよい。電源ボタンは、例えば、ノード３の起動及びシャットダウンのために操作される。リセット（又はリルート）ボタンは、例えば、ツリー経路の意図的なリセット、及び／又は、再構築（又は、リルート）を指示するために操作される。

なお、入出力装置３４は、入力と出力とで個別の構成でもよい。また、入出力装置３４は、例えば、タッチパネル式のディスプレイのように、入力と出力とが一体の構成であってもよい。

無線ＩＦ３５は、例示的に、端末装置７との間のアクセス回線における無線信号の送受信を行う。無線ＩＦ３５には、例えば、１つ以上のアンテナ３５０、図示を省略した、ベースバンド（ＢＢ）信号処理回路、ＭＡＣ処理回路、アップコンバータ、ダウンコンバータ、及び、増幅器が含まれてよい。

無線ＩＦ３５のＢＢ信号処理回路には、例示的に、送信信号を符号化及び変調するための符号化回路及び変調回路、並びに、受信信号を復調及び復号するための復調回路及び復号回路が含まれてよい。

無線ＩＦ３６は、例示的に、他のＳＮ３との間のＢＨ回線における無線信号の送受信を行う。無線ＩＦ３６には、無線ＩＦ３５と同様に、１つ以上のアンテナ３６０、図示を省略した、ＢＢ信号処理回路、ＭＡＣ処理回路、アップコンバータ、ダウンコンバータ、及び、増幅器が含まれてよい。

無線ＩＦ３６のＢＢ信号処理回路には、例示的に、送信信号を符号化及び変調するための符号化回路及び変調回路、並びに、受信信号を復調及び復号するための復調回路及び復号回路が含まれてよい。

なお、無線ＩＦ３５のアンテナ３５０及び無線ＩＦ３６のアンテナ３６０を、それぞれ、「アクセス回線アンテナ３５０」及び「ＢＨ回線アンテナ３６０」と称することがある。アクセス回線アンテナ３５０及びＢＨ回線アンテナ３６０の一方又は双方は、無指向性のオムニアンテナであってもよいし、指向性を制御可能なアンテナアレイであってもよい。複数の指向性アンテナを有するアンテナアレイによって、ビームフォーミングが実施されてもよい。

複数の指向性アンテナは、例えば、それぞれ異なる方向に向けて配置されていてもよい。例えば、６本の指向性アンテナが、６０度ずつずらして配置されてもよい。ＢＨネットワーク９において後述のツリー経路を構築する際に、ノード３において、通信相手の他のノード３と通信が可能なアンテナが複数存在した場合、通信品質（一例として、利得又は電力）が最良を示すアンテナによって他のノード３との無線接続を確立し、無線接続確立後のツリー経路の通信においても、当該アンテナの使用を継続することとしてもよい。ただし、無線接続の確立に使用するアンテナと、無線接続の確立後のツリー経路の通信に使用するアンテナと、は、異なってもよい。

有線ＩＦ３７は、例示的に、バックボーンネットワーク５、及び／又は、上流ノード３との間で有線による信号の送受信を行う。また、有線ＩＦ３９は、例示的に、端末装置７、及び／又は、下流ノード３との間で有線による信号の送受信を行う。有線ＩＦ３７及び３９には、例えば、イーサネット（登録商標）規格に準拠したネットワークインタフェースが用いられてよい。なお、有線ＩＦ３７は、少なくともＣＮ３に備えられていればよく、ＳＮ３には備えられなくてもよい（別言すると、ＳＮ３にとってはオプションであってもよい）。ただし、ＢＨ回線の一部が有線接続される場合、有線ＩＦ３７及び３９が当該有線接続に用いられてよい。

ノード３は、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡなどのハードウェアを含んで構成されてもよい。例えば、プロセッサ３１は、これらのハードウェアの少なくとも１つを含んで実装されてよい。当該ハードウェアにより、図４及び図５にて後述する各機能ブロックの一部又は全てが実現されてよい。

なお、「ＤＳＰ」は、「Digital Signal Processor」の略称であり、「ＡＳＩＣ」は、「Application Specific Integrated Circuit」の略称である。「ＰＬＤ」は、「Programmable Logic Device」の略称であり、「ＦＰＧＡ」は、「Field Programmable Gate Array」の略称である。

（ノード３の機能構成例）
次に、図４及び図５を参照して、ノード３の機能的な構成例について説明する。図４は、一実施形態に係るノード３の機能的な構成例を示すブロック図であり、図５は、図４に例示した制御部の機能的な構成例を示すブロック図である。

図４に示すように、ノード３は、機能的な構成に着目した場合、無線アクセス回線用の無線通信部３０１、無線ＢＨ回線用の無線通信部３０２、有線通信部３０３、制御部３０４、及び、記憶部３０５を備えてよい。

無線アクセス回線用の無線通信部３０１は、図３に例示した無線ＩＦ３５及びアクセス回線アンテナ３５０を含む機能ブロックである。無線ＢＨ回線用の無線通信部３０２は、図３に例示した無線ＩＦ３６及びＢＨ回線アンテナ３６０を含む機能ブロックである。

有線通信部３０３は、図３に例示した有線ＩＦ３７及び３９を含む機能ブロックである。また、記憶部３０５は、図３に例示した、メモリ３２及びストレージ３３の一方又は双方を含む機能ブロックである。

無線通信部３０１は、例えば、端末装置７宛の制御信号及び／又はデータ信号を送信する送信部と、端末装置７が送信した制御信号及び／又はデータ信号を受信する受信部と、を備えてよい。

無線通信部３０２は、例えば、他のノード３へ制御信号及び／又はデータ信号を送信する送信部と、他のノード３から制御信号及び／又はデータ信号を受信する受信部と、を備えてよい。

有線通信部３０３は、例えば、バックボーンネットワーク５へ制御信号及び／又はデータ信号を送信する送信部と、バックボーンネットワーク５から制御信号及び／又はデータ信号を受信する受信部と、を備えてよい。

制御部３０４は、ノード３の動作を統括的に制御する。例えば、制御部３０４は、無線通信部３０１、無線通信部３０２、及び、有線通信部３０３のいずれか１つ以上に制御信号を与えることによって、無線アクセス回線、無線ＢＨ回線、及び、有線回線のいずれか１つ以上を介した通信を制御する。

制御部３０４は、例えば図３に示したプロセッサ３１が記憶部３０５に記憶されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムを実行することによって具現される。

記憶部３０５は、例えば、上述したノード識別情報、及び、後述の経路メトリックを記憶する。後述のように、経路構築パケットに送信元ノード３の送信電力値が含められない場合には、送信元ノード３の送信電力値が記憶部３０５に記憶されてよい。

（制御部３０４の構成例）
図５に示すように、制御部３０４は、例示的に、スキャン処理部３４１と、ノード管理部３４２と、ツリー経路制御部３４３と、モード設定部３４４と、を備えてよい。

スキャン処理部３４１は、例えば、ノード３の起動に応じて当該ノード３の周辺（近傍）に位置する他のノード３の存在をスキャンして発見する。スキャンは、パッシブスキャンでもよいしアクティブスキャンでもよい。パッシブスキャンを例にすると、スキャン処理部３４１において、ビーコン信号が生成され、無線通信部３０２を通じて周辺エリアに送信される。

なお、ビーコン信号を受信可能な位置に存在するノード３を、「周辺ノード３」又は「近傍（neighboring）ノード３」と称する。

ビーコン信号には、例示的に、ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）又はＢＳＳＩＤ（Basic SSID）、ビーコン信号の送信周期、及び、使用可能なチャネル（周波数）をそれぞれ明示的又は暗示的に示す情報が含まれてよい。これらの情報は、便宜的に、「ＢＳＳ（Basic Service Set）関連情報と称されてよい。

なお、アクティブスキャンの場合には、プローブリクエスト信号が、スキャン処理部３４１において生成されて、無線通信部３０２を通じて周辺エリアに送信されてよい。プローブリクエスト信号は、例えば、周辺ノード３にビーコン信号の送信を促すために用いられる。パッシブスキャンにおいてビーコン信号が一定時間内に受信されない場合に、アクティブスキャンが実行されてもよい。

ノード管理部３４２は、例えば、周辺ノード３の情報（例えば、ノード識別情報及びＢＳＳ関連情報）を、記憶部３０５に記憶する。

ツリー経路制御部３４３は、周辺ノード３へ経路制御パケットを送信及び／又は受信することによって、ツリー経路の構築及び更新を制御する。

モード設定部３４４は、例えば、ノード３が移動可能である場合に、「モバイルモード」にて動作するか否かを示す情報（便宜的に「モード設定情報」と称してよい）を、ツリー経路制御部３４３に対して設定する。

なお、「モバイルモード」は、「Vehicular Mode」と称されてもよく、以下、略して「Ｖモード」と表記することがある。なお、「非Ｖモード」は、「静止モード」又は「固定モード」に読み替えられてもよい。

「Ｖモード」に設定されないＳＮ３には、「非Ｖモード」を示すモード設定情報が明示的に設定されたＳＮ３に限らず、暗示的に「非Ｖモード」に設定されたＳＮ３が含まれてもよい。例えば、「Ｖモード」を示すモード設定情報が設定されないＳＮ３は、暗示的に「非Ｖモード」に設定されたＳＮ３であると扱われてよい。

例えば、ＳＮ３においてＶモードが特別なモードであり、「非Ｖモード」がデフォルト（又はノーマル）モードである場合、「Ｖモード」を示すモード設定情報が設定されなければ、ＳＮ３は、「ノーマルモード」に設定されていると認識してよい。

モード設定情報は、例えば、入出力装置３４、無線ＩＦ３５、及び、無線ＩＦ３６のいずれか１つ以上を通じて、ノード３に与えられてよい。ノード３に与えられたモード設定情報は、例えば、記憶部３０５に記憶される。モード設定情報が記憶部３０５に記憶されたことをもって、モード設定情報を参照するツリー経路制御部３４３に対してモード設定がなされた、と捉えてもよい。

モード設定情報は、静的な情報として、予め記憶部３０５に記憶されていてもよい。静的なモード設定情報が記憶部３０５に記憶される場合、別言すると、モード変更が不要なノード３の場合、当該ノード３のモード設定部３４４は、その機能が無効化（又は、ディゼーブル）されてもよいし、ノード３に備えられなくてもよい。

例えば、有線回線によってバックボーンネットワーク５に接続されるＣＮ３については、固定設置でよいため、ＣＮ３のモード設定部３４４は、その機能が無効化（又は、ディゼーブル）されてもよいし、ＣＮ３に備えられなくてもよい。

ＳＮ３についても、例えば、固定設置されて移動の必要が無いことが予め分かっている場合には、当該ＳＮ３のモード設定部３４４は、その機能が無効化（又は、ディゼーブル）されてもよいし、当該ＳＮ３に備えられなくてもよい。移動が想定されるＳＮ３については、書き換え可能なモード設定情報が記憶部３０５に記憶されてよい。

「Ｖモード」に設定されるＳＮ３は、ＢＨネットワーク９を成す複数のＳＮ３のうちの一部でよい。例えば、ＢＨネットワーク９において、「Ｖモード」に設定されたＳＮ３と、「ノーマルモード」のＳＮ３と、が混在してもよい。

以下、「Ｖモード」に設定されたＳＮ３を、「ＶＳＮ３」と略記し、「Ｖモード」に設定されないＳＮ３を「非ＶＳＮ３」又は「ノーマルＳＮ３」と表記することがある。ＶＳＮ３は、ツリー経路において、「内部ノード」には該当しないように、別言すると、子ノードを有さない「リーフノード」に該当するように、ツリー経路制御を行う。

例えば、ＶＳＮ３のツリー経路制御部３４３は、ＣＮ３が送信した制御信号を、上流ノード３を介して、又は介さずに受信した場合、受信した制御信号を終端し、制御信号の更なる送信は（意図的に）行わない。

これにより、ＶＳＮ３は、経路メトリックに基づくツリー経路制御において、ＣＮ３又は他のＳＮ３の子ノードになることはあっても、他のＳＮ３の親ノードにはならない。別言すると、ＶＳＮ３は、ツリー経路の内部ノード（別言すると、中継ノード又は中間ノード）にはならない。

したがって、ＢＨネットワーク９において、例えば、ＣＮ３から複数回にわたって制御信号を送信することで、ＶＳＮ３が内部ノードから外れてリーフノードに該当するように、ツリー経路が構築又は更新される。

また、ＶＳＮ３は、ツリー経路のリーフノードとなるため、内部ノードのような中継処理を不要にできる。したがって、ＶＳＮ３の低消費電力化に寄与する。例えば、ＶＳＮ３には、後述するように、端末装置７が適用されてよいため、端末装置７の低消費電力化が可能である。したがって、容量に限りのある端末装置７のバッテリー消費を低減できる。

なお、ＶＳＮ３（ＶＳＮ３として動作する端末装置７を含む。以下において、同じ）は、後述するように、例えば、ツリー経路を成すＳＮ３の何れかが送信したビーコン信号を受信することにより、ツリー経路に参加（ジョイン）できる。

ツリー経路への参加後、ＶＳＮ３は、ＣＮ３が送信した１つ以上の制御信号を受信することにより、より適切な経路のエンティティとなるように、経路メトリックに基づいて親ノードを決定（選択）して更新する。

なお、ＶＳＮ３は、受信した制御信号（親ノードの選択に用いられる制御信号）の送信を行わない代わりに、当該ＶＳＮ３が親ノードの選択候補ではないことを示す情報を含む制御信号を送信（ブロードキャスト）してもよい。当該情報を含む制御信号を受信したＳＮ３は、ＶＳＮ３を親ノードに選択しない。これにより、ＶＳＮ３が受信した制御信号の送信を行わない場合と同様に、ＶＳＮ３がリーフノードに該当するように、ツリー経路が構築又は更新される。

（ツリー経路制御部３４３の構成例）
図５に例示したように、ツリー経路制御部３４３には、例えば、経路制御パケット生成部３４３１、経路メトリック計算部３４３２、及び、ツリー経路更新部３４３３が備えられてよい。

経路制御パケット生成部３４３１は、経路制御パケットを生成する。経路制御パケットは、ＢＨネットワーク９において、ＣＮ３において生成されて各ノード３に伝搬させる制御信号の一例である。例えば、ＣＮ３は、周辺ノード３へ制御信号をフラッディングする。

ＳＮ３（ただし、ＶＳＮ３を除く）は、制御信号を受信すると、当該制御信号を周辺ノード３へフラッディングする。このように、ＣＮ３から送信された制御信号は、ＢＨネットワーク９において、順次、あるいは連鎖的に、伝搬又は伝達される。

このとき、ＶＳＮ３を除くＳＮ３は、制御信号に、他の周辺ノード３に伝達する情報を付加してよい。制御信号に付加される情報の非限定的な一例は、経路メトリック計算部３４３２によって計算された経路メトリックである。

ＶＳＮ３の場合は、制御信号を受信しても、当該制御信号の更なるフラッディングは行わなずに終端する。

経路制御パケットには、例示的に、経路構築パケットと、リセットパケットと、が含まれてよい。これらのパケットの種別は、例えば、パケットヘッダのタイプ値によって識別されてよい。

経路構築パケットは、例えば、ツリー経路を構築又は更新する際に送信されるパケットである。経路構築パケットには、当該経路構築パケットが経由したノード３のそれぞれにおいて計算された経路メトリックが累積的に含められてよい。例えば、ノード３は、コアノードから自ノードの直前のノードまでの経路メトリックを経路構築パケットに含めて送信してもよい。

経路構築パケットを受信したＳＮ３は、累積的な経路メトリックを基に、複数の周辺ノード３のうち親ノードとなるノード３を決定する。

リセットパケットは、例えば、ＣＮ３がＳＮ３に対して、ツリー経路のクリアを要求する際に送信されるパケットである。リセットパケットを受信したＳＮ３は、ツリー経路に登録している周辺ノード３の情報をクリアする。

経路メトリック計算部３４３２は、例えば、受信した経路構築パケットの送信元である周辺ノード３との間の無線区間における伝搬品質指標を計算し、受信した経路構築パケットに含められている経路メトリックに、計算結果を加えることで新経路メトリックを求める。

ノード３間の無線区間の伝搬品質指標には、例示的に、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）が用いられてよい。例えば、ノード３間のＲＳＳＩを一定時間間隔で均一サンプリングした値の系列をＲｎ（ｎは１以上の整数）と表し、下記の式（１）によって、ＲＳＳＩの逐次平均（系列）Ａｎ[ｄＢ]を求める。なお、式（１）は、あくまでも例示であって、他の数式を用いてＲＳＳＩの逐次平均が求められてもよい。

式（１）によって表される逐次平均Ａｎは、「ｎ」の値が大きくなるにつれて当該確率過程の平均値に収束する。「ｎ」が、例えば、リセットパケットの送信（又は受信）後の経路構築パケットの送信回数（又は受信回数）を表すと捉えれば、回数ｎの増加に応じて、ノード３間のＲＳＳＩの逐次平均Ａｎは一定値に収束する。したがって、経路構築パケットの送信によって構築されるツリー経路は、漸近的に安定した経路に収束する。

また、経路メトリック計算部３４３２は、式（１）によって計算したＲＳＳＩの逐次平均Ａｎを用いて、例えば、経路構築パケットの送信元ノード３との間の無線区間における電波伝搬損失（パスロス）[ｄＢ]を下記の式（２）によって計算してよい。

なお、式（２）において、「ＴＸＰｏｗｅｒ」は、経路構築パケットの送信元ノード３の送信電力を表す。送信元ノード３の送信電力値は、個々のノード３において既知の値として例えば記憶部３０５に予め記憶されていてもよいし、送信元ノード３において経路構築パケットに含められてもよい。

そして、経路メトリック計算部３４３２は、式（２）によって計算したパスロスを、受信した経路構築パケットに含まれる累積的な経路メトリックに加算することで、新たな経路メトリックを求める。

したがって、経路メトリックは、ＣＮ３と１つ以上のＳＮ３との間の無線区間のパスロスの和を表す。経路構築パケットの受信毎に計算された経路メトリックは、例えば、記憶部３０５に記憶される。記憶部３０５に記憶された経路メトリックは、リセットパケットの受信によって例えば最大値に初期化されてよい。

ツリー経路更新部３４３３は、例えば、経路メトリック計算部３４３２によって計算された新経路メトリックが旧経路メトリックよりも小さい場合に、新経路メトリックに対応する上流ノードを親ノードに選択（更新）する。

ここで、構築されるツリー経路は、ツリー構造であるため、個々のＳＮ３に対する上流ノード３は必ず１つである。したがって、ツリー経路更新部３４３３は、例えば、複数の周辺ノード３のうちの何れか１つを親ノードに決定することで、ツリー経路を構築又は更新できる。

例えば、ツリー経路更新部３４３３は、異なる経路から受信された複数の経路構築パケットのそれぞれが伝搬した経路の経路メトリックに基づいて、上流方向から受信した制御信号それぞれの送信元ノード（親ノード候補）のうちの１つを親ノードに決定する。したがって、ツリー経路更新部３４３３は、親ノードを決定する決定部の一例である。

また、ＳＮ３のそれぞれにおいて、親ノードの決定（更新）は、経路構築パケットの受信毎に計算された経路メトリックの変化に応じて行われる。そのため、ＣＮ３による経路構築パケットの単位時間あたりの送信回数を変化させることで、ツリー経路の更新頻度を変更できる。

例えば、ＢＨネットワーク９の電波伝搬環境が変化し易い環境であるほど、ＣＮ３による経路構築パケットの単位時間あたりの送信回数を増やすことで、ＢＨネットワーク９の電波伝搬環境変化に対する追従性能を向上できる。

ここで、ＢＨネットワーク９の電波伝搬環境変化には、ＶＳＮ３の移動によってＶＳＮ３と、その親ノードであるＳＮ３（又はＣＮ３）と、の間の無線区間の電波伝搬環境変化が含まれる。したがって、上述したように電波伝搬環境変化に対する追従性能を向上できることは、ＶＳＮ３の移動に対する追従性能向上に寄与する。

なお、下流ノード３である子ノードについては、例えば、下り経路が構築された後に、下流ノード３から受信される肯定応答（ＡＣＫ）信号によって把握することができる。例えば、下流ノード３は、経路構築パケットを受信することによって経路メトリックを更新した場合、ＡＣＫ信号を経路構築パケットの送信元である親ノード３へ送信（ユニキャスト）する。ユニキャストするＡＣＫ信号には、例えば、当該ＡＣＫ信号の送信元である下流ノード３において記憶、管理されている、リンクアップ状態の無線リンクの情報が含められてよい。親ノード３は、下流ノード３からＡＣＫ信号を受信することによって、子ノードとして登録する周辺ノード３を決定できる。

＜動作例＞
以下、上述した無線通信システム１の動作例について説明する。
図６は、ＢＨネットワーク９を構成するノード３（例えば８つのノード＃０～＃７）のそれぞれによるツリー経路制御によって構築されるツリー経路の一例を示す図である。

図７は、図６に例示したツリー経路を成すＳＮ＃１～＃７のうちの１つ（例えば、ＳＮ＃４）がＶＳＮに設定された場合のツリー経路制御の一例を示す図である。図８は、図７においてＶＳＮ＃４が移動した場合のツリー経路制御の一例を示す図である。

図７の（Ａ）に例示したように、ＳＮ＃４がＶＳＮに設定された場合、ＢＨネットワーク９において、ＣＮ＃０を起点に、ＶＳＮ＃４ではないＳＮ＃１～＃３及びＳＮ＃５～＃７のそれぞれが経路構築パケットをフラッディングする。

図７の（Ａ）において、ＶＳＮ＃４は、ＳＮ＃１及びＳＮ＃５のサービスエリア内に位置していると仮定する。この場合、ＶＳＮ＃４は、ＳＮ＃１及びＳＮ＃５のそれぞれがフラッディングした経路構築パケットを受信する。

経路構築パケットの受信に応じて、ＶＳＮ＃４は、例えば、ＣＮ＃０からＳＮ＃１を経由してＶＳＮ＃４に至る第１経路と、ＣＮ＃０からＳＮ＃５を経由してＶＳＮ＃４に至る第２経路と、の各経路メトリックを計算する。

そして、ＶＳＮ＃４は、計算した各経路メトリックと、計算前に記憶（管理）していた第１経路の旧経路メトリックと、の中で、経路メトリックが他よりも小さい経路に対応する上流ノードを親ノードに選択し、記憶（管理）している親ノードの情報を更新する。なお、「親ノードの情報」を以下において「親ノード情報」と略称することがある。

例えば、計算した第１経路の経路メトリックが最小であった場合、ＶＳＮ＃４は、第１経路の上流ノードであるＳＮ＃１を親ノードに選択する。このケースは、新たな経路構築パケットが受信されても、ＶＳＮ＃４の親ノードが変更されないケースの一例である。計算された新経路メトリックによっては、ＶＳＮ＃４の親ノードに変更が生じるケースもある。

ここで、ＶＳＮ＃４は、上述のように経路構築パケットの受信に応じて経路メトリックを計算するが、「Ｖモード」に設定されているため、受信した経路構築パケットは終端し、新経路メトリックを経路構築パケットによってフラッディングすることは行わない。

そのため、例えば図７の（Ａ）において、ＶＳＮ＃４の子ノードであるＳＮ＃６に、新経路メトリックは伝達されない。ＳＮ＃６は、例えば、ＳＮ＃５から受信できた経路構築パケットに含まれている経路メトリックを基に、新経路メトリックを計算する。

計算した新経路メトリックが、それまでに記憶（管理）している経路メトリックよりも小さい場合、例えば図７の（Ｂ）に示すように、ＳＮ＃６は、ＳＮ＃５を新たな親ノードに選択して、管理する親ノード情報をＳＮ＃４からＳＮ＃６に変更（更新）する。

このように、ＢＨネットワーク９において、何れか１つ以上のＳＮ３がＶＳＮ３に設定された場合、当該ＶＳＮ３が内部ノードには該当しないように、別言すると、子ノードを有さないリーフノードに該当するように、ツリー経路が自律適応的に更新される。

次に、図７の（Ｂ）に例示したようなツリー経路の更新後、例えば図８の（Ａ）に示すように、ＶＳＮ＃４がＳＮ＃１及びＳＮ＃５のサービスエリアから外れてＳＮ＃６のサービスエリアに移動したケースを想定する。

このケースでは、ＶＳＮ＃４は、ＳＮ＃１及びＳＮ＃５から経路構築パケットを受信せず、ＳＮ＃６から経路構築パケットを受信できる。したがって、ＶＳＮ＃４は、図８の（Ａ）において、ＣＮ＃０からＳＮ＃１及びＳＮ＃５を経由してＳＮ＃６に到達した経路構築パケットをＳＮ＃６から受信する。

ＶＳＮ＃４は、ＳＮ＃６からの経路構築パケットの受信に応じて、新経路メトリックを計算し、新経路メトリックに基づいて親ノード３の選択を行う。例えば図８の（Ｂ）に示すように、ＶＳＮ＃４は、ＳＮ＃６を新たな親ノードに選択し、それまでに管理している親ノード情報をＳＮ＃４からＳＮ＃６に更新する。

このように、ＢＨネットワークにおいて、「Ｖモード」に設定されたＶＳＮ３が移動した場合、経路構築パケットに基づいた経路メトリックの計算によって、ＶＳＮ３の移動にに追従してツリー経路が自律適応的に更新される。

ここで、ＶＳＮ３は、端末装置７に該当すると捉えることもできる。別言すると、ＢＨネットワーク９のインフラストラクチャであるＳＮ３に、端末装置７を利用することもできる。例えば、端末装置７は、ＢＨネットワーク９を構成するＳＮ３の何れか１つを親ノードに有するＶＳＮ３として動作してよい。以下、「ＶＳＮ」として動作する「端末装置」を、便宜的に、「端末装置（ＶＳＮ）」と表記する。

例えば図８に示したＶＳＮ＃４の移動は、図９に例示するように、端末装置（ＶＳＮ）＃４の移動と捉えることができる。図８にて説明したように、端末装置（ＶＳＮ）＃４の移動に追従して新たなツリー経路が構築（更新）されるため、図９において、端末装置（ＶＳＮ）＃４は、ソースＳＮ＃１からターゲットＳＮ＃６へＨＯ（ハンドオーバ又はハンドオフ）できる。ＢＨネットワーク９におけるＢＨ回線には、同じ周波数が割り当てられてよいため、端末装置（ＶＳＮ）＃４は、ソースＳＮ＃１からターゲットＳＮ＃６へソフトＨＯできる。

ここで、端末装置（ＶＳＮ）＃４は、親ノードであるＳＮ＃１又はＳＮ＃６と、無線ＢＨ回線によって接続してよいため、端末装置（ＶＳＮ）＃４には、無線アクセス回線用の周波数が個別的に割り当てられなくてもよい。例えば、無線アクセス回線と無線ＢＨ回線とに同じ周波数が割り当てることが許容される。

そのため、端末装置（ＶＳＮ）３においては、例えば図３に例示した無線ＩＦ３５及び３６（図４に例示した無線通信部３０１及び３０２）を、アクセス回線とＢＨ回線との区別なく、共用化することが許容される。あるいは、無線ＩＦ３５及び３６（無線通信部３０１及び３０２）の一方を削減することが許容される。したがって、端末装置（ＶＳＮ）３の小型化、低コスト化、及び／又は、低消費電力化に寄与する。

別言すると、図９に例示したシステム形態は、端末装置（ＶＳＮ）３がＢＨ回線のインフラストラクチャの一部として動作することで、ＢＨ回線のインフラストラクチャと端末装置との境界を無くした形態と云える。また、図９に例示したシステム形態は、無線アクセス回線と無線ＢＨ回線とが融合した形態であるとも云える。

セルラー通信において、マクロセルよりも狭小化された多数のスモールセルがマクロセル内に重畳して配置される時代において、上述のように端末装置をＢＨ回線のインフラストラクチャに使用できることは、ポストセルラー通信の形態として有望である。

次に、以下では、ＣＮ３及びＳＮ３のそれぞれに着目した動作例について、図１０～図１２を用いて説明する。なお、ＳＮ３には、ＶＳＮ３及び端末装置（ＶＳＮ）３の一方又は双方が含まれてよい。

（ＣＮの動作例）
図１０は、一実施形態に係るツリー経路制御を含むＣＮ３の動作例を示すフローチャートである。図１０のフローチャートは、ＣＮ３の制御部３０４（例えば、ノード管理部３４２とツリー経路制御部３４３との連携）によって実行されると捉えてよい。

図１０に示すように、ＣＮ３は、例えば、特定のイベントが検出されたか否かを監視する（Ｓ１１；ＮＯ）。「特定のイベント」には、例えば、ＣＮ３が起動されたこと、リセットボタンが操作されたこと、及び、特定のタイミングが到来したこと、が含まれてよい。「特定のタイミング」の一例は、例えば、経路制御パケットを定期又は不定期に送信するために設定された送信タイミングである。

定期的に経路制御パケットを送信する場合の送信周期は一定でもよいし、本実施形態において構築されるツリー経路は、漸近的に安定することから、図１０のフローチャートが実行される回数に応じて変更されてもよい。また、例えば週末や、一日のうちの夜間と昼間などの時間帯に応じてツリー経路が更新されるように、所定の時刻が「特定のタイミング」に設定されてもよい。

特定のイベントが検出された場合（Ｓ１１；ＹＥＳ）、ＣＮ３は、経路制御パケットを生成し、例えば無線通信部３０２を通じて、経路制御パケットを送信（フラッディング）する（Ｓ１２）。

例えば、ＣＮ３の起動が検出された場合、及び、経路構築パケットの送信タイミングが検出された場合には、経路構築パケットが周辺ＳＮ３に送信される。リセットボタンの操作が検出された場合、及び、リセットパケットの送信タイミングが検出された場合には、リセットパケットが周辺ＳＮ３に送信される。

経路制御パケットの送信後、ＣＮ３は、例えば、周辺ノード３の何れか１つ以上から経路制御パケットが無線通信部３０２を通じて受信されるか否かを監視する（Ｓ１３）。経路制御パケットが受信されるか否かを監視することは、経路制御パケットの受信を待機すること、と読み替えられてもよい。

周辺ノード３の何れか１つ以上から経路制御パケットが受信された場合（Ｓ１３；ＹＥＳ）、ＣＮ３は、例えば、ノード管理部３４２によって、子ノードの管理を行う（Ｓ１４）。

例えば、ＣＮ３の周辺ノード３から新たに経路制御パケットが受信された場合、ＣＮ３は、受信した経路制御パケットの送信元ノードのノード識別情報を、子ノードの情報として記憶部３０５に記憶して登録する。

受信した経路制御パケットが、記憶部３０５に登録済みのノード識別情報を送信元とするパケットである場合、ＣＮ３は、受信した経路制御パケットが、登録済みの送信元とは異なるＳＮ３を経由したパケットであるか否かを確認する。

例えば、ＳＮ３のそれぞれが後述するように経路メトリックを経路制御パケットに含める際に、それぞれのノード識別情報を併せて含めることで、ＣＮ３は、受信した経路制御パケットが経由した経路の異同を識別できる。

受信した経路制御パケットが登録済みの子ノードとは異なるＳＮ３を経由したパケットである場合、ＣＮ３は、記憶部３０５に登録済みの子ノードの情報を削除してよい。

受信した経路制御パケットが登録済みの子ノードとは異なるＳＮ３を経由したパケットではない場合、ＣＮ３は、記憶部３０５に登録済みの子ノードの情報を維持する。

その後、ＣＮ３は、一定時間（例えば、経路制御パケットの送信間隔）が経過（タイムアウト）したか否かを監視する（Ｓ１５）。なお、処理Ｓ１４において、経路制御パケットが受信されない場合（ＮＯ）、ＣＮ３は、処理Ｓ１４をスキップして、Ｓ１５に処理を移行する。

タイムアウトが検出されない場合（Ｓ１５；ＮＯ）、ＣＮ３は、処理をＳ１３に移行する。

一方、タイムアウトが検出された場合（Ｓ１５；ＹＥＳ）、ＣＮ３は、例えば、更に一定時間（例えば、ツリー経路制御に与えられた時間）が経過（タイムアウト）したか否かを監視する（Ｓ１６）。

タイムアウトが検出されない場合（Ｓ１６；ＮＯ）、ＣＮ３の制御部３０４は、処理をＳ１１に移行する。

一方、タイムアウトが検出された場合（Ｓ１６；ＹＥＳ）、ＣＮ３の制御部３０４は、ツリー経路制御を終了する。

以上のように、ＣＮ３は、与えられたツリー経路制御の時間において、経路制御パケットの送信と、子ノードの管理と、を繰り返し行うことで、ＣＮ３を頂点とするツリー経路において、ＣＮ３の子ノードとして管理するＳＮ３をアダプティブに更新してゆく。

（ＳＮの動作例）
次に、図１１を参照して、ＳＮ３の動作例について説明する。図１１のフローチャートは、ＳＮ３の制御部３０４（例えば、ノード管理部３４２とツリー経路制御部３４３との連携）によって実行されると捉えてよい。なお、ＳＮ３には、ＶＳＮ３及び端末装置（ＶＳＮ）３の一方又は双方が含まれてよい。

ＳＮ３は、例えば無線通信部３０２において経路制御パケットが受信されるか否かを監視する（Ｓ２１；ＮＯ）。

経路制御パケットの受信が検出された場合（Ｓ２１；ＹＥＳ）、ＳＮ３は、経路制御パケットの種別を確認する。例えば、ＳＮ３は、受信した経路制御パケットが、リセットパケットであるか経路構築パケットであるかを確認する（Ｓ２２及びＳ２４）。

受信した経路制御パケットが、リセットパケットの場合（Ｓ２２；ＹＥＳ）、ＳＮ３は、初期化処理を行う（Ｓ２３）。初期化処理には、例えば、以下の処理が含まれてよい。
・記憶部３０５に登録済みの周辺ノード情報の削除
・記憶部３０５における経路メトリックの初期値（例えば、最大値）への初期化

初期化処理の後、制御部３０４は、例えば、受信したリセットパケットを周辺ＳＮ３へ送信（フラッディング）する（Ｓ２３ａ）。なお、リセットパケットには、識別子（ＩＤ）が含められてよい。ノード３のそれぞれは、受信したリセットパケットに含まれるＩＤを記憶しておいてよい。

ノード３のそれぞれは、受信したリセットパケットのＩＤが、記憶したＩＤと一致する場合、別言すると、過去に送信（転送）したリセットパケットであることを示す場合、当該リセットパケットの更なる送信は行わない。これにより、リセットパケットがＢＨネットワーク９においてループすることを防止できる。

一方、受信した経路制御パケットがリセットパケットでない場合（Ｓ２２；ＮＯ）、ＳＮ３は、当該経路制御パケットが経路構築パケットであるか否かを確認する（Ｓ２４）。

受信した経路制御パケットが経路構築パケットである場合（Ｓ２４；ＹＥＳ）、ＳＮ３は、経路構築パケットを受信した無線区間の伝搬品質指標（例えば、電波伝搬損失）を計算する（Ｓ２５）。

計算した電波伝搬損失を基に、制御部３０４は、経路メトリックを計算する（Ｓ２６）。例えば、ＳＮ３は、計算した電波伝搬損失と、受信した経路構築パケットに含められている伝搬品質指標と、を加算することによって、累積的な電波伝搬損失を新経路メトリックとして計算する。

そして、ＳＮ３は、新経路メトリックと、新経路メトリックが計算される前に記憶していた旧経路メトリックと、を比較して、経路メトリックの更新要否を判断する（Ｓ２７）。

例えば、ＳＮ３は、旧経路メトリックよりも新経路メトリックの方が小さい場合に、旧経路メトリックを新経路メトリックに更新すると判断する（Ｓ２７；ＹＥＳ）。当該判断に応じて、ＳＮ３は、周辺ノード情報において新経路メトリックに対応する上流ノード３を親ノードに選択して更新する（Ｓ２８）。

親ノードの更新後、ＳＮ３は、「Ｖモード」に設定されているか否かを確認する（Ｓ２９）。「Ｖモード」に設定されていない場合（Ｓ２９；ＮＯ）、ＳＮ３は、例えば、新経路メトリックを含む経路構築パケットを、周辺ＳＮ３へ送信する（Ｓ３０）。

一方、「Ｖモード」に設定されている場合（Ｓ２９；ＹＥＳ）、ＳＮ（ＶＳＮ）３は、処理Ｓ３０をスキップして（別言すると、終端して）、新経路メトリックを含む経路構築パケットの送信を行わない。

その後、制御部３０４は、一定時間（例えば、ツリー経路制御に与えられた時間）が経過（タイムアウト）したか否かを監視する（Ｓ３１）。

タイムアウトが検出されない場合（Ｓ３１；ＮＯ）、ＳＮ３は、処理を経路制御パケットの受信監視処理（Ｓ２１）に移行する。一方、タイムアウトが検出された場合（Ｓ３１；ＹＥＳ）、ＳＮ３は、ツリー経路制御を終了してよい。

なお、受信した経路制御パケットがリセットパケット及び経路構築パケットのいずれでもない場合（Ｓ２２及びＳ２４；ＮＯ）、ＳＮ３は、処理を経路制御パケットの受信監視処理（Ｓ２１）に移行してよい。

また、計算した新経路メトリックが旧経路メトリック以上であり、親ノードの更新が不要と判断した場合（Ｓ２７；ＮＯ）も、ＳＮ３は、処理を経路制御パケットの受信監視処理（Ｓ２１）に移行してよい。

以上のように、ＳＮ３は、経路構築パケットの受信毎に、経路メトリックに基づいてツリー経路において選択（又は管理）する親ノードをアダプティブに更新してゆく。したがって、ＢＨネットワーク９を構成する無線区間（別言すると、無線ＢＨ回線）の電波伝搬環境の変化に追従して、より適切なツリー経路が構築及び更新される。

また、ＶＳＮ３は、経路構築パケットを受信した場合、当該経路構築パケットを終端し、更なる経路構築パケットの送信は行わないため、ツリー経路の中継ノードからは外れる。したがって、ＶＳＮ３は、ノーマルモードのＳＮ３とは異なり、パケット（経路制御パケット及びデータパケットの双方が含まれてよい）の中継処理を行わなくてよい。よって、ＶＳＮ３の低消費電力化が可能である。

（端末装置のツリー経路への参加）
次に、端末装置７がツリー経路に参加してＶＳＮ３として動作する手順の一例について、図１２のフローチャートを用いて説明する。

端末装置７は、例えば、起動に応じてビーコン信号が受信されるか否かを監視する（Ｓ４１；ＮＯ）。ビーコン信号の受信を監視することは、ビーコン信号の受信を待機すること、と読み替えられてもよい。

ビーコン信号が受信された場合、端末装置７は、に含まれる周辺ノード情報を、例えば記憶部３０５に記憶して管理し、また、受信したビーコン信号の送信元ＳＮ３とアソシエーション手続（association procedure）を行う（Ｓ４２）。

アソシエーション手続によって、端末装置７は、ビーコン信号の送信元ＳＮ３が属するツリー経路に参加する。なお、端末装置７は、アクティブスキャンのプローブリクエスト信号を周辺ノード３に送信することによって、処理Ｓ４１において、ビーコン信号の受信を待機してもよい。

端末装置７は、ツリー経路への参加後、図１１に例示したフローチャートに従って動作する（Ｓ４３）。例えば、図１１において説明したとおり、端末装置７は、ＶＳＮ３と同じく、経路構築パケットの受信毎に、経路メトリックに基づいてツリー経路において選択（又は管理）する親ノードをアダプティブに更新してゆく。

なお、端末装置７が、ツリー経路の参加後に、選択する親ノードを更新する処理は、経路構築パケットの受信に限らず、ビーコン信号の受信によって行われてもよい。ビーコン信号は、経路構築パケットよりも高い頻度で送信されてよい。この場合、端末装置７による親ノードの選択、更新の機会（別言すると、頻度）を増加できる。

なお、端末装置７においては、図１１の処理Ｓ２９において「Ｖモード」が設定されている（ＹＥＳ）と判定されるため、新経路メトリックを含む経路構築パケットの送信は行われない（スキップされる）。端末装置７の「Ｖモード」の設定は、例えば、周辺ノード３からのビーコン信号の受信によって行われてもよいし、処理Ｓ４２におけるアソシエーション手続において行われてもよい。

以上のように、ＶＳＮ３として動作する端末装置７は、ＢＨネットワーク９を構成する複数のＳＮ３のうち、ビーコン信号を受信できたＳＮ３とアソシエーション手続を行うため、ＢＨネットワーク９へのクイックな参加が可能になる。

そして、端末装置７は、経路構築パケットの受信によって、経路メトリックに基づいて親ノードを決定した後、受信した経路構築パケットを終端し、受信した経路構築パケットの更なる送信は行わない。これにより、ＣＮ３が経路構築パケットを送信する毎に、端末装置７は中継ノードに該当しないようにツリー経路が適応的に更新されてゆく。

したがって、端末装置７は、パケットの中継処理を行わなくていため、端末装置７の消費電力を低減できる。よって、容量に限りのある端末装置７のバッテリー消費を低減できる。

１ 無線通信システム
３ 無線ノード
５ バックボーンネットワーク
７ 端末装置
９ バックホール（ＢＨ）ネットワーク
３１ プロセッサ
３２ メモリ
３３ ストレージ
３４ 入出力（Ｉ／Ｏ）装置
３５，３６ 無線インタフェース（ＩＦ）
３７，３９ 有線インタフェース（ＩＦ）
３８ バス
３０１，３０２ 無線通信部
３０３ 有線通信部
３０４ 制御部
３０５ 記憶部
３４１ スキャン処理部
３４２ ノード管理部
３４３ ツリー経路制御部
３４４ モード設定部
３５０，３６０ アンテナ
３４３１ 経路制御パケット生成部
３４３２ 経路メトリック計算部
３４３３ ツリー経路更新部

Claims (7)

1. バックホールネットワークを構成する複数の無線ノードのうちの第１無線ノードから、ツリー経路における親ノードの選択に用いられる制御信号を送信し、
   前記複数の無線ノードのうち前記第１無線ノードとは異なる複数の第２無線ノードのそれぞれは、異なる経路から受信された複数の前記制御信号のそれぞれが伝搬した経路の電波伝搬品質を示す指標に基づいて、前記複数の制御信号それぞれの送信元ノードのうちの１つを親ノードに選択し、
   前記複数の第２無線ノードのうちの第１状態の無線ノードは、受信した前記制御信号を他の第２無線ノードへ送信し、
   前記複数の第２無線ノードのうちの第２状態の無線ノードは、受信した前記制御信号を終端し、
   親ノードを選択した前記第１状態の無線ノード及び前記第２状態の無線ノードは、前記ツリー経路を構成し、
   前記第１状態の無線ノード及び前記第２状態の無線ノードは、共通の周波数を用いて無線通信を行い、
   前記第２状態の無線ノードは、前記共通の周波数において、前記第１状態の無線ノードのうちの第３無線ノードから、前記第１状態の無線ノードのうちの第４無線ノードへハンドオーバする、
   無線経路制御方法。
2. 前記第１無線ノードは、前記制御信号を複数回にわたって送信し、
   前記複数の第２無線ノードのうち、前記第１状態の無線ノード及び前記第２状態の無線ノードのそれぞれは、前記複数回にわたって送信された制御信号の受信毎に計算した前記指標の変化に応じて、前記親ノードの選択を更新する、
   請求項１に記載の無線経路制御方法。
3. 前記第２状態の無線ノードは、ユーザ装置である、
   請求項１又は２に記載の無線経路制御方法。
4. 前記ユーザ装置は、
   前記第１無線ノード、又は、前記第２無線ノードの何れかが送信したビーコン信号を受信した場合に、前記ビーコン信号の送信元ノードとアソシエーション手続を行うことによって、前記バックホールネットワークに参加する、
   請求項３に記載の無線経路制御方法。
5. バックホールネットワークを構成する複数の無線ノードのうちの第１無線ノードであって、ツリー経路における親ノードの選択に用いられる制御信号を送信する第１無線ノードと、
   前記複数の無線ノードのうちの前記第１無線ノードとは異なる複数の第２無線ノードであって、異なる経路から受信された複数の前記制御信号のそれぞれが伝搬した経路の電波伝搬品質を示す指標に基づいて、前記複数の制御信号それぞれの送信元ノードのうちの１つを親ノードに決定する複数の第２無線ノードと、を備え、
   前記複数の第２無線ノードのうちの第１状態の無線ノードは、受信した前記制御信号を他の第２無線ノードへ送信し、
   前記複数の第２無線ノードのうちの第２状態の無線ノードは、受信した前記制御信号を終端し、
   親ノードを選択した前記第１状態の無線ノード及び前記第２状態の無線ノードは、前記ツリー経路を構成し、
   前記第１状態の無線ノード及び前記第２状態の無線ノードは、共通の周波数を用いて無線通信を行い、
   前記第２状態の無線ノードは、前記共通の周波数において、前記第１状態の無線ノードのうちの第３無線ノードから、前記第１状態の無線ノードのうちの第４無線ノードへハンドオーバする、
   無線通信システム。
6. バックホールネットワークを構成する複数の無線ノードのうちの第１無線ノードとは異なる複数の第２無線ノードの１つであって、
   前記第２無線ノードが特定の状態であるか否かを示す情報を記憶部に設定する設定部と、
   前記第１無線ノードが送信した、ツリー経路における親ノードの選択に用いられる制御信号を受信する受信部と、
   異なる経路から受信された複数の前記制御信号のそれぞれが伝搬した経路の電波伝搬品質を示す指標に基づいて、前記複数の制御信号それぞれの送信元ノードのうちの１つを親ノードに決定する決定部と、
   前記情報が特定の状態であることを示さない場合に、受信した前記制御信号の送信を行い、前記情報が特定の状態であることを示す場合に、受信した前記制御信号を終端する送信部と、
   を備え、
   親ノードを選択した場合、前記第２無線ノードは前記ツリー経路を構成し、
   前記受信部及び前記送信部は、他の第２無線ノードと共通の周波数を用いて無線通信を行い、
   前記受信部及び前記送信部は、前記記憶部に前記特定の状態であることが設定された場合、前記共通の周波数において、前記他の第２無線ノードのうちの特定の状態であることを示さない第３無線ノードから、前記他の第２無線ノードのうちの特定の状態であることを示さない第４無線ノードへハンドオーバする、
   無線ノード。
7. バックホールネットワークを構成する複数の無線ノードのうちの第１無線ノードとは異なる複数の第２無線ノードの１つが備えるプロセッサに、
   前記第２無線ノードが特定の状態であるか否かを示す情報を記憶部に設定し、
   前記第１無線ノードが送信した、ツリー経路における親ノードの選択に用いられる制御信号を受信し、
   異なる経路から受信された複数の前記制御信号のそれぞれが伝搬した経路の電波伝搬品質を示す指標に基づいて、前記複数の制御信号それぞれの送信元ノードのうちの１つを親ノードに決定し、
   前記情報が特定の状態であることを示さない場合に、受信した前記制御信号の送信を行い、前記情報が特定の状態であることを示す場合に、受信した前記制御信号を終端し、
   親ノードを選択した場合、前記第２無線ノードは前記ツリー経路を構成し、
   他の第２無線ノードと共通の周波数を用いて無線通信を行い、
   前記記憶部に前記特定の状態であることが設定された場合、前記共通の周波数において、前記他の第２無線ノードのうちの特定の状態であることを示さない第３の無線ノードから、前記他の第２無線ノードのうちの特定の状態であることを示さない第４無線ノードへハンドオーバする、
   処理を実行させる、無線経路制御プログラム。

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