JP7488232B2

JP7488232B2 - 通信システム

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Publication number: JP7488232B2
Application number: JP2021156288A
Authority: JP
Inventors: 元気細川; 忠秀國立
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2021-09-27
Filing date: 2021-09-27
Publication date: 2024-05-21
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Description

本発明は、通信システム、及び通信端末に関する。

従来、複数の端末（ノード）で構成される通信システムにおいて、最適な経路で端末間の通信を行うための技術が提案されている。特許文献１には、ツリー型トポロジ―を用いた通信ネットワークが開示されている。特許文献１に開示された通信ネットワークは、隣接するノードをバックアップノードとして用いることで、ネットワークを構成する経路の信頼性を維持させる。

特開２０１２－２１７１１２号公報

特許文献１に開示された通信ネットワークにおいては、最上位階層のルートノードが１つで構成されているため、このルートノードで通信のボトルネックが発生する場合がある。また、隣接するノードをバックアップノードとして利用するため、あるノードで障害が発生した場合に、その障害が発生したノードの近辺の経路に通信のトラヒックが集中する場合がある。

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、通信端末間の通信トラヒックの増加を抑えることが可能な通信システムを提供することにある。

本発明の態様に係る通信システムは、互いに通信可能な複数の通信端末を備え、複数の通信端末が、第１レイヤー、第２レイヤー及び第３レイヤーによって階層化された通信システムであって、第１レイヤーに備えられた通信端末であって、少なくとも２つの第１通信端末と、第２レイヤーに備えられた通信端末であって、第１通信端末と直接通信可能な複数の第２通信端末と、第３レイヤーに備えられた通信端末であって、第２通信端末の一部と直接通信可能な複数の第３通信端末と、を備え、第２通信端末、及び第３通信端末は、複数のエリアに分けて備えられ、第３通信端末は、当該第３通信端末が備えられたエリアとは別のエリアの第２通信端末、又は第３通信端末と通信を行う場合に、第１通信端末を経由して通信を行う。

本発明の他の態様に係る通信端末は、上述の通信システムに備えられた通信端末であって、上位レイヤー又は下位レイヤーに含まれる通信端末との接続に関する接続情報を含む端末情報を取得する端末情報取得部と、端末情報に基づき、宛先端末までの通信経路に対する送信データの送信先を判定するデータ送信判定部と、判定された結果に基づいて、送信データを上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末に送信する送信部と、を備える。

本発明によれば、通信端末間の通信トラヒックの増加を抑えることが可能な通信システムを提供することができる。

本実施形態に係る通信システムのネットワークの構成の一例を示す図である。本実施形態に係る通信端末の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る通信端末の機能的構成を示すブロック図である。本実施形態に係る通信端末における端末間の通信強度について説明するための図である。本実施形態に係る端末情報について説明するための図である。本実施形態に係る通信端末における処理の一例を示すフローチャートである。本実施形態に係るデータ送信処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を用いて本実施形態に係る通信システム１０について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

図１は本実施形態に係る通信システム１０の構成の一例を示す。図１に示すように、通信システム１０は、互いに通信可能な複数の通信端末１００を備え、複数の通信端末１００が、第１レイヤーＬ１、第２レイヤーＬ２及び第３レイヤーＬ３によって階層化された通信システムである。なお、本実施形態に係る通信システム１０において、第１レイヤーＬ１が最上位のレイヤーであり、第１レイヤーＬ１より上位のレイヤーは存在しないものとする。また、通信システム１０は、第１レイヤーＬ１から下位の方向に向かって順番に、第２レイヤーＬ２、及び第３レイヤーＬ３という構成で階層化される。なお、本実施形態における通信システム１０は、第３レイヤーＬ３より下位のレイヤーを備えてもよい。本明細書においては、第１レイヤーＬ１、第２レイヤーＬ２、及び第３レイヤーＬ３の３つのレイヤーによって構成される場合について説明する。

また、図１に示す例においては、複数の通信端末１００として、通信端末Ｔ１から通信端末Ｔ１５までの通信端末１００が示されている。以降、通信端末Ｔ１から通信端末Ｔ１５のそれぞれを区別して説明する必要がない場合は、単に「通信端末１００」と表記する。

図１に示す例において、第１レイヤーＬ１には、少なくとも２つの通信端末Ｔ１及び通信端末Ｔ２が備えられている。第１レイヤーＬ１に備えられた通信端末Ｔ１及び通信端末Ｔ２は、第１通信端末に相当する。

第２レイヤーＬ２には、通信端末Ｔ１及び通信端末Ｔ２の両方と直接通信可能な複数の通信端末１００が備えられる。具体的には、図１に示す例において、第２レイヤーＬ２には、通信端末Ｔ１及び通信端末Ｔ２と直接通信可能な通信端末Ｔ３～通信端末Ｔ７が示されている。なお、第２レイヤーＬ２に備えられた通信端末Ｔ３～通信端末Ｔ７は、第２通信端末に相当する。

第３レイヤーＬ３には、第２レイヤーＬ２に備えられた通信端末Ｔ３～通信端末Ｔ７の一部と直接通信可能な複数の通信端末１００が備えらえる。図１に示す例においては、第３レイヤーＬ３には、通信端末Ｔ３及び通信端末Ｔ４と直接通信可能な通信端末Ｔ８～通信端末Ｔ１１が示されている。すなわち、通信端末Ｔ８～通信端末Ｔ１１は、第２レイヤーＬ２に備えられた全ての通信端末１００と通信可能となるものではなく、第２レイヤーＬ２に備えられた一部の通信端末１００である通信端末Ｔ３及び通信端末Ｔ４と、直接通信可能となる。

同様に、図１に示す例において、第３レイヤーＬ３には、通信端末Ｔ５～通信端末Ｔ７と直接通信可能な通信端末Ｔ１２～通信端末Ｔ１５が示されている。すなわち、通信端末Ｔ１２～通信端末Ｔ１５は、第２レイヤーＬ２に備えられた全ての通信端末１００と通信可能となるものではなく、第２レイヤーＬ２に備えられた一部の通信端末１００である通信端末Ｔ５～通信端末Ｔ７と、直接通信可能となる。なお、第３レイヤーＬ３に備えられた通信端末Ｔ８～通信端末Ｔ１５は、第３通信端末に相当する。

さらに、それぞれの通信端末１００は、図１に示すように第１エリアＡ１及び第２エリアＡ２を備え、それぞれのエリアに通信端末Ｔ３～通信端末Ｔ１５が分かれて含まれる。図１に示す例においては、第２レイヤーＬ２に備えられた通信端末Ｔ３及び通信端末Ｔ４、並びに第３レイヤーＬ３に備えられた通信端末Ｔ８～通信端末Ｔ１１が第１エリアＡ１に含まれる。また、図１に示す例においては、第２レイヤーＬ２に備えられた通信端末Ｔ５～通信端末Ｔ７、及び第３レイヤーＬ３に備えられた通信端末Ｔ１２～通信端末Ｔ１５が第２エリアＡ２に含まれる。

また、通信端末１００は、図１に示すようにグループ分けして備えられてもよい。図１に示す例においては、第２レイヤーＬ２にグループＧ１及びグループＧ２が設けられている。また、図１に示す例においては、第３レイヤーＬ３にグループＧ１～グループＧ４が設けられている。このように第２レイヤーＬ２及び第３レイヤーＬ３に含まれる通信端末１００が、グループ分けされて含まれることにより、例えば、通信の宛先となる通信端末１００への通信の際に、通信経路の大まかな分類が可能となる。

図１に示す例においては、通信システム１０は、最上位のレイヤーである第１レイヤーＬ１に複数の通信端末１００が設けられている。また、通信システム１０は、第２レイヤーＬ２及び第３レイヤーＬ３の通信端末１００が、エリアを分けて備えられている。これにより、第３レイヤーＬ３の通信端末１００は、当該通信端末１００が備えられたエリアとは別のエリアの通信端末１００と通信を行う場合に、第１レイヤーＬ１の通信端末１００を経由して通信を行うことになる。この最上位の第１レイヤーＬ１に複数の通信端末１００が設けられた構成により、通信システム１０は、最上位のレイヤーにおける通信のボトルネックを防ぐことが可能となる。また、第２レイヤーＬ２及び第３レイヤーＬ３に含まれる通信端末１００は、エリアに分かれて備えられる。これにより、例えば、第２レイヤーＬ２又は第３レイヤーＬ３の特定の通信端末１００に対して通信が集中することを防ぎ、通信トラヒックの増加を防ぐことが可能となる。

（通信端末１００の構成）
次に通信端末１００の構成について説明する。

図２は、本実施形態に係る通信端末１００の構成を示すブロック図である。通信端末１００は、例えば、図２に示すように、制御部１１０、記憶部１２０、通信ＩＦ１３０、及び入出力ＩＦ１４０を備える汎用のコンピュータ（マイクロコンピュータ）として構成してもよい。この場合、コンピュータには、通信端末１００として機能させるためのコンピュータプログラムがインストールされていてもよい。コンピュータプログラムを実行することにより、コンピュータは、通信端末１００が備える複数の情報処理回路として機能する。なお、本実施形態では、ソフトウェアによって通信端末１００が備える複数の情報処理回路を実現する例を示すが、もちろん、以下に示す各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、情報処理回路を構成することも可能である。また、複数の情報処理回路を個別のハードウェアにより構成してもよい。制御部１１０の詳細については後述する。

記憶部１２０は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク等であり得る。また、記憶部１２０は、通信端末１００が処理を実行するための入力データ、出力データ及び中間データなどの各種データを記憶することも可能である。

また、記憶部１２０は、図３に示すように、端末情報ＤＢ１２１（ＤＢ：ＤａｔａＢｕｆｆｅｒ）と、送受信データＤＢ１２２と、に含まれる情報をデータとして格納する。なお、これらの各データを格納する記憶部１２０は、１つであっても複数であってもよい。例えば、１つの記憶部１２０に対し、領域を分けて記憶する構成としてもよい。あるいは、物理的に離れた場所に設置された複数の記憶装置に、データが分散して格納されていてもよい。

通信ＩＦ１３０は、他の通信端末１００との通信を可能にするためのインタフェースである。本実施形態においては、他の通信端末１００との通信において無線通信が適用される。なお、他の通信端末１００との通信は、無線通信に限定されず、有線通信が適用されてもよい。

入出力ＩＦ１４０は、例えば、ユーザが通信端末１００との間においてデータをやり取りするための構成要素（インタフェース）である。例えば、入出力ＩＦ１４０は、入力部と、出力部とを備える（図示なし）。

入出力ＩＦ１４０における入力部は、ユーザによるさまざまな情報を入力するためのインタフェース機能を有し、通信端末１００の外部より情報が入力されてもよい。入力部には、通信端末１００と接続された、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、トラックボール、及び、音声認識デバイス等を通じてユーザによって情報が入力されてもよい。また、入力部は、外部記憶装置（図示なし）等からデータを入力するためのデータ入力端子として、情報を入力することができる。例えば、ユーザは、入出力ＩＦ１４０を介して、上述の送受信データＤＢ１２２に格納された送信データであって、当該通信端末１００が起点となる送信データを格納することが可能となる。

また、入出力ＩＦ１４０の出力部は、通信端末１００に接続されたディスプレイ（図示なし）等の表示装置に、例えば、通信状況や受信データの処理結果等を表示可能とする。

図３は、通信端末１００の機能的構成を示すブロック図である。図３に示すように、制御部１１０は、受信部１１１と、受信情報判定部１１２と、受信データ処理部１１３と、端末情報取得部１１４と、を受信側の機能として備える。また、制御部１１０は、送信タイミング判定部１１５と、端末情報送信部１１６と、データ送信判定部１１７と、送信部１１８と、を送信側の機能として備える。

受信部１１１は、他の通信端末１００から送信された端末情報、又は他の通信端末１００から送信された送信データを受信データとして受信する。本実施形態において、送信データ及び受信データは、通信端末１００の間での通信における通信対象となるデータである。

また、本実施形態において端末情報は、通信可能な他の通信端末１００との接続に関する接続情報である。例えば、接続情報は、他の通信端末１００との間における通信強度である。具体的には、通信強度は、ＲＳＳＩ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）であり、受信データに存在する電力の測定値である。図４は、図１に示す通信システム１０の通信端末１００の受信強度を簡易的に数字で表した一例である。図４に示す例においては、例えば、端末番号が「Ｔ８」で示される通信端末Ｔ８は、通信端末Ｔ３との通信強度が「５」であり、通信端末Ｔ４との通信強度が「４」である例を示している。この場合、通信端末Ｔ８と通信端末Ｔ３との通信強度が、通信端末Ｔ８と通信端末Ｔ４との通信強度より高いことが、数字の大きさにより示されている。

受信情報判定部１１２は、受信部１１１で受信したデータが、端末情報であるか、送信データであるかを判定する。この受信情報判定部１１２におけるデータの判定は、端末情報及び送信データのヘッダ（図示なし）に設けられた識別情報に基づいて行われる。受信情報判定部１１２は、受信部１１１で受信したデータが、送信データであると判定した場合には、他の端末から送信された送信データを、受信データとして、受信データ処理部１１３に送る。また、受信情報判定部１１２は、受信部１１１で受信したデータが、端末情報であると判定した場合には、端末情報を端末情報取得部１１４に送る。

受信データ処理部１１３は、受信したデータが他の端末からの送信データであった場合に、この送信データに対して所定の処理を行う。具体的には、受信データ処理部１１３は、受信データが、自端末宛のデータであるか、他端末宛てのデータであるかを判定する。この受信データが自端末宛てのデータであるか、他端末宛てのデータであるかの判定は、例えば、受信データのヘッダに格納されたデータの宛先に関する情報に基づいて行われる。

受信データ処理部１１３は、受信データが自端末宛てのデータであると判定した場合には、受信データを送受信データＤＢ１２２に格納する。送受信データＤＢ１２２に格納された受信データは、受信データの内容に応じて、通信端末１００において所定の処理が実施される。また、ユーザは、入出力ＩＦ１４０を介して、送受信データＤＢ１２２に格納された自端末宛ての受信データを取得してもよい。

また、受信データ処理部１１３は、受信データが他端末宛てのデータであると判定した場合には、受信したデータを送信用データとして、送受信データＤＢ１２２に格納する。本実施形態において、送信用データは、自端末の送受信データＤＢ１２２に格納されたデータであって、他端末への送信前のデータである。送受信データＤＢ１２２に格納された送信用データは、後述のデータ送信判定部１１７及び送信部１１８を介して、送信データとして他の通信端末１００に送信される。この送信用データ、及び送信データの送信処理の詳細については後述する。

端末情報取得部１１４は、受信したデータが端末情報であった場合に、端末情報ＤＢ１２１に格納された端末情報を更新する。

図５は、図４に示す受信強度に対応した情報であって、通信端末Ｔ８に格納された端末情報の一例を示す。ここで、図５における「接続距離１」の端末は通信端末Ｔ８と直接通信可能な通信端末１００である。また、図５における「接続距離２」の端末は、「接続距離１」の端末が直接通信可能な通信端末１００である。例えば、図１に示す通信システム１０の通信端末Ｔ８の場合、「接続距離１」の端末は、通信端末Ｔ３及び通信端末Ｔ４である。また、「接続距離２」の端末は、通信端末Ｔ３及び通信端末Ｔ４と直接通信可能な通信端末Ｔ１、Ｔ２、Ｔ９、Ｔ１０及びＴ１１である。

本実施形態においては、端末情報は、当該通信端末１００と、「接続距離１」である直接通信可能な通信端末１００との通信強度、及び「接続距離１」である通信端末１００と、「接続距離２」である通信端末１００と、の通信強度の両方が含まれる。

また、端末情報ＤＢ１２１に格納された端末情報には、接続情報である通信強度の合計値及び優先度が格納される。本実施形態において、この優先度は、通信強度の合計値が高いほど、優先度が高くなる。図５に示す例においては、通信端末Ｔ３、及び通信端末Ｔ２における経路の通信強度の合計が一番高い場合が示されている。この場合、通信端末Ｔ８においては、通信端末Ｔ３に対する優先度が一番高いものとされ、通信端末Ｔ４に対する優先度が２番目となる。

このように、本実施形態においては、例えば図４に示す全ての経路の通信強度を、端末情報に格納する構成ではない。すなわち、端末情報は、接続距離１である自端末である通信端末１００と接続可能な通信端末１００との通信強度、及び接続距離１である通信端末１００と接続可能な通信端末１００との通信強度のみ含まれる。すなわち、端末情報には、上位レイヤー又は下位レイヤーに含まれる通信端末１００との接続に関する接続情報が含まれる。また、端末情報には、上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末１００と、上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末１００と接続された他の通信端末１００との通信における接続情報とが、含まれる。これにより、通信システム１０における全ての接続情報ではなく、必要な接続情報のみに基づいて、経路を判定し、通信を行うことで、余分な端末情報の通信を抑制し、通信端末間の通信トラヒックの増加を抑えることが可能となる。

送信タイミング判定部１１５は、送信データ又は端末情報の送信タイミングであるか否かを判定する。

端末情報送信部１１６は、送信タイミング判定部１１５で端末情報の送信タイミングであると判定された場合に、端末情報を送信する。通信端末１００から送信する端末情報は、この通信端末１００と通信可能な上位レイヤー及び下位レイヤーの端末との端末情報である。端末情報送信部１１６は、所定の間隔で、上位レイヤー及び／又は下位レイヤーに端末情報を送信する。ここで、端末情報が送信される所定の間隔は、適用される通信システム１０に依存するものである。例えば、端末情報が送信される所定の間隔は、数ミリ秒～数秒であってもよい。

データ送信判定部１１７は、端末情報ＤＢ１２１に格納された優先度に基づいて、送信する端末を判定し、送受信データＤＢ１２２に格納された送信データを、送信対象となる通信端末１００に送信するか否かを判定する。すなわち、データ送信判定部１１７は、端末情報に基づき、宛先端末までの通信経路に対する送信データの送信先を判定する。なお、本実施形態において宛先端末は、通信システム１０のネットワークにおける送信データの最終の宛先となる通信端末１００である。データ送信判定部１１７は、送信する対象の通信端末１００が宛先端末ではない場合、端末情報ＤＢ１２１に格納された優先度に基づいて、優先度の順番で、送信データを送信する通信端末１００を判定する。すなわち、データ送信判定部１１７は、優先度の高い通信端末１００に送信データを送信後、ＡＣＫ又はＮＡＣＫ等の応答信号を受信した後に、次の優先度の通信端末１００に送信データを送信するように判定する。上位レイヤー又は下位レイヤーへの送信データの場合、対象となる全ての通信端末１００へ送信が行われる。図５に示す例においては、通信端末Ｔ８から通信端末Ｔ３への送信データの送信が行われた後、通信端末Ｔ８から通信端末Ｔ４への送信データの送信が行われる。

一方で、データ送信判定部１１７は、送信する対象の通信端末１００が宛先端末である場合には、その対象となる宛先端末へのみ送信データを送信する。例えば、図１に示す例において、自端末が通信端末Ｔ８で、宛先端末が通信端末Ｔ３の場合には、通信端末Ｔ８からは通信端末Ｔ３にのみ送信データが送信され、通信端末Ｔ４には送信データは送信されない。

送信部１１８は、端末情報送信部１１６からの送信処理、及び／又はデータ送信判定部１１７で判定された結果に基づいて、通信ＩＦ１３０を介して、該当する通信端末１００に端末情報、又は送信データを送信する。

（通信端末１００の処理フローの概略）
次に、図６及び図７に示すフローチャートを用いて通信端末１００における処理の流れを示す。図６及び図７のフローチャートに示す通信端末１００の一連の動作は、通信端末１００が起動されると開始され、処理終了により処理を終了する。また、図６及び図７に示すフローチャートは、電源オフや処理終了の割り込みによっても処理は終了する。また、以下のフローチャートの説明において、上述の通信システム１０及び通信端末１００の説明で記載した内容と同じ内容については、省略又は簡略化して説明する。

図６に示すフローチャートは、通信端末１００における全体フローの一例を示す。また、図７に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートのステップＳ６１０におけるサブルーチン処理を示す。まず、図６に示すフローチャートについて説明する。

ステップＳ６０１において、受信情報判定部１１２は、受信データがあるか否かを判定する。ステップＳ６０１において、受信情報判定部１１２は、受信データがあると判定した場合（ステップＳ６０１：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ６０２に進む。一方で、ステップＳ６０１において、受信情報判定部１１２は、受信データがないと判定した場合（ステップＳ６０１：ＮＯ）には、処理はステップＳ６０８に進む。

ステップＳ６０２において、受信情報判定部１１２は、端末情報を受信したか否かを判定する。具体的には、受信情報判定部１１２は、ステップＳ６０１で受信したと判定したデータが端末情報であるか否かを判定する。ステップＳ６０２において、受信情報判定部１１２は、受信したデータが端末情報であると判定した場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ６０３に進む。一方で、ステップＳ６０２において、受信情報判定部１１２は、受信したデータが端末情報でないと判定した場合（ステップＳ６０２：ＮＯ）には、処理はステップＳ６０５に進む。

ステップＳ６０３において、端末情報取得部１１４は、端末情報を取得し、取得した端末情報に基づいて、端末情報ＤＢ１２１の各リンクの接続情報を更新する。具体的には、端末情報取得部１１４は、図５に示す端末情報ＤＢ１２１の該当する接続情報の欄の値を更新する。次に処理は、ステップＳ６０４に進む。

ステップＳ６０４において、制御部１１０は、端末情報ＤＢ１２１の優先度を更新する。具体的には、制御部１１０は、接続強度の合計値が高い接続先に対し、優先度の高い接続先として優先度を示す値を格納する。例えば、図５に示す例においては、自端末が通信端末Ｔ８の場合において、通信端末Ｔ３から通信端末Ｔ２への経路の優先度が一番高いことが示されている。この場合、通信端末Ｔ８の制御部１１０は、通信端末Ｔ３に対する通信の優先度が高いものと判定し、通信端末Ｔ３から通信端末Ｔ１への経路、及び通信端末Ｔ３から通信端末Ｔ２への経路の優先度の欄に「１」を設定する。また、通信端末Ｔ８の制御部１１０は、通信端末Ｔ４に対する通信の優先度が２番目であると判定し、通信端末Ｔ４から通信端末Ｔ１への経路、及び通信端末Ｔ４から通信端末Ｔ２への経路の優先度の欄に「２」を設定する。

ステップＳ６０５において、受信データ処理部１１３は、受信データが、自端末宛のデータであるか否かを判定する。この受信データ処理部１１３における受信データが自端末宛てか否かの判定は、受信データのヘッダに含まれる情報に基づいて行われる。

ステップＳ６０５において、受信データ処理部１１３は、受信データの宛先が、自端末宛てのデータであると判定した場合（ステップＳ６０５：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ６０６に進む。一方で、ステップＳ６０５において、受信データ処理部１１３は、受信データの宛先が、自端末宛てのデータでないと判定した場合（ステップＳ６０５：ＮＯ）には、処理はステップＳ６０７に進む。

ステップＳ６０６において、受信データ処理部１１３は、自端末宛ての受信データを送受信データＤＢ１２２に格納する。その後、処理は終了する。ステップＳ６０６において送受信データＤＢ１２２に格納された受信データは、受信データの内容に応じて、通信端末１００において所定の処理が実施される。

ステップＳ６０７において、受信データ処理部１１３は、送信用データを生成する。具体的には、受信データ処理部１１３は、受信したデータを送信用データとして、送受信データＤＢ１２２に格納する。その後処理は、ステップＳ６０９に進む。

ステップＳ６０８において、送信タイミング判定部１１５は、所定の端末情報の送信タイミングであるか否かを判定する。ステップＳ６０８において、送信タイミング判定部１１５は、所定の端末情報の送信タイミングであると判定した場合（ステップＳ６０８：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ６１１に進む。一方で、ステップＳ６０８において、送信タイミング判定部１１５は、所定の端末情報の送信タイミングでないと判定した場合（ステップＳ６０８：ＮＯ）には、処理はステップＳ６０９に進む。

ステップＳ６０９において、データ送信判定部１１７は、自端末送信の送信データが生成されたか否かを判定する。この自端末送信の送信データは、上述のステップＳ６０７において生成された送信用データが含まれる。また、自端末送信の送信データには、自端末起点の送信データが含まれてもよい。この自端末起点の送信データは、通信端末１００で生成された送信データや、入出力ＩＦ１４０を介して送受信データＤＢ１２２に格納された送信データが含まれてもよい。ステップＳ６０９において、データ送信判定部１１７は、自端末送信の送信データが生成されたと判定した場合（ステップＳ６０９：ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ６１０に進む。一方で、ステップＳ６０９において、データ送信判定部１１７は、自端末送信の送信データが生成されていないと判定した場合（ステップＳ６０９：ＮＯ）には、処理は終了する。

ステップＳ６１０においては、送信データの送信処理に関するサブルーチン処理が実施される。この送信データの送信処理に関するサブルーチン処理については、図７のフローチャートを用いて後述する。

ステップＳ６１１において、端末情報送信部１１６は、端末情報を送信する。具体的には、端末情報送信部１１６は、端末情報ＤＢ１２１に格納された各リンクの接続情報を所定のタイミングで、自端末と接続された他端末に送信する。その後、処理は終了する。

次に、図７に示す、データ送信処理のサブルーチン処理について説明する。

ステップＳ７０１において、データ送信判定部１１７は、端末が最上位レイヤーの端末であるか否かを判定する。ステップＳ７０１において、データ送信判定部１１７は、自端末が最上位レイヤーの端末であると判定した場合（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ７０２に進む。一方で、ステップＳ７０１において、データ送信判定部１１７は、自端末が最上位レイヤーの端末でないと判定した場合（ステップＳ７０１：ＮＯ）には、処理は、ステップＳ７０５に進む。

ステップＳ７０２において、データ送信判定部１１７は、送信先の第２レイヤーＬ２に宛先端末があるか否かを判定する。本実施形態において、宛先端末は、通信システム１０のネットワークにおける送信データの最終の宛先となる通信端末１００である。

すなわち、ステップＳ７０２においては、データ送信判定部１１７は、自端末と接続された第２レイヤーＬ２の通信端末１００に宛先端末が含まれるか否かを判定する。ステップＳ７０２において、データ送信判定部１１７は、送信先の第２レイヤーＬ２に宛先端末があると判定した場合（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ７０３に進む。一方で、ステップＳ７０２において、データ送信判定部１１７は、送信先の第２レイヤーＬ２に宛先端末がないと判定した場合（ステップＳ７０２：ＮＯ）には、処理はステップＳ７０４に進む。

ステップＳ７０３において、送信部１１８は、宛先端末に通信する。具体的には、ステップＳ７０３において、送信部１１８は、送受信データＤＢ１２２に格納された送信データを、宛先端末に送信する。その後、処理は、ステップＳ６１０に戻り終了する。

ステップＳ７０４において、送信部１１８は、宛先があるエリアの送信先の下位レイヤーの端末に優先順に通信する。具体的には、ステップＳ７０４において、送信部１１８は、端末情報ＤＢ１２１に格納された優先度に従って、送受信データＤＢ１２２に格納された送信データを、送信対象となる通信端末１００に送信する。例えば自端末が通信端末Ｔ１である場合、通信端末Ｔ１は、通信端末Ｔ３又は通信端末Ｔ４の優先度の高い通信端末１００に送信データを送信する。通信端末Ｔ１は、通信端末Ｔ３又は通信端末Ｔ４からのＡＣＫ又はＮＡＣＫの応答信号を受信した後、通信端末Ｔ３又は通信端末Ｔ４の優先度が２番目に高い通信端末１００に送信データを送信する。その後、処理は、ステップＳ６１０に戻り終了する。

ステップＳ７０５において、データ送信判定部１１７は、送信用データの宛先が自端末と違うエリアの端末か否かを判定する。ステップＳ７０５において、データ送信判定部１１７は、送信用データの宛先が自端末と違うエリアの端末であると判定した場合（ステップＳ７０５：ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ７０６に進む。一方で、ステップＳ７０５において、データ送信判定部１１７は、送信用データの宛先が自端末と同じエリアの端末であると判定した場合（ステップＳ７０５：ＮＯ）には、処理は、ステップＳ７０９に進む。

ステップＳ７０６において、データ送信判定部１１７は、送信用データの送信先の上位レイヤーに宛先端末があるか否かを判定する。具体的には、ステップＳ７０６において、データ送信判定部１１７は、送信先の上位レイヤーの通信端末１００に宛先端末が含まれるか否かを判定する。ステップＳ７０６において、データ送信判定部１１７は、送信用データの送信先の上位レイヤーに宛先端末があると判定した場合（ステップＳ７０６：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ７０７に進む。一方で、ステップＳ７０６において、データ送信判定部１１７は、送信用データの送信先の上位レイヤーに宛先端末がないと判定した場合（ステップＳ７０６：ＮＯ）には、処理はステップＳ７０８に進む。

ステップＳ７０７において、送信部１１８は、宛先端末に通信する。具体的には、ステップＳ７０３において、送信部１１８は、送受信データＤＢ１２２に格納された送信データを、宛先端末に送信する。その後、処理は、ステップＳ６１０に戻り終了する。

ステップＳ７０８において、送信部１１８は、送信先の上位レイヤーの端末に優先順に通信する。具体的には、ステップＳ７０８において、送信部１１８は、端末情報ＤＢ１２１に格納された優先度に従って、送受信データＤＢ１２２に格納された送信データを、送信対象となる端末に送信する。その後、処理は、ステップＳ６１０に戻り終了する。

ステップＳ７０９において、データ送信判定部１１７は、送信用データの宛先が同じレイヤーの端末であるか否かを判定する。ステップＳ７０９において、データ送信判定部１１７は、送信用データの宛先が同じレイヤーの端末であると判定した場合（ステップＳ７０９：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ７０８に進む。すなわち、送信用データの宛先が同じエリアの同じレイヤーである場合には、一端、上位レイヤーの端末を経由して宛先に送信用データを送信することになる。一方で、ステップＳ７０９において、データ送信判定部１１７は、送信用データの宛先が同じレイヤーの端末でないと判定した場合（ステップＳ７０９：ＮＯ）には、処理はステップＳ７１０に進む。

ステップＳ７１０において、データ送信判定部１１７は、送信用データの宛先が下位レイヤーの端末であるか否かを判定する。ステップＳ７１０において、データ送信判定部１１７は、送信用データの宛先が下位レイヤーの端末であると判定した場合（ステップＳ７１０：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ７１１に進む。一方で、ステップＳ７１０において、データ送信判定部１１７は、送信用データの宛先が下位レイヤーの端末でないと判定した場合（ステップＳ７１０：ＮＯ）には、処理はステップＳ７０６に進む。

ステップＳ７１１において、データ送信判定部１１７は、送信用データの送信先の下位レイヤーに宛先端末があるか否かを判定する。具体的には、ステップＳ７１１において、データ送信判定部１１７は、送信先の下位レイヤーの通信端末１００に宛先端末が含まれるか否かを判定する。ステップＳ７１１において、データ送信判定部１１７は、送信用データの送信先の下位レイヤーに宛先端末があると判定した場合（ステップＳ７１１：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ７１２に進む。一方で、ステップＳ７１１において、データ送信判定部１１７は、送信用データの送信先の下位レイヤーに宛先端末がないと判定した場合（ステップＳ７１１：ＮＯ）には、処理はステップＳ７１３に進む。

ステップＳ７１２において、送信部１１８は、宛先端末に通信する。具体的には、ステップＳ７０３において、送信部１１８は、送受信データＤＢ１２２に格納された送信データを、宛先端末に送信する。その後、処理は、ステップＳ６１０に戻り終了する。

ステップＳ７１３において、送信部１１８は、送信先の下位レイヤーの端末に優先順に通信する。具体的には、ステップＳ７１３において、送信部１１８は、端末情報ＤＢ１２１に格納された優先度に従って、送受信データＤＢ１２２に格納された送信データを、送信対象となる端末に送信する。その後、処理は、ステップＳ６１０に戻り終了する。

上述の通り、本実施形態に係る通信システム１０は、複数の通信端末１００を備え、複数の通信端末１００が、第１レイヤーＬ１、第２レイヤーＬ２及び第３レイヤーＬ３によって階層化される。通信システム１０は、第１レイヤーＬ１に備えられ、少なくとも２つの第１通信端末を備える。また、通信システム１０は、第２レイヤーＬ２に備えられ、第１通信端末と直接通信可能な複数の第２通信端末を備える。また、通信システム１０は、第３レイヤーＬ３に備えられ、第２通信端末の一部と直接通信可能な複数の第３通信端末と、を備える。また、第２通信端末、及び第３通信端末は、複数のエリアに分けて備えられる。さらに、第３通信端末は、当該第３通信端末が備えられたエリアとは別のエリアの第２通信端末、又は第３通信端末と通信を行う場合に、第１通信端末を経由して通信を行う。

この最上位の第１レイヤーＬ１に複数の通信端末１００が設けられた構成により、通信システム１０は、最上位のレイヤーにおける通信のボトルネックを防ぐことが可能となる。また、第２レイヤーＬ２及び第３レイヤーＬ３に含まれる通信端末１００は、エリアに分かれて備えられる。これにより、例えば、第２レイヤーＬ２又は第３レイヤーＬ３の特定の通信端末１００に対して通信が集中することを防ぎ、通信トラヒックの増加を防ぐことが可能となる。

また、通信システム１０に備えられた通信端末１００は、上位レイヤー又は下位レイヤーに含まれる通信端末１００との接続に関する接続情報を含む端末情報を取得する端末情報取得部１１４を備える。また、通信端末１００は、端末情報に基づき、宛先端末までの通信経路に対する送信データの送信先を判定するデータ送信判定部１１７を備える。さらに、通信端末１００は、判定された結果に基づいて、送信データを上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末１００に送信する送信部１１８を備える。

この構成により、通信端末１００は、上位レイヤー又は下位レイヤーに含まれる通信端末１００との接続に関する接続情報を含む端末情報に基づいて、宛先端末までの通信経路に対する送信データの送信先を判定する。また、通信端末１００は、判定された結果に基づいて、送信データを上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末１００に送信する。これにより、通信システム１０における通信端末１００は、接続情報を含む端末情報に基づいて、送信先を判定し、送信データを送信することで、接続情報に基づいた適切な経路への送信データが可能となる。

また、本実施形態において、端末情報は、他の通信端末１００との通信における通信強度に関する情報を含む。これにより、通信強度に基づいて、送信データの優先順が判定され、適切な通信強度での通信が可能となる。

また、本実施形態において、端末情報は、上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末１００と、上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末１００と接続された他の通信端末１００との通信における接続情報を含んでもよい。これにより、例えば、通信システム１０における全ての接続情報ではなく、必要な接続情報のみに基づいて、経路を判定し、通信を行うことで、余分な端末情報の通信を抑制し、通信端末間の通信トラヒックの増加を抑えることが可能となる。

（他の実施形態）
実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明したが、以上の実施形態に記載した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

上述の実施形態において、端末情報は、通信可能な他の通信端末１００との接続に関する接続情報であって、他の通信端末１００との間における通信強度である例を示した。この端末情報が他の通信端末１００との間における通信強度である形態は、本実施形態の構成を限定するものではない。端末情報は、例えば、他の通信端末１００とのスループットに関する情報であってもよい。また、端末情報は、例えば、他の通信端末１００との通信におけるＳＮ比（ｓｉｇｎａｌ－ｎｏｉｓｅｒａｔｉｏ）であってもよい。例えば、通信端末１００は、端末情報をスループットとした場合、他の通信端末１００との通信において、大量のデータを通信する必要があるシステムの場合に、より適切な通信が可能となる。また、通信端末１００は、端末情報をＳＮ比とした場合、他の通信端末１００との通信において、通信の品質を保つ必要があるシステムの場合に、より適切な通信が可能となる。

また、上述した通信端末１００における処理（通信制御方法）をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム（通信制御プログラム）、及びそのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、本実施形態の範囲に含まれる。ここで、コンピュータで読み取り可能な記録媒体の種類は任意である。また、上記コンピュータプログラムは、上述の記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。

以下に、通信システム１０、及び通信端末１００の特徴について記載する。

第１の態様に係る通信システム１０は、互いに通信可能な複数の通信端末１００を備え、複数の通信端末１００が、第１レイヤー、第２レイヤー及び第３レイヤーによって階層化された通信システムである。通信システム１０は、第１レイヤーに備えられた通信端末１００であって、少なくとも２つの第１通信端末を備える。また、通信システム１０は、第２レイヤーに備えられた通信端末１００であって、第１通信端末と直接通信可能な複数の第２通信端末を備える。さらに、通信システム１０は、第３レイヤーに備えられた通信端末１００であって、第２通信端末の一部と直接通信可能な複数の第３通信端末を備える。第２通信端末、及び第３通信端末は、複数のエリアに分けて備えられる。また、第３通信端末は、当該第３通信端末が備えられたエリアとは別のエリアの第２通信端末、又は第３通信端末と通信を行う場合に、第１通信端末を経由して通信を行う。

上記構成によれば、通信システム１０は、最上位のレイヤーにおける通信のボトルネックを防ぐことが可能となる。また、第２レイヤーＬ２及び第３レイヤーＬ３に含まれる通信端末１００は、エリアに分かれて備えられる。これにより、例えば、第２レイヤーＬ２又は第３レイヤーＬ３の特定の通信端末１００に対して通信が集中することを防ぎ、通信トラヒックの増加を防ぐことが可能となる。

第２の態様に係る通信端末１００は、上述の通信システム１０に備えられた通信端末１００である。通信端末１００は、上位レイヤー又は下位レイヤーに含まれる通信端末１００との接続に関する接続情報を含む端末情報を取得する端末情報取得部１１４を備える。また、通信端末１００は、端末情報に基づき、宛先端末までの通信経路に対する送信データの送信先を判定するデータ送信判定部１１７を備える。さらに、通信端末１００は、判定された結果に基づいて、送信データを上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末１００に送信する送信部１１８を備える。

上記構成によれば、通信端末１００は、上位レイヤー又は下位レイヤーに含まれる通信端末１００との接続に関する接続情報を含む端末情報に基づいて、宛先端末までの通信経路に対する送信データの送信先を判定する。また、通信端末１００は、判定された結果に基づいて、送信データを上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末１００に送信する。これにより、通信システム１０における通信端末１００は、接続情報を含む端末情報に基づいて、送信先を判定し、送信データを送信することで、接続情報に基づいた適切な経路への送信データが可能となる。

第３の態様に係る通信端末１００の端末情報は、上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末１００と、上位レイヤー又は下位レイヤーの他の通信端末１００と接続された他の通信端末１００との通信における接続情報を含んでもよい。

上記構成によれば、通信端末１００は、通信システム１０における全ての接続情報ではなく、必要な接続情報のみに基づいて、経路を判定し、通信を行うことで、余分な端末情報の通信を抑制し、通信端末間の通信トラヒックの増加を抑えることが可能となる。

第４の態様に係る通信端末１００の端末情報は、他の通信端末１００との通信における通信強度に関する情報を含んでもよい。

上記構成によれば、通信端末１００は、通信強度に基づいて、送信データの優先順が判定され、適切な通信強度での通信が可能となる。

第５の態様に係る通信端末１００の端末情報は、他の通信端末１００との通信におけるスループットに関する情報を含んでもよい。

上記構成によれば、通信端末１００は、例えば、他の通信端末１００との通信において、大量のデータを通信する必要があるシステムにおいて、より適切な通信が可能となる。

第６の態様に係る通信端末１００の端末情報は、他の通信端末１００との通信におけるＳＮ比に関する情報を含んでもよい。

上記構成によれば、通信端末１００は、他の通信端末１００との通信において、通信の品質を保つ必要があるシステムにおいて、より適切な通信が可能となる。

１００通信端末
１１０制御部
１１４端末情報取得部
１１７データ送信判定部
１１８送信部
１２０記憶部
１３０通信ＩＦ
１４０入出力ＩＦ

Claims

互いに通信可能な複数の通信端末を備え、複数の前記通信端末が、最上位のレイヤーであって、上位のレイヤーが存在しない第１レイヤー、前記第１レイヤーの一つ下の階層である第２レイヤー及び前記第２レイヤーの一つ下の階層である第３レイヤーによって階層化された通信システムであって、
前記第１レイヤーに備えられた前記通信端末であって、少なくとも２つの第１通信端末と、
前記第２レイヤーに備えられた前記通信端末であって、全ての前記第１通信端末と直接通信可能な複数の第２通信端末と、
前記第３レイヤーに備えられた前記通信端末であって、前記第２通信端末の一部と直接通信可能な複数の第３通信端末と、を備え、
前記第２通信端末、及び前記第３通信端末は、複数のエリアに分けて備えられ、
前記第３通信端末は、当該第３通信端末が備えられたエリアとは別のエリアの前記第２通信端末、又は前記第３通信端末と通信を行う場合に、少なくとも２つの前記第１通信端末のうち、何れか一方の前記第１通信端末のみを経由して通信を行う、通信システム。
前記通信端末は、
上位レイヤー又は下位レイヤーに含まれる前記通信端末との接続に関する接続情報を含む端末情報を取得する端末情報取得部と、
前記端末情報に基づき、宛先端末までの通信経路に対する送信データの送信先を判定するデータ送信判定部と、
前記判定された結果に基づいて、前記送信データを前記上位レイヤー又は前記下位レイヤーの他の前記通信端末に送信する送信部と、
を備える、請求項１に記載の通信システム。
前記端末情報は、前記上位レイヤー又は前記下位レイヤーの他の前記通信端末と、前記上位レイヤー又は前記下位レイヤーの他の前記通信端末と接続された他の前記通信端末との通信における前記接続情報を含む、
請求項２に記載の通信システム。
前記端末情報は、他の前記通信端末との通信における通信強度に関する情報を含む、
請求項２又は３に記載の通信システム。
前記端末情報は、他の前記通信端末との通信におけるスループットに関する情報を含む、
請求項２から４のいずれか一項に記載の通信システム。
前記端末情報は、他の前記通信端末との通信におけるＳＮ比に関する情報を含む、
請求項２から５のいずれか一項に記載の通信システム。