WO2013145253A1 - 通信方法、ノード装置、および、通信プログラム - Google Patents

Abstract

　実施形態に係る通信方法では、ゲートウェイは、ノード装置に配信する配信データをゲートウェイから取得して他のノード装置に配信する配信ノード装置を決定する。このとき、ゲートウェイは、配信ノード装置と、ゲートウェイが、所定の範囲内のホップ数ごとに配置されるようにする。さらに、１回の配信により配信データが配信されるノード装置のグループであるエリアが決定される。エリアは、配信ノード装置とゲートウェイのいずれでもないノード装置である受信ノード装置が、配信ノード装置およびゲートウェイのうちの最短ホップ数で到達できる装置である最短配信元と同じエリアに含まれるように決定される。受信ノード装置は、最短配信元を通知された後、最短配信元から送信されたフレームを用いて、配信データを取得する。

Description

通信方法、ノード装置、および、通信プログラム

　本発明は、複数のノード装置を含むネットワークにおける通信方法に関する。

　アドホックネットワークに含まれるノード装置で用いられるプログラムファイルが更新されると、アドホックネットワーク中のゲートウェイとして動作するノード装置に更新後のプログラムがダウンロードされる。以下の説明では、アドホックネットワーク中のゲートウェイとして動作するノード装置を単に「ゲートウェイ」と記載する。ゲートウェイは、ダウンロードした更新ファイルをブロードキャスト送信する。さらに、更新ファイルを受信したノード装置は、更新ファイルをブロードキャスト転送する。

　関連する技術として、無線基地局と通信可能な２以上の端末を端末群とし、基地局は端末群から選んだ代表端末局にフレームを送信するシステムが知られている。このシステムでは、基地局から送信されたフレームの受信状態が良好な端末が代表端末局となり、代表端末局は、受信したフレームを他の端末に送信する。また、センサノードである子ノードと１つのクラスタヘッドからなるクラスタが構成されたセンサネットワークシステムが知られている。このシステムでは、子ノードは、センシングしたセンサデータを無線通信でクラスタヘッドに送信し、クラスタヘッドは１つ上位の階層のクラスタの子ノードとして動作する。

特開２００３－３３２９７７号公報 特開２００９－２０６５６０号公報

　背景技術として説明したように、更新ファイルのダウンロードの際にブロードキャスト転送が行われると、ネットワーク中で送受信されるフレーム数は膨大になる。さらに、プログラムの更新の際には、更新ファイルの大きさが大きいことが多く、ネットワーク中で送受信されるデータ量が膨大になる。このため、ネットワーク中で輻輳が発生やすい。そこで、輻輳を回避するために、データの送信間隔を長くすることになってしまう。また、関連する技術として述べたセンサネットワークシステムや端末群の生成方法は、アドホックネットワークでデータ配信が行われる際に発生する輻輳の防止には適していない。

　本発明は、アドホックネットワークでの輻輳の発生を防止して、効率的にデータ配信する方法を提供することを目的とする。

　実施形態に係る通信方法では、ゲートウェイは、ノード装置に配信する配信データを前記ゲートウェイから取得して他のノード装置に配信する配信ノード装置を決定する。このとき、ゲートウェイは、前記配信ノード装置と、前記ゲートウェイが、所定の範囲内のホップ数ごとに配置されるようにする。さらに、１回の配信により前記配信データが配信されるノード装置のグループであるエリアが決定される。エリアは、前記配信ノード装置と前記ゲートウェイのいずれでもないノード装置である受信ノード装置が、前記配信ノード装置および前記ゲートウェイのうちの最短ホップ数で到達できる装置である最短配信元と同じエリアに含まれるように決定される。前記受信ノード装置は、前記最短配信元を通知された後、前記最短配信元から送信されたフレームを用いて、前記配信データを取得する。

　アドホックネットワークでの輻輳の発生が防止され、効率的にデータ配信が行われる。

実施形態に係る方法の例を示す図である。 ゲートウェイの構成の例を示す図である。 ホップ数テーブルの例を示す図である。 エリアテーブルの例を示す図である。 隣接エリアテーブルの例を示す図である。 近傍ノードテーブルの例を示す図である。 配信元テーブルの例を示す図である。 ノード装置の構成の例を示す図である。 エリアテーブルの例を示す図である。 ゲートウェイおよびノード装置のハードウェア構成の例を示す図である。 ゲートウェイからのホップ数を特定するための処理の例を説明する図である。 実施形態に係る通信方法で用いられるフレームのフォーマットの例を示す図である。 実施形態に係る通信方法で用いられるフレームのフォーマットの例を示す図である。 エリアＡ０の生成手順の例を示す図である。 ホップ数の取得からエリアＡ０の生成までに行われる動作の例を示すフローチャートである。 配信ノード装置を選択する方法の例を説明する図である。 隣接エリアテーブルの例を示す図である。 エリア設定フレームを受信したノード装置の動作の例を説明するフローチャートである。 エリアＡ１～Ａ３の生成例を示す図である。 エリアＡ６の生成例を示す図である。 第２世代のエリアの生成方法の例を示すフローチャートである。 第３世代の第１グループのエリアの生成方法の例を説明する図である。 エリアＡ７～Ａ１２の生成例を示す図である。 第３世代の第１グループのエリアの生成方法の例を示すフローチャートである。 第３世代の第２グループのエリアの生成方法の例を説明する図である。 エリアＡ１３～Ａ１８の生成例を示す図である。 第３世代の第２グループのエリアの生成方法の例を示すフローチャートである。 配信データフレームの送信の様子の例を示す。 配信ノードからの配信方法の例を説明する図である。 配信データの配信方法の例を説明する図である。 配信データの配信方法の例を説明するフローチャートである。 配信データの配信の際に行われる動作の例を説明するシーケンス図である。 配信元が決定されないノード装置が存在する場合の例を示す図である。 障害の発生時に行われる処理の例を示すフローチャートである。 エリアの形成例を示す図である。

　図１は、実施形態に係る方法の例を示す図である。実施形態にかかる方法では、各ノード装置がハローフレームを用いた経路情報の交換により、ネットワーク中の他のノード装置への経路情報を含むルーティングテーブルを生成した後に、ネットワーク全体が図１（ａ）に示すように複数のエリアに分割される。以下の説明では、１回の配信で配信データが配信されるノード装置のグループを「エリア」と記載するものとする。また、「配信データ」は、通信プログラムの更新データなど、ネットワーク中の各ノード装置に送信されるデータであるものとする。図１（ａ）の例では、ネットワーク中のノード装置は、エリアＡ０～Ａ１８の１９個のエリアに分割されている。エリアへの分割は、ネットワーク中のゲートウェイＧＷによって行われる。

　まず、ゲートウェイＧＷは、ネットワーク中のノード装置の各々について、ゲートウェイＧＷからそのノード装置に到達するまでのホップ数を取得する。ゲートウェイＧＷは、取得したホップ数を用いて、配信ノードとして動作するノード装置を選択する。以下の説明や添付の図面では、配信ノードは、「リピータ」、「ＲＰ」などと記載されることがあるものとする。ここで、各配信ノードＲＰは、ゲートウェイＧＷから配信データを取得し、取得した配信データを、その配信ノードＲＰと同じエリア内の他のノード装置に配信する。従って、配信データの配信元として動作することができるノードは、ゲートウェイＧＷか、配信ノードＲＰに設定されているノード装置である。そこで、ゲートウェイＧＷは、ゲートウェイＧＷと配信ノードＲＰが、ほぼ同じホップ数ごとに配置されるように、配信ノードを選択する。

　ゲートウェイＧＷは、配信ノードＲＰとして選択したノード装置の各々に、配信ノードＲＰとして動作することを要求し、その配信ノードＲＰが属するエリアを識別するエリアＩＤを通知する。配信ノードＲＰは、ゲートウェイＧＷと配信ノードＲＰのいずれでもないノード装置（受信ノード装置）の一部にエリアＩＤを通知し、その配信ノードＲＰと同じエリアに参加することを要求する。例えば、配信ノードＡは、受信ノード装置Ｂにとっては、配信データの配信元として動作するノード装置の中では最短ホップ数で到達できるノードであるとする。この場合、配信ノードＡは、受信ノード装置Ｂに対してエリアＩＤを通知する。また、ゲートウェイＧＷも、配信ノードＲＰと同様の方法により、受信ノード装置の一部を、ゲートウェイＧＷと同じエリアに参加させる。例えば、各配信ノードＲＰは、２つの配信ノードＲＰ間のホップ数をゲートウェイＧＷから通知されると、ゲートウェイＧＷから通知された値の半分のホップ数で到達できる受信ノード装置に、その配信ノードＲＰに通知されたエリアＩＤを通知しても良い。

　図１（ａ）の例では、エリアＡ０～Ａ１８の中央に位置するノードが配信ノードＲＰである。図１（ｂ）に、エリアＡ８を拡大した図を示す。エリアＡ８の中央付近のＲＰは、エリアＡ８中の配信ノードＲＰである。また、図１（ｂ）では、受信ノードをＮで示している。

　図１（ａ）、図１（ｂ）を参照しながら説明したようにエリアへの分割が行われると、ゲートウェイＧＷは、配信データを各配信ノードＲＰにユニキャスト通信で送信する。配信データを受信した配信ノードＲＰは、その配信ノードＲＰと同じエリアに属する受信ノード装置に、配信データをブロードキャスト送信する。また、全ての配信ノードＲＰに配信データを送信し終わると、ゲートウェイＧＷは、ゲートウェイＧＷと同じエリアに属している受信ノード装置に対して、配信データをブロードキャスト送信する。各受信ノード装置は、その受信ノード装置が含まれるエリアに存在するゲートウェイＧＷまたは配信ノードＲＰから送信されたブロードキャストフレームを用いて、配信データを受信する。ここで、各受信ノード装置は、その受信ノードが含まれるエリアとは異なるエリアに属する装置が送信元となっているブロードキャストフレームを廃棄し、転送も行わない。

　このように、配信データのブロードキャスト送信がエリアごとに行われるため、ネットワーク全体の輻輳が回避される。このため、輻輳の発生による通信の遅延や、通信の失敗を防止できる。また、受信ノード装置が配信データの受信に失敗しても、受信ノード装置は、エリア内の配信ノードＲＰに再送を要求できる。このため、配信データの配信に失敗しても受信ノードは、ゲートウェイに再送を要求しなくても良く、再送に成功する確率は、エリアに分割されていない場合に比べて大きくなる。また、ゲートウェイＧＷは、ゲートウェイＧＷと同じエリアに属している受信ノード装置以外には、ブロードキャスト送信により送信したデータを含むフレームを再送しなくても良い。このため、１回のブロードキャスト送信にかかる時間は、ネットワークがエリアに分割されていない場合に比べて短くなる。従って、配信データの配信にかかる時間が短くなる。

　＜装置構成＞
　図２は、ゲートウェイ１０の構成の例を示す。ゲートウェイ１０は、送信部１１、受信部１２、フレーム処理部１３、配信フレーム生成部１４、通知フレーム生成部１５、障害処理部１６、記憶部２０、エリア生成部３０を備える。記憶部２０は、ルーティングテーブル２１、ホップ数テーブル２２、エリアテーブル２３、隣接エリアテーブル２４、近傍ノードテーブル２５、配信元テーブル２６、配信データ２７を格納する。また、エリア生成部３０は、分割数取得部３１、エリアサイズ算出部３２、配信ノード選択部３３、エリア決定部３４を備える。

　送信部１１は、フレーム処理部１３、配信フレーム生成部１４、通知フレーム生成部１５で生成されたフレームを、隣接するノード装置に送信する。以下の説明では、ゲートウェイ１０を含む複数のノード装置について、互いにフレームを送受信できる距離に位置することを「隣接する」と記載する。また、あるノード装置から送信されたフレームを受信できる範囲に位置するノード装置のことを、そのノード装置の「隣接ノード」と記載することがある。例えば、ゲートウェイ１０から送信された通知フレームは、ゲートウェイ１０の隣接ノードで受信される。

　受信部１２は、隣接するノード装置から送信されたフレームを受信し、受信したフレームをフレーム処理部１３に出力する。フレーム処理部１３は、入力されたフレームを処理し、受信フレームに含まれている情報を、適宜、記憶部２０に記録する。また、フレーム処理部１３は、障害の発生を通知するフレームが受信部１２から入力された場合は、入力されたフレームを障害処理部１６に出力する。

　配信フレーム生成部１４は、ゲートウェイ１０が有線ネットワークを経由して受信した配信データ２７を、アドホックネットワークに参加しているノード装置に配信するためのフレームを生成する。通知フレーム生成部１５は、エリアの生成や配信ノードＲＰの選択、配信ノードＲＰに設定されていたノード装置の代替の指定などに用いられる通知フレームを生成する。フレーム処理部１３、配信フレーム生成部１４、通知フレーム生成部１５の動作については、後で詳しく説明する。

　障害処理部１６は、フレーム処理部１３から入力されたフレームから、障害が発生しているノード装置を特定する。障害処理部１６は、障害が発生しているノード装置が配信ノードＲＰに設定されているかを判定する。配信ノードＲＰに設定されているノード装置に障害が発生した場合、障害が発生した配信ノードＲＰからのホップ数が最も小さいノード装置を代替の配信ノードＲＰとする。このとき、障害処理部１６は、近傍ノードテーブル２５、配信元テーブル２６などを参照できる。障害処理部１６の処理については後で詳しく説明する。

　分割数取得部３１は、生成するエリアの大きさを決定するために用いる分割数を取得する。ここで「分割数」は、ゲートウェイに到達するまでのホップ数が最も大きいノード装置から、ゲートウェイまでの経路に位置するノード装置を含むエリアの数のことを指すものとする。以下の説明では、ゲートウェイに到達するまでのホップ数が最も大きいノード装置のことを「最長経路装置」と記載することがある。分割数は、予め分割数取得部３１が記憶することもできる。また、有線ネットワークを介してゲートウェイ１０が受信したフレームに分割数が記録されていても良い。この場合、フレーム処理部１３は、フレームのタイプ情報やヘッダ情報を用いて、分割数の記録されているフレームを特定し、分割数取得部３１に出力する。分割数取得部３１は、入力されたフレームから、分割数を取得する。分割数取得部３１は、取得した分割数をエリアサイズ算出部３２に出力する。

　エリアサイズ算出部３２は、分割数取得部３１から入力された分割数と、ゲートウェイから最長経路装置までのホップ数を用いて、同じエリアに含まれるノード装置間で得られる最大のホップ数を算出する。以下の説明では、同じエリアに含まれるノード装置間で得られる最大のホップ数のことを「エリア内最大ホップ数」もしくは「エリアサイズ」と記載することがある。例えば、以下の式からエリアサイズが計算される。
ＡＳｉｚｅ＝２×ＬＨ／（２×Ｄｉｖ－１）
ここで、ＡＳｉｚｅはエリアサイズである。また、ＬＨは、ゲートウェイから最長経路装置までのホップ数であり、Ｄｉｖは分割数である。エリアサイズの計算式の導出方法については後述する。

　配信ノード選択部３３は、エリアサイズを用いて、配信ノードＲＰを選択する。分割数取得部３１、エリアサイズ算出部３２、配信ノード選択部３３、エリア決定部３４の動作については後で詳しく説明する。

　ルーティングテーブル２１とホップ数テーブル２２は、アドホックネットワーク中での通信に用いられる経路情報を格納する。ルーティングテーブル２１は、フレームの宛先として指定されたノード装置に送信するための１ホップ先の転送先の情報などを格納する。以下の説明では、フレームの最終的な宛先のノード装置のことを「グローバル宛先」（Global Destination、ＧＤ）と記載することがある。また、フレームをグローバル宛先に送信するために行われる１ホップの転送の際に、宛先として指定されるノード装置のことを「ローカル宛先」（Local Destination、ＬＤ）と記載することもある。一方、送信元の表記としては、グローバル送信元（Global Source、ＧＳ）、および、ローカル送信元（Local Source、ＬＳ）という表現を用いることがある。「グローバル送信元」は、フレームを生成したノード装置を示す。「ローカル送信元」は、フレームが１ホップ転送される場合の転送元のノード装置１０を指す。

　図３は、ホップ数テーブル２２の例を示す。ホップ数テーブル２２は、アドホックネットワーク中の各ノード装置についての、ゲートウェイ１０からのホップ数を記録する。図３の例では、ゲートウェイ１０からのホップ数に対応付けてノード装置の識別子が記録されている。ノード装置の識別子は、以下の説明では、アルファベットの大文字のＮの後に数字が続く文字列として表されるものとする。図３の例では、ノードＮ１やノードＮ２は、ゲートウェイ１０からのホップ数が１である。また、ノードＮ３はゲートウェイ１０から２ホップ目に位置している。ホップ数テーブル２２の生成方法については後述する。

　図４は、エリアテーブル２３の例を示す。図４には、エリアごとに、エリアの識別子（エリアＩＤ）、そのエリアに含まれている配信ノードＲＰの識別子と、受信ノード装置の識別子が記録されている。図４の例では、エリアＡ１の配信ノードＲＰは、ノードＮ５０である。また、以下の説明では、各エリアに設定された配信ノードＲＰのことを識別するときに、「ＲＰ」という文字列に、エリアＩＤの数字部分をつなげて得られる文字列を用いることがあるものとする。例えば、エリアＡ１の配信ノードＲＰは、「ＲＰ１」と表され、エリアＡ２の配信ノードＲＰは、「ＲＰ２」と表されるものとする。エリアテーブル２３には、各エリアで配信ノードＲＰとして動作しているノード装置の識別子と、配信ノードＲＰとしての識別子の対応付けが記録されている。各エリアに含まれる受信ノード装置は、そのノード装置が含まれているエリア、および、その受信ノード装置が受信する配信データの配信元と対応付けられている。図４の例では、ノードＮ２１は、エリアＡ１に含まれており、配信ノードＲＰ１から配信データを受信する。エリアテーブル２３の生成方法については後述する。

　図５は、隣接エリアテーブル２４の例を示す。隣接エリアテーブル２４は、あるエリアに隣接するエリアを記載する。隣接エリアＩＤの欄に記録されているエリアＩＤは、エリアＩＤの欄に記録されているエリアＩＤで識別されるエリアに隣接するエリアのＩＤである。隣接エリアテーブル２４の生成方法については後述する。また、「世代」の定義と、決定方法についても後述する。図５の例では、隣接エリアテーブル２４は、世代別に、図５（ａ）～図５（ｃ）の３つに分かれているが、全ての世代に関するデータが１つの隣接エリアテーブル２４に含まれていても良いものとする。

　図６は、近傍ノードテーブル２５の例を示す。近傍ノードテーブル２５は、配信ノードＲＰに選択されたノード装置を基準としたときの、ある一定のホップ数までに位置するノード装置の識別子を、基準とする配信ノードＲＰからのホップ数ごとに記録している。なお、図６の例では、ホップ数の計測の起点となる配信ノードＲＰが含まれるエリアのＩＤに対応付けて、配信ノードＲＰからのホップ数が記録されている。近傍ノードテーブル２５の生成方法と使用方法についても後述する。

　図７は、配信元テーブル２６の例を示す。配信元テーブル２６は、ノード装置ごとに配信元の確定状況と、確定した配信元を記録する。図７の例では、ノードＮ１とＮｎについては、配信元が決定されていない。一方、ノードＮｘの配信元は、ゲートウェイ１０であり、ノードＮｙの配信元は、配信ノードＲＰ１である。配信元テーブル２６を用いた処理については後述する。

　図８はノード装置４０の構成の例を示す。ノード装置４０は、送信部４１、受信部４２、フレーム処理部４３、故障通知部４４、記憶部５０を備える。記憶部５０は、ルーティングテーブル５１、エリアテーブル５２、配信データ５３を記憶する。ルーティングテーブル５１はルーティングテーブル２１と同様である。なお、配信データ５３は、ゲートウェイ１０もしくは配信ノードＲＰから受信した更新データなどのデータであり、ゲートウェイ１０もしくは配信ノードＲＰから受信する前は、ノード装置４０に記憶されていないものとする。

　送信部４１は、フレーム処理部４３もしくは故障通知部４４で生成したフレームを隣接ノードへ送信する。受信部４２は、隣接ノードからフレームを受信し、フレーム処理部４３に出力する。フレーム処理部４３は、適宜、入力されたフレームを処理する。故障通知部４４は、隣接ノード装置に故障が発生しているかを確認するためのフレームを生成する。以下の説明では、隣接ノード装置に故障が発生しているかを確認するためのフレームを「障害検知フレーム」と記載することがある。故障通知部４４は、障害検知フレームを定期的に隣接ノードと交換することにより、故障の発生を確認する。隣接ノードの故障を発見すると、故障通知部４４は、ゲートウェイ１０に宛てて、障害通知フレームを送信する。故障通知部４４の動作については後で詳しく説明する。

　図９にエリアテーブル５２の例を示す。図９（ａ）は、配信ノードＲＰで記憶されているエリアテーブル５２の例である。配信ノードＲＰで記憶されているエリアテーブル５２は、エリアＩＤ、エリアの配信ノードＲＰ、配信元確定ホップ数、制限ホップ数、配信ノードＲＰからのホップ数が制限ホップ数以下のノード装置４０の識別子が含まれている。配信元確定ホップ数は、その配信ノードＲＰが配信元として配信データを送信するノード装置４０の範囲を示す。例えば、配信ノードＲＰおよびゲートウェイ１０からなるノード群のうちで、受信ノード装置にとって最短ホップ数で到達できるノードを配信元とするために、配信元確定ホップ数はエリアサイズの半分にできる。図９（ａ）の例では、ノードＮ５０から４ホップ以下のノード装置４０のうちで、配信元が決定していないノード装置４０は、ノードＮ５０を配信元に決定する。

　制限ホップ数は、配信ノードＲＰの近傍に位置するノード装置の特定に用いられる。配信ノードＲＰからのホップ数が制限ホップ数以下の場合、配信ノードＲＰの「近傍」に位置するノード装置４０であると判定される。配信ノードＲＰは、配信ノードＲＰからのホップ数が制限ホップ数以下のノード装置４０に対して、ホップ数を測定するためのフレームを送信し、ホップ数の返信を要求する。ホップ数の返信を要求されたノード装置４０は、自ノードに割り当てられた識別子と、配信ノードＲＰからのホップ数を配信ノードＲＰに返信する。配信ノードＲＰは、ノード装置４０からの返信を受信して得た情報を、例えば図９（ａ）に示すように記憶する。なお、後述するように、近傍ノードの情報は、配信ノードＲＰの選択に用いられるので、制限ホップ数はエリアサイズ以上に設定されるものとする。

　図９（ｂ）は、配信ノードＲＰとゲートウェイ１０のいずれでもないノード装置４０において記憶されているエリアテーブル５２の例を示す。以下の説明では、配信ノードＲＰとゲートウェイ１０のいずれでもないノード装置４０を「受信ノード装置」と記載することがある。受信ノード装置が備えているエリアテーブル５２には、配信ノードＲＰから通知されたエリアＩＤ、配信元の配信ノードＲＰの識別子、および、配信元の配信ノードＲＰまでのホップ数が含まれる。

　図１０は、ゲートウェイ１０およびノード装置４０のハードウェア構成の例を示す。図（ａ）は、ゲートウェイ１０のハードウェア構成の例を示し、図１０（ｂ）は、ノード装置４０のハードウェア構成の例を示す。ゲートウェイ１０およびノード装置４０は、MicroProcessingUnit（ＭＰＵ）１００、バス１０１（１０１ｂ、１０１ｃ）、タイマＩＣ１０４、Dynamic Random access Memory（ＤＲＡＭ）１０６、フラッシュメモリ１０７、無線モジュール１０８を備える。バス１０１ａ、１０１ｂは、ＭＰＵ１００、タイマＩＣ１０４、ＤＲＡＭ１０６、フラッシュメモリ１０７、無線モジュール１０８の間をデータの入出力が可能になるように接続する。ゲートウェイ１０は、さらに、ＰＨＹ１０２とバス１０１ａを備え、ＰＨＹ１０２により、有線ネットワークとの間での通信を行う。バス１０１ａにより、ＰＨＹ１０２は、タイマＩＣ１０４、無線モジュール１０８、ＭＰＵ１００などとの間でデータの入出力が可能である。ＭＰＵ１００は、フラッシュメモリ１０７に格納されたファームウェアなどのプログラムを読み込んで処理を行う。このとき、ＭＰＵ１００は、ＤＲＡＭ１０６をワーキングメモリとして使用できる。

　ゲートウェイ１０において、ＭＰＵ１００は、フレーム処理部１３、配信フレーム生成部１４、通知フレーム生成部１５、障害処理部１６、および、エリア生成部３０として動作し、ＤＲＡＭ１０６は、記憶部２０として動作する。また、ゲートウェイ１０では、無線モジュール１０８およびＰＨＹ１０２は、送信部１１および受信部１２として動作する。タイマＩＣ１０４は、適宜、他のノード装置４０との同期などに用いられる。ノード装置４０では、ＭＰＵ１００は、フレーム処理部４３、故障通知部４４として動作する。また、ＤＲＡＭ１０６は、記憶部５０として動作する。無線モジュール１０８は、送信部４１と受信部４２として動作する。

　＜第１の実施形態＞
　以下、図１に示すように、エリアＡ０を中心にしてエリアが年輪状に生成される場合を例として、エリアの生成方法を説明する。また、エリアの中央のノードとゲートウェイ１０を結ぶ線までの間に含まれているエリアの数を「世代数」と記載することがある。例えば、エリアＡ１～Ａ６のいずれも、自エリアの中央のノードとゲートウェイ１０を結んだ線には、ゲートウェイ１０の含まれるエリアと、自エリアが含まれる。従って、エリアＡ１～Ａ６を「第２世代のエリア」と記載することがある。同様に、エリアＡ７～Ａ１２は、自エリアの中央のノードとゲートウェイ１０を結んだ線には、自エリア、ゲートウェイ１０のあるエリアの他に第２世代のエリアの境界が含まれる。従って、エリアＡ７～Ａ１２は、「第３世代のエリア」である。エリアＡ１３～Ａ１８は、自エリアの中央のノードとゲートウェイ１０を結んだ線には、自エリア、ゲートウェイ１０のあるエリアの他に第２世代のエリアが１つ含まれるので、これらも「第３世代のエリア」である。以下、エリアＡ７～Ａ１２とエリアＡ１３～Ａ１８を区別するために、エリアＡ７～Ａ１２を「第３のエリアの第１グループ」もしくは「世代３－１」と記載することがある。同様に、エリアＡ１３～Ａ１８を「第３のエリアの第２グループ」もしくは「世代３－２」と記載することがある。また、表記の整合性を保つために、エリアＡ０を「第１世代のエリア」と記載することがある。なお、図１は一例であり、エリアの数はゲートウェイ１０が含まれているエリアからの方向に応じて変わっていても良い。

　以下、エリアの生成方法の例を、ゲートウェイ１０からのホップ数の取得、第１世代のエリアの生成、第２世代のエリアの生成、第３世代の第１グループのエリアの生成、第３世代の第２グループのエリアの生成に分けて説明する。

　〔ゲートウェイ１０からのホップ数の取得〕
　図１１は、各ノード装置４０についてのゲートウェイ１０からのホップ数を特定するための処理の例を説明する図である。ゲートウェイ１０の通知フレーム生成部１５は、ゲートウェイ１０からのホップ数を問い合わせるためのホップ数要求フレームを生成する。ゲートウェイ１０は、隣接する全てのノード装置４０に、ホップ数要求フレームを送信する。

　図１２と図１３に、実施形態に係る通信方法で用いられるフレームのフォーマットの例を示す。図１２に示すように、フレームは、ヘッダとアプリケーション情報部を含む。ヘッダには、ＧＤフィールド、ＧＳフィールド、ＬＳフィールト、ＬＤフィールド、Ｌｅｎｇｔｈが含まれる。ＧＤフィールドは、フレームの宛先のノードのアドレス、ＧＳフィールドはフレームを生成したノードのアドレスが記録される。ＬＤフィールドには、フレームが１ホップ転送される際にＬＤとして設定されるノードのアドレスが記録され、ＬＳフィールドには、フレームが１ホップ転送される際にＬＳとなるノードのアドレスが記録される。ホップ数要求フレームのようにブロードキャストされるフレームでは、ＧＤフィールドとＬＤフィールドは、全てのビットが１のアドレス（ブロードキャストアドレス）に指定される。

　図１２に示すように、アプリケーション情報の先頭にＴｙｐｅフィールドが含まれており、Ｔｙｐｅフィールドの値によりフレームの種類が特定される。Ｔｙｐｅフィールドの値ごとのフレームの種類を図１２のテーブルに示す。

　図１３は、フレームの種類ごとの、アプリケーション情報部に含まれる情報要素の例を示している。図１３の２００は、ホップ数要求フレーム２００の例である。ホップ数要求フレーム２００では、Ｔｙｐｅフィールドの値は０に設定されており、フレームＩＤフィールドと、現ホップ数フィールドが含まれている。フレームＩＤはフレームの識別に用いられる。例えば、ノード装置４０のフレーム処理部４３は、処理したフレームに含まれているフレームＩＤとＴｙｐｅの組合せを記憶している。受信フレーム中のフレームＩＤとＴｙｐｅフィールドの値が、既に処理ずみのフレームと同じ場合、フレーム処理部４３は、受信フレームの処理を行わずに廃棄する。現ホップ数は、ホップ数要求フレーム２００のＬＳとなっているノードからゲートウェイ１０までのホップ数が記録される。

　ゲートウェイ１０の通知フレーム生成部１５は、現ホップ数フィールドの値を０に設定したホップ数要求フレーム２００を生成する。ゲートウェイ１０の送信部１１がホップ数要求フレーム２００をブロードキャスト送信する。ゲートウェイ１０に隣接するノード装置４０でホップ数要求フレーム２００が受信されると、フレーム処理部４３は、ホップ数要求フレーム２００の中のＴｙｐｅフィールドとフレームＩＤの組合せを記憶する。さらに、フレーム処理部４３は、現ホップフィールドに記録されている値を１つインクリメントした値を、ゲートウェイ１０からのホップ数として計算して、得られたホップ数を記憶する。例えば、図１１の例では、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ５がゲートウェイ１０からホップ数要求フレーム２００を受信している。ゲートウェイ１０が送信するホップ数要求フレーム２００の現ホップ数フィールドの値は０であるので、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ５は、ゲートウェイ１０からのホップ数が１であると認識する。

　ホップ数要求フレーム２００を受信したノード装置４０のフレーム処理部４３は、ホップ数要求フレーム２００のＬＳフィールドの値を自ノードのアドレスに変更し、現ホップ数を、ゲートウェイ１０から自ノードまでのホップ数に変更する。フレーム処理部４３は、変更後のホップ数要求フレーム２００を、送信部４１を介して隣接ノードにブロードキャスト送信する。例えば、ノードＮ１のフレーム処理部４３は、ホップ数要求フレーム２００のＬＳをノードＮ１のアドレスに変更し、現ホップ数フィールドの値を１に設定したホップ数要求フレーム２００を生成する。次に、ノードＮ１は、生成したホップ数要求フレーム２００を、ノードＮ１の隣接ノードにブロードキャスト送信する。ゲートウェイ１０に隣接する他のノード装置４０も同様の処理を行う。

　次に、ゲートウェイ１０からのホップ数を認識したノード装置４０のフレーム処理部４３は、ホップ数通知フレーム２０１を生成する。ホップ数通知フレーム２０１の例を図１３に示す。ホップ数通知フレーム２０１はＴｙｐｅ＝１に設定されており、ノードＩＤフィールドとホップ数フィールドを含む。ノードＩＤフィールドは、ホップ数通知フレーム２０１を生成したノード装置４０に割り当てられたノードＩＤが記録される。ホップ数フィールドには、ホップ数通知フレーム２０１を生成したノード装置４０とゲートウェイ１０の間の経路に含まれるホップ数が記録される。フレーム処理部４３は、送信部４１を介して、生成したホップ数通知フレーム２０１をゲートウェイ１０に向けて送信する。

　ゲートウェイ１０は、ホップ数通知フレーム２０１を受信すると、ホップ数とノードＩＤを対応付けてホップ数テーブル２２に記録する。ネットワーク中の全てのノード装置４０から得られた結果を記録したホップ数テーブル２２の例を、図３に示す。

　〔第１世代のエリアの生成〕
　ホップ数テーブル２２が生成されると、ゲートウェイ１０は、第１世代のエリアの生成を開始する。ゲートウェイ１０のエリアサイズ算出部３２は、ホップ数テーブル２２の中の最大ホップ数を取得する。さらに、分割数を分割数取得部３１から取得する。

　ここで、エリアサイズ算出部３２は、１つのエリアの中心となる配信ノードＲＰもしくはゲートウェイ１０からのホップ数は全ての方向に対して同じであると仮定するものとする。エリアサイズ算出部３２での仮定を用いると、図１などに示しているように、ホップ数を基準とした図では１つのエリアを円形として表現できる。そこで、エリアサイズ算出部３２は、１つのエリアの半径となるホップ数を「エリア半径」として、最大ホップ数（ＬＨ）と、分割数（Ｄｉｖ）から計算する。

　最長経路装置とゲートウェイ１０の間の経路は、世代数（分割数）と同数のエリアにまたがっている。ここで、ゲートウェイ１０の位置するエリアをエリアＡ０とすると、最長経路装置とゲートウェイ１０の間の経路には、世代数分のエリアの直径の合計からエリアＡ０の半径を引いた分のホップ数が含まれることになる。すなわち、最長経路装置とゲートウェイ１０の間の経路は、世代数の２倍より１つ少ない数分のエリア半径を含んでいることになる。例えば、図１のエリアＡ１８においてゲートウェイ１０から最もホップ数が大きなノード装置４０が最長経路装置であるとする。すると、エリア半径Ｒは、以下の式から計算できる。
　Ｒ＝ＬＨ／（２×Ｄｉｖ－１）
エリアサイズは、エリア半径の２倍であるので、
ＡＳｉｚｅ＝２×ＬＨ／（２×Ｄｉｖ－１）
の式に基づいて、計算される。

　例えば、最大ホップ数が２０、分割数が３である場合のエリア半径は、
　Ｒ＝２０／（２×３－１）＝２０／５＝４
である。一方、エリアサイズは、
　Ａｓｉｚｅ＝２×２０／（２×３－１）＝２×２０／５＝８
である。以下、エリアサイズが８ホップ、エリア半径が４ホップである場合を例として説明することがある。

　図１４は、エリアＡ０の生成手順の例を示す図である。エリア決定部３４は、ゲートウェイ１０からのホップ数がエリアサイズ算出部３２で算出されたエリア半径以下のノード装置４０を特定する。ゲートウェイ１０と配信ノードＲＰの間のホップ数がエリアサイズと同じ場合、ゲートウェイ１０からエリア半径以内のホップ数のノード装置４０にとっては、ゲートウェイ１０が最短ホップで到達できる配信元である。そこで、エリア決定部３４は、ゲートウェイ１０からのホップ数がエリア半径以下のノード装置４０を、エリアＡ０に参加させる。エリア決定部３４は、特定したノード装置４０に宛てた配信元通知フレーム２０２を生成する。配信元通知フレーム２０２は、ゲートウェイ１０の含まれるエリアへの参加を求めるために用いられるフレームである。配信元通知フレーム２０２の例を図１３に示す。配信元通知フレーム２０２は、Ｔｙｐｅ＝２であり、エリアＩＤと配信元のノードに割り当てられた識別子（ノードＩＤ）が含まれる。エリアＡ０の生成の際に用いられる配信元通知フレーム２０２では、配信元はゲートウェイ１０であるので、エリアＩＤ＝Ａ０、ノードＩＤ＝ＧＷとなる。エリア決定部３４は、生成した配信元通知フレーム２０２を、送信部１１を介して宛先のノード装置４０に送信する。

　エリア決定部３４は、さらに、配信元通知フレーム２０２の宛先のノード装置４０をエリアＡ０に含まれるノードとして登録する。このとき、エリア決定部３４は、配信元テーブル２６中のエリアＡ０に含めるノード装置４０に関する情報を、配信元確定状況＝確定、配信元＝ＧＷに設定する。すなわち、エリア決定部３４は、エリアＡ０に含められるノード装置４０の情報を、図７のノードＮｘについての登録のように設定する。

　次に、配信元通知フレーム２０２を受信したノード装置４０の動作について説明する。フレーム処理部４３は、受信部４２から入力されたフレームのＴｙｐｅフィールドの値を用いて、受信したフレームが配信元通知フレーム２０２であると判定する。次に、フレーム処理部４３は、配信元通知フレーム２０２のエリアＩＤとノードＩＤの値から、自ノードはゲートウェイ１０が配信元であるエリアＡ０に割り当てられていると判定する。そこで、フレーム処理部４３は、エリアテーブル５２のエリアＩＤをＡ０、配信元をゲートウェイ１０に設定し、ホップ数をゲートウェイ１０から自ノードまでのホップ数とする。この処理により、配信元通知フレーム２０２を受信したノード装置４０は、エリアＡ０に参加する。

　図１５は、ホップ数の取得からエリアＡ０の生成までに行われる動作の例を示すフローチャートである。ゲートウェイ１０の通知フレーム生成部１５は、ホップ数要求フレーム２００をブロードキャスト送信する（ステップＳ１）。ホップ数要求フレーム２００を受信したノード装置４０は、ゲートウェイ１０からのホップ数（Ｈｇｗ）を算出して、ホップ数通知フレーム２０１によりゲートウェイ１０に通知すると共に、算出したホップ数を記憶する（ステップＳ２、Ｓ３）。ゲートウェイ１０のフレーム処理部１３は、ホップ数通知フレーム２０１を受信すると、ホップ数通知フレーム２０１に記録されているノードとＨｇｗの値を対応付けてホップ数テーブル２２に記録する（ステップＳ４）。次に、ゲートウェイ１０のエリアサイズ算出部３２は、エリア半径とエリアサイズを算出する（ステップＳ５）。エリア決定部３４は、ゲートウェイ１０からのホップ数がエリア半径以下のノード装置４０に宛てた配信元通知フレーム２０２を生成し、送信部１１を介して宛先に送信する（ステップＳ６）。配信元通知フレーム２０２を受信したノード装置４０は、配信元がゲートウェイ１０であることをエリアテーブル５２に記録する（ステップＳ７）。ゲートウェイ１０のエリア決定部３４は、配信元通知フレーム２０２を送信したノード装置４０について、配信元がゲートウェイ１０であることを配信元テーブル２６に記録する（ステップＳ８）。

　〔第２世代のエリアの生成〕
　ゲートウェイ１０の配信ノード選択部３３は、ゲートウェイ１０からのホップ数がエリアサイズと同じ値であるノード装置４０のうちの１つを、最初に形成される第２世代目のエリアでの配信ノードＲＰとする。このとき、配信ノード選択部３３は、任意の方法で１つ目の配信ノードＲＰを選択することができる。

　図１６は、配信ノードＲＰを選択する方法の例を説明する図である。図１６の例では、ゲートウェイ１０から最長経路装置（Ｎｍａｘ）までの経路上に形成される第２世代のエリアの配信ノードＲＰが選択される場合を示している。以下の説明では、ゲートウェイ１０から最長経路装置までの経路上の第２世代のエリアを、エリアＡ１とする。ゲートウェイ１０から最長経路装置に至る経路上に位置するノード装置４０の特定のために、配信ノード選択部３３は、ルーティングテーブル２１とホップ数テーブル２２を使用することができる。例えば、配信ノード選択部３３は、ゲートウェイ１０からのホップ数がエリアサイズと同じであり、かつ、ＬＤがノードＮｍａｘと同じノード装置４０から配信ノードＲＰ１を選択することができる。

　配信ノード選択部３３は、配信ノードＲＰ１に選択したノード装置４０に対して、配信ノード設定フレーム２０３を送信する。配信ノード設定フレーム２０３は、配信ノードＲＰとしての動作を要求するために用いられるフレームである。配信ノード設定フレーム２０３の例を図１３に示す。配信ノード設定フレーム２０３は、Ｔｙｐｅ＝３に設定されており、エリアＩＤと配信元確定ホップ数が含まれている。ここで、配信元確定ホップ数として、エリア半径が用いられる。例えば、エリアサイズが８ホップ、エリア半径が４ホップであり、配信ノード選択部３３が、ノードＮ５０を配信ノードＲＰ１に設定したとする。このとき、ノードＮ５０宛ての配信ノード設定フレーム２０３は、以下の設定を含む。
　　ＧＳ　　　　　　　：ゲートウェイ１０
　　ＧＤ　　　　　　　：ノードＮ５０
　　エリアＩＤ　　　　：Ａ１
　　配信元確定ホップ数；４
配信ノード選択部３３は、生成した配信ノード設定フレーム２０３を、送信部１１を介してノードＮ５０に送信する。

　配信ノード設定フレーム２０３の送信に伴い、配信ノード選択部３３は、隣接エリアテーブル２４を図１７に示すように変更する。図１７の例では、新たに生成されるエリアＡ１が第２世代のエリアであって、しかも、エリアＡ０と隣接していることが隣接エリアテーブル２４に記録されている。

　ノードＮ５０のフレーム処理部４３は、受信したフレームのＴｙｐｅの値を用いて、配信ノード設定フレーム２０３を受信したと判定する。そこで、フレーム処理部４３は、ノードＮ５０が配信ノードＲＰ１として動作することを認識する。さらに、フレーム処理部４３は、配信ノード設定フレーム２０３で通知されたエリアＩＤと配信元確定ホップ数をエリアテーブル５２に記録する。

　ノードＮ５０のフレーム処理部４３は、次に、制限ホップ数を求める。制限ホップ数は、配信ノードＲＰの近傍に位置するノード装置４０としてホップ数とノードＩＤの対応関係を調べる範囲を決めるために用いられる値である。制限ホップ数の計算方法は、予め、フレーム処理部４３が保持しているものとする。なお、制限ホップ数は、エリアサイズ以上の値になるように計算されるものとする。以下の説明では、制限ホップ数（Ｘ）がエリアサイズと同じであって、Ｘ＝Ｙ×２の式から計算される場合の例について説明する。ここで、Ｙは配信元確定ホップ数の値である。

　配信ノードＲＰ１は、配信ノードＲＰ１の近傍に位置するノードの情報を取得するためにエリア設定フレーム２０４を用いる。エリア設定フレーム２０４の例を図１３に示す。エリア設定フレーム２０４は、Ｔｙｐｅ＝４であり、エリアＩＤ、配信元ＩＤ、フレームＩＤ、制限ホップ数、配信元確定ホップ数、現ホップ数を含む。フレームＩＤは、エリア設定フレーム２０４を受信したノード装置４０が同じフレームを別経路で受信した場合、２回目以降に受信したフレームの廃棄を行うために使用される。現ホップ数は、エリア設定フレーム２０４を生成した配信ノードＲＰからのホップ数である。エリアＩＤ、配信元ＩＤ、制限ホップ数、配信元確定ホップ数は、エリア設定フレーム２０４を生成する配信ノードＲＰのエリアテーブル５２に記録されている値が設定される。例えば、配信ノードＲＰ１のフレーム処理部４３は、以下のような情報を含むエリア設定フレーム２０４を生成する。
　　ＧＳ　　　　　　　：Ｎ５０
　　ＬＳ　　　　　　　：Ｎ５０
　　Ｔｙｐｅ　　　　　：４
　　エリアＩＤ　　　　：Ａ１
　　配信元ＩＤ　　　　：ＲＰ１＝Ｎ５０
　　フレームＩＤ　　　：１
　　制限ホップ数　　　：８ホップ
　　配信元確定ホップ数：４ホップ
　　現ホップ数　　　　：０
フレーム処理部４３は、生成したエリア設定フレーム２０４を、送信部４１を介してブロードキャスト送信する。

　図１８は、エリア設定フレーム２０４を受信したノード装置４０の動作の例を説明するフローチャートである。ノード装置４０は、エリア設定フレーム２０４を受信するまで待機する（ステップＳ１１）。

　エリア設定フレーム２０４を受信したノード装置４０のフレーム処理部４３は、受信したエリア設定フレーム２０４のフレームＩＤとＴｙｐｅを対応付けて記憶する。さらに、フレーム処理部４３は、エリア設定フレーム２０４のＧＳに設定されているノード装置４０から自ノードまでのホップ数が制限ホップ数未満であるかを判定する（ステップＳ１２）。このとき、フレーム処理部４３は、受信したエリア設定フレーム２０４の現ホップ数フレームに記録されている値を１つインクリメントした値を、エリア設定フレーム２０４のＧＳから自ノードまでのホップ数として計算する。自ノードまでのホップ数が制限ホップ数未満であれば、フレーム処理部４３は、受信したエリア設定フレーム２０４のＬＳを自ノードにし、現ホップ数をインクリメントしたエリア設定フレーム２０４を生成する。例えば、ノードＮ５０の隣接ノードＮ５１は、以下の情報要素を備えるエリア設定フレーム２０４を生成する。
　　ＧＳ　　　　　　　：Ｎ５０
　　ＬＳ　　　　　　　：Ｎ５１
　　Ｔｙｐｅ　　　　　：４
　　エリアＩＤ　　　　：Ａ１
　　配信元ＩＤ　　　　：ＲＰ１＝Ｎ５０
　　フレームＩＤ　　　：１
　　制限ホップ数　　　：８ホップ
　　配信元確定ホップ数：４ホップ
　　現ホップ数　　　　：１
フレーム処理部４３は、送信部４１を介して、生成したエリア設定フレーム２０４を隣接ノードにブロードキャスト送信する（ステップＳ１２でＹｅｓ、ステップＳ１３）。

　次に、フレーム処理部４３は、エリア設定フレーム２０４のＧＳからのホップ数は配信元確定ホップ数以下であるかを判定する（ステップＳ１４）。エリア設定フレーム２０４のＧＳからのホップ数が配信元確定ホップ数以下である場合、フレーム処理部４３は、エリア設定フレーム２０４で通知された配信元から配信データの配信を受けることを決定する（ステップＳ１５）。そこで、フレーム処理部４３は、エリア設定フレーム２０４で通知された情報と、配信元とした配信ノードＲＰからのホップ数をエリアテーブル５２に設定する。図９（ｂ）は、ノードＮ５１が保持するエリアテーブル５２の例を示している。

　エリアテーブル５２の更新が終わると、フレーム処理部４３は、ホップ数通知フレーム２０５を生成する。ホップ数通知フレーム２０５は、エリア設定フレーム２０４を受信したノード装置４０がエリア設定フレーム２０４のＧＳである配信ノードＲＰからのホップ数を通知する際に、用いられるフレームである。ホップ数通知フレーム２０５の例を図１３に示す。ホップ数通知フレーム２０５は、Ｔｙｐｅ＝５であり、ノードＩＤとホップ数を含む。ノードＩＤフィールドには、ホップ数通知フレーム２０５を生成するノード（ＧＳ）のノードＩＤが記録される。ホップ数フィールドには、ホップ数通知フレーム２０５を生成するノード（ＧＳ）についての、エリア設定フレーム２０４のＧＳを起点としたホップ数が記録される。ノード装置４０は、生成したホップ数通知フレーム２０５をエリア設定フレーム２０４のＧＳに送信する。例えば、ノードＮ５１のフレーム処理部４３は、以下の情報要素を含むホップ数通知フレーム２０５を生成する。
　　ＧＳ　　　：Ｎ５１
　　ＧＤ　　　：Ｎ５０
　　Ｔｙｐｅ　：５
　　ノードＩＤ：Ｎ５１
　　ホップ数　：１
ノードＮ５１は、ノード５０に向けて、生成したホップ数通知フレーム２０５を送信する（ステップＳ１６）。

　一方、ステップＳ１４の判定結果がＮｏである場合、フレーム処理部４３は、エリア設定フレーム２０４で通知された配信元を自ノードの配信元には設定せずに、ホップ数通知フレーム２０５をエリア設定フレーム２０４のＧＳに送信する（ステップＳ１５）。

　ステップＳ１２の判定結果がＮｏの場合、フレーム処理部４３は、自ノードの隣接ノードに対してエリア設定フレーム２０４を送信しなくても良いと判定する。そこで、ノード装置４０は、エリア設定フレーム２０４のＧＳにホップ数通知フレーム２０５を送信して処理を終了する（ステップＳ１６）。

　ホップ数通知フレーム２０５を受信した配信ノードＲＰ１は、受信したホップ数通知フレーム２０５のノードＩＤとホップ数を、エリアテーブル５２に記録する。配信ノードＲＰ１が生成するエリアテーブル５２を図９（ａ）に示す。配信ノードＲＰ１は、ホップ数通知フレーム２０５から得られる情報により、配信ノードＲＰ１の近傍ノードのノードＩＤとそのノード装置４０までのホップ数を特定することができる。さらに、配信ノードＲＰ１は、配信ノードＲＰ１の近傍ノードのうち、配信ノードＲＰ１からのホップ数がエリア半径以下のノード装置４０を、エリアＡ１に含める。なお、配信ノードＲＰ１は、エリアテーブル５２を用いることにより、エリアＡ１に含まれているノード装置４０を特定できる。

　配信ノードＲＰ１は、エリアテーブル５２の生成が終わると、配信ノードＲＰ１の近傍ノードの情報をゲートウェイ１０に通知する。近傍ノードの情報の通知には、近傍ノード通知フレーム２０６が用いられる。近傍ノード通知フレーム２０６の例を図１３に示す。近傍ノード通知フレーム２０６には、エリアＩＤ、近傍ノード数、ユニット情報が含まれる。近傍ノード数は、近傍ノード通知フレーム２０６を生成する配信ノードＲＰの近傍に位置するノード装置４０の数である。ユニット情報は、近傍ノードの各々についてのノードＩＤと配信ノードＲＰまでのホップ数を含む。

　ゲートウェイ１０は、近傍ノード通知フレーム２０６を受信すると、近傍ノードテーブル２５を更新する。例えば、配信ノードＲＰ１からの近傍ノード通知フレーム２０６を受信したことにより、ゲートウェイ１０のフレーム処理部１３は、図６に示す近傍ノードテーブル２５のエリアＩＤ＝Ａ１の欄の情報を生成する。次に、エリア決定部３４は、近傍ノードテーブル２５のうちで配信ノードＲＰ１からのホップ数がエリア半径以下のノード装置４０について、エリアＡ１のノードであると判定する。エリア決定部３４は、判定結果に従って、エリアテーブル２３と配信元テーブル２６を更新する。例えば、エリア決定部３４は、配信元テーブル２６において、ノードＮ５１の配信元が配信ノードＲＰ１に確定していることを記録する。また、エリアＡ１が生成されることにより、図４に示すエリアテーブル２３に、エリアＡ１に含まれるノード装置４０の情報が記録される。

　エリアＡ１の生成が終わると、ゲートウェイ１０は、エリアＡ２を生成する。配信ノード選択部３３は、ゲートウェイ１０と配信ノードＲＰ１のいずれからのホップ数もエリアサイズであるノード装置４０を検索する。このとき、配信ノード選択部３３は、ホップ数テーブル２２と近傍ノードテーブル２５を使用する。配信ノード選択部３３は、検索により得られたノード装置４０のうちの１つを、配信ノードＲＰ２に選択し、エリアＡ２での配信ノードＲＰとする。配信ノードＲＰ２の決定例を図１６に示す。ゲートウェイ１０は、配信ノードＲＰ２に選択したノード装置４０に対して、配信ノード設定フレーム２０３を送信する。配信ノード設定フレーム２０３の生成方法や情報要素は、配信ノードＲＰ１に送信される配信ノード設定フレーム２０３と同様である。

　ここで、ゲートウェイ１０と配信ノードＲＰ１からのホップ数に基づいて配信ノードＲＰ２が決められているため、エリアＡ２は、エリアＡ０とエリアＡ１に隣接することになる。このため、配信ノードＲＰ２への配信ノード設定フレーム２０３の送信に伴い、配信ノード選択部３３は、隣接エリアテーブル２４を図１９の隣接エリアテーブル２４ａに示すように変更する。

　配信ノード設定フレーム２０３を受信した配信ノードＲＰ２の動作は、配信ノードＲＰ１と同様である。さらに、ゲートウェイ１０は、配信ノードＲＰ２から受信した情報に基づいて、エリアテーブル２３、近傍ノードテーブル２５、配信元テーブル２６も変更する。このときの動作は、ゲートウェイ１０が配信ノードＲＰ１からの近傍ノード通知フレーム２０６を受信したときの動作と同様である。

　次に、ゲートウェイ１０は、エリアＡ２と同様の手順で、エリアＡ３を生成する。すなわち。配信ノード選択部３３は、ゲートウェイ１０と配信ノードＲＰ２のいずれからのホップ数もエリアサイズであるノード装置４０のうちで、配信ノードＲＰに選択されていないノードを１つ選択する。このとき、配信ノード選択部３３は、ホップ数テーブル２２と近傍ノードテーブル２５を用いてホップ数の条件を満たすノード装置４０を検索する。さらに、得られたノード装置４０について、エリアテーブル２３を参照することにより、配信ノードＲＰに選択されているかを確認する。

　配信ノード選択部３３は、選択したノード装置４０を配信ノードＲＰ３として、隣接エリアテーブル２４ａを隣接エリアテーブル２４ｂに更新する。配信ノードＲＰ３の位置を図１９に示す。また、ゲートウェイ１０と配信ノードＲＰ３との間のデータの送受信や、配信ノードＲＰ３から受信したデータを用いたゲートウェイ１０の処理は、配信ノードＲＰ２のときと同様である。

　ゲートウェイ１０は、同様にして、エリアＡ４、エリアＡ５を生成する。隣接エリアテーブル２４ｃはエリアＡ４が生成されたとき、隣接エリアテーブル２４ｄはエリアＡ５が生成されたときの隣接エリアテーブル２４である。

　図２０は、エリアＡ６が生成された場合の例を示す。エリアＡ６の生成に伴い、ゲートウェイ１０は、隣接エリアテーブル２４ｅを記憶する。エリアＡ６の生成が終わると、配信ノード選択部３３は、新たに第２世代のエリアを生成しようとする。しかし、ゲートウェイ１０と配信ノードＲＰ６のいずれからのホップ数もエリアサイズであるノードであって、しかも、配信ノードＲＰに選択されていないノード装置４０は存在しない。すると、配信ノード選択部３３は、第２世代のエリアの生成が終わったと認識する。さらに、ゲートウェイ１０と配信ノードＲＰ６のいずれからのホップ数もエリアサイズであるノードのノードＩＤをキーとして、エリアテーブル２３の配信元の欄を検索する。すると、配信ノード選択部３３は、得られたノードは、配信ノードＲＰ５と配信ノードＲＰ１であることを認識する。そこで、配信ノード選択部３３は、エリアＡ６とエリアＡ１が互いに隣接していると判定し、隣接エリアテーブル２４ｅから隣接エリアテーブル２４ｆに更新する。

　図２１は、第２世代のエリアの生成方法の例を示すフローチャートである。まず、ゲートウェイ１０の配信ノード選択部３３は、ゲートウェイ１０からのホップ数がエリアサイズであるノード装置４０の１つを配信ノードＲＰに選択し、配信ノード設定フレーム２０３を送信する（ステップＳ２１）。配信ノード設定フレーム２０３を受信したノード装置４０（ＲＰ１）は、配信ノードＲＰ１の近傍ノードの特定とエリアＡ１の生成のために、エリア設定フレーム２０４を送信する（ステップＳ２２）。配信ノードＲＰ１は、ホップ数通知フレーム２０５から得られたデータをエリアテーブル５２に記録すると共に、近傍ノード通知フレーム２０６をゲートウェイ１０に送信する（ステップＳ２３）。ゲートウェイ１０は、近傍ノード通知フレーム２０６に含まれる情報を用いて、配信ノードＲＰ１の近傍ノードについての配信ノードＲＰ１からのホップ数を、近傍ノードテーブル２５に記録する（ステップＳ２４）。さらに、配信ノードＲＰ１からのホップ数がエリア半径以内のノード装置４０の配信元が配信ノードＲＰ１であることを確定して、エリアテーブル２３、近傍ノードテーブル２５、配信元テーブル２６を変更する（ステップＳ２５）。

　次に、配信ノード選択部３３は、変数ｋを２に設定する（ステップＳ２６）。配信ノード選択部３３は、ｋ－１番目に決定された配信ノードＲＰとゲートウェイ１０のいずれからのホップ数もエリアサイズと一致しているノード装置４０を検索する（ステップＳ２７）。配信ノード選択部３３は、検索結果として得られたノードから、配信ノードＲＰに設定されていないノードの１つを選択し、配信ノード設定フレーム２０３を送信する（ステップＳ２８でＹｅｓ、ステップＳ２９）。ステップＳ３０～Ｓ３３は、ステップＳ２２～Ｓ２５と同様である。次に、配信ノード選択部３３は、ｋの値を１つインクリメントして、ステップＳ２７以降の処理を繰り返す（ステップＳ３４）。ステップＳ２８でＮｏと判定されると、配信ノード選択部３３は、第２世代のエリアの生成が終了したと判定する。

　〔第３世代の第１グループのエリアの生成〕
　図２２は、第３世代の第１グループのエリアの生成方法の例を説明する。配信ノード選択部３３は、隣接する２つの第２世代のエリアに隣接するエリアを、第３世代の第１グループのエリアとして生成する。例えば、図２２に示すように、エリアＡ１とＡ２に隣接するエリアとして、エリアＡ７が生成され、エリアＡ２とＡ３に隣接するエリアとして、エリアＡ８が生成される。

　エリアＡ７に含まれる配信ノードＲＰ７を選択する際に、配信ノード選択部３３は、まず、隣接エリアテーブル２４を参照して、エリアＡ１とＡ２が隣接していることを特定する。次に、配信ノード選択部３３は、近傍ノードテーブル２５を用いて、配信ノードＲＰ１と配信ノードＲＰ２のいずれからのホップ数もエリアサイズであるノード装置４０を特定する。配信ノード選択部３３は、エリアテーブル２３を用いて、特定したノード装置４０が配信ノードＲＰに設定されているかを判定する。特定したノード装置４０が配信ノードＲＰに設定されていない場合、配信ノード選択部３３は、特定したノード装置４０を配信ノードＲＰ７として選択して、配信ノード設定フレーム２０３を送信する。ゲートウェイ１０と配信ノードＲＰ７との間のデータの送受信や、配信ノードＲＰ７から受信したデータを用いたゲートウェイ１０の処理は、第２世代のエリアの生成の際と同様である。図２２に、エリアＡ７とＡ８が生成されたときの隣接エリアテーブル２４ｇを示す。

　同様の処理により、エリアＡ７～Ａ１２が生成された場合の例を図２３に示す。また、エリアＡ７～Ａ１２が生成された場合の隣接エリアテーブル２４（２４ｈ）も図２３に示す。

　図２４は、第３世代の第１グループのエリアの生成方法の例を示すフローチャートである。配信ノード選択部３３は、変数ｉを１に設定し、変数ｔを設定ずみの配信ノードＲＰの数に設定する（ステップＳ４１）。配信ノード選択部３３は、iが２世代目のエリア数以下の場合（ステップＳ５１でＹｅｓ)、２世代目のｉ番目のエリアの配信ノードＲＰと、２世代目のｉ番目のエリアの隣接エリアの配信ノードＲＰのいずれからのホップ数もエリアサイズと一致しているノード装置４０を検索する（ステップＳ４２）。配信ノード選択部３３は、検索結果として得られたノードから、配信ノードＲＰに設定されていないノードの１つを選択し、配信ノード設定フレーム２０３を送信する（ステップＳ４３でＹｅｓ、ステップＳ４４）。ステップＳ４５～Ｓ４８は、図２１で説明したステップＳ３０～Ｓ３３と同様である。次に、配信ノード選択部３３は、変数ｔを１つインクリメントする（ステップＳ４９）。その後iを１つインクリメントし、ステップＳ５１以降の処理を繰り返す（ステップＳ５０）。ステップＳ４３でＮｏと判定されると、iを１つインクリメントし、ステップＳ５１以降の処理を繰り返す（ステップＳ５０）。ステップＳ５１でＮｏと判定されると、配信ノード選択部３３は、第３世代の第１グループエリアの生成が終了したと判定する。

　〔第３世代の第２グループのエリアの生成〕
　図２５は、第３世代の第２グループのエリアの生成方法の例を説明する。配信ノード選択部３３は、第２世代のエリアと、その第２世代のエリアに隣接する２つの第３世代の第１グループのエリアの全てに隣接するエリアを、第３世代の第２グループのエリアとして生成する。例えば、図２５に示すように、エリアＡ２、Ａ７、Ａ８に隣接するエリアとして、エリアＡ１３が生成され、エリアＡ３、Ａ８、Ａ９に隣接するエリアとして、エリアＡ１４が生成される。さらに、エリアＡ４、Ａ９、Ａ１０に隣接するエリアとして、エリアＡ１５が生成される。

　エリアＡ１３に含まれる配信ノードＲＰ１３を選択する際に、配信ノード選択部３３は、まず、隣接エリアテーブル２４を参照して、エリアＡ２とＡ８が隣接していることと、エリアＡ２とＡ７が隣接していることを特定する。次に、配信ノード選択部３３は、近傍ノードテーブル２５を用いて、配信ノードＲＰ２、配信ノードＲＰ７、配信ノードＲＰ８のいずれからのホップ数もエリアサイズであるノード装置４０を特定する。配信ノード選択部３３は、エリアテーブル２３を用いて、特定したノード装置４０が配信ノードＲＰに設定されているかを判定する。特定したノード装置４０が配信ノードＲＰに設定されていない場合、配信ノード選択部３３は、特定したノード装置４０を配信ノードＲＰ１３に選択し、配信ノード設定フレーム２０３を送信する。ゲートウェイ１０と配信ノードＲＰ１３との間のデータの送受信や、配信ノードＲＰ１３から受信したデータを用いたゲートウェイ１０の処理は、第２世代のエリアの生成の際と同様である。図２５に、エリアＡ１３が生成されたときの隣接エリアテーブル２４ｉを示す。

　同様の処理により、エリアＡ１３～Ａ１８が生成された場合の例を図２６に示す。また、エリアＡ１３～Ａ１８が生成された場合の隣接エリアテーブル２４（２４ｊ）も図２６に示す。

　図２７は、第３世代の第２グループのエリアの生成方法の例を示すフローチャートである。配信ノード選択部３３は、変数ｊを１に設定し、変数ｓを、設定済みの配信ノードＲＰの総数に設定する（ステップＳ６１）。ｊが２世代目のエリア数以下の場合（ステップＳ７１でＹｅｓ）、配信ノード選択部３３は、２世代目のｊ番目のエリアの配信ノードＲＰと、２世代目のｊ番目のエリアに隣接している第３世代の第１グル－プのエリアを特定する。次に、配信ノード選択部３３は、特定したエリアの配信ノードＲＰのいずれからのホップ数もエリアサイズと一致しているノード装置４０を検索する（ステップＳ６２）。配信ノード選択部３３は、検索結果として得られたノードから、配信ノードＲＰに設定されていないノードの１つを選択し、配信ノード設定フレーム２０３を送信する（ステップＳ６３でＹｅｓ、ステップＳ６４）。ステップＳ６５～Ｓ６８は、図２１を参照しながら説明したステップＳ３０～Ｓ３３と同様である。次に、配信ノード選択部３３は、変数ｓを１つずつインクリメントする（ステップＳ６９）。その後、ｊを１つインクリメントし、ステップＳ７１以降の処理を繰り返す（ステップＳ７０）。ステップＳ６３でＮｏと判定されると、ｊを１つインクリメントし、ステップＳ７１以降の処理を繰り返す（ステップＳ７０）。

　ステップＳ７１でＮｏと判定されると、エリア決定部３４は、配信元が未決定のノード装置４０が残っているかを判定する（ステップＳ７２）。配信元が未決定のノード装置４０がない場合、配信ノード選択部３３は、エリアの生成が終了したと判定して処理を終了する（ステップＳ７２において無いと判定）。一方、配信元が未決定のノード装置４０がある場合、エリア決定部３４は、配信ノードが未決定のノード装置４０に対して、生成したいずれかのエリアに所属させるための処理を行った後に、エリアの生成を終了する（ステップＳ７２で有ると判定、ステップＳ７３）。ステップＳ７３で行われる処理については、後で説明する。

　〔データの配信方法〕
　以下、エリアの生成が終了した後に行われるデータの配信の方法の例を説明する。エリアの生成が終わると、エリア決定部３４は、配信フレーム生成部１４に対し、配信データの送信が可能であることを通知する。すると、配信フレーム生成部１４は、有線ネットワークを介して取得してある配信データ２７の配信を開始する。

　まず、配信フレーム生成部１４は、配信データフレーム２０７を用いて、個々の配信ノードＲＰに配信データ２７を送信する。全ての配信ノードＲＰに配信データ２７を配信し終わると、配信フレーム生成部１４は、エリアＡ０に属する受信ノード装置に対して、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を用いて、配信データ２７を配信する。

　始めに、ゲートウェイ１０から各配信ノードＲＰへの配信データフレーム２０７の送信について説明する。配信データフレーム２０７の例を図１３に示す。配信データフレーム２０７は、Ｔｙｐｅ＝７であり、データブロック番号フィールド、ブロック長フィールド、データフィールドを含む。配信データ２７は、１つの配信データフレーム２０７のデータフィールドに含められる大きさの複数のデータブロックに分けられる。このとき、データの順序を特定するために、各データブロックにはデータブロック番号が割り当てられる。データブロックフィールドは、配信データフレーム２０７のデータフィールドに含まれているデータに割り当てられたデータブロックの番号を記録している。ブロック長フィールドは、配信データ２７が分けられた数を示す。例えば、配信データ２７が５０００に分けられている場合、データブロック長は５０００になる。

　配信フレーム生成部１４は、輻輳によって配信データフレーム２０７が届きにくくなることを防ぐために、ゲートウェイ１０から離れた位置に形成されているエリアの配信ノードＲＰから順に、配信データフレーム２０７を送信する。例えば、配信フレーム生成部１４は、世代数が大きなエリアの配信ノードＲＰから順に配信データフレーム２０７を送信する。そこで、配信フレーム生成部１４は、隣接エリアテーブル２４を参照して、世代数が最も大きなエリアの１つを選択する。さらに、配信フレーム生成部１４は、選択したエリアの配信ノードＲＰをエリアテーブル２３から特定し、配信データフレーム２０７のＧＤに設定する。なお、配信データフレーム２０７は、ユニキャスト配信されるものとする。

　図２８は、配信データフレーム２０７の送信の様子の例を示す。図２８の例では、配信フレーム生成部１４が配信データフレーム２０７の送信先として配信ノードＲＰ１８を選択した場合を示している。配信ノードＲＰ１８は、配信データフレーム２０７を用いて配信データ２７を取得する。例えば、配信データ２７が５０００のデータブロックに分割されている場合、配信ノードＲＰ１８は、配信データフレーム２０７により、全てのデータブロックを受信できているかを判定し、受信に失敗したデータブロックの番号をゲートウェイ１０に通知する。すると、配信フレーム生成部１４は、配信ノードＲＰ１８から通知されたデータブロックを含む配信データフレーム２０７を、配信ノードＲＰ１８に再度送信する。配信ノードＲＰ１８は、配信データ２７の全てを受信すると、受信したデータを配信データ５３として格納する。

　次に、配信ノードＲＰ１８は、同じエリアに参加している受信ノード装置に配信データ５３をブロードキャスト送信する。図２９は、配信ノードＲＰからの配信方法の例を説明する図である。このとき、配信ノードＲＰ１８は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を用いることにより、同じエリア内の受信ノードに配信データを送信する。図１３にエリア内ブロードキャストフレーム２０８の例を示す。エリア内ブロードキャストフレーム２０８は、Ｔｙｐｅ＝８であり、エリアＩＤ、データブロック番号、ブロック長、データを備える。配信ノードＲＰ１８によって生成されるエリア内ブロードキャストフレーム２０８では、エリアＩＤはＡ１８である。受信ノード装置のフレーム処理部４３は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を受信すると、エリア内ブロードキャストフレーム２０８に含まれているエリアＩＤと自ノードが参加しているエリアのエリアＩＤを比較する。フレーム処理部４３は、両者が一致するとエリア内ブロードキャストフレーム２０８に含まれているデータを取得する。また、エリア内ブロードキャストフレーム２０８の受信に失敗した場合、受信ノード装置は、配信ノードＲＰ１８に対して受信できなかったデータの再送を要求する。配信ノードＲＰ１８は、再送を要求された場合、再送の要求元の受信ノード装置に対して、要求されたデータをユニキャスト送信する。

　一方、エリア内ブロードキャストフレーム２０８に含まれているエリアＩＤと自ノードが参加しているエリアのエリアＩＤが異なる場合、フレーム処理部４３は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を廃棄する。例えば、配信ノードＲＰ１８から送信されたエリア内ブロードキャストフレーム２０８を、エリアＡ７に参加している受信ノード装置Ｎｐが受信したとする。図２９中では、受信ノード装置Ｎｐを×印で示す。この場合、受信ノード装置Ｎｐは、エリア内ブロードキャストフレーム２０８に含まれているエリアＩＤがＡ１８であるが、参加しているエリアはＳ７であるため、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を廃棄する。

　従って、ブロードキャストフレームの送受信はエリアＡ１８の中で行われることになり、エリアＡ０～Ａ１７では、ブロードキャストフレームが送受信されず、エリアＡ０～Ａ１７での輻輳の発生が防止される。このため、図２９に示すように、ゲートウェイ１０は、エリアＡ１８で配信データ５３のブロードキャスト配信が行われている間に、配信ノードＲＰ１７に対して、配信データ２７を送信することができる。なお、各エリアに含まれるノード装置４０の数は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８の送受信によっては輻輳が起こらない程度に制限されている。

　図２８、図２９を参照しながら説明した処理を第３世代の第２グループのエリアに対して行った後、第３世代の第１グループ、第２世代のエリアの順に、ゲートウェイ１０は、配信データフレーム２０７を送信する。各エリアの配信ノードＲＰは、配信データフレーム２０７の受信に成功すると、エリア内ブロードキャストフレーム２０８によってエリア内の受信ノード装置に配信データ５３を送信する。全ての配信ノードＲＰに配信データフレーム２０７を送信し終わると、ゲートウェイ１０は、第１世代のエリアに含まれる受信ノード装置に対して、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を用いて配信データ２７を配信する。配信データの配信の様子の例を図３０に示す。図３０の例では、エリアＡ１１～Ａ１８では、既に配信データ５３の配信が終了している。配信ノードＲＰ１０以降に配信データフレーム２０７を受信した配信ノードＲＰを含むエリアと、ゲートウェイ１０を含むエリアでは、エリア内でのブロードキャスト送信が行われている。しかし、前述のように、エリア内ブロードキャストフレーム２０８の送信元とは異なるエリアに含まれている受信ノード装置では、エリア内ブロードキャストフレーム２０８は処理されない。このため、ネットワーク中での輻輳を防ぐことができる。

　図３１は、配信データの配信方法の例を説明するフローチャートである。ゲートウェイ１０の配信フレーム生成部１４は、変数ｍを、配信ノードＲＰの総数に設定する（ステップＳ８１）。例えば、図２８～図３０を参照しながら説明した例の場合は、ｍ＝１８である。配信フレーム生成部１４は、ｍ番目の配信ノードＲＰに向けて、配信データフレーム２０７を送信することにより、配信データ２７を配信する（ステップＳ８２）。配信データ２７を受信した配信ノードＲＰは、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を用いて、エリア内の受信ノード装置に配信データを配信する（ステップＳ８３、Ｓ８４）。配信フレーム生成部１４は、ｍを１つデクリメントし、ｍが０かを判定する（ステップＳ８５、Ｓ８６）。配信フレーム生成部１４は、ｍが０でない場合は、ステップＳ８２以降の処理を繰り返す（ステップＳ８６でＮｏ）。一方、ｍ＝０であると判定すると、配信フレーム生成部１４は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を用いて、ゲートウェイ１０と同じエリア（Ａ０）に参加している受信ノード装置に配信データ２７を配信する（ステップＳ８７）。

　図３２は、配信データの配信の際に行われる動作の例を説明するシーケンス図である。なお、図３２において、配信データフレーム２０７ａと２０８ｂの間に送信される配信データフレーム２０７の数は任意である。同様に、配信データフレーム２０７ｃと２０７ｄの間、２０７ｅと２０７ｆの間に送信されるフレームの数も任意である。また、エリア内ブロードキャストフレーム２０８ａと２０８ｂの間、２０８ｃと２０８ｄの間についても同様である。

　（１）ゲートウェイ１０は、配信ノードＲＰ１８に配信データフレーム２０７ａ～２０７ｂを用いて配信データ２７を送信する。このとき、ゲートウェイ１０は、例えば、０．１秒間隔のユニキャスト送信を用いて、配信データフレーム２０７を配信ノードＲＰ１８に送信する。

　（２）配信ノードＲＰ１８は、受信した配信データ２７を配信データ５３として記憶する。配信ノードＲＰ１８は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８ａ～２０８ｂを用いて、エリアＡ１８の受信ノード装置に配信データ５３を配信する。

　（３）ゲートウェイ１０は、配信ノードＲＰ１７に配信データフレーム２０７ｃ～２０７ｄを用いて配信データ２７を送信する。図３２に示すように、手順（３）は手順（２）が行われている間に行われる。

　（４）配信ノードＲＰ１７は、配信データ２７を配信データ５３として記憶する。配信ノードＲＰ１７は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８ｃ～２０８ｄを用いて、エリアＡ１８の受信ノード装置に配信データ５３を配信する。

　（５）ゲートウェイ１０は、同様の手順で、配信データフレーム２０７を配信ノードＲＰ１６～ＲＰ２にも配信データ２７を送信する。また、配信ノードＲＰは、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を用いて配信データ５３を、同じエリア内の受信ノード装置に配信する。

　（６）エリアＡ１８でエリア内ブロードキャストフレーム２０８の送信が終わると、各ノード装置４０は、不足しているデータがあるかを、データブロック番号を用いて判定する。データが不足しているノード装置４０は、配信ノードＲＰ１８に不足しているデータの再送を要求する。配信ノードＲＰ１８は、ユニキャスト送信を行うことにより、不足しているデータを配信する。全てのデータの受信が終わると配信ノードＲＰ１８は処理を終了する。

　（７）手順（６）が行われている間にエリアＡ１７でもエリア内ブロードキャストフレーム２０８の送信が終わったとする。ここでは、受信ノード装置での受信は成功したとする。すると、配信ノードＲＰの処理は終了する。

　（８）手順（６）、（７）が行われている間に、ゲートウェイ１０は、手順（１）と同様の手順で、配信データフレーム２０７を配信ノードＲＰ１にも送信する。

　（９）配信ノードＲＰ１は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を用いて配信データ５３を、同じエリア内の受信ノード装置に配信する。

　（１０）手順（９）が行われている間に、ゲートウェイ１０は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を用いて配信データ２７を、エリアＡ０内の受信ノード装置に配信する。

　（１１）手順（１０）が行われている間にエリアＡ１では、エリア内ブロードキャストフレーム２０８の送信が終わったとする。ここでは、受信ノード装置での受信は成功したとする。すると、配信ノードＲＰ１の処理は終了する。

　（１２）エリアＡ０の全ての受信ノード装置が配信データ２７の受信に成功すると、ゲートウェイ１０は処理を終了する。

　このように、本実施形態では、エリア単位でブロードキャスト配信が行われるため、個々の受信ノード装置からデータ配信元までのホップ数が短くなり、かつ、ブロードキャストフレームを受信する受信ノード装置数も少なくなる。このため、無線ネットワークの輻輳が防止される。

　第１の実施形態にかかる方法では、エリアの生成時に、２世代目の配信ノードＲＰとゲートウェイ１０の間のホップ数と、配信ノードＲＰ同士の間のホップ数が同じである。従って、配信データを配信するノード装置が、一定のホップ数ごとに設置されることになる。さらに、エリア半径は、配信データを送信する装置同士の間のホップ数の半分である。従って、受信ノード装置は、配信データを配信するノード装置のうちで、最短ホップ数で到達することができるノード装置から配信データを受信することができる。従って、配信データ２７が効率よく配信され、輻輳が起こりにくくなっている。

　さらに、個々の受信ノード装置からデータ配信元までのホップ数が短いため、データ配信間隔を短くすることができ、全データ配信が完了する時間を短縮できる。また、図３２を参照しながら説明したように、各エリアでのブロードキャスト送信が行われている間に、他のエリアでブロードキャスト送信が行われても良い。このため、ブロードキャスト送信が最後に終了するエリアは、エリアＡ０である。従って、第１の実施形態において、配信データ２７の配信にかかる時間は、ゲートウェイ１０から配信ノードＲＰへの配信データ２７の配信にかかる時間と、エリアＡ０でのブロードキャストにかかる時間の和である。

　例えば、ユニキャスト送信間隔が０．１（秒）、ブローキャスト送信間隔＝１（秒）、エリア数が１９（エリア）であるとする。また、配信データ２７および配信データ５３は、５０００のフレームに分割されるものとする。すると、ゲートウェイ１０から配信ノードＲＰへの配信データ２７の配信にかかる時間は、
　５０００（フレーム）×０．１（秒）×１８台
　＝９０００（秒）＝２．５（時間）・・・（ａ）
である。また、エリアＡ０でのブロードキャスト送信にかかる時間は、
　５０００（フレーム）×１（秒）×１（段階）
　＝５０００（秒）＝１．４（時間）・・・（ｂ）
である。従って、配信データ２７の配信にかかる時間は、
　（ａ）＋（ｂ）＝２．５（時間）＋１．４（時間）＝３．９（時間）
である。

　一方、エリアを分けていない場合、１回のブロードキャスト送信によりデータを送信するノード装置が多くなることと、輻輳を防ぐための待ち時間を入れることから、３０秒程度に１回のブロードキャスト配信しかできない。従って、この場合の所要時間は、
　５０００（フレーム）×３０（秒）
　＝１５００００（秒）＝４２（時間）≒２日
となり、配信データ２７の配信に２日近くかかる計算になる。従って、第１の実施形態にかかる方法を採用することにより、配信データ２７の配信にかかる時間が１０分の１程度で済むことになる。

　さらに、第１の実施形態にかかる方法では、再送が発生しても同じエリア内の配信ノードＲＰもしくはゲートウェイ１０から再送データを受け取るので、再送データの受信に失敗しにくい。このため、ネットワーク中の全てのノード装置４０に配信データ２７を配信できる可能性が高められている。従って、データの配信に失敗したノード装置４０が設置されている場所まで、人間が配信データ２７を記憶した媒体を持って出向いて、ノード装置４０の更新をするようなケースを防ぎ易い。

　＜第２の実施形態＞
　第２の実施形態では、エリアの分割が行われたときに、全てのノード装置４０についての配信元が決定できなかった場合の実施形態について説明する。第２の実施形態で説明する処理は、図２７のステップＳ７３の処理である。なお、エリアの生成方法は、第１の実施形態と同様である。

　図３３は、配信元が決定されないノード装置４０が存在する場合の例を示す。図３３の例では、ノードＮａ、Ｎｂ、Ｎｃの３つがいずれのエリアにも含まれなかったとする。すると、各配信ノードＲＰは、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を送信する。このときに用いられるエリア内ブロードキャストフレーム２０８には、配信データ５３のデータ、データブロック番号、ブロック長さは含まれていないものとする。ノード装置４０は、前述のとおり、そのノード装置４０が参加しているエリアのＩＤとエリア内ブロードキャストフレーム２０８に含まれているエリアＩＤが一致していない場合は、受信したエリア内ブロードキャストフレーム２０８を削除する。

　第２の実施形態では、エリアに参加していないノード装置４０のフレーム処理部４３は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を受信すると、受信したフレームを処理対象とするものとする。このとき、ノード装置４０は、受信したエリア内ブロードキャストフレーム２０８の受信品質を、エリア内ブロードキャストフレーム２０８のＧＳと対応付けて記憶するとする。さらに、エリアに参加していないノード装置４０は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を、隣接ノードに転送する。

　図３３の例では、ノードＮａが受信するエリア内ブロードキャストフレーム２０８の送信元と受信品質は次の通りであるとする。なお、品質は、高、中、低の３段階で評価されるものとする。
　　ノードＮａ
　配信ノードＲＰ１８からのエリア内ブロードキャストフレーム２０８：中
　配信ノードＲＰ７からのエリア内ブロードキャストフレーム２０８　：高

　すると、ノードＮａのフレーム処理部４３は、配信ノードＲＰ７を配信元ノードに選択し、エリアＡ７に参加するためにエリアテーブル５２を変更する。さらに、フレーム処理部４３は、配信ノードＲＰ７に宛てて、ノードＮａの配信元を配信ノードＲＰ７に設定したことを通知する。配信ノードＲＰ７は、ゲートウェイ１０に対して、ノードＮａがエリアＡ７に参加したことを通知する。ゲートウェイ１０は、配信ノードＲＰ７からの通知に基づいて、エリアテーブル２３と配信元テーブル２６を更新する。

　ノードＮｂとノードＮｃが受信したエリア内ブロードキャストフレーム２０８の受信品質と送信元が以下の通りであるとする。
　　ノードＮｂ
　配信ノードＲＰ１３からのエリア内ブロードキャストフレーム２０８：高
　配信ノードＲＰ７からのエリア内ブロードキャストフレーム２０８　：低
　　ノードＮｃ
　配信ノードＲＰ１８からのエリア内ブロードキャストフレーム２０８：低
　配信ノードＲＰ１３からのエリア内ブロードキャストフレーム２０８：高

　すると、ノードＮｂ、ノードＮｃのフレーム処理部４３も、ノードＮａのフレーム処理部４３と同様の処理を行う。その結果、ノードＮｂとＮｃのいずれも、エリアＡ１３に参加する。

　第２の実施形態によると、第１の実施形態で説明した方法によってエリアが決定されなかったノードについてもエリアを決定することができる。エリアが決定された後の配信データ２７の配信は、第１の実施形態と同様である。

　＜第３の実施形態＞
　第３の実施形態では、配信ノードＲＰとなっているノード装置４０に障害が発生した場合に、配信ノードＲＰを変更する方法について説明する。エリアの生成方法や配信データ２７の配信方法は、第１もしくは第２の実施形態と同様である。

　第３の実施形態では、ノード装置４０の故障通知部４４は、定期的に、隣接ノードに障害が発生しているかを確認するための障害検知フレームを、隣接ノードとの間で送受信する。このとき使用される障害検知フレームは、例えば、ハローフレームとすることもでき、ノード装置４０の障害の検知に使用可能な任意のフレームとすることができる。

　故障通知部４４は、隣接ノードから一定の時間以内に障害検知フレームを受信しないと、隣接ノードに異常が発生したと認識する。そこで、故障通知部４４は、一定の時間以内に障害検知フレームを受信できなかったノード装置４０のノードＩＤを、故障したノードとしてゲートウェイ１０に通知する。このとき、故障通知部４４は、図１３に示す障害通知フレーム２０９を使用する。

　ゲートウェイ１０のフレーム処理部１３は、受信したフレームが障害通知フレーム２０９である場合、障害通知フレーム２０９を障害処理部１６に出力する。障害処理部１６は、障害通知フレーム２０９から障害が発生したノード装置４０を特定する。次に、障害処理部１６は、エリアテーブル２３を参照して、障害が発生しているノード装置４０が配信ノードＲＰとして動作しているかを判定する。

　障害が発生しているノード装置４０が配信ノードＲＰとして動作している場合、障害処理部１６は、障害が発生している配信ノードＲＰからのホップ数が最小のノード装置４０から、代替の配信ノードＲＰ（代替配信ノード装置)に設定するノード装置４０を選択する。このとき、障害処理部１６は、近傍ノードテーブル２５を参照することができる。

　障害処理部１６は、代替配信ノード装置に、配信ノードＲＰとして動作することを要求する。このとき、障害処理部１６は、例えば、配信元確定ホップ数フィールドに無効な値が入った配信ノード設定フレーム２０３を送信することができる。以下、配信元確定ホップ数フィールドに無効な値が入った配信ノード設定フレーム２０３を「代替配信要求フレーム」と記載するものとする。フレーム処理部４３は、Ｔｙｐｅ＝３であって、配信元確定ホップ数フィールドに無効な値が入ったフレームを「代替配信要求フレーム」であると判定するものとする。代替配信要求フレームを受信したノード装置４０は、そのノード装置４０が参加しているエリアの配信ノードＲＰの障害により、代替の配信ノードＲＰに指定されたと認識する。

　代替配信ノード装置は、参加しているエリアに含まれている受信ノード装置に、代替配信ノード装置として動作することを通知するためのエリア内ブロードキャストフレーム２０８を送信する。このとき、代替配信ノード装置のフレーム処理部４３は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８の、データブロック番号とブロック長に無効な値を含める。以後、データブロック番号とブロック長に無効な値が記録されているエリア内ブロードキャストフレーム２０８のことを「代替配信通知フレーム」と記載する。フレーム処理部４３は、Ｔｙｐｅ＝８で、データブロック番号とブロック長に無効な値が記録されているフレームが「代替配信通知フレーム」であると判定するものとする。

　ノード装置４０は、代替配信通知フレームを受信すると、代替配信通知フレームのＧＳとして記録されているノード装置４０が代替配信ノード装置であると判定する。そこで、フレーム処理部４３は、エリアテーブル５２の配信元を、代替配信通知フレームのＧＳに変更する。

　図３４は、障害の発生時に行われる処理の例を示すフローチャートである。ゲートウェイ１０は、障害通知フレーム２０９を受信したかを判定する（ステップＳ９１）。障害通知フレーム２０９を受信した場合、障害処理部１６は、障害が発生しているノード装置４０が配信ノードＲＰであるかを判定する。このとき、障害処理部１６は、障害通知フレーム２０９のノードＩＤフィールドの値をキーとしてエリアテーブル２３を検索することにより判定を行う（ステップＳ９１でＹｅｓ、ステップＳ９２）。障害が発生しているノード装置４０が配信ノードＲＰである場合、障害処理部１６は、障害が発生しているノード装置４０からのホップ数が最小のノード装置４０から、代替配信ノード装置を選択する（ステップＳ９２でＹｅｓ、ステップＳ９３）。障害処理部１６は、代替配信ノード装置に対して、代替配信要求フレームを送信することにより、配信ノードＲＰとして動作することを要求する（ステップＳ９４)。代替配信要求フレームを受信したノードは、代替配信ノード装置に設定を変更する（ステップＳ９５）。代替配信ノード装置と同じエリアの受信ノード装置は、代替配信ノード装置からの通知に基づいて配信元を変更する（ステップＳ９６）。一方、障害が発生したノード装置４０が配信ノードＲＰではない場合、障害処理部１６は処理を終了する（ステップＳ９２でＮｏ）。

　その後に行われる配信データ２７の配信では、代替配信ノード装置が配信ノードＲＰとして動作する。すなわち、ゲートウェイ１０は、代替配信ノード装置に配信データ２７を送信するための配信データフレーム２０７を送信する。代替配信ノード装置は、配信データフレーム２０７を受信する。配信データフレーム２０７の受信に失敗した場合、代替配信ノード装置は、ゲートウェイ１０に配信データフレーム２０７の再送を要求する。代替配信ノード装置は、配信データ２７を取得し、配信データ５３として記憶する。次に、代替配信ノード装置は、同じエリア内の受信ノード装置にエリア内ブロードキャストフレーム２０８を送信する。このとき、代替配信ノード装置は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８に配信データ５３を含める。

　第３の実施形態によると、配信ノードＲＰとして動作しているノード装置４０に障害が発生しても、代替配信ノード装置が指定されるため、配信データの送信に支障が起こらない。また、第１および第２の実施形態と同様に、ネットワーク内での輻輳の発生を防ぐこともできる。

　＜その他＞
　なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。

　配信ノード選択部３３は、第３－２世代のエリアを生成するときに、第２世代のエリアの配信ノードＲＰと、そのエリアに隣接する１つの第３－１世代のエリア中の配信ノードＲＰからのホップ数に基づいて配信ノードＲＰを決定しても良い。例えば、配信ノード選択部３３は、配信ノードＲＰ２と配信ノードＲＰ８からのホップ数がエリアサイズであるノード装置４０から配信ノードＲＰ１３を選択することができる。このとき、配信ノード選択部３３は、配信ノードＲＰ２と配信ノードＲＰ７からのホップ数がエリアサイズのノード装置４０を検索したときの結果に基づいて、エリアＡ７とエリアＡ１３が隣接エリアであることを、隣接エリアテーブル２４に記録する。

　第３の実施形態において、ゲートウェイ１０は、代替配信ノード装置を選択したエリアに含まれる全てのノード装置４０に対して、代替配信ノード装置を通知することもできる。この場合、ゲートウェイ１０は、エリアテーブル２３に含まれている情報を用いる。

　第１～第３の実施形態のいずれも、ノード装置４０が円形に分布していないネットワークにおいても適用される場合があるものとする。円形と異なる形状にノード装置４０が分布しているネットワークでエリアが形成される場合の例を図３５に示す。

　さらに、いずれの実施形態においても、隣接するエリアに含まれる配信ノードＲＰもしくはゲートウェイ１０からのホップ数がエリアサイズに達するノードがない場合にも、エリアが形成されるように、配信ノードＲＰの選択方法が変形されてもよい。この場合、配信ノード選択部３３は、隣接するエリアに含まれる配信ノードＲＰもしくはゲートウェイ１０からのホップ数がエリアサイズから所定の閾値以内の値であるノード装置４０を、配信ノードＲＰの候補とする。配信ノード選択部３３は、配信ノードＲＰの候補のノードから、まだいずれのエリアにも参加していないノード装置４０を１つ選択して、配信ノードＲＰとすることができる。例えば、エリアサイズが８ホップ、閾値が－２ホップであるとする。この場合、配信ノード選択部３３は、例えば、配信ノードＲＰ２を選択する際に、ゲートウェイ１０からのホップ数が６ホップ以上で８ホップ以下であり、かつ、配信ノードＲＰ１からのホップ数も６ホップ以上で８ホップ以下のノード装置４０を配信ノードＲＰ２の候補とする。配信ノード選択部３３は、配信ノードＲＰ２の候補としたノードの中から、配信元テーブル２６を参照することによって、まだエリアが決まっていないノード装置４０を特定できる。配信ノード選択部３３は、特定したノード装置４０の中から、配信ノードＲＰ２を選択する。なお、配信ノード選択部３３は、他の配信ノードＲＰもしくはゲートウェイ１０からのホップ数がいずれもエリアサイズに近いノード装置４０ほど、優先的に配信ノードＲＰとして選択するものとする。

　また、受信ノード装置は、エリア内ブロードキャストフレーム２０８のＧＳと、配信元に設定しているノードのアドレスが一致するかを判定することにより、エリア内ブロードキャストフレーム２０８を処理対象とするかを決定することもできる。

　　１０　ゲートウェイ
　　１１、４１　送信部
　　１２、４２　受信部
　　１３、４３　フレーム処理部
　　１４　配信フレーム生成部
　　１５　通知フレーム生成部
　　１６　障害処理部
　　２０、５０　記憶部
　　２１、５１　ルーティングテーブル
　　２２　ホップ数テーブル
　　２３、５２　エリアテーブル
　　２４　隣接エリアテーブル
　　２５　近傍ノードテーブル
　　２６　配信元テーブル
　　２７、５３　配信データ
　　３０　エリア生成部
　　３１　分割数取得部
　　３２　エリアサイズ算出部
　　３３　配信ノード選択部
　　３４　エリア決定部
　　４０　ノード装置
　　４４　故障通知部
　１００　ＭＰＵ
　１０１　バス
　１０２　ＰＨＹ
　１０４　タイマＩＣ
　１０６　ＤＲＡＭ
　１０７　フラッシュメモリ
　１０８　無線モジュール

Claims (20)

1. 　ゲートウェイは、ノード装置に配信する配信データを前記ゲートウェイから取得して他のノード装置に配信する配信ノード装置と、前記ゲートウェイが、所定の範囲内のホップ数ごとに配置されるように前記配信ノード装置を決定し、
   　１回の配信により前記配信データが配信されるノード装置のグループであるエリアを、前記配信ノード装置と前記ゲートウェイのいずれでもないノード装置である受信ノード装置が、前記配信ノード装置および前記ゲートウェイのうちの最短ホップ数で到達できる装置である最短配信元と同じエリアに含まれるように決定し、
   　前記受信ノード装置は、前記最短配信元を通知された後、前記最短配信元から送信されたフレームを用いて、前記配信データを取得する
   　ことを特徴とする通信方法。
2. 　前記ゲートウェイは、前記ゲートウェイに到達するまでのホップ数が最も大きい最長経路装置から、前記ゲートウェイまでの経路を複数のエリアに分割することにより得られるエリアの数である分割数を取得し、
   　前記経路に含まれるホップ数と前記分割数を用いて、同じエリアに含まれるノード装置間で得られる最大のホップ数である最大ホップ数を算出し、
   　前記最大ホップ数から閾値以内のホップ数を前記所定の範囲内とする
   　ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
3. 　前記ゲートウェイは、前記ゲートウェイに到達するまでのホップ数を、前記ネットワーク中に含まれる全てのノード装置から取得し、
   　前記ゲートウェイは、前記ゲートウェイからのホップ数が前記所定の範囲内のノード装置から選択した第１のノード装置を前記配信ノード装置に設定し、
   　前記第１のノード装置は、前記第１のノード装置からのホップ数が前記最大ホップ数以下であるノード装置の識別子と、前記第１のノード装置からのホップ数を対応付けて前記ゲートウェイに送信し、
   　前記ゲートウェイは、前記ゲートウェイからのホップ数が前記所定の範囲内であって、かつ、前記第１のノード装置からのホップ数も前記所定の範囲内であるノード装置から第２のノード装置を選択すると共に、前記第２のノード装置を前記配信ノード装置に設定する
   　ことを特徴とする請求項２に記載の通信方法。
4. 　前記ゲートウェイは、隣接する２つのエリアを特定し、前記隣接する２つのエリアのうちの第１のエリアに含まれる第１の配信ノード装置からのホップ数と、前記隣接する２つのエリアのうちの第２のエリアに含まれる第２の配信ノード装置からのホップ数がいずれも前記所定の範囲内であるノード装置を、さらに、新たな配信ノード装置に設定する
   　ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の通信方法。
5. 　前記配信ノード装置および前記ゲートウェイは、自ノードからのホップ数が前記最大ホップ数の半分以下の受信ノードに、前記自ノードが所属するエリアを識別するエリア識別子を含む通知メッセージを送信することにより、前記自ノードが所属するエリアへの参加を要求する
   　ことを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載の通信方法。
6. 　前記ゲートウェイは、前記配信ノード装置のうち、前記ゲートウェイからのホップ数が大きいものから順に、前記配信データを送信し、
   　前記ゲートウェイから前記配信データを受信した配信ノード装置は、前記配信データを受信した配信ノード装置が含まれているエリアに属する受信ノード装置に向けて、前記配信データを受信した配信ノード装置が含まれるエリアのエリア識別子と前記配信データを含むフレームを送信する
   　ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の通信方法。
7. 　ネットワーク中のノード装置は、隣接するノード装置である隣接ノード装置で障害が発生したことを検出すると、前記障害が発生したノード装置を識別する識別子と前記障害の発生を通知する障害通知フレームを、前記ゲートウェイに送信し、
   　前記ゲートウェイは、前記障害が発生したノード装置が前記配信ノード装置である場合、前記障害が発生したノード装置からのホップ数が最小のノード装置を、前記障害が発生した配信ノード装置の代替である代替配信ノード装置に設定し、
   　前記代替配信ノード装置は、前記代替配信ノード装置と前記最短配信元が同じ受信ノード装置に、前記代替配信ノード装置を配信データの配信元に設定することを要求する
   　ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の通信方法。
8. 　複数のノード装置を含む第１のネットワークと、第２のネットワークの間のゲートウェイとして動作するノード装置であって、
   　隣接するノード装置である隣接ノード装置から、前記第１のネットワーク中の経路情報を含むフレームを受信すると共に、前記第２のネットワークから前記第１のネットワークに含まれるノード装置に配信する配信データを受信する受信部と、
   　前記配信データを前記ゲートウェイから取得して他のノード装置に配信する配信ノード装置と、前記ゲートウェイが、所定の範囲内のホップ数ごとに配置されるように、前記経路情報を用いて、前記複数のノード装置の中から前記配信ノード装置を選択する選択部と、
   　選択したノード装置に、前記配信ノード装置に設定したことを通知する設定通知フレームを生成する通知フレーム生成部と、
   　前記配信データを含む配信フレームを生成する配信フレーム生成部と、
   　前記設定通知フレームおよび前記配信フレームを送信する送信部
   　を備えることを特徴とするノード装置。
9. 　１回の配信により前記配信データが配信されるノード装置のグループであるエリアを、前記配信ノード装置と前記ゲートウェイのいずれでもないノード装置である受信ノード装置が、前記配信ノード装置および前記ゲートウェイのうちの最短ホップ数で到達できる装置である最短配信元と同じエリアに含まれるように、決定するエリア決定部
   　をさらに備え、
   　前記送信部は、前記配信ノード装置と、前記ゲートウェイと同じエリアに含まれる受信ノード装置に、前記配信データを送信する
   　ことを特徴とする請求項８に記載のノード装置。
10. 　前記ゲートウェイに到達するまでのホップ数が最も大きい最長経路装置から、前記ゲートウェイまでの経路を複数のエリアに分割することにより得られるエリアの数である分割数を含むフレームから前記分割数を取得する取得部と、
    　前記経路に含まれるホップ数と前記分割数を用いて、同じエリアに含まれるノード装置間で得られる最大のホップ数である最大ホップ数を算出する算出部、
    　をさらに備え、
    　前記選択部は、前記最大ホップ数から閾値以内のホップ数を前記所定の範囲内とする
    　ことを特徴とする請求項８もしくは９に記載のノード装置。
11. 　前記第１のネットワーク中に含まれる全てのノード装置から、前記ゲートウェイに到達するまでのホップ数を通知するホップ数通知フレームを受信することにより得られる情報を記録するホップ数テーブルと、
    　前記配信ノードからのホップ数が前記最大ホップ数以下の近傍ノードについて、ノード装置の識別子と、前記配信ノード装置からのホップ数を対応付けた近傍ノード通知フレームを受信することにより得られる情報を記録する近傍ノードテーブル
    　をさらに備え、
    　前記選択部は、
    　　前記ゲートウェイからのホップ数が前記所定の範囲内であり、かつ、前記配信ノード装置のいずれかからのホップ数も前記所定の範囲内であるノード装置と、
    　　複数の前記配信ノード装置からのホップ数がいずれも前記所定の範囲内であるノード装置を
    　前記配信ノード装置に選択する
    　ことを特徴とする請求項１０に記載のノード装置。
12. 　前記送信部は、前記配信ノード装置に設定されたノード装置のうち、前記ゲートウェイからのホップ数が大きいものから順に、前記配信データを送信し、前記配信ノード装置に設定されたノード装置への前記配信データの送信が終わると、前記ゲートウェイと同じエリアに含まれる受信ノード装置に、前記配信データを送信する
    　ことを特徴とする請求項８～１１のいずれか１項に記載の通信装置。
13. 　前記第１のネットワーク中のノード装置で障害が発生したことと、前記障害が発生したノード装置を識別する識別子を通知する障害通知フレームを処理する障害処理部
    　をさらに備え、
    　前記受信部は、前記障害通知フレームを前記障害処理部に出力し、
    　前記障害処理部は、前記障害が発生したノード装置が前記配信ノード装置である場合、前記障害が発生したノード装置からのホップ数が最小のノード装置を、前記障害が発生した配信ノード装置の代替である代替配信ノード装置に設定し、
    　前記障害が発生した配信ノード装置と同じエリアに含まれる受信ノード装置に、前記代替配信ノード装置を配信データの配信元に設定することを要求する
    　ことを特徴とする請求項８～１２のいずれか１項に記載の通信装置。
14. 　ノード装置に配信する配信データをゲートウェイから取得して他のノード装置に配信する配信ノード装置と、前記ゲートウェイが、所定の範囲内のホップ数ごとに配置されるように前記配信ノード装置を決定し、
    　１回の配信により前記配信データが配信されるノード装置のグループであるエリアを、前記配信ノード装置と前記ゲートウェイのいずれでもないノード装置である受信ノード装置が、前記配信ノード装置および前記ゲートウェイのうちの最短ホップ数で到達できる装置である最短配信元と同じエリアに含まれるように決定し、
    　前記受信ノード装置に対して、前記最短配信元を通知すると共に、前記最短配信元から送信されたフレームから、前記配信データを取得させることを前記配信ノード装置に要求する
    　処理を前記ゲートウェイに行わせることを特徴とする通信プログラム。
15. 　前記ゲートウェイは、前記ゲートウェイに到達するまでのホップ数が最も大きい最長経路装置から、前記ゲートウェイまでの経路を複数のエリアに分割することにより得られるエリアの数である分割数を取得し、
    　前記経路に含まれるホップ数と前記分割数を用いて、同じエリアに含まれるノード装置間で得られる最大のホップ数である最大ホップ数を算出し、
    　前記最大ホップ数から閾値以内のホップ数を前記所定の範囲内とする
    　ことを特徴とする請求項１４に記載の通信プログラム。
16. 　前記ゲートウェイに到達するまでのホップ数を、前記ネットワーク中に含まれる全てのノード装置から取得し、
    　前記ゲートウェイからのホップ数が前記所定の範囲内のノード装置から選択した第１のノード装置を前記配信ノード装置に設定し、
    　前記第１のノードから、前記第１のノードからのホップ数が前記最大ホップ数以下であるノード装置の識別子と、前記第１のノード装置からのホップ数を対応付けた情報を受信し、
    　前記ゲートウェイからのホップ数が前記所定の範囲内であって、かつ、前記第１のノードからのホップ数も前記所定の範囲内であるノード装置から第２のノード装置を選択すると共に、前記第２のノード装置を前記配信ノード装置に設定する
    　処理をさらに前記ゲートウェイに行わせることを特徴とする請求項１４もしくは１５に記載の通信プログラム。
17. 　隣接する２つのエリアを特定し、前記隣接する２つのエリアのうちの第１のエリアに含まれる第１の配信ノード装置からのホップ数と、前記隣接する２つのエリアのうちの第２のエリアに含まれる第２の配信ノード装置からのホップ数がいずれも前記所定の範囲内であるノード装置を、さらに、新たな配信ノード装置に設定する
    　処理をさらに前記ゲートウェイに行わせることを特徴とする請求項１４～１６のいずれか１項に記載の通信プログラム。
18. 　前記ゲートウェイは、前記ゲートウェイからのホップ数が前記最大ホップ数の半分以下の受信ノードに、前記ゲートウェイが所属するエリアを識別する第１のエリア識別子を含む通知メッセージを送信することにより、前記ゲートウェイが所属するエリアへの参加を要求し、
    　前記配信ノード装置に、自ノードからのホップ数が前記最大ホップ数の半分以下の受信ノードに、前記自ノードが所属するエリアを識別する第２のエリア識別子を含む通知メッセージを送信することにより、前記自ノードが所属するエリアへの参加を要求する処理を行わせる
    　処理をさらに前記ゲートウェイに行わせることを特徴とする請求項１４～１７のいずれか１項に記載の通信プログラム。
19. 　前記ゲートウェイは、前記配信ノード装置のうち、前記ゲートウェイからのホップ数が大きいものから順に、前記配信データを送信し、
    　前記ゲートウェイから前記配信データを受信した配信ノード装置に、前記配信データを受信した配信ノード装置が含まれているエリアに属する受信ノード装置に向けて、前記配信データを受信した配信ノード装置が含まれるエリアのエリア識別子と前記配信データを含むフレームを送信することを要求する
    　ことを特徴とする請求項１４～１８のいずれか１項に記載の通信プログラム。
20. 　ネットワーク中のノード装置での障害の発生と、前記障害が発生したノード装置を識別する識別子を通知する障害通知フレームを受信し、
    　前記障害が発生したノード装置が前記配信ノード装置である場合、前記障害が発生したノード装置からのホップ数が最小のノード装置を、前記障害が発生した配信ノード装置の代替である代替配信ノード装置に設定し、
    　前記障害が発生した配信ノード装置と同じエリアに含まれる受信ノード装置に、前記代替配信ノード装置を配信データの配信元に設定することを要求する
    　処理をさらに前記ゲートウェイに行わせることを特徴とする請求項１４～１９のいずれか１項に記載の通信プログラム。

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