WO2015170471A1 - ノード、マスタ装置、ならびに通信制御システム、方法およびプログラム - Google Patents

ノード、マスタ装置、ならびに通信制御システム、方法およびプログラム Download PDF

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node
transmission time
network
master device
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石田　知則
浩志 中石
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日本電気株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a node, a master device, and a communication control system, method, and program used for multi-hop communication.
  • the main purpose of general multi-hop communication is often a single service such as an AMI (Advanced Metering Infrastructure) service, for example.
  • AMI Advanced Metering Infrastructure
  • a communication control system using multi-hop communication is used to use additional services (video distribution, Internet browsing, etc.) when the bandwidth is expanded using a communication method such as LTE (Long Term Evolution), for example. It is expected that At that time, a technique is required that can effectively and fairly use the surplus bandwidth while ensuring the bandwidth of the AMI service that is the main purpose.
  • Patent Document 1 describes a communication control system including a master communication terminal and a slave communication terminal.
  • a master communication terminal includes a contention management table that registers the transmission order of communication terminals, receives a participation request from a slave communication terminal, and causes the slave communication terminal to participate in the network.
  • Patent Document 2 describes that a wireless communication device configuring a wireless ad hoc network recognizes that a new node has joined the ad hoc network.
  • the node measures the usage status of the radio band within the communication range, and when the radio band usage rate exceeds a certain value, the beacon transmission interval is changed to increase the radio consumption band or packet by the beacon. It is described that the increase in the collision probability is suppressed.
  • Patent Document 3 describes a system including a home communication adapter and a wide area communication adapter connected to the home communication adapter.
  • a wide area communication adapter transmits and receives signals to and from a gas management server provided in a data center of a gas company using a wireless LAN communication function.
  • communication between home communication adapters performs multistage relay transmission known as multi-hop transmission.
  • JP 2004-363702 A (paragraph 0012) JP 2006-287463 A (paragraphs 0032 and 0036) International Publication No. 2013/062101 (paragraphs 0222, 0227, 0235)
  • Patent Document 2 describes the suppression of the increase in the wireless consumption band and packet collision probability due to beacons, but does not describe the securing of the communication band for packet communication used for services.
  • bandwidth allocation according to the service is not performed. Therefore, for example, when the slave terminal uses an additional service with a low priority, there is a possibility that a communication band for transmitting data with a high priority such as a power meter reading value in the AMI service may be insufficient.
  • the present invention provides a node, a master device, and a communication control system capable of preferentially securing a band for communicating high priority data sent from a node participating in a network using multi-hop communication.
  • An object is to provide a method and a program.
  • a node according to the present invention is a node included in a communication control system including a plurality of nodes and a master device that performs flow control of multi-hop communication of a network including the plurality of nodes, and includes a frame period of the network.
  • 1 frame used for the second service in which the time obtained by subtracting the total transmission time of each node per frame used for the first service is set with a lower priority than the first service As a per-transmission time, it is assigned when the second service is used.
  • a master device is a master device that performs flow control of multi-hop communication in a network including a plurality of nodes, and transmits each node per frame used for the first service from the frame period of the network.
  • the time obtained by subtracting the total time is used as the transmission time per frame used for the second service set with a lower priority than the first service, and is sent to each node using the second service. It is characterized by assigning.
  • a communication control system is a communication control system including a plurality of nodes and a master device that performs flow control of multi-hop communication of a network including the plurality of nodes. From this, the time obtained by subtracting the total transmission time of each node per frame used for the first service is one frame used for the second service with a lower priority than the first service. As a per-transmission time, it is assigned to each node using the second service.
  • a communication control method is a communication control method used for a plurality of nodes and a master device that performs flow control of multi-hop communication of a network including the plurality of nodes. From this, the time obtained by subtracting the total transmission time of each node per frame used for the first service is one frame used for the second service with a lower priority than the first service. As a per-transmission time, it is assigned to each node using the second service.
  • a communication control program is a communication control program installed in a computer that performs flow control of multi-hop communication in a network including a plurality of nodes, and is used for the first service from the frame period of the network.
  • the time obtained by subtracting the total transmission time of each node per frame to be used as the transmission time per frame used for the second service set with a lower priority than the first service is used as the second transmission time.
  • the process of assigning to each node using the service is executed.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the communication control system of the present embodiment.
  • the communication control system of this embodiment includes a GW (Gateway) 10 and nodes 11 to 14 controlled by the GW 10.
  • the GW 10 corresponds to the master device in the present invention.
  • the terminals 41 to 44 are connected to the nodes 11 to 14 wirelessly or by wire.
  • the GW 10 can communicate with only the node 11, but the GW 10 may communicate with two or more nodes.
  • Multi-hop communication is used as communication between the nodes 11-14.
  • the functions of the GW 10 and the nodes 11 to 14 are realized by, for example, hardware designed to perform specific arithmetic processing or the like, or an information processing device such as a CPU (Central Processing Unit) that operates according to a program.
  • the program is stored in a non-transitory computer-readable storage medium.
  • the GW 10 controls multi-hop communication of the network including the nodes 11 to 14.
  • the GW 10 is, for example, a general Gateway device for connecting a certain network to networks with different protocols.
  • the GW 10 maintains a management table in which the nodes participating in the network and the usage status of the second service of each node are recorded.
  • the GW 10 holds the management table shown in Table 1 as a management table corresponding to the network configuration shown in FIG.
  • the GW 10 may hold a management table including upper nodes of each node participating in the network. For example, the GW 10 selects, as an upper node of each node, a node that transmits a radio wave having the strongest electric field strength among radio waves received by each node. The GW 10 dynamically controls the flow of each node using the management table. For example, when the electric field strength changes due to the movement of the node, the GW 10 changes the upper node of the management table according to the change, and sends an instruction to change the upper node to the moved node.
  • the GW 10 assigns to each node participating in the network a bandwidth used for the first service (first service bandwidth) and a bandwidth used for the second service (second Service bandwidth).
  • the GW 10 stores a bandwidth (physical bandwidth) that can be used in the network.
  • bandwidth physical bandwidth
  • the first service is a service with high priority, for example, an AMI service.
  • AMI service for example, meter reading values of power, gas, or water are communicated.
  • the first service may be a service used by an information terminal mounted on an automobile, for example.
  • the downlink information in the first service is traffic jam information
  • the uplink information is position information.
  • the second service is a service having a lower priority than the first service, and is an additional service such as video or music distribution or Internet browsing.
  • the second service bandwidth is equal to or greater than the minimum guaranteed service bandwidth defined by the contract.
  • the minimum guaranteed service bandwidth is the same for all nodes in this embodiment, but may differ for each node depending on the contract.
  • the second service bandwidth of the node may be zero.
  • Nodes 11 to 14 are communication devices capable of performing multi-hop wireless communication.
  • the nodes 11 to 14 are, for example, wireless LAN (Local Area Network) routers or information collection devices for HEMS (Home Energy Management System).
  • the node 11 is disposed at a position where wireless communication with the GW 10, the node 12, and the node 13 is possible.
  • the node 13 is arranged at a position where wireless communication with the node 14 is possible.
  • the nodes 11 to 14 are, for example, smart meters, and the GW 10 is, for example, a concentrator.
  • the nodes 11 to 14 transmit data (for example, a power meter reading value) to the GW 10 every predetermined time.
  • the GW 10 collects data from the nodes 11 to 14 and transmits it to MDMS (Meter Data Management System).
  • the terminals 41 to 44 are terminals used for receiving the provision of the second service, and are, for example, PCs (Personal Computers) or mobile terminals. Terminals 41 to 44 can communicate with connected nodes. For example, the terminal 41 can communicate with the node 11. The same applies to the terminals 42 to 44.
  • the communication method between each node and each terminal may be any method, and may be either wireless or wired.
  • the GW 10 subtracts the total transmission time per frame (hereinafter referred to as first service transmission time) used for the first service assigned to each node from the frame period. Then, the GW assigns the subtracted time to each node as a transmission time per frame used for the second service (hereinafter referred to as a second service transmission time).
  • the time allocated to the second service is at least a predetermined minimum guaranteed transmission time and is allocated fairly to each node.
  • the GW 10 may determine the time allocated to the second service according to a contract predetermined for each node, and may be a time different for each node.
  • the GW 10 uses a frame period in the network, a first service transmission time, and a minimum guaranteed transmission time per frame used for the second service (hereinafter referred to as a second service minimum guaranteed transmission time). Based on the above, it is determined whether or not a node that newly requests to participate in the network can participate.
  • the GW 10 determines whether or not a node participating in the network can participate by control called call admission control (CAC: Call Admission Control).
  • CAC Call Admission Control
  • the maximum number of participating nodes that can participate in the network is obtained by the following equation (2).
  • Maximum number of participating nodes frame period / (first service transmission time per node + 1 second service minimum guaranteed transmission time per node) (2)
  • the GW 10 confirms whether the following expression (3) is satisfied when a new node joins the network. .
  • the GW 10 permits the participation if the expression (3) is satisfied, and rejects the participation if the expression is not satisfied.
  • a bandwidth is preferentially allocated to a service with high importance, and therefore a communication bandwidth (transmission time) for transmitting data with high priority is set. It can be prevented from becoming insufficient.
  • a node often moves.
  • communication of a node that has already participated due to a new node joining the network is possible. Not disturbed.
  • the communication control system according to the present embodiment secures a predetermined minimum guaranteed bandwidth even for a service with a low priority, so that a service stop can be avoided.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation when some terminals become unusable.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the state of the network when some terminals become unusable.
  • Each node periodically confirms connection with the terminal connected to the lower level.
  • the node 12 can no longer receive radio waves from the terminal 42 and determines that the terminal 42 is unused (step S1-1).
  • the node 14 cannot receive the radio wave from the terminal 44 and determines that the terminal 44 is unused (step S1-2).
  • the reason why the node becomes unable to receive radio waves from the terminal is, for example, when the terminal is turned off, when a device malfunctions, or when wireless communication between the node and the terminal becomes impossible due to movement of the terminal. Note that the order of step S1-1 and step S1-2 may be reversed.
  • the node 12 notifies the GW 10 via the node 11 that the second service is not used (step S2-1).
  • the node 14 notifies the GW 10 through the nodes 11 and 13 that the second service is not used (step S2-2). For example, when there are a plurality of terminals connected to the node and all the terminals are unused, the node notifies the GW 10 that the second service is unused.
  • the GW 10 recalculates the bandwidth allocated to each node when the second service usage status of the nodes 12 and 14 in the management table is changed to “unused” (step S3).
  • the GW 10 changes the second service usage status of the node 12 and the node 14 in the management table to “unused”, and performs flow control of each node (step S4).
  • the GW 10 may recalculate the bandwidth based on the management table after changing the second service usage status of the node 12 and the node 14 in the management table to “unused”. Specifically, the GW 10 changes the usage status of the second service of the node 12 and the node 14 to “unused” from the management table shown in Table 1, and holds the management table shown in Table 3.
  • step S4 Since the first service band is a fixed band, the GW 10 allocates the same bandwidth as the first service band to the nodes 11 to 14 before the terminals 42 and 44 are unused.
  • the GW 10 assigns a transmission time used for the second service according to the usage status of the second service. Specifically, the GW 10 calculates the second service transmission time for the nodes (node 11 and node 13) using the second service by the following equation (4).
  • the number of participating nodes is the number of nodes included in the management table.
  • Second service transmission time (frame period ⁇ first service transmission time ⁇ number of participating nodes) ⁇ number of participating nodes whose second service usage status is “used” (4)
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state of the network when flow control is performed with the recalculated bandwidth.
  • the GW 10 After recalculation, the GW 10 notifies each node of the allocated transmission time per frame and the transmission timing within the frame. Each node performs communication based on the notified transmission time and transmission timing. As in the example illustrated in FIG. 4, the second service bandwidth that can be used by the node 11 and the node 13 is increased compared to before the terminals 42 and 44 are not used.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation when a terminal that has not been used becomes available again.
  • the node 12 confirms that the terminal 42 is usable (step S11-1).
  • the node 14 confirms that the terminal 44 is usable (step S11-2).
  • Reasons that the terminal can be used are, for example, when the terminal is turned on, when a device failure is recovered, or when wireless communication between the terminal and the node becomes possible due to movement of the terminal or node, etc. is there. Note that the order of step S11-1 and step S11-2 may be reversed.
  • the node 12 notifies the GW 10 via the node 11 that the use of the second service is started (step S12-1).
  • the node 14 notifies the GW 10 via the node 11 and the node 13 that the use of the second service is started (step S12-2).
  • the GW 10 when receiving the above notification from the node 12 and the node 14, the GW 10 recalculates the bandwidth when the second service usage status of the node 12 and the node 14 in the management table is changed to “use” (step S13). ). Specifically, the GW 10 calculates the expression (2) or the expression (3) including the node 12 and the node 14, and determines whether the second service of the node 12 and the node 14 can be used. If the second service of the node 12 and the node 14 can be used, the GW 10 changes the number of participating nodes to a number including the node 12 and the node 14 and calculates the formula (4) again.
  • the GW 10 uses the second service of the node 12 and the node 14 in the management table.
  • the usage status is changed to “used” (step S14). That is, the management table returns from the state shown in Table 3 to the state shown in Table 1.
  • the GW 10 may recalculate the bandwidth based on the management table after changing the second service usage status of the node 12 and the node 14 to “use” in the management table.
  • the GW 10 performs flow control of the nodes 11 to 14 based on the recalculated flow (step S15). Specifically, the GW 10 returns the second service bandwidth of the node 11 and the node 13 to the bandwidth before the terminals 42 and 44 are not used according to the calculation result, and then the node 12 and the node 13 14 communication of the second service is started.
  • the bandwidth of each node returns to the bandwidth shown in FIG. 1, that is, the bandwidth before the terminals 42 and 44 are not used. For example, when nodes other than the nodes 11 to 14 newly join the network, the bandwidth of each node may not return to the bandwidth before the nodes 12 and 14 leave.
  • the GW 10 updates the management table when receiving a notification from the node that the second service is not used.
  • the system administrator directly updates the management table of the GW 10. Also good. For example, when the user cancels the contract for the second service, the system administrator changes the second service usage status in the management table to “unused”.
  • the management table is updated by recalculating the surplus bandwidth. Therefore, the communication control system can dynamically use the bandwidth dynamically, and can improve the convenience for the user. In addition, the communication control system can secure a dynamic bandwidth that achieves fairness with the already participating nodes by recalculating the surplus bandwidth when the additional service becomes available.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the main part of the communication control system according to the present invention.
  • the communication control system according to the present invention includes, as main components, a plurality of nodes 31 and a master device 30 that performs flow control of multihop communication in a network including the plurality of nodes 31.
  • the master device 30 sets a second service in which a lower priority than the first service is set by subtracting the total transmission time per frame used for the first service from the frame period of the network. Is assigned to each node 31 that is using the second service as a transmission time per frame used for.
  • the nodes described in the following (1) to (5) and the communication control system described in (6) to (8) are also disclosed.
  • a node is included in a communication control system including a plurality of nodes (for example, nodes 11 to 14) and a master device (for example, GW 10) that performs flow control of multihop communication in a network including the plurality of nodes. It is.
  • the node is used for the second service in which the time obtained by subtracting the total transmission time per frame used for the first service from the frame period of the network is set with a lower priority than the first service. The transmission time per frame is assigned when the second service is used.
  • the node may be configured to determine that the second service is unused when radio waves cannot be received from a terminal used for the second service connected to the node. . According to such a node, when the terminal is not used, the second service is regarded as unused, so that the dynamic band can be effectively used automatically.
  • the node newly joins the network based on the frame period, the transmission time per frame used for the first service, and the minimum guaranteed transmission time per frame used for the second service. It may be configured to determine whether or not to participate when determining whether or not the requested node can participate. According to such a node, when a new node joins the network, communication of a node that has already joined is not hindered.
  • the node may be configured such that the time allocated to the second service is determined according to a predetermined contract. According to such a node, it is possible for the user of the node to change the band used for the additional service as necessary, so that convenience for the user is improved.
  • the communication control system includes a plurality of nodes (for example, nodes 11 to 14) and a master device (for example, master device 10) that performs flow control of multi-hop communication of a network including the plurality of nodes.
  • the master device uses the time obtained by subtracting the total transmission time per frame used for the first service from the frame period of the network as the second service with a lower priority than the first service.
  • the transmission time per frame to be used is assigned to each node using the second service.
  • the communication control system notifies the master device that the second service is unused when the node (for example, the terminals 41 to 44) connected to the node is unused. It may be configured to.
  • the communication control system is configured to determine that the second service is unused when the node cannot receive radio waves from a terminal used for the second service connected to the node. May be. According to such a communication control system, when the terminal is not used, it is possible to automatically and effectively use the dynamic band by regarding the second service as unused.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a specific configuration of the main part of the communication control system according to the present invention.
  • Each means of the following nodes and communication control system is realized by hardware designed to perform specific arithmetic processing or the like, or a computer that operates according to a program.
  • the program is stored in a non-transitory computer-readable storage medium.
  • the node includes a plurality of nodes (for example, the node 31 or the nodes 11 to 14) and a master device (for example, the master device 30 or the GW 10) that performs flow control of multihop communication in a network including the plurality of nodes. It is included in the provided communication control system.
  • the node is used for the second service in which the time obtained by subtracting the total transmission time per frame used for the first service from the frame period of the network is set with a lower priority than the first service.
  • the transmission time per frame is assigned by the assigning means (for example, assigning means 32) when the second service is used.
  • the use determination unit (for example, use determination) that determines that the second service is unused when the node cannot receive radio waves from a terminal used for the second service connected to the node. Means 35) may be included. According to such a node, when the terminal is not used, the second service is regarded as unused, so that the dynamic band can be effectively used automatically.
  • the node newly joins the network based on the frame period, the transmission time per frame used for the first service, and the minimum guaranteed transmission time per frame used for the second service. Whether or not the requested node can participate may be determined by a determination unit (for example, the determination unit 33). According to such a node, when a new node joins the network, communication of a node that has already joined is not hindered.
  • the node may be configured such that the time allocated to the second service is determined by an allocation unit (for example, the allocation unit 32) according to a predetermined contract. According to such a node, it is possible for the user of the node to change the band used for the additional service as necessary, so that convenience for the user is improved.
  • an allocation unit for example, the allocation unit 32
  • the communication control system includes a plurality of nodes (for example, nodes 11 to 14) and a master device (for example, master device 10) that performs flow control of multi-hop communication in a network including the plurality of nodes.
  • the master device uses the time obtained by subtracting the total transmission time per frame used for the first service from the frame period of the network as the second service with a lower priority than the first service.
  • An allocation unit (for example, an allocation unit 32) allocated to each node using the second service is included as the transmission time per frame used.
  • the communication control system notifies the master device that the second service is unused when the node (for example, the terminals 41 to 44) connected to the node is unused.
  • the notification means (for example, the notification means 34) may be included.
  • the communication control system determines that the second service is unused when the node cannot receive radio waves from a terminal used for the second service connected to the node. (For example, the use determination unit 35) may be included. According to such a communication control system, when the terminal is not used, it is possible to automatically and effectively use the dynamic band by regarding the second service as unused.

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Abstract

　ノードは、複数のノード３１と、複数のノード３１を含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置３０とを備えた通信制御システムに含まれる。ノード３１は、ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間が、第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、第２のサービスを使用している場合に割り当てられる。

Description

ノード、マスタ装置、ならびに通信制御システム、方法およびプログラム
　本発明は、マルチホップ通信に用いられるノード、マスタ装置、ならびに通信制御システム、方法およびプログラムに関する。
　一般的なマルチホップ通信の主目的は、例えばＡＭＩ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｅｔｅｒｉｎｇ　Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）サービス等の単一のサービスである場合が多い。しかし、マルチホップ通信を用いた通信制御システムは、例えばＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の通信方式が用いられて帯域が拡張された場合に、付加サービス（動画配信、インターネット閲覧等）の利用に用いられることが予想される。その際、主目的であるＡＭＩサービスの帯域を確実に確保しつつ余剰帯域を有効かつ公平に利用できる技術が必要とされる。
　例えば、特許文献１には、マスタ通信端末およびスレーブ通信端末を含む通信制御システムが記載されている。特許文献１において、マスタ通信端末は、通信端末の送信順序を登録する競合管理テーブルを備え、スレーブ通信端末からの参加要求を受信して当該スレーブ通信端末をネットワークに参加させる。
　また、特許文献２には、無線アドホックネットワークを構成する無線通信装置が、新規のノードがアドホックネットワークに参加したことを認識することが記載されている。また、ノードが、通信範囲内の無線帯域の使用状況を計測し、無線帯域使用率がある一定値以上になったときに、ビーコン送信間隔を変更して、ビーコンによる無線消費帯域の増大やパケット衝突確率の増大を抑制することが記載されている。
　また、特許文献３には、宅内通信アダプタと宅内通信アダプタに接続された広域通信アダプタを備えたシステムが記載されている。また、広域通信アダプタが、無線ＬＡＮ通信機能を用いてガス会社のデータセンタなどに設けたガス管理サーバとの間で信号を送受信することが記載されている。また、宅内通信アダプタ間の通信は、マルチホップ伝送として知られた多段中継伝送を行うことが記載されている。
特開２００４－３６３７０２号公報（段落００１２） 特開２００６－２８７４６３号公報（段落００３２，００３６） 国際公開第２０１３／０６２１０１号（段落０２２２，０２２７，０２３５）
　しかし、特許文献１～３に記載されている通信制御システムは、多数のノードがマスタ通信端末に参加要求した場合に、通信帯域が十分に確保されない場合がある。例えば特許文献２では、ビーコンによる無線消費帯域やパケット衝突確率の増大の抑制に関して記載されているが、サービスに用いられるパケット通信の通信帯域の確保に関しては記載されていない。また、スレーブ通信端末に提供されるサービスが複数ある場合に、サービスに応じた帯域の割り当てを行っていない。そのため、例えば、スレーブ端末が優先度の低い付加サービスを使用することにより、ＡＭＩサービスにおける電力検針値など、優先度が高いデータを送信するための通信帯域が不十分となる可能性がある。
　そこで、本発明は、マルチホップ通信を用いたネットワークに参加するノードから送られる優先度の高いデータを通信するための帯域を優先的に確保することができるノード、マスタ装置、ならびに通信制御システム、方法およびプログラムを提供することを目的とする。
　本発明によるノードは、複数のノードと、当該複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置とを備えた通信制御システムに含まれるノードであって、前記ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間が、前記第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、前記第２のサービスを使用している場合に割り当てられることを特徴とする。
　本発明によるマスタ装置は、複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置であって、ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間が、第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、第２のサービスを使用している各ノードに割り当てることを特徴とする。
　本発明による通信制御システムは、複数のノードと、当該複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置とを備えた通信制御システムであって、マスタ装置は、ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間を、第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、第２のサービスを使用している各ノードに割り当てることを特徴とする。
　本発明による通信制御方法は、複数のノードと、当該複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置とに用いられる通信制御方法であって、マスタ装置が、ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間を、第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、第２のサービスを使用している各ノードに割り当てることを特徴とする。
　本発明による通信制御プログラムは、複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うコンピュータに搭載される通信制御プログラムであって、コンピュータに、ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間を、第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、第２のサービスを使用している各ノードに割り当てる処理を実行させることを特徴とする。
　本発明によれば、マルチホップ通信を用いたネットワークに参加するノードから送られる優先度の高いデータを通信するための帯域を優先的に確保することができる。
第１の実施形態の通信制御システムの構成を示す説明図である。 一部の端末が使用不可能になった場合の動作を示すフローチャートである。 一部の端末が使用不可能となった場合のネットワークの状態を示す説明図である。 再計算された帯域幅によるフロー制御が行われた場合のネットワークの状態を示す説明図である。 未使用であった端末が再び使用可能となった場合の動作を示すフローチャートである。 本発明による通信制御システムの主要部の構成を示すブロック図である。 本発明による通信制御システムの主要部の具体的な構成を示すブロック図である。
実施形態１．
　以下、本発明の第１の実施形態（実施形態１）を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の通信制御システムの構成を示す説明図である。図１に示すように、本実施形態の通信制御システムは、ＧＷ（Ｇａｔｅｗａｙ）１０と、ＧＷ１０が制御するノード１１～１４とを備える。なお、ＧＷ１０は、本発明におけるマスタ装置に相当する。また、端末４１～４４は、それぞれノード１１～１４と無線または有線にて接続されている。図１に示す通信制御システムにおいて、ＧＷ１０は、ノード１１のみ通信可能であるが、ＧＷ１０は２以上のノードと通信可能であってもよい。また、図１に示す通信制御システムのネットワーク構成は、ツリー型であるが、例えばメッシュ型であってもよい。また、図１に示す例ではノードおよび端末の数は４つであるが、ノードおよび端末の数は、特に限定されない。ノード１１～１４の間の通信として、マルチホップ通信が用いられる。
　ＧＷ１０、およびノード１１～１４の機能は、例えば、特定の演算処理等を行うよう設計されたハードウェア、またはプログラムに従って動作するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の情報処理装置によって実現される。また、そのプログラムは、非一時的でコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶される。
　ＧＷ１０は、ノード１１～１４を含むネットワークのマルチホップ通信の制御を行う。ＧＷ１０は、例えば、あるネットワークをプロトコルの異なるネットワークと接続させるための一般的なＧａｔｅｗａｙ装置である。ＧＷ１０は、ネットワークに参加しているノード、および各ノードの第２のサービスの使用状況が記録された管理テーブルを保持する。ＧＷ１０は、図１に示すネットワーク構成に対応した管理テーブルとして表１に示す管理テーブルを保持する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　
　また、ＧＷ１０は、以下の表２に示すようにネットワークに参加している各ノードの上位ノードを含む管理テーブルを保持していてもよい。ＧＷ１０は、各ノードの上位ノードとして、例えば各ノードが受信する電波のうち電界強度が最も強い電波を発信するノードを選択する。ＧＷ１０は、管理テーブルを用いて、各ノードのフローを動的に制御する。例えば、ノードが移動することにより、電界強度が変化した場合は、ＧＷ１０は、その変化に応じて管理テーブルの上位ノードを変更し、移動したノードに上位ノードを変更する指示を送る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　
　また、ＧＷ１０は、ネットワークに参加している各ノードに割り当てられた、第１のサービスに利用される帯域幅（第１のサービス帯域幅）および第２のサービスに利用される帯域幅（第２のサービス帯域幅）を記憶する。また、ＧＷ１０は、当該ネットワークにおいて利用可能な帯域幅（物理帯域幅）を記憶する。図１に示す例では、全てのノードから送られたパケットはノード１１を通過するため、ノード１１の最大帯域幅が、ネットワークにおける利用可能な物理帯域幅となる。なお、本実施形態における通信制御ネットワークにおいて時分割多重による通信が行われる場合、本実施形態の説明における「帯域幅」または「帯域」を「送信時間」に置き換えることができる。
　第１のサービスは、優先度が高いサービスであり、例えばＡＭＩサービスである。ＡＭＩサービスでは、例えば電力、ガスまたは水道の検針値の通信が行われる。または、第１のサービスは、例えば、自動車に搭載される情報端末が利用するサービスであってもよい。その場合、第１のサービスにおける下り情報は、渋滞情報であり、上り情報は位置情報である。また、第１のサービス帯域幅は、予め定められた固定帯域幅であり、マルチホップ構築用帯域およびＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御用帯域を含む。つまり、第１のサービス帯域は、以下の式（１）のように表される。
　固定帯域（第１のサービス帯域）＝検針値送付用帯域＋マルチホップ構築用帯域＋ＱｏＳ制御用帯域・・・（１）
　第２のサービスは、第１のサービスよりも優先度が低いサービスであり、例えば動画もしくは音楽配信、またはインターネット閲覧等の付加サービスである。第２のサービス帯域幅は、契約によって定められた最低保証サービス帯域幅以上の帯域幅となる。最低保証サービス帯域幅は、本実施形態では全てのノードで同一であるが、契約に応じてノード毎に異なっていてもよい。また、ノードの利用者が第２のサービスの契約をしていない場合は、そのノードの第２のサービス帯域幅は０であってもよい。
　ノード１１～１４は、マルチホップによる無線通信を行うことができる通信機器である。ノード１１～１４は、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）ルータ、またはＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）用の情報収集装置である。図１に示す例では、ノード１１は、ＧＷ１０、ノード１２およびノード１３と無線通信が可能な位置に配置されている。ノード１３はノード１４と無線通信が可能な位置に配置されている。
　また、第１のサービスがＡＭＩサービスである場合、ノード１１～１４は、例えば、スマートメーターであり、ＧＷ１０は、例えば、コンセントレーターである。その場合、ノード１１～１４は、所定時間毎にデータ（例えば、電力検針値）をＧＷ１０に送信する。ＧＷ１０は、ノード１１～１４からデータを収集し、ＭＤＭＳ（Ｍｅｔｅｒ　Ｄａｔａ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）に送信する。
　端末４１～４４は、第２のサービスの提供を受けるために用いられる端末であり、例えばＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）または携帯端末である。端末４１～４４は、接続されたノードと通信を行うことができる。例えば端末４１は、ノード１１と通信を行うことができる。端末４２～４４も同様である。各ノードと各端末との通信方式はどのような方式であってもよく、無線または有線のいずれであってもよい。
　次に、ネットワークにおいて時分割多重による通信が用いられることを前提に、各サービスへの送信時間の割り当てについて説明する。ＧＷ１０は、フレームの周期から、各ノードに割り当てられた第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間（以下、第１のサービス送信時間と記載する）の合計を減算する。そして、ＧＷは、減算した時間を、第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間（以下、第２のサービス送信時間と記載する）として各ノードに割り当てる。第２のサービスに割り当てられる時間は、少なくとも予め定められた最低保証送信時間以上であって、各ノードに公平に割り当てられる。また、ＧＷ１０は、第２のサービスに割り当てる時間を、ノード毎に予め定められた契約に応じて決定し、ノード毎に異なる時間としてもよい。
　また、ＧＷ１０は、ネットワークにおけるフレームの周期、第１のサービス送信時間、および第２のサービスに利用される１フレームあたりの最低保証送信時間（以下、第２のサービス最低保証送信時間と記載する）に基づいて、新たにネットワークに参加要求するノードの参加可否を決定する。
　ＧＷ１０は、具体的には、コールアドミッション制御（ＣＡＣ：Ｃａｌｌ　Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれる制御によりネットワークに参加するノードの参加可否を決定する。第１のサービス送信時間および第２のサービス最低保証送信時間が全てのノードにおいて同じである場合、ネットワークに参加することができる最大参加ノード数は、以下の式（２）により求められる。
　最大参加ノード数＝フレームの周期÷（１ノードあたりの第１のサービス送信時間＋１ノードあたりの第２のサービス最低保証送信時間）・・・（２）
　また、第１のサービス送信時間および第２のサービス最低保証送信時間がノード毎に異なる場合、ＧＷ１０は、新たなノードがネットワークに参加する際に以下の式（３）を満足するかを確認する。ＧＷ１０は、新たなノードが参加した場合に式（３）を満足する場合は参加を許可し、満足しない場合は参加を拒否する。
　フレームの周期＞Σ（１ノードあたりの第１のサービス送信時間）＋Σ（１ノードあたりの第２のサービス最低保証送信時間）・・・（３）
　本実施形態の通信制御システムは、マルチホップ通信が行われるネットワークにおいて、重要度が高いサービスには優先的に帯域を割り当てるため、優先度が高いデータを送信するための通信帯域（送信時間）が不十分となることを防止することができる。特に、マルチホップ通信を用いたネットワークでは、ノードが移動することが多いが、本実施形態の通信制御システムによれば、新たなノードがネットワークに参加することにより既に参加しているノードの通信が妨害されない。また、本実施形態の通信制御システムは、優先度が低いサービスにも予め定められた最低保証帯域を確保するので、サービス停止を回避することができる。
　次に、本実施形態の通信制御システムにおいて、第２のサービスが未使用になった場合の制御を説明する。図２は、一部の端末が使用不可能になった場合の動作を示すフローチャートである。図３は、一部の端末が使用不可能となった場合のネットワークの状態を示す説明図である。
　各ノードは、下位に接続されている端末に対して定期的な接続確認を行っている。ノード１２は、端末４２からの電波を受信できなくなり端末４２が未使用であると判断する（ステップＳ１－１）。ノード１４は、端末４４からの電波を受信できなくなり端末４４が未使用であると判断する（ステップＳ１－２）。ノードが端末からの電波を受信できなくなる原因は、例えば、端末の電源がＯＦＦになった場合、機器故障、または端末の移動によりノードと端末との無線通信が不可能となる場合等である。なお、ステップＳ１－１とステップＳ１－２の順序は逆であってもよい。
　端末からの電波を受信できない、つまり端末が未使用である場合は、第２のサービスが未使用であることを意味する。そのため、ノード１２は、第２のサービスが未使用であることを、ノード１１を介してＧＷ１０に通知する（ステップＳ２－１）。ノード１４は、第２のサービスが未使用であることを、ノード１１およびノード１３を介してＧＷ１０に通知する（ステップＳ２－２）。例えば、ノードに接続されている端末が複数ある場合、全ての端末が未使用である場合に、ノードは第２のサービスが未使用であることをＧＷ１０に通知する。
　次に、ＧＷ１０は、管理テーブルにおけるノード１２およびノード１４の第２のサービス使用状況を「未使用」に変更した場合の各ノードに割り当てる帯域を再計算する（ステップＳ３）。次に、ＧＷ１０は、管理テーブルにおけるノード１２およびノード１４の第２のサービス使用状況を「未使用」に変更し、各ノードのフロー制御を行う（ステップＳ４）。なお、ＧＷ１０は、管理テーブルにおけるノード１２およびノード１４の第２のサービス使用状況を「未使用」に変更した後に、その管理テーブルを元に帯域を再計算してもよい。ＧＷ１０は、具体的には表１に示す管理テーブルからノード１２およびノード１４の第２のサービスの使用状況を「未使用」に変更し、表３に示す管理テーブルを保持する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 　
　ステップＳ４におけるフロー制御を具体的に説明する。第１のサービス帯域は、固定帯域であるため、ＧＷ１０は、ノード１１～１４に、端末４２および端末４４が未使用になる前の帯域幅と同じ帯域幅を第１のサービス帯域として割り当てる。
　また、ＧＷ１０は、ネットワークにおいて時分割多重による通信が用いられる場合、第２のサービスの使用状況に応じて第２のサービスに利用される送信時間を割り当てる。ＧＷ１０は、具体的には、第２のサービスを使用しているノード（ノード１１およびノード１３）に対して第２のサービス送信時間を、以下の式（４）により計算する。参加ノード数は、管理テーブルに含まれるノード数である。
　第２のサービス送信時間＝（フレーム周期－第１のサービス送信時間×参加ノード数）÷第２のサービス使用状況が「使用」である参加ノード数・・・（４）
　図４は、再計算された帯域幅によるフロー制御が行われた場合のネットワークの状態を示す説明図である。ＧＷ１０は、再計算後、各ノードに、割り当てた１フレームあたりの送信時間およびフレーム内における送信タイミングを通知する。各ノードは、通知された送信時間および送信タイミングに基づいて、通信を行う。図４に示す例のように、ノード１１およびノード１３が使用できる第２のサービス帯域幅は、端末４２および端末４４が未使用になる前と比べて増加する。
　次に、端末の電源ＯＮ等の理由により端末４２および端末４４が再び使用可能となった場合の動作を説明する。図５は、未使用であった端末が再び使用可能となった場合の動作を示すフローチャートである。
　ノード１２は、端末４２が使用可能であることを確認する（ステップＳ１１－１）。ノード１４は、端末４４が使用可能であることを確認する（ステップＳ１１－２）。端末が使用可能な状態になる原因は、例えば、端末の電源がＯＮになった場合、機器故障の復旧、または端末もしくはノードの移動により端末とノードとの無線通信が可能となった場合等である。なお、ステップＳ１１－１とステップＳ１１－２の順序は逆でもよい。
　次に、ノード１２は、第２のサービスの使用を開始することを、ノード１１を介してＧＷ１０に通知する（ステップＳ１２－１）。ノード１４は、第２のサービスの使用を開始することを、ノード１１およびノード１３を介してＧＷ１０に通知する（ステップＳ１２－２）。
　次に、ＧＷ１０は、ノード１２およびノード１４から上記通知を受けると、管理テーブルにおけるノード１２およびノード１４の第２のサービス使用状況を「使用」に変更した場合の帯域を再計算する（ステップＳ１３）。ＧＷ１０は、具体的には、ノード１２およびノード１４を含めて式（２）または式（３）を計算し、ノード１２およびノード１４の第２のサービスの使用が可能であるか判断する。また、ＧＷ１０は、ノード１２およびノード１４の第２のサービスの使用が可能であれば、参加ノード数をノード１２およびノード１４を含む数に変更して再び式（４）を計算する。次に、ＧＷ１０は、式（２）または式（３）の計算においてノード１２およびノード１４の第２のサービスの使用が可能である場合は、管理テーブルにおいてノード１２およびノード１４の第２のサービス使用状況を「使用」に変更する（ステップＳ１４）。つまり、管理テーブルは、表３に示す状態から表１に示す状態に戻る。なお、ＧＷ１０は、管理テーブルにおいてノード１２およびノード１４の第２のサービス使用状況を「使用」に変更した後に、その管理テーブルを元に帯域の再計算を行ってもよい。
　ＧＷ１０は、再計算したフローに基づいてノード１１～１４のフロー制御を行う（ステップＳ１５）。ＧＷ１０は、具体的には、ノード１１およびノード１３の第２のサービス帯域幅を、計算結果に応じて端末４２および端末４４が未使用となる前の帯域幅に戻した後、ノード１２およびノード１４の第２のサービスの通信を開始する。ノード１２およびノード１４が第２のサービスの通信を開始すると、各ノードの帯域幅は図１に示す帯域幅、つまり端末４２および端末４４が未使用となる前の帯域幅に戻る。なお、例えばノード１１～１４以外のノードが新たにネットワークに参加することにより、各ノードの帯域幅はノード１２およびノード１４が離脱する前の帯域幅に戻らない場合もある。
　本実施形態では、ＧＷ１０が、ノードから第２のサービスが未使用であるという通知を受けた場合に管理テーブルを更新する例を説明したが、システム管理者がＧＷ１０の管理テーブルを直接更新してもよい。例えば、ユーザが第２のサービスの契約を解除した場合に、システム管理者は、管理テーブルの第２のサービス使用状況を「未使用」に変更する。
　本実施形態の通信制御システムは、マルチホップ通信が行われるネットワークにおいて、付加サービス（第２のサービス）が未使用となった場合に、余剰帯域の再計算を実施して管理テーブルを更新する。そのため、通信制御システムは、ダイナミックに帯域の有効利用をすることが可能であり、利用者の利便性を向上させることができる。また、通信制御システムは、付加サービスが使用可能となった場合に、余剰帯域の再計算を実施することにより、既参加ノードとの公平性を実現したダイナミックな帯域確保をすることができる。
　次に、本発明の概要を説明する。図６は、本発明による通信制御システムの主要部の構成を示すブロック図である。本発明による通信制御システムは、主要な構成として、複数のノード３１と、複数のノード３１を含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置３０とを備える。マスタ装置３０は、ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間の合計を減算した時間を、第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、第２のサービスを使用している各ノード３１に割り当てる。
　また、上記の各実施形態には、以下の（１）～（５）に記載されたノード、および（６）～（８）に記載された通信制御システムも開示されている。
（１）ノードは、複数のノード（例えば、ノード１１～１４）と、複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置（例えば、ＧＷ１０）とを備えた通信制御システムに含まれる。ノードは、ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間の合計を減算した時間が、第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、第２のサービスを使用している場合に割り当てられる。
（２）ノードは、当該ノードに接続されていた第２のサービスに利用される端末（例えば、端末４１～４４）が未使用である場合に、第２のサービスが未使用であることをマスタ装置に通知するように構成されていてもよい。
（３）ノードは、当該ノードに接続されていた第２のサービスに利用される端末から電波を受信できない場合に、第２のサービスが未使用であると判断するように構成されていてもよい。このようなノードによれば、端末が未使用の場合は第２のサービスが未使用であるとみなすことにより、自動でダイナミックな帯域の有効利用をすることができる。
（４）ノードは、フレーム周期、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間、および第２のサービスに利用される１フレームあたりの最低保証送信時間に基づいて、新たにネットワークに参加要求するノードの参加可否する場合の参加可否が決定されるように構成されていてもよい。このようなノードによれば、新たなノードがネットワークに参加することにより既に参加しているノードの通信が妨害されない。
（５）ノードは、第２のサービスに割り当てられる時間が、予め定められた契約に応じて決定されるように構成されていてもよい。このようなノードによれば、ノードの利用者が必要に応じて付加サービスに使用する帯域を変更することが可能となるため利用者の利便性が向上する。
（６）通信制御システムは、複数のノード（例えば、ノード１１～１４）と、複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置（例えば、マスタ装置１０）とを備える。マスタ装置は、ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間の合計を減算した時間を、第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、第２のサービスを使用している各ノードに割り当てる。
（７）通信制御システムは、ノードが、当該ノードに接続されていた端末（例えば、端末４１～４４）が未使用である場合に、第２のサービスが未使用であることをマスタ装置に通知するように構成されていてもよい。
（８）通信制御システムは、ノードが、当該ノードに接続されていた第２のサービスに利用される端末から電波を受信できない場合に、第２のサービスが未使用であると判断するように構成されていてもよい。このような通信制御システムによれば、端末が未使用の場合は第２のサービスが未使用であるとみなすことにより、自動でダイナミックな帯域の有効利用をすることができる。
　また、以上の（１）～（５）に記載されたノード、および（６）～（８）に記載された通信制御システムは、以下（１Ａ）～（５Ａ）におけるノード、および（６Ａ）～（８Ａ）における通信制御システムのように記載することもできる。図７は、本発明による通信制御システムの主要部の具体的な構成を示すブロック図である。以下のノードおよび通信制御システムの各手段は、特定の演算処理等を行うよう設計されたハードウェア、またはプログラムに従って動作するコンピュータによって実現される。また、そのプログラムは、非一時的でコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶される。
（１Ａ）ノードは、複数のノード（例えば、ノード３１またはノード１１～１４）と、複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置（例えば、マスタ装置３０またはＧＷ１０）とを備えた通信制御システムに含まれる。ノードは、ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間の合計を減算した時間が、第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、第２のサービスを使用している場合に割り当て手段（例えば、割り当て手段３２）により割り当てられる。
（２Ａ）ノードは、当該ノードに接続されていた第２のサービスに利用される端末（例えば、端末４１～４４）が未使用である場合に、第２のサービスが未使用であることをマスタ装置に通知する通知手段（例えば、通知手段３４）を含むように構成されていてもよい。
（３Ａ）ノードは、当該ノードに接続されていた第２のサービスに利用される端末から電波を受信できない場合に、第２のサービスが未使用であると判断する使用判定手段（例えば、使用判定手段３５）を含むように構成されていてもよい。このようなノードによれば、端末が未使用の場合は第２のサービスが未使用であるとみなすことにより、自動でダイナミックな帯域の有効利用をすることができる。
（４Ａ）ノードは、フレーム周期、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間、および第２のサービスに利用される１フレームあたりの最低保証送信時間に基づいて、新たにネットワークに参加要求するノードの参加可否する場合の参加可否が決定手段（例えば、決定手段３３）により決定されるように構成されていてもよい。このようなノードによれば、新たなノードがネットワークに参加することにより既に参加しているノードの通信が妨害されない。
（５Ａ）ノードは、第２のサービスに割り当てられる時間を、予め定められた契約に応じて割り当て手段（例えば、割り当て手段３２）により決定されるように構成されていてもよい。このようなノードによれば、ノードの利用者が必要に応じて付加サービスに使用する帯域を変更することが可能となるため利用者の利便性が向上する。
（６Ａ）通信制御システムは、複数のノード（例えば、ノード１１～１４）と、複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置（例えば、マスタ装置１０）とを備える。マスタ装置は、ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間の合計を減算した時間を、第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、第２のサービスを使用している各ノードに割り当てる割り当て手段（例えば、割り当て手段３２）を含む。
（７Ａ）通信制御システムは、ノードが、当該ノードに接続されていた端末（例えば、端末４１～４４）が未使用である場合に、第２のサービスが未使用であることをマスタ装置に通知する通知手段（例えば、通知手段３４）を含むように構成されていてもよい。
（８Ａ）通信制御システムは、ノードが、当該ノードに接続されていた第２のサービスに利用される端末から電波を受信できない場合に、第２のサービスが未使用であると判断する使用判定手段（例えば、使用判定手段３５）を含むように構成されていてもよい。このような通信制御システムによれば、端末が未使用の場合は第２のサービスが未使用であるとみなすことにより、自動でダイナミックな帯域の有効利用をすることができる。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１４年５月７日に出願された日本出願特願２０１４－９５９６１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１０　ＧＷ
１１～１４，３１　ノード
３０　マスタ装置
３２　割り当て手段
３３　決定手段
３４　通知手段
３５　使用判定手段
４１～４４　端末

Claims (19)

  1. 　複数のノードと、当該複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置とを備えた通信制御システムに含まれるノードであって、
    　前記ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間が、前記第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、前記第２のサービスを使用している場合に割り当てられる
    　ことを特徴とするノード。
  2. 　接続されていた第２のサービスに利用される端末が未使用である場合に、前記第２のサービスが未使用であることをマスタ装置に通知する
    　請求項１記載のノード。
  3. 　接続されていた第２のサービスに利用される端末から電波を受信できない場合に、前記第２のサービスが未使用であると判断する
    　請求項２記載のノード。
  4. 　フレーム周期、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間、および第２のサービスに利用される１フレームあたりの最低保証送信時間に基づいて、新たに当該ネットワークに参加要求する場合の参加可否が決定される
    　請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のノード。
  5. 　第２のサービスに割り当てられる時間が、予め定められた契約に応じて決定される
    　請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のノード。
  6. 　複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置であって、
    　前記ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間を、前記第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、前記第２のサービスを使用している各ノードに割り当てる
    　ことを特徴とするマスタ装置。
  7. 　フレーム周期、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間、および第２のサービスに利用される１フレームあたりの最低保証送信時間に基づいて、新たに当該ネットワークに参加要求するノードの参加可否を決定する
    　請求項６記載のマスタ装置。
  8. 　第２のサービスに割り当てる時間を、予め定められた契約に応じて決定する
    　請求項６または請求項７記載のマスタ装置。
  9. 　複数のノードと、当該複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置とを備えた通信制御システムであって、
    　前記マスタ装置は、前記ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間を、前記第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、前記第２のサービスを使用している各ノードに割り当てる
    　ことを特徴とする通信制御システム。
  10. 　ノードは、当該ノードに接続されていた第２のサービスに利用される端末が未使用である場合に、前記第２のサービスが未使用であることをマスタ装置に通知する
    　請求項９記載の通信制御システム。
  11. 　ノードは、当該ノードに接続されていた第２のサービスに利用される端末から電波を受信できない場合に、前記第２のサービスが未使用であると判断する
    　請求項１０記載の通信制御システム。
  12. 　複数のノードと、当該複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うマスタ装置とに用いられる通信制御方法であって、
    　前記マスタ装置が、前記ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間を、前記第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、前記第２のサービスを使用している各ノードに割り当てる
    　ことを特徴とする通信制御方法。
  13. 　ノードが、当該ノードに接続されていた第２のサービスに利用される端末が未使用である場合に、前記第２のサービスが未使用であることをマスタ装置に通知する
    　請求項１２記載の通信制御方法。
  14. 　ノードが、当該ノードに接続されていた第２のサービスに利用される端末から電波を受信できない場合に、前記第２のサービスが未使用であると判断する
    　請求項１３記載の通信制御方法。
  15. 　マスタ装置が、フレーム周期、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間、および第２のサービスに利用される１フレームあたりの最低保証送信時間に基づいて、新たに当該ネットワークに参加要求するノードの参加可否を決定する
    　請求項１２から請求項１４のうちのいずれか１項に記載の通信制御方法。
  16. 　マスタ装置が、第２のサービスに割り当てる時間を、予め定められた契約に応じて決定する
    　請求項１２から請求項１５のうちのいずれか１項に記載の通信制御方法。
  17. 　複数のノードを含むネットワークのマルチホップ通信のフロー制御を行うコンピュータに搭載される通信制御プログラムであって、
    　前記コンピュータに、
    　前記ネットワークのフレーム周期から、第１のサービスに利用される１フレームあたりの各ノードの送信時間の合計を減算した時間を、前記第１のサービスよりも低い優先度が設定された第２のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間として、前記第２のサービスを使用している各ノードに割り当てる処理を
    　実行させるための通信制御プログラム。
  18. 　コンピュータに、
    　フレーム周期、第１のサービスに利用される１フレームあたりの送信時間、および第２のサービスに利用される１フレームあたりの最低保証送信時間に基づいて、新たに当該ネットワークに参加要求するノードの参加可否を決定する処理を実行させる
    　請求項１７記載の通信制御プログラム。
  19. 　コンピュータに、
    　第２のサービスに割り当てる時間を、予め定められた契約に応じて決定する処理を実行させる
    　請求項１７または請求項１８記載の通信制御プログラム。
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