WO2017145731A1 - 通信端末、マルチホップ通信システム、およびプログラム - Google Patents

通信端末、マルチホップ通信システム、およびプログラム Download PDF

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WO2017145731A1
WO2017145731A1 PCT/JP2017/004302 JP2017004302W WO2017145731A1 WO 2017145731 A1 WO2017145731 A1 WO 2017145731A1 JP 2017004302 W JP2017004302 W JP 2017004302W WO 2017145731 A1 WO2017145731 A1 WO 2017145731A1
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WO
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communication
unit
terminal
traffic
terminals
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Application number
PCT/JP2017/004302
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English (en)
French (fr)
Inventor
康介 多留
隆 藏野
岡田　幸夫
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • the present invention relates to a communication terminal, a multi-hop communication system, and a program.
  • the communication terminal If the communication terminal does not receive the routing packet within a predetermined time, the communication terminal disconnects the communication link established with the adjacent terminal and starts construction of a new communication route (for example, Patent Document 1, 2).
  • the adjacent terminal is a communication terminal other than its own device with which the communication terminal can directly communicate.
  • each communication terminal establishes a communication link with any adjacent terminal by exchanging routing packets between the communication terminals.
  • An object of the present invention is to provide a communication terminal, a multi-hop communication system, and a program that can suppress disconnection of a communication link due to an increase in communication traffic.
  • a communication terminal constructs a communication route including one or more communication links between a plurality of slave units and the master unit, and the master unit and the plurality of slave units
  • a communication unit that transmits and receives signals and a routing packet for determining the communication route are received by the communication unit from the adjacent terminal, so that any one of the one or more adjacent terminals is connected.
  • a routing unit that constructs a communication route including the connection terminal, and when the communication unit does not receive a routing packet from the connection terminal during a predetermined waiting time, the communication unit And a communication control unit to lower the transmission rate for transmitting the signal.
  • each of a plurality of slave units establishes a communication route including one or more communication links with the master unit, and the master unit and the plurality of slave units
  • Each of the child devices is a multi-hop communication system that performs multi-hop communication with each of the child devices, and each of the plurality of child devices includes one or more neighboring terminals that are a parent device or other child devices capable of direct communication.
  • the routing unit that establishes a communication route including the connection terminal as a connection terminal A communication control unit and to reduce the transmission rate serial communication unit transmits a signal.
  • the program according to one aspect of the present invention is such that each of a plurality of child devices constructs a communication route including one or more communication links between the parent device and the parent device and the plurality of child devices.
  • the communication unit receives a routing packet transmitted from one or more adjacent terminals, any one of the one or more adjacent terminals is set as a connection terminal, and a communication route including the connection terminal is determined.
  • the communication unit does not receive a function of the routing unit to be constructed and the routing packet from the connection terminal during a predetermined waiting time, the communication unit To realize the function of the communication control unit to lower the transmission rate to be transmitted to the computer.
  • the present embodiment relates to a communication terminal, a multi-hop communication system, and a program. More specifically, the present embodiment relates to a communication terminal that performs proactive multi-hop communication, a multi-hop communication system, and a program used for the communication terminal.
  • the multi-hop communication system 10 of the present embodiment includes one master unit (Master) 1 and a plurality of slave units (Slave) 2.
  • FIG. 1 illustrates a dwelling unit of an apartment house as a customer facility (Facility) 3.
  • the customer facility may be a detached house, an office, a store, a tenant of a building, etc., and the form is not limited.
  • the customer facility 3 is identified individually, the customer facilities 31, 32,. . . , 3N.
  • mobile_unit 2 should just be one or more, Furthermore, it is preferable that the number of the subunit
  • Each of the master unit 1 and the slave unit 2 is a communication terminal that performs power line carrier communication or wireless communication.
  • the slave units 21, 22,. . . , 2N are individually identifying the slave units 2, the slave units 21, 22,. . . , 2N.
  • Each slave unit 2 is provided in one corresponding customer facility 3.
  • Each slave unit 2 has a function of transmitting predetermined data related to the customer facility 3 provided with the slave unit 2 to one master unit 1.
  • the base unit 1 acquires predetermined data relating to each of the customer facilities 3 from the plurality of slave units 2, and uses the acquired predetermined data to a higher-level management device using an optical fiber line, a wide-area communication network such as the Internet, and the like.
  • a remote meter-reading system can be constructed by acquiring meter-reading data such as power consumption, gas usage, and water usage at each customer facility 3 from the slave unit 2.
  • a remote monitoring system in which the parent device 1 monitors the state of each device in the customer facility 3 by transmitting and receiving predetermined information set in advance to the child device 2, the customer facility 3 It is also possible to configure a remote control system or the like that controls the state of each device.
  • the master unit 1 and the slave unit 2 transmit and receive signals to each other by proactive multi-hop communication. That is, in the multi-hop communication system 10, communication is performed directly or indirectly between the parent device 1 and the child device 2. And the subunit
  • the base unit 1 includes a communication unit 1a, a storage unit 1b, a routing unit 1c, and a communication control unit 1d.
  • the communication unit 1a functions as a communication interface that exchanges signals with other communication terminals (slave devices 2).
  • the communication method used by the communication unit 1a is power line carrier communication or wireless communication, and the communication method is not limited to a specific method.
  • the storage unit 1b is preferably constituted by a rewritable nonvolatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory) or a flash memory. And the memory
  • One or more slave units 2 are included in the communication route.
  • the storage unit 1b stores programs such as a control program for operating the parent device 1, information necessary for executing each program, terminal information of the parent device 1, and the like.
  • the terminal information is, for example, address information of a communication terminal (own device), information on communication quality, and the like.
  • the routing unit 1c has a function of performing a routing process defined by a communication protocol for proactive multi-hop communication by communicating with the slave unit 2 via the communication unit 1a.
  • the communication control unit 1d controls multi-hop communication using the communication route constructed by the routing unit 1c.
  • mobile_unit 2 is provided with the communication part 2a, the memory
  • the communication unit 2a functions as a communication interface that exchanges signals with other communication terminals (base unit 1, other handset 2).
  • the communication method used by the communication unit 2a is power line carrier communication or wireless communication, and the communication method is not limited to a specific method.
  • the communication method used by the communication unit 2a is the same as the communication method used by the communication unit 1a.
  • the storage unit 2b is preferably composed of a rewritable nonvolatile memory such as an EEPROM or a flash memory.
  • the storage unit 2b stores communication route information representing a communication route established with the base unit 1. Further, the storage unit 2b stores programs such as a control program for operating the slave unit 2, information necessary for executing each program, terminal information of the slave unit 2, and the like.
  • the routing unit 2c has a function of performing a routing process by communicating with the parent device 1 or another child device 2 via the communication unit 2a.
  • the routing process is defined by a communication protocol for proactive multi-hop communication.
  • the communication control unit 2d controls multi-hop communication using the communication route constructed by the routing unit 2c.
  • the packet monitoring unit 2e monitors the reception status of a Hello packet (described later) transmitted from the connected terminal.
  • the parent device 1 and the other child devices 2 that can directly communicate with the child device 2 (can communicate with one hop) are adjacent terminals.
  • assembled the communication link among one or more adjacent terminals becomes a connection terminal. That is, the connection terminal is a communication terminal of the first hop in the communication route from the child device 2 to the parent device 1.
  • the packet monitoring unit 2e of the slave unit 2 receives the hello packet 100 from the connection terminal until a predetermined waiting time T1 elapses after receiving the hello packet 100 from the connection terminal.
  • the transmission cycle T2 of the hello packet 100 is determined in advance, and the standby time T1 is set to, for example, three times the time length of the transmission cycle T2.
  • the standby time T1 only needs to be longer than the transmission cycle T2, and the specific time length is not limited.
  • the routing unit 1c of the base unit 1 periodically broadcasts the hello packet 100A as the hello packet 100.
  • the hello packet 100A is a packet for notifying the existence of its own device, and has a function as a routing packet used for establishing and maintaining a communication route between communication terminals.
  • the hello packet 100A transmitted by the parent device 1 is added with terminal information (for example, address information, information on communication quality, etc.) of the parent device 1 that is the transmission source.
  • the hello packet 100 transmitted by the parent device 1 may be further added with terminal information of the child device 2 with which the parent device 1 as the transmission source can directly communicate.
  • the routing unit 2c of the slave unit 2 also periodically broadcasts the hello packet 100B as the hello packet 100.
  • the hello packet 100B transmitted by the slave unit 2 is added with terminal information (for example, address information, information related to communication quality) of the slave unit 2 as a transmission source.
  • terminal information for example, address information, information on communication quality, etc.
  • the hello packet 100B transmitted by the handset 2 that has established a communication route with the base unit 1 indicates the communication route information indicating the communication route to the base unit 1, and the communication quality of this communication route. Route quality information is further added.
  • the hello packet 100B transmitted by the child device 2 includes only the terminal information of the child device 2 that is the transmission source and the terminal information of the connection terminal (parent device 1 or child device 2) of the child device 2 that is the transmission source. It may be added.
  • mobile_unit 2 is comprised so that the terminal information of an adjacent terminal may be stored in the memory
  • the routing unit 2c of the child device 21 can construct a one-hop communication route with the parent device 1 by receiving the hello packet 100A broadcast by the parent device 1.
  • the routing unit 2c of the child device 22 receives the hello packet 100B broadcasted by the child device 21 after the child device 21 constructs the communication route, so that the two hops with the parent device 1 via the child device 21 are received. Communication routes can be established.
  • the routing unit 2c of the slave unit 23 receives the hello packet 100B broadcasted by the slave unit 22 after the slave unit 22 has established a communication route, thereby allowing the routing unit 2c to communicate with the master unit 1 via the slave units 22 and 21.
  • a 3-hop communication route can be constructed.
  • mobile_unit 21,22,23 establishes a communication route between the main
  • mobile_unit 21,22,23 is the above-mentioned communication route.
  • Multi-hop communication using can be performed with the base unit 1 (see FIG. 4).
  • mobile_unit 2 after receiving the hello packet 100 (100A or 100B) is known, detailed description is abbreviate
  • the parent device is represented by “M” and the child device is represented by “S”.
  • the slave unit 24 constructs a one-hop communication route with the master unit 1.
  • the slave unit 25 constructs a two-hop communication route with the master unit 1 via the slave unit 24.
  • the slave unit 26 constructs a two-hop communication route with the master unit 1 via the slave units 25 and 24.
  • the slave unit 27 constructs a one-hop communication route with the master unit 1.
  • the slave unit 28 constructs a two-hop communication route with the master unit 1 via the slave unit 27.
  • FIG. 4 two communication terminals connected by a solid line or a broken line are adjacent to each other. Further, the solid line between the communication terminals indicates a communication link constituting the current communication route.
  • the numbers in parentheses attached to the communication links between the communication terminals in FIG. 4 indicate the communication quality in the communication link between the communication terminals. The smaller the number, the higher (good) the communication quality.
  • the slave unit 2 can construct a communication route with the best communication quality based on the communication route information and route quality information added to the received hello packet 100.
  • mobile_unit 2 broadcasts the hello packet 100B regularly even after building a communication route.
  • assembled the communication route can maintain the communication link with a connection terminal by receiving the hello packet 100 transmitted from the connection terminal. That is, the routing unit 2c of the handset 2 that has already established a communication route can maintain the current communication route by receiving the hello packet 100 transmitted from the connection terminal.
  • the slave unit 2 executes the process shown in the flowchart of FIG.
  • the packet monitoring unit 2e of the slave unit 2 is in a waiting state for receiving the next hello packet 100 (S1).
  • the packet monitoring unit 2e of the slave unit 2 has a timekeeping function, and the communication unit 2a is connected from the connection terminal until the waiting time T1 elapses after the communication unit 2a receives the hello packet 100 from the connection terminal. It is monitored whether or not the hello packet 100 is received (S2).
  • the packet monitoring unit 2e resets the timekeeping value and waits for reception again (S3).
  • the routing unit 2c maintains a communication link with the current connection terminal.
  • the communication control unit 2d increments a counter that measures the number of times the hello packet 100 cannot be received (S4). Then, the communication control unit 2d compares the number of reception failures with a predetermined M times (S5).
  • the communication control unit 2d reduces the transmission rate at which the communication unit 2a transmits packets (S6). After the transmission rate decreases, the packet monitoring unit 2e enters a state of waiting for the hello packet 100 (S1).
  • the communication control unit 2d If the number of reception failures is M or more, the communication control unit 2d resets the number of reception failures (S7). Next, the communication control unit 2d further reduces the transmission rate (S8). Then, the communication control unit 2d disconnects the communication link with the current connection terminal and reconstructs the communication route (S9). Thereafter, the packet monitoring unit 2e enters a state of waiting for receiving the hello packet 100 (S1). Note that in step S8 described above, the communication control unit 2d may initialize the transmission rate by increasing the transmission rate to the initial value (maximum value).
  • the slave units 21 and 22 become relay terminals and relay the data packet.
  • the master unit 1 and the slave units 21 and 22 are transmitting data packets at a transmission rate of 10 Mbps. Accordingly, communication traffic around the child device 22 increases, and the child device 22 may not be able to receive the hello packet 100 from neighboring neighboring terminals (child devices 21, 23, 25, 26).
  • the amount of decrease in the transmission rate is set to a constant value, for example, 2 Mbps, and the slave unit 22 reduces the transmission rate from 10 Mbps to 8 Mbps. That is, since the slave unit 22 relays and transmits the data packet at a transmission rate of 8 Mbps even when the master unit 1 transmits a data packet to the slave unit 23, communication traffic around the slave unit 22 can be reduced. Therefore, the probability that the handset 22 can receive the hello packet 100B from the handset 21 that is the connection terminal is improved due to the reduction in communication traffic.
  • the slave unit 22 can easily maintain the communication link with the slave unit 21 that is the current connection terminal, and can suppress the disconnection of the communication link due to an increase in communication traffic. Moreover, the subunit
  • step S2 if the communication unit 2a continues to receive the hello packet 100 from the connected terminal until the waiting time T1 elapses, if this reception state continues for a certain period, the communication control unit 2d Increase the transmission rate to the initial value. Alternatively, the communication control unit 2d may return the transmission rate to the initial value by gradually increasing the transmission rate as the duration of the reception state becomes longer.
  • mobile_unit 2 has stored the terminal information (for example, address information, information regarding communication quality, etc.) of an adjacent terminal in the memory
  • the communication control unit 2d can specify the number of adjacent terminals with reference to the storage unit 2b. Further, the communication control unit 2d can specify the communication terminal (master unit 1, slave unit 2) that is the transmission source of the hello packet 100 from the hello packet 100 received by the communication unit 2a. And the communication control part 2d determines whether the hello packet 100 was received from each of an adjacent terminal for every unit period (for example, every minute).
  • the communication control unit 2d determines that an adjacent terminal that is a transmission source of the hello packet 100 that cannot be received by the communication unit 2a in a unit period (a period from the previous determination process to the current determination process) is an unreceived terminal in this unit period. Can be recognized as.
  • the communication control unit 2d obtains the ratio of the number of unreceived terminals to the total number of adjacent terminals [number of unreceived terminals / total number of adjacent terminals] for each unit period. Further, the communication control unit 2d obtains a moving average of [number of unreceived terminals / total number of adjacent terminals] as a ratio of unreceived terminals.
  • Table 1 shows unit periods Ta1, Ta2, Ta3,. . . [Number of unreceived terminals / total number of adjacent terminals] (percentage of unreceived terminals per unit period) for each of Y1, Y2, Y3,. . . Is shown.
  • the communication control unit 2d lowers the transmission rate only when the ratio of unreceived terminals is equal to or greater than a threshold value. That is, as shown in the flowchart of FIG. 6, the communication control unit 2d determines whether or not the ratio of unreceived terminals is equal to or greater than the threshold before reducing the transmission rate (the first stage of step S6) (S11). The communication control unit 2d proceeds to step S6 and reduces the transmission rate only when the unreceived terminal ratio is equal to or greater than the threshold value. If the unreceived terminal ratio is less than the threshold, the communication control unit 2d proceeds to steps S7 to S8 to reconstruct the communication route without reducing the transmission rate. In Modification 1 (see FIG. 6), the transmission rate lowering process in step S9 (see FIG. 5) is deleted, and the transmission rate is not lowered when the ratio of unreceived terminals is less than the threshold.
  • the handset 2 is difficult to receive the hello packet 100 because the communication traffic is high. Further, if the ratio of unreceived terminals is low, it is considered that the handset 2 can easily receive the hello packet 100 because the communication traffic is low.
  • the slave unit 2 reduces the communication traffic by reducing the transmission rate. Reduce. As a result, the handset 2 has a higher probability of receiving the hello packet 100 transmitted by the connecting terminal within the waiting time T1.
  • the slave unit 2 quickly disconnects the communication link without unnecessarily prolonging the incommunicable period when communication with the connection terminal becomes impossible by not executing the transmission rate reduction process. Can be done.
  • the communication control unit 2d determines that the communication quality of the received hello packet 100 is less than or equal to a predetermined level among the adjacent terminals that are the transmission source of the hello packet 100 received by the communication unit 2a in the unit period.
  • adjacent terminals are not included in the total number of adjacent terminals. That is, the communication control unit 2d uses only the adjacent terminals in which the communication quality of the received hello packet 100 exceeds a predetermined level in the formula [number of unreceived terminals / total number of adjacent terminals] used when calculating the ratio of unreceived terminals. Count as the total number of adjacent terminals.
  • reception intensity RSSI: Received Signal: Strength: Indicator
  • S / N ratio or the like is used.
  • the communication control unit 2d can obtain the total number of adjacent terminals according to the actual communication quality by counting only the adjacent terminals with good communication quality.
  • mobile_unit 2 of the modification 2 is further provided with the traffic calculation part 2f, as shown in FIG.
  • the traffic calculation unit 2f has a function of obtaining communication traffic around the own device based on the signal amount transmitted and received by the communication unit 2a. Specifically, the traffic calculation unit 2f periodically obtains the occupation rate of the transmission path per unit time by the packet received by the communication unit 2a and the packet transmitted by the communication unit 2a as communication traffic.
  • the unit time is set to an arbitrary time length such as 1 minute or 1 hour.
  • the traffic calculation unit 2f uses the reception intensity in the communication unit 2a to calculate the occupation rate of the transmission path per unit time instead of obtaining the occupation rate of the transmission path per unit time by the packet received by the communication unit 2a. You may ask for it. In this case, the traffic calculation unit 2f can obtain the occupation rate of the transmission path in consideration of the packet and noise of other communication systems by using the reception intensity.
  • the traffic calculation unit 2f may determine the occupation rate of the transmission path per unit time by using all of the packet received by the communication unit 2a, the reception intensity at the communication unit 2a, and the packet transmitted by the communication unit 2a.
  • the higher the communication traffic the higher the probability that the hello packet 100 cannot be received within the waiting time T1.
  • the reason why the hello packet 100 cannot be received within the waiting time T1 is that the connection terminal is disconnected, the operation of the connection terminal is stopped, or the background noise increases due to the installation of electrical equipment. There is a high possibility that communication is impossible.
  • the communication control unit 2d determines the amount of decrease in the transmission rate based on the communication traffic (traffic calculation value) obtained by the traffic calculation unit 2f. Specifically, the communication control unit 2d determines the amount of decrease in the transmission rate based on the difference (traffic difference amount) between the allowable traffic and the communication traffic obtained by the traffic calculation unit 2f.
  • the allowable traffic is an upper limit value determined in advance for communication traffic, and is represented by an upper limit value (for example, 40%) of the packet occupation rate of the transmission path.
  • the communication control unit 2d determines the amount of decrease in the transmission rate so that the traffic calculation value matches the allowable traffic in step S6 of FIGS. At this time, the communication control unit 2d can estimate the amount of decrease in the transmission rate at which the traffic calculation value matches the allowable traffic based on the traffic difference amount.
  • the handset 2 can control in a short time to a transmission rate that can sufficiently suppress communication traffic.
  • the communication control unit 2d sets the amount of decrease in the transmission rate to a predetermined constant value (for example, 2 Mbps) in step S6 of FIGS. It should be noted that this fixed amount of decrease only needs to be set to an arbitrary value according to the specifications of the parent device 1 and the child device 2, and specific numerical values are not limited.
  • the traffic calculation unit 2f may use the total number of packets, which is the total number of packets received by the communication unit 2a and the number of packets transmitted by the communication unit 2a, as communication traffic.
  • the allowable traffic is represented by the upper limit value of the total number of packets.
  • the traffic calculation unit 2f uses all packets received by the communication unit 2a, including not only packets addressed to itself but also packets not addressed to itself, for calculation of communication traffic. In this case, the traffic calculation unit 2f can accurately estimate the current communication traffic. Therefore, the communication control unit 2d can set the amount of decrease in the transmission rate to an appropriate value based on the current communication traffic.
  • the traffic calculation unit 2f determines communication traffic by packets relayed to other communication terminals (master unit 1, slave unit 2) among the packets received by the communication unit 2a according to the number of hops of the communication route after relaying. Preferably obtained. Specifically, when it takes 5 hops to reach the base unit 1 after relaying a packet, relay processing by other five relay terminals is required. Therefore, when it takes 5 hops to reach the base unit 1 after relaying the packet, the traffic calculation unit 2f calculates the communication traffic by multiplying the packet occupation rate or the number of packets of the transmission path by this packet by 5 times.
  • the traffic calculation unit 2f calculates the calculated value of the communication traffic by this packet in proportion to the number of relay terminals (on the communication route) included in the communication route where the packet transmitted by the communication unit 2a reaches the base unit 1. Increase.
  • the communication control unit 2d can determine the amount of decrease in the transmission rate in consideration of a wider range of communication traffic in the multi-hop communication system 10.
  • the traffic calculation unit 2 f can estimate communication traffic over a wider range in the multi-hop communication system 10. Therefore, the communication control unit 2d can set the amount of decrease in the transmission rate to a value based on communication traffic over a wider range.
  • the traffic calculation unit 2f increases the calculated value of communication traffic as the number of adjacent terminals of the own device increases. Specifically, when the number of adjacent terminals is four (one of which is a connection terminal), the communication traffic is obtained by multiplying the packet occupation rate or the number of packets of the transmission path by the packet transmitted by the communication unit 2a by four times. . That is, the traffic calculation unit 2f increases the calculated value of communication traffic by this packet in proportion to the number of adjacent terminals. As a result, the communication control unit 2d can determine the amount of decrease in the transmission rate in consideration of a wider range of communication traffic in the multi-hop communication system 10.
  • the traffic calculation unit 2 f can estimate communication traffic over a wider range in the multi-hop communication system 10.
  • the communication control unit 2d can set the amount of decrease in the transmission rate to a value based on communication traffic over a wider range.
  • the traffic calculation unit 2f increases as the number of the parent device 1 and the child device 2 (that is, the neighboring terminal of the neighboring terminal and called the one-hop neighboring terminal) that the neighboring terminal of the own device can directly communicate with increases. It is preferable to increase the calculated value of communication traffic.
  • the 1-hop neighboring terminal may become a hidden terminal.
  • a communication terminal having a relationship in which signals transmitted to each other cannot be directly received is referred to as a hidden terminal. If each of the communication terminals in the hidden terminal relationship transmits a packet, packet collision is likely to occur, and there are adverse effects such as frequent retransmissions and an increase in transmission delay.
  • the traffic calculation unit 2f increases the calculated value of communication traffic in proportion to the number of 1-hop neighboring terminals that may become hidden terminals.
  • the communication control unit 2d can determine the amount of decrease in the transmission rate in consideration of a wider range of communication traffic in the multi-hop communication system 10.
  • the communication control unit 2d causes the communication unit 2a to transmit information (decrease amount determination information) for causing the other slave units 2 to determine the decrease amount of the transmission rate.
  • the communication control unit 2d of the child device 2 when transmitting the hello packet 100B, the communication control unit 2d of the child device 2 adds the communication traffic data obtained by the traffic calculation unit 2f of the own device to the hello packet 100B. And the communication control part 2d of the subunit
  • FIG. And the communication control part 2d selects the highest communication traffic among the communication traffic of an own machine and the communication traffic of an adjacent terminal. The communication control unit 2d determines the amount of decrease in the transmission rate based on the traffic difference amount that is the difference between the selected highest communication traffic and allowable traffic.
  • the communication control unit 2d can determine the amount of decrease in the transmission rate in consideration of a wider range of communication traffic in the multi-hop communication system 10.
  • the communication control unit 2d of the child device 2 when transmitting the hello packet 100B, the communication control unit 2d of the child device 2 adds data of a decrease in the transmission rate of the own device to the hello packet 100B. And the communication control part 2d of the subunit
  • the communication control unit 2 d can control the amount of decrease in the transmission rate in consideration of a wider range of communication traffic in the multi-hop communication system 10.
  • the communication control unit 2d causes the communication unit 2a to transmit a signal (instruction signal) instructing whether or not to reduce the transmission rate to the other slave units 2.
  • the communication control unit 2d of the slave unit 2 has the communication traffic obtained by the traffic calculation unit 2f exceeding the allowable traffic after the transmission rate is reduced in step S6 described above.
  • the communication control unit 2d transmits a decrease instruction signal that instructs the other slave units 2 to decrease the transmission rate (broadcast or unicast).
  • the communication control unit 2d decreases the transmission rate of the communication unit 2a by a certain value.
  • the communication control unit 2d may reduce the transmission rate of the communication unit 2a to a value instructed by the received decrease instruction signal.
  • the slave unit 2 can suppress communication traffic of other slave units 2 (adjacent terminals) when the communication traffic obtained by the traffic calculation unit 2f is high.
  • mobile_unit 2 can suppress the communication traffic by the adjacent terminal which self-unit does not participate in transmission and relay.
  • the communication terminal of the first aspect according to the present invention is a communication in which each of the plurality of slave units 2 is configured by one or more communication links with the master unit 1.
  • a route is constructed and used as the child device 2 of the multi-hop communication system in which the parent device 1 and each of the plurality of child devices 2 perform multi-hop communication with each other.
  • mobile_unit 2 is provided with the communication part 2a, the routing part 2c, and the communication control part 2d.
  • the communication unit 2a transmits and receives signals to and from one or more adjacent terminals that are the parent device 1 or other child devices 2 capable of direct communication.
  • the routing unit 2c receives a routing packet (hello packet 100) for determining a communication route from an adjacent terminal, so that one of the one or more adjacent terminals is set as a connection terminal. A communication route including this connection terminal is constructed.
  • the communication control unit 2d reduces the transmission rate at which the communication unit 2a transmits a signal.
  • the handset 2 can easily maintain a communication link with the current connection terminal, and can suppress disconnection of the communication link due to an increase in communication traffic.
  • an adjacent terminal in which the communication unit 2a cannot receive a routing packet is set as an unreceived terminal, and the communication control unit 2d transmits a transmission if the ratio of the number of unreceived terminals to the total number of adjacent terminals is equal to or greater than a threshold. It is preferable to reduce the rate.
  • mobile_unit 2 reduces communication traffic by reducing a transmission rate.
  • the handset 2 has a higher probability of receiving the hello packet 100 transmitted by the connecting terminal within the waiting time T1.
  • the slave unit 2 quickly disconnects the communication link without unnecessarily prolonging the incommunicable period when communication with the connection terminal becomes impossible by not executing the transmission rate reduction process. Can be done.
  • the communication control unit 2d counts only the adjacent terminals that are the transmission source of the routing packet whose communication quality at the time of reception of the communication unit 2a exceeds a predetermined level as the total number of adjacent terminals.
  • the communication control unit 2d can obtain the total number of adjacent terminals according to the actual communication quality by counting only the adjacent terminals with good communication quality.
  • the communication control unit 2d preferably reduces the transmission rate by a certain amount if the ratio of the number of unreceived terminals to the total number of adjacent terminals is equal to or greater than a threshold value.
  • the slave unit 2 can suppress a decrease in communication efficiency due to excessively decreasing the transmission rate by decreasing the transmission rate step by step.
  • mobile_unit 2 is further provided with the traffic calculation part 2f which calculates
  • the slave unit 2 can control in a short time to a transmission rate that can sufficiently suppress communication traffic.
  • the signal amount received by the communication unit 2a preferably includes the signal amount transmitted through the communication route not including the terminal itself.
  • the traffic calculation unit 2f can accurately estimate the current communication traffic. Therefore, the communication control unit 2d can set the amount of decrease in the transmission rate to an appropriate value based on the current communication traffic.
  • the traffic calculation unit 2f increases the calculated value of the communication traffic as the number of relay terminals that are the slave units 2 included in the communication route to which the signal transmitted from the communication unit 2a reaches the master unit 1 increases. .
  • the traffic calculation unit 2 f can estimate communication traffic over a wider range in the multi-hop communication system 10. Therefore, the communication control unit 2d can set the amount of decrease in the transmission rate to a value based on communication traffic over a wider range.
  • the traffic calculation unit 2f increases the calculated value of communication traffic as the number of adjacent terminals increases.
  • the traffic calculation unit 2 f can estimate communication traffic over a wider range in the multi-hop communication system 10.
  • the communication control unit 2d can set the amount of decrease in the transmission rate to a value based on communication traffic over a wider range.
  • the traffic calculation unit 2f increases the calculated value of communication traffic as the number of parent devices 1 and child devices 2 with which adjacent terminals can directly communicate is larger.
  • the communication control unit 2d can determine the amount of decrease in the transmission rate in consideration of a wider range of communication traffic in the multi-hop communication system 10.
  • the communication control unit 2d causes the communication unit 2a to transmit information for causing the other slave units 2 to determine the amount of decrease in the transmission rate.
  • the communication control unit 2d can determine the amount of decrease in the transmission rate in consideration of a wider range of communication traffic in the multi-hop communication system 10.
  • the communication control unit 2d causes the communication unit 2a to transmit a signal instructing whether or not to reduce the transmission rate to the other slave units 2.
  • the slave unit 2 can suppress communication traffic of other slave units 2 (adjacent terminals) when the communication traffic obtained by the traffic calculation unit 2f is high.
  • mobile_unit 2 can suppress the communication traffic by the adjacent terminal which self-unit does not participate in transmission and relay.
  • each of the plurality of slave units 2 establishes a communication route including one or more communication links with the master unit 1, and the master unit 1 and the plurality of slave units 2. Of each other perform multi-hop communication with each other.
  • Each of the plurality of slave units 2 includes a communication unit 2a, a routing unit 2c, and a communication control unit 2d.
  • the communication unit 2a transmits and receives signals to and from one or more adjacent terminals that are the parent device 1 or other child devices 2 capable of direct communication.
  • the routing unit 2c receives a routing packet (hello packet 100) for determining a communication route from an adjacent terminal, so that one of the one or more adjacent terminals is set as a connection terminal. A communication route including this connection terminal is constructed.
  • the communication control unit 2d reduces the transmission rate at which the communication unit 2a transmits a signal.
  • the multi-hop communication system 10 makes it easy to maintain a communication link between the child device 2 and the current connection terminal for each of the plurality of child devices 2, and suppresses disconnection of the communication link due to an increase in communication traffic. be able to.
  • the master unit 1 includes a computer, and the functions of the master unit 1 described above are realized by the computer executing a program.
  • a computer mainly includes a device having a processor for executing a program, an interface device for transmitting / receiving data to / from other apparatuses, and a storage device for storing data.
  • the device provided with the processor may be a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro Processing Unit) which is a separate body from the semiconductor memory, or a microcomputer integrally including a semiconductor memory.
  • a storage device a storage device having a short access time such as a semiconductor memory and a large-capacity storage device such as a hard disk device are used in combination.
  • a computer mainly includes a device having a processor for executing a program, an interface device for transmitting / receiving data to / from other apparatuses, and a storage device for storing data.
  • the device provided with the processor may be any one of a microcomputer integrally provided with a semiconductor memory in addition to a CPU or MPU which is a separate body from the semiconductor memory.
  • a storage device a storage device having a short access time such as a semiconductor memory and a large-capacity storage device such as a hard disk device are used in combination.
  • a computer-readable ROM Read Only Memory
  • a form stored in advance in a recording medium such as an optical disc, and the like via a wide-area communication network including the Internet
  • a wide-area communication network including the Internet
  • the program executed by the computer included in the handset 2 of the multihop communication system 10 described above causes the computer to realize the following functions.
  • the multi-hop communication system 10 constructs a communication route including one or more communication links between each of the plurality of slave units 2 and the master unit 1, and each of the master unit 1 and the plurality of slave units 2 Perform multi-hop communication with each other.
  • a routing packet (hello packet 100) transmitted from one or more neighboring terminals that are a parent device or another child device that can directly communicate to determine a communication route
  • the function of the routing unit 2c that constructs a communication route including any one of the above adjacent terminals as a connection terminal.
  • a function of the communication control unit 2d that reduces the transmission rate at which the communication unit 2a transmits a signal when the communication unit 2a does not receive the routing packet from the connection terminal during the predetermined waiting time T1.
  • the handset 2 can easily maintain a communication link with the current connection terminal, and can suppress disconnection of the communication link due to an increase in communication traffic.
  • the multihop communication method described above includes the following steps.
  • the multi-hop communication system 10 constructs a communication route including one or more communication links between each of the plurality of slave units 2 and the master unit 1, and each of the master unit 1 and the plurality of slave units 2 Perform multi-hop communication with each other.
  • the communication unit 2a receives a routing packet (hello packet 100) transmitted from one or more neighboring terminals that are a parent device or another child device that can directly communicate to determine a communication route

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Abstract

本発明の課題は、通信トラフィックの増大による通信リンクの切断を抑制することができる通信端末、マルチホップ通信システム、およびプログラムを提供することである。本発明に係る通信端末、マルチホップ通信システム、およびプログラムにおいて、子機（２）は、通信部（２ａ）と、ルーティング部（２ｃ）と、通信制御部（２ｄ）とを備える。ルーティング部（２ｃ）は、通信部（２ａ）が隣接端末からルーティングパケットを受信することで、１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築する。通信制御部（２ｄ）は、接続端末からのルーティングパケットを通信部（２ａ）が待機時間の間に受信しなかった場合、通信部（２ａ）が信号を送信する送信レートを低下させる。

Description

通信端末、マルチホップ通信システム、およびプログラム
　本発明は、通信端末、マルチホップ通信システム、およびプログラムに関する。
　従来、通信端末間で通信する際、情報を伝送しようとする通信端末間で通信を直接行うことができない場合に、他の通信端末を通信の中継に用いることによって通信を可能にするマルチホップ通信が知られている。マルチホップ通信の通信ルートを制御するルーティングプロトコルには、定期的に通信端末間でルーティングパケットを交換して、最新の通信ルートを維持するプロアクティブ（Proactive）型プロトコルがある。
　そして、通信端末は、所定時間内にルーティングパケットを受信しなければ、隣接端末との間で構築している通信リンクを切断して、新しい通信ルートの構築を開始する（例えば、特許文献１，２参照）。なお、隣接端末とは、通信端末が直接通信することができる自機以外の通信端末である。
　上述のように、従来のマルチホップ通信システムでは、通信端末間でルーティングパケットが交換されることによって、それぞれの通信端末が、いずれかの隣接端末との間で通信リンクを構築している。
　しかしながら、システム内の通信トラフィックが大きくなり、パケットの衝突が増加すると、データパケットの通信は正常に行われているにも関わらず、ルーティングパケットを受信できない通信端末が生じることがある。すなわち、データパケットの通信は正常に行われているにも関わらず、自端末との間で通信リンクを構築している隣接端末からルーティングパケットを受信できない通信端末が生じる。この場合、隣接端末からルーティングパケットを受信できない通信端末は、データパケットの通信は正常に行われているにも関わらず、隣接端末との間で構築している通信リンクを切断して、新しい通信ルートの構築を開始してしまう。すなわち、通信トラフィックの増大によって通信リンクの切断が行われて、通信ルートの再構築が行われてしまう。
特開２０１２－２５３６８６号公報 特開２０１２－１６９７２９号公報
　本発明の目的は、通信トラフィックの増大による通信リンクの切断を抑制することができる通信端末、マルチホップ通信システム、およびプログラムを提供することにある。
　本発明の一態様に係る通信端末は、複数の子機のそれぞれが親機との間に１つ以上の通信リンクで構成される通信ルートを構築して、前記親機と前記複数の子機のそれぞれとが互いにマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムの前記子機として用いられる通信端末であって、直接通信が可能な親機または他の子機である１つ以上の隣接端末との間で信号を授受する通信部と、前記通信ルートを決めるためのルーティングパケットを前記隣接端末から前記通信部が受信することで、前記１つ以上の隣接端末のうちいずれか１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築するルーティング部と、前記接続端末からのルーティングパケットを前記通信部が所定の待機時間の間に受信しなかった場合、前記通信部が信号を送信する送信レートを低下させる通信制御部とを備える。
　本発明の一態様に係るマルチホップ通信システムは、複数の子機のそれぞれが親機との間に１つ以上の通信リンクで構成される通信ルートを構築して、前記親機と前記複数の子機のそれぞれとが互いにマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムであって、前記複数の子機のそれぞれは、直接通信が可能な親機または他の子機である１つ以上の隣接端末との間で信号を授受する通信部と、前記通信ルートを決めるためのルーティングパケットを前記隣接端末から前記通信部が受信することで、前記１つ以上の隣接端末のうちいずれか１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築するルーティング部と、前記接続端末からのルーティングパケットを前記通信部が所定の待機時間の間に受信しなかった場合、前記通信部が信号を送信する送信レートを低下させる通信制御部とを備える。
　本発明の一態様に係るプログラムは、複数の子機のそれぞれが親機との間に１つ以上の通信リンクで構成される通信ルートを構築して、前記親機と前記複数の子機のそれぞれとが互いにマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムの前記子機が備えるコンピュータによって実行されるプログラムであって、前記通信ルートを決めるために直接通信が可能な親機または他の子機である１つ以上の隣接端末から送信されたルーティングパケットを通信部が受信することで、前記１つ以上の隣接端末のうちいずれか１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築するルーティング部の機能と、前記接続端末からのルーティングパケットを前記通信部が所定の待機時間の間に受信しなかった場合、前記通信部が信号を送信する送信レートを低下させる通信制御部の機能とを前記コンピュータに実現させる。
実施形態のマルチホップ通信システムの構成を示すブロック図である。 実施形態のマルチホップ通信システムにおいてハローパケットを用いたルーティング処理の概略を示す通信シーケンスを示す図である。 実施形態のマルチホップ通信システムにおけるルーティング処理の一例を示す通信シーケンスを示す図である。 実施形態のマルチホップ通信システムにおける通信ルートの構築例を示す説明図である。 実施形態のマルチホップ通信システムにおける子機の動作を示すフローチャートである。 実施形態のマルチホップ通信システムにおける変形例１の子機の動作を示すフローチャートである。 実施形態のマルチホップ通信システムにおける変形例２の子機の構成を示すブロック図である。
　本実施形態は、通信端末、マルチホップ通信システム、およびプログラムに関する。より詳細には、本実施形態は、プロアクティブ型のマルチホップ通信を行う通信端末、マルチホップ通信システム、および通信端末に用いられるプログラムに関する。
　以下に実施の形態を図面に基づいて説明する。
　（実施形態）
　本実施形態のマルチホップ通信システム１０は、図１に示すように、１台の親機（Master）１、複数の子機（Slave）２を備える。図１は、需要家施設（Facility）３として集合住宅の住戸を例示している。しかしながら、需要家施設は、戸建て住宅、事務所、店舗、ビルのテナントなどであってもよく、その形態は限定されない。なお、需要家施設３を個別に識別する場合、需要家施設３１，３２，．．．，３Ｎと記す。また、子機２の台数は、１台以上であればよく、さらには子機２の台数は、２台以上であることが好ましい。
　親機１および子機２のそれぞれは、電力線搬送通信または無線通信を行う通信端末である。なお、子機２を個別に識別する場合、子機２１，２２，．．．，２Ｎと記す。
　各子機２は、対応する１つの需要家施設３に設けられている。各子機２は、当該子機２が設けられた需要家施設３に関する所定データを、１台の親機１へ送信する機能を有する。親機１は、需要家施設３のそれぞれに関する所定データを複数の子機２から取得し、取得した所定データを、上位の管理装置へ、光ファイバ回線や、インターネット等の広域通信網などを用いて送信する機能を有する。例えば、親機１が、需要家施設３のそれぞれにおける電力使用量、ガス使用量、水道使用量等の検針データを、子機２から取得することによって、遠隔検針システムを構成できる。また、親機１が、予め設定された所定の情報を子機２との間で送信、受信することによって、需要家施設３のそれぞれの機器の状態を監視する遠隔監視システム、需要家施設３のそれぞれの機器の状態を制御する遠隔制御システム等を構成することも可能である。
　マルチホップ通信システム１０において、親機１および子機２は、プロアクティブ型のマルチホップ通信により信号を互いに送信、受信している。すなわち、マルチホップ通信システム１０では、親機１と子機２との間で直接または間接に通信が行わる。そして、親機１と直接通信できない子機２は、通信可能な距離にある他の子機２が通信パケットを順次中継することで、親機１との間で通信を行うことができる。なお、通信端末（親機１、子機２）が送信した通信パケットを中継する子機２を中継端末と呼ぶ。
　親機１は、通信部１ａと、記憶部１ｂと、ルーティング部１ｃと、通信制御部１ｄとを備える。
　通信部１ａは、他の通信端末（子機２）との間で、信号を授受する通信インターフェイスとして機能する。なお、通信部１ａが用いる通信方式は、電力線搬送通信または無線通信などであり、通信方式は特定の方式に限定されない。
　記憶部１ｂは、たとえばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリなどの書換え可能な不揮発性のメモリで構成されることが好ましい。そして、記憶部１ｂは、子機２との間に構築した通信ルートを表す通信ルート情報を記憶している。通信ルートには、１つ以上の子機２が含まれている。さらに記憶部１ｂは、親機１を動作させるための制御プログラム等の各プログラムや、各プログラムの実行に必要な情報、親機１の端末情報等も格納している。なお、端末情報とは、例えば、通信端末（自機）のアドレス情報、通信品質に関する情報などである。
　ルーティング部１ｃは、通信部１ａを介して子機２との間で通信することによって、プロアクティブ型のマルチホップ通信の通信プロトコルで規定されているルーティング処理を行う機能を備える。
　通信制御部１ｄは、ルーティング部１ｃが構築した通信ルートを用いたマルチホップ通信を制御する。
　子機２は、通信部２ａと、記憶部２ｂと、ルーティング部２ｃと、通信制御部２ｄと、パケット監視部２ｅとを備える。
　通信部２ａは、他の通信端末（親機１、他の子機２）との間で、信号を授受する通信インターフェイスとして機能する。なお、通信部２ａが用いる通信方式は、電力線搬送通信または無線通信などであり、通信方式は特定の方式に限定されない。また、通信部２ａが用いる通信方式は、通信部１ａが用いる通信方式と同じである。
　記憶部２ｂは、たとえばＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの書換え可能な不揮発性のメモリで構成されることが好ましい。そして、記憶部２ｂは、親機１との間に構築した通信ルートを表す通信ルート情報を格納している。さらに記憶部２ｂは、子機２を動作させるための制御プログラム等の各プログラムや、各プログラムの実行に必要な情報、子機２の端末情報等も格納している。
　ルーティング部２ｃは、通信部２ａを介して親機１または他の子機２との間で通信することによって、ルーティング処理を行う機能を備える。ルーティング処理は、プロアクティブ型のマルチホップ通信の通信プロトコルで規定されている。
　通信制御部２ｄは、ルーティング部２ｃが構築した通信ルートを用いたマルチホップ通信を制御する。
　パケット監視部２ｅは、接続端末から送信された後述のハローパケット（Hello Packet）の受信状況を監視する。本実施形態では、子機２が直接通信可能（１ホップでの通信が可能）な親機１および他の子機２が、隣接端末になる。さらに本実施形態では、１つ以上の隣接端末のうち子機２が通信リンクを構築している隣接端末が、接続端末になる。すなわち、接続端末は、子機２から親機１に至る通信ルートにおいて、１ホップ目の通信端末である。具体的には図２に示すように、子機２のパケット監視部２ｅは、接続端末からハローパケット１００を受信してから所定の待機時間Ｔ１が経過するまでに、この接続端末からのハローパケット１００を通信部２ａが再度受信したか否かを監視する。また、ハローパケット１００の送信周期Ｔ２は予め決められており、待機時間Ｔ１は、たとえば送信周期Ｔ２の時間長さの３倍に設定されている。なお、待機時間Ｔ１は、送信周期Ｔ２より長ければよく、その具体的な時間長さは限定されない。
　そして、親機１のルーティング部１ｃは、ハローパケット１００として、ハローパケット１００Ａを定期的にブロードキャストする。ハローパケット１００Ａは、自機の生存を報知するパケットであり、通信端末間の通信ルートの構築、維持に用いられるルーティングパケットとしての機能を有する。親機１が送信するハローパケット１００Ａには、送信元となる親機１の端末情報（例えば、アドレス情報、通信品質に関する情報など）が付加されている。また、親機１が送信するハローパケット１００には、送信元となる親機１が直接通信可能な子機２の端末情報がさらに付加されてもよい。
　そして、子機２のルーティング部２ｃも、ハローパケット１００として、ハローパケット１００Ｂを定期的にブロードキャストする。子機２が送信するハローパケット１００Ｂには、送信元となる子機２の端末情報（例えば、アドレス情報、通信品質に関する情報など）が付加されている。さらに、子機２が送信するハローパケット１００Ｂには、自機が直接通信可能な隣接端末（子機２、親機１）の端末情報（例えば、アドレス情報、通信品質に関する情報など）が付加されている。さらに、親機１との間で通信ルートを構築している子機２が送信するハローパケット１００Ｂには、親機１までの通信ルートを表す通信ルート情報、およびこの通信ルートの通信品質を表すルート品質情報がさらに付加されている。また、子機２が送信するハローパケット１００Ｂには、送信元となる子機２の端末情報、及び送信元となる子機２の接続端末（親機１または子機２）の端末情報のみが付加されてもよい。
　また、子機２は、隣接端末から受信したハローパケット１００に基づいて、隣接端末の端末情報を記憶部２ｂに格納するように構成されている。
　図３において、子機２１のルーティング部２ｃは、親機１がブロードキャストしたハローパケット１００Ａを受信することで、親機１との間で１ホップの通信ルートを構築することができる。
　子機２２のルーティング部２ｃは、子機２１が通信ルートを構築した後に、子機２１がブロードキャストしたハローパケット１００Ｂを受信することで、子機２１を介した親機１との間の２ホップの通信ルートを構築することができる。
　子機２３のルーティング部２ｃは、子機２２が通信ルートを構築した後に、子機２２がブロードキャストしたハローパケット１００Ｂを受信することで、子機２２，２１を介した親機１との間の３ホップの通信ルートを構築することができる。
　そして、子機２１，２２，２３のそれぞれのルーティング部２ｃが親機１との間で通信ルートを構築した後、子機２１，２２，２３のそれぞれの通信制御部２ｄは、上述の通信ルートを用いたマルチホップ通信を親機１との間で行うことができる（図４参照）。なお、ハローパケット１００（１００Ａまたは１００Ｂ）を受信した後の子機２における通信ルートの構築処理は周知であるので、詳細な説明は省略する。また、図４では、親機を「Ｍ」で表し、子機を「Ｓ」で表している。
　さらに図４において、子機２４は、親機１との間で１ホップの通信ルートを構築している。また、子機２５は、子機２４を介した親機１との間の２ホップの通信ルートを構築している。また、子機２６は、子機２５，２４を介した親機１との間の２ホップの通信ルートを構築している。さらに、子機２７は、親機１との間で１ホップの通信ルートを構築している。また、子機２８は、子機２７を介した親機１との間の２ホップの通信ルートを構築している。
　なお、図４において、実線または破線で接続された２つの通信端末は、互いに隣接端末であることを示す。さらに、通信端末間の実線は、現在の通信ルートを構成している通信リンクを示す。また、図４の通信端末間の通信リンクに付した（　）内の数字は、通信端末間の通信リンクにおける通信品質を示す。数字が小さいほど、通信品質は高くなる（良好になる）。
　上述のように、子機２は、受信したハローパケット１００に付加された通信ルート情報、ルート品質情報に基づいて、通信品質が最も良い通信ルートを構築できる。そして、子機２のルーティング部２ｃは、通信ルートを構築した後も、ハローパケット１００Ｂを定期的にブロードキャストする。そして、通信ルートを既に構築している子機２のルーティング部２ｃは、接続端末から送信されたハローパケット１００を受信することで、接続端末との通信リンクを維持することができる。すなわち、通信ルートを既に構築している子機２のルーティング部２ｃは、接続端末から送信されたハローパケット１００を受信することで、現状の通信ルートを維持することができる。
　しかし、通信トラフィックの増大によって輻輳が生じ、パケット同士の衝突などによって、接続端末からブロードキャストされたハローパケット１００を子機２が受信できない状態が発生することがある。このハローパケット１００の受信不能状態は通信トラフィックの増大が要因であり、通信トラフィックが減少すれば、ハローパケット１００の受信確率が向上する。そこで、子機２は、図５のフローチャートに示す処理を実行する。
　まず、子機２のパケット監視部２ｅは、接続端末からハローパケット１００を受信した後、次のハローパケット１００の受信待ち状態になっている（Ｓ１）。
　子機２のパケット監視部２ｅは、計時機能を有しており、通信部２ａが接続端末からのハローパケット１００を受信してから待機時間Ｔ１が経過するまでに、通信部２ａが接続端末からのハローパケット１００を受信するか否かを監視する（Ｓ２）。
　通信部２ａが待機時間Ｔ１内にハローパケット１００を受信すれば、パケット監視部２ｅは、計時値をリセットして再び受信待ち状態となる（Ｓ３）。このとき、ルーティング部２ｃは、現状の接続端末との通信リンクを維持する。
　通信部２ａが待機時間Ｔ１内にハローパケット１００を受信しなかった場合、通信制御部２ｄは、ハローパケット１００の受信不能回数を計測するカウンタをインクリメントする（Ｓ４）。そして、通信制御部２ｄは、受信不能回数を予め決められたＭ回と比較する（Ｓ５）。
　受信不能回数が予め決められたＭ回未満であれば、通信制御部２ｄは、通信部２ａがパケットを送信する送信レートを低下させる（Ｓ６）。送信レートが低下した後、パケット監視部２ｅは、ハローパケット１００の受信待ち状態になる（Ｓ１）。
　また、受信不能回数がＭ回以上であれば、通信制御部２ｄは、受信不能回数をリセットする（Ｓ７）。次に、通信制御部２ｄは、送信レートをさらに低下させる（Ｓ８）。そして、通信制御部２ｄは、現状の接続端末との通信リンクを切断して、通信ルートの再構築を行う（Ｓ９）。その後、パケット監視部２ｅは、ハローパケット１００の受信待ち状態になる（Ｓ１）。なお、上述のステップＳ８において、通信制御部２ｄは、送信レートを初期値（最大値）にまで増大させて、送信レートを初期化してもよい。
　以降、子機２は上述の動作を繰り返す。
　一例として、子機２２の動作について、図４を参照して説明する。
　親機１が子機２３を宛先としてデータパケットを送信している場合、子機２１，２２が中継端末となってデータパケットを中継送信する。このとき、親機１および子機２１，２２は、送信レート１０Ｍｂｐｓでデータパケットを送信している。したがって、子機２２の周囲の通信トラフィックが増大して、子機２２は周囲の隣接端末（子機２１，２３，２５，２６）からのハローパケット１００を受信できないことがある。
　そして、子機２２が、接続端末である子機２１からハローパケット１００Ｂを待機時間Ｔ１内に受信できないとする（受信不能回数＝１回）。この場合、送信レートの低下量は一定値、たとえば２Ｍｂｐｓに設定されており、子機２２は、送信レートを１０Ｍｂｐｓから８Ｍｂｐｓに低下させる。すなわち、子機２２は、親機１が子機２３へデータパケットを送信するときでも、送信レート８Ｍｂｐｓでデータパケットを中継送信するので、子機２２の周囲の通信トラフィックを低下させることができる。したがって、通信トラフィックが低下したことで、子機２２は、接続端末である子機２１からハローパケット１００Ｂを受信できる確率が向上する。
　子機２２は、送信レートを８Ｍｂｐｓに低下させた場合でも、接続端末である子機２１からハローパケット１００Ｂを待機時間Ｔ１内に受信できなければ（受信不能回数＝２回）、送信レートを８Ｍｂｐｓから６Ｍｂｐｓに低下させる。したがって、通信トラフィックがさらに低下したことで、子機２２は、接続端末である子機２１からハローパケット１００Ｂを受信できる確率がさらに向上する。
　ここで、Ｍ＝３回とすると、子機２２は、送信レート６Ｍｂｐｓに低下させた場合でも、接続端末である子機２１からハローパケット１００Ｂを待機時間Ｔ１内に受信できなければ（受信不能回数＝３回）、受信不能回数を０回にリセットする。そして、子機２２は、送信レートを６Ｍｂｐｓから４Ｍｂｐｓに低下させて、通信ルートを再構築する。以降、子機２２は上述の動作を繰り返すことで、送信レートを段階的に低下させることができる。
　したがって、子機２２は、現状の接続端末である子機２１との間の通信リンクを維持しやすくなり、通信トラフィックの増大による通信リンクの切断を抑制することができる。また、子機２２は、送信レートを段階的に低下させることで、送信レートを下げ過ぎることによる通信効率の低下を抑えることができる。
　また、ステップＳ２において、通信部２ａが接続端末からのハローパケット１００を待機時間Ｔ１が経過するまでに受信する状態が連続した場合、この受信状態が一定期間継続すれば、通信制御部２ｄは、送信レートを増大させて初期値に戻す。あるいは、通信制御部２ｄは、この受信状態の継続時間が長くなるにつれて、送信レートを段階的に増大させて初期値に戻してもよい。
　次に、本実施形態の変形例１について説明する。
　子機２は、記憶部２ｂに隣接端末の端末情報（例えば、アドレス情報、通信品質に関する情報など）を格納している。通信制御部２ｄは、記憶部２ｂを参照して、隣接端末の数を特定することができる。また、通信制御部２ｄは、通信部２ａが受信したハローパケット１００から、このハローパケット１００の送信元の通信端末（親機１、子機２）を特定することができる。そして、通信制御部２ｄは、単位期間ごと（たとえば１分ごと）に、隣接端末のそれぞれからハローパケット１００を受信したか否かを判定する。すなわち、通信制御部２ｄは、単位期間（前回の判定処理から今回の判定処理までの期間）において通信部２ａが受信できないハローパケット１００の送信元である隣接端末を、この単位期間における未受信端末として認識できる。
　そして、通信制御部２ｄは、隣接端末の総数に対する未受信端末の数の割合［未受信端末の数／隣接端末の総数］を単位期間ごとに求める。さらに、通信制御部２ｄは、［未受信端末の数／隣接端末の総数］の移動平均を未受信端末割合として求める。
　表１は、単位期間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，．．．ごとの［未受信端末の数／隣接端末の総数］（単位期間ごとの未受信の割合）を、Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，．．．で示している。なお、表１において、単位期間において通信部２ａがハローパケット１００を受信できた場合を「Ｔ」（Ｔｒｕｅ）とし、単位期間において通信部２ａがハローパケット１００を受信できなかった場合を「Ｆ」（Ｆａｌｓｅ）としている。そして、通信制御部２ｄは、直近のＮ個の［未受信端末の数／隣接端末の総数］の平均（移動平均）を、未受信端末割合として求める。たとえば、Ｎ＝３とすると、単位期間Ｔａ５における未受信端末割合は、［（Ｙ５＋Ｙ４＋Ｙ３）／３］となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　そして、通信制御部２ｄは、未受信端末割合が閾値以上である場合のみ、送信レートを低下させることが好ましい。すなわち、図６のフローチャートに示すように、通信制御部２ｄは、送信レートを低下させる前（ステップＳ６の前段）に、未受信端末割合が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１）。通信制御部２ｄは、未受信端末割合が閾値以上である場合のみ、ステップＳ６に進んで送信レートを低下させる。また、未受信端末割合が閾値未満である場合、通信制御部２ｄは、送信レートを低下させることなく、ステップＳ７～Ｓ８に進んで通信ルートの再構築を行う。なお、変形例１（図６参照）では、ステップＳ９の送信レート低下処理（図５参照）を削除しており、未受信端末割合が閾値未満である場合、送信レートを低下させない。
　ここで、未受信端末割合が高ければ、通信トラフィックが高いために子機２はハローパケット１００を受信し難いと考えられる。また、未受信端末割合が低ければ、通信トラフィックが低いために子機２はハローパケット１００を受信しやすいと考えられる。
　そこで、未受信端末割合が閾値以上である場合、通信トラフィックが高いために接続端末のハローパケット１００を受信し難いと考えられるので、子機２は、送信レートを低下させることで、通信トラフィックを低下させる。この結果、子機２は、接続端末が送信するハローパケット１００を待機時間Ｔ１内に受信する確率が高くなる。
　また、未受信端末割合が閾値未満である場合、接続端末の撤去、接続端末の動作停止、または電気機器の設置などによる背景雑音の増大などによって、接続端末との通信が不可能であることが考えられる。そこで、子機２は、送信レートの低下処理を実行しないことで、接続端末との通信が不可能になった場合に、通信不可能期間を不要に長引かせることなく、通信リンクの切断を速やかに行うことができる。
　また、上述の変形例１において、通信制御部２ｄは、単位期間において通信部２ａが受信したハローパケット１００の送信元である隣接端末のうち、受信したハローパケット１００の通信品質が所定レベル以下の隣接端末を、隣接端末の総数に含めないことが好ましい。すなわち、通信制御部２ｄは、未受信端末割合を求める際に用いる式［未受信端末の数／隣接端末の総数］において、受信したハローパケット１００の通信品質が所定レベルを上回る隣接端末のみを、隣接端末の総数としてカウントする。通信品質は、たとえば受信強度（RSSI：Received Signal Strength Indicator）、Ｓ／Ｎ比などが用いられる。
　この場合、通信制御部２ｄは、通信品質がよい隣接端末のみをカウントすることによって、隣接端末の総数を実際の通信品質に応じて求めることができる。
　次に、本実施形態の変形例２について説明する。
　変形例２の子機２は、図７に示すように、トラフィック計算部２ｆをさらに備える。トラフィック計算部２ｆは、通信部２ａが送信および受信した信号量に基づいて自機の周囲の通信トラフィックを求める機能を有する。具体的に、トラフィック計算部２ｆは、通信部２ａが受信したパケット、通信部２ａが送信したパケットによる単位時間あたりの伝送路の占有率を、通信トラフィックとして定期的に求める。単位時間は、たとえば１分間または１時間などの任意の時間長さに設定される。
　あるいは、トラフィック計算部２ｆは、通信部２ａが受信したパケットによる単位時間あたりの伝送路の占有率を求める代わりに、通信部２ａにおける受信強度を用いて、単位時間あたりの伝送路の占有率を求めてもよい。この場合、トラフィック計算部２ｆは、受信強度を用いることで、他の通信システムのパケット、ノイズなども考慮した伝送路の占有率を求めることができる。
　さらに、トラフィック計算部２ｆは、通信部２ａが受信したパケット、通信部２ａにおける受信強度、通信部２ａが送信したパケットの全てを用いて単位時間あたりの伝送路の占有率を求めてもよい。
　ここで、通信トラフィックが高いほど、待機時間Ｔ１内にハローパケット１００を受信できない確率が高くなる。一方、通信トラフィックが低ければ、待機時間Ｔ１内にハローパケット１００を受信できない原因は、接続端末の撤去、接続端末の動作停止、または電気機器の設置などによる背景雑音の増大によって、接続端末との通信が不可能である可能性が高い。
　そこで、通信制御部２ｄは、トラフィック計算部２ｆが求めた通信トラフィック（トラフィック計算値）に基づいて、送信レートの低下量を決定することが好ましい。具体的に、通信制御部２ｄは、許容トラフィックとトラフィック計算部２ｆが求めた通信トラフィックとの差分（トラフィック差分量）に基づいて、送信レートの低下量を決定する。許容トラフィックとは、通信トラフィックについて予め決められた上限値であり、伝送路のパケット占有率の上限値（たとえば、４０％）で表される。
　通信制御部２ｄは、トラフィック計算値が許容トラフィックを上回っている場合、図５および図６のステップＳ６において、トラフィック計算値が許容トラフィックに一致するように、送信レートの低下量を決定する。このとき、通信制御部２ｄは、トラフィック差分量に基づいて、トラフィック計算値が許容トラフィックに一致する送信レートの低下量を推定することができる。
　したがって、子機２は、通信トラフィックを十分に抑制可能な送信レートにまで、短時間で制御することができる。
　また、通信制御部２ｄは、トラフィック計算値が許容トラフィックを下回っている場合、図５および図６のステップＳ６において、送信レートの低下量を予め決められた一定値（たとえば２Ｍｂｐｓ）に設定する。なお、この一定の低下量は、親機１、子機２の仕様に応じて任意の値に設定されればよく、具体的な数値は限定されない。
　なお、トラフィック計算部２ｆは、通信部２ａが受信したパケット数、通信部２ａが送信したパケット数の合計である総パケット数を、通信トラフィックとしてもよい。この場合、許容トラフィックは、総パケット数の上限値で表される。
　また、トラフィック計算部２ｆは、自機宛のパケットだけでなく、自機宛ではないパケットも含めて、通信部２ａが受信した全てのパケットを通信トラフィックの計算に用いることが好ましい。この場合、トラフィック計算部２ｆは、現状の通信トラフィックを精度よく見積もることができる。したがって、通信制御部２ｄは、送信レートの低下量を、現状の通信トラフィックに基づいた適切な値に設定することができる。
　また、トラフィック計算部２ｆは、通信部２ａが受信したパケットのうち、他の通信端末（親機１、子機２）へ中継するパケットによる通信トラフィックを、中継後の通信ルートのホップ数に応じて求めることが好ましい。具体的に、パケットの中継後に親機１に至るまでに５ホップを要する場合、他の５台の中継端末による中継処理が必要となる。そこで、トラフィック計算部２ｆは、パケットの中継後に親機１に至るまでに５ホップを要する場合、このパケットによる伝送路のパケット占有率またはパケット数を５倍にして、通信トラフィックを求める。すなわち、トラフィック計算部２ｆは、通信部２ａが送信したパケットが親機１に至る通信ルートに含まれる（通信ルート上の）中継端末の数に比例して、このパケットによる通信トラフィックの計算値を増大させる。この結果、通信制御部２ｄは、マルチホップ通信システム１０内においてより広範囲の通信トラフィックを考慮して、送信レートの低下量を決定できる。
　したがって、トラフィック計算部２ｆは、マルチホップ通信システム１０内のより広範囲に亘る通信トラフィックを見積もることができる。したがって、通信制御部２ｄは、送信レートの低下量を、より広範囲に亘る通信トラフィックに基づいた値に設定することができる。
　また、トラフィック計算部２ｆは、自機の隣接端末の数が多いほど、通信トラフィックの計算値を増大させることが好ましい。具体的に、隣接端末の台数が４台（内１台は、接続端末）である場合、通信部２ａが送信したパケットによる伝送路のパケット占有率またはパケット数を４倍として、通信トラフィックを求める。すなわち、トラフィック計算部２ｆは、隣接端末の数に比例して、このパケットによる通信トラフィックの計算値を増大させる。この結果、通信制御部２ｄは、マルチホップ通信システム１０内においてより広範囲の通信トラフィックを考慮して、送信レートの低下量を決定できる。
　したがって、トラフィック計算部２ｆは、マルチホップ通信システム１０内のより広範囲に亘る通信トラフィックを見積もることができる。この結果、通信制御部２ｄは、送信レートの低下量を、より広範囲に亘る通信トラフィックに基づいた値に設定することができる。
　また、トラフィック計算部２ｆは、自機の隣接端末が直接通信可能な親機１および子機２（つまりは、隣接端末の隣接端末であり、１ホップ隣接端末と呼ぶ）の数が多いほど、通信トラフィックの計算値を増大させることが好ましい。子機２から見て、１ホップ隣接端末は、隠れ端末になる可能性がある。なお、互いに送信した信号を直接受信できない関係にある通信端末を隠れ端末と称す。この隠れ端末の関係にある通信端末の各々がパケットを送信した場合、パケットの衝突が発生しやすく、再送の多発や伝送遅延の増加などの悪影響がある。
　そこで、トラフィック計算部２ｆは、隠れ端末になる可能性がある１ホップ隣接端末の数に比例して、通信トラフィックの計算値を増大させる。この結果、通信制御部２ｄは、マルチホップ通信システム１０内においてより広範囲の通信トラフィックを考慮して、送信レートの低下量を決定できる。
　また、通信制御部２ｄは、他の子機２に対して送信レートの低下量を決定させるための情報（低下量判断情報）を通信部２ａから送信させることが好ましい。
　具体的に、子機２の通信制御部２ｄは、ハローパケット１００Ｂを送信する際に、自機のトラフィック計算部２ｆが求めた通信トラフィックのデータをハローパケット１００Ｂに付加する。そして、子機２の通信制御部２ｄは、他の子機２のハローパケット１００Ｂを受信することで、隣接端末の通信トラフィックを認識することができる。そして、通信制御部２ｄは、自機の通信トラフィック、隣接端末の通信トラフィックのうち、最も高い通信トラフィックを選択する。通信制御部２ｄは、この選択した最も高い通信トラフィックと許容トラフィックとの差分であるトラフィック差分量に基づいて、送信レートの低下量を決定する。
　したがって、通信制御部２ｄは、マルチホップ通信システム１０内においてより広範囲の通信トラフィックを考慮して、送信レートの低下量を決定できる。
　あるいは、子機２の通信制御部２ｄは、ハローパケット１００Ｂを送信する際に、自機の送信レートの低下量のデータをハローパケット１００Ｂに付加する。そして、子機２の通信制御部２ｄは、他の子機２のハローパケット１００Ｂを受信することで、隣接端末における送信レートの低下量を認識することができる。そして、通信制御部２ｄは、自機における現状の送信レートの低下量、隣接端末の送信レートの低下量のうち、低いほうの送信レートの低下量を選択する。通信制御部２ｄは、この選択した送信レートの低下量となるように、送信レートを制御する。
　したがって、通信制御部２ｄは、マルチホップ通信システム１０内においてより広範囲の通信トラフィックを考慮して、送信レートの低下量を制御できる。
　また、通信制御部２ｄは、他の子機２に対して送信レートを低下させるか否かを指示する信号（指示信号）を通信部２ａから送信させることも好ましい。
　具体的に、子機２の通信制御部２ｄは、上述のステップＳ６において送信レートを低下させた後、トラフィック計算部２ｆが求めた通信トラフィックが許容トラフィックを上回っているとする。この場合、通信制御部２ｄは、他の子機２に対して、送信レートを低下させるよう指示する低下指示信号を送信する（ブロードキャストまたはユニキャスト）。低下指示信号を受信した子機２では、通信制御部２ｄが、通信部２ａの送信レートを一定値だけ低下させる。あるいは、通信制御部２ｄは、受信した低下指示信号によって指示された値に通信部２ａの送信レートを低下させてもよい。
　したがって、子機２は、トラフィック計算部２ｆが求めた通信トラフィックが高い場合、他の子機２（隣接端末）の通信トラフィックを抑制することができる。この結果、子機２は、自機が送信、中継に関与していない隣接端末による通信トラフィックを抑制することができる。
　以上述べた実施形態から明らかなように、本発明に係る第１の態様の通信端末は、複数の子機２のそれぞれが親機１との間に１つ以上の通信リンクで構成される通信ルートを構築して、親機１と複数の子機２のそれぞれとが互いにマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムの子機２として用いられる。子機２は、通信部２ａと、ルーティング部２ｃと、通信制御部２ｄとを備える。通信部２ａは、直接通信が可能な親機１または他の子機２である１つ以上の隣接端末との間で信号を授受する。ルーティング部２ｃは、通信ルートを決めるためのルーティングパケット（ハローパケット１００）を隣接端末から通信部２ａが受信することで、１つ以上の隣接端末のうちいずれか１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築する。通信制御部２ｄは、接続端末からのルーティングパケットを通信部２ａが所定の待機時間Ｔ１の間に受信しなかった場合、通信部２ａが信号を送信する送信レートを低下させる。
　したがって、子機２は、現状の接続端末との間の通信リンクを維持しやすくなり、通信トラフィックの増大による通信リンクの切断を抑制することができる。
　また、隣接端末のうち、通信部２ａがルーティングパケットを受信できない隣接端末を未受信端末として、通信制御部２ｄは、隣接端末の総数に対する未受信端末の数の割合が閾値以上であれば、送信レートを低下させることが好ましい。
　この場合、未受信端末割合が閾値以上である場合、通信トラフィックが高いために接続端末のハローパケット１００を受信し難いと考えられる。そこで、子機２は、送信レートを低下させることで、通信トラフィックを低下させる。この結果、子機２は、接続端末が送信するハローパケット１００を待機時間Ｔ１内に受信する確率が高くなる。
　未受信端末割合が閾値未満である場合、接続端末の撤去、接続端末の動作停止、または電気機器の設置などによる背景雑音の増大などによって、接続端末との通信が不可能であることが考えられる。そこで、子機２は、送信レートの低下処理を実行しないことで、接続端末との通信が不可能になった場合に、通信不可能期間を不要に長引かせることなく、通信リンクの切断を速やかに行うことができる。
　また、通信制御部２ｄは、通信部２ａの受信時における通信品質が所定レベルを上回るルーティングパケットの送信元である隣接端末のみを、隣接端末の総数としてカウントすることが好ましい。
　この場合、通信制御部２ｄは、通信品質がよい隣接端末のみをカウントすることによって、隣接端末の総数を実際の通信品質に応じて求めることができる。
　また、通信制御部２ｄは、隣接端末の総数に対する未受信端末の数の割合が閾値以上であれば、送信レートを一定量だけ低下させることが好ましい。
　この場合、子機２は、送信レートを段階的に低下させることで、送信レートを下げ過ぎることによる通信効率の低下を抑えることができる。
　また、子機２は、通信部２ａが送信および受信した信号量に基づいて通信トラフィックを求めるトラフィック計算部２ｆをさらに備えることが好ましい。そして、通信制御部２ｄは、隣接端末の総数に対する未受信端末の数の割合が閾値以上であれば、トラフィック計算部２ｆが求めた通信トラフィックと通信トラフィックの上限値との差に基づいて、送信レートの低下量を決定する。
　この場合、子機２は、通信トラフィックを十分に抑制可能な送信レートにまで、短時間で制御することができる。
　また、通信部２ａが受信した信号量は、自端末を含まない通信ルートで伝達される信号量を含むことが好ましい。
　この場合、トラフィック計算部２ｆは、現状の通信トラフィックを精度よく見積もることができる。したがって、通信制御部２ｄは、送信レートの低下量を、現状の通信トラフィックに基づいた適切な値に設定することができる。
　また、トラフィック計算部２ｆは、通信部２ａが送信した信号が親機１に至る通信ルートに含まれる子機２である中継端末の数が多いほど、通信トラフィックの計算値を増大させることが好ましい。
　この場合、トラフィック計算部２ｆは、マルチホップ通信システム１０内のより広範囲に亘る通信トラフィックを見積もることができる。したがって、通信制御部２ｄは、送信レートの低下量を、より広範囲に亘る通信トラフィックに基づいた値に設定することができる。
　また、トラフィック計算部２ｆは、隣接端末の数が多いほど、通信トラフィックの計算値を増大させることが好ましい。
　この場合、トラフィック計算部２ｆは、マルチホップ通信システム１０内のより広範囲に亘る通信トラフィックを見積もることができる。この結果、通信制御部２ｄは、送信レートの低下量を、より広範囲に亘る通信トラフィックに基づいた値に設定することができる。
　また、トラフィック計算部２ｆは、隣接端末が直接通信可能な親機１および子機２の数が多いほど、通信トラフィックの計算値を増大させることが好ましい。
　この場合、通信制御部２ｄは、マルチホップ通信システム１０内においてより広範囲の通信トラフィックを考慮して、送信レートの低下量を決定できる。
　また、通信制御部２ｄは、他の子機２に対して送信レートの低下量を決定させるための情報を通信部２ａから送信させることが好ましい。
　この場合、通信制御部２ｄは、マルチホップ通信システム１０内においてより広範囲の通信トラフィックを考慮して、送信レートの低下量を決定できる。
　また、通信制御部２ｄは、他の子機２に対して送信レートを低下させるか否かを指示する信号を通信部２ａから送信させることが好ましい。
　この場合、子機２は、トラフィック計算部２ｆが求めた通信トラフィックが高い場合、他の子機２（隣接端末）の通信トラフィックを抑制することができる。この結果、子機２は、自機が送信、中継に関与していない隣接端末による通信トラフィックを抑制することができる。
　上述のマルチホップ通信システム１０では、複数の子機２のそれぞれが親機１との間に１つ以上の通信リンクで構成される通信ルートを構築して、親機１と複数の子機２のそれぞれとが互いにマルチホップ通信を行う。複数の子機２のそれぞれは、通信部２ａと、ルーティング部２ｃと、通信制御部２ｄとを備える。通信部２ａは、直接通信が可能な親機１または他の子機２である１つ以上の隣接端末との間で信号を授受する。ルーティング部２ｃは、通信ルートを決めるためのルーティングパケット（ハローパケット１００）を隣接端末から通信部２ａが受信することで、１つ以上の隣接端末のうちいずれか１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築する。通信制御部２ｄは、接続端末からのルーティングパケットを通信部２ａが所定の待機時間Ｔ１の間に受信しなかった場合、通信部２ａが信号を送信する送信レートを低下させる。
　したがって、マルチホップ通信システム１０は、複数の子機２のそれぞれについて、子機２と現状の接続端末との間の通信リンクを維持しやすくなり、通信トラフィックの増大による通信リンクの切断を抑制することができる。
　また、親機１は、コンピュータを備えており、このコンピュータがプログラムを実行することによって、上述の親機１の各機能が実現されている。コンピュータは、プログラムを実行するプロセッサを備えたデバイスと、他の装置との間でデータを授受するためのインターフェイス用のデバイスと、データを記憶するための記憶用のデバイスとを主な構成要素として備える。プロセッサを備えたデバイスは、半導体メモリと別体であるＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）のほか、半導体メモリを一体に備えるマイコンのいずれであってもよい。記憶用のデバイスは、半導体メモリのようにアクセス時間が短い記憶装置と、ハードディスク装置のような大容量の記憶装置とが併用される。
　また、子機２は、コンピュータを備えており、このコンピュータがプログラムを実行することによって、上述の子機２の各機能が実現されている。コンピュータは、プログラムを実行するプロセッサを備えたデバイスと、他の装置との間でデータを授受するためのインターフェイス用のデバイスと、データを記憶するための記憶用のデバイスとを主な構成要素として備える。プロセッサを備えたデバイスは、半導体メモリと別体であるＣＰＵまたはＭＰＵのほか、半導体メモリを一体に備えるマイコンのいずれであってもよい。記憶用のデバイスは、半導体メモリのようにアクセス時間が短い記憶装置と、ハードディスク装置のような大容量の記憶装置とが併用される。
　親機１および子機２に対するプログラムの提供形態としては、コンピュータに読み取り可能なＲＯＭ（Read Only Memory）、光ディスク等の記録媒体に予め格納されている形態、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給される形態等がある。
　上述のマルチホップ通信システム１０の子機２が備えるコンピュータによって実行されるプログラムは、以下の各機能をコンピュータに実現させる。マルチホップ通信システム１０は、複数の子機２のそれぞれが親機１との間に１つ以上の通信リンクで構成される通信ルートを構築して、親機１と複数の子機２のそれぞれとが互いにマルチホップ通信を行う。
・通信ルートを決めるために直接通信が可能な親機または他の子機である１つ以上の隣接端末から送信されたルーティングパケット（ハローパケット１００）を通信部２ａが受信することで、１つ以上の隣接端末のうちいずれか１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築するルーティング部２ｃの機能。
・接続端末からのルーティングパケットを通信部２ａが所定の待機時間Ｔ１の間に受信しなかった場合、通信部２ａが信号を送信する送信レートを低下させる通信制御部２ｄの機能。
　したがって、子機２は、現状の接続端末との間の通信リンクを維持しやすくなり、通信トラフィックの増大による通信リンクの切断を抑制することができる。
　また、上述のマルチホップ通信方法は、以下の各ステップを備える。マルチホップ通信システム１０は、複数の子機２のそれぞれが親機１との間に１つ以上の通信リンクで構成される通信ルートを構築して、親機１と複数の子機２のそれぞれとが互いにマルチホップ通信を行う。
・通信ルートを決めるために直接通信が可能な親機または他の子機である１つ以上の隣接端末から送信されたルーティングパケット（ハローパケット１００）を通信部２ａが受信することで、１つ以上の隣接端末のうちいずれか１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築するステップ。
・接続端末からのルーティングパケットを通信部２ａが所定の待機時間Ｔ１の間に受信しなかった場合、通信部２ａが信号を送信する送信レートを低下させるステップ。
　なお、上述の実施の形態は一例である。このため、実施の形態は、上述の構成に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
　１　親機
　１ａ　通信部
　１ｂ　記憶部
　１ｃ　ルーティング部
　１ｄ　通信制御部
　２（２１，２２，．．．，２Ｎ）　子機
　２ａ　通信部
　２ｂ　記憶部
　２ｃ　ルーティング部
　２ｄ　通信制御部
　２ｅ　パケット監視部
　２ｆ　トラフィック計算部
　１０　マルチホップ通信システム

Claims (13)

  1. 　複数の子機のそれぞれが親機との間に１つ以上の通信リンクで構成される通信ルートを構築して、前記親機と前記複数の子機のそれぞれとが互いにマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムの前記子機として用いられる通信端末であって、
    　直接通信が可能な親機または他の子機である１つ以上の隣接端末との間で信号を授受する通信部と、
    　前記通信ルートを決めるためのルーティングパケットを前記隣接端末から前記通信部が受信することで、前記１つ以上の隣接端末のうちいずれか１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築するルーティング部と、
    　前記接続端末からのルーティングパケットを前記通信部が所定の待機時間の間に受信しなかった場合、前記通信部が信号を送信する送信レートを低下させる通信制御部とを備える通信端末。
  2. 　前記隣接端末のうち、前記通信部がルーティングパケットを受信できない隣接端末を未受信端末として、
    　前記通信制御部は、前記隣接端末の総数に対する前記未受信端末の数の割合が閾値以上であれば、前記送信レートを低下させる
    　請求項１記載の通信端末。
  3. 　前記通信制御部は、前記通信部の受信時における通信品質が所定レベルを上回るルーティングパケットの送信元である隣接端末のみを、前記隣接端末の総数としてカウントする請求項２記載の通信端末。
  4. 　前記通信制御部は、前記隣接端末の総数に対する前記未受信端末の数の割合が閾値以上であれば、前記送信レートを一定量だけ低下させる請求項２または請求項３記載の通信端末。
  5. 　前記通信部が送信および受信した信号量に基づいて通信トラフィックを求めるトラフィック計算部をさらに備え、
    　前記通信制御部は、前記隣接端末の総数に対する前記未受信端末の数の割合が閾値以上であれば、前記トラフィック計算部が求めた通信トラフィックと通信トラフィックの上限値との差に基づいて、前記送信レートの低下量を決定する
    　請求項２または請求項３記載の通信端末。
  6. 　前記通信部が受信した信号量は、自端末を含まない通信ルートで伝達される信号量を含む請求項５記載の通信端末。
  7. 　前記トラフィック計算部は、前記通信部が送信した信号が前記親機に至る通信ルートに含まれる前記子機である中継端末の数が多いほど、通信トラフィックの計算値を増大させる請求項５または請求項６記載の通信端末。
  8. 　前記トラフィック計算部は、前記隣接端末の数が多いほど、通信トラフィックの計算値を増大させる請求項５～請求項７のいずれか一項に記載の通信端末。
  9. 　前記トラフィック計算部は、前記隣接端末が直接通信可能な親機および子機の数が多いほど、通信トラフィックの計算値を増大させる請求項５～請求項８のいずれか一項に記載の通信端末。
  10. 　前記通信制御部は、他の子機に対して送信レートの低下量を決定させるための情報を前記通信部から送信させる請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の通信端末。
  11. 　前記通信制御部は、他の子機に対して送信レートを低下させるか否かを指示する信号を前記通信部から送信させる請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の通信端末。
  12. 　複数の子機のそれぞれが親機との間に１つ以上の通信リンクで構成される通信ルートを構築して、前記親機と前記複数の子機のそれぞれとが互いにマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムであって、
    　前記複数の子機のそれぞれは、
    　直接通信が可能な親機または他の子機である１つ以上の隣接端末との間で信号を授受する通信部と、
    　前記通信ルートを決めるためのルーティングパケットを前記隣接端末から前記通信部が受信することで、前記１つ以上の隣接端末のうちいずれか１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築するルーティング部と、
    　前記接続端末からのルーティングパケットを前記通信部が所定の待機時間の間に受信しなかった場合、前記通信部が信号を送信する送信レートを低下させる通信制御部とを備えるマルチホップ通信システム。
  13. 　複数の子機のそれぞれが親機との間に１つ以上の通信リンクで構成される通信ルートを構築して、前記親機と前記複数の子機のそれぞれとが互いにマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムの前記子機が備えるコンピュータによって実行されるプログラムであって、
    　前記通信ルートを決めるために直接通信が可能な親機または他の子機である１つ以上の隣接端末から送信されたルーティングパケットを通信部が受信することで、前記１つ以上の隣接端末のうちいずれか１台の隣接端末を接続端末として、この接続端末を含む通信ルートを構築するルーティング部の機能と、
    　前記接続端末からのルーティングパケットを前記通信部が所定の待機時間の間に受信しなかった場合、前記通信部が信号を送信する送信レートを低下させる通信制御部の機能とを前記コンピュータに実現させる
    　プログラム。
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