WO2018229934A1 - 無線通信装置および無線通信プログラム - Google Patents

Abstract

規制部（２２０）は、データ送信が許容される許容時間のうちの余り時間に対応するデータ量である余剰量に基づいて、データ中継を制限するか判定する。送信部（２９３）は、中継データを送信元から受信する。送信部は、送信周期が経過する毎に送信データを送信先へ送信する。また、送信部は、データ中継が制限される前に中継データが受信された場合に中継データを中継先へ送信する。

Description

無線通信装置および無線通信プログラム

　本発明は、無線メッシュネットワークにおける通信に関するものである。

　複数の無線通信装置が無線リンクによって相互に接続されるネットワークが存在する。ネットワークにおいて、各無線通信装置は、通信を終端する機能と通信を中継する機能との両方を有する。このようなネットワークを無線メッシュネットワークという。

　非特許文献１には、法規制または標準規格によって単位時間あたりの送信時間が制限される無線通信方式について記載されている。

ＡＲＩＢ　ＳＴＤ－Ｔ１０８　電波産業会

　無線メッシュネットワークにおいて、各無線通信機能は多様なセンサを備える。また、単位時間あたりの送信時間を制限するためには、終端される通信の通信量と中継される通信の通信量との合計の通信量に対する送信時間を算出する必要がある。
　各無線通信装置において、他の無線通信装置の通信量が増加すると中継する必要がある通信の通信量が増加するため、送信時間が圧迫される。その場合、センサによって得られた情報を送信することができなくなる。

　本発明は、他のデータを中継した結果、送信したいデータを送信できなくなる、ということを防ぐことを目的とする。

　本発明の無線通信装置は、
　データ送信が許容される許容時間のうちの余り時間に対応するデータ量である余剰量に基づいて、データ中継を制限するか判定する規制部と、
　中継データを送信元から受信する受信部と、
　送信周期が経過する毎に送信データを送信先へ送信し、データ中継が制限される前に前記中継データが受信された場合に前記中継データを中継先へ送信する送信部とを備える。

　本発明によれば、時間が余っている場合に他のデータ（中継データ）が中継されるため、他のデータを中継した結果、送信したいデータ（送信データ）を送信できなくなる、ということがない。

実施の形態１における無線ネットワークシステム１００の構成図。 実施の形態１における無線通信装置２００の構成図。 実施の形態１における無線通信方法（規制）のフローチャート。 実施の形態１における算出処理（Ｓ１１０）のフローチャート。 実施の形態１における無線通信方法（中継）のフローチャート。 実施の形態１における無線通信方法（送信）のフローチャート。 実施の形態２における無線通信方法（規制）のフローチャート。 実施の形態３における無線通信装置２００の構成図。 実施の形態３における無線通信方法（通知）のフローチャート。 実施の形態４における無線通信装置２００の構成図。 実施の形態４における無線通信方法（調整）のフローチャート。 実施の形態における無線通信装置２００のハードウェア構成図。

　実施の形態および図面において、同じ要素および対応する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。

　実施の形態１．
　無線通信においてデータ中継を制限し、また、データ中継の制限を解除する形態について、図１から図６に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１に基づいて、無線ネットワークシステム１００の構成を説明する。
　無線ネットワークシステム１００は、無線メッシュネットワークとも呼ばれるシステムである。
　無線ネットワークシステム１００は、複数の無線通信装置（２００Ａ～２００Ｉ）を備える。無線通信装置（２００Ａ～２００Ｉ）を特定しない場合、それぞれを無線通信装置２００という。
　それぞれの無線通信装置２００は、隣接する無線通信装置２００と無線で通信する。

　図２に基づいて、無線通信装置２００の構成を説明する。
　無線通信装置２００は、プロセッサ９０１とメモリ９０２と補助記憶装置９０３と通信インタフェース９０４とセンサ９０５といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。

　プロセッサ９０１は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ９０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。
　メモリ９０２は揮発性の記憶装置である。メモリ９０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ９０２はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。メモリ９０２に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置９０３に保存される。
　補助記憶装置９０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置９０３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、またはフラッシュメモリである。補助記憶装置９０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ９０２にロードされる。
　通信インタフェース９０４は、無線通信を行うレシーバおよびトランスミッタである。例えば、通信インタフェース９０４は、通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）である。
　センサ９０５は、環境量を計測する計測機器である。環境量は、環境の状態を示す物理量である。例えば、環境量は、温度、湿度または電流などである。

　無線通信装置２００は、管理部２１０と規制部２２０と選択部２３０といったソフトウェア要素を備える。ソフトウェア要素はソフトウェアで実現される要素である。

　補助記憶装置９０３には、管理部２１０と規制部２２０と選択部２３０としてコンピュータを機能させるための無線通信プログラムが記憶されている。無線通信プログラムは、メモリ９０２にロードされて、プロセッサ９０１によって実行される。
　さらに、補助記憶装置９０３にはＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）が記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ９０２にロードされて、プロセッサ９０１によって実行される。
　つまり、プロセッサ９０１は、ＯＳを実行しながら、無線通信プログラムを実行する。
　無線通信プログラムを実行して得られるデータは、メモリ９０２、補助記憶装置９０３、プロセッサ９０１内のレジスタまたはプロセッサ９０１内のキャッシュメモリといった記憶装置に記憶される。

　メモリ９０２はデータを記憶する記憶部２９１として機能する。但し、他の記憶装置が、メモリ９０２の代わりに、又は、メモリ９０２と共に、記憶部２９１として機能してもよい。
　通信インタフェース９０４は、受信部２９２および送信部２９３として機能する。
　センサ９０５は、計測部２９４として機能する。

　無線通信装置２００は、プロセッサ９０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ９０１の役割を分担する。

　無線通信プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録することができる。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　無線通信装置２００の動作は無線通信方法に相当する。また、無線通信方法の手順は無線通信プログラムの手順に相当する。

　図３に基づいて、無線通信方法（規制）を説明する。
　無線通信方法（規制）は、無線通信方法において、データ中継を制限し、また、制限を解除する手順である。
　データ中継は、データを送信元の無線通信装置２００から受信し、受信されたデータを中継先の無線通信装置２００へ送信することである。
　データ中継において通信されるデータを中継データという。

　無線通信方法（規制）は、定期的に実行される。つまり、無線通信方法（規制）は、繰り返し実行される。

　ステップＳ１１０において、規制部２２０は余剰量を算出する。
　余剰量は、許容時間のうちの余り時間に対応するデータ量である。余剰量以下の中継データを送信することが可能である。
　許容時間は、データ送信が許容される時間である。具体的には、許容時間は、法規制または標準規格によって、基準時間あたりにデータ送信が許容される時間として決められた時間である。例えば、許容時間が１時間あたり５分である場合、１時間あたり５分以内であればデータを送信することができる。
　余り時間は、許容時間のうちで余っている時間である。余り時間は、中継データの送信に使用される。

　データ送信には、データ中継における送信が含まれる。
　データ送信において送信されるデータのうち中継データ以外のデータを送信データという。

　図４に基づいて、算出処理（Ｓ１１０）の手順を説明する。
　ステップＳ１１１において、規制部２２０は、単位時間あたりの送信量を算出する。
　単位時間あたりの送信量は、単位時間あたりに送信される送信データのデータ量である。

　具体的には、規制部２２０は、送信周期あたりの送信量に単位時間あたりの送信回数をかける。これによって算出されるデータ量が単位時間あたりの送信量である。
　送信周期は、送信データが送信される周期である。具体的には、送信周期は、計測部２９４によって計測が行われる周期である。
　送信周期あたりの送信量は、計測データ量とオーバヘッド量との合計である。
　計測データ量は、計測データのデータ量である。計測データは計測値を含む。計測値は、計測で得られる値であり、環境量（温度、湿度または電流など）の値を示す。
　オーバヘッド量は、通信においてオーバヘッドとなるデータのデータ量である。具体的には、オーバヘッド量は、送信データに付加されるデータのデータ量である。例えば、オーバヘッド量は、経路情報などのデータのデータ量である。

　例えば、計測データ量が８キロバイトであり、オーバヘッド量が２キロバイトである場合、送信周期あたりの送信量は１０キロバイトである。また、送信周期が１０秒であり、単位時間が１分であり、単位時間あたりの送信回数が１分あたり６回である場合、単位時間あたりの送信量は、送信周期あたりの送信量の６倍である。したがって、単位周期あたりの送信量は６０キロバイトである。

　計測データ量、オーバヘッド量、送信周期あたりの送信量および単位時間あたりの送信回数は、固定値であってもよいし、実績値であってもよいし、統計値であってもよい。固定値は、予め決められた値である。実績値は、過去（例えば前回）における実際の値である。統計値は、過去の複数回における実績値に対して統計処理を行うことによって得られる値である。例えば、統計値は実績値の平均である。

　ステップＳ１１２において、規制部２２０は送信時間を算出する。
　送信時間は、送信データの送信のために使用される時間である。

　具体的には、規制部２２０は、単位時間あたりの送信量を通信速度で割る。これによって算出される時間が送信時間である。
　例えば、単位時間あたりの送信量が６０キロバイトであり、通信速度が単位時間あたり６００キロバイトである場合、送信時間は０．１秒である。
　通信速度は、固定値であってもよいし、実績値であってもよいし、統計値であってもよい。

　ステップＳ１１３において、規制部２２０は許容時間を取得する。
　具体的には、許容時間は記憶部２９１に予め記憶されている。そして、規制部２２０は、記憶部２９１から許容時間を取得する。

　ステップＳ１１４において、規制部２２０は使用時間を算出する。
　使用時間は、現在時刻より基準時間前の時刻から現在時刻までの間にデータ送信に使用された時間である。

　具体的には、規制部２２０は使用時間を以下のように算出する。
　なお、送信データが送信される毎に、管理部２１０は、送信時刻と送信時間とを互いに対応付けて記憶部２９１に記憶している。送信時間は、送信データのデータ量を通信速度で割ることによって算出される。また、基準時間は記憶部２９１に予め記憶されている。
　まず、規制部２２０は、ＯＳから現在時刻を取得し、記憶部２９１から基準時間を取得する。
　次に、規制部２２０は、現在時刻から基準時間前の時刻を算出する。算出される時刻を基準時刻という。
　次に、規制部２２０は、基準時刻から現在時刻までの時間に含まれる送信時刻に対応付けられた送信時間を記憶部２９１から取得する。
　そして、規制部２２０は、取得された送信時間の合計を算出する。算出される時間が使用時間である。

　ステップＳ１１５において、規制部２２０は残り時間を算出する。
　具体的には、規制部２２０は、許容時間から使用時間を減らす。これによって算出される時間が残り時間である。
　残り時間は、データ送信に使うことが可能な時間である。

　ステップＳ１１６において、規制部２２０は余り時間を算出する。
　具体的には、規制部２２０は、残り時間から送信時間を減らす。これによって算出される時間が余り時間である。

　ステップＳ１１７において、規制部２２０は余剰量を算出する。
　具体的には、規制部２２０は、余り時間に通信速度をかける。これによって算出されるデータ量が余剰量である。

　図３に戻り、ステップＳ１２１から説明を続ける。
　ステップＳ１２１において、規制部２２０は、余剰量を制限量と比較する。これによって、規制部２２０は、データ中継を制限するか、または、データ中継の制限を解除するか判定する。
　制限量は、余剰量の閾値として予め決められたデータ量である。例えば、制限量は０バイトである。
　余剰量が制限量以下である場合、処理はステップＳ１２２に進む。
　余剰量が制限量より大きい場合、処理はステップＳ１２３に進む。

　ステップＳ１２２において、規制部２２０はデータ中継を制限する。
　具体的には、規制部２２０は、無線通信装置２００の動作モードを通常モードから制限モードに切り替える。
　例えば、動作モードは動作モードフラグの値によって特定され、動作モードフラグは記憶部２９１に予め記憶される。この場合、規制部２２０は、動作モードフラグの値を更新することによって、無線通信装置２００の動作モードを通常モードから制限モードに切り替える。
　ステップＳ１２２の後、処理は終了する。

　データ中継が制限されない場合には中継データが送信される。一方、データ中継が制限される場合には中継データが送信されない。そのため、データ中継が制限された後の使用時間（直前の基準時間においてデータ送信に使われた時間）は、データ中継が制限される前の使用時間よりも減る。したがって、余剰量は、時間の経過と共に増える。つまり、データ中継が制限された後、余剰量は、時間の経過と共に回復する。

　ステップＳ１２３において、規制部２２０は、データ中継の制限中であるか判定する。
　具体的には、規制部２２０は、無線通信装置２００の動作モードが制限モードであるか判定する。例えば、規制部２２０は、動作モードフラグの値を参照することによって、無線通信装置２００の動作モードが制限モードであるか判定する。無線通信装置２００の動作モードが制限モードである場合、データ中継の制限中である。
　データ中継の制限中である場合、処理はステップＳ１２４に進む。
　データ中継の制限中でない場合、処理は終了する。

　ステップＳ１２４において、規制部２２０はデータ中継の制限を解除する。
　具体的には、規制部２２０は、無線通信装置２００の動作モードを制限モードから通常モードに切り替える。例えば、規制部２２０は、動作モードフラグの値を更新することによって、無線通信装置２００の動作モードを制限モードから通常モードに切り替える。
　ステップＳ１２４の後、処理は終了する。

　図３に基づいて、無線通信方法（規制）を説明した。
　通常モードにおいて、規制部２２０は以下のように機能する。つまり、データ中継が制限される前およびデータ中継の制限が解除された後に、規制部２２０は以下のように機能する。
　ステップＳ１１０において、規制部２２０は、余り時間を算出し、余り時間を用いて余剰量を算出する。
　ステップＳ１２１において、規制部２２０は、余剰量に基づいて、データ中継を制限するか判定する。
　ステップＳ１２２において、規制部２２０は、データ中継を制限する。

　制限モードにおいて、規制部２２０は以下のように機能する。つまり、データ中継が制限された後からデータ中継の制限が解除される前まで、規制部２２０は以下のように機能する。
　ステップＳ１１０において、規制部２２０は、新たな余り時間を算出し、新たな余り時間を用いて新たな余剰量を算出する。
　ステップＳ１２１およびステップＳ１２３において、規制部２２０は、新たな余剰量に基づいて、データ中継の制限を解除するか判定する。
　ステップＳ１２４において、規制部２２０は、データ中継の制限を解除する。

　図５に基づいて、無線通信方法（中継）を説明する。
　無線通信方法（中継）は、無線通信方法において、中継データを中継または破棄する手順である。
　無線通信方法（中継）は、中継データが到達する毎に実行される。

　ステップＳ１３１において、受信部２９２は中継データを受信する。
　具体的には、受信部２９２は、無線通信装置２００に到達したデータを受信する。そして、管理部２１０は、受信されたデータが中継データに該当するデータであるか判定する。例えば、管理部２１０は、記憶部２９１に予め記憶された経路表、受信されたデータに設定されている宛先アドレスおよび受信されたデータに設定されているアプリケーション種別などに基づいて、判定を行う。

　ステップＳ１３２において、管理部２１０は、データ中継の制限中であるか判定する。
　具体的には、管理部２１０は、無線通信装置２００の動作モードが制限モードであるか判定する。
　例えば、管理部２１０は、動作モードフラグの値を参照することによって、無線通信装置２００の動作モードが制限モードであるか判定する。無線通信装置２００の動作モードが制限モードである場合、データ中継の制限中である。

　データ中継の制限中である場合、管理部２１０は中継データを破棄し、処理は終了する。したがって、送信部２９３は中継データおよび確認信号を送信しない。
　確認信号は、中継データの受信および送信を知らせる無線信号である。

　データ中継の制限中でない場合、処理はステップＳ１３３に進む。

　ステップＳ１３３において、選択部２３０は、中継データの中継先を選択する。中継データの中継先は、中継データの送信先を意味する。

　具体的には、選択部２３０は、中継データの中継先を以下のように選択する。
　まず、選択部２３０は、中継先候補から、不可装置を除外する。中継先候補は、１つ以上の無線通信装置２００である。不可装置は、過去の中継データまたは過去の送信データの送信先から確認信号を受信できなかった場合における送信先である。
　そして、選択部２３０は、一般的な経路選択アルゴリズムによって、中継先候補から、中継データの中継先を選択する。経路選択アルゴリズムは、無線メッシュネットワークにおいてデータの送信先を選択するためのアルゴリズムである。
　これにより、いずれかの無線通信装置２００が、中継データの中継先として選択される。

　ステップＳ１３４において、送信部２９３は、中継データを中継先へ送信する。
　そして、管理部２１０は、送信時刻と送信時間とを互いに対応付けて記憶部２９１に記憶する。具体的には、管理部２１０は、ＯＳから現在時刻を取得する。取得される現在時刻が送信時刻である。また、管理部２１０は、中継データのデータ量を通信速度で割る。これによって算出される時間が送信時間である。

　さらに、送信部２９３は、中継データの送信元へ確認信号を送信する。

　また、中継データの中継先から中継先信号が送信された場合、受信部２９２は、中継データの中継先から送信される確認信号を受信する。

　一定時間の間に受信部２９２が中継先信号を受信できなかった場合、管理部２１０は、中継データの中継先を不可装置として記憶部２９１に登録する。

　図５に基づいて、無線通信方法（中継）を説明した。
　通常モードにおいて、送信部２９３は中継データおよび確認信号を送信する。つまり、データ中継が制限される前に中継データが受信された場合とデータ中継の制限が解除された後に中継データが受信された場合に、送信部２９３は中継データおよび確認信号を送信する。
　制限モードにおいて、送信部２９３は中継データおよび確認信号を送信しない。つまり、データ中継が制限された後からデータ中継の制限が解除される前までに中継データが受信された場合に、送信部２９３は中継データおよび確認信号を送信しない。

　図６に基づいて、無線通信方法（送信）を説明する。
　無線通信方法（送信）は、無線通信方法において、送信データを送信する手順である。
　無線通信方法（送信）は定期的に実行される。つまり、無線通信方法（送信）は繰り返し実行される。具体的には、無線通信方法（送信）は、送信周期が経過する毎に実行される。

　ステップＳ１４１において、計測部２９４は環境量の計測を行う。これにより、計測データが得られる。

　ステップＳ１４２において、管理部２１０は、計測データを含んだ送信データを生成する。計測データは送信データに設定される。

　ステップＳ１４３において、選択部２３０は、送信データの送信先を選択する。
　具体的には、選択部２３０は、送信データの送信先を以下のように選択する。
　まず、選択部２３０は、送信先候補から、不可装置を除外する。送信先候補は、１つ以上の無線通信装置２００である。
　そして、選択部２３０は、一般的な経路選択アルゴリズムによって、送信先候補から、送信データの送信先を選択する。
　これにより、いずれかの無線通信装置２００が、送信データの送信先として選択される。

　ステップＳ１４４において、送信部２９３は、送信データを送信先へ送信する。
　そして、管理部２１０は、送信時刻と送信時間とを互いに対応付けて記憶部２９１に記憶する。具体的には、管理部２１０は、ＯＳから現在時刻を取得する。取得される現在時刻が送信時刻である。また、管理部２１０は、送信データのデータ量を通信速度で割る。これによって算出される時間が送信時間である。

　また、送信データが送信先によって中継された場合に送信先から送信される確認信号を受信する。

　一定時間の間に受信部２９２が確認信号を受信できなかった場合、管理部２１０は、送信データの送信先を不可装置として記憶部２９１に登録する。

　図６に基づいて、無線通信方法（送信）を説明した。
　無線通信方法（送信）において、無線通信装置２００は以下のように機能する。
　ステップＳ１４４において、送信部２９３は、第１送信データを送信先へ送信する。そして、第１送信データの送信先から確認信号が送信された場合、受信部２９２は、確認信号を受信する。
　ステップＳ１４２において、管理部２１０は、第２送信データを生成する。第２送信データは、第１送信データの次の送信データである。
　ステップＳ１４３において、選択部２３０は、第２送信データの送信先を選択する。第１送信データが送信された後に確認信号が受信されなかった場合、選択部２３０は、第１送信データの送信先とは別の送信先を選択する。
　ステップＳ１４４において、送信部２９３は、選択された送信先へ第２送信データを送信する。つまり、第１送信データが送信された後に確認信号が受信されなかった場合、送信部２９３は、第１送信データの送信先とは別の送信先へ第２送信データを送信する。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
　無線通信装置２００は、データ中継を制限することによって、許容時間内に送信データを送信できる。
　データ中継が制限された場合、無線通信装置２００は、中継データの送信元へ確認信号を送信する。そのため、中継データの送信元は、データ中継の制限を知ることができる。したがって、中継データの送信元は、データ中継が制限された無線通信装置２００を避けて、他の無線通信装置２００へ中継データを送信できる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
　管理部２１０は、送信部２９３を介して、経路制御情報を他の無線通信装置２００へ送信する。
　データ中継が制限されている場合、管理部２１０は、他の無線通信装置２００から送信された経路制御情報を破棄する。経路制御情報が破棄された場合の効果は、経路制御方式に依存する。一般的には、１回もしくは複数回にわたって経路制御情報が破棄された場合、経路制御情報の送信元において、経路制御情報の送信先を含んだ経路の情報が削除される。その結果、経路制御情報の送信元から、経路制御情報の送信先であった無線通信装置２００へデータが送信されなくなる。つまり、データ中継のための余剰量が無い無線通信装置２００にデータが送信されなくなる。

　実施の形態２．
　データ中継の制限の解除を通知する形態について、主に実施の形態１と異なる点を図７に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　無線ネットワークシステム１００の構成は、実施の形態１における構成（図１参照）と同じである。
　無線通信装置２００の構成は、実施の形態１における構成（図２参照）と同じである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図７に基づいて、無線通信方法（規制）を説明する。
　ステップＳ１１０からステップＳ１２４までの処理は、実施の形態１（図３参照）で説明した通りである。

　ステップＳ１２５において、送信部２９３は解除信号を送信する。つまり、データ中継の制限が解除された場合に、送信部２９３は解除信号を送信する。
　解除信号は、データ中継の制限の解除を知らせる無線信号である。
　解除信号は、無線到達範囲の中に存在する無線通信装置２００によって受信される。無線到達範囲は、無線信号が到達する範囲である。
　ステップＳ１２５の後、処理は終了する。

　なお、他の無線通信装置２００から送信された解除信号が到達した場合、受信部２９２は解除信号を受信する。解除信号の送信元は、記憶部２９１に不可装置として登録されている。

　受信部２９２が解除信号を受信した場合、管理部２１０は、解除信号の送信元を不可装置として示す登録情報を記憶部２９１から削除する。
　その結果、中継先の選択（図５のステップＳ１３３）において解除信号の送信元は中継先候補から除外されなくなり、送信先の選択（図６のステップＳ１４３）において解除信号の送信元は送信先候補から除外されなくなる。

＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
　データ中継の制限が解除された場合、無線通信装置２００は、他の無線通信装置２００へ解除信号を送信する。そのため、他の無線通信装置２００は、データ中継の制限が解除されたことを知ることができる。したがって、他の無線通信装置２００は、データ中継の制限が解除された無線通信装置２００を送信先候補に含めて、データの送信先として最適な無線通信装置２００を選択できる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
　解除信号が経路制御メッセージであってもよい。一般的な経路制御方式では、各無線通信装置が自らの存在を周辺の無線通信装置に知らせるために経路制御メッセージが用いられる。周辺の無線通信装置は、経路制御メッセージを受信した後、経路制御メッセージの送信元を送信先候補に加える。経路制御メッセージが解除信号として用いられることによって、新規の通信プロトコルを追加することなく、本実施の形態を適用することが可能になる。

　実施の形態３．
　中継することが可能なデータ量を通知する形態について、主に実施の形態１および実施の形態２と異なる点を図８および図９に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　無線ネットワークシステム１００の構成は、実施の形態１における構成（図１参照）と同じである。

　図８に基づいて、無線通信装置２００の構成を説明する。
　無線通信装置２００は、さらに、通知部２４０をソフトウェア要素として備える。
　無線通信プログラムは、さらに、通知部２４０としてコンピュータを機能させる。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図９に基づいて、無線通信方法（通知）を説明する。
　無線通信方法（通知）は、無線通信方法において、保証量を周囲の無線通信装置２００へ通知する手順である。
　無線通信方法（通知）は定期的に実行される。つまり、無線通信方法（通知）は繰り返し実行される。

　ステップＳ１５１において、規制部２２０は余剰量を算出する。算出の方法は、ステップＳ１１０（図３参照）における方法と同じである。

　ステップＳ１５２において、通知部２４０は、余剰量と１つ以上の送信先候補のそれぞれの候補量とのうちのいずれかを選択する。選択される余剰量または選択される候補量を通知量という。
　送信先候補は、送信データの送信先および中継データの中継先の候補となる無線通信装置２００である。
　候補量は、送信先候補を含んだ経路における余剰量である。

　具体的には、通知部２４０は通知量を以下のように選択する。
　各無線通信装置２００から保証信号が送信される。そして、受信部２９２は各無線通信装置２００の保証信号を受信し、記憶部２９１は各無線通信装置２００の保証量を記憶する。
　保証信号は、保証量を知らせる無線信号である。
　保証量は、保証信号の送信元を含んだ経路における余剰量である。

　まず、通知部２４０は、他の無線通信装置２００から１つ以上の送信先候補を選択する。例えば、通信経路の先頭が無線通信装置２００Ａであり、通信経路の終端が無線通信装置２００Ｉであるものとする。この場合、無線通信装置２００Ｂは、無線通信装置２００Ｉに近づく方向（下流側）に位置する無線通信装置２００Ｄと無線通信装置２００Ｅとのそれぞれを送信先候補として選択する。通信経路内での順番において、無線通信装置２００Ｄおよび無線通信装置２００Ｅは、無線通信装置２００Ｂの次の無線通信装置２００である。
　次に、通知部２４０は、各送信先候補の保証量を記憶部２９１から取得する。取得される保証量が候補量である。
　次に、通知部２４０は、各送信先候補の候補量の中から最大の候補量を選択する。
　そして、通知部２４０は、余剰量と最大の候補量とのうちの小さい方を選択する。余剰量と最大の候補量とのうちの小さい方が通知量である。

　ステップＳ１５３において、送信部２９３は通知信号を送信する。
　通知信号は、通知量を知らせる無線信号であり、他の無線通信装置２００において保証信号として受信される。
　通知量は、他の無線通信装置２００において保証量として扱われる。

　図５に基づいて、無線通信方法（中継）を説明する。
　無線通信方法（中継）の手順は、実施の形態１（図５参照）で説明した通りである。
　但し、ステップＳ１３３において、選択部２３０は、各送信先候補の候補量に基づいて、中継データの中継先を選択する。
　例えば、選択部２３０は、各送信先候補の候補量の中から最大の候補量を選択し、最大の候補量に対応する送信先候補を中継データの中継先に選択する。
　例えば、選択部２３０は、一般的な経路選択アルゴリズムに各送信先候補の余剰量に関する条件を加えて、中継データの中継先を選択する。

　図６に基づいて、無線通信方法（送信）を説明する。
　無線通信方法（送信）の手順は、実施の形態１（図６参照）で説明した通りである。
　但し、ステップＳ１４３において、選択部２３０は、各送信先候補の候補量に基づいて、送信先候補の中から、送信データの送信先を選択する。
　例えば、選択部２３０は、各送信先候補の候補量の中から最大の候補量を選択し、最大の候補量に対応する送信先候補を送信データの送信先に選択する。
　例えば、選択部２３０は、一般的な経路選択アルゴリズムに各送信先候補の余剰量に関する条件を加えて、送信データの送信先を選択する。

＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
　無線通信装置２００は、各送信先候補から余剰量を知ることができる。したがって、無線通信装置２００は、各送信先候補の余剰量に基づいて、最適な送信先を選択することができる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
　通知信号が経路制御メッセージであってもよい。通知信号がメトリック情報と共に送信されてもよい。メトリック情報は、経路の終端までの距離を示す情報であり、一般的な経路制御方式で用いられる。通知信号は、ある周期で繰り返し送信されてもよいし、余剰量に一定幅以上の変化が生じたときに送信されてもよい。

　実施の形態４．
　送信データのデータ量を調整する形態について、主に実施の形態１から実施の形態３と異なる点を図１０および図１１に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　無線ネットワークシステム１００の構成は、実施の形態１における構成（図１参照）と同じである。

　図１０に基づいて、無線通信装置２００の構成を説明する。
　無線通信装置２００は、さらに、調整部２５０をソフトウェア要素として備える。
　無線通信プログラムは、さらに、調整部２５０としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図１１に基づいて、無線通信方法（調整）を説明する。
　無線通信方法（調整）は、無線通信方法において、余剰量に応じて送信データのデータ量を調整する手順である。
　無線通信方法（調整）は定期的に実行される。つまり、無線通信方法（調整）は繰り返し実行される。

　ステップＳ１６１において、規制部２２０は余剰量を算出する。算出の方法は、ステップＳ１１０（図３参照）における方法と同じである。

　ステップＳ１６２において、調整部２５０は、余剰量に応じて送信量を調整する。送信量は、送信データのデータ量である。
　具体的には、調整部２５０は、余剰量に応じて送信周期を調整する。余剰量が大きいほど送信周期は短く、余剰量が小さいほど送信周期は長い。単位時間あたりの送信量は送信周期が長くなれば減り、送信周期が短くなれば増える。
　また、調整部２５０は、余剰量に応じて、計測の精度または計測の種類を調整してもよい。１回の送信あたりの送信量は計測の精度が下がれば減り、計測の精度が上がれば増える。１回の送信あたりの送信量は計測の種類（温度、湿度および電流など）が少なくなれば減り、計測の種類が多くなれば増える。

　図１１に基づいて、無線通信方法（調整）を説明した。
　無線通信方法（調整）において、調整部２５０は以下のように機能する。
　調整部２５０は、余剰量が減った場合に余剰量が減った後の送信データのデータ量を減らし、余剰量が増えた場合に余剰量が増えた後の送信データのデータ量を増やす。
　具体的には、調整部２５０は、送信周期を延ばして単位時間あたりの送信回数を減らすことによって、単位時間あたりの送信データのデータ量を減らす。また、調整部２５０は、送信周期を縮めて単位時間あたりの送信回数を増やすことによって、単位時間あたりの送信データのデータ量を増やす。

＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
　無線通信装置２００は、送信データのデータ量を余剰量に応じて調整する。そのため、無線通信装置２００は、他の無線通信装置２００から送信されたデータを中継することができる。したがって、他の無線通信装置２００は、送信データのデータ量を調整する無線通信装置２００へデータを送信することができる。

＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
　図１２に基づいて、無線通信装置２００のハードウェア構成を説明する。
　無線通信装置２００は処理回路９９０を備える。
　処理回路９９０は、管理部２１０と規制部２２０と選択部２３０と通知部２４０と調整部２５０とを実現するハードウェアである。
　処理回路９９０は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ９０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ９０１であってもよい。

　処理回路９９０が専用のハードウェアである場合、処理回路９９０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
　ＡＳＩＣはＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔの略称であり、ＦＰＧＡはＦｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙの略称である。
　無線通信装置２００は、処理回路９９０を代替する複数の処理回路を備えてもよい。複数の処理回路は、処理回路９９０の役割を分担する。

　無線通信装置２００において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。

　このように、処理回路９９０はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。

　実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。

　１００　無線ネットワークシステム、２００　無線通信装置、２１０　管理部、２２０　規制部、２３０　選択部、２４０　通知部、２５０　調整部、２９１　記憶部、２９２　受信部、２９３　送信部、２９４　計測部、９０１　プロセッサ、９０２　メモリ、９０３　補助記憶装置、９０４　通信インタフェース、９０５　センサ、９９０　処理回路。

Claims (12)

1. 　データ送信が許容される許容時間のうちの余り時間に対応するデータ量である余剰量に基づいて、データ中継を制限するか判定する規制部と、
   　中継データを送信元から受信する受信部と、
   　送信周期が経過する毎に送信データを送信先へ送信し、データ中継が制限される前に前記中継データが受信された場合に前記中継データを中継先へ送信する送信部と
   を備える無線通信装置。
2. 　前記送信部は、データ中継が制限された後に前記中継データが受信された場合に、前記中継データを送信しない
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. 　前記送信部は、前記中継データが送信される場合に、前記中継データの送信を知らせる確認信号を前記中継データの前記送信元へ送信する
   請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
4. 　前記受信部は、前記送信データが前記送信先によって中継される場合に前記送信先から送信される確認信号を受信し、
   　前記送信部は、前記送信先から確認信号が受信されなかった場合に、前記送信先とは別の送信先へ次の送信データを送信する
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
5. 　前記規制部は、前記送信データの送信のために使用される送信時間と、現在時刻より基準時間前の時刻から前記現在時刻までの間にデータ送信に使用された使用時間とを、前記許容時間から減らすことによって、前記余り時間を算出し、前記余り時間を用いて前記余剰量を算出する
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
6. 　前記規制部は、データ中継が制限された後に新たな余り時間を算出し、前記新たな余り時間を用いて新たな余剰量を算出し、前記新たな余剰量に基づいてデータ中継の制限を解除するか判定し、
   　前記送信部は、データ中継の制限が解除された後に前記中継データが受信された場合に、前記中継データを送信する
   請求項５に記載の無線通信装置。
7. 　前記送信部は、データ中継の制限が解除された場合に解除信号を送信する
   請求項６に記載の無線通信装置。
8. 　前記無線通信装置は、通知量を通知するための通知部を備え、
   　前記受信部は、１つ以上の送信先候補のそれぞれから、前記通知量に相当するデータ量である候補量を知らせる候補信号を受信し、
   　前記通知部は、前記余剰量と各送信先候補の候補量とのうちのいずれかを前記通知量として選択し、
   　前記送信部は、前記通知量を知らせる通知信号を送信する
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
9. 　前記無線通信装置は、各送信先候補の候補量に基づいて、前記１つ以上の送信先候補から前記送信先を選択する選択部を備える
   請求項８に記載の無線通信装置。
10. 　前記余剰量が減った場合に前記余剰量が減った後の送信データのデータ量を減らす調整部を備える
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線通信装置。
11. 　前記調整部は、前記送信周期を延ばして単位時間あたりの送信回数を減らすことによって、単位時間あたりの送信データのデータ量を減らす
    請求項１０に記載の無線通信装置。
12. 　データ送信が許容される許容時間のうちの余り時間に対応するデータ量である余剰量に基づいて、データ中継を制限するか判定する規制処理と、
    　中継データを送信元から受信する受信処理と、
    　送信周期が経過する毎に送信データを送信先へ送信し、データ中継が制限される前に前記中継データが受信された場合に前記中継データを中継先へ送信する送信処理と
    をコンピュータに実行させるための無線通信プログラム。

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