JP6000066B2 - Aggregation station, aggregation station communication method, node, node communication method - Google Patents
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Description
この発明は、ツリー構造のメッシュネットワーク(以下、マルチホップネットワーク)を形成する集約局の機能が停止する場合のネットワークの経路再構築に関するものである。 The present invention relates to a network path reconstruction when the function of an aggregation station forming a mesh network having a tree structure (hereinafter referred to as a multi-hop network) stops.
ノードを集約する集約局(以下、ゲートウェイ)を中心としたマルチホップネットワークにおいて、メンテナンスなどでゲートウェイの機能が停止する場合、すみやかに配下のノードを他のゲートウェイに切り替えてノードとサーバの通信を継続可能にする必要がある。 In a multi-hop network centering on an aggregation station (hereinafter referred to as a gateway) that aggregates nodes, if the gateway function stops due to maintenance, etc., the subordinate node is immediately switched to another gateway and communication between the node and server continues. It needs to be possible.
ゲートウェイの切り替えを行う技術として特許文献1がある。特許文献1では、定期的にゲートウェイ間でコスト情報(どのゲートウェイとの通信が通信環境によいかの定量的な値)を交換し、コストが低いゲートウェイに切り替える技術が開示されている。
As a technique for switching the gateway, there is
特許文献1によれば、定期的にゲートウェイ間でコスト情報の交換を行い、通信環境の良いゲートウェイを選択することで安定したネットワークを提供する技術が開示されている。しかし、ゲートウェイのメンテナンス等により、ゲートウェイの機能が停止する場合について考慮されておらず、ゲートウェイの機能が停止した場合には、機能停止したゲートウェイの配下のノードが他のゲートウェイとの経路を再構築する必要があり、その間、ノードとサーバとの通信が途絶えるという課題が生じる。この発明は簡易な構成で自己に属しているノードを少ないトラヒックでかつ速やかに他のゲートウェイに切り替え可能とすることを目的とする。
According to
この発明は、配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局であって、自己の機能が停止する機能停止期限から一定期間前である停止準備時を経過したか否かを判定する判定部、判定部で停止準備時を経過したと判定された場合には、配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、を備えたことを集約局に関するものである。 The present invention is an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with a subordinate node, and determines whether or not a stop preparation time, which is a certain period before the function stop deadline at which its function stops, has passed. When the determination unit determines that the stop preparation time has elapsed, a transmission unit that transmits to the subordinate node a notification to leave the wireless mesh network formed by itself is provided. It is related to the aggregation station.
また、この発明は、配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局であって、自己を管理するサーバから自己の機能を停止すべきとの停止通知を受信する受信部、受信部で受信した停止通知に基づいて、配下のノードに対して自己が形成する無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、を備えた集約局に関するものである。 In addition, the present invention is an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with a subordinate node, a receiving unit that receives a stop notification that its function should be stopped from a server that manages the node, and a receiving unit This relates to an aggregation station comprising a transmission means for transmitting a notification of leaving from a wireless mesh network formed by itself to a subordinate node based on the stop notification received in step (1).
また、この発明は、配下のノードとツリー状の無線メッシュネットワークを形成する集約局であって、自己を管理するサーバとの通信状態から一定期間通信していないことを検知する通信状態検知部、通信状態検知部での検知に基づいて前記サーバと一定期間通信していない場合には、配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、を備えた集約局に関するものである。 The present invention is an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with a subordinate node, and a communication state detection unit that detects that communication is not performed for a certain period from a communication state with a server that manages itself, Transmitting means for transmitting, to the subordinate node, a notice of withdrawal indicating that it should leave the wireless mesh network when it has not communicated with the server for a certain period of time based on detection by a communication state detection unit , Related to an aggregation station.
また、この発明は、集約局の配下にあり前記集約局とともにツリー状の無線メッシュネットワークを形成するノードであって、集約局から前記無線メッシュネットワークを離脱すべき旨の離脱通知を受信する受信部、受信部で受信した離脱通知を他のノードに転送するとともに他の集約局を探索するための経路探索要求をブロードキャストにより送信する送信部、を備えたノードに関するものである。 In addition, the present invention is a node that is under the control of an aggregation station and forms a tree-shaped wireless mesh network together with the aggregation station, and that receives a disconnection notification that the wireless mesh network should be disconnected from the aggregation station The present invention relates to a node including a transmission unit that forwards a leave notification received by a reception unit to another node and transmits a route search request for searching for another aggregation station by broadcast.
この発明は、ゲートウェイが停止準備時を経過したと判定された場合には、配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段をゲートウェイが有するために、ノードとサーバとの通信が途絶える可能性を低減させることが可能となる。 In the present invention, when it is determined that the gateway has been prepared for stoppage, the gateway has a transmission means for transmitting a disconnection notification to the effect that the gateway should be disconnected from the wireless mesh network formed by itself. Therefore, the possibility that communication between the node and the server is interrupted can be reduced.
この発明は、停止通知に基づいて、前記配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段をゲートウェイが有するため、ノードとサーバとの通信が途絶える可能性を低減させることが可能となる。 In this invention, since the gateway has a transmission means for transmitting a notification of leaving from the wireless mesh network formed by itself to the subordinate node based on the stop notification, the communication between the node and the server It is possible to reduce the possibility of interruption.
この発明は、サーバと一定期間通信していない場合には、前記配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段をゲートウェイが有するために、ノードとサーバとの通信が途絶える可能性を低減させることが可能となる。 In the present invention, when the gateway does not communicate with the server for a certain period of time, the gateway has a transmission means for transmitting to the subordinate node that it should leave the wireless mesh network formed by itself. The possibility that communication between the node and the server is interrupted can be reduced.
この発明は、受信した離脱通知に基づいて、離脱通知を転送するとともに他の集約局を探索するための経路探索要求をブロードキャストにより送信する送信部をノードが有するために、ノードとサーバとの通信が途絶える可能性を低減させることが可能となる。 In the present invention, since a node has a transmission unit that forwards a leave notification and transmits a route search request for searching for another aggregation station based on the received leave notification, the node communicates with the server. It is possible to reduce the possibility of interruption.
実施の形態1.
図1は本実施の形態におけるマルチホップネットワーク全体の構成図である。マルチホップワークは、サーバ100、集約局200及び201、ノード300乃至308から構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of the entire multi-hop network in the present embodiment. The multi-hop work includes a
サーバ100は、ネットワークの経路や状態を管理し、配下にあるゲートウェイ200、ゲートウェイ201を介して各ノードと通信することができる。サーバ100は、配下にあるゲートウェイ200、ゲートウェイ201のメンテナンス期限をデータベース(図示せず)で管理し、ゲートウェイ200、ゲートウェイ201が設置された初回またはメンテナンス期限に変更があった場合にメンテナンス期限を変更があったゲートウェイ200、ゲートウェイ201に通知する。また、メンテナンス期限から一定期間前である停止準備時になった場合に該当するゲートウェイ200、ゲートウェイ201に対してメンテナンス通知を送信する。また、オペレータからの操作によりゲートウェイに対してメンテナンス通知を送信する場合もある。なお、ここではサーバ100が管理する期限としてメンテナンス期限として説明するが、これに限られずゲートウェイ200、ゲートウェイ201の機能が停止する期限であるゲートウェイの機能停止期限であればよい。
The
ゲートウェイ200は、光回線や携帯回線などのIP網となる広域ネットワークを介して上位回線であるサーバ100と通信可能である。また、ゲートウェイ200は配下にある各ノード300と無線通信可能である。ゲートウェイ200が配下にあるノードと直接無線通信できない場合には、中継ノードを介して間接的に無線通信を行う。各ゲートウェイは互いに干渉を回避するために別チャネルを利用することが可能である。各ゲートウェイはメンテナンス期限を保持しており、メンテナンス期限になると機能が停止する。また、メンテナンス期限より前にサーバ100からメンテナンス通知を受けた場合には、所定の動作後に機能を停止する。また、各ゲートウェイは、メンテナンス期限より一定期間前である停止準備時を経過した場合、あるいは、サーバからメンテナンス通知を受信した場合には、配下にあるノードに対して自己が形成する無線マルチホップネットワークを離脱する指示が付与された離脱通知を送信する。ゲートウェイの構成については後述する。
The
ノード300乃至308は無線通信機能及び計量機能を有するノードである。ノード300乃至308はマルチホップでゲートウェイ200と無線通信が可能な通信装置である。各ノードは、直接ゲートウェイ200と無線通信できない場合、ゲートウェイ200間にあるノードを中継としてゲートウェイ200と無線通信する。例えば、ノード304がゲートウェイ200と無線通信する場合、ノード304は、ノード303を中継してゲートウェイ200と無線通信を行う。
ここでは、ノード300の計量機能として、使用した電力を積算し計量する電力量計として説明するが、この発明はこれに限られるものではない。電力量計の他に、使用したガスを積算計量するガスメーター、使用した水道量を積算計量する水道量計などがある。また、計量機能を有さずに中継ノードとしての役割のみを果たす場合もある。ノードの構成については後述する。
Here, the measurement function of the
図2及び図3は、ゲートウェイ200がサーバ100との通信の死活監視を行い、サーバ100と通信できていないと判断した場合のネットワーク全体の構成図である。図2は、ゲートウェイ200はサーバ100と通信できていないと判断し、配下のノードに対して、このマルチホップネットワークから離脱させるためにブロードキャストまたはユニキャストで離脱通知を送信することを示している。ここで離脱通知とは、ノードに対して発信したゲートウェイ200が形成するマルチホップネットワークから離脱を指示するものである。ここでは、離脱通知を送信する場合として、ゲートウェイ200がサーバ100と通信していないと判断した場合として説明するがこれに限られない。他にも例えば、ゲートウェイ200のメンテナンスが必要となり、オペレータがサーバ100を操作してサーバ100からゲートウェイ200に対してメンテナンス通知を送信する場合などがある。なお、ここではサーバ100からゲートウェイ200に対するゲートウェイ200の機能を停止する通知をメンテナンス通知として説明するが、この発明はこれに限られるものではなく、ゲートウェイの機能を停止する通知である停止通知であればよい。
2 and 3 are configuration diagrams of the entire network when the
離脱通知を受信した各ノードは周辺に存在する周辺ノードに離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで転送する。また、離脱通知を受信した各ノードは、その後、離脱状態に遷移する。離脱状態とは、ノードがゲートウェイ200までの経路を削除し離脱通知の発信もとであるゲートウェイ200が形成するマルチホップネットワークから離脱し、他のゲートウェイとの経路を構築する状態をいう。
Each node that has received the leave notification forwards the leave notification to peripheral nodes existing in the vicinity by broadcast or unicast. In addition, each node that has received the leave notification subsequently transitions to the leave state. The leaving state refers to a state in which a node deletes a route to the
図3は、各ノードが離脱通知を受信して離脱状態になった場合のシステム全体の構成図である。離脱通知を受信したノード300乃至308は離脱状態となり、ゲートウェイ200との経路を削除し別ゲートウェイ(例えばゲートウェイ201)を探索すべく経路探索要求をブロードキャストで送信する。ここでは、ノード300乃至308がゲートウェイ201を発見し、経路を構築する場合について説明する。ゲートウェイ201に近いノード306がゲートウェイ200を探索することができ、ゲートウェイ201とノード306において経路を構築する。次に、ノード307、ノード308がゲートウェイ201と経路を構築したノード306の存在を把握し、ノード306を中継としてゲートウェイ201までの経路を構築することができる。次に、ノード305がノード307、ノード306を中継とするゲートウェイ201までの経路を構築する。まだ経路を構築していないノード300乃至304も順次、中継ノードを介したゲートウェイ201との経路を探索しその経路を構築する。
FIG. 3 is a configuration diagram of the entire system when each node receives a leave notification and enters a leave state. The
図4は、図1乃至図3に示したゲートウェイ200の機能構成を示すブロック図である。ゲートウェイ200は、送受信部211、制御部212、不揮発メモリ213及びクロック214を備える。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
送受信部211は、光回線や携帯回線などのIP網となる広域ネットワークを介して上位回線であるサーバ100と通信する。また、ゲートウェイ200は配下にある各ノードと無線通信する。送受信部211は、ノードから定期的に送信されてくる検針データを受信しサーバ100へ送信し、サーバ100からの様々な制御要求をノードに送信する。またサーバからの停止通知を受信し制御部の指示に従い配下のノードに対して離脱通知を送信する。
The transmission /
制御部212は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory:図示せず)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory:図示せず)等から構成される。制御部212は、アプリ制御部215、時刻管理部216、経路制御部217、撤去管理部218、通信状態検知部219、離脱判断部220を備える。
The
アプリ制御部215は、制御プログラムを実行することによりゲートウェイ200の各部の動作を制御する。時刻管理部216は現在の時刻を管理する。通信検知部219はサーバ100との通信状態を検知し通信がない状態が一定期間続く場合には送受信部211に対して離脱通知を配下のノードに対して送信するように指示する。撤去管理部218は自己がメンテナンス等のために撤去されるメンテナンス期限を管理する。経路制御部217は、自己とノードとの経路情報を管理する。離脱判定部220は、撤去管理部218が管理しているメンテナンス期限の一定期間前の停止準備時を経過しているか否かを判定し、経過していれば送受信部211に対して離脱通知を配下のノードに送信させる。また、サーバ100からゲートウェイ200の機能を停止すべきとのメンテナンス通知を受信した場合には送受信部211に対して離脱通知を配下のノードに送信させる。
The
図5は、図1に示したノードの機能構成を示すブロック図である。ノードは、送受信部311、制御部312、メモリ313及びクロック314を備えている。また、ノードは、当該ノードが配置される電力需要家における電力量計400と接続する。ここでは電力量計400はノードの外付けとして説明するがノード内に電力量計400を備えてもよい。
FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of the node shown in FIG. The node includes a transmission /
送受信部311は、ゲートウェイ200や他のノードと無線でデータ通信を行う。また、送受信部311は、他のノードから定期的に送信されてくる電力量計400の検針データと自身の検針データとのサーバ100への送信、サーバ100からのノード及び電力量計400への様々な制御要求の送受信を行う。ノード自身から発するHELLOメッセージ、TCメッセージや経路探索要求(ルートリクエスト)、経路探索応答等のネットワークの維持や経路を構築する制御メッセージを発信し、ゲートウェイ200や他ノードから受信したこれらのメッセージを転送もしくは応答をする。また、離脱通知を受信して他のノードに転送する機能も有する。
The transmission /
制御部312は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory:図示せず)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory:図示せず)等から構成され、CPUが制御プログラムを実行することによりノードの各部の動作を制御する。制御部312は、アプリ制御部315、時刻管理部316、経路制御部317、撤去管理部318を備える。
The
アプリ制御部315は、電力量計400の検針データを定期的に読み取る処理を制御する。時刻管理部316は現在の時刻を管理する。経路制御部317は、自己と他のノードとの間の接続情報を管理し、また、他のノードが発信する経路情報を受信し、メモリに各ノードの識別情報に関連付けて記憶する。
The
図6は、ゲートウェイ200がサーバ100との通信の異常を検出した場合のネットワーク全体のシーケンスである。ゲートウェイ200とサーバ100間の通信の異常とは、ゲートウェイ200がサーバ100と死活監視の通信を行い一定期間通信できなかった場合がある。なお、ここではゲートウェイ200がサーバ100との通信の異常を検出した場合について説明するが、ゲートウェイ200がサーバ100からメンテナンス通知を受信した場合も同様の動作を行う。
FIG. 6 is a sequence of the entire network when the
ゲートウェイ200はサーバ100と死活監視のために定期的に通信し、一定期間応答がないなどの異常を検知した場合、上位回線の異常を検知したとして離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで送信する。ゲートウェイ200は離脱通知を送信することにより自身のネットワークに存在するノードを他のゲートウェイに切り替えさせることができる。
The
離脱通知を受信したノード303は離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで転送するとともに自身は離脱状態となる。離脱状態となったノードは通信できるゲートウェイを探索するため、システムとして使用できる全チャネルで経路探索要求を発信する。ここで、システムとして使用できる全チャネルに対して経路探索要求を発信するのは、各ゲートウェイが異なるチャネルを利用している場合に、各ゲートウェイをひろく探索するためである。ノード303からの離脱通知を受信したノード304、ノード305も同様の動作を行う。
The
ゲートウェイ200が形成したネットワークを離脱した各ノードは経路探索要求をブロードキャストで送信する。ここではノード303は経路探索要求をブロードキャストで発信し、ゲートウェイ201から経路探索応答を受信することでノード303とゲートウェイ201間の経路を構築することが可能となる。順次ノード304、ノード305も同様に経路を構築する。
Each node leaving the network formed by the
以上の動作により、ゲートウェイ200がサーバ100との通信の異常を検出してゲートウェイ200が離脱通知を発した場合、ゲートウェイ200がサーバ100からメンテナンス通知を受け配下のノードに対して離脱通知を発した場合には、簡易な構成で自己に属しているノードを少ないトラヒックでかつ速やかに他のゲートウェイ201に切り替えることが可能となる。
Through the above operation, when the
図7は、本実施の形態で使用するコマンドである。メンテナンス通知とは、サーバ100が該当するゲートウェイ200、ゲートウェイ201に対してメンテナンスが発生することの通知をいう。このメンテナンス通知を受信したゲートウェイ200、ゲートウェイ201は配下のノードに対して離脱通知を送信する。メンテナンス通知のヘッダは01として説明する。メンテナンス期限通知とは、サーバ100が該当するゲートウェイ200、ゲートウェイ201に対してするメンテナンス予定の時刻の通知いう。ゲートウェイ200、ゲートウェイ201は受信したメンテナンス期限から一定時間前に離脱通知を発信する。メンテナンス期限通知のヘッダは02として説明する。離脱通知とは、ゲートウェイ200が該当ノードに対して、ゲートウェイ200が所属するネットワークからの離脱を指示するものである。この離脱通知を受信したノードは発信元のゲートウェイ200が形成するネットワークから離脱する。離脱通知のヘッダは03として説明する。
FIG. 7 shows commands used in the present embodiment. The maintenance notification is a notification that maintenance will occur for the
図8は、サーバ100、ゲートウェイ200、ゲートウェイ201が管理する管理情報を示す。ゲートウェイ200、ゲートウェイ201は少なくとも現在時刻とメンテナンス期限を管理する。メンテナンス期限は、ゲートウェイ200、ゲートウェイ201の前回のメンテナンス時に設定される場合、サーバ100からのメンテナンス期限通知に基づいて設定される場合がある。サーバ100は各ゲートウェイ200、ゲートウェイ201のID情報とそのゲートウェイIDに対応したメンテナンス期限を管理する。
FIG. 8 shows management information managed by the
図9は、ゲートウェイ200のメンテナンス時のフロー図である。ステップ1でサーバ100からメンテナンス期限通知を受信したか判定をする。ステップ1で、メンテナンス期限通知を受信している場合には、ステップ2においてメンテナンス期限を更新する。
FIG. 9 is a flowchart at the time of maintenance of the
ステップ1で、メンテナンス期限通知を受信していない場合またはステップ2でメンテナンス期限を更新した場合、ステップ3において、サーバ100よりメンテナンス通知があるか判断する。ステップ3において、メンテナンス通知がある場合には、ステップ4において、離脱通知を配下のノードに送信し処理終了となる。
If the maintenance deadline notification is not received in
一方、ステップ3でメンテナンス通知がない場合には、ステップ5において、メンテナンス期限の有無を判断する。なおメンテナンス期限は予めゲートウェイ200に設定されている場合、サーバ100よりメンテナンス期限通知に基づいてゲートウェイ200に設定される場合がある。
On the other hand, if there is no maintenance notification in
ステップ5において、メンテナンス期限がある場合、ステップ6においてメンテナンス期限と現在時刻を比較し、現在時刻がメンテナンス期限の一定時間以内か否か判断する。すなわち、停止準備時を経過しているか否かを判断する。一定時間以内である場合、離脱通知を配下のノードに送信し処理終了となる。一方、現在時刻がメンテナンス期限の一定時間以内でなければステップ1に戻る。
If there is a maintenance deadline in
図10は、サーバ100でメンテナンス通知を発信する際のフロー図である。ステップ1において、サーバ100のデータベースで管理する現在時刻とメンテナンス期限の比較を行う。ステップ1において、現在時刻とメンテナンス期限の差が一定時間以内であれば、ステップ2においてメンテナンス通知を該当ゲートウェイ200に送信する。
FIG. 10 is a flowchart when the
ステップ1において一定時間内でない場合、ステップ3においてメンテナンス解除の通知を該当ゲートウェイ200に送信する。ステップ1乃至ステップ3をサーバ100が管理する全ゲートウェイ(ここではゲートウェイ200、ゲートウェイ201)に対して実施する。この動作によりメンテナンス期限が近いゲートウェイ(ここではゲートウェイ200)に対してメンテナンス通知を自動的に送信することが可能となる。
If it is not within the predetermined time in
次に、ステップ4において、サーバ100におけるオペレータの強制操作の有無の判定をする。ステップ4で強制操作があれば、ステップ5においてメンテナンス通知を該当ゲートウェイ200、ゲートウェイ201に送信する。ステップ4においてオペレータの強制操作がない場合、ステップ5においてメンテナンス通知を該当ゲートウェイ200、ゲートウェイ201に送信した場合、処理は終了する。
Next, in step 4, it is determined whether or not the operator has forcibly operated the
図11は、サーバ100でメンテナンス期限通知を発信する際のフロー図である。ステップ1において、サーバ100内のデータベースで管理するメンテナンス期限の変更の有無を判断する。なお、メンテナンス期限の変更とは、メンテナンス期限が変更になった場合、当初メンテナンス期限がなかったのにメンテナンス期限が発生した場合、当初メンテナンス期限がなかったのにメンテナンス期限が消去された場合がある。ステップ1で変更がある場合には、ステップ2において、サーバ100内のデータベースで管理するメンテナンス期限の有無を判断する。一方、ステップ1において変更がない場合には処理は終了する。
FIG. 11 is a flowchart when the
ステップ2においてメンテナンス期限を有する場合、ステップ3においてメンテナンス期限通知を該当ゲートウェイ200に送信する。一方、メンテナンス期限を有しない場合、ステップ4においてメンテナンス期限が消去されたことを該当ゲートウェイ200に送信する。この動作は、サーバが管理する全ゲートウェイ(ここではゲートウェイ200、ゲートウェイ201)に対して実施する。このように動作することで、変更後のメンテナンス期限をゲートウェイ200、ゲートウェイ201に対して送信することが可能となる。
If there is a maintenance deadline in
以上の動作により、ゲートウェイ200で停止予告時を経過したと判断した場合、ゲートウェイ200がサーバ100から停止指示を受信した場合、または、ゲートウェイ200がサーバ100と一定期間通信できない場合、少ないトラヒックでかつ速やかにゲートウェイ配下のノードを他のゲートウェイ201に切り替え可能となる。
With the above operation, when it is determined that the
実施の形態2.
この実施の形態では、実施の形態1と異なる部分についてのみ説明する。図12は、ゲートウェイ200がメンテナンスにより機能が停止する場合に、ゲートウェイ200がチャネル情報を含めた離脱通知を送信する場合のシーケンスである。
In this embodiment, only the parts different from the first embodiment will be described. FIG. 12 is a sequence in the case where the
ゲートウェイ200は、サーバ100よりメンテナンス通知を受信しその機能を停止する場合、マルチホップネットワークを維持できないメンテナンス予定状態となる。このためゲートウェイ200は自身のネットワークに存在するノードを他のゲートウェイ201に切り替えさせないとノードとサーバ100は通信できなくなる。このためゲートウェイ200は離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで送信する。このとき離脱通知には、ゲートウェイ200の周辺のゲートウェイ(例えば、ゲートウェイ201)が利用しているチャネルのチャネル情報を含める。
When the
離脱通知を受信したノード303は離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで転送するとともに離脱状態となる。離脱状態となったノードは周辺に使用できるゲートウェイが存在しないか経路探索を行う。この際、離脱通知に含まれたゲートウェイ200の周辺のゲートウェイが利用しているチャネルを使用して経路探索を行う。
The
離脱したノード303はゲートウェイ200の周辺のゲートウェイが利用しているチャネルで経路探索を要求し、ゲートウェイ200と異なるゲートウェイであるゲートウェイ201からの応答を受信することで経路を構築する。同様にノード304、305はノード303を中継したゲートウェイ201までの経路を構築する。
The
以上の動作によりゲートウェイ200がメンテナンスなどでゲートウェイとしての機能が停止する場合、ノードとゲートウェイ201が疎通確認などの情報交換をすることなく、別ゲートウェイが利用しているチャネルを利用して、別ゲートウェイ201への切り替えが可能となる。また、ゲートウェイ200がゲートウェイとしての機能が停止する場合、ノードがゲートウェイ200の異常を認識するまでの時間を短縮し、速やかに別ゲートウェイへの切り替えが可能となる。
When the
実施の形態3
この実施の形態では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。図13は、ゲートウェイ200がメンテナンスにより機能停止する際に、周辺のゲートウェイ情報を含む離脱通知を送信する際のネットワーク全体のシーケンスである。
In this embodiment, only different portions from the above embodiment will be described. FIG. 13 is a sequence of the entire network when the
ゲートウェイ200は、サーバ100よりメンテナンス通知を受信しゲートウェイとしての機能を停止する場合、メンテナンス予定状態となり、マルチホップネットワークを維持できない状態となる。このメンテナンス予定状態でゲートウェイ200は自身のネットワークに存在するノードを他のゲートウェイ(ここではゲートウェイ201)に切り替えないとノードとサーバ100は通信できない。このため、ゲートウェイ200は離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで送信する。このとき離脱通知には、サーバ100から送信されたメンテナンス通知に含まれている周辺のゲートウェイ(例えば、ゲートウェイ201)のID情報を付加する。なお、サーバ100は、自己が管理するゲートウェイの地理的な位置を記憶しておりメンテナンスが必要なゲートウェイ200の周辺のゲートウェイ201のID情報を把握することができる。
When the
離脱通知を受信したノード303は離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで転送するとともに離脱状態となる。離脱状態となったノード303は周辺のゲートウェイを探索するために、システムとして使用する全チャネルで経路探索をする。
The
離脱したノード303はゲートウェイへの経路探索を要求し、周辺のゲートウェイのID情報をもとに指定ゲートウェイであるゲートウェイ201からの経路探索の応答を受信することでノード303からゲートウェイ201までの経路を構築することができる。同様にノード304、ノード305はノード303を中継したゲートウェイ201までの経路を構築する。
The
以上の動作によりゲートウェイが故障、メンテナンスなどで使用できなくなった場合、ノードとゲートウェイ201が疎通確認などの情報交換をすることなく、別ゲートウェイ201への切替が可能となる。また、ノードがゲートウェイ200の異常を認識するまでの時間を短縮し、速やかに別ゲートウェイ201への切り替えが可能となる。
When the gateway becomes unavailable due to failure or maintenance due to the above operation, the node and the
実施の形態4
この実施の形態では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。この実施の形態では、上記の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。図14は、ゲートウェイ200がメンテナンスによる機能を停止する場合のシステム全体の構成図を示したものである。ゲートウェイ200は、自身がマルチホップネットワークを維持できないと判断し配下のノードを離脱させる。マルチホップネットワークを維持できないと判断する場合とは例えば、メンテナンス期限が迫っている場合がある。
Embodiment 4
In this embodiment, only different portions from the above embodiment will be described. In this embodiment, only different portions from the above embodiment will be described. FIG. 14 shows a configuration diagram of the entire system when the
本実施の形態は、同時に全ての配下のノードに対して離脱通知を送信するとトラヒックの負荷が瞬時的に大きくなるため、予め決めたグループ毎に離脱通知を順次送信させるものである。ここでは、ノード300、ノード301及びノード302を第1のグループ、ノード303、ノード304、ノード305を第2のグループ、ノード306、ノード307及びノード308を第3のグループとし、切り替え先のゲートウェイ(ここでは、ゲートウェイ201)にグループ3、グループ2、グループ1の順に近いとして説明する。
In the present embodiment, if a leave notification is transmitted to all subordinate nodes at the same time, the traffic load increases instantaneously. Therefore, the leave notification is sequentially transmitted for each predetermined group. Here, the
ゲートウェイ200は各グループの最上位のノードであって、切り替え先のゲートウェイ201に近いノードであるノード306、ノード303、ノード300の順にユニキャストで離脱通知を送信する。このときノード306、ノード303、ノード300の順に離脱通知を送信するのは、グループ3、グループ2、グループ1の順にゲートウェイ201までの経路を構築させるためである。
The
離脱通知を受信したノードは、ゲートウェイ200が使用できなくなると判断し、離脱通知を受信した順にゲートウェイ200が構成するマルチホップネットワークから離脱し自身の下流のノードに対して離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで送信する。
The node that has received the leave notification determines that the
離脱通知を受信したノードは経路上、自身の上位のノードからの離脱通知のみ有効とする。例えば、ノード301はノード300からの離脱通知は有効とするがノード303、ノード306からの離脱通知は無効とする。
The node that has received the leave notification is valid only for the leave notification from its own upper node on the route. For example, the
このように動作することで、ゲートウェイ200の配下にあったノードが行う別ゲートウェイ201との経路の再構築を平準化したトラヒックで行うことができる。
By operating in this way, it is possible to reconstruct a route with another
実施の形態5
この実施の形態では、上記の実施の形態と異なる部分について図14を用いて説明する。ゲートウェイ200は、自身がマルチホップネットワークを維持できないと判断し、配下のノードを離脱させる。このとき、ノードを同時に離脱させるとトラヒックの負荷となるためグループ毎に離脱をさせる。本実施の形態では、ノード300、ノード301及びノード302を第1のグループ、ノード303、ノード304及びノード305を第2のグループ、ノード306、ノード307及びノード308を第3のグループとして説明する。
In this embodiment, parts different from the above embodiment will be described with reference to FIG. The
ゲートウェイ200は各グループの最上位のノード300、ノード303、ノード306にユニキャストの離脱通知を送信する。このとき離脱通知には、離脱する時刻が指定されており、その時刻は第1グループ、第2グループ、第3グループで異なる。また、指定時刻は、切り替え先となるゲートウェイ201に近い順に早くする。すなわち、第3グループ、第2グループ、第1グループの順で離脱する時刻が指定されている。
The
離脱通知を受信したノードは、ゲートウェイ200が使用できなくなると判断し、離脱通知で指定された時刻にゲートウェイ200が形成するマルチホップネットワークから離脱する。また離脱通知を受信した上位ノードは自身の下流のノードに対して離脱通知をブロードキャストまたはユニキャストで送信する。
The node that has received the leave notification determines that the
離脱通知を受信したノードは自身の上位経路からの離脱通知のみ有効とする。例えば、ノード301はノード300からの離脱通知は有効とするが、ノード303、ノード306からの離脱通知は無効とする。このように動作することでグループ毎に指定された異なる時刻にゲートウェイ200が形成するマルチホップネットワークから離脱し、別ゲートウェイ201との経路を構築する。この場合、順次別ゲートウェイ201に近いノードより順次経路が構築されていく。これにより、ゲートウェイ200の配下にあったノードが行う別ゲートウェイ201との経路の再構築を平準化したトラヒックで行うことができる。
A node that has received a leave notification is valid only from its own upper route. For example, the
また、離脱通知をブロードキャストで送信した場合、到達保証がないため、確実な配信をする場合、ユニキャストで到達確認する。ここで、全ノードに到達確認すると、最初からユニキャスト配信をした場合と同様のトラヒックの増加になるため、最下流のノードにのみ到達確認をする。本実施の形態ではノード301、ノード302、ノード304、ノード305、ノード307、ノード308が該当し途中経路のノードは到達確認を省略する。
In addition, when a departure notification is transmitted by broadcast, since there is no guarantee of arrival, when reliable delivery is performed, arrival confirmation is performed by unicast. Here, when arrival confirmation is made for all nodes, traffic increases in the same way as when unicast distribution is performed from the beginning, so arrival confirmation is made only for the most downstream node. In this embodiment, the
以上の動作により、最下流のノードに送信が届いていれば、途中経路のノードは送信が届いているため確認を省略する。以上の動作により、少ないトラヒック量で、離脱通知の確実な配信が可能となる。 With the above operation, if the transmission has arrived at the most downstream node, the node on the midway route has received the transmission, so the confirmation is omitted. With the above operation, it is possible to reliably deliver the leave notification with a small amount of traffic.
100:サーバ、200、201:ゲートウェイ、300乃至308:ノード、211:送受信部、212:制御部(CPU)、213:不揮発メモリ、214:クロック、215:アプリ制御部、216:時刻管理部、217:経路制御部、218:撤去管理部、219:通信状態検知部、220:離脱判定部、311:送受信部、312:制御部(CPU)、313:不揮発メモリ、314:クロック、315:アプリ制御部、316:時刻管理部、317:経路制御部、318:撤去管理部、400:電力量計 100: Server, 200, 201: Gateway, 300 to 308: Node, 211: Transmission / reception unit, 212: Control unit (CPU), 213: Non-volatile memory, 214: Clock, 215: Application control unit, 216: Time management unit, 217: Route control unit, 218: Removal management unit, 219: Communication state detection unit, 220: Departure determination unit, 311: Transmission / reception unit, 312: Control unit (CPU), 313: Non-volatile memory, 314: Clock, 315: Application Control unit, 316: Time management unit, 317: Path control unit, 318: Removal management unit, 400: Electricity meter
Claims (16)
自己の機能が停止する機能停止期限から一定期間前である停止準備時を経過したか否かを
判定する判定部、
該判定部で停止準備時を経過したと判定された場合には、前記配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、
を備えたことを特徴とする集約局。 An aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with subordinate nodes,
A determination unit that determines whether or not a stop preparation time that is a certain period before the function stop deadline at which the own function stops,
When it is determined by the determination unit that the stop preparation time has elapsed, a transmission unit that transmits a disconnection notification to the effect that the node should be disconnected from the wireless mesh network;
An aggregation station characterized by comprising
自己を管理するサーバから自己の機能を停止すべきとの停止通知を受信する受信部、
該受信部で受信した停止通知に基づいて、前記配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、
を備え、
前記離脱通知は、前記配下のノードがグループ分けされたグループ毎に異なる離脱すべき時刻が付与されたことを特徴とする集約局。 An aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with subordinate nodes,
A receiving unit that receives a stop notification from the server that manages the self that the self-function should be stopped;
Based on the stop notification received by the receiving unit, a transmission means for transmitting a disconnection notification to the effect that the subordinate node should leave the wireless mesh network;
Equipped with a,
The aggregation station , wherein the leaving notification is given a different time to leave for each group into which the subordinate nodes are grouped .
自己を管理するサーバとの通信状態から一定期間通信していないことを検知する検知部、
該検知部で前記サーバと一定期間通信していないことが検知された場合には、前記配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信手段、
を備え、
前記離脱通知は、前記配下のノードがグループ分けされたグループ毎に異なる離脱すべき時刻が付与されたことを特徴とする集約局。 An aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with subordinate nodes,
A detection unit that detects that communication has not been performed for a certain period of time from the communication state with the server that manages itself,
A transmission means for transmitting, when the detection unit detects that it has not communicated with the server for a certain period of time, to the subordinate node to leave the wireless mesh network;
Equipped with a,
The aggregation station , wherein the leaving notification is given a different time to leave for each group into which the subordinate nodes are grouped .
前記集約局からおよび他のノードから前記無線メッシュネットワークを離脱すべき旨の離脱通知を受信する受信部、
該受信部で受信した離脱通知を他のノードに転送するとともに前記集約局以外の他の集約局を探索するための経路探索要求をブロードキャストにより送信する送信部、
を備えたことを特徴とするノード。 A node that is under the control of an aggregation station and forms a tree-like wireless mesh network with the aggregation station,
A receiving unit that receives a leaving notification indicating that the wireless mesh network should leave from the aggregation station and from another node ;
A transmission unit that transmits a route search request for searching for an aggregation station other than the aggregation station by transferring the leave notification received by the reception unit to another node;
A node characterized by comprising:
自己の機能が停止する機能停止期限から一定期間前である停止準備時を経過したか否かを判定する判定ステップ、
該判定ステップで停止準備時を経過したと判定された場合には、前記配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信ステップ、
を備えたことを特徴とする集約局の通信方法。 A communication method of an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with subordinate nodes,
A determination step for determining whether or not a stop preparation time, which is a certain period before the function stop deadline at which the own function stops, has elapsed,
If it is determined that the stop preparation time has elapsed in the determination step, a transmission step of transmitting a disconnection notification indicating that the node should be disconnected from the wireless mesh network;
A communication method for an aggregation station, comprising:
自己を管理するサーバから自己の機能を停止すべきとの停止通知を受信する受信ステップ、
該受信ステップで受信した停止通知に基づいて、前記配下のノードに対して自己が形成する前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信ステップ、
を備え、
前記離脱通知は、前記配下のノードがグループ分けされたグループ毎に異なる離脱すべき時刻が付与されたことを特徴とする集約局の通信方法。 A communication method of an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with subordinate nodes,
A receiving step for receiving a stop notification from the server that manages the self that the function of the self should be stopped;
Based on the stop notification received in the reception step, a transmission step of transmitting a leave notification indicating that it should leave the wireless mesh network formed by itself to the subordinate node;
Equipped with a,
The communication method of the aggregation station, wherein the leaving notification is given a different time to leave for each group into which the subordinate nodes are grouped .
自己を管理するサーバとの通信状態から一定期間通信していないことを検知する検知ステップ、
該検知ステップで前記サーバと一定期間通信していない場合には、前記配下のノードに対して前記無線メッシュネットワークから離脱すべき旨の離脱通知を送信する送信ステップ、
を備え、
前記離脱通知は、前記配下のノードがグループ分けされたグループ毎に異なる離脱すべき時刻が付与されたことを特徴とする集約局の通信方法。 A communication method of an aggregation station that forms a tree-like wireless mesh network with subordinate nodes,
A detection step for detecting that communication is not performed for a certain period of time from a communication state with a server that manages the self;
If the detection step does not communicate with the server for a certain period of time, a transmission step of transmitting a disconnection notification indicating that the node should be disconnected from the wireless mesh network;
Equipped with a,
The communication method of the aggregation station, wherein the leaving notification is given a different time to leave for each group into which the subordinate nodes are grouped .
前記集約局からおよび他のノードから前記無線メッシュネットワークを離脱すべき旨の離脱通知を受信する受信ステップ、
該受信ステップで受信した離脱通知を転送するとともに前記集約局以外の他の集約局を探索するための経路探索要求をブロードキャストにより送信する送信ステップ、
を備えたことを特徴とするノードの通信方法。 A communication method of a node under a central station and forming a tree-like wireless mesh network together with the central station,
A receiving step of receiving a leave notification to leave the wireless mesh network from the aggregation station and from other nodes ;
A transmission step of transmitting a route search request for searching for an aggregation station other than the aggregation station by broadcasting the disconnection notification received in the reception step;
A node communication method characterized by comprising:
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