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WO2024070049A1 - 通信装置、通信制御方法及び通信システム - Google Patents

通信装置、通信制御方法及び通信システム Download PDF

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Publication number
WO2024070049A1
WO2024070049A1 PCT/JP2023/020051 JP2023020051W WO2024070049A1 WO 2024070049 A1 WO2024070049 A1 WO 2024070049A1 JP 2023020051 W JP2023020051 W JP 2023020051W WO 2024070049 A1 WO2024070049 A1 WO 2024070049A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
parent
parent device
child
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/020051
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
久雄 古賀
一生 池崎
Original Assignee
パナソニックホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックホールディングス株式会社 filed Critical パナソニックホールディングス株式会社
Publication of WO2024070049A1 publication Critical patent/WO2024070049A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0668—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery by dynamic selection of recovery network elements, e.g. replacement by the most appropriate element after failure
    • 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

  • This disclosure relates to a communication device, a communication control method, and a communication system.
  • multi-hop communication in power line communication is known (see, for example, Patent Document 1).
  • a communication network hereinafter sometimes simply referred to as a network (NW)
  • NW network
  • communication signals are relayed between communication terminals to communicate with terminals that cannot directly communicate with the terminal itself.
  • Non-limiting examples of the present disclosure contribute to providing a communication device, a communication control method, and a communication system that can appropriately reconstruct a communication network when a parent device is removed from a communication network consisting of a parent device and a child device.
  • a communication device is a communication device in a communication system in which multi-hop communication is performed, and includes a detection unit that detects that a parent device in the communication system is in an unavailable state, and a decision unit that, when the parent device is in an unavailable state, determines whether or not the communication device will become a substitute parent device based on the position of the communication device in a relay path of the communication system.
  • a communication device in a communication system in which multi-hop communication is performed detects that a parent device in the communication system is in a communication-disabled state, and if the parent device is in a communication-disabled state, determines whether or not the communication device will become a substitute parent device based on the position of the communication device in a relay path of the communication system.
  • a communication system is a communication system in which multi-hop communication is performed, and a substitute parent device candidate is determined from among the child devices constituting the communication system based on a relay route of the communication system, and when a parent device in the communication system becomes unable to communicate, a substitute parent device is determined from among the substitute parent device candidates, and once the substitute parent device candidate becomes the substitute parent device, the substitute parent device candidate can relay to the child devices excluding the substitute parent device candidate within the maximum number of allowable hops on a second relay route of a second communication system in which a second multi-hop communication is performed after the parent device becomes unable to communicate.
  • the communication network when a parent device is removed from a communication network consisting of a parent device and a child device, the communication network can be appropriately reconstructed.
  • FIG. 1 illustrates a configuration example of a communication system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a node according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a CPU of a node according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a topology before and after a parent device failure according to a first embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of topology before and after a parent unit failure according to a comparative example;
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a topology and an example of link costs before a parent unit fails according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of own node information and adjacent node information before a parent device failure according to a first embodiment of the present disclosure
  • 1 is a flowchart showing an example of a process in which a child device becomes a substitute parent device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6A A flowchart showing an example of step S601 in FIG. 6A.
  • 1 is a diagram showing an example of a topology before and after a slave unit fails according to a first embodiment of the present disclosure
  • 1 is a flowchart showing an example of a process in which a slave device becomes a substitute master device when the slave device leaves a network, according to the first embodiment of the present disclosure
  • 1 is a flowchart showing an example of a process in which a substitute parent device becomes a child device again according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a topology before and after a parent unit failure according to a second embodiment of the present disclosure.
  • 11 is a flowchart showing an example of a process in which a child device becomes a substitute parent device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • 11 is a flowchart showing an example of a process in which a parent device determines a standby time according to a second embodiment of the present disclosure.
  • 11 is a flowchart showing an example of a process in which a slave unit determines a standby time according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system 1 according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the communication system 1 has a parent unit M 10, a child unit a1 20A1, a child unit a2 20A2, a child unit a3 20A3, ..., a child unit b1 20B1, ..., and a child unit c1 20C1, ....
  • the alphanumeric characters (M, a1, b1, c1, etc.) following the parent unit and child unit refer to the identification information of the parent unit and child unit (which may be called an identifier, identification number, ID, etc.).
  • the identification information of the parent unit and child unit is shown using one or two alphanumeric characters for simplicity and ease of understanding, but in reality, it may be a serial number (manufacturing number), a MAC (Medium Access Control) address, or other unique random character string.
  • the number and connection form of the child units 20 constituting the communication system 1 are not limited to those shown in the figure. In the following, when there is no need to distinguish between the individual child units, they will be referred to as child units 20.
  • the communication system 1 may be placed underwater (e.g., under the sea), for example.
  • a control device (not shown) may be connected to the parent unit M 10
  • each child unit 20 may be connected to electronic devices (not shown) such as sensors controlled by the control device.
  • the communication system 1 may be used in facilities such as factories and office buildings.
  • a control device (not shown) may be connected to the parent unit M 10
  • each child unit 20 may be connected to electronic devices (not shown) such as sensors, lighting fixtures, and air conditioners controlled by the control device.
  • electronic devices may not be connected to some child units 20, and child units 20 to which no electronic devices are connected may function as repeaters.
  • the parent device M 10 and child device 20 may be collectively referred to as a communication node or simply a node 100, a communication device or simply a device 100, a communication terminal or simply a terminal 100, etc., and the parent device may be referred to as a root, a master, etc.
  • each node 100 uses the power line as a communication line and performs multi-hop communication using PLC, which superimposes signals on the power line.
  • the number of hops (from parent device M 10) of child device a1 20A1, child device b1 20B1, and child device c1 20C1 of child device is 1, the number of hops (from parent device M 10) of child device a2 20A2 of child device is 2, and the number of hops (from parent device M 10) of child device a3 20A3 of child device is 3.
  • the upper limit number of hops is 10
  • the maximum number of nodes that can be connected to communication system 1 is 1024, but the upper limit number of hops and the maximum number of nodes are not limited to these values.
  • the parent unit M 10 collects predetermined information from the child units 20 and remotely monitors or controls the child units M 10.
  • communication is performed directly or indirectly between the parent unit M 10 and each child unit 20, and a child unit 20 that cannot directly communicate with the parent unit M 10 indirectly communicates with the parent unit M 10 by sequentially relaying a communication signal to other child units 20 that can directly communicate with the parent unit M 10.
  • Each node 100 calculates a link cost indicating the communication quality (which may be referred to as link quality) between other nodes as described below, and communicates with other nodes based on the link cost (e.g., the route with the best (smallest) link cost).
  • the communication method in communication system 1 is not limited to PLC, which is a wired communication method, and may be a wired communication method other than PLC, or a wireless communication method, as long as multi-hop communication is possible.
  • a node e.g., parent device M 10
  • a multi-hop communication network e.g., a hierarchical or tree-type network
  • any child device (child node) in communication system 1 functions as a parent device.
  • a node such as parent device M 10 leaves the communication network may be interpreted as "a node such as parent device M 10 becomes unable to communicate (state), unable to communicate (state), or disconnected (state)."
  • the node that was originally set to function as a parent device will be referred to as the original parent device
  • the (child) node that has begun to function as a parent device will be referred to as a substitute parent device.
  • a substitute parent device As will be described later, even if a child device leaves the network due to a malfunction or other reason, it may be desirable for another child device to function as the parent device (in this case, the original parent device and the substitute parent device will coexist). In the following, such another child device will also be referred to as a substitute parent device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the node 100 according to the first embodiment.
  • the node 100 includes a central processing unit (CPU) 201, a storage device 202, a communication device 203, and a device interface device 204.
  • the node 100 may include components other than those described above.
  • the CPU 201 controls the overall operation of the node 100 (e.g., processing by various components, such as communication by the communication device 203, etc.).
  • the CPU 201 realizes various functions of the node 100 (including the processing described below) by, for example, loading a specific program stored in a HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), etc. included in the storage device 202 into a RAM (Random Access Memory), etc. included in the storage device 202, and executing the program.
  • the program executed by the CPU 201 may be pre-stored in the storage device 202, or may be provided via a telecommunications line such as the Internet, or stored in a non-temporary storage medium such as a memory card.
  • the storage device 202 is a non-transient storage medium, and includes non-volatile memory such as an HDD, SSD, or ROM (Read Only Memory), electrically rewritable non-volatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), and volatile memory such as RAM.
  • the storage device 202 stores information (e.g., in table format) relating to communication paths, topology information, nodes with which communication is possible (e.g., other nodes with which direct communication is possible), etc.
  • the storage device 202 also stores programs such as a control program for operating the node 100, data required to execute these programs, identification information for the node 100, other information/data processed (processed) by the node 100 (e.g., the CPU 201), etc.
  • programs such as a control program for operating the node 100, data required to execute these programs, identification information for the node 100, other information/data processed (processed) by the node 100 (e.g., the CPU 201), etc.
  • the storage device 202 stores, for example, a communication path data table for registering all communication paths between nodes constructed within the network, a topology table for recording information (link information) about adjacent nodes with which each node can directly communicate, and the like.
  • the storage device 202 stores, for example, a communicable node data table that indicates adjacent nodes (parent device M 10 or other child devices 20) with which the node 100 can communicate, a communication cost value (link cost) that indicates the communication quality between the node 100 and the adjacent node (parent device M 10 or other child device 20), and a communication cost value that indicates the communication quality between the node 100 and parent device M 10 via the adjacent node.
  • a communicable node data table that indicates adjacent nodes (parent device M 10 or other child devices 20) with which the node 100 can communicate
  • a communication cost value link cost
  • the child device 20 can grasp the route to the parent device M 10.
  • Information regarding communication paths, topology information, communicable nodes (e.g., other nodes with which direct communication can be performed), etc., including the information shown in FIG. 5B, are examples of information regarding relay paths according to the present disclosure.
  • the communication device 203 is a communication interface device for communicating with other nodes 100.
  • the communication device 203 may be a communication interface device for a PLC. Note that, when a wired communication method or a wireless communication method other than PLC is used as the communication method, the communication device 203 may be a communication interface device compatible with the wired communication method or the wireless communication method.
  • the communication device 203 is an example of a receiving unit according to the present disclosure.
  • the device interface device 204 is an interface device for transmitting and receiving data (input/output) between the control device or electronic device connected to the node 100.
  • the device interface device 204 may be, for example, a communication interface device that complies with the Ethernet (registered trademark) standard.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the functional configuration of the CPU 201 according to the first embodiment.
  • the CPU 201 includes a packet analysis unit 301, an authentication processing unit 302, a link cost calculation unit 303, a topology management unit 304, a packet generation unit 305, and a proxy parent device function control unit 306.
  • the CPU 201 receives input of a Hello packet (H packet) (which may also be called a Hello message or Hello signal), an authentication packet, and a normal packet.
  • H packet is simultaneously broadcast from one node to connected nodes prior to authentication processing performed in the communication system 1 (communication network).
  • H packets are periodically transmitted or broadcast by each node to adjacent nodes in order to update route information (such H packets may also be called periodic signals).
  • An H packet may refer to a packet that notifies the existence of the node itself.
  • an H packet includes identification information of a parent device in the network, information on the sender of the H packet, information on adjacent nodes of the node itself, information on the communication quality of the link, and the like.
  • An authentication packet is a packet that is transmitted and received during authentication processing, and a normal packet may be, for example, sensor data acquired by a sensor, etc.
  • the packet analysis unit 301 analyzes the data structures of various input packets (H packets, authentication packets, and normal packets) to determine the type of packet, and assigns the packet's forwarding destination based on the determination result. For example, if the packet analysis unit 301 determines that the input packet is an H packet, it outputs the H packet to the link cost calculation unit 303. For example, if the packet analysis unit 301 determines that the input packet is an authentication packet, it outputs the authentication packet to the authentication processing unit 302. For example, if the packet analysis unit 301 determines that the input packet is a normal packet, it outputs the normal packet to the topology management unit 304.
  • the packet analysis unit 301 of the child device 20 further operates as follows.
  • the packet analysis unit 301 detects whether the parent device M 10 has left the network based on whether an H packet has not been received from the parent device M 10 for a predetermined time. For example, when an H packet has not been received from the parent device M 10 for a predetermined time, the packet analysis unit 301 detects that the parent device M 10 has left the network. Then, the packet analysis unit 301 outputs information indicating that the parent device M 10 has left the network to the substitute parent device function control unit 306.
  • the packet analysis unit 301 of the substitute parent device further operates as follows.
  • the packet analysis unit 301 detects whether the original parent device M 10 has become capable of communication based on whether an H packet has been received from the original parent device M 10. For example, when the packet analysis unit 301 receives an H packet from the original parent device M 10, it detects that the original parent device M 10 has become capable of communication. Then, the packet analysis unit 301 outputs information indicating that the original parent device M 10 has become capable of communication to the substitute parent device function control unit 306.
  • the packet analysis unit 301 is an example of a detection unit according to the present disclosure.
  • the authentication processing unit 302 uses the authentication packet input from the packet analysis unit 301 to perform authentication processing with the node that is the sender of the authentication packet.
  • the authentication processing unit 302 outputs to the topology management unit 304 the authentication packet, which is a packet generated during the authentication processing, or a response to the authentication packet sent from another node.
  • the link cost calculation unit 303 uses the H packet input from the packet analysis unit 301 to calculate a link cost indicating the reception quality of the H packet received by the node from the source node.
  • the link cost calculation unit 303 writes (stores) the link cost calculation result in the data structure of the H packet.
  • the H packet also stores the value of each link cost when the H packet is transmitted from the parent unit M 10.
  • the link cost calculation unit 303 outputs the H packet storing the link cost calculation result to the topology management unit 304.
  • the topology management unit 304 manages (obtains) topology information indicating the topology (i.e., the nodes constituting the communication system 1 and their connection form) generated by the parent unit M 10, and distributes and outputs various packets to their output destinations (e.g., the packet generation unit 305) based on the topology information.
  • the topology information is stored in the topology management unit 304 or the storage device 202 of each node.
  • the topology management unit 304 also stores in the topology management unit 304 or the storage device 202 not only the topology information, but also information regarding the above-mentioned communication path, nodes with which communication is possible (e.g., other nodes with which direct communication is possible, adjacent nodes shown in FIG.
  • the topology management unit 304 of the parent unit M 10 generates (forms) a topology based on each link cost calculated by the link cost calculation unit 303 of the parent unit M 10 in response to an H packet transmitted from each of one or more nodes that are the subject of authentication processing, and provides topology information indicating the topology to other nodes.
  • the topology management unit 304 is an example of a determination unit related to this disclosure.
  • the packet generation unit 305 generates and outputs packets for data communication, H packets, etc., to other destination nodes based on the authentication packets or normal packets input from the topology management unit 304.
  • the surrogate parent function control unit 306 performs control related to the child device 20 becoming a surrogate parent device, such as determining whether the child device 20 becomes a surrogate parent device based on the position of the child device 20 in the relay path of the communication system 1.
  • the surrogate parent function control unit 306 performs different controls for the parent device M 10, the child device 20, and the surrogate parent device.
  • the surrogate parent device function control unit 306 of the child device decides whether or not its own node will become a surrogate parent device based on its own node information and adjacent node information. For example, the surrogate parent device function control unit 306 of the child device 20 decides whether or not its own node will become a surrogate parent device by judging whether or not a certain condition is satisfied based on its own node information and adjacent node information, as described below. In addition, when the surrogate parent device function control unit 306 of the child device 20 decides that its own node will become a surrogate parent device, it restarts its own node as a surrogate parent device.
  • the substitute parent device function control unit 306 of the parent device M 10 predetermines the child device 20 that will become the substitute parent device when the parent device M 10 leaves the network based on topology information including adjacent node information. Then, the substitute parent device function control unit 306 of the parent device M 10 transmits (notifies) a message (instruction) to the child device 20 that will become the substitute parent device when the parent device M 10 leaves the network, indicating that the child device 20 that will become the substitute parent device will become the substitute parent device. Therefore, a child device 20 that has not received such a notification will not become a substitute parent device.
  • the substitute parent device function control unit 306 of the child device 20 that has received such a notification decides that its own node will become a substitute parent device (when it detects that the parent device M 10 has left the network), it restarts its own node as a substitute parent device.
  • the substitute parent function control unit 306 of the substitute parent unit restarted as described above operates as a child unit again (for example, when it receives information from the packet analysis unit 301 indicating that the original parent unit M 10 has become capable of communication), it restarts its own node as a child unit.
  • the proxy parent device function control unit 306 is an example of a decision unit related to the present disclosure.
  • the child device 20 issues an authentication packet including an entry request frame to the parent device (parent device M 10) of the network it wishes to join, and sends it to the parent device M 10.
  • the parent device M 10 receives the authentication packet sent from the child device 20, it sets a specific text string to generate an authentication packet and sends it to the child device 20 that made the request (the child device 20 that issued the authentication packet).
  • the slave unit 20 encodes (encodes) a specific text string contained in the authentication packet sent from the master unit M 10 using a unique key that the slave unit 20 stores in advance in a storage device 202 or the like, generates an authentication packet containing the text string that is the encoded output, and transmits it to the master unit M 10.
  • the parent unit M 10 When the parent unit M 10 receives an authentication packet sent from the child unit 20, it decodes (decrypts) the text string that is the encoded output contained in the authentication packet using a unique key that has been set in advance and stored in the storage device 202 or the like. The parent unit M 10 also determines whether or not the text string that is the decoded output matches a specific text string that has been set as described above. If the parent unit M 10 determines that the text string that is the decoded output matches the specific text string (if it determines that participation in the network is permitted), it encodes a network key specific to the network with the unique key and transmits it to the child unit 20.
  • the child device 20 uses the unique key to decode the encoded network key sent from the parent device M 10 and obtains the network key. By obtaining this network key, the child device 20 is officially authenticated as the data communication destination of the parent device M 10. When communicating data within the network, the child device 20 performs data communication by encoding or decoding using the network key.
  • the authentication process is, for example, based on the 4-way handshake defined in the HD-PLC (High Definition Power Line Communication) standard, but the authentication process may be based on a method other than the above-mentioned standard.
  • the authentication process may be based on a method such as G.hn (Gigabit Home Networking), which is a unified standard for wired high-speed network communication technology, or Home Plug (Home Plug Power line Alliance), which is an industry group for power line carrier communications.
  • G.hn Gigabit Home Networking
  • Home Plug Home Plug Power line Alliance
  • the parent unit M 10 broadcasts an H packet to all nodes at once. Assume that only the child unit 20 receives the H packet in response to this broadcast. Then, the above-mentioned authentication process is performed between the parent unit M 10 and the child unit 20. This enables power transmission and data communication between the parent unit M 10 and the child unit 20.
  • this child device 20 simultaneously broadcasts an H packet to the other nodes. If there is a node that is able to receive the H packet in response to this broadcast, the above-mentioned authentication process is carried out between that node and the parent device M 10 via the child device 20, and as a result, data communication between that node and the parent device M 10 via this child device 20 becomes possible, and power transmission becomes possible between this child device 20 and that node. The same process is carried out for that node.
  • FIG. 4A shows an example of the topology before and after a parent unit failure in embodiment 1.
  • Child units a1 20A1 and b1 20B1 are connected to the parent unit M 10.
  • Child unit a2 20A2 is connected to the child unit a1 20A1
  • child unit a3 20A3 is connected to the child unit a2 20A2
  • similarly child unit a8 20A8 is connected to the child unit a7 20A7.
  • Child unit b2 20B2 is connected to the child unit b1 20B1
  • child unit b3 20B3 is connected to the child unit b2 20B2
  • similarly child unit b10 20B10 is connected to the child unit b9 20B9.
  • Child device a1 20A1 which was originally at the first hop, becomes a substitute parent device.
  • Child device b1 20B1 is then connected below child device a1 20A1.
  • the connections below child device a2 20A2 and below child device b1 20B1 do not change.
  • Child device b1 20B1 may also become a substitute parent device instead of child device a1 20A1. In this way, by having the child device originally at the first hop become a substitute parent device, all nodes can join the new network without being restricted by the upper limit number of hops.
  • FIG. 4B shows an example of the topology before and after a parent unit failure in a comparative example.
  • the parent unit M 10 and the child unit 20 are connected in the same manner as in FIG. 4A (a).
  • child device a2 20A2 that was originally at the second hop may become the substitute parent device.
  • child device a1 20A1 is connected below child device a2 20A2
  • child device b1 20B1 is connected below child device a1 20A1.
  • the connections below child device a3 20A3 and below child device b1 20B1 are not changed. Therefore, in this case, child device b10 20B10 is restricted by the upper limit number of hops and cannot join the network.
  • FIG. 5A is a diagram showing an example of a topology and an example of link costs before a parent unit failure in embodiment 1
  • FIG. 5B is a diagram showing an example of own node information and adjacent node information before a parent unit failure in embodiment 1.
  • the link cost (LC) between the parent unit M 10 and the child unit a1 20A1 is 20, the LC between the parent unit M 10 and the child unit b1 20B1 is 20, and the LC between the parent unit M 10 and the child unit c1 20C1 is 25.
  • the parent unit M 10 is not malfunctioning, for example, as shown in FIG. 5A, the LC between the child unit a1 20A1 and the child unit b1 20B1 is 15, the LC between the child unit a1 20A1 and the child unit c1 20C1 is 10, and the LC between the child unit a1 20A1 and the child unit a2 20A2 is 10.
  • each child node In preparation for the parent device leaving the network, each child node stores its own node information and the adjacent node information described above in its own storage device 202 or topology management unit 304. This is shown in Figure 5B.
  • the child device a1 20A1 stores, as an example, local node information 500A.
  • the local node information 500A includes a local node ID indicating the identification information of the local node, a node type indicating whether the local node is a parent device or a child device, an LC indicating the communication quality of the local node to a parent device (e.g., parent device M 10) (the communication quality between the parent device and the local node), and the number of hops of the local node (from the parent device).
  • a parent device e.g., parent device M 10
  • the local node information 500A indicates that the local node ID is a1, the type of the local node is a child device, the LC of the local node to parent device M 10 is 20, and the number of hops of the local node is 1, corresponding to the information shown in FIG. 5A.
  • the child device a1 20A1 stores adjacent node information 500B as an example.
  • the adjacent node information 500B includes information on the nodes adjacent to the child device a1 20A1 as records.
  • the adjacent node information 500B includes four records of the parent device M 10, the child device b1 20B1, the child device c1 20C1, and the child device a2 20A2, which are adjacent nodes, corresponding to the information shown in FIG. 5A.
  • the adjacent node information 500B includes, for each adjacent node, an adjacent node ID indicating the identification information of the adjacent node, a node type indicating whether the adjacent node is a parent device or a child device, an LC indicating the communication quality of the adjacent node up to the own node (communication quality between the own node and the adjacent node), an LC indicating the communication quality of the adjacent node up to the parent device (for example, the parent device M 10) (communication quality between the parent device and the adjacent node), and the number of hops of the adjacent node (from the parent device).
  • the table in FIG. 5B (b) shows the values shown in FIG. 5A.
  • each node can obtain or calculate the values shown in the tables in FIG. 5B (a) and (b) and store them, for example, in the storage device 202 of the own node. Then, when the parent device M 10 leaves the network, each child device 20 can refer to such own node information and adjacent node information to determine whether or not the own node will become a substitute parent device.
  • the first condition is that the number of hops is 1.
  • the second condition is that when there are multiple child devices 20 with a hop count of one, the communication quality up to the parent device M 10 is the best (for example, the LC up to the parent device M 10 is the smallest).
  • Each child device 20 can ascertain the communication quality (LC) of other child devices 20 at the first hop from the H packets periodically transmitted by the parent device M 10.
  • the third condition is that when there are multiple child devices 20 with a hop count of 1 and multiple child devices 20 with the best communication quality to the parent device M 10, the node is one that waits for a random time based on a random number (hereinafter also referred to as a waiting time or waiting time) and transmits a signal indicating that it will become a substitute parent device to another child device 20 with a hop count of 1 (a node that did not receive a signal indicating that it will become a substitute parent device from another child device 20 with a hop count of 1 while waiting for the random time (before transmitting the above signal)).
  • a waiting time or waiting time a random number
  • the parent unit M 10 may refer to the communication path data table, topology table, etc. stored in the storage device 202 or the topology management unit 304, and determine the child unit 20 to be the substitute parent unit based on the link quality (LC) between the parent unit M 10 and the child unit 20 (adjacent node 20) at the first hop in accordance with the above, and periodically notify the child unit of the determination (transmission).
  • the parent unit M 10 may determine the child unit 20 at the first hop having the best (smallest) LC as the substitute parent unit.
  • the parent unit M 10 may determine one of the multiple child units 20 to be the substitute parent unit randomly or based on some criterion (for example, communication performance).
  • the periodic transmission (notification) from the parent unit M 10 to the child unit 20 to be the substitute parent unit may be performed using an H packet or a message dedicated to this.
  • H packets and dedicated messages may be referred to as periodic signals.
  • the above processing may be performed by the sub-unit 20 and the substitute parent unit function control unit 306 of the parent unit M 10.
  • the following process may be performed so that one node functions as a parent device or substitute parent device.
  • the substitute parent device that receives the H packet from the original parent device M 10 restarts as a child device.
  • a child device that receives an H packet from another surrogate parent device and detects the other surrogate parent device will restart as a child device.
  • the local node information and adjacent node information shown in FIG. 5B may be integrated into the same table.
  • FIG. 6A is a flowchart showing an example of a process in which the child device 20 becomes a substitute parent device according to the first embodiment. Note that the child device 20 is assumed to have been authenticated with the parent device M 10.
  • step S601 the child device 20 executes adjacent node information acquisition processing. An example of step S601 will be described later.
  • step S602 the child device 20 (packet analysis unit 301) detects whether the parent device M 10 has left the network, for example, based on whether an H packet sent from the parent device M 10 has not been received for a predetermined period of time.
  • step S602 If the parent device M 10 has not left the network (step S602; NO), the flow returns to step S601.
  • step S603 the child device 20 (substitute parent device function control unit 306) refers to the own node information and adjacent node information shown in FIG. 5B and determines whether the number of hops of the own node is the minimum number of hops (i.e., 1).
  • step S609 the child device 20 (authentication processing unit 302) executes authentication processing with the substitute parent device that has become the result of restarting another child device 20 (or waits to be authenticated with any parent device), and the flow ends.
  • step S604 the child device 20 (substitute parent device function control unit 306) refers to the own node information and adjacent node information shown in FIG. 5B and determines whether the LC between the upper node (i.e., parent device M 10) and the own node is the best (smallest) or not.
  • step S609 the child device 20 (authentication processing unit 302) executes authentication processing with the substitute parent device that has become the result of restarting another child device 20 (or waits to be authenticated with any parent device), and the flow ends.
  • step S605 the child device 20 (substitute parent device function control unit 306) refers to the own node information and adjacent node information shown in FIG. 5B and determines whether there is an adjacent node that has an LC with the upper node that is the same as the LC between the upper node and the own node.
  • step S605 If there is no adjacent node that has an LC between the upper node and the node itself that is the same as the LC between the upper node and the node itself (step S605; NO), the flow proceeds to step S608, which will be described below.
  • step S606 the child device 20 waits for a random time (a waiting time determined by the substitute parent device function control unit 306).
  • step S607 the child device 20 (packet analysis unit 301) determines whether or not it has received a signal (H packet) from an adjacent node indicating that it will become a substitute parent device.
  • step S609 the child device 20 (authentication processing unit 302) executes authentication processing with the substitute parent device (or waits to be authenticated with any parent device), and the flow ends.
  • step S608 the child device 20 restarts as a substitute parent device, and the flow ends.
  • This adjacent node information acquisition process acquires the values shown in the table in FIG. 5B.
  • step S651 the child device 20 (packet analysis unit 301) determines whether or not an H packet has been received.
  • step S651 If an H packet has not been received (step S651; NO), the flow proceeds to step S602.
  • step S651 if an H packet is received (step S651; YES), in step S652, the child device 20 (packet analysis unit 301 or topology management unit 304) determines whether or not it belongs to the original parent device M 10 based on the received H packet (i.e., whether the original parent device M 10 is in a communication-enabled or communication-disabled state).
  • step S653 the child device 20 (topology management unit 304) records the LC between itself and the source node of the H packet (called the sending node) based on the received H packet as adjacent node information (see the fourth column from the left of the adjacent node information 500B in Figure 5B).
  • step S654 the child device 20 (topology management unit 304) records the number of hops of the sending node as adjacent node information based on the received H packet (see the sixth column from the left of the adjacent node information 500B in FIG. 5B).
  • step S655 the child device 20 (packet analysis unit 301 or topology management unit 304) determines, based on the received H packet, whether or not the H packet was received from the original parent device M 10 (whether or not the sending node is the original parent device M 10).
  • step S656 If an H packet is received from the original parent device M 10 (step S655; YES), in step S656, the child device 20 (topology management unit 304) records the LC between the original parent device M 10 and its own node as its own node information and adjacent node information based on the received H packet (see the third column from the left of the own node information 500A and the fourth column from the left of the adjacent node information 500B in FIG. 5B). Then, the flow proceeds to step S602.
  • step S657 the child device 20 (packet analysis unit 301 or topology management unit 304) determines whether the hop count of the sending node is less than or equal to the hop count of its own node based on the received H packet.
  • step S657 If the hop count of the sending node is not less than or equal to the hop count of the own node (step S657; NO), the flow proceeds to step S602.
  • step S658 the child device 20 (topology management unit 304) records the LC between the original parent device M 10 and the sending node (adjacent node) based on the received H packet as adjacent node information (see the fifth column from the left of the adjacent node information 500B in Figure 5B). Then, the flow proceeds to step S602.
  • step S652 If it is determined in step S652 that the child device 20 does not belong to the original parent device M 10 (step S652; NO), in step S659, the child device 20 (packet analysis unit 301 or topology management unit 304) determines whether or not the H packet was received from the original parent device M 10 (for example, an original parent device M 10 that has recovered from a failure) (whether or not the sending node is the original parent device M 10).
  • the original parent device M 10 for example, an original parent device M 10 that has recovered from a failure
  • step S660 If an H packet is received from the original parent device M 10 (step S659; YES), in step S660, the child device 20 (authentication processing unit 302) executes authentication processing with the original parent device M 10 (or waits to be authenticated with some parent device), and the flow proceeds to step S602.
  • step S659 if the H packet has not been received from the original parent device M 10 (step S659; NO), the flow proceeds to step S602.
  • steps S653 and S654 are not limited to that shown in the figure.
  • step S654 may be executed first, or steps S653 and S654 may be executed in parallel.
  • FIG. 7 shows an example of the topology before and after a slave unit failure in embodiment 1.
  • Child units a1 20A1 and b1 20B1 are connected to the parent unit M 10 as shown in FIG. 7(a) as an example.
  • Child unit a2 20A2 is connected to the child unit a1 20A1
  • child unit a3 20A3 is connected to the child unit a2 20A2
  • similarly child unit a8 20A8 is connected to the child unit a7 20A7.
  • Child unit b2 20B2 is connected to the child unit b1 20B1
  • child unit b3 20B3 is connected to the child unit b2 20B2
  • similarly child unit b10 20B10 is connected to the child unit b9 20B9.
  • Child device a3 20A3 becomes a substitute parent device, as shown in FIG. 7B, for example. This prevents one or more child devices downstream of child device 20 that has left the network due to a failure or the like from failing to function due to being unable to receive control (instructions) from the parent device.
  • any child device 20 may become the substitute parent device, and the substitute parent device may be determined as described in the third condition above. For example, after each child device 20 does not receive a regular H packet from parent device M 10 for a predetermined period of time due to any child device 20 leaving the network, it waits for a random time (standby time) based on a random number and transmits a signal to another child device 20 indicating that it will become a substitute parent device (if it does not receive a signal indicating that it will become a substitute parent device from another child device 20 while waiting for the random time (before transmitting the above signal)), it becomes a substitute parent device.
  • a random time standby time
  • the substitute parent device function control unit 306 of the other child device 20 determines a waiting time, and if no signal indicating that the other child device 20 will become a substitute parent device is received from the other child device 20 during the waiting time, the control unit 306 determines that the node itself will become a substitute parent device.
  • FIG. 8A is a flowchart showing an example of a process in which a child device 20 becomes a substitute parent device when the child device 20 leaves the network, according to the first embodiment. Note that this other child device 20 is waiting to be authenticated with some parent device, and is assumed to exist downstream of the child device 20 that has left the network.
  • step S801 the child device 20 (packet analysis unit 301) determines whether the parent device has not been detected for a predetermined period of time based on whether an H packet sent from the parent device has not been received for a predetermined period of time.
  • step S801 If the parent unit has not yet been detected (step S801; NO), the flow returns to step S801.
  • step S802 the child unit 20 waits for a random time.
  • step S803 the child device 20 (packet analysis unit 301) determines whether or not it has received a signal (H packet) from another node indicating that it will become a substitute parent device.
  • step S805 If an H packet is received from another node (step S803; YES), in step S805, the child device 20 (authentication processing unit 302) executes authentication processing with the substitute parent device (or waits to be authenticated with any parent device), and the flow ends.
  • step S804 the child device 20 restarts as a substitute parent device, and the flow ends.
  • FIG. 8B is a flowchart showing an example of the process in which a substitute parent device becomes a child device again, according to embodiment 1.
  • step S851 the substitute parent device (packet analysis unit 301) determines whether or not an H packet has been received from the original parent device M 10.
  • step S851 If an H packet has not been received from the original parent device M 10 (step S851; NO), the flow returns to step S851.
  • step S852 the substitute parent device restarts as a child device and the flow ends.
  • the slave 20 is a communication device in the communication system 1 in which multi-hop communication is performed.
  • the packet analysis unit 301 of the slave 20 detects that the master M 10 in the communication system 1 is in a communication-disabled state (has left the network).
  • the substitute master function control unit 306 of the slave 20 determines whether or not the own node becomes a substitute master based on the position of the own node in the relay path (topology) of the communication system 1 (whether or not the own node exists at the first hop from the master M 10).
  • the slave 20 that was originally at the first hop becomes a substitute master, so that all nodes can join the new network without being restricted by the upper limit number of hops. Therefore, when the master leaves the communication network, the communication network can be appropriately reconstructed.
  • the predetermined condition may be that, once the parent device becomes a substitute parent device, it is possible to relay to other child devices (all terminal nodes (lowest node)) within the maximum number of hops allowed (10 hops in this embodiment) in the relay route (topology) of the communication system in which multi-hop communication is performed after the parent device becomes unable to communicate (it is possible to reach other child devices).
  • the same elements and operations as those in the first embodiment will be omitted, and different elements and operations will be described.
  • the main difference from the first embodiment is the processing of the surrogate parent function control unit 306 and the processing related thereto.
  • a child unit that satisfies a predetermined condition becomes a surrogate parent unit candidate.
  • the surrogate parent function control unit 306 determines which of the multiple surrogate parent unit candidates will become the surrogate parent unit based on the waiting time as described above.
  • the proxy parent device function control unit 306 may randomly determine the waiting time.
  • the surrogate parent function control unit 306 may determine a waiting time from a list of predetermined waiting times according to the number of hops (the position of the child device 20 in the relay path (topology) of the communication system 1).
  • the list of predetermined waiting times may be ⁇ x (seconds), y (seconds), z (seconds) ⁇ (x ⁇ y ⁇ z), and the surrogate parent function control unit 306 may determine the waiting time to be x seconds for the child device at the first hop, y seconds for the child device at the second hop, and z seconds for the child device at the third hop, etc. Therefore, the farther the child device 20 is from the parent device M 10 on the relay path, the longer the waiting time may be determined (set).
  • the standby time may be varied depending on the (cumulative) LC from the child device 20 to the parent device M 10. For example, when x1 ⁇ x2 ⁇ y ⁇ z, the LC between the parent device M 10 and the first-hop child device a1 20A1 is 20, and the LC between the parent device M 10 and the first-hop child device b1 20B1 is 25, the substitute parent device function control unit 306 may determine the standby time for the first-hop child device a1 20A1 to be x1 seconds, and the standby time for the first-hop child device b1 20B1 to be x2 seconds.
  • the substitute parent function control unit 306 of the parent unit M 10 may determine the standby time for all child units, or the substitute parent function control unit 306 of the child unit may determine the standby time for its own node.
  • the standby time may be zero (seconds).
  • FIG. 9 shows an example of the topology before and after a parent unit failure in embodiment 2.
  • Child units a1 20A1 and b1 20B1 are connected to the parent unit M 10.
  • Child unit a2 20A2 is connected to the child unit a1 20A1
  • child unit a3 20A3 is connected to the child unit a2 20A2
  • similarly child unit a8 20A8 is connected to the child unit a7 20A7.
  • Child unit b2 20B2 is connected to the child unit b1 20B1
  • child unit b3 20B3 is connected to the child unit b2 20B2
  • similarly child unit b10 20B10 is connected to the child unit b9 20B9.
  • parent device M 10 fails, as shown in FIG. 9B (b), for example, child device b2 20B2, which is one of the candidate substitute parent devices that meets certain conditions, becomes the substitute parent device.
  • Child devices b1 20B1 and b3 20B3 are then connected below child device b2 20B2.
  • Child device a1 20A1 is also connected below child device b1 20B1.
  • the connections below child device a1 20A1 and below child device b3 20B3 remain unchanged. In this way, all nodes can join the new network without being restricted by the upper limit number of hops.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of a process in which the child device 20 becomes a substitute parent device according to the second embodiment. Note that the child device 20 is assumed to have been authenticated with the parent device M 10.
  • step S601 the child device 20 executes adjacent node information acquisition processing. Note that an example of the adjacent node information acquisition processing has already been described with reference to FIG. 6B.
  • step S602 the child device 20 (packet analysis unit 301) detects whether the parent device M 10 has left the network.
  • step S602 If the parent device M 10 has not left the network (step S602; NO), the flow returns to step S601.
  • step S1001 the child device 20 (substitute parent device function control unit 306) determines whether or not its own node is a candidate for a substitute parent device based on FIG. 11A (e.g., see step S1102), FIG. 11B (e.g., see step S1152), etc.
  • step S609 the child device 20 (authentication processing unit 302) executes authentication processing with the surrogate parent device that has become the result of restarting another child device 20 (or waits to be authenticated with some other parent device), and the flow ends.
  • step S1002 the child device 20 waits for a waiting time.
  • the determination of the waiting time will be described later with reference to Figures 11A and 11B.
  • step S1003 the child device 20 (packet analysis unit 301) determines whether or not it has received a signal (H packet) indicating that it will become a substitute parent device from another candidate substitute parent device.
  • step S609 the child device 20 (authentication processing unit 302) executes authentication processing with the surrogate parent device (or waits to be authenticated with some other parent device), and the flow ends.
  • step S608 the child device 20 restarts as a surrogate parent device, and the flow ends.
  • FIG. 11A is a flowchart showing an example of a process for determining a waiting time according to the second embodiment.
  • the parent device M 10 executes the process shown in FIG. 11A according to the second example described above.
  • step S1101 the parent device M 10 (topology management unit 304) acquires (or calculates) topology information.
  • the parent device M 10 (substitute parent device function control unit 306) determines a candidate substitute parent device based on the acquired topology information and whether or not it satisfies certain conditions.
  • step S1103 the parent device M 10 (topology management unit 304) acquires (or calculates) the LC of each determined proxy parent device candidate.
  • step S1104 the parent unit M 10 (substitute parent unit function control unit 306) determines the standby time for each of the determined substitute parent unit candidates based on the acquired LC, as described above.
  • step S1105 the parent unit M 10 (communication device 203) transmits the determined waiting time to each of the proxy parent unit candidates.
  • the parent unit M 10 may randomly determine the waiting time for each substitute parent unit candidate and transmit it to each substitute parent unit candidate.
  • the child device 20 that satisfies the predetermined conditions will wait for the waiting time received from the parent device M 10 in step S1002 of FIG. 10.
  • FIG. 11B is a flowchart showing an example of a process for determining a standby time according to the second embodiment.
  • the child device 20 executes the process shown in FIG. 11B according to the second example described above.
  • step S1151 the child device 20 (topology management unit 304) acquires topology information.
  • step S1152 the child device 20 (substitute parent device function control unit 306) determines whether or not its own node is a candidate for a substitute parent device based on the acquired topology information.
  • step S1153 the child device 20 (topology management unit 304) acquires the LC of other candidate substitute parent devices.
  • step S1154 the child device 20 (substitute parent device function control unit 306) determines the waiting time of its own node based on the LC of its own node and the LC of other substitute parent device candidates. Note that it is assumed that a list of predetermined waiting times has been notified to each child device 20 by, for example, the parent device M 10.
  • the child device 20 may randomly determine the waiting time of its own node.
  • the child device 20 that satisfies the predetermined conditions will wait for the waiting time determined by its own node in step S1002 of FIG. 10.
  • the child device 20 is a communication device in the communication system 1 in which multi-hop communication is performed.
  • the packet analysis unit 301 of the child device 20 detects that the parent device M 10 in the communication system 1 is in a communication-disabled state (has left the network).
  • the substitute parent device function control unit 306 of the child device 20 determines whether or not the node itself becomes a substitute parent device based on the position of the node itself in the relay path (topology) of the communication system 1.
  • the substitute parent device function control unit 306 of the child device 20 determines whether or not the node itself becomes a substitute parent device based on whether or not the position of the child device 20 is a position that allows relaying from the child device 20 to another child device 20 located at the lowest position within the allowable upper hop number in the relay path of the communication system in which multi-hop communication is performed after the parent device M 10 becomes communication-disabled, if the child device 20 becomes a substitute parent device.
  • the child device 20 that was located at the above position becomes a substitute parent device, so that all nodes can enter the new network without being restricted by the upper hop number. Therefore, when the master unit is disconnected from the communication network, the communication network can be appropriately reconstructed.
  • each child device 20 can store the identification information of the original parent device M 10, and can return to the original topology when the original parent device M 10 recovers from a failure, for example, and becomes capable of communication (or the LC is recalculated and the topology is changed).
  • the functional units of the CPU 201 may be integrated with other functional units as appropriate, or may be divided into two or more sub-functional units.
  • a further surrogate parent unit may be determined in the same manner as the determination of the surrogate parent unit described above. Therefore, the "(original) parent unit M 10" described above may be appropriately read as the "surrogate parent unit", and the "surrogate parent unit” described above may be appropriately read as the "further surrogate parent unit”.
  • the child devices that can become a substitute parent device when they are located at the first hop or when certain conditions are met may be all child devices or may be limited (may be some child devices).
  • a node that can connect to the Internet is an example of a child device that can become a substitute parent device when it is located at the first hop or when certain conditions are met.
  • each node may notify whether or not it can (or may) become a substitute parent device by including information (e.g., a flag) indicating that the node can (or may) become a substitute parent device in an H packet and exchanging this between nodes.
  • a communication device is a communication device in a communication system in which multi-hop communication is performed, and includes a detection unit that detects that a parent device in the communication system is in an unavailable state for communication, and a decision unit that, when the parent device is in an unavailable state for communication, decides whether or not the communication device will become a substitute parent device based on the position of the communication device in a relay path of the communication system.
  • the decision unit decides whether or not the communication device will become the substitute parent unit based on a first communication quality between the parent unit and the communication device and a second communication quality between the parent unit and the other communication device.
  • the determination unit determines a waiting time, and if no signal indicating that the other communication device will become a substitute parent device is received from the other communication device while waiting for the waiting time, the determination unit determines that the communication device will become the substitute parent device.
  • this communication device when the parent device is in a communication-disabled state, and the communication device is located at a position where, if the communication device becomes the substitute parent device, a second relay route of a second communication system in which a second multi-hop communication is performed after the parent device becomes communication-disabled, the communication device can relay from the communication device to the communication device located at the lowest position within the maximum number of hops allowed, and another communication device in the communication system is located at a position where, if the other communication device becomes the substitute parent device, a third relay route of a third communication system in which a third multi-hop communication is performed after the parent device becomes communication-disabled, the third communication device can relay from the other communication device to the communication device located at the lowest position within the maximum number of hops allowed, the determination unit determines a waiting time, and if a signal indicating that the other communication device will become a substitute parent device is not received from the other communication device during the waiting time, the determination unit determines that the communication device will become the substitute parent device.
  • the determination unit randomly determines the waiting time.
  • the determination unit determines the waiting time based on the position of the communication device on the relay path.
  • the detection unit detects that the parent unit is in a communication-disabled state if it does not receive a periodic signal from the parent unit for a specified period of time.
  • the decision unit decides on a waiting time, and if no signal is received from another communication device in the communication system during the waiting time indicating that the other communication device will become a substitute parent device, the decision unit decides that the communication device will become the substitute parent device.
  • a communication device in a communication system in which multi-hop communication is performed detects that a parent device in the communication system is in a communication-disabled state, and if the parent device is in a communication-disabled state, determines whether or not the communication device will become a substitute parent device based on the position of the communication device in a relay path of the communication system.
  • a communication system is a communication system in which multi-hop communication is performed, and a substitute parent device candidate is determined from among the child devices constituting the communication system based on a relay route of the communication system, and when a parent device in the communication system becomes unable to communicate, a substitute parent device is determined from among the substitute parent device candidates, and once the substitute parent device candidate becomes the substitute parent device, the substitute parent device candidate can relay to the child devices excluding the substitute parent device candidate within the maximum number of allowable hops on a second relay route of a second communication system in which a second multi-hop communication is performed after the parent device becomes unable to communicate.
  • the notation "part” used for each component may be replaced with other notations such as “circuitry”, “assembly”, “device”, “unit”, or “module”.
  • Each functional block used in the description of the above embodiments may be realized, in part or in whole, as an LSI, which is an integrated circuit, and each process described in the above embodiments may be controlled, in part or in whole, by one LSI or a combination of LSIs.
  • the LSI may be composed of individual chips, or may be composed of one chip that contains some or all of the functional blocks.
  • the LSI may have data input and output. Depending on the degree of integration, the LSI may be called an IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI.
  • the integrated circuit method is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit, a general-purpose processor, or a dedicated processor. Also, a field programmable gate array (FPGA) that can be programmed after LSI manufacturing, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connections and settings of circuit cells inside the LSI, may be used.
  • FPGA field programmable gate array
  • the present disclosure may be realized as digital processing or analog processing.
  • the present disclosure may be implemented in any type of apparatus, device, or system (collectively referred to as a communications apparatus) having communications capabilities.
  • the communications apparatus may include a radio transceiver and processing/control circuitry.
  • the radio transceiver may include a receiver and a transmitter, or both as functions.
  • the radio transceiver (transmitter and receiver) may include an RF (Radio Frequency) module and one or more antennas.
  • the RF module may include an amplifier, an RF modulator/demodulator, or the like.
  • Non-limiting examples of communication devices include telephones (e.g., cell phones, smartphones, etc.), tablets, personal computers (PCs) (e.g., laptops, desktops, notebooks, etc.), cameras (e.g., digital still/video cameras), digital players (e.g., digital audio/video players, etc.), wearable devices (e.g., wearable cameras, smartwatches, tracking devices, etc.), game consoles, digital book readers, telehealth/telemedicine devices, communication-enabled vehicles or mobile transport (e.g., cars, planes, ships, etc.), and combinations of the above-mentioned devices.
  • telephones e.g., cell phones, smartphones, etc.
  • tablets personal computers (PCs) (e.g., laptops, desktops, notebooks, etc.)
  • cameras e.g., digital still/video cameras
  • digital players e.g., digital audio/video players, etc.
  • wearable devices e.g., wearable cameras, smartwatches, tracking
  • Communication devices are not limited to portable or mobile devices, but also include any type of equipment, device, or system that is non-portable or fixed, such as smart home devices (home appliances, lighting equipment, smart meters or measuring devices, control panels, etc.), vending machines, and any other "things” that may exist on an IoT (Internet of Things) network.
  • smart home devices home appliances, lighting equipment, smart meters or measuring devices, control panels, etc.
  • vending machines and any other “things” that may exist on an IoT (Internet of Things) network.
  • IoT Internet of Things
  • Communications include data communication via cellular systems, wireless LAN systems, communication satellite systems, etc., as well as data communication via combinations of these.
  • the communication apparatus also includes devices such as controllers and sensors that are connected or coupled to a communication device that performs the communication functions described in this disclosure.
  • a communication device that performs the communication functions described in this disclosure.
  • controllers and sensors that generate control signals and data signals used by the communication device to perform the communication functions of the communication apparatus.
  • communication equipment includes infrastructure facilities, such as base stations, access points, and any other equipment, devices, or systems that communicate with or control the various non-limiting devices listed above.
  • An embodiment of the present disclosure is useful for a multi-hop communication system.

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Abstract

本開示の一実施例に係る通信装置は、マルチホップ通信が行われる通信システムにおける通信装置であって、前記通信システムにおける親機が通信不可状態であることを検知する検知部と、前記親機が通信不可状態である場合、前記通信システムの中継経路における前記通信装置の位置に基づいて、前記通信装置が代理親機になるか否かを決定する決定部と、を備える。

Description

通信装置、通信制御方法及び通信システム
　本開示は、通信装置、通信制御方法及び通信システムに関する。
　従来、電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）でのマルチホップ通信が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなマルチホップ通信では、親機及び子機を含む複数台の通信端末から構成される通信ネットワーク（以下、単にネットワーク（ＮＷ：network）と呼ぶこともある）において、通信端末間で通信信号を中継することで、自端末と直接通信できない端末との通信を行う。
特開２０２０－０３６３１６号公報
　上記技術のように、１台の親機及び複数台の子機から構成される多台数環境において、親機が故障や電源断等の理由によりネットワークから離脱したときには、ネットワークを再構築する必要がある。このようにネットワークを再構築する際、いずれかの子機１台が親機になる必要がある。しかしながら、ホップ数の深い子機が親機になる場合（例えば、１０ホップ目の子機が親機になるといった、それまでの親機から遠い子機が親機になる場合）、それまでにネットワークに参入していた子機の一部が、ホップ上限数の制約を受け、再構築されるネットワークに参入できないおそれがある。
　本開示の非限定的な実施例は、親機及び子機から構成される通信ネットワークから親機が離脱したときに、通信ネットワークを適切に再構築することができる通信装置、通信制御方法及び通信システムの提供に資する。
　本開示の一実施例に係る通信装置は、マルチホップ通信が行われる通信システムにおける通信装置であって、前記通信システムにおける親機が通信不可状態であることを検知する検知部と、前記親機が通信不可状態である場合、前記通信システムの中継経路における前記通信装置の位置に基づいて、前記通信装置が代理親機になるか否かを決定する決定部と、を備える。
　本開示の一実施例に係る通信制御方法は、マルチホップ通信が行われる通信システムにおける通信装置が、前記通信システムにおける親機が通信不可状態であることを検知し、前記親機が通信不可状態である場合、前記通信システムの中継経路における前記通信装置の位置に基づいて、前記通信装置が代理親機になるか否かを決定する。
　本開示の一実施例に係る通信システムは、マルチホップ通信が行われる通信システムであって、前記通信システムを構成する子機の中から、前記通信システムの中継経路に基づいて、代理親機候補を決定し、前記通信システムにおける親機が通信不可状態になった場合に、前記代理親機候補の中から代理親機を決定し、前記代理親機候補は、前記代理親機候補が前記代理親機になったならば、前記親機が通信不可状態になった後の第２のマルチホップ通信が行われる第２の通信システムの第２の中継経路において、許容されるホップ上限数以内で、前記代理親機候補を除く前記子機に対して中継可能である。
　なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本開示の一実施例によれば、親機及び子機から構成される通信ネットワークから親機が離脱したときに、通信ネットワークを適切に再構築することができる。
　本開示の一実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
本開示の実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図 本開示の実施の形態１に係るノードのハードウェア構成例を示す図 本開示の実施の形態１に係るノードのＣＰＵの機能構成例を示す図 本開示の実施の形態１に係る、親機故障前後のトポロジーの例を示す図 比較例に係る、親機故障前後のトポロジーの例を示す図 本開示の実施の形態１に係る、親機故障前のトポロジーの例及びリンクコストの例を示す図 本開示の実施の形態１に係る、親機故障前の自ノード情報及び隣接ノード情報の例を示す図 本開示の実施の形態１に係る、子機が代理親機になる処理の例を示すフローチャート 図６ＡのステップＳ６０１の例を示すフローチャート 本開示の実施の形態１に係る、子機故障前後のトポロジーの例を示す図 本開示の実施の形態１に係る、子機がネットワークから離脱した場合に別の子機が代理親機になる処理の例を示すフローチャート 本開示の実施の形態１に係る、代理親機が再度子機になる処理の例を示すフローチャート 本開示の実施の形態２に係る、親機故障前後のトポロジーの例を示す図 本開示の実施の形態２に係る、子機が代理親機になる処理の例を示すフローチャート 本開示の実施の形態２に係る、親機が待機時間を決定する処理の例を示すフローチャート 本開示の実施の形態２に係る、子機が待機時間を決定する処理の例を示すフローチャート
　以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
　（実施の形態１）
　＜通信システムの構成＞
　図１は、本開示の実施の形態１に係る通信システム１の構成例を示す図である。
　通信システム１は、図１に示すように、親機Ｍ　１０と、子機ａ１　２０Ａ１，子機ａ２　２０Ａ２，子機ａ３　２０Ａ３，・・・と、子機ｂ１　２０Ｂ１，・・・と、子機ｃ１　２０Ｃ１，・・・と、を有する。ここで、親機及び子機の後ろに付された英数字（Ｍ、ａ１、ｂ１、ｃ１等）は、親機及び子機の識別情報（識別子、識別番号、ＩＤ等と称されてもよい）を意味する。親機及び子機の識別情報は、簡潔かつわかりやすくするために、１～２個の英数字を用いて示されているが、実際には、シリアル番号（製造番号）、ＭＡＣ（Medium Access Control）アドレス、その他の一意なランダムな文字列等であってよい。なお、通信システム１（通信ネットワーク）を構成する子機２０の数及び接続形態は、図示されるものに限定されない。以下では、それぞれの子機を区別しない場合、子機２０と表記する。
　通信システム１は、例えば、水中（例えば、海中）に配置されてもよい。このように通信システム１が配置される場合、例えば、親機Ｍ　１０には、制御装置（図示せず）が接続され、各子機２０には、この制御装置によって制御されるセンサ等の電子機器（図示せず）が接続されてもよい。あるいは、通信システム１は、例えば、工場やオフィスビル等の施設で用いられてもよい。このように通信システム１が配置される場合、親機Ｍ　１０には、制御装置（図示せず）が接続され、各子機２０には、この制御装置によって制御されるセンサ、照明器具、空調機器等の電子機器（図示せず）が接続されてもよい。なお、一部の子機２０には電子機器が接続されなくてもよく、電子機器が接続されない子機２０は、中継器（リピータ）として機能してもよい。
　なお、これらの親機Ｍ　１０及び子機２０は、通信ノード又は単にノード１００、通信機器又は単に機器１００、通信装置又は単に装置１００、通信端末又は単に端末１００等と総称されてもよく、親機は、ルート、マスタ等と称されてもよい。
　通信システム１において、各ノード１００（親機Ｍ　１０及び子機２０の各々）は、電力線を通信回線として利用し電力線に信号を重畳するＰＬＣを用いてマルチホップ通信を行う。
　例えば、図１において、子機ａ１　２０Ａ１、子機ｂ１　２０Ｂ１及び子機ｃ１　２０Ｃ１の（親機Ｍ　１０からの）ホップ数は１であり、子機ａ２　２０Ａ２の（親機Ｍ　１０からの）ホップ数は２であり、子機ａ３　２０Ａ３の（親機Ｍ　１０からの）ホップ数は３である。なお、実施の形態１及び他の実施の形態において、ホップ上限数は１０であり、通信システム１に接続可能なノードの最大数は１０２４台であるものとするが、ホップ上限数及びノードの最大数は、これらの値に限定されない。
　通信システム１では、親機Ｍ　１０が、子機２０から所定の情報を収集し、子機Ｍ　１０の遠隔監視又は遠隔制御を行う。ここで、親機Ｍ　１０と各子機２０との間で直接的に又は間接的に通信が行われ、親機Ｍ　１０と直接通信できない子機２０は、直接通信可能な他の子機２０に通信信号を順次中継することで、親機Ｍ　１０と間接的に通信を行う。
　各ノード１００（親機Ｍ　１０及び子機２０の各々）は、以下で説明するように他のノードとの間の通信品質（リンク品質と称されてもよい）を示すリンクコストを算出し、リンクコストに基づいて（例えば、リンクコストが最良（最小）となる経路（ルート）で）、他のノードと通信を行う。
　なお、通信システム１における通信方式は、有線通信方式であるＰＬＣに限定されず、マルチホップ通信が可能であれば、ＰＬＣ以外の有線通信方式であってもよいし、無線通信方式であってよい。
　以下では、元々親機として機能（動作）するようにされていたノード（例えば、親機Ｍ　１０）が、故障等を理由として、通信システム１において構成されるマルチホップ通信ネットワーク（例えば階層型又はツリー型ネットワーク）から離脱した場合に、通信システム１におけるいずれかの子機（子ノード）が親機として機能する技術について説明する。なお、「親機Ｍ　１０等のノードが通信ネットワークから離脱する」という表現は、「親機Ｍ　１０等のノードが通信不能（状態）、通信不可（状態）又は不通（状態）になる」という表現で読み替えられてもよい。
　以下では、元々親機として機能するようにされていたノードをオリジナル親機と呼び、親機として機能するようになった（子）ノードを代理親機と呼ぶ。後述するように、子機が故障等を理由としてネットワークから離脱した場合にも、別の子機が親機として機能するのが良い場合もある（この場合、オリジナル親機と代理親機とが併存する）。以下では、このような別の子機も代理親機と呼ぶ。
　＜ノードの構成＞
　図２は、実施の形態１に係るノード１００のハードウェア構成例を示す図である。
　図２に示すように、ノード１００は、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）２０１と、記憶装置２０２と、通信装置２０３と、機器インターフェース装置２０４と、を備える。ノード１００は、上記以外の構成要素を備えてもよい。
　ＣＰＵ２０１は、ノード１００の全体の動作（例えば、通信装置２０３による通信等の、各種構成要素による処理等）を制御する。ＣＰＵ２０１は、例えば、記憶装置２０２に含まれるＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等に記憶された所定のプログラムを、記憶装置２０２に含まれるＲＡＭ（Random Access Memory）等にロードして実行することにより、ノード１００の各種機能（後述する処理を含む）を実現する。ＣＰＵ２０１が実行するプログラムは、記憶装置２０２に予め記憶されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて又はメモリカード等の非一時的な記憶媒体に記憶されて提供されてもよい。
　記憶装置２０２は、非一時的な記憶媒体であり、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の電気的に書換え可能な不揮発性メモリ、ＲＡＭ等の揮発性メモリ等を含む。記憶装置２０２は、通信経路、トポロジー情報、通信可能なノード（例えば、直接通信可能な他のノード等）等に関する情報を記憶する（例えばテーブル形式で）。記憶装置２０２は、ノード１００を動作させるための制御プログラム等のプログラム、このプログラムの実行に必要なデータ、ノード１００の識別情報、ノード１００（例えば、ＣＰＵ２０１）が処理（加工）した他の情報／データ等も記憶する。
　ノード１００が親機Ｍ　１０である場合には、記憶装置２０２に、例えば、ネットワーク内で構築されたノード間の全通信経路を登録するための通信経路データテーブル、各ノードが直接通信可能な隣接ノードの情報（リンク情報）を記録するためのトポロジーテーブル等が記憶される。
　また、ノード１００が子機２０である場合には、記憶装置２０２に、例えば、当該ノード１００が通信可能な隣接ノード（親機Ｍ　１０又は他の子機２０）と、当該ノード１００と隣接ノード（親機Ｍ　１０又は他の子機２０）との間の通信品質を示す通信コスト値（リンクコスト）と、隣接ノードを経由した当該ノード１００と親機Ｍ　１０との間の通信品質を示す通信コスト値と、を表す通信可能ノードデータテーブル等が記憶される。子機２０は、このようなテーブルを保持することにより、親機Ｍ　１０までの経路を把握することができる。
　テーブル形式で記憶されるデータ／情報の具体例を図５Ｂに示しており、これについては後述する。
　図５Ｂに示す情報を含む、通信経路、トポロジー情報、通信可能なノード（例えば、直接通信可能な他のノード等）等に関する情報は、本開示に係る中継経路に関する情報の例である。
　通信装置２０３は、他のノード１００との間で通信するための通信インターフェース装置である。通信装置２０３は、ＰＬＣ用の通信インターフェース装置であってよい。なお、通信方式として、ＰＬＣ以外の有線通信方式又は無線通信方式が用いられる場合、通信装置２０３は、当該有線通信方式又は無線通信方式に対応する通信インターフェース装置であってよい。通信装置２０３は、本開示に係る受信部の一例である。
　機器インターフェース装置２０４は、ノード１００に接続される制御装置又は電子機器との間でデータを授受（入出力）するためのインターフェース装置である。機器インターフェース装置２０４は、例えば、イーサネット（登録商標）の規格に準拠した通信インターフェース装置であってよい。
　図３は、実施の形態１に係るＣＰＵ２０１の機能構成例を示す図である。
　ＣＰＵ２０１は、パケット解析部３０１と、認証処理部３０２と、リンクコスト算出部３０３と、トポロジー管理部３０４と、パケット生成部３０５と、代理親機機能制御部３０６と、を備える。
　ＣＰＵ２０１には、ハローパケット（Ｈパケット：Hello packet）（ハローメッセージ又はハロー信号と称されてもよい）、認証パケット及び通常パケットが入力される。Ｈパケットは、通信システム１（通信ネットワーク）で行われる認証処理に先だって一方のノードから、接続中のノードに向けて一斉に同報送信される。また、これ以外にも、Ｈパケットは、経路情報を更新するために各ノードによって隣接ノードに定期的に送信又は同報送信される（このようなＨパケットは、定期信号と称されてもよい）。Ｈパケットは、自ノードの存在を通知するパケットを意味してよい。例えば、Ｈパケットには、ネットワークにおける親機の識別情報、Ｈパケットの送信元の情報、自ノードの隣接ノードの情報、リンクの通信品質の情報等が含まれる。認証パケットは、認証処理中に送受信されるパケットであり、通常パケットは、例えば、センサによって取得されるセンサデータ等であってよい。
　パケット解析部３０１は、入力される各種のパケット（Ｈパケット、認証パケット及び通常パケット）のデータ構造を解析してパケットの種別を判定し、その判定結果に基づいてパケットの転送先を振り分ける。パケット解析部３０１は、例えば、入力されたパケットがＨパケットであると判定した場合には、そのＨパケットをリンクコスト算出部３０３に出力する。パケット解析部３０１は、例えば、入力されたパケットが認証パケットであると判定した場合には、その認証パケットを認証処理部３０２に出力する。パケット解析部３０１は、例えば、入力されたパケットが通常パケットであると判定した場合には、その通常パケットをトポロジー管理部３０４に出力する。
　ノード１００が子機２０である場合、子機２０のパケット解析部３０１は、さらに、次のように動作する。パケット解析部３０１は、親機Ｍ　１０からＨパケットを所定時間受信していないかに基づいて、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱したか否かを検知する。例えば、パケット解析部３０１は、親機Ｍ　１０から所定時間Ｈパケットを受信していない場合、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱したことを検知する。そして、パケット解析部３０１は、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱したことを示す情報を代理親機機能制御部３０６に出力する。
　ノード１００が代理親機である場合、代理親機のパケット解析部３０１は、さらに、次下のように動作する。パケット解析部３０１は、オリジナル親機Ｍ　１０からＨパケットを受信したかに基づいて、オリジナル親機Ｍ　１０が通信可能状態になったか否かを検知する。例えば、パケット解析部３０１は、オリジナル親機Ｍ　１０からＨパケットを受信した場合、オリジナル親機Ｍ　１０が通信可能状態になったことを検知する。そして、パケット解析部３０１は、オリジナル親機Ｍ　１０が通信可能状態になったことを示す情報を代理親機機能制御部３０６に出力する。
　パケット解析部３０１は、本開示に係る検知部の一例である。
　認証処理部３０２は、パケット解析部３０１から入力された認証パケットを用いて、その認証パケットの送信元であるノードとの間で認証処理を実行する。認証処理部３０２は、認証処理中に生成するパケットである認証パケット、又は、他のノードから送信された認証パケットの応答をトポロジー管理部３０４に出力する。
　リンクコスト算出部３０３は、パケット解析部３０１から入力されたＨパケットを用いて、当該ノードが送信元のノードから受信したＨパケットの受信品質を示すリンクコストを算出する。リンクコスト算出部３０３は、そのリンクコストの算出結果を、Ｈパケットのデータ構造に書き込む（格納する）。また、Ｈパケットには、親機Ｍ　１０からＨパケットが送信された場合の各リンクコストの値も格納されている。リンクコスト算出部３０３は、リンクコストの算出結果を格納したＨパケットをトポロジー管理部３０４に出力する。
　トポロジー管理部３０４は、親機Ｍ　１０により生成されたトポロジー（すなわち、通信システム１を構成するノード及ぶその接続形態）を示すトポロジー情報を管理（取得）し、トポロジー情報に基づいて各種のパケットの出力先（例えば、パケット生成部３０５）を振り分けて出力する。トポロジー情報は、各ノードのトポロジー管理部３０４又は記憶装置２０２において保存される。また、トポロジー管理部３０４は、トポロジー情報だけでなく、上述した通信経路、通信可能なノード（例えば、直接通信可能な他のノード、図５Ｂに示す隣接ノード等）、自ノード等に関する情報もトポロジー管理部３０４又は記憶装置２０２に記憶させる。なお、親機Ｍ　１０のトポロジー管理部３０４は、認証処理の対象となる１つ以上のノードの各々から送信されたＨパケットに応じて親機Ｍ　１０のリンクコスト算出部３０３により算出された各リンクコストに基づいて、トポロジーを生成（形成）し、トポロジーを示すトポロジー情報を他のノードに提供する。
　トポロジー管理部３０４は、本開示に係る判断部の一例である。
　パケット生成部３０５は、トポロジー管理部３０４から入力された認証パケット又は通常パケットに基づいて、送信先となる他のノードへのデータ通信用のパケット、Ｈパケット等を生成して出力する。
　代理親機機能制御部３０６は、通信システム１の中継経路における子機２０の位置に基づいて、子機２０が代理親機になるか否かを決定する等、子機２０が代理親機になることに関わる制御を行う。代理親機機能制御部３０６は、親機Ｍ　１０と子機２０と代理親機とで、異なる制御を行う。
　子機２０が、自ノードの判断に基づいて、自ノードが代理親機になることを決定する場合には、子機２０の代理親機機能制御部３０６は、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱したことを示す情報をパケット解析部３０１から受け取ると、自ノード情報及び隣接ノード情報に基づいて、自ノードが代理親機になるか否かを決定する。例えば、子機２０の代理親機機能制御部３０６は、自ノード情報及び隣接ノード情報に基づいて、以下で説明するように所定の条件を満たすか否かを判断することにより、自ノードが代理親機になるか否かを決定する。また、子機２０の代理親機機能制御部３０６は、自ノードが代理親機になることを決定したとき、自ノードを代理親機として再起動させる。
　一方、子機２０が、親機Ｍ　１０からの指示（通知）に基づいて、自ノードが代理親機になることを決定する場合には、親機Ｍ　１０の代理親機機能制御部３０６は、隣接ノード情報を含むトポロジー情報に基づいて、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱する際に代理親機になる子機２０を事前に決定しておく。そして、親機Ｍ　１０の代理親機機能制御部３０６は、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱する際に代理親機になる子機２０が代理親機になることを示すメッセージ（指示）を、代理親機になる子機２０に送信（通知）する。したがって、このような通知を受けていない子機２０は、代理親機にはならない。このような通知を受けている子機２０の代理親機機能制御部３０６は、自ノードが代理親機になることを決定したとき（親機Ｍ　１０がネットワークから離脱したことを検知したとき）、自ノードを代理親機として再起動させる。
　上記のようにして再起動された代理親機の代理親機機能制御部３０６は、再度子機として動作する場合（例えば、オリジナル親機Ｍ　１０が通信可能状態になったことを示す情報をパケット解析部３０１から受け取ると）、自ノードを子機として再起動させる。
　代理親機機能制御部３０６は、本開示に係る決定部の一例である。
　＜通信システムの動作＞
　次に、ノード１００の共通の動作について説明する。
　［認証処理］
　ノード間で行われる認証処理（親機Ｍ　１０と子機２０との間で行われる認証処理）の処理手順例について説明する。この認証処理は、それぞれの認証処理部３０２によって主に実行される。前提として、親機Ｍ　１０は、Ｈパケットを子機２０に送信し、子機２０は、親機Ｍ　１０から送信されたＨパケットを受信している。
　子機２０は、参入したいネットワークの親機（親機Ｍ　１０）に、参入要求フレームを含む認証パケットを発行し、親機Ｍ　１０に送信する。親機Ｍ　１０は、子機２０から送信された認証パケットを受信すると、所定のテキスト列を設定して認証パケットを生成し、要求元の子機２０（認証パケットの発行元である子機２０）に送信する。
　子機２０は、親機Ｍ　１０から送信された認証パケットに含まれる所定のテキスト列を、子機２０が予め記憶装置２０２等に保持している固有鍵を用いてエンコード（符号化）し、そのエンコード出力であるテキスト列を含む認証パケットを生成して親機Ｍ　１０に送信する。
　親機Ｍ　１０は、子機２０から送信された認証パケットを受信すると、事前に設定されて記憶装置２０２等に保存されている固有鍵を用いて、その認証パケットに含まれるエンコード出力であるテキスト列をデコード（復号）する。また、親機Ｍ　１０は、そのデコード出力であるテキスト列が、上記のとおり設定された所定のテキスト列と一致するか否かを判定する。親機Ｍ　１０は、デコード出力であるテキスト列が所定のテキスト列と一致すると判定した場合（ネットワークへの参加を許可すると判定した場合）、ネットワークに特有のネットワーク鍵を固有鍵でエンコードして子機２０に送信する。
　子機２０は、親機Ｍ　１０から送信されたエンコードされたネットワーク鍵を、固有鍵を用いてデコードしてネットワーク鍵を取得する。このネットワーク鍵の取得により、子機２０は、親機Ｍ　１０のデータ通信先として正式に認証されたことになる。子機２０は、ネットワーク内でのデータ通信の際に、ネットワーク鍵を用いてエンコード又はデコードすることでデータ通信を行う。
　なお、認証処理は、例えば、ＨＤ－ＰＬＣ（High Definition Power Line Communication）の規格において定められた４ｗａｙハンドシェイクに基づく処理であるが、認証処理は、上述した規格以外の他の方式に基づく処理であってもよい。例えば、認証処理は、有線高速ネット通信技術の統一規格であるＧ．ｈｎ（Gigabit Home Networking）、電力線搬送通信の業界団体であるＨｏｍｅ　Ｐｌｕｇ（Home Plug Power line Alliance）等の方式に基づく認証処理であってもよい。
　［トポロジー生成（マルチホップ形成）処理及びマルチホップ伝送］
　次に、親機Ｍ　１０と子機２０との間のトポロジー生成及びマルチホップ伝送について説明する。
　親機Ｍ　１０は、全てのノードに向けてＨパケットを一斉に同報送信する。この同報送信に対して子機２０のみがＨパケットを受信できたとする。すると、親機Ｍ　１０と当該子機２０との間で、上述した認証処理が行われる。これにより、親機Ｍ　１０と当該子機２０との間で電力伝送及びデータ通信が可能となる。
　次に、この子機２０は、他のノードに向けてＨパケットを一斉に同報送信する。この同報送信に対してＨパケットを受信できたノードが存在すれば、子機２０を介して当該ノードと親機Ｍ　１０との間で、上述した認証処理が行われ、その結果、この子機２０を介した当該ノードと親機Ｍ　１０との間のデータ通信が可能となり、この子機２０と当該ノードとの間の電力伝送が可能となる。当該ノードについても同様の処理が行われる。
　［代理親機機能に関する動作］
　以下、親機Ｍ　１０が故障した場合等に、子機２０が代理親機になる際の動作について説明する。
　図４Ａは、実施の形態１に係る親機故障前後のトポロジーの例を示す図である。
　親機Ｍ　１０が故障する前には、一例として、図４Ａの（ａ）に示すように、親機Ｍ　１０の下位に子機ａ１　２０Ａ１及び子機ｂ１　２０Ｂ１が接続されている。また、子機ａ１　２０Ａ１の下位に子機ａ２　２０Ａ２が接続されており、子機ａ２　２０Ａ２の下位に子機ａ３　２０Ａ３が接続されており、同様にして、子機ａ７　２０Ａ７の下位に子機ａ８　２０Ａ８が接続されている。また、子機ｂ１　２０Ｂ１の下位に子機ｂ２　２０Ｂ２が接続されており、子機ｂ２　２０Ｂ２の下位に子機ｂ３　２０Ｂ３が接続されており、同様にして、子機ｂ９　２０Ｂ９の下位に子機ｂ１０　２０Ｂ１０が接続されている。
　親機Ｍ　１０が故障した後では、一例として、図４Ａの（ｂ）に示すように、元々１ホップ目に存在していた子機ａ１　２０Ａ１が代理親機になる。そして、代理親機ａ１　２０Ａ１の下位に子機ｂ１　２０Ｂ１が接続される。子機ａ２　２０Ａ２の下位側及び子機ｂ１　２０Ｂ１の下位側の接続は変更されない。また、子機ａ１　２０Ａ１の代わりに、子機ｂ１　２０Ｂ１が代理親機になってもよい。このように、元々１ホップ目に存在していた子機が代理親機になることにより、ホップ上限数の制約を受けることなく、全てのノードが新たなネットワークに参入できる。
　図４Ｂは、比較例に係る親機故障前後のトポロジーの例を示す図である。
　親機Ｍ　１０が故障する前には、一例として、図４Ｂに示すように、図４Ａの（ａ）と同じように親機Ｍ　１０及び子機２０が接続されている。
　一方、親機Ｍ　１０が故障した後では、元々１ホップ目に存在していた子機が代理親機になるのではなく、代理親機になる子機がランダムに選択される。したがって、一例として、図４Ｂの（ｂ）に示すように、元々２ホップ目に存在していた子機ａ２　２０Ａ２が代理親機になる可能性がある。そして、この場合には、代理親機ａ２　２０Ａ２の下位に子機ａ１　２０Ａ１が接続され、子機ａ１　２０Ａ１の下位に子機ｂ１　２０Ｂ１が接続される。子機ａ３　２０Ａ３の下位側及び子機ｂ１　２０Ｂ１の下位側の接続は変更されない。したがって、この場合、子機ｂ１０　２０Ｂ１０は、ホップ上限数の制約を受け、ネットワークに参入することができなくなってしまう。
　次に、元々１ホップ目に存在していた子機２０が代理親機になる際の具体的な処理について説明する。
　図５Ａは、実施の形態１に係る親機故障前のトポロジーの例及びリンクコストの例を示す図であり、図５Ｂは、実施の形態１に係る親機故障前の自ノード情報及び隣接ノード情報の例を示す図である。
　親機Ｍ　１０が故障していない場合において、例えば、図５Ａに示すように、親機Ｍ　１０と子機ａ１　２０Ａ１との間のリンクコスト（ＬＣ：Link Cost）は、２０であり、親機Ｍ　１０と子機ｂ１　２０Ｂ１との間のＬＣは、２０であり、親機Ｍ　１０と子機ｃ１　２０Ｃ１との間のＬＣは、２５である。また、親機Ｍ　１０が故障していない場合において、例えば、図５Ａに示すように、子機ａ１　２０Ａ１と子機ｂ１　２０Ｂ１との間のＬＣは、１５であり、子機ａ１　２０Ａ１と子機ｃ１　２０Ｃ１との間のＬＣは、１０であり、子機ａ１　２０Ａ１と子機ａ２　２０Ａ２との間のＬＣは、１０である。
　各子ノードは、親機がネットワークから離脱する場合に備えて、自ノード情報及び上記のような隣接ノード情報を、自ノードの記憶装置２０２又はトポロジー管理部３０４に記憶させる。このことが、図５Ｂに示されている。
　子機ａ１　２０Ａ１は、図５Ｂの（ａ）に示すように、一例として、自ノード情報５００Ａを記憶している。自ノード情報５００Ａは、自ノードの識別情報を示す自ノードＩＤと、自ノードが親機であるか又は子機であるかを示すノード種別と、親機（例えば、親機Ｍ　１０）までの自ノードの通信品質（親機と自ノードとの間の通信品質）を示すＬＣと、（親機からの）自ノードのホップ数と、を含む。例えば、自ノード情報５００Ａは、図５Ａに示す情報に対応して、自ノードＩＤがａ１であること、自ノードの種別が子機であること、親機Ｍ　１０までの自ノードのＬＣが２０であること、及び、自ノードのホップ数が１であること、を示している。
　また、子機ａ１　２０Ａ１は、図５Ｂの（ｂ）に示すように、一例として、隣接ノード情報５００Ｂを記憶している。隣接ノード情報５００Ｂは、子機ａ１　２０Ａ１に隣接するノードの情報をレコードとして含む。隣接ノード情報５００Ｂは、例えば、図５Ａに示す情報に対応して、隣接ノードである親機Ｍ　１０、子機ｂ１　２０Ｂ１、子機ｃ１　２０Ｃ１及び子機ａ２　２０Ａ２の４レコードを含む。また、隣接ノード情報５００Ｂは、隣接ノード毎に、当該隣接ノードの識別情報を示す隣接ノードＩＤと、当該隣接ノードが親機であるか又は子機であるかを示すノード種別と、自ノードまでの当該隣接ノードの通信品質（自ノードと当該隣接ノードとの間の通信品質）を示すＬＣと、親機（例えば、親機Ｍ　１０）までの当該隣接ノードの通信品質（親機と当該隣接ノードとの間の通信品質）を示すＬＣと、（親機からの）当該隣接ノードのホップ数と、を含む。例えば、図５Ｂの（ｂ）のテーブルの中には、図５Ａに示す値が示されている。なお、親機Ｍ　１０（親機）のレコードについては、左から５番目の列及び左から６番目の列の情報は存在しない。また、子機ａ２　２０Ａ２（自ノードの子機）のレコードについては、左から５番目の列の情報は存在しない。
　各ノードは、ノード間でＨパケットを交換することにより、図５Ｂの（ａ）及び（ｂ）のテーブルの中に示す値を取得又は算出し、例えば自ノードの記憶装置２０２に、記憶させることができる。そして、各子機２０は、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱したとき、このような自ノード情報及び隣接ノード情報を参照することにより、自ノードが代理親機になるか否かを決定することができる。
　具体的には、子機２０が代理親機になるためには、以下の条件を満たす必要がある。
　１番目の条件は、ホップ数が１であることである。
　２番目の条件は、ホップ数が１である子機２０が複数台存在する場合、親機Ｍ　１０までの通信品質が最良であること（例えば、親機Ｍ　１０までのＬＣが最小であること）である。なお、各子機２０は、親機Ｍ　１０が定期的に送信するＨパケットから、１ホップ目の他の子機２０の通信品質（ＬＣ）を把握することができる。
　３番目の条件は、ホップ数が１である子機２０が複数台存在し、かつ、親機Ｍ　１０までの通信品質が最良である子機２０が複数台存在する場合、乱数に基づくランダム時間（以下、待機時間又は待ち時間とも呼ぶ）待機して、代理親機になることを示す信号を、ホップ数が１である他の子機２０に送信したノード（ランダム時間待機している間に（上記信号を送信する前に）、ホップ数が１である他の子機２０から、代理親機になることを示す信号を受信しなかったノード）であることである。
　例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示す例では、ホップ数が１である子機ａ１　２０Ａ１、子機ｂ１　２０Ｂ１及び子機ｃ１　２０Ｃ１が存在する。次に、これらの子機のうち、親機Ｍ　１０までの通信品質が最良であるノードは、子機ａ１　２０Ａ１及び子機ｂ１　２０Ｂ１である（ＬＣ＝２０）。したがって、子機ａ１　２０Ａ１及び子機ｂ１　２０Ｂ１のいずれかが、代理親機となる。
　あるいは、親機Ｍ　１０が、記憶装置２０２又はトポロジー管理部３０４に記憶されている通信経路データテーブル、トポロジーテーブル等を参照し、上記に従って、親機Ｍ　１０と１ホップ目の子機２０（隣接ノード２０）との間のリンク品質（ＬＣ）等に基づいて、代理親機になる子機２０を決定し、その旨を定期的にその子機に（送信）通知してよい。例えば、親機Ｍ　１０は、最良（最小）のＬＣを有する１ホップ目の子機２０を代理親機に決定してもよい。また、例えば、最良（最小）のＬＣを有する１ホップ目の子機２０が複数台存在する場合、親機Ｍ　１０は、ランダムに、又は、何らかの基準（例えば、通信性能）に基づいて、それら複数台の子機２０のうちから１台の子機２０を代理親機に決定してよい。なお、親機Ｍ　１０から代理親機になる子機２０への定期的な送信（通知）は、Ｈパケットを用いて行われてもよいし、これに専用のメッセージを用いて行われてもよい。このようなＨパケット及び専用のメッセージは、定期信号と称されてもよい。
　上記の処理は、子機２０及び親機Ｍ　１０の代理親機機能制御部３０６によって行われてよい。
　なお、複数のノードが、親機又は代理親機として起動している場合、１台のノードが親機又は代理親機として機能するために、以下の処理が行われてよい。
　オリジナル親機Ｍ　１０が、故障等から復旧して通信可能状態になった場合、オリジナル親機Ｍ　１０からＨパケットを受信した代理親機は、子機として再起動する。
　また、もしも、複数台の子機２０が代理親機として再起動されている場合、他の代理親機からＨパケットを受信して他の代理親機を検出した代理親機は、子機として再起動する。
　なお、図５Ｂに示す自ノード情報と隣接ノード情報とは、同一のテーブルに統合されてもよい。
　図６Ａは、実施の形態１に係る、子機２０が代理親機になる処理の例を示すフローチャートである。なお、子機２０は、親機Ｍ　１０との間で認証されているものとする。
　ステップＳ６０１において、子機２０は、隣接ノード情報取得処理を実行する。ステップＳ６０１の例については後述する。
　ステップＳ６０２において、子機２０（パケット解析部３０１）は、例えば親機Ｍ　１０を送信元とするＨパケットを所定時間受信していないかに基づいて、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱したか否かを検知する。
　親機Ｍ　１０がネットワークから離脱していない場合（ステップＳ６０２；ＮＯ）、フローはステップＳ６０１に戻る。
　一方、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱した場合（ステップＳ６０２；ＹＥＳ）、ステップＳ６０３において、子機２０（代理親機機能制御部３０６）は、図５Ｂに示す自ノード情報及び隣接ノード情報を参照して、自ノードのホップ数が最小ホップ数（すなわち１）であるか否かを判断する。
　自ノードのホップ数が最小ホップ数でない場合（ステップＳ６０３；ＮＯ）、ステップＳ６０９において、子機２０（認証処理部３０２）は、別の子機２０が再起動することでなった代理親機との間で認証処理を実行し（又は何らかの親機との間で認証されるのを待ち）、フローは終了する。
　一方、自ノードのホップ数が最小ホップ数である場合（ステップＳ６０３；ＹＥＳ）、ステップＳ６０４において、子機２０（代理親機機能制御部３０６）は、図５Ｂに示す自ノード情報及び隣接ノード情報を参照して、上位ノード（すなわち親機Ｍ　１０）と自ノードとの間のＬＣが最良（最小）であるか否かを判断する。
　上位ノードと自ノードとの間のＬＣが最良でない場合（ステップＳ６０４；ＮＯ）、ステップＳ６０９において、子機２０（認証処理部３０２）は、別の子機２０が再起動することでなった代理親機との間で認証処理を実行し（又は何らかの親機との間で認証されるのを待ち）、フローは終了する。
　一方、上位ノードと自ノードとの間のＬＣが最良である場合（ステップＳ６０４；ＹＥＳ）、ステップＳ６０５において、子機２０（代理親機機能制御部３０６）は、図５Ｂに示す自ノード情報及び隣接ノード情報を参照して、上位ノードと自ノードとの間のＬＣと同一である、上位ノードとの間のＬＣを有する隣接ノードがあるか否かを判断する。
　上位ノードと自ノードとの間のＬＣと同一である、上位ノードとの間のＬＣを有する隣接ノードがない場合（ステップＳ６０５；ＮＯ）、フローは、以下で説明するステップＳ６０８に進む。
　一方、上位ノードと自ノードとの間のＬＣと同一である、上位ノードとの間のＬＣを有する隣接ノードがある場合（ステップＳ６０５；ＹＥＳ）、ステップＳ６０６において、子機２０は、ランダム時間（代理親機機能制御部３０６が決定した待機時間）待機する。
　次いで、ステップＳ６０７において、子機２０（パケット解析部３０１）は、隣接ノードから、代理親機になることを示す信号（Ｈパケット）を受信したか否かを判断する。
　隣接ノードからＨパケットを受信した場合（ステップＳ６０７；ＹＥＳ）、ステップＳ６０９において、子機２０（認証処理部３０２）は、代理親機との間で認証処理を実行し（又は何らかの親機との間で認証されるのを待ち）、フローは終了する。
　一方、隣接ノードからＨパケットを受信していない場合（ステップＳ６０７；ＮＯ）、ステップＳ６０８において、子機２０は、代理親機として再起動し、フローは終了する。
　次に、図６Ｂを参照して、図６ＡのステップＳ６０１における隣接ノード情報取得処理の例について説明する。この隣接ノード情報取得処理によって、図５Ｂのテーブルに示す値が取得される。
　ステップＳ６５１において、子機２０（パケット解析部３０１）は、Ｈパケットを受信したか否かを判定する。
　Ｈパケットを受信していない場合（ステップＳ６５１；ＮＯ）、フローはステップＳ６０２に進む。
　一方、Ｈパケットを受信した場合（ステップＳ６５１；ＹＥＳ）、ステップＳ６５２において、子機２０（パケット解析部３０１又はトポロジー管理部３０４）は、受信したＨパケットに基づいて、オリジナル親機Ｍ　１０に所属しているか否か（すなわち、オリジナル親機Ｍ　１０が通信可能状態であるか通信不可状態であるか）を判断する。
　オリジナル親機Ｍ　１０に所属している場合（ステップＳ６５２；ＹＥＳ）、ステップＳ６５３において、子機２０（トポロジー管理部３０４）は、受信したＨパケットに基づいて、自ノードとＨパケットの送信元ノード（送信ノードと呼ぶ）との間のＬＣを、隣接ノード情報として記録する（図５Ｂの隣接ノード情報５００Ｂの左から４番目の列を参照）。
　ステップＳ６５４において、子機２０（トポロジー管理部３０４）は、受信したＨパケットに基づいて、送信ノードのホップ数を、隣接ノード情報として記録する（図５Ｂの隣接ノード情報５００Ｂの左から６番目の列を参照）。
　ステップＳ６５５において、子機２０（パケット解析部３０１又はトポロジー管理部３０４）は、受信したＨパケットに基づいて、Ｈパケットがオリジナル親機Ｍ　１０から受信されたか否か（送信ノードがオリジナル親機Ｍ　１０であるか否か）を判断する。
　Ｈパケットがオリジナル親機Ｍ　１０から受信された場合（ステップＳ６５５；ＹＥＳ）、ステップＳ６５６において、子機２０（トポロジー管理部３０４）は、受信したＨパケットに基づいて、オリジナル親機Ｍ　１０と自ノードとの間のＬＣを、自ノード情報及び隣接ノード情報として記録する（図５Ｂの自ノード情報５００Ａの左から３番目の列及び隣接ノード情報５００Ｂの左から４番目の列を参照）。そして、フローはステップＳ６０２に進む。
　一方、Ｈパケットがオリジナル親機Ｍ　１０から受信されていない場合（ステップＳ６５５；ＮＯ）、ステップＳ６５７において、子機２０（パケット解析部３０１又はトポロジー管理部３０４）は、受信したＨパケットに基づいて、送信ノードのホップ数が自ノードのホップ数以下であるか否かを判断する。
　送信ノードのホップ数が自ノードのホップ数以下でない場合（ステップＳ６５７；ＮＯ）、フローはステップＳ６０２に進む。
　一方、送信ノードのホップ数が自ノードのホップ数以下である場合（ステップＳ６５７；ＹＥＳ）、ステップＳ６５８において、子機２０（トポロジー管理部３０４）は、受信したＨパケットに基づいて、オリジナル親機Ｍ　１０と送信ノード（隣接ノード）との間のＬＣを、隣接ノード情報として記録する（図５Ｂの隣接ノード情報５００Ｂの左から５番目の列を参照）。そして、フローはステップＳ６０２に進む。
　ステップＳ６５２において、オリジナル親機Ｍ　１０に所属していない場合（ステップＳ６５２；ＮＯ）、ステップＳ６５９において、子機２０（パケット解析部３０１又はトポロジー管理部３０４）は、Ｈパケットがオリジナル親機Ｍ　１０（例えば、故障から復旧したオリジナル親機Ｍ　１０）から受信されたか否か（送信ノードがオリジナル親機Ｍ　１０であるか否か）を判断する。
　Ｈパケットがオリジナル親機Ｍ　１０から受信された場合（ステップＳ６５９；ＹＥＳ）、ステップＳ６６０において、子機２０（認証処理部３０２）は、オリジナル親機Ｍ　１０との間で認証処理を実行し（又は何らかの親機との間で認証されるのを待ち）、フローはステップＳ６０２に進む。
　一方、Ｈパケットがオリジナル親機Ｍ　１０から受信されていない場合（ステップＳ６５９；ＮＯ）、フローはステップＳ６０２に進む。
　なお、ステップＳ６５３及びステップＳ６５４の順番は、図示されるものに限定されない。例えば、ステップＳ６５４が先に実行されてもよいし、ステップＳ６５３とステップＳ６５４とが並列に実行されてもよい。
　次に、子機が故障した場合等に、別の子機２０が代理親機になる際の動作について説明する。
　図７は、実施の形態１に係る子機故障前後のトポロジーの例を示す図である。
　子機（例えば、子機ａ２　２０Ａ２）が故障する前には、一例として、図７の（ａ）に示すように、親機Ｍ　１０の下位に子機ａ１　２０Ａ１及び子機ｂ１　２０Ｂ１が接続されている。また、子機ａ１　２０Ａ１の下位に子機ａ２　２０Ａ２が接続されており、子機ａ２　２０Ａ２の下位に子機ａ３　２０Ａ３が接続されており、同様にして、子機ａ７　２０Ａ７の下位に子機ａ８　２０Ａ８が接続されている。また、子機ｂ１　２０Ｂ１の下位に子機ｂ２　２０Ｂ２が接続されており、子機ｂ２　２０Ｂ２の下位に子機ｂ３　２０Ｂ３が接続されており、同様にして、子機ｂ９　２０Ｂ９の下位に子機ｂ１０　２０Ｂ１０が接続されている。
　子機ａ２　２０Ａ２が故障した後では、一例として、図７の（ｂ）に示すように、子機ａ３　２０Ａ３が代理親機になる。このようにすることで、故障等によりネットワークから離脱した子機２０の下位側にある１つ以上の子機が、親機からの制御（指示）を受けられないことにより機能しなくなることを防止する。
　この場合、代理親機になる子機２０は、いずれであってもよく、上述した３番目の条件で示したように、代理親機が決定されてよい。例えば、各子機２０は、いずれかの子機２０のネットワークからの離脱に起因して親機Ｍ　１０からの定期的なＨパケットを所定時間受信しなかった後、乱数に基づくランダム時間（待機時間）待機して、代理親機になることを示す信号を他の子機２０に送信した場合（ランダム時間待機している間に（上記信号を送信する前に）、他の子機２０から、代理親機になることを示す信号を受信しなかった場合に）、代理親機になる。
　例えば、いずれかの子機２０のネットワークから離脱に起因してオリジナル親機Ｍ　１０が通信不可状態であり、別の子機２０が親機Ｍ　１０から１ホップ目に存在していなかった場合、別の子機２０の代理親機機能制御部３０６は、待機時間を決定し、待機時間待機している間に他の子機２０から他の子機２０が代理親機になることを示す信号を受信しなかったならば、自ノードが代理親機になることを決定する。
　なお、オリジナル親機Ｍ　１０がネットワークから離脱していて別の子機２０が代理親機に既になっているときに、子機２０がネットワークから離脱した場合にも（例えば、図６Ａにおいて、ステップＳ６０３の後のステップＳ６０９において認証されるのを待っている場合にも）、同様の動作が行われてよい。したがって、図４Ａの（ｂ）に示す状態で、例えば、子機ａ３　２０Ａ３がネットワークから離脱した場合、例えば子機ａ４　２０Ａ４又は子機ａ５　２０Ａ５等がさらなる代理親機になってよい。
　図８Ａは、実施の形態１に係る、子機２０がネットワークから離脱した場合に別の子機２０が代理親機になる処理の例を示すフローチャートである。なお、この別の子機２０は、何らかの親機との間で認証されるのを待っており、ネットワークから離脱した子機２０の下位側に存在するものとする。
　ステップＳ８０１において、子機２０（パケット解析部３０１）は、親機を送信元とするＨパケットを所定時間受信していないかに基づいて、親機を所定時間検知していないか否かを判断する。
　親機をまだ検知していない場合（ステップＳ８０１；ＮＯ）、フローはステップＳ８０１に戻る。
　一方、親機を所定時間の間に検知しなかった場合（ステップＳ８０１；ＹＥＳ）、ステップＳ８０２において、子機２０は、ランダム時間待機する。
　次いで、ステップＳ８０３において、子機２０（パケット解析部３０１）は、他のノードから、代理親機になることを示す信号（Ｈパケット）を受信したか否かを判断する。
　他のノードからＨパケットを受信した場合（ステップＳ８０３；ＹＥＳ）、ステップＳ８０５において、子機２０（認証処理部３０２）は、代理親機との間で認証処理を実行し（又は何らかの親機との間で認証されるのを待ち）、フローは終了する。
　一方、他のノードからＨパケットを受信していない場合（ステップＳ８０３；ＮＯ）、ステップＳ８０４において、子機２０は、代理親機として再起動し、フローは終了する。
　図８Ｂは、実施の形態１に係る、代理親機が再度子機になる処理の例を示すフローチャートである。
　ステップＳ８５１において、代理親機（パケット解析部３０１）は、オリジナル親機Ｍ　１０からＨパケットを受信したか否かを判定する。
　オリジナル親機Ｍ　１０からＨパケットを受信していない場合（ステップＳ８５１；ＮＯ）、フローはステップＳ８５１に戻る。
　一方、オリジナル親機Ｍ　１０からＨパケットを受信した場合（ステップＳ８５１；ＹＥＳ）、ステップＳ８５２において、代理親機は、子機として再起動し、フローは終了する。
　＜実施の形態１における効果＞
　本実施の形態に係る子機２０は、マルチホップ通信が行われる通信システム１における通信装置である。子機２０のパケット解析部３０１は、通信システム１における親機Ｍ　１０が通信不可状態であること（ネットワークから離脱したこと）を検知する。子機２０の代理親機機能制御部３０６は、親機Ｍ　１０が通信不可状態である場合、通信システム１の中継経路（トポロジー）における自ノードの位置（自ノードが親機Ｍ　１０から１ホップ目に存在するか否か）に基づいて、自ノードが代理親機になるか否かを決定する。本実施の形態によれば、元々１ホップ目に存在していた子機２０が代理親機になることにより、ホップ上限数の制約を受けることなく、全てのノードが新たなネットワークに参入できる。よって、通信ネットワークから親機が離脱したときに、通信ネットワークを適切に再構築することができる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２では、親機がネットワークから離脱した場合、１ホップ目に存在していた子機のいずれかが代理親機になるのではなく、所定の条件を満たす子機が代理親機候補として親機又は当該子機により決定され、代理親機候補の中からいずれかの子機が代理親機になる。ここで、所定の条件とは、代理親機になったならば、親機が通信不可状態になった後のマルチホップ通信が行われる通信システムの中継経路（トポロジー）において、許容されるホップ上限数以内（本実施の形態では１０ホップ）以内で、他の子機（全ての末端のノード（最も下位にあるノード））に対して中継可能である（他の子機まで到達できること）であってよい。なお、以下において、実施の形態１と同一の要素及び動作については説明を省略し、異なる要素及び動作について説明する。
　＜ノードの構成＞
　実施の形態２では、主に、代理親機機能制御部３０６の処理及びこれに関連する処理が、実施の形態１と異なる。上述したように、本実施の形態では、所定の条件を満たす子機が代理親機候補になる。ここで、所定の条件を満たす子機が複数台存在する場合、いずれの子機が代理親機になるかを決定するためのメカニズムが必要である。そこで、本実施の形態に係る代理親機機能制御部３０６は、上述したような待機時間に基づいて、複数の代理親機候補のうちのいずれが代理親機になるかを決定する。
　第１の例では、代理親機機能制御部３０６は、待機時間をランダムに決定してよい。
　第２の例では、代理親機機能制御部３０６は、予め定められた待機時間のリストから、ホップ数（通信システム１の中継経路（トポロジー）における子機２０の位置）に応じて、待機時間を決定してよい。例えば、予め定められた待機時間のリストは、｛ｘ（秒），ｙ（秒），ｚ（秒）｝（ｘ＜ｙ＜ｚ）であってよく、代理親機機能制御部３０６は、例えば、１ホップ目の子機については、待機時間をｘ秒に決定し、２ホップ目の子機については、待機時間をｙ秒に決定し、３ホップ目の子機については、待機時間をｚ秒に決定する、等であってよい。したがって、中継経路において子機２０が親機Ｍ　１０から遠いほど、待機時間は長く決定（設定）されてよい。
　また、第２の例において、同一ホップ数の子機２０が複数台存在する場合、例えば子機２０から親機Ｍ　１０までの（累積）ＬＣに応じて、待機時間に強弱（大小）が設けられてもよい。例えば、ｘ１＜ｘ２＜ｙ＜ｚであり、親機Ｍ　１０と１ホップ目の子機ａ１　２０Ａ１との間のＬＣが２０であり、親機Ｍ　１０と１ホップ目の子機ｂ１　２０Ｂ１との間のＬＣが２５である場合、代理親機機能制御部３０６は、１ホップ目の子機ａ１　２０Ａ１については、待機時間をｘ１秒に決定し、１ホップ目の子機ｂ１　２０Ｂ１については、待機時間をｘ２秒に決定してよい。
　なお、第１の例及び第２の例において、上記に基づいて、親機Ｍ　１０の代理親機機能制御部３０６が、全ての子機についての待機時間を決定してもよいし、子機の代理親機機能制御部３０６が、自ノードの待機時間を決定してもよい。待機時間は、ゼロ（秒）であってもよい。
　＜通信システムの動作＞
　［代理親機機能に関する動作］
　以下、親機Ｍ　１０が故障した場合等に、子機２０が代理親機になる際の動作について説明する。
　図９は、実施の形態２に係る、親機故障前後のトポロジーの例を示す図である。
　親機Ｍ　１０が故障する前には、一例として、図９の（ａ）に示すように、親機Ｍ　１０の下位に子機ａ１　２０Ａ１及び子機ｂ１　２０Ｂ１が接続されている。また、子機ａ１　２０Ａ１の下位に子機ａ２　２０Ａ２が接続されており、子機ａ２　２０Ａ２の下位に子機ａ３　２０Ａ３が接続されており、同様にして、子機ａ７　２０Ａ７の下位に子機ａ８　２０Ａ８が接続されている。また、子機ｂ１　２０Ｂ１の下位に子機ｂ２　２０Ｂ２が接続されており、子機ｂ２　２０Ｂ２の下位に子機ｂ３　２０Ｂ３が接続されており、同様にして、子機ｂ９　２０Ｂ９の下位に子機ｂ１０　２０Ｂ１０が接続されている。
　親機Ｍ　１０が故障した後では、一例として、図９の（ｂ）に示すように、所定の条件を満たす代理親機候補の１つである子機ｂ２　２０Ｂ２が代理親機になる。そして、代理親機ｂ２　２０Ｂ２の下位に子機ｂ１　２０Ｂ１及び子機ｂ３　２０Ｂ３が接続される。また、子機ｂ１　２０Ｂ１の下位に子機ａ１　２０Ａ１が接続される。子機ａ１　２０Ａ１の下位側及び子機ｂ３　２０Ｂ３の下位側の接続は変更されない。このようにすることで、ホップ上限数の制約を受けることなく、全てのノードが新たなネットワークに参入できる。
　図１０は、実施の形態２に係る、子機２０が代理親機になる処理の例を示すフローチャートである。なお、子機２０は、親機Ｍ　１０との間で認証されているものとする。
　ステップＳ６０１において、子機２０は、隣接ノード情報取得処理を実行する。なお、隣接ノード情報取得処理の例については、図６Ｂを参照して既に説明されている。
　ステップＳ６０２において、子機２０（パケット解析部３０１）は、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱したか否かを検知する。
　親機Ｍ　１０がネットワークから離脱していない場合（ステップＳ６０２；ＮＯ）、フローはステップＳ６０１に戻る。
　一方、親機Ｍ　１０がネットワークから離脱した場合（ステップＳ６０２；ＹＥＳ）、ステップＳ１００１において、子機２０（代理親機機能制御部３０６）は、図１１Ａ（例えば、ステップＳ１１０２参照）、図１１Ｂ（例えば、ステップＳ１１５２参照）等に基づいて、自ノードが代理親機候補であるか否かを判断する。
　自ノードが代理親機候補でない場合（ステップＳ１００１；ＮＯ）、ステップＳ６０９において、子機２０（認証処理部３０２）は、別の子機２０が再起動することでなった代理親機との間で認証処理を実行し（又は何らかの親機との間で認証されるのを待ち）、フローは終了する。
　一方、自ノードが代理親機候補である場合（ステップＳ１００１；ＹＥＳ）、ステップＳ１００２において、子機２０は待機時間待機する。待機時間の決定については、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して後述する。
　次いで、ステップＳ１００３において、子機２０（パケット解析部３０１）は、他の代理親機候補から、代理親機になることを示す信号（Ｈパケット）を受信したか否かを判断する。
　他の代理親機候補からＨパケットを受信した場合（ステップＳ１００３；ＹＥＳ）、ステップＳ６０９において、子機２０（認証処理部３０２）は、代理親機との間で認証処理を実行し（又は何らかの親機との間で認証されるのを待ち）、フローは終了する。
　一方、他の代理親機候補からＨパケットを受信していない場合（ステップＳ１００３；ＮＯ）、ステップＳ６０８において、子機２０は、代理親機として再起動し、フローは終了する。
　図１１Ａは、実施の形態２に係る、待機時間を決定する処理の例を示すフローチャートである。この例では、親機Ｍ　１０が、上述した第２の例に従って、図１１Ａに示す処理を実行する。
　ステップＳ１１０１において、親機Ｍ　１０（トポロジー管理部３０４）は、トポロジー情報を取得（又は算出）する。
　ステップＳ１１０２において、親機Ｍ　１０（代理親機機能制御部３０６）は、取得されたトポロジー情報に基づいて、所定の条件を満たすか否かに応じて、代理親機候補を決定する。
　ステップＳ１１０３において、親機Ｍ　１０（トポロジー管理部３０４）は、決定された各代理親機候補のＬＣを取得（又は算出）する。
　ステップＳ１１０４において、親機Ｍ　１０（代理親機機能制御部３０６）は、取得されたＬＣに基づいて、上述したように、決定された各代理親機候補の待機時間を決定する。
　ステップＳ１１０５において、親機Ｍ　１０（通信装置２０３）は、決定された待機時間を各代理親機候補に送信する。
　なお、第１の例に従う場合、ステップＳ１１０２の後、親機Ｍ　１０（代理親機機能制御部３０６）は、各代理親機候補の待機時間をランダムに決定して各代理親機候補に送信してよい。
　以上の処理により、所定の条件を満たす子機２０は、図１０のステップＳ１００２において、親機Ｍ　１０から受信した待機時間待機することになる。
　図１１Ｂは、実施の形態２に係る、待機時間を決定する処理の例を示すフローチャートである。この例では、子機２０が、上述した第２の例に従って、図１１Ｂに示す処理を実行する。
　ステップＳ１１５１において、子機２０（トポロジー管理部３０４）は、トポロジー情報を取得する。
　ステップＳ１１５２において、子機２０（代理親機機能制御部３０６）は、取得されたトポロジー情報に基づいて、自ノードが代理親機候補であるか否かを決定する。
　ステップＳ１１５３において、子機２０（トポロジー管理部３０４）は、他の代理親機候補のＬＣを取得する。
　ステップＳ１１５４において、子機２０（代理親機機能制御部３０６）は、自ノードのＬＣ及び他の代理親機候補のＬＣに基づいて、自ノードの待機時間を決定する。なお、予め定められた待機時間のリストが、例えば親機Ｍ　１０から、それぞれの子機２０に通知されているものとする。
　なお、第１の例に従う場合、ステップＳ１１５２の後、子機２０（代理親機機能制御部３０６）は、自ノードの待機時間をランダムに決定してよい。
　以上の処理により、所定の条件を満たす子機２０は、図１０のステップＳ１００２において、自ノードが決定した待機時間待機することになる。
　＜実施の形態２における効果＞
　本実施の形態に係る子機２０は、マルチホップ通信が行われる通信システム１における通信装置である。子機２０のパケット解析部３０１は、通信システム１における親機Ｍ　１０が通信不可状態であること（ネットワークから離脱したこと）を検知する。子機２０の代理親機機能制御部３０６は、親機Ｍ　１０が通信不可状態である場合、通信システム１の中継経路（トポロジー）における自ノードの位置に基づいて、自ノードが代理親機になるか否かを決定する。より具体的には、子機２０の位置が、子機２０が代理親機になったならば、親機Ｍ　１０が通信不可状態になった後のマルチホップ通信が行われる通信システムの中継経路において、許容されるホップ上限数以内で、子機２０から最も下位に位置する他の子機２０まで中継可能である位置であるか否かに基づいて、子機２０の代理親機機能制御部３０６は、自ノードが代理親機になるか否かを決定する。本実施の形態によれば、上記位置に存在していた子機２０が代理親機になることにより、ホップ上限数の制約を受けることなく、全てのノードが新たなネットワークに参入できる。よって、通信ネットワークから親機が離脱したときに、通信ネットワークを適切に再構築することができる。
　なお、上述した実施の形態１及び２において、各子機２０は、オリジナル親機Ｍ　１０がネットワークから離脱した場合であっても、オリジナル親機Ｍ　１０の識別情報を記憶しておくことで、オリジナル親機Ｍ　１０が、例えば故障から復旧して通信可能状態になったときに、元々のトポロジーに戻ることができる（あるいは、ＬＣが再算出されてトポロジーが変更される）。
　また、上述した実施の形態１及び２において、ＣＰＵ２０１の機能部は、適宜、他の機能部と統合されてもよいし、２つ以上のサブ機能部に分割されてもよい。
　また、上述した実施の形態１及び２において、フローチャート等に示すステップの順番は、図示するものに限定されない。
　上述した実施の形態１及び２において、代理親機が、故障等によりネットワークから離脱した場合、さらなる代理親機が、上述した代理親機の決定と同様に決定されてよい。したがって、上記で記載した「（オリジナル）親機Ｍ　１０」は、「代理親機」で適宜読み替えられてよく、上記で記載した「代理親機」は、「さらなる代理親機」で適宜読み替えられてよい。
　上述した実施の形態１及び２において、１ホップ目に位置していた場合や所定の条件を満たす場合等に代理親機になることができる子機は、全ての子機であってもよいし、制限されてもよい（一部の子機でもよい）。例えば、インターネットに接続できるノードが、１ホップ目に位置していた場合や所定の条件を満たす場合等に代理親機になることができる子機の一例である。例えば、各ノードは、例えばインターネットに接続できるか否かに応じて、自ノードがそのような場合に代理親機になることができること（又はなってもよいこと）を示す情報（例えば、フラグ）をＨパケットに含めて、ノード間で交換することにより、自ノードが代理親機になることができるか否か（又はなってもよいか否か）を通知してもよい。
　＜実施の形態のまとめ＞
　本開示の一実施例に係る通信装置は、マルチホップ通信が行われる通信システムにおける通信装置であって、前記通信システムにおける親機が通信不可状態であることを検知する検知部と、前記親機が通信不可状態である場合、前記通信システムの中継経路における前記通信装置の位置に基づいて、前記通信装置が代理親機になるか否かを決定する決定部と、を備える。
　本通信装置において、前記親機が通信不可状態であり、前記通信装置の位置が前記親機から１ホップ目であり、かつ、前記通信システムにおける他の通信装置が前記親機から１ホップ目に存在する場合、前記決定部は、前記親機と前記通信装置との間の第１通信品質と、前記親機と前記他の通信装置との間の第２通信品質と、に基づいて、前記通信装置が前記代理親機になるか否かを決定する。
　本通信装置において、前記親機が通信不可状態であり、前記通信装置の位置が前記親機から１ホップ目であり、前記他の通信装置が前記親機から１ホップ目に存在し、かつ、前記第１通信品質が前記第２通信品質と同一である場合、前記決定部は、待機時間を決定し、前記待機時間待機している間に前記他の通信装置から前記他の通信装置が代理親機になることを示す信号を受信しなかったならば、前記通信装置が前記代理親機になることを決定する。
　本通信装置において、前記親機が通信不可状態であり、前記通信装置の位置が、前記通信装置が前記代理親機になったならば、前記親機が通信不可状態になった後の第２のマルチホップ通信が行われる第２の通信システムの第２の中継経路において、許容されるホップ上限数以内で、前記通信装置から最も下位に位置する通信装置まで中継可能である位置であり、かつ、前記通信システムにおける他の通信装置が、前記他の通信装置が代理親機になったならば、前記親機が通信不可状態になった後の第３のマルチホップ通信が行われる第３の通信システムの第３の中継経路において、前記許容されるホップ上限数以内で、前記他の通信装置から最も下位に位置する通信装置まで中継可能である位置に存在する場合、前記決定部は、待機時間を決定し、前記待機時間待機している間に前記他の通信装置から前記他の通信装置が代理親機になることを示す信号を受信しなかったならば、前記通信装置が前記代理親機になることを決定する。
　本通信装置において、前記決定部は、前記待機時間をランダムに決定する。
　本通信装置において、前記決定部は、前記中継経路における前記通信装置の位置に基づいて、前記待機時間を決定する。
　本通信装置において、前記検知部は、前記親機からの定期信号を所定時間受信しない場合、前記親機が通信不可状態であることを検知する。
　本通信装置において、前記親機が通信不可状態であり、かつ、前記通信装置の位置が前記親機から１ホップ目でない場合、前記決定部は、待機時間を決定し、前記待機時間待機している間に前記通信システムにおける他の通信装置から前記他の通信装置が代理親機になることを示す信号を受信しなかったならば、前記通信装置が前記代理親機になることを決定する。
　本開示の一実施例に係る通信制御方法は、マルチホップ通信が行われる通信システムにおける通信装置が、前記通信システムにおける親機が通信不可状態であることを検知し、前記親機が通信不可状態である場合、前記通信システムの中継経路における前記通信装置の位置に基づいて、前記通信装置が代理親機になるか否かを決定する。
　本開示の一実施例に係る通信システムは、マルチホップ通信が行われる通信システムであって、前記通信システムを構成する子機の中から、前記通信システムの中継経路に基づいて、代理親機候補を決定し、前記通信システムにおける親機が通信不可状態になった場合に、前記代理親機候補の中から代理親機を決定し、前記代理親機候補は、前記代理親機候補が前記代理親機になったならば、前記親機が通信不可状態になった後の第２のマルチホップ通信が行われる第２の通信システムの第２の中継経路において、許容されるホップ上限数以内で、前記代理親機候補を除く前記子機に対して中継可能である。
　上述の実施の形態においては、各構成要素に用いる「・・・部」という表記は、「・・・回路（circuitry）」、「・・・アッセンブリ」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。
　以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかである。そのような変更例又は修正例についても、本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態における各構成要素は任意に組み合わされてよい。
　本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部又は全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力を備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
　集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。
　さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
　本開示は、通信機能を持つあらゆる種類の装置、デバイス、システム（通信装置と総称）において実施可能である。通信装置は無線送受信機（トランシーバー）と処理／制御回路を含んでもよい。無線送受信機は受信部と送信部、またはそれらを機能として、含んでもよい。無線送受信機（送信部、受信部）は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールと１または複数のアンテナを含んでもよい。ＲＦモジュールは、増幅器、ＲＦ変調器／復調器、またはそれらに類するものを含んでもよい。通信装置の、非限定的な例としては、電話機（携帯電話、スマートフォン等）、タブレット、パーソナル・コンピューター（ＰＣ）（ラップトップ、デスクトップ、ノートブック等）、カメラ（デジタル・スチル／ビデオ・カメラ等）、デジタル・プレーヤー（デジタル・オーディオ／ビデオ・プレーヤー等）、着用可能なデバイス（ウェアラブル・カメラ、スマートウオッチ、トラッキングデバイス等）、ゲーム・コンソール、デジタル・ブック・リーダー、テレヘルス・テレメディシン（遠隔ヘルスケア・メディシン処方）デバイス、通信機能付きの乗り物又は移動輸送機関（自動車、飛行機、船等）、及び上述の各種装置の組み合わせがあげられる。
　通信装置は、持ち運び可能又は移動可能なものに限定されず、持ち運びできない又は固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、システム、例えば、スマート・ホーム・デバイス（家電機器、照明機器、スマートメーター又は計測機器、コントロール・パネル等）、自動販売機、その他ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ）ネットワーク上に存在し得るあらゆる「モノ（Things）」をも含む。
　通信には、セルラーシステム、無線ＬＡＮシステム、通信衛星システム等によるデータ通信に加え、これらの組み合わせによるデータ通信も含まれる。
　また、通信装置には、本開示に記載される通信機能を実行する通信デバイスに接続又は連結される、コントローラやセンサー等のデバイスも含まれる。例えば、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスが使用する制御信号やデータ信号を生成するような、コントローラやセンサーが含まれる。
　また、通信装置には、上記の非限定的な各種装置と通信を行う、あるいはこれら各種装置を制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、システムが含まれる。
　２０２２年９月２９日出願の特願２０２２－１５６６３８の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本開示の一実施例は、マルチホップ通信システムに有用である。
　１　通信システム
　１０　親機Ｍ
　２０　子機
　１００　ノード
　２０１　ＣＰＵ
　２０２　記憶装置
　２０３　通信装置
　２０４　機器インターフェース装置
　３０１　パケット解析部
　３０２　認証処理部
　３０３　リンクコスト算出部
　３０４　トポロジー管理部
　３０５　パケット生成部
　３０６　代理親機機能制御部
　５００Ａ　自ノード情報
　５００Ｂ　隣接ノード情報
 

Claims (10)

  1. 　マルチホップ通信が行われる通信システムにおける通信装置であって、
    　前記通信システムにおける親機が通信不可状態であることを検知する検知部と、
    　前記親機が通信不可状態である場合、前記通信システムの中継経路における前記通信装置の位置に基づいて、前記通信装置が代理親機になるか否かを決定する決定部と、
    　を備える通信装置。
  2. 　前記親機が通信不可状態であり、前記通信装置の位置が前記親機から１ホップ目であり、かつ、前記通信システムにおける他の通信装置が前記親機から１ホップ目に存在する場合、前記決定部は、前記親機と前記通信装置との間の第１通信品質と、前記親機と前記他の通信装置との間の第２通信品質と、に基づいて、前記通信装置が前記代理親機になるか否かを決定する、
    　請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記親機が通信不可状態であり、前記通信装置の位置が前記親機から１ホップ目であり、前記他の通信装置が前記親機から１ホップ目に存在し、かつ、前記第１通信品質が前記第２通信品質と同一である場合、前記決定部は、待機時間を決定し、前記待機時間待機している間に前記他の通信装置から前記他の通信装置が代理親機になることを示す信号を受信しなかったならば、前記通信装置が前記代理親機になることを決定する、
    　請求項２に記載の通信装置。
  4. 　前記親機が通信不可状態であり、前記通信装置の位置が、前記通信装置が前記代理親機になったならば、前記親機が通信不可状態になった後の第２のマルチホップ通信が行われる第２の通信システムの第２の中継経路において、許容されるホップ上限数以内で、前記通信装置から最も下位に位置する通信装置まで中継可能である位置であり、かつ、前記通信システムにおける他の通信装置が、前記他の通信装置が代理親機になったならば、前記親機が通信不可状態になった後の第３のマルチホップ通信が行われる第３の通信システムの第３の中継経路において、前記許容されるホップ上限数以内で、前記他の通信装置から最も下位に位置する通信装置まで中継可能である位置に存在する場合、前記決定部は、待機時間を決定し、前記待機時間待機している間に前記他の通信装置から前記他の通信装置が代理親機になることを示す信号を受信しなかったならば、前記通信装置が前記代理親機になることを決定する、
    　請求項１に記載の通信装置。
  5. 　前記決定部は、前記待機時間をランダムに決定する、
    　請求項４に記載の通信装置。
  6. 　前記決定部は、前記中継経路における前記通信装置の位置に基づいて、前記待機時間を決定する、
    　請求項４に記載の通信装置。
  7. 　前記検知部は、前記親機からの定期信号を所定時間受信しない場合、前記親機が通信不可状態であることを検知する、
    　請求項１に記載の通信装置。
  8. 　前記親機が通信不可状態であり、かつ、前記通信装置の位置が前記親機から１ホップ目でない場合、前記決定部は、待機時間を決定し、前記待機時間待機している間に前記通信システムにおける他の通信装置から前記他の通信装置が代理親機になることを示す信号を受信しなかったならば、前記通信装置が前記代理親機になることを決定する、
    　請求項１に記載の通信装置。
  9. 　マルチホップ通信が行われる通信システムにおける通信装置が、
    　前記通信システムにおける親機が通信不可状態であることを検知し、
    　前記親機が通信不可状態である場合、前記通信システムの中継経路における前記通信装置の位置に基づいて、前記通信装置が代理親機になるか否かを決定する、
    　通信制御方法。
  10. 　マルチホップ通信が行われる通信システムであって、
    　前記通信システムを構成する子機の中から、前記通信システムの中継経路に基づいて、代理親機候補を決定し、
    　前記通信システムにおける親機が通信不可状態になった場合に、前記代理親機候補の中から代理親機を決定し、
    　前記代理親機候補は、前記代理親機候補が前記代理親機になったならば、前記親機が通信不可状態になった後の第２のマルチホップ通信が行われる第２の通信システムの第２の中継経路において、許容されるホップ上限数以内で、前記代理親機候補を除く前記子機に対して中継可能である、
    　通信システム。
     
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