JP6606469B2 - 通信システムおよび無線ネットワークエンジニアリング支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線ネットワークを管理するための通信システムおよび無線ネットワークエンジニアリング支援方法に関する。

ネットワーク利用の多様化が進む中、ゲートウェイ配下に複数の無線機を収容して無線マルチホップネットワークを構築し、無線機間の通信を介してデータ収集を行う形態を持つ通信システムの導入が進んでいる。しかし、現場に無線機を設置しても、障害物による電波遮蔽などで他の無線機と通信が出来ない場合や、通信可能であっても、通信品質が劣悪で所望の通信要件を達成する事が出来ない場合などがある。このような場合、通信接続の確保や、通信品質の安定化を図るため、中継器となる無線機を適切な場所に追加するエンジニアリング作業が必要となる。

中継器の設置箇所を決定する先行技術として、所定の中継器の設置箇所候補において、１ホップで接続可能な無線機を検出し、検出結果を基に候補の中から優良な中継器の設置箇所を決定する技術が存在する（特許文献１）。当該先行技術では、ゲートウェイに至るまでの通信経路を持つ無線機と、孤立状態にある無線機の両方に１ホップで接続可能な箇所を、設置箇所候補の中から選択し、実際の中継器の設置箇所として採用する。孤立状態の無線機が無くなるまで本処理を繰り返す事で、所望の全無線機がゲートウェイに至るまでの通信経路を得る中継器の配置を決定する事が出来る。

特許第4420218号

しかし、特許文献１に示したような、中継器の設置箇所候補に関する情報を必要とする方法では、予め複数の設置箇所候補を選定する作業が必要となる。例えば、中継器が電源駆動の場合は、電源供給可能な箇所を候補として絞り込む方法などが考えられるが、電池駆動の場合など、設置箇所に自由度がある場合は、現場の電波伝搬特性等を加味しながら、適切な中継器の設置箇所候補を検討する必要がある。また、選定した候補に適切な設置箇所が存在しない場合は、設置箇所候補の再選定が求められる。さらに、各中継器の設置箇所候補に対して実際に無線機を設置し、１ホップで接続可能な無線機を検出する作業も必要であるため、候補点が多数存在する場合は当該検出作業にも時間と労力を伴う事となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、中継器の設置箇所候補に関する事前情報を必要とせずに、無線ネットワークを管理するための情報を基に中継器の設置箇所を算出する事ができる通信システムおよび無線ネットワークエンジニアリング支援方法を提供する事を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を備える。
複数の無線機と、前記無線機の各々と情報の送受信を行うゲートウェイと、前記無線機と前記ゲートウェイを含む無線マルチホップネットワークを管理するネットワーク管理装置とを備え、前記ネットワーク管理装置は、前記各無線機間、及び前記各無線機・前記ゲートウェイ間の通信品質情報を管理するネットワーク構成管理部と、前記通信品質情報を基に前記各無線機の中継器追加要否を判定し、当該判定結果を基に中継器の追加が必要な無線機を選択する中継器要否判定部と、前記通信品質情報又は前記無線機及び前記ゲートウェイの位置情報を基に前記中継器要否判定部で選択された無線機に対して所定の通信品質を確保するための接続先を判定し、当該判定結果を基に前記接続先を前記無線機又は前記ゲートウェイの中から選択する接続先判定部と、前記中継器要否判定部で選択された無線機の通信範囲と前記接続先判定部で選択された接続先の通信範囲を基に前記中継器要否判定部で選択された無線機と前記接続先判定部で選択された接続先とを中継するための中継器の設置範囲を示す中継器設置箇所が存在するか否かを判定する中継器配置判定部とを有する。

本発明によれば、無線マルチホップネットワークにおいて、中継器の設置箇所候補に関する事前情報を必要とせずに、無線ネットワークを管理するための情報を基に中継器の設置箇所を算出する事ができる。

実施例１における通信システムの構成を説明するブロック図である。 実施例１における無線機のハードウェアブロック図である。 実施例１におけるゲートウェイのハードウェアブロック図である。 実施例１におけるネットワーク管理装置のハードウェアブロック図である。 実施例１における無線機及びゲートウェイが保持する近隣端末管理テーブルの構成図である。 実施例１における中継器配置設計に関する無線ネットワークエンジニアリング支援の全体処理を示すフローチャートである。 実施例１における近隣端末管理テーブル情報の収集処理を示すシーケンス図である。 実施例１における近隣端末管理テーブル情報の収集結果に基づくネットワーク構成例を示す説明図である。 実施例１における中継器要否判定処理を示すフローチャートである。 実施例１における接続先判定処理を示すフローチャートである。 実施例１における中継器配置判定処理を示すフローチャートである。 実施例１における中継器配置判定処理に関する判定例の説明図である。 実施例１における通信品質情報、及び中継器配置判定結果の表示例を示す説明図である。 実施例２における中継器要否判定処理を示すフローチャートである。 実施例３における通信障害対策に関する無線ネットワークエンジニアリング支援の全体処理を示すフローチャートである。

まず、発明の原理（概要）について説明する。無線機及びゲートウェイは、自身が１ホップ（中継器無し）で直接通信可能な相手端末の情報と、相手端末との通信品質情報を各々管理するものとする。以降、この管理に使用するテーブルを近隣端末管理テーブルと呼ぶ。

ネットワーク管理装置は、無線機及びゲートウェイから近隣端末管理テーブルの情報を収集し、無線機間、及び無線機・ゲートウェイ間の通信品質情報をネットワーク構成管理部にて管理する。次に、ネットワーク構成管理部における管理情報を基に、中継器要否判定部にて、各無線機について中継器追加の要否を判定する。ここでは、所定の通信要件を満たす事の出来ない無線機、通信接続において一定の冗長性を持たない無線機に対して中継器追加が必要であると判定する。具体的には、
（１）１ホップで直接通信可能な相手端末が存在しない孤立状態の無線機、
（２）１ホップで直接通信可能で通信品質が閾値以上である相手端末が存在しない無線機、
（３）１ホップで直接通信可能で通信品質が閾値以上である相手端末が存在するが、該当端末数がＮ台未満である無線機（Ｎは１以上の任意の値）、
を中継器追加が必要な無線機として判定する。

続いて、中継器追加が必要と判定された各無線機に対して、通信接続の確保や、通信品質の改善・安定化を図る上で、適切な接続先となる無線機、或いはゲートウェイを、ネットワーク管理装置の接続先判定部で判定する。具体的には、前記（１）〜（３）の条件で中継器追加が必要と判断された無線機に対して、各々（Ａ）〜（Ｃ）の基準に基づき、接続先を判定する。

（Ａ）最も距離が近い無線機、或いはゲートウェイ。
（Ｂ）１ホップで直接通信可能な相手端末のうち、通信品質が最良である無線機、或いはゲートウェイ。
（Ｃ）１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である相手端末を除外した時に、前記（１）の状態になる場合は（Ａ）の基準に従い、前記（２）の状態になる場合は（Ｂ）の基準に従う。

そして、中継器要否判定部で中継器が必要と判定された各無線機と、接続先判定部で選択された接続先を接続する上で必要となる中継器の設置箇所を、ネットワーク管理装置の中継器配置判定部で判定する。具体的には、中継器が必要と判定された無線機と、前記接続先の両方について期待される通信範囲を算出し、これらの通信範囲の重複箇所を、推奨される中継器の設置箇所として判定する。その後、当該判定結果を、ネットワーク管理装置の表示部を介して、推奨される中継器配置箇所として出力する。

このように無線機間、及び無線機・ゲートウェイ間の通信品質情報を基に、各無線機の中継器要否と適切な接続先、中継器配置の判定を行う事で、中継器の設置箇所候補に関する事前情報を必要とせずに、推奨される中継器の設置箇所を算出・提示する事が可能となる。また、中継器設置箇所候補の全てに対して実際に無線機を設置し、１ホップで接続可能な無線機を検出する作業も不要となるため、中継器の配置設計に関する作業負荷を軽減する事が可能となる。

以下に、本発明の中継器配置設計に関する無線ネットワークエンジニアリングの作業支援に係る実施例を図１〜図１６を用いて説明する。実施例１を図１〜図１３を用いて説明し、実施例２を図１４、実施例３を図１５を用いて説明する。

実施例１では、中継器配置設計に関する無線ネットワークエンジニアリングの作業支援について、基本形を示す。まず、図１〜図４を用いて通信システムの構成、無線機及びゲートウェイ、ネットワーク管理装置について説明する。次に、図５を用いて近隣端末管理テーブルについて説明する。その後、図６〜図１２を用いてネットワーク管理装置における中継器配置設計に関する無線ネットワークエンジニアリング支援のための処理と、その動作例について説明する。さらに、図１３を用いて、通信品質情報及び中継器配置設計の判定結果に関する表示例について説明する。

図１を参照して、通信システムの構成を説明する。図１は、実施例１における通信システムの構成を説明するブロック図である。図１において、通信システム１は、複数の無線機２００（２００−Ａ〜２００−Ｆ）、ならびにゲートウェイ３００と、ネットワーク管理装置４００から構成されている。例えばセンサ値など、無線機２００で取得した収集データは、無線通信によりゲートウェイ３００宛てに送信される。この時、無線機２００が直接ゲートウェイ３００と通信出来ない場合は、無線マルチホップ通信により、他の無線機２００を中継してバケツリレー式にゲートウェイまでデータが送信される。そして、ゲートウェイ３００は、無線機２００から収集したデータをネットワーク管理装置４００へ転送する。尚、図１ではゲートウェイ３００が、有線または無線でネットワーク管理装置４００に接続されるケースを示しているが、ゲートウェイ３００とネットワーク管理装置４００を分離せずに、ネットワーク管理装置４００の機能をゲートウェイ３００に統合し、一つの装置として提供しても構わない。

図１では、通信品質が劣悪で、所定の通信要件を達成出来ないリンクを点線で例示しており、無線機２００−Ｆは無線機２００−Ｃと通信可能ながらも、通信要件を達成出来ない事を示している。また、無線機２００−Ｅも、周辺に通信可能な無線機が存在せず、通信要件を達成する事が出来ない。これらの無線機に対しては、適切な場所に中継器を追加し、安定した通信接続を確保する必要がある。本実施例では、後述の図６に示す手順により、中継器の設置箇所を算出する。

図２を参照して、無線機のハードウェア構成を説明する。図２は、実施例１における無線機のハードウェアブロック図である。無線機２００は、ゲートウェイ３００または他の無線機２００との通信機能を有する組込み機器である。

図２において、無線機２００は、記憶装置２０１と、中央制御装置２０６と、電源回路２０７と、ＲＦ（Radio Frequency）周辺回路２０８、入力部２０９とから構成されている。記憶装置２０１は、通信処理部２０２、経路管理部２０３、近隣端末情報管理部２０４、近隣端末管理テーブル２０５を備えている。通信処理部２０２は、通信における送受信処理を実現するものである。具体的には、送信する際の送信宛先指定等のパケット組立て処理や、受信する際の自端末宛のパケットか否かの判断等を始めとした、パケット解析処理を行う。経路管理部２０３は、ネットワーク内の通信における経路情報を管理する。

近隣端末情報管理部２０４は、無線機２００の通信範囲に存在する他の無線機２００やゲートウェイ３００に関する情報と、各通信相手（通信対象）との通信品質に関する情報を管理するものであり、近隣端末管理テーブル２０５の更新処理や、近隣端末情報の通知処理などを行う。記憶装置２０１は、例えば読み出し専用の半導体メモリなどから構成される記憶装置と、書き換え可能な半導体メモリ素子などから構成される記憶装置を備え、前述の各種処理を実現するコンピュータプログラムや、管理情報に該当するデータなどを格納する。

中央制御装置２０６は、記憶装置２０１に格納されている各種コンピュータプログラムを実行する。これにより、無線機２００の有する各種機能が実現される。電源回路２０７は、無線機２００に電力を供給し、これにより無線機２００が動作する。電源供給源は、外部電源や無線機２００に搭載する電池など、特定の電源に限定されるものではない。ＲＦ周辺回路２０８は、デジタル信号と無線信号とを相互に変換し、生成したデジタルデータを無線信号に変換して他の無線機２００やゲートウェイ３００に送信する送信部と、他の無線機２００やゲートウェイ３００から受信した無線信号からデジタルデータを取り出す受信部から構成される。入力部２０９は、無線機２００に接続される各種センサ等から、計測値などの入力を受け付ける。尚、無線機２００は組み込み機器でなく、独立した装置であっても良い。また、中継器として追加する無線機は、必ずしも図２の構成を全て備える必要は無く、例えば入力部２０９を持たない無線機であっても構わない。

図３を参照して、ゲートウェイのハードウェア構成を説明する。図３は、実施例１におけるゲートウェイのハードウェアブロック図である。ゲートウェイ３００のハードウェア構成は、外部ネットワーク接続回路３０９を備え、入力部２０９を持たない点を除いて無線機２００と同様の構成である。

図３において、ゲートウェイ３００は、ＲＦ周辺回路３０８を用いて無線機２００と通信を行い、外部ネットワーク接続回路３０９を用いてネットワーク管理装置４００と通信を行う。外部ネットワーク接続回路３０９は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）、光回線、電話網等の外部ネットワークを利用するための機能である。ただし、ゲートウェイ３００にネットワーク管理装置４００を統合し、一つの装置として提供する場合などは、必ずしも外部ネットワーク接続回路３０９を搭載する必要は無い。

図４を参照して、ネットワーク管理装置のハードウェア構成を説明する。図４は、実施例１におけるネットワーク管理装置のハードウェアブロック図である。記憶装置４０１、通信処理部４０２、経路管理部４０３、中央制御装置４０９、電源回路４１０、外部ネットワーク接続回路４１１は前述のものと同様である。

図４において、収集データ管理部４０４は、センサ値など、無線機２００から収集したデータを管理する。ネットワーク構成管理部４０５は、無線機２００やゲートウェイ３００の近隣端末管理テーブル２０５、３０５を管理・記憶し、ネットワーク内に存在する無線機間、及び無線機・ゲートウェイ間のリンクと、それらの通信品質（通信品質情報）を管理する。中継器要否判定部４０６は、ネットワーク構成管理部４０５で管理される情報（近隣端末管理テーブル２０５、３０５に登録された情報）を基に、各無線機２００について中継器追加の要否（中継器追加要否）を判定し、判定結果を基に中継器の追加が必要な無線機２００を選択する処理を行う。また、接続先判定部４０７は、中継器要否判定部４０６で中継器追加が必要と判定された無線機２００に対して、適切な接続先となる無線機２００、或いはゲートウェイ３００を判定する処理を行う。例えば、接続先判定部４０７は、通信品質情報又は位置情報を基に中継器要否判定部４０６で選択された無線機２００に対して、所定の通信品質（閾値以上の通信品質）を確保するために必要な接続先を判定し、判定結果を基に接続先を無線機２００又はゲートウェイ３００の中から選択する。中継器配置判定部４０８は、中継器要否判定部４０６で中継器追加が必要と判定された無線機２００と、接続先判定部４０７で適切な接続先と判定された無線機２００、或いはゲートウェイ３００を接続する上で必要となる、中継器の設置箇所を判定する。例えば、中継器配置判定部４０８は、中継器要否判定部４０６で選択された無線機２００の通信範囲と接続先判定部４０７で選択された接続先の通信範囲を基に中継器要否判定部４０６で選択された無線機２００と接続先判定部４０７で選択された接続先とを中継するための中継器の設置範囲を示す中継器設置箇所が存在するか否かを判定し、判定結果を出力する。

表示部４１２は、ネットワーク内に存在する無線機間、及び無線機・ゲートウェイ間の通信品質や、中継器配置判定部４０８によって判定された中継器の配置箇所などを出力する処理を行う。尚、出力画面はネットワーク管理装置４００に搭載する形態であっても、外部接続する形態であっても構わない。

尚、前述の通り、ネットワーク管理装置４００の機能をゲートウェイ３００に統合し、一つの装置として統合しても構わない。或いは、ネットワーク管理装置４００の一部機能をゲートウェイ３００に搭載する形態でも構わない。

図５を参照して、無線機２００及びゲートウェイ３００が保持する近隣端末管理テーブル２０５及び３０５について説明する。図５は、実施例１における無線機及びゲートウェイが保持する近隣端末管理テーブルの構成図である。図５に示す近隣端末管理テーブル２０５及び３０５は、無線機２００やゲートウェイ３００の近隣端末情報管理部２０４及び３０４によって管理され、ネットワーク内に存在する無線機２００とゲートウェイ３００のうち、自身と直接通信可能な相手端末に関する情報と、各通信相手（通信対象）との通信品質を管理するものである。

計測元５０１は、通信品質の計測元、即ち近隣端末管理テーブル２０５又は３０５の管理元となる無線機２００、あるいはゲートウェイ３００の識別子を示している。具体的には、無線機２００やゲートウェイ３００のアドレスやホスト名などを記載するフィールドであり、このフィールドに記載する識別子は、通信システムで採用している方式に準拠する。ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスまたは独自の識別子で無線機やゲートウェイを識別しているのであれば、それらの識別子を記載しても良い。図５の例では、無線機２００の識別子を図１の添字部分、ゲートウェイ３００の識別子を“ＧＷ”として示しており、図５の例では無線機２００−Ａが管理する近隣端末管理テーブル２０５の内容を示している。

計測先５０２は、計測元５０１と直接通信可能な相手端末の識別子を示している。即ち、図５の例では無線機２００−Ａは、ゲートウェイ３００及び無線機２００−Ｂと直接通信可能である事を示している。

記録時刻５０３は、計測先５０２の無線機２００またはゲートウェイ３００が、計測先５０２に記載の相手端末との通信品質を記録した時刻を示している。図５の例では、記録時刻を「年月日時分秒」の形式で示しているが、他の記載形式であっても構わない。

通信品質５０４は、計測先５０２の無線機２００またはゲートウェイ３００と、計測先５０２に記載の相手端末との通信品質を示している。図５の例では、計測先５０２の無線機２００またはゲートウェイ３００が、計測先５０２に記載の相手からパケットを受信した際の受信電波強度（以下、ＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)）を示している。図５では記載を省略しているが、無線機２００及びゲートウェイ３００の近隣端末管理テーブル２０５、３０５には、記憶領域の容量に応じて任意のＮ回分のＲＳＳＩを記録するフィールドを設けて良い。その他、過去に観測したＲＳＳIの平均値や最大値、最小値などの統計情報を近隣端末管理テーブル２０５、３０５で別途管理しても構わない。尚、図５では通信品質を示す指標としてＲＳＳＩを例に挙げているが、その他にも通信品質の指標としてパケット損失率などの情報を管理する形でも良く、複数の通信品質指標を近隣端末管理テーブル２０５、３０５で管理しても構わない。

図６を参照して、ネットワーク管理装置による、中継器配置設計に関する無線ネットワークエンジニアリング支援の全体的な流れを説明する。図６は、実施例１における中継器配置設計に関する無線ネットワークエンジニアリング支援の全体処理を示すフローチャートである。ネットワーク管理装置４００は、図６の処理に従い、各無線機２００及びゲートウェイ３００から収集した近隣端末管理テーブル２０５、３０５の情報を基に、各無線機２００について中継器追加の要否判定を行い、中継器が必要と判定された無線機２００に対して、適切な接続先となる無線機２００、或いはゲートウェイ３００を判定する。その後、中継器が必要と判定された無線機２００と、前記接続先を接続する上で必要となる中継器の設置箇所を判定し、推奨される中継器設置箇所として、表示部４１２を介して判定結果を表示する。

図６において、ステップＳ６０１は、ネットワーク構成管理部４０５が、ゲートウェイ３００及び無線機２００から近隣端末管理テーブル２０５、３０５の情報を収集する処理である。ステップＳ６０１の収集処理の詳細については、図７を用いて後述する。ゲートウェイ３００や無線機２００が保持する近隣端末管理テーブル２０５、３０５の情報を収集する事で、ネットワーク管理装置４００は、ネットワーク構成管理部４０５にて、ゲートウェイ３００及び無線機２００が通信可能な相手端末と、各々の通信品質をネットワーク構成情報として管理する事が可能となる。ステップＳ６０１の処理が終了すると、ステップＳ６０２に進む。

ステップＳ６０２は、ネットワーク管理装置のネットワーク構成管理部４０５で管理される無線機間、及び無線機・ゲートウェイ間の通信品質情報を基に、中継器要否判定部４０６で、各無線機２００の中継器追加に関する要否判定を行う処理である。ステップＳ６０２では、その時点のネットワーク構成では通信要件を達成する事が出来ない無線機２００など、中継器追加による通信接続の確保や、通信品質の安定化を必要とする無線機２００を抽出する。ステップＳ６０２の中継器要否判定処理の詳細については、図９を用いて後述する。ステップＳ６０２の処理が終了すると、ステップＳ６０３に進む。

ステップＳ６０３は、中継器要否判定部４０６が、ステップＳ６０２の判定結果を基に、中継器追加が必要と判定された無線機２００が存在するか否かを判定する処理である。中継器追加が必要と判定された無線機が存在する場合（ＹＥＳ）はステップＳ６０４に進む。一方、存在しない場合（ＮＯ）は全無線機２００が所定の通信要件を達成可能な状態であり、中継器追加は不要であるため、図６のフローチャートを終了する。

ステップＳ６０４は、ネットワーク管理装置４００の接続先判定部４０７において、ステップＳ６０２で中継器が必要と判定された各無線機２００に対して、適切な接続先となる無線機２００、或いはゲートウェイ３００を判定する処理である。ステップＳ６０４では、中継器追加が必要な無線機２００をゲートウェイ３００または他の無線機２００と接続する上で、どの接続先を選択すれば良いのかを判定する。ステップＳ６０４の接続先判定処理の詳細については、図１０を用いて後述する。ステップＳ６０４の処理が終了すると、ステップＳ６０５に進む。

ステップＳ６０５は、ネットワーク管理装置４００の中継器配置判定部４０８において、ステップＳ６０２で中継器が必要と判定された無線機２００と、ステップＳ６０４で判定された接続先を接続する上で必要となる中継器の設置箇所を判定する処理である。ステップＳ６０５の中継器配置判定処理を行う事で、予め中継器設置箇所候補を持たない環境下においても、推奨される中継器設置箇所を算出する事が可能となる。ステップＳ６０５の中継器配置判定処理の詳細については、図１１を用いて後述する。ステップＳ６０５の処理が終了すると、ステップＳ６０６に進む。

ステップＳ６０６は、ステップＳ６０５にて中継器配置判定部４０８で得られた判定結果をネットワーク管理装置４００の表示部４１２を介して出力する処理である。無線ネットワークのエンジニアリングを行う作業者は、当該出力結果を参照する事で、どこに中継器となる無線機２００を追加設置すれば良いのかを、容易に判断する事が可能となる。ステップＳ６０６の処理が終了すると、ステップＳ６０７に進む。

ステップＳ６０７は、ステップＳ６０６で表示された中継器配置の判定結果を基に、作業者が実際の現場に中継器となる無線機を設置する作業である。尚、無線機が電源駆動である場合など、設置箇所に制約がある場合は、表示された中継器設置箇所から最も近い設置可能な箇所に、中継器となる無線機を設置する。設置が完了すると、再びステップＳ６０１に戻り、近隣端末管理テーブル情報の収集を実施する。図６の処理を、中継器の追加が必要と判定される無線機２００が存在しなくなるまで（ステップＳ６０３にてＮＯの判定が得られるまで）繰り返し行う事で、全無線機２００が所定の通信要件を達成する上で必要な、中継器配置を算出する事が可能となる。

図７を参照して、図６のステップＳ６０１で行う近隣端末管理テーブル情報の収集処理の一例を説明する。図７は、実施例１における近隣端末管理テーブル情報の収集処理を示すシーケンス図である。ゲートウェイ３００及び無線機２００が保持する近隣端末管理テーブル情報を、ネットワーク管理装置４００がネットワーク構成情報として収集する際に、例えば図７の処理を行う方法がある。

ステップＳ７０１は、ネットワーク管理装置４００がゲートウェイ３００に対して近隣端末情報要求パケットを送信する処理である。近隣端末情報要求パケットは、指定した端末に対して当該端末が保持する近隣端末管理テーブルの情報を通知するように要求するパケットである。

ステップＳ７０２は、ゲートウェイ３００が近隣端末情報要求パケットを受信し、ゲートウェイ３００の通信処理部３０２でパケットの最終宛先を参照して、自身に近隣端末管理テーブル情報の通知が要求されている事を確認する処理である。この時、ゲートウェイ３００の通信処理部３０２は近隣端末情報管理部３０４に近隣端末情報が要求されている旨を通知する。

ステップＳ７０３は、近隣端末情報管理部３０４が近隣端末情報を要求されている旨の通知を受けて、応答要求パケットをブロードキャストで送信する処理である。応答要求パケットは、当該パケットを受信した近隣端末に対して、応答パケットを返信するように要求するパケットである。

ステップＳ７０４は、応答要求パケットの受信端末、即ち１ホップで直接通信可能な相手端末から応答パケットを受信し、当該パケットを通信処理部３０２で解析して、近隣端末情報管理部３０４へ応答を受信した旨を通知する処理である。その後、近隣端末情報管理部３０４は、応答パケットの受信を確認すると近隣端末管理テーブル３０５を更新し、計測先５０２に応答パケットの送信元、記録時刻５０３に応答パケットの受信時刻、通信品質５０４に応答パケット受信時のＲＳＳＩ等の通信品質情報を記録する。尚、この応答要求パケット及び応答パケットの送受信に係る処理は複数回実施しても構わない。この回数は任意に設定して良く、回数を増やすと近隣端末を高い精度で検知する事が可能となる。

ステップＳ７０５は、更新された近隣端末管理テーブル情報を格納した近隣端末情報応答パケットを、ゲートウェイ３００がネットワーク管理装置宛てに送信する処理である。

ステップＳ７０６は、ネットワーク管理装置４００がゲートウェイ３００による近隣端末情報応答パケットを受信し、ゲートウェイ３００の近隣端末管理テーブル情報をネットワーク構成情報として、ネットワーク構成管理部４０５に記録する処理である。

ステップＳ７０７は、ネットワーク管理装置４００がゲートウェイ配下の無線機２００に対して、近隣端末情報要求パケットを送信する処理である。尚、無線機２００及びゲートウェイ３００が、自律的な通信経路制御等により、経路管理部２０３及び３０３で通信経路情報を保持している場合は、近隣端末情報要求パケットで最終宛先を指定するだけで良いが、ネットワーク管理装置４００の経路管理部４０３で通信経路を集中制御する場合など、無線機２００及びゲートウェイ３００が通信経路情報を保持しない場合は、近隣端末情報要求パケットに中継経路の情報も格納し、格納した中継経路の情報を基にソースルーティングで送信を行う。

ステップＳ７０８は、ゲートウェイ３００が近隣端末情報要求パケットを受信し、ゲートウェイ３００の通信処理部３０２でパケットの最終宛先を参照し、適切な転送先にパケットを転送する処理である。ゲートウェイ３００が経路管理部３０３で所定の無線機２００に至るまでの経路情報を保持している場合は、当該情報に従って転送を行う。一方、経路情報を保持していない場合は、前記ソースルーティングで指定された情報に従って転送を行う。

ステップＳ７０９は、ステップＳ７０７でネットワーク管理装置４００に指定された無線機２００が近隣端末情報要求パケットを受信し、無線機２００の通信処理部２０２でパケットの最終宛先を参照して、自身に近隣端末管理テーブル情報の通知が要求されている事を確認する処理である。この時、無線機２００の通信処理部２０２は近隣端末情報管理部２０４に近隣端末情報が要求されている旨を通知する。

ステップＳ７１０は、近隣端末情報管理部２０４が近隣端末情報を要求されている旨の通知を受けて、応答要求パケットをブロードキャストで送信する処理である。

ステップＳ７１１は、応答要求パケットの受信端末から応答パケットを受信し、当該パケットを通信処理部２０２で解析して、近隣端末情報管理部２０４へ応答を受信した旨を通知する処理である。その後、近隣端末情報管理部２０４は応答パケットの受信を確認すると、ステップＳ７０４と同様、近隣端末管理テーブル２０５を更新する。

ステップＳ７１２は、更新された近隣端末管理テーブル情報を格納した近隣端末情報応答パケットを、無線機２００がネットワーク管理装置宛てに送信する処理である。尚、ステップＳ７０７で近隣端末情報要求パケットがソースルーティングで送信された場合は、当該パケットに格納された中継経路の順序を逆転したものを、近隣端末情報応答パケットに中継経路の情報として格納する事で、近隣端末情報応答パケットをソースルーティングでネットワーク管理装置宛てに送信する事が可能となる。

ステップＳ７１３は、ゲートウェイ３００が近隣端末情報応答パケットを受信し、ゲートウェイ３００の通信処理部３０２でパケットの最終宛先を参照し、ネットワーク管理装置４００に当該パケットを転送する処理である。

ステップＳ７１４は、ネットワーク管理装置４００が無線機２００による近隣端末情報応答パケットを受信し、当該無線機２００の近隣端末管理テーブル情報をネットワーク構成情報として、ネットワーク構成管理部４０５に記録する処理である。その後、ゲートウェイ配下に存在する各無線機２００に対して、同様にステップＳ７０７の近隣端末情報要求パケットの送信処理を行う事で、各無線機２００から近隣端末管理テーブル情報を収集し、ネットワーク構成管理部４０５に記録する事で、ネットワークの全体構成を管理する事が可能となる。尚、ネットワーク管理装置４００が近隣端末情報要求パケットを送信した後、一定時間経過しても応答が得られなかった場合は、適宜再送処理を行っても良い。一定回数の再送処理を行っても応答が得られなかった無線機２００については、ネットワークに未参入の孤立状態である事が推測出来る。

尚、図７ではネットワーク管理装置４００が、ゲートウェイ３００や無線機２００に対して適宜命令を行い、近隣端末管理テーブル情報を収集する例を示したが、ゲートウェイ３００や無線機２００がネットワーク管理装置宛てに近隣端末管理テーブル情報を一定周期で自律的に送信する形であっても構わない。例えば、無線規格ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線機であれば、Ｈｅａｌｔｈ Ｒｅｐｏｒｔとして近隣端末管理テーブル相当の情報を定期的に通知する事が可能であり、本処理により図６のステップＳ６０１における近隣端末管理テーブル情報の収集処理を実現しても構わない。

図８を参照して、近隣端末管理テーブル情報の収集結果により管理される、ネットワーク構成例を示す。図８は、実施例１における近隣端末管理テーブル情報の収集結果に基づくネットワーク構成例を示す説明図である。例えば、図６のステップＳ６０１により、図１の無線機２００−Ａからネットワーク管理装置４００が、図５に例示した近隣端末管理テーブル２０５の情報（近隣端末管理テーブル情報）を収集した場合、無線機２００−Ａが、ゲートウェイ３００及び無線機２００−Ｂと１ホップで直接通信可能であると共に、各々−６５ｄＢｍ、−７０ｄＢｍの通信品質で通信可能である事が把握出来る。このようにゲートウェイ３００及び無線機２００の近隣端末管理テーブル情報を収集し、ネットワーク管理装置４００におけるネットワーク構成管理部４０５で管理する事で、図８のような全無線機間、及びゲートウェイ・無線機間の接続性（例えば、通信品質が閾値以上）を、無線ネットワークの構成情報として把握する事が可能となる。図９及び図１０で後述する中継器要否判定処理、及び接続先判定処理では、図８に示すような構成情報を基に判定を実施する。

尚、図８では通信品質が閾値以上であるか否かに応じて、実線（閾値以上）と点線（閾値未満）でリンクの通信品質を例示している。この通信品質の閾値は、通信システムに求められる要件の達成可否を示す水準として設定する。ＲＳＳＩを指標にした閾値の他、通信システムで稼働するアプリケーションにおいて、パケット欠損率などの他の指標を重視する場合は、通信要件の達成可否について、これらの指標を取り入れた閾値を適宜設定しても構わない。

また、当該閾値については、予め静的にプログラムで定義する他に、可変パラメータとして保持しておき、後述の通信品質情報や、中継器配置の判定結果を表示する画面等で、作業者が適宜動的に定義する形でも構わない。

図９を参照して、図６のステップＳ６０２で行う、ネットワーク管理装置４００の中継器要否判定部４０６による中継器要否判定処理を説明する。図９は、実施例１における中継器要否判定処理を示すフローチャートである。図９の処理を実施する事で、ネットワーク管理装置４００のネットワーク構成管理部４０５で管理される情報を基に、各無線機２００に対する中継器追加の要否を判定する事が可能となる。

ステップＳ９０１は、全無線機２００の中から中継器要否の判定対象とする無線機を１台選択する処理である。ステップＳ９０１の処理が終了すると、ステップＳ９０２に進む。

ステップＳ９０２は、判定対象の無線機２００が、周辺に１ホップで直接通信可能な相手が存在しない孤立状態であるか否かを判定する処理である。例えば、図８の例では、無線機２００−Ｅが孤立状態に該当する。判定対象の無線機２００が孤立状態の場合（ＹＥＳ）はステップＳ９０５に進み、孤立状態ではない場合（ＮＯ）はステップＳ９０３に進む。

ステップＳ９０３は、判定対象の無線機２００にとって、１ホップで直接通信可能な相手が存在するものの、当該相手との通信品質が全て閾値未満であるか否かを判定する処理である。例えば、図８の例では、無線機２００−Ｆは唯一無線２００−Ｃと直接通信可能であるが、通信品質が閾値未満であるため、所定の通信要件を満たす事が出来ず、当該判定条件に合致する。判定対象の無線機２００にとって通信品質が閾値以上の通信相手が存在しない場合（ＹＥＳ）はステップＳ９０５に進み、閾値以上である通信相手が存在する場合（ＮＯ）はステップＳ９０４に進む。

ステップＳ９０４は、判定対象の無線機２００にとって、１ホップで直接通信可能であり、且つ通信品質が閾値以上である無線機２００がＮ台以上存在しないか否かを判定する処理である。無線マルチホップネットワークの特徴として、局所的な通信途絶が発生した際に、別の通信経路に切り替える事で障害復旧が出来るメリットがある。そのためには、各無線機２００の通信接続において、経路切替が出来るだけの冗長性が必要となる。Ｎ＝１のケースは通信接続の冗長性有無を中継器要否判定に考慮しない場合であり、Ｎを２以上の値に設定するケースでは、冗長性有無も中継器要否判定に取り入れる形となる。Ｎの値を大きくする程、より冗長性が高く、耐障害性に優れた通信システムを構築する事が出来るが、必要となる中継器台数が増加するため、コストも増加する。Ｎは１以上の任意の値であり、適宜これらのトレードオフを考慮しながら設定して良い。

尚、例えば図８の無線機２００−Ｄにとって、直接通信可能、且つ通信品質が閾値以上の通信相手は無線機２００−Ｃのみであり、無線機２００−Ｃとの通信接続が途絶すると閾値以上の通信品質が得られる経路を確保する事が出来ない。無線機２００−Ｄにとって通信品質が閾値以上で直接通信可能な通信相手は１台しか存在せず、Ｎ＝２である場合にステップＳ９０４の条件に合致する。判定対象の無線機２００にとって、通信品質が閾値以上の通信相手がＮ台以上存在しない場合（ＹＥＳ）はステップＳ９０５に進み、Ｎ台以上存在する場合（ＮＯ）はステップＳ９０６に進む。

ステップＳ９０５は、ステップＳ９０２〜ステップＳ９０４の何れかの判定条件に合致した無線機２００を、中継器追加が必要な無線機２００と判定する処理である。即ち、（１）１ホップで直接通信可能な相手端末が存在しない孤立状態の無線機２００、（２）１ホップで直接通信可能で通信品質が閾値以上である相手端末が存在しない無線機２００、（３）１ホップで直接通信可能で通信品質が閾値以上である相手端末が存在するが、該当端末数がＮ台未満である無線機２００を、中継器追加が必要な無線機２００として判定する。ステップＳ９０５の処理が終了すると、ステップＳ９０７に進む。

ステップＳ９０６は、ステップＳ９０２〜ステップＳ９０４の何れの判定条件にも合致しなかった無線機２００を、中継器追加が不要な無線機２００と判定する処理である。当該無線機２００については、中継器を追加せずに所定の通信要件を達成する事が出来るため、中継器不要と判定する事が出来る。ステップＳ９０６の処理が終了すると、ステップＳ９０７に進む。

ステップＳ９０７は、全無線機２００に対する中継器要否判定が完了したか否かを判定する処理である。全無線機２００の中継器要否判定が完了した場合（ＹＥＳ）は図９のフローチャートを終了し、未判定の無線機２００が残っている場合（ＮＯ）はステップＳ９０１に戻り、未判定の無線機２００を判定対象に選択して中継器要否判定処理を繰り返す。

図１０を参照して、図６のステップＳ６０４で行う、ネットワーク管理装置の接続先判定部４０７による接続先判定処理を説明する。図１０は、実施例１における接続先判定処理を示すフローチャートである。図１０の処理を実施する事で、図９の中継器要否判定処理で中継器追加が必要と判定された無線機２００に対して、ネットワーク構成管理部４０５の管理情報を基に、どの無線機２００、或いはゲートウェイ３００と接続すれば良いのかを判定する事が可能となる。

ステップＳ１００１は、図９の中継器要否判定処理で中継器追加が必要と判定された無線機２００の中から、接続先判定処理の対象とする無線機２００を１台選択する処理である。ステップＳ１００１の処理が終了すると、ステップＳ１００２に進む。

ステップＳ１００２は、判定対象の無線機２００が、１ホップで直接通信可能な相手が存在しない孤立状態であるか否かを判定する処理である。判定対象の無線機２００が孤立状態の場合（ＹＥＳ）はステップＳ１００３に進み、孤立状態ではない場合（ＮＯ）はステップＳ１００４に進む。

ステップＳ１００３は、孤立状態の無線機２００について、最も距離が近い無線機２００、またはゲートウェイ３００を適切な接続先として判定する処理である。電波は距離と共に減衰する特性があるため、最も距離が近い、即ち最も電波の減衰期待値が小さい無線機２００、またはゲートウェイ３００を接続先として選択する。例えば、図８の例では、孤立状態にある無線機２００−Ｅについて、最も距離が近い無線機２００−Ｂが接続先として選択される。尚、本判定処理で用いる無線機２００及びゲートウェイ３００の位置情報は、無線機２００やゲートウェイ３００がＧＰＳ（Global Positioning System）を搭載している場合や、予め設置箇所に関する位置情報が与えられている場合など、実際の緯度・経度情報等が与えられるケースでは、これらの情報を活用する。一方、無線機２００やゲートウェイ３００の位置情報が得られない場合は、図１３に後述する画面上で、作業者が無線機２００やゲートウェイ３００の位置をマウス操作などで設定し、画面上の位置情報を利用して接続先判定処理を行う。ステップＳ１００３の処理が終了すると、ステップＳ１００９に進む。

ステップＳ１００４は、判定対象の無線機２００にとって、１ホップで直接通信可能な相手が存在するものの、当該相手との通信品質が全て閾値未満であるか否かを判定する処理である。判定対象の無線機２００にとって通信品質が閾値以上の通信相手が存在しない場合（ＹＥＳ）はステップＳ１００５に進み、閾値以上である通信相手が存在する場合（ＮＯ）はステップＳ１００６に進む。

ステップＳ１００５は、通信品質が閾値以上の相手端末が存在しない無線機２００について、直接通信可能な相手端末のうち、通信品質が最良の無線機２００またはゲートウェイ３００を、適切な接続先として判定する処理である。これは、例え通信品質が閾値に満たない通信相手でも、通信接続が得られているのであれば、中継器の追加により通信品質が改善・安定化される可能性が高いためである。例えば、図８の例で無線機２００−Ｆは、通信品質が閾値未満であるものの、無線機２００−Ｃとの通信接続が得られているため、無線機２００−Ｃが適切な接続先として選択される。ステップＳ１００５の処理が終了すると、ステップＳ１００９に進む。

ステップＳ１００６は、判定対象の無線機２００から、直接通信可能且つ通信品質が閾値以上である相手端末を除外した時に、判定対象の無線機２００が孤立状態になるか否かを判定する処理である。前記除外により、判定対象の無線機２００が孤立状態になる場合（ＹＥＳ）はステップＳ１００７進み、孤立状態にならない場合（ＮＯ）はステップＳ１００８に進む。例えば、図８の例でＮ＝２とした場合、無線機２００−Ｄは図９の中継器要否判定処理で中継器追加が必要と判定され、ステップＳ１００５で当該判定を行う事となるが、無線機２００−Ｄから通信品質が閾値以上である無線機２００−Ｃを除外すると、通信品質が閾値未満であるゲートウェイ３００が通信相手として残るため、無線機２００−Ｄに関する判定はステップＳ１００８に従う事となる。

ステップＳ１００７は、判定対象の無線機２００について、直接通信可能且つ通信品質が閾値以上である相手端末を除外した上で、最も距離が近い無線機２００、またはゲートウェイ３００を適切な接続先として判定する処理である。これは、通信接続の冗長性を確保する上で、前記同様、最も電波の減衰期待値が小さい無線機２００、またはゲートウェイ３００を接続先として選択するためである。ステップＳ１００７の処理が終了すると、ステップＳ１００９に進む。

ステップＳ１００８は、判定対象の無線機２００について、直接通信可能且つ通信品質が閾値以上である相手端末を除外した上で、直接通信可能な相手端末の中から、通信品質が最良の無線機２００またはゲートウェイ３００を、適切な接続先として判定する処理である。これは、通信接続の冗長性を確保する上で、前記同様、中継器の追加により通信品質が改善・安定化される可能性が最も高い無線機２００、またはゲートウェイ３００を接続先として選択するためである。図８の例では、当該判定処理に従い、無線機２００−Ｄの接続先にはゲートウェイ３００が選択される。ステップＳ１００８の処理が終了すると、ステップＳ１００９に進む。

ステップＳ１００９は、中継器追加が必要と判定された全無線機２００に対する、接続先判定が完了したか否かを判定する処理である。全無線機２００に対する判定が完了した場合（ＹＥＳ）は図１０のフローチャートを終了し、未判定の無線機２００が残っている場合（ＮＯ）はステップＳ１００１に戻り、未判定の無線機２００を判定対象に選択して接続先判定処理を繰り返す。

図１１を参照して、図６のステップＳ６０５で行う、ネットワーク管理装置４００の中継器配置判定部４０８による中継器配置判定処理を説明する。図１１は、実施例１における中継器配置判定処理を示すフローチャートである。図１１の処理を実施する事で、図９の中継器要否判定処理で中継器追加が必要と判定された無線機２００と、図１０の接続先判定処理で選択された接続先を接続する上で必要となる、中継器の設置箇所を判定する事が可能になる。

ステップＳ１１０１は、図９の中継器要否判定処理で中継器追加が必要と判定された無線機２００と、図１０の接続先判定処理で選択された接続先のペアの中から、判定対象とするペアを１組選択する処理である。ステップＳ１１０１の処理が終了すると、ステップＳ１１０２に進む。

ステップＳ１１０２は、判定対象のペアにおいて、中継器追加が必要と判定された無線機２００と、選択された接続先の両方について、各々に期待される通信範囲を算出する処理である。当該処理で使用する通信範囲については、例えば電波伝搬に関する理論式を基に、理論的に閾値以上の通信品質が得られる通信範囲を適用する方法などが挙げられる。その他、図８に示すネットワーク構成情報を基に、閾値以上の通信品質が確保されている無線機間、或いはゲートウェイ・無線機間の距離のうち、最も距離が長いものを通信範囲として適用する方法も挙げられる。このように、当該判定処理で適用する通信範囲の設定については、特定の設定方法に限定にされるものではなく、任意の方法で設定して構わない。ステップＳ１１０２の処理が終了すると、ステップＳ１１０３に進む。

ステップＳ１１０３は、判定対象のペアにおいて、中継器追加が必要と判定された無線機２００と、選択された接続先の通信範囲の間に、重複箇所が存在するか否かを判定する処理である。ここで、図１２（ａ）を参照して、無線機２００−Ｅと無線機２００−Ｂ、無線機２００−Ｆと無線機２００−Ｃの各ペアについて、通信範囲の重複箇所が存在する例を示す。図１２（ａ）において、無線機を中心とした同心円上の点線が、各無線機の通信範囲、例えば、無線機２００−Ｂの通信範囲１２００−Ｂ、無線機２００−Ｃの通信範囲１２００−Ｃ、無線機２００−Ｅの通信範囲１２００−Ｅ、無線機２００−Ｆの通信範囲１２００−Ｆを示している。また、通信範囲１２００−Ｂと通信範囲１２００−Ｅとが重複する領域が重複箇所１２０１を示し、通信範囲１２００−Ｃと通信範囲１２００−Ｆとが重複する領域が重複箇所１２０２を示している。図１２（ａ）のように、ステップＳ１１０２で算出した通信範囲において、重複箇所が存在する場合（ＹＥＳ）はステップＳ１１０４に進み、重複箇所が存在しない場合（ＮＯ）はステップＳ１１０８に進む。

ステップＳ１１０４は、判定対象のペアにおけるステップ１１０３の重複箇所と、他ペアの通信範囲の重複箇所について、両方に重なる重複箇所が存在するか否かを判定する処理である。ここで、図１２（ｂ）を参照して、無線機２００−Ｅと無線機２００−Ｂ、無線機２００−Ｆと無線機２００−Ｃの両ペアとの間で、更なる通信範囲の重複箇所が存在する例を示す。例えば、通信範囲１２００−Ｂと通信範囲１２００−Ｅとが重複する領域が重複箇所１２０３を示し、通信範囲１２００−Ｃと通信範囲１２００−Ｆとが重複する領域が重複箇所１２０４を示し、重複箇所１２０３と重複箇所１２０４の一部が更に重複する領域が重複箇所１２０５を示している。ペア間の距離が近い場合などは、複数ペア間で更なる重複箇所１２０５が発生するケースがある。図１２（ｂ）のように、判定対象のペアと、他ペアとの間で、更なる通信範囲の重複箇所１２０５が存在する場合（ＹＥＳ）はステップＳ１１０６に進み、重複箇所が存在しない場合（ＮＯ）はステップＳ１１０５に進む。

ステップＳ１１０５は、判定対象のペアを接続する上で推奨される中継器の設置箇所として、ステップＳ１１０３で検出された重複箇所を選択する処理である。図１２（ａ）の重複箇所１２０１、１２０２が該当する部分であり、中継器追加が必要と判定された無線機２００と、選択された接続先の通信範囲の両方に重なっているため、当該重複箇所１２０１、１２０２に中継器を設置する事で、中継器は判定対象のペアにおける両方の端末と通信接続を得られる事が期待される。ステップＳ１１０５の処理が終了すると、ステップＳ１１１４に進む。

ステップＳ１１０６は、判定対象のペアを接続する上で推奨される中継器の設置箇所として、ステップＳ１１０４で検出された他ペアとの重複箇所を選択する処理である。図１２（ｂ）の重複箇所１２０５が該当する部分であり、図１２（ａ）では無線機２００−Ｅと無線機２００−Ｂ、無線機２００−Ｆと無線機２００−Ｃの２つのペアに対して２台の中継器を追加する必要があるが、図１２（ｂ）の例では１台の中継器で両ペアを接続する事が可能となる。このように、複数ペア間で通信範囲の重複箇所１２０５が存在する場合は、当該重複箇所１２０５を中継器の設置箇所として選定する事で、必要な中継器台数を削減する事が可能となる。ステップＳ１１０６の処理が終了すると、ステップＳ１１０７に進む。

ステップＳ１１０７は、ステップＳ１１０４で重複が得られた他ペアについても、推奨される中継器の設置箇所をステップＳ１１０６と同様の重複箇所に更新する処理である。ステップＳ１１０７の処理が終了すると、ステップＳ１１１４に進む。

ステップＳ１１０８は、判定対象のペアにおいて通信範囲の重複箇所が存在しない場合に、中継器が必要と判定された無線機２００と、選択された接続先との間に仮想端末を追加する処理である。図１２（ｃ）を参照して、判定対象のペアにおいて通信範囲の重複箇所が存在しない例を示す。図１２（ｃ）では、無線機２００−Ｅと無線機２００−Ｂのペアにおいて距離が離れており、無線機２００−Ｅの通信範囲１２００−Ｅと無線機２００−Ｂの通信範囲１２００−Ｂとが重複する領域が存在しない場合、１台の中継器追加ではペアを接続出来ない事を示している。そこで、ステップＳ１１０８の処理では、例えば、図１２（ｄ）のように、中継器が必要と判定された無線機２００−Ｅと、選択された接続先（２００−Ｂ）との間に仮想的な端末（仮想端末）２００−Ｘを追加し、通信範囲の重複箇所の生成を試みる。ステップＳ１１０８の処理が終了すると、ステップＳ１１０９に進む。

ステップＳ１１０９は、判定対象のペアにおいて、中継器の追加が必要と判定された無線機２００−Ｂと仮想端末２００−Ｘ、及び選択された接続先（２００−Ｂ）と仮想端末２００−Ｘの両方において、通信範囲の重複箇所が存在するか否かを判定する処理である。図１２（ｄ）のように、無線機２００−Ｂの通信範囲１２００−Ｂと仮想端末２００−Ｘの通信範囲１２００−Ｘとが重複する領域である重複箇所１２０６と、無線機２００−Ｅの通信範囲１２００−Ｅと仮想端末２００−Ｘの通信範囲１２００−Ｘとが重複する領域である重複箇所１２０７が存在する場合（ＹＥＳ）はステップＳ１１１０に進む。一方、どちらか片方でも重複箇所が存在しない場合（ＮＯ）はステップＳ１１０８に戻り、仮想端末の追加を行う。図１２（ｄ）の例では、仮想端末２００−Ｘを１台追加する際にペアの中間点に設置しているが、例えば仮想端末を２台追加する場合は、ペアの間を３等分する分割点を選択する方法などが挙げられる。

ステップＳ１１１０は、ステップＳ１１０９の重複箇所と、他ペアの通信範囲の重複箇所について、両方に重なる重複箇所が存在するか否かを判定する処理である。他ペアとの通信範囲の重複箇所が存在する場合（ＹＥＳ）はステップＳ１１１２に進み、重複箇所が存在しない場合（ＮＯ）はステップＳ１１１１に進む。

ステップＳ１１１１は、判定対象のペアを接続する上で推奨される中継器の設置箇所として、ステップＳ１１０９で検出された重複箇所を選択する処理である。図１２（ｄ）の重複箇所１２０６、１２０７が該当する部分であり、中継器追加が必要と判定された無線機２００−Ｅと、選択された接続先（２００−Ｂ）の距離が離れているため、複数台分の中継器の設置箇所が選択される。尚、判定対象のペアの接続において、仮想端末２００−Ｘを配置した箇所にも中継器の追加が必要な場合は、通信範囲の重複箇所に加えて当該箇所も、推奨される中継器の設置箇所として選択しても構わない。ステップＳ１１１１の処理が終了すると、ステップＳ１１１４に進む。

ステップＳ１１１２は、判定対象のペアを接続する上で推奨される中継器の設置箇所として、ステップＳ１１１０で検出された他ペアとの重複箇所を選択する処理である。これはステップＳ１１０６と同様、必要な中継器台数を削減する事が目的である。ステップＳ１１１２の処理が終了すると、ステップＳ１１１３に進む。

ステップＳ１１１３は、ステップＳ１１１０で重複が得られた他ペアについても、推奨される中継器の設置箇所をステップＳ１１１２と同様の重複箇所に更新する処理である。ステップＳ１１１３の処理が終了すると、ステップＳ１１１４に進む。

ステップＳ１１１４は、図９の中継器要否判定処理で中継器追加が必要と判定された無線機２００と、図１０の接続先判定処理で選択された接続先の全ペアについて、中継器配置判定が完了したか否かを判定する処理である。全ペアに対する判定が完了した場合（ＹＥＳ）は図１１のフローチャートを終了し、未判定のペアが残っている場合（ＮＯ）はステップＳ１１０１に戻り、未判定のペアを判定対象に選択して中継器配置判定処理を繰り返す。

ステップＳ１１０３、Ｓ１１０４、Ｓ１１０６、Ｓ１１０７では、中継器配置判定部４０８は、中継器要否判定部４０６で選択された無線機２００と接続先判定部４０７で選択された接続先をペアとして、当該ペアにおける通信範囲が互いに重複する領域を示す重複箇所（第１の重複箇所）１２０３と、他のペアにおける通信範囲が互いに重複する領域を示す重複箇所（第２の重複箇所）１２０４とが更に重複する領域が存在する場合、中継器設置箇所が存在すると判定し、更に重複する領域を両ペア間共通の重複箇所（第３の重複箇所）１２０５であって、中継器設置箇所として出力することになる。

ステップＳ１１０３、Ｓ１１０８〜Ｓ１１１０、Ｓ１１１１では、中継器配置判定部４０８は、中継器要否判定部４０６で選択された無線機２００の通信範囲と接続先判定部４０７で選択された接続先の通信範囲とが互いに重複する領域を示す重複箇所が存在しない場合、中継器要否判定部４０６で選択された無線機２００と接続先判定部４０７で選択された接続先との間に１以上の仮想端末２００−Ｘを仮想的に配置し、中継器要否判定部４０６で選択された無線機２００の通信範囲と仮想端末２００−Ｘの通信範囲とが互いに重複する領域を示す重複領域（第１の仮想重複箇所）１２０６と、接続先判定部４０７で選択された接続先の通信範囲と仮想端末２００−Ｘの通信範囲とが互いに重複する領域を示す重複領域（第２の仮想重複箇所）が存在する場合、中継器設置箇所が存在すると判定し、重複領域１２０６、１２０７を中継器設置箇所として出力することになる。

図１３を参照して、ネットワーク管理装置の表示部４１２を介して表示する通信品質情報、及び推奨される中継器配置の表示例を説明する。図１３は、実施例１における通信品質情報、及び中継器配置判定結果の表示例を示す説明図である。図１３（ａ）において、表示部４１２は、表示画面１３００を有し、表示画面１３００には、地図情報や無線機２００等を表示するための表示エリア１３０１が設定されている。また、表示画面１３００には、通信品質を３段階のレベル（強、中、弱）で分けた場合の表示例を示す通信品質情報１３０２と、推奨中継器配置に関する表示有無（オン又はオフ）を切り換える項目１３０３と、判定対象とする無線機２００を切り換える項目（（１）孤立状態、（２）劣悪リンクのみ、（３）冗長性無し）１３０４が表示される。

図１３（ａ）のように、ネットワーク管理装置４００のネットワーク構成管理部４０５で管理される、各無線機２００及びゲートウェイ３００から収集した近隣端末管理テーブル情報を基に、表示部４１２を介して無線機間、及び無線機・ゲートウェイ間の通信品質を表示画面１３００に表示する事で、ネットワークの全体構成と通信品質を視覚的に把握する事が可能となる。例えば、特定の無線機２００から近隣端末管理テーブル情報を収集する事が出来ず、且つ当該無線機２００に関する情報が、他の無線機２００やゲートウェイ３００の近隣端末管理テーブル２０５、３０５の何れにも記録されていない場合は、図１３（ａ）の「Ｅ」（無線機２００−Ｅ）のように通信品質情報を表示する事が出来ないため、通信不可の孤立状態である事を容易に把握する事が出来る。尚、図１３（ａ）の例では、項目１３０３がオフであって、通信品質を３段階にレベル分けをして表示している。表示する通信品質は、最新の値や、過去に観測した平均値や最大値、最小値など、任意に設定して良い。必ずしもレベル分けをして表示する必要はなく、具体的な数値を表示する形であっても構わない。また、表示内容を更新するタイミングは、ネットワーク管理装置４００がネットワーク構成管理部４０５の管理情報を更新した際や、作業者が更新を指示した際など、任意のタイミングで更新して構わない。また、画面上の無線機やゲートウェイの配置は、実際の位置情報を入力する形や、作業者がマウス操作などで設定する形であっても構わない。

続いて、図１３（ｂ）を参照して、中継器配置に関する判定結果の表示例を説明する。
項目１３０３がオンになった場合、図１３（ｂ）のように、表示エリア１３０１には、ネットワーク構成管理部４０５で管理される通信品質情報と、中継器配置判定部４０８の判定結果となる中継器設置箇所１３１０、１３１１、１３１２が、無線マルチホップネットワークに属する無線機２００−Ａ〜２００−Ｆ（Ａ〜Ｆ）やゲートウェイ（ＧＷ）３００に関連づけて表示される。このように、ネットワーク管理装置４００の中継器要否判定部４０６による判定結果を基に、中継器追加が必要と判定された無線機（Ｄ、Ｅ、Ｆ）と、その判定理由（冗長性無し、孤立状態、劣悪リンクのみ）を表示画面１３００に表示する事で、作業者はどの無線機２００に対して中継器追加が必要なのかを視覚的に把握する事が可能となる。さらに、中継器配置判定部４０８によって算出された、推奨される中継器設置箇所１３１０、１３１１、１３１２を表示する事で、具体的にどこに中継器となる無線機を追加すれば良いのかを容易に把握する事が出来る。この時、図１３（ｂ）のように、地図やフロアマップをレイヤリングして表示する事で、中継器の設置箇所をより分かりやすく提示する事が可能となる。尚、図１３（ｂ）の例では、項目１３０３がオンであって、推奨される中継器設置箇所１３１０、１３１１、１３１２を円状に示しているが、図１１の処理で判定された通信範囲の重複箇所をそのまま表示する形であっても構わない。

ここでは中継器設置箇所に制約が無いケースを想定したが、例えば中継器が電源駆動であり、電源供給可能な箇所に設置が限定される場合などであっても、作業者は設置可能箇所のうち、表示された推奨の設置箇所から最も近い箇所に中継器を設置するなどの判断が可能となる。あるいは、中継器の設置可能箇所が既知である場合は、中継器配置判定部４０８で算出された推奨の中継器設置箇所から、最も近い設置可能箇所を明示的に表示する形であっても構わない。また、図１３の例では、無線機２００が多数存在して表示が複雑化する際に画面を簡素化するための施策として、推奨中継器配置に関する表示有無を切り換える項目１３０３や、判定対象とする無線機を切り換える項目１３０４を記しているが、これらの機能は必ずしも搭載しなくても構わない。

以上のように、本実施例によれば、無線マルチホップネットワークにおいて、中継器の設置箇所候補に関する事前情報を必要とせずに、無線ネットワークを管理するための情報を基に中継器の設置箇所を算出する事ができる。具体的には、各無線機２００及びゲートウェイ３００から収集した近隣端末管理テーブル情報を基に、中継器追加が必要な無線機２００と、適切な接続先を判定し、その後、中継器追加が必要と判定された無線機２００と、前記接続先を接続する上で必要となる中継器の設置箇所を判定し、推奨される中継器設置箇所として出力する事で、中継器設置箇所候補に関する事前情報を必要とせずに、中継器の配置設計を決定する事が可能となる。また、想定される中継器設置箇所候補の全てに無線機を設置して、接続性の測定を行う必要も無くなるため、中継器配置設計に関するエンジニアリングの作業負荷を軽減する事が可能となる。更に、例え無線通信に関する専門知識を持たない作業者であっても、中継器配置判定結果の出力により、中継器の適切な設置箇所を把握する事が出来るため、エンジニアリング作業を実施する事が可能となる。

実施例２では、無線機２００に対する中継器要否判定において、優先度を付けて判定を行う実施例を説明する。具体的には、（１）１ホップで直接通信可能な相手端末が存在しない孤立状態の無線機２００と、（２）１ホップで直接通信可能で通信品質が閾値以上である相手端末が存在しない無線機２００に対する中継器追加を優先し、その後に（３）１ホップで直接通信可能で通信品質が閾値以上である相手端末が存在するが、該当端末数がＮ台未満である無線機２００への中継器追加を行う。

これは、中継器台数の削減を目的とした施策である。前記（１）と（２）に該当する無線機２００は、中継器の追加無しで所定の通信要件を達成する事が出来ないため、中継器追加の優先度が高い無線機２００として扱われる。この時、（１）と（２）に該当する無線機２００に対して中継器の追加を行う事で、周辺に存在する他の無線機２００にとっても、直接通信可能な相手端末が増えるケースが考えられる。即ち、初期段階では前記（３）に該当し、中継器追加が必要な無線機２００であっても、前記（１）と（２）に該当する無線機２００に対する中継器追加を行う過程で、直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である相手端末が増加し、前記（３）に非該当となるケースが発生し得る。その場合、実施例１の形態では、通信接続の冗長性の観点から中継器追加が必要と判定されていた無線機２００であっても、実施例２のケースでは中継器追加を実施せずに済む事になるため、中継器台数を削減する事が可能となる。

実施例２においては、図９に示す第１の実施例と異なる方法で、中継器要否判定部４０６が、中継器要否判定処理を行う。実施例２に係る中継器要否判定処理について、図１４を用いて説明する。図１４は、実施例２における中継器要否判定処理を示すフローチャートである。尚、実施例２に係る各種構成や処理について、中継器要否判定処理以外は第１の実施例と同様であるため、これらの説明は省略する。

図１４において、ステップＳ１４０１は、全無線機２００の中から中継器要否の判定対象とする無線機２００を１台選択する処理である。ステップＳ１４０１の処理が終了すると、ステップＳ１４０２に進む。

ステップＳ１４０２は、判定対象の無線機２００が、周辺に１ホップで直接通信可能な相手が存在しない孤立状態であるか否かを判定する処理である。判定対象の無線機２００が孤立状態の場合（ＹＥＳ）はステップＳ１４０４に進み、孤立状態ではない場合（ＮＯ）はステップＳ１４０３に進む。

ステップＳ１４０３は、判定対象の無線機２００にとって、１ホップで直接通信可能な相手が存在するものの、当該相手との通信品質が全て閾値未満であるか否かを判定する処理である。通信品質が閾値以上の通信相手が存在しない場合（ＹＥＳ）はステップＳ１４０４に進み、閾値以上である通信相手が存在する場合（ＮＯ）はステップＳ１４０５に進む。

ステップＳ１４０４は、ステップＳ１４０２〜ステップＳ１４０３の何れかの判定条件に合致した無線機２００を、中継器追加が必要な無線機２００と判定する処理である。ステップＳ１４０４の処理が終了すると、ステップＳ１４０６に進む。

ステップＳ１４０５は、ステップＳ１４０２〜ステップＳ１４０４の何れの判定条件にも合致しなかった無線機２００を、中継器追加が不要な無線機２００と判定する処理である。当該無線機２００については、中継器を追加せずに所定の通信要件を達成する事が出来るため、中継器不要と判定する事が出来る。ステップＳ１４０５の処理が終了すると、ステップＳ１４０６に進む。

ステップＳ１４０６は、全無線機２００に対する中継器要否判定が完了したか否かを判定する処理である。全無線機２００の中継器要否判定が完了した場合（ＹＥＳ）はステップＳ１４０７に進み、未判定の無線機２００が残っている場合（ＮＯ）はステップＳ１４０１に戻り、未判定の無線機２００を判定対象に選択して中継器要否判定処理を繰り返す。

ステップＳ１４０７は、全無線機２００に対する中継器要否判定が完了後、中継器が必要と判定された無線機２００が存在するか否かを判定する処理である。ステップＳ１４０６までの処理で中継器が必要と判定された無線機２００は、前記（１）或いは（２）の条件に合致する無線機２００である。中継器が必要と判定された無線機２００が存在する場合（ＹＥＳ）は、これらの無線機２００に対する中継器追加を優先するため、前記（３）の条件の合致有無を確認せずに図１４のフローチャートを終了する。一方、中継器が必要と判定された無線機２００が存在しない場合（ＮＯ）は、前記（３）の条件の合致有無を確認するため、ステップＳ１４０８に進む。

ステップＳ１４０８は、全無線機２００の中から２回目の中継器要否の判定対象とする無線機２００を１台選択する処理である。ステップＳ１４０８の処理が終了すると、ステップＳ１４０９に進む。

ステップＳ１４０９は、判定対象の無線機２００にとって、１ホップで直接通信可能であり、且つ通信品質が閾値以上である無線機２００がＮ台以上存在しないか否かを判定する処理である。通信品質が閾値以上の通信相手がＮ台以上存在しない場合（ＹＥＳ）はステップＳ１４１０に進み、Ｎ台以上存在する場合（ＮＯ）はステップＳ１４１１に進む。

ステップＳ１４１０は、ステップＳ１４０９の判定条件に合致した無線機２００を、中継器追加が必要な無線機２００と判定する処理である。ステップＳ１４１０の処理が終了すると、ステップＳ１４１２に進む。

ステップＳ１４１１は、ステップＳ１４０９の判定条件に合致しなかった無線機２００を、中継器追加が不要な無線機２００と判定する処理である。例えば、無線機２００−Ｆが、ステップＳ１４０４で中継器が必要な無線機２００として判定され、後に無線機２００−Ｃと無線機２００−Ｆとの間に中継器が配置されたことで、無線機２００−Ｄも当該中継器と閾値以上の通信品質にて直接１ホップで通信可能になったとする。この時、２回目の判定対象として無線機２００−ＤがステップＳ１４０８で選択され、ステップＳ１４０９でＮ＝２としても、無線機２００−Ｄの相手端末であって、通信品質が閾値以上の相手端末として、無線機２００−Ｃと、無線機２００−Ｃと無線機２００−Ｆとの間に配置された中継器が存在するため、無線機２００−Ｄは、中継器追加が不要な無線機２００と判定される。このように、前記（１）と（２）に該当する無線機２００に対する中継器追加を先に優先して行うことで、無線機２００−Ｄとゲートウェイ３００との間に中継器を配置する必要がなくなり、本実施例によれば、このように中継器台数の削減効果が期待される。ステップＳ１４１１の処理が終了すると、ステップＳ１４１２に進む。

ステップＳ１４１２は、全無線機２００に対する２回目の中継器要否判定が完了したか否かを判定する処理である。全無線機２００の中継器要否判定が完了した場合（ＹＥＳ）は図１４のフローチャートを終了し、未判定の無線機２００が残っている場合（ＮＯ）はステップＳ１４０８に戻り、未判定の無線機２００を判定対象に選択して２回目の中継器要否判定処理を繰り返す。

尚、図１４の中継器要否判定処理により、前記（１）及び（２）と、前記（３）の判定条件に優先度付けを行ったが、図１３のように画面上で判定対象無線機の切り替えが可能な場合は、始めは孤立状態と劣悪リンクのみを保持する無線機２００を判定対象に選択し、これらに合致する無線機２００が存在しなくなった時点で、所定の冗長性が無い無線機２００を判定対象として有効化する方法も挙げられる。また、前記（１）〜（３）の優先度の付け方は実施例２に示した順序に限らず、異なる順序に設定しても構わない。

本実施例によれば、無線機２００に対する中継器要否判定において、優先度を付けて判定を行うことで、中継器台数の削減を図ることができる。

実施例１及び実施例２では、ネットワーク構築時の中継器配置設計について説明したが、ネットワーク運用中の無線機故障や、局所的な通信途絶発生等の通信障害が発生した際も、障害復旧施策として中継器の追加を行うケースが考えられる。そこで、実施例３では、ネットワーク運用中に発生する通信障害対策としての中継器配置設計について説明する。

実施例３においては、図６に示す第１・第２の実施例と異なる方法で、中継器配置設計に関する無線ネットワークエンジニアリングの作業支援を行う。実施例３に係る当該処理の流れについて、図１５を用いて説明する。図１５は、実施例３における通信障害対策に関する無線ネットワークエンジニアリング支援の全体処理を示すフローチャートである。尚、実施例３に係る各種構成や処理について、図１５に示す処理以外は第１・第２の実施例と同様であるため、これらの説明は省略する。

図１５において、ステップＳ１５０１は、ネットワーク構成管理部４０５が、ゲートウェイ３００及び無線機２００から近隣端末管理テーブル２０５、３０５の情報を収集する処理である。第１・第２の実施例と同様、ネットワーク管理装置４００は、ネットワーク構成管理部４０５にて、ゲートウェイ３００及び無線機２００が通信可能な相手端末と、各々の通信品質をネットワーク構成情報として管理する。ステップＳ１５０１の処理が終了すると、ステップＳ１５０２に進む。

ステップＳ１５０２は、無線機故障や特定リンクにおける通信切断など、通信障害の発生有無を検知する処理である。通信障害発生の検知方法については、通信システムで稼働するアプリケーションに応じて、任意に設定して構わない。例えば、収集した近隣端末管理テーブル情報にて通信品質が一定値を下回っている事や、ネットワーク管理装置４００の収集データ管理部４０４において、一定期間連続してセンサ値などの収集データが収集出来ていない事を基準にする方法などが挙げられる。通信障害発生を検知した場合（ＹＥＳ）はステップＳ１５０３に進み、通信障害発生が検知されなかった場合（ＮＯ）はステップＳ１５０１に戻り、一定時間経過後に再び近隣端末管理テーブル情報の収集を行う。このように、ネットワーク運用中も定期的に近隣端末管理テーブル情報を収集し、随時ネットワーク構成管理部４０５で構成情報を管理する事で、通信障害の発生有無を監視する事が可能となる。

ステップＳ１５０３は、ネットワーク管理装置４００の中継器要否判定部４０６で、各無線機２００の中継器追加に関する要否判定を行う処理である。ネットワーク構築時の中継器配置設計により、所定の通信要件を満たしていた無線機２００であっても、通信障害の発生で通信要件未達となれば、ステップＳ１５０３の処理で、当該無線機２００は中継器追加が必要な無線機２００として判定される。尚、中継器要否判定処理については、実施例１における図９、または実施例２における図１４と同様である。ステップＳ１５０３の処理が終了すると、ステップＳ１５０４に進む。

ステップＳ１５０４は、ステップＳ１５０３の判定結果を基に、中継器追加が必要と判定された無線機２００が存在するか否かを判定する処理である。中継器追加が必要と判定された無線機２００が存在する場合（ＹＥＳ）はステップＳ１５０５に進む。一方、存在しない場合（ＮＯ）は通信障害発生後も全無線機２００が所定の通信要件を達成可能な状態であり、中継器追加は不要であるため、図１５のフローチャートを終了する。

ステップＳ１５０５は、ネットワーク管理装置４００の接続先判定部４０７において、ステップＳ１５０３で中継器が必要と判定された各無線機２００に対して、適切な接続先となる無線機２００、或いはゲートウェイ３００を判定する処理である。接続先判定処理の内容は、図１０と同様である。ステップＳ１５０５の処理が終了すると、ステップＳ１５０６に進む。

ステップＳ１５０６は、ネットワーク管理装置４００の中継器配置判定部４０８において、ステップＳ１５０３で中継器が必要と判定された無線機２００と、ステップＳ１５０５で判定された接続先を接続する上で必要となる中継器の設置箇所を判定する処理である。中継器配置判定処理の内容は、図１１と同様である。ステップＳ１５０６の処理が終了すると、ステップＳ１５０７に進む。

ステップＳ１５０７は、ステップＳ１５０６にて中継器配置判定部４０８で得られた判定結果をネットワーク管理装置４００の表示部４１２を介して出力する処理である。通信障害対策を行う作業者は、当該出力結果を参照する事で、通信障害復旧を試みる上で、どこに中継器となる無線機２００を追加設置すれば良いのかを把握する事が可能となる。ステップＳ１５０７の処理が終了すると、ステップＳ１５０８に進む。

ステップＳ１５０８は、ステップＳ１５０７で表示された中継器配置の判定結果を基に、作業者が実際の現場に中継器となる無線機を設置する作業である。設置が完了すると、ステップＳ１５０９に進む。

ステップＳ１５０９は、ステップＳ１５０１と同様、ゲートウェイ３００及び無線機２００から近隣端末管理テーブル２０５、３０５の情報を収集する処理である。ステップＳ１５０９の処理が終了すると、ステップＳ１５０３に戻り、再び各無線機２００に対する中継器要否判定を実施する。中継器追加が必要と判定される無線機２００が存在しなくなるまで、即ち通信障害の復旧が完了するまで本処理を繰り返し行う事で、通信障害対策として必要な中継器配置を算出する事が可能となる。

本実施例によれば、ネットワーク運用中に何れかの無線機２００で通信障害が発生した場合、通信障害対策として必要な中継器の配置箇所を算出して提示することができる。

尚、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に記録して置くことができる。

１：通信システム、２００：無線機、２０１：記憶装置、２０２：通信処理部、２０３：経路管理部、２０４：近隣端末情報管理部、２０５：近隣端末管理テーブル、２０６：中央制御装置、２０７：電源回路、２０８：ＲＦ周辺回路、２０９：入力部、３００：ゲートウェイ、３０１：記憶装置、３０２：通信処理部、３０３：経路管理部、３０４：近隣端末情報管理部、３０５：近隣端末管理テーブル、３０６：中央制御装置、３０７：電源回路、３０８：ＲＦ周辺回路、３０９：外部ネットワーク接続回路、４００：ネットワーク管理装置、４０１：記憶装置、４０２：通信処理部、４０３：経路管理部、４０４：収集データ管理部、４０５：ネットワーク構成管理部、４０６：中継器要否判定部、４０７：接続先判定部、４０８：中継器配置判定部、４０９：中央制御装置、４１０：電源回路、４１１：外部ネットワーク接続回路、４１２：表示部

Claims (15)

1. 複数の無線機と、前記無線機の各々と情報の送受信を行うゲートウェイと、前記無線機と前記ゲートウェイを含む無線マルチホップネットワークを管理するネットワーク管理装置とを備え、
   前記ネットワーク管理装置は、
   前記各無線機間、及び前記各無線機・前記ゲートウェイ間の通信品質情報を管理するネットワーク構成管理部と、
   前記通信品質情報を基に前記各無線機の中継器追加要否を判定し、当該判定結果を基に中継器の追加が必要な無線機を選択する中継器要否判定部と、
   前記通信品質情報又は前記無線機及び前記ゲートウェイの位置情報を基に前記中継器要否判定部で選択された無線機に対して所定の通信品質を確保するための接続先を判定し、当該判定結果を基に前記接続先を前記無線機又は前記ゲートウェイの中から選択する接続先判定部と、
   前記中継器要否判定部で選択された無線機の通信範囲と前記接続先判定部で選択された接続先の通信範囲を基に前記中継器要否判定部で選択された無線機と前記接続先判定部で選択された接続先とを中継するための中継器の設置範囲を示す中継器設置箇所が存在するか否かを判定する中継器配置判定部とを有することを特徴とする通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムであって、
   前記中継器要否判定部は、
   １ホップで直接通信可能な通信対象が存在しない孤立状態の無線機、または前記１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である通信対象が存在しない無線機、或いは前記１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である通信対象が存在するが、該当する通信対象がＮ台未満（Ｎは１以上の任意の値）である無線機を前記中継器の追加が必要な無線機として選択することを特徴とする通信システム。
3. 請求項１又は２に記載の通信システムであって、
   前記接続先判定部は、
   前記中継器要否判定部で選択された無線機から最も距離が近い他の無線機或いは前記ゲートウェイ、又は前記中継器要否判定部で選択された無線機が１ホップで直接通信可能な通信対象のうち通信品質が最良の他の無線機或いは前記ゲートウェイ、或いは前記中継器要否判定部で選択された無線機が１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である通信対象を除外した上で、前記中継器要否判定部で選択された無線機から最も距離が近い他の無線機或いは前記ゲートウェイ、もしくは前記中継器要否判定部で選択された無線機が１ホップで直接通信可能な通信対象のうち通信品質が最良の他の無線機或いは前記ゲートウェイを前記接続先として選択することを特徴とする通信システム。
4. 請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の通信システムであって、
   前記中継器配置判定部は、
   前記中継器要否判定部で選択された無線機の通信範囲と前記接続先判定部で選択された接続先の通信範囲とが互いに重複する領域を示す重複箇所が存在する場合、前記中継器設置箇所が存在すると判定し、前記重複箇所を前記中継器設置箇所として出力することを特徴とする通信システム。
5. 請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の通信システムであって、
   前記中継器配置判定部は、
   前記中継器要否判定部で選択された無線機と前記接続先判定部で選択された接続先をペアとして、当該ペアにおける通信範囲が互いに重複する領域を示す第１の重複箇所と、他のペアにおける通信範囲が互いに重複する領域を示す第２の重複箇所とが更に重複する領域が存在する場合、前記中継器設置箇所が存在すると判定し、前記更に重複する領域を両ペア間共通の第３の重複箇所であって、前記中継器設置箇所として出力することを特徴とする通信システム。
6. 請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の通信システムであって、
   前記中継器配置判定部は、
   前記中継器要否判定部で選択された無線機の通信範囲と前記接続先判定部で選択された接続先の通信範囲とが互いに重複する領域を示す重複箇所が存在しない場合、前記中継器要否判定部で選択された無線機と前記接続先判定部で選択された接続先との間に１以上の仮想端末を仮想的に配置し、前記中継器要否判定部で選択された無線機の通信範囲と前記仮想端末の通信範囲とが互いに重複する領域を示す第１の仮想重複箇所と、前記接続先判定部で選択された接続先の通信範囲と前記仮想端末の通信範囲とが互いに重複する領域を示す第２の仮想重複箇所が存在する場合、前記中継器設置箇所が存在すると判定し、前記第１の仮想重複箇所と前記第２の仮想重複箇所を前記中継器設置箇所として出力することを特徴とする通信システム。
7. 請求項１に記載の通信システムであって、
   前記中継器要否判定部は、
   前記１ホップで直接通信可能な通信対象が存在しない孤立状態の無線機、または前記１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である通信対象が存在しない無線機を前記中継器の追加が必要な無線機として優先的に選択し、前記条件に該当する無線機が不在である場合にのみ、前記１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である通信対象が存在するが、該当する通信対象がＮ台未満（Ｎは１以上の任意の値）である無線機を前記中継器の追加が必要な無線機として選択することを特徴とする通信システム。
8. 請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の通信システムであって、
   前記ネットワーク構成管理部で管理される通信品質情報と、前記中継器配置判定部の判定結果となる前記中継器設置箇所を前記無線マルチホップネットワークに属する前記無線機と前記ゲートウェイに関連づけて表示する表示部を更に備えることを特徴とする通信システム。
9. 複数の無線機と前記無線機の各々と情報の送受信を行うゲートウェイを管理するネットワーク管理装置における無線ネットワークエンジニアリング支援方法であって、
   前記各無線機間、及び前記各無線機・前記ゲートウェイ間の通信品質情報を管理する第１のステップと、
   前記通信品質情報を基に前記各無線機の中継器追加要否を判定し、当該判定結果を基に中継器の追加が必要な無線機を選択する第２のステップと、
   前記通信品質情報又は前記無線機及び前記ゲートウェイの位置情報を基に前記第２のステップで選択された無線機に対して所定の通信品質を確保するための接続先を判定し、当該判定結果を基に前記接続先を前記無線機又は前記ゲートウェイの中から選択する第３のステップと、
   前記第２のステップで選択された無線機の通信範囲と前記第３のステップで選択された接続先の通信範囲を基に前記第２のステップで選択された無線機と前記第３のステップで選択された接続先とを中継するための中継器の設置範囲を示す中継器設置箇所が存在するか否かを判定する第４のステップとを有することを特徴とする無線ネットワークエンジニアリング支援方法。
10. 請求項９に記載の無線ネットワークエンジニアリング支援方法であって、
    前記第２のステップでは、
    １ホップで直接通信可能な通信対象が存在しない孤立状態の無線機、または前記１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である通信対象が存在しない無線機、或いは前記１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である通信対象が存在するが、該当する通信対象がＮ台未満（Ｎは１以上の任意の値）である無線機を前記中継器の追加が必要な無線機として選択することを特徴とする無線ネットワークエンジニアリング支援方法。
11. 請求項９又は１０に記載の無線ネットワークエンジニアリング支援方法であって、
    前記第３のステップでは、
    前記第２のステップで選択された無線機から最も距離が近い他の無線機或いは前記ゲートウェイ、又は前記第２のステップで選択された無線機が１ホップで直接通信可能な通信対象のうち通信品質が最良の他の無線機或いは前記ゲートウェイ、或いは前記第２のステップで選択された無線機が１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である通信対象を除外した上で、前記第２のステップで選択された無線機から最も距離が近い他の無線機或いは前記ゲートウェイ、もしくは前記第２のステップで選択された無線機が１ホップで直接通信可能な通信対象のうち通信品質が最良の他の無線機或いは前記ゲートウェイを前記接続先として選択することを特徴とする無線ネットワークエンジニアリング支援方法。
12. 請求項９〜１１のうちいずれか１項に記載の無線ネットワークエンジニアリング支援方法であって、
    前記第４のステップでは、
    前記第２のステップで選択された無線機の通信範囲と前記第３のステップで選択された接続先の通信範囲とが互いに重複する領域を示す重複箇所が存在する場合、前記中継器設置箇所が存在すると判定し、前記重複箇所を前記中継器設置箇所として出力することを特徴とする無線ネットワークエンジニアリング支援方法。
13. 請求項９〜１１のうちいずれか１項に記載の無線ネットワークエンジニアリング支援方法であって、
    前記第４のステップでは、
    前記第２のステップで選択された無線機と前記第３のステップで選択された接続先をペアとして、当該ペアにおける通信範囲が互いに重複する領域を示す第１の重複箇所と、他のペアにおける通信範囲が互いに重複する領域を示す第２の重複箇所とが更に重複する領域が存在する場合、前記中継器設置箇所が存在すると判定し、前記更に重複する領域を両ペア間共通の第３の重複箇所であって、前記中継器設置箇所として出力することを特徴とする無線ネットワークエンジニアリング支援方法。
14. 請求項９〜１１のうちいずれか１項に記載の無線ネットワークエンジニアリング支援方法であって、
    前記第４のステップでは、
    前記第２のステップで選択された無線機の通信範囲と前記第３のステップで選択された接続先の通信範囲とが互いに重複する領域を示す重複箇所が存在しない場合、前記第２のステップで選択された無線機と前記第３のステップで選択された接続先との間に１以上の仮想端末を仮想的に配置し、前記第２のステップで選択された無線機の通信範囲と前記仮想端末の通信範囲とが互いに重複する領域を示す第１の仮想重複箇所と、前記第３のステップで選択された接続先の通信範囲と前記仮想端末の通信範囲とが互いに重複する領域を示す第２の仮想重複箇所が存在する場合、前記中継器設置箇所が存在すると判定し、前記第１の仮想重複箇所と前記第２の仮想重複箇所を前記中継器設置箇所として出力することを特徴とする無線ネットワークエンジニアリング支援方法。
15. 請求項９に記載の無線ネットワークエンジニアリング支援方法であって、
    前記第２のステップでは、
    前記１ホップで直接通信可能な通信対象が存在しない孤立状態の無線機、または前記１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である通信対象が存在しない無線機を前記中継器の追加が必要な無線機として優先的に選択し、前記条件に該当する無線機が不在である場合にのみ、前記１ホップで直接通信可能で、且つ通信品質が閾値以上である通信対象が存在するが、該当する通信対象がＮ台未満（Ｎは１以上の任意の値）である無線機を前記中継器の追加が必要な無線機として選択することを特徴とする無線ネットワークエンジニアリング支援方法。

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