專利名稱：網(wǎng)關(guān)裝置、節(jié)點裝置、通信系統(tǒng)及信道切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書中描述的實施例涉及一種無線自組織網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
已知通過網(wǎng)關(guān)裝置來中繼無線自組織網(wǎng)絡(luò)和其它網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)。關(guān)于與這樣的通信系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)，已經(jīng)提出了一種用于在如下情況下向系統(tǒng)添加網(wǎng)關(guān)裝置的方法，其中，采用作為源的網(wǎng)關(guān)裝置來構(gòu)建連接多個無線電節(jié)點的通信路由。在該方法中，網(wǎng)關(guān)裝置廣播并且發(fā)送用于構(gòu)建新的通信路由的組構(gòu)建消息，并且，每個無線電節(jié)點存儲具有網(wǎng)關(guān)裝置的中繼階段的數(shù)量。如果組構(gòu)建消息中指示的具有網(wǎng)關(guān)裝置的中繼階段的數(shù)量小于當(dāng)每個無線節(jié)點接收到組構(gòu)建消息時具有網(wǎng)關(guān)裝置的中繼階段的數(shù)量，則每個無線節(jié)點加入網(wǎng)關(guān)裝置的通信路由。組構(gòu)建消息中的中繼階段的數(shù)量增加，以及消息被廣播并且發(fā)送給其它無線節(jié)點，并且組構(gòu)建消息在無線節(jié)點之間相繼傳播。 關(guān)于其它相關(guān)技術(shù)，已知如下方法，其中，使用第一通信頻帶的自組織網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備通過使用不同于第一通信頻帶的第二通信頻帶的通信，將指示自組織網(wǎng)絡(luò)中的該通信設(shè)備的鏈接狀態(tài)的狀態(tài)信號發(fā)送到自組織網(wǎng)絡(luò)中的其它通信設(shè)備，以及通過使用第二通信頻帶的通信，從其它通信設(shè)備接收包含切換自組織網(wǎng)絡(luò)中的通信信道的指令的切換指令信號，并且根據(jù)切換指令信號切換自組織網(wǎng)絡(luò)中的該通信設(shè)備的信道。此外，已知一種用于響應(yīng)于構(gòu)成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的每個接入點內(nèi)的通信量狀況動態(tài)分配多個接口的信道的方法。該方法包括獲取與節(jié)點中的該接入點有關(guān)的信息的處理、以及根據(jù)獲取的信息將具有大通信量的接入點分組成具有相同信道集合的集簇。此外，為了減少無線網(wǎng)絡(luò)中的有關(guān)干擾的問題，已經(jīng)提出了一種使用單獨的控制信道的方法。該方法包括在無線網(wǎng)絡(luò)的未經(jīng)許可的頻帶中的主數(shù)據(jù)信道中發(fā)送內(nèi)容數(shù)據(jù)，在不同于主數(shù)據(jù)信道的控制信道上接收控制數(shù)據(jù)，以及根據(jù)控制數(shù)據(jù)改變與主數(shù)據(jù)信道上的其它發(fā)送對應(yīng)的至少一個參數(shù)，其中，控制數(shù)據(jù)包括用于管理主數(shù)據(jù)信道上的內(nèi)容數(shù)據(jù)的發(fā)送的信息。日本公開特許公報第2010-141394號、第2010-34974號、第2006-50549號和第 2006-186992 號中公開了相關(guān)技術(shù)?！癕ultipoint Relaying for FloodingBroadcast Message in Mobile Wireless Networks，，，A. Qayyum, L. Yiennot, andA. Laouiti:, Proc. 35th Hawaii IntJI Conf. System Sciences (HICSS-35)，pp. 3898-3907，2002年 I 月和“The Broadcast Storm Problem in a Mobile Ad Hoc Network，，，Ni, S.，Tseng, Y., Chen, Y. , Sheu, J. :, Proc. of 4th International conference on Mobile Computingand Networking, pp. 151-162 (1999 年)中也公開了相關(guān)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
提出了如下系統(tǒng)配置，其中，多個無線自組織網(wǎng)絡(luò)在相互不同的頻率信道上彼此發(fā)送和接收包，并且每個無線自組織網(wǎng)絡(luò)分別連接至各自的網(wǎng)關(guān)裝置。下文中，無線自組織網(wǎng)絡(luò)被簡單地表示為“自組織網(wǎng)絡(luò)”。此外，頻率信道被簡單地表示為“信道”。為了減輕由于節(jié)點數(shù)量的增加而導(dǎo)致的無線資源的負(fù)擔(dān)，可以添加網(wǎng)關(guān)裝置，該網(wǎng)關(guān)裝置使用與所使用的信道不同的信道。由于現(xiàn)有節(jié)點裝置移動至由添加的網(wǎng)關(guān)裝置形成的新的自組織網(wǎng)絡(luò)，所以可以減輕現(xiàn)有信道中的無線資源的負(fù)擔(dān)。在形成新的網(wǎng)絡(luò)時，將路由控制包發(fā)送到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置，從而確定屬于新形成的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置的范圍。在這個處理期間，如果節(jié)點裝置使用的信道切換至新添加的網(wǎng)關(guān)裝置使用的信道(即，要由新網(wǎng)絡(luò)使用的信道)，則節(jié)點裝置無法與連接至現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)裝置通信。因此，通信可能暫時斷開。如果節(jié)點裝置具有多個無線電接口，則節(jié)點裝置可以在保持與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的通信的同時，在新網(wǎng)絡(luò)中使用的信道上交換路由控制包。然而，多個無線電接口的設(shè)置增加了節(jié)點裝置的制造成本以及功耗， 本說明書中公開的裝置和方法的目的在于，當(dāng)向現(xiàn)有自組織網(wǎng)絡(luò)添加使用不同信道的網(wǎng)關(guān)裝置時，降低在添加新的網(wǎng)關(guān)裝置時可能在沒有設(shè)置多個無線電接口的節(jié)點裝置中出現(xiàn)通信斷開的可能性。根據(jù)該裝置的一方面，提供了一種將自組織網(wǎng)絡(luò)連接到其它網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)裝置。該網(wǎng)關(guān)裝置包括路由控制包生成單元，用于生成用于路由控制的路由控制包，該路由控制用于在形成自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置與網(wǎng)關(guān)裝置之間構(gòu)建路由；信道指定信號生成單元，用于生成指定不同于第一信道的第二信道的信道指定信號，其中自組織網(wǎng)絡(luò)通過第一信道發(fā)送和接收包；時間指定信號生成單元，用于生成時間指定信號，該時間指定信號向形成自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置指定將用于發(fā)送和接收包的信道切換至第二信道的切換時間；無線電通信單元，用于在第一信道上發(fā)送路由控制包、信道指定信號和時間指定信號；以及信道切換單元，當(dāng)切換時間到來時將用來發(fā)送和接收信號的信道切換至第二信道。根據(jù)該裝置的另一方面，提供了一種用于形成自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置。該節(jié)點裝置包括無線電通信單元，能夠切換用于發(fā)送和接收包的信道；路由控制單元，經(jīng)由無線電通信單元發(fā)送和接收通過節(jié)點裝置所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的用于路由控制的路由控制包，該路由控制用于在不同于連接至自組織網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)關(guān)裝置的第二網(wǎng)關(guān)裝置與用于形成自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置之間構(gòu)建路由；指定信息獲取單元，從通過自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送并且由無線電通信單元接收到的信道指定信號以及時間指定信號中，獲取與不同于第一信道的第二信道有關(guān)的指定信息以及與信道切換時間有關(guān)的指定信息，其中自組織網(wǎng)絡(luò)使用第一信道發(fā)送和接收包；選擇單元，用于選擇第一網(wǎng)關(guān)裝置和第二網(wǎng)關(guān)裝置中的任一個；以及信道控制單元，當(dāng)選擇單元選擇了第二網(wǎng)關(guān)裝置并且切換時間到來時，將無線電通信單元用來發(fā)送和接收信號的信道切換至第二信道。根據(jù)該方法的一方面，提供了一種用于形成自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置的信道切換方法。該方法包括通過在第一信道上發(fā)送和接收包的自組織網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送用于路由控制的路由控制包，該路由控制用于在不同于連接至自組織網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)關(guān)裝置的第二網(wǎng)關(guān)裝置與形成自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置之間構(gòu)建路由；通過自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送用于指定不同于第一信道的第二信道的信道指定信號和用于指定信道切換時間的時間指定信號；對于接收路由控制包的每個節(jié)點裝置，選擇第一網(wǎng)關(guān)裝置和第二網(wǎng)關(guān)裝置中的任一個；以及，當(dāng)切換時間到來時，將選擇第二網(wǎng)關(guān)裝置的節(jié)點裝置用來發(fā)送和接收包的信道切換至第二信道。根據(jù)本說明書中公開的裝置或方法，當(dāng)添加使用不同于現(xiàn)有自組織網(wǎng)絡(luò)的信道的網(wǎng)關(guān)裝置時，可以降低在添加網(wǎng)關(guān)裝置時不具有多個無線電接口的節(jié)點裝置可能出現(xiàn)通信斷開的可能性。借助于尤其是權(quán)利要求中指出的部件和組合，能夠理解和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點。應(yīng)當(dāng)理解，如所請求保護的，以上的總體描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性的和說明性的，而非限制本發(fā)明。


圖I是圖示通信系統(tǒng)的示例性總體結(jié)構(gòu)的視圖；圖2A是用于示出當(dāng)添加網(wǎng)關(guān)裝置時網(wǎng)絡(luò)的變化的視圖；圖2B是用于示出當(dāng)添加網(wǎng)關(guān)裝置時網(wǎng)絡(luò)的變化的視圖； 圖2C是用于示出當(dāng)添加網(wǎng)關(guān)裝置時網(wǎng)絡(luò)的變化的視圖；圖3是圖示網(wǎng)關(guān)裝置的硬件結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖4是圖示網(wǎng)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖5A是用于示出臨時路由的路由控制包的結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖5B是用于示出臨時路由的路由控制包的結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖6A是用于示出判定指令包的結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖6B是用于示出判定指令包的結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖7是圖示節(jié)點裝置的硬件結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖8是圖示節(jié)點裝置的結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖9是用于示出路由控制包的示例的結(jié)構(gòu)的視圖；圖10是用于示出網(wǎng)關(guān)裝置的處理的第一示例的視圖；圖11是用于示出節(jié)點裝置的處理的第一示例的視圖；圖12是用于示出臨時路由的路由控制包和判定指令包的發(fā)送定時的視圖(I)；圖13是用于示出臨時路由的路由控制包和判定指令包的發(fā)送定時的視圖(2)；圖14是用于示出第二實施例中的網(wǎng)關(guān)信息的結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖15是用于示出網(wǎng)關(guān)裝置的處理的第二示例的視圖；以及圖16是用于示出節(jié)點裝置的處理的第二示例的視圖。
具體實施例方式〈I.通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)>下面，參考圖示本發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖來說明本發(fā)明。圖I是描繪通信系統(tǒng)的示例性總體結(jié)構(gòu)的視圖。通信系統(tǒng)I包括服務(wù)器裝置2、自組織網(wǎng)絡(luò)4a 4c和網(wǎng)關(guān)裝置6a飛C。自組織網(wǎng)絡(luò)4a由多個節(jié)點裝置5a 5c形成。類似地，自組織網(wǎng)絡(luò)4b和4c分別由節(jié)點裝置5h和5i以及節(jié)點裝置5cT5g形成。在附圖中，網(wǎng)關(guān)裝置可被表示為“GW”，而節(jié)點裝置可被表示為“ND”。在以下描述中，自組織網(wǎng)絡(luò)4a 4c可被共同表示為“自組織網(wǎng)絡(luò)4”，網(wǎng)關(guān)裝置6a飛c可被共同表示為“網(wǎng)關(guān)裝置6”。此外，節(jié)點裝置5a 5i可被共同表示為“節(jié)點裝置5”。
例如，通信系統(tǒng)I可以是如下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中，服務(wù)器裝置2通過網(wǎng)關(guān)裝置6采集由節(jié)點裝置5獲取的儀表讀數(shù)，如用電量、用燃?xì)饬亢陀盟?。服?wù)器裝置2和網(wǎng)關(guān)裝置6連接至通信網(wǎng)絡(luò)3，其中網(wǎng)關(guān)裝置6在通信網(wǎng)絡(luò)3與自組織網(wǎng)絡(luò)4之間進行中繼。通信網(wǎng)絡(luò)3是提供服務(wù)器裝置2與網(wǎng)關(guān)裝置6之間的通信功能的網(wǎng)絡(luò)，其中，可以采用使用各種協(xié)議和通信媒介的網(wǎng)絡(luò)。通信系統(tǒng)I包括多個網(wǎng)關(guān)裝置6a飛C。網(wǎng)關(guān)裝置6a在自組織網(wǎng)絡(luò)4a與通信網(wǎng)絡(luò)3之間進行中繼。類似地，網(wǎng)關(guān)裝置6b和6c分別在自組織網(wǎng)絡(luò)4b與通信網(wǎng)絡(luò)3以及自組織網(wǎng)絡(luò)4c與通信網(wǎng)絡(luò)3之間進行中繼。網(wǎng)關(guān)裝置6a飛c在彼此不同的信道上進行通信。也就是說，網(wǎng)關(guān)裝置6a飛c在彼此不同的信道上發(fā)送和接收包。在圖I圖示的示例中，網(wǎng)關(guān)裝置6a、6b和6c使用信道CHI、CH2和CHx。因此，自組織網(wǎng)絡(luò)4a、4b和4c使用信道CH1、CH2和CHx進行通信。
如上所述，可以添加使用與所使用的信道不同的信道的網(wǎng)關(guān)裝置來形成新的自組織網(wǎng)絡(luò)。下面將描述在添加網(wǎng)關(guān)裝置時網(wǎng)絡(luò)的變化。圖2A至圖2C是用于示出在添加網(wǎng)關(guān) 裝置時網(wǎng)絡(luò)的變化的視圖。圖2A是圖示僅設(shè)置有網(wǎng)關(guān)裝置6a和6b的狀態(tài)的視圖。由節(jié)點裝置5a 5e形成的自組織網(wǎng)絡(luò)4a連接至網(wǎng)關(guān)裝置6a。網(wǎng)關(guān)裝置6a和自組織網(wǎng)絡(luò)4a在信道CHl上進行通信。由節(jié)點裝置5f 5i形成的自組織網(wǎng)絡(luò)4b連接至網(wǎng)關(guān)裝置6b。網(wǎng)關(guān)裝置6b和自組織網(wǎng)絡(luò)4b在信道CH2上進行通信。圖2B是圖示添加新的網(wǎng)關(guān)裝置6c的狀態(tài)的視圖。網(wǎng)關(guān)裝置6c是使用不同于信道CHl和CH2的信道CHx進行通信的網(wǎng)關(guān)裝置。由于添加的網(wǎng)關(guān)裝置6c，形成了在信道CHx上進行通信的新的自組織網(wǎng)絡(luò)4c。由于形成自組織網(wǎng)絡(luò)4a和4b的節(jié)點裝置5a 5i中的某些節(jié)點移動至自組織網(wǎng)絡(luò)4c，所以減輕了自組織網(wǎng)絡(luò)4a和4b上的負(fù)擔(dān)。本說明書中公開的網(wǎng)關(guān)裝置6c向節(jié)點裝置5發(fā)送用于在網(wǎng)關(guān)裝置6c與節(jié)點裝置5之間構(gòu)建路由的路由控制包，以確定移動至自組織網(wǎng)絡(luò)4c的節(jié)點裝置5的范圍。在本說明書中，當(dāng)確定屬于在由新添加的網(wǎng)關(guān)裝置6c使用的信道CHx上進行通信的自組織網(wǎng)絡(luò)4c的節(jié)點裝置5的范圍時，將在網(wǎng)關(guān)裝置6c與節(jié)點裝置5之間構(gòu)建的路由表示為“臨時路
由，，
Pd ο可以將用于構(gòu)建臨時路由的用于路由控制的路由控制包表示為“臨時路由的路由控制包”。臨時路由的路由控制包的格式與根據(jù)用于形成自組織網(wǎng)絡(luò)的各種路由控制協(xié)議中的任意路由控制協(xié)議的路由控制包的格式相同。網(wǎng)關(guān)裝置6c在信道CHl上發(fā)送臨時路由的路由控制包，使得構(gòu)成自組織網(wǎng)絡(luò)4a的節(jié)點裝置5a 5e能夠在保持現(xiàn)有通信的同時，交換臨時路由的路由控制包。臨時路由的路由控制包可以包含規(guī)定的標(biāo)記，以使臨時路由的路由控制包區(qū)分于用于路由控制的路由控制包。接著，網(wǎng)關(guān)裝置6c在信道CH2上發(fā)送臨時路由的路由控制包，使得構(gòu)成自組織網(wǎng)絡(luò)4b的節(jié)點裝置5f 5i也可以交換臨時路由的路由控制包。已經(jīng)接收到臨時路由的路由控制包的節(jié)點裝置5a飛i在新的網(wǎng)關(guān)裝置6c與該節(jié)點裝置當(dāng)前所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)連接到的網(wǎng)關(guān)裝置6之間，選擇具有更有利的狀況的任一個網(wǎng)關(guān)裝置。選擇網(wǎng)關(guān)裝置6c的節(jié)點裝置5在指定的切換時間以與網(wǎng)關(guān)裝置6c同步的方式將所使用的信道切換至信道CHx。圖2C中圖示了這種狀態(tài)。
圖2C圖示節(jié)點裝置5d 5g選擇網(wǎng)關(guān)裝置6c的狀態(tài)。之后，在網(wǎng)關(guān)裝置6c與節(jié)點裝置5cT5g之間交換用于構(gòu)建路由的路由控制包，從而構(gòu)建自組織網(wǎng)絡(luò)4c。<2.第一實施例><2-1.網(wǎng)關(guān)裝置〉接著，描述每個實施例中的網(wǎng)關(guān)裝置6和節(jié)點裝置5的結(jié)構(gòu)和功能。圖3是圖示網(wǎng)關(guān)裝置6的硬件結(jié)構(gòu)的示例的視圖。網(wǎng)關(guān)裝置6包括處理器21、輔助存儲裝置22、存儲器23、無線電接口 24、網(wǎng)絡(luò)接口 25和數(shù)據(jù)總線26。處理器21通過執(zhí)行存儲在輔助存儲裝置22中的控制程序，執(zhí)行用于控制網(wǎng)關(guān)裝置6的操作的各種處理以及用于網(wǎng)關(guān)裝置6的路由控制和節(jié)點裝置5的信道切換的以下處理。在輔助存儲裝置22中，存儲使處理器21執(zhí)行上述處理的控制程序。輔助存儲裝置22可以包括非易失性存儲器、只讀存儲器(ROM)以及諸如硬盤的存儲裝置。 存儲器23存儲由處理器21執(zhí)行的程序以及該程序臨時使用的數(shù)據(jù)。存儲器23可以包括隨機存取存儲器(RAM)。無線電接口 24執(zhí)行與節(jié)點裝置5的無線電通信處理。通過處理器21執(zhí)行如下所述的處理，從多個信道中選擇無線電接口 24用來發(fā)送和接收信號的信道。網(wǎng)絡(luò)接口 25執(zhí)行與通信網(wǎng)絡(luò)3的通信處理，并且使得能夠向服務(wù)器裝置2發(fā)送信號以及從服務(wù)器裝置2接收信號。上述組成部分25通過數(shù)據(jù)總線26電連接。圖4是圖示網(wǎng)關(guān)裝置6的結(jié)構(gòu)的示例的視圖。根據(jù)需要，圖3的處理器21根據(jù)存儲在輔助存儲裝置22中的程序并且與網(wǎng)關(guān)裝置6的其它硬件部件協(xié)作，來執(zhí)行如圖4所示的網(wǎng)關(guān)裝置6的組成部分的信息處理。圖4主要示出了與以下說明有關(guān)的功能。網(wǎng)關(guān)裝置6包括無線電通信單元30、網(wǎng)絡(luò)通信單元31、包分析單元32、設(shè)定信息獲取單元33、路由控制單元34、存儲單元35、網(wǎng)關(guān)信息生成單元36、判定指令包生成單元37和信道切換單元38。無線電通信單元30通過無線電接口 24以單播形式或者廣播形式向節(jié)點裝置5發(fā)送無線電包。無線電通信單元30還通過無線電接口 24接收從節(jié)點裝置5發(fā)送的無線電包。網(wǎng)絡(luò)通信單元31通過網(wǎng)絡(luò)接口 25執(zhí)行向服務(wù)器裝置2發(fā)送包和從服務(wù)器裝置2接收包。包分析單元32執(zhí)行對通過無線電通信單元30和網(wǎng)絡(luò)通信單元31接收到的包的分析，以提取存儲在包的頭部分和消息部分中的信息。當(dāng)新添加網(wǎng)關(guān)裝置6時，設(shè)定信息獲取單元33從服務(wù)器裝置2獲取與網(wǎng)關(guān)裝置6的設(shè)置有關(guān)的規(guī)定的設(shè)定信息。例如，設(shè)定信息可以包括信息元素“操作信道信息”、“分發(fā)范圍信息”和“切換時間信息”。操作信道信息指定在操作開始之后要由新添加的網(wǎng)關(guān)裝置6使用的信道。換言之，操作信道信息指定由新添加的網(wǎng)關(guān)裝置6形成的新的自組織網(wǎng)絡(luò)4發(fā)送和接收信號的信道。在以下描述中，由操作信道信息指定的信道可被簡單地表示為“操作信道”。在圖2A至圖2C的示例中，操作信道對應(yīng)于信道CHx。分發(fā)范圍信息是指定網(wǎng)關(guān)裝置6用來分發(fā)臨時路由的路由控制包的信道范圍的信息元素。在圖2A至圖2C的示例中，分發(fā)范圍信息指定信道CHl和CH2。分發(fā)范圍信息可以指定一個或多個信道。如圖2A至圖2C的示例中示出的，多個信道CHl和CH2可以是不同的自組織網(wǎng)絡(luò)4a和4b發(fā)送和接收包的信道。切換時間信息指定網(wǎng)關(guān)裝置6和節(jié)點裝置5用來將用于發(fā)送和接收信號的信道切換至操作信道的定時。在以下描述中，由切換時間信息指定的信道可被簡單地表示為“切換時間”。路由控制單元34執(zhí)行用于在網(wǎng)關(guān)裝置6與節(jié)點裝置5之間構(gòu)建路由的路由控制?？梢允褂酶鞣N協(xié)議作為用于在網(wǎng)關(guān)裝置6與節(jié)點裝置5之間構(gòu)建路由的路由控制協(xié)議。例如，路由控制單元34可以使用先應(yīng)式協(xié)議(proactive type protocol)或者反應(yīng)式協(xié)議(reactive type protocol)。當(dāng)添加網(wǎng)關(guān)裝置6時，路由控制單元34生成臨時路由的路由控制包，并且將該臨時路由的路由控制包發(fā)送到節(jié)點裝置5。通過與節(jié)點裝置5交換臨時路由的路由控制包，路由控制單元34產(chǎn)生用于指定臨時路由的路由表39。所產(chǎn)生的路由表39存儲在存儲單元35中。下面，將描述臨時路由的路由控制包的示例。圖5A是用于示出臨時路由的路由控制包的第一示例的結(jié)構(gòu)的視圖。臨時路由的路由控制包包括頭部分40和消息部分50。頭 部分40包括包的源地址41、目的地地址42、類型部分43、TLL (生存時間)部分44和跳數(shù)部分45。例如，臨時路由的路由控制包可以是OLSR(最佳鏈路狀態(tài)路由)等中使用的Hello包、或者路由請求包、或者路由響應(yīng)包。消息部分50包括路由信息51和網(wǎng)關(guān)信息52。路由信息51是用于根據(jù)路由控制協(xié)議產(chǎn)生路由表的信息。根據(jù)所使用的路由控制協(xié)議，路由信息51包括路由控制包的源節(jié)點與相鄰節(jié)點之間的鏈接信息。圖5B中圖示網(wǎng)關(guān)信息52的示例。網(wǎng)關(guān)信息52至少包括標(biāo)記53。標(biāo)記53是用于區(qū)分形成自組織網(wǎng)絡(luò)4的用于路由控制的路由控制包與臨時路由的路由控制包的標(biāo)記信息，其中，臨時路由的路由控制包被發(fā)送到自組織網(wǎng)絡(luò)4。網(wǎng)關(guān)信息52可以包括用于標(biāo)識網(wǎng)關(guān)裝置6的標(biāo)識符。例如，標(biāo)識符可以是網(wǎng)關(guān)裝置6的地址信息。由于網(wǎng)關(guān)信息52包括網(wǎng)關(guān)裝置6的標(biāo)識符，所以接收到臨時路由的路由控制包的裝置可以區(qū)分分別從不同的網(wǎng)關(guān)裝置6發(fā)送的臨時路由的路由控制包。參考圖4，當(dāng)切換時間到來時，路由控制單元34開始使用操作信道與節(jié)點裝置5交換用于形成自組織網(wǎng)絡(luò)的路由的路由控制包。路由控制單元34產(chǎn)生用于指定自組織網(wǎng)絡(luò)中的路由的路由表，并且將該路由表存儲在存儲單元35中。例如，在切換時間之后交換的路由控制包的結(jié)構(gòu)可以與圖5A中所示的臨時路由的路由控制包的結(jié)構(gòu)相同。網(wǎng)關(guān)信息生成單元36生成要存儲在臨時路由的路由控制包中的網(wǎng)關(guān)信息52。判定指令包生成單元37生成判定指令包，該判定指令包將用于保存每個節(jié)點裝置5生成的路由表的指令通知給接收臨時路由的路由控制包的節(jié)點裝置5。圖6A是用于示出判定指令包的示例的結(jié)構(gòu)的視圖。判定指令包的頭部分40與參考圖5A描述的臨時路由的路由控制包的頭部分40相同。消息部分50存儲臨時路由判定指令60和指定信息61。例如，判定指令包生成單元37可以通過在網(wǎng)關(guān)裝置6和節(jié)點裝置5的路由控制協(xié)議中使用的路由控制包中包括臨時路由判定指令60和指定信息61來生成判定指令包。由于以這種方式生成判定指令包，所以不發(fā)送與路由控制包分離的判定指令包，從而可以避免控制包的通信量的增加。另一方面，路由控制包在節(jié)點裝置5間傳播需要相對長的時間。這是因為每個接收到路由控制包的節(jié)點裝置5以其自己的合適的定時周期性地發(fā)送路由控制包。因此，在示例中，判定指令包生成單元37生成判定指令包作為洪流包(flooding packet)。接收到洪流包的節(jié)點裝置5根據(jù)頭部分40中的類型部分43的值，將接收到的包識別為洪流包，并且立刻傳輸接收到的包。因此，可以減少判定指令包的傳播時間。當(dāng)使用洪流包時，可能會增加控制包的通信量。在示例中，為了抑制控制包的增力口，網(wǎng)關(guān)裝置6將判定指令包的發(fā)送次數(shù)限制為不大于規(guī)定的次數(shù)。在示例中，例如，判定指令包的發(fā)送次數(shù)被限制為兩次。在另一個示例中，使用MPR (多點中繼)洪流來發(fā)送判定指令包。此外，在另一個示例中，使用基于計數(shù)器的廣播來發(fā)送判定指令包。圖6B是圖示指定信息61的示例性結(jié)構(gòu)的視圖。例如，指定信息61可以包括信息元素“網(wǎng)關(guān)標(biāo)識符”62、“信道(CH)指定信息”63和“時間指定信息”64。信息元素“網(wǎng)關(guān)標(biāo)識符”62表示源網(wǎng)關(guān)裝置6的標(biāo)識符。信息元素“信道指定信息”63表示操作信道。信息元素“時間指定信息” 64表示切換時間。
參考圖4，信道切換單元34執(zhí)行無線電接口 24用來發(fā)送和接收信號的信道的切換、即無線電通信單元30用來發(fā)送和接收包的信道的切換。無線電通信單元30在由分發(fā)范圍信息指定的信道中的每個信道上發(fā)送臨時路由的路由控制包和判定指令包。此時，信道切換單元38將無線電通信單元30使用的信道相繼切換至由分發(fā)范圍信息指定的信道中的每個信道。在一個信道上發(fā)送臨時路由的路由控制包之后，信道切換單元38切換臨時路由的路由控制包的發(fā)送信道，而不需要等待臨時路由的路由控制包在信道的自組織網(wǎng)絡(luò)4上擴散。因此，在多個信道中以并行方式實現(xiàn)臨時路由的路由控制包的傳播，使得能夠減少臨時路由的路由控制包的傳播所需要的時間。另一方面，在每個信道上發(fā)送的臨時路由的路由控制包已經(jīng)在自組織網(wǎng)絡(luò)4中擴散之后，發(fā)送判定指令包。因此，當(dāng)在最后一個信道上發(fā)送臨時路由的路由控制包之后已過去了規(guī)定的等待時間段時，進行由無線電通信單元30執(zhí)行的判定指令包的發(fā)送。因此，信道切換前后的臨時路由的路由控制包的發(fā)送時間間隔短于在最后一個信道上發(fā)送臨時路由的路由控制包之后直至發(fā)送判定指令包為止的時間段。在切換時間之前發(fā)送判定指令包。因此，信道切換前后的臨時路由的路由控制包的發(fā)送時間間隔短于在最后一個信道上發(fā)送臨時路由的路由控制包之后直至切換時間為止的時間段。當(dāng)切換時間到來時，信道切換單元38將無線電接口 24使用的信道、即通信單元30使用的信道切換至操作信道。<2-2.節(jié)點裝置>接著，描述節(jié)點裝置5的結(jié)構(gòu)和功能。圖7是描繪節(jié)點裝置5的硬件結(jié)構(gòu)的示例的視圖。節(jié)點裝置5包括處理器71、輔助存儲裝置72、存儲器73、輸入單元74、無線電接口75和數(shù)據(jù)總線76。處理器71執(zhí)行存儲在輔助存儲裝置72中的控制程序，以執(zhí)行用于控制節(jié)點裝置5的操作的各種處理、以及節(jié)點裝置5的路由控制的處理和信道切換的處理。在如下所述的輔助存儲裝置72中，存儲有使處理器71執(zhí)行上述處理的控制程序。輔助存儲裝置72可以包括非易失性存儲器、只讀存儲器(ROM)或者諸如硬盤之類的存儲部件。存儲器73存儲由處理器71執(zhí)行的程序以及該程序臨時使用的數(shù)據(jù)。存儲器73可以包括隨機存取存儲器(RAM)。輸入單元74是用于接收由節(jié)點裝置5獲取的信息的輸入的組成部分。例如，當(dāng)通信系統(tǒng)是如上所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時，輸入單元74具有從用電量儀表、用燃?xì)饬績x表和用水量儀表獲取儀表讀數(shù)的功能。輸入單元74可以包括用于接收操作者的輸入操作的用戶接口。無線電接口 75執(zhí)行與其它節(jié)點裝置5和網(wǎng)關(guān)裝置6的無線電通信處理。無線電接口 75可以選擇預(yù)先提供的多個信道之一，并且可以使用該信道來發(fā)送和接收信號。由無線電接口 75用來發(fā)送和接收信號的信道是通過處理器71執(zhí)行以下描述的處理來選擇的。上述組成部分7廣75通過數(shù)據(jù)總線76電連接。圖8是圖示節(jié)點裝置5的結(jié)構(gòu)的示例的視圖。根據(jù)需要，圖7的處理器71根據(jù)存儲在輔助存儲裝置72中的程序并且與節(jié)點裝置5的其它硬件部件協(xié)作，來執(zhí)行如圖8所示的節(jié)點裝置5的組成部分的信息處理。圖8主要示出了與以下說明有關(guān)的功能。因此，節(jié)點裝置5可以包括除圖8所示的組成部分之外的組成部分。 節(jié)點裝置5包括無線電通信單元80、包分析單元81、路由控制單元82、存儲單元83、評估信息獲取單元84、指定信息獲取單元85、選擇單元86、信道控制單元87和路由表切換單元88。在以下說明中，當(dāng)需要在節(jié)點裝置5當(dāng)前所屬的網(wǎng)關(guān)裝置6與新添加的網(wǎng)關(guān)裝置6之間進行區(qū)分時，節(jié)點裝置5當(dāng)前所屬的網(wǎng)關(guān)裝置6被表示為網(wǎng)關(guān)裝置6a，而新添加的網(wǎng)關(guān)裝置6被表示為網(wǎng)關(guān)裝置6c。無線電通信單元80向節(jié)點裝置5所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)4中的其它節(jié)點裝置5或者連接到自組織網(wǎng)絡(luò)4的網(wǎng)關(guān)裝置6發(fā)送包，或者從節(jié)點裝置5所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)4中的其它節(jié)點裝置5或者連接到自組織網(wǎng)絡(luò)4的網(wǎng)關(guān)裝置6接收包。包分析單元81執(zhí)行對由無線電通信單元80接收到的包的分析，并且提取存儲在包的頭部分和消息部分中的信息。路由控制單元82執(zhí)行路由控制，該路由控制用于為節(jié)點裝置5構(gòu)建路由以傳輸包。路由控制單元82執(zhí)行在節(jié)點裝置5當(dāng)前所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)4中交換的路由控制包的發(fā)送和接收。路由控制單元82根據(jù)接收到的路由控制包提供用于在自組織網(wǎng)絡(luò)4中傳輸包的路由表90。路由控制單元82將路由表90存儲在存儲單元83中。當(dāng)節(jié)點裝置5接收到臨時路由的路由控制包時，路由控制單元82根據(jù)存儲在該包中的路由信息提供用于指定臨時路由的臨時路由表91。路由控制單元82經(jīng)由無線電通信單元80，以廣播形式發(fā)送臨時路由的路由控制包。路由控制單元82將臨時路由表91存儲在存儲單元83中。無線電通信單元80發(fā)送和接收包的信道、即無線電接口 75發(fā)送和接收信號的信道被設(shè)定為節(jié)點裝置5所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)4發(fā)送和接收包的信道。因此，在包括節(jié)點裝置5的自組織網(wǎng)絡(luò)4發(fā)送和接收包的信道上進行臨時路由的路由控制包的發(fā)送和接收。評估信息獲取單元84獲取與連接至節(jié)點裝置5當(dāng)前所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)4的網(wǎng)關(guān)裝置6a有關(guān)的評估信息。例如，評估信息可以是從節(jié)點裝置5到網(wǎng)關(guān)裝置6的跳數(shù)。評估信息獲取單元84可以從網(wǎng)關(guān)裝置6a接收到的洪流包的頭中獲取至網(wǎng)關(guān)裝置6a的跳數(shù)。在示例中，通過參考路由控制包，評估信息獲取單元84可以獲取至網(wǎng)關(guān)裝置6的跳數(shù)。圖9是用于示出路由控制包的示例的結(jié)構(gòu)的視圖。在本示例中，節(jié)點裝置5將節(jié)點裝置5與網(wǎng)關(guān)裝置6之間的跳數(shù)存儲在存儲單元83中。當(dāng)發(fā)送路由控制包時，節(jié)點裝置5將到網(wǎng)關(guān)裝置6的跳數(shù)存儲在消息部分50的跳數(shù)部分54中。當(dāng)接收到路由控制包時，評估信息獲取單元84通過將存儲在消息部分50的跳數(shù)部分54中的從相鄰節(jié)點到網(wǎng)關(guān)裝置6的跳數(shù)加“1”，來確定從節(jié)點裝置5到網(wǎng)關(guān)裝置6的跳數(shù)。在其它示例中，通過從網(wǎng)關(guān)裝置6a向節(jié)點裝置5發(fā)送諸如處理能力、容納線路數(shù)量等 目息，評估 目息獲取單兀84可以獲取諸如評估彳目息92的這些彳目息。評估/[目息獲取單元84將獲得的評估信息92存儲在存儲單元83中。參考圖8，當(dāng)節(jié)點裝置5接收到判定指令包時，指定信息獲取單元85獲取存儲在判定指令包的消息部分50中的指定信息。在包括節(jié)點裝置5的自組織網(wǎng)絡(luò)4發(fā)送和接收包的信道上進行判定指令包的接收。路由控制單元82保存直到此時根據(jù)判定指令包中的臨時路由判定指令提供的臨時路由表91。當(dāng)節(jié)點裝置5接收到判定指令包時，選擇單元86在發(fā)送臨時路由的路由控制 包的網(wǎng)關(guān)裝置6c與連接至節(jié)點裝置5所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)4的網(wǎng)關(guān)裝置6a之間選擇具有更有利 狀況的任一個。例如，可以根據(jù)從這些網(wǎng)關(guān)裝置6到節(jié)點裝置5的相應(yīng)跳數(shù)，來選擇較近的一個網(wǎng)關(guān)裝置。當(dāng)將判定指令包發(fā)送為洪流包時，選擇單元86可以從頭部分中獲得至網(wǎng)關(guān)裝置6c的跳數(shù)。此外，與上述圖9的路由控制包一樣，可以通過在臨時路由的路由控制包的消息部分50中提供跳數(shù)部分54，來獲得至網(wǎng)關(guān)裝置6c的跳數(shù)。在示例中，選擇單元86可以比較網(wǎng)關(guān)裝置6a和6c之間的處理能力和容納線路數(shù)量，并且選擇具有更有利狀況的任意網(wǎng)關(guān)裝置6。為了與網(wǎng)關(guān)裝置6c的處理能力和容納線路數(shù)量的評估信息92進行比較，網(wǎng)關(guān)裝置6的判定指令包生成單元37可以將諸如網(wǎng)關(guān)裝置6的處理能力和容納線路數(shù)量的信息存儲在判定指令包的消息部分50中。信道控制單元87執(zhí)行對無線電接口 75用來發(fā)送和接收信號的信道、即無線電通信單元80用來發(fā)送和接收包的信道的控制。當(dāng)選擇單元86已經(jīng)選擇了網(wǎng)關(guān)裝置6c并且指定信息61中指定的切換時間到來時，信道控制單元87將無線電接口 75用來發(fā)送和接收信號的信道切換至指定信息61中指定的操作信道。當(dāng)選擇單元86已經(jīng)選擇了網(wǎng)關(guān)單元6a時，信道控制單元87不切換無線電接口 75用來發(fā)送和接收信號的信道。當(dāng)選擇單元86已經(jīng)選擇了網(wǎng)關(guān)裝置6c并且指定信息中指定的切換時間已經(jīng)到來時，路由表切換單元88將路由控制單元82用來傳輸包的路由表，從存儲在存儲單元83中的路由表切換至臨時路由表91。當(dāng)選擇單元86已經(jīng)選擇了網(wǎng)關(guān)裝置6a時，路由表切換單元88丟棄臨時路由表91?！?-3.對信道切換處理的說明>下面，描述本實施例的節(jié)點裝置5的信道切換處理。圖10是用于示出當(dāng)新添加網(wǎng)關(guān)裝置6時網(wǎng)關(guān)裝置6的處理的第一示例的視圖。在其它實施例中，以下操作AA AQ可以是步驟。在操作AA中，設(shè)定信息獲取單元33從服務(wù)器裝置2獲取與網(wǎng)關(guān)裝置6的設(shè)定有關(guān)的規(guī)定的設(shè)定信息。在操作AB中，將與分發(fā)范圍信息中指定的信道有關(guān)的變量i的值初始化為“I”。在以下說明中，假定分發(fā)范圍信息中指定的信道的數(shù)量為η。在操作AC中，信道切換單元38將無線電通信單元30用來接收包的信道切換至第i個信道CHi。在操作AD中，路由控制單元34生成臨時路由的路由控制包。路由控制單元34與在信道CHi上發(fā)送和接收包的自組織網(wǎng)絡(luò)4的節(jié)點裝置5交換臨時路由的路由控制包。如果在切換之前，已經(jīng)在信道中提供了臨時路由的路由表，則路由控制單元34在切換至信道CHi時丟棄該路由表。在操作AE中，路由控制單元34確定是否已經(jīng)過去了規(guī)定的發(fā)送時間段Tl。如果已經(jīng)過去了發(fā)送時間段Tl (操作AE :Y)，則處理繼續(xù)進行至操作AF。如果還沒有過去發(fā)送時間段Tl (操作AE Ν),則處理返回操作AD。在操作AF中，變量i的值增加I。在操作AG中，確定變量i的值是否超過指定范圍信息中指定的信道數(shù)量η。如果變量i的值沒有超過數(shù)量η (操作AG :Ν)，則處理返回到操作AC。之后,信道切換單元38立即在操作AC中切換信道。在操作AD中，在切換后的信道上交換臨時路由的路由控制包。另一方面，如果變量i的值超過數(shù)量η (操作AG :Υ)，則完成臨時路由的路由控制 包的處理，并且，處理繼續(xù)進行至操作ΑΗ。在操作AH中，網(wǎng)關(guān)裝置6等待規(guī)定的時間段Τ2以開始下一次操作Al，從而等待臨時路由的路由控制包在自組織網(wǎng)絡(luò)4中擴散。在操作Al中，將與信道有關(guān)的變量i的值初始化為“I”。在操作AJ中，信道切換單元38將無線電通信單元30用來接收包的信道切換至第i個信道CHi。在操作AK中，無線電通信單元30在信道CHi上發(fā)送判定指令包。在操作AL中，變量i的值增加I。在操作AM中，確定變量i的值是否超過分發(fā)范圍信息中指定的信道數(shù)量η。如果變量i的值沒有超過數(shù)量η (操作AM :Ν)，則處理返回到操作AJ。如果變量i的值超過數(shù)量η(操作AM Υ),則在操作AN中，確定操作Al AM中的判定指令包的發(fā)送處理的時間段是否超過規(guī)定的時間段Τ3。如果判定指令包的發(fā)送處理的時間段超過規(guī)定的時間段Τ3 (操作AN :Υ)，則處理繼續(xù)進行至操作Α0。如果判定指令包的發(fā)送處理的時間段沒有超過規(guī)定的時間段Τ3 (操作AN :Ν)，則處理返回到Al。在操作AO中，路由控制單元34和信道切換單元38確定切換時間是否到來。如果切換時間還沒有到來(操作AO Ν),則處理返回到操作Α0。如果切換時間到來了(操作AO Y)，則處理繼續(xù)進行至操作ΑΡ。在操作AP中，信道切換單元38將無線電接口 24使用的信道切換至設(shè)定信息中指定的操作信道。在操作AQ中，路由控制單元34與節(jié)點裝置4在切換后的信道上交換路由控制包，從而開始新形成的自組織網(wǎng)絡(luò)中的路由控制。接著，描述節(jié)點裝置5側(cè)的處理。圖11是用于示出節(jié)點裝置5中的處理的第一示例的視圖。在其它實施例中，以下操作ΒΑ ΒΜ可以是步驟。在操作BA中，路由控制單元82在節(jié)點裝置5當(dāng)前所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)4中執(zhí)行路由控制包的發(fā)送和接收。在操作BB中，路由控制單元82確定接收到的路由控制包是否是臨時路由的路由控制包。如果接收到的路由控制包不是臨時路由的路由控制包(操作BB Ν),則處理進行至操作BC。如果接收到的路由控制包是臨時路由的路由控制包(操作BB :Υ)，則處理進行至操作BD。在操作BC中，路由控制單元82根據(jù)接收到的路由控制包更新用于在自組織網(wǎng)絡(luò)4中傳輸包的路由表90。之后，處理進行至操作BF。在操作BD中，路由控制單元82確定存儲單元83中是否已經(jīng)存儲了針對除了接收到臨時路由的路由控制包的源網(wǎng)關(guān)裝置之外的網(wǎng)關(guān)裝置提供的臨時路由表91。如果臨時路由表91已經(jīng)存儲在存儲單元83中(操作BD :Y)，則路由控制單元82丟棄接收到的臨時路由的路由控制包。否則(操作BD Ν),處理進行至操作BE。在操作BE中，路由控制單元82根據(jù)接收到的臨時路由的路由控制包更新用于指定臨時路由的臨時路由表91。之后，處理進行至操作BF。在操作BF中，路由控制單元82、指定信息獲取單元85和選擇單元86確定節(jié)點裝置5是否已經(jīng)接收到判定指令包。如果節(jié)點裝置5已經(jīng)接收到判定指令包(操作BF :Υ)，則處理進行至操作BG。如果節(jié)點裝置5還沒有接收到判定指令包(操作BF Ν),則處理進行至操作BH。在操作BG中，路由控制單元82根據(jù)判定指令包中的臨時路由判定指令來保存臨時路由表91。指定信息獲取單元85獲取指定信息61。之后，處理進行至操作BH。在操作BH中，路由控制單元82和信道控制單元87確定切換時間是否到來。如果 切換時間還沒有到來(操作BH Ν),則處理返回到操作BA。如果切換時間到來了(操作BH Y)，則處理進行至操作BI。在操作BI中，選擇單元86在發(fā)送臨時路由的路由控制包的網(wǎng)關(guān)裝置6c與連接至節(jié)點裝置5當(dāng)前所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)4的網(wǎng)關(guān)裝置6a之間選擇具有更有利狀態(tài)的任一個。在操作BJ中，路由控制單元82和信道控制單元87確定是否需要切換信道，即選擇單元86是否已經(jīng)選擇了網(wǎng)關(guān)裝置6c。如果需要切換信道(操作BJ :Y)，則處理進行至操作BK。如果不需要切換信道(操作BJ :Ν)，則處理進行至操作ΒΜ。在操作BK中，信道控制單元87將無線電接口 75用來發(fā)送和接收信號的信道切換至由指定信息61指定的操作信道。路由表切換單元99將路由控制單元82用來傳輸包的路由表從存儲在存儲單元83中的路由表90切換至臨時路由表91。在操作BL中，路由控制單元82在切換后的信道上交換路由控制包，從而開始新形成的自組織網(wǎng)絡(luò)中的路由控制。之后，處理返回到操作BA。在操作BM中，路由表切換單元88丟棄臨時路由表91。之后，處理返回到操作BA?！?-4.臨時路由的路由控制包和判定指令包的發(fā)送定時〉接著，參考圖12和圖13，描述臨時路由的路由控制包和判定指令包的發(fā)送定時。在以下描述中，假定以下條件。(I)新添加的網(wǎng)關(guān)裝置6c的操作信道為CHx。(2)分發(fā)范圍信息將CHl和CH2指定為網(wǎng)關(guān)裝置6c發(fā)送臨時路由的路由控制包的信道范圍。(3)在信道CHl上，節(jié)點裝置5a 5e形成自組織網(wǎng)絡(luò)4a，并且自組織網(wǎng)絡(luò)4a連接至網(wǎng)關(guān)裝置6a。(4)在信道CH2上，節(jié)點裝置5f 5i形成自組織網(wǎng)絡(luò)4b，并且自組織網(wǎng)絡(luò)4b連接至網(wǎng)關(guān)裝置6b。圖12是圖示臨時路由的路由控制包和判定指令包在信道CHl上的發(fā)送序列的視圖，圖13是圖示臨時路由的路由控制包和判定指令包在信道CH2上的發(fā)送序列的視圖。圖12中表示的時間tl2和圖13中表示的時間tl2分別表示相同的時間。在時間tl處，網(wǎng)關(guān)裝置6c從服務(wù)器裝置2獲取設(shè)定信息。在之后的時間t2處，網(wǎng)關(guān)裝置6c將用于包的發(fā)送和接收的信道設(shè)定為信道CHl。之后，在時間段t3、4內(nèi)，網(wǎng)關(guān)裝置6c在信道CHl上將臨時路由的路由控制包重復(fù)發(fā)送Tl時間段，并且與節(jié)點裝置5a 5e交換臨時路由的路由控制包。在時間t4之后的時間t5處，網(wǎng)關(guān)裝置6c將用于包的發(fā)送和接收的信道設(shè)定為信道CH2。在時間段t6、7內(nèi)，網(wǎng)關(guān)裝置6c在信道CH2上將臨時路由的路由控制包重復(fù)發(fā)送Tl時間段，并且與節(jié)點裝置5f 5i交換臨時路由的路由控制包。在時間t4、6之間的時間段TO內(nèi)，通過網(wǎng)關(guān)裝置6c來執(zhí)行信道切換。與時間段T1、T2和T3相比，時間段TO相對短。
在分發(fā)范圍信息指定三個或者更多個信道的示例中，網(wǎng)關(guān)裝置6c可以在第三信道上發(fā)送臨時路由的路由控制包，等等。在完成臨時路由的路由控制包的發(fā)送之后，在時間t7處，網(wǎng)關(guān)裝置6c等待等待時間段T2。在這個時間段期間，臨時路由的路由控制包在自組織網(wǎng)絡(luò)4a和4b中擴散，因此在網(wǎng)關(guān)裝置6c與節(jié)點裝置5a 5e之間以及在網(wǎng)關(guān)裝置6c與節(jié)點裝置5f 5i之間構(gòu)建臨時路由。因此，臨時路由的路由控制包在信道CHl和CH2上的發(fā)送時間間隔TO的時間段短于從臨時路由的路由控制包在最后一個信道CH2上的發(fā)送結(jié)束時間t7至判定指令包的發(fā)送時間的時間段。此外，由于切換時間tl2在判定指令包的發(fā)送時間之后，所以發(fā)送時間間隔TO短于從臨時路由的路由控制包在最后一個信道CH2上的發(fā)送結(jié)束時間t7至切換時間tl2的時間段。在已經(jīng)過去了等待時間段T2之后，在時間t8處，網(wǎng)關(guān)裝置6c將用于包的發(fā)送和接收的信道設(shè)定為信道CH1，并且發(fā)送判定指令包。接著，在時間t9處，網(wǎng)關(guān)裝置6c將用于包的發(fā)送和接收的信道設(shè)定為信道CH2，并且發(fā)送判定指令包。在分發(fā)范圍信息指定三個或者更多個信道的示例中，可以在第三信道上發(fā)送判定指令包，等等。接著，在時間tlO處，網(wǎng)關(guān)裝置6c將用于包的發(fā)送和接收的信道設(shè)定為信道CH1，并且發(fā)送判定指令包。在時間til處，網(wǎng)關(guān)裝置6c將用于包的發(fā)送和接收的信道設(shè)定為信道CH2，并且發(fā)送判定指令包。將判定指令包的發(fā)送重復(fù)T3時間段。接著，在時間tl2處，切換時間已經(jīng)到來。節(jié)點裝置5cT5g將無線電接口 75使用的信道改變?yōu)樾诺繡Hx，使得能夠形成連接至網(wǎng)關(guān)裝置6c的自組織網(wǎng)絡(luò)4c。另一方面，節(jié)點裝置5a飛c中的每個節(jié)點裝置實際上屬于自組織網(wǎng)絡(luò)4a。節(jié)點裝置5h和5i中的每個節(jié)點裝置實際上屬于自組織網(wǎng)絡(luò)4b。根據(jù)本實施例，形成現(xiàn)有自組織網(wǎng)絡(luò)4的節(jié)點裝置5在現(xiàn)有自組織網(wǎng)絡(luò)4中使用的信道上交換臨時路由的路由控制包，該臨時路由的路由控制包用于構(gòu)建至新添加的網(wǎng)關(guān)裝置的臨時路由。因此，在保持與現(xiàn)有自組織網(wǎng)絡(luò)4的連接的同時，節(jié)點裝置5與新添加的網(wǎng)關(guān)裝置交換臨時路由的路由控制包，因此可以確定屬于新網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置的范圍。因此，本實施例的目的是避免添加網(wǎng)關(guān)裝置6時的通信關(guān)閉。根據(jù)本實施例，在與現(xiàn)有自組織網(wǎng)絡(luò)4中已使用的信道相同的信道上交換臨時路由的路由控制包，使得節(jié)點裝置不需要設(shè)置多個無線電接口。此外，在本實施例中，當(dāng)存在多個現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)時，網(wǎng)關(guān)裝置6在這些自組織網(wǎng)絡(luò)4使用的各個信道上發(fā)送臨時路由的路由控制包。當(dāng)網(wǎng)關(guān)裝置6在每個信道上發(fā)送臨時路由的路由控制包時，發(fā)送臨時路由的路由控制包的信道相繼切換至各個自組織網(wǎng)絡(luò)4中使用的信道。此時，網(wǎng)關(guān)裝置6切換臨時路由的路由控制包的發(fā)送信道，而不需要等待臨時路由的路由控制包在自組織網(wǎng)絡(luò)中擴散，并且網(wǎng)關(guān)裝置6將臨時路由的路由控制包發(fā)送到下一個網(wǎng)絡(luò)。因此，根據(jù)本實施例，當(dāng)需要將臨時路由的路由控制包發(fā)送到多個自組織網(wǎng)絡(luò)時，可以縮短臨時路由的路由控制包的發(fā)送的處理時間。<3.第二實施例>接著，描述另一實施例。在第二實施例中，省略了判定指令包的發(fā)送。網(wǎng)關(guān)裝置6 將切換時間信息和操作信道信息存儲在臨時路由的路由控制包中，以將這些信息發(fā)送到節(jié)點裝置5。通過省略判定指令包的發(fā)送，可以抑制控制包的通信量的增加。當(dāng)從存儲在臨時路由的路由控制包中的切換時間信息中獲取的切換時間已經(jīng)到來時，節(jié)點裝置5進行具有更有利狀況的網(wǎng)關(guān)裝置的選擇和信道切換。圖14是用于示出第二實施例中的存儲在臨時路由的路由控制包中的網(wǎng)關(guān)信息52的結(jié)構(gòu)的示例的視圖。網(wǎng)關(guān)信息52包括標(biāo)記53和指定信息90。指定信息90可以與參考圖6B描述的判定指令包中的指定信息相同。接著，將描述本實施例的節(jié)點裝置5的信道切換處理。圖15是用于示出網(wǎng)關(guān)裝置6中的處理的第二示例的視圖。在其它實施例中，以下操作CA CK可以是步驟。操作CA CC中的處理與圖10的操作AA AC中的處理相同。在操作⑶中，網(wǎng)關(guān)信息生成單元36從服務(wù)器裝置2獲取的設(shè)定信息中獲取“操作信道信息”和“切換時間信息”。網(wǎng)關(guān)信息生成單元36生成包括設(shè)定信息90的網(wǎng)關(guān)信息52。路由控制單元34與在信道CHi上發(fā)送和接收包的自組織網(wǎng)絡(luò)4的節(jié)點裝置5交換臨時路由的路由控制包。操作CE CH中的處理與圖10的操作AE AH中的處理相同。此外，操作C廣CK中的處理與圖10的操作AO AQ中的處理相同。圖16是用于示出網(wǎng)關(guān)裝置6中的處理的第二示例的視圖。在其它實施例中，以下操作DA DM可以是步驟。操作DA DE中的處理與圖11的操作BA BE中的處理相同。在操作DE之后，在操作DF中，指定信息獲取單元85獲取指定信息61。在其它實施例中，操作DE可以在操作DF之后進行。之后,處理進行至操作DG。在操作DG中，路由控制單元82、選擇單元86和信道控制單元87確定切換時間是否到來。當(dāng)切換時間沒有到來(操作DG :N)時，處理返回到操作DA。當(dāng)切換時間到來(操作DG Y),則處理進行至操作DH。在操作DH中，路由控制單元82保存臨時路由表91。在操作DI中，選擇單元86在發(fā)送臨時路由的路由控制包的網(wǎng)關(guān)裝置6c與連接至節(jié)點裝置5當(dāng)前所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)4的網(wǎng)關(guān)裝置6a之間選擇具有更有利狀況的任一個。在其它實施例中，操作DH可以在操作DI之后進行。操作DJ DM中的處理與圖11的操作ΒΓΒΜ中的處理相同。根據(jù)本實施例，可以省略判定指令包的發(fā)送。因此，可以抑制控制包的通信量的增加。本文中記載的所有示例和條件性語言旨在教導(dǎo)的目的，以幫助讀者理解本發(fā)明以及發(fā)明人貢獻的構(gòu)思以促進本領(lǐng)域的發(fā)展，并且應(yīng)當(dāng)被理解為不是對這樣明確記載的示例和情況的限制，而且說明書中的這樣的示例的組織也與本發(fā)明的優(yōu)勢和劣勢的示出無關(guān)。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實施例，但 是應(yīng)當(dāng)理解，可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對實施例進行各種變化、替換和變型。
權(quán)利要求
1.一種將自組織網(wǎng)絡(luò)連接到其它網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)裝置，所述網(wǎng)關(guān)裝置包括 路由控制包生成單元，生成用于路由控制的路由控制包，所述路由控制用于在所述網(wǎng)關(guān)裝置與形成所述自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置之間構(gòu)建路由； 信道指定信號生成單元，生成用于指定不同于第一信道的第二信道的信道指定信號，其中所述自組織網(wǎng)絡(luò)通過所述第一信道發(fā)送和接收包； 時間指定信號生成單元，生成時間指定信號，所述時間指定信號用于向所述節(jié)點裝置指定將用于包的發(fā)送和接收的信道切換至所述第二信道的切換時間； 無線電通信單元，在所述第一信道上發(fā)送所述路由控制包、所述信道指定信號和所述時間指定信號；以及 信道切換單元，在切換時間到來時將所述無線電通信單元發(fā)送和接收信號的信道切換至所述第二信道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)關(guān)裝置，其中， 所述信道切換單元將所述無線電通信單元發(fā)送所述路由控制包、所述信道指定信號和所述時間指定信號的信道相繼地切換至多個自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送包的各個信道中的每個信道；以及 其中，所述路由控制包在一個信道上的發(fā)送與所述路由控制包在下一個信道上的發(fā)送之間的時間間隔被設(shè)定為短于從完成所述路由控制包在最后一個信道上的發(fā)送至所述切換時間的時間段。
3.一種節(jié)點裝置，包括 無線電通信單元，能夠切換用于發(fā)送和接收包的信道； 路由控制單元，通過所述無線電通信單元接收和發(fā)送通過所述節(jié)點裝置所屬的自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的用于路由控制的路由控制包，所述路由控制用于在不同于連接至所述自組織網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)關(guān)裝置的第二網(wǎng)關(guān)裝置與形成所述自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置之間構(gòu)建路由； 指定信息獲取單元，從通過所述自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送并且由所述無線電通信單元接收到的信道指定信號和時間指定信號中獲取對不同于第一信道的第二信道的指定和對信道切換時間的指定，其中所述自組織網(wǎng)絡(luò)通過所述第一信道發(fā)送和接收包； 選擇單元，選擇所述第一網(wǎng)關(guān)裝置和第二網(wǎng)關(guān)裝置中的任一個；以及 信道控制單元，在所述選擇單元選擇了所述第二網(wǎng)關(guān)裝置并且切換時間到來時，將所述無線電通信單元用來發(fā)送和接收信號的信道切換至所述第二信道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)點裝置，還包括 路由表存儲單元，存儲由所述路由控制單元根據(jù)所述路由控制包通過路由控制提供的路由表；以及 路由表切換單元，在所述選擇單元選擇了所述第二網(wǎng)關(guān)裝置并且所述信道切換時間已到來時，將所述節(jié)點裝置用來傳輸包的路由表切換至所述路由表存儲單元中存儲的路由表。
5.一種通信系統(tǒng)，包括形成自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置、將所述自組織網(wǎng)絡(luò)連接到其它網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)關(guān)裝置、以及第二網(wǎng)關(guān)裝置， 其中，所述第二網(wǎng)關(guān)裝置包括 路由控制包生成單元，生成用于路由控制的路由控制包，所述路由控制用于在形成所述自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置與所述第二網(wǎng)關(guān)裝置之間構(gòu)建路由； 信道指定信號生成單元，生成用于指定不同于第一信道的第二信道的信道指定信號，其中所述自組織網(wǎng)絡(luò)通過所述第一信道發(fā)送和接收包； 時間指定信號生成單元，生成時間指定信號，所述時間指定信號用于向所述節(jié)點裝置指定將用于發(fā)送和接收包的信道切換至所述第二信道的切換時間； 第一無線電通 信單元，在所述第一信道上發(fā)送所述路由控制包、所述信道指定信號和所述時間指定信號；以及 信道切換單元，在切換時間到來時將所述無線電通信單元發(fā)送和接收信號的信道切換至所述第二信道；以及 其中，所述節(jié)點裝置包括 第二無線電通信單元，能夠切換用于發(fā)送和接收包的信道； 路由控制單元，通過所述第二無線電通信單元接收和發(fā)送通過所述節(jié)點裝置所屬的所述自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的所述路由控制包； 指定信息獲取單元，從通過所述自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送并且由所述第二無線電通信單元接收到的所述信道指定信號和所述時間指定信號中獲取對所述第二信道和所述信道切換時間的指定； 選擇單元，選擇所述第一網(wǎng)關(guān)裝置和第二網(wǎng)關(guān)裝置中的任一個；以及信道控制單元，在所述選擇單元選擇了所述第二網(wǎng)關(guān)裝置并且切換時間到來時，將所述第二無線電通信單元用來發(fā)送和接收信號的信道切換至所述第二信道。
6.一種形成自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置的信道切換方法，所述信道切換方法包括 通過在第一信道上發(fā)送和接收包的所述自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送用于路由控制的路由控制包，所述路由控制用于在不同于連接至所述自組織網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)關(guān)裝置的第二網(wǎng)關(guān)裝置與形成所述自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置之間構(gòu)建路由； 通過所述自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送指定不同于所述第一信道的第二信道的信道指定信號和指定信道切換時間的時間指定信號； 當(dāng)切換時間到來時，對于接收所述路由控制包的節(jié)點裝置中的每個節(jié)點裝置，選擇所述第一網(wǎng)關(guān)裝置和所述第二網(wǎng)關(guān)裝置中的任一個；以及 當(dāng)切換時間到來時，將已經(jīng)選擇了所述第二網(wǎng)關(guān)裝置的所述節(jié)點裝置用來發(fā)送和接收包的信道切換至所述第二信道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種網(wǎng)關(guān)裝置、節(jié)點裝置、通信系統(tǒng)及信道切換方法。網(wǎng)關(guān)裝置包括路由控制包生成單元，生成路由控制包，其用于在形成自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點裝置與網(wǎng)關(guān)裝置之間構(gòu)建路由；信道指定信號生成單元，生成用于指定不同于第一信道的第二信道的信道指定信號，其中自組織網(wǎng)絡(luò)通過第一信道發(fā)送和接收包；時間指定信號生成單元，生成時間指定信號，該時間指定信號用于向節(jié)點裝置指定將用于發(fā)送和接收包的信道切換至第二信道的切換時間；無線電通信單元，在第一信道上發(fā)送路由控制包、信道指定信號和時間指定信號；以及信道切換單元，在切換時間到來時將無線電通信單元發(fā)送和接收信號的信道切換至第二信道。
文檔編號H04W88/02GK102811472SQ20121017661
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者平田真一, 長谷川淳, 小原木敬祐, 古澤卓二, 川角浩亮, 桑原昌史, 小林克己, 野澤正晴 申請人:富士通株式會社