(57)【要約】【課題】無線端末装置のチャンネル切り替えの迅速化を図ること。【解決手段】基準無線チャンネルでブロードキャストを行なう第１通信部、基準無線チャンネルを除く無線チャンネルで無線通信を行う第２通信部、第２通信部の無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、複数の無線チャンネルの通信状況に基づいて無線チャンネルを選択し、選択した無線チャンネルを第２通信部の無線チャンネルに設定し、設定した無線チャンネルの情報を第１通信部により送信させる第１制御部を有する中継装置と、中継装置と無線通信を行う第３通信部、無線通信が途絶えた場合に第３通信部の無線チャンネルを基準無線チャンネルに設定して中継装置から送信される無線チャンネルの情報を取得し、取得した無線チャンネルの情報に基づき第３通信部の無線チャンネルを変更する第２制御部を有する無線端末装置と、を備える無線通信システム。【選択図】図１
2010245746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末装置と、前記複数の無線端末装置と無線通信を行う中継装置と、を備えた無線通信システムにおいて、
前記中継装置は、
複数の無線チャンネルのうち予め設定された無線チャンネルで前記複数の無線端末装置にブロードキャストを行なう第１通信部と、
前記第１通信部に設定されている無線チャンネルを除く複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルが設定されており、当該設定された無線チャンネルで前記複数の無線端末装置と無線通信を行う第２通信部と、
前記第２通信部に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、前記複数の無線チャンネルの通信状況を前記第２通信部により検出させ、当該検出された複数の通信状況に基づいて前記複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルを選択し、当該選択した無線チャンネルを前記第２通信部の無線チャンネルに設定し、前記第２通信部に設定した無線チャンネルの情報を前記第１通信部により送信させる第１制御部と、
を有し、
前記無線端末装置は、
前記複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルが設定されており、当該設定された無線チャンネルで前記中継装置と無線通信を行う第３通信部と、
前記第３通信部と前記中継装置の第２通信部との無線通信が途絶えた場合、前記第３通信部に設定されている無線チャンネルを前記第１通信部に予め設定された無線チャンネルに設定し、前記第２通信部に設定された無線チャンネルの情報を前記第３通信部により取得し、当該取得した無線チャンネルの情報に基づいて前記第３通信部に設定されている無線チャンネルを変更する第２制御部と、
を有すること、
を特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１制御部は、
前記第２通信部に設定されている無線チャンネルの電界強度が予め設定された閾値以上となった場合、前記第２通信部に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化したと判別すること、
を特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１制御部は、
前記第２通信部に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、前記第２通信部により前記第１通信部に設定されている無線チャンネルを除く複数の無線チャンネルの電界強度を前記通信状況として検出させ、当該検出された複数の電界強度のうち最も小さい電界強度に対応する無線チャンネルを選択すること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第２制御部は、
前記第３通信部により前記中継装置の前記第２通信部から送信されるビーコン信号が受信できない場合、前記無線通信が途絶えたと判別すること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
複数の無線チャンネルのうち予め設定された無線チャンネルで複数の無線端末装置にブロードキャストを行なう第１通信部と、前記第１通信部に設定されている無線チャンネルを除く複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルが設定されており当該設定された無線チャンネルで前記複数の無線端末装置と無線通信を行う第２通信部と、を有する中継装置と、前記複数の無線チャンネルのうちいずれが一つの無線チャンネルが設定されており当該設定された無線チャンネルで前記中継装置と無線通信を行う第３通信部を有する無線端末装置と、の無線通信方法であって、
前記中継装置の前記第２通信部に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、前記複数の無線チャンネルの通信状況を前記第２通信部により検出させる工程と、
当該検出された複数の通信状況に基づいて前記複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルを選択する工程と、
前記選択した無線チャンネルを前記第２通信部の無線チャンネルに設定する工程と、
前記第２通信部に設定した無線チャンネルの情報を前記第１通信部により送信させる工程と、
前記無線端末装置の前記第３通信部と前記中継装置の第２通信部との無線通信が途絶えた場合、前記第３通信部の無線チャンネルを前記予め設定された無線チャンネルに設定する工程と、
前記第２通信部に設定された無線チャンネルの情報を前記第３通信部により取得する工程と、
前記取得した無線チャンネルの情報に基づいて前記第３通信部に設定されている無線チャンネルを変更する工程と、
を含むこと、
を特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＥＥＥ８０２．１５．４に規定されているスター型ネットワークを構成する無線通信システムは、ネットワークの中心となる中継装置（コーディネータ）と、当該中継装置の周囲に位置する複数の無線端末装置（エンドデバイス）と、を備えている。
【０００３】
中継装置は、ネットワークの立ち上げ時に、予め複数のチャンネルに分割されている無線周波数帯域のうち最も妨害波の少ない電波状況の良いチャンネルを選択する。無線端末装置は、チャンネルスキャンを行い、中継装置が使用しているチャンネルを調べ、ネットワークへの参加を試みる。
【０００４】
中継装置が使用するチャンネルは、ネットワークの運用中に変更可能である。例えば、使用中のチャンネルに妨害波が増え通信品質が低下した場合、中継装置は、使用中のチャンネルよりも通信品質の良いチャンネルへ変更することができる。
【０００５】
しかし、無線端末装置は、中継装置が使用するチャンネルが変更された場合、再度チャンネルスキャンを行い、中継装置が使用する新たなチャンネルを探し出さなければならない。
一般的に、無線端末装置は、省電力化のため、一定間隔でスリープ状態となる間欠動作を行なっている。また、チャンネルスキャンには一定の時間を要する。そのため、ネットワークに接続している全ての無線端末装置を新しいチャンネルに迅速に切り替えることは困難であった。
【０００６】
そこで、親局を頂点とするツリー構造の無線通信ネットワークシステムにおいて、親局は、ＥＤスキャン（Energy Detect Scan）を実施し、ＬＱＩ（Link Quality Indicator）等の通信品質を示す情報を測定し、当該測定結果に基づいて通信状況の良否を判別する。そして、使用中の周波数チャンネルの通信状況が悪化した場合には、親局は、周波数変更通知をブロードキャストで子局に送信し、ブロードキャスト後に使用する周波数チャンネルを変更する。子局は、周波数変更通知を受信すると、自身の通信の周波数変更を実施する。という技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１８７６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、引用文献１では、周波数変更通知をブロードキャストで子局（無線端末装置）に送信する際、通信状況が悪化しているチャンネルを用いているため、当該チャンネルの通信状況によっては、周波数変更通知を無線端末装置が受信することができない恐れがある。周波数変更通知を受信できない無線端末装置は、全てのチャンネルをスキャンして、新たなチャンネルの情報を得る必要が生じる。従って、中継装置が使用するチャンネルの変更があったときは、依然として無線端末装置のチャンネル切り替え処理の迅速化が困難なままである。
【０００９】
本発明の課題は、上記問題に鑑みて、無線端末装置のチャンネル切り替えの迅速化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、複数の無線端末装置と、前記複数の無線端末装置と無線通信を行う中継装置と、を備えた無線通信システムにおいて、前記中継装置は、複数の無線チャンネルのうち予め設定された無線チャンネルで前記複数の無線端末装置にブロードキャストを行なう第１通信部と、前記第１通信部に設定されている無線チャンネルを除く複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルが設定されており、当該設定された無線チャンネルで前記複数の無線端末装置と無線通信を行う第２通信部と、前記第２通信部に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、前記複数の無線チャンネルの通信状況を前記第２通信部により検出させ、当該検出された複数の通信状況に基づいて前記複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルを選択し、当該選択した無線チャンネルを前記第２通信部の無線チャンネルに設定し、前記第２通信部に設定した無線チャンネルの情報を前記第１通信部により送信させる第１制御部と、を有し、前記無線端末装置は、前記複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルが設定されており、当該設定された無線チャンネルで前記中継装置と無線通信を行う第３通信部と、前記第３通信部と前記中継装置の第２通信部との無線通信が途絶えた場合、前記第３通信部に設定されている無線チャンネルを前記第１通信部に予め設定された無線チャンネルに設定し、前記第２通信部に設定された無線チャンネルの情報を前記第３通信部により取得し、当該取得した無線チャンネルの情報に基づいて前記第３通信部に設定されている無線チャンネルを変更する第２制御部と、を有することを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、前記第１制御部は、前記第２通信部に設定されている無線チャンネルの電界強度が予め設定された閾値以上となった場合、前記第２通信部に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化したと判別すること、を特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の無線通信システムにおいて、前記第１制御部は、前記第２通信部に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、前記第２通信部により前記第１通信部に設定されている無線チャンネルを除く複数の無線チャンネルの電界強度を前記通信状況として検出させ、当該検出された複数の電界強度のうち最も小さい電界強度に対応する無線チャンネルを選択すること、を特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、前記第２制御部は、前記第３通信部により前記中継装置の前記第２通信部から送信されるビーコン信号が受信できない場合、前記無線通信が途絶えたと判別すること、を特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、複数の無線チャンネルのうち予め設定された無線チャンネルで複数の無線端末装置にブロードキャストを行なう第１通信部と、前記第１通信部に設定されている無線チャンネルを除く複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルが設定されており当該設定された無線チャンネルで前記複数の無線端末装置と無線通信を行う第２通信部と、を有する中継装置と、前記複数の無線チャンネルのうちいずれが一つの無線チャンネルが設定されており当該設定された無線チャンネルで前記中継装置と無線通信を行う第３通信部を有する無線端末装置と、の無線通信方法であって、前記中継装置の前記第２通信部に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、前記複数の無線チャンネルの通信状況を前記第２通信部により検出させる工程と、当該検出された複数の通信状況に基づいて前記複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルを選択する工程と、前記選択した無線チャンネルを前記第２通信部の無線チャンネルに設定する工程と、前記第２通信部に設定した無線チャンネルの情報を前記第１通信部により送信させる工程と、前記無線端末装置の前記第３通信部と前記中継装置の第２通信部との無線通信が途絶えた場合、前記第３通信部の無線チャンネルを前記予め設定された無線チャンネルに設定する工程と、前記第２通信部に設定された無線チャンネルの情報を前記第３通信部により取得する工程と、前記取得した無線チャンネルの情報に基づいて前記第３通信部に設定されている無線チャンネルを変更する工程と、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、無線端末装置のチャンネル切り替えの迅速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】無線通信システムの概略構成図である。
【図２】中継装置の概略構成図である。
【図３】ビーコンフレームの例を示す図である。
【図４】無線端末装置の概略構成図である。
【図５】無線チャンネル切替処理のフローチャートである。
【図６】無線チャンネル変更処理のフローチャートである。
【図７】中継装置と無線端末装置との動作例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、この発明にはこの実施の形態に限定されるものではない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。
【００１８】
まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態における無線通信システムＡの概略構成図を示す。
【００１９】
図１に示すように、無線通信システムＡは、通信ネットワークＮを介して他の中継装置又は外部装置と接続された中継装置１と、中継装置１と無線を介して接続される複数の無線端末装置２と、を備えている。
【００２０】
本実施の形態における無線通信システムＡは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の規格に準拠するものとする。この場合、中継装置１がコーディネータ、無線端末装置２がエンドデバイスに相当する。
【００２１】
図２に、中継装置１の概略構成図を示す。
図２に示すように、中継装置１は、制御部１０、記憶部１１、端末情報用メモリ１２、ビーコン送信タイマ１３、第１通信部１４、第２通信部１５、有線Ｉ／Ｆ（InterFace）部１６、バッファ１７等を備え、各部が電気的に接続されている。
【００２２】
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。制御部１０は、記憶部１１や端末情報用メモリ１２に記憶されている各種プログラム、各種テーブルやデータ等の中から指定されたプログラム、テーブルやデータを読み出し、ＲＡＭ又は記憶部１１のワークエリアに展開し、上記プログラムとの協働によって各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ内又は記憶部１１や端末情報用メモリ１２の所定の領域に格納するとともに、中継装置１内の各部に指示して、中継装置１の動作全般を統括的に制御する。
【００２３】
制御部１０は、ブロードキャストを行うためのビーコン信号を生成し、生成したビーコン信号を第１通信部１４に予め設定した無線チャンネル（基準無線チャンネル）で定期的に送信させる。
【００２４】
基準無線チャンネルとしては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４において、２．４［ＧＨｚ］帯を１６分割したｃｈ１１〜ｃｈ２６の全１６の無線チャンネルのうち、何れか一つの無線チャンネルであり、妨害波等の影響を最も受けにくい無線チャンネルであることが好ましい。本実施の形態では、予め設定した無線チャンネルの例として、ｃｈ２６を用いて説明する。
【００２５】
制御部１０は、第２通信部１５に設定した無線チャンネルの通信状況に応じて第２通信部１５の無線チャンネルを切り替えさせる。また、制御部１０は、ビーコン信号及びデータ信号を生成し、生成したビーコン信号を定期的に送信させる。
なお、第２通信部１５に設定可能な無線チャンネルは、第１通信部１４に設定されている基準無線チャンネルを除く複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルである。
【００２６】
ビーコン信号とは、中継装置１から一定間隔で送信されるパケットデータであり、無線通信システムＡに接続される無線端末装置２と中継装置１とを同期させるためのものである。
【００２７】
図３に、本実施の形態におけるビーコンフレームの例を示す。
図３に示すように、ビーコン信号は、ＭＨＲ（ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ）領域Ｂ１と、ＭＡＣペイロード領域Ｂ２と、ＭＦＲ（ＭＡＣ Footer）領域Ｂ３とを有し、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の規格に基づくものである。
【００２８】
ＭＨＲ領域Ｂ１には、フレームコントロールＢ１１、アドレス領域Ｂ１２等が含まれている。ＭＡＣペイロード領域Ｂ２には、ＳＳ（Superframe Specification）Ｂ２１、ＧＴＳ（Guaranteed Time Slot）フィールドＢ２２、ＰＡ（Pending Address）フィールドＢ２３、ビーコンペイロードＢ２４等が含まれている。
【００２９】
ＳＳＢ２１は、スーパーフレームの詳細情報フィールドであり、ビーコンを受信した際の時間管理を行うためのビーコン送信間隔やビーコンの通信方式が定義されている。ＧＴＳフィールドＢ２２には、無線端末装置に保障された通信方式（例えば、ＧＴＳ）の情報が含まれている。ＰＡフィールドＢ２３には、無線端末装置に送信するデータがある場合、データを送信する無線端末装置を識別する端末識別情報（ノードアドレス）が含まれている。
【００３０】
ビーコンペイロードＢ２４には、５０バイト程度のペイロード領域が含まれている。
ビーコン信号がブロードキャストを行なう際に用いられる場合、このビーコンペイロードＢ２４には、ＤＡＴＥ領域Ｂ２４ａ、ＣＯＭ＿ＮＣＨ領域Ｂ２４ｂ、ＣＨ領域Ｂ２４ｃを含む。ＤＡＴＥ領域Ｂ２４ａには、日時情報が格納されている。ＣＯＭ＿ＮＣＨ領域Ｂ２４ｂには、次の領域に第２通信部１５が現在使用中の無線チャンネルの情報を示すコマンドＩＤが格納されている。ＣＨ領域Ｂ２４ｃには、無線チャンネルの情報が格納されている。
【００３１】
また、制御部１０は、第２通信部１５に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、記憶部１１から無線チャンネル切替処理プログラムや各種データを読み出し、無線チャンネル切替処理を実行する第１制御部として機能する。
【００３２】
無線チャンネル切替処理では、第２通信部１５に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化した場合において、第２通信部１５が複数の無線チャンネルの通信状況を検出し、当該検出された複数の通信状況に基づいて複数の無線チャンネルのうちいずれか一つの無線チャンネルが選択される。そして、当該選択された無線チャンネルが第２通信部１５の無線チャンネルに設定され、第２通信部１５に設定された無線チャンネルの情報が第１通信部１４によりビーコン信号によりブロードキャストで送信される。
【００３３】
制御部１０は、第２通信部１５に現在設定されている無線チャンネルの電界強度を第２通信部１５により定期的にスキャンさせている。電界強度に応じてスループットが変化することが知られているため、電界強度をスキャンして得ることにより通信状況が判明する。そこで、制御部１０は、当該スキャンによって得られた結果が予め設定された閾値以上となった場合、第２通信部１５に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化したと判別する。
【００３４】
制御部１０は、第２通信部１５に設定されている無線チャンネルの通信状況が悪化した場合に複数の無線チャンネルからいずれか一つの無線チャンネルを選択する際、第２通信部１５に、第１通信部１４に設定されている無線チャンネルを除く複数の無線チャンネルの電界強度を通信状況として検出させ、当該検出された複数の電界強度のうち最も小さい電界強度に対応する無線チャンネルを選択する。
【００３５】
記憶部１１は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体等の電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発性メモリで構成されており、中継装置１に固定的に設けられたもの又は着脱自在に装着されるものである。また、記憶部１１には、制御部１０により実行される無線チャンネル切替プログラム、各種プログラム及びこれらプログラムで使用される各種テーブルやデータ等が予め記憶されている。
【００３６】
端末情報用メモリ１２は、電気的に消去及び書き換えが可能なメモリで構成されている。端末情報用メモリ１２には、中継装置１自身の通信可能な領域内に存在する無線端末装置２のノードアドレス等の情報が格納されている。
【００３７】
ビーコン送信タイマ１３は、ビーコンの送信間隔を計時するタイマであり、計時時間が送信間隔に達した旨を示すビーコン送信タイミング信号を制御部１０に出力する。
【００３８】
第１通信部１４は、変調回路、復調回路、ＲＦ（Radio Frequency）回路、アンテナ１４ａ等を備え、基準無線チャンネルでブロードキャストを行なう。
【００３９】
第１通信部１４は、パケットの送信電力の調整を行うと共に、制御部１０からの指示に応じて送信するデータの符号化を行なってパケットを構成し、構成したパケットの変調を行い、アンテナ１４ａを介して無線端末装置２へパケットの送信を行う。また、第１通信部１４は、パケットの受信感度の調整を行うと共に、アンテナ１４ａを介して受信したパケットの復調を行い、復調したパケットの解析を行って得られたデータを制御部１０に出力する。
【００４０】
第２通信部１５は、変調回路、復調回路、ＲＦ（Radio Frequency）回路、アンテナ１５ａ等を備え、基準無線チャンネルを除く複数の無線チャンネルのうち何れか一つの無線チャンネルで無線通信を行う。
【００４１】
第２通信部１５も第１通信部１４と同様に、パケットの送信電力、受信感度の調整を行う。また第２通信部１５は、制御部１０からの指示に応じて送信するデータの符号化を行なってパケットを構成し、構成したパケットの変調を行い、アンテナ１４ａを介して無線端末装置２へパケットの送信を行い、アンテナ１４ａを介して受信したパケットの復調を行い、復調したパケットの解析を行って得られたデータを制御部１０に出力する。
【００４２】
また、第２通信部１５は、複数の無線チャンネル（例えば、全１６チャンネル）の電界強度をスキャンし、スキャンによって得られた結果を記憶部１１に出力する。
【００４３】
有線Ｉ／Ｆ１６は、所定の通信方式により通信ネットワークＮを介して接続されている他の中継装置１又は外部装置と通信を行うための通信制御を行う。
【００４４】
バッファ１７は、有線Ｉ／Ｆ１６を介して受信したデータを一時的に記憶する。
【００４５】
図４に、無線端末装置２の概略構成図を示す。
図４に示すように、無線端末装置２は、制御部２０、記憶部２１、アドレス用メモリ２２、起動用タイマ２３、電源制御部２４、表示制御部２５ａ、表示部２５ｂ、第３通信部２６等を備え、各部が電気的に接続されている。また、無線端末装置２は、バッテリＢを備え、電源制御部２４からの制御信号に応じてバッテリＢから各部へ電力が供給される。
【００４６】
制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、記憶部２１に記憶されている各種プログラム、各種テーブルやデータの中から指定されたプログラム、テーブルやデータを読み出し、ＲＡＭ内又は記憶部２１内のワークエリアに展開し、上記プログラムとの協働によって各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ又は記憶部２１の所定の領域に格納するとともに、無線端末装置２内の各部に指示して、無線端末装置２の動作全般を統括的に制御する。
【００４７】
制御部２０は、中継装置との無線通信が途絶えた場合、記憶部２１から無線チャンネル変更処理プログラムや各種データを読み出し、無線チャンネル変更処理を実行する第２制御部として機能する。
【００４８】
無線チャンネル変更処理では、中継装置との無線通信が途絶えた場合において、基準無線チャンネルが第３通信部２６の無線チャンネルとして設定される。そして、中継装置１の第１通信部１４からブロードキャストで送信される第２通信部１５に設定された無線チャンネルの情報が第３通信部２６により取得され、当該取得された第２通信部１５に設定された無線チャンネルの情報に基づいて、第３通信部の無線チャンネルが変更される。
【００４９】
記憶部２１は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体等の電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発性メモリで構成されており、無線端末装置２に固定的に設けられたもの又は着脱自在に装着されるものである。また、記憶部２１には、制御部２０により実行される各種プログラム及びこれらプログラムで使用される各種テーブルやデータ等が予め記憶されている。
【００５０】
アドレス用メモリ２２は、電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発性メモリで構成されている。アドレス用メモリ２２には、無線端末装置２の自己を識別する端末識別情報（ノードアドレス）が記憶されている。
【００５１】
起動用タイマ２３は、制御部２０により算出された第３通信部２６の起動タイミング（起動時刻）を計時するタイマであり、起動タイミングに達した旨を示す起動タイミング信号を制御部２０に出力する。
【００５２】
電源制御部２４は、制御部２０からの指示に従い、無線端末装置２全体の電源を制御し、無線端末装置２内の各部にバッテリＢからの電力を供給する。
【００５３】
バッテリＢは、例えば、アルカリ乾電池やマンガン乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池等である。
【００５４】
表示制御部２５ａは、制御部２０から入力される表示指示に従って、各種情報を表示部２５ｂに表示させる。
【００５５】
表示部２５ｂは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等によって構成され、表示制御部２５ａから入力される信号に応じて各種画面をディスプレイ上に表示する。
【００５６】
第３通信部２６は、無線送信部２６ａ、無線受信部２６ｂ、ＳＷ（切替部）２６ｃ、アンテナ２６ｄ等を備え、中継装置１と無線通信を行う。
【００５７】
無線送信部２６ａは、変調回路やＲＦ（Radio Frequency）回路等を備えており、パケットの送信電力の調整を行うと共に、制御部２０からの指示に応じて送信するデータの符号化を行なってパケットを構成し、構成したパケットの変調を行い、アンテナ２６ｄを介して中継装置１へパケットの送信を行う。
【００５８】
無線受信部２６ｂは、復調回路やＲＦ回路等を備えており、パケットの受信感度の調整を行うと共に、アンテナ２６ｄを介して受信したパケットの復調を行い、復調したパケットの解析を行って得られたデータを制御部２０に出力する。
【００５９】
ＳＷ２６ｃは、アンテナ２６ｄと無線送信部２６ａ又は無線受信部２６ｂとの間に設けられており、制御部２０からの指示に従って、無線送信部２６ａからのパケットの送信又はアンテナ２６ｄからのパケットの受信を切替える。
【００６０】
アンテナ２６ｄは、設定された送信電力に応じてパケットの送信、又は設定された受信感度に応じてパケットの受信を行なう。
【００６１】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
図５に、中継装置１において実行される無線チャンネル切替処理のフローチャートを示す。なお、図５に示す処理は、中継装置１内の制御部１０と各部との協働により実行されるものであり、中継装置１に電力が供給されている間に実行されるものである。
【００６２】
制御部１０は、第２通信部１５に設定されている無線チャンネルの通信状況を検出する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、制御部１０からの指示に従って、例えば、第２通信部１５が自身に現在設定されている無線チャンネルの単位時間あたりの電界強度を検出する。即ち、通信状況として電界強度が検出される。検出結果は記憶部１１に記憶される。
【００６３】
制御部１０は、ステップＳ１にて検出した通信状況が悪化したか否かを判別する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、ステップＳ１にて検出した電界強度が、予め設定された閾値以上か否かが判別され、検出した電界強度が閾値以上の場合には、通信状況が悪化したと判別される。
【００６４】
通信状況が悪化していない場合（ステップＳ２；ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ１の処理に戻る。通信状況が悪化した場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、制御部１０は、第２通信部での無線帯域スキャンを実行させる（ステップＳ３）。
【００６５】
制御部１０は、ステップＳ３の無線帯域スキャンの結果に基づいて、第２通信部１５の無線チャンネルの設定変更を行なう（ステップＳ４）。
【００６６】
ステップＳ３、４の例としては、無線帯域の全ての無線チャンネル毎の電界強度が検出され、各無線チャンネルの電界強度が記憶部１１に記憶される（ステップＳ３）。そして、ステップＳ４において、記憶部１１に記憶された各無線チャンネルの電界強度のうち、最も電界強度が小さい無線チャンネルが第２通信部１５の無線チャンネルとして設定される（ステップＳ４）。としてもよい。
【００６７】
ステップＳ３、４の他の例としては、無線帯域の全ての無線チャンネル毎の電界強度が予め設定された周期で複数回連続して第２通信部１５により検出され、無線チャンネル毎に各周期の電界強度が時系列に記憶部１１に記憶される（ステップＳ３）。そして、複数の周期の電界強度のうち最新の電界強度の移動平均値が無線チャンネル毎に算出され、算出された各無線チャンネルの移動平均値のうち、最も小さい移動平均値に対応する無線チャンネルが第２通信部１５の無線チャンネルとして設定される（ステップＳ４）。としてもよい。なお、移動平均値に替えて、複数の周期の電界強度の平均値を算出してもよい。
【００６８】
制御部１０は、第１通信部１４にステップＳ４で設定された第２通信部１５の無線チャンネルの情報を通知する（ステップＳ５）。
【００６９】
制御部１０は、第１通信部１４に、第１通信部１４からブロードキャストされるビーコン信号のビーコンペイロードに通知した第２通信部１５の無線チャンネルの情報を更新させ、第１通信部１４から更新したビーコン信号をブロードキャスト送信させ（ステップＳ６）、ステップＳ１の処理に戻る。
【００７０】
図６に、無線端末装置２において実行される無線チャンネル変更処理のフローチャートを示す。なお、図６に示す処理は、無線端末装置２内の制御部２０と各部との協働により実行されるものであり、無線端末装置２に電力が供給されている間に実行されるものである。
【００７１】
無線端末装置２は、中継装置１との通信確立後、中継装置１から一定間隔で送信されるビーコン信号に従って間欠動作をしている。無線端末装置２は、通信の必要がない状態では、自身の電源をオフにして消費電力を極力減らす動作を行なっているが、ビーコン信号を受信するためにウェイクアップし、ビーコン信号に自身へのデータ送受信要求がある場合には、当該要求に従った動作を行なう。
【００７２】
制御部２０は、第３通信部２６に現在設定されている無線チャンネルにおいて、中継装置１からビーコン信号を受信できたか否かを判別する（ステップＳ１１）。
【００７３】
ステップＳ１１では、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＭＡＣ層には、「ＢＥＡＣＯＮ  ＬＯＳＴ」というエラーを通信する機能があり、この機能を利用して判別される。「ＢＥＡＣＯＮ  ＬＯＳＴ」は、一定期間、ビーコン信号を受信できなかったときに発生するため、制御部２０は、「ＢＥＡＣＯＮ  ＬＯＳＴ」が第３通信部２６から通信されたか否かを判別するものである。なお、「一定期間」は、ビーコンの発信間隔とビーコンに受信に失敗した回数の積で表される期間としてＩＥＥＥ８０２．１５．４に規定されている。
【００７４】
ビーコン信号が受信できた場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部２０は、ビーコン受信処理を実行し（ステップＳ１２）、ステップＳ１１の処理に戻る。
【００７５】
ビーコン信号が受信できない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、第３通信部２６に設定されている無線チャンネルを基準無線チャンネルに変更し（ステップＳ１３）、基準無線チャンネルで中継装置１からビーコン信号を受信できたか否かを判別する（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１４でも、ステップＳ１１と同様に「ＢＥＡＣＯＮ  ＬＯＳＴ」を用いて判別される。
【００７６】
ビーコン信号が受信できた場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、制御部２０は、受信したビーコン信号のビーコンペイロードに含まれている無線チャンネルの情報を取得する（ステップＳ１５）。制御部２０は、取得した無線チャンネルの情報に基づいて第３通信部２６の無線チャンネルを変更し（ステップＳ１６）、ステップＳ１１の処理に戻る。
【００７７】
ビーコン信号が受信できない場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、制御部２０は、第３通信部２６により全ての無線チャンネルのスキャンを行なわせ。中継装置１と接続可能な無線チャンネルを探す（ステップＳ１７）。そして、制御部２０は、第３通信部２６の無線チャンネルをステップＳ１７で探し出した無線チャンネルに変更し（ステップＳ１８）、ステップＳ１１の処理に戻る。
【００７８】
図７に、本実施の形態における中継装置１と無線端末装置２との動作例を示すシーケンス図を示す。
なお、中継装置１の第１通信部には基準無線チャンネルとしてｃｈ２６が設定されており、第２通信部には当初はｃｈ１１が設定されているものとする。無線端末装置２は、ｃｈ１１で中継装置１の第２通信部と無線通信を行っているものとする。
また、第１通信部は、定期的にビーコン信号をブロードキャスト送信しており、第２通信部は、定期的にビーコン信号を送信している。
【００７９】
無線端末装置２は、ｃｈ１１において送信されるビーコン信号を受信すると、ビーコン受信処理を実行する。
ここでのビーコン受信処理としては、無線端末装置２の第３通信部からデータリクエスト信号が中継装置１の第２通信部に送信される。そして、第３通信部が中継装置１の第２通信部から送信されるＡＣＫ信号を受信し、データ信号を受信する。そして、第３通信部から中継装置１の第２通信部へＡＣＫ信号が送信されるものである（ステップＳ２１）。
【００８０】
中継装置１は、第２通信部の無線チャンネルの通信情報が悪化したと判別すると、無線帯域スキャンを行なって第２通信部の無線チャンネルの設定変更を行なう。ここでは、第２通信部の無線チャンネルがｃｈ１１からｃｈ１３に変更されたものとする（ステップＳ２２）。また、第１通信部から送信されるビーコン信号の更新が行なわれ、当該ビーコン信号に含まれる第２通信部の無線チャンネルの情報が書き替えられる（ステップＳ２３）。第１通信部からは、更新されたビーコン信号がブロードキャスト送信される。
【００８１】
中継装置１の第２通信部の無線チャンネルが変更されてしまったため、無線端末装置２はｃｈ１１でビーコン信号を受信できなくなる（ステップＳ２４）。そのため、無線端末装置２は、第３通信部の無線チャンネルをｃｈ１１からｃｈ２６に変更設定し（ステップＳ２５）、ｃｈ２６での中継装置１から送信されるビーコン信号の受信を待機する。
【００８２】
無線端末装置２は、ｃｈ２６で中継装置１からビーコン信号を受信すると、受信したビーコン信号に含まれる無線チャンネルの情報（ここでは、ｃｈ１３を示す情報）を取得し（ステップＳ２６）、取得した無線チャンネルの情報に応じて第３通信部の無線チャンネルを変更する。ここでは、第３通信部の無線チャンネルがｃｈ２６からｃｈ１３に変更される（ステップＳ２７）。
【００８３】
その後、無線端末装置２は、ｃｈ１３において中継装置１から送信されるビーコン信号を受信すると、ビーコン受信処理を実行する（ステップＳ２８）。
【００８４】
中継装置１が無線端末装置２と無線通信を行う第２通信部１５とは別に、第２通信部１５の無線チャンネルの情報を専用にブロードキャスト送信するための第１通信部１４を備え、中継装置１の第２通信部１５と無線端末装置２の第３通信部２６とが無線通信を行っている際に当該無線通信を行っている無線チャンネルの通信状況が悪化して通信が途絶えた場合、無線端末装置２は、第３通信部２６に設定されている無線チャンネルを中継装置１の第１通信部１４に設定されている無線チャンネル（基準無線チャンネル）に切り替えて設定し、第１通信部１４から送信されるビーコン信号から第２通信部１５に新たに設定された無線チャンネルの情報を取得して、第３通信部２６の無線チャンネルを取得した無線チャンネルに変更することができる。
【００８５】
そのため、中継装置１は使用している無線チャンネルの通信状況が悪化した場合には、無線端末装置２との接続の有無に関わらず即座に無線チャンネルを変更でき、無線端末装置２は、中継装置１との無線通信が途絶えた場合には、全てのチャンネルをスキャンすることなく、中継装置１の新たな無線チャンネルの情報を取得できる。従って、無線端末装置２のチャンネル切り替えの迅速化を図ることができる。
【００８６】
また、中継装置１は、第２通信部１５の通信状況の判別として、第２通信部１５に設定されている無線チャンネルの電界強度が予め設定された閾値以上となった場合、通信状況が悪化したと判別できる。
【００８７】
中継装置１は、第２通信部１５の無線チャンネルの通信状況が悪化した場合、第１通信部１４に設定されている無線チャンネルを除く複数の無線チャンネルの電界強度のうち最も小さい電界強度に対応する無線チャンネルを、第２通信部１５の新たな無線チャンネルとして選択することができ、最も通信状況（スループット）の良い無線チャンネルを選択することができる。
【００８８】
また、無線端末装置２は、第３通信部２６によって中継装置１の第２通信部１５から送信されるビーコン信号が受信できない場合（「ＢＥＡＣＯＮ  ＬＯＳＴ」が第３通信部２６から通信された場合）、無線通信が途絶えたと判別することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  中継装置
２  無線端末装置
１０  制御部
１１  記憶部
１２  端末情報用メモリ
１３  ビーコン送信タイマ
１４  第１通信部
１４ａ  アンテナ
１５  第２通信部
１５ａ  アンテナ
１６  有線Ｉ／Ｆ
１７  バッファ
２０  制御部
２１  記憶部
２２  アドレス用メモリ
２３  起動用タイマ
２４  電源制御部
２５ａ  表示制御部
２５ｂ  表示部
２６  第３通信部
２６ａ  無線送信部
２６ｂ  無線受信部
２６ｃ  ＳＷ
２６ｄ  アンテナ
Ａ  無線通信システム
Ｂ１  ＭＨＲ領域
Ｂ２  ＭＡＣペイロード領域
Ｂ３  ＭＦＲ領域
Ｂ１１  フレームコントロール
Ｂ１２  アドレス領域
Ｂ２１  ＳＳ
Ｂ２２  ＧＴＳフィールド
Ｂ２３  ＰＡフィールド
Ｂ２４  ビーコンペイロード
Ｂ２４ａ  ＤＡＴＥ領域
Ｂ２４ｂ  ＣＯＭ＿ＮＣＨ領域
Ｂ２４ｃ  ＣＨ領域
Ｎ  通信ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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