(57)【要約】【課題】安定したネットワークを構築することが可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、無線通信装置は、受信手段と、取得手段と、接続関係構築手段とを備える。前記受信手段は、他の無線装置からトラフィックを受信する。前記取得手段は、前記トラフィックに基づいて、当該無線通信装置と他の無線装置との間の伝送情報を取得する。前記接続関係構築手段は、自律分散型無線ネットワークを形成するために、前記伝送情報に基づいて、前記他の無線装置のうちの少なくとも１つと接続関係を構築する。【選択図】図５
2014216993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線装置からトラフィックを受信する受信手段と、
前記トラフィックに基づいて、当該無線通信装置と他の無線装置との間の伝送情報を取得する取得手段と、
自律分散型無線ネットワークを形成するために、前記伝送情報に基づいて、前記他の無線装置のうちの少なくとも１つと接続関係を構築する接続関係構築手段と、
を備える、無線通信装置。
【請求項２】
前記伝送情報は、前記他の無線装置のうちで前記トラフィックを当該無線通信装置に送信する装置の情報である、請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記伝送情報は、当該無線通信装置と他の無線装置との間の無線リンクの品質情報である、請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記他の無線装置に対してトラフィック要求を送信するトラフィック要求手段と、を備える、請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記トラフィック要求は、当該無線通信装置が設置された場所を識別する設置場所識別情報及び当該無線通信装置が所属する単位ネットワークを識別するネットワーク識別情報のうちの少なくとも何れか１つを含む、請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記トラフィック要求は、前記トラフィックの態様を要求するための無線チャネル、伝送レート、ペイロード長、空中線電力のうちの少なくとも１つのパラメータを含む、請求項４記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記他の無線装置から受信した前記他の無線通信装置が設置された場所を識別する設置場所識別情報及び当該無線通信装置が保持する設置場所識別情報の比較、並びに前記他の無線装置から受信した前記他の無線装置が所属する単位ネットワークを識別するネットワーク識別情報及び前記当該無線通信装置が保持するネットワーク識別情報の比較のうちの少なくとも何れかを実行する比較手段と、
前記比較手段が実行する少なくとも１つの比較の結果が一致する結果である場合、前記他の無線装置に対してトラフィックを送信する送信手段と、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記品質情報は、前記他の無線装置から受信する信号の受信信号強度、当該無線通信装置における前記他の無線装置からの肯定応答フレームの受信失敗回数、当該無線通信装置においてキャリアセンスを行ない一定時間当たりにキャリアビジー状態であると判断されている時間の割合を示す無線チャネル負荷、当該無線通信装置と前記他の無線装置との間でのパケットの再送割合、当該無線通信装置と前記他の無線装置との間でのビット誤りの検出回数のうちの少なくとも１つを含む、請求項３記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記他の無線装置に対して最長のペイロード長のパケットを送出して、パケット衝突を検出する障害検出手段と、を備える、
請求項１記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、他の無線装置との接続関係を構築する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の無線通信装置によってネットワークを構築し、隣接した無線通信装置間でパケットを中継することにより、直接電波の届かない無線通信装置同士での通信を実現するマルチホップ型の無線通信システムが広がりを見せている。無線通信装置には種々のセンサが取り付けられ、例えば、電力やガス、水道の使用量などの各種情報の収集や制御するシステム（AMIシステム:Advanced Metering Infrastructure System）に使用されている。
【０００３】
このようなネットワークにおいて、各無線通信装置は、設置環境や伝搬環境の変動に対して柔軟に対応するために自律的に接続相手を判断し、障害に強く安定したネットワークを構築する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２８１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線通信装置は、安定したネットワークを構築するためには、当該無線通信装置及び他の無線通信装置の間の無線リンク品質、並びに当該無線通信装置及び無線基地局の間の無線リンク品質を監視し、常に最適な接続相手との接続関係を構築することが必要となる。しかしながら、ネットワーク内において無線リンク上の通信量が少ない場合や新規設置などのまだ通信が行われていない装置が存在する場合、無線通信装置は、複数の接続候補から最適な接続相手を判断するための十分な情報を有しておらず、最適ではない接続相手と接続関係を構築することで、ネットワークが不安定になる恐れがある。さらに、ネットワークは、さらし端末問題や隠れ端末問題、移動体による遮蔽障害など、周辺の伝搬環境に潜在する通信障害により、障害が引き起こされる可能性がある。
【０００６】
本発明は、安定したネットワークを構築することが可能な無線通信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、無線通信装置は、受信手段と、取得手段と、接続関係構築手段とを備える。前記受信手段は、他の無線装置からトラフィックを受信する。前記取得手段は、前記トラフィックに基づいて、当該無線通信装置と他の無線装置との間の伝送情報を取得する。前記接続関係構築手段は、自律分散型無線ネットワークを形成するために、前記伝送情報に基づいて、前記他の無線装置のうちの少なくとも１つと接続関係を構築する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る無線通信システムの一例となる全体構成図。
【図２】実施形態に係る管理装置の一例となるブロック構成図。
【図３】実施形態に係る集約装置の一例となるブロック構成図。
【図４】実施形態に係る無線通信装置の一例となるブロック構成図。
【図５】実施形態に係る無線通信装置で取得した品質情報の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。無線通信システムは、一例として、管理装置１０１、集約装置（無線基地局）１０２、無線通信装置１０３〜１１８が配備されている。なお、本明細書では、集約装置１０２及び無線通信装置１０３〜１１８を総称して、または、これらのうちの少なくとも１つを指して、無線装置という場合がある。また、本明細書では、任意の無線通信装置との関係において、この任意の無線通信装置以外の無線装置のうちの少なくとも１つを指して、他の無線装置という場合がある。
【００１０】
本実施形態に係る無線通信システムは、無線機能を有する複数の無線通信装置１０３〜１１８により自律分散型無線ネットワークを形成する。無線通信システムは、自律分散型無線ネットワークを介して、管理装置１０１または集約装置１０２に、無線通信装置１０３〜１１８が収集した情報（パケット）を伝送することにより、多所に拡散するセンシング情報を効率良く収集するためのものである。とりわけ、本実施形態に係る自律分散型無線ネットワークは、電力送配電システムにおいて需要側と供給側で双方向の情報通信を行い、双方の制御装置により適正な需要量を制御するとともに、それに応じた適正な発電量の維持・制御を実現するために用いられる多段無線中継方式によるものである。
【００１１】
管理装置１０１は、集約装置１０２との間で情報通信可能となるように配置されている。管理装置１０１は、集約装置１０２を管理する。管理装置１０１は、集約装置１０２との間において、有線等の確実な通信手段により接続されている。管理装置１０１は、集約装置１０２を介して、分散配置された無線通信装置１０３〜１１８が収集した情報の全てを収集することができる。
【００１２】
集約装置１０２は、無線通信装置１０３〜１１８のうちの少なくとも１つと無線通信可能な範囲に配置されている。集約装置１０２は、多段無線中継方式により互いに無線通信する無線通信装置１０３〜１１８で構成されるネットワークを統括する。集約装置１０２は、無線通信装置１０３〜１１８が収集した情報を集約する。なお、図１における無線通信装置１０３〜１１８と集約装置１０２との間で示される実線は、互いに無線通信の接続関係（接続状態）が存在することを示している。無線通信装置１０３〜１１８は、接続関係にある隣接装置間で無線通信する。
【００１３】
無線通信装置１０３〜１１８は、互いに無線通信可能な範囲で、分散して配置されている。無線通信装置１０３〜１１８には、後述するセンサ２００が別個の要素として接続されている場合もある。なお、無線通信装置１０３〜１１８は、同一要素としてセンサ２００を備えていてもよい。無線通信装置１０３〜１１８は、センサ２００が接続されている場合、センサ２００が収集するセンシング情報を無線で送信する。無線通信装置１０３〜１１８は、例えば、各家庭の電力量計がそれぞれセンサ２００として接続されている。つまり、各無線通信装置１０３〜１１８は、需要家が利用した電力量を無線で送信することができる。なお、本明細書では、無線通信装置１０３〜１１８を総称して、または、これらのうちの少なくとも１つを指して、単に無線通信装置という場合がある。また、本明細書では、任意の無線通信装置との関係において、この任意の無線通信装置以外の無線通信装置のうちの少なくとも１つを指して、他の無線通信装置という場合がある。
【００１４】
上記のように構成されている無線通信システムでは、各無線通信装置１０３〜１１８は、直接または間接的に、集約装置１０２に情報を無線で送信する。例えば、無線通信装置１１４に接続されたセンサ２００が収集した情報は、無線通信装置１１４と直接的に、または間接的に接続関係にある無線通信装置１１０、１０５を経由し、集約装置１０２に転送される。集約装置１０２が収集した全ての情報は、最終的に管理装置１０１に転送され管理される。各無線通信装置１０３〜１１８が収集した情報は、情報収集した対象物または対象物が存在する地域などの状態解析に利用される。
【００１５】
図２は、実施形態に係る管理装置１０１の一例となるブロック構成図である。管理装置１０１は、制御部１０１１、通信部１０１２、記憶部１０１３、操作部１０１４を有する。制御部１０１１は、管理装置１０１の各部の動作を制御する。通信部１０１２は、管理装置１０１に接続されている集約装置１０２との間で双方向に通信するためのインタフェースである。記憶部１０１３は、各種情報を記憶する。操作部１０１４は、オペレータが操作するためのインタフェースである。上記構成により、管理装置１０１は、自動またはオペレータの操作により、無線通信装置１０３〜１１８に対して、集約装置１０２を経由して、各種情報を送信できる。
【００１６】
図３は、実施形態に係る集約装置１０２の一例となるブロック構成図である。集約装置１０２は、制御部１０２１、通信部１０２２、無線通信部１０２３、記憶部１０２４を有する。制御部１０２１は、集約装置１０２の各部の動作を制御する。通信部１０２２は、管理装置１０１との間で双方向に通信するためのインタフェースである。無線通信部１０２３は、無線通信装置１０３〜１１８の少なくとも何れか１つとの間で双方向に通信するためのインタフェースである。記憶部１０２４は、各種情報を記憶する。
【００１７】
図４は、実施形態に係る無線通信装置１０３の一例となるブロック構成図である。なお、無線通信装置１０４〜１１８は、無線通信装置１０３と同様の構成であるため、構成の説明を省略する。無線通信装置１０３は、アンテナ１０３１、無線回路１０３２、データ通信部１０３３、電界強度測定部１０３４、制御部１０３５、記憶部１０３６、操作部１０３７、表示部１０３８を有する。無線通信装置１０３は、センサ２００と接続され、センサ２００によるセンシング情報を多段無線中継方式により管理装置１０１に送信する。
【００１８】
無線回路１０３２は、アンテナ１０３１を介して、他の無線装置との間で双方向に通信するためのインタフェースである。  
データ通信部１０３３は、無線回路１０３２を介して、他の無線装置との間で各種情報、データを含む信号を送受信する送信機能及び受信機能を備えている。データ通信部１０３３は、他の無線装置に対して後述するトラフィック要求を送信する送信手段である。データ通信部１０３３は、他の無線装置から後述するトラフィックを受信する受信手段である。
【００１９】
電界強度測定部１０３４は、無線回路１０３２を介して他の無線装置から受信した信号の電界強度を測定する。
【００２０】
制御部１０３５は、無線通信装置１０３の各部の動作を制御する。制御部１０３５は、伝送情報取得部（取得手段）１０３５−１、接続関係構築部（接続関係構築手段）１０３５−２、障害検出部（障害検出手段）１０３５−３、比較部（比較手段）１０３５−４を有する。  
伝送情報取得部１０３５−１は、無線通信装置１０３と他の無線装置との間の伝送情報を取得する機能を有する。伝送情報は、例えば、他の無線装置のうちでトラフィックを無線通信装置１０３に送信する装置の情報、つまり、他の無線装置のうちで無線通信装置１０３が接続可能な装置（接続候補）の情報である。伝送情報は、例えば、無線通信装置１０３と他の無線装置（無線通信装置１０３との関係においては集約装置１０２及び無線通信装置１０３以外の他の無線通信装置をいう）との間の無線リンクの品質を表す品質情報である。伝送情報取得部１０３５−１は、トラフィック要求部（トラフィック要求手段）１０３５−１ａ、トラフィック取得部（トラフィック取得手段）１０３５−１ｂ、品質情報取得部（品質情報取得手段）１０３５−１ｃを有する。  
トラフィック要求部１０３５−１ａは、他の無線装置に対して伝送情報を取得するための信号であるトラフィック要求を送信する。トラフィック取得部１０３５−１ｂは、トラフィック要求部１０３５−１からのトラフィック要求に応じて他の無線装置のうちの少なくとも１つから発せられたトラフィック（応答信号）を取得する。  
トラフィック取得部１０３５−１ｂは、トラフィックの送信元の情報を参照することで、接続候補の情報を伝送情報として取得する。接続候補の情報は、無線通信装置１０３が接続関係を構築可能な候補の把握に役立つ。  
品質情報取得部１０３５−１ｃは、トラフィックから無線リンクの品質を測定し、無線通信装置１０３と他の無線装置との間の無線リンクの品質情報を伝送情報として取得する。品質情報は、無線通信装置１０３が接続関係を構築可能な候補だけでなく、最適な接続相手の把握に役立つ。
【００２１】
接続関係構築部１０３５−２は、後述するように、自律分散型無線ネットワークを形成するために、伝送情報取得部１０３５−１が取得した伝送情報に基づいて、接続候補となる他の無線装置のうちの少なくとも１つの装置との接続関係を構築する。  
障害検出部１０３５−３は、後述するように、潜在的な通信障害を検出するために接続候補に対して意図的に障害を発生させる。  
比較部１０３５−４は、後述するように、他の無線通信装置から受信したトラフィック要求に応答して他の無線通信装置にトラフィックを送信するか否かを判断するために、トラフィック要求に含まれる情報と無線通信装置１０３自身が保持する情報とを比較する。
【００２２】
記憶部１０３６は、各種情報を記憶する。記憶部１０３６は、例えば、伝送情報取得１０３５−１が取得した伝送情報を記憶する。記憶部１０３６は、例えば、無線通信装置１０３自身の設置場所識別情報及び無線通信装置１０３自身のネットワーク識別情報のうちの少なくとも１つを記憶する。設置場所識別情報は、無線通信装置１０３自身が設置された場所を識別する情報である。設置場所識別情報は、例えば、緯度／経度の位置情報や、設置された需要家のお客様番号などに対応する情報である。ネットワーク識別情報は、無線通信装置１０３自身が所属する単位ネットワークを識別する情報である。単位ネットワークは、例えば、１つの集約装置１０２に１つ形成される。ネットワーク識別情報は、例えば、IEEE802.15.4規格のPAN ID(Personal Area Network ID)に対応する情報である。  
操作部１０３７は、無線通信装置１０３を操作するためのインタフェースである。  
表示部１０３８は、各種情報を表示するディスプレイである。
【００２３】
次に、無線通信装置１０３が他の無線装置に送信するするトラフィック要求の例について説明する。なお、ここでは、無線通信装置１０３が他の無線装置にトラフィック要求を送信する例について説明するが、無線通信装置１０４〜１１８が他の無線装置にトラフィック要求を送信する場合も同様であるため、説明を省略する。
【００２４】
トラフィック要求部１０３５−１ａは、例えば、下記の（１−１）〜（１−６）を含むトラフィック要求を他の無線装置に送信する。
【００２５】
＜トラフィック要求例＞
（１−１）設置場所識別情報
（１−２）ネットワーク識別情報
（１−３）無線チャネル
（１−４）伝送レート
（１−５）ペイロード長
（１−６）空中線電力
（１−１）の設置場所識別情報は、上記説明したように、トラフィック要求を送信する無線通信装置自身が設置された場所を示す情報である。他の無線装置それぞれは、無線通信装置１０３から送信された設置場所識別情報と自身が保持する設置場所識別情報とを比較し、これらが一致する場合、トラフィックを無線通信装置１０３に送信する。つまり、トラフィック要求が設置場所識別情報を含むことは、需要家宅で、計量を目的に宅外に設置された無線通信装置と、宅内の家電機器や蓄電装置などの制御を目的に宅内に設置された無線通信装置との通信において、同じ需要家宅の無線通信装置ペアの接続関係を構築するために、他の無線装置からの応答を排除すること、無線リソースの浪費を避けることに寄与する。
【００２６】
（１−２）のネットワーク識別情報は、上記説明したように、トラフィック要求を送信する無線通信装置自身が所属する単位ネットワークを識別する情報である。他の無線装置それぞれは、無線通信装置１０３から送信されたネットワーク識別情報と自身が保持するネットワーク識別情報とを比較し、これらが一致する場合、トラフィックを無線通信装置１０３に送信する。つまり、トラフィック要求がネットワーク識別情報を含むことは、他の無線通信システムが混在する設置環境や、同じ無線通信システムにおいて同じエリアに複数の単位ネットワークが存在する設置環境において、応答する無線装置を限定すること、無線リソースの浪費を避けることに寄与する。
【００２７】
（１−３）の無線チャネルは、無線通信装置１０３自身が無線で送受信する際に使用する無線チャネル（周波数帯）の情報であって、例えば、無線チャネル番号や周波数に対応する情報である。無線通信装置１０３は、同じエリアに複数の無線チャネルが混在する設置環境や計量目的用の無線通信システムと、屋内制御用の無線通信システムとが混在する場合などにおいて、隣接チャネル干渉による影響を調査するために、他の無線装置が応答するトラフィックの無線チャネルを指定する。他の無線装置それぞれは、無線通信装置１０３から送信された設置場所識別情報と自身が保持する設置場所識別情報と一致する場合、または無線通信装置１０３から送信されたネットワーク識別情報と自信が保持するネットワーク識別情報が一致する場合、トラフィック要求で指定された無線チャネルでトラフィックを無線通信装置１０３に送信する。
【００２８】
（１−４）の伝送レートは、無線通信装置１０３自身が無線で送受信する際に使用する伝送レートの情報であって、一定時間内に転送できるデータ量を示す情報である。無線通信装置１０３は、例えば、無線通信装置１０３自身において複数の伝送レートを選択できる場合、確度の高い品質情報を得るために、無線通信装置１０３自身で使用頻度の高い伝送レートを選択し、他の無線装置が応答するトラフィックの伝送レートを指定するようにしてもよい。他の無線装置それぞれは、無線通信装置１０３から送信された設置場所識別情報と自身が保持する設置場所識別情報と一致する場合、または無線通信装置１０３から送信されたネットワーク識別情報と自信が保持するネットワーク識別情報が一致する場合、トラフィック要求で指定された伝送レートでトラフィックを無線通信装置１０３に送信する。
【００２９】
（１−５）のペイロード長は、無線通信装置１０３自身が無線で送受信する際に使用するペイロード長の情報であって、データの長さを示す情報である。無線通信装置１０３は、例えば、無線通信装置１０３自身において送受可能なパケットのサイズが固定長ではない場合、確度の高い品質情報を得るために、使用頻度の高いペイロード長を選択し、他の無線装置が応答するトラフィックのペイロード長を指定するようにしてもよい。また、無線通信装置１０３は、パケット衝突の確率を高くするために無線通信装置１０３自身において使用可能な最大のペイロード長を選択することにより、隠れ端末の検出が可能になる。他の無線装置それぞれは、無線通信装置１０３から送信された設置場所識別情報と自身が保持する設置場所識別情報と一致する場合、または無線通信装置１０３から送信されたネットワーク識別情報と自信が保持するネットワーク識別情報が一致する場合、トラフィック要求で指定されたペイロードでトラフィックを無線通信装置１０３に送信する。
【００３０】
（１−６）の空中線電力は、無線通信装置１０３自身が無線で送受信する際に使用する空中線電力であって、無線電波の送信出力を示す情報である。空中線電力は、無線通信装置１０３自身において複数の送信出力が選択できる場合、確度の高い品質情報を得るために、使用頻度の高い値、或いは最大の送信出力を選択し、他の無線通信装置１０４〜１１８及び集約装置１０２が応答する空中線電力を指定するようにしてもよい。他の無線装置それぞれは、無線通信装置１０３から送信された設置場所識別情報と自身が保持する設置場所識別情報と一致する場合、または無線通信装置１０３から送信されたネットワーク識別情報と自信が保持するネットワーク識別情報が一致する場合、トラフィック要求で指定された空中線電力でトラフィックを無線通信装置１０３に送信する。
【００３１】
つまり、（１−１）〜（１−２）のパラメータは、トラフィック要求を送信した無線通信装置１０３に対してトラフィックを返信する他の無線装置を限定するための情報である。トラフィック要求は、（１−１）〜（１−２）のパラメータのうちの少なくとも何れか１つのパラメータを含んでいればよい。（１−３）〜（１−６）のパラメータは、無線通信装置１０３が他の無線装置に対してトラフィックの態様を要求するための情報である。トラフィック要求は、（１−３）〜（１−６）のパラメータのうちの少なくとも何れか１つのパラメータを含んでいればよい。なお、（１−１）〜（１−６）に示すトラフィック要求に含まれるパラメータは一例であり、これらに限定されるものではない。
【００３２】
次に、無線通信装置１０３からトラフィック要求を受信した他の無線装置の作用について説明する。ここでは、無線通信装置１０４を例にして説明する。なお、無線通信装置１０５〜１１８及び集約装置１０２の作用は、以下に説明する無線通信装置１０４の作用と同様であるので、説明を省略する。また、無線通信装置１０３が他の無線通信装置からトラフィック要求を受信した場合の作用も以下に説明する無線通信装置１０４の作用と同様であるので、説明を省略する。  
無線通信装置１０４の比較部は、無線通信装置１０３から受信したトラフィック要求に含まれる設置場所識別情報及び無線通信装置１０４が保持する設置場所識別情報の比較、並びに無線通信装置１０３から受信したトラフィック要求に含まれるネットワーク識別情報及び無線通信装置１０４が保持するネットワーク識別情報の比較のうちの少なくとも何れかを実行する。無線通信装置１０４のデータ通信部（送信手段）は、比較部が実行する少なくとも１つの比較の結果が一致する結果である場合、無線通信装置１０３に対してトラフィックを送信する。
【００３３】
無線通信装置１０４は、無線通信装置１０３にトラフィックを送信すると判断した場合、トラフィック要求に含まれる他のパラメータ（無線チャネル、伝送レート、ペイロード長、空中線電力）を指定の値に設定した無線通信装置１０３宛のトラフィックを生成する。無線通信装置１０４は、生成したトラフィックを無線通信装置１０３に送信する。なお、トラフィック要求に含まれる（１−３）〜（１−６）のパラメータは、具体的な数値でも構わないし、「最小」「最大」といった定性的な指標値でもよい。
【００３４】
次に、品質情報取得部１０３５−１ｃが取得する品質情報の例について説明する。品質情報は、下記の（２−１）〜（２−５）のうちの少なくとも１つを含む。
【００３５】
＜品質情報の例＞
（２−１）受信信号強度
（２−２）肯定応答フレームの受信失敗回数
（２−３）無線チャネル負荷
（２−４）再送割合
（２−５）ビット誤り
（２−１）の受信信号強度は、無線通信装置１０３が他の無線装置から受信する信号の電界強度を示す値である。受信信号強度の強さは、信号のビット誤り及びパケット誤りの発生回数に反比例するという特徴がある。つまり、受信信号強度が強ければ、ビット誤り及びパケット誤りの発生回数は少ない。さらに、無線通信装置間に遮蔽物などの障害物がある場合には直接波が減衰するため、受信信号強度も減衰するという特徴がある。
【００３６】
（２−２）の肯定応答フレームの受信失敗回数は、無線通信装置１０３がパケットを送信したにも関わらず、送信相手の他の無線装置から肯定応答が得られない回数を示す値である。肯定応答フレームの受信失敗回数は、パケット送信時にパケットが損失した場合に増加するほか、送信相手にパケットが届いた場合でも肯定応答が損失した場合でも増加する特徴がある。
【００３７】
（２−３）無線チャネル負荷は、無線通信装置１０３がキャリアセンスを行い一定時間当たりにキャリアビジー状態であると判断している時間の割合を示す値である。無線チャネル負荷は、無線通信装置１０３の周辺に設置された他の無線装置から送信された信号のうち、一定以上の受信信号強度で検知した場合に増加するほか、同じ無線帯域を使用する他システムの無線通信装置の電波を検知した場合にも増加するという特徴がある。
【００３８】
（２−４）再送割合は、無線通信装置１０３がパケットを送信したにも関わらず、送信相手の他の無線装置から肯定応答が得られず、無線通信装置１０３と他の無線装置との間での同じ内容のパケットを再送した割合を示す値である。再送割合は、パケット送信時にパケットが損失した場合に増加するほか、送信相手にパケットが届いた場合でも肯定応答が損失した場合でも増加する特徴がある。
【００３９】
（２−５）ビット誤りは、無線通信装置１０３と他の無線装置との間で送受信されるパケットのビット誤りの存在を示す指標であって、ビット誤りの検出回数である。無線通信装置１０３と他の無線装置との間で送受信されるパケットは、伝送線路で発生したビット誤りを検出する誤り制御機能がパケットに予め付加されている。誤り制御機能は、誤り検出符号、誤り訂正符号のうち少なくとも１つを含む。無線通信装置１０３は、誤り制御機能に基づいてパケットのビット誤りを検出する。ビット誤りは、伝送線路上での遮蔽障害による受信信号強度の減衰やパケット衝突などにより増加する特徴がある。
【００４０】
なお、（２−１）〜（２−５）に示す品質情報の要素は一例であり、これらに限定されるものではない。
【００４１】
図５は、無線通信装置１０３で取得し、記憶部１０３６に記憶されている品質情報の一例を示す図である。品質情報取得部１０３５−２は、図５に示すように、上記説明した（２−１）〜（２−５）に示す要素を含む品質情報を、他の無線装置毎に対応付けて記憶部１０３６に保存する。図５中の基地局Ａは、集約装置１０２を指し、端末１〜端末５それぞれは、無線通信装置のうちの何れかを指しているものとする。なお、品質情報取得部１０３５−２は、無線通信装置１０３からのトラフィック要求に応じて発せされるトラフィックに基づいて無線リンクの品質を測定して品質情報を取得する以外にも、他の無線装置から他の目的で発せられるトラフィックに基づいて無線リンクの品質を測定してもよい。これは、他の無線装置は、無線通信装置１０３がトラフィック要求を送信したか否かに関わらず、無線通信装置１０３に対してパケットを送出することがあるからである。つまり、品質情報は、１回のトラフィック要求に対する応答であるトラフィック、繰り返されるトラフィック要求に対する応答である繰り返されるトラフィック、トラフィック要求に依拠しないパケットなど、無線通信装置１０３と他の無線装置との間で送受信される如何なる信号をも参照することで、取得可能である。なお、無線通信装置１０３は、短時間で変動する品質情報については、最大値、最小値、平均値、移動平均、標準偏差等を算出した上で、これらを記憶部１０３６に保存してもよい。
【００４２】
次に、接続関係構築部１０３５−２の作用について説明する。接続関係構築部１０３５−２は、品質情報に依存することなく、記憶部１０３６に保存された接続候補の情報に基づいて、接続候補の中の任意の無線装置との接続関係を構築することができる。なお、無線通信装置１０３は、通信障害発生を考慮して、接続候補の中の１つの無線装置だけでなく、常に複数の無線装置と接続関係を構築してもよい。
【００４３】
接続関係構築部１０３５−２は、記憶部１０３６に保存された品質情報に基づいて、接続候補の中から最適な無線装置を判定し、接続関係を構築してもよい。なお、無線通信装置１０３は、通信障害発生を考慮して、接続候補の中の１つの無線装置だけでなく、常に複数の無線装置と接続関係を構築してもよい。接続関係構築部１０３５−２は、例えば、受信信号強度が最も強い無線装置または受信信号強度が強い順に選択した複数の無線装置と接続関係を構築してもよい。接続関係構築部１０３５−２は、例えば、受信失敗回数、受信失敗回数、再送割合、ビット誤りが所定以上の無線装置を接続候補から除外するようにしてもよい。なお、上記説明した接続関係構築部１０３５−２による品質情報の用い方は例であり、限定されるものではない。  
接続関係構築部１０３５−２は、例えば、品質情報に含まれる各要素に異なる係数を乗算して得られた値を合計し、合計値が大きい（品質が良い）装置または合計値が大きい順に選択した複数の無線装置と接続関係を構築してもよい。
【００４４】
次に、障害検出部１０３５−３の作用について説明する。障害検出部１０３５−３は、障害の発生しやすい通信環境を接続候補に対して意図的に発生させて、伝搬環境（無線リンク）の潜在的な通信障害を検出する。障害検出部１０３５−３は、隠れ端末となる無線通信装置を検出するために、無線通信装置１０３自身において使用可能な最長のペイロード長のパケットを接続候補に送信し、パケット衝突を検出する。最大のペイロード長のパケットを用いるのは、パケット衝突の確率を高くするためである。隠れ端末が存在する場合、パケット衝突により、肯定応答フレームの受信失敗回数の増加や再送割合の増加、ビット誤りの増加が見込まれる。無線通信装置１０３は、障害検出部１０３５−３の機能により、より正確な品質情報を取得することができるため、品質情報に基づいて、接続候補の中から最適な無線装置を判別することができる。なお、障害検出部１０３５−３は、最大のペイロード長のパケットを接続候補に対して送信しても、トラフィック要求の送信時に全ての無線装置に対して送信してもよい。
【００４５】
本実施形態によれば、最適な相手との接続関係を構築可能な無線通信装置を簡易な構成で提供することができる。そのため、本実施形態によれば、安定した多段無線中継方式による自律分散型無線ネットワークを構築することができる。
【００４６】
さらに、無線通信装置は、他の無線装置と接続関係を構築する際に、他の無線装置との間のリンク品質を測定することで、ネットワーク内において無線リンク上の通信量が少ない場合や新規設置などのまだ通信が行われていない装置が存在する場合などにおいても周辺の伝搬環境の潜在的な通信障害を事前に検出することができる。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１０１…管理装置、１０２…集約装置、１０３〜１１８…無線通信装置、１０１１…制御部、１０１２…通信部、１０１３…記憶部、１０１４…操作部、１０２１…制御部、１０２２…通信部、１０２３…無線通信部、１０２４…記憶部、１０３１…アンテナ、１０３２…無線回路、１０３３…データ通信部、１０３４…電界強度測定部、１０３５…制御部、１０３６…記憶部、１０３７…操作部、１０３８…表示部、１０３５−１…伝送情報取得部、１０３５−１ａ…トラフィック要求部、１０３５−１ｂ…トラフィック取得部、１０３５−１ｃ…品質情報取得部、１０３５−２…接続関係構築部、１０３５−３…障害検出部、１０３５−４…判断部。
【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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