(57)【要約】【課題】マルチホップ無線ネットワークにおいて、電波の相互干渉によって通信障害が発生したときに、通信障害から復旧する。【解決手段】送信局は送信情報を受信局に送信し、受信局はその送信情報に対応する応答情報を返信する。図１は、受信局が、送信ｃ１０５の送信情報を通信障害によって受信できないケースを示している。受信局では、送信ｃに対する断検出時刻を送信ｂ１０３の送信情報から事前に受信し、その断検出時刻までに送信情報を受信したか否かを判定し、送信ｃに対する断検出時刻までに送信ｃの送信情報を受信できなかった場合に、周波数切替時刻に無線周波数を切替用の無線周波数に切り替える。次に、送信局は、応答待受時刻に基づいて、応答情報を受信したか否かを判定し、応答待受時刻までに応答情報を受信できなかった場合に、応答情報に格納されている切替用の無線周波数に切り替える。【選択図】 図１
2011055079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線局によって構成され、隣接する前記無線局間を、送信局となる前記無線局から受信局となる前記無線局へと、ステップバイステップで順送りに情報を伝達する際に、前記送信局が送信する送信情報に対して前記受信局が応答情報を前記送信局に返信するように構成されたマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法であって、
前記送信局は、前記受信局から送信される応答情報に格納してある切替用の無線周波数を記憶する記憶部と処理部とを備えており、
前記送信局の処理部は、
前記送信情報を送信して、その送信情報に対応する応答情報の受信時刻の限界を示す応答待受時刻を設定し、その応答待受時刻より前に当該送信情報に対応する応答情報を受信したか否かを判定し、前記応答待受時刻までに当該送信情報に対応する応答情報を受信しなかった場合に、前記記憶部から当該送信情報に対応する切替用の無線周波数を取得して、無線周波数を当該取得した切替用の無線周波数に切り替え、
前記受信局は、前記送信局から送信される送信情報に格納してあるその送信情報の次の送信情報の受信時刻の限界を示す断検出時刻および無線周波数を切り替える時刻を示す周波数切替時刻を設定する処理部と、前記処理部によって設定される切替用の無線周波数を記憶する記憶部とを備えており、
前記受信局の処理部は、
前記送信情報を受信したとき、当該送信情報の次の送信情報に対応する断検出時刻および周波数切替時刻を設定し、当該断検出時刻までに前記次の送信情報を受信したか否かを判定し、その断検出時刻までに前記次の送信情報を受信しなかった場合に、前記記憶部から当該送信情報の次の送信情報に対応する切替用の無線周波数を取得して、当該周波数切替時刻に、無線周波数を当該取得した切替用の無線周波数に切り替える
ことを特徴とする電波障害回避方法。
【請求項２】
複数の無線局によって構成され、隣接する前記無線局間を、送信局となる前記無線局から受信局となる前記無線局へと、ステップバイステップで順送りに情報を伝達する際に、前記送信局が送信する送信情報に対して前記受信局が応答情報を前記送信局に返信するように構成されたマルチホップ無線システムであって、
前記送信局は、前記受信局から送信される応答情報に格納してある切替用の無線周波数を記憶する記憶部と処理部とを備えており、
前記送信局の処理部は、
前記送信情報を送信して、その送信情報に対応する応答情報の受信時刻の限界を示す応答待受時刻を設定し、その応答待受時刻より前に当該送信情報に対応する応答情報を受信したか否かを判定し、前記応答待受時刻までに当該送信情報に対応する応答情報を受信しなかった場合に、前記記憶部から当該送信情報に対応する切替用の無線周波数を取得して、無線周波数を当該取得した切替用の無線周波数に切り替え、
前記受信局は、前記送信局から送信される送信情報に格納してあるその送信情報の次の送信情報の受信時刻の限界を示す断検出時刻および無線周波数を切り替える時刻を示す周波数切替時刻を設定する処理部と、前記処理部によって設定される切替用の無線周波数を記憶する記憶部とを備えており、
前記受信局の処理部は、
前記送信情報を受信したとき、当該送信情報の次の送信情報に対応する断検出時刻および周波数切替時刻を設定し、当該断検出時刻までに前記次の送信情報を受信したか否かを判定し、その断検出時刻までに前記次の送信情報を受信しなかった場合に、前記記憶部から当該送信情報の次の送信情報に対応する切替用の無線周波数を取得して、当該周波数切替時刻に、無線周波数を当該取得した切替用の無線周波数に切り替える
ことを特徴とするマルチホップ無線システム。
【請求項３】
複数の無線局によって構成され、隣接する前記無線局間を、送信局となる前記無線局から受信局となる前記無線局へと、ステップバイステップで順送りに情報を伝達する際に、前記送信局が送信する送信情報に対して前記受信局が応答情報を前記送信局に返信するように構成されたマルチホップ無線システムの無線局で用いられる無線通信装置であって、
前記無線通信装置は、
情報の送信処理を実行する送信部と、
前記他の無線局の無線通信装置の送信情報を受信して、その送信情報に対応する応答情報を前記他の無線局の無線通信装置に返信する処理を実行し、前記他の無線局の無線通信装置から送信される送信情報に格納してあるその送信情報の次の送信情報の受信時刻の限界を示す断検出時刻および無線周波数を切り替える時刻を示す周波数切替時刻を設定する受信部と、
を備えており、
前記送信部は、
前記送信情報を送信して、その送信情報に対応する応答情報の受信時刻の限界を示す応答待受時刻を設定し、その応答待受時刻より前に当該送信情報に対応する応答情報を受信したか否かを判定し、前記応答待受時刻までに当該送信情報に対応する応答情報を受信しなかった場合に、既に受信済みの前記応答情報に格納されていた当該送信情報に対応する切替用の無線周波数に、無線周波数を切り替え、
前記受信部は、
前記他の無線局の無線通信装置から送信情報を受信したとき、当該送信情報の次の送信情報に対応する断検出時刻および周波数切替時刻を設定し、当該断検出時刻までに前記次の送信情報を受信したか否かを判定し、その断検出時刻までに前記次の送信情報を受信しなかった場合に、当該周波数切替時刻に、前記受信部自身によって予め決定した当該送信情報の次の送信情報に対応する切替用の無線周波数に、無線周波数を切り替える
ことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチホップ無線ネットワークにおいて、電波の相互干渉によって通信障害が発生したときに、障害から復旧する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチホップ無線ネットワークは、近距離の通信に用いられる複数の無線局によって構成され、端局となる無線局から発信された情報を、その端局の電波を受信可能な範囲にある無線局を中継局として経由して、基地局となる無線局にまでステップバイステップで順送りに伝達する。さらに、一般的に、基地局は、有線等のネットワークに接続されていて、受信した情報を最終的な宛先に転送する。
【０００３】
マルチホップ無線ネットワークで用いられる通信技術には、無線ＰＡＮ（Personal Area Network）技術や無線ＬＡＮ（Local Area Network）技術が用いられている。無線ＰＡＮ技術や無線ＬＡＮ技術では、受信側の無線局（以降、受信局と称す。）は、送信側の無線局（以降、送信局と称す。）からの情報を受信したときに、受信したことを示す応答を送信局に返信する。そのため、送信局は、その応答が返って来ないことによって、電波の相互干渉が発生した等の通信障害を検出し、情報の再送を実行する。
【０００４】
しかし、電波の相互干渉が解消されない間は、情報の再送を実行しても、情報を伝達することはできない。そこで、情報の再送よりも優先して、情報伝達に用いる無線周波数のチャネルを切り替えるチャネル切替指示を送信する技術が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、チャネル切替指示を受信した無線局は、その指示に基づいて、無線周波数のチャネルを切り替えて、電波の相互干渉を回避する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、電波の相互干渉が発生してしまった後では、チャネル切替指示を伝達することができないという問題がある。そこで、本発明は、マルチホップ無線ネットワークにおいて、電波の相互干渉によって通信障害が発生したときに、通信障害から復旧することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、受信局では、送信局から送信される送信情報を待ち受ける受信時刻の限界を示す断検出時刻を送信局から事前に受信し、その断検出時刻までに送信情報を受信したか否かを判定する。そして、受信局は、断検出時刻までに送信情報を受信できなかった場合に、通信障害と判定し、予め送信局に送信してある切替用の無線周波数のチャネルに切り替える。なお、受信局は、送信情報を受信したときに、それに対応する応答を送信局に返信する。応答には、切替用の無線周波数が格納されている。次に、送信局は、送信情報に対応する応答を受信する受信時刻の限界を示す応答待受時刻に基づいて、応答を受信したか否かを判定する。そして、送信局は、応答待受時刻までに、応答を受信できなかった場合に、通信障害と判定し、予め受信局から受信してある切替用の無線周波数のチャネルに切り替える。このようにして、送信局および受信局は、無線周波数のチャネルを切り替えることによって、通信障害から復旧することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、マルチホップ無線ネットワークにおいて、電波の相互干渉によって通信障害が発生したときに、通信障害から復旧することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の概要を示す図である。
【図２】切替用の無線周波数の選択方法を示す図である。
【図３】図２とは異なるケースにおける、切替用の無線周波数の選択方法を示す図である。
【図４】第１実施形態における、マルチホップ無線ネットワークの構成と、送信フレームおよび応答フレームの形式の一例とを示す図である。
【図５】第１実施形態における無線局の構成および機能を示す図である。
【図６】周波数ＤＢの一例を示す図である。
【図７】第１実施形態において、無線周波数を切り替える処理の流れの一例を示す図である。
【図８】第１実施形態において、無線周波数を切り替える処理の流れの別の例を示す図である。
【図９】第２実施形態における無線局間の情報伝達の一例を示す図である。
【図１０】第２実施形態において用いられる通信準備用フレームの形式の一例を示す図である。
【図１１】第２実施形態において用いられる通信フレームの形式の一例を示す図である。
【図１２】第２実施形態における無線局の構成および機能を示す図である。
【図１３】第２実施形態において、無線周波数を切り替える処理の流れの一例を示す図である。
【図１４】第３実施形態で用いる各局の電波状態および局間の無線周波数の割当ての一例を示す図である。
【図１５】第３実施形態において、無線周波数を切り替える処理の流れの一例を示す図である。
【図１６】第３実施形態において用いられる通信準備用フレームの形式の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態（以降、「実施形態」と称す）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
（概要）
本実施形態の概要について、図１を用いて説明する。本実施形態におけるマルチホップ無線ネットワークを構成する無線局のうち、情報を送信する側を送信局と称し、送信局から情報を受信して応答を返信する側を受信局と称する。まず、送信局は、送信ａ１０１の送信情報を受信局に向けて送信する。この送信情報には、次の送信情報の送信（送信ｂ１０３）の受信時刻の限界を示す断検出時刻および無線周波数のチャネルを切り替える時刻を示す周波数切替時刻が格納されている。この断検出時刻は、送信ａ１０１の次（送信ｂ１０３）の送信情報の送信時刻について送信局自身が分かっているので、次の送信情報の送信時刻と送信局と受信局との間の伝搬遅延時間とを考慮して決められる。同様に、周波数切替時刻は、送信局における無線周波数の切替の時刻とほぼ同じになるような時刻に設定される。なお、周波数切替時刻は、受信局が送信情報を断検出時刻までに受信しなかった場合に用いられる。そして、受信局は、送信ａ１０１の送信情報を受信したときに、応答ａ１０２の応答情報を送信局に返信する。応答情報には、送信局と受信局との間で都合の良い（例えば、通信状態の良い）切替用の無線周波数を示す切替周波数が格納されている。
【００１２】
次に、送信局は、受信局から応答ａ１０２の応答情報を受信したとき、送信ｂ１０３の送信情報を受信局に送信する。受信局は、送信ｂ１０３の送信情報を受信するまで、既に受信済の送信ａ１０１の送信情報に格納されていた、送信ｂに対する断検出時刻と現在時刻とを比較し、送信ｂ１０３の送信情報の受信時刻が送信ｂに対する断検出時刻より早いか否かを判定する。そして、受信局は、送信ｂ１０３の送信情報の受信時刻が送信ｂに対する断検出時刻より早いと判定した場合には、応答ｂ１０４の応答情報を送信局へ返信する。次に、送信局は、応答ｂ１０４の応答情報を待ち受けるための時間を示す応答待受時間１２１と送信ｂ１０３の送信情報の送信時刻とを用いて設定する応答ｂに対する応答待受時刻と現在時刻とを比較し、応答ｂ１０４の応答情報の受信時刻が応答ｂに対する応答待受時刻より早いか否かを判定する。そして、送信局は、応答ｂ１０４の応答情報の受信時刻が応答ｂに対する応答待受時刻より早いと判定した場合には、送信ｃ１０５の送信情報を受信局に送信する。なお、応答待受時間１２１は、送信情報の送信間隔から応答の到着間隔を推定して設定される。
【００１３】
受信局は、送信ｃ１０５の送信情報を受信するまで、既に受信済の送信ｂ１０３の送信情報に格納されていた、送信ｃに対する断検出時刻と現在時刻とを比較し、送信ｃ１０５の送信情報の受信時刻が送信ｃに対する断検出時刻より早いか否かを判定する。図１では、受信局は、送信ｃ１０５の送信情報の到着を待ち受けるが、通信障害によって受信することはできない（×印表示）。そのため、現在時刻が、送信ｃに対する断検出時刻を過ぎてしまう。そこで、受信局は、送信ｃ１０５の送信情報を受信できなかった（通信障害）と判定し、応答ｃ１０６の応答情報を返信しない（破線表示）。そして、受信局は、既に受信済の送信ｂ１０３の送信情報に含まれる周波数切替時刻に基づいて、応答ａ１０２の応答情報に格納した切替周波数を用いて、無線周波数の切替を実行する。なお、無線周波数の切替において、応答ａ１０２の応答情報に格納した切替周波数を用いる理由については、後記する。
【００１４】
また、送信局は、応答ｃ１０６の応答情報を待ち受けるための時間を示す応答待受時間１２２と送信ｃ１０５の送信情報の送信時刻とを用いて設定した応答ｃに対する応答待受時刻と現在時刻とを比較し、応答ｃ１０６の応答情報の受信時刻が応答ｃに対する応答待受時刻より早いか否かを判定する。しかし、受信局が応答ｃ１０６の応答情報を返信していないので、送信局は、応答ｃ１０６の応答情報を受信することができない（＊印表示）。そして、送信局は、現在時刻が応答ｃに対する応答待受時刻を過ぎたとき、応答ｃ１０６の応答情報を受信しなかった（通信障害）と判定し、応答ａ１０２の応答情報に格納されていた切替周波数を用いて無線周波数の切替を実行する。したがって、送信局および受信局は、同じ無線周波数に切り替えて、再び、通信を行うことができる。
【００１５】
なお、周波数切替時刻は、送信情報を受信した時刻を開始時刻とする周波数切替相対時間１１２によって設定することも可能である。また、断検出時刻は、送信情報を受信した時刻を開始時刻とする断検出相対時間１１１によって設定することも可能である。このように、周波数切替相対時間１１２を用いて周波数切替時刻を設定する場合には、送信情報に周波数切替相対時間１１２を格納すれば良い。また、断検出相対時間１１１を用いて断検出時刻を設定する場合には、送信情報に断検出相対時間１１１を格納すれば良い。また、応答待受時刻は、送信情報を送信した時刻を開始時刻とする応答待受時間１２２によって設定することも可能である。
【００１６】
ここで、送信ｃ１０５と応答ｃ１０６との組の送受信において通信障害が起きた場合、無線周波数の切替に、応答ａ１０２に格納した切替周波数を用いる理由について図２および図３を用いて説明する。図２は、送信ｃ２０５の送信情報が通信障害によって受信局で受信できないケースを示している。図３は、応答ｃ２０６の応答情報が通信障害によって送信局に受信できないケースを示している。
【００１７】
図２に示すケースでは、送信局と受信局との一連の送信ａ２０１，送信ｂ２０３，送信ｃ２０５および応答ａ２０２，応答ｂ２０４の後、送信局は、応答ｃ２０６の応答情報が送信局に送信されないため、応答ｃ２０６の応答情報を受信できない。そのため、送信局は、送信ｃ２０５の送信情報が受信局に受信されていない可能性があると判定する。また、受信局は、送信ｃ２０５の送信情報を受信していない。すなわち、送信局および受信局は、送信ｃ２０５と応答ｃ２０６との組の送受信の間に通信障害があると判定する。さらに、受信局は、送信ｃ２０５の送信情報を受信できないため、応答ｂ２０４の応答情報が送信局に受信されていない可能性があると判定する。また、送信局は、送信ｃ２０５と応答ｃ２０６との組の送受信の間に通信障害があることから、応答ｂ２０４の応答情報が送信局に受信されていない可能性があると受信局によって判定されていることが分かる。そこで、受信局および送信局は、送信ｂ２０３と応答ｂ２０４との組には応答ｂ２０４の応答情報が受信されていない可能性が存在するため、送信ｂ２０３と応答ｂ２０４との組の応答情報に格納された切替用の無線周波数を用いることができないと判定する。
【００１８】
次に、受信局および送信局は、送信ａ２０１と応答ａ２０２との組の応答情報に格納された切替用の無線周波数を用いることが可能か否かを判定する。受信局は、送信ｂ２０３の送信情報を受信しているので、応答ａ２０２の応答情報が送信局に受信されていることが分かる。また、送信局は、応答ｂ２０４の応答情報を受信しているので、送信ｂ２０３が受信局に受信されていることが分かる。すなわち、受信局および送信局は、送信ａ２０１と応答ａ２０２との組の送受信は、確実に成立していると判定する。そこで、受信局および送信局は、応答ａ２０２に格納されている切替周波数を切替用の無線周波数として用いることができると判定する。言い換えると、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報に格納されている切替周波数を切替用の無線周波数として用いることができる。そして、送信局および受信局は、それぞれ、無線周波数の切替の期間２３０，２３１の間に無線周波数を切り替える。この無線周波数の切替の期間２３０，２３１は、送信局と受信局とで同期して無線周波数を切り替えるための時間幅である。
【００１９】
次に、図３に示すケースでは、送信局と受信局との一連の送信ａ２０１，送信ｂ２０３，送信ｃ２０５および応答ａ２０２，応答ｂ２０４，応答ｃ２０６の後、送信局は、応答ｃ２０６の応答情報が通信障害によって受信できない。そのため、送信局は、送信ｄ２０７の送信情報を受信局に送信しない。したがって、受信局は、送信ｄ２０７の送信情報が受信局に送信されないため、送信ｄ２０７の送信情報を受信できない。ここで図２のケースで説明した理屈を用いると、送信局は、応答ａ２０２に格納されている切替周波数を切替用の無線周波数として用いることができると判定する。また、受信局は、応答ｂ２０４に格納されている切替周波数を切替用の無線周波数として用いることができると判定する。そのため、応答ａ２０２に格納する切替周波数と応答ｂ２０４に格納する切替周波数と同じになるようにする必要がある。そこで、送信局および受信局は、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報に格納されている切替周波数と、１つ前の組の応答情報に格納されている切替周波数とが同じである場合に、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報に格納されている切替周波数を切替用の無線周波数として用いることができる。
したがって、受信局および送信局は、図２のケースおよび図３のケースの両方に共通に用いられる方法として、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報に格納されている切替周波数と、１つ前の組の応答情報に格納されている切替周波数とが同じである場合に、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報に格納されている切替周波数を切替用の無線周波数として用いる。ただし、以下の説明では、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報に格納されている切替周波数を切替用の無線周波数として用いるという記載で説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図４に示すマルチホップ無線ネットワーク１０は複数の無線局で構成される。各無線局は、通信路を形成する位置によって、基地局１２、中継局Ａ１３、中継局Ｂ１４、および端局１５と呼ぶことにする。端局１５には、センサ等のフィールド機器１６が接続されている。そして、フィールド機器１６によって取得されたデータが、端局１５から中継局Ｂ１４へ、中継局Ｂ１４から中継局Ａ１３へ、中継局Ａ１３から基地局１２へと、ステップバイステップで順送りに伝達される。基地局１２は、イーサネット（登録商標）等の有線によって制御装置１１と接続され、中継局Ａ１３から受信した情報を制御装置１１に送信する。制御装置１１は、例えばＰＣ（Personal Computer）であって、受信した情報のデータを処理し、その結果を記憶したり、他の装置に送信したりする。中継局Ａ１３および中継局Ｂ１４は、送信局として用いる無線周波数と受信局として用いる無線周波数とを異ならせて通信を行うものとする。したがって、中継局Ａ１３および中継局Ｂ１４は、それぞれ送信局用および受信局用の２本のアンテナを備えている。図４では、すべての無線局が同じ構成の場合を表しているため、基地局１２および端局１５はアンテナを２本備えているように記載しているが、端局１５から基地局１２へ順送りする場合には、基地局１２は受信局としてのアンテナ１本を備え、端局１５は送信局としてのアンテナ１本を備えていれば良い。
【００２１】
送信局が受信局に送信する送信フレーム２０ａ（２０）は、例えば、ヘッダ、断検出時刻２１、周波数切替時刻２２、希望切替周波数２４、通信データ、およびフレームエンドを格納している。なお、ヘッダは、宛先を示す情報である。断検出時刻２１および周波数切替時刻２２は、まとめて、トリガ条件２３ａ（２３）と呼ぶ。希望切替周波数２４は、送信局にとって電波状態の良い無線周波数を表す。この電波状態の良い無線周波数は、１つでも２以上でも良い。通信データは、送信するデータを表す。フレームエンドは、この送信フレームの終わりを表す。また、断検出時刻２１および周波数切替時刻２２の代わりに、断検出相対時間２５および周波数切替相対時間２６を用いて送信フレーム２０ｂ（２０）としても良い。この場合、断検出相対時間２５および周波数切替相対時間２６がトリガ条件２３ｂ（２３）となる。また、受信局から送信局に返信する応答フレーム２８は、例えば、ヘッダ、切替周波数２９、およびフッタを格納する。切替周波数２９は、後記するように、送信局から受信した希望切替周波数２４と受信局の電波状態とを勘案して、受信局によって決定される。なお、断検出時刻２１、周波数切替時刻２２、断検出相対時間２５、および周波数切替相対時間２６は、前記した概要に記載した用語と同じものである。
【００２２】
＜無線局の構成および機能＞
次に、無線局に備えられる無線通信装置３０の構成および機能について図５を用いて説明する。図５に示す構成は、図４に示す基地局１２、中継局Ａ１３、中継局Ｂ１４、および端局１５において、外部通信Ｉ／Ｆ部３８を除いて同一である。各局は、処理部３９、記憶部３６、およびアンテナ３７ａ，３７ｂ（３７）を備える。
【００２３】
アンテナ３７ａ，３７ｂは異なる無線周波数で用いられるものとする。そして、例えば、図４に示す中継局Ｂ１４が端局１５との間で通信を行う場合にはアンテナ３７ａの無線周波数を用い、中継局Ｂ１４が中継局Ａ１３との間で通信を行う場合にはアンテナ３７ｂの無線周波数を用いれば、中継局Ｂ１４は同時に端局１５および中継局Ａ１３との間で通信を行うことができる。なお、基地局１２→中継局Ａ１３→中継局Ｂ１４→端局１５の方向に順送りで情報を伝達する場合に各局がアンテナ３７ａ（３７ｂ）の無線周波数を用い、端局１５→中継局Ｂ１４→中継局Ａ１３→基地局１２の方向に順送りで情報を伝達する場合に各局がアンテナ３７ｂ（３７ａ）の無線周波数を用いるようにしても構わない。
【００２４】
外部通信Ｉ／Ｆ部３８は、フィールド機器１６や制御装置１１（図４参照）と有線で接続する場合に用いられる。
【００２５】
処理部３９は、無線通信部３１、通信処理部３２、トリガ条件処理部３３、断検出タイマ部３４、周波数復旧部３５で構成され、これらの各部３１〜３５、記憶部３６、および外部通信Ｉ／Ｆ部３８の制御を司る。なお、各部の機能の説明は、送信局の場合と受信局の場合とに分けて行う。
【００２６】
＜送信局の機能＞
無線通信部３１は、図４に示す送信フレーム２０を変調し、アンテナ３７を介して変調信号を出力する。
【００２７】
通信処理部３２は、図４に示す送信フレーム２０（送信情報）を生成し、受信局の応答情報からデータ（例えば、図４に示す切替周波数２９）を抽出する等、の処理を実行する。また、通信処理部３２は、応答待受タイマ部３２１を備える。応答待受タイマ部３２１は、送信フレーム２０を送信してから、その送信に対応する応答を受信するまでの応答待受時刻を設定し、記憶部３６の応答待受時刻３６４に記憶する。そして、応答待受タイマ部３２１は、図示しない時計から時刻を取得して、応答の受信を待っている現在時刻と記憶部３６に記憶した応答待受時刻３６４とを比較する。現在時刻が応答待受時刻３６４を過ぎるまで応答を受信しないとき、応答待受タイマ部３２１は、通信障害を検出したと判定する。そして、応答待受タイマ部３２１によって通信障害が検出されたと判定されたとき、通信処理部３２は、受信局の応答情報から抽出しておいた切替周波数２９（図４参照）を用いて、無線周波数の切替を無線通信部３１に指示して、無線周波数を切り替える。なお、当該切替周波数２９は、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報に格納されていたものである。また、切替周波数２９は、通信処理部３２によって、受信した応答情報の少なくともその２つ前まで記憶部３６に記憶される。
【００２８】
周波数復旧部３５は、送信局を取り巻く電波状態を周期的に測定する。そして、周波数復旧部３５は、送信局を取り巻く電波状態の測定結果を、周波数ＤＢ３６２に記憶する。周波数ＤＢ３６２の一例を図６に示す。周波数ＤＢ３６２は、チャネルＩＤ、無線周波数、電波状態を関連付けて格納している。電波状態は、例えば、Ｓ／Ｎ比（Signal to Noise Ratio）である。そして、周波数復旧部３５は、周期的に、最もＳ／Ｎ比が大きく電波状態の良い無線周波数（チャネルＩＤ）を選択して、通信処理部３２へ出力する。通信処理部３２は、周波数復旧部３５から受信した無線周波数を、図４に示す送信フレーム２０の希望切替周波数２４に格納する。
【００２９】
（受信局の機能）
無線通信部３１は、アンテナ３７が受信した信号を復調し、データに変換する。
【００３０】
通信処理部３２は、図４に示す応答フレーム２８を生成し、送信局の送信情報からデータを抽出する等、の処理を実行する。また、通信処理部３２は、周波数復旧部３５から切替用の無線周波数を取得して、無線周波数の切替を無線通信部３１に指示して、無線周波数を切り替える。また、通信処理部３２は、周波数復旧部３５から切替用の無線周波数（チャネルＩＤ）を受信したとき、図４に示す応答フレーム２８にその切替用の無線周波数（チャネルＩＤ）を切替周波数２９として含めて、送信局に送信する。
【００３１】
トリガ条件処理部３３は、通信処理部３２によって抽出されたトリガ条件２３ａ（図４参照）を取得し、断検出時刻を断検出タイマ部３４に出力し、周波数切替時刻を周波数切替タイマ部３５１に出力する。なお、トリガ条件処理部３３は、図４に示すトリガ条件２３ｂを取得した場合は、断検出相対時間２５を断検出時刻に変換し、周波数切替相対時間２６を周波数切替時刻に変換する。
【００３２】
断検出タイマ部３４は、トリガ条件処理部３３から取得した断検出時刻を記憶部３６の断検出時刻３６１に記憶する。そして、断検出タイマ部３４は、図示しない時計から時刻を取得して、送信情報の受信を待っている現在時刻とその送信情報の受信に対応する断検出時刻３６１とを比較する。現在時刻がその断検出時刻３６１を過ぎたとき、断検出タイマ部３４は、通信障害を検出したと判定する。そして、断検出タイマ部３４は、通信障害検出情報を周波数復旧部３５に出力する。
【００３３】
周波数復旧部３５は、周波数切替タイマ部３５１を備える。周波数切替タイマ部３５１は、トリガ条件処理部３３から取得した周波数切替時刻を記憶部３６の周波数切替時刻３６３に記憶する。そして、周波数切替タイマ部３５１は、断検出タイマ部３４から通信障害検出情報を受信したとき、図示しない時計から取得している現在時刻とその通信障害と判定された送信情報の受信に対応する周波数切替時刻３６３とを比較する。現在時刻がその周波数切替時刻３６３になったとき、周波数復旧部３５は、周波数切替通知情報を生成し、通信処理部３２へ出力する。この周波数切替通知情報には、切替用の無線周波数が含まれている。なお、当該切替用の無線周波数は、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報に格納されている切替周波数である。
【００３４】
また、周波数復旧部３５は、受信局の周囲を取り巻く電波状態のデータを周期的に収集し、周波数ＤＢ３６２に記憶している。そして、周波数復旧部３５は、送信局から受信した送信フレーム２０（図４参照）に格納されている希望切替周波数２４と、自身の電波状態とを勘案し、切替用の無線周波数（チャネルＩＤ）を決定する。そして、周波数復旧部３５は、決定した切替用の無線周波数（チャネルＩＤ）を通信処理部３２へ出力する。そして、通信処理部３２は、周波数復旧部３５から受信した切替用の無線周波数を、図４に示す応答フレーム２８の切替周波数２９に格納する。
【００３５】
次に、図７および図８を用いて、送信局と受信局間の送信およびその送信に対応する応答の送受信において、通信障害を検出して無線周波数を切り替える処理の流れについて説明する（適宜図４，図５参照）。図７は、送信ｃ７０５の送信情報が通信障害にともなって受信局で受信できない場合を示している。図８は、応答ｃ８０６が通信障害にともなって送信局で受信できない場合を示している。なお、図７および図８では、送信フレーム２０ｂに格納されている断検出相対時間２５および周波数切替相対時間２６を用いるケースで説明する。
【００３６】
図７に示すケースでは、受信局は、通信障害にともなって、送信ｃ７０５の送信情報を受信できない。そのため、受信局の断検出タイマ部３４は、送信ｂ７０３の送信情報（送信フレーム２０ｂ）に格納されている断検出相対時間２５（断検出相対時間７１１）から算出される断検出時刻と現在時刻とを比較し、現在時刻が断検出時刻を過ぎたとき、通信障害を検出したと判定する。そして、断検出タイマ部３４は、通信障害検出情報を周波数復旧部３５に出力する。
【００３７】
受信局の周波数復旧部３５は、断検出タイマ部３４から通信障害検出情報を受信したとき、送信ｂ７０３の送信情報に格納されている周波数切替相対時間２６（周波数切替相対時間７１２）から算出される周波数切替時刻と現在時刻とを比較する。現在時刻が周波数切替時刻になったとき、周波数復旧部３５は、周波数切替通知情報を生成し、通信処理部３２へ出力する。通信処理部３２は、周波数切替通知情報に含まれる切替用の無線周波数に基づいて、無線周波数の切替を行う。なお、当該切替用の無線周波数は、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報、すなわち、応答ａ７０２に格納されている切替周波数である。また、受信局は、送信ｃ７０５の送信情報を受信していないため、応答ｂ７０６の応答情報を送信局に送信しない。
【００３８】
送信局では、通信処理部３２の応答待受タイマ部３２１が、送信ｃ７０５の送信情報を送信した時刻と応答待受時間７２１とから算出される応答待受時刻と現在時刻とを比較する。しかし、受信局が応答ｃ７０６の応答情報を送信していないので、送信局は、応答ｃ７０６の応答情報を応答待受時間７２１の範囲に受信できない。そこで、応答待受タイマ部３２１は、通信障害を検出したと判定する。そして、応答待受タイマ部３２１によって通信障害が検出されたと判定されたとき、通信処理部３２は、周波数切替通知情報に含まれる切替用の無線周波数に基づいて、無線周波数を切り替える。なお、当該切替用の無線周波数は、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報、すなわち、応答ａ７０２に格納されている切替周波数である。
【００３９】
次に、図８に示すケースでは、送信局は、応答ｃ８０６の応答情報を通信障害によって受信できない。送信局では、通信処理部３２の応答待受タイマ部３２１が、送信ｃ８０５の送信情報を送信した時刻と応答待受時間８２１とから算出される応答待受時刻と現在時刻とを比較する。しかし、送信局は、応答ｃ８０６の応答情報を応答待合時間８２１の範囲に受信できない。そこで、応答待受タイマ部３２１は、通信障害を検出したと判定する。そして、通信障害を検出したと判定されたとき、通信処理部３２は、周波数切替通知情報に含まれる切替用の無線周波数に基づいて、無線周波数を切り替える。なお、当該切替用の無線周波数は、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報、すなわち、応答ａ８０２に格納されている切替周波数である。また、送信局は、応答ｃ８０６の応答情報を受信していないので、送信ｄ８０７の送信情報を受信局に送信しない。
【００４０】
受信局の断検出タイマ部３４は、送信ｃ８０５の送信情報（送信フレーム２０ｂ）に格納されている断検出相対時間２５（断検出相対時間８１１）から算出される断検出時刻と現在時刻とを比較する。しかし、受信局は、送信ｄ８０７の送信情報を受信できないため、現在時刻が断検出時刻を過ぎたとき、通信障害を検出したと判定する。そして、断検出タイマ部３４は、通信障害検出情報を周波数復旧部３５に出力する。
【００４１】
受信局の周波数復旧部３５は、断検出タイマ部３４から通信障害検出情報を受信したとき、送信ｃ８０５の送信情報（送信フレーム２０ｂ）に格納されている周波数切替相対時間２６（周波数切替相対時間８１２）から算出される周波数切替時刻と現在時刻とを比較する。現在時刻が周波数切替時刻になったとき、周波数復旧部３５は、周波数切替通知情報を生成し、通信処理部３２へ出力する。通信処理部３２は、周波数切替通知情報に含まれる切替用の無線周波数に基づいて、無線周波数の切替を行う。なお、当該切替用の無線周波数は、通信障害が有ると判定した送信と応答の組から時間的に２つ前の組の応答情報、すなわち、応答ａ８０２に格納されている切替周波数である。
【００４２】
（第２実施形態）
第２実施形態は、図９に示すように、送信情報を、送信ｂａ９０３，送信ｂｂ９０４，送信ｂｃ９０５のように連続して送信し、各送信に対応する応答の回数を減らす点、および送信ａ９０１と応答ａ９０２とを用いて通信データを送信する前に事前に接続確立が可能か否かの確認をとる点において、第１実施形態と異なる。この場合には、受信局が送信局に対して送信する応答の回数を減らすことによって通信速度を向上させることができる。なお、マルチホップ無線ネットワーク１０の構成は、図４と同様である。
【００４３】
まず、図９に示す送信局と受信局との間の送受信の流れについて説明する。送信局は、送信ａ９０１において、通信の接続確立の確認のために、図１０に示す通信準備用フレーム１０００を受信局に送信する。通信準備用フレーム１０００については、後記する。通信準備用フレーム１０００は、通信データを含まない。この理由は、通信の接続確立が失敗した場合に、通信データの再送等の手戻りの時間が増大することを防ぐためである。受信局は、送信ａ９０１の通信準備用フレーム１０００を受信したときに、応答ａ９０２の応答情報を送信局に返信する。なお、図９に示す応答では、図４に示す返信フレームと同様のものが用いられる。次に、送信局は、応答ａ９０２の応答情報を受信したとき、連続して送信ｂａ９０３，送信ｂｂ９０４，送信ｂｃ９０５の送信情報を受信局に送信する。なお、送信ｂａ９０３，送信ｂｂ９０４，送信ｂｃ９０５では、図１１に示す通信フレーム１００１が用いられる。通信フレーム１００１については、後記する。そして、受信局から応答ｂｃ９０６の応答情報が送信局に返信される。以降は、送信ａ９０１から応答ｂｃ９０６までの流れが繰り返される。
【００４４】
ここで、受信局において通信障害を検出するための断検出相対時間９１１は、送信ａ９０１の受信を開始時刻として断検出時刻を算出できるように設定される。この理由は、送信ａ９０１を開始時刻として設定することにより、送信ｂａ９０３，送信ｂｂ９０４，送信ｂｃ９０５の送信情報のいずれかの受信ができないことも検出するためである。
また、応答待受時間９２１，９２２は、通信準備用フレーム１０００を送出してから、それに対応する応答を受信するまでの時間であり、第１実施形態と同様である。なお、図９では、連続送信の回数を３回の場合を示しているが、３回に限らなくても良い。
【００４５】
次に、通信準備用フレーム１０００および通信フレーム１００１の形式について、図１０および図１１を用いて説明する。図１０は、通信準備用フレーム１０００の一例を示している。この通信準備用フレーム１０００は、図９に示す送信ａ９０１および送信ｃ９０７の各送信に用いられる。図１０に示すように、通信準備用フレーム１０００ａ（１０００）は、例えば、ヘッダ、断検出時刻２１、周波数切替時刻２２、希望切替周波数２４、送信回数１０１０、およびフッタを格納している。断検出時刻２１および周波数切替時刻２２は、まとめて、トリガ条件２３ａ（２３）と呼ぶ。また、通信準備用フレーム１０００ｂ（１０００）は、例えば、ヘッダ、断検出相対時間２５、周波数切替相対時間２６、希望切替周波数２４、およびフッタを格納している。断検出相対時間２５および周波数切替相対時間２６は、まとめて、トリガ条件２３ｂ（２３）と呼ぶ。なお、ヘッダ、断検出時刻２１、周波数切替時刻２２、希望切替周波数２４、断検出相対時間２５、周波数切替相対時間２６、およびトリガ条件２３は、図４の送信フレーム２０に示したものと同じである。また、送信回数１０１０は、連続送信する回数を表す。フッタは、この通信準備用フレーム１０００の終りを表す。
【００４６】
次に、図１１は、通信フレーム１００１の一例を示している。通信フレーム１００１は、図９の送信ｂａ９０３，送信ｂｂ９０４，送信ｂｃ９０５において用いられる。通信フレーム１００１は、例えば、ヘッダ、通信データ、およびフレームエンドを格納している。
【００４７】
次に、第２実施形態において用いられる無線通信装置３０ａの構成および機能について、図１２を用いて説明する。なお、図５と同じ場合には、同じ符号を付して、説明を省略する。図１２の無線通信装置３０ａが、図５の無線通信装置３０と異なる点は、送信局の通信処理部３２ａが連続送信する送信回数１０１０（図１０参照）を算出する点と、送信ａ９０１の受信を開始時刻として断検出時刻から断検出時刻を算出できるように断検出相対時間を算出する点と、受信局の通信処理部３２ａが連続送信を受信しつつ受信回数をカウントする点と、である。
【００４８】
次に、図１３を用いて、第２実施形態における通信障害の検出と、無線周波数の切替の処理について説明する。図１３では、図７における断検出相対時間７１１、周波数切替相対時間７１２、応答待受時間７２１、および無線周波数の切替時間７３０，７３１に代わって、断検出相対時間１３１１、周波数切替相対時間１３１２、応答待受時間１３２１、および無線周波数の切替時間１３３０，１３３１が用いられている。
【００４９】
受信局の通信処理部３２ａは、送信ｂａ１３０３の送信情報を受信したら，送信回数を１回目とカウントし、送信ｂｂ１３０４の送信情報を受信したら，送信回数を２回目とカウントし、送信ｂｃ１３０５の送信情報を受信したら，送信回数を３回目とカウントする。そして、通信処理部３２ａは、予め、送信ａ１３０１の送信情報を受信したら、断検出開始指示を断検出タイマ部３４ａに通知する。断検出タイマ部３４ａは、断検出開始指示を受信したら、断検出相対時間１３１１から算出される断検出時刻と現在時刻とを比較する。送信ａ１３０１の送信情報に格納されている送信回数１０１０（図１０参照）とカウント数とを比較して、最終送信（送信ｂｃ１３０５）を受信し、現在時刻が断検出時刻を過ぎたとき、断検出タイマ部３４ａは、通信障害を検出したと判定する。そして、断検出タイマ部３４ａは、通信障害検出情報を周波数復旧部３５に出力する。
【００５０】
周波数復旧部３５の周波数切替タイマ部３５１は、断検出タイマ部３４から通信障害検出情報を受信したとき、周波数切替相対時間１３１２から算出される周波数切替時刻と現在時刻とを比較する。現在時刻が周波数切替時刻になったとき、周波数復旧部３５は、周波数切替通知情報を生成し、通信処理部３２ａへ出力する。通信処理部３２ａは、周波数復旧部３５から受信した周波数切替通知情報に含まれる切替用の無線周波数を取得して、無線周波数を切り替える。
【００５１】
送信局では、通信処理部３２ａの応答待受タイマ部３２１が、送信ｃ１３０７の送信情報を送信した時刻と応答待受時間１３２１とから算出される応答待受時刻と現在時刻とを比較する。しかし、送信局は、応答ｃ１３０８の応答情報を応答待受時間１３２１の範囲に受信できない。そこで、応答待受タイマ部３２１は、通信障害を検出したと判定する。そして、通信障害を検出したと判定されたとき、通信処理部３２ａは、周波数切替通知情報に含まれる切替用の無線周波数に基づいて、無線周波数を切り替える。
【００５２】
（第３実施形態）
第３実施形態は、第２実施形態と同様に、通信データを送信する前に事前に接続確立が可能か否かの確認をとる。第３実施形態におけるマルチホップ無線ネットワーク１０は、図４と同様であるので、図示および説明を省略する。第３実施形態が第２実施形態と異なる点は、基地局から順送りで端局まで接続確立の確認をとることである。また、第３実施形態では、制御装置１１は、図１４に示すように、各局間で用いる無線周波数を管理し、各無線局に伝達するものとする。
【００５３】
ここで、第３実施形態における、制御装置１１の機能について簡単に説明する。制御装置１１は、各無線局が測定した電波状態（例えば、信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比や受信電波強度ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）を定期的に収集する。例えば、図１４の各局の電波状態１４０１に示すように、各局の無線周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，・・ごとに、電波状態（例えば、Ｓ／Ｎ比）を収集する。そして、制御装置１１は、局間の無線周波数の割当て１４０２を作成する。局間の無線周波数の割当て１４０２は、通信区間ごとに、制御装置１１によって設定された無線周波数にフラグ（図１４では「１」の表示）を付して、フラグの付された周波数と通信区間とを関連付けて表す。このフラグは、制御装置１１によって、各局の電波状態１４０１を勘案して設定される。そして、制御装置１１は、局間の無線周波数の割当て１４０２のフラグが付された無線周波数を、通信準備用フレーム１６００（図１６参照）の切替周波数１６１０に格納して、該当する無線局に送信する。すなわち、制御装置１１が、各局の無線周波数を管理する。なお、図１４では、通信区間ごとにフラグを１つ付す場合を示したが、無線周波数の切替に用いる優先順位を付けて、複数のフラグが付されるようにしても良い。
【００５４】
ここで、通信準備用フレーム１６００の形式について、図１６を用いて説明する。通信準備用フレーム１６００は、図１５に示す送信Ａａ１５０１、送信Ａｂ１５０２、および送信Ａｃ１５０３の送信に用いられる。図１６に示すように、通信準備用フレーム１６００ａ（１６００）は、例えば、ヘッダ、断検出時刻２１、周波数切替時刻２２、切替周波数１６１０、およびフッタを格納している。断検出時刻２１および周波数切替時刻２２は、まとめて、トリガ条件２３ａ（２３）と呼ぶ。また、通信準備用フレーム１６００ｂ（１６００）は、例えば、ヘッダ、断検出相対時間２５、周波数切替相対時間２６、切替周波数１６１０、およびフッタを格納している。断検出相対時間２５および周波数切替相対時間２６は、まとめて、トリガ条件２３ｂ（２３）と呼ぶ。なお、ヘッダ、断検出時刻２１、周波数切替時刻２２、断検出相対時間２５、周波数切替相対時間２６、フッタ、およびトリガ条件２３は、図１０の通信準備用フレーム１０００に示したものと同じである。また、切替周波数１６１０は、無線周波数の切替に用いる優先順位を付けて、複数の切替用の無線周波数を含んでいるものとする。
【００５５】
次に、第３実施形態における処理の流れについて、図１５を用いて説明する（適宜図１０参照）。制御装置１１が、通信準備用フレーム１０００を基地局１２に送信する。基地局１２は、送信Ａａ１５０１の送信情報（通信準備用フレーム１６００ｂ）を中継局Ａ１３に送信する。中継局Ａ１３は、送信Ａａ１５０１の送信情報を受信したとき、中継局Ｂ１４に送信Ａｂ１５０２の送信情報（通信準備用フレーム１６００ｂ）を送信するとともに、基地局１２に応答Ａａ１５０４の応答情報を返信する。中継局Ｂ１４は、送信Ａｂ１５０２の送信情報を受信したとき、端局１５に送信Ａｃ１５０３の送信情報（通信準備用フレーム１６００ｂ）を送信するとともに、中継局Ａ１３に応答Ａｂ１５０５の応答情報を返信する。
【００５６】
端局１５は、送信Ａｃ１５０３の送信情報を受信したとき、応答Ａｃ１５０７の応答情報を中継局Ｂ１４に返信する。また、中継局Ｂ１４は、端局１５から応答Ａｃ１５０７の応答情報を受信したとき、応答Ａｃ１５０８のように応答Ａｃ１５０７の応答情報を中継局Ａ１３に転送する。中継局Ａ１３は、応答Ａｂ１５０５の応答情報を受信したとき、応答Ａｂ１５０６のように応答Ａｂ１５０５の応答情報を基地局１２に転送する。また、中継局Ａ１３は、応答Ａｃ１５０８の応答情報を受信したとき、応答Ａｃ１５０９のように応答Ａｃ１５０７の応答情報を基地局１２に転送する。なお、送信Ａａ１５０１から応答Ａｃ１５０９までの通信は、通信障害が発生した場合には再送することによって、完了させる。
【００５７】
このようにして、基地局１２がすべての局から応答を受信した後、図１１に示す通信フレーム１００１を用いて、送信Ｂ１５１０以降の通信が行われる。送信局となる基地局１２は、送信Ｂ１５１０の送信情報を受信局となる中継局Ａ１３に送信する。しかし、送信Ｂ１５１０の送信情報は、通信障害によって中継局Ａ１３に受信されない。なお、中継局Ａ１３は、送信Ａａ１５０１の送信情報に格納されている断検出相対時間１５４１から算出される断検出時刻と現在時刻とを比較し、現在時刻が断検出時刻を過ぎたとき、通信障害を検出したと判定する。次に、中継局Ａ１３は、送信Ａａ１５０１の送信情報に格納されている周波数切替相対時間１５４２から算出される周波数切替時刻と現在時刻とを比較する。そして、中継局Ａ１３は、現在時刻が周波数切替時刻になったとき、無線周波数の切替を行う。この無線周波数の切替に用いられる無線周波数は、送信Ａａ１５０１の送信情報に格納されている切替周波数１６１０（図１６参照）が用いられる。
【００５８】
また、送信側の基地局１２は、送信Ｂ１５１０の送信情報を送信した時刻と応答待受時間１５５１とから算出される応答待受時刻と現在時刻とを比較する。しかし、送信局は、応答Ｂ１５１１の応答情報を応答待受時間１５５１の範囲に受信できない。そこで、基地局１２は、送信Ａａ１５０１の送信情報に格納した切替周波数１６１０（図１６参照）を用いて、無線周波数を切り替える。
【００５９】
以上、各実施形態におけるマルチホップ無線ネットワーク１０では、受信局は、断検出時刻を送信局から事前に受信し、その断検出時刻までに送信情報を受信したか否かを判定する。そして、受信局は、断検出時刻までに送信情報を受信できなかった場合に、通信障害と判定し、予め送信局に送信してある切替用の無線周波数のチャネルに切り替える。なお、受信局は、送信情報を受信したときに、それに対応する応答を送信局に返信する。応答には、切替用の無線周波数が格納されている。次に、送信局は、応答待受時刻に基づいて、応答を受信したか否かを判定する。そして、送信局は、応答待受時刻までに、応答を受信できなかった場合に、通信障害と判定し、予め受信局から受信してある切替用の無線周波数のチャネルに切り替える。このようにして、送信局および受信局は、無線周波数のチャネルを切り替えることによって、通信障害から復旧することが可能となる。
【００６０】
なお、各実施形態は、これに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。例えば、各実施形態では、２つの異なる周波数を用いるケースについて説明した。しかし、各実施形態は、１つの周波数を用いても、２つの異なる周波数を用いるケースと同様に実施することができる。この理由は、マルチホップ無線ネットワーク１０は、無線局間をステップバイステップで順送りに情報を伝達するため、１つの無線局において、送信と受信とを同時に行うことはないためである。１つの周波数を用いる場合には、各無線局のアンテナ３７は１本で良い。
【００６１】
また、受信局において、送信局から受信局への送信に用いる送信フレーム２０ａ（図４参照）、通信準備用フレーム１０００ａ（図１０参照）、および通信準備用フレーム１６００ａ（図１６参照）に格納される断検出時刻２１および周波数切替時刻２２を用いる場合、各無線局の時計を同期させる必要がある。この時計の同期をとる手法として、ＩＥＥＥ１５８８規格で開示されている時刻同期技術を用いることができる。
【００６２】
また、各実施形態では、断検出時刻と周波数切替時刻とを分けて説明した。しかし、断検出時刻と周波数切替時刻とを等しくして、断検出時刻を用いて、無線周波数の切替を実施しても良い。
【００６３】
また、第１実施形態および第２実施形態では、送信局から希望切替周波数２４（図４，図１０参照）を送信し、受信局で、切替周波数２９（図４参照）を決定して送信局に送信するように説明した。しかし、これとは逆に、受信局から希望切替周波数２４を送信し、送信局で、切替周波数２９を決定して受信局に送信するようにしても良い。
【００６４】
また、第１実施形態では、送信と応答とが一定の周期で繰り返される場合には、図４に示す断検出時刻２１または断検出相対時間２５を送信しなくても良い。この理由は、受信局は、送信と応答との周期が予め分かっているので、送信情報を受信するごとに、送信と応答との周期に対応して、断検出時刻を設定することができるためである。
【符号の説明】
【００６５】
１０    マルチホップ無線ネットワーク
１１    制御装置
１２    基地局
１３    中継局Ａ
１４    中継局Ｂ
１５    端局
２０    送信フレーム
２１    断検出時刻
２２    周波数切替時刻
２３    トリガ条件
２４    希望切替周波数
２５    断検出相対時間
２６    周波数切替相対時間
２８    応答フレーム
２９    切替周波数
３０    無線局
３２，３２ａ    通信処理部
３２１  応答待受タイマ部
３４，３４ａ    断検出タイマ部
３５    周波数復旧部
３５１  周波数切替タイマ部
３６    記憶部
１０００  通信準備用フレーム
１００１  通信フレーム
１６００  通信準備用フレーム
１６１０  切替周波数
【図１】
2011055079.tif 000003
【図２】
2011055079.tif 000004
【図３】
2011055079.tif 000005
【図４】
2011055079.tif 000006
【図５】
2011055079.tif 000007
【図６】
2011055079.tif 000008
【図７】
2011055079.tif 000009
【図８】
2011055079.tif 000010
【図９】
2011055079.tif 000011
【図１０】
2011055079.tif 000012
【図１１】
2011055079.tif 000013
【図１２】
2011055079.tif 000014
【図１３】
2011055079.tif 000015
【図１４】
2011055079.tif 000016
【図１５】
2011055079.tif 000017
【図１６】
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