(57)【要約】      （修正有）【課題】ネットワーク容量の低下を防止する無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供する。【解決手段】他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき無線信号の送信をそれぞれ開始する第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、第１の無線通信装置は無線信号を送信し、第２の無線通信装置は、第１の無線通信装置から受信した無線信号に含まれる第１の信号の受信電力に基づいて第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、決定に従ってデータ信号を受信し又は受信しないようにする。【選択図】図５
2015043601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき、データ信号を含む無線信号の送信をそれぞれ開始する第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第１の無線通信装置は、自無線通信装置を識別するための情報を含み、かつデータ信号を含まないパケット信号を送信し、
前記第２の無線通信装置は、
前記パケット信号を受信し、
前記受信したパケット信号のうち、自無線通信装置が前記データ信号を受信したい前記第１の無線通信装置からの前記パケット信号の受信電力に基づいて、前記無線信号の受信を検出するための受信電力の閾値を決定し、
前記決定した受信電力の閾値を用いて前記無線信号の受信を検出する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記第２の無線通信装置は、前記パケット信号の受信電力を前記無線信号の受信を検出するための受信電力の最小値とすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき、データ信号を含む無線信号の送信をそれぞれ開始する第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置は自無線通信装置を識別するための情報を含み、かつデータ信号を含まないパケット信号を送信する送信部を備え、
前記第２の無線通信装置は、
前記第１の無線通信装置から受信したパケット信号のうち、自無線通信装置が前記データ信号を受信したい前記第１の無線通信装置からの前記パケット信号の受信電力に基づいて、前記無線信号の受信を検出するための受信電力の閾値を決定する閾値決定部と、
前記決定した受信電力の閾値を用いて前記無線信号の受信を検出する受信部と
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき、前記他の無線通信装置に対してデータ信号を含む無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した前記他の無線通信装置を識別するための情報を含み、かつデータ信号を含まないパケット信号のうち、前記データ信号を受信したい前記他の無線通信装置からの前記パケット信号の受信電力に基づいて、前記無線信号の受信を検出するための受信電力の閾値を決定する閾値決定部と、
前記決定した受信電力の閾値を用いて前記無線信号の受信を検出する受信部と
を備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、無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話システムや無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線通信システムが広く利用されている。また、無線通信の分野では、通信速度や通信容量を更に向上させるべく、次世代の通信技術について継続的な議論が行われている。
【０００３】
一方、無線通信システムの一つとして無線アドホックネットワークと呼ばれるものがある。無線アドホックネットワークシステムは、例えば、無線通信装置（以下、「無線局」と称す）が無線基地局などのインフラ施設を経由せず、自律的に無線通信を行うようになされた無線通信システムである。このような無線アドホックネットワークシステムとしては、例えば、警察車両や消防車両などに無線局が装備されて、車両同士が無線局を介して無線通信を行うことができるようにしたものなどがある。
【０００４】
無線アドホックネットワークシステムにおいて無線局は、無線信号を送信する前にキャリアセンスを行うことで、無線信号を送信することができる。例えば、無線局は、受信した無線信号についてキャリアセンス閾値以上の受信電力を検出しないとき、チャネルがアイドル状態として他の無線局への送信を開始することができる。一方、無線局は受信した無線信号についてキャリアセンス閾値以上の受信電力を検出したとき、チャネルがビジー状態であるとして他の無線局に無線信号を送信しないようになっている。なお、受信に関しては、例えば、無線局は他の無線局が送信したプリアンブル信号を検出したとき、他の無線局が送信したデータ信号（以下、「データ」と称する）の受信を開始することができる。
【０００５】
しかし、無線アドホックネットワークシステムにおいては所謂「隠れ端末問題」と呼ばれる問題が存在する。図１５は「隠れ端末問題」を説明するための図である。図１５の例では、５つの無線局（Ａ）１５０−１〜無線局（Ｅ）１５０−５があり、無線局（Ａ）１５０−１の通信範囲外に、無線局（Ｂ）１５０−２が位置している。
【０００６】
例えば、無線局（Ｂ）１５０−２は無線局（Ａ）１５０−１の通信範囲外であるため、無線局（Ａ）１５０−１は、無線局（Ｂ）１５０−２からの無線信号を受信することができない（又はキャリアセンス閾値以下であることを検出する）。そして、無線局（Ａ）１５０−１は、ある無線周波数（または無線周波数帯域、以下「無線周波数」と称す）を用いてあるタイミングで無線信号を無線局（Ｅ）１５０−５に送信することができる。
【０００７】
他方、無線局（Ｂ）１５０−２についても、無線局（Ａ）１５０−１から送信された無線信号を受信することができない（又はキャリアセンス閾値以下となる）。よって、無線局（Ｂ）１５０−２も、無線局（Ａ）１５０−１と同一の無線周波数を用いて同一のタイミングで、無線局（Ｅ）１５０−５に無線信号を送信することができる。
【０００８】
同一のタイミングで同一の無線周波数を用いて無線局（Ａ）１５０−１，（Ｂ）１５０−２から送信された２つの無線信号は、無線局（Ｅ)１５０−５において衝突することに
なる。このような場合、例えば一方の無線信号が他方の無線信号の干渉信号となって、無線局（Ｅ）１５０−５は双方とも無線信号を受信できなくなる。
【０００９】
このように、送信無線局が宛先の受信無線局に無線信号を送信するとき、受信無線局の通信範囲内にあり、かつ、送信無線局の送信をキャリアセンスできない無線局は隠れ無線局（以下、「隠れ端末」と称する）となる。あるいは、受信無線局の通信範囲内にあり、かつ、送信無線局からの受信電力がキャリアセンス閾値以下となる無線局は隠れ端末となる。隠れ端末問題とは、例えばこのような隠れ端末が発生するような状況のことをいう。図１５の例では、無線局（Ａ）１５０−１からすると、無線局（Ｄ）１５０−４と無線局（Ｂ）１５０−２が隠れ端末となっている。
【００１０】
他方、無線アドホックネットワークシステムにおいては、マルチホップ通信が行われる場合がある。マルチホップ通信とは、例えば、送信元無線局と宛先無線局とが直接無線通信ができない場合、他の無線局の中継により無線通信を行うことである。
【００１１】
このようなマルチホップ通信については、例えば、最小ホップ数方式とホップ品質重視方式の２つの方式がある。図１５は最小ホップ数方式、図１６（Ａ）はホップ品質重視方式による無線通信の例をそれぞれ表わしている。
【００１２】
最小ホップ数方式による無線通信は、例えば、宛先までの送信回数（またはホップ数）を最小にして、最もホップ数の少ない経路が選択されて無線通信が行われる方式である。図１５の例では、無線局（Ａ）１５０−１から宛先無線局（Ｅ）１５０−５へ至る経路については、無線局（Ｃ）１５０−３を介した経路もあるがホップ数が２となる。他方、無線局（Ａ）１５０−１の通信範囲に宛先の無線局（Ｅ）１５０−５が位置し、ホップ数が１となるため、無線局（Ａ）１５０−１はこの経路を選択する。無線局（Ｂ）１５０−２も同様に直接無線局（Ｅ）１５０−５へ直接至る経路を選択する。このように最小ホップ数方式では、例えば、無線局は、最大通信距離などに位置する他の無線局と無線通信を行うことで宛先の無線局までのホップ数を最小にすることができる。
【００１３】
一方、ホップ品質重視方式は、例えば、受信無線局における無線信号の受信品質に着目し、送信無線局と受信無線局との間の距離が一定距離以内の受信無線局と無線通信を行うようにした方式である。図１６（Ａ）の例では、無線局（Ａ）１５０−１は、一定の距離の範囲内に位置する無線局（Ｃ）１５０−３を送信先とし、無線局（Ｃ）１５０−３も一定の距離の範囲内に位置する無線局（Ｅ）１５０−５を送信先とする。無線局（Ｂ）１５０−２についても同様に、無線局（Ｄ）１５０−４を中継先として、無線局（Ｅ）１５０−５に無線信号を送信することができる。
【００１４】
最小ホップ数方式とホップ品質重視方式とを比較すると、ホップ品質重視方式は、無線局間の距離が最小ホップ数方式よりも短いため、隠れ端末の数も最小ホップ数方式より減少させることができる。例えば、図１６（Ａ）の例では、無線信号の宛先となる無線局（Ｅ）１５０−５は、無線局（Ｃ）１５０−３から送信された無線信号を受信することができる。このため、宛先無線局（Ｅ）１５０−５に送信することのできる無線局（Ｃ）１５０−３の通信範囲が隠れ端末問題の対象となる通信範囲となる。最小ホップ数方式の例である図１５の例と比較すると、隠れ端末問題となる対象の範囲が、最小ホップ数方式の例（図１５の斜線範囲）よりもホップ品質重視方式（図１６（Ａ）の斜線）の方が狭くなる。最小ホップ数方式では隠れ端末となっていた無線局（Ｄ）１５０−４は、ホップ品質重視方式では隠れ端末ではなくなっている。このように、ホップ品質重視方式では、最小ホップ数方式と比較して、隠れ端末の数が少なくなり、宛先無線局における無線信号の衝突の可能性を低減できる。
【００１５】
また、ホップ品質重視方式は、隠れ端末と無線信号が衝突した場合に、ある無線局からの無線信号が宛先無線局において受信できなくなる確率を最小ホップ数方式よりも少なくさせることができる。例えば、図１６（Ａ）の例において、無線局（Ｅ）１５０−５は、無線局（Ｅ)１５０−５までの距離は、無線局（Ｃ）１５０−３の方が無線局（Ｂ）１５
０−２よりも短い。よって、隠れ端末無線局である無線局（Ｂ）１５０−２からの無線信号と衝突しても、無線局（Ｃ）１５０−３から送信された無線信号の信号電力対干渉電力比（以下ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）と称す）は、無線局（Ａ）１５０−１から直接受信した無線信号よりも高くなる。従って、２つの無線信号が同一のタイミングで同一周波数を用いて送信された場合でも、無線局（Ｅ）１５０−５においては、無線局（Ａ）１５０−１からの無線信号よりも、無線局（Ｃ）１５０−３から送信された無線信号の方がより受信成功率が高い。
【００１６】
なお、このような無線通信システムに関する技術として以下のようなものがある。例えば、第２の無線局はＲＴＳ（データ送信要求）／ＣＴＳ（受信準備完了）パケットに干渉電力情報と第１の無線局から受信した制御情報に対する受信電力情報とを付加して送信する。そして、第３の無線局は当該パケットに含まれる干渉電力情報と受信電力情報に基づいて、第２の無線局に対してパケットの同時送信が可能な否かを判定することで、システム全体の伝送容量を向上させるようにしたものがある。
【００１７】
また、複数のアンテナを介して受信した受信信号を合成し、合成後の受信信号から受信レベルを算出し、算出された受信レベルと閾値とを比較してチャネルの使用状況を判定するようにしたキャリアセンス装置もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００７‐１６６３７３号公報
【特許文献２】特開２０１０‐８１１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上述したようにホップ品質重視方式は、最小ホップ数方式と比較して隠れ端末の数を少なくさせることができるものの、通信範囲内の無線局の中継により宛先無線局に無線信号が送信されるため、最小ホップ数方式よりも送信回数が多くなる。
【００２０】
例えば、図１６（Ａ）の例において、無線局（Ａ）１５０−１が無線局（Ｄ）１５０−４よりも先に無線信号を送信した場合を考える。図１６（Ｂ）は、このような２つの無線局（Ａ）１５０−１，（Ｄ）１５０−４から送信された無線信号の無線局（Ｅ）１５０−５における受信電力と時間との関係例を表わす図である。この場合、無線局（Ａ）１５０−１から送信された無線局（Ｃ）１５０−３宛ての無線信号は、無線局（Ａ）１５０−１の通信範囲内に無線局（Ｅ）１５０−５が位置するため、無線局（Ｅ）１５０−５において直接受信することができる。無線局（Ｅ）１５０−５は、先に無線局（Ａ）１５０−１からの無線信号を受信するため、その後に送信された無線局（Ｄ）１５０−４からの無線信号を受信することができない。この場合、例えば、無線局（Ｄ）１５０−４は無線信号を再送することになる。
【００２１】
このような状況において、２つの無線局（Ａ）１５０−１，（Ｂ）１５０−２から送信された無線信号が宛先無線局（Ｅ）１５０−５に辿り着くまで最も少ない送信回数は３回となる。すなわち、無線局（Ａ）１５０−１と無線局（Ｂ）１５０−２は無線局（Ｃ）１５０−３と無線局（Ｄ）１５０−４にそれぞれ同一のタイミングで同一の周波数を用いて無線信号を送信することで送信回数が最小となる。この場合、２つの無線局（Ａ）１５０−１，（Ｂ）１５０−２は無線局（Ｅ）１５０−５の通信範囲内にあるため、２つの無線信号は無線局（Ｅ）１５０−５に直接送信されることができる。しかし、無線局（Ｅ）１５０−５では、２つの無線信号について、一方が他方の干渉信号となって２つの無線信号とも受信することできない。２つの無線局（Ｃ）１５０−３，（Ｄ）１５０−４は、無線局（Ａ）１５０−１，（Ｂ）１５０−２からそれぞれ送信された無線信号の送信終了を待って、それぞれ受信した無線信号を無線局（Ｅ）１５０−５に送信する。しかし、同一のタイミングでは無線局（Ｅ）１５０−５において受信できないため、２つの無線局（Ｃ）１５０−３，（Ｄ）１５０−４は互いに異なるタイミングで無線信号を送信する。これにより、図１６のホップ品質重視方式による最小送信回数が３回となる。なお、図１６において、３回の送信がそれぞれ（１）〜（３）に対応している。
【００２２】
一方、最小ホップ数方式の例を表わす図１５の例では、２つの無線局（Ａ）１５０−１，（Ｂ）１５０−２が同一の周波数で同一のタイミングで無線信号を送信すると、無線局（Ｅ）１５０−５において受信することができない。よって、２つの無線局（Ａ）１５０−１，（Ｂ）１５０−２は互いに異なるタイミングで送信することになり、最小送信回数は２回となる。なお、図１５において、２回の送信がそれぞれ（１）〜（２）に対応している。
【００２３】
このようにホップ品質重視方式は、最小ホップ数方式と比較して、送信回数が多くなるため、宛先無線局に辿り着くまで時間がかかる。従って、ホップ品質重視方式は、最小ホップ数方式よりも無線通信システム全体においてネットワーク容量が低下する可能性がある。  
【００２４】
なお、上述したＲＴＳ／ＣＴＳパケットに干渉電力情報と受信した制御情報に対する受信電力情報とを付加する技術では、同時に２つの無線局から送信することができない場合があり、上述したネットワーク容量低下について解決することができない。また、上述したチャネルの使用状況を判定する技術においても、単にチャネルの使用状況を判定するだけであり、ネットワーク容量低下の問題を解決することはできない。
【００２５】
そこで、本発明の一目的は、ネットワーク容量の低下を防止するようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することにある。
【００２６】
また、本発明の他の目的は、隠れ端末問題の影響を軽減できるようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
一態様によれば、他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記第１の無線通信装置は無線信号を送信し、前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第１の信号の受信電力に基づいて前記第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする。
【００２８】
また、他の態様によれば、他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記第１の無線通信装置は無線信号を送信し、前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする。
【発明の効果】
【００２９】
ネットワーク容量の低下を防止するようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することができる。隠れ端末問題の影響を軽減できるようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は第１の実施の形態の無線通信システムの構成例を表わす図である。
【図２】図２は第２の実施の形態の無線通信システムの構成例を表わす図である。
【図３】図３は無線通信システムの通信範囲を表わす図である。
【図４】図４は無線通信装置の構成例を表わす図である。
【図５】図５（Ａ）は経路情報パケット、図５（Ｂ）は無線局（Ａ）１００−１の経    路情報テーブル、図５（Ｃ）は無線信号または受信信号の例をそれぞれ表わす図であ    る。
【図６】図６は経路情報登録処理の動作例を表わすフローチャートである。
【図７】図７は受信判定閾値決定処理の動作例を表わす図である。
【図８】図８は受信判定処理の動作例を表わす図である。
【図９】図９（Ａ）は無線局間の通信範囲、図９（Ｂ）は送信タイミング、図９（Ｃ    ）はデータの受信電力の例をそれぞれ表わす図である。
【図１０】図１０は無線通信システムにおける動作例を表わすシーケンス図である。
【図１１】図１１（Ａ）と図１１（Ｂ）は無線通信システムにおける最小送信回数を    それぞれ説明するための図である。
【図１２】図１２は無線通信装置の構成例を表わす図である。
【図１３】図１３は受信判定処理の動作例を表わすフローチャートである。
【図１４】図１４は無線通信装置の構成例を表わす図である。
【図１５】図１５は最小ホップ数方式による無線通信システムの構成例を表わす図で    ある。
【図１６】図１６（Ａ）はホップ品質重視方式による無線通信システムの構成例、図    １６（Ｂ）はデータの受信電力の例を表わす図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００３２】
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態について説明する。図１は第１の実施の形態における無線通信システム１０の構成例を示す図である。無線通信システム１０は、第１の無線通信装置１３０−１と第２の無線通信装置１３０−２とを備える。第１及び第２の無線通信装置１３０−１，１３０−２は、他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき、無線信号の送信をそれぞれ開始することができる。例えば、第１と無線通信装置１３０−１と第２の無線通信装置１３０−２は自律的に無線通信を行うことができる。
【００３３】
第１の無線通信装置１３０−１は、送信部１３１を備える。送信部１３１は無線信号を送信することができる。
【００３４】
第２の無線通信装置１３０−２は、受信判定部１３２と受信部１３３とを備える。受信判定部１３２は、第１の無線通信装置１３０−１から受信した無線信号に含まれる第１の信号の受信電力に基づいて第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する。受信部１３３は、決定に従って第１の信号に続くデータ信号を受信し又は受信しないようにする。
【００３５】
このように第２の無線通信装置１３０−２は、例えば、第１の無線通信装置１３０−１から送信された無線信号に含まれる第１の信号の受信電力に基づいて、第１の無線通信装置１３００−１から送信されたデータ信号を受信したり、受信しないようにすることができる。
【００３６】
従って、例えば、第２の無線通信装置１３０−２宛てでない無線信号が第１の無線通信装置１３０−１から第２の無線通信装置１３０−２に届いても、第２の無線通信装置１３０−２は当該無線信号に含まれるデータ信号を受信しないようにすることもできる。このような場合、第１の無線通信装置１３０−１以外であって第２の無線通信装置１３０−２と直接無線通信を行う他の無線通信装置から送信されたデータについて再送することがなくなる。よって、第２の無線通信装置１３０−２は他の無線通信装置の受信を一定時間待つことなく受信することができる。そのため、無線通信システム１０は、例えば一定時間待つことがなくなる分だけ、データの遅延がなくなり、無線通信システム１０全体のネットワーク容量の低下を防止することができる。
【００３７】
また、受信判定部１３２については、第１の無線通信装置１３０−１から受信した第１の信号に含まれる送信宛先に基づいて第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定することもできる。この場合でも、受信判定部１３２は、例えば、送信宛先が自局でなければデータ信号を受信しないように決定することができるため、第２の無線通信装置１３０−２は第１の無線通信装置１３０−１から送信されたデータ信号を受信しないようにすることもできる。よって、上述した例と同様に、無線通信システム１０は、ネットワーク容量の低下を防止することができる。
【００３８】
［第２の実施の形態］
＜全体構成例＞
次に、第２の実施の形態について説明する。図２は第２の実施の形態における無線通信システム１０の構成例を示す図である。無線通信システム１０は、上述した無線アドホックネットワークシステムであり、複数の無線通信装置（以下、「無線局」と称する）（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５を備える。無線アドホックネットワークシステムは、例えば、無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５が自律的に無線通信を行うことができるようになされた無線通信システムである。
【００３９】
図２の例では、５つの無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５の例を表わしているが、複数台あれば何台でもよい。このうち、無線局（ＧＷ）（以下、「ゲートウェイ（ＧＷ）」と称する）１００−５はネットワーク網２００と接続され、例えば、他の無線局（Ａ）１００−１〜（Ｄ）１００−４から受信したデータ信号（以下、「データ」と称する）などを収集してネットワーク網２００に送信することができる。また、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５は、ネットワーク網２００から送信されたデータなどを他の無線局（Ａ）１００−１〜（Ｄ）１００−４に送信することもできる。
【００４０】
例えば、本無線通信システム１０において、各無線局（Ａ）１００−１〜（Ｄ）１００−４には温度センサなどのセンサ機能を有し、測定した温度などのデータを、各無線局（Ｃ）１００−３〜（Ｄ）１００−４を介してゲートウェイ（ＧＷ）１００−５に無線送信することができる。この場合、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５は、収集したデータをネットワーク網２００に送信して他の装置などに送信することができる。
【００４１】
あるいは、本無線通信システム１０の例としては、例えば、各無線局（Ａ）１００−１〜（Ｄ）１００−４が消防車両や警察車両などに搭載され、互いに無線通信を直接行うことができるようになっていてもよい。
【００４２】
各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５は、他の無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５と互いに無線通信を行うことができる。上述したように、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５は、キャリアセンスを行って、他の無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ)１００−５に対して送信を開始することができる。
【００４３】
例えば、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ)１００−５は，他の無線局（Ａ）１００
−１〜（ＧＷ）１００−５から受信した受信信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき他の無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５に無線信号を送信することできる。また、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５は、受信電力がキャリアセンス閾値より大きいとき他の無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５に無線信号を送信することができない。
【００４４】
本実施の形態において、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５は、上述したホップ品質重視方式を用いて無線信号を送信または受信することができる。そのため、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５は、他の無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５と経路情報パケットを交換することで経路を構築し、一定距離の範囲内の隣接する他の無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５と無線通信を行うことができるようになる。これにより、例えば図２に表わされているように、無線局（Ａ）１００−１と無線局（Ｃ）１００−３とがほかの無線局の中継を利用せず直接に無線通信を行う（以下、直接無線通信と称する）ことができ、無線局（Ｃ）１００−３とゲートウェイ（ＧＷ）１００−５とが直接無線通信を行うことができるようになっている。また、無線局（Ｂ）１００−２と無線局（Ｄ）１００−４、及び無線局（Ｄ）１００−４とゲートウェイ（ＧＷ）１００−５についても同様に直接無線通信を行うことができるようになっている。
【００４５】
また、本実施の形態において、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５の無線信号の受信については、受信判定閾値に基づいて、無線信号に含まれるデータを受信するか否かが決定される。各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５は、受信したプリアンブル信号が受信判定閾値以上のとき、プリアンブル信号に続くデータを受信し、受信判定閾値より小さいときデータを受信しないようにしている。詳細は後述する。
【００４６】
図３は、本無線通信システム１０における無線局（Ｃ）１００−３の通信範囲とゲートウェイ（ＧＷ）１００−５の通信範囲の例をそれぞれ表わしている。無線局（Ｂ）１００−２は、無線局（Ｄ）１００−４を介してゲートウェイ（ＧＷ）１００−５と無線通信を行うことができるが、無線局（Ｂ）１００−２は無線局（Ｃ）１００−３の通信範囲外となっている。よって、無線局１００（Ｃ）１００−３からすると、無線局（Ｂ）１００−２は隠れ端末となっている。  
【００４７】
＜無線局１００の構成例＞
次に、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５の構成例について説明する。本実施の形態においては各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５の構成は基本的には同一のため、とくに断らない限り各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５を無線局１００として説明することにする。図４は無線局１００の構成例を表わす図である。
【００４８】
無線局１００は、受信部１０１、受信データ処理部１０２、経路コスト計算部１０３、経路情報テーブル１０４、閾値決定部１０５、第１の受信判定部１０６、経路情報パケット作成部１０７、送信データ処理部１０８、及び送信部１０９とを備える。ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５については、これらに加えて、図２のネットワーク網２００と接続するための有線又は無線の通信インターフェース（不図示）を備えていても良い。
【００４９】
なお、第１の実施の形態における送信部１３１は、例えば、送信部１０９に対応する。また、第１の実施の形態における受信判定部１３２は、例えば、経路情報テーブル１０４と閾値決定部１０５、及び第１の受信判定部１０６に対応する。さらに、第１の実施の形態における受信部１３３は、例えば、受信部１０１に対応する。
【００５０】
受信部１０１は、例えば、他の無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５から送信された無線信号を受信して、ベースバンド信号に変換（ダウンコンバート）して受信信号として出力することができる。受信部１０１は、このような変換処理などを行うため、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換回路、周波数変換器、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）などを備える。
【００５１】
また、受信部１０１は、受信信号に経路情報パケット信号（以下、「経路情報パケット」と称す）が含まれているときは当該経路情報パケットを経路コスト計算部１０３に出力することができる。さらに、受信部１０１は、経路情報パケット以外の受信信号を受信データ処理部１０２と第１の受信判定部１０６に出力することができる。
【００５２】
さらに、受信部１０１は、第１の受信判定部１０６から受信判定結果を入力することができる。受信部１０１は、受信判定結果がデータを受信することを指示する判定結果のとき、プリアンブル信号に続くデータに対してダウンコンバートなどの処理を行う。一方、受信部１０１は、受信判定結果が受信しないことを指示する判定結果のとき、データに対してダウンコンバートなどの処理を行わず、例えばデータ部分を破棄することができる。図５（Ｃ）は、例えば、無線信号の例を表わしている。詳細は後述するが、無線信号はヘッダ部とデータ部とを含む。データ部は、例えば、無線信号内において予め決められた領域に配置されているため、受信部１０１は、受信判定結果に基づいて、プリアンブル信号受信後一定時間経過後において、プリアンブル信号に続くデータ部を入力させたり、入力させないようにすることができる。或いは、受信部１０１は、例えば、内部にメモリを備え、一旦メモリ内に無線信号を保持しておき、受信判定結果に基づいてデータ部をメモリから削除したり、メモリから読み出してダウンコンバートなどの処理を行うこともできる。
【００５３】
受信データ処理部１０２は、無線信号（または受信信号）に含まれるデータに対して、例えば復調処理や復号化処理などの処理を行う。例えば、無線信号には、復調方式や符号化率などの情報を含む制御信号が含まれており、受信データ処理部１０２は、受信部１０１で受信した制御信号を入力し、当該制御信号に基づいて、データに対して復調処理や復号化処理を施すことができる。受信データ処理部１０２は、復調処理などが施されたデータをモニタなどの他の処理部に出力することができる。
【００５４】
経路コスト計算部１０３は、経路情報パケットに含まれる経路コストに基づいて、無線局１００までの経路についての経路コストを計算し、経路情報テーブル１０４に記憶させることができる。また、経路コスト計算部１０３は、経路情報パケットに含まれる経路について、経路情報テーブル１０４に記憶されていないときに当該経路を記憶させることもできる。さらに、経路コスト計算部１０３は、経路情報パケットの受信の際に計算した自無線局と直接無線通信を行う無線局（以下、隣接無線局と称する）の受信電力情報を経路情報テーブル１０４に記憶させることもできる。経路情報パケットと、経路コスト計算部１０３における経路情報テーブル１０４への登録処理などの詳細については後述する。
【００５５】
経路情報テーブル１０４は、例えば、リンクが確立された経路に関する情報が記憶される。図５（Ｂ）は経路情報テーブル１０４の例を表わしている。経路情報テーブル１０４には、例えば、経路の宛先無線局と、経路の次ホップ無線局、経路コストと、宛先無線局が隣接無線局である場合の受信電力情報（又は受信電力値）などが記憶される。図５（Ｂ）の経路情報テーブル１０４の詳細についても後述することにする。
【００５６】
閾値決定部１０５は、経路情報テーブル１０４から隣接無線局の受信電力情報を読み出し、この中で最も低い受信電力値を受信判定閾値に決定する。或いは、閾値決定部１０５は、フェージングが存在する無線環境において隣接無線局からの受信電力がさらに低下する可能性を考慮して、最も低い受信電力値よりもさらに低い値を受信判定閾値に決定することもできる。閾値決定部１０５は、決定した受信判定閾値を第１の受信判定部１０６に出力する。このように受信判定閾値が最小の受信電力値などとしているのは、例えば、どの隣接無線局から送信されたデータであっても無線局１００が受信することができるようにするためである。
【００５７】
第１の受信判定部１０６は、無線信号に含まれるプリアンブル信号の受信電力値を計算し、計算した受信電力値と受信判定閾値とを比較する。そして、第１の受信判定部１０６は、プリアンブル信号の受信電力値が受信判定閾値以上のとき、プリアンブル信号に続くデータを受信するよう指示する受信判定結果を生成する。一方、第１の受信判定部１０６は、プリアンブル信号の受信電力値が受信判定閾値よりも低いとき、プリアンブル信号に続くデータを受信しないよう指示する受信判定結果を生成する。第１の受信判定部１０６は、生成した受信判定結果を受信部１０１に出力する。
【００５８】
なお、第１の受信判定部１０６は、例えば、プリアンブル信号の受信電力値が受信判定閾値以下のとき、受信電力値を送信部１０９に出力することができる。送信部１０９は、受信電力値とキャリアセンス閾値とを比較することで、受信電力値をキャリアセンスの状態判定、つまり受信電力値がキャリアセンス閾値以上か否かによりデータなどを送信するか否かを決定する送信判定に用いることができる。
【００５９】
経路情報パケット作成部１０７は、経路情報テーブル１０４に記憶された経路コストなどを読み出して、これらの情報を含む経路情報パケットを作成する。このとき、経路情報パケット作成部１０７は、自局のＩＤを送信元の無線局とする経路情報パケットを作成する。また、経路情報テーブル１０４に記憶された情報がない場合、自局が動作していることを示すために自局のＩＤなどの情報だけを含む経路情報パケットを作成してもよい。
【００６０】
このような経路情報パケットを各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５が交換することで、例えばホップ品質重視方式などによる無線通信の経路が構築される。例えば、図２や図３において、無線局（Ｃ）１００−３は、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５から経路情報パケットを受信すると、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５までの経路を構築することができる。その経路情報を自局の経路情報テーブルに保存し、自局が送信する経路情報パケットに含む。また、例えば、無線局（Ａ）１００‐１は、無線局（Ｃ）１００‐３が送信した無線局（Ｃ）１００‐３のＩＤとゲートウェイ（ＧＷ）１００−５までの経路情報を含む経路情報パケットを受信したとき、隣接無線局（Ｃ）１００−３、（ＧＷ）１００−５までの経路を構築することができる。図４に戻り、経路情報パケット作成部１０７は、作成した経路情報パケットを送信部１０９に出力する。
【００６１】
送信データ処理部１０８は、他の無線局に送信する送信データに対して符号化処理や変調処理などの処理を施すことができる。送信データ処理部１０８は、このような処理が施された送信データを送信部１０９に出力する。なお、送信データは、例えばカメラなどの他の処理部から送信データ処理部１０９に入力させることができる。
【００６２】
送信部１０９は、送信データや経路情報パケットに対して、無線信号に変換（アップコンバート）し、無線信号を他の無線局に送信することができる。送信部１０９は、このような変換処理などを行うため、Ｄ／Ａ変換回路、周波数変換器、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）などを備える。
【００６３】
なお、無線局１００が隣接無線局から送信されたデータなどを中継するとき、例えば、無線局１００の受信部１０１は受信した無線信号を送信部１０９に出力し、送信部１０９が当該無線信号を増幅して隣接無線局に送信するようにすることもできる。あるいは、受信データ処理部１０２が、受信信号を一度復号して送信データ処理部１０８に出力し、送信データ処理部１０８が再度符号化処理などを施して送信部１０９に出力し、送信部１０９から隣接無線局に送信することもできる。
【００６４】
次に経路情報パケットと経路情報テーブル１０４について説明する。図５（Ａ）は経路情報パケットの例、図５（Ｂ）は経路情報テーブル１０４の例をそれぞれ表わす図である。  
【００６５】
図５（Ａ）に表わされるように、経路情報パケットには、ヘッダと１又は複数の宛先局経路情報とが含まれる。ヘッダには、経路情報パケットの送信元の無線局のＩＤが含まれる。また、宛先局経路情報には、宛先無線局のＩＤ、ホップ数、及び経路コストなどが含まれる。
【００６６】
図５（Ａ）におけるホップ数は、例えば、宛先局経路情報の宛先無線局とその経路情報パケットを送信した無線局１００との間の経路におけるホップ数である。また、図５（Ａ）における経路コストとは、例えば、宛先局経路情報の宛先無線局とその経路情報パケットを送信した無線局１００との間の経路におけるリンクコストの合計値のことである。例えば、図３の例においてゲートウェイ（ＧＷ）１００−５が無線局（Ａ）１００−１からの経路情報パケットを無線局（Ｃ）１００−３を介して受信したとき、経路情報パケットに含まれる経路コストは、無線局（Ａ）１００−１と無線局（Ｃ）１００−３との間のリンクコストとなる（この場合、無線局（Ａ）１００−１と無線局（Ｃ）１００−３の間は１ホップなので、経路コスト＝リンクコストとなる）。ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５の経路コスト計算部１０３は、当該経路情報パケットの受信電力値に基づいてリンクコストを計算して、経路情報パケットに含まれる経路コストと加算することで経路コストを計算することができる。例えば、図３の例においてゲートウェイ（ＧＷ）１００−５が無線局（Ａ）１００−１からの経路情報パケットを無線局（Ｃ）１００−３を介して受信したとき、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５の経路コスト計算部１０３は、当該経路情報パケットの受信電力値に基づいて無線局（Ｃ）１００−３とゲートウェイ（ＧＷ）１００−５との間のリンクコストをまず求める。さらに、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５の経路コスト計算部１０３は、求めたリンクコストに当該経路情報パケットに含まれる無線局（Ａ）１００−１と無線局（Ｃ）１００−３の間の経路コスト（リンクコスト）を加えることによって、無線局（Ａ）１００−１とゲートウェイ（ＧＷ）１００−５との間の経路コストを求めることができる。なお、リンクコストとは、例えば、隣接無線局間のリンクにおける受信電力値に基づいて計算された値であって、受信電力値が低いほどリンクコストは高くなり、受信電力値が高いほどリンクコストは低くなる。よって、例えば、経路コストが低いほど、宛先無線局までの各リンクの受信電力値の合計値は大きくなる。
【００６７】
また、図５（Ｂ）に表わされるように、経路情報テーブル１０４には、例えば、経路（宛先）ごとに「宛先無線局」、「次ホップ無線局」「経路コスト」、「ホップ数」、「受信電力情報」の各情報が記憶される。
【００６８】
「宛先無線局」の項目は、例えば、受信した経路情報パケットのヘッダに含まれる送信元の無線局のＩＤおよび経路情報パケットの宛先局経路情報に含まれる宛先無線局が記憶される。例えば、無線局（Ａ）１００−１が無線局（Ｃ）１００−３からゲートウェイ（ＧＷ）１００−５の経路情報を含む経路情報パケットを受信したとき、「宛先無線局」として送信元である無線局（Ｃ）１００−３とゲートウェイ（ＧＷ）１００−５のＩＤがそれぞれ記憶される。
【００６９】
「次ホップ無線局」の項目は、例えば、受信した経路情報パケットのヘッダに含まれる送信元無線局のＩＤが記憶される。例えば、無線局（Ａ）１００−１が無線局（Ｃ）１００−３からゲートウェイ（ＧＷ）１００−５の経路情報を含む経路情報パケットを受信したとき、「次ホップ無線局」として送信元である無線局（Ｃ）１００−３がそれぞれの経路に記憶される。
【００７０】
「経路コスト」の項目は、例えば、経路コスト計算部１０３により計算された経路コストが記憶される。例えば、上述したように経路コスト計算部１０３で計算された経路コストが記憶される。
【００７１】
「ホップ数」の項目は、例えば、無線局１００が受信した経路情報パケットのホップ数に１を加えた値が記憶される。例えば、経路情報パケット作成部１０７は、「ホップ数」の項目に記憶されたホップ数を含む経路情報パケットを作成して他の無線局に送信することができる。
【００７２】
「受信電力情報」の項目には、例えば、経路情報パケットを受信したときに経路コスト計算部１０３などで計算された受信電力情報（又は受信電力値）が記憶される。受信電力情報は、例えば受信部１０１により計算されて経路コスト計算部１０３に入力されるようにしてもよい。隣接無線局などで測定された他の無線局の受信電力情報は、例えば、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）やその他の経路制御プロトコル等のＨｅｌｌｏパケットの交換により取得することもできる。かかるパケットの送信と受信は、それぞれ送信部１０９と受信部１０１で行うことができる。
【００７３】
＜動作例＞
次にこのように構成された無線局１００の動作例について説明する。動作例については、まず、ホップ品質重視方式による経路（またはリンク）を構築して経路情報テーブル１０４への登録処理が行われる。次いで、経路情報テーブル１０４に基づいて受信判定閾値が決定され、受信判定閾値に基づいて受信判定処理が行われる。そこで、最初に経路情報テーブル１０４への登録処理について説明し、次いで、受信判定処理について説明する。なお、これらの処理については各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５において行われる処理であるが、例えばゲートウェイ（ＧＷ）１００−５において行われるものとすると理解を容易にすることができる。
【００７４】
＜１．登録処理＞
図６は経路情報テーブル１０４への登録処理の動作例を表わすフローチャートである。この登録処理は、例えば、経路コスト計算部１０３において行われる処理である。
【００７５】
経路コスト計算部１０３は、経路情報パケットを受信部１０１から入力すると処理を開始する（Ｓ１０）。
【００７６】
経路コスト計算部１０３は、経路情報パケットを入力すると、経路情報パケットの受信電力値が経路情報パケット受信閾値以上か否かを判定する（Ｓ１１）。例えば、無線通信システム１０において、ホップ品質重視方式による経路が構築されるとき、一定距離の範囲内の無線局同士が無線リンクを構築していくことになる。従って、経路情報パケット受信閾値は、このような経路が構築されることができるのに十分な一定距離の範囲に対応する閾値とすることができる。経路コスト計算部１０３は、この一定距離の範囲にあるか否かを受信した経路情報パケットの受信電力に基づいて判別するようにしている。なお、経路情報パケットの受信電力値は、例えば、経路コスト計算部１０３で計算されてもよいし、受信部１０１において計算されて経路コスト計算部１０３に入力されるようにしてもよい。さらに、受信電力値以外にも、経路情報パケットのＳＩＲ又はＳＩＮＲ（Signal to Interference Noise Ratio：信号電力対干渉および雑音電力比）などと経路情報パケット受信閾値とが比較されるようになされてもよい。
【００７７】
経路コスト計算部１０３は、経路情報パケットの受信電力値が経路情報パケット受信閾値より小さいとき（Ｓ１１でＮｏ）、送信元の無線局との無線リンクが所望品質を満たさない（隣接無線局にならない）と判別して、経路情報パケットを破棄する（Ｓ１２）。所望品質とは、例えば、ホップ品質重視方式によるマルチホップ通信が構築されることができるのに十分な品質である。
【００７８】
一方、経路コスト計算部１０３は、経路情報パケットの受信電力値が経路情報パケット受信閾値以上のとき（Ｓ１１でＹｅｓ）、経路情報パケットの送信元無線局との無線リンクが所望品質を満たす（隣接無線局になる）と判別して、該当リンクのリンクコストを計算する（Ｓ１４）。経路コスト計算部１０３は、例えば、経路情報パケットの受信電力値に基づいて計算した値をリンクコストとすることができる。
【００７９】
次いで、経路コスト計算部１０３は、経路情報パケット内の宛先無線局までの経路コストを計算する（Ｓ１５）。経路コスト計算部１０３は、例えば、経路情報パケットに含まれる経路コストとＳ１４で計算したリンクコストとを加算したものを経路コストすることができる。
【００８０】
次いで、経路コスト計算部１０３は、計算した経路コストが、経路情報テーブル１０４に記憶された経路コストよりも小さいか否かを判別する（Ｓ１６）。前述の通り、経路コストが低いほど、経路上の各無線局における受信電力値の合計値は大きくなる。すなわち、経路コストは、その経路における受信品質に相当している。よって、計算した経路コストが既に経路情報テーブル１０４に記憶された経路コストよりも小さいとき、計算した方の経路の方が受信品質が優れており、例えば最適な経路となる。このように、経路コスト計算部１０３は、経路コストのより小さい方を最適経路として選択していくことになる。
【００８１】
経路コスト計算部１０３は、計算した経路コストが、経路情報テーブル１０４に記憶された経路コストよりも小さいとき（Ｓ１６でＹｅｓ）、経路情報テーブル１０４への登録を行う（Ｓ１７）。経路情報テーブル１０４へは、例えば、経路情報パケットの宛先局経路情報に含まれる宛先無線局ＩＤを「宛先無線局」、経路情報パケットのヘッダに含まれる送信元無線局のＩＤを「次ホップ無線局」、宛先局経路情報に含まれる経路コストに計算したリンクコストを加算した経路コスト、経路情報パケットの受信により計算した受信電力値などが記憶される。
【００８２】
そして、経路コスト計算部１０３は一連の処理を終了させる（Ｓ１３）。
【００８３】
一方、経路コスト計算部１０３は、計算した経路コストが、経路情報テーブル１０４に記憶された経路コストよりも大きいとき（Ｓ１６でＮｏ）、経路情報テーブル１０４に記憶された経路の方が最適経路のため、登録処理（Ｓ１７）を行うことなく処理を終了させる（Ｓ１３）。
【００８４】
各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５は、このように経路情報テーブル１０４への登録処理を行うことで、宛先無線局までを構築し、例えば図２や図３などのホップ品質重視方式による無線通信を行うことができる。そして、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５の経路情報テーブル１０４には、隣接無線局に対する受信電力情報が登録されることになる。隣接基地局の受信電力情報は、例えば、登録処理におけるＳ１１の処理において計算した受信電力値を受信電力情報とし、Ｓ１７の処理の際に経路情報テーブル１０４に登録させることができる。そして、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５は受信判定処理を行うことができる。
【００８５】
＜２．受信判定処理＞
無線局１００は、受信判定閾値を決定する処理を行い、次いで、受信判定処理を行う。最初に受信判定閾値決定処理について説明する。図７は受信判定閾値決定処理の動作例を表わすフローチャートである。この処理は、例えば、閾値決定部１０５で行われる。
【００８６】
閾値決定部１０５は、経路情報テーブル１０４に受信電力値が記憶されると処理を開始することができる（Ｓ２０）。あるいは、閾値決定部１０５は、経路情報テーブル１０４から受信電力値を読み出して処理を開始することができる。
【００８７】
閾値決定部１０５は、処理を開始すると、受信判定閾値を決定する（Ｓ２１）。例えば、経路情報テーブル１０４には隣接無線局とのリンクごとに受信電力値などが記憶されているため、閾値決定部１０５は、リンクごとに受信電力値を読み出し、このうち最小の受信電力値を受信判定閾値とすることができる。あるいは、上述したように、閾値決定部１０５は最小の受信電力値に対して更にマージン分少なくした値を受信判定閾値とすることができる。  
【００８８】
そして、閾値決定部１０５は一連の処理を終了させる（Ｓ２２）。閾値決定部１０５は決定した受信判定閾値を第１の受信判定部１０６に出力することができる。
【００８９】
受信判定閾値が決定すると、無線局１００は受信判定処理を行う。図８は受信判定処理の動作例を表わすフローチャートである。例えば、第１の受信判定部１０６により行われる。
【００９０】
第１の受信判定部１０６は、受信部１０１からプリアンブル信号を受け取ると処理を開始する（Ｓ３０）。図５（Ｃ）は受信部１０１において受信する無線信号の例を表わす図である。無線信号はプリアンブル信号と制御信号、及びデータを含み、プリアンブル信号はデータに先行して受信部１０１において受信することができる。プリアンブル信号は、例えば、無線局間において互いに既知となるビットパターンを含んでおり、例えば、無線局１００における受信同期などに用いられる。なお、図５（Ｃ）は受信部１０１から出力される受信信号を表わしている例としてもよい。
【００９１】
第１の受信判定部１０６は、処理を開始すると、プリアンブル信号の受信電力値を測定し、測定した受信電力値が受信判定閾値以上か否かを判別する（Ｓ３１）。この受信判定閾値は、例えば、直接無線通信を行う隣接無線局から送信された無線信号を受信して、直接無線通信を行わない無線局から送信された無線信号を受信しないようにするための閾値でもある。例えば、図３の例では、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５は、無線局（Ａ）１００−１から送信された無線局（Ｃ）１００−３宛ての無線信号（図３において点線）と、無線局（Ｃ）１００−３から送信されたゲートウェイ（ＧＷ)１００−５宛ての無線信
号とを受信することができる。ゲートウェイ（ＧＷ)１００−５は、受信判定閾値により
、無線局（Ａ）１００−１からの無線信号のデータについては受信しないし、隣接無線局である無線局（Ｃ）１００−３からの無線信号に含まれるデータを受信することができる。
【００９２】
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、受信判定閾値をそれぞれ説明するための図である。図９（Ａ）において、無線通信システム１０の各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５の最大通信範囲をＲとしている。この場合、通信範囲Ｒ内に位置する他の無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５が無線信号を送信すると、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５は該当プリアンブル信号を受信することができる。図９（Ａ）は、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５が一直線上に並んでおり、各無線局間の距離が０．５Ｒの場合を図示している。
【００９３】
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）において、例えば、時間Ｔ１において無線局（Ａ）１００−１が無線局（Ｃ）１００−３に無線信号を送信し、時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）において無線局（Ｄ）１００−４がゲートウェイ（ＧＷ）１００−５に無線信号を送信する場合を考える。無線局（Ａ）１００−１の方が、無線局（Ｄ）１００−４よりも早い時間に送信を行っている。この場合、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５は、無線局（Ａ）１００−１からの無線信号のプリアンブル信号についての受信電力は、受信判定閾値より小さいため、無線局（Ａ）１００−１からのデータを受信しない。一方、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５は、無線局（Ｄ）１００−４からのプリアンブル信号についての受信電力は、受信判定閾値以上となり、無線局（Ｄ）１００−４からのデータを受信する。このように、受信判定閾値によって、隣接無線局からのデータを受信することができ、しかも、隣接無線局からの送信の方が隣接無線局でない無線局からの送信よりも遅れた場合でも、隣接無線局からのデータを受信することができるようになっている。
【００９４】
なお、図８のＳ３１の処理において、第１の受信判定部１０６は、受信電力値に代えて、プリアンブル信号のＳＩＲやＳＩＮＲなどを測定して受信判定閾値と比較するようにしてもよい。この場合の受信判定閾値は、例えば、受信電力情報として経路情報パケットのＳＩＲやＳＩＮＲに基づいて決定（図７のＳ２１）されたものとすることができる。
【００９５】
第１の受信判定部１０６は、プリアンブル信号の受信電力が受信判定閾値以上のとき（Ｓ３１でＹｅｓ）、プリアンブル信号に続くデータを受信することを指示する受信判定結果を生成し、受信部１０１に出力する（Ｓ３２）。受信部１０１は、当該受信判定結果に基づいて、プリアンブル信号に続くデータに対してダウンコンバートなどの処理を行うことでデータを受信する。この場合、ゲートウェイ（ＧＷ)１００−５は、例えば、ゲート
ウェイ（ＧＷ）１００−５と直接無線通信を行う隣接無線局（Ｃ）１００−３等からの無線信号と判別して、データを受信するようにしている。
【００９６】
一方、第１の受信判定部１０６は、プリアンブル信号の受信電力が受信判定閾値より小さいとき（Ｓ３１でＮｏ）、プリアンブル信号に続くデータの受信をしないことを指示する受信判定結果を生成し、受信部１０１に出力する（Ｓ３４）。受信部１０１は、当該受信判定結果に基づいて、プリアンブル信号に続くデータを破棄するなど、当該データに対するダウンコンバートなどの処理を行わないようにする。この場合、ゲートウェイ（ＧＷ)１００−５は、例えば、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５と直接無線通信を行う隣接無
線局（Ｃ）１００−３でない無線局（Ａ）１００−１等からの無線信号と判別して、当該無線信号に含まれるデータを受信しないようにしている。
【００９７】
次いで、第１の受信判定部１０６は、判定に用いた受信電力値を送信部１０９に出力する（Ｓ３５）。例えば、受信電力値は送信部１０９においてキャリアセンスの状態判定に用いることができる。送信部１０９は、例えば、判定に用いた受信電力値がキャリアセンス閾値以下のときアイドル状態であるとして無線信号の送信を開始し、キャリアセンス閾値より高いときビジー状態であるとして無線信号を送信しないようにすることができる。なお、受信電力値については、データを受信しない場合（Ｓ３４）だけではなく、データを受信した場合（Ｓ３２）においても、キャリアセンスの状態判定に用いてもよい。
【００９８】
第１の受信判定部１０６は、データの受信（Ｓ３２）又は受信電力値の出力（Ｓ３５）を終了すると、一連の処理を終了させる（Ｓ３３）。
【００９９】
次に、無線通信システム１０における全体の動作例について図１０〜図１１（Ｂ）をそれぞれ用いて説明する。このうち、図１０は全体の動作例を表わすシーケンス図である。
【０１００】
無線局（Ａ）１００−１が無線局（Ｃ）１００−３に無線信号を送信するとき（Ｓ４０）、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５はこの無線信号のプリアンブル信号を受信することができる。しかし、プリアンブル信号の受信電力値は受信判定閾値以下となるため、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５は無線局（Ａ）１００−１からの無線信号のうちデータ部分を受信しない。このため、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５は、無線局（Ａ）１００−１の無線信号の送信（Ｓ４０）直後に無線局（Ｄ）１００−４からの送信データを受信することができる。
【０１０１】
他方、無線局（Ａ）１００−１の宛先無線局（Ｃ）１００−３への送信（Ｓ４０）は、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５において無線局（Ｄ）１００−４からの受信（Ｓ４１）にとって干渉源となる。また、無線局（Ｄ）１００−４のゲートウェイ（ＧＷ）１００−５への送信（Ｓ４１）は、無線局（Ｃ）１００−３において、無線局（Ａ）１００−１からの受信（Ｓ４０）にとって干渉源となる。
【０１０２】
つまり、無線局（Ｃ）１００−３は無線局（Ｄ）１００−４から送信された無線信号の干渉を、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５は無線局（Ａ）１００−１から送信された無線信号の干渉を受ける。しかし、どちらも隣接無線局間の距離は、干渉源と受信無線局との距離よりも短いため、受信電力は隣接無線局間の方がＳＩＲは高くなる。従って、隣接無線局間のデータ送信は成功することができる。
【０１０３】
同様に、無線局（Ｃ）１００−３の無線信号の送信（Ｓ４２）直後に、無線局（Ｂ）１００−２は無線信号を送信することができる（Ｓ４３）。この場合においても干渉源となる無線局は存在するが、隣接無線局間の距離は干渉源と受信無線局との距離よりも短いため、隣接無線局間のデータ送信は成功することができる。
【０１０４】
以降は、このような送信を繰り返す（Ｓ５０〜Ｓ５３）ことで、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５は全期間に亘りデータを受信することができる。
【０１０５】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）はこのような無線通信システム１０における最小送信回数を説明するための図である。例えば、無線局（Ａ）１００−１の送信と無線局（Ｄ）１００−４の送信を同時に開始し、無線局（Ｃ）１００−３の送信と無線局（Ｂ）１００−２の送信を同時に開始することで本無線通信システム１０の送信回数が最小の２回となる。例えば、最初のタイミングで無線局（Ａ）１００−１と無線局（Ｄ）１００−４とが同時に同一の無線周波数を用いて隣接無線局宛てに無線信号を送信する。そして、次にタイミングで無線局（Ｂ）１００−２と無線局（Ｃ）１００−３とが同時に同一の無線周波数を用いて隣接無線局宛てに無線信号を送信する。これにより、送信回数が最小の２回となる。
【０１０６】
図１６（Ａ）の例で説明したホップ品質重視方式による無線通信システムでは、最小送信回数は３回であったが、本無線通信システム１０では最小送信回数は２回となり、送信回数を少なくすることができる。これにより、例えば、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５に辿り着くまでの時間が少なくなり（２／３になり）、図１６（Ａ）の例と比較して高い通信容量を得ることができ、ネットワーク容量の低下を防止することができる。また、本無線通信システム１０は、ホップ品質重視方式のため、最小ホップ数方式（例えば図１５）と比較して、隠れ端末の領域が少なくなり、隠れ端末問題の影響を軽減させることができる。
【０１０７】
［第３の実施の形態］
次に第３の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、プリアンブル信号の受信電力値に基づいて、プリアンブル信号の続くデータの受信を行うか否かを決定するようにした。本第３の実施の形態では、自局宛ての無線信号のときにデータの受信を行い、自局宛ての無線信号でないときデータの受信を行わないようにした例である。これにより、無線局１００は隣接無線局から送信されたデータを受信して、隣接無線局ではない無線局から送信されたデータを受信しないようにすることができる。第３の実施の形態における無線通信システム１０も第２の実施の形態と同様に、例えば図２及び図３により表わされることができる。
【０１０８】
図１２は本第３の実施の形態における無線局１００の構成例を表わす図である。無線局１００は、更に、第２の受信判定部１１１を備える。なお、第１の実施の形態における送信部１３１は、例えば、送信部１０９に対応する。また、第１の実施の形態における受信判定部１３２は、例えば、経路情報テーブル１０４と閾値決定部１０５、及び第２の受信判定部１１１に対応する。さらに、第１の実施の形態における受信部１３３は、例えば、受信部１０１に対応する。
【０１０９】
第２の受信判定部１１１は、受信した無線信号の送信宛先が自局のＩＤのとき、送信宛先に続くデータ部分の受信を行うよう指示する受信判定結果を生成して受信部１０１に出力することができる。一方、第２の受信判定部１１１は、送信宛先のＩＤが自局のものでないとき、送信宛先に続くデータ部分の受信を行わないよう指示する受信判定結果を生成して受信部１０１に出力することができる。
【０１１０】
なお、本無線局１００においても、第２の実施の形態と同様に、経路コスト計算部１０３、経路情報テーブル１０４、及び経路情報パケット作成部１０７により、ホップ品質重視方式による経路が構築される（例えば図３など）。その処理は、第２の実施の形態と同様に、例えば図６により行うことができる。経路情報テーブル１０４には送信元無線局のＩＤが登録されているが、この送信元無線局のＩＤは確立された経路における送信先無線局のＩＤでもある。従って、送信データ処理部１０８は、例えば経路情報テーブル１０４から送信先無線局のＩＤを読み取り、そのＩＤを送信先とする送信信号を生成し、送信部１０９はヘッダ内に送信先無線局のＩＤを有する無線信号（例えば図５（Ｃ））を生成することができる。
【０１１１】
図１３は、第３の実施の形態における受信判定処理の動作例を表わすフローチャートである。例えば、第２の受信判定部１１１により行われる。  
【０１１２】
第２の受信判定部１１１は、例えば、受信部１０１において無線信号からダウンコンバートされた受信信号を入力し、受信信号のヘッダから送信宛先となる無線局のＩＤを読み取り、処理を開始する（Ｓ６０）。
【０１１３】
次いで、第２の受信判定部１１１は、読み取った無線局のＩＤが自局のＩＤか否かを判別する（Ｓ６１）。そして、第２の受信判定部１１１は、自局のＩＤのとき（Ｓ６１でＹｅｓ）、送信宛先に続くデータを受信するよう受信部１０１に指示する（Ｓ６２）、一方、第２の受信判定部１１１は、自局のＩＤでないとき（Ｓ６１でＮｏ）、送信宛先に続くデータを受信しないよう受信部１０１に指示する（Ｓ６４）。例えば、第２の受信判定部１１１は、自無線局のＩＤを保持することができる。或いは、第２の受信判定部１１１は、経路情報テーブル１０４に記憶された自無線局のＩＤを読み出して処理を行うようにすることもできる。
【０１１４】
例えば、図３の無線通信システム１０においては、ゲートウェイ（ＧＷ）１００−５は、無線局（Ｃ）１００−３から送信されたゲートウェイ（ＧＷ）１００−５を送信宛先とするデータを受信するが、無線局（Ａ）１００−１から送信された無線局（Ｃ）１００−３を送信宛先とするデータは受信しないことになる。無線局（Ｃ）１００−３においても、無線局（Ａ）１００−１から送信された無線局（Ｃ）１００−３を送信宛先とするデータを受信するが、無線局（Ｄ）１００−４から送信されたゲートウェイ（ＧＷ）１００−５を送信宛先とするデータを受信しないようにすることができる。
【０１１５】
このように自局宛ての無線信号のときはデータを受信し、自局宛てでない無線信号のときはデータを受信しないようにすることで、第２の実施の形態と同様に、干渉源からのデータを受信することがなくなり、ネットワーク容量の低下を防止することができる。
【０１１６】
図１３に戻り、次いで、第２の受信判定部１１１は受信電力値を送信部１０９に出力し（Ｓ６５）、一連の処理を終了させることができる（Ｓ６３）。受信電力値は、第２の実施の形態と同様にキャリアセンスの状態判定に用いることができる。
【０１１７】
一方、第２の受信判定部１１１は、データの受信を指示すると（Ｓ６２）、一連の処理を終了させることができる（Ｓ６３）。
【０１１８】
［その他の実施の形態］
次にその他の実施の形態について説明する。第１から第３の実施の形態において説明した無線局１００は、例えば、図１４により表わされた構成例によっても実現することができる。無線局１００は、更に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３２、メモリ１３３を備え
る。ＣＰＵ１３０とＲＯＭ１３１、及びＲＡＭ１３２の協調動作により、第２及び第３の実施の形態における受信データ処理部１０２、経路コスト計算部１０３、閾値決定部１０５、第１の受信判定部１０６、経路情報パケット作成部１０７、送信データ処理部１０８、及び第２の受信判定部１１１の各機能を実現することができる。また、メモリ１３３は、第２の実施の形態における経路情報テーブル１０４が記憶される。
【０１１９】
また、第２の実施の形態では、プリアンブル信号の受信電力に基づいて受信判定を行った。例えば、プリアンブル信号以外であっても、例えば、データが続いて送信されることを表わす信号であってもよい。無線信号には、例えば、ヘッダ部にデータが送信されることを表わす信号が含まれる場合もあり、当該信号が含まれるとヘッダ部に続くデータ部においてデータが挿入されて送信される。例えば、図６（Ｃ）の例では、ヘッダ部内の領域内において、あるいは制御信号に含まれて送信されるようになされてもよい。各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ）１００−５の第１の受信判定部１０９は、データが続いて送信されることを表わす信号の受信電力が受信判定閾値以上のとき当該信号に続くデータを受信し、そうでないときデータを受信しない受信判定結果を生成するようにすればよい。さらに、データパケットが続いて送信されることを表わす信号を含むＲＴＳパケットをプリアンブル信号に代えて受信判定に用いることもできる。この場合でも、各無線局（Ａ）１００−１〜（ＧＷ)１００−５は、ＲＴＳパケットの受信電力値と受信判定閾値とを比較
して、ＲＴＳパケットの受信電力値が受信判定閾値以上のときその後に続くデータを受信し、そうでないときデータを受信しないようにすることができる。
【０１２０】
以上まとめると付記のようになる。
【０１２１】
（付記１）
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第１の無線通信装置は無線信号を送信し、
前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第１の信号の受信電力に基づいて前記第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする、
ことを特徴とする無線通信方法。
【０１２２】
（付記２）
前記第２の無線通信装置は、前記第１の信号の前記受信電力が受信判定閾値以上のとき前記第１の信号に続く前記データ信号を受信し、前記受信電力が前記受信判定閾値より小さいとき前記データ信号を受信しないことを決定することを特徴とする付記１記載の無線通信方法。
【０１２３】
（付記３）
前記第２の無線通信装置は、更に、前記第１の無線通信装置が第３の無線通信装置を介さず前記第２の無線通信装置と直接無線通信を行うとき、前記第１の無線通信装置から受信した前記無線信号の受信電力に基づいて、前記受信判定閾値を決定することを特徴とする付記２記載の無線通信方法。
【０１２４】
（付記４）
前記第２の無線通信装置は、更に、前記第１の無線通信装置が第３の無線通信装置を介して前記第２の無線通信装置と無線通信を行うとき、前記第３の無線通信装置から受信した無線信号の受信電力に基づいて、前記受信判定閾値を決定することを特徴とする付記２記載の無線通信方法。
【０１２５】
（付記５）
前記第２の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置と直接無線通信を行う無線通信装置が複数あるとき、前記複数の無線通信装置から受信した複数の受信電力のうち最も低い受信電力を前記受信判定閾値とすることを特徴とする付記２記載の無線通信装置。
【０１２６】
（付記６）
前記第２の無線通信装置は、更に、前記データ信号を受信しないとき、前記第１の信号の受信電力についてデータ信号を送信するか否かの送信判定に用いることを特徴とする付記１記載の無線通信方法。
【０１２７】
（付記７）
前記第２の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置が第３の無線通信装置を介して前記第１の無線通信装置と無線通信を行うとき、前記第１の無線通信装置から送信された前記無線信号を前記第３の無線通信装置を介さず前記第１の無線通信装置から直接受信したとき、前記第１の無線通信装置から直接受信した前記無線信号に含まれる前記データ信号を受信しないことを決定し、前記第３の無線通信装置から直接受信した無線信号に含まれる前記データ信号を受信することを決定することを特徴とする付記１記載の無線通信方法。
【０１２８】
（付記８）
前記第１の信号はプリアンブル信号又はデータ信号が続いて送信されることを表わす信号であることを特徴とする付記１記載の無線通信方法。
【０１２９】
（付記９）
前記第２の無線通信装置は、閾値距離範囲内にある他の無線通信装置から送信されたデータ信号を受信し、前記他の無線通信装置にデータ信号を送信することを特徴とする付記１記載の無線通信方法。
【０１３０】
（付記１０）
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第１の無線通信装置は無線信号を送信し、
前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする、
ことを特徴とする無線通信方法。
【０１３１】
（付記１１）
前記第２の無線通信装置は、前記送信宛先が前記第２の無線通信装置のとき前記データ信号を受信することを決定し、前記送信宛先が前記第２の無線通信装置以外のとき前記データ信号を受信しないことを決定することを特徴とする付記９記載の無線通信方法。
【０１３２】
（付記１２）
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置は無線信号を送信する送信部を備え、
前記第２の無線通信装置は、
前記第１の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第１の信号の受信電力に基づいて前記第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【０１３３】
（付記１３）
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置は無線信号を送信する送信部を備え、
前記第２の無線通信装置は、
前記第１の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【０１３４】
（付記１４）
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記他の無線通信装置に対して前記無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した無線信号に含まれる第１の信号の受信電力に基づいて前記第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【０１３５】
（付記１５）
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記他の無線通信装置に対して前記無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した無線信号の送信宛先に基づいて前記第１の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【符号の説明】
【０１３６】
１０：無線通信システム                １００：無線通信装置（無線局）
１００−１〜１００−４：無線局（Ａ）〜無線局（Ｄ）
１００−５：ゲートウェイ（ＧＷ）      １０１：受信部
１０３：経路コスト計算部              １０４：経路情報テーブル
１０５：閾値決定部                    １０６：第１の受信判定部
１０７：経路情報パケット作成部        １０９：送信部
１１１：第２の受信判定部              １３０：ＣＰＵ
１３１：ＲＯＭ                        １３２：ＲＡＭ
１３３：メモリ
【図１】
2015043601.tif 000003
【図２】
2015043601.tif 000004
【図３】
2015043601.tif 000005
【図４】
2015043601.tif 000006
【図５】
2015043601.tif 000007
【図６】
2015043601.tif 000008
【図７】
2015043601.tif 000009
【図８】
2015043601.tif 000010
【図９】
2015043601.tif 000011
【図１０】
2015043601.tif 000012
【図１１】
2015043601.tif 000013
【図１２】
2015043601.tif 000014
【図１３】
2015043601.tif 000015
【図１４】
2015043601.tif 000016
【図１５】
2015043601.tif 000017
【図１６】
2015043601.tif 000018