(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の装置と通信を行う通信装置において、
所定の搬送波周波数の搬送波に固有ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を重畳した送信情報を受信すると前記送信情報に重畳された前記固有ＩＤと前記送信情報の受信電力値とを含む応答情報を前記送信情報の搬送波周波数の搬送波で返信する前記他の装置である他局に、前記通信装置の固有ＩＤを重畳した前記送信情報を送信して前記送信情報に対する前記応答情報を前記他局から受信する通信部、
前記通信部が受信した前記応答情報に含まれる前記受信電力値から前記送信情報の伝搬減衰率を算出する伝搬減衰率算出処理を実行する伝搬減衰率算出部、
前記伝搬減衰率算出部が算出した前記伝搬減衰率が予め設定されている閾値を満たし、かつ、前記送信情報の前記搬送波周波数から決まるデータ転送レートが、予め要求された要求データ転送レートを満たすかどうかを判定する判定処理を実行する判定部、
を備え、
前記判定部は、
前記閾値と前記要求データ転送レートとの少なくとも一方が満たされていないときには、前記通信部を用いて、前記搬送波周波数を増加させた新たな搬送波周波数の搬送波で前記送信情報を前記他局に送信し、この前記送信情報に対する前記応答情報を前記他局から前記新たな搬送波周波数の搬送波で受信する再送信処理を実行し、
前記伝搬減衰率算出部は、
受信された前記応答情報を用いて前記伝搬減衰率算出処理を実行し、
前記判定部は、
算出された前記伝搬減衰率と前記新たな搬送波周波数とを用いて前記判定処理を実行すると共に、
前記判定部と前記伝搬減衰率算出部とは、
前記閾値と前記要求データ転送レートとの両方が満たされていると判定されるまで、前記再送信処理、前記伝搬減衰率算出処理、前記判定処理を繰り返すことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記判定部は、
複数の変調方式を記憶しており、前記判定処理において、前記送信情報の前記搬送波周波数と前記複数の変調方式の中のいずれかの変調方式とから決まるデータ転送レートが、要求された前記要求データ転送レートを満たすかどうかを判定することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記判定部は、
前記判定処理において、前記送信情報の前記搬送波周波数の帯域を変更するかどうかを判定し、変更すると決定した場合には、前記送信情報の前記搬送波周波数と、変更後の帯域と、前記複数の変調方式の中のいずれかの変調方式とから決まるデータ転送レートが、要求された前記要求データ転送レートを満たすかどうかを判定することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
前記判定部は、
前記閾値と前記要求データ転送レートとの両方が満たされていると判定すると、判定に係る搬送波周波数を記憶することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
複数の通信装置を備えた通信システムにおいて、
前記複数の通信装置の各通信装置は、
所定の搬送波周波数の搬送波に固有ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を重畳した送信情報を受信すると前記送信情報に重畳された前記固有ＩＤと前記送信情報の受信電力値とを含む応答情報を前記送信情報の搬送波周波数の搬送波で返信する他の前記通信装置に、前記通信装置の固有ＩＤを重畳した前記送信情報を送信して前記送信情報に対する前記応答情報を前記他の通信装置から受信する通信部、
前記通信部が受信した前記応答情報に含まれる前記受信電力値から前記送信情報の伝搬減衰率を算出する伝搬減衰率算出処理を実行する伝搬減衰率算出部、
前記伝搬減衰率算出部が算出した前記伝搬減衰率が予め設定されている閾値を満たし、かつ、前記送信情報の前記搬送波周波数から決まるデータ転送レートが、予め要求された要求データ転送レートを満たすかどうかを判定する判定処理を実行する判定部、
を備え、
前記判定部は、
前記閾値と前記要求データ転送レートとの少なくとも一方が満たされていないときには、前記通信部を用いて、前記搬送波周波数を増加させた新たな搬送波周波数の搬送波で前記送信情報を前記他の通信装置に送信し、この前記送信情報に対する前記応答情報を前記他の通信装置から前記新たな搬送波周波数の搬送波で受信する再送信処理を実行し、
前記伝搬減衰率算出部は、
受信された前記応答情報を用いて前記伝搬減衰率算出処理を実行し、
前記判定部は、
算出された前記伝搬減衰率と前記新たな搬送波周波数とを用いて前記判定処理を実行すると共に、
前記判定部と前記伝搬減衰率算出部とは、
前記閾値と前記要求データ転送レートとの両方が満たされていると判定されるまで、前記再送信処理、前記伝搬減衰率算出処理、前記判定処理を繰り返すことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
他の装置と通信を行う通信装置であるコンピュータを、
所定の搬送波周波数の搬送波に固有ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を重畳した送信情報を受信すると前記送信情報に重畳された前記固有ＩＤと前記送信情報の受信電力値とを含む応答情報を前記送信情報の搬送波周波数の搬送波で返信する前記他の装置である他局に、前記通信装置の固有ＩＤを重畳した前記送信情報を送信して前記送信情報に対する前記応答情報を前記他局から受信する通信部、
前記通信部が受信した前記応答情報に含まれる前記受信電力値から前記送信情報の伝搬減衰率を算出する伝搬減衰率算出処理を実行する伝搬減衰率算出部、
前記伝搬減衰率算出部が算出した前記伝搬減衰率が予め設定されている閾値を満たし、かつ、前記送信情報の前記搬送波周波数から決まるデータ転送レートが、予め要求された要求データ転送レートを満たすかどうかを判定する判定処理を実行する判定部、
として機能させると共に、
前記判定部は、
前記閾値と前記要求データ転送レートとの少なくとも一方が満たされていないときには、前記通信部を用いて、前記搬送波周波数を増加させた新たな搬送波周波数の搬送波で前記送信情報を前記他局に送信し、この前記送信情報に対する前記応答情報を前記他局から前記新たな搬送波周波数の搬送波で受信する再送信処理を実行し、
前記伝搬減衰率算出部は、
受信された前記応答情報を用いて前記伝搬減衰率算出処理を実行し、
前記判定部は、
算出された前記伝搬減衰率と前記新たな搬送波周波数とを用いて前記判定処理を実行すると共に、
前記判定部と前記伝搬減衰率算出部とは、
前記閾値と前記要求データ転送レートとの両方が満たされていると判定されるまで、前記再送信処理、前記伝搬減衰率算出処理、前記判定処理を繰り返すことを特徴とする通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＦＡ（プラントオートメーション）やＰＡ（ファクトリーオートメーション）システムに利用される機器間通信に関し、特に無線を利用した通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｇや３ＧＬＴＥなどの携帯電話網を始めとし、近距離においては無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）とデジタル無線通信の普及が目覚しく、デジタル変調方式も多種多様なものが考案され、それぞれの特徴を持っている。
【０００３】
特開２０１０−１３６２９１（特許文献１）では、予め使用したいチャネルの候補をキャリアセンスし空きチャネルを使用する技術が開示されている。また、特開２００８−２１９１４４（特許文献２）では、使用可能な帯域幅により変調方式、符号化率を変える技術が開示されている。
【０００４】
ＩＥＥＥ１９００．４では複合無線システムを搭載する無線端末でアプリケーションの通信要件に応じて無線システムとそのオペレータを切り替える技術が規格化されている。
【０００５】
ＰＡやＦＡの分野では、センサやアクチュエータ等のフィールドデバイスを制御機器やメンテナンス端末等の機器に接続する必要がある。人的環境が苛酷な現場や複雑に機械が配置された環境で機器間の通信のために通信ケーブルを引き回すのは多大なコストがかかっており、その無線化が望まれている。しかしながら、無線による通信には信頼性に漠とした不安があった。
【０００６】
無線を使用する上で先ず問題となると考えられるのはノイズであるが、主な発生源は電源周りの配線、スイッチや直流モーターなどが発生するイグニッションノイズ、放電加工機等によるノイズである。これらのノイズは、そのスペクトルの最高周波数は、中波帯にとどまる。また、高周波ノイズ源となりうる各機器にはＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）対策が施されている。さらに、一般に工場はＡＭラジオ干渉ノイズを外に漏れ出さないように適宜シールド対策が施されている。
【０００７】
よって、工場内での無線利用の課題は、マルチパスやフェージングといった電波伝播上の課題の解決にある。
【０００８】
電波は周波数が低いとデータ転送レートは低いが回折して遠くまで届く。逆に、周波数が高くなればなるほどマルチパスやフェージングによる影響を受けやすくなり、その減衰率が上がるが、データ転送レートは高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１３６２９１号公報
【特許文献２】特開２００８−２１９１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ＰＡシステム、ＦＡシステムに対して、信頼性の高い無線通信方式を提供することを目的とする。すなわち、本発明は、工場で発生するノイズスペクトルの最高周波数を基点とし、徐々に搬送波周波数を上げて減衰率を観察することにより、必要とされるデータ転送レートを鑑みて最適な搬送波周波数、周波数帯域にて合致する変調方式を決定する決定方式の提供を目的とする。この決定方式を無線システムに適用することにより、信頼性の高い無線通信接続を実現する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の通信装置は、
他の装置と通信を行う通信装置において、
所定の搬送波周波数の搬送波に固有ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を重畳した送信情報を受信すると前記送信情報に重畳された前記固有ＩＤと前記送信情報の受信電力値とを含む応答情報を前記送信情報の搬送波周波数の搬送波で返信する前記他の装置である他局に、前記通信装置の固有ＩＤを重畳した前記送信情報を送信して前記送信情報に対する前記応答情報を前記他局から受信する通信部、
前記通信部が受信した前記応答情報に含まれる前記受信電力値から前記送信情報の伝搬減衰率を算出する伝搬減衰率算出処理を実行する伝搬減衰率算出部、
前記伝搬減衰率算出部が算出した前記伝搬減衰率が予め設定されている閾値を満たし、かつ、前記送信情報の前記搬送波周波数から決まるデータ転送レートが、予め要求された要求データ転送レートを満たすかどうかを判定する判定処理を実行する判定部、
を備え、
前記判定部は、
前記閾値と前記要求データ転送レートとの少なくとも一方が満たされていないときには、前記通信部を用いて、前記搬送波周波数を増加させた新たな搬送波周波数の搬送波で前記送信情報を前記他局に送信し、この前記送信情報に対する前記応答情報を前記他局から前記新たな搬送波周波数の搬送波で受信する再送信処理を実行し、
前記伝搬減衰率部は、
受信された前記応答情報を用いて前記伝搬減衰率算出処理を実行し、
前記判定部は、
算出された前記伝搬減衰率と前記新たな搬送波周波数とを用いて前記判定処理を実行すると共に、
前記判定部と前記伝搬減衰率部とは、
前記閾値と前記要求データ転送レートとの両方が満たされていると判定されるまで、前記再送信処理、前記伝搬減衰率算出処理、前記判定処理を繰り返すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、ＰＡシステム、ＦＡシステムに対して、信頼性の高い無線通信方式を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１の無線局１００の構成図。
【図２】実施の形態１の無線局１００の搬送波周波数の決定処理のフローチャート。
【図３】図２を説明する図。
【図４】実施の形態１の帯域変更を反映した変調方式の決定のフローチャート。
【図５】実施の形態１の広帯域ＲＦ部１０７の再構成ロジックのフローチャート。
【図６】実施の形態１のベースバンド部１０６の再構成ロジックのフローチャート。
【図７】実施の形態１の無線ネットワーク参入ロジックのフローチャート。
【図８】実施の形態１の無線ネットワークの構成を示す図。
【図９】実施の形態１の新規ネットワーク構成ロジックのフローチャート。
【図１０】実施の形態２の無線局１００のハードウェア構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は実施の形態１の無線局１００（通信装置）の構成を示す。図１に示すように、無線局は、アプリケーション１０１、通信局接続状態管理部１０２、アプリケーション要件判定部１０３、変調・搬送波周波数制御部１０４、電波伝播評価部１０５（伝搬減衰率算出部）、ベースバンド部１０６、広帯域ＲＦ部１０７、広帯域アンテナ１０８を備える。アプリケーション要件判定部１０３と変調・搬送波周波数制御部１０４とは判定部を構成する。ベースバンド部１０６と広帯域ＲＦ部１０７とは、通信部を構成する。
（１）アプリケーション１０１は、その無線システムを利用するアプリケーションである。
（２）通信局接続状態管理部１０２は、構成あるいは参加した無線ネットワークの接続状態を保持する。
（３）アプリケーション要件判定部１０３は、アプリケーション１０１が必要とする通信要件を保持し、無線システムを調停する。
（４）変調・搬送波周波数制御部１０４は、アプリケーション要件判定部１０３の指示により、変調方式、広帯域ＲＦ部１０７の再構成、ベースバンド部１０６の再構成を行う。
（５）電波伝播評価部１０５は、搬送波周波数により空中線電力の減衰率を評価する。
（６）ベースバンド部１０６は、アプリケーション１０１からの送信データ、受信データの変復調を行う。
（７）広帯域ＲＦ部１０７は、搬送波上での変復調及び増幅を行う。
【００１５】
図２は、無線局１００が搬送波周波数を決定する処理の動作を示すフローチャートである。図２の各ステップ中のかっこ書きは動作の主語を示す。図３は、図２を説明する図である。図３の右側に示すように電波は周波数が低いとデータ転送レートは低いが、回折して遠くまで届く（つまり減衰しにくく減衰率は低い）。逆に周波数が高くなればなるほどマルチパスやフェージングによる影響を受けやすくなり減衰率が上がるが、データ転送レートは高くなる。図３の右側は、その周波数（搬送波周波数）と、「減衰率、データ転送レート」との関係を模式的に示している。図２、図３を用いて、無線局１００が搬送波周波数を決定する動作を説明する。
【００１６】
（ページングメッセージ、応答メッセージ）
無線ネットワークは少なくとも２つの無線局で構成される。以下では単純化のため、無線局１００−１と無線局１００−２との２つの無線局を想定して説明する。無線局１００−１に関する構成要素、情報には「−１」を付し、無線局１００−２に関する構成要素、情報には「−２」を付して区別する。
（１）無線ネットワークを構成しようとするそれぞれの無線局は、固有のＩＤ（固有ＩＤ）をもつページングメッセージ（送信情報）を所定の搬送波周波数で発信し続けて、（他の無線局からの応答メッセージ（応答情報：ページングメッセージと同じ搬送波周波数）を待つ。
（２）例えば無線局１００−１は、自身の固有ＩＤである「ＩＤ１００−１」を含むページングメッセージ１０−１を発信する。この際、電波伝播評価部１０５−１は、ページングメッセージ１０−１の送信電力値２０−１を記憶している。
（３）他の無線局１００−２はページングメッセージ１０−１を受信すると、ページングメッセージ１０−１の受信時における受信電力値３０−２を示す受信電力情報と、固有ＩＤの「ＩＤ１００−１」とを含んだ応答メッセージ４０−２を送信する。
【００１７】
（Ｓ２０１：無線局１００−１）
電波伝播評価部１０５は、工場内のＥＭＩの影響がなく、かつ十分低い搬送波周波数を初期値として広帯域ＲＦ部１０７に設定する（Ｓ２０１）。無線ネットワークは上記のように少なくとも２つの無線局で構成されるが、全ての無線局は同じ搬送波周波数を初期値として設定する。当構成では搬送波周波数の初期期は２００ＭＨｚとする。無線局１００−２は、同じ搬送周波数２００ＭＨｚの応答メッセージ４０−２を返信する。この例では図３の左側に示すように無線局１００−１は、通信部を構成する広帯域ＲＦ部１０７からページングメッセージ１０−１（搬送波周波数２００ＭＨｚ）を送信する。ちなみにページャーに免許が与えられる帯域で、ページャーシステムは半径５０ｋｍの屋内に届く。
【００１８】
この構成における工場は電磁シールドが施されており電波暗室となっている。しかし、十分に低い空中線電力であれば電波方上免許の必要はない。
【００１９】
（Ｓ２０２）
無線局１００−１は応答メッセージ４０−２（図３：搬送波周波数２００ＭＨｚ）を受信すると、電波伝播評価部１０５−１が、ページングメッセージ１０−１の送信時の送信電力値２０−１と、応答メッセージ４０−２に含まれる受信電力値３０−２とから電波伝播の減衰値を算出する伝播減衰率算出処理を実行する（Ｓ２０２）。
各無線局は、ページングメッセージ１０、応答メッセージ４０の送信、受信を繰り返す。
【００２０】
上記のページングに使用するデジタル変調方式として、１０ｋＨｚの帯域幅のＱＰＳＫを採用する。実施の形態１の目的は、電波伝播評価部１０５が電波伝播の減衰値を評価（算出）することにある（Ｓ２０２）。このため、例えば正弦波のデュアルトーンに意味づけを行い、アナログＡＭ変調を行うことでも構わない。
【００２１】
（Ｓ２０３、Ｓ２０４）
アプリケーション要件判定部１０３−１は、
（条件１）電波伝播評価部１０５−１が算出した減衰率が、予め設定されている閾値を満たし、
かつ、
（条件２）無線局１００−１が予め用意している複数のデジタル変調方式のいずれかで、その搬送波周波数（初期値は２００ＭＨｚ）から決まる転送可能なデータ転送レートが、アプリケーション１０１−１の要求するアプリケーション要件（要求データ転送レート）を満たすという、
（条件１）、（条件２）の２条件が満たされるかどうかを判断する判定処理を実行する（Ｓ２０３）。アプリケーション要件判定部１０３−１は、（条件１）、（条件２）の２条件が満たされていると判断すると（Ｓ２０３でＹＥＳ）、
（イ）搬送波周波数、（ロ）その帯域幅、（ハ）空中線電力を勘案し、最適なデジタル変調方式を決定する。そして、アプリケーション要件判定部１０３−１は、変調・搬送波周波数制御部１０４−１に設定要求を出す（Ｓ２０４）。
【００２２】
（Ｓ２０６）
変調・搬送波周波数制御部１０４−１は、この設定要求を受けると、ベースバンド部１０６−１、広帯域ＲＦ部１０７−１の再構成（再設定）を行う（Ｓ２０６）。つまり変調・搬送波周波数制御部１０４−１はアプリケーション要件判定部１０３−１の設定要求に従って、搬送波周波数、帯域、変調モード等を確定する。
【００２３】
（Ｓ２０５）
当該搬送波周波数がアプリケーション要件に合致せず、減衰率が閾値を満たさない場合、つまり上記の（条件１）、（条件２）の２条件が満たされないときは（Ｓ２０３でＮＯ）、アプリケーション要件判定部１０３−１は、その旨のメッセージを応答無線局１００−２に返信し、搬送波周波数を１０ｋＨｚインクリメント（無線局１００−２もインクリメント）する（Ｓ２０５）。そしてアプリケーション要件判定部１０３−１は１０ｋＨｚインクリメントした搬送波周波数のページングメッセージを通信部を介して送信する再送信処理を実行する。なお、このメッセージを受信した無線局１００−２も搬送波周波数を１０ｋＨｚインクリメントする。アプリケーション要件判定部１０３−１は、Ｓ２０３でＹＥＳとなるまでＳ２０３、Ｓ２０５（Ｓ２０３とＳ２０５とは再送信処理）、Ｓ２０２のループを繰り返す。図３はこの動作を模式的に示している。
【００２４】
以上の図２の説明では判定部（アプリケーション要件判定部１０３−１、変調・搬送波周波数制御部１０４−１）は、判定処理（Ｓ２０３）において、ページングメッセージを送信する搬送波周波数と複数の変調方式の中のいずれかの変調方式とから決まるデータ転送レートが、要求された要求データ転送レートを満たすかどうかを判定した。つまり、要求データ転送レートを満たすかどうかの判定には変調方式を加味したが、変調方式を加味することなく、搬送波周波数から決まるデータ転送レートが要求データ転送レートを満たすかどうかを判定してもよい。
【００２５】
（使用可能な帯域と、変調方式）
図２ではデジタル変調方式の決定のプロセスを説明したが、選択した搬送波周波数で十分な帯域が確保できない場合がある。図４は、アプリケーション要件判定部１０３が帯域を決めるフローチャートである。その場合、アプリケーション要件判定部１０３は、図２のＳ２０３において、使用可能な帯域を決定し（Ｓ３０１）、その制約の中で最善の変調方式を決定する（Ｓ３０２）。つまりアプリケーション要件判定部１０３は、Ｓ２０３の判定処理において、搬送波周波数の帯域を変更するかどうかを判定し、変更すると決定した場合には、搬送波周波数と、変更後の帯域と、複数の変調方式の中のいずれかの変調方式とから決まるデータ転送レートが、要求データ転送レートを満たすかどうかを判定することで最善の変調方式を決定する。その場合、図５のように、アプリケーション要件判定部１０３は、選択した搬送波周波数とその帯域が決定されると（Ｓ４０１）、広帯域ＲＦ部１０７の再構成（再設定）を行う（Ｓ４０２）。また図６のように、アプリケーション要件判定部１０３は、選択した搬送波周波数とその帯域が決定されたならば（Ｓ５０１）、ベースバンド部１０６の再構成を行う（Ｓ５０２）。
【００２６】
（図２論理の適用例：ネットワークに加入の場合）
図２で説明した、無線局１００が搬送波周波数を決定する処理（以下図２論理という）の好適な例として、複数の無線局で構成するネットワークに新たに無線局が加入する場合を説明する。図７は、新たな無線局Ｄ７０５（図８に示した）の動作のフローチャートである。図８は無線局が３台以上のネットワークのスナップショットを示す。無線ネットワーク７０１は、無線局Ａ７０２、無線局Ｂ７０３、無線局Ｃ７０４で構成されている。新たな無線局Ｄ７０５が加入しようとしている。図８の無線ネットワーク７０１は、ネットワークＩＤ：ｅｅｎｇ１、搬送波周波数：９００ＭＨｚ、帯域幅：２０ＭＨｚで構成されている。そこに前記参入方法（図２論理）で無線局Ｄ７０５が参入しようとしている瞬間である。無線局Ｄ７０５のアプリケーション要件判定部１０３は、図７のように、図２論理（Ｓ６０１）で搬送波を検知するまで、２００ＭＨｚから１０ｋＨｚずつ搬送波検知のための同調周波数を順次上げていく。搬送波を検知した周波数で適用されている変調方式を選択し、そのネットワークＩＤ（応答メッセージに含まれる）から、加入したいネットワークかどうかを判断し（Ｓ６０２）、そうであれば当該ネットワークに適用されている変調方式を、図２で説明したように設定し、ネットワーク参入メッセージを送信する。
【００２７】
前記ネットワークＩＤが加入したいネットワークでなかったならば（Ｓ６０２でＮＯ）、無線局Ｄ７０５のアプリケーション要件判定部１０３は、１０ｋＨｚ毎の搬送波検知を継続し、ある規定の周波数（例えば１０ＧＨｚ）に達したならばネットワーク加入に失敗とする。
【００２８】
（図２論理の適用例：新規ネットワークを構成する場合）
図２で説明した図２論理の好適な別の例として、図９を参照して、地理的に重なった、例えば工場内で無線ネットワークを複数形成する手順を説明する。図２の場合と同様に、各無線局のアプリケーション要件判定部１０３は、アプリケーション要件に合致した搬送波探索を行う（Ｓ８０１）。探索中にその利用を決定した、搬送波周波数および帯域で利用が可能ならば（Ｓ８０２）、そのまま新規ネットワークを構成する（Ｓ８０３）。
【００２９】
将来的にはＩＣの高集積化により解決される可能性が高いが、無線局の実装はコスト的に難がある。通常、工場内のレイアウト変更が頻繁に行われなければ、図２論理で最適化された無線ネットワークを試験機との位置づけの無線局で行い、そこで得られた無線ネットワーク属性から、シュリンクアップした固定的で安価な無線局でネットワークを構成することができる。また、図２論理を適用実装された無線局においても、ネットワーク構成後、その無線ネットワーク属性（ネットワークＩＤ、搬送波周波数、帯域幅、変調方式等）を記憶し、探索手順無しにネットワークの再構成を可能とする。以上の実施の形態には特に記述しなかったが、無線ネットワークにおいてＣＳＭＡ／ＣＡ等のＭＡＣが適用される。空中線電力については必要にして十分な出力とする。
【００３０】
以上の実施の形態１はＰＡ、ＦＡシステム分野でアプリケーション要件に応じて最適化された、高信頼な無線ネットワークを利用できることにより、通信のための有線敷設のコストを大幅に削減することが可能である。
【００３１】
実施の形態２．
図１０を参照して実施の形態２を説明する。実施の形態２は、コンピュータである無線局１００のハードウェア構成を説明する。無線局１００は通信機能を有するコンピュータである。
【００３２】
ハードウェア資源を示す図１０において、無線局１００は、プログラムを実行するＣＰＵ８１０（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵ８１０は、バス８２５を介してＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）８１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）８１２、表示装置８１３、操作キー８１４、通信ボード８１６、磁気ディスク装置８２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置８２０の代わりに、フラッシュメモリなどの記憶装置でもよい。
【００３３】
ＲＡＭ８１２は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ８１１、磁気ディスク装置８２０等の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。不揮発性メモリとしてＦＰＧＡでもよい。
複数の変調方式は、これらの不揮発性メモリに記憶されている。これらは、記憶部、格納部、バッファの一例である。通信ボード８１６は、入力部、入力装置の一例である。また、通信ボード８１６、表示装置８１３などは、出力部、出力装置の一例である。
【００３４】
磁気ディスク装置８２０には、オペレーティングシステム８２１（ＯＳ）、プログラム群８２３、ファイル群８２４が記憶されている。プログラム群８２３のプログラムは、ＣＰＵ８１０、オペレーティングシステム８２１により実行される。
【００３５】
上記ＯＳ８２１，プログラム群８２３には、以上の実施の形態の説明において「〜部」として説明した機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ８１０により読み出され実行される。
【００３６】
ファイル群８２４には、以上の実施の形態の説明において、「〜の判定結果」、「〜の算出結果」、「〜の抽出結果」、「〜の生成結果」、「〜の処理結果」として説明した情報や、データや信号値や変数値やパラメータなどが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ８１０によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
【００３７】
また、以上に述べた実施の形態の説明において、データや信号値は、ＲＡＭ８１２のメモリ、磁気ディスク装置８２０の磁気ディスク等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス８２５や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００３８】
また、以上の実施の形態の説明において、「〜部」として説明したものは、「〜手段」、であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明したものは、ソフトウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ８１０により読み出され、ＣＰＵ８１０により実行される。すなわち、プログラムは、以上に述べた「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、以上に述べた「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００３９】
以上の実施の形態では無線局１００の動作を説明したが、無線局１００の動作をプログラムとして把握することも可能である。また無線局１００の動作を方法として把握することも可能である。
【００４０】
以上の実施の形態では以下の方法を説明した。
【００４１】
無線局と無線局の接続において、低い搬送波周波数からプローブし、送信出力と受信電力を比較することにより徐々に搬送波周波数を、所望のデータ転送レートを提供可能になるまで高くすることを特徴とする通信方法。
【００４２】
確保できる帯域幅により変調方式を選択することを特徴とする通信方法。
【００４３】
幅広い周波数帯域をカバー可能なアンテナ及び増幅器（通信部）を備える通信局を使用する通信方法。
【００４４】
複数のデジタル変調ロジックを不揮発記憶内、もしくはＦＰＧＡ内に収納し、必要な変調ロジックをベースバンド部の再構成時に選択する通信方法。
【００４５】
３以上の無線局において各局が自局以外の全ての局に対し図２論理の通信方法を適用することを特徴とする通信方法。
【００４６】
２つ以上の無線局から構成される無線ネットワークが地理的に重なりながら、異なる周波数帯、あるいは変調方式によって２つ以上構成することを可能とする通信方法。
【符号の説明】
【００４７】
１００  無線局、１０１  アプリケーション、１０２  通信局接続状態管理部、１０３  アプリケーション要件判定部、１０４  変調・搬送波周波数制御部、１０５  電波伝播評価部、１０６  ベースバンド部、１０７  広帯域ＲＦ部、１０８  広帯域アンテナ、７０１  無線ネットワーク、７０２  無線局Ａ、７０３  無線局Ｂ、７０４  無線局Ｃ、７０５  無線局Ｄ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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