(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局に至るまでのマルチホップ無線ネットワークを形成する複数のうちの１つの無線通信端末であって、
他の無線通信端末それぞれからパケットを受信し、過去の複数回の受信結果に基づき、自機から送信元の無線通信端末までの通信成功率である第１の通信成功率を予測し、
前記受信したパケットに含まれる前記基地局から前記送信元の無線通信端末までの通信成功率である第２の通信成功率を取得し、
前記第１の通信成功率及び前記第２の通信成功率に基づき、前記送信元の無線通信端末を経由した自機から前記基地局までの将来の通信状況を予測する
ことを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
前記他の無線通信端末それぞれについて、前記第１の通信成功率と前記第２の通信成功率とを乗算して、最高の通信成功率となる前記送信元の無線通信端末をパケットの宛先とし、前記最高の通信成功率を当該パケットに含めて、ブロードキャストする
ことを特徴とする請求項１に記載された無線通信端末。
【請求項３】
前記第１の通信成功率は、
過去に前記パケットを受信したときに計測した過去の通信状況値と、
未来時刻における通信状況値を予測した予測通信状況値と、実際にその時刻に計測した前記過去の通信状況値とを差分した誤差と、
前記過去の通信状況値が前記予測通信状況値に影響する度合いを示すパラメータと
に基づき、次のパケットを受信したときの将来の通信状況値を予測し、
過去に前記パケットを受信したときに計測した通信状況値と、当該パケットのエラーの有無とを記録したデータ群から、前記通信状況値に関連した通信成功率が得られる通信成功率テーブルを用いて、前記将来の通信状況値と比較することで得られる通信成功率である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された無線通信端末。
【請求項４】
前記将来の通信状況値は、ＡＲＭＡモデルを用いて予測される
ことを特徴とする請求項３に記載された無線通信端末。
【請求項５】
前記将来の通信状況値は、さらに、ＡＲＩＭＡモデル及び階差を用いて予測される
ことを特徴とする請求項４に記載された無線通信端末。
【請求項６】
前記通信状況値は、
前記パケットを受信したときに計測した信号強度である
ことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載された無線通信端末。
【請求項７】
前記パケットは、ルーティング用パケットであり、所定の時間間隔でブロードキャストされることを特徴とする請求項２に記載された無線通信端末。
【請求項８】
基地局に至るまでのマルチホップ無線ネットワークを形成する複数の無線通信端末を含む無線通信システムであって、
前記無線通信端末は、請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載された無線通信端末である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
基地局に至るまでのマルチホップ無線ネットワークを形成する複数のうちの１つの無線通信端末の通信状況予測方法であって、
他の無線通信端末それぞれからパケットを受信し、過去の複数回の受信結果に基づき、自機から送信元の無線通信端末までの通信成功率である第１の通信成功率を予測するステップと、
前記受信したパケットに含まれる前記基地局から前記送信元の無線通信端末までの通信成功率である第２の通信成功率を取得するステップと、
前記第１の通信成功率及び前記第２の通信成功率に基づき、前記送信元の無線通信端末を経由した自機から前記基地局までの将来の通信状況を予測するステップと
を有することを特徴とする通信状況予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信端末、無線通信システム、および通信状況予測方法に関し、特に、マルチホップ無線ネットワークにおいて、目的地（基地局）に至るまでの各通信経路（リンク）の将来の通信状況を予測し、その予測に基づき最適な通信経路を選択する無線通信端末、無線通信システム、および通信状況予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線端末（無線通信端末）がデータを送信する場合に、複数の送信先から１つを選択する必要がある場合が多く存在する。例えばマルチホップ無線ネットワークにおいて、基地局に至るまでの通信経路は複数あり、無線端末はいずれか一つの通信経路を選択する必要がある。このとき、無線端末は、何らかの選択基準に基づき、通信経路（最初の送信先となる中継装置）を選択する必要があり、様々な方法が検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、親局が子局に至るまでのリンクの状態を、収集した過去のデータに基づき、時間平均のパケットロス率がパケットロス率閾値以上であるか否か、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）評価値がＲＳＳＩ閾値より低いか否かを判定することで、通信状況の悪化を判定する方法が記載されている。
【０００４】
他に無線ＬＡＮを用いたネットワークでは、ＥＴＸやＥＴＴを指標として用いて、通信状況の悪化を判定している。このＥＴＸ（Expected Transmission Count）は、１つのパケットを送信するために費やす送信回数の期待値であり、通信成功率の逆数となる。一方、ＥＴＴ（Expected Transmission Time）は、パケットのサイズ、通信レート等を考慮して通信所要時間を評価関数としたものである。これらＥＴＸ、ＥＴＴはその数値が小さいほど通信状況が良好なリンクとして判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０１２８９０号公報（図１６）
【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、従来の方法は、過去の通信状況に基づいてリンク（通信経路）の評価値を計算している。すなわち、隣接する他の無線通信端末（子局）に至るまでのリンクの状態が将来も変わらないことが前提で評価されている。しかしながら、実際には、リンクの状態は時々刻々と変化している。また、リンクの状態は周辺環境の変化にも影響を受ける。例えば自動車や電車等がノイズ発生源となり、これによる影響を受けてリンクの状態が変化する場合もある。
【０００７】
そこで、本発明では、以上のような問題を解決するために、過去のリンクの通信状況を数値化し、基地局に至るまでの将来のリンクの通信状況を予測することができる無線通信端末、無線通信システム、および通信状況予測方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の無線通信端末は、基地局（１）に至るまでのマルチホップ無線ネットワークを形成する複数の無線通信端末（２）を含み、前記無線通信端末が隣接する他の無線通信端末間の通信状況を予測する無線通信システム（１０）であって、前記無線通信端末（２１）は、他の無線通信端末それぞれ（２２〜２６）からパケット（計測パケット）を受信し、過去の複数回の受信結果に基づき、自機から送信元の無線通信端末までの通信成功率である第１の通信成功率を予測し、前記受信したパケットに含まれる前記基地局から前記送信元の無線通信端末までの通信成功率である第２の通信成功率を取得し、前記第１の通信成功率及び前記第２の通信成功率に基づき、前記送信元の無線通信端末を経由した自機から前記基地局までの将来の通信状況を予測することを特徴とする。なお、（  ）内の文字、記号は例示である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、過去の無線通信で得たデータに基づき、将来のリンクの通信状況を予測することができる。これにより、基地局に至るまでの最適なリンク（通信経路）を選択することができる。つまり、基地局に至るまでの通信経路上における、通信異常等のエラーによる送信失敗確率を抑えることができ、再送信回数の減少が期待できることから、総合的に通信所要時間の短縮や、無線帯域の効率的な利用、使用電力の削減をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る無線通信端末のブロック図である。
【図３】予測記録手段に記録されるデータの一例である。
【図４】ＡＲＭＡモデルを示す図である。
【図５】各無線端末から基地局までの通信成功率と、各無線端末までの通信成功率とを示す図である。
【図６】評価記録手段に記録されるデータの一例である。
【図７】予め記憶手段に記録された平均と分散とエラー発生率との関係を示すテーブルの一例である。
【図８】本発明に係る無線端末の計測パケット送信処理のフローチャートである。
【図９】本発明に係る無線端末の計測パケット受信後のリンク評価処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明について概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１２】
≪無線通信システム≫
図１は、無線通信システムの構成を示す図である。図１に示すように無線通信システム１０において、基地局１（親局）は、複数の無線端末２（２１，２２，２３，２４，２５，２６；子局）とマルチホップ無線ネットワークを形成し、無線通信可能に接続され、基地局１（親局）は無線端末２（子局）が測定したデータを集約する。
本実施形態では、無線ＬＡＮ（Local Area Network）が用いられているとして説明するが、マルチホップ無線ネットワークを形成できればよいため、ZigBee（登録商標）等を用いたセンサネットワークであってもよい。
例えば、各家庭の電気使用量を収集するシステムに本発明を用いた場合、子局は電気メータであり、電気メータが備える無線端末２は、電気メータが測定した電気使用量やメータの識別情報等を基地局１に送信する。
【００１３】
（基地局１）
基地局１は、有線/無線ネットワークであるＮＷを介して、不図示のゲートウェイや認証サーバ、マルチホップ無線ネットワークの通信状況を監視する監視サーバ等と通信可能に接続されている。本実施形態では、各無線端末２が測定したデータを基地局１が集約して、ゲートウェイに送信することで、データを収集するシステムで利用されることを想定している。
【００１４】
（無線端末２）
各無線端末２は、自身の周辺に位置する（設置された）他の無線端末２と通信を行い、測定したデータを目的地である基地局１にパケット等で送信したり、基地局１から送信されるデータを受信したりする。
また、各無線端末２は、マルチホップ無線ネットワークにおいて、データ中継装置としての機能を有し、基地局１から他の無線端末２に至るまでの通信経路の一部となる。
【００１５】
本発明における無線端末２は、以下の機能を有する。
（１）計測パケットに自機から基地局１までの通信成功率（最高の通信成功率）を埋め込んでブロードキャストする。
（２）他の無線端末２から送信される計測パケットに埋め込まれた、基地局１から送信元の無線端末２までの通信成功率である第２の通信成功率（パスコスト）を得る。
（３）他の無線端末２から送信される計測パケットを受信したときに計測した値から、自機から送信元の無線端末２までの通信成功率である第１の通信成功率（リンクコスト）を得る。
（４）２つの通信成功率（パスコスト及びリンクコスト）に基づき、基地局１までの最適な通信経路を選択する。
【００１６】
図２は、無線通信端末のブロック図である。図２に示すように、無線端末２（２１）は、制御手段（不図示）と、記憶手段２２２と、アンテナ２２３と、タイマ２０３とを備える。
【００１７】
（制御手段）
制御手段は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成され、ＣＰＵが記憶手段２２２に格納される不図示のプログラムを実行することによって実現される。
本実施形態において制御手段は、送信手段２０１と、受信手段２０２と、パケット生成手段２１０（計測パケット生成手段２０４、データ生成手段２０５、送信先選択手段２０６）と、リンク状態予測手段２０８と、リンク評価手段２０９とを備える。詳細を後記する。
【００１８】
（記憶手段２２２）
記憶手段２２２は、データやプログラム等を記憶する構成部であり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶手段である。
本実施形態において記憶手段２２２は、計測結果記録手段２０７と、隣接テーブル２１６（図５）と、エラー発生率テーブル２１７（図７）と、予測記録手段２１８（図３）と、評価記録手段２１９（図６）とを備える。
【００１９】
計測結果記録手段２０７は、受信手段２０２が他の無線端末２から受信した計測パケットを受信した時に計測した値を記録する構成部である。
隣接テーブル２１６（図５）は、パスコスト及びリンクコストが記録される。詳細は後記する送信先決定処理で説明する。
エラー発生率テーブル２１７（図７）は、平均と分散とエラー発生率との関係が記録されている。詳細は後記する送信先決定処理で説明する。
予測記録手段２１８（図３）は、リンク状態予測手段２０８により記録される。詳細は後記する予測処理で説明する。
評価記録手段２１９（図６）は、リンク評価手段２０９により記録される。詳細は後記するリンク評価処理で説明する。
【００２０】
（タイマ２０３）
タイマ２０３は、所定の時間間隔で信号を発信する構成部である。例えばタイマ２０３は１分毎に信号を発信する。これにより、後記する計測パケット生成手段２０４はタイマ２０３からの信号を受信する。
【００２１】
（アンテナ２２３）
アンテナ２２３は、アナログ信号を電波（電磁波）として空間に放射（送信）し、空間の電波（電磁波）をアナログ信号に変換（受信）する構成部である。
【００２２】
（送信手段２０１）
送信手段２０１は、アンテナ２２３を介して無線通信を行う構成部であり、デジタルデータをアナログ信号に変換してアンテナ２２３に送信させる。
【００２３】
（受信手段２０２）
受信手段２０２は、アンテナ２２３を介して無線通信を行う構成部であり、アンテナ２２３が受信したアナログ信号をデジタルデータに変換する。本実施形態において、受信手段２０２は、受信した計測パケットに含まれる通信成功率を取得する。この通信成功率は、他の無線端末２（例えば無線端末２２）から受信した計測パケットに含まれる、基地局１から他の無線端末２（無線端末２２）までの通信経路の通信成功率である。受信手段２０２は、この通信成功率を、隣接テーブル２１６（図５）に無線端末２２のパスコストとして記録させる。
【００２４】
また、受信手段２０２は、受信信号の信号強度を計測する機能を備え、計測パケットを受信したときに得られた信号強度の値（計測値）を取得する。この計測値も計測結果記録手段２０７に記録させる。
本実施形態における計測値は、計測パケットを受信したときの信号強度として説明するが、この計測値は、他の無線端末２から計測パケットを受信することで得られる、２つの無線端末２間のリンクの通信状況に係る情報であればよく、例えば、Ｓ／Ｎ比等であってもよい。
【００２５】
（計測パケット生成手段２０４）
計測パケット生成手段２０４は、他の無線端末２に、自機（無線端末２１）から基地局１までの最高の通信成功率を提供するための計測パケットを生成する構成部である。
この計測パケット生成手段２０４は、タイマ２０３から信号を受信したタイミングで、計測パケットを生成する。この計測パケットは、送信手段２０１によりアンテナ２２３を介してブロードキャストされる。これにより自機（無線端末２１）の周辺に位置する（設置された）他の無線端末２に送信される。
【００２６】
この計測パケットは、ルーティング用パケットとしての機能を兼ねており、各無線端末２は、定期的にルーティングに必要な情報を埋め込んでブロードキャストする。
ここで、計測パケット生成手段２０４は、計測パケットを生成するときに、記憶手段２２２にある、他の無線端末２の宛先（ＩＰアドレス等）を記録した不図示のデータベースを用いて、計測パケットの送信先を選択指定してもよい。
【００２７】
（データ生成手段２０５）
データ生成手段２０５は、基地局１に送信するパケットに含めるデータを生成する構成部である。例えば、データ生成手段２０５は、上記した定期的にルーティングに必要な情報を生成する。
【００２８】
（送信先選択手段２０６）
送信先選択手段２０６は、各リンクの評価値に基づき、パケットの送信先を決定する構成部である。
この送信先選択手段２０６は、送信先決定処理を実行して、隣接テーブル２１６（図５）と、エラー発生率テーブル２１７（図７）と、評価記録手段２１９（図６）に記録された評価値（リンク評価手段２０９により評価された値）とに基づき、最適な通信経路上の送信先を決定する。そして、送信先選択手段２０６は、計測パケットの宛先を設定し、決定した送信先（無線端末２）を経由する場合の通信成功率を計測パケットに埋め込む。この送信先決定処理については、詳細を後記する。
【００２９】
（リンク状態予測手段２０８）
リンク状態予測手段２０８は、計測値（受信手段２０２が計測した受信信号の信号強度）に基づき予測を行い、評価材料となる予測値を取得する構成部である。
このリンク状態予測手段２０８は、計測結果記録手段２０７から各リンク（２つの無線端末２間）の計測値を取得して予測処理を行い、各リンクの予測値を予測記録手段２１８に記録する。この予測処理については、詳細を後記する。
【００３０】
（リンク評価手段２０９）
リンク評価手段２０９は、予測値に基づき、評価を行う構成部である。
このリンク評価手段２０９は、予測記録手段２１８から各リンク（２つの無線端末２間）の予測値を取得してリンク評価処理を行い、各リンクの評価値を評価記録手段２１９に記録する。このリンク評価処理については、詳細を後記する。
【００３１】
≪予測処理≫
リンク状態予測手段２０８が実行する予測処理について説明する。
図３は、予測記録手段に記録されるデータの一例であり、予測記録手段２１８には、リンク状態予測手段２０８が予測処理を実行して得られた予測値が記録される。
【００３２】
図３の符号について説明する。
Ｙt（Ｙt-1、Ｙt-2、Ｙt-3）は、時刻ｔにおける計測値であり、時刻ｔ−１は、時刻ｔよりもタイマ２０３による所定時間間隔前の時刻である。
【００３３】
ｅt（ｅt-1、ｅt-2、ｅt-3）は、未来時刻ｔの計測値を予測した値（予測値）と、実際に時刻ｔに計測した値（計測値）との誤差である。
ｂn（ｂ1、ｂ2、ｂ3）、ｃn（ｃ1、ｃ2、ｃ3）は、過去に計測パケットの受信時に得た計測値に基づき決定されるパラメータであり、過去の計測値が予測値に影響する度合いを示す値である。例えば、ｂn、ｃnは、計測パケットの受信時に得られる計測値を用いて、ｅtが小さくなるように（例えば、Yule-Walker方程式を用いて）最適化計算することで得られる。
【００３４】
予測処理は、以下に示すＡＲＭＡモデル、ＡＲＩＭＡモデル、Ｙの階差の数式を用いて行われる。
予測値（ｅt＝０とすることで得られるＹt）は、ＡＲＭＡ（AutoRegressive Moving Average：自己回帰移動平均）モデルを用いて得られる値である。このＡＲＭＡモデルは、過去の計測値に基づき将来を予測するＡＲモデルと、過去の誤差に基づき将来を予測するＭＡモデルとを合わせたものである。このＡＲＭＡモデルを用いることで、過去の計測値と過去の誤差に基づき将来の予測値を得ることができる。図４はＡＲＭＡモデルのブロック図である。
【００３５】
（ＡＲＭＡモデル）
ＡＲＭＡ＝ＡＲ＋ＭＡ
Ｙt＝（ｂ1・Ｙt-1＋ｂ2・Ｙt-2＋・・・＋ｂp・Ｙt-p＋ｅt）＋（−ｃ1・ｅt-1−ｃ2・ｅt-2−・・・−ｃq・ｅt-q）
【００３６】
そして、ＡＲＩＭＡ（AutoRegressive Integrated Moving Average：自己回帰和分移動平均）モデルを用いて階差を取ることで、計測値に周期性があるか否かを判定することができ、周期性がある値を除くことができる。以下に示すモデルでは１回のみの階差を示しているが、２回以上の階差であってもよい。
【００３７】
（ＡＲＩＭＡモデル）
ΔＹt＝（ｂ1・ΔＹt-1＋ｂ2・ΔＹt-2＋・・・＋ｂp・ΔＹt-p＋ｅt）＋（−ｃ1・ｅt-1−ｃ2・ｅt-2−・・・−ｃq・ｅt-q）
【００３８】
（Ｙの階差）
ΔＹt＝Ｙt−Ｙt-1
【００３９】
ここで、次数ｐ，ｑは、予測記録手段２１８に記録できるデータ数の最大値を制限するものであり、次数ｐは、ＡＲモデルで得られた計測値Ｙtを予測記録手段２１８に記録できるデータ数の最大値である。一方、次数ｑは、ＭＲモデルで得られた計測値Ｙtを予測記録手段２１８に記録できるデータ数の最大値である。
【００４０】
以上の数式で示すＡＲＭＡモデルだけでなく、ＡＲＩＭＡモデル、さらに階差を用いて予測処理を行うことで、より実際の計測値に近い予測値（ｅt＝０とすることで得られるＹt）を求めることができる。
【００４１】
ここで、モデルは得られるデータの特性などを考慮する必要がある。例えばデータを計測値Ｙtとしているが、１種類のデータではなく、ベクトルのように同一時刻における複数種類のデータであってもよい。この場合、ｂn及びｃn等もベクトルであり、複数の数値を含む。
【００４２】
≪リンク評価処理≫
リンク評価手段２０９が実行するリンク評価処理について説明する。
図６は、評価記録手段に記録されるデータの一例であり、評価記録手段２１９には、リンク評価手段２０９がリンク評価処理を実行して得られた評価値が記録される。
リンク評価手段２０９は、予測記録手段２１８から各リンク（２つの無線端末２間）の予測値を取得して、リンクの通信状況を評価する。
図６の評価記録手段２１９に示すように、リンク評価処理を実行して得られる評価値は平均と分散であり、平均は、予測値Ｙt（Ｙt-1、Ｙt-2、Ｙt-3）の平均値であり、分散は、予測値Ｙt（Ｙt-1、Ｙt-2、Ｙt-3）の分散値である。
【００４３】
≪送信先決定処理≫
送信先選択手段２０６が実行する送信先決定処理について説明する。
送信先選択手段２０６は、送信先決定処理を実行することで、（ａ）隣接テーブル２１６の更新を行って、（ｂ）基地局１から無線端末２１までの最適な通信経路を選択する。
【００４４】
図５は、隣接テーブル２１６に記録されるデータの一例であり、隣接テーブル２１６には、他の無線端末２を経由した場合のリンクコスト（通信成功率）とパスコスト（通信成功率）とが記録される。
【００４５】
リンクコストは、リンク評価処理で得られた（評価記録手段２１９に記録された）平均値と分散値とを用いて、図７に示すエラー発生率テーブル２１７から取得したエラー発生率を１から差分することで得られる通信成功率である。このエラー発生率テーブル２１７については詳細を後記する。
【００４６】
一方、パスコストは、上記したリンク評価処理で説明したように、他の無線端末２（無線端末２２）から受信した計測パケットに含まれる、基地局１から他の無線端末２（無線端末２２）までの通信経路の通信成功率である。つまり、パスコストは、評価記録手段２１９に記録された通信成功率である。
【００４７】
ここで、基地局１までの通信経路が未確定の場合、パスコストを無限大とする。また、基地局１のパスコストは「１」とする。
【００４８】
（ａ）隣接テーブルの更新処理（送信先決定処理）
まず、送信先選択手段２０６は、隣接テーブル２１６を更新する処理を行う。
送信先選択手段２０６は、評価記録手段２１９から無線端末２２（他の無線端末２）の（予測）平均値、（予測）分散値を取得する。
この送信先選択手段２０６は、評価記録手段２１９から取得した平均値及び分散値とから、図７に示すエラー発生率テーブル２１７を用いてエラー発生率を取得し、１からこのエラー発生率を差分することで、通信成功率を取得する。そして、この通信成功率を、隣接テーブル２１６（図５）の無線端末２２のリンクコストに記録する。
【００４９】
図７は、予め記憶手段に記録された平均と分散とエラー発生率との関係を示すエラー発生率テーブルの一例である。
このエラー発生率テーブル２１７は、予め実験等を行って、無線端末２間でパケットを用いた複数回通信を行い、パケットを受信したときの信号強度を計測し記録しておき、過去の計測値の平均値及び分散値と、パケットを正しく受信できなかったりしたエラー発生率との関係を記録したテーブルである。
【００５０】
（ｂ）最適通信経路選択処理（送信先決定処理）
まず、送信先選択手段２０６は、基地局１から無線端末２１までの最適な通信経路を選択する処理を行う。
次に、送信先選択手段２０６は、隣接テーブル２１６（図５）から、リンクコストとパスコストとを取得する。そして、リンクコスト（無線端末２１〜無線端末２２の通信成功率）とパスコスト（基地局１〜無線端末２２の通信成功率）と乗算して、無線端末２２を経由した場合の基地局１から無線端末２１までの通信経路の通信成功率を得る。
【００５１】
送信先選択手段２０６は、隣接テーブル２１６に記録されたすべての他の無線端末２（２２，２３，２４，２５，２６）について、他の無線端末２を経由した場合の基地局１から無線端末２１までの通信経路の通信成功率を算出する。そして、最高の通信成功率となる他の無線端末２を、最適な通信経路上の送信先を判定する。
すなわち、図５に示す隣接テーブル２１６の場合、最高の通信成功率（０．８１）である無線端末２２を宛先に設定する。
そして、送信先選択手段２０６は、最高の通信成功率（０．８１）を計測パケットに埋め込む。
【００５２】
≪計測パケット送信処理≫
図８に示す計測パケット送信処理（ステップＳ１００）について説明する。
まず、タイマ２０３が前回発信した時から所定の時間が経ったタイミングで、信号を発信する（ステップＳ１１０）。
タイマ２０３からの信号を受信した計測パケット生成手段２０４は、計測パケット生成処理を開始する（ステップＳ１２０）。これにより、データ生成手段２０５及び送信先選択手段２０６が起動する。
【００５３】
送信先選択手段２０６は、評価記録手段２１９からデータを取得して（ステップＳ１３０）、送信先決定処理を実行し、最適な通信経路上の送信先を判定する（ステップＳ１４０）。このときの処理結果で、隣接テーブル２１６（図５）のリンクコスト（無線端末２１〜無線端末２２の通信成功率）（第１の通信成功率）を更新する。
送信先選択手段２０６は、ステップＳ１４０の判定により決定した送信先を、計測パケットの宛先に設定し、この場合の最適な通信経路の通信成功率を計測パケットに埋め込む（ステップＳ１５０）。
この通信成功率は、隣接テーブル２１６（図５）のリンクコスト（無線端末２１〜無線端末２２の通信成功率）（第１の通信成功率）とパスコスト（基地局１〜無線端末２２の通信成功率）（第２の通信成功率）とを乗算することで得られる最高値である。つまり、基地局１から無線端末２１までの通信経路の最高の通信成功率である。
【００５４】
データ生成手段２０５は、記憶手段２２２に記録された不図示のデータからルーティングに必要な情報を取得して、取得したデータを計測パケットに埋め込む（ステップＳ１６０）。
計測パケット生成手段２０４は、生成した計測パケットを送信手段２０１に渡して、計測パケット生成処理を終了する。
送信手段２０１は、計測パケットをデジタルアナログ変換したアナログ信号をアンテナ２２３に渡して、無線で送信させる（ステップＳ１７０）。そして、計測パケット送信処理を終了する。
【００５５】
≪計測パケット受信後のリンク評価処理≫
アンテナ２２３は、受信した電波をアナログ信号に変換して、受信手段２０２に渡す。
受信手段２０２が取得したアナログ信号が計測パケットであった場合に、無線端末２１は、リンク評価処理を実行する。
以下、図９に示すリンク評価処理（ステップＳ２００）について説明する。
【００５６】
まず、受信手段２０２は、自身（無線端末２１）の周辺に位置する（設置された）他の無線端末２から、計測パケットを受信する（ステップＳ２１０）。このとき、計測パケットを受信手段２０２が受信したときの信号強度を計測する。また、以下、無線端末２２から計測パケットを受信したとして説明する。
【００５７】
受信手段２０２は、計測パケットを受信したときの計測値（信号強度の値）と、計測パケットに含まれる送信元の情報（無線端末２２）及び基地局１から無線端末２２までの通信成功率を取得して（ステップＳ２２０）、隣接テーブル２１６（図５）にパスコスト（第２の通信成功率）として記録させる。そして、計測パケットを受信したときの計測値（信号強度の値）を計測結果記録手段２０７に記録させる（ステップＳ２３０）。
【００５８】
リンク状態予測手段２０８は、計測結果記録手段２０７から計測値を取得して、予測処理を実行する（ステップＳ２４０）。そして、リンク状態予測手段２０８は、この予測処理で得られた予測値を、予測記録手段２１８に記録させる（ステップＳ２５０）。
【００５９】
リンク評価手段２０９は、予測記録手段２１８から予測値を取得して、リンク評価処理を実行する（ステップＳ２６０）。そして、リンク評価手段２０９は、このリンク評価処理で得られた評価値を、評価記録手段２１９に記録させる（ステップＳ２７０）。そして、リンク評価処理を終了する。
【００６０】
これにより、基地局１と無線通信を行う、つまり通常のパケットを送信する場合、無線端末２１は、送信先選択手段２０６が隣接テーブル２１６（図５）を参照して、リンクコスト（無線端末２１〜無線端末２２の通信成功率）とパスコスト（基地局１〜無線端末２２の通信成功率）とを乗算することで得られる、基地局１から無線端末２１までの通信経路の通信成功率に基づき、通常のパケットの宛先を無線端末２２に設定する。図５の隣接テーブル２１６の場合、乗算の結果、最高の通信成功率（０．８１）が無線端末２２を経由する通信経路であるため、宛先を無線端末２２に設定する。
以上により、無線端末２１は、無線通信するとき常に、最高の通信成功率となる最適な通信経路を選択して送信することができるため、エラーによる送信失敗が少なくなり、送信回数が減少するという、効率的な無線通信を行うことができる。
【００６１】
例えば、無線端末２１から無線端末２２までの通信経路の通信成功率が０．９であり、無線端末２１から無線端末２３までの通信経路の通信成功率が０．８であったとする。
単純に無線端末２間の通信成功率だけで通信成功率を選択するのであれば、無線端末２１は、無線端末２２を経由する通信経路が最適な通信経路となる。
【００６２】
しかし、無線端末２１から基地局１までの通信経路を考慮した場合、無線端末２２から基地局１までの通信成功率が０．５であり、無線端末２２から基地局１までの通信成功率が０．８であったとき、
無線端末２１から基地局１まで（無線端末２２経由）の通信成功率
＝０．９×０．５＝０．４５
無線端末２１から基地局１まで（無線端末２３経由）の通信成功率
＝０．８×０．８＝０．６４
となる。
【００６３】
すなわち、無線端末２２を経由する通信経路よりも、無線端末２３を経由する通信経路の方が通信成功率は高くなる。このように、本発明によれば、基地局１に至るまでの最適な通信経路を選択することができる。
【００６４】
本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や変形を行うことができる。
【００６５】
例えば、自機（無線端末２１）から他の無線端末２（無線端末２２）までの通信経路の通信成功率を得るために、図７に示すエラー発生率テーブル２１７を用いているが、データ列や二次元化されたグラフ等であってもよい。すなわち、予め実験等で得られた信号強度（計測値）のデータ群から、評価記録手段２１９に記録された平均値及び分散値を用いて、隣接テーブル２１６のリンクコストとして記録される通信成功率が得られれば、どんな方法でもよい。
【００６６】
タイマ２０３は、所定の時間間隔で信号を送信する構成部として記載したが、パケット生成手段２１０が、通常のデータパケットを送信したときに、タイマ２０３のカウント（タイマ）をリセットさせてもよい。これにより、タイマ２０３からの信号送信回数が減るため、計測パケットを送信する回数を削減することができる。
【００６７】
また、パケット生成手段２１０は、通信量が多いとき、計測パケット生成手段２０４にタイマ２０３からの信号を無視させてもよい。これにより、計測パケットの生成が中断されるため、通信に余裕ができる。
【００６８】
計測パケット受信時に得られた計測値が、過去に得られた値と比較して極端に異なる場合、閾値等を設けることで、その値を計測異常と判定し、異常な計測値を計測結果記録手段２０７に記録させないようにしてもよい。
【００６９】
リンク状態予測手段２０８は、過去の計測値に応じてパラメータｂn、ｃnを更新してもよい。この更新タイミングは、例えばリンクの通信状況の予測値と実際の計測値との差分が所定の値を超えたときや、計測パケットを受信したときに計測異常と判定されたとき等である。
【００７０】
本実施形態では、図１に示すネットワークにおける無線通信システムについて説明した。そのため、無線端末２１から基地局１に至るまでの通信経路は、無線端末２２〜２６のいずれかを経由すればよいことになっているが、さらに複雑になったネットワーク、例えば、無線端末２２と基地局１との間に、さらに無線端末があるネットワークであっても本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１      基地局
２（２１，２２，２３、２４，２５，２６）  無線端末
１０    無線通信システム
２０１  送信手段
２０２  受信手段
２０３  タイマ
２０４  計測パケット生成手段
２０５  データ生成手段
２０６  送信先選択手段
２０７  計測結果記録手段
２０８  リンク状態予測手段
２０９  リンク評価手段
２１６  隣接テーブル
２１７  エラー発生率テーブル
２１８  予測記録手段
２１９  評価記録手段
２２２  記憶手段
２２３  アンテナ
【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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