(57)【要約】【課題】マルチホップ無線システムにおいて、通信の障害となる電波が存在する際に電波障害を回避する技術に関する。【解決手段】ＺＤ（端局）１０４、ＺＲａ（中継局ａ）１０３、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２、ＺＣ（基地局）１０１によって構成されるマルチホップ無線システムにおいては、信号が順送り（バケツリレー的）に送信される。第２フェーズにおいて、データフレーム６０７や返信フレーム６０８を受信する際に、通信信号の電波強度を測定し、通信信号が無い間に、通信以外の電波の強度を測定し、両者を比較することによって、通信に障害を受けるか否かを判定する。その判定結果に基づいて、フェーズ１において、各局が通信周波数変更フレーム６０１に、次の第２フェーズで使用する通信周波数を格納して、返信時（６０５）に、各局にその情報を伝達することによって、電波障害を回避する。【選択図】 図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端局、中継局および基地局から構成され、端局から発出した信号を中継局を介して基地局まで順送りに送信し、その信号に対する返信信号を前記基地局から前記中継局を介して前記端局へ順送りに返信する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、
端局、中継局および基地局ごとに、それぞれ記憶部、処理部および通信部を備え、
各局の記憶部には、データ通信に使用する通信信号の通信周波数情報が格納されており、
各局の処理部は、自局の記憶部から読み出した通信周波数が電波障害を受けるか否かを判断し、電波障害が所定の度合いより小さい場合には、自局の記憶部に格納されている通信周波数を選択し、電波障害が所定の度合いより大きいと判断した場合には、予め決められた通信周波数を選択する順番に基づいて、自局の記憶部に格納されている通信周波数の次の順番の通信周波数を選択すること、
を特徴とするマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法。
【請求項２】
各局の通信部は、端局、中継局および基地局の順に通信周波数変更情報を送受信しながら往信し、
その往信の際に、前記各局の処理部は、受信した前記通信周波数変更情報に、自局の前記通信周波数変更部によって選択した通信周波数を格納すること、
を特徴とする請求項１に記載のマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法。
【請求項３】
各局の通信部は、前記基地局、前記中継局および前記端局の順に、前記通信周波数変更情報を送受信しながら返信し、
その返信の際に、各局の処理部は、前記基地局から返信された通信周波数変更情報に格納された通信周波数の中に前記次の順番の通信周波数が存在するか否かを判断し、前記次の順番の通信周波数が存在する場合には、前記次の順番の通信周波数を通信信号の通信周波数として自局の記憶部に格納すること、
を特徴とする請求項１に記載のマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法。
【請求項４】
各局の通信部は、端局、中継局および基地局の順に通信周波数変更情報を送受信しながら往信し、
その往信の際に、前記各局の処理部は、受信した前記通信周波数変更情報に、自局の前記通信周波数変更部によって選択した通信周波数を格納し、
各局の通信部は、前記基地局、前記中継局および前記端局の順に、前記通信周波数変更情報を送受信しながら返信し、
その返信の際に、各局の処理部は、前記基地局から返信された通信周波数変更情報に格納された通信周波数の中に前記次の順番の通信周波数が存在するか否かを判断し、前記次の順番の通信周波数が存在する場合には、前記次の順番の通信周波数を通信信号の通信周波数として自局の記憶部に格納すること、
を特徴とする請求項１に記載のマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法。
【請求項５】
前記電波障害を受けるか否かの判断において、
前記各局は、自局の記憶部に格納されている通信周波数近傍の電波強度を測定する電波強度測定部を備え、
前記各局の電波強度測定部は、受信した通信信号の電波強度を測定し、前記処理部を介して第１の電波強度として自局の記憶部に記憶し、前記通信信号が存在しないときの電波強度を測定して、前記処理部を介して第２の電波強度として自局の記憶部に記憶し、
前記各局の処理部は、自局に記憶した第１の電波強度と第２の電波強度とを比較し、この比較結果に基づいて、電波障害を受けるか否かを判断すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法。
【請求項６】
前記電波障害を受けるか否かの判断において、
前記各局の処理部は、自局の記憶部から前記第１の電波強度と前記第２の電波強度を読み出し、前記第１の電波強度から、前記第２の電波強度を減算する演算をおこない、その結果が、予め設定した値より小さい場合に、通信妨害が所定の度合いより大きいと判断すること、
を特徴とする請求項５に記載のマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法。
【請求項７】
前記電波障害を受けるか否かの判断において、
前記各局の処理部は、自局の記憶部から前記第１の電波強度と前記第２の電波強度を読み出し、前記第１の電波強度を第２の電波強度で除算する演算をおこない、その結果が、予め設定した値より小さい場合に、通信妨害が所定の度合いより大きいと判断すること、
を特徴とする請求項５に記載のマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法。
【請求項８】
記載の前記通信信号が存在しないときの電波強度の測定は、前記各局の処理部が、時刻の提供を受けて、前記通信信号に対する応答が基地局、中継局および端局の順に返信される際に、前記各局ごとに返信したときから予め決められた時間を演算し、該予め決められた時間が経過した時であること、
を特徴とする請求項５に記載のマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法。
【請求項９】
前記各局は、時刻を提供するタイマ部を備え、
前記各局の処理部は、タイマ部から時刻の提供を受けて前記通信周波数変更情報を送信した時から前記予め決められた時間の計測を開始し、前記予め決められた時間に達したときに、自局へ返信されるべき通信周波数変更情報を受信しなかった場合に、前記次の順番の通信周波数を、各局の記憶部に通信周波数として格納すること、
を特徴とする請求項１に記載のマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法。
【請求項１０】
各局の通信部が前記通信周波数変更情報を送信する通信周波数は、２．４ＧＨｚから２．４８３５ＧＨｚの周波数帯域の中に、０．００５ＧＨｚ間隔で配置された１６チャネルのうち、２．４８ＧＨｚを中心周波数とする通信周波数であること、
を特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のマルチホップ無線システムにおける電波障害回避方法。
【請求項１１】
端局、中継局および基地局から構成され、端局から発出した信号を中継局を介して基地局まで順送りに送信し、その信号に対する返信信号を前記基地局から前記中継局を介して前記端局へ順送りに返信するマルチホップ無線システムであって、
端局、中継局および基地局ごとに、それぞれ記憶部、処理部および通信部を備え、
各局の記憶部には、データ通信に使用する通信信号の通信周波数情報が格納されており、
各局の処理部は、自局の記憶部から読み出した通信周波数が電波障害を受けるか否かを判断し、電波障害が所定の度合いより小さい場合には、自局の記憶部に格納されている通信周波数を選択し、電波障害が所定の度合いより大きいと判断した場合には、予め決められた通信周波数を選択する順番に基づいて、自局の記憶部に格納されている通信周波数の次の順番の通信周波数を選択する通信周波数変更部を備えること、
を特徴とするマルチホップ無線システム。
【請求項１２】
各局の通信部は、端局、中継局および基地局の順に通信周波数変更情報を送受信しながら往信し、
その往信の際に、前記各局の処理部は、受信した前記通信周波数変更情報に、自局の前記通信周波数変更部によって選択した通信周波数を格納すること、
を特徴とする請求項１１に記載のマルチホップ無線システム。
【請求項１３】
各局の通信部は、前記基地局、前記中継局および前記端局の順に、前記通信周波数変更情報を送受信しながら返信し、
その返信の際に、各局の処理部は、前記基地局から返信された通信周波数変更情報に格納された通信周波数の中に前記次の順番の通信周波数が存在するか否かを判断し、前記次の順番の通信周波数が存在する場合には、前記次の順番の通信周波数を通信信号の通信周波数として自局の記憶部に格納すること、
を特徴とする請求項１１に記載のマルチホップ無線システム。
【請求項１４】
各局の通信部は、端局、中継局および基地局の順に通信周波数変更情報を送受信しながら往信し、
その往信の際に、前記各局の処理部は、受信した前記通信周波数変更情報に、自局の前記通信周波数変更部によって選択した通信周波数を格納し、
各局の通信部は、前記基地局、前記中継局および前記端局の順に、前記通信周波数変更情報を送受信しながら返信し、
その返信の際に、各局の処理部は、前記基地局から返信された通信周波数変更情報に格納された通信周波数の中に前記次の順番の通信周波数が存在するか否かを判断し、前記次の順番の通信周波数が存在する場合には、前記次の順番の通信周波数を通信信号の通信周波数として自局の記憶部に格納すること、
を特徴とする請求項１１に記載のマルチホップ無線システム。
【請求項１５】
端局、中継局および基地局から構成され、端局から発出した信号を中継局を介して基地局まで順送りに送信し、その信号に対する返信信号を前記基地局から前記中継局を介して前記端局へ順送りに返信するマルチホップ無線システムにおいて備えられる中継局であって、
前記中継局は、記憶部、処理部および通信部を備え、
前記記憶部には、データ通信に使用する通信信号の通信周波数情報が格納されており、
前記通信部は、受信した通信信号の電波強度を測定して、前記処理部を介して第１の電波強度として前記記憶部に記憶し、前記通信信号が存在しないときの電波強度を測定して、前記処理部を介して第２の電波強度として前記記憶部に記憶し、
前記処理部は、前記記憶部に記憶した第１の電波強度と第２の電波強度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記記憶部から読み出した通信周波数が電波障害を受けるか否かを判断し、電波障害が所定の度合いより小さい場合には、前記記憶部に格納されている通信周波数を選択し、電波障害が所定の度合いより大きいと判断した場合には、予め決められた通信周波数を選択する順番に基づいて、前記記憶部に格納されている通信周波数の次の順番の通信周波数を選択する通信周波数変更部を備え、
端局、中継局および基地局の順に通信周波数変更情報を順送りに送信する往信の際に、前記処理部は、受信した前記通信周波数変更情報に、前記通信周波数変更部によって選択した通信周波数を格納するとともに、その格納した前記通信周波数変更情報を前記端局に向けて返信し、
前記基地局、前記中継局および前記端局の順に、前記通信周波数変更情報を送信する返信の際に、前記処理部は、前記基地局から返信された通信周波数変更情報に格納された通信周波数の中に前記次の順番の通信周波数が存在するか否かを判断し、前記次の順番の通信周波数が存在する場合には、前記次の順番の通信周波数を通信信号の通信周波数として前記記憶部に格納すること、
を特徴とする中継局。
【請求項１６】
端局、中継局および基地局から構成され、端局から発出した信号を中継局を介して基地局まで順送りに送信し、その信号に対する返信信号を前記基地局から前記中継局を介して前記端局へ順送りに返信するマルチホップ無線システムにおいて備えられる中継局の電波障害回避方法であって、
前記中継局は、記憶部、処理部および通信部を備え、
前記記憶部には、データ通信に使用する通信信号の通信周波数情報が格納されており、
前記通信部は、受信した通信信号の電波強度を測定して、前記処理部を介して第１の電波強度として前記記憶部に記憶し、前記通信信号が存在しないときの電波強度を測定して、前記処理部を介して第２の電波強度として前記記憶部に記憶し、
前記処理部は、前記記憶部に記憶した第１の電波強度と第２の電波強度とを比較し、この比較結果に基づいて、前記記憶部から読み出した通信周波数が電波障害を受けるか否かを判断し、電波障害が所定の度合いより小さい場合には、前記記憶部に格納されている通信周波数を選択し、電波障害が所定の度合いより大きいと判断した場合には、予め決められた通信周波数を選択する順番に基づいて、前記記憶部に格納されている通信周波数の次の順番の通信周波数を選択する通信周波数変更部を備え、
端局、中継局および基地局の順に通信周波数変更情報を順送りに送信する往信の際に、前記処理部は、受信した前記通信周波数変更情報に、前記通信周波数変更部によって選択した通信周波数を格納するとともに、その格納した前記通信周波数変更情報を前記端局に向けて返信し、
前記基地局、前記中継局および前記端局の順に、前記通信周波数変更情報を送信する返信の際に、前記処理部は、前記基地局から返信された通信周波数変更情報に格納された通信周波数の中に前記次の順番の通信周波数が存在するか否かを判断し、前記次の順番の通信周波数が存在する場合には、前記次の順番の通信周波数を通信信号の通信周波数として前記記憶部に格納すること、
を特徴とする中継局の電波障害回避方法。
【請求項１７】
コンピュータ に請求項１６に記載の電波障害回避方法を実行させることを特徴とする電波障害回避プログラム 。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチホップ無線システムにおいて、通信の障害となる電波が存在する際に電波障害を回避する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチホップ無線システムは、低速で転送距離が短い代わりに安価で消費電力が少ない小型無線ノードをいたるところに多数配置して、ノード間を順送りで（バケツリレー的に）情報を伝達するものである。このシステムで使用されるノードには、乾電池程度の電力で数ヶ月から数年間動作させることが想定されており、動作頻度を間欠的におこなうことによって省電力化が図れることになる。なお、日本では、電波法の関係から、２．４ＧＨｚの無線周波数帯域を使用することになっている。
マルチホップ無線システムで利用するアプリケーションとしては、種々のセンサによって検出された情報の伝達に用いることが考えられている。例えば、ホームオートメーションでは、空調や照明などの制御のための通信に用いることが考えられている。また、ファクトリーオートメーションでは、稼働している機器の動作状態などの監視制御のための通信に用いることが考えられている。
【０００３】
このようなマルチホップ無線システムを用いて通信をおこなう場合に、障害となる電波によって通信に支障をきたさないように電波障害を回避する対策を講じることが必要である。
例えば、特許文献１には、端局および基地局が階層的に配置された無線ネットワークにおいて、電波障害を回避するために、基地局から端局に対して時間同期をとるための同期フレームを同報によって送出する方法が記載されている。その同期フレームには、次におこなう通信において使用する通信周波数情報が含ませてある。そして、その通信周波数は、ランダムに決められており、頻繁に通信周波数を変更することによって、恒常的に電波障害を受けないようにするものである。
【特許文献１】ＷＯ２００５／０１０２１４Ａ２号公報（ｐ．１４〜ｐ．１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１による発明では、同報によって同期フレームを送信するため、基地局と端局との距離がほぼ一定でなければならないという制約がある。また、端局と基地局の間に中継局を設けて、端局を基地局から遠くに設置するマルチホップ（多段接続）のような構成では、同報による同期フレームが届かない端局が存在してしまい、通信周波数の変更がおこなえないことになる。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、前述のような従来技術の問題点に鑑みて、端局と基地局の間に中継局を有するマルチホップ無線システムにおいて、通信の障害となる電波が存在する際に電波障害を回避する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、端局、中継局および基地局は、それぞれ記憶部、処理部、通信部を備え、各局の記憶部には、通信に使用する通信信号の通信周波数情報が１つ格納されており、各局の処理部が、自局の記憶部から読み出した通信周波数が通信障害を受けるか否かを判断し、通信障害が所定の度合いより小さい場合には、自局の記憶部に格納されている通信周波数を選択し、通信障害が所定の度合いより大きいと判断した場合には、予め決められている該使用する通信周波数を選択する順番に基づいて、自局の記憶部に格納されている通信周波数の次の順番の通信周波数を選択する通信周波数変更手段を備え、各局の通信部が、端局、中継局および基地局の順に通信周波数変更情報を送受信しながら往信し、その往信の際に、前記各局の処理部が、受信した前記通信周波数変更情報に、自局の前記通信周波数変更手段によって選択した通信周波数を格納し、各局の通信部が、前記基地局、前記中継局および前記端局の順に、前記通信周波数変更情報を送受信しながら返信し、その返信の際に、各局の処理部が、前記基地局から返信された通信周波数変更情報に格納された通信周波数の中に前記次の順番の通信周波数が存在するか否かを判定し、前記次の順番の通信周波数が存在する場合には、前記次の順番の通信周波数を通信信号の通信周波数として格納することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、端局と基地局の間に中継局を有するマルチホップ無線システムにおいて、通信の障害となる電波が存在する際に電波障害を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明を実施するための最良の形態（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。
【０００９】
（実施形態）
図１を用いて、本発明の実施形態に係るマルチホップ無線システム１の構成を説明する。図１は、本発明の実施形態に係るマルチホップ無線システム１の構成を示す図である。
マルチホップ無線システム１は、図１に示すように、端局（ＺＤ）１０４、中継局ａ（ＺＲａ）１０３、中継局ｂ（ＺＲｂ）１０２および基地局（ＺＣ）１０１からなるマルチホップを形成する無線局によって構成される。例えば、端局１０４には、センサ１０５などが取り付けられており、これらセンサ１０５の情報を端局１０４から中継局ａ１０３、中継局ｂ１０２を介して基地局１０１に送信し、その情報をＰＣ（Personal Computer）や記憶装置などに収集する。
【００１０】
各局は、通信可能な距離にほぼ等間隔に直線的に配置されているものとする。例えば、端局１０４は、中継局ａ１０３とは通信可能な範囲内に配置されているが、中継局ｂ１０２や基地局１０１とは通信範囲外に配置されている。また、中継局ａ１０３は、端局１０４や中継局ｂ１０２とは通信可能な範囲内に配置されているが、基地局１０１とは通信範囲外に配置されている。さらに、中継局ｂ１０２は、中継局ａ１０３や基地局１０１と通信可能な範囲内に配置されているが、端局１０４とは通信範囲外に配置されているものとする。
したがって、端局１０４から基地局１０１へ送信されるデータは、中継局ａ１０３、中継局ｂ１０２、基地局１０１と順おくりでデータが送信されることになる。各局間の距離は通信可能な範囲の境界とほぼ同程度にとられているため、もし、別のマルチホップ無線システムから、現在通信している周波数を含む妨害波（電波障害となる電波）が到来した場合には、１の妨害波の影響を受ける局は、端局１０４単独、端局１０４と中継局ａ１０３の組、中継局ａ１０３と中継局ｂ１０２の組、中継局ｂ１０２と基地局１０１の組または基地局１０１単独となる可能性があり、それぞれの場合において通信に障害をともなうことが予想される。
【００１１】
（各局の内部構成）
次に、図２を用いて、各局の内部構成について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る各局の内部構成を示す図である。
各局２０は、電波送受信部２０１、処理部２０２、記憶部２０３、電波強度測定部２０４、通信周波数変更部２０５、タイマ部２０６およびアンテナ２０７を備える。
電波送受信部２０１は、通信データを変調して電波に変換する、あるいは、受信した電波を復調してデータに変換する機能を有する。また、電波強度測定部２０４を備えている。この電波送受信部２０１は、請求項に記載の通信部である。
処理部２０２は、電波強度の判定に係る処理、通信周波数の変更の処理、あるいは通信に係る処理をおこなう。また、通信周波数変更部２０５を備えている。図には示さないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭなどからなるメモリ、Ｉ／Ｆ（Interface）およびＩ／Ｏ（Input/Output）を備えている。そして、各種の処理は、記憶部２０３に格納されているプログラムがメモリに展開され、ＣＰＵによって実行される。
記憶部２０３は、通信に使用する通信周波数や、電波強度測定部２０４によって測定された電波強度、あるいは処理部２０２の演算結果などを記憶する。なお、記憶部２０３には、ＨＤ（Hard Disk）やフラッシュメモリなどが用いられる。
電波強度測定部２０４は、通信に使用している通信周波数（この通信周波数を中心とする通信に使用される周波数帯域）のみの電波の強度を測定する。その測定結果は、処理部２０２を介して、記憶部２０３に記憶される。
通信周波数変更部２０５は、電波強度測定の結果に基づいて、通信に使用する周波数の変更処理をおこなう。この変更処理の結果は、記憶部２０３に格納される。
タイマ部２０６は、処理部２０２によって設定された時間を計測するための時刻を提供する。
アンテナ２０７は、局間での電波の送受をおこなう。
【００１２】
（マルチホップ無線システムの通信方式）
ここで、マルチホップ無線システムの通信方式について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施形態で使用する２．４ＧＨｚ帯域の周波数の割当状態（チャネル）と無線ＬＡＮの周波数の割当状態の一例とを示す図である。
なお、このマルチホップ無線システム１の通信方式については、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に記載されている。また、このマルチホップ無線システムで使用する周波数帯域は、無線ＬＡＮで使用されている２．４ＧＨｚ帯域（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ，ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）の通信と、通信周波数帯域が重なっている。その無線ＬＡＮの信号についても合わせて示す。図３中の縦軸は、電波出力を示している。
【００１３】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格では、チャネル１１からチャネル２６（チャネルを３０２で示している）まで、２．４０５ＧＨｚから２．４８０ＧＨｚまでの間に、５ＭＨｚピッチで１６チャネル分が割り当てられている。しかし、図３に示すように、同じ通信周波数帯域には無線ＬＡＮの通信周波数が割り当てられており、無線ＬＡＮで一般に使用される３チャネル（線３０１の電波出力の大きいところ）はほぼ、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格のチャネル３０２と重なるようになっている。
さらに、無線ＬＡＮはＩＥＥＥ８０２．１５．４規格より電波出力が大きいため、マルチホップ無線システムの通信が障害を受けるということが知られている。現実的には、無線ＬＡＮが３チャネル分すべてを同時に使用することはまれなので、障害の度合いが小さいチャネルを使って通信することは可能である。しかし、通信している最中にも、外部から突然に無線ＬＡＮの別のチャネルが混信してくる可能性がある。この場合には、チャネル３０２を別のチャネル（別の通信周波数）に切り替えて通信を継続する必要がある。
【００１４】
ところで、上記のように、一般に無線ＬＡＮで使用されるチャネルの周波数帯域の外にあって、妨害されにくいチャネルとして、チャネル２６（Ｆ＝ｆｃ；２．４８ＧＨｚ）３０３が存在する。したがって、無線ＬＡＮの電波が障害となるような場合においても、このチャネル２６（Ｆ＝ｆｃ）３０３を利用することによって、通信周波数を変更する指示を各局に出すことが可能となり、通信を継続させることができる。
このチャネル２６（Ｆ＝ｆｃ）３０３を本願では、コントロールチャネルと称し、チャネル２６の周波数のことを、コントロールチャネル周波数と称する。
【００１５】
前述のマルチホップ無線システム１の通信方式を踏まえて、記憶部２０３と通信周波数変更部２０５について、より詳細に説明する。
【００１６】
（記憶部２０３）
まず、通信に使用する通信周波数や、測定された電波強度を記憶する記憶部２０３について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施形態に係る記憶部２０３において、情報を格納する構成を示す図である。
送信チャネル記憶部４０１は、通信に使用する通信周波数（チャネル）を記憶するところであり、本発明の実施形態においては、２．４ＧＨｚ帯域を使用するＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に基づいて、チャネル１１から２６までのどのチャネルを使用しているかを記憶する。例えば、チャネル１３（Ｃｈ１３）に１を設定する（ビットを立てる）ことによって、通信周波数としてチャネル１３が選択されていることを示す。選択されていないチャネルには、すべて０が設定される。
【００１７】
次に、送信チャネル記憶部４０１に設定されている（１となっている）チャネルの通信周波数帯域の電波強度を測定した結果を記憶する方法について説明する。
前回値受信電波強度記憶部４０２と今回値受信電波強度記憶部４０３とは、チャネル１１からチャネル２６までのチャネルごとに、電波強度測定部２０４（図２参照）によって測定された電波強度を記憶する１６本のレジスタ群で構成される。本発明の実施形態では、各レジスタは1バイト（０〜２５５）の情報量を有し、電波強度が２５６階調で表現されるものとする。
【００１８】
前回値受信電波強度記憶部４０２は、データフレームやその返信フレーム（データフレームを受信したことに対する応答）を受信した時に、電波強度測定部２０４が測定したその信号の電波強度を格納するところである。図３では、送信チャネル記憶部４０１によってＣｈ１３が設定されている（１となっている）ため、そのＣｈ１３に係る電波強度が、Ｃｈ１３に対応するレジスタに記憶されているところを示している。ちなみに、電波強度は１２８である。
【００１９】
一方、今回値受信電波強度記憶部４０３は、データフレームやその返信フレーム（これらを通信信号という）を送受信していないときに、予め決められた電波強度測定タイミングにおいて、電波強度測定部２０４が測定した電波強度を格納するところである。図３では、送信チャネル記憶部４０１によってＣｈ１３が設定されている（１となっている）ため、そのＣｈ１３に係る電波強度が、Ｃｈ１３に対応するレジスタに記憶されているところを示している。ちなみに、電波強度は２５５である。すなわち、この電波強度測定タイミングでは、通信がおこなわれていないことから、測定された電波強度は妨害波のものと考える。
【００２０】
（通信周波数変更部２０５）
通信周波数変更部２０５（図２参照）は、前述の前回値受信電波強度記憶部４０２に記憶された通信信号の電波強度と、今回値受信電波強度記憶部４０３に記憶された妨害波の電波強度とを読み出して、両者を比較する。そして、送信チャネル記憶部４０１に設定されている通信周波数（チャネル）が、電波障害が所定の度合いより大きいと判断した場合に、予め決めておいた規則にしたがって、通信周波数を変更する。
【００２１】
この通信周波数変更の規則について、一例として、図５を用いて説明する。図５は、通信周波数を変更するときの規則を示す図である。
無線ＬＡＮにおいて使用されるチャネルは、それぞれ２．４１２ＧＨｚ、２．４３７ＧＨｚ、２．４６２ＧＨｚを中心とした周波数帯域である。一方、本発明の実施形態で使用するＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の通信周波数として選択すべきチャネルは、無線ＬＡＮのチャネルの中心周波数に近い、２．４１５ＧＨｚ（Ｃｈ１３、ｆ０）、２．４４０ＧＨｚ（Ｃｈ１８、ｆ１）、２．４６５ＧＨｚ（Ｃｈ２３、ｆ２）である。これらのチャネルを選ぶ理由は、無線ＬＡＮの各チャネルの中心に近いので、無線ＬＡＮが他のチャネルを使用していれば、その影響を最小にできるためである。
そして、通信周波数を変更する規則としては、図５の線５０１に示すように、ｆ０⇒ｆ１⇒ｆ２⇒ｆ０・・・と循環して変更されるようにする。ちなみに、マルチホップ無線システム１において、最初に設定される通信周波数は、ｆ０、ｆ１、ｆ２のいずれでもよいが、各局で共通にしておく。
【００２２】
（マルチホップ無線システムの動作）
本発明の実施形態におけるマルチホップ無線システム１（図１参照）の動作は、周期的に通信をおこなうものである。この周期には、３つのフェーズがある。第１フェーズは、主に第２フェーズでおこなわれるデータ通信に使用する通信周波数の変更情報を各局に伝達する期間である。第２フェーズは、主に第１フェーズで設定された通信周波数を使用してデータ通信をおこなうとともに、電波強度を測定してそれを記憶する期間である。そして、第３フェーズは、主に端局が電力消費を低減するためにスリープ状態となる期間である。
本発明の実施形態では、端局はバッテリ等で駆動されるデバイスであり、低消費電力で動作するために、データを送信したあとにスリープ状態になることを想定している。その他の中継局ａ、中継局ｂ、基地局はいずれも電源で動作するデバイスであることを想定している。
【００２３】
以下に、第１フェーズから第３フェーズにおける各局の動作について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態に係る各局の第１フェーズから第３フェーズにおける動作を示す図である（適宜、図２、図４参照）。
なお、１周期は、Ｔで示す区間である。
【００２４】
まず、第１フェーズは、Ｆ＝ｆｃ（コントロールチャネル周波数）を使用して、第２フェーズでおこなわれるデータ通信に使用する通信周波数の変更情報を各局に伝達する区間である。
第１フェーズにおいて、コントロールチャネル周波数を使用する理由は、コントロールチャネル周波数には、無線ＬＡＮによる妨害となる電波を受けにくい周波数になるためである。そこで、通信周波数の変更情報をより確実に各局に伝達することが可能になる。各局は、通信周波数変更フレーム（通信周波数変更情報）６０１をＺＤ（端局）１０４から、ＺＲａ（中継局ａ）１０３、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２を介してＺＣ（基地局）１０１に順送りに送受信しながら伝達（往信）する。その往信の際に、各局の処理部２０２（図２参照）は、通信周波数変更フレーム６０１に、自局で選択した、第２フェーズで使用する通信周波数を格納する。
【００２５】
ここで、通信周波数変更フレーム６０１のフォーマットについて、図７を用いて説明する。図７は、通信周波数変更フレーム６０１のフォーマットとその具体例を示す図である。
通信周波数変更フレーム６０１は、発信元や送信先などが書かれたヘッダと、各局ごとに選択された通信周波数（周波数変更情報）が格納される本体と、最後にフレームの終わりを示すフレームエンドによって構成される。この本体部分に格納される周波数変更情報は、各局の通信周波数変更部２０５（図２参照）によって決定された通信周波数である。
現在の周期Ｔより前の周期のデータ通信で使用された通信周波数がｆ０であって、通信の障害となるような妨害が存在しない場合には、通信周波数ｆ０を変更する必要がないので、通信周波数変更フレーム６０１には、順次、周波数変更情報ｆ０が追加され、格納されていく。それらの通信周波数変更フレーム６０１は、それぞれ７０２〜７０５によって示される。なお、ＺＣ（基地局）１０１において通信周波数変更フレーム６０１に格納された情報は、返信６０５の際には、返信フレームに格納され、返信フレーム７０５となる。
【００２６】
図６に戻って（図２参照）、ＺＤ（端局）１０４は、自局の通信周波数変更部２０５によって決定された通信周波数を通信周波数変更フレーム６０１に格納し、その通信周波数変更フレーム６０１をＺＲａ（中継局ａ）１０３に送信する（６０２）。ＺＲａ（中継局ａ）１０３は、通信周波数変更フレーム６０１を受信して、自局の通信周波数変更部２０５によって決定された通信周波数を通信周波数変更フレーム６０１に格納し、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２に送信する（６０３）。ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２においても、ＺＲａ（中継局ａ）１０３と同様の処理をおこなう（６０４）。ＺＣ（基地局）１０１は、通信周波数変更フレーム６０１を受信し、自局の通信周波数変更部２０５によって決定された通信周波数を通信周波数変更フレーム６０１に格納する。そして、その通信周波数変更フレーム６０１をＺＤ（端局）１０４に向けて返信する（６０５）。
【００２７】
一方、返信６０５の際に、各局の処理部２０２は、返信フレーム７０５（ＺＣ（基地局）１０１で周波数変更情報が格納された通信周波数変更フレームの情報がそのまま返信フレームにも格納されて返信される）に格納されている周波数変更情報を読み出す。したがって、そして、通信周波数を変更する規則（ｆ０⇒ｆ１⇒ｆ２⇒ｆ０・・・）を参照して、次の順番の通信周波数が格納されていないかを検索する。ここで、次の順番の通信周波数とは、現在の第１フェーズより前の周期の第２フェーズで使用された通信周波数がｆ０であった場合には、ｆ１のことを意味する。また、現在の第１フェーズより前の周期の第２フェーズで使用された通信周波数がｆ１であった場合には、ｆ２のことを意味する。
返信６０５における返信フレーム７０５（図７参照）は、格納されている周波数変更情報の全てがｆ０であるので、次の第２フェーズで使用する通信周波数は、周波数設定期間６０６の間に、Ｆ＝ｆ０に設定される。
【００２８】
なお、図６中の第１フェーズには、ＺＲａ（中継局ａ）１０３からＺＤ（端局）１０４へ返される（６０３）信号や、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２からＺＲａ（中継局ａ）１０３を介してＺＤ（端局）１０４へ返される（６０４）信号が記載されているが、これらは、中継局（ＺＲａ１０３、ＺＲｂ１０２）が、正しく通信しているかを端局（ＺＤ１０４）が確認するためのものである。もし、返信６０３、６０４に示される信号がＺＤ（端局）１０４に返ってこない場合には、再送をおこなうことになる。
【００２９】
次に、第２フェーズにおいて、第１フェーズで設定された通信周波数を使用してデータ通信（データフレーム６０７やその返信６０８）をおこなうとともに、電波強度を測定してそれを記憶する動作について説明する。
第１フェーズの周波数設定期間６０６において、送信チャネル記憶部４０１には、第２フェーズで使用する通信周波数が設定されているので、その通信周波数（図６ではＦ＝ｆ０）でデータフレーム６０７をＺＤ（端局）１０４から順送りでＺＣ（基地局）１０１へ送信（往信）する。なお、ＺＣ（基地局）１０１では、データフレームを受信する際に、電波強度測定部２０４がその信号の電波強度を測定する。
一方、ＺＣ（基地局）１０１はデータフレーム６０７を受信すると、次に、返信フレーム（不図示）をＺＤ（端局）１０４に向けて返信する（６０８）。ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２、ＺＲａ（中継局ａ）１０３およびＺＤ（端局）１０４のそれぞれの電波強度測定部２０４は、返信フレーム（不図示）を受信する際に、その信号の電波強度を測定する。そして、この測定した電波強度を、自局の前回値受信電波強度記憶部４０２に格納する。
次に、返信フレーム（不図示）の送信が終わった後の通信信号が存在しない間（（妨害）電波強度測定期間６０９）に、通信周波数と同じ周波数について電波強度を測定する。そして、この測定した電波強度を、自局の今回値受信電波強度記憶部４０３に格納する。
【００３０】
第３フェーズでは、各局の処理部２０２が、送信チャネル記憶部４０１をコントロールチャネル周波数（Ｆ＝ｆｃ）に切り換える（６１０）。そして、ＺＤ（端局）１０４だけは、バッテリの消耗を防ぐためにスリープ動作（６１１）に入る。
【００３１】
そして、周期Ｔが終了すると、ＺＤ（端局）１０４は作動（ウェイク）状態になり、次の周期の動作に入り、通信周波数変更フレーム（６０１）を送信する。
ここで、ＺＤ（端局）１０４がデータを送信する周期Ｔは、計装システムの監視用データなどのデータ送信周期が数秒オーダの比較的ゆっくりしたアプリケーションを想定して決められる。したがって、1周期Ｔのうち、第１フェーズや第２フェーズの時間は実際には数100msのオーダであり、スリープしている時間が秒以上あるような動作も可能である。
【００３２】
なお、ＺＲａ（中継局ａ）１０３およびＺＲｂ（中継局ｂ）１０２では、通信信号（データフレームや返信フレーム）の電波強度測定は、往信時のデータフレームを受信する際におこなってもよい。あるいは、ＺＲａ（中継局ａ）１０３およびＺＲｂ（中継局ｂ）１０２では、往信および返信の両方において、通信信号を受信する際に電波強度測定をおこなって、測定結果が小さい方の値を前回値受信電波強度記憶部４０２に格納してもよい。
【００３３】
（マルチホップ無線システムの処理の流れ）
前述の第１フェーズから第３フェーズまでの、マルチホップ無線システム１の処理の流れを、図８、図９を用いて説明する（適宜、図６参照）。図８は、本発明の実施形態に係る第１フェーズの処理を示す図である。図９は、本発明の実施形態に係る第２フェーズと第３フェーズの処理を示す図である。
【００３４】
図８に示すように（適宜、図６、図７参照）、第１フェーズでは、通信はコントロールチャネル周波数（Ｆ＝ｆｃ）を使用しておこなわれる。まず、ＺＤ（端局）１０４は、通信周波数変更フレーム６０１に周波数変更情報を格納して、６０２としてＺＲａ（中継局ａ）１０３に送信する（Ｓ８０１）。ＺＲａ（中継局ａ）１０３は、通信周波数変更フレーム７０２を受信し、それに周波数変更情報を格納し、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２に６０３として送信する（Ｓ８０２）。ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２は、通信周波数変更フレーム７０３を受信し、それに周波数変更情報を格納し、ＺＣ（基地局）１０１に６０４として送信する（Ｓ８０３）。
ＺＣ（基地局）１０１は、通信周波数変更フレーム７０４を受信し、それに周波数変更情報を格納し（Ｓ８０４）、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２に返信フレーム７０５を送信する（Ｓ８０５）。そして、返信フレーム７０５に格納されている全ての周波数変更情報を読み出して、通信周波数を変更する規則に基づいて、第２フェーズで使用する通信周波数を決定し、通信周波数をｆｃからｆ０に切り替える（Ｓ８０６）。
ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２は、返信フレーム７０５を受信して、返信フレーム７０５に格納されている全ての周波数変更情報を読み出してから、ＺＲａ（中継局ａ）１０３に返信フレーム７０５を送信する（Ｓ８０７）。そして、通信周波数を変更する規則に基づいて、第２フェーズで使用する通信周波数を決定し、通信周波数をｆｃからｆ０に切り替える（Ｓ８０８）。
ＺＲａ（中継局ａ）１０３は、返信フレーム７０５を受信して、返信フレーム７０５に格納されている全ての周波数変更情報を読み出してから、ＺＤ（端局）１０４に返信フレーム７０５を送信する（Ｓ８０９）。そして、通信周波数を変更する規則に基づいて、第２フェーズで使用する通信周波数を決定し、通信周波数をｆｃからｆ０に切り替える（Ｓ８１０）。
ＺＤ（端局）１０４は、返信フレーム７０５を受信して（Ｓ８１１）、返信フレーム７０５に格納されている全ての周波数変更情報を読み出す。そして、通信周波数を変更する規則に基づいて、第２フェーズで使用する通信周波数を決定し、通信周波数をｆｃからｆ０に切り替える（Ｓ８１２）。
なお、図８において、図６に示した、ＺＲａ（中継局ａ）１０３からＺＤ（端局）１０４へ返される（６０３）信号や、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２からＺＲａ（中継局ａ）１０３を介してＺＤ（端局）１０４へ返される（６０４）信号に対する処理は、不図示としている。
【００３５】
次に、図９に示すように（適宜、図６、図７参照）、第２フェーズおよび第３フェーズでは、データフレーム６０７をやりとりする通信は第１フェーズで設定された通信周波数（Ｆ＝ｆ０）を使用しておこなわれる。
まず、ＺＤ（端局）１０４からデータフレーム６０７をＺＣ（基地局）１０１に順送りで送信する（Ｓ８１３からＳ８１５）。
ＺＣ（基地局）１０１は、データフレーム６０７を受信し、その電波強度を測定する（Ｓ８１６）。そして、データフレーム６０７を受信したことに対する応答として返信フレーム７０５をＺＲｂ（中継局ｂ）１０２に送信する（Ｓ８１７）。返信フレーム７０５を送信後に、（妨害）電波強度測定期間６０９において、妨害波の電波強度測定をおこなう（Ｓ８１８）。
ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２は、返信フレーム７０５を受信し、その電波強度を測定し、ＺＲａ（中継局ａ）１０３に送信する（Ｓ８１９）。返信フレーム７０５を送信後に、（妨害）電波強度測定期間６０９において、妨害波の電波強度測定をおこなう（Ｓ８２０）。
ＺＲａ（中継局ａ）１０３は、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２と同様の処理をおこなう（Ｓ８２１、Ｓ８２２）。
ＺＤ（端局）１０４は、返信フレーム７０５を受信し、その電波強度を測定する（Ｓ８２３）。そして、（妨害）電波強度測定期間６０９において、妨害波の電波強度測定をおこなう（Ｓ８２４）。
次に、各局は、（妨害）電波強度測定期間６０９の後に、通信周波数をｆ０からｆｃへ切り替える（６１０）（Ｓ８２５〜Ｓ８２８）。
そして、ＺＤ（端局）１０４のみが、スリープ動作（６１１）に入る（Ｓ８２９）。
【００３６】
（通信周波数変更処理：ケース１）
次に、データ通信の障害を避けるために、通信周波数を切り替える処理について、図１０、図１１を用いて説明する。この場合の例として、ＺＣ（基地局）１０１の近傍に、通信の障害となる妨害波が到来しているものとする。図１０は、ＺＣ（基地局）１０１で通信の障害となる電波が存在するときの各局の処理を示す図である。図１１は、図１０に示す通信の障害となる電波が存在するときの通信周波数変更フレームを示す図である。なお、図６において説明したものと同じ処理については、同じ符号を付して、説明を省略する。
【００３７】
図１０では（適宜図２参照）、この周期Ｔが始まる前に、通信周波数はｆ０であり、また、既に通信信号と妨害波の電波強度は測定されて記憶部２０３に格納されているものとする。したがって、各局の通信周波数変更部２０５は、自局の記憶部２０３から電波強度を読み出して、通信周波数を変更するか否かの判定を実行した結果、ＺＣ（基地局）１０１においてのみ、通信周波数をｆ０からｆ１に変更することになったものとする。
【００３８】
以下に、ｆ０からｆ１への変更処理について、より詳細に説明する。
通信周波数変更フレーム１００１は、ＺＤ（端局）１０４から、ＺＲａ（中継局ａ）１０３とＺＲｂ（中継局ｂ）１０２を介して、ＺＣ（基地局）１０１へと順送りに送信される（１００２、１００３、１００４）。その際、図１１に示すように、各局の処理部２０２は、通信周波数変更フレーム１００１に、周波数変更情報としてｆ０が格納されていく。それらの通信周波数変更フレーム１００１は、それぞれ１１０２、１１０３、１１０４によって示される。そして、ＺＣ（基地局）１０１では、電波障害が所定の度合いより大きいと判断されるため、通信周波数変更フレーム１００１に、周波数変更情報としてｆ１が格納される。その通信周波数変更フレーム１００１の情報は、返信１００５の際には、返信フレームに格納され、返信フレーム１１０５となる。
次に、図１０に戻って、ＺＣ（基地局）１０１からＺＤ（端局）１０４へ返信フレーム１１０５を返信するときに（１００５）、各局の処理部２０２は、返信フレーム１１０５から格納されている全ての周波数変更情報を読み出す。そして、通信周波数を変更する規則（ｆ０⇒ｆ１⇒ｆ２⇒ｆ０・・・）を参照して、次の順番の通信周波数、すなわちｆ１が格納されているかを検索する。そして、図１１に示すように、返信フレーム１１０５には周波数変更情報としてｆ１が格納されているので、各局において、第２フェーズで使用する通信周波数をｆ１に設定することが可能となる。
【００３９】
次に、第２フェーズにおいて、通信周波数変更部２０５が実施する通信周波数変更処理について、図１２を用いて説明する（適宜図２、図４、図１０参照）。図１２は、本発明の実施形態において、ＺＣ（基地局）１０１の通信周波数変更部２０５が実施する通信周波数変更処理の流れを示す図である。なお、図１２には、図１０に示した処理に対応させるために、図１０に示した符号を使用している。
【００４０】
第２フェーズにおいては、この周期Ｔが始まる前に、送信チャネル記憶部２０３にはＣｈ１３（ｆ０）に１を設定するものとする（Ｓ１２０１）。そして、ＺＣ（基地局）１０１においては、データフレーム１００７を受信した時に、データフレーム（通信信号）の電波強度が、電波強度測定部２０４によって測定される（Ｓ１２０２）。そして、電波強度測定部２０４は、その電波強度測定結果を、処理部２０２を介して、前回値電波強度記憶部４０２のＣｈ１３（ｆ０）に書き込む（Ｓ１２０３）。
一方、返信フレームが送信された後の電波強度測定タイミング６０９において、（妨害）電波強度が、電波強度測定部２０４によって測定される（Ｓ１２０４）。そして、電波強度測定部２０４は、その電波強度測定結果を、処理部２０２を介して、今回値電波強度記憶部４０３のＣｈ１３（ｆ０）に書き込む（Ｓ１２０５）。
次に、通信周波数変更部２０５によって、前回値電波強度記憶部４０３に記憶した電波強度（前回値電波強度）から今回値電波強度記憶部４０３に記憶した電波強度（今回値電波強度）を引いた値が、予め設定されているしきい値（ｘ）より小さいか否かが判断される（Ｓ１２０６）。すなわち、電波障害の有無の判断がおこなわれる。一方、しきい値（ｘ）より小さくない場合には（Ｓ１２０６のＮｏ）、処理を終了する（Ｓ１２０９）。一方、しきい値（ｘ）より小さい場合には（Ｓ１２０６のＹｅｓ）、送信チャネル記憶部４０１のＣｈ１３（ｆ０）を０に設定し（Ｓ１２０７）、Ｃｈ１８（ｆ１）を１に設定し（Ｓ１２０８）、処理を終了する（Ｓ１２０９）。
【００４１】
なお、図１２には、Ｓ１２０６の判定において、（前回値電波強度−今回値電波強度）の例を示しているが、別の判定方法としては、前回値電波強度を今回値電波強度で除算する方法を使用してもよい。すなわち、今回値電波強度と前回値電波強度の大小について比較ができる式であれば、どのような式であってもかまわない。
【００４２】
（通信周波数変更処理：ケース２）
次に、ＺＲａ（中継局ａ）１０３、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２およびＺＣ（基地局）１０１の近傍で妨害波が到来して通信の障害となって、通信周波数を切り替える処理について、図１３、図１４を用いて説明する。図１３は、ＺＲａ（中継局ａ）１０３、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２およびＺＣ（基地局）１０１の近傍で通信の障害となる電波が存在するときの各局の処理を示す図である。図１４は、図１３に示す通信の障害となる電波が存在するときの通信周波数変更フレームを示す図である。なお、図１０において説明したものと同じ処理については、説明を省略する。
【００４３】
図１３では（適宜図２参照）、この周期Ｔが始まる前に、通信周波数はｆ１であり、また、既に通信信号と妨害波の電波強度は測定されて記憶部２０３に格納されているものとしている。したがって、各局の通信周波数変更部２０５は、自局の記憶部から電波強度を読み出して、通信周波数を変更するか否かの判定を実行した結果、ＺＲａ（中継局ａ）１０３、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２およびＺＣ（基地局）１０１において、通信周波数をｆ１からｆ２に変更することになったものとする。
【００４４】
以下に、ｆ１からｆ２への変更処理について、より詳細に説明する（図１３、図１４参照）。
まず、通信周波数変更フレーム１３０１は、ＺＤ（端局）１０４から、ＺＲａ（中継局ａ）１０３とＺＲｂ（中継局ｂ）１０２を介して（１３０２、１３０３、１３０４）、ＺＣ（基地局）１０１へと順送りに送信される。その際、図１４に示すように、ＺＤ（端局）１０４の処理部２０２は、通信周波数変更フレーム１３０１に、周波数変更情報としてｆ１を格納する。それらの通信周波数変更フレーム１３０１は、それぞれ１４０２、１４０３、１４０４によって示される。そして、ＺＲａ（中継局ａ）１０３、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２およびＺＣ（基地局）１０１では、電波障害が所定の度合いより大きいと判断されるため、通信周波数変更フレーム１３０１に、周波数変更情報としてｆ２が格納される。その通信周波数変更フレーム１３０１の情報は、返信１３０５の際には、返信フレームに格納され、返信フレーム１４０５となる。
次にＺＣ（基地局）１０１からＺＤ（端局）１０４へ返信フレーム１４０５を返信する際に（１３０５）、各局の処理部２０２は、返信フレーム１４０５から格納されている全ての周波数変更情報を読み出す。そして、通信周波数を変更する規則（ｆ０⇒ｆ１⇒ｆ２⇒ｆ０・・・）を参照して、次の順番の通信周波数、すなわちｆ２が格納されているかを検索する。図１４に示す返信フレーム１４０５には周波数変更情報としてｆ２が格納されているので、各局２０において、第２フェーズで使用する通信周波数をｆ２に設定することが可能となる。
【００４５】
（通信周波数変更フレームが消失した場合の通信周波数変更処理）
次に、通信周波数変更フレームが消失した場合の処理について、図１５、図１６を用いて説明する。図１５は、本発明の実施形態において、通信周波数変更フレームが消失した場合の処理を示す図である。図１６は、通信周波数変更フレームが消失した場合の通信周波数変更フレームを示す図である。なお、図１０において説明したものと同じ処理については、説明を省略する。
【００４６】
図１５では（適宜図２参照）、この周期Ｔが始まる前に、通信周波数はｆ２であり、また、既に通信信号と妨害波の電波強度は測定されて記憶部２０３に格納されているものとする。したがって、各局の通信周波数変更部２０５は、自局の記憶部から電波強度を読み出して、通信周波数を変更するか否かの判定を実行した結果、ＺＣ（基地局）１０１において、通信周波数をｆ２からｆ０に変更することになったものとする。
【００４７】
以下に、ｆ２からｆ０への変更処理について、より詳細に説明する（図１５、図１６参照）。
まず、通信周波数変更フレーム１５０１は、ＺＤ（端局）１０４から、ＺＲａ（中継局ａ）１０３とＺＲｂ（中継局ｂ）１０２を介して（１５０２、１５０３、１５０４）、ＺＣ（基地局）１０１へと順送りに送信される。その際、図１６に示すように、通信周波数変更フレーム１５０１に、周波数変更情報としてｆ２が格納される。それらの通信周波数変更フレーム１５０１は、それぞれ１４０２、１４０３、１４０４によって示される。一方、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２からＺＣ（基地局）１０１に至る過程（１５０４）において、通信周波数変更フレーム１５０１が消失し、ＺＣ（基地局）１０１で受信されなかったものとする。したがって、ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２，ＺＲａ（中継局ａ）１０３，ＺＤ（端局）１０４は、いずれもＺＣ（基地局）１０１からの返信１５０５を受け取ることができない。
この場合には、各局の処理部２０２は、この周期Ｔが始まる前の周期における第１フェーズの返信を正しく受信した時に、時刻を提供するタイマ部２０６から時刻を取得し、その時刻からＴ＋αの時間が経っても、返信１５０５を受信できないときに、周波数ｆｃの近傍で妨害波が到来している可能性が高いと判断して、送信チャネル記憶部４０１には、ｆｃから最も離れている周波数Ｃｈ１３（ｆ０）に１を設定する。
【００４８】
（変形例）
前述の本発明の実施形態では、妨害波の電波強度測定を、第２フェーズにおける返信フレームを返信した後の（妨害）電波強度測定期間６０９（図６参照）においてするものとしていた。一方、本発明の実施形態の変形例では、端局のスリープ動作の後に妨害波の電波強度測定（６０９）をおこなうものとする。この変形例を、図１７、図１８を用いて説明する。
【００４９】
図１７は、本発明の実施形態の変形例の第２フェーズの動作を示す図である。図１８は、本発明の実施形態の変形例の第２フェーズの処理の流れを示す図である。
図１７に示すように、第２フェーズにおいて、データフレーム１７０７がＺＤ（端局）１０４からＺＣ（基地局）１０１に送信され、その返信フレームがＺＣ（基地局）１０１からＺＤ（端局）１０４に返信される（１７０８）。この返信後から、ＺＤ（端局）１０４のスリープ動作の時間Ｔ’経ってから妨害波の電波強度を測定する期間を設ける構成とする。
【００５０】
次に、図１８を用いて、本発明の実施形態の変形例の第２フェーズの処理の流れについて、説明する（適宜図１７参照）。
まず、ＺＤ（端局）１０４から送信されたデータフレーム１７０７は、ＺＲａ（中継局ａ）１０３とＺＲｂ（中継局ｂ）１０２において受信・送信されて、ＺＣ（基地局）１０１に伝達される（Ｓ１８０１〜Ｓ１８０３）。
ＺＣ（基地局）１０１では、データフレーム１７０７を受信したときに、データフレーム１７０７の電波強度を測定する（Ｓ１８０４）。そして、データフレーム１７０７を受信したことに対する返信１７０８として返信フレームをＺＲｂ（中継局ｂ）１０２に返信する（Ｓ１８０５）。返信フレームを返信後に、ＺＤ（端局）１０４のスリープ動作と同じ時間Ｔ’となるタイマを設定し（Ｓ１８０６）、時間Ｔ’経過後の（妨害）電波強度測定期間６０９において妨害波の電波強度測定をおこない（Ｓ１８０７）、通信周波数をｆ０からｆｃに切り替える（Ｓ１８０８）。
ＺＲｂ（中継局ｂ）１０２では、データフレーム１７０７を受信し、その際に、通信信号の電波強度を測定して、返信フレームをＺＲａ（中継局ａ）１０３に送信する（Ｓ１８０９）。返信フレームを送信後に、時間Ｔ’となるタイマを設定し（Ｓ１８１０）、時間Ｔ’経過後の（妨害）電波強度測定期間６０９において妨害波の電波強度測定をおこない（Ｓ１８１１）、通信周波数をｆ０からｆｃに切り替える（Ｓ１８１２）。
ＺＲａ（中継局ａ）１０３では、データフレーム１７０７を受信し、その際に、通信信号の電波強度を測定して、返信フレームをＺＤ（端局）１０４に送信する（Ｓ１８１３）。返信フレームを送信後に、時間Ｔ’となるタイマを設定し（Ｓ１８１４）、時間Ｔ’経過後の、（妨害）電波強度測定期間６０９において妨害波の電波強度測定をおこない（Ｓ１８１５）、通信周波数をｆ０からｆｃに切り替える（Ｓ１８１６）。
ＺＤ（端局）１０４では、データフレーム１７０７を受信し、その際に、通信信号の電波強度を測定する（Ｓ１８１７）。そして、ＺＤ（端局）１０４のみが、スリープ動作（６１１）に入る（Ｓ１８１８）。スリープ動作が終了した後の、（妨害）電波強度測定期間６０９において妨害波の電波強度測定をおこない（Ｓ１８１９）、通信周波数をｆ０からｆｃに切り替える（Ｓ１８２０）。
この処理により、次の周期のデータフレーム１７０７のデータ通信時期（第２フェーズ）に近い時点での妨害波の到来状況を測定するので、データ通信時期に近い電波障害の状況を反映した電波障害回避が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係るマルチホップ無線システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る各局の内部構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態で使用する２．４ＧＨｚ帯域の周波数の割当状態（チャネル）と無線ＬＡＮの周波数の割当状態の一例とを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る記憶部において、情報を格納する構成を示す図である。
【図５】通信周波数を変更するときの規則を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る各局の第１フェーズから第３フェーズにおける動作を示す図である。
【図７】通信周波数変更フレームのフォーマットとその具体例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る第１フェーズの処理を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る第２フェーズと第３フェーズの処理を示す図である。
【図１０】ＺＣ（基地局）で通信の障害となる電波が存在するときの各局の処理を示す図である。
【図１１】図１０に示す通信の障害となる電波が存在するときの通信周波数変更フレームを示す図である。
【図１２】本発明の実施形態において、ＺＣの通信周波数変更部が実施する通信周波数変更処理の流れを示す図である。
【図１３】ＺＲａ（中継局ａ）、ＺＲｂ（中継局ｂ）およびＺＣ（基地局）の近傍で通信の障害となる電波が存在するときの各局の処理を示す図である。
【図１４】図１３に示す通信の障害となる電波が存在するときの通信周波数変更フレームを示す図である。
【図１５】本発明の実施形態において、通信周波数変更フレームが消失した場合の処理を示す図である。
【図１６】通信周波数変更フレームが消失した場合の通信周波数変更フレームを示す図である。
【図１７】本発明の実施形態の変形例の第２フェーズの動作を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態の変形例の第２フェーズの処理の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    マルチホップ無線システム
１０１    基地局（ＺＣ）
１０２    中継局ｂ（ＺＲｂ）
１０３    中継局ａ（ＺＲａ）
１０４    端局（ＺＤ）
２０１    電波送受信部
２０２    処理部
２０３    記憶部
２０４    電波強度測定部
２０５    通信周波数変更部
２０６    タイマ部
４０１    送信チャネル記憶部
４０２    前回値受信電波強度記憶部
４０３    今回値受信電波強度記憶部
６０１    通信周波数変更フレーム（通信周波数変更情報）
６０６    周波数変更期間
６０７    データフレーム
６０９    電波強度測定タイミング
６１０    周波数変更期間
６１１    スリープ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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