(57)【要約】【課題】他の無線通信システムとの周波数相互干渉を容易にかつ確実に回避することのできる無線メッシュネットワーク通信システムを提供することである。【解決手段】送信元の無線通信装置Ｔ１から宛先の無線通信装置Ｔ１１まで一または複数の無線通信装置を中継してマルチホップにより情報の伝送を行なう無線メッシュネットワーク通信システムであって、複数の無線通信装置Ｔ１〜Ｔ１１のそれぞれは、予め定められた複数の周波数それぞれでの無線通信が可能となり、送信元の無線通信装置Ｔ１から宛先の無線通信装置Ｔ１１までマルチホップにより情報の伝送を行なうべき無線通信装置（Ｔ１、Ｔ５、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ６、Ｔ８、Ｔ９）の連なりとなる通信経路（３bands）であって、複数の周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる当該通信経路を設定する経路設定手段（Ｓ１〜Ｓ５、Ｓ１１〜Ｓ２０、Ｓ２１〜Ｓ２３）を有する構成となる。【選択図】図６
2008066861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に通信可能となる複数の無線通信装置を含み、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送を行なう無線メッシュネットワーク通信システムであって、
前記複数の無線通信装置のそれぞれは、複数Ｍの周波数それぞれでの無線通信が可能となり、
前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までマルチホップにより情報の伝送を行なうべき無線通信装置の連なりとなる通信経路であって、前記Ｍ以下の複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる当該通信経路を設定する経路設定手段を有することを特徴とする無線メッシュネットワーク通信システム。
【請求項２】
前記経路設定手段は、複数ｍの周波数それぞれにて前記送信元の無線装置から一または複数の無線通信装置を経由して所定の要求情報を前記宛先の無線通信装置に伝送させる第１手段と、
前記複数ｍの周波数それぞれにて前記宛先の無線通信装置から前記要求情報が経由した一または複数の無線通信装置をその経由順序と逆の順序にて所定の応答情報を前記送信元の無線通信装置まで転送させる第２手段とを有し、
前記応答情報が転送された一または複数の無線通信装置の前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までの連なりを前記複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定することを特徴とする請求項１記載の無線メッシュネットワーク通信システム。
【請求項３】
前記第１手段は、前記送信元の無線通信装置にあって、前記要求情報を前記複数Ｍ以下でｍ以上の数の周波数それぞれにて送信する手段と、
前記各無線通信装置にあって、前記要求情報を受信したときに送信が許容される複数の周波数それぞれにて前記要求情報を送信する手段とを有することを特徴とする請求項２記載の無線メッシュネットワーク通信システム。
【請求項４】
前記第２手段は、前記宛先の無線通信装置にあって、前記要求情報を受信したときにその受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて、前記応答情報を前記要求情報の送り元の無線通信装置に送信する手段と、
前記各無線通信装置にあって、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記応答情報を受信したときに、前記複数ｍの周波数それぞれにて、前記要求情報を受信した際の送り元の無線通信装置に前記応答情報を送信する手段とを有することを特徴とする請求項１または２記載の無線メッシュネットワーク通信システム。
【請求項５】
前記経路設定手段は、各無線通信装置にあって、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記応答情報を受信したときに、その応答情報の送り元の無線通信装置を記録する手段を有し、各無線通信装置に記録された無線通信装置の連なりを前記複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の無線メッシュネットワーク通信システム。
【請求項６】
相互に通信可能となる複数の無線通信装置を含み、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送を行なう無線メッシュネットワーク通信システムであって、
前記複数の無線通信装置のそれぞれは、複数の周波数それぞれでの無線通信が可能となり、
前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までマルチホップにより情報の伝送を行なうべき無線通信装置の連なりとなる複数の通信経路であって、無線通信による情報の伝送に使用可能な周波数の数が異なる当該複数の通信経路を設定する経路設定手段を有することを特徴とする無線メッシュネットワーク通信システム。
【請求項７】
送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送を行う無線メッシュネットワーク通信システムに含まれる無線通信装置であって、
複数Ｍの周波数それぞれにて情報の送信及び受信が可能となり、
前記Ｍ以下の複数の周波数それぞれにて前記宛先の無線通信装置宛ての所定の要求情報を送信する手段と、
他の無線通信装置から送信された自機宛て以外の所定の要求情報を受信したときに、送信が許容される一または複数の周波数それぞれにて当該要求情報を送信する手段と、
他の無線通信装置から送信された自機宛ての所定の要求情報を受信したときに、その受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて所定の応答情報を当該自機宛ての要求情報の送り元となる前記他の無線通信装置に送信する手段と、
他の無線通信装置から所定の応答情報を受信したときに、その受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて、前記自機宛て以外の要求情報を受信した際の送り元となる前記他の無線通信装置に当該応答情報を送信する手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
他の無線通信装置から前記応答情報を受信したときに、その応答情報の送り元となる前記他の無線通信装置を記録する記録手段とを有することを特徴とする請求項７記載の無線通信装置。
【請求項９】
複数Ｍの周波数それぞれにて相互に通信可能となる複数の無線通信装置を含み、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送を行なう無線メッシュネットワーク通信システムにおいて、前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までマルチホップにより情報の伝送がなされる無線通信装置の連なりとなる通信経路を設定するためのルーティング方法であって、
前記Ｍ以下の複数ｍの周波数それぞれにて前記送信元の無線装置から一または複数の無線通信装置を経由して所定の要求情報を前記宛先の無線通信装置に伝送させる第１ステップと、
前記複数ｍの周波数それぞれにて前記宛先の無線通信装置から前記要求情報が経由した一または複数の無線通信装置をその経由順序と逆の順序にて所定の応答情報を前記送信元の無線通信装置まで転送させる第２ステップとを有し、
前記応答情報が転送された一または複数の無線通信装置の前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までの連なりを前記複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定することを特徴とする無線メッシュネットワーク通信システムにおけるルーティング方法。
【請求項１０】
前記第１ステップは、前記送信元の無線通信装置にてなされ、前記要求情報を前記複数Ｍ以下でｍ以上の数の周波数それぞれにて送信するステップと、
前記各無線通信装置にてなされ、前記要求情報を受信したときに送信が許容される複数の周波数それぞれにて前記要求情報を送信するステップとを有することを特徴とする請求項９記載の無線メッシュネットワーク通信システムにおけるルーティング方法。
【請求項１１】
前記第２ステップは、前記宛先の無線通信装置になされ、前記要求情報を受信したときにその受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて、前記応答情報を前記要求情報の送り元の無線通信装置に送信するステップと、
前記各無線通信装置にてなされ、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記応答情報を受信したときに、前記複数ｍの周波数それぞれにて、前記要求情報を受信した際の送り元の無線通信装置に前記応答情報を送信するステップとを有することを特徴とする請求項９または１０記載の無線メッシュネットワーク通信システムにおけるルーティング方法。
【請求項１２】
各無線通信装置にてなされ、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記応答情報を受信したときに、その応答情報の送り元の無線通信装置を記録するステップを有し、各無線通信装置に記録された無線通信装置の連なりが前記複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定されることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の無線メッシュネットワーク通信システムにおけるルーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継してマルチホップにより情報の伝送を行なう無線メッシュネットワーク通信システム、その無線メッシュネットワーク通信システムにおける各通信ノードとなる無線通信装置、及びその無線メッシュネットワーク通信システムにおける通信経路を設定するためのルーティング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継してマルチホップにより情報の伝送を行なう無線メッシュネットワーク通信システムは、有線で接続されたインフラストラクチャが必要なくそのネットワークの構築が容易であること、無線エリアの拡張、縮小を柔軟に行なうことができること、また、個々の無線通信装置が比較的小電力にて情報の送受を行なうことができること等の様々な利点がある。このような無線通信システムでは、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置までマルチホップによる情報の伝送を行なうべき無線通信装置の連なりとなる通信経路が設定され、送信元の無線通信装置からその設定された通信経路上に連なる無線通信装置を情報が順次転送（ホップ）されて、宛先の無線通信装置にその情報が到達するようになっている。
【０００３】
また、このような無線通信システムにおいて、信頼性及び効率性を向上させるという観点から、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置に至る通信経路を予め複数設定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように複数の通信経路を予め設定することにより、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置にある通信経路を通して情報の伝送がなされている際にその通信経路にて障害が発生したとしても、新たな通信経路の再設定を行なうことなく他の通信経路に切換えることによりその情報の伝送を継続させることができるようになる。
【特許文献１】特開２００５−６４７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、他の無線通信システムを干渉せず、また、他の無線通信システムから干渉されないように無線通信を行なって、複数の無線通信システムを共存させるというコグニティブ無線技術がある。そして、このようなコグニティブ無線を前述したような無線メッシュネットワーク通信システムと他の既存無線システムに適用することが考えられる。しかしながら、前述した無線メッシュネットワーク通信システムでは、通常所定の周波数帯域（単一周波数帯域）での通信が前提となっていることから、その共存すべき既存の無線通信システムが同じ周波数帯域での通信を行なうものとなると、複数の通信経路が設定されたとしても、いずれの通信経路においてもその同じ周波数帯域において相互干渉が発生してしまう。また、その相互干渉が回避するには、物理的に既存の無線通信システムを大きく迂回するように経路として非常に長い通信経路を設定しなければならず、ホップ数増加に起因して情報の伝送速度の低下、更に他のシステムの影響を受けやすく、また、与えやすくなる等、新たな問題が生じ得る。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、他の無線通信システムとの周波数相互干渉を容易にかつ確実に回避することのできる無線メッシュネットワーク通信システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムは、相互に通信可能となる複数の無線通信装置を含み、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送を行なう無線メッシュネットワーク通信システムであって、前記複数の無線通信装置のそれぞれは、複数Ｍの周波数それぞれでの無線通信が可能となり、前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までマルチホップにより情報の伝送を行なうべき無線通信装置の連なりとなる通信経路であって、前記Ｍ以下の複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる当該通信経路を設定する経路設定手段を有する構成となる。
【０００７】
このような構成により、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで複数の周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路が設定されるようになるので、前記送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置に対して前記通信経路上で連なる無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送がある周波数にてなされる際に他の無線通信システムとの間で特定の周波数に相互の干渉が発生したとしても、前記通信経路での無線通信に用いられる周波数を他の周波数に切替えることにより、他の無線通信システムとの前記周波数干渉を回避して前記情報の伝送を継続させることができるようになる。
【０００８】
また、本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムにおいて、前記経路設定手段は、複数ｍの周波数それぞれにて前記送信元の無線装置から一または複数の無線通信装置を経由して所定の要求情報を前記宛先の無線通信装置に伝送させる第１手段と、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記宛先の無線通信装置から前記要求情報が経由した一または複数の無線通信装置をその経由順序と逆の順序にて所定の応答情報を前記送信元の無線通信装置まで転送させる第２手段とを有し、前記応答情報が転送された一または複数の無線通信装置の前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までの連なりを前記複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定するように構成することができる。
【０００９】
このような構成により、複数ｍの周波数それぞれにて応答情報が宛先の無線通信装置から送信元の無線通信装置まで無線通信装置を転送（マルチホップ）される際の転送順序が分るので、その応答情報の転送順序に基づいて送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路を設定することができるようになる。
【００１０】
また、本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムにおいて、前記第１手段は、前記送信元の無線通信装置にあって、前記要求情報を前記複数Ｍ以下でｍ以上の数の周波数それぞれにて送信する手段と、前記各無線通信装置にあって、前記要求情報を受信したときに送信が許容される複数の周波数それぞれにて前記要求情報を送信する手段とを有する構成とすることができる。
【００１１】
このような構成により、要求情報が送信元の無線通信装置から複数Ｍ以下でｍ以上の数の周波数それぞれにて送信され、他の無線通信装置それぞれが要求情報を受信したときに送信が許容される複数の周波数それぞれにて前記要求情報を送信するようになるので、複数ｍの周波数それぞれにて前記送信元の無線装置から一または複数の無線通信装置を経由して所定の要求情報を前記宛先の無線通信装置に伝送させることができるようになる。
【００１２】
また、本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムにおいて、前記第２手段は、前記宛先の無線通信装置にあって、前記要求情報を受信したときにその受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて、前記応答情報を前記要求情報の送り元の無線通信装置に送信する手段と、前記各無線通信装置にあって、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記応答情報を受信したときに、前記複数ｍの周波数それぞれにて、前記要求情報を受信した際の送り元の無線通信装置に前記応答情報を送信する手段とを有する構成となる。
【００１３】
このような構成により、宛先の無線通信装置が、要求信号を受信したときに、その受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて応答信号を前記要求信号の送り元の無線通信装置に送信し、応答信号を受信した無線通信装置が、その受信に用いられた複数ｍの周波数それぞれにて、前記要求信号を受信した際の送り元の無線通信装置に前記応答信号を送信するので、複数ｍの周波数それぞれにて前記宛先の無線通信装置から前記要求情報が経由した一または複数の無線通信装置をその経由順序と逆の順序にて前記応答情報を前記送信元の無線通信装置まで転送させることができるようになる。
【００１４】
更に、本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムにおいて、前記経路設定手段は、各無線通信装置にあって、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記応答情報を受信したときに、その応答情報の送り元の無線通信装置を記録する手段を有し、各無線通信装置に記録された無線通信装置の連なりを前記複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定するように構成することができる。
【００１５】
このような構成により、複数ｍの周波数それぞれにて応答信号が転送される各無線通信装置においてその送り元となる無線通信装置が記録され、その記録された無線通信装置の連なりが複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定される。
【００１６】
本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムは、相互に通信可能となる複数の無線通信装置を含み、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送を行なう無線メッシュネットワーク通信システムであって、前記複数の無線通信装置のそれぞれは、複数の周波数それぞれでの無線通信が可能となり、前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までマルチホップにより情報の伝送を行なうべき無線通信装置の連なりとなる複数の通信経路であって、無線通信による情報の伝送に使用可能な周波数の数が異なる当該複数の通信経路を設定する経路設定手段を有する構成となる。
【００１７】
このような構成により、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで無線通信による情報の伝送に使用可能な周波数の数が異なる複数の通信経路が設定されるようになるので、その複数の通信経路から複数の周波数での無線通信が可能となる通信経路が選択されている場合には、前記送信元の無線通信装置から宛先の前記無線通信装置に対して前記通信経路上で連なる無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送がある周波数にてなされる際に他の無線通信システムに対する周波数干渉が発生したとしても、前記通信経路での無線通信に用いられる周波数を他の周波数に切替えることにより、他の無線通信システムとの前記周波数干渉を回避して前記情報の伝送を継続させることができるようになる。
【００１８】
また、使用可能となる周波数の数に応じてその通信経路での伝送特性が変わりうる。例えば、使用可能となる周波数の数が多くなると、その多い周波数それぞれでの無線通信が確実になされるために、その通信経路上に連なる無線通信装置の数が多くなり、その通信経路での無線通信では、情報の転送回数（ホップ数）が多くなって、情報の伝送速度の点から不利である。一方、使用可能となる周波数の数が少なくなると、他の無線通信システムからの干渉を受けやすくなるが、情報の転送回数（ホップ数）が少なくなるので、情報の伝送速度の面から有利である。従って、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで無線通信による情報の伝送に使用可能な周波数の数が異なる複数の通信経路が設定されるので、その使用可能な周波数の数に依存した伝送特性を考慮して、適切な通信経路を選択することが可能となる。なお、この場合、設定される通信経路において無線通信による情報の伝送に使用可能な周波数の数は単数（１）であってもよい。
【００１９】
本発明に係る無線通信装置は、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送を行う無線メッシュネットワーク通信システムに含まれる無線通信装置であって、複数Ｍの周波数それぞれにて情報の送信及び受信が可能となり、前記Ｍ以下の複数の周波数それぞれにて前記宛先の無線通信装置宛ての所定の要求情報を送信する手段と、他の無線通信装置から送信された自機宛て以外の所定の要求情報を受信したときに、送信が許容される一または複数の周波数それぞれにて当該要求情報を送信する手段と、他の無線通信装置から送信された自機宛ての所定の要求情報を受信したときに、その受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて所定の応答情報を当該自機宛ての要求情報の送り元となる前記他の無線通信装置に送信する手段と、他の無線通信装置から所定の応答情報を受信したときに、その受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて、前記自機宛て以外の要求情報を受信した際の送り元となる前記他の無線通信装置に当該応答情報を送信する手段とを有する構成となる。
【００２０】
このような構成により、無線メッシュネットワーク通信システムにおいて、送信元の無線通信装置は、宛先の無線通信装置に対して情報を送信するのに先立って、複数の周波数それぞれにてその宛先の無線通信装置宛ての要求情報を送信することができ、送信元の無線通信装置及び宛先の無線通信装置以外の無線通信装置は、他の無線通信装置から自機宛て以外の要求情報を受信したときに、送信が許容される一または複数の周波数それぞれにて当該要求情報を送信することができ、宛先の無線通信装置は、他の無線通信装置から自機宛ての要求情報を受信したときに、その受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて応答情報を当該自機宛ての要求情報の送り元となる前記他の無線通信装置の送信することができ、更に、送信元の無線通信装置及び宛先の無線通信装置以外の無線通信装置は、他の無線通信装置から応答情報を受信したときに、その受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて、前記自機宛て以外の要求情報を受信した際の送り元となる前記他の無線通信装置に当該応答情報を送信することができる。これにより、無線メッシュネットワーク通信ステムにおいて、一または複数の周波数それぞれにて前記送信元の無線装置から一または複数の無線通信装置を経由して所定の要求情報を前記宛先の無線通信装置に伝送させることが可能となり、数ｍ（１を含む）の周波数それぞれにて前記宛先の無線通信装置から前記要求情報が経由した一または複数の無線通信装置をその経由順序と逆の順序にて所定の応答情報を前記送信元の無線通信装置まで転送させることが可能となって、前記応答情報が転送された一または複数の無線通信装置の前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までの連なりを前記数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定することができるようになる。これにより、無線通信による情報の伝送に使用可能な周波数の数が異なる（一及び複数であってよい）複数の通信経路を設定することも可能となる。
【００２１】
また、本発明に係る無線通信装置において、他の無線通信装置から前記応答情報を受信したときに、その応答情報の送り元となる前記他の無線通信装置を記録する記録手段とを有する構成とすることができる。
【００２２】
このような構成により、各無線通信装置に記録された無線通信装置の連なりを前記複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定することができるようになる。
【００２３】
本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムにおけるルーティング方法は、複数Ｍの周波数それぞれにて相互に通信可能となる複数の無線通信装置を含み、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送を行なう無線メッシュネットワーク通信システムにおいて、前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までマルチホップにより情報の伝送がなされる無線通信装置の連なりとなる通信経路を設定するためのルーティング方法であって、前記Ｍ以下の複数ｍの周波数それぞれにて前記送信元の無線装置から一または複数の無線通信装置を経由して所定の要求情報を前記宛先の無線通信装置に伝送させる第１ステップと、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記宛先の無線通信装置から前記要求情報が経由した一または複数の無線通信装置をその経由順序と逆の順序にて所定の応答情報を前記送信元の無線通信装置まで転送させる第２ステップとを有し、前記応答情報が転送された一または複数の無線通信装置の前記送信元の無線通信装置から前記宛先の無線通信装置までの連なりを前記複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定する構成となる。
【００２４】
また、本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムにおけるルーティング方法において、前記第１ステップは、前記送信元の無線通信装置にてなされ、前記要求情報を前記複数Ｍ以下でｍ以上の数の周波数それぞれにて送信するステップと、前記各無線通信装置にてなされ、前記要求情報を受信したときに送信が許容される複数の周波数それぞれにて前記要求情報を送信するステップとを有する構成とすることができる。
【００２５】
また、本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムにおけるルーティング方法において、前記第２ステップは、前記宛先の無線通信装置になされ、前記要求情報を受信したときにその受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて、前記応答情報を前記要求情報の送り元の無線通信装置に送信するステップと、前記各無線通信装置にてなされ、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記応答情報を受信したときに、前記複数ｍの周波数それぞれにて、前記要求情報を受信した際の送り元の無線通信装置に前記応答情報を送信するステップとを有する構成とすることができる。
【００２６】
また、本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムにおけるルーティング方法において、各無線通信装置にてなされ、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記応答情報を受信したときに、その応答情報の送り元の無線通信装置を記録するステップを有し、各無線通信装置に記録された無線通信装置の連なりが前記複数ｍの周波数それぞれでの無線通信による情報の伝送が可能となる通信経路として設定される構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る無線メッシュネットワーク通信システムによれば、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置に対して通信経路上で連なる無線通信装置を中継したマルチホップにより情報の伝送がある周波数にてなされる際に他の無線通信システムとの間で周波数干渉が発生したとしても、前記通信経路での無線通信に用いられる周波数を他の周波数に切替えることにより、他の無線通信システムとの前記周波数干渉を回避して前記情報の伝送を継続させることができるようになるので、その通信経路を特に他の無線通信システムを物理的に大きく迂回させる必要がなく、他の無線通信システムとの周波数相互干渉を容易にかつ確実に回避することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２９】
本発明の実施の一形態に係る無線メッシュネットワーク通信システムは、図１に示すように構成される。
【００３０】
図１において、この通信システムは、相互に通信可能となる複数の無線通信装置１００、Ｔ１〜Ｔ１０、２００を含んでいる。各無線通信装置１００、Ｔ１〜Ｔ１０、２００は、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話機等、その形態は特に限定されず、また、固定機及び移動機のいずれであってもよい。無線通信端末１００（送信元）から無線通信端末２００（宛先）にデータ（パケット）を送信する場合、送信元の無線通信装置１００から宛先の無線通信装置２００までマルチホップによりデータの伝送を行なうべき無線通信装置の連なりとなる通信経路（例えば、１００→Ｔ１→Ｔ２→Ｔ４→Ｔ５→Ｔ７→Ｔ１０→２００）が設定される。なお、この通信経路設定のための処理の詳細についは後述する。このように通信経路が設定された後に送信元の無線通信装置１００が無線通信装置２００宛てのデータ（パケット）を無線送信すると、そのデータは、設定された通信経路上に連なる無線通信装置（例えば、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ７、Ｔ１０）を順次転送（ホップ）されて、目的の無線通信装置２００に到達する。このようにして、無線通信装置１００から無線通信装置２００へのデータ伝送がなされる。
【００３１】
この無線メッシュネットワーク通信システムは、特定の周波数帯域を利用して無線通信装置Ｔｓ１、Ｔｓ２間で通信のなされる既存の無線通信システムＳ、例えば、無線ＬＡＮのシステムに重ねて構築することができる。
【００３２】
前述した無線メッシュネットワーク通信システムを構築する各無線通信装置１００、Ｔ１〜Ｔ１０、２００の基本部分の構成は、例えば、図２に示すようになっている
【００３３】
図２において、各無線通信装置は、受信系としての無線周波数受信部１１、アナログ・デジタル変換部１２及びパケット復調部１３、送信系としての無線周波数送信部２１、デジタル・アナログ変換部２２及びパケット変調部、及び制御部３０を有している。無線周波数受信部１１は、複数の周波数帯域、例えば、３つの周波数帯域ｆ１（例えば、７５０Ｍｚ帯）、ｆ２（例えば、２．４ＧＨｚ帯）、ｆ３（例えば、５ＧＨｚ帯）それぞれでの無線受信動作が可能となる。また、無線周波数送信部２１は、無線周波数受信部１１に対応して、例えば、３つの周波数帯域ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれでの無線送信動作が可能となる。
【００３４】
制御部３０による制御のもと、無線周波数受信部１１は、前記複数の周波数帯域から決定された無線周波数帯域の信号をアンテナ３１及び送受信分離部３２を介して受信する。受信された信号は、アナログ・デジタル変換部１２にてデジタル受信信号に変換され、更に、そのデジタル受信信号がパケット復調部１３にて各種データを含むパケットに復調される。また、送信すべきデータは、制御部３０による制御のもと、パケット変調部２３によって所定の形式のパケットに変換され、そのパケットがデジタル・アナログ変換部２２にてアナログ送信信号に変換される。そして、制御部３０による制御のもと、無線周波数送信部２１は、前記アナログ送信信号を前記複数の無線周波数帯域から決定された無線周波数帯域の信号（実際にはその無線周波数帯域内の所定周波数の信号）にて送受信分離部３２及びアンテナ３１を介して送信する。
【００３５】
前述した無線メッシュネットワーク通信システムにおいて、通信経路を設定するために、各無線通信装置１００、Ｔ１〜Ｔ１０、２００では、制御部３０による制御のもと、図３、図４、図５に示す手順に従った処理が実行される。具体的には、送信元となる無線通信装置１００では、図３に示す手順に従った処理が実行され、他の無線通信装置Ｔ１〜Ｔ１０、２００では、図４に示す手順に従った処理が実行され、宛先となる無線通信装置２００では、更に、図５に示す手順に従った処理が実行される。
【００３６】
この例では、３つの周波数帯域ｆ１（例えば、７５０Ｍｚ帯）、ｆ２（例えば、２．４ＧＨｚ帯）、ｆ３（例えば、５ＧＨｚ帯）それぞれでの無線通信が可能な通信経路、２つの周波数帯域ｆ１、ｆ２それぞれでの無線通信が可能な通信経路、及び単一の周波数帯域ｆ１での無線通信が可能な通信経路を設定することが可能となっている。
【００３７】
まず、無線通信装置２００に対してデータを送信しようとする無線通信装置１００は、周囲の電波状況をセンスした結果に基づいて他の無線通信システムと干渉することなく使用可能な周波数帯域を決定する。そして、無線通信装置１００（送信元）は、図３に示すように、その決定したＭｔ（個）の周波数帯域（チャンネル）それぞれを用いて（実際には各周波数帯域内の所定周波数を用いて）無線通信装置２００宛ての経路要求パケットＲＲＥＱ（要求情報）をブロードキャストする（Ｓ１）。この経路要求パケットＲＲＥＱには、送信に使用された周波数帯域の数（チャンネル数）を表す帯域ＩＤが含められている。なお、この例では、使用される周波数帯域の数とその周波数帯域とが一対一に対応しているので、帯域ＩＤは、使用された周波数帯域の数とともに、どの周波数帯域が使用されたかも表す。具体的には、Ｍｔ＝３であって、３つの周波数帯域ｆ１、ｆ２、ｆ３のそれぞれを用いて経路要求パケットＲＲＥＱが送信される場合には、帯域ＩＤ３（＝３）が、Ｍｔ＝２であって、２つの周波数帯域ｆ１、ｆ２のそれぞれを用いて経路要求パケットＲＲＥＱが送信される場合には、帯域ＩＤ２（＝２）が、また、単一の周波数帯域ｆ１でしか経路要求パケットＲＲＥＱが送信できない場合には、帯域ＩＤ１（＝１）が、その経路要求パケットＲＲＥＱに含められる。送信元の無線通信装置１００は、前述したような経路要求パケットＲＲＥＱを送信した後、所定時間が経過したか否か（タイムアップか否か）を判定しつつ（Ｓ３）、データの宛先となる無線通信装置２００から前記経路要求パケットＲＲＥＱに応答して送信された経路応答パケットＲＲＥＰ（応答情報）を受信したか否かを繰り返し判定し続ける（Ｓ２）。
【００３８】
送信元の無線通信装置１００以外の各無線通信装置Ｔ１〜Ｔ１０、２００は、図４に示すように、経路要求パケットＲＲＥＱを受信するか否かを判定している（Ｓ１１）。そして、Ｍｒ（個）の周波数帯域（チャンネル）のそれぞれにて経路要求パケットＲＲＥＱを受信すると（Ｓ１１でＹＥＳ、Ｓ１２）、その無線通信装置は、受信した各経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤが既に受信されて所定メモリに保存されている帯域ＩＤ（以下、受信済ＩＤといい、初期値は例えば「０」）以下であるか否かを判定する（Ｓ１３）。今回受信された各経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤが受信済ＩＤ以下であるとの判定を行なうと（Ｓ１３でＹＥＳ）、その無線通信装置は、今回受信した各経路要求パケットＲＲＥＱを破棄して再び新たな経路要求パケットＲＲＥＱの受信待ち状態となる（Ｓ１１）。
【００３９】
一方、今回受信された経路要求パケットＲＲＥＱに含まれている帯域ＩＤが受信済ＩＤより大きい場合（Ｓ１３でＮＯ）、その無線通信装置は、今回受信した経路要求パケットＲＲＥＱが自機宛てのパケットであるか否かを判定する（Ｓ１４）。その経路要求パケットＲＲＥＱが自機宛てのパケットではない場合（Ｓ１４でＮＯ）、その無線通信装置は、中継ノードであるとして、更に、自機にて受信可能となる周波数帯域の数Ｍｒが今回受信した経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤより小さいか否かを判定する（Ｓ１５）。帯域ＩＤは、前述したように、経路要求パケットＲＲＥＱの送信に使用された周波数帯域の数を表すことから、前記判定処理（Ｓ１５）は、経路要求パケットＲＲＥＱの受信が可能となる周波数帯域の数Ｍｒが、当該経路要求パケットＲＲＥＱを送信した無線通信装置の使用した周波数帯域の数より減っているか否かを判定することを意味する。即ち、経路要求パケットＲＲＥＱの受信側での周波数環境がその経路要求パケットＲＲＥＱの送信側での周波数環境より悪化しているか否かの判定がなされる。
【００４０】
自機にて受信可能となる周波数帯域の数Ｍｒが今回受信した経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤより小さい場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、その無線通信装置は、その使用可能なＭｒ個の周波数帯域でしかデータ受信できない周波数環境であるとして、経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤをその使用可能な周波数帯域の数Ｍｒに書き換える（Ｓ１６）。一方、前記受信可能となる周波数帯域の数Ｍｒが今回受信した経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤ以上である場合（Ｓ１５でＮＯ）、その無線通信装置は、帯域ＩＤの表す数の周波数帯域それぞれでのデータ受信が可能な周波数環境であるとして、経路要求パケットＲＲＥＱ内の前記帯域ＩＤを維持する。
【００４１】
更に、その無線通信装置は、周囲の電波情況をセンスした結果に基づいて干渉無く送信に使用可能な周波数帯域（その数Ｍｔ）を決める（Ｓ１７）。そして、その無線通信装置は、その送信に使用可能な周波数帯域の数Ｍｔが前述したように書き換えられまたは維持された帯域ＩＤより小さいか否かを判定する（Ｓ１８）。前記送信に使用可能な周波数帯域の数Ｍｔが前記帯域ＩＤより小さい場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、その無線通信装置は、その送信に使用可能なＭｒ個の周波数帯域でしかデータ送信できない周波数環境であるとして、前記書き換えられ、または維持された帯域ＩＤを更にその周波数帯域の数Ｍｔに書き換える（Ｓ１９）。一方、前記送信に使用可能となる周波数帯域の数Ｍｔが前記書き換えられまたは維持された帯域ＩＤ以上である場合（Ｓ１８でＮＯ）、その無線通信装置は、その書き換えられまたは維持された帯域ＩＤの表す数の周波数帯域（チャンネル）を用いてデータの転送が可能である周波数環境であるとして、経路要求パケットＲＲＥＱ内の前記帯域ＩＤを更に維持する。
【００４２】
そして、その無線通信装置は、前記書き換えまたは維持された帯域ＩＤの値を新たな受信済ＩＤとして内部メモリに格納し、その帯域ＩＤ（受信済ＩＤ）にて特定される数（送信が許容される一または複数）の周波数帯域（チャンネル）それぞれにて当該帯域ＩＤを含む経路要求パケットＲＲＥＱをブロードキャストする（Ｓ２０）。その後、その無線通信装置は、次の経路要求パケットＲＲＥＱの受信待ち状態となる（Ｓ１１）。以後、その無線通信装置は、経路要求パケットＲＲＥＱを受信する毎（Ｓ１１でＹＥＳ、Ｓ１２）に、前述したのと同様の処理（Ｓ１３〜Ｓ２０）を実行する。
【００４３】
無線メッシュネットワーク通信システムにおいて、送信元の無線通信装置１００及び宛先の無線通信装置２００以外の無線通信装置Ｔ１〜Ｔ１０のそれぞれは、前述した手順に従って処理を実行する。その結果、経路要求パケットＲＲＥＱを受信した各無線通信装置は、自機で受信することのできる周波数帯域の数Ｍｒ及び自機で送信に使用することできる周波数帯域の数Ｍｔよりも受信した経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤが小さい場合には、その帯域ＩＤを書き換えることなく、受信した経路要求パケットＲＲＥＱをその帯域ＩＤで表される数（送信が許容される一または複数）の周波数帯域それぞれを用いてそのままブロードキャストするとともに、その帯域ＩＤを受信済ＩＤとして内部のメモリに格納する。また、その各無線通信装置は、自機で受信することできる周波数帯域の数Ｍｒが受信した経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤより小さい場合には、その経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤの値をＭｒに書き換え、更に、その数Ｍｒより自機で送信することのできる周波数帯域の数Ｍｔが小さい場合には、その帯域ＩＤの値をＭｔに書き換えて、経路要求パケットＲＲＥＱをその帯域ＩＤで表される数（送信が許容される一または複数）の周波数帯域それぞれを用いてブロードキャストするととともに、その書き換えられた帯域ＩＤを受信済ＩＤとして内部メモリに格納する。
【００４４】
従って、各無線通信装置の内部メモリに保存された受信済ＩＤは、その無線通信装置が無線通信装置１００から無線通信装置２００に宛てたデータ（パケット）の通信経路となる場合に、そのデータの送信及び受信に利用することが可能となる周波数帯域（チャンネル）の数を表すこととなる。
【００４５】
無線通信装置１００がデータ（パケット）を送信しようとする宛先の無線通信装置２００が、前述した処理の過程で（図４参照）、経路要求パケットＲＲＥＱを受信すると、その経路要求パケットＲＲＥＱを自機宛てのパケットであると判定する（Ｓ１４でＹＥＳ）。すると、無線通信装置２００は、図５に示す処理を実行する。即ち、無線通信装置２００は、今回受信した経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤが、既に受信した経路要求パケットＲＲＥＱに含まれていて、その応答として送信した経路応答パケットＲＲＥＰに含めた帯域ＩＤとして内部のメモリに保存している当該帯域ＩＤ（以下、返信済ＩＤといい、初期値は例えば「０」）より大きいか否かを判定する（Ｓ２１）。今回受信した経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤが内部のメモリに保存されている返信済ＩＤ以下であるとの判定を行なうと（Ｓ２１でＮＯ）、無線送信装置２００は、再び新たな経路要求パケットＲＲＥＱの受信待ち状態となる（図４のＳ１１）。
【００４６】
一方、今回受信された経路要求パケットＲＲＥＱに含まれている帯域ＩＤが既に保存されている返信済ＩＤより大きい場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、無線通信装置２００は、その受信した経路要求パケットＲＲＥＱに含まれる帯域ＩＤと同じ帯域ＩＤを含む経路応答パケットＲＲＥＰをその経路要求パケットＲＲＥＱを送信してきた無線通信装置に対してその帯域ＩＤで表される数（ｍ）の周波数帯域（チャンネル）を使用して送信し、その経路応答パケットＲＲＥＰに含めた帯域ＩＤを返信済ＩＤとして内部のメモリに保存する（Ｓ２２）。その後、無線通信装置２００は、新たに保存した返信済ＩＤが当該無線メッシュネットワーク通信システムにおいて利用可能な周波数帯域（チャンネル）の最大数Ｍ（＝３）に達しているか否かを判定する（Ｓ２３）。その返信済ＩＤが利用可能な周波数帯域の最大数Ｍ（＝３）に達していなければ（Ｓ２３でＮＯ）、無線通信装置２００は、再び新たな経路要求パケットＲＲＥＱの受信待ち状態となる（図４のＳ１１）。
【００４７】
無線通信装置２００は、自機宛ての経路要求パケットＲＲＥＱを受信する毎に、前述したのと同様の処理を行なって、返信済ＩＤの記録とともに、その経路要求パケットＲＲＥＱに対する応答として経路応答パケットＲＲＥＰを送信する。
【００４８】
このようにして無線通信装置２００から送信される経路応答パケットＲＲＥＰを受信した無線通信装置は、その経路応答パケットＲＲＥＰの受信された周波数帯域の数（チャンネル数）、その経路応答パケットＲＲＥＰに含まれる帯域ＩＤ及び自機の内部メモリに保存されている受信済ＩＤが等しいことを確認すると、今回受信した経路応答パケットＲＲＥＰの送り元となる無線通信装置２００をその帯域ＩＤ（受信済ＩＤ）に対応付けられた通信経路上における次ホップノードとして記録する。そして、その無線通信装置は、前記受信済ＩＤを記録した際に受信していた経路要求パケットＲＲＥＱの送り元となる無線通信装置に対して、前記経路応答パケットＲＲＥＰを前記受信済ＩＤ（ＲＲＥＰに含まれる帯域ＩＤと同じ）で表される数の周波数帯域（チャンネル）を使用して送信する。そして、その経路応答パケットＲＲＥＰを受信した無線通信装置は、その送り元の無線通信装置と同様に、次ホップノードの記録とともに経路応答パケットＲＲＥＰを同じ受信済ＩＤの記録のなされた次の無線通信装置に送信する。このようにして、経路応答パケットＲＲＥＰが、それに含まれる帯域ＩＤで表される数の周波数帯域（チャンネル）を用いてその帯域ＩＤと同じ受信済ＩＤの記録された無線通信装置を、前記経路要求パケットＲＲＥＰの受信の順序と逆の順序にて順次転送されていく。
【００４９】
経路要求パケットＲＲＥＱの原始的な送り元となる無線通信装置１００は、前述したように（図３参照）、経路要求パケットＲＲＥＱを送信した後、タイムアップを確認しつつ（Ｓ３）、経路応答パケットＲＲＥＰを受信するか否かを判定している（Ｓ２）。この状態で、前述したように無線通信装置を転送される経路応答パケットＲＲＥＰが無線通信装置１００に到達すると（Ｓ２でＹＥＳ）、無線通信装置１００は、受信した経路応答パケットＲＲＥＰに含まれる帯域ＩＤをチェックし（Ｓ４）、その帯域ＩＤとその経路応答パケットＲＲＥＰの受信された周波数帯域の数（チャンネル数）が等しいことを確認すると、前記経路応答パケットＲＲＥＰの送り元となる無線通信装置をその帯域ＩＤに対応付けられた無線通信装置２００に向けた通信経路上における次ホップノードとして記録する。そして、無線通信装置１００は、今回受信した経路応答パケットＲＲＥＰに含まれた帯域ＩＤが自機において使用可能な周波数帯域の数Ｍｔ（チャンネル数）に等しいか否かを判定する（Ｓ５）。その帯域ＩＤが使用可能な周波数帯域の数Ｍｔに等しくない場合（Ｓ５でＮＯ）、無線通信装置１００は、再度タイムアップを確認しつつ（Ｓ３）、経路応答パケットＲＲＥＰの受信待ち状態となる（Ｓ２）。一方、その帯域ＩＤが使用可能な周波数帯域の数Ｍｔに等しい場合（Ｓ５でＹＥＳ）、あるいは、その帯域ＩＤが使用可能な周波数帯域の数Ｍｔに等しいとの確認がなされる前に前記所定時間が経過してしまうと（タイムアップ：Ｓ２でＮＯ、Ｓ３でＹＥＳ）、データ（パケット）の送信元となる無線通信装置１００は、無線メッシュネットワーク通信システム内に無線通信装置２００への通信経路（ルート）の設定がなされたものと認識する。
【００５０】
前述した各無線通信装置１００、Ｔ１〜Ｔ１０、２００での処理により、無線通信装置１００が３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３でのデータの送受信が可能な場合（Ｍｔ＝Ｍ＝３）、その３つの周波数帯域ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれにて経路要求パケットＲＲＥＱ及びその応答となる経路応答パケットＲＲＥＰを受信した無線通信装置では、帯域ＩＤ３＝３に対応づけて前記経路応答パケットＲＲＥＰの送り元となる無線通信装置が次ホップノードとして記録される。即ち、その無線通信装置は、自機が３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれでの無線通信が可能となる通信経路上のノードであると認識する。また、２つの周波数帯域ｆ１、ｆ２それぞれにて経路要求パケットＲＲＥＱ及びその応答となる経路応答パケットＲＲＥＰを受信した無線通信装置では、帯域ＩＤ２＝２に対応付けて前記経路応答パケットＲＲＥＰの送り元となる無線通信装置が次ホップノードとして記録される。即ち、その無線通信装置は、自機が２つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２それぞれでの無線通信が可能となる通信経路上のノードであると認識する。更に、単一の周波数帯域ｆ１にて経路要求パケットＲＲＥＱ及びその応答となる経路応答パケットＲＲＥＰを受信した無線通信装置では、帯域ＩＤ１＝１に対応付けて前記経路応答パケットＲＲＥＰの送り元となる無線通信装置が次ホップノードとして記録される。即ち、その無線通信装置は、自機が単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信が可能な通信経路上のノードであると認識する。
【００５１】
このようにして、当該無線メッシュネットワーク通信システムでは、帯域ＩＤ３に対応した３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれでの無線通信によるデータ（パケット）の伝送が可能となる通信経路、帯域ＩＤ２に対応した２つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２それぞれでの無線通信によるデータ（パケット）の伝送が可能となる通信経路、及び帯域ＩＤ１に対応した単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信によるデータ（パケット）伝送が可能となる通信経路が設定される。
【００５２】
なお、各無線通信装置での処理（図４参照）において、先により大きな帯域ＩＤを含む経路要求パケットＲＲＥＱがそのより多い周波数帯域（チャンネル）それぞれにて受信された場合には、以後、それより小さい帯域ＩＤを含む経路要求パケットＲＲＥＱが受信されても破棄されてしまう（Ｓ１３参照）。従って、各無線通信装置は、先により大きな帯域ＩＤを含む経路要求パケットＲＲＥＱが到着した場合には、それより小さい帯域ＩＤに相当する数の周波数帯域（チャンネル）での無線通信が可能となる通信経路上のノードとはならない。一方、先により小さい帯域ＩＤを含む経路要求パケットＲＲＥＱを受信し、その後にそれより大きい帯域ＩＤを含む経路要求パケットＲＲＥＱを受信した無線通信装置は、そのより小さい帯域ＩＤに相当する数の周波数帯域（チャネル）での無線通信が可能となる通信経路及びそれより大きい帯域ＩＤに相当する数の周波数帯域（チャンネル）での無線通信が可能となる通信経路双方の通信ノードとなり得る。
【００５３】
無線メッシュネットワーク通信システムにおける通信経路設定に係る更に具体的な処理手順について図６乃至図９を用いて説明する。
【００５４】
無線メッシュネットワーク通信システムは、例えば、図６に示すように、無線通信装置Ｔ１〜Ｔ１１にて構築され、無線通信装置Ｔ１がデータ（パケット）を送信すべき送信ノード、無線通信装置Ｔ１１がデータ（パケット）の宛先となる目的ノードである。無線通信装置Ｔ１（以下、送信ノードＴ１という）は、図３に示す手順に従った処理を行ない、他の無線通信装置Ｔ２〜Ｔ１１は図４に示す手順に従った処理を行ない、更に、無線通信装置Ｔ１１（以下、目的ノードＴ１１という）は、特に図５に示す手順に従った処理を行なう。
【００５５】
送信ノードＴ１からＴ２、Ｔ１０を経由して目的ノードＴ１１に至る経路（図６において実線矢印参照）が、単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信が可能となる通信経路（１band）として設定される。また、送信ノードＴ１からＴ３、Ｔ４、Ｔ８、Ｔ９を経由して目的ノードＴ１１に至る経路（図６において破線矢印参照）が、２つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２での無線通信が可能となる通信経路（２bands）として設定される。更に、送信ノードＴ１からＴ５、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９を経由して目的ノードＴ１１に至る経路（図６において一点鎖線参照）が、３つ（最大値Ｍ）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３の無線通信が可能となる通信経路（３bands）として設定される。
【００５６】
前記単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信が可能となる通信経路（１band）上で連なる各無線通信装置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１０、Ｔ１１では、その通信経路を設定する際に図７に示すように処理を行なう。
【００５７】
図７において、送信ノードＴ１は、送信可能なＭｔ個（最大値Ｍ＝３）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれにて帯域ＩＤ３＝３を含む経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３をブロードキャスト（送信）する。無線通信装置Ｔ２は、３つの周波数帯域（チャンネル）のうち１つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１にてその経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３を受信する。無線通信装置Ｔ２は、自機が受信可能な周波数帯域の数Ｍｒ＝１に基づいて受信済ＩＤ＝ＩＤ１（＝１）を記録するともに、帯域ＩＤ３を帯域ＩＤ１に書き換えて経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ１を送信が許容される周波数帯域（チャンネル）ｆ１にてブロードキャストする。無線通信装置Ｔ１０は、無線通信装置Ｔ２からブロードキャストされる経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ１を周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて受信する。すると、無線通信装置Ｔ１０は、送受信に使用可能な周波数帯域の数がいくつであっても、その受信した経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ１に含まれる帯域ＩＤ１（＝１）を受信済ＩＤとして記録するとともに、その送信が許容される周波数帯域（チャンネル）ｆ１にてその経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ１をブロードキャストする。
【００５８】
目的ノードＴ１１は、無線通信装置Ｔ１０からブロードキャストされる経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ１を単一（ｍ）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて受信する。すると、目的ノードＴ１１は、その経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ１に含まれる帯域ＩＤ１を送信済ＩＤとして記録するとともに、その経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ１に含まれる帯域ＩＤ１と同じ帯域ＩＤ１を含む経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ１を単一（ｍ）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて前記経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ１の送り元の無線通信装置Ｔ１０に宛てて送信する。
【００５９】
無線通信装置Ｔ１０は、目的ノードＴ１１から経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ１を単一（ｍ）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて受信する。すると、無線通信装置Ｔ１０は、既に記録されている受信済ＩＤと経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ１に含まれる帯域ＩＤとが等しいことを確認し、その送り元となる目的ノードＴ１１を帯域ＩＤ１に対応付けられた単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信が可能となる通信経路上における次ホップノードとして記録する。そして、無線通信装置Ｔ１０は、前記受信済ＩＤを記録した際に受信していた経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ１の送り元となる無線通信装置Ｔ２に対して、帯域ＩＤ１を含む経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ１を単一（ｍ）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて送信する。
【００６０】
更に、無線通信装置Ｔ２は、無線通信装置Ｔ１０から経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ１を周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて受信すると、無線通信装置Ｔ１０の場合と同様に、その経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ１の送り元となる無線通信装置Ｔ１０を帯域ＩＤ１に対応付けられた単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信が可能となる通信経路上における次ホップノードとして記録する。そして、無線通信装置Ｔ２は、経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ１の送り元となる送信ノードＴ１に対して、帯域ＩＤ１を含む経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ１を単一（ｍ）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて送信する。
【００６１】
前記経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ１を周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて受信した送信ノードＴ１は、その送り元となる無線通信装置Ｔ２を帯域ＩＤ１に対応付けられた単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信が可能となる通信経路上における次ホップノードとして記録する。
【００６２】
このようにして目的ノードＴ１１からの経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ１が転送される各無線通信装置Ｔ２、Ｔ１０及び送信ノードＴ１には、目的ノードＴ１１に向けた帯域ＩＤ１の通信経路を表すルートマップが作成される。このルートマップには、送信ノードから目的ノードに向けた帯域ＩＤ１の周波数帯域（チャンネル）ｆ１でのパケットの送り先（次ホップノード）を表すために、帯域ＩＤ１に対応付けて送信ノード、目的ノード及び次ホップノードが記録される。例えば、無線通信装置Ｔ２には、図９（ａ）の網掛け部分に示すように、送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１に向けた帯域ＩＤ１の周波数帯域（チャンネル）ｆ１でのパケットの送り先（次ホップノード）として無線通信装置Ｔ１０の記録されたルートマップが作成される。この各無線通信装置におけるルートマップの作成により、通信経路の設定がなされたこととなる。なお、図９（ａ）に示されるルートマップには、送信ノードＴ１から他の目的ノードに向けた帯域ＩＤ１の通信経路（次ホップノード）についての記録もなされている。
【００６３】
また、３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能となる通信経路（３bands）上で連なる各無線通信装置Ｔ１、Ｔ５、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１１では、その通信経路を設定する際に図８に示すように処理を行なう。
【００６４】
図８において、送信ノードＴ１は、送信可能なＭｔ個（最大値Ｍ＝３）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれにて帯域ＩＤ３＝３を含む経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３をブロードキャスト（送信）する。無線通信装置Ｔ５は、３つの周波数帯域（チャンネル）全てにてその経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３を受信する。無線通信装置Ｔ５は、受信した経路要求パケットＲＲＲＥＱＩＤ３に含まれる帯域ＩＤ３を受信済ＩＤとして記録し、その帯域ＩＤ３を含む経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３を送信が許容される３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれにてブロードキャストする。無線通信装置Ｔ２は、無線通信装置Ｔ５からブロードキャストされる経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３を３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３のそれぞれにて受信する。すると、無線通信装置Ｔ２は、無線通信装置Ｔ５の場合と同様に、受信した経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３に含まれる帯域ＩＤ３を受信済ＩＤとして記録し、その経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３を送信が許容される３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３のそれぞれにてブロードキャストする。
【００６５】
以下、同様にして、経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３が順次無線通信装置Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９にて送信が許容される３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３のそれぞれにてブロードキャストされ、受信される。そして、目的ノードＴ１１は、無線通信装置Ｔ９からブロードキャストされる経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３を３つ（複数ｍ）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれにて受信する。すると、目的ノードＴ１１は、その経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３に含まれる帯域ＩＤ３を返信済ＩＤとして記録するとともに、その経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３に含まれる帯域ＩＤ３と同じ帯域ＩＤ３を含む経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ３を３つ（複数ｍ）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３にて前記経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３の送り元の無線通信装置Ｔ９に宛てて送信する。
【００６６】
無線通信装置Ｔ９は、目的ノードＴ１１から経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ３を３つ（複数ｍ）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３のそれぞれにて受信する。すると、無線通信装置Ｔ９は、既に記録されている受信済ＩＤと経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ３に含まれる帯域ＩＤ３とが等しいことを確認し、その送り元となる目的ノードＴ１１を帯域ＩＤ３に対応付けられた３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能となる通信経路上における次ホップノードとして記録する。そして、無線通信装置Ｔ９は、前記受信済ＩＤを記録した際に受信していた経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３の送り元となる無線通信装置Ｔ８に対して、帯域ＩＤ３を含む経路要求パケットＲＲＥＰＩＤ３を３つ（複数ｍ）の周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれにて送信する。
【００６７】
以下、同様にして、経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ３が、前述した経路要求パケットＲＲＥＱＩＤ３の受信順序と逆の順序にて順次無線通信装置Ｔ８、Ｔ７、Ｔ６、Ｔ２、Ｔ５を３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれにて転送される。その過程で、その経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ３を受信する無線通信装置では、その送り元の無線通信装置が帯域ＩＤ３に対応付けられた３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能な通信経路上における次ホップノードとして記録される。
【００６８】
そして、送信ノードＴ１は、無線通信装置Ｔ５から３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれにて経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ３を受信すると、その送り元となる無線通信装置Ｔ５を帯域ＩＤ３に対応付けられた３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能となる通信経路上における次ホップノードとして記録する。
【００６９】
このようにして目的ノードＴ１１からの経路応答パケットＲＲＥＰＩＤ３が転送される各無線通信装置Ｔ９、Ｔ８、Ｔ７、Ｔ６、Ｔ２、Ｔ５には、目的ノードＴ１１に向けた帯域ＩＤ３の通信経路を表すルートマップが作成される。例えば、無線通信装置Ｔ２には、図９（ｂ）の網掛け部分に示すように、送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１に向けた帯域ＩＤ３の周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれでのパケットの送り先（次ホップノード）として無線通信装置Ｔ６の記録されたルートマップが作成される。なお、図９（ｂ）に示されるルートマップには、図９（ａ）に示されるものと同様に、送信ノードＴ１から他の目的ノードに向けた帯域ＩＤ３の通信経路（次ホップノード）についての記録もなされている。
【００７０】
なお、２つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２での無線通信が可能となる通信経路（２bands）上で連なる各無線通信装置Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１１においても、前述したのと同様に処理がなされる。その結果、各無線通信装置には、送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１に向けた帯域ＩＤ２の周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２それぞれでのパケットの送り先（次ホップノード）となる無線通信装置が記録されたルートマップが作成される。
【００７１】
前述したようにして通信経路の設定（各無線通信装置でのルートマップの作成）がなされた後に、送信ノードＴ１（図１における無線通信装置１００）から目的ノードＴ１１（図１における無線通信装置２００）にデータ（パケット）が例えば次のようにして伝送される。
【００７２】
まず、単一の無線周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信が可能な通信経路（１band）が選択される。
【００７３】
送信ノードＴ１は、帯域ＩＤ１のルートマップを参照して、目的ノードＴ１１宛てのデータ（パケット）を次ホップノードである無線通信装置Ｔ２に周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて送信する。無線通信装置Ｔ２は、その送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１に宛てたデータを周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて受信すると、自機の帯域ＩＤ１のルートマップ（図９（ａ）参照）を参照して、その目的ノードＴ１１宛てのデータを次ホップノードである無線通信装置Ｔ１０に周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて送信する。そして、その送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１に宛てたデータを周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて受信した無線通信装置Ｔ１０は、自機の帯域ＩＤ１のルートマップを参照して、その目的ノードＴ１１宛てのデータを次ホップノードである当該目的ノードＴ１１に周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて送信する。これにより、送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１まで無線通信装置Ｔ２、Ｔ１０を中継したマルチホップによりデータ（パケット）が伝送される（図６における実線矢印参照）。
【００７４】
前述したデータ伝送の過程で干渉等の何らかの障害が発生した場合、送信ノードＴ１は、通信経路を２つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２での無線通信が可能な通信経路（２bands）に切替えるべく、帯域ＩＤ２のルートマップを参照して、目的ノードＴ１１宛てのデータ（パケット）を次ホップノードである無線通信装置Ｔ３に、その２つの周波数帯域ｆ１、ｆ２のうちのより低い周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて送信する。無線通信装置Ｔ３は、その送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１に宛てたデータを周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて受信すると、自機の帯域ＩＤ２のルートマップを参照して、その目的ノードＴ１１宛てのデータを次ホップノードである無線通信装置Ｔ４に周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて送信する。以後、同様にして、周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて、送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１に宛てたデータ（パケット）が、更に無線通信装置Ｔ８、Ｔ９を経て目的ノードＴ１１まで順次マルチホップ転送される（図６における破線矢印参照）。このように通信ノードＴ１から目的ノードＴ１１へのデータ伝送は切替え後の通信経路（２bands）における周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信にて維持される。
【００７５】
このようなデータ伝送の過程で更に干渉等の何らかの障害が発生した場合、送信ノードＴ１は、周波数帯域（チャンネル）をｆ１からｆ２に切替えて、同じ通信経路（２bands）にて送信を継続させる。具体的には、目的ノードＴ１１宛てのデータ（パケット）を次ホップノードである無線通信装置Ｔ３に周波数帯域（チャンネル）ｆ２にて送信する。これにより、その目的ノードＴ１１宛てのデータ（パケット）は、切替え後の周波数帯域（チャンネル）ｆ２にて、同じ通信経路（２bands）上で連なる無線通信装置Ｔ４、Ｔ８、Ｔ９を経て目的ノードＴ１１まで順次マルチホップ転送される。このように、通信ノードＴ１から目的ノードＴ１１へのデータ伝送は同じ通信経路（２bands）における切替え後の周波数帯域（チャンネル）ｆ２での無線通信にて維持される。
【００７６】
更に、このようなデータ伝送の過程で干渉等の障害が発生した場合、送信ノードＴ１は、通信経路を更に３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能な通信経路（３bands）に切換えるべく、帯域ＩＤ３のルートマップを参照して、目的ノードＴ１１宛てのデータ（パケット）を次ホップノードである無線通信装置Ｔ５に、その３つの周波数帯域ｆ１、ｆ２、ｆ３のうちのより低い周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて送信する。以後、その目的ノードＴ１１宛てのデータ（パケット）は、その周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて、３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能となる通信経路（３bands）上に連なる無線通信装置Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９を経て目的ノードＴ１１まで順次マルチホップ転送される（図６における一点鎖線矢印参照）。以後、データ通信に障害が発生する毎に、送信ノードＴ１は、使用される周波数帯域を順次高い周波数帯域ｆ２、ｆ３に切替えて、同じ通信経路（３bands）Ｔ５、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１１（図６における一点鎖線矢印参照）でのデータ転送を維持させる。このようにして順次切替えられて最も高い周波数帯域（チャンネル）ｆ３での通信がなされている状況において更に障害が発生した場合には、通信経路の再設定（図３乃至図５の処理参照）がなされる。
【００７７】
前述したような無線メッシュネットワーク通信システムでは、複数の周波数帯域（チャンネル）それぞれでの無線通信によるデータ伝送が可能となる通信経路（２bands、３bands）が設定され、その通信経路（２bandsまたは３bands）を通してデータ伝送がなされるようになるので、特定の周波数帯域を利用して各無線通信装置が無線通信を行なう他の無線通信システムＳでの通信状況に応じて無線メッシュネットワーク通信システムに対する周波数環境が時間的に種々変動したとしても、新たな通信経路の設定を行なうことなく、その通信経路にて使用される周波数帯域（チャンネル）を切換えるだけで、干渉を回避してデータ伝送を維持させることが可能となる。また、そのような干渉を回避するために、他の無線通信システムＳを物理的に大きく迂回するように通信経路を設定する必要もなく、ホップ数が多くなることに起因した伝送速度の低下や更に他のシステムとの干渉等を考慮する必要もない。
【００７８】
従って、前述したような無線メッシュネットワーク通信システムによれば、他の無線通信システムＳとの周波数相互干渉を容易にかつ確実に回避することができるようになる。
【００７９】
前述した無線メッシュネットワーク通信システムにおいては、使用可能な周波数帯域（チャンネル）の数がより少ない通信経路（例えば、１band）上で連なる無線通信装置の間隔は比較的長くなり、送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１までのホップ数は比較的少なくなる。これに対して、使用可能な周波数帯域（チャンネル）の数が比較的多い通信経路（例えば、３bands）上で連なる無線通信装置の間隔は、その多くの周波数帯域それぞれにて確実に無線通信がなされるようにするため、比較的短くなる。このため、送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１までのホップ数は比較的多くなる。このことから、一般的な通信経路の性質として、次のようなことがいえる。
【００８０】
より多くの周波数帯域（チャンネル）の使用が可能となる通信経路は、干渉した際に切替え使用可能な周波数帯域（チャンネル）が多いことから干渉に対して通信経路が維持され易く、干渉に強いが、送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１へのホップ数が多く、そのデータ転送時間が長く、データ伝送速度が遅い。これに対して、より少ない周波数帯域（チャンネル）しか使用できない通信経路は、干渉した際に切替え使用可能な周波数帯域（チャンネル）が少なく、干渉に対して通信経路が維持され難く、干渉には弱いが、送信ノードＴ１から目的ノードＴ１１へのホップ数が少なく、そのデータ伝送時間が短く、データ伝送速度が速い。
【００８１】
前述した例では、まず、単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信が可能となる通信経路（１band）でのデータ伝送、次に２つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２での無線通信が可能となる通信経路（２bands）でのデータ伝送、そして、更に３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能となる通信経路（３bands）でのデータ伝送と、順次通信経路の切替えを行なった。しかし、通信経路の切替えは、これに限られず、前述した一般的な通信経路の性質を考慮して、要望されるQosに応じた通信経路の切替えも可能である。
【００８２】
例えば、とにかく早くデータ伝送が要望される場合、前述した例のように、まず単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信が可能となる通信経路（１band）を選択し、以後、干渉によって使用できない状況になるごとに、２つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２での無線通信が可能となる通信経路（２bands）、更に３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能となる通信経路（３bands）と順次その通信経路を切替えていく。一方、とにかく確実なデータ伝送が要望される場合、３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能となる通信経路（３bands）を選択し、その通信経路（３bands）において干渉が発生するごとに、使用される周波数帯域（チャンネル）を切替えていく。
【００８３】
なお、前述した例では、通信経路を表すルートテーブルは各無線通信装置内に作成されたが、このルートテーブルは、送信ノードＴ１となる無線通信装置が生成し、実際に送信するデータ（パケット）に含めるようにしてもよい。例えば、図６に示す例の場合、各無線通信装置は、経路応答パケットＲＲＥＰに自機の次ホップノードを含めて送信することにより、設定されるべき通信経路上の各無線通信装置の次ホップノードについての情報が送信ノードＴ１に集積される。この情報に基づいて、送信ノードＴ１が、図１０（ａ）に示すような単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１での無線通信が可能となる通信経路（１band）を表すルートテーブル、図１０（ｂ）に示すような２つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２での無線通信が可能となる通信経路（２bands）を表すルートテーブル、更に、図１０（ｃ）に示すような３つの周波数帯域（チャンネル）ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能となる通信経路（３bands）を表すルートテーブルを作成する。そして、送信ノードＴ１は、実際に目的ノードＴ１１に宛ててデータ（パケット）を送信する場合に、使用する通信経路を表すルートテーブルをそのデータ（パケット）に含める。これにより、そのデータ（パケット）を受信した各無線通信装置は、そのデータに含まれるルートテーブルを参照して、自機の次ホップノード対してデータ（パケット）を送信する。
【００８４】
なお、前述した例では、中継ノードとなる各無線通信装置は、経路要求信号ＲＲＥＱを単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて受信した場合、それと同じ単一の周波数帯域（チャンネル）ｆ１にて経路要求パケットＲＲＥＱをブロードキャストするようにしたが、送信が許容される複数の周波数帯域（チャンネル）それぞれにてその経路要求パケットＲＲＥＱをブロードキャストするもともできる。この場合、各無線通信装置では、単一の周波数帯域を表す帯域ＩＤ１ともに、経路要求パケットＲＲＥＱを受信した際の単一の周波数帯域（ｆ１、ｆ２及びｆ３のいずれか）を記録し、経路応答パケットＲＲＥＰを送信する際にその経路要求パケットＲＲＥＱの受信に使用された単一の周波数帯域を用いるようにする。そして、次ホップノードの記録と共にその経路要求パケットＲＲＥＰの受信に使用された単一の周波数帯域（ｆ１、ｆ２及びｆ３のいずれか）を記録する。このようにすれば、単一の周波数帯域で実際の情報の伝送が可能となるものとして設定された通信経路では、送信元の無線通信装置から宛先の通信装置までの間、前述した例のように常に同じ周波数帯域（チャンネル）ｆ１でななく、各無線通信装置に記録された周波数帯域ｆ１、ｆ２及びｆ３のいずれかにて通信がなされるようになる。このようにすれば、他の無線通信システムとの周波数干渉を回避することのできる単一の周波数帯域（チャンネル）の通信経路をより確実に設定することができるようになる。
【００８５】
また、なお、前述した実施の形態において、制御部３０での制御に基づいた図３乃至図４、図７及び図８に示す各無線通信装置の総合的な機能が経路設定手段に相当し、図３及び図４に示す各無線通信装置の総合的な機能が第１手段に、図５及び図７及び図８におけるＲＲＥＰの欄に示す各無線通信装置の総合的な機能が第２手段にそれぞれ相当する。また、図３に示すステップＳ１での処理が前記第１手段における「前記送信元の無線通信装置にあって、前記要求情報を前記複数Ｍ以下でｍ以上の数の周波数それぞれにて送信する手段」に相当し、図４に示すステップＳ２０での処理が前記第１手段における「前記各無線通信装置にあって、前記要求情報を受信したときに送信が許容される複数の周波数それぞれにて前記要求情報を送信する手段」に相当する。
【００８６】
更に、図５に示すステップＳ２２での処理が前記第１手段における「前記宛先の無線通信装置にあって、前記要求情報を受信したときにその受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて、前記応答情報を前記要求情報の送り元の無線通信装置に送信する手段」に相当し、図８に示すＲＲＥＰの欄での処理が「前記各無線通信装置にあって、前記複数ｍの周波数それぞれにて前記応答情報を受信したときに、前記複数ｍの周波数それぞれにて、前記要求情報を受信した際の送り元の無線通信装置に前記応答情報を送信する手段」に相当する。
【００８７】
また、図３に示すステップＳ１での処理が本発明に係る無線通信装置（請求項７）における「前記Ｍ以下の複数の周波数それぞれにて前記宛先の無線通信装置宛ての所定の要求情報を送信する手段」に相当し、図４に示すステップＳ２０での処理が本発明に係る無線通信装置（請求項７）における「他の無線通信装置から送信された自機宛て以外の所定の要求情報を受信したときに、送信が許容される一または複数の周波数それぞれにて当該要求情報を送信する手段」に相当し、図５に示すステップＳ２２での処理が本発明に係る無線通信装置（請求項７）における「他の無線通信装置から送信された自機宛ての所定の要求情報を受信したときに、その受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて所定の応答情報を当該自機宛ての要求情報の送り元となる前記他の無線通信装置に送信する手段」に相当し、図７及び図８のＲＲＥＰの欄での処理が「他の無線通信装置から所定の応答情報を受信したときに、その受信に用いられた数ｍの周波数それぞれにて、前記自機宛て以外の要求情報を受信した際の送り元となる前記他の無線通信装置に当該応答情報を送信する手段」に相当する。更に、各無線通信装置における図９（ａ）、（ｂ）に示すようなルートマップの記録機能が記録手段に対応する。
【００８８】
ここで、前述したような３種類の通信経路（１band、２bands、３bands）の設定される無線メッシュネットワーク通信システムについて計算機によってシミュレーションを行なった。通信経路（１band）では、周波数帯域ｆ１＝７５０ＭＨｚ、通信経路（２bands）では、周波数帯域ｆ１＝７５０ＭＨｚ、ｆ２＝２．４ＧＨｚ、通信経路（３bands）では、周波数帯域ｆ１＝７５０ＭＨｚ、ｆ２＝２．４ＧＨｚ、ｆ３＝５ＧＨｚをそれぞれ使用可能であるものとした。
【００８９】
このシミュレーションでは、図１１（ａ）に示すように、２００ｍ×２００ｍの正方エリアを考え、その中央に互いに１００ｍ離れた送信ノードと目的ノードとが存在するものとした。また、その正方エリア内に１００の中継ノードをランダムな位置に配置するものとした。図１１（ｂ）にまとめて示すように、伝搬則は３乗則に従うものとし、それぞれの周波数帯域によって減衰量が違う状況を仮定した。各ノードの雑音レベルは−９５ｄＢｍとし、ルーティングが成立するスレッショルドＳＮを１０ｄＢとした。即ち、各ノードで１０ｄＢ以上のＳＮを持つＲＲＥＱが到来したらルートの一部として、フラッディングを継続することになる。このときの各ノードのアンテナ利得は０ｄＢｉとした。また、既存システムの存在を想定するために初期状態での各リンクのうち１０％が干渉状態で通信できないものとし（Initial interfered Pi＝0.1）、ルート構築からパケット伝送までの間に５％のリンクに干渉状態の変化が生じる（Interfered after route decision Pv＝0.05）場合のシミュレーションを行なった。具体的には、送信電力を順次変えた際のルート確立成功率（ルート確立エラー率：Route establishing error）、パケットロス率（Packet loss rate）、平均ホップ数（Average number of hops）を前述した条件のもとでシミュレートした。
【００９０】
ルート確立失敗率（ルート確立エラー率）は、図１２に示すように、単一の周波数帯域ｆ１（＝７５０ＭＨｚ）での無線通信が可能となる通信経路（１band）では、送信パワーによらずほぼ一定であったのに対して、２つの周波数帯域ｆ１、ｆ２（＝２．４ＧＨｚ）での無線通信が可能となる通信経路（２band）では、前記通信経路（１band）に比べてその失敗率が低く、更に、送信パワーを上げていくことにより改善された。また、３つの周波数帯域ｆ１、ｆ２、ｆ３（＝５ＧＨｚ）での無線通信が可能となる通信経路（３bands）では、前記２つの通信経路（１band、２bands）の双方に比べてその失敗率が低く、更に、送信パワーを上げていくことによる改善の度合は通信経路（２bands）より良好であった。
【００９１】
各通信経路（１band、２bands、３bands）を構築したうえで最終的にパケットが目的ノードまで届かなかった割合をパケットロス率として求めた。ここでは、初め通信経路（１band）での伝送を試みた後、干渉で経路切断が発生した場合に、２つの周波数帯域ｆ１、ｆ２での無線通信が可能となる通信経路（２bands）、３つの周波数帯域ｆ１、ｆ２、ｆ３での無線通信が可能となる通信経路（３bands）と順次通信経路を切替えてパケット伝送を試みた。その結果、図１３に示すように、利用可能周波数帯域数を増やしてルーティング（通信経路設定）を行なうことで、パケットロス率を大幅に低減させることができるようになった。
【００９２】
平均ホップ数は、図１４に示すように、利用可能周波数帯域の数がより大きい通信経路においてより大きいものとなった。従って、前述したように、通信速度を優先させる場合には、利用可能周波数帯域の数がより少ない通信経路を利用することが有利であることが分る。
【００９３】
なお、前述した例では、複数の周波数帯域それぞれにて無線通信可能な通信経路が選択された場合、その通信経路上の全ての無線通信装置が前記複数の周波数帯域から選ばれた同一の周波数帯域にてデータ伝送を行なっていたが、各無線通信装置は、その通信経路に割当てられた前記複数の周波数帯域であれば、任意に選択して利用するようにすることもできる。
【００９４】
また、前述した例では、複数の周波数帯域それぞれにて無線通信可能な通信経路が設定されたが、単一の周波数帯域の異なる複数の周波数にて無線通信可能な通信経路を設定することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、他の既存の無線通信システムとの周波数相互干渉を容易にかつ確実に回避することができるという効果を有し、送信元の無線通信装置から宛先の無線通信装置まで一または複数の無線通信装置を中継してマルチホップにより情報の伝送を行なう無線メッシュネットワーク通信システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の一形態に係る無線メッシュネットワーク通信システムを示す図である。
【図２】図１に示す無線メッシュネットワーク通信システムを構築する各無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】送信元となる無線通信装置におけるパケット制御部での通信経路設定時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】送信元となる無線通信装置以外の無線通信装置におけるパケット制御部での通信経路設定時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】宛先となる無線通信装置におけるパケット制御部での通信経路設定時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】無線メッシュネットワーク通信システムにおいて設定される複数の通信経路の例を示す図である。
【図７】使用可能な周波数帯域が１つとなる通信経路が設定される際の各無線通信装置での送信及び受信の状態を示す図である。
【図８】使用可能な周波数帯域が３つのなる通信経路が設定される際の各無線通信装置での送信及び受信の状態を示す図である。
【図９】図６に示す無線通信装置Ｔ２にて設定されるルートマップテーブルの例を示す図である。
【図１０】パケット送信時にそのパケットに含ませることができるルートマップテーブルの例を示す図である。
【図１１】シミュレーションの条件を示す図である。
【図１２】シミュレーションの結果（その１）を示す図である。
【図１３】シミュレーションの結果（その２）を示す図である。
【図１４】シミュレーションの結果（その３）を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１１  無線周波数受信部
１２  アナログ・デジタル変換部
１３  パケット復調部
２１  無線周波数送信部
２２  デジタル・アナログ変換部
２３  パケット変調部
３０  パケット制御部
３１  アンテナ
３２  送受信分離部
【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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