(57)【要約】  【課題】複数のキャリア周波数を用いてデータを送受する無線システムにおいて、受信側の無線端末での受信データの取りこぼしを防止できる技術を提供する。  【解決手段】ビット同期信号列６２と送信先指定機能を兼ねたフレーム同期信号列６３とが複数回交互に繰り返すように構成されたヘッダ６１を有する無線フレーム６を用いる。送信側の無線端末１−ｎは、自端末に割り当てられたキャリア周波数を用いて無線フレーム６を送信する。受信側の無線端末１−ｎは、複数のキャリア周波数に対し順番に繰り返しキャリアセンスを行う。電波を検知したら、ビット同期信号列６２を用いてビット同期を行い、フレーム同期信号列６３を用いてフレーム同期と送信先特定を行う。送信先が自端末ならば、無線フレーム６のデータフレーム６０からデータ６０１を抽出し、送信先が自端末でなければ、無線フレーム６を破棄し、キャリア周波数を切り替えてキャリアセンスを続ける。【選択図】図３
2012244322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のキャリア周波数を用いて無線によりデータを送受信する無線端末であって、
ビット同期信号列と、送信先の指定を伴うフレーム同期信号列とが、複数回、交互に繰り返して、少なくとも前記複数のキャリア周波数に対するキャリアセンスに要するスキャン周期時間より長くなるように構成されたヘッダを、データフレームに付加して無線フレームを生成する無線フレーム生成手段と、
前記複数のキャリア周波数のなかから選択されたキャリア周波数を用いて、前記無線フレーム生成手段により生成された前記無線フレームを送信する無線フレーム送信手段と、
前記複数のキャリア周波数に対して順番にキャリアセンスを行って、相手端末が送信した前記無線フレームの電波を検知するキャリアセンス手段と、
前記キャリアセンス手段により検知された電波のキャリア周波数を用いて、前記相手端末が送信した前記無線フレームを受信する無線フレーム受信手段と、
前記無線フレーム受信手段により受信した前記無線フレームの前記ビット同期信号列および前記フレーム同期信号列を用いてビット同期およびフレーム同期を行って、当該無線フレームを認識するとともに、前記フレーム同期信号列を用いて送信先を特定する無線フレーム認識手段と、
前記無線フレーム認識手段により認識された前記無線フレームの送信先が自端末ならば、当該無線フレームの前記データフレームからデータを抽出し、当該無線フレームの送信先が自端末でなければ、当該無線フレームを破棄するデータ抽出手段と、を有する
ことを特徴とする無線端末。
【請求項２】
複数のキャリア周波数を用いて無線によりデータを送受する無線システムの無線通信方法であって、
送信側の無線端末は、
データフレームに、ビット同期信号列と、送信先の指定を伴うフレーム同期信号列とが、複数回、交互に繰り返して、少なくとも前記複数のキャリア周波数に対するキャリアセンスに要するスキャン周期時間以上の長さとなるように構成されたヘッダを付加して、無線フレームを生成し、
前記複数のキャリア周波数のなかから選択したキャリア周波数を用いて、当該無線フレームを送信し、
受信側の無線端末は、
前記複数のキャリア周波数に対して順番に繰り返しキャリアセンスを行い、
前記無線フレームの電波を検知したならば、当該無線フレームの前記ビット同期信号列を用いてビット同期を行い、ついで当該無線フレームの前記フレーム同期信号列を用いてフレーム同期を行うとともに送信先を特定し、
当該送信先が自端末ならば、当該無線フレームの前記データフレームからデータを抽出し、当該送信先が自端末でないならば、当該無線フレームを破棄するとともに、キャリア周波数を切り替えてキャリアセンスを続行する
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関し、特に、複数のキャリア周波数を用いて無線フレームを送受する無線システムに好適な無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、他の通信およびノイズの影響を受けることなく、自端末に対する無線フレームのみを的確かつ短時間で識別し、電池の消耗を低減することができる無線自動検針システムが開示されている。
【０００３】
この無線自動検針システムにおいて、送信側の無線端末は、ビット同期信号列、フレーム同期信号列の後に、システム識別情報、グループ識別情報、および端末識別情報を続けて送信する。一方、受信側の無線端末は、間欠的にキャリアセンスを行って電波を検出し、ビット同期信号列、フレーム同期信号列を用いて、ビット同期、フレーム同期を行う。そして、同期した無線フレームから、システム識別情報、グループ識別情報、および端末識別情報を抽出し、これらが自端末に割り当てられているものと一致しているか否かを判断する。システム識別情報、グループ識別情報は一致しているが、端末識別情報が一致していないならば、間欠的なキャリアセンス動作を所定期間停止する。
【０００４】
また、このような無線自動検針システムを含む様々な無線システムにおいて、複数の無線端末間で同時に無線通信を行う場合、通常、図９（Ａ）に示すように、送信側の無線端末９−１は、複数のキャリア周波数（図９（Ａ）ではＣＨ１〜ＣＨ５）のなかから、自端末９−１に割り当てられたキャリア周波数（図９（Ａ）ではＣＨ２）を用いて無線フレーム９００を送信する。一方、受信側の無線端末９−２は、複数のキャリア周波数ＣＨ１〜ＣＨ５に対して順番に繰り返しキャリアセンスを行う（Ｓ９１０）。そして、電波を検知したならば（Ｓ９１１）、そのキャリア周波数ＣＨ２においてデータの受信動作を行う。具体的には、ビット同期を行ってビットの切り替わりタイミングを検出し（Ｓ９１２）、ついでフレーム同期により無線フレーム９００と同期する（Ｓ９１３）。そして、同期した無線フレーム９００に格納されているデータの送信先が自端末９−２であるか否かを判断し、送信先が自端末９−２であるならば、この無線フレーム９００からデータを抽出する（Ｓ９１４）。一方、送信先が自端末９−２でないならば、この無線フレーム９００を破棄するとともに、キャリア周波数を切り替えてキャリアセンス（Ｓ９１０）を続ける。
【０００５】
ここで、従来の無線フレーム９００は、図９（Ｂ）に示すように、データフレーム９０３と、このデータフレーム９０３に付加されたヘッダ９０９と、を備えて構成されている。データフレーム９０３は、送信先の識別情報である送信先ＩＤ９０４、送信元の識別情報である送信元ＩＤ９０５、送信対象のデータ（例えばＩＰパケットデータ）９０６、および誤り検出用のＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）データ９０７が順番に繋がって構成される。また、ヘッダ９０９は、ビット同期に用いるビット同期信号列（ビット信号「０」、「１」の繰り返しパターン）９０１、およびフレーム同期に用いるフレーム同期信号列（固有のビットパターン）９０２が順番に繋がって構成される。
【０００６】
図９（Ａ）に示すように、送信側の無線端末９−１は、受信側の無線端末９−２がすべてのキャリア周波数ＣＨ１〜ＣＨ５に対してキャリアセンスを行うために必要な時間であるスキャン周期時間９２０（キャリア周波数一つ当たりのスキャン時間９２１×キャリア周波数の数）以上の長さを持つビット同期信号列９０１を送信することで、受信側の無線端末９−２がビット同期を確実に実行できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２９６７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の無線システムにおいて、複数の無線端末間で同時に無線通信を行う場合、受信側の無線端末が自端末宛ての無線フレームを受信できずに自端末宛てのデータを取りこぼしてしまう可能性がある。
【０００９】
例えば、図１０に示すように、従来の無線システムにおいて、送信側の無線端末９−１が、キャリア周波数ＣＨ２を用いて無線端末９−２宛ての無線フレーム９００を送信し、これとほぼ同時に、送信側の無線端末９−４が、キャリア周波数ＣＨ３を用いて無線端末９−６宛ての無線フレーム９００を送信する場合を考える。
【００１０】
受信側の無線端末９−２は、複数のキャリア周波数ＣＨ１〜ＣＨ５に対して、順番に繰り返しキャリアセンスを行う（Ｓ９３０）。そして、キャリア周波数ＣＨ２でのキャリアセンスにおいて、送信側の無線端末９−１から送信された無線フレーム９００の送信電波を検知し（Ｓ９３１）、送信側の無線端末９−１から送信される無線フレーム９００のビット同期信号列９０１、フレーム同期信号列９０２を用いてビット同期（Ｓ９３２）、フレーム同期（Ｓ９３３）を行う。それから、同期した無線フレーム９００のデータフレーム９０３から送信先ＩＤ９０４を抽出し、この送信先ＩＤ９０４が自端末９−２を示しているか否かを判断する（Ｓ９３４）。ここでは、送信先ＩＤ９０４が自端末９−２を示しているので、このデータフレーム９０３から残りのデータ９０５〜９０７を抽出する（Ｓ９３５）。
【００１１】
同様に、受信側の無線端末９−６は、複数のキャリア周波数ＣＨ１〜ＣＨ５に対して、順番に繰り返しキャリアセンスを行う（Ｓ９４０）。そして、キャリア周波数ＣＨ２でのキャリアセンスにおいて、送信側の無線端末９−１から送信された無線フレーム９００の送信電波を検知し（Ｓ９４１）、送信側の無線端末９−１から送信される無線フレーム９００のビット同期信号列９０１、フレーム同期信号列９０２を用いてビット同期（Ｓ９４２）、フレーム同期（Ｓ９４３）を行う。それから、同期した無線フレーム９００のデータフレーム９０３から送信先ＩＤ９０４を抽出して、この送信先ＩＤ９０４が自端末９−６を示しているか否かを判断する（Ｓ９４４）。この場合、送信先ＩＤ９０４が自端末９−４を示していないので、この無線フレーム９００を破棄するとともに、キャリア周波数ＣＨ３からキャリアセンスを再開する（Ｓ９４５）。そして、キャリア周波数ＣＨ３でのキャリアセンスにおいて、送信側の無線端末９−４から送信された無線フレーム９００の送信電波を検知し（Ｓ９４６）、ビッド同期を試みるが、送信側の無線端末９−４でのビット同期信号列９０１の送信がすでに終了しているため、ビット同期に失敗する（Ｓ９４７）。このため、キャリア周波数ＣＨ４からキャリアセンスを再開する（Ｓ９４８）。
【００１２】
このように、受信側の無線端末９−６は、キャリア周波数ＣＨ３で自端末９−６宛ての無線フレーム９００が送信されている場合でも、別のキャリア周波数ＣＨ２で他の無線端末９−２宛ての無線フレーム９００の受信を開始してしまうと、自端末９−６宛ての無線フレーム９００を受信できずに自端末９−６宛てのデータを取りこぼしてしまう可能性がある。このような事態の発生を防ぐためには、ビット同期信号列９０１を冗長にしなければならず、その分、データ受信が遅延してしまう。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、複数のキャリア周波数を用いてデータを送受する無線システムにおいて、受信側の無線端末での受信データの取りこぼしを防止でき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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明では、ビット同期信号列と、送信先の指定を伴うフレーム同期信号列とが、複数回、交互に繰り返して、少なくともスキャン周期時間以上の長さとなるように構成されたヘッダを有する無線フレームを用いる。すなわち、送信側の無線端末は、データフレームに上述のヘッダを付加して無線フレームを生成し、複数のキャリア周波数のなかから選択されたキャリア周波数を用いて、この無線フレームを送信する。一方、受信側の無線端末は、複数のキャリア周波数に対して順番に繰り返しキャリアセンスを行う。そして、電波を検知したならば、ビット同期信号列を用いてビット同期を行い、ついでフレーム同期信号列を用いてフレーム同期を行うとともに送信先を特定する。送信先が自端末ならば、この無線フレームのデータフレームからデータを抽出し、自端末でなければ、この無線フレームを破棄するとともに、キャリア周波数を切り替えてキャリアセンスを続ける。
【００１５】
例えば、本発明は、複数のキャリア周波数を用いて無線によりデータを送受信する無線端末であって、
ビット同期信号列と、送信先の指定を伴うフレーム同期信号列とが、複数回、交互に繰り返して、少なくとも前記複数のキャリア周波数に対するキャリアセンスに要するスキャン周期時間より長くなるように構成されたヘッダを、データフレームに付加して無線フレームを生成する無線フレーム生成手段と、
前記複数のキャリア周波数のなかから選択されたキャリア周波数を用いて、前記無線フレーム生成手段により生成された前記無線フレームを送信する無線フレーム送信手段と、
前記複数のキャリア周波数に対して順番にキャリアセンスを行って、相手端末が送信した前記無線フレームの電波を検知するキャリアセンス手段と、
前記キャリアセンス手段により検知された電波のキャリア周波数を用いて、前記相手端末が送信した前記無線フレームを受信する無線フレーム受信手段と、
前記無線フレーム受信手段により受信した前記無線フレームの前記ビット同期信号列および前記フレーム同期信号列を用いてビット同期およびフレーム同期を行って、当該無線フレームを認識するとともに、前記フレーム同期信号列を用いて送信先を特定する無線フレーム認識手段と、
前記無線フレーム認識手段により認識された前記無線フレームの送信先が自端末ならば、当該無線フレームの前記データフレームからデータを抽出し、当該無線フレームの送信先が自端末でなければ、当該無線フレームを破棄するデータ抽出手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数のキャリア周波数を用いてデータを送受する無線システムにおいて、受信側の無線端末での受信データの取りこぼしを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る無線自動検針システムの概略図である。
【図２】図２（Ａ）は、本発明の一実施の形態において、無線端末１−ｎが検針データ収集サーバ４に検針データを送信する場合の動作例を示すタイミング図であり、図２（Ｂ）は、本実施の形態において、検針データ収集サーバ４が無線端末１−ｎに制御データをマルチキャスト送信する場合の動作例を示すタイミング図である。
【図３】図３は、無線端末１−ｎの概略機能構成図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態で用いられる無線フレーム６を模式的に表した図である。
【図５】図５は、無線端末１−ｎの動作を説明するためのフロー図である。
【図６】図６は、無線機能付きゲートウェイ３の概略機能構成図である。
【図７】図７は、無線機能付きゲートウェイ３の動作を説明するためのフロー図である。
【図８】図８は、無線機能付きゲートウェイ３および複数の無線端末１−ｎ間で同時に無線フレーム６の送受信が行われる場合の例を説明するためのタイミング図である。
【図９】図９（Ａ）は、従来の無線システムの動作原理を説明するための図であり、図９（Ｂ）は、従来の無線システムで用いられる無線フレーム９００の構成を模式的に表した図である。
【図１０】図１０は、従来の無線システムにおいて、受信側の無線端末９−６で受信データの取りこぼしが発生する場合の例を説明するためのタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る無線自動検針システムの概略図である。
【００２０】
図示するように、本実施の形態に係る無線自動検針システムは、複数の無線端末１−ｎ（本実施の形態ではｎ＝１〜８）と、ネットワーク５を介してこれらの無線端末１−ｎを検針データ収集サーバ４に接続する無線機能付きゲートウェイ３と、を備えて構成されている。
【００２１】
無線端末１−ｎおよび無線機能付きゲートウェイ３は、アドホックモードにより、無線機能付きゲートウェイ３を頂点とするツリー構造の無線ネットワークを構築しており、無線端末１−ｎは、この無線ネットワークを介して、自端末１−ｎに接続された検針装置２−ｎの検針データを検針データ収集サーバ４に送信する。
【００２２】
なお、図１に示す例では、無線機能付きゲートウェイ３の配下に無線端末１−１、１−５が属し、無線端末１−１の配下に無線端末１−２、１−３が属し、無線端末１−３の配下に無線端末１−４が属し、無線端末１−５の配下に無線端末１−６、１−７が属し、そして、無線端末１−７の配下に無線端末１−８が属するようにして、ツリー構造の無線ネットワークが構築されている。
【００２３】
図２（Ａ）は、本実施の形態において、無線端末１−ｎが検針データ収集サーバ４に検針データを送信する場合の動作例を示すタイミング図である。
【００２４】
まず、無線端末１−１は、自端末１−１に割り当てられたキャリア周波数を用いて、検針装置２−１の検針データが格納された無線フレームを無線機能付きゲートウェイ３に送信する（Ｓ１０１）。このとき、他の無線端末１−２〜１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−１の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−１の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線機能付きゲートウェイ３のみが、この無線フレームを受信して、この無線フレームに格納された検針データを検針データ収集サーバ４に送信する。
【００２５】
つぎに、無線端末１−５は、自端末１−５に割り当てられたキャリア周波数を用いて、検針装置２−５の検針データが格納された無線フレームを無線機能付きゲートウェイ３に送信する（Ｓ１０２）。このとき、送信動作中の無線端末１−２を除く他の無線端末１−１、１−３、１−４、１−６〜１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−５の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−５の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線機能付きゲートウェイ３のみが、この無線フレームを受信して、この無線フレームに格納された検針データを検針データ収集サーバ４に送信する。
【００２６】
無線端末１−５の送信タイミングとほぼ同じタイミングにおいて、無線端末１−２は、自端末１−２に割り当てられたキャリア周波数（送信動作中の無線端末１−５に割り当てられたキャリア周波数とは異なる周波数）を用いて、検針装置２−２の検針データが格納された無線フレームを無線端末１−１に送信する（Ｓ１０３）。このとき、送信動作中の無線端末１−５を除く他の無線端末１−１、１−３、１−４、１−６〜１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−２の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−２の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線端末１−１のみが、この無線フレームを受信する。
【００２７】
つぎに、無線端末１−１は、自端末１−１に割り当てられたキャリア周波数を用いて、無線端末１−２から受信した無線フレームを無線機能付きゲートウェイ３に送信する（Ｓ１０４）。このとき、送信動作中の無線端末１−７を除く他の無線端末１−２〜１−６、１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−１の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−１の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線機能付きゲートウェイ３のみが、この無線フレームを受信し、この無線フレームに格納された検針データを検針データ収集サーバ４に送信する。
【００２８】
無線端末１−１の送信タイミングとほぼ同じタイミングにおいて、無線端末１−７は、自端末１−７に割り当てられたキャリア周波数（送信動作中の無線端末１−１に割り当てられたキャリア周波数とは異なる周波数）を用いて、検針装置２−７の検針データが格納された無線フレームを無線端末１−５に送信する（Ｓ１０５）。このとき、送信動作中の無線端末１−１を除く他の無線端末１−２〜１−６、１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−７の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−７の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線端末１−５のみが、この無線フレームを受信する。
【００２９】
つぎに、無線端末１−５は、自端末１−５に割り当てられたキャリア周波数を用いて、無線端末１−７から受信した無線フレームを無線機能付きゲートウェイ３に送信する（Ｓ１０６）。このとき、送信動作中の無線端末１−３を除く他の無線端末１−１、１−２、１−４、１−６〜１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−５の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−５の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線機能付きゲートウェイ３のみが、この無線フレームを受信し、この無線フレームに格納された検針データを検針データ収集サーバ４に送信する。
【００３０】
無線端末１−５の送信タイミングとほぼ同じタイミングにおいて、無線端末１−３は、自端末１−３に割り当てられたキャリア周波数（送信動作中の無線端末１−５に割り当てられたキャリア周波数とは異なる周波数）を用いて、検針装置２−３の検針データが格納された無線フレームを無線端末１−１に送信する（Ｓ１０７）。このとき、送信動作中の無線端末１−５を除く他の無線端末１−１〜１−２、１−４、１−６〜１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−３の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−３の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線端末１−１のみが、この無線フレームを受信する。
【００３１】
つぎに、無線端末１−１は、自端末１−１に割り当てられたキャリア周波数を用いて、無線端末１−３から受信した無線フレームを無線機能付きゲートウェイ３に送信する（Ｓ１０８）。このとき、送信動作中の無線端末１−６を除く他の無線端末１−２〜１−５、１−７、１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−１の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−１の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線機能付きゲートウェイ３のみが、この無線フレームを受信し、この無線フレームに格納された検針データを検針データ収集サーバ４に送信する。
【００３２】
無線端末１−１の送信タイミングとほぼ同じタイミングにおいて、無線端末１−６は、自端末１−６に割り当てられたキャリア周波数（送信動作中の無線端末１−１に割り当てられたキャリア周波数とは異なる周波数）を用いて、検針装置２−６の検針データが格納された無線フレームを、無線端末１−５に送信する（Ｓ１０９）。このとき、送信動作中の無線端末１−１を除く他の無線端末１−２〜１−５、１−７、１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−６の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−６の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線端末１−５のみが、この無線フレームを受信する。
【００３３】
つぎに、無線端末１−５は、自端末１−５に割り当てられたキャリア周波数を用いて、無線端末１−６から受信した無線フレームを無線機能付きゲートウェイ３に送信する（Ｓ１１０）。このとき、送信動作中の無線端末１−４を除く他の無線端末１−１〜１−３、１−６〜１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−５の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−５の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線機能付きゲートウェイ３のみが、この無線フレームを受信し、この無線フレームに格納された検針データを検針データ収集サーバ４に送信する。
【００３４】
無線端末１−５の送信タイミングとほぼ同じタイミングにおいて、無線端末１−４は、自端末１−４に割り当てられたキャリア周波数（送信動作中の無線端末１−５に割り当てられたキャリア周波数とは異なる周波数）を用いて、検針装置２−４の検針データが格納された無線フレームを無線端末１−３に送信する（Ｓ１１１）。このとき、送信動作中の無線端末１−５を除く他の無線端末１−１〜１−３、１−６〜１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−４の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−４の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線端末１−３のみが、この無線フレームを受信する。
【００３５】
つぎに、無線端末１−３は、自端末１−３に割り当てられたキャリア周波数を用いて、無線端末１−４から受信した無線フレームを無線端末１−１に送信する（Ｓ１１２）。このとき、送信動作中の無線端末１−８を除く他の無線端末１−１、１−２、１−４〜１−７および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−３の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−３の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線端末１−１のみが、この無線フレームを受信する。
【００３６】
無線端末１−３の送信タイミングとほぼ同じタイミングにおいて、無線端末１−８は、自端末１−８に割り当てられたキャリア周波数（送信動作中の無線端末１−３に割り当てられたキャリア周波数とは異なる周波数）を用いて、検針装置２−８の検針データが格納された無線フレームを無線端末１−７に送信する（Ｓ１１３）。このとき、送信動作中の無線端末１−３を除く他の無線端末１−１、１−２、１−４〜１−７および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−８の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−８の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線端末１−７のみが、この無線フレームを受信する。
【００３７】
つぎに、無線端末１−７は、自端末１−７に割り当てられたキャリア周波数を用いて、無線端末１−８から受信した無線フレームを無線端末１−５に送信する（Ｓ１１４）。このとき、送信動作中の無線端末１−１を除く他の無線端末１−２〜１−６、１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−７の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−７の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線端末１−５のみが、この無線フレームを受信する。
【００３８】
無線端末１−７の送信タイミングとほぼ同じタイミングにおいて、無線端末１−１は、自端末１−１に割り当てられたキャリア周波数（送信動作中の無線端末１−７に割り当てられたキャリア周波数とは異なる周波数）を用いて、無線端末１−３から受信した無線フレームを無線機能付きゲートウェイ３に送信する（Ｓ１１５）。このとき、送信動作中の無線端末１−７を除く他の無線端末１−２〜１−６、１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−１の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−１の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線機能付きゲートウェイ３のみが、この無線フレームを受信して、この無線フレームに格納された検針データを検針データ収集サーバ４に送信する。
【００３９】
つぎに、無線端末１−５は、自端末１−５に割り当てられたキャリア周波数を用いて、無線端末１−７から受信した無線フレームを無線機能付きゲートウェイ３に送信する（Ｓ１１６）。このとき、他の無線端末１−１〜１−４、１−６〜１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−５の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−５の無線フレームを検知するが、この無線フレームの送信先である無線機能付きゲートウェイ３のみが、この無線フレームを受信し、この無線フレームに格納された検針データを検針データ収集サーバ４に送信する。
【００４０】
以上により、無線端末１−ｎは、無線機能付きゲートウェイ３を介して、検針装置２−ｎの検針データを検針データ収集サーバ４に送信する。
【００４１】
図２（Ｂ）は、本実施の形態において、検針データ収集サーバ４が無線端末１−ｎに制御データをマルチキャスト送信する場合の動作例を示すタイミング図である。
【００４２】
まず、無線機能付きゲートウェイ３は、自装置３に割り当てられたキャリア周波数を用いて、検針データ収集サーバ４の制御データが格納された無線フレームを自装置３の配下の無線端末１−１、１−５にグループ送信する（Ｓ２０１）。このとき、無線端末１−ｎは、無線機能付きゲートウェイ３の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線機能付きゲートウェイ３の無線フレームを検知するが、この無線フレームのグループ送信先である無線端末１−１、１−５のみが、この無線フレームを受信し、この無線フレームに格納された制御データを検針装置２−１、２−５に送信する。
【００４３】
つぎに、無線端末１−１は、自端末１−１に割り当てられたキャリア周波数を用いて、無線機能付きゲートウェイ３から受信した無線フレームを、自端末１−１の配下の無線端末１−２、１−３にグループ送信する（Ｓ２０２）。このとき、送信動作中の無線端末１−５を除く他の無線端末１−２〜１−４、１−６〜１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−１の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−１の無線フレームを検知するが、この無線フレームのグループ送信先である無線端末１−２、１−３のみが、この無線フレームを受信し、この無線フレームに格納された制御データを検針装置２−３、２−３に送信する。
【００４４】
無線端末１−１の送信タイミングとほぼ同じタイミングにおいて、無線端末１−５は、自端末１−５に割り当てられたキャリア周波数（送信動作中の無線端末１−１に割り当てられたキャリア周波数とは異なる周波数）を用いて、無線機能付きゲートウェイ３から受信した無線フレームを自端末１−５の配下の無線端末１−６、１−７にグループ送信する（Ｓ２０３）。このとき、送信動作中の無線端末１−１を除く他の無線端末１−２〜１−４、１−６〜１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−５の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−５の無線フレームを検知するが、この無線フレームのグループ送信先である無線端末１−６、１−７のみが、この無線フレームを受信し、この無線フレームに格納された制御データを検針装置２−６、２−７に送信する。
【００４５】
つぎに、無線端末１−３は、自端末１−３に割り当てられたキャリア周波数を用いて、無線端末１−１から受信した無線フレームを自端末１−３の配下の無線端末１−４にグループ送信する（Ｓ２０４）。このとき、送信動作中の無線端末１−７を除く他の無線端末１−１、１−２、１−４〜１−６、１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−３の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−３の無線フレームを検知するが、この無線フレームのグループ送信先である無線端末１−４のみが、この無線フレームを受信し、この無線フレームに格納された制御データを検針装置２−４に送信する。
【００４６】
無線端末１−３の送信タイミングとほぼ同じタイミングにおいて、無線端末１−７は、自端末１−７に割り当てられたキャリア周波数（送信動作中の無線端末１−３に割り当てられたキャリア周波数とは異なる周波数）を用いて、無線端末１−５から受信した無線フレームを自端末１−７の配下の無線端末１−８にグループ送信する（Ｓ２０５）。このとき、送信動作中の無線端末１−３を除く他の無線端末１−１、１−２、１−４〜１−６、１−８および無線機能付きゲートウェイ３は、無線端末１−７の電波の届く範囲に位置しているならば、キャリアセンスにより無線端末１−７の無線フレームを検知するが、この無線フレームのグループ送信先である無線端末１−８のみが、この無線フレームを受信し、この無線フレームに格納された制御データを検針装置２−８に送信する。
【００４７】
以上により、無線端末１−ｎは、無線機能付きゲートウェイ３を介して検針データ収集サーバ４から受信した制御データを検針装置２−ｎに送信する。
【００４８】
つぎに、本実施の形態に係る無線自動検針システムを構成する無線端末１−ｎおよび無線機能付きゲートウェイ３について説明する。なお、検針装置２−ｎおよび検針データ収集サーバ４には既存の装置を利用できるので、それらの詳細な説明を省略する。
【００４９】
まず、無線端末１−ｎについて説明する。
【００５０】
図３は、無線端末１−ｎの概略機能構成図である。
【００５１】
図示するように、無線端末１−ｎは、検針装置インターフェース部１０と、アンテナ１１と、無線フレーム生成部１２と、無線フレーム送信部１３と、キャリアセンス部１４と、無線フレーム受信部１５と、無線フレーム認識部１６と、管理情報記憶部１７と、主制御部１８と、を有する。
【００５２】
検針装置インターフェース部１０は、検針装置２−ｎに接続するためのインターフェースである。
【００５３】
無線フレーム生成部１２は、主制御部１８より受け取ったデータ（例えばＩＰパケットデータ）が格納された無線フレームを生成する。図４は、本実施の形態で用いられる無線フレーム６を模式的に表した図である。
【００５４】
図示するように、無線フレーム６は、データフレーム６０と、データフレーム６０の前方に付加されたヘッダ６１と、を含んで構成される。
【００５５】
データフレーム６０は、送信対象のデータ（例えば、検針装置２−ｎの検針データ、検針データ収集サーバ４の制御データ等が格納されたＩＰパケットデータ）６０１、および誤り検出用のＣＲＣデータ６０２が順番に繋がって構成される。
【００５６】
また、ヘッダ６１は、ビット同期に用いるビット同期信号列６２と、フレーム同期に用いるフレーム同期信号列６３とが、複数回、交互に繰り返して、少なくとも後述するキャリアセンス部１４のスキャン周期時間より長いビット長となるように構成されている。
【００５７】
ビット同期信号列６２は、例えばビット信号「０」、「１」の繰り返しパターンであり、少なくとも後述する無線フレーム認識部１６のビット同期部１６１でのビット同期に必要な時間より長いビット長となるように構成されている。なお、少しでも多くのビット同期信号列６２がヘッダ６１に含まれるように、ビット同期信号列６２のビット長は、ビット同期のために必要な最低限の長さであることが好ましい。
【００５８】
フレーム同期信号列６３は、送信先の指定機能を兼ねており、固有のビットパターンである区切りコード６３１、送信先の識別情報である送信先ＩＤ６３２、および無線自動検針システムの識別情報であるシステムＩＤ６３３を含む。ここで、個々の無線端末１−ｎを送信先とする場合、送信先ＩＤ６３２には、システムＩＤ６３３により特定される無線自動検針システム内でユニークとなるように各無線端末１−ｎに割り当てられた端末ＩＤ６３２ａが用いられる。また、例えば、自端末１−ｎの配下の無線端末１−ｎ等を一括して送信先とする場合、送信先ＩＤ６３２には、システムＩＤ６３３により特定される無線自動検針システム内でユニークとなるように所定の無線端末１−ｎのグループ毎に割り当てられたグループＩＤ６３２ｂが用いられる。なお、少しでも多くのビット同期信号列６２がヘッダ６１に含まれるように、フレーム同期信号列６３のビット長は、フレーム同期および送信先指定のために必要な最低限の長さであることが好ましい。
【００５９】
無線フレーム送信部１３は、主制御部１８の指示に従い、無線フレーム生成部１２で生成された無線フレーム６を、自端末１−ｎに割り当てられたキャリア周波数を用いて変調して、アンテナ１１から送信する。
【００６０】
キャリアセンス部１４は、自端末１−ｎが属する無線自動検針システム（以下、所属システムと呼ぶ）内の各無線端末１−ｎおよび無線機能付きゲートウェイ３に割り当てられている複数のキャリア周波数に対して順番に繰り返しキャリアセンスを行い、他の無線端末１−ｎあるいは無線機能付きゲートウェイ３が送信した無線フレーム６の電波を検出する。上述したように、無線フレーム６のヘッダ６１は、キャリアセンス部１４のスキャン周期時間（キャリア周波数一つ当たりのスキャン時間（キャリアセンスにかかる時間）×キャリアセンス対象となるキャリア周波数の数）以上のビット長となるように構成されている。
【００６１】
無線フレーム受信部１５は、主制御部１８の指示に従い、キャリアセンス部１４により電波が検出されたキャリア周波数を用いてアンテナ１１の受信電波を復調し、他の無線端末１−ｎあるいは無線機能付きゲートウェイ３が送信した無線フレーム６を受信する。
【００６２】
無線フレーム認識部１６は、無線フレーム受信部１５により受信された無線フレーム６を認識して、この無線フレーム６の送信先に自端末１−ｎが該当するか否かを判断する。この無線フレーム認識部１６は、ビット同期部１６１と、フレーム同期部１６２と、送信先判定部１６３と、を有する。
【００６３】
ビット同期部１６１は、無線フレーム受信部１５により受信された無線フレーム６のビット同期信号列６２を用いて、無線フレーム６のビット同期を行う。
【００６４】
フレーム同期部１６２は、ビット同期部１６１によりビット同期された無線フレーム６のフレーム同期信号列６３の区切りコード６３１を用いて、無線フレーム６のフレーム同期を行う。
【００６５】
送信先判定部１６３は、フレーム同期部１６２によりフレーム同期された無線フレーム６のフレーム同期信号列６３の送信先ＩＤ６３２およびシステムＩＤ６３３を用いて、自端末１−ｎが無線フレーム６の送信先に該当するか否かを判定し、その判定結果を主制御部１８に通知する。具体的には、システムＩＤ６３３が所属システムを示しており、かつ送信先ＩＤ６３２が、自端末１−ｎの端末ＩＤ６３２ａあるいは自端末１−ｎが所属するグループ（以下、所属グループと呼ぶ）のグループＩＤ６３２ｂである場合に、自端末１−ｎが無線フレーム６の送信先に該当するものと判断する。
【００６６】
管理情報記憶部１７には、検針データ収集サーバ４および各検針装置２−ｎのアドレス情報、各無線端末１−ｎの端末ＩＤ６３２ａ、各無線端末１−ｎと各検針装置２−ｎとの対応関係（どの無線端末１−ｎにどの検針装置２−ｎが接続されているか）、自端末１−ｎに割り当てられたキャリア周波数、キャリアセンス対象のキャリア周波数（所属システム内の各無線端末１−ｎおよび無線機能付きゲートウェイ３に割り当てられたキャリア周波数）、所属システム内の無線端末１−ｎおよび無線機能付きゲートウェイ３によって構築された無線ネットワークのトポロジ情報、自端末１−ｎ配下の無線端末１−ｎが属するグループのグループＩＤ６３２ｂ等を含む管理情報が記憶されている。
【００６７】
主制御部１８は、自端末１−ｎの各部１０〜１７を統括的に制御する。そして、管理情報記憶部１７に記憶されている管理情報を用いて、自端末１−ｎあるいは自端末１−ｎ配下の無線端末１−ｎに接続された検針装置２−ｎと、検針データ収集サーバ４との間のデータの送受信を中継する。
【００６８】
図５は、無線端末１−ｎの動作を説明するためのフロー図である。
【００６９】
まず、主制御部１８は、所属システム内の無線端末１−ｎおよび無線機能付きゲートウェイ３に割り当てられている複数のキャリア周波数を管理情報記憶部１７の管理情報から読み出して、これらのキャリア周波数のなかから、予め定められたスキャン順番に従い、スキャン対象のキャリア周波数を決定し、このキャリア周波数をキャリアセンス部１４に通知する。これを受けて、キャリアセンス部１４は、主制御部１８より通知されたキャリア周波数に対してキャリアセンスを実行し、その実行結果を主制御部１８に通知する（Ｓ３０１）。
【００７０】
ここで、主制御部１８は、キャリアセンスの実行結果が「電波非検知」である場合（Ｓ３０２でＮＯ）、自端末１−ｎに接続された検針装置２−ｎから検針データ（例えば検針データ収集サーバ４を送信先とするＩＰパケットデータ）を受信しているか否かをチェックする。
【００７１】
このときに、検針装置インターフェース部１０を介して、自端末１−ｎに接続された検針装置２−ｎから検針データを受信していないならば（Ｓ３０３でＮＯ）、上述のスキャン順番に従い、スキャン対象のキャリア周波数を現在のキャリア周波数のつぎのキャリア周波数（現在のキャリア周波数がスキャン順番上最後のキャリア周波数ならば、スキャン順番上最初のスキャン周波数）に切り替えて、このキャリア周波数をキャリアセンス部１４に通知する（Ｓ３０４）。これにより、キャリアセンス部１４は、主制御部１８より通知されたキャリア周波数に対してキャリアセンスを実行し、その実行結果を主制御部１８に通知する（Ｓ３０１）。
【００７２】
一方、検針装置インターフェース部１０を介して、自端末１−ｎに接続された検針装置２−ｎから検針データを受信しているならば（Ｓ３０３でＹＥＳ）、主制御部３８は、管管理情報記憶部１７に記憶されている管理情報のトポロジ情報等を参照して、自端末１−ｎを配下とする無線端末１−ｎあるいは無線機能付きゲートウェイ３を特定し、これを無線フレーム６の送信先に設定する。そして、主制御部１８は、この送信先の端末ＩＤ６３２ａおよび所属システムのシステムＩＤ６３３と検針データとを無線フレーム生成部１２に通知するとともに、無線フレーム６の送信を無線フレーム送信部１３に指示する。
【００７３】
これを受けて、無線フレーム生成部１２は、図４に示すような、検針データがデータ６０１としてデータフレーム６０に格納され、送信先の端末ＩＤ６３２ａおよび所属システムのシステムＩＤ６３３がヘッダ６１の各フレーム同期信号列６３に格納された無線フレーム６を生成する（Ｓ３３０）。また、無線フレーム送信部１３は、無線フレーム生成部１２により生成された無線フレーム６を、自端末１−ｎに割り当てられたキャリア周波数を用いて変調して、アンテナ１１から無線により送信する（Ｓ３３１）。
【００７４】
その後、主制御部１８は、上述のスキャン順番に従い、スキャン対象のキャリア周波数をつぎのキャリア周波数に切り替えて、このキャリア周波数をキャリアセンス部１４に通知する（Ｓ３０４）。これにより、キャリアセンス部１４は、主制御部１８より通知されたキャリア周波数に対してキャリアセンスを実行し、その実行結果を主制御部１８に通知する（Ｓ３０１）。
【００７５】
また、キャリアセンスの実行結果が「電波検知」である場合（Ｓ３０２でＹＥＳ）、主制御部１８は、この「電波検知」したキャリア周波数を無線フレーム受信部１５に通知する。これを受けて、無線フレーム受信部１５は、主制御部１８より通知されたキャリア周波数を用いてアンテナ１１の受信電波を復調し、無線フレーム６を受信する（Ｓ３１０）。そして、無線フレーム認識部１６は、無線フレーム受信部１５により受信された無線フレーム６を認識して、この無線フレーム６の送信先を判定する（Ｓ３１１）。
【００７６】
具体的には、まず、ビット同期部１６１が、無線フレーム受信部１５により受信された無線フレーム６のビット同期信号列６２を用いて無線フレーム６のビット同期を行う。ついで、フレーム同期部１６２が、ビット同期部１６１によりビット同期された無線フレーム６のフレーム同期信号列６３の区切りコード６３１を用いて、無線フレーム６のフレーム同期を行う。そして、送信先判定部１６３が、フレーム同期部１６２によりフレーム同期された無線フレーム６のフレーム同期信号列６３の送信先ＩＤ６３２およびシステムＩＤ６３３を用いて、自端末１−ｎが無線フレーム６の送信先に該当するか否かを判定し、その判定結果を主制御部１８に通知する。
【００７７】
ここで、主制御部１８は、無線フレーム認識部１６より通知された判定結果が「自端末１−ｎに該当せず」である場合（Ｓ３１２でＮＯ）、無線フレーム認識部１６により認識されたこの無線フレーム６を破棄する（Ｓ３１３）。その後、主制御部１８は、上述のスキャン順番に従い、スキャン対象のキャリア周波数をつぎのキャリア周波数に切替え、このキャリア周波数をキャリアセンス部１４に通知する（Ｓ３０４）。これにより、キャリアセンス部１４は、主制御部１８より通知されたキャリア周波数に対してキャリアセンスを実行し、その実行結果を主制御部１８に通知する（Ｓ３０１）。
【００７８】
一方、主制御部１８は、無線フレーム認識部１６より通知された判定結果が「自端末１−ｎに該当する」である場合（Ｓ３１２でＹＥＳ）、無線フレーム認識部１６により認識されたこの無線フレーム６のデータフレーム６０からデータ（例えばＩＰパケットデータ）６０１を抽出し（Ｓ３１４）、この抽出データのヘッダ情報等を参照して、データ種別、送信先等の属性を判定する（Ｓ３１５）。
【００７９】
そして、この抽出データが、検針データ収集サーバ４を送信先とする他の無線端末１−ｎの検針データであることが判明したならば（Ｓ３１５で「検針データ」）、主制御部１８は、管理情報記憶部１７に記憶されている管理情報のトポロジ情報等を参照して、自端末１−ｎを配下とする無線端末１−ｎあるいは無線機能付きゲートウェイ３を特定し、これを無線フレーム６の送信先に設定する。そして、主制御部１８は、この送信先の端末ＩＤ６３２ａおよび所属システムのシステムＩＤ６３３とこの抽出データとを無線フレーム生成部１２に通知するとともに、無線フレーム６の送信を無線フレーム送信部１３に指示する。
【００８０】
これを受けて、無線フレーム生成部１２は、図４に示すような、抽出データ（他の無線端末１−ｎの検針データ）がデータ６０１としてデータフレーム６０に格納され、送信先の端末ＩＤ６３２ａおよび所属システムのシステムＩＤ６３３がヘッダ６１の各フレーム同期信号列６３に格納された無線フレーム６を生成する（Ｓ３１６）。また、無線フレーム送信部１３は、無線フレーム生成部１２により生成された無線フレーム６を、自端末１−ｎに割り当てられたキャリア周波数を用いて変調し、アンテナ１１から無線により送信する（Ｓ３１７）。
【００８１】
その後、主制御部１８は、抽出データが格納されていた無線フレーム６のキャリア周波数をキャリアセンス部１４に再度通知する。これにより、キャリアセンス部１４は、抽出データが格納されていた無線フレーム６のキャリア周波数に対してキャリアセンスを再度実行し、その実行結果を主制御部１８に通知する（Ｓ３０１）。
【００８２】
また、抽出データが、所属システム内のすべての無線端末１−ｎを送信先とする検針データ収集サーバ４の制御データであることが判明したならば（Ｓ３１５で「制御データ」）、主制御部１８は、検針装置インターフェース部１０を介して、自端末１−ｎに接続されている検針装置２−ｎに、この抽出データを送信する（Ｓ３２０）。
【００８３】
つぎに、主制御部１８は、管理情報記憶部１７に記憶されている管理情報のトポロジ情報等を参照して、自端末１−ｎの配下の無線端末１−ｎが存在するか否かを判断する（Ｓ３２１）。
【００８４】
ここで、自端末１−ｎの配下の無線端末１−ｎが存在しない場合（Ｓ３２１でＮＯ）、主制御部１８は、抽出データが格納されていた無線フレーム６のキャリア周波数をキャリアセンス部１４に再度通知する。これにより、キャリアセンス部１４は、抽出データが格納されていた無線フレーム６のキャリア周波数に対してキャリアセンスを再度実行して、その実行結果を主制御部１８に通知する（Ｓ３０１）。
【００８５】
一方、自端末１−ｎの配下の無線端末１−ｎが存在する場合（Ｓ３２１でＹＥＳ）、主制御部１８は、自端末１−ｎの配下の無線端末１−ｎが所属するグループを無線フレーム６の送信先に設定する。そして、主制御部１８は、この送信先のグループＩＤ６３２ｂおよび所属システムのシステムＩＤ６３３とこの抽出データとを無線フレーム生成部１２に通知するとともに、無線フレーム６の送信を無線フレーム送信部１３に指示する。
【００８６】
これを受けて、無線フレーム生成部１２は、図４に示すような、抽出データ（検針データ収集サーバ４の制御データ）がデータ６０１としてデータフレーム６０に格納され、送信先のグループＩＤ６３２ｂおよび所属システムのシステムＩＤ６３３がヘッダ６１の各フレーム同期信号列６３に格納された無線フレーム６を生成する（Ｓ３２２）。また、無線フレーム送信部１３は、無線フレーム生成部１２により生成された無線フレーム６を、自端末１−ｎに割り当てられたキャリア周波数を用いて変調して、アンテナ１１から無線により送信する（Ｓ３２３）。
【００８７】
その後、主制御部１８は、抽出データが格納されていた無線フレーム６のキャリア周波数をキャリアセンス部１４に再度通知する。これにより、キャリアセンス部１４は、抽出データが格納されていた無線フレーム６のキャリア周波数に対してキャリアセンスを再度実行して、その実行結果を主制御部１８に通知する（Ｓ３０１）。
【００８８】
つぎに、無線機能付きゲートウェイ３について説明する。
【００８９】
図６は、無線機能付きゲートウェイ３の概略機能構成図である。
【００９０】
図示するように、無線機能付きゲートウェイ３は、ネットワークインターフェース部３０と、アンテナ３１と、無線フレーム生成部３２と、無線フレーム送信部３３と、キャリアセンス部３４と、無線フレーム受信部３５と、無線フレーム認識部３６と、管理情報記憶部３７と、主制御部３８と、を有する。
【００９１】
ネットワークインターフェース部３０は、ネットワーク５を介して検針データ収集サーバ４に接続するためのインターフェースである。また、アンテナ３１、無線フレーム生成部３２、無線フレーム送信部３３、キャリアセンス部３４、無線フレーム受信部３５、無線フレーム認識部３６、管理情報記憶部３７、および主制御部３８は、図３に示す無線端末１−ｎのアンテナ１１、無線フレーム生成部１２、無線フレーム送信部１３、キャリアセンス部１４、無線フレーム受信部１５、無線フレーム認識部１６、管理情報記憶部１７、および主制御部１８と同様の機能を有する。
【００９２】
図７は、無線機能付きゲートウェイ３の動作を説明するためのフロー図である。
【００９３】
まず、主制御部３８は、所属システム内の無線端末１−ｎに割り当てられている複数のキャリア周波数を管理情報記憶部１７の管理情報から読み出して、これらのキャリア周波数のなかから、予め定められたスキャン順番に従い、スキャン対象のキャリア周波数を決定し、このキャリア周波数をキャリアセンス部３４に通知する。これを受けて、キャリアセンス部３４は、主制御部３８より通知されたキャリア周波数に対してキャリアセンスを実行し、その実行結果を主制御部３８に通知する（Ｓ４０１）。
【００９４】
ここで、主制御部３８は、キャリアセンスの実行結果が「電波非検知」である場合（Ｓ４０２でＮＯ）、検針データ収集サーバ４から制御データ（例えば所属システム内のすべての無線端末１−ｎを送信先とするＩＰパケットデータ）を受信しているか否かをチェックする。
【００９５】
このときに、ネットワークインターフェース部３０を介して、検針データ収集サーバ４から制御データを受信していないならば（Ｓ４０３でＮＯ）、上述のスキャン順番に従い、スキャン対象のキャリア周波数を現在のキャリア周波数のつぎのキャリア周波数（現在のキャリア周波数がスキャン順番上最後のキャリア周波数ならば、スキャン順番上最初のスキャン周波数）に切り替えて、このキャリア周波数をキャリアセンス部３４に通知する（Ｓ４０４）。これにより、キャリアセンス部３４は、主制御部３８より通知されたキャリア周波数に対してキャリアセンスを実行し、その実行結果を主制御部３８に通知する（Ｓ４０１）。
【００９６】
また、一方、ネットワークインターフェース部３０を介して、検針データ収集サーバ４から制御データを受信しているならば（Ｓ４０３でＹＥＳ）、主制御部３８は、管理情報記憶部１７に記憶されている管理情報のトポロジ情報等を参照して、自装置３配下の無線端末１−ｎが所属するグループを特定し、これを無線フレーム６の送信先に設定する。そして、主制御部３８は、この送信先のグループＩＤ６３２ｂおよび所属システムのシステムＩＤ６３３とこの制御データとを無線フレーム生成部３２に通知するとともに、無線フレーム６の送信を無線フレーム送信部３３に指示する。
【００９７】
これを受けて、無線フレーム生成部３２は、図４に示すような、制御データがデータ６０１としてデータフレーム６０に格納され、送信先のグループＩＤ６３２ｂおよび所属システムのシステムＩＤ６３３がヘッダ６１の各フレーム同期信号列６３に格納された無線フレーム６を生成する（Ｓ４２１）。また、無線フレーム送信部３３は、無線フレーム生成部３２により生成された無線フレーム６を、自装置３に割り当てられたキャリア周波数を用いて変調して、アンテナ３１から無線により送信する（Ｓ４２２）。
【００９８】
その後、主制御部３８は、上述のスキャン順番に従い、スキャン対象のキャリア周波数をつぎのキャリア周波数に切り替えて、このキャリア周波数をキャリアセンス部３４に通知する（Ｓ４０４）。これにより、キャリアセンス部３４は、主制御部３８より通知されたキャリア周波数に対してキャリアセンスを実行し、その実行結果を主制御部３８に通知する（Ｓ４０１）。
【００９９】
また、キャリアセンスの実行結果が「電波検知」である場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）、主制御部３８は、この「電波検知」したキャリア周波数を無線フレーム受信部３５に通知する。これを受けて、無線フレーム受信部３５は、主制御部３８より通知されたキャリア周波数を用いてアンテナ３１の受信電波を復調し、無線フレーム６を受信する（Ｓ４１０）。そして、無線フレーム認識部３６は、無線フレーム受信部３５により受信された無線フレーム６を認識して、この無線フレーム６の送信先を判定する（Ｓ４１１）。
【０１００】
具体的には、まず、ビット同期部３６１が、無線フレーム受信部３５により受信された無線フレーム６のビット同期信号列６２を用いて無線フレーム６のビット同期を行う。ついで、フレーム同期部３６２が、ビット同期部３６１によりビット同期された無線フレーム６のフレーム同期信号列６３の区切りコード６３１を用いて、無線フレーム６のフレーム同期を行う。そして、送信先判定部３６３が、フレーム同期部３６２によりフレーム同期された無線フレーム６のフレーム同期信号列６３の送信先ＩＤ６３２およびシステムＩＤ６３３を用いて、自装置３が無線フレーム６の送信先に該当するか否かを判定し、その判定結果を主制御部３８に通知する。
【０１０１】
ここで、主制御部３８は、無線フレーム認識部３６より通知された判定結果が「自装置３に該当せず」である場合（Ｓ４１２でＮＯ）、無線フレーム認識部３６により認識されたこの無線フレーム６を破棄する（Ｓ４１３）。その後、主制御部３８は、上述のスキャン順番に従い、スキャン対象のキャリア周波数をつぎのキャリア周波数に切り替えて、このキャリア周波数をキャリアセンス部３４に通知する（Ｓ４０４）。これにより、キャリアセンス部３４は、主制御部３８より通知されたキャリア周波数に対してキャリアセンスを実行し、その実行結果を主制御部３８に通知する（Ｓ４０１）。
【０１０２】
また、主制御部３８は、無線フレーム認識部３６より通知された判定結果が「自装置３に該当する」である場合（Ｓ４１２でＹＥＳ）、無線フレーム認識部３６により認識されたこの無線フレーム６のデータフレーム６０からデータ（例えばＩＰパケットデータ）６０１を抽出し、この抽出データのヘッダ情報等を参照して、データ種別、送信先等の属性を判定する（Ｓ４１４）。
【０１０３】
そして、主制御部３８は、この抽出データが、検針データ収集サーバ４を送信先とする他の無線端末１−ｎの検針データであることを確認して、ネットワークインターフェース部３０を介して検針データ収集サーバ４に、この抽出データを送信する（Ｓ４１５）。
【０１０４】
その後、主制御部３８は、抽出データが格納されていた無線フレーム６の電波を検知したキャリア周波数をキャリアセンス部３４に再度通知する。これにより、キャリアセンス部３４は、抽出データが格納されていた無線フレーム６のキャリア周波数に対してキャリアセンスを再度実行して、その実行結果を主制御部３８に通知する（Ｓ４０１）。
【０１０５】
図８は、無線機能付きゲートウェイ３および複数の無線端末１−ｎ間で同時に無線フレーム６の送受信が行われる場合の例を説明するためのタイミング図である。この例では、送信側の無線端末１−５がキャリア周波数ＣＨ２を用いて無線機能付きゲートウェイ３宛ての無線フレーム６を送信し、これとほぼ同時に、送信側の無線端末１−２がキャリア周波数ＣＨ５を用いて無線端末１−１宛ての無線フレーム６を送信する場合を想定している（図２（Ａ）のＳ１０２、Ｓ１０３の場合）。
【０１０６】
無線機能付きゲートウェイ３は、複数のキャリア周波数ＣＨｎに対して、順番にキャリア周波数を切り替えながら繰り返しキャリアセンスを行う（Ｓ５１０）。そして、キャリア周波数ＣＨ２でのキャリアセンスにおいて、送信側の無線端末１−５から送信された無線フレーム６の送信電波を検知し（Ｓ５１１）、この無線フレーム６のヘッダ６１に含まれるビット同期信号列６２を用いてビット同期を行う（Ｓ５１２）。それから、このビット同期信号列６２に続くフレーム同期信号列６３を用いてフレーム同期を行うとともに、この無線フレーム６の送信先を判定する（Ｓ５１３）。
【０１０７】
ここで、この無線フレーム６の送信先は自装置３であるので、フレーム同期した無線フレーム６のデータフレーム６０に格納されているデータ６０１を抽出する（Ｓ５１４）。
【０１０８】
同様に、受信側の無線端末１−１は、複数のキャリア周波数ＣＨｎに対して、順番にキャリア周波数を切り替えながら繰り返しキャリアセンスを行う（Ｓ５２０）。そして、キャリア周波数ＣＨ２でのキャリアセンスにおいて、送信側の無線端末１−５から送信された無線フレーム６の送信電波を検知し（Ｓ５２１）、この無線フレーム６のヘッダ６１に含まれるビット同期信号列６２を用いてビット同期を行う（Ｓ５２２）。それから、このビット同期信号列６２に続くフレーム同期信号列６３を用いてフレーム同期を行うとともに、この無線フレーム６の送信先を判定する（Ｓ５２３）。
【０１０９】
ここで、この無線フレーム６の送信先は自端末１−１でないので、この無線フレーム６を破棄するとともに、キャリア周波数ＣＨ３からキャリアセンスを再開する（Ｓ５２４）。そして、キャリア周波数ＣＨ５でのキャリアセンスにおいて、送信側の無線端末１−２から送信された無線フレーム６の送信電波を検知し（Ｓ５２５）、ビッド同期を試みる。
【０１１０】
上述したように、無線フレーム６のヘッダ６１は、ビット同期に用いるビット同期信号列６２と、フレーム同期に用いるフレーム同期信号列６３とが、複数回、交互に繰り返し、少なくともスキャン周期時間（キャリア周波数一つ当たりのスキャン時間（キャリアセンスにかかる時間）×キャリアセンス対象となるキャリア周波数の数ｎ）より長いビット長となるように構成されている（図４参照）。このため、図８に示すように、無線フレーム６のヘッダ６１の後方でキャリアセンスにより送信電波を検知した場合でも、このヘッダ６１に含まれるビット同期信号列６２を用いてビット同期を行うことができる（Ｓ５２６）。そして、このビット同期信号列６２に続くフレーム同期信号列６３を用いてフレーム同期を行うとともに、この無線フレーム６の送信先を判定する（Ｓ５２７）。
【０１１１】
ここで、この無線フレーム６の送信先は自端末１−１であるので、フレーム同期した無線フレーム６のデータフレーム６０に格納されているデータ６０１を抽出する（Ｓ５２８）。
【０１１２】
このように、受信側の無線端末１−１は、キャリア周波数ＣＨ５で自端末１−１宛ての無線フレーム６が送信されている場合において、別のキャリア周波数ＣＨ２で無線機能付きゲートウェイ３宛ての無線フレーム６の受信を開始してしまった場合でも、自端末１−１宛ての無線フレーム６を受信してデータを取得することができる。
【０１１３】
以上、本発明の一実施の形態について説明した。
【０１１４】
本実施の形態では、データフレーム６０に、少なくともスキャン周期時間以上に設定され、ビット同期信号列６２および送信先の指定機能を兼ねたフレーム同期信号列６３が複数回（可能な限り多く）交互に繰り返すように構成されているヘッダ６１が付加された無線フレーム６を用いて、無線機能付きゲートウェイ３および無線端末１−ｎ間の無線通信を行っている。
【０１１５】
すなわち、送信側の無線端末１−ｎあるいは無線機能付きゲートウェイ３は、データフレーム６０に上述のヘッダ６１を付加して無線フレーム６を生成し、複数のキャリア周波数のなかから選択されたキャリア周波数を用いて、この無線フレーム６を送信する。一方、受信側の無線端末１−ｎあるいは無線機能付きゲートウェイ３は、複数のキャリア周波数に対して順番に繰り返しキャリアセンスを行う。そして、電波を検知したなら、ビット同期信号列６２を用いてビット同期を行い、ついでフレーム同期信号列６３を用いてフレーム同期を行うとともに送信先を特定する。送信先が自端末１−ｎあるいは自装置３であるならば、この無線フレーム６のデータフレーム６０からデータ６０１を抽出し、自端末１−ｎあるいは自装置３でないならば、この無線フレーム６を破棄するとともに、キャリア周波数を切り替えてキャリアセンスを続ける。
【０１１６】
このため、本実施の形態によれば、無線フレーム６のヘッダ６１が図９（Ｂ）に示す従来の無線フレーム９００のヘッダ９０９と同じ長さであるならば、従来の無線フレーム９００を用いた場合に比べ、受信側の無線端末１−ｎあるいは無線機能付きゲートウェイ３での受信データの取りこぼしの可能性をより低減できる。
【０１１７】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【０１１８】
例えば、上記の実施の形態において、図３に示す無線端末１−ｎの機能構成、および図６に示す無線機能付きゲートウェイ３の機能構成は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、およびＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などの集積ロジックＩＣによりハード的に実現されるものでもよいし、あるいは、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの計算機によりソフトウエア的に実現されるものでもよい。もしくは、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の補助記憶装置、およびＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）、モデム等の通信インターフェースを備えたＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の汎用コンピュータにおいて、ＣＰＵが所定のプログラムを補助記憶装置からメモリ上にロードして実行することで実現されるものでもよい。
【０１１９】
また、上記の実施の形態では、無線端末１−ｎおよび無線機能付きゲートウェイ３が、アドホックモードにより、無線機能付きゲートウェイ３を頂点とするツリー構造の無線ネットワークを構築している場合を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。インフラストラクチャモードにより、無線機能付きゲートウェイ３（この場合、無線機能付きゲートウェイ３は無線アクセスポイントとして機能する）を介してすべての無線端末１−ｎが接続されるように無線ネットワークを構築する場合にも、本発明は同様に適用可能である。
【０１２０】
また、上記の実施の形態では、無線端末１−ｎおよび無線機能付きゲートウェイ３の各々が、予め自身に割り当てられたキャリア周波数を用いて無線フレームを送信する場合を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。無線端末１−ｎおよび無線機能付きゲートウェイ３の各々が、無線データの送信に際して、その都度、キャリアセンスを行って、使われていないキャリア周波数を検出し、そのなかから任意に選択したキャリア周波数を用いて無線フレームを送信するようにしてもよい。
【０１２１】
また、上記の実施の形では、無線自動検針システムを例にとり説明したが、本発明は様々な無線システムに適用可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１−１〜１−８：無線端末、２−１〜２−８：検針装置、３：無線機能付きゲートウェイ、４：検針データ収集サーバ、５：ネットワーク、１０：検針装置インターフェース部、１１：アンテナ、１２：無線フレーム生成部、１３：無線フレーム送信部、１４：キャリアセンス部、１５：無線フレーム受信部、１６：無線フレーム認識部、１７：管理情報記憶部、１８：主制御部、１６１：ビット同期部、１６２：フレーム同期部、１６３：送信先判定部、３０：ネットワークインターフェース部、３１：アンテナ、３２：無線フレーム生成部、３３：無線フレーム送信部、３４：キャリアセンス部、３５：無線フレーム受信部、３６：無線フレーム認識部、３７：管理情報記憶部、３８：主制御部、３６１：ビット同期部、３６２：フレーム同期部、３６３：送信先判定部
【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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