(57)【要約】【課題】複数の周波数チャネルのうち、周辺環境に適した周波数チャネルを検出する技術を提供する。【解決手段】通信部４０は、複数の周波数チャネルのうちのいずれかにおいて、第１通信、第２通信でのパケット信号の送受信を実行する。監視部４２は、周波数チャネルを監視する。特に、監視部４２は、通信部４０におけるパケット信号の送受信が終了すると、監視を開始する。制御部４６は、監視すべき周波数チャネルを監視部４２に指示する。【選択図】図４
2016192683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数チャネルのうちのいずれかにおいて、パケット信号の送受信を実行する通信部と、
周波数チャネルを監視する監視部とを備え、
前記監視部は、前記通信部におけるパケット信号の送受信が終了すると、監視を開始することを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記監視部は、１つ以上の周波数チャネルを切りかえながら監視することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記監視部は、前記通信部において使用された周波数チャネルにかかわらず、予め定められた固定の周波数チャネルを監視することを特徴とする請求項１または２に記載の無線装置。
【請求項４】
前記監視部は、前記通信部において使用した周波数チャネルとは異なった周波数チャネルを監視することを特徴とする請求項１または２に記載の無線装置。
【請求項５】
前記監視部において監視した結果をもとに、前記通信部が使用すべき周波数チャネルを選択する選択部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項６】
前記選択部は、前記監視部において監視した結果と、しきい値とを比較することによって、周波数チャネルを選択することを特徴とする請求項５に記載の無線装置。
【請求項７】
前記監視部において監視した結果をもとに、各周波数チャネルの通信品質が示された周波数選択テーブルを生成する生成部をさらに備え、
前記選択部は、前記生成部において生成した周波数選択テーブルをもとに、周波数チャネルを選択することを特徴とする請求項５に記載の無線装置。
【請求項８】
複数の周波数チャネルのうちのいずれかにおいて、パケット信号の送受信を実行するステップと、
周波数チャネルを監視するステップとを備え、
前記監視するステップは、パケット信号の送受信が終了すると、監視を開始することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に複数の周波数チャネルを使用する無線装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力管理システムでは、住宅に設置された電力メータが無線通信等を介して検針結果を電力会社に送信するので、遠隔検針が可能になる。電力メータは、電力会社との無線通信だけではなく、住宅に設置されている電気機器とも無線通信を実行する。これにより、電力メータと通信可能な電気機器は、電力メータにて計測された電力情報を電力メータから容易に取得でき、正確な電力管理が可能になる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８７８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
住宅に設置される電子機器の数が多くなると、トラヒック量の増加による信号の衝突が発生しやすくなる。このような衝突の発生を抑制するために、複数の周波数チャネルが使用される。複数の周波数チャネルの信号のそれぞれを受信するために、無線装置は、各周波数チャネルに対応した無線部を備える必要があるが、複数の無線部の実装によって、回路規模が増加する。一方、１つの無線部のみを備える場合、各周波数チャネルを切りかえながら信号を受信するので、信号の捕捉率が悪化する。そのため、衝突の発生の抑制と信号の捕捉率を考慮して、周波数チャネルを決定すべきである。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、複数の周波数チャネルのうち、周辺環境に適した周波数チャネルを検出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】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、複数の周波数チャネルのうちのいずれかにおいて、パケット信号の送受信を実行する通信部と、周波数チャネルを監視する監視部とを備える。監視部は、通信部におけるパケット信号の送受信が終了すると、監視を開始する。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の周波数チャネルのうち、周辺環境に適した周波数チャネルを検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）−（ｂ）は、図１における第１通信、第２通信、上位通信の周波数チャネル配置を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｂ）は、図１における第１通信、第２通信、上位通信のパケット信号のフォーマットを示す図である。
【図４】図１の無線装置の構成を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｃ）は、図４の無線装置による動作概要を示す図である。
【図６】図４の無線装置による監視手順を示すフローチャートである。
【図７】図４の無線装置による周波数チャネルの選択手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例２に係る無線装置の構成を示す図である。
【図９】図８の記憶部に記憶されたテーブルのデータ構造を示す図である。
【図１０】図８の無線装置による周波数チャネルの変更手順を示すフローチャートである。
【図１１】図８の無線装置による周波数チャネルの別の変更手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１は、複数の周波数チャネルを通信のために使用可能な無線装置に関する。無線装置の回路規模の増加を抑制するためには、無線装置が備える無線部の数は、「１」にされるべきである。このような無線通信を使用している状況下において、通信成功率を低下させないためには、適切な周波数チャネルを選択する必要がある。１つの周波数チャネルのみを使用する場合、トラヒックの増加により信号の衝突が増加する。複数の周波数チャネルを使用する場合、一方の周波数チャネルにおける信号の受信を検出している間に他方の周波数チャネルの信号を受信した際、あるいは周波数チャネルを切りかえている間に信号を受信した際、信号の捕捉に失敗する。適切な周波数チャネルを選択するためには、周辺の電波利用状況を監視すべきであるが、送受信処理を中断して周辺環境を監視した場合、信号を送受信できない期間が発生する。
【００１１】
つまり、通信の成功率の悪化を抑制するためには、適切な周波数チャネルを設定することが必要になり、適切な周波数チャネルを効率的に設定するためには、送受信処理に与える影響を低減しながら周辺環境を監視することが必要になる。そのために、本実施例に係る無線装置は、キャリアセンスを実行してパケット信号を送受信し、送受信処理が終了した直後にキャリアセンスを実行する。前者のキャリアセンスを実行する周波数チャネルは、パケット信号を送信する周波数チャネルであるべきであるが、後者のキャリアセンスを実行する周波数チャネルは、自由に設定可能である。
【００１２】
図１は、本発明の実施例１に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、無線装置１０、第１種端末装置１２、第２種端末装置１４、スマートメータ１６、収集制御局１８を含む。無線装置１０、第１種端末装置１２、第２種端末装置１４、スマートメータ１６は、住宅２８に設置される。図１においては、説明を明瞭にするために、１つの住宅２８だけが示されているが、実際には、複数の住宅２８が存在し、各住宅２８にスマートメータ１６、無線装置１０、第１種端末装置１２、第２種端末装置１４が設置される。
【００１３】
収集制御局１８、スマートメータ１６、無線装置１０、第１種端末装置１２、第２種端末装置１４は、いずれも無線通信機能を備える。収集制御局１８とスマートメータ１６との間の無線通信はマルチホップ通信２６であり、スマートメータ１６と無線装置１０との間の無線通信は上位通信２４である。また、無線装置１０と第１種端末装置１２との間の無線通信は第１通信２０であり、無線装置１０と第２種端末装置１４との間の無線通信は第２通信２２である。マルチホップ通信２６は、各住宅２８に設置されたスマートメータ１６による転送によって実現されており、Ａルートに対応する。上位通信２４は、ＷｉＳＵＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｍａｒｔ  Ｕｔｉｌｉｔｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）のＢルートに対応し、第１通信２０および第２通信２２は、ＨＡＮ（Ｈｏｍｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に対応する。この分野の無線通信方式はＩＥＥＥ８０２．１５．４で標準化された方式（ＷｉＳＵＮアライアンス等）や独自運用している方式などが混在している。
【００１４】
スマートメータ１６は、前述の無線通信機能に加えて、住宅２８で使用された電力量を計測する電力メータとしての機能を有する。スマートメータ１６は、電力会社（電気事業者）からの商用電力が供給される配電線（図示せず）に接続されており、住宅２８で使用された電力量を計測する。この機能については公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。スマートメータ１６は、電力量の計測結果が含まれた検針データをマルチホップ通信２６にて収集制御局１８に送信する。収集制御局１８は、通信システム１００の親機に相当し、スマートメータ１６からの検針データを受信する。これにより、電力会社による遠隔検針が可能になる。
【００１５】
住宅２８に設置された電子機器（図示せず）には、第１種端末装置１２あるいは第２種端末装置１４が接続される。電子機器は、例えば、エア・コンディショナー、ＯＡ機器、テレビジョン受像装置である。第１種端末装置１２、第２種端末装置１４は、異なった無線通信方式である第１通信２０、第２通信２２にそれぞれ対応し、無線装置１０と通信する。無線装置１０は、上位通信２４によってスマートメータ１６とも通信するので、スマートメータ１６からの計測結果を受信する。計測結果によって、電子機器における正確な電力管理が可能になる。以下では、無線装置１０の動作に着目するので、第１通信２０、第２通信２２、上位通信２４を説明の対象にする。
【００１６】
図２（ａ）−（ｂ）は、第１通信２０、第２通信２２、上位通信２４の周波数チャネル配置を示す。図２（ａ）は、第１通信２０および上位通信２４における周波数チャネルの配置を示す。図示のごとく、４００ｋＨｚ幅の周波数チャネルがＮ個周波数多重されている。ここでは、周波数の低い方から順に、ＣＨ１、ＣＨ２、・・・、ＣＨＮと示される。本実施例において、上位通信２４のために使用される周波数チャネルは、スマートメータ１６によって設定され、第１通信２０のために使用される周波数チャネルは、無線装置１０によって設定される。無線装置１０は、上位通信２４のために使用される周波数チャネルを設定することができないが、第１通信２０のために使用される周波数チャネルを設定することができる。
【００１７】
また、上位通信２４のために使用される周波数チャネルが「ＣＨｙ」であるとする。上位通信２４のために使用される周波数チャネルと第１通信２０のために使用される周波数チャネルとが同一である場合、第１通信２０のために使用される周波数チャネルは「ＣＨｙ」になる。一方、上位通信２４のために使用される周波数チャネルと第１通信２０のために使用される周波数チャネルとが異なる場合、第１通信２０のために使用される周波数チャネルは「ＣＨｘ」になる。
【００１８】
図２（ｂ）は、第２通信２２における周波数チャネルの配置を示す。図示のごとく、１つの周波数チャネルは、２００ｋＨｚ幅であるので、第１通信２０および上位通信２４における周波数チャネルの半分の帯域幅である。ここで、ＣＨ１の帯域内に配置される周波数チャネルがＣＨ１−１、ＣＨ１−２と示される。本実施例において、第２通信２２のために使用される周波数チャネルは、第１通信２０と同様に無線装置１０によって設定される。
【００１９】
第１通信２０のために使用される周波数チャネルが「ＣＨｘ」である場合、第２通信２２のために使用される周波数チャネルは、「ＣＨｘ−１」あるいは「ＣＨｘ−２」である。また、第１通信２０のために使用される周波数チャネルが「ＣＨｙ」である場合、第２通信２２のために使用される周波数チャネルは、「ＣＨｙ−１」あるいは「ＣＨｙ−２」である。なお、説明の便宜上、以下では、「ＣＨｘ−１」、「ＣＨｘ−２」は、「ＣＨｘ」と同一の周波数チャネルという場合もあり、「ＣＨｙ−１」、「ＣＨｙ−２」は、「ＣＨｙ」と同一の周波数チャネルという場合もある。
【００２０】
無線装置１０は、第１種端末装置１２、第２種端末装置１４、スマートメータ１６との間で、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）による通信を実行する。具体的に説明すると、無線装置１０とスマートメータ１６は、周波数チャネル「ＣＨｙ」を使用してＣＳＭＡ／ＣＡによる通信を実行する。無線装置１０と第１種端末装置１２は、周波数チャネル「ＣＨｘ」あるいは「ＣＨｙ」を使用してＣＳＭＡ／ＣＡによる通信を実行する。無線装置１０と第２種端末装置１４は、周波数チャネル「ＣＨｘ−１」、「ＣＨｙ−１」等を使用してＣＳＭＡ／ＣＡによる通信を実行する。無線装置１０は、例えば、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）コントローラのような電子機器を制御する制御装置に接続または搭載されるものである。
【００２１】
図３（ａ）−（ｂ）は、第１通信２０、第２通信２２、上位通信２４のパケット信号のフォーマットを示す。図３（ａ）は、第１通信２０および上位通信２４のパケット信号のフォーマットを示す。パケット信号は、プリアンブル、ＵＷ（Ｕｎｉｑｕｅ  Ｗｏｒｄ）、データを先頭から順に配置する。プリアンブルは、１５ｂｙｔｅを有しており、第１通信２０、上位通信２４の伝送レートが共通して１００ｋｂｐｓであるので、１．２ｍｓｅｃの期間を有する。プリアンブルのパターンは既知である。ＵＷ、データについては説明を省略する。
【００２２】
図３（ｂ）は、第２通信２２のパケット信号のフォーマットを示す。パケット信号の構成は、図３（ａ）と同様であり、かつプリアンプルも１５ｂｙｔｅを有する。しかしながら、第２通信２２の伝送レートは、第１通信２０、上位通信２４の伝送レートより低速の４０ｋｂｐｓであるので、プリアンブルは、３．０ｍｓｅｃの期間を有する。つまり、第２通信２２のパケット信号に含まれたプリアンブルの期間は、第１通信２０、上位通信２４のパケット信号に含まれたプリアンブルの期間よりも長い。
【００２３】
図４は、無線装置１０の構成を示す。無線装置１０は、通信部４０、監視部４２、データ処理部４４、制御部４６を含み、制御部４６は、選択部４８を含む。通信部４０は、前述の無線部に相当する。
【００２４】
通信部４０は、複数の周波数チャネルのうちのいずれかにおいて、パケット信号の送受信を実行する。具体的に説明すると、通信部４０は、受信処理として、第１通信２０、第２通信２２、上位通信２４のそれぞれに対応した処理を実行することによって、無線通信におけるパケット信号を受信する。通信部４０は、増幅機能、周波数変換機能を有しており、これらによってベースバンド信号を生成する。通信部４０は、ベースバンド信号をデータ処理部４４に出力する。
【００２５】
通信部４０は、送信処理として、データ処理部４４からのベースバンド信号を入力する。通信部４０は、周波数変換機能、増幅機能を有しており、これらによってパケット信号を生成する。通信部４０は、第１通信２０、第２通信２２、上位通信２４のそれぞれに対応した処理を実行することによって、無線通信におけるパケット信号を送信する。通信部４０は、パケット信号を送受信していない場合、監視部４２における監視機能を実行するために信号の受信を実行する。通信部４０は、受信した信号に対しても受信処理を実行しており、その結果を監視部４２に出力する。ここで、通信部４０は、制御部４６からの指示に応じて周波数チャネルを設定する。
【００２６】
データ処理部４４は、受信処理として、通信部４０からのベースバンド信号を入力し、ベースバンド信号に対して復調、復号等を実行する。データ処理部４４は、受信処理の結果を出力する。データ処理部４４は、送信処理として、送信すべきデータが発生した場合に、符号化、変調等を実行し、ベースバンド信号を生成する。データ処理部４４は、ベースバンド信号を通信部４０に出力する。
【００２７】
監視部４２は、通信部４０からの信号を入力し、周波数チャネルを監視する。周波数チャネルの監視は、前述のキャリアセンスに相当しており、入力した信号の電力を測定する処理である。これは、電波有無確認処理ともいえる。ここで、キャリアセンスの対象となる周波数チャネルおよびキャリアセンスを実行すべきタイミングは、制御部４６から指示される。以下では、監視部４２におけるキャリアセンスを具体的に説明する。監視部４２は、パケット信号を送信する前に、キャリアセンスを実行し（以下、このようなキャリアセンスを「通信前キャリアセンス」という）、キャリアセンスの結果である受信電力を制御部４６に報告する。受信電力として、例えば、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が使用される。制御部４６は、監視部４２から受けつけた受信電力がしきい値よりも小さければ、通信部４０に対してパケット信号の送信を指示する。
【００２８】
さらに、監視部４２は、通信部４０におけるパケット信号の送受信が終了すると、制御部４６からの指示によって、監視を開始する。つまり、監視部４２は、送受信完了直後にキャリアセンスを実行する（以下、このようなキャリアセンスを「通信後キャリアセンス」という）。パケット信号の送受信の直後は、一般的に、通信対象となるべきデータが少なくなっており、通信の必要性が低い。そのため、通信後キャリアセンスを実行することによって、その間において通信が実行できなくても、通信に与える影響が低減される。また、通信前キャリアセンス、パケット信号の送受信、通信後キャリアセンスが連続して実行されるので、それらの期間にわたって、通信部４０が連続的に動作させる。それによって、通信部４０の起動時の待機が発生しなくなるので、通信後キャリアセンスに要する期間が短縮される。通信後キャリアセンスの期間が短くなれば、通信に与える影響が低減される。
【００２９】
ここでは、通信後キャリアセンスのさまざまなパターンについて説明する。監視部４２は、１つ以上の周波数チャネルを切りかえながら監視する。図５（ａ）−（ｃ）は、無線装置１０による動作概要を示す。図５（ａ）は、通信後キャリアセンスにおいて、周波数チャネルを切りかえる場合を示す。図５（ａ）では、通信前キャリアセンスにおいて周波数チャネル「ＣＨｙ」が使用されている。そのため、図５（ａ）でのパケット信号は、上位通信２４における送信時のパケット信号、周波数チャネル「ＣＨｙ」を使用している場合の第１通信２０、第２通信２２における送信時のパケット信号である。
【００３０】
監視部４２は、通信後キャリアセンスにおいて周波数チャネル「ＣＨｘ」を使用する。図５（ａ）において、周波数チャネル「ＣＨｘ」は、周波数チャネル「ＣＨｙ」以外の任意の周波数チャネルであればよいので、監視部４２は、さまざまな周波数チャネルを使用可能である。そのため、監視部４２は、送受信完了直後に利用候補周波数の電波有無確認をサイクリックに実施する。パケット信号を受信する場合は、通信前キャリアセンスが省略されているだけであり、他は図５（ａ）と同様である。以下では、パケット信号を受信する場合については説明から省略する。図５（ｂ）−（ｃ）は後述し、図４に戻る。
【００３１】
監視部４２は、通信部４０において使用された周波数チャネルにかかわらず、予め定められた固定の周波数チャネルを監視する。ここでの固定の周波数チャネルは、上位通信２４において使用される周波数チャネル、つまり周波数チャネル「ＣＨｙ」を示す。図５（ｂ）は、固定の周波数チャネルを監視する場合を示す。図５（ｂ）では、通信前キャリアセンスにおいて周波数チャネル「ＣＨｘ」が使用されている。そのため、図５（ｂ）でのパケット信号は、周波数チャネル「ＣＨｘ」を使用している場合の第１通信２０、第２通信２２における送信時のパケット信号である。これは、上位通信２４において使用している周波数チャネルと、第１通信２０、第２通信２２において使用している周波数チャネルとが異なる場合といえる。
【００３２】
監視部４２は、通信後キャリアセンスにおいて、周波数チャネル「ＣＨｘ」、「ＣＨｙ」以外の周波数チャネル「ＣＨ１」から「ＣＨＮ」をまず使用する。これは、パケット信号の送信に使用した周波数チャネル、上位通信２４において使用される周波数チャネル以外の周波数チャネルを監視することに相当する。例えば、周波数チャネル「ＣＨ１」、「ＣＨ２」、「ＣＨ３」、・・のように周波数チャネルが切りかえられていき、監視部４２は、各周波数チャネルでの受信電力を測定する。なお、周波数チャネル「ＣＨｘ」、「ＣＨｙ」以外のすべての周波数チャネルに対する監視がなされず、周波数チャネル「ＣＨｘ」、「ＣＨｙ」以外のすべての周波数チャネルのうちの一部に対する監視がなされてもよい。
【００３３】
これに続いて、監視部４２は、周波数チャネル「ＣＨｙ」を監視する。前述のごとく、図５（ｂ）では、上位通信２４において使用している周波数チャネルと、第１通信２０、第２通信２２において使用している周波数チャネルとが異なっているが、信号の捕捉率を考慮すると、両者は同一である方が好ましい。そのため、上位通信２４において使用している周波数チャネル「ＣＨｙ」は優先度の高い周波数チャネルともいえる。これを考慮して、周波数チャネル「ＣＨｙ」の最新の状況を監視するために、監視部４２は、一連の動作の最後に周波数チャネル「ＣＨｙ」を監視する。図５（ｃ）は後述し、図４に戻る。
【００３４】
監視部４２は、通信部４０において使用した周波数チャネルとは異なった周波数チャネルを監視する。図５（ｃ）は、異なった周波数チャネルを監視する場合を示す。図５（ｃ）では、通信前キャリアセンスにおいて周波数チャネル「ＣＨｙ」が使用されている。そのため、図５（ｃ）でのパケット信号は、上位通信２４における送信時のパケット信号、周波数チャネル「ＣＨｙ」を使用している場合の第１通信２０、第２通信２２における送信時のパケット信号である。
【００３５】
監視部４２は、通信後キャリアセンスにおいて、周波数チャネル「ＣＨｙ」以外の周波数チャネル「ＣＨ１」から「ＣＨＮ」をまず使用する。これは、前述のごとく、パケット信号の送信に使用した周波数チャネル以外の周波数チャネルを監視することに相当する。例えば、図５（ｂ）と同様に、周波数チャネル「ＣＨ１」、「ＣＨ２」、「ＣＨ３」、・・のように周波数チャネルが切りかえられていき、監視部４２は、各周波数チャネルでの受信電力を測定する。なお、周波数チャネル「ＣＨｙ」以外のすべての周波数チャネルに対する監視がなされず、周波数チャネル「ＣＨｙ」以外のすべての周波数チャネルのうちの一部に対する監視がなされてもよい。つまり、監視部４２は、送受信完了直後に、使用した周波数チャネルとは異なる周波数チャネルから電波有無確認を実施する。これに続いて、監視部４２は、図５（ｂ）と同様に、周波数チャネル「ＣＨｙ」を監視する。
【００３６】
監視部４２は、通信後キャリアセンスの結果、つまり監視の結果を制御部４６に出力する。選択部４８は、監視部４２において監視した結果をもとに、通信部４０が使用すべき周波数チャネル、つまり第１通信２０および第２通信２２において使用すべき周波数チャネルを選択する。例えば、選択部４８は、各周波数チャネルの受信電力のうち、最小の受信電力に対応した周波数チャネルを選択する。これは、最も干渉電力の小さい、つまり最も通信品質の高い周波数チャネルを選択することに相当する。制御部４６は、第１通信２０および第２通信２２に対して、選択部４８において選択した周波数チャネルを使用する。
【００３７】
選択部４８において、周波数チャネルを選択する際にしきい値が使用されてもよい。その場合、選択部４８は、受信電力に対するしきい値を予め記憶する。選択部４８は、各周波数チャネルの受信電力としきい値とを比較し、しきい値よりも小さい受信電力を選択する。また、選択部４８は、選択した受信電力の中に、周波数チャネル「ＣＨｙ」の受信電力が含まれている場合、周波数チャネル「ＣＨｙ」を選択する。一方、選択部４８は、選択した受信電力の中に、周波数チャネル「ＣＨｙ」の受信電力が含まれていない場合、最小の受信電力に対応した周波数チャネルを選択する。
【００３８】
このような選択部４８の動作タイミングは、制御部４６によって制御される。制御部４６は、例えば、第１通信２０および第２通信２２において使用すべき周波数チャネルの品質が悪化した場合、あるいは定期的に選択部４８に実行させる。また、上位通信２４において使用されている周波数チャネル「ＣＨｙ」と異なる周波数チャネルを設定している場合、選択部４８は、周波数チャネル「ＣＨｙ」の監視を実行する。そのような状況下において、周波数チャネル「ＣＨｙ」の通信品質が改善した場合、つまり周波数チャネル「ＣＨｙ」の受信電力がしきい値よりも低くなった場合に、選択部４８は、周波数チャネル「ＣＨｙ」への変更を実行する。
【００３９】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４０】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図６は、無線装置１０による監視手順を示すフローチャートである。監視部４２は、通信前にＲＳＳＩを測定する（Ｓ１０）。通信部４０は、パケット信号を送信する（Ｓ１２）。監視部４２は、通信後にＲＳＳＩを測定する（Ｓ１４）。
【００４１】
図７は、無線装置１０による周波数チャネルの選択手順を示すフローチャートである。ＲＳＳＩがしきい値以上ある場合（Ｓ３０のＹ）、選択部４８は、別の周波数チャネルを選択する（Ｓ３２）。ＲＳＳＩがしきい値以上でない場合（Ｓ３０のＮ）、処理は終了される。
【００４２】
本実施例によれば、パケット信号の送受信が終了すると、監視を開始するので、送受信処理を中断せずに電波状況を監視できる。また、パケット信号の送受信が終了すると、監視を開始するので、低消費電力状態から復旧させることなく監視を実行できる。また、低消費電力状態から復旧させることなく監視が実行されるので、消費電力量を低減できる。また、パケット信号の送受信が終了すると、監視を開始するので、監視の期間を短縮できる。また、パケット信号の送受信が終了すると、監視を開始するので、監視の頻度を増加できる。また、監視の頻度が増加するので、複数の周波数チャネルのうち、周辺環境に適した周波数チャネルを検出できる。
【００４３】
また、１つ以上の周波数チャネルを切りかえながら監視するので、切替後の周波数チャネルが利用可能かを事前に検知できる。また、使用された周波数チャネルにかかわらず、予め定められた固定の周波数チャネルを監視するので、優先的に使用すべき周波数が利用可能かを事前に検知できる。また、使用した周波数チャネルとは異なった周波数チャネルを監視するので、より通信に適した周波数チャネルを検出できる。また、他の通信装置は、本無線装置が送信しているパケット信号をキャリアセンスで検知して送信していない可能性があるので、異なる周波数チャネルの電波有無確認後に、本無線装置が利用した周波数チャネルの電波有無を確認するので、確認を有効にできる。
【００４４】
また、監視した結果をもとに周波数チャネルを選択するので、周辺環境を考慮した周波数チャネルを選択できる。監視した結果と、しきい値とを比較することによって、周波数チャネルを選択するので、本無線装置の通信回線に対して適切な周波数チャネルを選択できる。また、本無線装置の通信回線に対して適切な周波数チャネルが選択されるので、断続的な通信成功率の低下を防止できる。
【００４５】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の無線装置１０は、複数の周波数チャネルのうちのいずれかにおいて、パケット信号の送受信を実行する通信部４０と、周波数チャネルを監視する監視部４２とを備える。監視部４２は、通信部４０におけるパケット信号の送受信が終了すると、監視を開始する。
【００４６】
監視部４２は、１つ以上の周波数チャネルを切りかえながら監視してもよい。
【００４７】
監視部４２は、通信部４０において使用された周波数チャネルにかかわらず、予め定められた固定の周波数チャネルを監視してもよい。
【００４８】
監視部４２は、通信部４０において使用した周波数チャネルとは異なった周波数チャネルを監視してもよい。
【００４９】
監視部４２において監視した結果をもとに、通信部４０が使用すべき周波数チャネルを選択する選択部４８をさらに備えてもよい。
【００５０】
選択部４８は、監視部４２において監視した結果と、しきい値とを比較することによって、周波数チャネルを選択してもよい。
【００５１】
本発明の別の態様は、通信方法である。この通信方法は、複数の周波数チャネルのうちのいずれかにおいて、パケット信号の送受信を実行するステップと、周波数チャネルを監視するステップとを備える。監視するステップは、パケット信号の送受信が終了すると、監視を開始する。
【００５２】
（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、複数の周波数チャネルのうち、適切な周波数チャネルを設定する無線装置に関する。実施例１では、通信後キャリアセンスを実行し、その結果の受信電力をもとに、周波数チャネルが変更されている。一方、実施例２では、通信後キャリアセンスを実行することによって、周波数選択テーブルを生成し、周波数選択テーブルをもとに、周波数チャネルが選択される。実施例２に係る通信システム１００は、図１と同様のタイプである。ここでは、差異を中心に説明する。
【００５３】
図８は、本発明の実施例２に係る無線装置１０の構成を示す。無線装置１０は、通信部４０、監視部４２、データ処理部４４、制御部４６、生成部５０、記憶部５２を含み、データ処理部４４は、測定部５４を含み、制御部４６は、選択部４８を含む。
【００５４】
生成部５０は、監視部４２において監視した結果をもとに、各周波数チャネルの通信品質が示された周波数選択テーブルを生成する。ここでは、１つの周波数チャネルに対する通信品質の導出方法を説明する。生成部５０は、受信電力としきい値を比較し、受信電力がしきい値よりも低ければ、空き検出回数をインクリメントするとともに、監視回数をインクリメントする。一方、生成部５０は、受信電力がしきい値以上であれば、空き検出回数をインクリメントせずに、監視回数をインクリメントする。
【００５５】
受信電力がしきい値よりも低い場合とは、前述のごとく、干渉電力が低い場合に相当するので、通信の使用に適している状況といえる。そのため、これは、空きの周波数チャネルを検出した場合といえる。監視回数が所定回数に達した場合、生成部５０は、空き検出回数を監視回数で除算することによって、通信品質を導出する。通信品質が大きい値になるほど、通信に適している周波数チャネルといえる。生成部５０は、他の周波数チャネルに対しても同様の処理を実行する。生成部５０は、通信品質を記憶部５２に記憶させる。
【００５６】
記憶部５２は、複数の周波数チャネルの通信品質をそれぞれ記憶する。図９は、記憶部５２に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、周波数チャネル欄２００、通信品質欄２０２が含まれる。周波数チャネル欄２００には、各周波数チャネルが示される。また、通信品質欄２０２には、周波数チャネルに対応した通信品質が示される。図８に戻る。
【００５７】
測定部５４は、現在、第１通信２０、第２通信２２に対して周波数チャネル「ＣＨｙ」が使用されている場合に、第１通信２０、第２通信２２におけるベースバンド信号であって、かつ受信したベースバンド信号の通信成功率を測定する。具体的に説明すると、測定部５４は、ベースバンド信号における誤り率を測定する。誤り率の測定には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。なお、誤り率は、パケット誤り率であってもよいし、ビット誤り率であってもよい。測定部５４は、誤り率の逆数を計算することによって通信成功率を導出する。測定部５４は、通信成功率を選択部４８に出力する。
【００５８】
選択部４８は、測定部５４からの通信成功率を入力する。選択部４８は、通信成功率がしきい値Ａ以下である場合に、記憶部５２のテーブルを参照する。選択部４８は、現在使用している周波数チャネルの通信品質がしきい値Ｂ以下である場合に、他の周波数チャネルの通信品質を確認する。選択部４８は、現在使用している周波数チャネルの通信品質よりも高い通信品質に対応した周波数チャネルが存在すれば、当該周波数チャネルを選択する。一方、現在、周波数チャネル「ＣＨｘ」が使用されている場合に、選択部４８は、現在使用している周波数チャネルの通信品質がしきい値Ｂ以下である場合に、通信品質の最も高い通信品質に対応した周波数チャネルを選択する。つまり、選択部４８は、生成部５０において生成した周波数選択テーブルをもとに、周波数チャネルを選択する。制御部４６は、第１通信２０および第２通信２２に対して、選択部４８において選択した周波数チャネルを使用する。
【００５９】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図１０は、無線装置１０による周波数チャネルの変更手順を示すフローチャートである。これは、現在使用されている周波数チャネルが「ＣＨｙ」である場合の処理である。通信成功率がしきい値Ａ以下でなければ（Ｓ５０のＮ）、制御部４６は変更処理を実行しない。通信成功率がしきい値Ａ以下であり（Ｓ５０のＹ）、通信品質がしきい値Ｂ以下でなければ（Ｓ５２のＮ）、制御部４６は変更処理を実行しない。通信品質がしきい値Ｂ以下であり（Ｓ５２のＹ）、周波数チャネルの通信品質が変更後＞変更前でなければ（Ｓ５４のＮ）、制御部４６は変更処理を実行しない。周波数チャネルの通信品質が変更後＞変更前であれば（Ｓ５４のＹ）、制御部４６は、周波数チャネルを変更する（Ｓ５６）。
【００６０】
図１１は、無線装置１０による周波数チャネルの別の変更手順を示すフローチャートである。これは、現在使用されている周波数チャネルが「ＣＨｘ」である場合の処理である。通信品質がしきい値以下でなければ（Ｓ７０のＮ）、制御部４６は変更処理を実行しない。通信品質がしきい値以下である場合（Ｓ７０のＹ）、制御部４６は、最も高い通信品質に対応した周波数チャネルに、周波数チャネルを変更する（Ｓ７２）。
【００６１】
本実施例によれば、各周波数チャネルの通信品質が示された周波数選択テーブルを生成するので、統計的な性質を考慮して周波数チャネルを選択できる。また、統計的な性質を考慮して周波数チャネルが選択されるので、雑音等の影響を低減できる。また、周波数選択テーブルを使用するので、変更後の周波数チャネルが、変更前の周波数チャネルよりも通信品質が良好であることを事前に検知した上で、周波数チャネルを変更できる。
【００６２】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。監視部４２において監視した結果をもとに、各周波数チャネルの通信品質が示された周波数選択テーブルを生成する生成部５０をさらに備えてもよい。選択部４８は、生成部５０において生成した周波数選択テーブルをもとに、周波数チャネルを選択してもよい。
【００６３】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６４】
本発明の実施例１および２において、無線装置１０には、１つの受信アンテナが備えられている。しかしながらこれに限らず例えば、無線装置１０には、２つ以上の受信アンテナが備えられてもよい。その場合、無線装置１０は、アンテナダイバーシチを実行し、ＲＳＳＩを両アンテナで比較し、ＲＳＳＩの大きいアンテナを選択する。本変形例によれば、受信確率を向上できる。
【００６５】
本発明の実施例１および２において、無線装置１０は、最大２つの周波数チャネルを使用している。しかしながらこれに限らず例えば、無線装置１０は、最大３つ以上の周波数チャネルを使用してもよい。その場合、３つ以上の周波数チャネルのうちの２つに対して、実施例の処理が実行される。本変形例によれば、通信システム１００の構成の自由度を向上できる。
【符号の説明】
【００６６】
１０  無線装置、  １２  第１種端末装置、  １４  第２種端末装置、  １６  スマートメータ、  １８  収集制御局、  ２０  第１通信、  ２２  第２通信、  ２４  上位通信、  ２６  マルチホップ通信、  ２８  住宅、  ４０  通信部、  ４２  監視部、  ４４  データ処理部、  ４６  制御部、  ４８  選択部、  ５０  生成部、  １００  通信システム。
【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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