(57)【要約】【課題】チャネル切り替え後の干渉の発生を抑制できる無線通信システムを提供する。【解決手段】無線通信システムに含まれる複数の通信装置のうちの第１の通信装置（３）は、無線信号を受信し、または無線信号を送信する無線処理部（２２）と、複数の通信装置間の通信に利用する第１のチャネルにて無線信号を受信できる少なくとも一つの他の無線通信システムの数をカウントして検知システム数を求め、検知システム数を無線処理部（２２）を介して少なくとも一つの他の無線通信システムへ通知し、かつ、無線処理部（２２）を介して受信した少なくとも一つの他の無線通信システムのそれぞれの検知システム数の何れよりも無線通信システムの検知システム数の方が多い場合に、複数の通信装置間の通信に利用するチャネルを第１のチャネルから第１のチャネルと異なる第２のチャネルに切り替える制御部（２５）とを有する。【選択図】図３
2017212578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信装置を含み、
前記複数の通信装置のうちの第１の通信装置は、
無線信号を受信し、あるいは、無線信号を送信する無線処理部と、
前記複数の通信装置間の通信に利用する第１のチャネルにて無線信号を受信できる少なくとも一つの他の無線通信システムの数をカウントして検知システム数を求め、当該検知システム数を前記無線処理部を介して前記少なくとも一つの他の無線通信システムへ通知し、かつ、前記無線処理部を介して受信した前記少なくとも一つの他の無線通信システムのそれぞれの前記検知システム数の何れよりも前記無線通信システムの前記検知システム数の方が多い場合に、前記複数の通信装置間の通信に利用するチャネルを前記第１のチャネルから前記第１のチャネルと異なる第２のチャネルに切り替える制御部と、
を有する無線通信システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の通信装置と前記複数の通信装置のうちの他の通信装置と間の通信量または通信状態を表す評価値を算出し、前記評価値を前記無線処理部を介して前記少なくとも一つの他の無線通信システムへ通知し、前記無線通信システムの前記検知システム数と前記少なくとも一つの他の無線通信システムのそれぞれの前記検知システム数のうちで前記無線通信システムの前記検知システム数が最大となり、かつ、前記無線通信システムの前記検知システム数が前記少なくとも一つの他の無線通信システムのうちの第１の他の無線通信システムの前記検知システム数と同数である場合に、前記評価値と前記第１の他の無線通信システムの前記評価値との比較により、前記第１のチャネルを前記第２のチャネルに切り替えるか否かを判定する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記評価値が前記第１の他の無線通信システムの前記評価値よりも高い場合に前記第１のチャネルを前記第２のチャネルに切り替える、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記複数の通信装置のうちの第２の通信装置は、前記第１のチャネルにて前記少なくとも一つの他の無線通信システムのうちの何れかからの無線信号を受信したときに、当該無線信号を受信した前記少なくとも一つの他の無線通信システムの数を前記第１の通信装置へ通知する、請求項１〜３の何れか一項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置から受信した前記無線通信システムの前記検知システム数を、前記無線信号を受信した前記少なくとも一つの他の無線通信システムへ通知する、請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
無線通信システムに含まれ、かつ、当該無線通信システムの他の通信装置と通信する通信装置であって、
無線信号を受信し、あるいは、無線信号を送信する無線処理部と、
前記他の通信装置との通信に利用する第１のチャネルにて無線信号を受信できる少なくとも一つの他の無線通信システムの数をカウントして前記無線通信システムの検知システム数を求め、当該検知システム数を前記無線処理部を介して前記少なくとも一つの他の無線通信システムへ通知し、かつ、前記無線処理部を介して受信した前記少なくとも一つの他の無線通信システムのそれぞれの前記検知システム数の何れよりも前記無線通信システムの前記検知システム数の方が多い場合に、前記他の通信装置との通信に利用するチャネルを前記第１のチャネルから前記第１のチャネルと異なる第２のチャネルに切り替える制御部と、
を有する通信装置。
【請求項７】
複数の通信装置を有する無線通信システムにおけるチャネル切り替え方法であって、
前記複数の通信装置のうちの第１の通信装置は、
前記複数の通信装置間の通信に利用する第１のチャネルにて無線信号を受信できる少なくとも一つの他の無線通信システムの数をカウントすることで検知システム数を求め、
前記検知システム数を無線処理部を介して前記少なくとも一つの他の無線通信システムへ通知し、
前記無線処理部を介して受信した前記少なくとも一つの他の無線通信システムのそれぞれの前記検知システム数の何れよりも前記無線通信システムの前記検知システム数の方が多い場合に、前記複数の通信装置間の通信に利用するチャネルを前記第１のチャネルから前記第１のチャネルと異なる第２のチャネルに切り替える、
ことを含むチャネル切り替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のチャネルの何れかを利用して通信装置間の通信を実行する無線通信システム、及び、そのような無線通信システムで利用される通信装置及びチャネル切り替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人体に取り付けられた複数の通信機器間で通信するボディエリアネットワーク(Body Area Network、BAN)といった、近距離無線通信ネットワークが研究されている。このような近距離無線通信ネットワークは、例えば、人といった移動物体ごとに設けられることがある。そのため、このような近距離無線通信ネットワークが装着された移動物体同士が接近すると、近距離無線通信ネットワーク間で干渉が生じる可能性がある。特に、各近距離無線通信ネットワークが同じ無線通信のチャネルを使用している場合、干渉が生じ得る。
【０００３】
一方、干渉発生時において無線通信のチャネルを切り替える技術が研究されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された無線通信システムでは、基地局装置が他の無線通信システムとの干渉を検出した場合、無線通信端末との通信に使用する無線チャネルを切り替えるか否か判断し、切り替えると判断した場合に無線チャネルを切り替える。そして基地局装置は、他の無線通信システムから受信した、他の無線通信システムの識別子と、基地局装置が属する無線通信システムの識別子との組み合わせに応じて無線チャネルを切り替えるか否かを判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−４５４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような無線チャネルの切り替えでは、３個以上の無線通信システムが同一の無線チャネルを使用している場合に、複数の無線通信システムの組み合わせについて干渉が生じることがある。このような場合、その組み合わせごとに、無線チャネルの切り替えが判断されるので、２個以上の無線通信システムについて無線チャネルが切り替えられ、切り替え後の無線チャネルにおいて再度干渉が生じることがある。
【０００７】
一つの側面では、本発明は、チャネル切り替え後の干渉の発生を抑制できる無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの態様では、複数の通信装置を有する無線通信システムが提供される。この無線通信システムにおいて、複数の通信装置のうちの第１の通信装置は、無線信号を受信し、あるいは、無線信号を送信する無線処理部と、複数の通信装置間の通信に利用する第１のチャネルにて無線信号を受信できる少なくとも一つの他の無線通信システムの数をカウントして検知システム数を求め、検知システム数を無線処理部を介して少なくとも一つの他の無線通信システムへ通知し、かつ、無線処理部を介して受信した少なくとも一つの他の無線通信システムのそれぞれの検知システム数の何れよりも無線通信システムの検知システム数の方が多い場合に、複数の通信装置間の通信に利用するチャネルを第１のチャネルから第１のチャネルと異なる第２のチャネルに切り替える制御部とを有する。
【０００９】
他の態様では、無線通信システムに含まれ、かつ、無線通信システムの他の通信装置と通信する通信装置が提供される。この通信装置は、無線信号を受信し、あるいは、無線信号を送信する無線処理部と、他の通信装置との通信に利用する第１のチャネルにて無線信号を受信できる少なくとも一つの他の無線通信システムの数をカウントして無線通信システムの検知システム数を求め、その検知システム数を無線処理部を介して少なくとも一つの他の無線通信システムへ通知し、かつ、無線処理部を介して受信した少なくとも一つの他の無線通信システムのそれぞれの検知システム数の何れよりも無線通信システムの検知システム数の方が多い場合に、他の通信装置との通信に利用するチャネルを第１のチャネルから第１のチャネルと異なる第２のチャネルに切り替える制御部とを有する。
【００１０】
さらに他の態様では、複数の通信装置を有する無線通信システムにおけるチャネル切り替え方法が提供される。このチャネル切り替え方法は、複数の通信装置のうちの第１の通信装置が、複数の通信装置間の通信に利用する第１のチャネルにて無線信号を受信できる少なくとも一つの他の無線通信システムの数をカウントして検知システム数を求め、検知システム数を無線処理部を介して少なくとも一つの他の無線通信システムへ通知し、無線処理部を介して受信した少なくとも一つの他の無線通信システムのそれぞれの検知システム数の何れよりも無線通信システムの検知システム数の方が多い場合に、複数の通信装置間の通信に利用するチャネルを第１のチャネルから第１のチャネルと異なる第２のチャネルに切り替えることを含む。
【発明の効果】
【００１１】
一つの側面として、チャネル切り替え後の干渉の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態による、無線通信システムの概略構成図である。
【図２】（ａ）は、チャネル切り替え前の同一チャネルを使用する複数の無線通信システムの一例を示す図であり、（ｂ）は、一つの無線通信システムがチャネルを切り替えた後の複数の無線通信システムの一例を示す図である。
【図３】図２（ａ）及び図２（ｂ）に示された各無線通信システムにおける、チャネル切り替えの手順を示すシーケンス図である。
【図４】（ａ）は、一方の無線通信システムのハブが他方の無線通信システムのハブからの無線信号を受信できる場合を示す図であり、（ｂ）は、一方の無線通信システムのいずれかのノードが他方の無線通信システムのハブからの無線信号を受信できる場合を示す図である。
【図５】ノードの概略構成図である。
【図６】ハブの概略構成図である。
【図７】チャネル切り替え処理の動作フローチャートである。
【図８】検知システム数が最大となる無線通信システムが複数存在する場合の例を示す図である。
【図９】変形例による、チャネル切り替え処理の動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図を参照しつつ、無線通信システム、及び、その無線通信システムで利用される通信装置及びチャネル切り替え方法について説明する。この無線通信システムは、例えば、複数の通信装置を有する。この無線通信システムは、通信装置間の無線通信に使用している無線通信用のチャネルにおいて他の無線通信システムからの無線信号を受信できた場合に、その無線信号を送信した他の無線通信システムからの数を検知システム数としてカウントする。またこの無線通信システムは、自システムの検知システム数を他の無線通信システムへ通知するとともに、他の無線通信システムから検知システム数を受信することで、各無線通信システムの検知システム数を共有する。そしてこの無線通信システムは、自システムの検知システム数と他の無線通信システムの検知システム数のうち、自システムの検知システム数が最大である場合に、使用中の無線通信用のチャネルを他のチャネルに切り替える。なお、以下では、無線通信用のチャネルを、単にチャネルと呼ぶ。
【００１４】
本実施形態では、無線通信システム内の各通信装置は、IEEE802.15.6に準拠する近距離無線通信方式に従って他の通信装置と無線通信する。しかし、各通信装置は、複数のチャネルのうちで使用するチャネルを切り替え可能な他の無線通信規格に準拠する通信方式に従って他の通信装置と無線通信してもよい。
【００１５】
図１は、本実施形態による、無線通信システムの概略構成図である。無線通信システム１は、Ｎ個のノード２−１〜２−Ｎ（Ｎは１以上の整数）と、ハブ３とを有する。
【００１６】
ノード２−１〜２−Ｎ及びハブ３は、それぞれ、通信装置の一例であり、例えば、同一の被検者に装着される、携帯型の通信端末である。そしてノード２−１〜２−Ｎは、それぞれ、ハブ３と無線通信する。またハブ３は、各ノード、及び、所定の場所（例えば、無線通信システム１が装着された被検者がいる部屋）に設置されたアクセスポイント（図示せず）と無線通信可能となっている。そしてハブ３は、例えば、ノード２−１〜２−Ｎから受信した無線信号を中継して、アクセスポイントへ送信する。あるいは、ハブ３は、ノード２−１〜２−Ｎから受信した無線信号などに基づいて生成した無線信号をアクセスポイントへ送信してもよい。
【００１７】
ノード２−１〜２−Ｎのそれぞれとハブ３との無線通信において、複数のチャネルが利用可能となっている。そしてそれら複数のチャネルのうち、ハブ３が選択したチャネルを利用して、ノード２−１〜２−Ｎのそれぞれとハブ３間の無線通信が実行される。なお、本実施形態では、チャネルごとに異なる周波数が割り当てられ、そのチャネルに対応する周波数を持つ無線信号により無線通信が実行される。
【００１８】
以下、チャネルの切り替え処理の概要について説明する。
図２（ａ）は、チャネル切り替え前の同一チャネルを使用する複数の無線通信システムの一例を示す図である。この例では、６個の無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６が存在し、各無線通信システムは、それぞれ、図１に示される無線通信システム１と同様の構成を有する。そして無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６のそれぞれが、同一のチャネルを使用しているものとする。
【００１９】
また図２（ａ）において、各無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６のそれぞれの通信可能範囲１０１〜１０６は円で表される。この例では、無線通信システムＢＡＮ１の通信可能範囲１０１は、無線通信システムＢＡＮ２〜ＢＡＮ４の通信可能範囲と部分的に重複している。したがって、無線通信システムＢＡＮ１の検知システム数Nifは3となる。同様に、無線通信システムＢＡＮ２〜ＢＡＮ６の検知システム数Nifは、それぞれ、2、2、4、2、1となる。したがって、無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６のうちで、無線通信システムＢＡＮ４の検知システム数(Nif=4)が最大となる。したがって、無線通信システムＢＡＮ４が、ハブとノードとの間の無線通信において現在使用しているチャネルを他のチャネルに切り替える。
【００２０】
図２（ｂ）は、無線通信システムＢＡＮ４がチャネルを切り替えた後の複数の無線通信システムの一例を示す図である。この例では、６個の無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６のうち、点線で示される無線通信システムＢＡＮ４以外の各無線通信システムが同一のチャネルを使用している。検知システム数が最大であった無線通信システムＢＡＮ４がチャネルを切り替えたため、無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ３、ＢＡＮ５、ＢＡＮ６の通信可能範囲１０１〜１０３、１０５、１０６のうち、互いに重複する通信可能範囲の数が減少している。その結果、各無線通信システムの検知システム数Nifも、1、2、1、1、1と減少する。また、無線通信システムＢＡＮ４のみがチャネルを切り替えたので、この時点では、切り替え後のチャネルにおいて無線通信システムＢＡＮ４と干渉を生じる他の無線通信システムは無い。
【００２１】
図３は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示された各無線通信システムにおける、チャネル切り替えの手順を示すシーケンス図である。
【００２２】
まず、各無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６は、使用中のチャネルにて無線信号を受信できた他の無線通信システムの数をカウントすることにより、検知システム数を求める（ステップＳ１０１）。そして各無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６は、無線信号を受信できた無線通信システム間で検知システム数を互いに通知する（ステップＳ１０２）。
【００２３】
各無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６は、自システムの検知システム数と他の無線通信システムから通知された検知システム数とを比較することにより、自システムの検知システム数が最大か否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして自システムの検知システム数が最大である無線通信システム（この例では、ＢＡＮ４）は、現在使用中のチャネルを他のチャネルに切り替える（ステップＳ１０４）。
【００２４】
なお、各無線通信システムは、自システムの検知システム数が0または1となるまで、上記の処理を繰り返してもよい。
【００２５】
以下に、他の無線通信システムからの無線信号の受信可否の判断について説明する。
図４（ａ）は、一方の無線通信システムのハブが他方の無線通信システムのハブからの無線信号を受信できる場合を示す図である。なお、図４（ａ）において、二つの無線通信システムＢＡＮ１、ＢＡＮ２は、それぞれ、図１に示される無線通信システム１と同様の構成を有するものとする。
【００２６】
無線通信システムＢＡＮ１のハブ３−１は、無線通信システムＢＡＮ１が使用中のチャネルにおいて受信した無線信号から、他の無線通信システムのハブが発したビーコン信号を検知できるか否か判定する。なお、ビーコン信号は、各無線通信システムにおいて、ハブとノードが通信する際の単位となるスーパーフレームごとに、そのスーパーフレームの先頭においてハブから送信される信号である。そこで、ハブ３−１は、受信した無線信号からビーコン信号を検知すると、他の無線通信システムのハブからの無線信号を受信したと判定する。なお、ハブ３−１は、無線信号に含まれるヘッダ情報を参照することにより、その無線信号がビーコン信号か否かを判別できる。この例では、無線通信システムＢＡＮ１のハブ３−１が、無線通信システムＢＡＮ２のハブ３−２の通信可能範囲内に位置する。そのため、ハブ３−１は、ハブ３−２から送信されたビーコン信号を受信できる。
【００２７】
また、ビーコン信号には、無線通信システムを識別するためのネットワーク識別子が含まれている。そこで、ハブ３−１は、検知したビーコン信号からネットワーク識別子を取得することで、そのビーコン信号を送信したハブが属する無線通信システムを識別することができる。これにより、３個以上の無線通信システムが存在し、ハブ３−１が、複数の他の無線通信システムのそれぞれのハブからのビーコン信号を受信できた場合でも、ハブ３−１は、無線信号を受信できた無線通信システムの数をカウントすることができる。
【００２８】
図４（ｂ）は、一方の無線通信システムのいずれかのノードが他方の無線通信システムのハブからの無線信号を受信できる場合を示す図である。なお、図４（ｂ）において、二つの無線通信システムＢＡＮ１、ＢＡＮ２は、それぞれ、図１に示される無線通信システム１と同様の構成を有するものとする。
【００２９】
この場合、無線通信システムＢＡＮ１のノード２−１は、無線通信システムＢＡＮ１が使用中のチャネルにおいて受信した無線信号がビーコン信号を含むか否か判定する。そしてノード２−１は、ビーコン信号を検出した場合、ビーコン信号に含まれるネットワーク識別子を参照して、そのビーコン信号が無線通信システムＢＡＮ１のハブ３−１から送信されたものか、他の無線通信システムのハブから送信されたものかを判定する。受信したビーコン信号が他の無線通信システムのハブから送信されたものである場合、ノード２−１は、他の無線通信システムを検知したと判定する。なお、ノード２−１は、複数のビーコン信号を受信した場合、各ビーコン信号に含まれるネットワーク識別子を参照することで、検知した他の無線通信システムの数を求めることができる。この例では、ノード２−１は、無線通信システムＢＡＮ２のハブ３−２からの無線信号を受信できるので、ノード２−１は、無線通信システムＢＡＮ２を検知できる。
【００３０】
ノード２−１は、直近の一定期間（例えば、数10m秒〜数100m秒）間に検知した他の無線通信システムの数を、例えば、ハブ３−１からノード２−１へ割り当てられたタイムスロットを利用して、ハブ３−１へ通知する。その際、ノード２−１は、受信したビーコン信号に含まれていたネットワーク識別子のそれぞれを、ハブ３−１へ通知してもよい。
【００３１】
ハブ３−１は、自装置が検知した他の無線通信システムの数と、無線通信システムＢＡＮ１に含まれる各ノードから通知された、そのノードが検知した他の無線通信システムの数の合計を検知システム数とする。なお、各ノードから、そのノードが検知した他の無線通信システムのネットワーク識別子が通知されていることがある。この場合、ハブ３−１は、ノードから通知されたネットワーク識別子と自身が検知した他の無線通信システムのネットワーク識別子のうち、互いに異なる値を持つネット―ワーク識別子の数を検知システム数としてもよい。これにより、ハブ３−１は、自装置と同じ無線通信システム内の何れかのノードとが同一の他の無線通信システムを検知した場合でも、その無線通信システムを二重にカウントすることを防止できる。
【００３２】
ハブ３−１は、他の無線通信システムに、自装置が属する無線通信システムＢＡＮ１の検知システム数を通知する。そのために、ハブ３−１は、例えば、スーパーフレームごとに、無線通信システムＢＡＮ１のネットワーク識別子と、検知システム数とを含むビーコン信号を生成する。そしてハブ３−１は、スーパーフレームごとに、そのビーコン信号を送信する。
【００３３】
また、図４（ｂ）に示される例では、ハブ３−１は、他の無線通信システムからの電波を直接受信できていないので、検知システム数を他の無線通信システムへ直接通知できない。そこでこの場合には、他の無線通信システムを検知したノード（図４（ｂ）の例では、ノード２−１）が、ハブ３−１から受信したビーコン信号からネットワーク識別子と検知システム数を取出して、アソシエーション用のタイムスロットで送信する信号に含める。そしてこのノードは、その信号を送信する。これにより、他の無線通信システムのハブ（図４（ｂ）に示される例では、ハブ３−２）は、無線通信システムＢＡＮ１の検知システム数を受信することができる。
【００３４】
以下に、ノード及びハブの詳細について説明する。なお、ノード２−１〜２−Ｎは、無線通信機能に関して、同一の構成とすることができるので、以下では、ノード２−１について説明する。
【００３５】
図５は、ノード２−１の概略構成図である。ノード２−１は、アンテナ１１と、無線処理部１２と、ベースバンド処理部１３と、記憶部１４と、制御部１５とを有する。
【００３６】
アンテナ１１は、無線処理部１２から受け取った無線信号を、ハブ３または他の無線通信システムへ送信する。あるいは、アンテナ１１は、ハブ３または他の無線通信システムのハブから受信した無線信号を無線処理部１２へ渡す。
【００３７】
無線処理部１２は、ベースバンド処理部１３から受け取ったベースバンド信号を、指定されたチャネルに応じた周波数を持つ無線信号に重畳する。そして無線処理部１２は、その無線信号をアンプ（図示せず）により増幅してアンテナ１１へ出力する。
また無線処理部１２は、アンテナ１１を介して受信した無線信号をアンプ（図示せず）により増幅する。そして無線処理部１２は、その無線信号に重畳されているベースバンド信号を取り出してベースバンド処理部１３へ出力する。
【００３８】
ベースバンド処理部１３は、例えば、一つまたは複数のプロセッサと周辺回路とを有する。そしてベースバンド処理部１３は、制御部１５から受け取った送信信号に誤り訂正符号を付し、その送信信号を、制御部１５により指定された変調方式に従って変調してベースバンド信号を生成する。なお、変調方式は、ノード２−１が準拠する通信規格で採用された変調方式であればよい。そしてベースバンド処理部１３は、ベースバンド信号を無線処理部１２へ出力する。
【００３９】
またベースバンド処理部１３は、無線処理部１２から受け取ったベースバンド信号を、そのベースバンド信号に適用された変調方式に応じて復調し、誤り訂正復号することで受信信号を再生する。そしてベースバンド処理部１３は、その受信信号を制御部１５へ出力する。
【００４０】
記憶部１４は、例えば、不揮発性の読み出し専用の半導体メモリ回路と、揮発性の読み書き可能な半導体メモリ回路とを有する。そして記憶部１４は、例えば、制御部１５で実行されるコンピュータプログラム、ノード２−１が属する無線通信システム１のネットワーク識別子、及び、ハブ３へ送信するデータなどの情報を記憶する。
【００４１】
制御部１５は、例えば、一つまたは複数のプロセッサと周辺回路とを有する。なお、制御部１５とベースバンド処理部１３とは、一つの集積回路として形成されてもよい。そして制御部１５は、ハブ３との接続の確立といった通信制御を、無線通信システム１が準拠する通信方式に従って実行する。
【００４２】
また制御部１５は、受信信号に含まれる情報を取り出して、その情報を記憶部１４に記憶したり、その情報に応じた処理を実行する。例えば、制御部１５は、受信信号がビーコン信号か否かを判定し、ビーコン信号である場合、そのビーコン信号に含まれるネットワーク識別子を取り出す。そして制御部１５は、取り出したネットワーク識別子を無線通信システム１のネットワーク識別子と比較する。取り出したネットワーク識別子が無線通信システム１のネットワーク識別子と異なる場合、制御部１５は、他の無線通信ステムを検知したと判定する。そして制御部１５は、そのビーコン信号から取り出したネットワーク識別子、及び、検知システム数を記憶部１４に記憶する。
【００４３】
また、制御部１５は、取り出したネットワーク識別子が無線通信システム１のネットワーク識別子と一致する場合、受信したビーコン信号は、ハブ３から送信されたものと判定する。そしてこの場合も、制御部１５は、そのビーコン信号に含まれるネットワーク識別子、及び、検知システム数を記憶部１４に記憶する。
【００４４】
さらに、制御部１５は、ハブ３からの受信信号に含まれる制御情報（例えば、タイムスロットの割当を表す情報、使用するチャネルを表す情報など）を取り出して、記憶部１４に記憶する。
【００４５】
また制御部１５は、ハブ３への送信信号を生成する。その送信信号には、通信の確立などに用いられる制御用の送信信号と、データ通信用の送信信号とが含まれる。データ通信用の送信信号には、例えば、ノード２−１が有するセンサ（例えば、脈拍計または体温計など、図示せず）から受信したセンサ信号が含まれる。
【００４６】
さらに、制御部１５は、制御用の送信信号あるいはデータ通信用の送信信号に、他の無線通信システムから受信したネットワーク識別子及び検知システム数を含めてもよい。さらにまた、制御部１５は、直近の一定期間中に検出された他の無線通信システムの数を、制御用の送信信号あるいはデータ通信用の送信信号に含めてもよい。
【００４７】
制御部１５は、生成した送信信号をベースバンド処理部１３へ出力する。そして制御部１５は、ノード２−１に割り当てられたタイムスロット及び指定されたチャネルにてその送信信号を含む無線信号が送信されるように、ベースバンド処理部１３及び無線処理部１２を制御する。
【００４８】
図６は、ハブ３の概略構成図である。ハブ３は、アンテナ２１と、無線処理部２２と、ベースバンド処理部２３と、記憶部２４と、制御部２５とを有する。
【００４９】
アンテナ２１は、無線処理部２２から受け取った無線信号を、ノード２−１〜２−Ｎの何れかまたは全て、他の無線通信システム、あるいはアクセスポイントへ送信する。あるいは、アンテナ２１は、ノード２−１〜２−Ｎの何れか、他の無線通信システムのハブ、またはアクセスポイントから受信した無線信号を無線処理部２２へ渡す。
【００５０】
無線処理部２２は、ベースバンド処理部２３から受け取ったベースバンド信号を指定されたチャネルに応じた周波数を持つ搬送波に重畳して無線信号を生成する。そして無線処理部２２は、その無線信号をアンプ（図示せず）により増幅してアンテナ２１へ出力する。
また無線処理部２２は、アンテナ２１を介して受信した無線信号をアンプ（図示せず）により増幅する。そして無線処理部２２は、その無線信号に重畳されているベースバンド信号を取り出してベースバンド処理部２３へ出力する。
【００５１】
ベースバンド処理部２３は、例えば、一つまたは複数のプロセッサと周辺回路とを有する。そしてベースバンド処理部２３は、制御部２５から受け取った送信信号に誤り訂正符号を付し、その送信信号を、制御部２５により指定された変調方式に従って変調してベースバンド信号を生成する。なお、変調方式は、ハブ３が準拠する通信規格で採用された変調方式であればよい。そしてベースバンド処理部２３は、ベースバンド信号を無線処理部２２へ出力する。
【００５２】
またベースバンド処理部２３は、無線処理部２２から受け取ったベースバンド信号を、そのベースバンド信号に適用された変調方式に応じて復調し、誤り訂正復号することで受信信号を再生する。そしてベースバンド処理部２３は、その受信信号を制御部２５へ出力する。
【００５３】
記憶部２４は、例えば、不揮発性の読み出し専用の半導体メモリ回路と、揮発性の読み書き可能な半導体メモリ回路とを有する。そして記憶部２４は、例えば、制御部２５で実行されるコンピュータプログラム、ハブ３が属する無線通信システム１のネットワーク識別子、及び、各ノードとの通信に利用する制御情報などを記憶する。
【００５４】
制御部２５は、例えば、一つまたは複数のプロセッサと周辺回路とを有する。なお、制御部２５とベースバンド処理部２３とは、一つの集積回路として形成されてもよい。そして制御部２５は、各ノードとの接続の確立、チャネルの選択、及びタイムスロットの割当といった通信制御を、無線通信システム１が準拠する通信方式に従って実行する。さらに、制御部２５は、アクセスポイントとの接続の確立といった、アクセスポイントと通信するための通信制御を実行してもよい。
【００５５】
また制御部２５は、受信信号に含まれる情報またはデータを取り出して、その情報またはデータを記憶部２４に記憶したり、その情報またはデータに応じた処理を実行する。例えば、制御部２５は、受信信号がビーコン信号か否かを判定し、ビーコン信号である場合、そのビーコン信号に含まれるネットワーク識別子及び検知システム数を取り出す。そして制御部２５は、取り出したネットワーク識別子及び検知システム数を記憶部２４に記憶する。
【００５６】
また、制御部２５は、各ノードからの受信信号に、ネットワーク識別子及び検知した他の無線通信システムの数が含まれている場合、そのネットワーク識別子及び検知した他の無線通信システムの数を記憶部２４に記憶する。そして制御部２５は、所定周期（例えば、スーパーフレームの長さと同じ周期）ごとに、検知システム数を算出する。その際、制御部２５は、上記のように、ハブ３自身が直近の所定期間内に受信した信号から検知した他の無線通信システムの数と、各ノードから通知された、検知された他の無線通信システムの数を合計することで検知システム数を算出する。あるいは、制御部２５は、ハブ３自身が直近の所定期間内に検知した他の無線通信システムのネットワーク識別子と、各ノードから通知された検知された他の無線通信システムのネットワーク識別子のうちの互いに異なるものの数をカウントしてもよい。そして制御部２５は、その数を検知システム数としてもよい。
【００５７】
制御部２５は、所定周期ごとに、他の無線通信システムの検知システム数と無線通信システム１の検知システム数とを比較する。そして制御部２５は、無線通信システム１の検知システム数が最大である場合、チャネル切り替えのタイミングを設定し、ビーコン信号などに切り替え後のチャネルを指定する情報を含めて、各ノードへ通知する。制御部２５は、そのタイミングが到来すると、ノード２−１〜２−Ｎとの通信に使用するチャネルを現在使用中のチャネルから他のチャネルへ切り替える。
【００５８】
さらに、制御部２５は、直近の所定期間における、各ノードから受信した信号を再生したときのパケットエラーレート、あるいは、受信強度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)が所定の閾値以上となったときに、干渉が生じたと判定してもよい。あるいは、制御部２５は、直近の所定期間の信号対雑音比の平均値が所定の閾値以下となったときに干渉が生じたと判定してもよい。そして制御部２５は、干渉が生じたと判定したときも、所定数後のスーパーフレームより、ノード２−１〜２−Ｎとの通信に使用するチャネルを現在使用中のチャネルから他のチャネルへ切り替えてもよい。
【００５９】
なお、制御部２５は、切り替え後のチャネルを、ランダムに設定してもよく、あるいは、所定の規則に従って設定してもよい。
【００６０】
さらに、制御部２５は、スーパーフレームごとに、ネットワーク識別子と検知システム数を含むビーコン信号を生成し、そのビーコン信号をベースバンド処理部２３へ出力する。そして制御部２５は、スーパーフレームの先頭の所定区間及び指定されたチャネルにてそのビーコン信号を含む無線信号が送信されるように、ベースバンド処理部２３及び無線処理部２２を制御する。
【００６１】
なお、ハブ３は、各ノードとの通信用のアンテナ２１及び無線処理部２２とは別個に、アクセスポイントとの通信用のアンテナ及び無線処理部を有していてもよい。
【００６２】
図７は、ハブ３の制御部２５により実行される、チャネル切り替え処理の動作フローチャートである。
【００６３】
制御部２５は、ハブ３が属する無線通信システム１以外の他の無線通信システムからの無線信号の受信可否に基づいて、同じチャネルを使用し、かつ、無線信号を受信可能な他の通信システムの数である検知システム数を求める（ステップＳ２０１）。そして制御部２５は、ビーコン信号に検知システム数及びネットワーク識別子を含めることにより、他の無線通信システムへ検知システム数を通知する（ステップＳ２０２）。また制御部２５は、他の無線通信システムから、他の無線通信システムのネットワーク識別子及び検知システム数を受信する（ステップＳ２０３）。
【００６４】
制御部２５は、ハブ３が属する無線通信システムについての検知システム数が最大か否か判定する（ステップＳ２０４）。ハブ３が属する無線通信システムについての検知システム数が最大でなければ（ステップＳ２０４−Ｎｏ）、制御部２５は、チャネルの切り替えに関して１スーパーフレームに相当する期間待機する（ステップＳ２０５）。そして制御部２５は、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。
【００６５】
一方、ハブ３が属する無線通信システムについての検知システム数が最大であれば（ステップＳ２０４−Ｙｅｓ）、制御部２５は、チャネル切り替えタイミングを設定する（ステップＳ２０６）。例えば、制御部２５は、所定数（例えば、1〜2）後のスーパーフレームの開始時をチャネル切り替えタイミングとする。そして制御部２５は、切り替え後のチャネルを表す情報及び切り替えタイミングを表す情報を含む信号（例えば、ビーコン信号）を生成し、その信号を各ノードへ送信する。そして制御部２５は、現時刻がチャネル切り替えタイミングになったか否か判定する（ステップＳ２０７）。現時刻がチャネル切り替えタイミングになっていなければ（ステップＳ２０７−Ｎｏ）、制御部２５は、一定期間経過後にステップＳ２０７の処理を再度実行する。
【００６６】
一方、現時刻がチャネル切り替えタイミングになれば（ステップＳ２０７−Ｙｅｓ）、制御部２５は、現在使用中のチャネルを他のチャネルに切り替える（ステップＳ２０８）。その後、制御部２５は、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。なお、制御部２５は、ステップＳ２０３の処理を、ステップＳ２０１の前、あるいは、ステップＳ２０１とステップＳ２０２の間で実行してもよい。
【００６７】
以上に説明してきたように、複数の無線通信システムのそれぞれが、同じチャネルを使用する他の無線通信システムを検知した場合、検知システム数が最大となる無線通信システムがチャネルを切り替え、他の無線通信システムはチャネルを切り替えない。そのため、本実施形態によれば、同時にチャネルを切り替える無線通信システムの数を減らすことができるので、チャネル切り替え後において再度同じチャネルが複数の無線通信システムで使用される可能性が低減される。その結果として、この無線通信システムは、切り替え後のチャネルにおいて干渉が生じることを抑制できる。
【００６８】
なお、検知システム数が最大となる無線通信システムが複数存在する場合がある。このような場合、それら複数の無線通信システムが同時にチャネルを切り替えると、切り替え後のチャネルが複数の無線通信システムについて同じとなる可能性がある。そこで変形例によれば、ハブは、自装置が属する無線通信システムの検知システム数が最大で、かつ、同じ検知システム数を持つ他の無線通信システムが存在する場合、通信量または通信状態を表す評価値に基づいてチャネルを切り替えるか否かを判定してもよい。
【００６９】
なお、この変形例でも、ハブ３及び各ノード２−１〜２−Ｎは、評価値に関連する処理を除いて、上記の実施形態によるハブ及び各ノードと同様の構成を有する。そこで以下では、上記の実施形態と相違する点及びその関連部分について説明する。
【００７０】
図８は、検知システム数が最大となる無線通信システムが複数存在する場合の例を示す図である。なお、この例では、６個の無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６が存在し、各無線通信システムは、それぞれ、図１に示される無線通信システム１と同様の構成を有する。そして無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６のそれぞれが、同一のチャネルを使用しているものとする。
【００７１】
また図８において、各無線通信システムＢＡＮ１〜ＢＡＮ６のそれぞれの通信可能範囲８０１〜８０６は円で表される。そして通信可能範囲の一部が重複している無線通信システム同士は、互いに無線信号を受信可能であるとする。この例では、無線通信システムＢＡＮ２〜ＢＡＮ５の検知システム数Nifがそれぞれ3となり、かつ、最大となる。この場合、上記の実施形態では、無線通信システムＢＡＮ２〜ＢＡＮ５のそれぞれが、チャネルを切り替えることになる。
【００７２】
しかし、この変形例では、無線通信システムＢＡＮ２〜ＢＡＮ５のうち、評価値が最大となる無線通信システムのみがチャネルを切り替える。例えば、無線通信システムＢＡＮ３の評価値が最大であれば、無線通信ステムＢＡＮ３がチャネルを切り替え、他の無線通信システムＢＡＮ２、ＢＡＮ４及びＢＡＮ５がチャネルを切り替えない。そのため、この変形例によれば、切り替え後のチャネルが２以上の無線通信システムにおいて同一となる可能性がさらに低減される。
【００７３】
なお、評価値として、例えば、直近の所定期間（例えば、１〜複数のスーパーフレームに相当する期間）における、パケットエラーレートあるいは時間当たりの通信量が使用される。例えば、各無線通信システムのハブは、直近の所定期間内の各スーパーフレームにおいて送信されたデータ量と受信されたデータ量の合計を算出し、その合計をその所定期間で除することにより時間当たりの通信量を算出できる。
【００７４】
またこの変形例では、各無線通信システムのハブは、各スーパーフレームのビーコン信号に、ネットワーク識別子及び検知システム数とともに、評価値を含める。また、他の無線通信システムへ検知システム数を通知するノードは、アソシエーション用のタイムスロットで送信する信号に、ネットワーク識別子及び検知システム数とともに、評価値を含めてもよい。これにより、互いに無線信号を受信する複数の無線通信システムは、互いの検知システム数及び評価値を共有できる。
【００７５】
図９は、この変形例による、ハブ３の制御部２５により実行される、チャネル切り替え処理の動作フローチャートである。
【００７６】
制御部２５は、ハブ３が属する無線通信システム１以外の他の無線通信システムからの無線信号の受信可否に基づいて、同じチャネルを使用し、かつ、無線信号を受信可能な他の通信システムの数である検知システム数を求める（ステップＳ３０１）。また制御部２５は、通信量または通信状態を表す評価値を算出する（ステップＳ３０２）。そして制御部２５は、ビーコン信号に検知システム数、ネットワーク識別子及び評価値を含めることにより、他の無線通信システムへ検知システム数及び評価値を通知する（ステップＳ３０３）。また制御部２５は、他の無線通信システムから、他の無線通信システムのネットワーク識別子、検知システム数及び評価値を受信する（ステップＳ３０４）。
【００７７】
制御部２５は、ハブ３が属する無線通信システムの検知システム数が他の無線通信システムの検知システム数よりも大きいか否か判定する（ステップＳ３０５）。ハブ３が属する無線通信システムの検知システム数が他の無線通信システムの何れかの検知システム数以下であれば（ステップＳ３０５−Ｎｏ）、制御部２５は、ハブ３が属する無線通信システムの検知システム数が最大であるか否か判定する（ステップＳ３０６）。ハブ３が属する無線通信システムの検知システム数が最大でなければ（ステップＳ３０６−Ｎｏ）、制御部２５は、チャネルの切り替えに関して１スーパーフレームに相当する期間待機する（ステップＳ３０７）。そして制御部２５は、ステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。
【００７８】
一方、ハブ３が属する無線通信システムの検知システム数が最大である場合（ステップＳ３０６−Ｙｅｓ）、ハブ３が属する無線通信システムについての検知システム数と同じ検知システム数となる他の無線通信システムが存在する。そこで、制御部２５は、評価値が検知システム数が同数となる他の無線通信システムの評価値よりも高いか否か判定する（ステップＳ３０８）。
【００７９】
評価値が検知システム数が同数となる他の無線通信システムの評価値以下であれば（ステップＳ３０８−Ｎｏ）、制御部２５は、チャネルの切り替えに関して１スーパーフレームに相当する期間待機する（ステップＳ３０７）。そして制御部２５は、ステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。
【００８０】
一方、評価値が検知システム数が同数となる他の無線通信システムの評価値よりも高ければ（ステップＳ３０８−Ｙｅｓ）、制御部２５は、チャネル切り替えタイミングを設定する（ステップＳ３０９）。例えば、制御部２５は、所定数（例えば、1〜2）後のスーパーフレームの開始時をチャネル切り替えタイミングとする。そして制御部２５は、切り替え後のチャネルを表す情報を含む信号を生成し、その信号を各ノードへ送信する。その後、制御部２５は、現時刻がチャネル切り替えタイミングになったか否か判定する（ステップＳ３１０）。現時刻がチャネル切り替えタイミングになっていなければ（ステップＳ３１０−Ｎｏ）、制御部２５は、一定期間経過後、ステップＳ３１０の処理を再度実行する。
【００８１】
一方、現時刻がチャネル切り替えタイミングになれば（ステップＳ３１０−Ｙｅｓ）、制御部２５は、現在使用中のチャネルを他のチャネルに切り替える（ステップＳ３１１）。その後、制御部２５は、ステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。
【００８２】
また、ハブ３が属する無線通信システムについての検知システム数が他の無線通信システムの検知システム数よりも大きい場合（ステップＳ３０５−Ｙｅｓ）、制御部２５は、ステップＳ３０９以降の処理を実行する。
なお、制御部２５は、ステップＳ３０４の処理を、ステップＳ３０１の前、ステップＳ３０１とステップＳ３０２の間、あるいは、ステップＳ３０２とステップＳ３０３の間で実行してもよい。また、ステップＳ３０８において、制御部２５は、ハブ３が属する無線通信システムの評価値が、検知システム数が同数となるそれぞれの他の無線通信システムの評価値以上である場合に、ステップＳ３０９以降の処理を実行すると判定してもよい。
【００８３】
以上に説明してきたように、この変形例によれば、検知システム数が最大となる無線通信システムが複数存在する場合でも、そのうちの一つの無線通信システムがチャネルを切り替え、他の無線通信システムはチャネルを切り替えない。そのため、この変形例によれば、同時にチャネルを切り替える無線通信システムの数をさらに減らすことができるので、チャネル切り替え後において再度同じチャネルが複数の無線通信システムで使用される可能性がより低減される。そのため、この無線通信システムは、切り替え後のチャネルにおいて干渉が生じる可能性をより低減できる。
【００８４】
また他の変形例によれば、各無線通信システムは、検知システム数とともに切替予定のチャネルを他の無線通信システムへ通知してもよい。この場合、例えば、各無線通信システムのハブは、ビーコン信号に、切替予定のチャネルをさらに含めればよい。そしてチャネルを切り替える無線通信システムのハブは、他の無線通信システムのうち、先にチャネルが切り替えられた無線通信システムの切替予定のチャネルと異なるチャネルを、切り替え先のチャネルとして選択すればよい。なお、ハブは、チャネルを切り替えるより前の所定期間内に検知システム数が通知され、かつ、チャネルを切り替えると判断したときに検知システム数が通知されていない他の無線通信システムについて、先にチャネルが切り替えられたと判断できる。
【００８５】
この変形例によれば、後からチャネルを切り替える無線通信システムが先にチャネルを切り替えた無線通信システムが使用するチャネルと同じチャネルに切り替えることが抑制される。
【００８６】
さらに他の変形例によれば、複数の無線通信システムが同じアクセスポイントにアクセスできる場合に、各無線通信システムのハブは、アクセスポイントを経由して他の無線通信システムに検知システム数及び評価値を通知してもよい。
【００８７】
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００８８】
１    通信システム
２−１〜２−Ｎ    ノード
３、３−１、３−２    ハブ
１１    アンテナ
１２    無線処理部
１３    ベースバンド処理部
１４    記憶部
１５    制御部
２１    アンテナ
２２    無線処理部
２３    ベースバンド処理部
２４    記憶部
２５    制御部
【図１】
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【図２】
2017212578.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017212578.tif 000006
【図５】
2017212578.tif 000007
【図６】
2017212578.tif 000008
【図７】
2017212578.tif 000009
【図８】
2017212578.tif 000010
【図９】
2017212578.tif 000011