JP2013187847A - 通信端末、通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のチャネルから通信チャネルを選択するに際し、通信に用いられているチャネルとの干渉を回避し、かつチャネルの利用率を高めることを可能にする。
【解決手段】通信端末１０は、複数のチャネルから選択されるチャネルを用いて無線通信を行う。この通信端末１０は、選択可能なチャネルごとに干渉が生じる程度を数値化された干渉度として求める干渉度算出部１０１と、干渉度算出部１０１が求めた干渉度を用いることにより干渉が生じにくいチャネルを通信用のチャネルとして優先的に選択するチャネル選択部１０２とを備える。干渉度算出部１０１は、着目するチャネルの受信信号強度と、他の通信端末１０が使用しているチャネルと着目するチャネルとの周波数差と、着目するチャネルの利用率とに、重み係数を乗じて加算した値を干渉度として算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のチャネルから選択される通信チャネルを用いて無線通信を行う通信端末、およびこの通信端末を用いた通信システムに関するものである。

従来から、通信に用いるチャネルを複数のチャネルから選択して無線通信を行う技術が提案されている。この種の技術として、通信ネットワーク内のノード（通信端末）において、自ノードと隣接ノードとが使用可能なチャネルをチャネル状況テーブルとして管理する構成が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたチャネル状況テーブルは、ノードごとの通信状態として「アイドル」か「通信中」かを格納しており、さらにチャネルの利用状況として、利用可能か干渉を受けているかの情報を格納している。また、干渉中や利用中の場合に、そのチャネルが利用可能になるまでの時間も、チャネル状況テーブルに格納されている。したがって、ノードは、チャネル状況テーブルに基づいて利用可能なチャネルを選択することが可能になっている。

特開２００７−２６６６９７号公報（段落００３１，００３２、図１，図４参照）

特許文献１に記載された技術は、チャネル状況テーブルに基づいて利用可能なチャネルを選択するために、データパケットを送信しようとするノードが、チャネル予約通知を周囲のノードに対して行い、チャネル状況テーブルを更新させている。すなわち、チャネルを選択するために、データパケットの送信が必要になり、結果的に通信路のトラフィックが増加するという問題を有している。

また、特許文献１に記載された技術は、チャネル状況テーブルに格納された情報に基づいて空きチャネルを利用するだけであるから、同じチャネルが何度も選択される可能性があり、通信システム全体でのチャネルの利用率を高めることが難しいという問題がある。

本発明は、複数のチャネルから通信チャネルを選択するに際し、通信に用いられているチャネルとの干渉を回避し、かつチャネルの利用率を高めることを可能にした通信端末、およびこの通信端末を用いた通信システムを提供することを目的とする。

本発明に係る通信端末は、複数のチャネルから選択されるチャネルを用いて無線通信を行う通信端末であって、選択可能なチャネルごとに干渉が生じる程度を数値化された干渉度として求める干渉度算出部と、前記干渉度算出部が求めた前記干渉度を用いることにより干渉が生じにくいチャネルを通信用のチャネルとして優先的に選択するチャネル選択部とを備えることを特徴とする。

この通信端末において、前記干渉度算出部は、着目するチャネルの受信信号強度と、他の通信端末が使用しているチャネルと着目するチャネルとの周波数差と、着目するチャネルの利用率とに、重み係数を乗じて加算した値を前記干渉度として算出することが好ましい。

この通信端末において、前記干渉度算出部は、着目するチャネルについて利用率が変化する周期を一定時間ずつに区切ったタイムスロットごとに干渉度を算出し、前記チャネル選択部は、前記タイムスロットごとに当該チャネルを通信用に用いるか否かを選択することがさらに好ましい。

この通信端末において、前記干渉度算出部は、前記周期として、着目するチャネルを他の通信端末が使用する既知の周期を用いることがさらに好ましい。

この通信端末において、前記干渉度算出部は、前記周期として、前記チャネル選択部が着目するチャネルを使用する周期を用い、この周期を利用率の自己相関係数の変化から求めることがさらに好ましい。

この通信端末において、前記干渉度算出部は、前記周期として、前記チャネル選択部が着目するチャネルを使用する周期を用い、この周期を当該チャネルを使用して通信を行った時刻の履歴から求めることがさらに好ましい。

この通信端末において、前記干渉度算出部は、着目するチャネルを用いて通信を行ったときの通信失敗率を用いて前記利用率を求めることがさらに好ましい。

この通信端末において、前記干渉度算出部は、着目するチャネルを用いて通信を行ったときの再送率を用いて前記利用率を求めることがさらに好ましい。

この通信端末において、前記通信端末は、規定の単位期間における総送信時間に上限時間が規定されており、前記干渉度算出部は、着目するチャネルについて他の通信端末の前記単位期間における総送信時間を計測し、当該総送信時間が前記上限時間を含む規定の範囲内に達したときに、当該チャネルが通信用のチャネルとして優先的に選択されるように前記利用率を規定値に設定することが好ましい。

この通信端末において、前記通信端末は、受信信号の信号対雑音比に基準値が規定されており、前記干渉度算出部は、着目するチャネルについて受信信号の信号対雑音比を計測し、当該信号対雑音比が前記基準値以上であるときに、当該チャネルが通信用のチャネルとして優先的に選択されるように前記受信信号強度を規定値に設定することが好ましい。

この通信端末において、前記チャネル選択部は、前記干渉度算出部が算出したチャネルごとの干渉度を用い、干渉が生じにくいチャネルほど選択される確率が高くなるように干渉度に応じた選択確率を設定することが好ましい。

この通信端末において、前記チャネル選択部は、通信用のチャネルを時間経過に伴って変更する機能を有し、チャネルごとの使用時間が前記選択確率に比例して定められることがさらに好ましい。

本発明に係る通信システムは、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の通信端末を複数台備え、通信範囲の異なる複数の通信ネットワークが前記通信端末を用いて構築され、隣接する通信ネットワークは異なるチャネルを用いることを特徴とする。

この通信システムにおいて、前記通信端末として、需要家の使用電力を計測する計測装置から計測データを取得する第１の通信端末と、前記需要家が使用する電気機器を管理する第２の通信端末とを含み、前記第１の端末と前記第２の端末とが、前記干渉度を求める情報を共有することが好ましい。

本発明の構成によれば、複数のチャネルから通信チャネルを選択するに際し、通信に用いられているチャネルとの干渉が回避され、かつチャネルの利用率が高められるという利点がある。

実施形態を示すブロック図である。 同上を用いた通信ネットワークの例を示す図である。 同上における干渉度の計算例を示す図である。 同上の動作説明図である。 同上の動作説明図である。 同上に用いる選択確率テーブルの例を示す図である。 同上におけるチャネルの割当例を示す図である。

以下に説明する実施形態は、図２に示すように、通信端末１０が電力の需要家１に設置される電力メータ２１に付設され、通信端末１０が電力メータ２１が備える計測装置から取得した計測データを上位装置２０に集約する用途を想定して説明する。すなわち、１台の上位装置２０と複数台の通信端末１０とが通信する通信ネットワークが構築される。電力メータ２１が備える計測装置は、需要家１の使用電力を計測する機能を有する。

さらに、需要家１には需要家１で使用される電気機器２３の動作を監視や指示を行う管理装置２２が設けられ、管理装置２２にも通信端末１０が付設される。電気機器２３は、管理装置２２に付設された通信端末１０との間で通信を行うために、通信端末１０と同じチャネルを選択する機能を有する。

上位装置２０は、電力会社、または電力会社から委託されたサービス提供会社が運営する管理サーバを想定している。管理サーバは、１台のコンピュータではなく、複数台のコンピュータで実現されていてもよい。また、上位装置２０は、複数階層に階層化された通信ネットワークを構築していてもよい。たとえば、管理サーバと通信する複数台の中継装置とにより上位の通信ネットワークが構築され、中継装置ごとに通信端末１０と通信する下位の通信ネットワークが構築されていてもよい。この場合、上位装置２０が構築している通信ネットワークには、複数種類の伝送媒体が用いられていてもよい。

以下では、電力メータ２１に付設された通信端末１０と上位装置２０とにより構築される通信ネットワークと、電力メータ２１および管理装置２２に付設された通信端末１０と電気機器２３とにより構築される通信ネットワークとを備える例を用いて説明する。すなわち、後者の通信ネットワークは需要家１を通信範囲とする通信ネットワークであり、前者の通信ネットワークは複数の需要家１を含む通信範囲の通信ネットワークであって、異なる通信範囲を持つことになる。また、後者の通信ネットワークは、需要家１ごとに構築されるから、異なる需要家１では異なる通信範囲になる。言い換えると、異なる通信範囲を持つ複数の通信ネットワークが複数台の通信端末１０を用いて構築されていることになる。

これらの通信ネットワークは、電波を伝送媒体とする無線通信を行うことを想定している。図２には、無線通信を行う通信路を破線で示し、通信路ごとに用いるチャネルｆ１，ｆ２，ｆ３を付記している。チャネルｆ１，ｆ２，ｆ３は、互いに異なる周波数を用いる場合を想定している。すなわち、所要の周波数帯を複数の区間に区分し、各区間から選択される区間を通信のためのチャネルｆ１，ｆ２，ｆ３に用いている（以下、通信のために選択されたチャネルを「通信チャネル」という）。たとえば、２．４ＧＨｚ帯や９２０ＭＨｚ帯の周波数帯を数十に区分したチャネルを用意しておき、通信端末１０は、通信に際して適宜のチャネルを通信チャネルとして選択する。

なお、以下に説明する実施形態は、電力の管理の用途に制限されず、複数のチャネルから通信チャネルを選択することによって通信を行う通信端末１０を用いる用途であれば、どのような用途であっても適用可能である。また、図２に示す例では、通信端末１０と上位装置２０との間で通信を行うルートにおいて、他の通信端末１０による中継を許容しており、通信端末１０はマルチホップ通信を行う機能を備えているが、この点については以下の実施形態では詳述しない。

以下に説明する実施形態では、具体的な使用例については詳述せず、主として、複数台の通信端末１０を用いて構築される通信ネットワークにおいて、通信端末１０が通信路に用いるチャネルを選択する技術について説明する。

本実施形態で用いる通信端末１０は、無線通信を行うために、図１に示すように、無線通信のための無線通信インターフェイス部（以下、「無線Ｉ／Ｆ」と略称する）１０３を備える。また、通信端末１０は、無線Ｉ／Ｆ１０３が用いる通信チャネルを複数のチャネルから選択するためにチャネル選択部１０２と、チャネル選択部１０２が通信チャネルを選択する際の選択基準として後述する干渉度を算出する干渉度算出部１０１とを備える。干渉度算出部１０１とチャネル選択部１０２と無線Ｉ／Ｆ１０３とは、制御部１００により制御される。この通信端末１０は、マイコンのようにプログラムに従って動作するデバイスと無線Ｉ／Ｆ１０３を構成する通信回路とを主なハードウェア構成として備える。

干渉度は、選択可能なチャネルごとに干渉が生じる程度を数値化した値であって、干渉度算出部１０１は、たとえば、次式を用いて干渉度Ｉｉを算出する。ただし、ｉはチャネルを区別するために付与したチャネル番号を示す整数値である。
Ｉｉ＝α・Ｙｒｉ−β・Ｙｄｉ＋γ・Ｙｔｉ
ここに、着目するチャネルのチャネル番号をｉとして、Ｙｒｉは着目するチャネルの受信信号強度（ＲＳＳＩ）、Ｙｄｉは他の通信端末１０が使用しているチャネルと着目するチャネルとの周波数差、Ｙｔｉは着目するチャネルの利用率である。また、受信信号強度Ｙｒｉと周波数差Ｙｄｉと利用率Ｙｔｉとは、いずれも正規化された値が用いられる。利用率Ｙｔｉは、通信におけるトラフィック密度、つまり着目するチャネルが使用中である確率（一定時間当たりの占有時間の割合）を意味する。α，β，γは０より大きく１以下である重み係数である。

要するに、干渉度Ｉｉは、着目するチャネルの受信信号強度Ｙｒｉと、他の通信端末が使用しているチャネルと着目するチャネルとの周波数差Ｙｄｉと、着目するチャネルの利用率Ｙｔｉとに、重み係数α，β，γを乗じて加算した値になる。重み係数α，β，γは、干渉度を評価する環境に応じて設定される。受信信号強度Ｙｒと周波数差Ｙｄと利用率Ｙｔとの正規化は、それぞれの平均値とそれぞれの標準偏差とを用いて行う。すなわち、正規化された値は、受信信号強度、周波数差、利用率のそれぞれについて、観測値をＸｊ、平均値をＸａ、標準偏差をσとするとき、（Ｘｊ−Ｘａ）／σで求められる。なお、標準偏差σは、σ＝｛（１／ｎ）Σ（Ｘｊ−Ｘａ）^２｝^１／２とした。

いま、選択可能であるチャネルが１〜４番のチャネル番号を有する４種類であって、他の通信端末１０が２番のチャネルを使用している場合を想定する。また、チャネル間の周波数差を２００ｋＨｚとする。図３に各チャネルの状態と、干渉度との例を示す。

図３に示す例では、他の通信端末１０が２番のチャネルを使用している場合を示しており、したがって、２番のチャネルは干渉度が最大になっており、２番のチャネルでは干渉が生じる可能性があることが示されている。また、４番のチャネルは、周波数差が最大であるが、利用率が高いために１番や３番のチャネルよりも干渉度が大きくなっている。

図３の例からわかるように、上式によって干渉度を評価することにより、受信信号強度が小さく（符号が負であるから、絶対値が大きく）、周波数差が大きく、利用率が低いほど、干渉度Ｉｉは小さくなる。そして、干渉度Ｉｉが小さいチャネルを選択するほうが、当該チャネルを利用する際に干渉が生じる可能性が低いことになる。

通信端末１０において選択可能なチャネルの干渉度は、干渉度算出部１０１において上式を用いて算出される。干渉度算出部１０１が求めた干渉度は、制御部１００を通してチャネル選択部１０２に引き渡される。チャネル選択部１０２は、干渉度が小さいチャネルを優先的に選択し、選択したチャネルによる通信の可否を確認し、選択したチャネルによる通信が可能である場合に当該チャネルを選択する。

なお、チャネルごとの周波数差は、チャネル間の周波数差から容易に求められ、また、受信信号強度は無線Ｉ／Ｆ１０３での受信強度を取得することにより算出される。一方、チャネルごとの利用率は、着目するチャネルが使用されている確率であるから、基本的には、一定の単位期間において当該チャネルが利用されている時間が占める割合として求められる。

ここに、現状では需要家１の使用電力量の計測データは３０分周期で求められている。したがって、単位期間の最大値は１８００秒（＝３０分）であり、実際には、１８００秒の整数分の１の時間に設定される。また、１台の通信端末１０が通信を行う時間は１時間のうち３６０秒に制限されている。

干渉度算出部１０１は、着目するチャネルに関して他の通信端末１０の利用率の変化周期が既知である場合、この周期を複数個のタイムスロットに区切った時間を単位期間として、タイムスロットごとの利用率を求める。たとえば、上述したように、３０分ごとの計測データを収集する必要がある場合に、周期を３０分とし、周期内でのタイムスロットごとの利用率を求める。タイムスロットごとの利用率（観測値）の変化例を図４に示す。

このようにタイムスロットごとに利用率を求めると、周期内で着目するチャネルの利用率が低いタイムスロットを知ることができる。したがって、干渉度算出部１０１によりタイムスロットごとに干渉度を求めると、干渉度が小さいタイムスロットにおいて該当するチャネルを通信チャネルに用いることが可能になる。要するに、周期内で着目するチャネルが利用可能な期間（タイムスロット）を見出して、このタイムスロットにおいて着目するチャネルを通信チャネルとして用いることにより、チャネルの利用率が高められる。なお、上述した条件から、タイムスロットは３６０秒よりも短く設定することが好ましい。

ところで、タイムスロットごとに利用率を計測するには、チャネルの使用状態を常時監視する必要があるから、制御部１００の処理負荷が増大することになる。そこで、タイムスロットをさらに短い時間である複数のサンプリング期間に分割し、サンプリング期間ごとに着目するチャネルの使用の有無を判断してもよい。この場合、タイムスロットにおけるサンプリング期間の全数のうち、着目するチャネルの使用が検出されたサンプリング期間の個数の割合を、タイムスロットにおけるチャネルの利用率とすればよい。

上述のようにサンプリング期間ごとにチャネルの使用の有無を判断することによって利用率を求めると、チャネルの使用の有無を常時監視する必要がなく、サンプリング期間ごとの割込処理で利用率を求めることが可能になる。すなわち、制御部１００の処理負荷が低減されることになる。

上述の動作例は、着目するチャネルに関して他の端末装置１０の利用率の変化周期が既知であることを条件にしているが、利用率の変化周期が未知の場合は、チャネル選択部１０２が着目するチャネルを使用する周期を推定すればよい。この場合、適宜に定めた一定の時間（上述したタイムスロットと同程度の時間でよい）ごとの利用率を求め、利用率の自己相関係数を求め、自己相関係数が規定した閾値以上となる周期を、チャネルを使用する周期と推定すればよい。図５（ａ）に利用率（観測値）の推移を示し、図５（ｂ）に観測値から得た自己相関係数の推移を示す。利用率に周期性がある場合、自己相関係数は、周期に応じたピークを持つから、ピーク間の時間を周期と推定すればよい。

チャネル選択部１０２が着目するチャネルを使用する周期が推定されると、他の通信端末１０がチャネルを使用する周期が既知である場合と同様にタイムスロットが定められ、干渉度算出部１０１は、タイムスロットごとに干渉度を求める。すなわち、タイムスロットごとの干渉度に応じて通信チャネルの選択が可能になる。

着目するチャネルに関して他の端末装置１０の利用率の周期変化が未知である場合、自己相関係数を求める代わりに、無線Ｉ／Ｆ１０３を通して行った通信の履歴を用いてもよい。すなわち、計測データは一定時間毎に上位装置２０に取得されるから、通信の履歴を用いることによって、着目するチャネルが利用された周期が推定される。

たとえば、通信端末１０が上位装置２０との間でマルチホップ通信を行う場合、上位装置２０から計測データの転送が要求されると、特定の通信端末１０では、要求と応答とを行うほか、他の通信端末１０との間で要求や応答が転送される。そこで、通信の履歴を用いて、周期を推定すれば、上述した動作と同様に、要求や応答に伴う通信がなされていない期間を抽出することにより、上述した動作と同様に、着目するチャネルを干渉度の小さい期間に通信チャネルとして利用することが可能になる。

さらに、干渉度を算出するために用いる利用率は、着目するチャネルを用いて通信を行ったときの通信失敗率、あるいは、着目するチャネルを用いて通信を行ったときの再送率であってもよい。通信失敗率は、着目するチャネルを通信に使用できなかった確率であるから、通信失敗率から利用率を推定することができる。また、再送率は、通信失敗率と等価であるから、再送率によっても利用率を推定することができる。

ところで、上述したように、電力メータ２１に付設される通信端末１０は、計測データの送信が１時間のうち３６０秒に制限されている。つまり、単位期間における総送信時間に上限時間が制限されていることになる。このことから、他の通信端末１０による着目するチャネルでの総送信時間が上限時間に近付くと、単位期間における残りの期間は当該チャネルが利用可能になる確率が高まることになる。

そこで、干渉度算出部１０１は、着目するチャネルについて他の通信端末１０の単位期間での総送信時間を計測し、この総送信時間が上限時間を含む規定の範囲内に達したときに、干渉度を引き下げるように利用率を規定値に設定してもよい。つまり、他の通信端末１０の総送信時間が上限時間に近付くか上限時間に達すると、以後は、干渉度が低減されると予想されるから、当該チャネルを通信チャネルとして優先的に選択されるようにするのである。総送信時間と比較する範囲は、上限時間の前後に設定することにより、総送信時間が上限時間を超えるか上限時間に近付いたときに、干渉度を引き下げる処理が可能になる。

また、干渉度算出部１０１は、着目するチャネルについて受信信号の信号対雑音比を干渉度に反映させてもよい。つまり、需要家１において使用するチャネルについて、受信信号の信号レベルと雑音レベルとを求め、信号対雑音比が規定された基準値以上であるときに、干渉度を引き下げるように受信信号強度を規定値に設定してもよい。信号対雑音比が良好である場合には、干渉度を引き下げることによって、当該チャネルを通信チャネルとして優先的に選択されるようにするのである。信号対雑音比に対して規定される基準値は、たとえば１０ｄＢなどと設定すればよい。また、受信の信号レベルと雑音レベルとは、他の通信端末１０からの信号を受信した状態の信号レベルと無信号時の信号レベルとを計測することにより求められる。

信号対雑音比を用いることによって、需要家１ごとの環境に応じたチャネルごとの雑音レベルが反映されるから、需要家１に適したチャネルを選択することが可能になる。とくに、需要家１における雑音レベルが比較的高く採用されにくいチャネルであっても、信号レベルが高く信号対雑音比が良好であれば、当該チャネルが通信チャネルとして選択される可能性が高くなる。すなわち、選択可能なチャネルのうちの特定のチャネルに利用が集中する可能性が低減され、通信システム全体として選択可能なチャネルの利用率を高めることになる。

チャネル選択部１０２は、干渉度が小さいチャネルを優先的に選択するから、使用環境によっては、特定のチャネルに利用が集中することが考えられる。この場合、通信システム全体として選択可能なチャネルの利用率が低下することになる。通信システムで選択可能なチャネルの利用率を高めるには、干渉度が大きいチャネルであっても利用される機会を与えることが好ましい。干渉度が大きいチャネルにも選択機会を与えるために、ここでは、チャネル選択部１０２は、干渉度の小さいチャネルほど通信チャネルとして選択される確率が高くなるように、干渉度に応じた選択確率を設定した、選択確率テーブルを備えている。選択確率テーブルの例を図６に示す。

チャネル選択部１０２は、選択確率テーブルにおける選択確率を用いてチャネルを選択する。したがって、図６の例であれば、３番のチャネルが選択される確率がもっとも高くなるものの、干渉度が最大である２番のチャネルも選択される可能性がある。また、１番のチャネルや４番のチャネルは、選択される可能性が比較的高いから、干渉度が最小であるチャネルにのみ利用が集中することが防止される。

なお、選択確率に閾値を設定し、選択確率が閾値以下の場合には通信チャネルとして選択しないようにしてもよい。上述の例で閾値を５％に設定すると、２番のチャネルは選択されず、１番、３番、４番のチャネルから通信チャネルが選択される。あるいはまた、選択確率を設定するチャネルは、選択可能なチャネルについて干渉度に閾値を設定して選別したチャネルとし、干渉度で選別されたチャネルは、どのチャネルも選択確率に応じて通信チャネルとして選択される機会が与えられるようにしてもよい。

ここで、選択確率の低いチャネルも確実に選択されるようにするために、チャネル選択部１０２は、通信チャネルを時間経過に伴って変更する機能を有し、チャネルごとの使用時間が選択確率テーブルの選択確率に比例して定められることが好ましい。通信チャネルの変更は、１回の通信時間よりも十分に長い時間であればよい。通信チャネルを変更する時間は、たとえば１日、１週間などを単位とする範囲で変更すればよい。通信チャネルを変更する頻度を多くする場合は、３時間、１２時間などを単位とする範囲で変更することも可能である。

いま、１日を単位として通信チャネルとして選択するチャネルを割り当てる場合を想定する。この場合、図６の選択確率テーブルを例にすると、図７のように時間帯ごとにチャネルを割り当てることができる。図７では、１時間単位でチャネルが切り替わるように、選択確率から求められる時間を四捨五入している。また、通信チャネルの使用頻度（つまり、通信により情報を授受する頻度）を考慮し、使用頻度が高い昼間に干渉度が最小になるチャネルを割り当てている。

上述したように、当該チャネルを通信チャネルに用いる時間をチャネルの選択確率に応じて割り当てることによって、選択可能なチャネルが未使用になることがなく、すべてのチャネルに通信チャネルとして選択される機会が与えられることになる。

本実施形態では、１件の需要家１において、電力メータ２１と管理装置２２とにそれぞれ通信端末１０が付設される。すなわち、需要家１ごとに少なくとも２台の通信端末１０が設けられ、これらの通信端末１０は需要家１の範囲内で互いに関連付けられていなければならない。また、２台の通信端末１０は、同じチャネルを通信チャネルとして選択することが要求される。さらに、電気機器２３についても管理装置２２に付設した通信端末１０と同じチャネルを選択することが必要である。

通信端末１０は、干渉度算出部１０１が算出した干渉度に基づいてチャネル選択部１０２でチャネルを選択するから、同じチャネルが選択されるためには、干渉度を算出するための情報（受信信号強度、周波数差、利用率）が共有されることが好ましい。すなわち、干渉度を算出するための情報が共用されていれば、通信端末１０ごとに干渉度を算出するための情報を取得する処理が省略され、干渉度の算出を行うだけでチャネルの決定が可能になる。

このことから、少なくとも電力メータ２１および管理装置２２に付設された通信端末１０は、選択可能なチャネル、チャネルごとの雑音レベル、チャネルごとの送信周期、チャネルごとの利用率、チャネルごとの通信の時間帯などの情報を共有する。複数台の通信端末１０が情報を共有するには、通信端末１０の間で情報の取得要求と応答とによって情報を通知するか、通信端末１０から生存確認用のパケットを定期的に送出する際に情報を含めて通知する。

上述のように、共通の通信チャネルを選択する通信端末１０においてチャネルを選択するための指標となる情報を共有することにより、個々の通信端末１０が情報を収集してからチャネルを選択する場合に比べて、通信チャネルに用いるチャネルを確実かつ短時間で選択することが可能になる。

１０ 通信端末
２０ 上位装置
２１ 電力メータ（計測装置）
２２ 管理装置
２３ 電気機器
１００ 制御部
１０１ 干渉度算出部
１０２ チャネル選択部
１０３ 無線インターフェイス部

Claims (14)

1. 複数のチャネルから選択されるチャネルを用いて無線通信を行う通信端末であって、
   選択可能なチャネルごとに干渉が生じる程度を数値化された干渉度として求める干渉度算出部と、
   前記干渉度算出部が求めた前記干渉度を用いることにより干渉が生じにくいチャネルを通信用のチャネルとして優先的に選択するチャネル選択部と
   を備えることを特徴とする通信端末。
2. 前記干渉度算出部は、
   着目するチャネルの受信信号強度と、他の通信端末が使用しているチャネルと着目するチャネルとの周波数差と、着目するチャネルの利用率とに、重み係数を乗じて加算した値を前記干渉度として算出する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信端末。
3. 前記干渉度算出部は、
   着目するチャネルについて利用率が変化する周期を一定時間ずつに区切ったタイムスロットごとに干渉度を算出し、
   前記チャネル選択部は、前記タイムスロットごとに当該チャネルを通信用に用いるか否かを選択する
   ことを特徴とする請求項２記載の通信端末。
4. 前記干渉度算出部は、
   前記周期として、着目するチャネルを他の通信端末が使用する既知の周期を用いる
   ことを特徴とする請求項３記載の通信端末。
5. 前記干渉度算出部は、
   前記周期として、前記チャネル選択部が着目するチャネルを使用する周期を用い、この周期を利用率の自己相関係数の変化から求める
   ことを特徴とする請求項３記載の通信端末。
6. 前記干渉度算出部は、
   前記周期として、前記チャネル選択部が着目するチャネルを使用する周期を用い、この周期を当該チャネルを使用して通信を行った時刻の履歴から求める
   ことを特徴とする請求項３記載の通信端末。
7. 前記干渉度算出部は、
   着目するチャネルを用いて通信を行ったときの通信失敗率を用いて前記利用率を求める
   ことを特徴とする請求項２記載の通信端末。
8. 前記干渉度算出部は、
   着目するチャネルを用いて通信を行ったときの再送率を用いて前記利用率を求める
   ことを特徴とする請求項２記載の通信端末。
9. 前記通信端末は、規定の単位期間における総送信時間に上限時間が規定されており、
   前記干渉度算出部は、
   着目するチャネルについて他の通信端末の前記単位期間における総送信時間を計測し、当該総送信時間が前記上限時間を含む規定の範囲内に達したときに、当該チャネルが通信用のチャネルとして優先的に選択されるように前記利用率を規定値に設定する
   ことを特徴とする請求項２記載の通信端末。
10. 前記通信端末は、受信信号の信号対雑音比に基準値が規定されており、
    前記干渉度算出部は、
    着目するチャネルについて受信信号の信号対雑音比を計測し、当該信号対雑音比が前記基準値以上であるときに、当該チャネルが通信用のチャネルとして優先的に選択されるように前記受信信号強度を規定値に設定する
    ことを特徴とする請求項２記載の通信端末。
11. 前記チャネル選択部は、
    前記干渉度算出部が算出したチャネルごとの干渉度を用い、干渉が生じにくいチャネルほど選択される確率が高くなるように干渉度に応じた選択確率を設定する
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の通信端末。
12. 前記チャネル選択部は、
    通信用のチャネルを時間経過に伴って変更する機能を有し、チャネルごとの使用時間が前記選択確率に比例して定められる
    ことを特徴とする請求項１１記載の通信端末。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の通信端末を複数台備え、通信範囲の異なる複数の通信ネットワークが前記通信端末を用いて構築され、隣接する通信ネットワークは異なるチャネルを用いることを特徴とする通信システム。
14. 前記通信端末として、需要家の使用電力を計測する計測装置から計測データを取得する第１の通信端末と、前記需要家が使用する電気機器を管理する第２の通信端末とを含み、
    前記第１の端末と前記第２の端末とが、前記干渉度を求める情報を共有する
    ことを特徴とする請求項１３記載の通信システム。

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