JP2019068138A - 制御装置、無線端末、無線通信ネットワークおよび制御装置のプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 無線ネットワークにおける複数の無線端末から任意に選択した１つの発信端末と１つ以上の受信端末との間における通信試験を可能とする。【解決手段】 複数の無線端末を含む無線ネットワークにおける制御装置は、試験フレームの発信端末を１つ、試験フレームの受信端末を１つ以上定める処理部と、発信端末による試験フレームの発信数と発信待機時間を指定する第一信号、試験フレームの受信数と受信強度の測定を受信端末に実行させる第二信号、発信端末による試験フレームの発信数を制御装置に通知させる第三信号、試験フレームの受信数と受信強度の測定値を制御装置に通知させる第四信号のそれぞれを生成する第一から第四の生成部と、第一信号と第三信号を発信端末に、第二信号と第四信号を受信端末に送信する送信部と、発信端末から試験フレームの発信数を、受信端末から試験フレームの受信数と受信強度の測定値を受信する受信部と、を有する。【選択図】 図５

Description

本発明は制御装置、無線端末、無線通信ネットワークおよび制御装置のプログラムに関する。

マルチホップ通信を用いた無線通信ネットワークでは、無線端末同士が直接に通信するだけでなく、他の無線端末でデータを中継することにより、広範囲に配置された無線端末同士の通信が可能である。マルチホップ通信を用いた無線通信ネットワークの利用例としてセンサーネットワークが挙げられ、例えば屋内や屋外にセンサーを搭載した複数の無線端末を分散して配置し、センサーにて検知された温度や照度のデータを、複数の無線端末を順に介してゲートウェイなどの集約装置に集約する。

マルチホップ通信を用いた無線通信ネットワークでは、配置された複数の無線端末から集約装置までの通信経路が自動的に構築される。しかしながら、例えば無線通信ネットワークに含まれる１つの無線端末において故障や電池切れ等が発生し通信不能となった場合は、当該通信不能となった無線端末を除く残りの無線端末間で、当該通信不能となった無線端末を迂回した第二の通信経路を別途に構築せねばならない。また例えば、無線通信ネットワークに含まれる１つの無線端末に、多数の無線端末からのデータが集中すると当該１つの無線端末の処理負荷や消費電力が増大してしまうため、データの集中を避けるために当該１つの無線端末を迂回した第二の通信経路を別途に構築せねばならない。

この第二の通信経路を構築するためには、無線通信ネットワークに含まれる無線端末の１つに着目し、その１つの無線端末に対して他の無線端末のどれが接続先として好適かを予め把握する必要がある。そのため、無線通信ネットワークに配置された複数の無線端末から、１つの無線端末Ａと、当該無線端末Ａを除く他の無線端末とを任意に選択し、選択された無線端末Ａから他の無線端末へ実際にデータの送受が可能であるかどうかを試験し、また選択された無線端末Ａから他の無線端末へ通信における通信品質を試験する必要がある。

特開２００６−２３７８７５号公報

特許文献１には、無線通信ネットワークにおける１つの無線端末が、自身の配置される場所における通信品質を判断する技術が開示される。

特許文献１では、無線通信ネットワークに含まれる１つの無線端末（無線端末Ａ）が、自身を除く不特定多数の他の無線端末（無線端末Ｂ）に向けてテスト信号を送信する。不特定多数の無線端末Ｂのそれぞれは、無線端末Ａからテスト信号を受信すると、無線端末Ａへ応答信号を送信する。無線端末Ａは不特定多数の無線端末Ｂから応答信号を受信すると、応答信号の受信強度やシグナル／ノイズ比を算出する。これにより無線端末Ｂは、自身が配置される場所における通信品質を判定する。

特許文献１に記載の技術は次の課題がある。第一に、特許文献１に記載の技術は、ある１つの無線端末Ａが設置される場所の通信品質を、無線端末Ａ自身に判定させるものである。そのため、通信品質を判定する主体である無線端末Ａが、テスト信号を不特定多数の他の無線端末に送信する構成であり、無線通信ネットワークに配置した複数の無線端末から、１つの無線端末（無線端末Ａ）と、当該無線端末Ａを除く他の無線端末とを任意に選択し、選択された無線端末間で試験を行うことは考慮されていない。またテスト信号を受信する無線端末側で無線端末Ａからのデータ送信の可否および通信品質を試験することは考慮されていない。

第二に、特許文献１では、無線通信が可能か否かを判定する主体である無線端末Ａが機械式スイッチを有し、スイッチへの操作を契機にして、自身に予め備えられるテスト機能を有効にする。このように特許文献１の無線端末Ａは、通信試験のための機械的要素やテスト機能などの構成を備える必要がある。本発明の背景技術によれば、無線通信ネットワークに含まれる無線通信端末から任意に試験対象となる無線端末を選択して通信試験が行えることが求められるが、特許文献１に記載される無線端末の構成では、無線通信ネットワークにおける全ての無線端末が通信試験のため構成を備えなければならず、これは無線端末の単価を押し上げ、無線通信ネットワークを構築する経済的コストの増加につながる。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、無線通信ネットワークにおける複数の無線端末から１つの無線端末と、当該１つの無線端末を除く他の無線端末とを任意に選択し、選択した無線端末間において通信試験を実行させることが可能である制御装置、無線端末、無線通信ネットワークおよび制御装置のプログラムを提供するものである。

第一の本発明の制御装置は、相互に通信が可能な無線端末が複数個含まれる無線ネットワークにおける、当該無線端末の一つと接続される制御装置であって、当該制御装置は、複数の前記無線端末の中から、試験フレームを発信させる発信端末を１つ定め、当該試験フレームを受信させる受信端末を１つ以上定める処理部と、前記発信端末が発信する前記試験フレームの発信数および前記発信端末が前記試験フレームを発信してから次に発信するまでの発信待機時間の情報を含み、前記発信端末に前記試験フレームを発信させる第一の信号を生成する第一の生成部と、前記試験フレームの受信、前記試験フレームの受信数の測定および前記試験フレームの受信強度の測定を前記受信端末に実行させる第二の信号を生成する第二の生成部と、前記発信端末が前記試験フレームを発信した発信数を前記発信端末から前記制御装置に通知させる第三の信号を生成する第三の生成部と、前記試験フレームの受信数および前記試験フレームの受信強度の測定値を、前記受信端末から前記制御装置に通知させる第四の信号を生成する第四の生成部と、前記第一の生成部、前記第二の生成部、前記第三の生成部および前記第四の生成部と接続され、前記第一の信号と前記第三の信号を前記発信端末に送信し、前記第二の信号と前記第四の信号を前記受信端末に送信する送信部と、前記発信端末から前記試験フレームの発信数を受信し、前記受信端末から前記試験フレームの受信数および前記試験フレームの受信強度の測定値を受信する受信部と、を有することを特徴とする。

第二の本発明の無線端末は、外部から指示される、自装置が発信する試験フレームの発信数および自装置が前記試験フレームを発信してから次に発信するまでの発信待機時間に従って、前記試験フレームを発信する発信部と、外部からの指示に従い自装置による前記試験フレームの受信、前記試験フレームの受信数の測定および前記試験フレームの受信強度の測定のそれぞれを実行する測定部と、外部からの指示に従い自装置による前記試験フレームの発信数を当該指示の送信元へ応答し、外部から指示に従い自装置による前記試験フレームの受信数および受信強度の測定値を当該指示の送信元へ応答する応答部と、を有することを特徴とする。

第三の本発明の無線通信ネットワークは、第一の本発明の制御装置を１つ含み、第一の本発明における複数の無線端末の各々として第二の本発明の無線端末が適用された無線通信ネットワークであって、当該制御装置によって前記発信端末として選択された１つの当該無線端末へ、前記制御装置から前記第一の信号および前記第三の信号が送信されることで１つの当該無線端末が前記発信端末として動作し、当該制御装置によって前記受信端末として選択された１つ以上の当該無線端末へ、前記制御装置から前記第二の信号および前記第四の信号が送信されることで１つ以上の当該無線端末が前記受信端末として動作する、ことを特徴とする。

第四の本発明の制御装置のプログラムは、相互に通信が可能な無線端末が複数個含まれる無線ネットワークにおける、当該無線端末の一つと接続される制御装置に搭載されるコンピュータを、複数の前記無線端末の中から、試験フレームを発信させる発信端末を１つ定め、当該試験フレームを受信させる受信端末を１つ以上定める処理手段、前記発信端末が発信する前記試験フレームの発信数および前記発信端末が前記試験フレームを発信してから次に発信するまでの発信待機時間の情報を含み、前記発信端末に前記試験フレームを発信させる第一の信号を生成する第一の生成手段、前記試験フレームの受信、前記試験フレームの受信数の測定および前記試験フレームの受信強度の測定を前記受信端末に実行させる第二の信号を生成する第二の生成手段、前記発信端末が前記試験フレームを発信した発信数を前記発信端末から前記制御装置に通知させる第三の信号を生成する第三の生成手段、前記試験フレームの受信数および前記試験フレームの受信強度の測定値を、前記受信端末から前記制御装置に通知させる第四の信号を生成する第四の生成手段、前記第一の生成手段、前記第二の生成手段、前記第三の生成手段および前記第四の生成手段から前記第一の信号ないし前記第四の信号を受け取り、前記第一の信号と前記第三の信号を前記発信端末に送信し、前記第二の信号と前記第四の信号を前記受信端末に送信する送信手段、前記発信端末から前記試験フレームの発信数を受信し、前記受信端末から前記試験フレームの受信数および前記試験フレームの受信強度の測定値を受信する受信手段、として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、無線通信ネットワークにおける複数の無線端末から１つの無線端末と、当該１つの無線端末を除く他の無線端末とを任意に選択し、選択した無線端末間において通信試験を実行させることが可能である制御装置、無線端末、無線通信ネットワークおよび制御装置のプログラムが提供される。

無線通信ネットワーク１の全体構成を示す構成図である。 ＧＷ装置１０の内部構成を示す機能ブロック図である。 ＧＷ装置１０の記憶部１０２に保存されるテーブル１０２１を示す図である。 無線端末１１の内部構成を示す機能ブロック図である。 第一の実施形態に係る無線通信ネットワーク１における電波測定試験のための制御信号および試験フレームの送受信の流れを示すシーケンス図である。 ＧＷ装置１０の第一の実施形態に係る電波測定試験における動作を示すフローチャートである。 試験フレームの発信端末である無線端末１１の第一の実施形態に係る電波測定試験における動作を示すフローチャートである。 試験フレームの受信端末である無線端末１１の第一の実施形態に係る電波測定試験における動作を示すフローチャートである。 第二の実施形態に係る無線通信ネットワーク１における電波測定試験のための制御信号および試験フレームの送受信の流れを示すシーケンス図である。 ＧＷ装置１０の第二の実施形態に係る電波測定試験における動作を示すフローチャートである。 試験フレームの発信端末である無線端末１１の第二の実施形態に係る電波測定試験における動作を示すフローチャートである。 試験フレームの受信端末である無線端末１１の第二の実施形態に係る試験フレームを受信した際の動作を示すフローチャートである。

（Ａ）第一の実施形態
本発明の第一の実施形態を、図１から図８を参照して説明する。

（Ａ−１）第一の実施形態に係るハードウェア構成
（Ａ−１−１）全体構成
図１は無線通信ネットワーク１の全体構成を示す構成図である。図１において無線通信ネットワーク１は、ゲートウェイ（ＧＷ）装置１０、無線端末１１、管理装置１２を含む。無線端末１１の個数は限定されるものではなく、無線端末１１の個数は任意のｎ個（ｎは２以上の整数）であってよい。なお図１においては説明のため無線端末１１の個数を７個としている。

ＧＷ装置１０は無線端末１１同士を接続する通信経路を決定する。またＧＷ装置１０は、無線端末１１に電波測定試験を実行させるための制御信号を生成し、また当該制御信号を無線端末１１へ送信し、さらに無線端末１１から電波測定試験の結果情報を受信する。

無線端末１１は各種センサーを搭載し屋内や屋外に設置され、センサーの検出情報をＧＷ装置１０に送信する。また無線端末１１は、ＧＷ装置から制御信号を受信して電波測定試験を実行し、ＧＷ装置１０に試験結果情報を送信する。ここで無線端末１１の１つは親局無線端末１１ａ（単に無線端末１１ａと呼ぶこともある）であり、ＧＷ装置１０と他の無線端末とを接続するために設けられる。無線端末１１から親局無線端末１１ａを除いた残りの無線端末１１ｂ〜１１ｇは、ＧＷ装置１０によって決定される通信経路に従い、親局無線端末１１ａを介してＧＷ装置１０と無線通信が可能な無線端末である。

管理装置１２はＧＷ装置１０と接続される。管理装置１２は無線通信ネットワーク１を保守管理するために設けられ、無線通信ネットワーク１の管理者が操作可能なパーソナルコンピュータ等での機器で実現される。

図１における各装置の接続について説明する。図１において、各装置を結ぶ実線は有線による接続を示し、各装置を結ぶ点線は無線による接続を示す。即ち、ＧＷ装置１０と管理装置１２は有線で接続され、またＧＷ装置１０と親局無線端末１１ａは有線で接続される。親局無線端末１１ａと無線端末１１ｂおよび無線端末１１ｅは無線で接続される。無線端末１１ｂ〜１１ｄは無線で接続され、無線端末１１ｅ〜１１ｇは無線で接続される。

親局無線端末１１ａおよび無線端末１１ｂ〜１１ｇとの間では、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４に準拠したＺｉｇＢｅｅ規格（ＺｉｇＢｅｅは登録商標）で規定されるマルチホップ通信が可能であり、親局無線端末１１ａおよび無線端末１１ｂ〜１１ｇは自端末から他端末へ向けたデータ送信に加え、他の無線端末からのデータ中継を行う。親局無線端末１１ａから無線端末１１ｂ〜１１ｇの何れかへの下りデータ送信において、例えば親局無線端末１１ａから無線端末１１ｄへデータを送信する場合、無線端末１１ｂ及び無線端末１１ｃがデータを中継する。無線端末１１ｂ〜１１ｇの何れかから親局無線端末１１ａへの上りデータ送信において、例えば無線端末１１ｇから親局無線端末１１ａへデータを送信する場合、無線端末１１ｆ及び無線端末１１ｅがデータを中継する。

図１において点線で示す無線端末１１ａ〜１１ｇの通信経路は一例であり、他の通信経路であってもよい。無線端末１１ａ〜１１ｇにおける通信経路はＧＷ装置１０により決定される。上りデータ送信の通信経路は例えばＺｉｇＢｅｅ規格におけるメニー・トゥー・ワン方式で決定され、下りデータ送信の通信経路は例えばＺｉｇＢｅｅ規格におけるソースルーティング方式で決定される。

ここで図１において、無線端末１１ａ〜１１ｇは点線で示す通信経路に依らずとも、無線端末１１ａ〜１１ｇのいずれかから発信されたデータの受信が可能である。例えば無線端末１１ａ〜１１ｇの１つからデータが発信された場合、他の無線端末は、当該１つの無線端末が発した電波が到達する限り、当該１つの無線端末からのデータを受信することが可能である。

（Ａ−１−２）ＧＷ装置の構成
図２はＧＷ装置１０の内部構成を示す機能ブロック図である。図２においてＧＷ装置１０は、制御部１０１、記憶部１０２、有線送受信部１０３、有線送受信部１０４を有する。

制御部１０１はＧＷ装置１０の動作を制御するものでありＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などにより実現される。制御部１０１はさらに指示部１０１１、算出部１０１２、収集部１０１３を有する。指示部１０１１は、無線端末１１に電波測定試験を実行させるための制御信号を生成する。算出部１０１２は、無線端末１１に実行させる電波測定試験の終了時間を算出する。収集部１０１３は、無線端末１１から電波測定試験の結果情報を収集する。これら指示部１０１１、算出部１０１２、収集部１０１３の動作の詳細は後述する。

記憶部１０２はＲＯＭ（Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリーで実現され、ＧＷ装置１０を動作させるための各種プログラムを格納する。また記憶部１０２は図３に示すテーブル１０２１を保持している。テーブル１０２１は無線端末１１のそれぞれに割り当てられるＩＤ情報１０２１ａが登録されており、ＩＤ情報ごとに親局無線端末１１ａからのホップ数を示すホップ数情報１０２１ｂ、親局無線端末１１ａから各無線端末への下りデータ送信の経路を示す経路情報１０２１ｃが登録される。なおＧＷ装置１０の制御部１０１が、ＺｉｇＢｅｅ規格に従った方法（上述したメニー・トゥー・ワン方式やソースルーティング方式）にてホップ数情報１０２１ｂおよび経路情報１０２１ｃを生成しテーブル１０２１に登録する。

有線送受信部１０３は、ＧＷ装置１０と管理装置１２を接続するものであり、例えば既存のシリアルインタフェースやパラレルインタフェースで実現される。有線送受信部１０３は管理装置１２からの操作情報を受信して制御部１０１へ送信し、制御部１０１からのデータを管理装置１２へ送信する。

有線送受信部１０４は、ＧＷ装置１０と親局無線端末１１ａを接続するものであり、例えば既存のシリアルインタフェースやパラレルインタフェースで実現される。有線送受信部１０４は指示部１０１１からの電波測定試験を実行するための制御信号を親局無線端末１１ａに送信し、また有線送受信部１０４は親局無線端末１１ａ配下の無線端末１１ｂ〜１１ｇから電波測定試験の結果情報を受信し、これを収集部１０１３へ送信する。

なおＧＷ装置１０が本発明の制御装置に相当し、制御部１０１が本発明の処理部および送信部に相当し、指示部１０１１が本発明の第一の生成部ないし第四の生成部に相当し、収集部１０１３が本発明の受信部に相当する。また算出部１０１２が本発明の算出部に相当する。また記憶部１０２が本発明の記憶部に相当する。

（Ａ−１−３）無線端末の構成
図４は無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｇ）の内部構成を示す機能ブロック図である。図４において無線端末１１は、制御部１１１、記憶部１１２、センサー１１３、無線送受信部１１４、アンテナ１１５、有線送受信部１１６を有する。

制御部１１１は無線端末１１の動作を制御するものでありＣＰＵなどにより実現される。制御部１１１はさらに発信制御部１１１１、受信制御部１１１２、測定部１１１３を有する。発信制御部１１１１はＧＷ装置１０から受信した電波測定試験を実行させるための制御信号に従って、電波測定試験のための試験フレームの発信動作を制御する。受信制御部１１１２はＧＷ装置１０から受信した電波測定試験を実行させるための制御信号に従って、電波測定試験のための試験フレームの受信動作を制御する。測定部１１１３は電波測定試験のための試験フレームを受信したならば、当該試験フレームの受信数と受信強度を測定する。無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｇ）のそれぞれが試験フレームの発信端末となるか受信端末となるかはＧＷ装置１０により決定され、無線端末１１が試験フレームの発信端末となった場合は発信制御部１１１１が機能し、無線端末１１が試験フレームの受信端末となった場合は受信制御部１１１２および測定部１１１３が機能する。発信制御部１１１１、受信制御部１１１２、測定部１１１３の動作の詳細は後述する。

記憶部１１２はＲＯＭやＲＡＭなどのメモリーで実現され、無線端末１１を動作させるための各種プログラムが格納される。

センサー１１３は無線端末１１の設置環境における各種物理量を計測するものである。センサー１１３の種類は限定されず、例えば温度センサーや照度センサー、加速度センサーなどの各種センサーを無線端末１１の設置目的に応じて用いてよい。なお無線端末１１が無線端末１１ｂ〜１１ｇとして使用される場合はセンサー１１３が機能し（あるいはセンサー１１３が搭載され）、無線端末１１が親局無線端末１１ａとして使用される場合はセンサー１１３が機能せず未使用状態となる（あるいはセンサー１１３が搭載されない）。

無線送受信部１１４は無線端末１１ａ〜１１ｇを相互に無線接続するものであり、無線端末１１はアンテナ１１５を介して他の無線端末との間でデータの送受信を行う。

有線送受信部１１６は、ＧＷ装置１０と親局無線端末１１ａを接続するものである。無線端末１１が親局無線端末１１ａとして用いられる場合に有線送受信部１１６が使用され、無線端末１１が無線端末１１ｂ〜１１ｇとして用いられる場合は、有線送受信部１１６は使用されない。有線送受信部１１６は、例えば各種シリアルインタフェースや各種パラレルインタフェースで実現される。

なお送信制御部１１１１が本発明の発信部に相当し、受信制御部１１１２および測定部１１１３が本発明の測定部に相当し、制御部１１１が本発明の応答部に相当する。

（Ａ−２）第一の実施形態に係る動作
次に図５を参照して、第一の実施形態における電波測定試験のための制御信号および試験フレームの送受信の流れを説明し、かつ図６ないし図８を参照してＧＷ端末１０および無線端末１１の動作の詳細を説明する。

図５は第一の実施形態に係る無線通信ネットワーク１における電波測定試験のための制御信号および試験フレームの送受信の流れを示すシーケンス図である。なお図５は、ＧＷ装置１０により図１に示す無線端末１１ａ〜１１ｇの通信経路が決定されていることを前提とする。また図５は、親局無線端末１１ａを除く無線端末１１ｂ〜１１ｇから、無線端末１１ｃを試験フレームの発信端末に定め、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆを試験フレームの受信端末に定めて、この４つの無線端末間で電波測定試験を行う場合を示している。

図６はＧＷ装置１０の第一の実施形態に係る電波測定試験における動作を示すフローチャートである。

図７は試験フレームの発信端末である無線端末１１（図５の無線端末１１ｃ）の第一の実施形態に係る電波測定試験における動作を示すフローチャートである。

図８は試験フレームの受信端末である無線端末１１（図５の無線端末１１ｂ、１１ｅ、１１ｆ）の第一に実施形態に係る電波測定試験における動作を示すフローチャートである。

（Ａ−２−１）電波測定試験の準備
ＧＷ装置１０は、無線端末１１ｂ〜１１ｇから試験フレームの発信端末および受信端末を決定する（図５の５００）。詳細には、ＧＷ装置１０は図５の５００以前に実施した電波測定試験の結果情報を消去し（図６のＳ６００）、次いでＧＷ装置１０の指示部１０１１が無線端末１１ｂ〜１１ｇから試験フレームの発信端末および試験フレームの受信端末を決定する（図６のＳ６０２）。ここで、無線端末１１ｂ〜１１ｇから試験フレームの発信端末を任意に１台選択することが可能である。また無線端末１１ｂ〜１１ｇから試験フレームの発信端末を除いた残りから、試験フレームの受信端末を任意に１台以上選択することが可能である。無線端末１１ｂ〜１１ｇが無線通信ネットワーク１に含まれていれば、無線端末１１ｂ〜１１ｇのいずれを試験フレームの発信端末および受信端末に選択してもよい。また例えば、無線通信ネットワーク１の管理者が管理装置１２を操作して試験フレームの発信端末および受信端末とする無線端末１１を任意に選択し、選択した無線端末のＩＤ情報をＧＷ装置１０に通知することで、ＧＷ装置１０の指示部１０１１において試験フレームの発信端末および受信端末が決定されるようにしてもよい。ここでは指示部１０１１が、無線端末１１ｂ〜１１ｇから無線端末１１ｃを試験フレームの発信端末に決定し、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆを試験フレームの受信端末に決定するものとする。

次いでＧＷ装置１０は、試験フレームの発信規則を決定する（図５のＳ５０２）。ＧＷ装置１０がこの発信規則を含む発信指示を無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）に送信することで、無線端末１１ｃに試験フレームを発信させることができる。

詳細には、ＧＷ装置１０の指示部１０１１が、試験フレームのヘッダ部とペイロード部に記載する情報、試験フレームの発信数、試験フレームの発信待機時間の３種のパラメータを決定し、これらを試験フレームの発信規則として決定する（図６のＳ６０４）。これら３種のパラメータはＧＷ装置１０の記憶部１０２に予め保持されてもよいし、無線通信ネットワーク１の管理者が管理装置１２を操作し、ＧＷ装置１０に３種のパラメータを指定してもよい。

次いでＧＷ装置１０は、試験フレームの受信端末として定めた無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれに試験フレームの受信指示を送信する（図５の５０４）。詳細には、ＧＷ装置の指示部１０１１が有線送受信部１０４を介して親局無線端末１１ａへ受信指示を送信し、マルチホップ通信によって親局無線端末１１ａから無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれへ受信指示が送信される（図６のＳ６０６）。この受信指示は試験フレームのヘッダ部に記載される情報の通知を含み、当該ヘッダ情報を含むフレーム（即ち試験フレーム）の受信毎に試験フレームの受信数を１加算させる指示、および試験フレームの受信毎に受信強度を測定させる指示を含む。これによりＧＷ装置１０は、試験フレームの受信、受信数のカウント、受信強度の測定を、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれに実行させることができる。

次いでＧＷ装置１０は無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれから試験フレームの受信指示に対する応答の受信を待機し（図６のＳ６０８）、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆの全てから応答を受信すると処理を次に進める（図６のＳ６０８：Ｙｅｓ）。

無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ（試験フレームの受信端末）の、ＧＷ装置１０への応答（図５の５０４）の動作を図８に示す。試験フレームの受信端末（無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ）は、ＧＷ装置１０から試験フレームの受信指示を受信すると（図８のＳ８００：Ａ）、図８のＳ８００以前に実施した電波測定試験の結果情報を消去し（図８のＳ８０２）、ＧＷ装置１０へ応答を送信する（図８のＳ８０４）。無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ（試験フレームの受信端末）は、ＧＷ装置１０へ応答を送信した以降、試験フレームの受信を待機する。

ＧＷ装置１０は無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆの全てから応答を受信すると（図６のＳ６０８：Ｙｅｓ）、無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）に、試験フレームの発信指示を送信する（図５の５０６）。詳細には、ＧＷ装置１０の指示部１０１１が有線送受信部１０４を介して親局無線端末１１ａへ発信指示を送信し、マルチホップ通信によって親局無線端末１１ａから無線端末１１ｃに発信指示が送信される（図６のＳ６１０）。

次いでＧＷ装置１０は、無線端末１１ｃに送信した試験フレームの発信指示に含まれる３つのパラメータ（試験フレームの発信規則）のうち、試験フレームの発信数と試験フレームの発信待機時間を用いて、無線端末１１ｃが試験フレームを規定された発信数だけ発信完了する発信完了時刻を算出する（図５の５０８、及び図６のＳ６１２）。この処理は、ＧＷ装置１０の算出部１０１２により行われる。発信完了時間の算出方法に制限はないが、例えば次の式（１）で算出される。

発信完了時間＝（試験フレームの発信数）×（試験フレームの発信待機時間）×（所定マージン値（例えば０．０５秒））＋（試験フレームの発信端末までのホップ数）×（無線端末のスリープ間隔） ・・・（１）

なお発信完了時間は、現在から発信時間完了後のように相対的に表されてもよいし、時分秒のように絶対的に表されてもよい。

ＧＷ装置１０は発信完了時間の算出以降、無線端末１１ｃによる試験フレームの発信完了時間となるまで待機状態となる（図６のＳ６１４）。

（Ａ−２−２）電波測定試験の実施
無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）は、ＧＷ装置１０から試験フレームの発信指示を受信すると（図５の５０６）、発信指示に従い試験フレームを発信する（図５の５１０）。無線端末１１ｃによる試験フレームの発信動作の詳細を、図７を参照して説明する。

無線端末１１ｃの発信制御部１１１１は、ＧＷ装置１０から試験フレームの発信指示を受信すると（Ｓ７００：ＹＥＳ）、受信指示に従ったヘッダ部とペイロード部を有する試験フレームを生成し、無線送受信部１１４を制御して試験フレームを１回発信し（Ｓ７０２）、試験フレームの発信数を１加算する（Ｓ７０４）。送信制御部１１１１は、試験フレームの送信宛先を特定の無線端末に特定せず、ブロードキャスト形式で送信する。なお発信制御部１１１１は、無線端末１１ａ〜１１ｇの間で試験フレームが中継されないようにするため、受信端末による試験フレームの転送を禁止する。これは、例えば試験フレームに含まれる情報のブロードキャスト半径（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｒａｄｉｕｓ）の値を１に設定するなどして実現される。

次いで送信制御部１１１１は、試験フレームの発信数の加算値が発信指示にて指定された発信数に達したか否かを判定する（Ｓ７０６）。判定が否の場合は（Ｓ７０６：ＮＯ）、発信指示にて指定された発信待機時間だけ試験フレームの発信を待機し（Ｓ７０８）、処理をＳ７０２へ戻し、再度試験フレームを１回送信する。即ち、送信制御部１１１１は試験フレームの発信数の加算値が発信指示にて指定された発信数に到達するまで、発信指示にて指定された発信待機時間ごとに試験フレームの発信を繰り返す（Ｓ７０２〜Ｓ７０６：ＮＯ〜Ｓ７０８）。なお試験フレームの発信数の加算値は記憶部１１２に保存する。

試験フレームの発信数の加算値が指定された発信数に達した場合（Ｓ７０６：ＹＥＳ）、送信制御部１１１１（無線端末１１ｃ）による試験フレームの発信動作は終了する。

一方で、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ（試験フレームの受信端末）のそれぞれは、無線端末１１ｃから試験フレームを１つ受信すると（図５の５１２）、ＧＷ装置１０から予め受信した試験フレームの受信指示（図５のＳ５０４）に従い、試験フレームの受信強度を測定し（図５の５１４）、試験フレームの受信数を１加算する（図５の５１６）。３台の試験フレームの受信端末無線のうち端末１１ｂを代表として挙げ、当該受信動作の詳細を、図８を参照して説明する。

無線端末１１ｂの受信制御部１１１２は、無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）から試験フレームを１つ受信すると（Ｓ８００：Ｂ）、処理をＳ８０６へ進める。受信制御部１１１２は受信したデータのヘッダ部分を参照し、ヘッダ部分が試験フレームの受信指示にて指定された情報を含む場合に、自装置が試験フレームを受信したものと判断する。

次いで無線端末１１ｂの測定部１１１３が、試験フレームの受信強度を測定する（Ｓ８０６）。測定部１１１３は試験フレームの受信強度を、例えばＲＳＳＩ値（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）として測定する。なお試験フレームの受信端末（無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ）における試験フレームの受信強度の良否を示す指標であれば、ＲＳＳＩ値に限定せず他の指標を適宜用いてよい。次いで受信制御部１１１２は、試験フレームの受信数を１加算する（Ｓ８０８）。受信強度の測定および受信数の加算が終了すると、受信試験フレーム１つあたりの受信動作は終了する。なお試験フレームの受信数の加算値、および試験フレームの受信強度の測定値は記憶部１１２に保存する。

上述のとおり、無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）は試験フレームの発信数の加算値がＧＷ装置１０から指定された発信数に達するまで試験フレームの発信を繰り返すので、無線端末１１ｂ（無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ）は試験フレームを１つ受信する度に受信強度の測定および受信数の加算（Ｓ８０６及びＳ８０８）を繰り返す。

（Ａ−２−３）電波測定試験の結果情報の収集
ＧＷ装置１０の算出部１０１２により算出された（図６のＳ６１２）試験フレームの発信完了時間となると（図６のＳ６１４：ＹＥＳ）、ＧＷ装置１０は無線端末１１ｃへ試験フレームの発信数を応答するよう要求し、無線端末１１ｃから試験フレームの発信数を取得する（図５の５１８）。詳細には、ＧＷ装置１０の指示部１０１１が有線送受信部１０４を介して親局無線端末１１ａへ応答要求を送信し、マルチホップ通信によって無線端末１１ｃへ応答要求が送信される（図６のＳ６１６）。無線端末１１ｃはＧＷ装置１０から応答要求を受信すると、試験フレームの発信完了までの期間に加算した（図７のＳ７０４）試験フレームの発信数を記憶部１１２から読み出し、ＧＷ装置１０に送信する。ＧＷ装置１０は無線端末１１ｃから試験フレームの発信数を受信する（図６の６１８）。なお上述したように、無線端末１１ｃは試験フレームの発信数の加算値が発信指示にて指定された発信数に到達するまで試験フレームの発信を繰り返すので、ＧＷ装置１０が無線端末１１ｃから取得する試験フレームの発信数は、ＧＷ装置１０から無線端末１１ｃに送信した発信指示に含まれる試験フレームの発信数と一致する。

無線端末１１ｃから試験フレームの発信数を受信すると、次いでＧＷ装置１０は、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれに試験フレームの受信結果を応答するよう要求し、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれから 試験フレームの受信結果情報を取得する（図５の５２０）。詳細には、ＧＷ装置の指示部１０１１が有線送受信部１０４を介して親局無線端末１１ａへ応答要求を送信し、マルチホップ通信によって無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれに応答要求が送信される（図６のＳ６２０）。この応答要求には、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれが測定した試験フレームの受信数および試験フレームの受信強度を応答させる指示が含まれる。無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれはＧＷ装置１０から応答要求を受信すると（図８のＳ８００：Ｃ）、記憶部１１２に保存した試験フレームの受信数と試験フレームの受信強度とを読み出し、自端末のＩＤ情報と紐付けてＧＷ装置１０に送信する（図８のＳ８１０）。

ＧＷ装置１０は無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆから試験フレームの受信結果情報を受信し記憶部１０２に保存する。ＧＷ装置１０は無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆの全てから試験フレームの受信結果情報を受信したか否かを判定し（図６のＳ６２２）、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆの全てから試験フレームの受信結果情報を受信したならば（図６のＳ６２２：ＹＥＳ）、図６に示す一連の動作を終了する。

（Ａ−２−４）電波測定試験の結果の報告
ＧＷ装置１０は、電波測定試験の結果を管理装置１２に送信する。詳細には、ＧＷ装置１０から管理装置１２へ、無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）における試験フレームの発信数と、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅおよび無線端末１１ｆのそれぞれのＩＤ情報と紐付けられた試験フレームの受信数と試験フレームの受信強度の情報が送信される。

ＧＷ装置１０がこれらの情報を管理装置１２に送信することにより、管理装置１２は、例えば無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれにおける試験フレームの受信強度を把握することができる。これは、無線端末１１ｃと無線端末１１ｂとの間、無線端末１１ｃと無線端末１１ｅとの間、無線端末１１ｃと無線端末１１ｆとの間のそれぞれにおける電波到達の良し悪しを判定することに利用できる。また管理装置１２は、無線端末１１ｃにおける試験フレームの発信数と、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅおよび無線端末１１ｆのそれぞれにおける試験フレームの受信数とを把握することができる。これより無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれにおける試験フレームの受信エラーレートを算出し、無線端末１１ｃと無線端末１１ｂとの間、無線端末１１ｃと無線端末１１ｅとの間、無線端末１１ｃと無線端末１１ｆとの間のそれぞれにおける通信品質の良し悪しを判定することに利用できる。

管理装置１２はこれらの試験結果により、無線通信ネットワーク１（図１）における無線端末１１の無線端末１１ｃを信号の発信端末とした場合に、無線端末１１ｃにからのデータを、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのいずれに受信させるのが最適であるのかを判断することができる。

（Ａ−３）第一の実施形態による効果
第一の実施形態によれば、無線通信ネットワーク１に含まれる無線端末１１から試験フレームの発信端末を任意に１台選択し、さらに試験フレームの受信端末を任意に１台以上選択し、任意に選択した無線端末間で電波測定試験を実行させることが可能である。

また第一の実施形態では、試験フレームの発信端末から、１台以上の試験フレームの受信端末へ試験フレームがブロードキャストで発信される。試験フレームの受信端末のそれぞれは同時並行に受信試験フレームを受信して受信強度の測定を行うため、１台以上の試験フレームの受信端末に対して一斉に電波測定試験が行うことが可能となる。これは、試験フレームの受信端末が多数である場合に有用であり、発信端末と受信端末の１対１の間での電波測定試験を複数の受信端末の数だけ繰り返し行うよりも、電波測定試験に要する時間を削減することができる。

さらに第一の実施形態では、試験フレームの発信端末と受信端末の選択、および試験フレームの発信端末への発信指示、試験フレームの受信端末への受信指示および試験結果情報の応答要求のそれぞれが、ＧＷ装置１０によって行われる。そのため無線通信ネットワーク１に含まれる無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｇ）は、マルチホップ通信のための標準規格（例えば上述したＩＥＥＥ８０２．１５．４に準拠したＺｉｇＢｅｅ規格）に適合した機能、構成を備えていればよいので、無線端末１１の機能、構成が複雑化することがない。

（Ｂ）第二の実施形態
以下、図９から図１２を参照し、第一の実施形態に対する第二の実施形態の相違点を中心に説明する。なお第一の実施形態と構成、動作が共通である点の説明については、第一の実施形態の説明に用いた図１から図８を適宜参照する。

第二の実施形態において、ＧＷ装置１０が試験フレームの発信端末に送信する試験フレームの発信規則の内容が、第一の実施形態と異なる。また当該発信規則を受信した試験フレームの発信端末による試験フレームの発信動作が、第一の実施形態と異なる。また試験フレームを受信した試験フレームの受信端末による受信動作が、第一の実施形態と異なる。

（Ｂ−１）第二の実施形態に係るハードウェア構成
（Ｂ−１−１）全体構成
第二の実施形態における無線通信ネットワーク１の全体構成は、図１に示す第一の実施形態における無線通信ネットワーク１と同じである。第二の実施形態においても、無線通信ネットワーク１における無線端末１１の数は７個（無線端末１１ａ〜１１ｇ）とする。また無線端末１１ａ〜１１ｇはＩＥＥＥ８０２．１５．４に準拠したＺｉｇＢｅｅ規格で規定されるマルチホップ通信が可能である。また第一の実施形態と同じく、無線端末１１ａ〜１１ｇは図１に点線で示す通信経路に依らずとも、他の無線端末が発する電波が到達する限り、他の無線端末からのデータを受信することができる。

（Ｂ−１−２）ＧＷ装置の構成
第二の実施形態におけるＧＷ装置１０の内部構成は、図２に示す第一の実施形態におけるＧＷ装置１０の内部構成と同じである。但し、第二の実施形態では、電波測定試験の実施において算出部１０１２が使用されない点が、第一の実施形態と異なる。

（Ｂ−１−３）無線端末の構成
第二の実施形態における無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｇ）の内部構成は、図４に示す第一の実施形態における無線端末１１の内部構成と同じである。

（Ｂ−２）第二の実施形態に係る動作
次に図９を参照して、第二の実施形態における電波測定試験のための制御信号および試験フレームの送受信の流れを説明し、かつ図１０ないし図１２を参照してＧＷ端末１０および無線端末１１の動作の詳細を説明する。

図９は第二の実施形態に係る無線通信ネットワーク１における電波測定試験のための制御信号および試験フレームの送受信の流れを示すシーケンス図である。なお図９では、図５に示す第一の実施形態におけるシーケンス図と共通の部分に、図５と同じ番号を振っている。また図９は、第一の実施形態と同様に、ＧＷ装置１０により図１に点線で示す無線端末１１ａ〜１１ｇの通信経路が決定されていることを前提とする。また図９は、第一の実施形態と同様に、親局無線端末１１ａを除く無線端末１１ｂ〜１１ｇから、無線端末１１ｃを試験フレームの発信端末に定め、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆを試験フレームの受信端末に定めて、この４つの無線端末間で電波測定試験を行う場合を示している。

図１０はＧＷ装置１０の第二の実施形態に係る電波測定試験における動作を示すフローチャートである。なお図１０では、図６に示す第一の実施形態におけるＧＷ装置１０の動作と共通の部分に、図６と同じ番号を振っている。

図１１は試験フレームの発信端末である無線端末１１（図９の無線端末１１ｃ）の第二の実施形態に係る電波測定試験における動作を示すフローチャートである。

図１２は試験フレームの受信端末である無線端末１１（図９の無線端末１１ｂ、１１ｅ、１１ｆ）の第二の実施形態に係る試験フレームを受信した際の動作を示すフローチャートである。

（Ｂ−２−１）電波測定試験の準備
ＧＷ装置１０は、無線端末１１ｂ〜１１ｇから試験フレームの発信端末および受信端末を決定する（図９の５００、図１０のＳ６００〜Ｓ６０２）。この動作は、第一の実施形態にて説明したＧＷ装置１０の動作と同様である（図５の５００、図６のＳ６００〜Ｓ６０２）。

次いでＧＷ装置１０は、試験フレームの発信規則を決定する（図９の９００）。詳細には、ＧＷ装置１０の指示部１０１１（図２）が、試験フレームのヘッダ部とペイロード部に記載する情報、試験フレームの発信数、試験フレームの受信端末のＩＤ（無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのＩＤ）の３種のパラメータを定め、これを試験フレームの発信規則として決定する（図１０のＳ１０００）。

さらに詳細には、指示部１０１１は試験フレームのフォーマットをＩＥＥＥ８０２．１５．４準拠のＺｉｇＢｅｅ規格で用いられるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームフォーマットに定め、さらに当該試験フレームのヘッダ部分について、試験フレームの受信端末から試験フレームの発信先（発信端末）へ受信応答を返送させるためのＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｃｋ−Ｒｅｑ）フラグを有効にすることを定める。なおＡｃｋ−ＲｅｑフラグはＩＥＥＥ８０２．１５．４準拠のＺｉｇＢｅｅ規格におけるＭＡＣフレームフォーマットに標準的に備えられるフラグであり、ＧＷ装置１０の指示部１０１１はこれを利用する。

試験フレームのヘッダ部とペイロード部に記載する情報、試験フレームの発信数の２種のパラメータは、第一の実施形態と同様に、ＧＷ装置１０の記憶部１０２に予め保持されてもよいし、無線通信ネットワーク１の管理者が管理装置１２（図１）を操作し、ＧＷ装置１０にパラメータを指定してもよい。パラメータのうち試験フレームの受信端末のＩＤは、ＧＷ端末１０の記憶部１０２（図２）に格納されるテーブル１０２１（図３）から参照される。

次いでＧＷ装置１０は、試験フレームの受信端末として定めた無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれに試験フレームの受信指示を送信する（図９の５０４、図１０のＳ６０６）。この動作は、第一の実施形態にて説明したＧＷ装置１０の動作と同様である（図５の５０４、図６のＳ６０６）。

次いでＧＷ装置１０は試験フレームの受信指示に対する無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれからの応答受信を待機し（図１０のＳ６０８）、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆの全てから応答を受信すると処理を次に進める（図１０のＳ６０８：Ｙｅｓ）。この動作は、第一の実施形態にて説明したＧＷ装置１０の動作と同様である（図６のＳ６０８）。

無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ（試験フレームの受信端末）がＧＷ装置１０へ応答を送信する動作（図９の５０４）は、第一の実施形態における無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆの動作と同様である（図８のＳ８００：Ａ〜Ｓ８０２〜Ｓ８０４）。

ＧＷ装置１０は無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆの全てから応答を受信すると（図１０のＳ６０８：Ｙｅｓ）、無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）に、試験フレームの発信指示を送信する（図９の９０２、図１０のＳ１００２）。この発信指示には、上述した試験フレームのヘッダ部とペイロード部に記載する情報（ヘッダにおけるＡｃｋ−Ｒｅｑフラグを有効とさせる情報を含む）、試験フレームの発信数、試験フレームの受信端末のＩＤ（無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのＩＤ）の３種のパラメータが含まれる。

次いでＧＷ装置１０は、無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）から試験フレームの発信完了通知を受信するまで待機状態となる（図１０のＳ１００４）。

（Ｂ−２−２）電波測定試験の実施
無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）は、ＧＷ装置１０から試験フレームの発信指示を受信すると（図９の９０２）、発信指示に従い試験フレームを発信する（図９の９０４）。無線端末１１ｃによる試験フレームの発信動作の詳細を、図１１を参照して説明する。

無線端末１１ｃの発信制御部１１１１（図４）は、ＧＷ装置１０から試験フレームの発信指示を受信すると（Ｓ１１１０）、ヘッダ部のＡｃｋ−Ｒｅｑフラグを有効としかつ指定されたペイロード部を有する試験フレームを生成し、無線送受信部１１４（図４）を制御して、指定されたＩＤの受信端末（無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ）の何れか１つを発信先として試験フレームを１回発信する（Ｓ１１０２）。このように第二の実施形態において発信制御部１１１１は、試験フレームの発信先（宛先）を特定して、試験フレームをユニキャスト形式で送信する。

次いで発信制御部１１１１は、試験フレームの受信端末から、当該試験フレームの受信応答を受信したか否かを判定する（Ｓ１１０４）。

判定が肯定された場合（Ｓ１１０４：Ｙｅｓ）、発信制御部１１１１は当該受信端末への試験フレーム発信数を１加算する（Ｓ１１０６）。なお試験フレームの発信数の加算値は記憶部１１２（図４）に保存する。

次いで発信制御部１１１１は試験フレームの受信端末の全て（無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ）へ試験フレームを１回ずつ発信したか否かを判定する（Ｓ１１０８）。例えば、無線端末１１ｂへ試験フレームを１回発信して受信応答を受信したが、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのうち未だ試験フレームを発信していない端末がある場合は、判定は否となる。判定が否の場合（Ｓ１１０８：Ｎｏ）、発信制御部１１１１は試験フレームの発信先を変更し（Ｓ１１１０）、受信端末への試験フレーム発信処理を行う（Ｓ１１０２〜Ｓ１１０８）。即ち発信制御部１１１１は、ＧＷ装置１０から指定された受信端末（無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ）の全てへ試験フレームを１回発信するまで、Ｓ１１０２〜Ｓ１１０８を繰り返す。発信指示にて指定された受信端末の全てへ試験フレームを１回発信すると、Ｓ１１０６の判定は肯定され（Ｓ１１０８：Ｙｅｓ）、次の処理へ進む。

次いで発信制御部１１１１は、全ての試験フレームの受信端末（無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ）のそれぞれに対して、発信指示にて指定された発信数だけ試験フレームを発信したか否かを判定する（Ｓ１１１２）。例えば、発信指示にて指定される発信数を１０とすると、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれに対する試験フレームの発信数の加算値が１０未満であれば判定は否となる。判定が否の場合（Ｓ１１１２：Ｎｏ）、発信制御部１１１１は処理をＳ１１０２へ戻し、全ての試験フレームの受信端末に対する試験フレームの発信数の加算値が、発信指示にて指定された発信数に到達するまでＳ１１０２〜Ｓ１１１２を繰り返す。

発信指示にて指定された受信端末の全てに対し、指定された発信数だけ試験フレームを発信すると、Ｓ１１１２の判定は肯定され（Ｓ１１１２：Ｙｅｓ）、発信制御部１１１１は試験フレームの発信完了通知をＧＷ装置１０へ送信する（Ｓ１１１４、図９の９０８）。試験フレームの発信完了通知をＧＷ装置１０へ送信すると、無線端末１１ｃは図１１に示す動作を終了する。

なお発信制御部１１１１は、試験フレームの受信端末から受信応答を受信しない場合（Ｓ１１０４：Ｎｏ）、試験フレームの再送回数を１加算し（Ｓ１１１６）、処理をＳ１１０２へ戻して同じ受信端末に再度試験フレームを１回発信する。再送回数の加算値は記憶部１１２に記憶する。Ｓ１１１６にて加算される再送回数に上限値を設けてもよく、再送回数が上限値に達した場合は、当該発信先の受信端末のＩＤを非応答端末などとして記憶部１１２に記憶し、当該発信先の受信端末試験フレームの発信をスキップするなどしてもよい。

一方で、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ（試験フレームの受信端末）のそれぞれは、無線端末１１ｃから試験フレームを１つ受信すると（図９の５１２）、試験フレームの受信応答を無線端末１１ｃへ送信するとともに（図９の９０６）、ＧＷ装置１０から予め受信した試験フレームの受信指示（図９の５０４）に従って試験フレームの受信強度を測定し（図９の５１４）、試験フレームの受信数を１加算する（図９の５１６）。３台の試験フレームの受信端末無線のうち端末１１ｂを代表として挙げ、当該受信動作の詳細を、図１２を参照して説明する。

無線端末１１ｂの受信制御部１１１２（図４）は、無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）から試験フレームを１つ受信すると（図１２のＳ８００、これは図８のＳ８００：Ｂと同様である）、試験フレームの発信元である無線端末１１ｃへ受信応答を送信する（Ｓ１２００）。この際、受信制御部１１１２は受信した試験フレームのヘッダ部分を参照し、ヘッダ部分に含まれるＡｃｋ−Ｒｅｑフラグに従い、試験フレームの発信元である無線端末１１ｃに試験フレームの受信応答を送信する。上述のとおり、Ａｃｋ−ＲｅｑフラグはＩＥＥＥ８０２．１５．４準拠のＺｉｇＢｅｅ規格におけるＭＡＣフレームフォーマットに標準的に備えられるフラグであるので、無線端末１１ｂはこれを利用して受信応答を送信する。

次いで無線端末１１ｂの測定部１１１３は、試験フレームの受信強度を測定し（Ｓ８０６）、試験フレームの受信数を１加算する（Ｓ８０８）。この動作は、第一の実施形態にて説明した測定部１１３の動作と同様である（図８のＳ８０６〜Ｓ８０８）。受信強度の測定および受信数の加算が終了すると、受信端末が試験フレームを１つ受信するにあたっての受信動作は終了する。なお試験フレームの受信数の加算値、および試験フレームの受信強度の測定値は記憶部１１２に保存する。

上述のとおり、無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）は、ＧＷ装置１０から指定された受信端末の全てに対し、指定された発信数だけ試験フレームの発信が完了するまで試験フレームの発信を繰り返すので、無線端末１１ｂ（無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆ）は試験フレームを１つ受信する度に受信応答を送信し（Ｓ１２００）、受信強度の測定および受信数の加算（Ｓ８０６及びＳ８０８）を行う。

（Ｂ−２−３）電波測定試験の結果情報の収集
ＧＷ装置１０は、無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）から試験フレームの発信完了通知を受信すると（図１０のＳ１００４：Ｙｅｓ）、無線端末１１ｃへ試験フレームの発信数を応答するよう要求し、無線端末１１ｃから試験フレームの発信数を取得する（図５の５１８）。無線端末１１ｃにおいて再送回数の加算値が記録される場合は、試験フレームの発信数とともに再送回数の加算値もＧＷ装置１０へ応答される。この動作は、第一の実施形態にて説明した動作と同様である（図６のＳ６１６〜Ｓ６１８）。また第一の実施形態と同様に、ＧＷ装置１０が無線端末１１ｃから取得する試験フレームの発信数は、ＧＷ装置１０から無線端末１１ｃに送信した発信指示に含まれる試験フレームの発信数と一致する。

次いでＧＷ装置１０は、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれに試験フレームの受信結果を応答するよう要求し、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれから試験フレームの受信結果情報を取得する（図９の５２０）。無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれは、ＧＷ装置１０から応答要求を受信すると、記憶部１１２（図４）に保存した試験フレームの受信数と受信強度とを読み出し、自端末のＩＤ情報と紐付けてＧＷ装置１０へ送信する。

ＧＷ装置１０は無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆから試験フレームの受信結果情報を受信し記憶部１０２（図２）に保存する。ＧＷ装置１０は無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆの全てから試験フレームの受信結果情報を受信したか否かを判定し（図１０のＳ６２２）、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆの全てから試験フレームの受信結果情報を受信したならば（図１０のＳ６２２：ＹＥＳ）、図１０に示す一連の動作を終了する。

ＧＷ装置１０における動作は、第一の実施形態にて説明した動作と同様であり（図６のＳ６１６〜Ｓ６２２）、無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれにおける動作は、第一の実施形態にて説明した動作と同様である（図８のＳ８１０）。

（Ｂ−２−３）電波測定試験の結果の報告
ＧＷ装置１０は、電波測定試験の結果を管理装置１２に送信する。詳細には、ＧＷ装置１０から管理装置１２へ、無線端末１１ｃ（試験フレームの発信端末）における試験フレームの発信数と、試験フレームの再送数の加算値の２つが送信され、また無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅおよび無線端末１１ｆのそれぞれのＩＤに紐付けられた試験フレームの受信数と試験フレームの受信強度の情報が送信される。

管理装置１２がこれらの情報をＧＷ装置１０から受信することにより、第一の実施形態と同様に管理装置１２は、例えば無線端末１１ｂ、無線端末１１ｅ、無線端末１１ｆのそれぞれにおける試験フレームの受信強度を把握することができる。また管理装置１２は、無線端末１１ｃにおける試験フレームの発信数と、無線端末１１ｃ、無線端末１１ｅおよび無線端末１１ｆのそれぞれにおける試験フレームの受信数とを把握し、受信エラーレートを算出することができる。

また第二の実施形態では、試験フレームの発信端末における試験フレームの再送回数の加算値が、管理装置１２へ送信される。この再送回数の加算値は、試験フレームの発信端末から受信端末への試験フレーム送信が失敗した回数を示す。再送回数の加算値から、例えば試験フレームの発信端末から受信端端末へ試験フレームが数回にわたり再送され（試験フレームの送信が数回にわたり失敗したことと同義）、数回の再送の後に試験フレームが実際に受信された（受信端末から受信応答があった）、といった事象を読み取ることができる。これにより、管理装置１２において、試験フレームの発信端末と受信端末との通信を妨げる何らかの要因が存在することを推定できる。

（Ｂ−３）第二の実施形態による効果
第二の実施形態によって第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。第一の実施形態による効果と異なる点は次の通りである。

第二の実施形態におけるＧＷ装置１０は、試験フレームの発信端末（無線端末１１ｃ）に、受信端末へ試験フレームをユニキャスト形式で発信させ、さらに受信端末からの受信応答がない場合は（図１１のＳ１１０４において判定が否である場合）、受信端末へ試験フレームを再送させる。図１に示す無線通信ネットワーク１をセンサーネットワークとして運用する場合、ＧＷ装置１０に確実にセンサーデータが集約されるよう、無線端末１１のそれぞれはデータ送信先の無線端末からの受信応答が無ければセンサーデータを再送する。即ち第二の実施形態は、受信端末からの受信応答が無ければ試験フレームが再送される点で、無線通信ネットワーク１の実際の運用に近い。従って、第二の実施形態で説明した電波試験方法によれば、無線通信ネットワーク１の実際の運用に近い試験動作を試験フレームの発信端末と受信端末に行わせることで、実際の運用に近い試験結果を得ることができる。

（Ｃ）変形例
上述した第一の実施形態および第二の実施形態について、次のような変形例を適用することができる。

（Ｃ−１）
ＧＷ装置１０は、無線端末１１から試験フレームの発信端末および試験フレームの受信端末を選択したならば、当該選択した端末間での電波測定試験を定周期ごと実施させるようにしてもよい。

第一の実施形態を挙げて説明する。図５に示すシーケンス図において、ＧＷ装置１０から試験フレームの受信端末への試験フレームの受信指示の送信（図５の５０４）から、ＧＷ装置による試験フレームの受信端末からの試験結果の収集（図５の５２０）までの一連を１回の電波測定試験とする。ＧＷ装置１０は、試験フレームの発信端末および試験フレームの受信端末に対し、定周期（例えば一定時間）ごとに電波測定試験を実行させる。

無線通信ネットワーク１（図１）は、無線端末が屋内や屋外に設置されて構成されるものであるので、無線端末間における電波到達状況の良し悪しが変化する可能性がある。そうであるところ、本変形例のように、ＧＷ装置１０が定周期ごと電波測定試験を実施させれば、電波到達状況の良し悪しに変化が生じた場合でも、その変化を検出することができる。

１…無線通信ネットワーク、１０…ゲートウェイ（ＧＷ）装置、１１…無線端末
１１ａ…親局無線端末、１１ｂ〜１１ｇ…無線端末、１２…管理装置、１０１…制御部、１０１１…指示部、１０１２…算出部、１０１３…収集部１０２…記憶部、
１０２１…テーブル、１０２１ａ…ＩＤ情報、１０２１ｂ…ホップ数情報、
１０２１ｃ…経路情報１０３…有線送受信部、１０４…有線送受信部、
１１１…制御部、１１１１…発信制御部、１１１２…受信制御部、１１１３…測定部、
１１２…記憶部、１１３…センサー、１１４…無線送受信部、１１５…アンテナ、
１１６…有線送受信部

Claims (8)

1. 相互に通信が可能な無線端末が複数個含まれる無線ネットワークにおける、当該無線端末の一つと接続される制御装置であって、
   当該制御装置は、
   複数の前記無線端末の中から、試験フレームを発信させる発信端末を１つ定め、当該試験フレームを受信させる受信端末を１つ以上定める処理部と、
   前記発信端末が発信する前記試験フレームの発信数および前記発信端末が前記試験フレームを発信してから次に発信するまでの発信待機時間の情報を含み、前記発信端末に前記試験フレームを発信させる第一の信号を生成する第一の生成部と、
   前記試験フレームの受信、前記試験フレームの受信数の測定および前記試験フレームの受信強度の測定を前記受信端末に実行させる第二の信号を生成する第二の生成部と、
   前記発信端末が前記試験フレームを発信した発信数を前記発信端末から前記制御装置に通知させる第三の信号を生成する第三の生成部と、
   前記試験フレームの受信数および前記試験フレームの受信強度の測定値を、前記受信端末から前記制御装置に通知させる第四の信号を生成する第四の生成部と、
   前記第一の生成部、前記第二の生成部、前記第三の生成部および前記第四の生成部と接続され、前記第一の信号と前記第三の信号を前記発信端末に送信し、前記第二の信号と前記第四の信号を前記受信端末に送信する送信部と、
   前記発信端末から前記試験フレームの発信数を受信し、前記受信端末から前記試験フレームの受信数および前記試験フレームの受信強度の測定値を受信する受信部と、
   を有することを特徴とする制御装置。
2. 前記第一の生成部は、前記発信端末に前記試験フレームをブロードキャスト形式にて送信させかつ前記受信端末による前記試験フレームの転送禁止を指定した指定情報を前記第一の信号に含めることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御装置はさらに、前記発信数および前記発信待機時間とから前記発信端末が前記試験フレームを前記ブロードキャスト形式にて送信し終える終了時間を算出する算出部を備え、
   前記送信部は、前記終了時間になると前記第三の信号を前記発信端末へ送信し前記受信端末へ前記第四の信号を送信する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記制御装置はさらに、複数の前記無線端末のそれぞれに割り当てられるＩＤ情報を記憶する記憶部を備え、
   前記第一の生成部は、前記受信端末の前記ＩＤ情報と、前記発信端末に前記ＩＤ情報を発信宛先として前記試験フレームをユニキャスト形式にて送信させる送信指示とを前記第一の信号に含める
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
5. 前記第一の生成部は、前記発信端末が前記発信数にて指定される数の前記試験フレームを前記受信端末へ送信したならば前記発信端末から前記制御端末へ前記試験フレームの送信完了を通知させる通知指示を前記第一の信号にさらに含め、
   前記送信部は、前記制御装置が前記発信端末から当該送信完了の通知を受信すると、前記第三の信号を前記発信端末へ送信し、前記第四の信号を前記受信端末へ送信する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
6. 外部から指示される、自装置が発信する試験フレームの発信数および自装置が前記試験フレームを発信してから次に発信するまでの発信待機時間に従って、前記試験フレームを発信する発信部と、
   外部からの指示に従い自装置による前記試験フレームの受信、前記試験フレームの受信数の測定および前記試験フレームの受信強度の測定のそれぞれを実行する測定部と、
   外部からの指示に従い自装置による前記試験フレームの発信数を当該指示の送信元へ応答し、外部から指示に従い自装置による前記試験フレームの受信数および受信強度の測定値を当該指示の送信元へ応答する応答部と、
   を有することを特徴とする無線端末。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御装置を１つ含み、請求項１に記載の複数の無線端末の各々として請求項６に記載の無線端末が適用された無線通信ネットワークであって、
   当該制御装置によって前記発信端末として選択された１つの当該無線端末へ、前記制御装置から前記第一の信号および前記第三の信号が送信されることで１つの当該無線端末が前記発信端末として動作し、
   当該制御装置によって前記受信端末として選択された１つ以上の当該無線端末へ、前記制御装置から前記第二の信号および前記第四の信号が送信されることで１つ以上の当該無線端末が前記受信端末として動作する、
   ことを特徴とする無線通信ネットワーク。
8. 相互に通信が可能な無線端末が複数個含まれる無線ネットワークにおける、当該無線端末の一つと接続される制御装置に搭載されるコンピュータを、
   複数の前記無線端末の中から、試験フレームを発信させる発信端末を１つ定め、当該試験フレームを受信させる受信端末を１つ以上定める処理手段、
   前記発信端末が発信する前記試験フレームの発信数および前記発信端末が前記試験フレームを発信してから次に発信するまでの発信待機時間の情報を含み、前記発信端末に前記試験フレームを発信させる第一の信号を生成する第一の生成手段、
   前記試験フレームの受信、前記試験フレームの受信数の測定および前記試験フレームの受信強度の測定を前記受信端末に実行させる第二の信号を生成する第二の生成手段、
   前記発信端末が前記試験フレームを発信した発信数を前記発信端末から前記制御装置に通知させる第三の信号を生成する第三の生成手段、
   前記試験フレームの受信数および前記試験フレームの受信強度の測定値を、前記受信端末から前記制御装置に通知させる第四の信号を生成する第四の生成手段、
   前記第一の生成手段、前記第二の生成手段、前記第三の生成手段および前記第四の生成手段から前記第一の信号ないし前記第四の信号を受け取り、前記第一の信号と前記第三の信号を前記発信端末に送信し、前記第二の信号と前記第四の信号を前記受信端末に送信する送信手段、
   前記発信端末から前記試験フレームの発信数を受信し、前記受信端末から前記試験フレームの受信数および前記試験フレームの受信強度の測定値を受信する受信手段、
   として機能させることを特徴とする制御装置のプログラム。

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