JP4831210B2 - 無線通信装置、無線通信方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信方法及びプログラムに関する。

近年、ＩＥＥＥ８０２．１５．４に規定されている無線通信システムは、ネットワークの中心となる無線中継装置（コーディネータ）と、無線中継装置と無線通信を行う当該ネットワークに存在する複数の無線端末装置（エンドデバイス）と、を備えている。

このような無線通信システムでは、複数の無線チャンネルのうちいずれか一つを使用して無線中継装置と無線端末装置とが無線通信を行っているが、安定した通信環境を実現するため、使用する無線チャンネルを動的に切り替える電波干渉回避技術（例えば、Frequency Agility）が用いられている。この電波干渉回避技術を用いる際には、無線チャンネルの電波干渉の状況を測定（ＥＤスキャン（Energy Detect Scan））する必要がある。

例えば、ネットワーク上の無線端末装置によって複数の無線チャンネルのチャンネル品質の測定を実施し、当該測定結果を無線中継装置に集めるという技術が開示されている（特許文献１参照）。

しかし、特許文献１のような技術では、無線端末装置周辺の無線チャンネルの電波状況を把握することができるが、無線中継装置周辺の無線チャンネルの電波状況を把握することは難しい。ＩＥＥＥ８０２．１５．４に規定されている無線通信システムでは、無線端末装置は、通常はスリープ状態にあり、通信が必要となった任意のタイミングでウェイクアップして通信を開始する。そのため、無線中継装置は、無線端末装置にデータを送信するとき以外は、任意のタイミングでの無線端末装置から送信されるデータを受信するために待機状態を保つ必要がある。従って、無線中継装置が当該無線中継装置周辺の無線チャンネルの電波状況を測定しようとしても、当該測定結果が干渉電波なのか、ネットワーク上の無線端末装置からの通信による電波なのかを分けることが困難である。

そこで、親局が一定時間子局の送信を禁止する監視ビーコンを送信し、監視ビーコンを受信した子局が、指定された期間パケット送信を停止すると共に、その間に受信電界強度を測定し、当該測定結果を親局に送信する無線ネットワークが開示されている（特許文献２参照）。

特開２００４−５２０７６６号公報 特開２００２−１５８６６７号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術は、無線中継装置（親局）から無線端末装置（子局）に対してデータを送信するシステムにおいて、無線中継装置が無線端末装置とのデータ通信を強制的に停止して電界強度を測定するものである。そのため、データ通信の開始を無線端末装置からの要求によって行なうシステムに適用することは想定されていない。また、特許文献２に記載の技術では、無線中継装置が強制的に無線端末装置とのデータ通信を停止するため、この停止期間中は無線端末装置とのデータ送受信はできず、通信効率が低下するという問題がある。

更に、電波干渉回避を行なうための無線チャンネルの電波干渉状況の測定は、現在使用している無線チャンネルの測定のみならず、切り替え先となる無線チャンネルの測定を行なう必要がある。無線中継装置が切り替え先となる無線チャンネルの測定を行なうためには、現在使用している無線チャンネルを別の無線チャンネルに変える必要があるが、無線中継装置は、無線端末装置から送信されるデータを受信するために待機状態を保つ必要があり、別の無線チャンネルに変更することは難しいものである。
また、無線中継装置に電波干渉測定専用の無線部を別途設けるという技術もあるが、コストアップの要因となるという問題がある。

本発明の課題は、上記問題に鑑みて、ネットワーク上で通信が行われてない状態で無線チャンネルの電波環境の測定を可能とすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用してネットワーク中に存在する複数の無線端末装置にビーコン信号を周期的に送信して無線通信を行なう通信手段を備えた無線通信装置であって、前記ビーコン信号が送信される周期に前記ネットワーク中に存在する不特定の無線端末装置との無線通信が禁止される停止期間が含まれているか否かを判別する判別手段と、前記判別手段で前記停止期間が含まれていると判別された場合には、その停止期間を通信制限期間として選定し、一方、前記停止期間が含まれていないと判別された場合には、前記ネットワーク中に存在しない無線端末装置を特定の無線端末装置と想定し、当該想定した無端末装置に対して無線通信を行う仮想通信期間を設定し、当該仮想通信期間を含むコンテンションフリー期間が通信期間に含まれたビーコン信号が送信される周期を設定し、当該仮想通信期間を前記通信制限期間として選定する選定手段と、前記選定手段で選定された通信制限期間に、前記複数の無線チャンネルの電界強度を検出する検出手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、ネットワーク上で通信が行われてない状態で無線チャンネルの電波環境の測定を可能とすることができる。

無線通信システムの概略構成図である。 無線中継装置の概略構成図である。 ＢＯがＳＯよりも大きい場合のスーパーフレーム構造の例を示す図である。 ＢＯがＳＯと等しい場合のスーパーフレーム構造の例を示す図である。 ビーコンフレームの例を示す図である。 無線中継装置において実行される電波環境測定処理のフローチャートである。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、この発明にはこの実施の形態に限定されるものではない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。

まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態における無線通信システムＡの概略構成図を示す。
図１に示すように、無線通信システムＡは、通信ネットワークＮを介して他の無線中継装置又は外部装置と接続された無線中継装置１と、無線中継装置１と無線を介して接続される複数の無線端末装置２と、を備え、ビーコンモードで無線通信を行うものである。

ビーコンモードは、無線中継装置１が一定周期で定期的にビーコン（Beacon）信号を送信し、全ての無線端末装置がビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に同期して無線端末装置が動作するものである。即ち、ビーコンモードでは、無線中継装置を中心とするネットワークが形成され、当該ネットワーク上に無線端末装置が存在することとなる。

本実施の形態における無線通信システムＡは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の規格に準拠する無線ＰＡＮを想定している。この場合、無線中継装置１がＰＡＮコーディネータ、無線端末装置２がネットワークデバイス、に相当するものである。

図２に、無線中継装置１の概略構成図を示す。
図２に示すように、無線中継装置１は、制御部１０、記憶部１１、端末情報用メモリ１２、タイマ１３、通信部１４、Ｉ／Ｆ（InterFace）部１５、バッファ１６等を備え、各部が電気的に接続されている。通信部１４は、無線送信部１４ａ、無線受信部１４ｂ、ＳＷ（切替部）１４ｃ、アンテナ１４ｄを備えている。

制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。制御部１０は、記憶部１１や端末情報用メモリ１２に記憶されている各種プログラム、各種テーブルやデータ等の中から指定されたプログラム、テーブルやデータを読み出し、ＲＡＭ又は記憶部１１や端末情報用メモリ１２のワークエリアに展開し、上記プログラムとの協働によって各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ内又は記憶部１１や端末情報用メモリ１２の所定の領域に格納するとともに、無線中継装置１内の各部に指示して、無線中継装置１の動作全般を統括的に制御する。

また、制御部１０は、記憶部１１に記憶されている電波環境測定処理プログラムや各種必要なデータ、端末情報用メモリ１２に格納されている端末情報等を読み出し、電波環境測定処理を実行させる。

電波環境測定処理では、ビーコン信号が送信される周期（ビーコン間隔）の中から通信制限期間が選定され、当該通信制限期間に複数の無線チャンネルの電界強度が無線受信部１４ｂにより検出される。
通信制限期間は、ネットワーク中に存在する不特定の無線端末装置との無線通信が禁止される期間の中の所定の期間である。

電波環境測定処理では、ビーコン間隔にインアクティブ期間（後述）が含まれている場合、インアクティブ期間が通信制限期間として選定される。
一方、ビーコン間隔にインアクティブ期間が含まれていない場合、ネットワーク中に存在しない無線端末装置が特定の無線端末装置と想定され、当該想定された無端末装置（仮想無線端末装置）に対して無線通信を行う仮想通信期間が設定され、当該仮想通信期間を含むコンテンションフリー期間がアクティブ期間（後述）に含まれたビーコン間隔が設定され、当該仮想通信期間が通信制限期間として選定される。

ＩＥＥＥ８０２．１５．４の規格には、ビーコン間隔等を設定するパラメータとして、Beacon Order（ＢＯ）とSuperframe Order（ＳＯ）とがある。このＢＯとＳＯとの関係は、ＢＯがＳＯ以上となっており、このＢＯとＳＯとに基づいて、スーパーフレーム構造が決定される。

図３ａに示すスーパーフレーム構造の例では、ＢＯがＳＯよりも大きい場合を示し、図３ｂに示すスーパーフレーム構造の例では、ＢＯがＳＯと等しい場合を示す。
図３ａ、図３ｂに示すように、スーパーフレーム構造は、データフレームを送信できる期間を定める時間軸上の構造を示している。

ビーコン間隔は、アクティブ期間とインアクティブ期間とを含むことが可能な期間である。ＢＯがＳＯよりも大きい場合には、図３ａに示すように、ビーコン間隔にアクティブ期間とインアクティブ期間とが含まれる。ＢＯがＳＯと等しい場合には、図３ｂに示すように、ビーコン間隔にはアクティブ期間のみ含まれる。

ここに、アクティブ期間とは、ネットワーク中に存在する無線端末装置と無線中継装置とが無線通信を行うことが可能な通信期間である。
また、インアクティブ期間とは、ネットワーク中に存在する無線端末装置と無線中継装置とが無線通信を行わない停止期間であり、無線中継装置１を中心とした無線端末装置と無線通信を行うネットワーク全体をスリープ状態にして消費電力の低減を図る期間である。即ち、インアクティブ期間は、ネットワーク中に存在する不特定の無線端末装置との無線通信が禁止される期間である。

ビーコン間隔にインアクティブ期間が含まれている場合（図３ａの場合）、インアクティブ期間が通信制限期間として選定される。

アクティブ期間は、アクティブ期間を１６分割した１６スロットから構成されている。
アクティブ期間は、複数のスロットからなるコンテンションアクセス期間（ＣＡＰ）を含み、また、最大７スロットからなるコンテンションフリー期間（ＣＦＰ）を含むことが可能な期間である。

ＣＡＰとは、ネットワーク中に存在する不特定の無線端末装置と無線通信可能な期間であり、無線中継装置が使用している無線チャンネル（使用チャンネル）にアクセスする権利を得るためにネットワーク中に存在する複数の無線端末装置が競合する期間である。

ＣＦＰとは、ネットワーク中に存在する特定の無線端末装置と個別に無線通信を行う期間であり、特定の無線端末装置毎に専用のＧＴＳ（Guaranteed Time Slot）が設定されている。ＧＴＳとは、無線端末装置からの要求に従って、当該要求のあった特定の無線端末装置毎に割り当てられたＣＦＰ内のスロットであり、１又は複数のスロットからなる。

ＧＴＳの間、当該ＧＴＳが割り当てられた特定の無線端末装置を除く無線端末装置は、無線中継装置と無線通信を行うことが禁止されている。そのため、当該ＧＴＳが割り当てられた特定の無線端末装置は、無線中継装置と帯域が保証された通信が可能となる。即ち、無線端末装置毎にＧＴＳが設定されたＣＦＰは、ネットワーク中に存在する不特定の無線端末装置との無線通信が禁止される期間である。

本実施の形態では、図３ｂに示すように、ビーコン間隔にインアクティブ期間が含まれておらず、ビーコン間隔とアクティブ期間とが等しい場合、ＣＦＰには、仮想無線端末装置のＧＴＳ（仮想通信期間（図３ｂでは、ＧＴＳ−Ｘ））が設定され、この仮想通信期間が通信制限期間として選定される。仮想通信期間が設定されたことにより、ＣＡＰに割り当てられるスロットの数は減少し、当該仮想通信期間を含むＣＦＰがアクティブ期間に含まれたビーコン間隔が設定される。

図４に、本実施の形態におけるビーコンフレームの例を示す。
図４に示すように、ビーコン信号は、ＭＨＲ（ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ）領域Ｂ１と、ＭＡＣペイロード領域Ｂ２と、ＭＦＲ（ＭＡＣ Footer）領域Ｂ３とを有している。

ＭＨＲ領域Ｂ１には、フレームコントロール領域Ｂ１１、アドレス領域Ｂ１２等が含まれている。ＭＡＣペイロード領域Ｂ２には、ＳＯ及びＢＯが格納されるＳＳ（Superframe Specification）Ｂ２１、ＧＴＳフィールドＢ２２、ＰＡ（Pending Address）フィールドＢ２３、ビーコンペイロードＢ２４等が含まれている。

ＧＴＳフィールドＢ２２には、ＧＴＳスペックＢ２２ａ、ＧＴＳ Directions Ｂ２２ｂ、ＧＴＳリストＢ２２ｃ等が含まれている。ＧＴＳリストＢ２２ｃには、Device Short Address Ｂ２２ｃ１、ＧＴＳ Starting Slot Ｂ２２ｃ２、ＧＴＳ Length Ｂ２２ｃ３等が含まれている。Device Short Address Ｂ２２ｃ１には、ＧＴＳを使う特定の無線端末装置を示すアドレス（ノードアドレス）が格納されている。

記憶部１１は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体等の電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発性メモリで構成されており、無線中継装置１に固定的に設けられたもの又は着脱自在に装着されるものである。また、記憶部１１には、制御部１０により実行される各種プログラム及びこれらプログラムで使用される各種テーブルやデータ等が予め記憶されている。

端末情報用メモリ１２は、電気的に消去及び書き換えが可能なメモリで構成されている。端末情報用メモリ１２には、無線中継装置１と接続可能なネットワーク上に存在する無線端末装置２それぞれ固有の情報が示されたノードアドレス等の端末情報が記憶されている。

タイマ１３は、ビーコン間隔を計時するタイマであり、計時時間が送信間隔に達した（ビーコン送信タイミング）ことを示すビーコン送信タイミング信号を制御部１０に出力する。また、タイマ１３は、ビーコン間隔内のアクティブ期間、各ＧＴＳの開始タイミング、各ＧＴＳの終了タイミング等を計時し、当該計時信号を制御部１０に出力する。

無線送信部１４ａは、変調回路やＲＦ（Radio Frequency）回路等を備えており、パケットの送信電力の調整を行うと共に、制御部１０からの指示に応じて送信するデータの符号化を行なってパケットを構成し、構成したパケットの変調を行い、アンテナ１４ｄを介して無線端末装置２へパケットの送信を行う。

無線受信部１４ｂは、復調回路やＲＦ回路等を備えており、パケットの受信感度の調整を行うと共に、アンテナ１４ｄを介して受信したパケットの復調を行い、復調したパケットの解析を行って得られたデータを制御部１０に出力する。
また、無線受信部１４ｂは、アンテナ１４ｄを介して複数の無線チャンネル（例えば、１１〜２６チャンネル）それぞれの電界強度をスキャンし、スキャンによって得られた結果を制御部１０に出力する。

ＳＷ１４ｃは、アンテナ１４ｄと無線送信部１４ａ及び無線受信部１４ｂとの間に設けられており、制御部１０からの指示に従って、無線送信部１４ａからのパケットの送信、又は、無線受信部１４ｂによるパケットの受信／電界強度のスキャンを切替える。

アンテナ１４ｄは、設定された送信電力に応じてパケットの送信、又は設定された受信感度に応じてパケットの受信、設定された無線チャンネルの電界強度の検出を行なう。

無線送信部１４ａ、無線受信部１４ｂ、ＳＷ１４ｃ及びアンテナ１４ｄにより、複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用してネットワーク中に存在する複数の無線端末装置にビーコン信号を一定周期で送信して行なう無線通信と、複数の無線チャンネルの電界強度の検出と、を行なう通信部が実現される。

Ｉ／Ｆ部１５は、所定の通信方式により通信ネットワークＮを介して接続されている他の無線中継装置１又は外部装置と通信を行うための通信制御を行う。

バッファ１６は、Ｉ／Ｆ部１５を介して受信したデータを一時的に記憶する。

次に、本実施の形態の動作を説明する。
図５に、無線中継装置１において実行される電波環境測定処理のフローチャートを示す。なお、図５に示す処理は、無線中継装置１内の制御部１０と各部との協働により実行されるものであり、無線中継装置１に電力が供給されている間に実行されるものである。

制御部１０は、設定されているＢＯがＳＯよりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１）。ＢＯがＳＯよりも大きい場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、制御部１０は、ＢＯ、ＳＯに基づいてインアクティブ期間を含むビーコン間隔を設定し、ネットワークの運用を開始する（ステップＳ２）。また、制御部１０は、インアクティブ期間を通信制限期間として選定する。

制御部１０は、ビーコン間隔の計時の開始と（ステップＳ３）、アクティブ期間の計時の開始と（ステップＳ４）を、タイマ１３に実行させ、ビーコン信号を無線送信部１４ａから送信させる（ステップＳ５）。
ステップＳ５では、ビーコン信号が生成される。そして、複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルが使用されて無線送信部１４ａによりビーコン信号が送信されるものである。

制御部１０は、ビーコン信号を送信した後、送受信処理を実行し（ステップＳ６）、タイマ１３による計時時間がアクティブ期間を経過したか否かを判別する（ステップＳ７）。即ち、ステップＳ７では、通信制限期間の開始タイミングであるインアクティブ期間の開始タイミングか否かが判別される。

ステップＳ６では、送信したビーコン信号に対して無線端末装置２から送信されたデータリクエスト信号が無線受信部１４ｂにより受信された場合、当該データリクエスト信号を送信した無線端末装置２宛てに、無線送信部１４ａからＡＣＫ信号、データ信号が送信され、当該データ信号に対するＡＣＫ信号が無線受信部１４ｂにより受信されるものである。

アクティブ期間が経過していない場合（ステップＳ７；ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ６の処理に戻る。アクティブ期間が経過した場合、即ち、インアクティブ期間の開始タイミングである場合（ステップＳ７；ＹＥＳ）、制御部１０は、ＥＤスキャンを実行する（ステップＳ８）。

ステップＳ８で実行されるＥＤスキャンでは、例えば、無線受信部１４ｂにより使用チャンネルの電界強度が検出される。そして、制御部１０は、当該使用チャンネルの電界強度が予め設定された閾値以上である場合には、使用チャンネルの電波環境が悪化していると判別して、使用チャンネルを除く無線チャンネルの電界強度が検出され、検出された電界強度が最も低い無線チャンネルを含む比較的低い無線チャンネルを使用チャンネルとして変更する。

制御部１０は、タイマ１３による計時時間がビーコン間隔を経過したか否かを判別する（ステップＳ９）。即ち、ステップＳ９では、通信制限期間の終了タイミングであるインアクティブ期間の終了タイミングか否かが判別される。

ビーコン間隔が経過していない場合（ステップＳ９；ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ８の処理に戻る。即ち、インアクティブ期間中にＥＤスキャンが実行されることとなる。

ビーコン間隔が経過した場合、即ち、インアクティブ期間の終了タイミングである場合（ステップＳ９；ＹＥＳ）、制御部１０は、ステップＳ３の処理に戻る。

ＢＯがＳＯよりも大きくない場合、即ち、ＢＯがＳＯと等しい場合（ステップＳ１；ＮＯ）、制御部１０は、無線中継装置１自身をネットワークに存在しない無線端末装置（仮想無線端末装置）に見せかけて、ＧＴＳを要求する信号（ＧＴＳ要求信号）を無線中継装置１自身に送信する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、制御部１０は、ネットワークに存在しない無線端末装置（仮想無線端末装置）のアドレスを設定し、当該アドレスを含むＧＴＳ要求信号を送信させる。

制御部１０は、ＧＴＳ要求信号を無線受信部１４ｂにより受信すると、当該ＧＴＳ要求信号を送信した無線端末装置、即ち、仮想無線端末装置に対して専用に無線通信を行うスロットを割り当てたＧＴＳ（仮想通信期間）を設定する。そして、制御部１０は、ＢＯ、ＳＯに基づいてインアクティブ期間を含まず、かつ、アクティブ期間のＣＦＰに仮想無線端末装置のＧＴＳ（仮想通信期間）が設定されたビーコン間隔を設定し、ネットワークの運用を開始する。また、制御部１０は、仮想通信期間を通信制限期間として選定する。
制御部１０は、通信制限期間を選定した後、仮想無線端末装置に対してＡＣＫ信号を無線送信部１４ａにより送信する（ステップＳ１１）。

制御部１０は、ステップＳ１１後、ビーコン間隔の計時の開始と（ステップＳ１２）、通信制限期間として選定した仮想無線端末装置のＧＴＳ（仮想通信期間）が開始するタイミングの計時の開始と（ステップＳ１３）を、タイマ１３に実行させる。

仮想通信期間が開始するタイミングは、ビーコン間隔が開始するスロット０から仮想無線端末装置に割り当てられたスロットに達するまでのスロット数に基づいて算出される。

制御部１０は、ＧＴＳ情報をビーコンフレームに設定し（ステップＳ１４）、当該ビーコン信号を無線送信部１４ａから送信させる（ステップＳ１５）。
ステップＳ１４では、仮想無線端末装置のＧＴＳ（仮想通信期間）の情報（例えば、仮想無線端末装置のアドレス、開始スロット番号、スロット数等）に限らず、要求のあった他の無線端末装置のＧＴＳの情報がビーコンフレームに設定される。

制御部１０は、ビーコン信号を送信した後、送受信処理を実行し（ステップＳ１６）、タイマ１３による計時時間が仮想無線端末装置のＧＴＳ（仮想通信期間）が開始するタイミングか否かを判別する（ステップＳ１７）。ステップＳ１５の送受信処理は、ステップＳ６と同様であるため、説明は省略する。

仮想通信期間が開始するタイミングでない場合（ステップＳ１７；ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ１６の処理に戻る。想通信期間が開始するタイミングである場合（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、制御部１０は、仮想無線端末装置のＧＴＳ（仮想通信期間）が終了するタイミングの計時をタイマ１３に開始させる（ステップＳ１８）。

仮想通信期間が終了するタイミングは、仮想無線端末装置に割り当てられたスロット数に基づいて算出される。

制御部１０は、ステップＳ１８後、ＥＤスキャンを実行する（ステップＳ１９）。
ステップＳ１９で実行されるＥＤスキャンは、ステップＳ８と同様であり、例えば、無線受信部１４ｂにより使用チャンネルの電界強度が検出される。そして、制御部１０は、当該使用チャンネルの電界強度が予め設定された閾値以上である場合には、使用チャンネルの電波環境が悪化していると判別して、使用チャンネルを除く無線チャンネルの電界強度が検出され、検出された電界強度が最も低い無線チャンネルを含む比較的低い無線チャンネルを使用チャンネルとして変更する。

制御部１０は、タイマ１３による計時時間が仮想無線端末装置のＧＴＳ（仮想通信期間）が終了するタイミングであるか否かを判別する（ステップＳ２０）。仮想通信期間が終了するタイミングでない場合（ステップＳ２０；ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ１９の処理に戻る。即ち、仮想通信期間中にＥＤスキャンが実行されることとなる。
仮想通信期間が終了するタイミングである場合（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、制御部１０は、ステップＳ１２の処理に戻る。
以上のように、電波環境測定処理を実行する無線中継装置１により無線通信装置が実現される。

以上のように、本実施の形態によれば、ビーコン間隔のうちネットワーク中に存在する不特定の無線端末装置との無線通信が禁止される期間（インアクティブ期間及びＣＦＰ）の中の所定の期間（インアクティブ期間又は仮想通信期間）が通信制限期間として選定され、当該通信制限期間に複数の無線チャンネルの電界強度が無線受信部１４ｂにより検出される。そのため、電波環境を測定するための専用の装置を別途備える必要なく、ネットワーク上で通信が行われてない状態で無線チャンネルの電波環境の測定を可能とすることができる。

また、通信制限期間として、ＢＯがＳＯよりも大きい場合、即ち、ビーコン間隔にネットワーク中に存在する無線端末装置と無線通信を行わないインアクティブ期間が含まれている場合には、当該インアクティブ期間を通信制限期間として選定することができる。
インアクティブ期間は、ネットワーク全体がスリープ状態となっており、無線端末装置からの通信が存在しないため、インアクティブ期間に検出した電界強度は、全て干渉波によるものとなる。
また、インアクティブ期間では、無線中継装置と無線端末装置との無線通信が行われていないため、使用する無線チャンネルを変更することによる通信障害の影響が無い。そのため、通信部１４で使用される無線チャンネルを変更して他の無線チャンネルの電界強度を測定することが可能となる。

また、ビーコン間隔にインアクティブ期間が含まれていない場合には、ネットワーク中に存在しない無線端末装置に対して無線通信を行う仮想通信期間をＣＦＰに設定して、当該仮想通信期間を通信制限期間として選定することができる。
ＣＦＰに設定された仮想通信期間は、ネットワークに存在しない無線端末装置専用の通信期間であるため、実際には仮想通信期間中にはネットワーク上における無線通信が存在しない。そのため、仮想通信期間に検出した電界強度は全て干渉波によるものとなる。
また、仮想通信期間中には無線通信が行なわれていないため、使用する無線チャンネルを変更することによる通信障害の影響が無い。そのため、通信部１４で使用される無線チャンネルを変更して他の無線チャンネルの電界強度を測定することが可能となる。

なお、本実施の形態では、ＳＯ及びＢＯの関係に基づいてインアクティブ期間又は仮想通信期間を通信制限期間としたが、プロトコルにより通信制限期間を設けることとしてもよい。例えば、ビーコン信号の送信直後の所定時間を、無線中継装置及び無線端末装置による無線通信を禁止する期間と定め、当該期間を通信制限期間とみなしてもよい。この場合には、このビーコン信号の送信直後の所定時間において無線チャンネルの電界強度の検出を行なうものとする。
また、本実施の形態では、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の規格に準拠した場合の例を挙げて説明しているが、他の無線通信方式であっても応用が可能である。

１ 無線中継装置
２ 無線端末装置
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ 端末情報用メモリ
１３ タイマ
１４ 通信部
１４ａ 無線送信部
１４ｂ 無線受信部
１４ｃ ＳＷ
１４ｄ アンテナ
１５ Ｉ／Ｆ部
１６ バッファ
Ａ 無線通信システム
Ｂ１ ＭＨＲ領域
Ｂ１１ フレームコントロール領域
Ｂ１２ アドレス領域
Ｂ２ ＭＡＫペイロード領域
Ｂ２１ ＳＳ
Ｂ２２ ＧＴＳフィールド
Ｂ２２ａ ＧＴＳスペック
Ｂ２２ｂ ＧＴＳ Directions
Ｂ２２ｃ ＧＴＳリスト
Ｂ２２ｃ１ Device Short Address
Ｂ２２ｃ２ ＧＴＳ Starting Slot
Ｂ２２ｃ３ ＧＴＳ Length
Ｂ２３ ＰＡフィールド
Ｂ２４ ビーコンペイロード
Ｂ３ ＭＦＲ領域
Ｎ 通信ネットワーク

Claims (4)

1. 複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用してネットワーク中に存在する複数の無線端末装置にビーコン信号を周期的に送信して無線通信を行なう通信手段を備えた無線通信装置であって、
   前記ビーコン信号が送信される周期に前記ネットワーク中に存在する不特定の無線端末装置との無線通信が禁止される停止期間が含まれているか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段で前記停止期間が含まれていると判別された場合には、その停止期間を通信制限期間として選定し、一方、前記停止期間が含まれていないと判別された場合には、前記ネットワーク中に存在しない無線端末装置を特定の無線端末装置と想定し、当該想定した無端末装置に対して無線通信を行う仮想通信期間を設定し、当該仮想通信期間を含むコンテンションフリー期間が通信期間に含まれたビーコン信号が送信される周期を設定し、当該仮想通信期間を前記通信制限期間として選定する選定手段と、
   前記選定手段で選定された通信制限期間に、前記複数の無線チャンネルの電界強度を検出する検出手段と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記通信手段により使用している使用チャンネルの通信状況が悪化した場合に、前記検出手段で検出された複数の無線チャンネルより電界強度が低い無線チャンネルに使用チャンネルを変更すること、
   を特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用してネットワーク中に存在する複数の無線端末装置にビーコン信号を周期的に送信して無線通信を行なう通信手段を備えた無線通信装置のコンピュータを制御するためのプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記ビーコン信号が送信される周期に前記ネットワーク中に存在する不特定の無線端末装置との無線通信が禁止される停止期間が含まれているか否かを判別する判別手段、
   前記判別手段で前記停止期間が含まれていると判別された場合には、その停止期間を通信制限期間として選定し、一方、前記停止期間が含まれていないと判別された場合には、前記ネットワーク中に存在しない無線端末装置を特定の無線端末装置と想定し、当該想定した無端末装置に対して無線通信を行う仮想通信期間を設定し、当該仮想通信期間を含むコンテンションフリー期間が通信期間に含まれたビーコン信号が送信される周期を設定し、当該仮想通信期間を前記通信制限期間として選定する選定手段、
   前記選定手段で選定された通信制限期間に、前記複数の無線チャンネルの電界強度を検出する検出手段、
   として機能させるようにしたコンピュータ読み取り可能なプログラム。
4. 複数の無線チャネルのうちのいずれか一つの無線チャンネルを使用してネットワーク中に存在する複数の無線端末装置にビーコン信号を周期的に送信して無線通信を行なう通信手段を備えた無線通信装置のコンピュータを制御するための無線通信方法であって、
   前記コンピュータを、
   前記ビーコン信号が送信される周期に前記ネットワーク中に存在する不特定の無線端末装置との無線通信が禁止される停止期間が含まれているか否かを判別する判別手段、
   前記判別手段で前記停止期間が含まれていると判別された場合には、その停止期間を通信制限期間として選定し、一方、前記停止期間が含まれていないと判別された場合には、前記ネットワーク中に存在しない無線端末装置を特定の無線端末装置と想定し、当該想定した無端末装置に対して無線通信を行う仮想通信期間を設定し、当該仮想通信期間を含むコンテンションフリー期間が通信期間に含まれたビーコン信号が送信される周期を設定し、当該仮想通信期間を前記通信制限期間として選定する選定手段、
   前記選定手段で選定された通信制限期間に、前記複数の無線チャンネルの電界強度を検出する検出手段、
   として機能させるようにしたことを特徴とする無線通信方法。

Images