JP5903616B2 - マルチホップ通信方法、マルチホップ通信システム、及び通信端末 - Google Patents

Description

本発明は、マルチホップ通信方法、マルチホップ通信システム、及び通信端末に関するものである。

従来から、通信ネットワーク上に存在する通信端末間で通信する際に、情報を伝送しようとする通信端末間で通信を直接行うことができない場合に、他の通信端末を通信の中継に用いることによって通信を可能にするマルチホップ通信が知られている。このようなマルチホップ通信は、とくに通信ネットワークの一つである無線ネットワークにおいて用いられる。

このような通信ネットワークでは、通信端末の接続・離脱、通信環境の変動等によって、通信可能であった通信端末が通信不可能となって、通信ネットワークのネットワークトポロジーが変化する場合がある。したがって、各通信端末間で良好に通信を行うためには、通信ネットワークのネットワークトポロジーが変化した場合に各通信端末間の通信ルートを構築することが必要となる（例えば、特許文献１、２参照）。

通信ルートを構築する方法としては、例えば、通信端末間で経路情報を交換し、使用可能な通信ルートを探索するとともに使用可能な通信ルートのうち通信品質のよいルートを選択することによって、通信端末間の通信ルートを構築することができる。

また近年、例えば自動遠隔検針システムのように、複数台の親端末を所定範囲毎に設置し、各親端末が周辺に存在する複数の子端末との間で通信を行う通信システムがある。この種の通信システムにおいても、親端末と子端末との間の通信に上記マルチホップ通信を用いた通信ネットワークを構築することが提案されている。

この親端末および子端末を用いた通信ネットワークでは、所定範囲毎に設けた親端末が、周辺の複数の子端末の各々から、直接的、または他の子端末を中継端末として用いて間接的に、所定の情報を取得する。すなわち、１台の親端末とこの親端末が所定情報を取得する複数台の子端末によって、マルチホップ通信による通信セルが形成され、この通信セルが並設されることで通信ネットワークが構築されている。

特開２００６−６７５５７号公報 特開２００８−２４４６７９号公報

ところで、上述の親端末および子端末を用いた通信ネットワークでは、所定の周波数帯域内に設けられた複数の無線チャンネルから、何れかの無線チャンネルを択一的に選択して無線パケットの送受信が行われる。そのため、複数の通信セルを並設した場合には、近接した通信ネットワーク同士で同じ無線チャンネルを用いて通信を行うと、無線パケットが互いに干渉して通信品質が低下する恐れがある。

そこで、光ファイバ網などにより構成される上位ネットワークに親端末を接続し、各親端末に設けたＧＰＳからの位置情報に基づいて、親端末が利用する無線チャンネルを上位ネットワークのサーバ側で集中的に管理するような方法が考えられる。この時、親端末間の距離が短い場合には異なる無線チャンネルを割り当てるように無線チャンネルを通知することで、近接した通信ネットワークの無線パケットが干渉する可能性を低減することができる。

また、近接した親端末同士が互いに通信して、互いに異なる無線チャンネルを利用するように設定すれば、近接した通信ネットワークの無線パケットが干渉する可能性を低減することができる。

しかしながら、上述のようなマルチホップ通信を用いた通信ネットワークでは、各子端末が異なる子端末の無線パケットを中継して通信を行う為、親端末と子端末とが直接通信する場合に比べて通信ネットワークが形成する物理的な空間距離が大きくなる。そのため、親端末同士が遠い位置にあった場合であっても、各親端末に接続された子端末同士は近い位置にある場合も多く、親端末の位置情報だけでは無線パケットが干渉する可能性を十分に低減できない。また、親端末同士が遠い位置にあると、親端末同士が互いに通信することが出来ないため、無線パケットが干渉する可能性を十分に低減できないという問題があった。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、親端末同士による通信や、サーバ等の集中的な管理が不要で、無線パケットの干渉を低減することができるマルチホップ通信方法、マルチホップ通信システム、及び通信端末を提供することにある。

上記目的を達成するために、本願のマルチホップ通信方法では、１台の親端末と複数台の子端末の各々とが互いに同一の無線チャンネルを用いてマルチホップ通信する通信セルを複数構築し、子端末は、自端末が通信に用いる無線チャンネルを使用している他の通信セルを検知して親端末に通知し、親端末は、他の通信セルと自端末が属する通信セルとの通信における干渉の度合いを通信セルごとに導出し、その和が所定の閾値を超えると他の無線チャンネルに切り替えて通信することを特徴とする。

また本願のマルチホップ通信システムでは、１台の親端末と複数台の子端末の各々とが互いに同一の無線チャンネルを用いてマルチホップ通信する通信セルが複数構築され、
各端末は、互いに周波数の異なる複数の無線チャンネルから択一的に選択した無線チャンネルを通信に用いる通信チャンネルとして設定するとともに、自端末が属する通信セルを識別するための通信セル情報を含み、自端末の生存を報知するハローパケットを送信し、子端末は、通信チャンネルを用いてハローパケットを受信した際に、受信したハローパケットの通信セル情報が示す通信セルと、自端末が属する通信セルとが異なる場合には、受信したハローパケットの通信セル情報を含み、通信チャンネルを利用する他の通信セルを検知したことを通知する検知情報を、自端末と同じ通信セルに属する親端末に送信し、親端末は、受信した検知情報に基づいて、当該検知情報の通信セル情報が示す通信セルごとに干渉レベルを導出し、この干渉レベルの和が所定の閾値よりも大きければ、複数の無線チャンネルから通信チャンネルとは異なる無線チャンネルを択一的に選択して、自端末が属する通信セルで使用する新たな通信チャンネルとして設定することを特徴とする。

このマルチホップ通信システムにおいて、通信セルは、個別に付与された識別情報をそれぞれ有し、親端末は、受信した検知情報の通信セル情報が示す通信セルの識別情報と、自端末が属する通信セルの識別情報が、所定の関係を有している場合に限って、新たな通信チャンネルを設定することを特徴とすることが好ましい。

また、このマルチホップ通信システムにおいて、子端末は、複数の無線チャンネルを順次に切り替えてハローパケットを受信し、受信したハローパケットの通信セル情報が示す通信セルと自端末が属する通信セルとが異なる場合には、受信したハローパケットの通信セル情報と、ハローパケットを受信した無線チャンネルを示すチャンネル情報と含むチャンネル利用情報を親端末に送信し、親端末は、チャンネル利用情報に含まれる通信セル情報とチャンネル情報とに基づいて、各無線チャンネルごとにその無線チャンネルを利用している通信セル数を求め、この求めた通信セル数が少ない無線チャンネルを優先して新たな通信チャンネルを選択することが好ましい。

また、このマルチホップ通信システムにおいて、子端末は、自端末から自端末が属する通信セルの親端末までの通信ルートにおけるホップ数を検知情報に含めて送信し、親端末は、検知情報に含まれるホップ数が小さいほど干渉レベルを高くなるよう導出することが好ましい。

また、このマルチホップ通信システムにおいて、親端末は、検知情報を送信した自端末と同じ通信セルに属する子端末の数が多いほど、干渉レベルを高く設定することが好ましい。

また、このマルチホップ通信システムにおいて、各端末は、自端末が親端末と子端末の何れであるかを示すとともに、自端末が子端末の場合に自端末から自端末が属する通信セルの親端末までの通信ルートにおけるホップ数を示す端末情報をハローパケットに含めて送信し、子端末は、受信したハローパケットに含まれる端末情報を検知情報に含めて送信し、親端末は、検知情報に含まれる端末情報に基づいて干渉レベルを導出することが好ましい。

また本願の通信端末では、１台の親端末と複数台の子端末の各々とが互いに同一の無線チャンネルを用いてマルチホップ通信する通信セルを複数構築したマルチホップ通信システムの前記親端末に用いられる通信端末であって、自端末が属する通信セルの無線チャンネルを使用している他の通信セルに関する検知情報を、自端末と同じ通信セルに属する前記子端末から取得し、この取得した検知情報に基づいて、自端末が属する通信セルと前記他の通信セルとの通信における干渉の度合いを、前記他の通信セルごとに導出し、その和が所定の閾値を超えると、他の無線チャンネルに切り替えて通信することを特徴とする。

また本願の通信端末は、上述のマルチホップ通信システムに用いられる子端末であることを特徴とする。

このマルチホップ通信ネットワークによれば、サーバ等の集中的な管理が不要で、且つ、無線パケットの干渉を低減することができる。

本願の実施形態１にかかるマルチホップ通信システムが構成する無線ネットワークを示す概略図である。 同上の通信端末の構成を示すブロック図である。 同上の通信可能端末管理テーブルの構成を示すテーブル図である。 （ａ）（ｂ）同上の通信ルートテーブルの構成を示すテーブル図である。 同上の検知情報管理テーブルの構成を示すテーブル図である。 同上の通信シーケンスを示すシーケンス図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）同上の通信パケットのフォーマットを示す図である。 本願の実施形態２にかかるマルチホップ通信システムが構成する無線ネットワークの通信パケットのフォーマットを示す図である。 同上の検知情報管理テーブルを示すテーブル図である。 本願の実施形態３にかかるマルチホップ通信システムが構成する無線ネットワークの検知情報管理テーブルを示すテーブル図である。 本願の実施形態４にかかるマルチホップ通信システムが構成する無線ネットワークの通信パケットのフォーマットを示す図である。 同上の検知情報管理テーブルを示すテーブル図である。

以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、本実施形態のマルチホップ通信システムが構成する無線ネットワークの概略図である。この無線ネットワークは、複数の住戸Ｘで構成される住戸群で用いられ、住戸群内には、所定範囲毎（例えば、半径５００ｍ毎）に親となる通信端末１が設置され、各住戸Ｘには、子となる通信端末２が設置される。なお以降、親となる通信端末１は親端末１と称し、子となる通信端末２は子端末２と称す。さらに、親端末１を個別に識別する場合は、親端末１−１、１−２、１−３、．．．の符号を用い、子端末２を個別に識別する場合は、子端末２−１、２−２、２−３、．．．の符号を用いる。

そして、子端末２は、各住戸Ｘに関する所定情報を、１台の親端末１へ無線送信する機能を有する。親端末１は、各住戸Ｘに関する所定情報を複数の子端末２から無線で取得し、取得した所定情報を、図示しない上位の管理装置へ光ファイバ回線等を用いて送信する機能を有する。例えば、親端末１が、各住戸Ｘにおける電力使用量、ガス使用量、水道使用量等の検針情報を、子端末２から取得することによって、遠隔検針システムを構成できる。また、親端末１が、予め設定された所定の情報を子端末２との間で送受することによって、各住戸Ｘ内の機器の状態を監視する遠隔監視システム、各住戸Ｘ内の機器の状態を制御する遠隔制御システム等を構成することも可能である。

この無線ネットワークでは、親端末１および子端末２は、マルチホップ通信により無線信号を互いに送受している。すなわち、本無線ネットワークでは、親端末１と各子端末２との間で直接または間接に通信が行われ、親端末１と直接通信できない子端末２は、通信可能な距離にある他の子端末２が通信パケットを順次中継することで、親端末１との間で通信を行っている。

また、このマルチホップ通信システムでは、１台の親端末１と、この親端末１へ所定情報を直接または間接に送信する１台〜複数台の子端末２とによって、小規模な無線ネットワークである通信セルが構築されている。すなわち、本実施形態では、複数の通信セルＣ１、Ｃ２、．．．が併設されている。各通信セルにおける親端末１は、互いに周波数の異なる複数の無線チャンネルから、通信パケットの送受信に用いる通信チャンネルを択一的に選択する。また子端末２は、自端末が属する親端末１が選択した通信チャンネルを用いて、通信パケットの送受信を行う。すなわち、同一通信セルに属する親端末１及び子端末２は、同じ周波数の無線チャンネルを利用して無線パケットの送受信を行う。本実施形態では、各通信端末Ａが利用可能な無線チャンネルとして、互いに周波数の異なる無線チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、・・・、ＣｈＮが設定されている。

図２は、通信端末Ａのブロック図である。本実施形態では、親端末１と子端末２とに同一の通信端末Ａを用いており、例えば、通信端末Ａは、ジャンパースイッチや切替スイッチ等の設定手段を用いて「親」に設定されることで親端末１として機能し、また「子」に設定されることで子端末２として機能する。また以降では、親端末１と子端末２とを区別しない場合、通信端末Ａと称す。

通信端末Ａは、記憶部１０と、制御部２０と、無線通信インタフェース部３０とを備えて構成される。

記憶部１０は、ＲＯＭなどの不揮発性のメモリ、ＥＥＰＲＯＭなどの書換え可能な不揮発性のメモリ、ＲＡＭなどの揮発性のメモリからなる。そして記憶部１０は、通信ルートや通信可能な隣接端末（直接通信可能な親端末１または子端末２）に関するリンク情報などを記憶するテーブル記憶部１０１を備える。さらに記憶部１０は、通信端末Ａを動作させるための制御プログラム等の各プログラムや、各プログラムの実行に必要な情報等も記憶している。

本実施形態では、親端末１、子端末２の各々に、ユニークな端末ＩＤが割り付けられ、各通信端末Ａの記憶部１０には、自端末に割り付けられた端末ＩＤも格納されている。本実施形態では、親端末１−１、１−２、１−３、．．．．に、端末ＩＤ「Ｍ１」、「Ｍ２」、「Ｍ３」．．．が、予め割り付けられている。また、子端末２−１、２−２、２−３、．．．．には、後述する通信ルートが構築された場合に、親端末１によって端末ＩＤ「Ｔ１」、「Ｔ２」、「Ｔ３」．．．が割り付けられる。

また、通信端末Ａの各々には、シリアル番号（製造番号）やＭＡＣアドレス等の装置ＩＤが予め割り付けられており、各通信端末Ａの記憶部１０には、この装置ＩＤが予め格納されている。そして、通信端末Ａが送受信する通信パケットは、この装置ＩＤが付加されることによって通信制御がなされる。また、各通信セルの各々には、ユニークな通信セルＩＤが割り付けられ、通信端末Ａは、通信パケットに自端末が属する通信セルの通信セルＩＤを含めて送信する。本実施形態では、通信セルに属する親端末１の端末ＩＤを通信セルＩＤとして用いており、通信セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、．．．．の通信セルＩＤは、それぞれ「Ｍ１」、「Ｍ２」、「Ｍ３」、．．．．が用いられる。

親端末１および子端末２のテーブル記憶部１０１には、図３に示す通信可能端末管理テーブルＴＢ１１が格納され、親端末１のテーブル記憶部１０１には、図５に示す検知情報管理テーブルＴＢ１２が格納される。また、親端末１のテーブル記憶部１０１には、図４（ａ）に示す通信ルートテーブルＴＢ２１が格納され、子端末２のテーブル記憶部１０１には、図４（ｂ）に示す通信ルートテーブルＴＢ２２が格納される。

通信可能端末管理テーブルＴＢ１１は、図３に示すように、他の通信端末Ａによって中継されることなく、当該通信端末Ａと直接通信することができる通信端末Ａ（隣接端末）に関する情報（通信可能端末情報）を、テーブル形式で記憶している。具体的に、通信可能端末管理テーブルＴＢ１１は、隣接端末ＩＤ、端末種類、受信リンク通信品質、送信リンク通信品質、リンク通信品質の各フィールドが設けられている。

通信可能端末管理テーブルＴＢ１１において、隣接端末ＩＤは、自端末と直接通信が可能な通信端末Ａ（以降、隣接端末Ａと称す）に割り付けられた端末ＩＤである。端末種類は、隣接端末Ａの種類（親端末１「親」または子端末２「子」）を示す。受信リンク通信品質は、隣接端末Ａから自端末への通信リンクの通信品質を示す。送信リンク通信品質は、自端末から隣接端末Ａへの通信リンクの通信品質を示す。リンク通信品質は、隣接端末Ａと自端末との間の通信リンクにおける通信品質を示す。

直接通信可能な２台の通信端末Ａ−Ａ間の通信リンクにおけるリンク通信品質は、例えば、通信品質値ＳＱが用いられる。通信品質値ＳＱは、直接通信可能な２台の通信端末Ａ−Ａ間の受信信号強度が大きいほど小さくなる１０段階や２０段階等の整数値で表される。すなわち、通信品質値ＳＱは、その整数値が小さいほど、通信パケットの減衰が小さく、通信状態がよい。

そして、通信パケットを受信する場所におけるノイズレベルが異なることから、通信リンクにおける双方向の通信品質は互いに異なり、通信リンクにおける双方向の通信品質は、受信リンク通信品質および送信リンク通信品質で構成される。受信リンク通信品質は、直接通信可能な２台の通信端末Ａ−Ａ間のリンクにおいて、自端末Ａが他の通信端末Ａから通信パケットを受信したときの受信信号強度である。送信リンク通信品質は、直接通信可能な２台の通信端末Ａ−Ａ間のリンクにおいて、自端末Ａが他の通信端末Ａへ通信パケットを送信し、他の通信端末Ａが通信パケットを受信したときの受信信号強度である。

通信可能端末管理テーブルＴＢ１１においても、通信端末Ａにおける受信リンク通信品質および送信リンク通信品質の各フィールドが設けられている。そして、通信端末Ａ−Ａ間で通信を行った場合に通信の確実性（信頼性）を保証する観点から、受信リンク通信品質と送信通信品質とのうち、通信状態の悪い方（リンク通信品質の値が大きい方）が、２台の通信端末Ａ−Ａ間のリンク通信品質として採用される。

そして、親端末１と子端末２との間における通信ルートの通信品質の評価である後述のルート通信品質は、親端末１と子端末２との間の通信ルートを構成する各通信リンクのリンク通信品質の和が採用される。

なお、上述の通信品質値ＳＱは、受信信号強度と関連付けられたが、受信信号強度に代えて、ＳＮ比、ＥＶＭ（Error Vector Magnitude）、ビットエラーレート、パケットエラーレート等の他の要素と関連付けて算出してもよい。

次に、検知情報管理テーブルＴＢ１２には、親端末１と同じ通信セルに属する各子端末により検知された、同一の通信チャンネルを利用する通信セルを示す情報（検知情報）をテーブル形式で記憶している。具体的に、検知情報管理テーブルＴＢ１２は、他の通信セルを検出した子端末の端末ＩＤ（子端末ＩＤ）、検知された通信セルの通信セルＩＤ（検知セルＩＤ）、検知時刻の各フィールドが設けられている。なお、検知情報管理テーブルＴＢ１２は、検知時刻から一定時間経過した検知情報については、定期的に削除されるよう設定されている。

次に、親端末１と子端末２との間における通信ルートは、１乃至複数の通信リンクによって形成されている。そして、親端末１が保持する通信ルートテーブルＴＢ２１（図４（ａ）参照）は、親端末１−この親端末１の配下にある子端末２間における通信ルートに関する情報（通信ルート情報）を、テーブル形式で記憶している。具体的に、通信ルートテーブルＴＢ２１は、端末ＩＤ、ルート通信品質、ホップ数、ホップ先の各フィールドが設けられている。

親端末１が保持する通信ルートテーブルＴＢ２１において、端末ＩＤは、通信ルートが構築された配下の子端末２に割り付けられた端末ＩＤである。ルート通信品質は、端末ＩＤフィールドに登録された子端末２までの通信ルートにおける通信品質を示す。ホップ数は、端末ＩＤフィールドに登録された子端末２までの通信ルートにおけるホップ数を示す。ホップ先は、端末ＩＤフィールドに登録された子端末２までの通信ルートにおいて、各ホップにおける送信先の通信端末Ａを示す。

次に、子端末２が保持する通信ルートテーブルＴＢ２２（図４（ｂ）参照）は、子端末２−この子端末２と通信可能な親端末１間の通信ルートに関する情報（通信ルート情報）を、テーブル形式で記憶している。具体的に、通信ルートテーブルＴＢ２２は、端末ＩＤ、ルート通信品質、ホップ数、ホップ先の各フィールドが設けられている。

子端末２が保持する通信ルートテーブルＴＢ２２において、端末ＩＤは、この子端末２と通信可能な親端末１に割り付けられた端末ＩＤである。ルート通信品質は、端末ＩＤフィールドに登録された親端末１までの通信ルートにおける通信品質を示す。ホップ数は、端末ＩＤフィールドに登録された親端末１までの通信ルートにおけるホップ数を示す。ホップ先は、端末ＩＤフィールドに登録された親端末１までの通信ルートにおいて、各ホップにおける送信先の通信端末Ａを示す。

通信ルートテーブルＴＢ２１、ＴＢ２２において、ホップ数は、自端末から通信先端末までの通信ルートにおける通信端末Ａの台数である。例えば、子端末２−２が子端末２−１を介して親端末１と通信を行う通信ルートの場合は、ホップ数は「２」となる。ホップ先は、自端末から通信先端末に至るまでに経由する通信端末Ａの端末ＩＤが経由順に登録され、最後は、端末ＩＤフィールドに登録された通信端末Ａの端末ＩＤが登録される。

次に、無線通信インタフェース部３０は、無線信号を用いて他の通信端末Ａとの間で通信を行うための通信インタフェース回路である。そして、無線通信インタフェース部３０は、互いに周波数の異なる複数の無線チャンネルから択一的に選択された無線チャンネルを用いて、通信パケットの送受信に用いる。以降では、この通信パケットの送受信に用いる無線チャンネルを通信チャンネルと称す。

制御部２０は、通信端末Ａの各部を制御することによって通信端末Ａ全体の動作を制御する装置であり、例えば、マイクロプロセッサおよびその周辺回路等で構成される。そして、制御部２０は、テーブル管理部２０１と、通信処理部２０２と、送信タイマ部２０３とを備えて、直接または間接に子端末２と親端末１との間の通信ルートを構築するための処理である通信ルート構築処理を実行する。

また、制御部２０は、チャンネル切替処理部２０４と、干渉レベル検出部２０５と、変更タイマ部２０６を備え、子端末２と親端末１との間で通信パケットの送受信に用いる通信チャンネルを決定・変更するための処理である通信チャンネル決定処理を実行する。

テーブル管理部２０１は、記憶部１０のテーブル記憶部１０１に記憶されている各テーブルの登録内容を管理する。通信処理部２０２は、無線通信インタフェース部３０を用いて、他の通信端末Ａとの間で通信パケットを送受信し、後述の動作を行うことによって、親端末１と子端末２との間の通信ルートを構築するための通信ルート構築処理を行う。送信タイマ部２０３は、所定の時間の経過を計る計時手段であり、所定の時間間隔で通信処理部２０２に各種通信パケットの送信タイミングの到来を通知する。

チャンネル切替処理部２０４は、干渉レベル検出部２０５にて検出される干渉レベルなどに基づいて、複数の無線チャンネルから通信チャンネルを択一的に選択し、無線通信インタフェース部３０に設定する。干渉レベル検出部２０５は、通信処理部２０２で受信した他の通信端末Ａから送信された通信パケットから、通信セルごとの干渉レベルを検出してチャンネル切替処理部２０４に出力する。変更タイマ部２０６は、所定の時刻になったことを検知する計時手段であり、チャンネル切替処理部２０４に通信チャンネルの変更タイミングの到来を通知する。

次に、本無線ネットワークにおける通信ルートの構築について説明する。

まず、通信端末Ａが起動されると、各通信端末Ａの制御部２０における送信タイマ部２０３は、ハローパケット（Hello Packet、以下、「Ｈパケット」と称する）を送信すべく計時を開始する。送信タイマ部２０３は、タイムアップすると、Ｈパケットの送信タイミングである旨を通信処理部２０２に通知する。通信処理部２０２は、この通知を受けると、Ｈパケットを無線ネットワークに同報通信で送信する。

Ｈパケットは、各通信端末Ａが、他の通信端末Ａに対して自端末の生存を報知する通信パケットである。図７（ａ）は、Ｈパケットのフォーマットを示し、送信元端末ＩＤ部と、送信先端末ＩＤ部と、セルＩＤ部と、オペレーションコード部と、端末種類部と、通信ルート部とを備えて構成される。

Ｈパケットの送信元端末ＩＤ部は、Ｈパケットを送信した通信端末Ａの端末ＩＤが収容される。送信先端末ＩＤ部は、Ｈパケットの送信先となる通信端末Ａの端末ＩＤが収容され、Ｈパケットの場合は、ブロードキャスト等の同報通信のコード「ＢＣ」が収容される。セルＩＤ部は、Ｈパケットを送信した通信端末Ａが属する通信セルに割り当てられた通信セルＩＤが収容される。本実施形態では、親端末１は、自端末の端末ＩＤを収容し、子端末１は、自端末が属する通信セルの親端末１の端末ＩＤを収容する。オペレーションコード部は、Ｈパケットのコードが収容される。端末種類部は、Ｈパケットを送信した通信端末Ａが親端末１と子端末２とのいずれであるかを識別するための情報が収容される。

さらにＨパケットの通信ルート部は、子端末２から親端末１までの通信ルートを表す通信ルート情報、およびこの通信ルートの通信品質を表すルート品質情報が収容される。通信ルート情報は、子端末２から親端末１までの通信ルートにおいて経由する通信端末Ａの端末ＩＤが順に並べられることによって表される。ルート品質情報は、通信ルート内のリンク通信品質の和で表され、このリンク通信品質の和をルート通信品質と称す。

例えば、子端末２−２が子端末２−１を介して親端末１との間で通信ルートを構築し、そのルート通信品質が１７であるとする。この場合、子端末２−２が送信するＨパケットの通信ルート部には、「Ｔ２→Ｔ１→Ｍ１；１７」が収容される。この通信ルートのホップ数は「２」になる。また、親端末１が送信するＨパケットの通信ルート部は、「ｎｕｌｌ」（または空データ）となり、ホップ数「０」、ルート通信品質「０」に相当する。

なお、Ｈパケットは、無線ネットワークの通信トラフィックを抑制するために、通信端末Ａが親端末１に設定されている場合、および通信端末Ａが、親端末１までの通信ルートが構築されている子端末２である場合に、各通信端末Ａから送信される。そして、このＨパケットの送信処理は、起動後、一定時間間隔で行われる。

また親端末１までの通信ルートが構築されていない子端末２は、このＨパケットを受信して、Ｈパケットのルート通信品質情報などに基づいて子端末２−親端末１間の通信コストを求め、通信コストが最も小さな親端末１及び親端末１までの通信ルートを構築する。なお、親端末１と子端末２間の通信ルートを構築する方法については、既知の技術であるので詳細な説明は省略する。

次に、本無線ネットワークにおける通信チャンネルの決定方法について、図６のシーケンスを用いて説明する。

まず、親端末１が起動されると、親端末１のチャンネル切替処理部２０４は、所定の無線チャンネルを仮の通信チャンネルとして無線通信インタフェース部３０に設定する（図６のステップＳ１）。ここで、仮の通信チャンネルとしたのは、周囲の通信セルにおいてどの無線チャンネルが利用されているのかが不明であるので、以降の動作を行うことで通信チャンネルが変更されることを想定したためである。なお、この仮の通信チャンネルを決定する際には、例えば、利用可能な無線チャンネルごとに無線信号強度を測定し、この信号強度が最も低いものを選択するようにしてもよく、利用可能な無線チャンネルからランダムに選択するようにしてもよい。

ここで、この親端末１の周囲に配置された子端末２は、仮の通信チャンネルを用いて送信されたＨパケットを受信し、自端末が属する通信セルよりも通信品質が高い場合には、この親端末１との間で通信ルートを構築する。これにより、この親端末１の周囲に配置された子端末２は、親端末１と同じ通信チャンネルを用いて直接的・間接的に通信を行い、この親端末１と子端末２とを含む通信セルが形成される。なお、子端末２は、自端末が属する通信セルの親端末１に付与された端末ＩＤを、通信セルＩＤとして記憶部１０に記憶する。

本実施形態においては、通信セルＣ１には、親端末１−１、子端末２−１、２−２、２−３が含まれ、通信セルＣ２には、親端末１−２、子端末２−４、２−５が含まれ、通信セルＣ３には、親端末１−３、子端末２−６が含まれる（図１を参照）。そして、子端末２−２は、子端末２−１を中継して親端末１−１と間接的に通信し、子端末２−１及び子端末２−３は、親端末１−１と直接的に通信する。また、子端末２−５は、子端末２−４を中継して親端末１−２と間接的に通信し、子端末２−４は、親端末１−２と直接的に通信する。また、子端末２−６は、親端末１−３と直接的に通信する。

ここで、親端末１−１、１−２、１−３は、何れも通信パケットの送受信に利用する通信チャンネルとして、チャンネルＣｈ１が設定されている。また、子端末２−２と直接通信可能な範囲には、子端末２−１、２−５が存在する。すなわち、子端末２−２と子端末２−５は、互いに異なる通信セルに含まれているが、同じ無線チャンネルを用いて無線パケットの通信を行っている。さらに、子端末２−３と直接通信可能な範囲には、親端末１−１と子端末２−６が存在する。すなわち、子端末２−３と子端末２−６は、互いに異なる通信セルに含まれているが、同じ無線チャンネルを用いて無線パケットの通信を行っている。

ここで、各子端末２は、上述のように定期的にＨパケットを送信するとともに、周囲の通信端末Ａから送信されたＨパケットを受信している。なお、本実施形態では、自端末が属する通信セルの通信チャンネルを用いて送信されるＨパケットを受信している。

子端末２は、Ｈパケットを受信すると、Ｈパケットに含まれる通信セルＩＤと、自端末が属する通信セルの通信セルＩＤとを比較する。本実施形態では、通信セルＩＤとして親端末１の端末ＩＤを用いているので、実際には、Ｈパケットに含まれる通信セルＩＤと、自端末が属する通信セルの親端末１の端末ＩＤとを比較する。この比較の結果、双方の通信セルＩＤが異なれば、自端末が属する通信セルと同じ無線チャンネルを使用する他の通信セルを検知したことを示すチャンネル検出情報パケット（以降、Ｄパケットと称す）を、自端末が属する通信セルの親端末１に向けて直接または間接に送信する。

図７（ｂ）は、このＤパケットのフォーマットを示している。Ｄパケットは、送信元端末ＩＤ部と、送信先端末ＩＤ部と、セルＩＤ部と、オペレーションコード部と、検知情報部とを備えて構成される。

Ｄパケットの送信元端末ＩＤ部は、Ｄパケットを送信した通信端末Ａの端末ＩＤが収容される。送信先端末ＩＤ部は、Ｄパケットの送信先となる通信端末Ａの端末ＩＤが収容され、Ｄパケットの場合は、通信端末Ａが属する通信セルの親端末１の端末ＩＤが収容される。セルＩＤ部は、Ｄパケットを送信する通信端末Ａが属する通信セルに割り当てられた通信セルＩＤが収容される。本実施形態では、親端末１は、自端末の端末ＩＤを収容し、子端末１は、自端末が属する通信セルの親端末１の端末ＩＤを収容する。オペレーションコード部は、Ｄパケットのコードが収容される。検知情報部には、例えば受信したＨパケットに含まれるセルＩＤ部と同じ値であり、検知した通信セルの通信セルＩＤを示す検知セルＩＤが収容される。

具体的に図６において、子端末２−５が周囲の端末にＨパケットを送信すると（ステップＳ２）、子端末２−２、２−４は、それぞれ子端末２−５からのＨパケットを受信する。Ｈパケットを受信した子端末２−４は、子端末２−５と同一の通信セルに含まれているので、Ｄパケットの送信などは行わない。

Ｈパケットを受信した子端末２−２は、Ｈパケットに含まれる通信セルＩＤと、自身が属する通信セルの通信セルＩＤとが異なるので、Ｄパケットを子端末２−１を中継して親端末１−１に間接的に送信する（ステップＳ３）。

次に、親端末１の通信処理部２０２は、自端末が属する通信セルに含まれる子端末２から送信されたＤパケットを受信し、チャンネル切替処理部２０４にＤパケットを通知する。チャンネル切替処理部２０４は、Ｄパケットを送信した子端末２の端末ＩＤと、Ｄパケットを受信した時刻と、Ｄパケットに含まれる検知セルＩＤを検知情報管理テーブルＴＢ１２に記憶させる。

具体的に図６において、親端末１−１は、子端末２−２から送信されたＤパケットを受信すると、現在の時刻を検知時刻として、子端末２−２の子端末ＩＤ、Ｄパケット内の検知セルＩＤ、及び、検知時刻をテーブルＴＢ１２に記憶する（ステップＳ５）。

次に、チャンネル切替処理部２０４は、検知情報管理テーブルＴＢ１２に含まれる各情報に基づいて、通信チャンネルを他の無線チャンネルに切り替える必要があるかを判断し、必要が有れば通信チャンネルを切り替える。なお、本実施形態では、Ｄパケットを受信したことをトリガとして、この通信チャンネルの切り替え処理を開始しているが、所定の時間周期ごとに通信チャンネルの切り替え処理を開始するようにしてもよい。

次に、親端末１−１は、子端末２−２から送信されたＤパケットを受信し、検知情報管理テーブルＴＢ１２に必要な情報を格納する。そして、親端末１−１の干渉レベル検出部２０５は、検知情報管理テーブルＴＢ１２の各レコードを参照して、通信セルごとに干渉レベルを導出する。本実施の形態では、干渉レベル検出部２０５は、検知情報管理テーブルＴＢ１２に検知セルＩＤが格納された通信セルの干渉レベルを常に「１」とする。

そして、親端末１−１は、通信セルごとに導出した干渉レベルの和（すなわち、親端末１−１の属する通信セルと干渉する他の通信セルの数）と、所定の閾値とを比較し、干渉レベルの和がこの閾値よりも大きければ、後述する通信チャンネルの変更処理を行う。なお、本実施形態では、閾値として「１」が予め記憶部１０に記憶されている。

具体的に図６において、親端末１−１は、子端末２−１から送信されたＤパケットに基づいて種々の情報を検知情報管理テーブルＴＢ１２に格納後、干渉レベル検出部２０５が干渉レベルの和を求める。ここで、検知情報管理テーブルＴＢ１２には、子端末２−１からの情報のみが格納されており、干渉レベルの和は「１」となるので、通信チャンネルの変更処理は行わない。

次に、子端末２−６がＨパケットを送信すると（ステップＳ６）、子端末２−３は、このＨパケットを受信する。Ｈパケットを受信した子端末２−３は、Ｈパケットに含まれる通信セルＩＤと、自身が属する通信セルの通信セルＩＤとが異なるので、Ｄパケットを親端末１−１へ直接的に送信する（ステップＳ７）。この時、親端末１−１に送信されるＤパケットの検知情報部には、子端末２−５が属する通信セルの通信セルＩＤを意味する「Ｍ３」がそれぞれ収容されている。

親端末１−１は、子端末２−３から送信されたＤパケットを受信すると、子端末２−３の子端末ＩＤ、Ｄパケット内の検知セルＩＤ、及び、検知時刻を検知情報管理テーブルＴＢ１２に記憶する（ステップＳ８）。その後、親端末１−１は、上述の干渉レベルの和を求める。ここで、検知情報管理テーブルＴＢ１２には、子端末２−２と子端末２−３のそれぞれから送信された情報が格納されており、干渉レベルの和は「２」となり閾値「１」よりも大きいので、以降に続く通信チャンネルの変更処理を開始する。

通信チャンネルの変更処理では、まず親機１−１は、現在設定されている通信チャンネルとは異なる無線チャンネルを、利用可能な無線チャンネルから択一的に選択して、新たな通信チャンネルを決定する。また、親機１−１は、通信チャンネルを変更する変更時刻を現在の時刻から求め、この変更時刻と新たな通信チャンネルとを含むチャンネル変更通知パケットを、自端末と同じ通信セルに属する全ての子端末２に向けて同報通信により送信する。ここで、この変更時刻は、例えば、現在の時刻から５分後の時刻であり、自端末と同じ通信セルに属する全ての子端末２が、このチャンネル変更通知パケットを正常に受信可能な時刻に設定されていればよい。

チャンネル変更通知パケットのフォーマットを図７（ｃ）に示す。チャンネル変更通知パケットは、送信元端末ＩＤ部と、送信先端末ＩＤ部と、セルＩＤ部と、オペレーションコード部と、変更時刻部と、通信チャンネル部とを備えて構成される。

チャンネル変更通知パケットの送信元端末ＩＤ部は、チャンネル変更通知パケットを送信した通信端末Ａの端末ＩＤが収容される。送信先端末ＩＤ部は、チャンネル変更通知パケットの送信先となる通信端末Ａの端末ＩＤが収容され、チャンネル変更通知パケットの場合は、ブロードキャスト等の同報通信のコード「ＢＣ」が収容される。セルＩＤ部は、チャンネル変更通知パケットを送信した通信端末Ａが属する通信セルに割り当てられた通信セルＩＤが収容される。本実施形態では、親端末１は、自端末の端末ＩＤを収容し、子端末１は、自端末が属する通信セルの親端末１の端末ＩＤを収容する。オペレーションコード部は、チャンネル変更通知パケットのコードが収容される。変更時刻部には、通信チャンネルの変更を開始する変更時刻が収容され、通信チャンネル部には、変更時刻において変更する通信チャンネルを識別可能な値が収容されている。

具体的に図６において、親端末１−１は、新たな通信チャンネルをチャンネルＣｈ２とし、通信チャンネルの変更時刻を現在時刻から５分後に設定して（ステップＳ９）、チャンネル変更通知パケットを同報通信により送信する（ステップＳ１０）。

チャンネル変更通知パケットを受信した子端末２は（２−１、２−２、２−３）は、チャンネル変更通知パケットの変更時刻部に格納された時刻に通信チャンネルを変更するため、自端末が備える変更タイマ部２０６を起動する（ステップＳ１２）。この時、子端末２−２は、子端末２−１がチャンネル変更通知パケットを中継することで（ステップＳ１１）、親端末１−１からのチャンネル変更通知パケットを受信する。また、自端末が属する通信セルとは異なる通信セルのチャンネル変更通知パケットを受信した場合は、これらの処理を行わない。

その後、所定の時間が経過して変更時刻になると、親端末１−１及び各子端末２−１〜２−３のチャンネル切替処理部２０４は、変更タイマ部２０６からの通知を受けて、通信チャンネルをチャンネルＣｈ２に変更する（ステップＳ１３）。このようにして、親端末１−１及び各子端末２−１〜２−３を含む通信セルＣ１で利用する通信チャンネルは、新たな通信チャンネルであるチャンネルＣｈ２に変更される。

これにより、子端末２−２及び子端末２−５と、子端末２−３及び子端末２−６は、それぞれ別の通信チャンネルを用いて通信パケットの送受信を行い、通信パケットの干渉を低減することができる。

しかしながら、上述の干渉レベルの和に応じた通信チャンネルの変更処理は、親端末１−２、１−３においても同条件で実施される。すなわち、各親端末１（１−２、１−３）において、自端末が属する通信セル（Ｃ２、Ｃ３）内に、他の通信セルを検知する子端末２が他に存在する場合に、干渉レベルの和（干渉する通信セルの数）が所定の閾値を超えると、通信チャンネルの変更処理が行われる。したがって、親端末１−２の干渉レベル検出部２０５により導出された干渉レベルの和が閾値を超えた場合に、親端末１−１と親端末１−２が新たな通信チャンネルを共にＣｈ２に設定すると、通信チャンネルを変更しても干渉が解決しない場合がある。

そこで、各親端末１のチャンネル切替処理部２０４は、自端末が属する通信セルの通信セルＩＤと、受信したＤパケットに含まれる通信セルＩＤを比較し、自端末の通信セルＩＤの方が大きい場合に限り、通信チャンネルの変更を行うようにしても良い。具体的には、親端末１−１が属する通信セルの通信セルＩＤ「Ｍ１」と、親端末１−２が属する通信セルの通信セルＩＤ「Ｍ２」の数値部分を比較すればよく、この場合は、親端末１−２のみが通信チャンネルの変更を行う。

なお、例えば、通信セルの親端末１のシリアル番号、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスなどの種々の情報を通信パケット内に含め、これらの値を比較することで、通信チャンネルの変更処理を行うか否かを判定するようにしてもよい。また、通信セルごとに予め比較用の数値を付与して記憶部１０に記憶させておき、通信パケットの通信セルＩＤと記憶部１０とを参照して、通信セルに付与された数値を比較するようにしても良い。

また本実施形態では、各親端末１の干渉レベル検出部２０５は、検知情報管理テーブルＴＢ１２に検知セルＩＤが格納された通信セルの干渉レベルを常に「１」としているが、検知情報管理テーブルＴＢ１２に格納された子端末ＩＤの総数に応じた値を干渉レベルとしてもよい。具体的には、親端末１−１では、子端末２−２とともに子端末２−１も子端末２−５からのＨパケットを受信してＤパケットを親端末１−１に送信し、検知情報管理テーブルＴＢ１２には通信セルＣ２に対応するレコードが２つ存在する。この時、親端末１−１の干渉レベル検出部２０５は、通信セルＣ２に対する干渉レベルは「２」であると導出する。

このようにすることで、同じ通信チャンネルを用いて通信パケットを送受信する子端末２の台数が多く、無線パケットの送受信にエラーが発生易い状況である場合に、的確に通信チャンネルを変更することができる。

（実施の形態２）
本実施形態のマルチホップ通信システムの構成は、実施形態１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態において、各子端末２は、利用可能な無線チャンネルを所定の時間間隔をあけて順次にスキャンする。ここで、各無線チャンネルをスキャンする時間は、Ｈパケットの送信間隔よりも長い時間に設定されており、スキャン対象の無線チャンネルを使用している他の端末装置Ａがあれば、確実にＨパケットを受信できるようにしている。次に、子端末２は、スキャンした各無線チャンネルでＨパケットを受信すると、無線チャンネルの利用状況を示すチャンネル利用状況通知パケットを自端末が属する親端末１に送信する。

図８は、このチャンネル利用状況通知パケットのフォーマットを示している。チャンネル利用状況通知パケットは、送信元端末ＩＤ部と、送信先端末ＩＤ部と、セルＩＤ部と、オペレーションコード部と、チャンネル利用情報部とを備えて構成される。

チャンネル利用状況通知パケットの送信元端末ＩＤ部は、チャンネル利用状況通知パケットを送信した通信端末Ａの端末ＩＤが収容される。送信先端末ＩＤ部は、チャンネル利用状況通知パケットの送信先となる通信端末Ａの端末ＩＤが収容され、チャンネル利用状況通知パケットの場合は、通信端末Ａが属する通信セルの親端末１の端末ＩＤが収容される。セルＩＤ部は、チャンネル利用状況通知パケットを送信する通信端末Ａが属する通信セルに割り当てられた通信セルＩＤが収容される。本実施形態では、親端末１は、自端末の端末ＩＤを収容し、子端末１は、自端末が属する通信セルの親端末１の端末ＩＤを収容する。オペレーションコード部は、チャンネル利用状況通知パケットのコードが収容される。チャンネル利用情報部は、Ｈパケットを受信した無線チャンネルを示すチャンネル情報と、このチャンネル情報が示す無線チャンネルを用いて受信したＨパケットに基づく通信セルＩＤとを対にして複数個収容している。本実施形態においては、チャンネル情報として、チャンネルＣｈ１の場合には「１」、チャンネルＣｈ２の場合には「２」などの数値が収容される。

親端末１のテーブル記憶部１０１には、図９に示すチャンネル情報管理テーブルＴＢ１３が更に記憶される。チャンネル情報管理テーブルＴＢ１３には、親端末１と同じ通信セルに属する各子端末により検知された、自端末が利用している通信チャンネルとは異なる無線チャンネルの利用状況を示す情報（チャンネル利用情報）をテーブル形式で記憶している。具体的に、チャンネル情報管理テーブルＴＢ１３は、子端末ＩＤ、検知セルＩＤ、検知時刻、及び、検知された通信セルが利用する通信チャンネル（検知チャンネル）の各フィールドが設けられている。

親端末１は、自端末と同じ通信セルに属する子端末２から送信されたチャンネル利用状況通知パケットを受信すると、このパケットに含まれる各情報をチャンネル情報管理テーブルＴＢ１３に記憶させる。

次に、親端末１のチャンネル切替処理部２０４は、通信チャンネルを変更する必要が有る場合には、チャンネル情報管理テーブルＴＢ１３の各レコードに基づいて新たな通信チャンネルを導出する。具体的には、まず、チャンネル情報管理テーブルＴＢ１３にレコードが存在しない無線チャンネルを利用可能な無線チャンネルから任意の方法で１つの無線チャンネルを選択し、この無線チャンネルを新たな通信チャンネルとして導出する。一方、チャンネル情報管理テーブルＴＢ１３にレコードが存在しない無線チャンネルが無い場合には、チャンネル情報管理テーブルＴＢ１３に記憶された各レコードから、利用可能な無線チャンネルごとに、その無線チャンネルを利用する通信セルの数を求める。そして、この通信セルの数が最も小さな無線チャンネルを新たな通信チャンネルとして導出する。

このようにすることで、新たな通信チャンネルを切り替えた際に、通信チャンネルが周囲の通信セルと重複する可能性を低減して、各通信端末Ａで送受信する無線パケットの干渉を低減することができる。

（実施の形態３）
本実施形態のマルチホップ通信システムの構成は、実施形態１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

親端末１のテーブル記憶部１０１には、実施形態１の検知情報管理テーブルＴＢ１２に代えて、図１０に示す検知情報管理テーブルＴＢ１４が記憶される。検知情報管理テーブルＴＢ１４には、各子端末により検知された検知情報をテーブル形式で記憶している。具体的に、検知情報管理テーブルＴＢ１４は、子端末ＩＤ、検知セルＩＤ、検知時刻、及び、他の通信セルを検知した子端末２から親端末１までのホップ数（子端末ホップ数）の各フィールドが設けられている。

ここで、子端末２から親端末１までのホップ数は、親端末１が備える通信ルートテーブルＴＢ２１に記憶されたホップ数と同じ値である。すなわち、本実施形態では、検知情報管理テーブルＴＢ１４に設けた子端末ホップ数フィールドを参照しているが、通信ルートテーブルＴＢ２１のホップ数フィールドを参照することも可能である。

次に、親端末１の干渉レベル検出部２０５は、検知情報管理テーブルＴＢ１４の各レコードのうち、子端末ホップ数が小さなレコードほど値が大きくなるように干渉レベルを導出する。例えば、通信セルごとの干渉レベルを、［通信セルごとの干渉レベル］＝１／（α×［通信セルを検知した子端末２までのホップ数］）という数式で求める（αは０より大きな数値）。親端末１の干渉レベル検出部２０５は、この通信セルごとの干渉レベルの和を閾値と比較する。

このようにすることで、親端末１に近い位置に位置する子端末２と、他の通信セルとが干渉して、自端末が属する通信セルと他の通信セルとの干渉の度合いが大きな場合ほど、通信チャンネルの変更が行われやすくなる。これにより、通信チャンネルの変更が必要な場合に、的確に通信チャンネルの変更が行われ、無線パケットの干渉を低減することができる。

（実施の形態４）
本実施形態のマルチホップ通信システムの構成は、実施形態１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態において、各子端末２は、他の通信セルから送信されたＨパケットを受信すると、Ｈパケットを送信した通信端末Ａの種別と、Ｈパケットを送信した通信端末Ａが属する通信セルの親端末１までのホップ数とを検知情報部に収納して送信する。

図１１は、Ｄパケットの検知情報部の詳細を示している。Ｄパケットの検知情報部は、検知数部と、検出セルＩＤ部と、検出端末種別部と、検出ホップ数部とを備えて構成される。

検知数部は、以降に続く検出セルＩＤ部、検出端末種別部、検出ホップ数部の個数を収容している。検出セルＩＤ部は、他の通信セルから送信されたＨパケットに収容された通信セルＩＤが収容される。検出端末種別部は、Ｈパケットを送信した他の通信セルに属する通信端末Ａの種別が収容し、親端末１もしくは子端末２の何れかを示す値が収容される。検出ホップ数部は、Ｈパケットを送信した他の通信セルに属する通信端末Ａが子端末２である場合には、その通信端末Ａが属する通信セルの親端末１とその通信端末Ａ間のホップ数を収容する。また、この通信端末Ａが親端末１である場合には、「ｎｕｌｌ」が収容される。なお、検出端末種別部を設けず、検出ホップ数部の値が１以上であれば子端末２を示し、検出ホップ数部の値が「０」であれば親端末１を示すものとして扱うことも可能である。

次に、親端末１のテーブル記憶部１０１には、実施形態１の検知情報管理テーブルＴＢ１２に代えて、図１２に示す検知情報管理テーブルＴＢ１５が記憶される。検知情報管理テーブルＴＢ１５には、各子端末により検知された検知情報をテーブル形式で記憶している。具体的に、検知情報管理テーブルＴＢ１５は、子端末ＩＤ、検知セルＩＤ、検知時刻、検知された端末装置Ａの端末種別（検知端末種別）、及び、検知された子端末２が属する通信セルの親端末１までのホップ数（検知ホップ数）の各フィールドが設けられている。

次に、親端末１の干渉レベル検出部２０５は、検知情報管理テーブルＴＢ１５の各レコードを参照し、レコードごとに干渉レベルを求める。ここで、干渉レベルは、検知端末種別が親端末であれば値が大きく、また、検知端末種別が子端末であれば、検知ホップ数が小さなレコードほど大きくなるよう導出される。

例えば、［干渉レベル］＝１／α×（（［検知ホップ数］）＋１）という式で求められる。なお、検知端末種別が親端末の場合には、［検知ホップ数］として「０」を用いて干渉レベルを求める。

そして、干渉レベル検出部２０５は、検知情報管理テーブルＴＢ１５に含まれる検知セルＩＤごとに、この干渉レベルの最も大きな値を通信セルごとの干渉レベルとし、この干渉レベルの和が閾値よりも大きければ、通信チャンネルの変更処理を開始する。

このようにすることで、自端末が属する通信セルと干渉する端末装置Ａが、親端末１である場合や親端末１に近い子端末２であり、干渉の度合いが大きくなる場合ほど、通信チャンネルの変更が行われやすくなる。これにより、通信チャンネルの変更が必要な場合には、的確に通信チャンネルの変更が行われ、無線パケットの干渉を低減することができる。

Ａ 通信端末
１ 親端末
２ 子端末
１０ 記憶部
１０１ テーブル記憶部
２０ 制御部
２０１ テーブル管理部
２０２ 通信処理部
２０４ チャンネル切替処理部
２０５ 干渉レベル検出部

Claims (9)

1. １台の親端末と複数台の子端末の各々とが互いに同一の無線チャンネルを用いてマルチホップ通信する通信セルを複数構築し、前記子端末は、自端末が通信に用いる無線チャンネルを使用している他の通信セルを検知して前記親端末に通知し、前記親端末は、前記他の通信セルと自端末が属する通信セルとの通信における干渉の度合いを通信セルごとに導出し、その和が所定の閾値を超えると他の無線チャンネルに切り替えて通信することを特徴とするマルチホップ通信方法。
2. １台の親端末と複数台の子端末の各々とが互いに同一の無線チャンネルを用いてマルチホップ通信する通信セルが複数構築され、
   前記各端末は、
   互いに周波数の異なる複数の無線チャンネルから択一的に選択した無線チャンネルを通信に用いる通信チャンネルとして設定するとともに、自端末が属する通信セルを識別するための通信セル情報を含み、自端末の生存を報知するハローパケットを送信し、
   前記子端末は、
   前記通信チャンネルを用いて前記ハローパケットを受信した際に、受信したハローパケットの前記通信セル情報が示す通信セルと、自端末が属する通信セルとが異なる場合には、受信したハローパケットの前記通信セル情報を含み、前記通信チャンネルを利用する他の通信セルを検知したことを通知する検知情報を、自端末と同じ前記通信セルに属する前記親端末に送信し、
   前記親端末は、
   受信した前記検知情報に基づいて、当該検知情報の前記通信セル情報が示す通信セルごとに干渉レベルを導出し、この干渉レベルの和が所定の閾値よりも大きければ、前記複数の無線チャンネルから前記通信チャンネルとは異なる無線チャンネルを択一的に選択して、自端末が属する通信セルで使用する新たな通信チャンネルとして設定することを特徴とするマルチホップ通信システム。
3. 前記通信セルは、個別に付与された識別情報をそれぞれ有し、
   前記親端末は、受信した前記検知情報の前記通信セル情報が示す通信セルの前記識別情報と、自端末が属する通信セルの前記識別情報が、所定の関係を有している場合に限って、新たな通信チャンネルを設定することを特徴とする請求項２記載のマルチホップ通信システム。
4. 前記子端末は、前記複数の無線チャンネルを順次に切り替えてハローパケットを受信し、受信したハローパケットの前記通信セル情報が示す通信セルと自端末が属する通信セルとが異なる場合には、受信したハローパケットの前記通信セル情報と、ハローパケットを受信した無線チャンネルを示すチャンネル情報と含むチャンネル利用情報を前記親端末に送信し、
   前記親端末は、前記チャンネル利用情報に含まれる前記通信セル情報と前記チャンネル情報とに基づいて、各無線チャンネルごとにその無線チャンネルを利用している通信セル数を求め、この求めた通信セル数が少ない無線チャンネルを優先して前記新たな通信チャンネルを選択することを特徴とする請求項２又は３の何れか一項に記載のマルチホップ通信システム。
5. 前記子端末は、自端末から自端末が属する通信セルの前記親端末までの通信ルートにおけるホップ数を前記検知情報に含めて送信し、
   前記親端末は、前記検知情報に含まれる前記ホップ数が小さいほど前記干渉レベルを高くなるよう導出することを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載のマルチホップ通信システム。
6. 前記親端末は、前記検知情報を送信した自端末と同じ前記通信セルに属する前記子端末の数が多いほど、前記干渉レベルを高く設定することを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載のマルチホップ通信システム。
7. 前記各端末は、自端末が親端末と子端末の何れであるかを示すとともに、自端末が子端末の場合に自端末から自端末が属する通信セルの親端末までの通信ルートにおけるホップ数を示す端末情報を前記ハローパケットに含めて送信し、
   前記子端末は、受信したハローパケットに含まれる前記端末情報を前記検知情報に含めて送信し、
   前記親端末は、前記検知情報に含まれる前記端末情報に基づいて前記干渉レベルを導出することを特徴とする請求項２〜６の何れか一項に記載のマルチホップ通信システム。
8. １台の親端末と複数台の子端末の各々とが互いに同一の無線チャンネルを用いてマルチホップ通信する通信セルを複数構築したマルチホップ通信システムの前記親端末に用いられる通信端末であって、
   自端末が属する通信セルの無線チャンネルを使用している他の通信セルに関する検知情報を、自端末と同じ通信セルに属する前記子端末から取得し、この取得した検知情報に基づいて、自端末が属する通信セルと前記他の通信セルとの通信における干渉の度合いを、前記他の通信セルごとに導出し、その和が所定の閾値を超えると、他の無線チャンネルに切り替えて通信する
   ことを特徴とする通信端末。
9. 請求項２〜７のいずれかに記載のマルチホップ通信システムに用いられる子端末であることを特徴とする通信端末。

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