JP6156506B2 - 無線通信装置、無線通信システム、通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、通信方法に関し、特に、品質のより良い回線で通信を行う無線通信装置、無線通信システム、通信方法に関する。

一般的に、無線通信システムは、複数の通信回線に接続された無線通信装置を備え、無線通信装置は、接続されている通信回線のうち、より通信品質の良い回線で通信を行うことが知られている。より通信品質の良い回線で通信を行う無線通信システムが、以下の特許文献１、３に開示されている。

特許文献１の無線通信システムは、複数のマイクロ波無線通信装置を備える。各マイクロ波無線通信装置は、無線回線と有線回線が交互となるようにリング型に繋がれる。各マイクロ波無線通信装置は、無線回線を介して通信を行っているときに、無線回線の品質劣化を検出すると、自装置のパスコスト値を高い数値に更新して、スパニングツリープロトコルにより通信経路の変更を図る。その結果、特許文献１の無線通信システムは、劣化した無線回線より品質の良い有線回線で通信を行うことができる。

特許文献３の無線通信システムは、複数の無線通信装置を備える。各無線通信装置は、上り無線通信と下り無線通信についてそれぞれ通信速度を検出し、検出した通信速度を基に、上り無線通信と下り無線通信のいずれかに通信障害が発生したかを判定する。各無線通信装置は、通信障害が発生した無線通信に対して適応変調制御を実行して新たな通信速度を算出し、その新たな通信速度に基づいてＳＴＰ（Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）経路制御を実行して冗長経路に切り替えを行う。その結果、特許文献１の無線通信システムは、通信容量を維持することができる。

しかし、特許文献１、３の無線通信システムは、通信回線に劣化が生じた後に他の通信回線に変更を行うので、他の通信回線への変更が完了するまでの間、一時的に通信が途切れてしまうという課題があった。

上述の課題を解決するシステムが、特許文献２に開示されている。図１２は、特許文献２の無線通信システムの構成図である。

特許文献２の無線通信システムは、図１２に示されるように、複数の無線局を備える無線通信ネットワーク１００と、ネットワーク監視装置１１０と、気象データサーバ１２０とを備える。ネットワーク監視装置１１０には、予め、無線通信ネットワーク１００を構成する無線局や現状の回線ルートがマッピングされた図（以下、「ネットワーク図」という）が設定されている。

ネットワーク監視装置１１０は、気象データサーバ１２０から気象予測データを取得すると、気象予測データとネットワーク図を用いて、現状の回線ルートにおける所定時間経過後の予測降雨量を算出する。次に、ネットワーク監視装置１１０は、予測降雨量によって現状の回線ルートに回線エラーが発生するか否かを予測する。ネットワーク監視装置１１０は、現状の回線ルートに回線エラーが発生すると予測した場合、所定時間が経過する前に、現状の回線ルートから（回線エラーの発生がないと予測される）別の回線ルートへの切り替えを無線通信ネットワーク１００の無線局に指示する。無線局は、指示に基づいて回線の切り替えを行う。

上述の通り、特許文献２の無線通信システムは、現状の回線ルートにおける所定時間経過後の降雨量を算出し、予想降雨量から回線エラーが発生すると予測した場合には回線ルートを予め切り替え、通信を途切れないようにすることができる。

特開２００６−２４５８３７号公報 特開２００９−４９５９３号公報 国際公開第２０１２／０９１０２５号

しかし、特許文献２の無線通信システムでは、ネットワーク監視装置が回線ルートの切り替えを制御するので、ネットワーク監視装置が故障すると、回線ルートの切り替えが実施できなくなるという課題があった。

また、特許文献２の無線通信システムでは、ネットワーク監視装置と無線通信ネットワーク間の接続が切れた場合も回線ルートの切り替えが実施できなくなるという課題があった。ネットワーク監視装置から無線局に切り替えの指示が届かないからである。

さらに、特許文献２の無線通信システムは、無線通信ネットワークに無線局を新設する度に、新設した無線局を経由する回線ルートに切り替えができるよう、新設した無線局を含むネットワーク図をネットワーク監視装置に設定しなければならなかった。特許文献２の無線通信システムは、ネットワーク図を基に回線ルートの切り替えを行うからである。新設局を設置する度にネットワーク図をネットワーク監視装置に設定しなければならないので、システムの保守者にとっては手間がかかっていた。

本発明は、上記課題を解決する無線通信装置、無線通信システム、通信方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の無線通信装置は、予測情報を取得して無線回線の通信品質を予測し、前記無線回線の通信品質が変動する前に回線を切り替える。

上記目的を達成するために、本発明の無線通信システムは、複数の装置と接続され、少なくとも１つの前記装置とは無線回線を介して接続される無線通信装置を少なくとも１つ備え、前記無線通信装置は、予測情報を取得して前記無線回線の通信品質を予測し、前記無線回線の通信品質が変動する前に回線を切り替える。

上記目的を達成するために、本発明の通信方法は、予測情報を取得して無線回線の通信品質を予測し、前記無線回線の通信品質が変動する前に回線を切り替える。

本発明によれば、無線線通信システムは、ネットワーク監視装置が故障したり、ネットワーク監視装置と無線通信ネットワーク間の接続が切れたとしても、通信回線を切り替えられ、通信を途切れないようにすることができる。

さらに、本発明によれば、無線線通信システムは、無線通信ネットワークに無線局を新設する度に、ネットワーク図をネットワーク監視装置に設定する必要がなくなる。その結果、無線線通信システムは、システムの保守者にかかっていた手間、具体的にはネットワーク図を設定する手間を省くことができる。

本発明の第３の実施の形態における無線通信装置の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の動作の概要を説明する為の図である。 本発明の第１の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の動作の詳細を説明する為の図（その１）である。 本発明の第１の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の動作の詳細を説明する為の図（その２）である。 本発明の第１の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置１０、２０間のデータ転送の様子（降雨予想前）を示した図である。 本発明の第１の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置１０、２０間のデータ転送の様子（降雨予想後）を示した図である。 本発明の第２の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の動作の詳細を説明する為の図である。 特許文献２の無線通信システムの構成図である。

次に本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態における無線通信システムは、複数の無線通信装置と気象予測サーバを備え、各無線通信装置は、通信回線を介して少なくとも２つの無線通信装置と接続される。通信回線は、無線回線、若しくは有線回線である。本実施形態の無線通信システムでは、各無線通信装置が、気象予測サーバから取得したデータを基に無線回線における所定時間経過後の予想降雨量を算出し、算出した予想降雨量に対応するパスコストを求める。各無線通信装置は、算出した予想降雨量が多い程、より大きなパスコストを求める。各無線通信装置は、パスコストとスパニングツリープロトコルを用いて、降雨により劣化が予想される（パスコストの高い）無線回線を回避するように、通信を行う通信回線を切り替える。

以下に、本発明の第１の実施の形態における無線通信システムやシステムに備わる無線通信装置の構成や動作について説明する。

［構成の説明］
（１）本発明の第１の実施の形態における無線通信システムの構成
図２は、本発明の第１の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。本実施形態の無線通信システムは、図２に示されるように、複数台の無線通信装置１０、２０、３０、４０と、気象予測サーバ５０と、端末６０、７０を備える。

各無線通信装置は、少なくとも２つの無線通信装置と通信回線を介して接続される。具体的には、無線通信装置１０は、無線回線を介して無線通信装置２０と接続され、有線回線を介して無線通信装置３０と接続される。無線通信装置４０は、有線回線を介して無線通信装置２０と接続され、無線回線を介して無線通信装置３０と接続される。なお、本実施形態の無線通信システムに備わる無線通信装置は４台に限らない。無線通信装置は、複数台であれば、いくつ本実施形態の無線通信システムに備わっていてもよい。

また、無線通信装置１０、２０は、有線回線を介して端末６０、７０と接続される。ここでは、端末６０、７０は、一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であるものとして説明を進めるが、基地局等の一般的なネットワーク機器であってもよい。さらに、無線通信装置１０、２０、３０、４０は、気象予測サーバ５０に接続される。気象予測サーバ５０については、後述の「（３）気象予測サーバ５０について」にて詳細を説明する。

（２）本実施形態の無線通信システムに備わる無線通信装置の構成
本実施形態の無線通信システムに備わる無線通信装置の構成について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の構成例を示す図である。

無線通信装置１０、２０、３０、４０は、図３に示されるように、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能部１と、位置情報取得部２と、気象情報取得部３と、制御部４と、テーブル格納部５と、ルーティング部６と、無線通信部７と、有線通信部８を備える。なお、無線通信装置１０、２０、３０、４０は、無線通信部７と有線通信部８をそれぞれ複数台備えていてもよい。また、無線通信装置１０の制御部４は、図示していないが、端末６０と接続され、無線通信装置２０の制御部４は、端末７０と接続される。無線通信装置１０、２０、３０、４０の気象情報取得部３は、気象予測サーバ５０と接続される。

ＧＰＳ機能部１、無線通信部７、及び有線通信部８は、電子回路やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、さらにＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いて実現することができる。

位置情報取得部２、気象情報取得部３、制御部４、テーブル格納部５、及びルーティング部６は、ソフトウエアで実現でき、そのソフトウエアを動作させる為のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とＲＡＭ等のメモリを備える。ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。

（３）テーブル格納部５について
テーブル格納部５には、本実施形態の無線通信システムの管理者によって、予想降雨量とパスコストとが対応づけられたテーブルが予め設定される。上述のテーブルの予想降雨量とパスコストは、予想降雨量が大きくなるとパスコストも大きくなる単調増加関係を満たす。

本実施形態の無線通信システムの管理者は、上述のテーブルとして、予想降雨量が大きくなると、それに比例してパスコストも大きくなるテーブル（以下、「比例テーブル」という）をテーブル格納部５に設定してもよい。また、本実施形態の無線通信システムの管理者は、以下の式１を満たす予想降雨量とパスコストのテーブルをテーブル格納部５に設定してもよい。

ｘ１、２は、テーブル中の任意の予想降雨量２つである。ｘ２はｘ１より大きい。ｙ１、２は、予想降雨量ｘ１、２に対応するパスコストである。

本実施形態の無線通信システムの管理者は、対向する無線通信装置２０に電波が全く通らないと予想される降雨量については、対応するパスコストを、非常に大きい値としたテーブルを設定してもよい。

（４）気象予測サーバ５０について
ここで、気象予測サーバ５０について説明しておく。

気象予測サーバ５０は、一般的な気象予測サーバであって、所定のタイミングになると、その時点から所定時間経過後の、所定の場所（緯度や経度）における予想降雨量を算出する。例えば、所定のタイミングが１１時４５分で、所定時間が１５分であるならば、気象予測サーバ５０は、１１時４５分から１５分経過後の１２時の所定の場所（例えば、Ａ地点、Ｂ地点、Ｃ地点）における予想降雨量を算出する。

上述の所定の場所（緯度や経度）のいくつかは、無線通信装置１０と無線通信装置２０との間の場所（緯度や経度）である。上述の所定の場所（緯度や経度）は、気象予測サーバ５０の管理者によって気象予測サーバ５０に設定される。気象予測サーバ５０の管理者は、無線通信装置１０と無線通信装置２０間の場所（緯度や経度）のいくつかを所定の場所（緯度や経度）として設定するが、それらは互いに一定の距離以上離れていることが望ましい。

また、上述の所定のタイミング（以下、「基準時刻」という）は、一定間隔毎のタイミングであり、気象予測サーバ５０の管理者によって気象予測サーバ５０に設定される。

以下、基準時刻は１５分間隔毎のタイミング（１１時４５分、１２時、１２時１５分…）であり、上述の所定時間は１５分であるものして説明を行う。気象予測サーバ５０は、（１１時４５分、１２時、１２時１５分…）になる度に、その時点から１５分経過後の所定の場所における予想降雨量を算出する。

なお、気象予測サーバ５０は、複数の気象観測地点と接続され、複数の観測地点から送られてきた気象情報とメソ数値予報モデルから上述の予想降雨量を算出してもよい。

気象予測サーバ５０は、所定の信号が入力されると、直近に算出した所定の場所における予想降雨量を気象予測データとして出力する。

［動作の説明］
次に、本発明の第１の実施の形態における無線通信システムの動作について、図４〜８を用いて以下に説明する。始めに、無線通信システムに備わる各無線通信装置の動作について説明し、次に、各無線通信装置が動作することで無線通信システムがどのように動作するのかを説明する。
（１）本実施形態の各無線通信装置の動作概要
まず、本実施形態の無線通信システムに備わる各無線通信装置１０、２０、３０、４０の動作の概要を、図４を用いて以下に説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の動作の概要を説明する為の図である。なお、無線通信装置１０、２０、３０、４０は同じ動作を行うので、代表して無線通信装置１０についてのみ説明する。

（Ｓ１）
まず、無線通信装置１０は、図４に示されるように、起動後、自身に備わるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能によって測定した緯度や経度を、自装置の位置情報として記憶する。

（Ｓ２）
次に、無線通信装置１０は、無線回線を介して対向する無線通信装置２０の位置情報を無線通信装置２０から取得し、対向装置の位置情報として記憶する。

無線通信装置２０の位置情報を取得する具体的な方法の詳細は、後述の「（２−２）上述のＳ２の実現」にて説明する。

（Ｓ３）
次に、無線通信装置１０は、現在の時刻が所定のタイミングか否かを判別する。

所定のタイミングは、一定間隔毎のタイミングであり、本実施形態の無線通信システムの管理者によって無線通信装置１０に設定される。以下、所定のタイミングは、気象予測サーバ５０が予想降雨量を算出する基準時刻（例えば、１１時４５分、１２時、１２時１５分等）直後のタイミング（例えば、１１時４６分、１２時１分、１２時１６分等）であるものとする。また、現在の時刻が１１時４６分であるものとして説明を続ける。

（Ｓ４）
次に、無線通信装置１０は、現在の時刻が所定のタイミング（１１時４６分）である場合（Ｓ３でＹｅｓの場合）、気象予測サーバ５０から気象予測データを取得する。

このとき、取得する気象予測データは、上述の「（４）気象予測サーバ５０について」で説明した通り、気象予測サーバ５０が直近の基準時刻（１１時４５分）に算出した気象予測データである。すなわち、無線通信装置１０は、基準時刻１１時４５分から所定時間（１５分）経過後の１２時の、所定の場所（例えば、Ａ地点、Ｂ地点、Ｃ地点）における予想降雨量が示された気象予測データを取得する。なお、上述の所定の場所のいくつかは、対向する無線通信装置２０との間に位置する場所である。

（Ｓ３でＮｏの場合）
なお、無線通信装置１０は、現在が所定のタイミングでない場合（Ｓ３でＮｏの場合）には、所定のタイミングになるまで繰り返し上述のＳ３を実行する。

（Ｓ５）
上述のＳ４の後、無線通信装置１０は、自装置と無線通信装置２０との間において、基準時刻１１時４５分から所定時間１５分経過後（すなわち、１２時）に予想される降雨量を、Ｓ１〜Ｓ２で取得した位置情報と上述の気象予測データを用いて算出する。次に、無線通信装置１０は、算出した予想降雨量に対応するパスコストを求める。このとき、無線通信装置１０は、予想降雨量が多い程、より大きな値のパスコストを求める。無線通信装置１０は、予想降雨量に比例した値のパスコスト（以下、「比例パスコスト」という）を求めてもよいし、比例パスコストよりも大きな値のパスコストを求めてもよい。パスコストの具体的な求め方の詳細は、後述の「（２−５）上述のＳ５の実現」にて説明する。

無線通信装置１０は、パスコストを求めると、求めたパスコストを無線通信装置２０との間の無線回線のパスコストとする。

なお、上述の予想降雨量の具体的な算出方法の詳細は、後述の「（２−５）上述のＳ５の実現」で説明する。また、無線通信装置３０との間の有線回線のパスコストは、本実施形態の無線通信システムの管理者によって事前に無線通信装置１０に設定される。

（Ｓ６）
次に、無線通信装置１０は、求めた各回線のパスコストに基づき、周知のスパニングツリープロトコル（以下、「ＳＴＰ」という）を用いて、通信を行う回線を決定し、その回線に切り替える。

通信を行う回線の決定方法の詳細は、後述の「（２−６）上述のＳ６の実現」にて説明する。なお、ＳＴＰは、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ） ８０２．１ｄに定義されている。
（２）本実施形態の各無線通信装置の動作詳細
次に、図５、６を用いて、各無線通信装置に備わる機能部の動作について以下に説明する。無線通信装置に備わる各機能部が上述のＳ１〜Ｓ６を実現する。なお、無線通信装置１０と無線通信装置２０、３０、４０は同じ動作を行う為、代表して無線通信装置１０に備わる各部位の動作について説明する。

図５は、本発明の第１の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の動作の詳細を説明する為の図（その１）である。図６は、本発明の第１の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の動作の詳細を説明する為の図（その２）である。

（２−１）上述のＳ１の実現
（Ｓ１０）
まず、無線通信装置１０の制御部４は、上述のＳ１を実現する為、図５に示されるように、起動後、現在地の位置情報の測定を要求する信号（以下、「情報要求信号」という）をＧＰＳ機能部１に出力する。

（Ｓ１１）
次に、無線通信装置１０のＧＰＳ機能部１は、情報要求信号が入力されると、自身に備わるＧＰＳ機能によって現在地の緯度と経度を測定し、測定した緯度と経度を制御部４に出力する。

（Ｓ１２）
次に、無線通信装置１０の制御部４は、入力された緯度と経度を、自装置の位置情報として自身に備わるメモリに記憶する。

（２−２）上述のＳ２の実現
（Ｓ１３）
次に、無線通信装置１０の制御部４は、上述のＳ２を実現する為、位置情報取得部２に対して、対向装置の位置情報を取得するよう要求する。

（Ｓ１４）
次に、無線通信装置１０の位置情報取得部２は、制御部４から対向装置の位置情報を取得するよう要求されると、その要求に対応する値（以下、「取得要求値」という）を無線通信部７に出力する。

（Ｓ１５）
次に、無線通信装置１０の無線通信部７は、取得要求値が入力されると、その値を無線信号として対向する無線通信装置２０に出力する。その後、無線通信装置１０の無線通信部７は、無線通信装置２０から無線信号が入力されると、無線信号から無線通信装置２０の位置情報を抽出する。

なお、逆に、無線通信装置２０の無線通信部７が、対向する無線通信装置１０に対して取得要求値を無線信号として出力した場合には、無線通信装置１０の各部位は、以下の（I）〜（III）の通りに動作する。

（I）無線通信装置１０の無線通信部７は、無線通信装置２０から入力された無線信号から取得要求値を抽出すると、抽出した取得要求値を制御部４に出力する。

（II）無線通信装置１０の制御部４は、取得要求値が入力されると、上述のＳ１２で取得した自装置の位置情報（緯度と経度）を無線通信部７に出力する。

（III）無線通信装置１０の無線通信部は、入力された自装置の位置情報（緯度と経度）を無線信号として無線通信装置２０に出力する。

（Ｓ１６）
次に、上述のＳ１５にて、対向する無線通信装置２０の位置情報を抽出すると、無線通信装置１０の無線通信部７は、抽出した無線通信装置２０の位置情報を位置情報取得部２に出力する。

（Ｓ１７）
次に、無線通信装置１０の位置情報取得部２は、入力された無線通信装置２０の位置情報（緯度と経度）を無線通信装置１０の制御部４に出力する。

（Ｓ１８）
次に、無線通信装置１０の制御部４は、入力された対向する無線通信装置２０の位置情報（緯度と経度）を自身に備わるメモリに記憶する。

（２−３）上述のＳ３の実現
（Ｓ１９）
次に、無線通信装置１０の制御部４は、自身に備わる計時機能により、現在の時刻を求め、現在の時刻が所定のタイミングか否かを判別する。

上述の所定のタイミングは、以下、基準時刻（１１時４５分、１２時、１２時１５分）直後のタイミング（すなわち、１１時４６分、１２時１分、１２時１６分）であるものとして説明を行う。

（Ｓ１９でＮｏの場合）
上記Ｓ１９において、現在の時刻が所定のタイミングでないと判別した場合（Ｓ１９でＮｏの場合）には、無線通信装置１０の制御部４は、次の所定のタイミングになるまで繰り返し上述のＳ１９を実行する。

（２−４）上述のＳ４の実現
以下、現在の時刻が１１時４６分になったものとして説明を行う。

（Ｓ２０）
上記Ｓ１９において、現在の時刻が所定のタイミング（１１時４６分）であると判別した場合（Ｓ１９でＹｅｓの場合）には、無線通信装置１０の制御部４は、気象情報取得部３に対して気象予測データの取得を要求する。

（Ｓ２１）
次に、無線通信装置１０の気象情報取得部３は、制御部４から気象予測データの取得を要求されると、気象予測サーバ５０に所定の信号を出力し、気象予測サーバ５０から気象予測データを取得する。無線通信装置１０の気象情報取得部３は、取得した気象予測データを制御部４に出力する。

取得した気象予測データは、上述のＳ４で説明した通り、気象予測サーバ５０が直近の基準時刻（１１時４５分）で算出した気象予測データである。すなわち、取得した気象予測データには、直近の基準時刻（１１時４５分）から所定時間経過後の１２時の、所定の場所（例えば、Ａ地点、Ｂ地点、Ｃ地点）における予想降雨量が示されている。所定の場所のいくつかは、対向する無線通信装置２０との間に位置する場所である。気象予測データは、所定の場所を示す緯度や経度毎に、直近の基準時刻（１１時４５分）から所定時間経過後の１２時の予想降雨量が関連づけられている。気象予測データは、上述の所定時間を示す値も含む。

（２−５）上述のＳ５の実現
（Ｓ２２）
次に、無線通信装置１０の制御部４は、気象予測データが入力されると、図６に示されるように、無線回線を介して通信を行う無線通信装置２０との間における、基準時刻１１時４５分から所定時間経過後の１２時の予想降雨量を求める。無線通信装置１０の制御部４は、上述のＳ１２、１８で記憶した位置情報と、入力された気象予測データと、を用いて上述の予想降雨量を求める。

具体的には、無線通信装置１０の制御部４は、以下の（I）〜（III）の通りに、上述の予想降雨量を求める。

（I）無線通信装置１０の制御部４は、Ｓ１２で記憶した自装置の経度・緯度（以下、「位置Ａ」という）と、Ｓ１８で記憶した無線通信装置２０の緯度・経度（以下、「位置Ｂ」という）を読み出す。

（II）次に、無線通信装置１０の制御部４は、入力された気象予測データが示す所定の場所（緯度・経度）のうち、位置Ａと位置Ｂ間の所定の場所（緯度・経度）を全て抽出する。すなわち、無線通信装置１０の制御部４は、無線通信装置２０までの間のいくつかの場所の緯度と経度を全て抽出する。

（III）さらに、無線通信装置１０の制御部４は、抽出した場所の緯度と経度に関連づけられている予想降雨量を気象予測データから抽出し、その中で、最も大きな予想降雨量を求める。すなわち、無線通信装置１０の制御部４は、無線通信装置２０までの間のいくつかの場所における最も大きな予想降雨量を求める。無線通信装置１０の制御部４は、求めた最も大きな予想降雨量を、自装置と無線通信装置２０との間における、基準時刻１１時４５から所定時間経過後の１２時の予想降雨量とする。

（Ｓ２３）
次に、無線通信装置１０の制御部４は、Ｓ２２で求めた、基準時刻１１時４５分から所定時間経過後の１２時の予想降雨量を、図６に示されるように、テーブル格納部５に出力する。

（Ｓ２４）
次に、無線通信装置１０のテーブル格納部５は、制御部４から入力された予想降雨量に対応するパスコストを求める。

具体的には、無線通信装置１０のテーブル格納部５は、制御部４から入力された予想降雨量に対応するパスコストを、自身に設定されているテーブルから求める。

上述のテーブルは、上述の「（３）テーブル格納部５について」にて説明したように、予想降雨量とパスコストが対応づけられているテーブルである。大きい予想降雨量ほど、より大きなパスコストが対応づけられている。

（Ｓ２５）
次に、無線通信装置１０のテーブル格納部５は、図６に示されるように、上述のＳ２４で求めたパスコストを制御部４に出力する。

（２−６）上述のＳ６の実現
（Ｓ２６）
次に、無線通信装置１０の制御部４は、上述のＳ６を実現する為、パスコストが入力されると、無線通信装置２０との間の無線回線のパスコストとして、無線通信装置３０との間の有線回線のパスコストと共にルーティング部６に出力する。

なお、無線通信装置３０との間の有線回線のパスコストは、本実施形態の無線通信システムのユーザによって予め制御部４に設定される。

（Ｓ２７）
次に、無線通信装置１０のルーティング部６は、各通信回線のパスコストが入力されると、無線通信部７と有線通信部８をポートとみなし、パスコストと周知のＳＴＰを用いてポート毎にポート状態、すなわちフォワーディング状態か、ブロッキング状態かを決定する。

ＳＴＰは、スパニングツリープロトコルの略称である。

（Ｓ２８）
次に、無線通信装置１０のルーティング部６は、決定した無線通信部７と有線通信部８のポート状態を制御部４に出力する。

（Ｓ２９）
次に、無線通信装置１０の制御部４は、各通信部のポート状態が入力されると、フォワーディング状態である通信部を、通信を行う通信部と決定し、その通信部で通信を行う。フォワーディング状態である通信部が複数ある場合、無線通信装置１０の制御部４は、それら全てを、通信を行う通信部と決定する。

通信を行う通信部を決定し、その通信部で通信を行うことは、（通信部毎に通信回線が接続されているので、）通信回線を決定し、その通信回線に切り替えることである。その為、図６では、「回線決定・切替」と記載している。

なお、無線通信装置１０の制御部４は、無線回線の通信品質が劣化する前に、すなわち所定時間経過前に、通信を行う通信部を決定する。その為に、無線通信装置１０の制御部４は、自身に備わる計時機能で、Ｓ２２からＳ２８までの間、時間を測定し、その時間が気象予測データに含まれる所定時間より十分短いならば、上述のＳ２９を実施してもよい。

（Ｓ２９の後の動作）
上述のＳ２９の後、無線通信装置１０の制御部４は、上述のＳ１９に戻り、次に動作する所定のタイミング（１２時１分）を待つ。制御部４は、次の所定のタイミング（１２時１分）になると再度、Ｓ１９〜Ｓ２９を実施する。その場合、Ｓ１９〜Ｓ２９中に記載した「１１時４６分」は「１２時１分」である。また、Ｓ１９〜Ｓ２９中に記載した「１１時４５分」は「１２時」で、「１２時」は「１２時１５分」である。

（３）無線通信システムとしての動作説明
次に、各無線通信装置が上述のＳ１０〜Ｓ２９を実施することで無線通信システムがどのように動作するのかを図７、８を用いて以下に説明する。降雨が予想されないときと予想されるときに分けて説明を行う。

なお、無線通信装置２０には最も小さいＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスが設定され、無線通信装置１０、３０、４０には、無線通信装置２０、１０、３０、４０の順に、より大きなＭＡＣアドレスが設定されているとする。また、各無線通信装置のブリッジプライオリティ値はいずれも等しい。さらに、無線通信装置１０、２０、３０、４０には、予想降雨量が０のときパスコストがＡ、予想降雨量がＺのときにパスコストがＢであるテーブルが設定されているものとする。また、無線通信装置１０、２０、３０、４０には、有線回線のパスコストとしてＡが設定されているものとする。上述のＡ、Ｂ、及びＺは、０以外の正の数値である。但し、ＡよりもＢの方が上述の式１を満たす程、十分に大きい。

（３−１）降雨が予想されないときの無線通信システムの動作
まず、気象予測サーバ５０が、基準時刻（１１時４５分）になり、各所定の場所における予想降雨量がいずれも０（降雨なし）である気象予測データを算出したとする。上述の予想降雨量は、（基準時刻１１時４５分から所定時間１５分経過後の）１２時の予想降雨量である。

（３−１−１）降雨が予想されないときに上述のＳ１０〜Ｓ２９を実施した場合の結果
無線通信装置１０、２０、３０、４０の各機能部は、上述のＳ１０〜Ｓ２５を実施したとき、予想降雨量が０なので、図７に示されるように、無線回線のパスコストとしてパスコストＡを算出する。その後、無線通信装置１０、２０、３０の各機能部は、上述のＳ２６〜Ｓ２８を実施し、各通信回線のパスコストと周知のＳＴＰにより、各通信部がフォワーディング状態であると求める。また、無線通信装置１０、２０、３０の制御部４は、上述のＳ２９を実施して、フォワーディング状態である各無線通信部７と有線通信部８を、通信を行う通信部と決定する。一方、無線通信装置４０の各機能部は、上述のＳ２６〜Ｓ２８を実施したとき、各通信回線のパスコストと周知のＳＴＰにより、無線通信部７がブロッキング状態、その他の通信部はフォワーディング状態であると求める。その後、無線通信装置４０（の制御部４）は、上述のＳ２９を実施し、フォワーディング状態である有線通信部を、通信を行う通信部と決定する。無線通信装置４０の制御部４は、ブロッキング状態である無線通信部を、通信を行う通信部と決定しない。

（３−１−２）降雨が予想されないときの無線通信システムの通信動作
（Ｓ１００）
上述のように、各無線通信装置１０、２０、３０、４０が、通信を行う通信部を決定した後、図７に示されるように、無線通信装置１０の制御部４に端末６０からデータが入力されたとする。入力されたデータは、端末７０宛てのパケットデータである。すなわち、入力されたデータは、端末７０のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを含む。

（Ｓ１０１）
無線通信装置１０の制御部４は、端末６０から端末７０宛てのパケットデータが入力されると、そのパケットデータを、通信を行う通信部、すなわち無線通信部７と有線通信部８に出力する。

（Ｓ１０２）
次に、無線通信装置１０の無線通信部７は、入力された端末７０宛てのパケットデータを無線信号として無線通信装置２０に出力する。

（Ｓ１０３）
次に、無線通信装置２０は、入力された無線信号からパケットデータを抽出すると、自身に接続されている端末７０宛てのパケットであるかを判別し、端末７０宛てのパケットであれば、端末７０に出力する。

具体的には、各無線通信装置２０は、以下の（I）〜（III）の通りに処理を行う。

（I）無線通信装置２０の無線通信部７は、入力された無線信号からパケットデータを抽出し、制御部４に出力する。

（II）無線通信装置２０の制御部４は、無線通信部７からパケットデータが入力されると、そのパケットデータが自身に接続されている端末７０宛てのパケットデータかを判別する。具体的には、無線通信装置２０の制御部４には、端末７０のＩＰアドレスが予め設定されており、無線通信装置２０の制御部４は、設定されている端末７０のＩＰアドレスがパケットデータに含まれているかを判別する。本実施形態の無線通信システムの管理者が無線通信装置２０の制御部４に端末７０のＩＰアドレスを設定する。

（III）無線通信装置２０の制御部４は、端末７０宛てのパケットデータと判別すると、そのパケットデータを端末７０に出力する。

ここでは、入力されているパケットデータが、端末７０宛てのパケットデータであるので、無線通信装置２０の制御部４は、入力されたパケットデータを端末７０に出力したものとして説明を続ける。

なお、無線通信装置２０の制御部４は、端末７０宛てのパケットデータでないと判別すると、通信を行う通信部である有線通信部８に出力する。なお、無線通信部７も通信を行う通信部であるが、無線通信装置の制御部４は、データを入力してきた通信部には、そのデータを折り返さない。

（Ｓ１０４）
端末７０は、パケットデータを受信し、自身に備わる画面に表示する。

上述のＳ１００〜Ｓ１０４の通り、端末７０宛てのパケットデータは、無線通信装置１０と無線通信装置２０との間の無線回線を介して、端末７０に送信される。

（Ｓ１０５）
なお、上述のＳ１０１において、無線通信装置１０の有線通信部８に入力された端末７０宛てのパケットデータは、有線通信部８から無線通信装置３０に電気信号として出力され、無線通信装置３０の各通信部や制御部を介して無線通信装置４０に届く。しかし、無線通信装置４０の無線通信部７は、ブロッキング状態であるため、端末７０宛てのパケットデータを受信しない。その結果、無線通信装置１０の有線通信部８に入力された端末７０宛てのパケットデータは、無線通信装置２０を介して端末７０宛に届かない。なお、ＳＴＰは、無線通信装置１０、２０、３０、４０の無線通信部７、又は、有線通信部８のいずれか１つを必ずブロッキング状態とする。いずれかの無線通信部７や有線通信部８でブロッキングされるので、端末７０は、自身宛てのパケットデータが複数、届くことはない。

端末７０宛てのパケットデータは、上述のＳ１００〜Ｓ１０４の通り、無線回線を介して、端末７０に届く。

（３−２）降雨が予想されるときの無線通信システムの動作
（３−２−１）降雨が予想されるときに上述のＳ１９〜Ｓ２９を実施した場合の結果
次に、各無線通信装置１０、２０、３０、４０は、次の所定のタイミング（１２時１分）になると、再び上述のＳ１９〜Ｓ２１を実施し、気象予測サーバ５０から気象予測データを取得する。このとき、無線通信装置１０、２０、３０、４０は、無線通信装置１０、２０間のいずれかの場所（緯度や経度）で、基準時刻１２時から所定時間経過後、すなわち１２時１５分に降雨量Ｚの降雨が予想される気象予測データを取得したとする。

そして、各無線通信装置１０、２０、３０、４０は、Ｓ２２〜Ｓ２５を実施すると、無線通信装置１０、２０間の無線回線のパスコストとして、図８に示されるように、パスコストＢを算出する。パスコストＢは、降雨なし時のパスコストＡよりも十分大きい。その後、無線通信装置１０は、上述のＳ２６〜Ｓ２９を実施し、各通信回線のパスコストと周知のＳＴＰにより、無線通信部７がブロッキング状態で、有線通信部８がフォワーディング状態であると求める。無線通信装置１０は、ブロッキング状態である無線通信部７を、通信を行う通信部と決定しない。

なお、無線通信装置２０、３０、４０は、上述のＳ２６〜Ｓ２９を実施すると、各通信回線のパスコストと周知のＳＴＰにより、各通信部はフォワーディング状態であると求める。無線通信装置２０、３０、４０は、自身に備わる各無線通信部７と有線通信部８を、通信を行う通信部と決定する。

（３−２−２）降雨が予想されるときの無線通信システムの通信動作
（Ｓ１１０）
上述のように通信を行う通信部を決定した後、図８に示されるように、無線通信装置１０の制御部４に端末６０から端末７０宛てのパケットデータが入力されたとする。

（Ｓ１１１）
無線通信装置１０の制御部４は、端末６０から端末７０宛てのパケットデータが入力されると、そのパケットデータを、通信を行う通信部である有線通信部８に出力する。

すなわち、無線通信装置１０は、通信を行う通信部を、無線通信部７と有線通信部８の両方から有線通信部８のみに切り替える。さらにいうと、無線通信装置１０は、通信を行う回線を、無線回線と有線回線から有線回線に切り替える。

（Ｓ１１２）
無線通信装置１０の有線通信部８は、入力された端末７０宛てのパケットデータを電気信号として無線通信装置３０に出力する。

（Ｓ１１３）
無線通信装置３０の有線通信部８は、電気信号からパケットデータを抽出し、無線通信装置３０の制御部４に出力する。ここで、無線通信装置３０の制御部４は、無線通信部７、又は有線通信部８からパケットデータが入力されると、自身に接続されている端末宛てのパケットデータかを判別する。しかし、無線通信装置３０の制御部４には、端末が接続されていない。この場合、端末のＩＰアドレスも設定されていないので、無線通信装置３０の制御部４は、自身に接続されている端末宛てのパケットであるかを判別せず、通信を行う通信部である無線通信装置３０の無線通信部７に、抽出したパケットデータを出力する。

（Ｓ１１４）
次に、無線通信装置３０の無線通信部７は、入力された端末７０宛てのパケットデータを無線信号として無線通信装置４０に出力する。

（Ｓ１１５）
次に、無線通信装置４０の無線通信部７は、無線信号からパケットデータを抽出し、無線通信装置４０の制御部４に出力する。ここで、無線通信装置４０の制御部４は、接続されている端末がなく、本実施形態の無線通信システムのユーザによって端末のＩＰアドレスが設定されていない。その為、無線通信装置４０の制御部４は、接続されている端末宛てのパケットデータかを判別せず、通信を行う通信部である有線通信部８に対し、抽出したパケットデータを出力する。

（Ｓ１１６）
無線通信装置４０の有線通信部は、入力された端末７０宛のパケットデータを電気信号として無線通信装置２０の有線通信部８に出力する。

（Ｓ１１７）
無線通信装置２０の有線通信部８は、電気信号からパケットデータを抽出し、無線通信装置２０の制御部４に出力する。ここで、無線通信装置２０の制御部４には、接続されている端末７０のＩＰアドレスが設定されている。その為、無線通信装置２０の制御部４は、上述のＳ１０３と同様、接続されている端末７０宛てのパケットデータかを判別し、そのパケットデータを端末７０に出力する。

（Ｓ１１８）
端末７０は、無線通信装置２０からパケットデータを受信し、受信したパケットを、自身に備わる画面に表示する。

上述のＳ１１０〜Ｓ１１８の通り、無線通信装置１０、２０間の無線回線が劣化すると予想されると、その前に無線通信装置１０が出力先の通信部を切り替え、端末７０宛てのパケットデータは、無線通信装置３０、４０、２０を介して、端末７０に届く。すなわち、本実施形態における無線通信システムは、特許文献２の通信システムと同様、降雨により劣化が予想される無線回線を予め避け、他の回線で通信を行い、通信を途切れないようにすることができる。

また、本実施形態における無線通信システムは、特許文献２の通信システムと異なり、無線通信装置自らが回線を切り替えるので、ネットワーク監視装置からの回線を切り替える指示を必要とせず、ネットワーク監視装置が故障しても通信が途切れない。

［効果の説明］
本実施形態によれば、無線線通信システムは、ネットワーク監視装置が故障したり、ネットワーク監視装置と無線通信ネットワーク間の接続が切れたとしても、通信回線を切り替えられ、通信を途切れないようにすることができる。

その理由は、本実施形態の無線線通信システムに備わる各無線通信装置自らが、対向する装置との間の所定の状態変化（例えば降雨）に応じて、通信を行う回線を他回線（すなわち状態変化による劣化が予想される回線以外の回線）に予め切り替えるからである。

また、本実施形態によれば、無線線通信システムは、無線通信ネットワークに無線通信装置を新設する度に、ネットワーク監視装置に通信回線切り替えを行う為の設定、具体的にはネットワーク図の設定を不要とすることができる。本実施形態の無線線通信システムに備わる各無線通信装置自らが、ネットワーク監視装置とは関係なく、通信回線の切り替えを行うからである。その結果、本実施形態の無線線通信システムは、システムの保守者にかかっていた手間、具体的にはネットワーク図を設定する手間を省くことができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。無線回線は、降雨だけでなく、降雪や空気中の粒子の増加、さらには電車の通過でも劣化する可能性がある。本発明の第２の実施の形態の無線通信システムに備わる無線通信装置は、無線回線において、基準時刻から所定時間経過後に発生が予想される降雨の量、降雪の量、空気中の粒子の量、電車の通過の有無に対応するパスコストを算出する。その後、本発明の第２の実施の形態の無線通信装置は、算出したパスコストの中で最も大きいパスコストに基づいて、周知のスパニングツリープロトコルを用い、通信を行う通信機能部を切り替える。その結果、本発明の第２の実施の形態の無線通信装置は、より確実に、劣化が予想される無線回線を回避し、通信が途切れないようにすることができる。

［構成の説明］
図９は、本発明の第２の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。図１０は、本発明の第２の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の構成例を示す図である。

第２の実施の形態における無線通信システムは、図９に示されるように、無線通信装置１０、２０、３０、４０の代わりに、無線通信装置２１０、２２０、２３０、２４０を備える。また、第２の実施の形態における無線通信システムは、気象予測サーバ５０の代わりに、気象予測サーバ２５０を備える。

また、無線通信装置２１０、２２０、２３０、２４０は、図１０に示されるように、気象情報取得部３と、制御部４と、テーブル格納部５と、ルーティング部６の代わりに、気象情報取得部２０３と、制御部２０４と、テーブル格納部２０５と、ルーティング部２０６を備える。

なお、上述した以外の構成は、第１の実施の形態の無線通信システムと同じであるので、同一の符号を付して説明を省略する。

［動作の説明］
（１）気象予測サーバ２５０について
まず、気象予測サーバ２５０について説明をしておく。

気象予測サーバ２５０は、一般的な気象予測サーバであって、所定のタイミングになると、所定の場所（緯度や経度）において、基準時刻から所定時間経過後に予想される降雨量、降雪量、および空気中の粒子の量を算出する。空気中の粒子の量は、霧粒の量や大気汚染の原因となる微粒子の量であってもよい。さらに、気象予測サーバ２５０には、所定の場所（緯度や経度）において、基準時刻から所定時間経過後に通過が予想される電車の有無等、乗り物の交通量が気象予測サーバ２５０の管理者によって設定される。上述の所定時間経過後に予想される降雨量、降雪量、空気中の粒子の量、交通量は、以下、「予想状態変化量」という。

気象予測サーバ２５０は、所定の信号が入力されると、上述の所定の場所（緯度や経度）と、その場所における予想状態変化量を関連づけ、状態変化予測データとして出力する。

なお、上述の所定の場所（緯度や経度）には、無線回線上の場所、すなわち無線通信装置２１０と無線通信装置２２０との間の場所（緯度や経度）がいくつか含まれる。すなわち、気象予測サーバ２５０は、無線通信装置２１０と無線通信装置２２０との間のいくつかの場所（緯度や経度）における予想状態変化量を気象予測データに含めて出力する。状態変化予測データには、所定時間を示す値が含まれる。

気象予測サーバ２５０は、複数の気象観測地点と接続され、複数の観測地点から送られてきた気象情報と数値予報モデルから所定の場所における所定時間経過後に予想される降雨量や降雪量、空気中の粒子の量を算出してもよい。

（２）本実施形態の無線通信システムに備わる無線通信装置の動作についての説明
図１１は、本発明の第２の実施の形態における無線通信システムに備わる無線通信装置の動作の詳細を説明する為の図である。図１１を用いて、本実施形態における無線通信装置２１０、２２０、２３０、２４０の動作を説明する。なお、無線通信装置２１０、２２０、２３０、２４０は同じ動作を行うので、代表して無線通信装置２１０について説明する。

（Ｓ２２０）
まず、無線通信装置２１０の制御部２０４は、図１１に示されるように、現在の時刻が所定のタイミングである場合（Ｓ１９でＹｅｓの場合）、気象情報取得部２０３に対して状態変化予測データの取得を要求する。

（Ｓ２２１）
次に、無線通信装置２１０の気象情報取得部２０３は、制御部２０４から状態変化予測データの取得を要求されると、気象予測サーバ２５０に所定の信号を出力し、気象予測サーバ２５０から状態変化予測データを取得する。無線通信装置２１０の気象情報取得部２０３は、取得した状態変化予測データを制御部２０４に出力する。

なお、取得した状態変化予測データには、無線通信装置２１０と無線通信装置２２０との間のいくつかの場所（緯度・経度）における予想状態変化量が含まれる。予想状態変化量とは、「（１）気象予測サーバ２５０について」に上述したように、基準時刻から所定時間経過後に予想される降雨量、降雪量、空気中の粒子量、および乗り物の交通量である。

（Ｓ２２２）
次に無線通信装置２１０の制御部２０４は、状態変化予測データが入力されると、上述のＳ１２、１８で記憶した位置情報と、入力された状態変化予測データとを用い、無線通信装置２２０との間における所定時間経過後の予想状態変化量を求める。

具体的には、無線通信装置１０の制御部２０４が以下の（I）〜（IV）に示す処理を行う。

（I）無線通信装置２１０の制御部２０４は、自身に備わるメモリから、Ｓ１２で記憶した自装置の経度・緯度（以下、「位置Ａ」という）と、Ｓ１８で記憶した無線回線を介して対向する無線通信装置２２０の緯度・経度（以下、「位置Ｂ」という）を読み出す。

（II）次に、無線通信装置２１０の制御部２０４は、状態変化予測データが示す所定の場所（緯度・経度）のうち、位置Ａと位置Ｂ間の所定の場所（緯度・経度）を全て抽出する。

（III）次に、無線通信装置２１０の制御部２０４は、抽出した所定の場所（緯度・経度）に関連づけられている、基準時刻から所定時間経過後に予想される降雨量、降雪量、粒子量を状態変化予測データから抽出する。無線通信装置２１０の制御部２０４は、抽出した降雨量、降雪量、粒子量毎に、抽出した中で最も大きなものを求める。無線通信装置２１０の制御部２０４は、抽出した最も大きな降雨量、降雪量、粒子量を、無線通信装置２０との間において基準時刻から所定時間経過後に予想される降雨量、降雪量、粒子量とする。

（IV）さらに、無線通信装置２１０の制御部２０４は、抽出した所定の場所（緯度・経度）に関連づけられている、基準時刻から所定時間経過後に予想される交通量を状態変化予測データから抽出する。無線通信装置１０の制御部４は、抽出した予想交通量の中で、最も大きなものを、無線通信装置２０との間において基準時刻から所定時間経過後に予想される交通量とする。

（Ｓ２２３）
次に、無線通信装置２１０の制御部２０４は、図１１に示されるように、Ｓ２２２で求めた降雨量、降雪量、粒子量、及び交通量をテーブル格納部２０５に出力する。

ここで、無線通信装置２１０のテーブル格納部２０５には、降雨量、降雪量、粒子量、及び交通量毎に、パスコストが対応づけられたテーブルが本実施形態の無線通信システムの管理者によって設定されている。

具体的には、テーブル格納部２０５には、降雨量とパスコストが対応づけられたテーブルが無線通信システムの管理者によって設定されている。さらに、テーブル格納部２０５には、降雪量とパスコストが対応づけられたテーブルとが無線通信システムの管理者によって設定されている。また、テーブル格納部２０５には、粒子量とパスコストが対応づけられたテーブルが無線通信システムの管理者によって設定されている。さらに、テーブル格納部２０５には、交通量とパスコストが対応づけられたテーブルが無線通信システムの管理者によって設定されている。

上述の各テーブルは、予想される降雨量、降雪量、粒子量、及び交通量が大きいとパスコストも大きくなる単調増加関係を満たすテーブルである。上述の各テーブルは、予想される降雨量、降雪量、粒子量、及び交通量が大きいと、それに比例してパスコストも大きくなるテーブル（以下、「比例テーブル」という）であってもよい。また、上述の各テーブルは、上述の式１を満たすテーブルであってもよい。（その場合、式１のｘ１、２は、予想降雨量の任意の２つ、予想される降雪量の任意の２つ、予想される粒子量の任意の２つ、予想される交通量の任意の２つのいずれかとする）
（Ｓ２２４）
無線通信装置２１０のテーブル格納部２０５は、図１１に示されるように、所定時間経過後に予想される降雨量、降雪量、粒子量、及び交通量が入力されると、その降雨量、降雪量、粒子量、交通量毎に、対応するパスコストを上述の各テーブルから求める。さらに、無線通信装置２１０のテーブル格納部２０５は、求めたパスコストの中で最大のパスコストを求める。

（Ｓ２２５）
次に、無線通信装置２１０のテーブル格納部２０５は、求めた最大のパスコストを制御部２０４に出力する。

（Ｓ２２５以降の動作）
次に、無線通信装置２１０の制御部２０４は、パスコストが入力されると、第１の実施の形態の動作と同様、Ｓ２６〜Ｓ２９を行い、パスコストとスパニングツリープロトコルを用いて、通信を行う通信機能部、すなわち通信回線を切り替える。

なお、上述のＳ２２０〜Ｓ２２５では、無線通信装置２１０は、降雨量、降雪量、粒子量、および交通量全てからパスコストを算出したが、降雨量、降雪量、粒子量、および交通量のうちの少なくとも１つからパスコストを算出してもよい。その場合、無線通信装置２１０の制御部２０４は、上述のＳ２２３において、降雨量、降雪量、粒子量、および交通量のうちの少なくとも１つをテーブル格納部２０５に出力する。その後、テーブル格納部２０５は、上述のＳ２２４、Ｓ２２５において、入力されたものに対応するパスコストを求め、その中で最大のパスコストを制御部２０４に出力する。

その他の動作については、第１の実施の形態の動作と同様である為、詳細の説明を省略する。

［効果の説明］
本実施形態によれば、無線通信システムは、劣化した無線回線をより確実に回避し、通信を途切れないようにすることができる。

その理由として、本実施形態の無線通信装置が、降雨以外にも、無線回線において所定時間経過後に発生が予想される降雪の量、粒子の量、電車等の交通量に対応するパスコストを求め、それらのパスコストを基に回線を切り替えるからである。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

［構成の説明］
図１は、本発明の第３の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。

第３の実施の形態における無線通信システムは、図１に示されるように、無線通信装置３００を少なくとも１つ備える。無線通信装置３００は、複数の装置３１０、３２０と接続され、そのうちの少なくとも１つの装置、例えば無線通信装置３１０とは無線回線３１を介して接続される。無線通信装置３００は、無線通信装置３２０とは有線回線３２で接続されてもよい。また、無線通信装置３１０と無線通信装置３２０は、有線回線３３を介して接続されてもよい。

無線通信装置３００は、予測情報を取得して無線回線３１の通信品質を予測し、無線回線３１の通信品質が変動する前に回線を切り替える。

[動作の説明]
まず、無線通信装置３００は、無線回線３１を介して、無線通信装置３１０と通信を行っていたとする。また、無線通信装置３２０は、有線回線３３を介して、無線通信装置３１０と通信を行っていたとする。

次に、無線通信装置３００は、予測情報を取得して無線回線３１の通信品質を予測し、無線回線３１の通信品質が変動する前に回線を切り替える。

例えば、無線通信装置３００は、無線通信装置３１０との間で所定時間経過後に降雨が予測されることを示す情報を取得して無線回線３１の通信品質を予測し、通信品質が変動（例えば劣化）するならば、通信を行っている回線を有線回線３２に切り替えてもよい。なお、無線通信装置３００は、無線回線３１の通信品質が変動する所定時間経過前に有線回線３２に切り替える。無線通信装置３００は、外部装置、例えば、ネットワーク監視装置から指示があってから通信回線を切り替えるわけではない。

次に、無線通信装置３００は、切り替えた有線回線３２を介して、無線通信装置３２０と通信を行う。無線通信装置３２０も、無線通信装置３１０と通信を行っているので、無線通信装置３００は、図１に示されるように、無線通信装置３２０を経由して、無線通信装置３１０と通信を行うことができる。

上述の動作の結果、第３の実施形態における無線通信システムは、特許文献２の通信システムと同様、通信品質が劣化する無線回線（無線回線３１）を予め避け、他の回線３２、３３で通信を行い、通信を途切れないようにすることができる。

また、第３の実施形態における無線通信システムは、特許文献２の通信システムと異なり、無線通信装置自らが回線を切り替えるので、ネットワーク監視装置からの回線を切り替える指示を必要とせず、ネットワーク監視装置が故障しても通信が途切れない。

［効果の説明］
本実施形態によれば、無線線通信システムは、ネットワーク監視装置が故障したり、ネットワーク監視装置と無線通信ネットワーク間の接続が切れたとしても、通信回線を切り替えられ、通信を途切れないようにすることができる。

その理由は、本実施形態の無線線通信システムに備わる無線通信装置自らが、予測情報を取得して無線回線３１の通信品質を予測し、無線回線３１の通信品質が変動する前に回線を切り替えるからである。

また、本実施形態によれば、無線線通信システムは、無線通信ネットワークに無線通信装置を新設する度に、ネットワーク監視装置に通信回線切り替えを行う為の設定、具体的には上述したネットワーク図の設定を不要とすることができる。なぜなら、本実施形態の無線線通信システムに備わる各無線通信装置自らが、ネットワーク監視装置とは関係なく、通信回線の切り替えを行うからである。その結果、本実施形態の無線線通信システムは、システムの保守者にかかっていた手間、具体的にはネットワーク図を設定する手間を省くことができる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１３年９月３０日に出願された日本出願特願２０１３−２０３４３０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

さらに、上記の各実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
予測情報を取得して無線回線の通信品質を予測し、前記無線回線の通信品質が変動する前に回線を切り替える、
ことを特徴とする無線通信装置。
（付記２）
前記切り替えは、前記無線回線の通信品質に対応する値とルーティングプロトコルを用いて行う、
ことを特徴とする付記１に記載の無線通信装置。
（付記３）
前記予測情報は、前記無線回線を介して接続されている装置との間において所定時間経過後に予想される降雨量を含む、
ことを特徴とする付記２に記載の無線通信装置。
（付記４）
前記予測情報は、前記無線回線を介して接続されている前記装置との間において所定時間経過後に予想される前記降雨量、降雪量、空気中の粒子量、及び乗り物の交通量のうちの少なくとも１つを含む情報であり、
前記降雨量、前記降雪量、前記粒子量、及び前記交通量毎に前記通信品質に対応する値、すなわち通信品質値を求め、最も大きな前記通信品質値と前記ルーティングプロトコルを用いて通信を行う前記回線を切り替える、
ことを特徴とする付記２に記載の無線通信装置。
（付記５）
前記ルーティングプロトコルは、スパニングツリープロトコルである、
ことを特徴とする付記２乃至４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
（付記６）
前記スパニングツリープロトコルを用いて前記回線毎に備わる通信機能部の状態遷移を決定し、前記状態遷移がフォワーディング状態である前記通信機能部に対応する前記回線に、通信を行う前記回線を切り替える、
ことを特徴とする付記５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
（付記７）
複数の装置と接続され、少なくとも１つの前記装置とは無線回線を介して接続される無線通信装置を少なくとも１つ備え、
前記無線通信装置は、付記１乃至６のいずれか１項に記載の無線通信装置である、
ことを特徴とする無線通信システム。
（付記８）
前記予測情報を前記無線通信装置に出力する気象予測サーバを備える、
ことを特徴とする付記７に記載の無線通信システム。
（付記９）
予測情報を取得して無線回線の通信品質を予測し、前記無線回線の通信品質が変動する前に回線を切り替える、
ことを特徴とする通信方法。
（付記１０）
前記切り替えは、前記無線回線の通信品質に対応する値とルーティングプロトコルを用いて行う、
ことを特徴とする付記９に記載の通信方法。
（付記１１）
前記予測情報は、前記無線回線を介して接続されている装置との間において所定時間経過後に予想される降雨量を含む、
ことを特徴とする付記１０に記載の通信方法。
（付記１２）
前記予測情報は、前記無線回線を介して接続されている前記装置との間において所定時間経過後に予想される前記降雨量、降雪量、空気中の粒子量、及び乗り物の交通量のうちの少なくとも１つを含む情報であり、
前記降雨量、前記降雪量、前記粒子量、及び前記交通量毎に前記通信品質に対応する値、すなわち通信品質値を求め、最も大きな前記通信品質値と前記ルーティングプロトコルを用いて通信を行う前記回線を切り替える、
ことを特徴とする付記１０に記載の通信方法。
（付記１３）
前記ルーティングプロトコルは、スパニングツリープロトコルである、
ことを特徴とする付記１０乃至１２のいずれか１項に記載の通信方法。
（付記１４）
前記スパニングツリープロトコルを用いて、前記回線毎に備わる通信機能部の状態遷移を決定し、前記状態遷移がフォワーディング状態である前記通信機能部に対応する前記回線に、通信を行う前記回線を切り替える、
ことを特徴とする付記１３に記載の通信方法。

１ ＧＰＳ機能部
２ 位置情報取得部
３、２０３ 気象情報取得部
４、２０４ 制御部
５、２０５ テーブル格納部
６、２０６ ルーティング部
７ 無線通信部
８ 有線通信部
１０、２０、３０、４０、２１０、２２０、２３０、２４０、３００、３１０、３２０ 無線通信装置
３１ 無線回線
３２、３３ 有線回線
５０、２５０ 気象予測サーバ
６０、７０ 端末
１００ 無線通信ネットワーク
１１０ ネットワーク監視装置
１２０ 気象データサーバ

Claims (8)

1. 無線回線を介して接続されている装置との間において所定時間経過後に予想される降雨量を含み、さらに、前記装置との間において所定時間経過後に予想される降雪量、空気中の粒子量、及び乗り物の交通量のうちの少なくとも１つを含む予測情報を取得し、
   前記降雨量、前記降雪量、前記粒子量、及び前記交通量毎に前記無線回線における通信品質に対応する値、すなわち通信品質値を求めて、所定時間経過後の前記無線回線の通信品質を予測し、
   前記所定時間が経過する前に、最も大きな前記通信品質値とルーティングプロトコルを用いて通信を行う回線を切り替える、
   ことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記ルーティングプロトコルは、スパニングツリープロトコルである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記スパニングツリープロトコルを用いて前記回線毎に備わる通信機能部の状態遷移を決定し、前記状態遷移がフォワーディング状態である前記通信機能部に対応する前記回線に、通信を行う前記回線を切り替える、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
4. 複数の装置と接続され、少なくとも１つの前記装置とは無線回線を介して接続される無線通信装置を少なくとも１つ備え、
   前記無線通信装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信装置である、
   ことを特徴とする無線通信システム。
5. 前記予測情報を前記無線通信装置に出力する気象予測サーバを備える、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
6. 無線通信装置が、
   無線回線を介して接続されている装置との間において所定時間経過後に予想される降雨量を含み、さらに、前記装置との間において所定時間経過後に予想される降雪量、空気中の粒子量、及び乗り物の交通量のうちの少なくとも１つを含む予測情報を取得し、
   前記降雨量、前記降雪量、前記粒子量、及び前記交通量毎に前記無線回線における通信品質に対応する値、すなわち通信品質値を求めて、所定時間経過後の前記無線回線の通信品質を予測し、
   前記所定時間が経過する前に、最も大きな前記通信品質値とルーティングプロトコルを用いて通信を行う回線を切り替える、
   ことを特徴とする通信方法。
7. 前記ルーティングプロトコルは、スパニングツリープロトコルである、
   ことを特徴とする請求項６に記載の通信方法。
8. 前記無線通信装置が、
   前記スパニングツリープロトコルを用いて、前記回線毎に備わる通信機能部の状態遷移を決定し、前記状態遷移がフォワーディング状態である前記通信機能部に対応する前記回線に、通信を行う前記回線を切り替える、
   ことを特徴とする請求項７に記載の通信方法。

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